JP3092699B2 - 放熱スペーサーとその用途およびシリコーン組成物 - Google Patents
放熱スペーサーとその用途およびシリコーン組成物Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高柔軟性を有し電
子機器に組み込んだ時の発熱体への負荷を小さくする放
熱スペーサー、それを用いたヒートシンク、放熱スペー
サー部材および電子機器、およびシリコーン組成物に関
するものである。
子機器に組み込んだ時の発熱体への負荷を小さくする放
熱スペーサー、それを用いたヒートシンク、放熱スペー
サー部材および電子機器、およびシリコーン組成物に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】トランジスタ、サイリスタ等の発熱性電
子部品においては、使用時に熱を発生するが、その熱を
除去するのが重要な問題となつている。従来、その発生
した熱を除去する方法としては、発熱性電子部品を電気
絶縁性の熱伝導性シートを介して放熱フィンや金属板に
取り付けて熱を除去することが一般的であった。この様
な熱伝導性シートとしては主にシリコーンゴムに熱伝導
性フィラーが充填された放熱シートが使用されている。
子部品においては、使用時に熱を発生するが、その熱を
除去するのが重要な問題となつている。従来、その発生
した熱を除去する方法としては、発熱性電子部品を電気
絶縁性の熱伝導性シートを介して放熱フィンや金属板に
取り付けて熱を除去することが一般的であった。この様
な熱伝導性シートとしては主にシリコーンゴムに熱伝導
性フィラーが充填された放熱シートが使用されている。
【０００３】一方、最近の電子機器の高密度化に伴い、
放熱フィン等を取り付けるスペースがない場合や電子機
器が密閉されていてその内部にある放熱フィンから外部
への放熱が困難な場合等では、発熱性電子部品から発生
した熱を電子機器のケース等に直接伝熱する方式が取ら
れる場合がある。この伝熱を行うために、発熱性電子部
品とケースの間のスペースを埋めるだけの厚みを有した
高柔軟性放熱スペーサーが用いられることがある。
放熱フィン等を取り付けるスペースがない場合や電子機
器が密閉されていてその内部にある放熱フィンから外部
への放熱が困難な場合等では、発熱性電子部品から発生
した熱を電子機器のケース等に直接伝熱する方式が取ら
れる場合がある。この伝熱を行うために、発熱性電子部
品とケースの間のスペースを埋めるだけの厚みを有した
高柔軟性放熱スペーサーが用いられることがある。
【０００４】また、ＩＣ化やＬＳＩ化された発熱性電子
部品がプリント基板に実装されている場合の放熱に於い
ても、プリント基板と放熱フィンとの間に高柔軟性放熱
スペーサーが用いられることもある。
部品がプリント基板に実装されている場合の放熱に於い
ても、プリント基板と放熱フィンとの間に高柔軟性放熱
スペーサーが用いられることもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
一般に使用されている放熱シートはショアー硬度が９０
以上と硬いために形状追従性が悪く、発熱性電子部品に
密着させるのに押圧すると応力に弱い発熱性電子部品が
破損する問題があった。
一般に使用されている放熱シートはショアー硬度が９０
以上と硬いために形状追従性が悪く、発熱性電子部品に
密着させるのに押圧すると応力に弱い発熱性電子部品が
破損する問題があった。
【０００６】そこで、放熱シートよりも柔軟な放熱スペ
ーサーが開発されているが、それでも放熱スペーサーと
接触する発熱性電子部品が極めて応力に弱い場合には、
発熱性電子部品に密着させると負荷がかかり損傷する問
題が解消されていない。
ーサーが開発されているが、それでも放熱スペーサーと
接触する発熱性電子部品が極めて応力に弱い場合には、
発熱性電子部品に密着させると負荷がかかり損傷する問
題が解消されていない。
【０００７】電子機器が高密度化され、従来に増して形
状追従性が要求されている今日、更なる高柔軟性を付与
した放熱スペーサーが求められている。しかしながら、
一般に放熱スペーサーにこのような材料設計を行うと、
その表面は高い粘着性を伴う。この粘着性は、材料自身
を仮止めするのには有効であるが、作業性を悪くするば
かりか、大気中の塵、ホコリを材料の表面に付着させ、
熱伝導性を低下させる原因となる。
状追従性が要求されている今日、更なる高柔軟性を付与
した放熱スペーサーが求められている。しかしながら、
一般に放熱スペーサーにこのような材料設計を行うと、
その表面は高い粘着性を伴う。この粘着性は、材料自身
を仮止めするのには有効であるが、作業性を悪くするば
かりか、大気中の塵、ホコリを材料の表面に付着させ、
熱伝導性を低下させる原因となる。
【０００８】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、高柔軟性かつ高熱伝導性を有し、更には粘着抑制処
理の施されてなる取り扱いに優れた放熱スペーサー、お
よびそれを用いたヒートシンク、放熱スペーサー部材、
電子機器ならびにシリコーン組成物を提供することを目
的とするものである。
り、高柔軟性かつ高熱伝導性を有し、更には粘着抑制処
理の施されてなる取り扱いに優れた放熱スペーサー、お
よびそれを用いたヒートシンク、放熱スペーサー部材、
電子機器ならびにシリコーン組成物を提供することを目
的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、熱
伝導性フィラーを含有してなるシリコーン固化物からな
り、荷重３０ｇ／ｃｍ2 をかけた時の圧縮率が１０％以
上及び熱伝導率が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特
徴とする放熱スペーサーであり、さらには少なくとも一
部の表面を粘着抑制処理してなることを特徴とする放熱
スペーサーである。
伝導性フィラーを含有してなるシリコーン固化物からな
り、荷重３０ｇ／ｃｍ2 をかけた時の圧縮率が１０％以
上及び熱伝導率が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特
徴とする放熱スペーサーであり、さらには少なくとも一
部の表面を粘着抑制処理してなることを特徴とする放熱
スペーサーである。
【００１０】また、本発明は、金属板の片面または両面
に上記の放熱スペーサーの１個または２個以上が積層さ
れてなることを特徴とするヒートシンクである。また、
本発明は、包装材に上記の放熱スペーサーが配列されて
なることを特徴とする放熱スペーサー部材である。ま
た、本発明は、発熱性電子部品の搭載された回路基板と
放熱部材との間に上記の放熱スペーサーが装着されてな
ることを特徴とする電子機器である。
に上記の放熱スペーサーの１個または２個以上が積層さ
れてなることを特徴とするヒートシンクである。また、
本発明は、包装材に上記の放熱スペーサーが配列されて
なることを特徴とする放熱スペーサー部材である。ま
た、本発明は、発熱性電子部品の搭載された回路基板と
放熱部材との間に上記の放熱スペーサーが装着されてな
ることを特徴とする電子機器である。
【００１１】さらに、本発明は、２液付加反応型シリコ
ーン５５〜９５体積％、熱伝導性フィラー５〜４５体積
％よりなり、固化物が荷重３０ｇ／ｃｍ２をかけた時の
圧縮率が１０％以上及び熱伝導率が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以
上となることを特徴とするシリコーン組成物である。
ーン５５〜９５体積％、熱伝導性フィラー５〜４５体積
％よりなり、固化物が荷重３０ｇ／ｃｍ２をかけた時の
圧縮率が１０％以上及び熱伝導率が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以
上となることを特徴とするシリコーン組成物である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、さらに詳しく本発明につい
て説明する。本発明の放熱スペーサーは、熱伝導性フィ
ラーを含有してなるシリコーン固化物からなり、荷重３
０ｇ／ｃｍ2 をかけた時の圧縮率が１０％以上及び熱伝
導率が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする。
て説明する。本発明の放熱スペーサーは、熱伝導性フィ
ラーを含有してなるシリコーン固化物からなり、荷重３
０ｇ／ｃｍ2 をかけた時の圧縮率が１０％以上及び熱伝
導率が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする。
【００１３】本発明のシリコーン固化物は高柔軟性を有
するものであり、その具体例として付加反応型シリコー
ンの固化物が挙げられる。この付加反応型シリコーンの
具体例としては、一分子中にビニル基とＨ−Ｓｉ基の両
方を有する一液性のシリコーン、または末端あるいは側
鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサンと末端あ
るいは側鎖に２個以上のＨ−Ｓｉ基を有するオルガノポ
リシロキサンとの二液性のシリコーンなどをあげること
ができる。このような付加反応型シリコーンの市販品と
しては、例えば東レダウコーニング社製、商品名「ＣＹ
５２−２８３Ａ／Ｂ」等を例示することができる。シリ
コーン固化物の柔軟性は、付加反応によって形成される
架橋密度またはシリコーン固化物に含有せしめる熱伝導
性フィラーの量によって調整することができる。
するものであり、その具体例として付加反応型シリコー
ンの固化物が挙げられる。この付加反応型シリコーンの
具体例としては、一分子中にビニル基とＨ−Ｓｉ基の両
方を有する一液性のシリコーン、または末端あるいは側
鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサンと末端あ
るいは側鎖に２個以上のＨ−Ｓｉ基を有するオルガノポ
リシロキサンとの二液性のシリコーンなどをあげること
ができる。このような付加反応型シリコーンの市販品と
しては、例えば東レダウコーニング社製、商品名「ＣＹ
５２−２８３Ａ／Ｂ」等を例示することができる。シリ
コーン固化物の柔軟性は、付加反応によって形成される
架橋密度またはシリコーン固化物に含有せしめる熱伝導
性フィラーの量によって調整することができる。
【００１４】本発明の放熱スペーサーに含有されるシリ
コーンの含有量は熱伝導性フィラーの種類により異なる
が、放熱スペーサー中に５５〜９５体積％、好ましくは
６０〜９０体積％、さらに好ましくは６５〜８０体積％
であることが望ましい。５５体積％未満では放熱スペー
サーの柔軟性が十分でなく、また９５体積％を越えると
熱伝導性が低くなり、また粘着性が高すぎて取り扱いが
悪くなるので好ましくない。
コーンの含有量は熱伝導性フィラーの種類により異なる
が、放熱スペーサー中に５５〜９５体積％、好ましくは
６０〜９０体積％、さらに好ましくは６５〜８０体積％
であることが望ましい。５５体積％未満では放熱スペー
サーの柔軟性が十分でなく、また９５体積％を越えると
熱伝導性が低くなり、また粘着性が高すぎて取り扱いが
悪くなるので好ましくない。
【００１５】本発明で使用される熱伝導性フィラーは、
放熱スペーサーに熱伝導性を付与するものであり、その
熱伝導性は熱伝導性フィラーの種類と含有量によって調
節される。熱伝導性フィラーとしては、例えば絶縁性が
必要な場合は窒化硼素（以下ＢＮと記す）、窒化珪素、
窒化アルミニウム、アルミナ、マグネシア、又絶縁性を
問わない場合はアルミニウム、銅、銀、金、炭化珪素等
から選ばれた一種または二種以上が使用される。
放熱スペーサーに熱伝導性を付与するものであり、その
熱伝導性は熱伝導性フィラーの種類と含有量によって調
節される。熱伝導性フィラーとしては、例えば絶縁性が
必要な場合は窒化硼素（以下ＢＮと記す）、窒化珪素、
窒化アルミニウム、アルミナ、マグネシア、又絶縁性を
問わない場合はアルミニウム、銅、銀、金、炭化珪素等
から選ばれた一種または二種以上が使用される。
【００１６】熱伝導性フィラーの形状は球状、粉状、繊
維状、針状、鱗片状などの如何なるものでも良い。粒度
は平均粒径１〜１００μｍ程度である。
維状、針状、鱗片状などの如何なるものでも良い。粒度
は平均粒径１〜１００μｍ程度である。
【００１７】熱伝導性フィラーの含有量は、熱伝導性フ
ィラーの種類により異なるが、放熱スペーサー中に５〜
４５体積％、好ましくは１０〜４０体積％、さらに好ま
しくは２０〜３５体積％であることが望ましい。５体積
％未満では熱伝導性が十分でなく、また４５体積％を越
えると放熱スペーサーとしての柔軟性が失われるので好
ましくない。
ィラーの種類により異なるが、放熱スペーサー中に５〜
４５体積％、好ましくは１０〜４０体積％、さらに好ま
しくは２０〜３５体積％であることが望ましい。５体積
％未満では熱伝導性が十分でなく、また４５体積％を越
えると放熱スペーサーとしての柔軟性が失われるので好
ましくない。
【００１８】又、本発明に最適な熱伝導性フィラーとし
ては、熱伝導性の面からはＢＮを多く充填した方が同じ
充填率では高い熱伝導性を得られるために好ましいが、
硬度の面からはアルミナ又はマグネシアを充填させた方
が同じ充填率では柔らかいシリコーン固化物を得ること
ができるため、１種よりも２種のフィラーを混合した方
が特に好ましい。その最適な配合比としては、ＢＮ対ア
ルミナ又はマグネシアの混合比を体積比で１対０．５〜
１２、特に１対２〜９とすることが望ましい。
ては、熱伝導性の面からはＢＮを多く充填した方が同じ
充填率では高い熱伝導性を得られるために好ましいが、
硬度の面からはアルミナ又はマグネシアを充填させた方
が同じ充填率では柔らかいシリコーン固化物を得ること
ができるため、１種よりも２種のフィラーを混合した方
が特に好ましい。その最適な配合比としては、ＢＮ対ア
ルミナ又はマグネシアの混合比を体積比で１対０．５〜
１２、特に１対２〜９とすることが望ましい。
【００１９】本発明の放熱スペーサーの熱伝導率は０．
８Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に１．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるこ
とが好ましい。
８Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に１．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるこ
とが好ましい。
【００２０】本発明の放熱スペーサーを製造する方法の
一例を示すと、一液性のシリコーン、または末端あるい
は側鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサンと末
端あるいは側鎖に２個以上のＨ−Ｓｉ基を有するオルガ
ノポリシロキサンとの二液性のシリコーンに、熱伝導性
フィラーを混合してスラリーを調整した後、それをフッ
素樹脂などからなる型に流し込み、真空乾燥機に入れ、
室温で脱泡後、加熱してシリコーンを固化させ、冷却
後、型より外して放熱スペーサーを製造する方法をあげ
ることができる。なお、必要に応じて、型より外した
後、さらに加熱処理を行なってもよい。
一例を示すと、一液性のシリコーン、または末端あるい
は側鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサンと末
端あるいは側鎖に２個以上のＨ−Ｓｉ基を有するオルガ
ノポリシロキサンとの二液性のシリコーンに、熱伝導性
フィラーを混合してスラリーを調整した後、それをフッ
素樹脂などからなる型に流し込み、真空乾燥機に入れ、
室温で脱泡後、加熱してシリコーンを固化させ、冷却
後、型より外して放熱スペーサーを製造する方法をあげ
ることができる。なお、必要に応じて、型より外した
後、さらに加熱処理を行なってもよい。
【００２１】上記製造方法において、その成形方法は特
に制限されないが、シリコーンと熱伝導性フィラーを含
有するスラリーの流し込みによって製造する場合は、ス
ラリー粘度は２万ｃｐｓ以下の低粘度であることが望ま
しい。また、押出し法で製造する場合にはスラリー粘度
は１０万ｃｐｓ以上の粘度であることが望ましい。増粘
に際しては、シリカ超微粉（例えばアエロジル：日本ア
エロジル社製）や十〜数百μｍのシリコーンパウダー等
を使用することができる。
に制限されないが、シリコーンと熱伝導性フィラーを含
有するスラリーの流し込みによって製造する場合は、ス
ラリー粘度は２万ｃｐｓ以下の低粘度であることが望ま
しい。また、押出し法で製造する場合にはスラリー粘度
は１０万ｃｐｓ以上の粘度であることが望ましい。増粘
に際しては、シリカ超微粉（例えばアエロジル：日本ア
エロジル社製）や十〜数百μｍのシリコーンパウダー等
を使用することができる。
【００２２】本発明の放熱スペーサーをシート状にした
場合には、厚みとしては、一般的には０．５〜２０ｍｍ
で、好ましくは１〜６ｍｍである。また、その平面ない
しは断面の形状は、特に制限はなく如何なるものでもよ
いが、例えば三角形、四角形、五角形等の多角形、円
形、楕円形等が挙げられる。また、その表面が球面状の
ものなどでもよい。
場合には、厚みとしては、一般的には０．５〜２０ｍｍ
で、好ましくは１〜６ｍｍである。また、その平面ない
しは断面の形状は、特に制限はなく如何なるものでもよ
いが、例えば三角形、四角形、五角形等の多角形、円
形、楕円形等が挙げられる。また、その表面が球面状の
ものなどでもよい。
【００２３】本発明における圧縮率とは、放熱スペーサ
ーに所定の荷重をかけた時の加圧方向への変形率を言
う。
ーに所定の荷重をかけた時の加圧方向への変形率を言
う。
【００２４】本発明の放熱スペーサーは、荷重３０ｇ／
ｃｍ2 をかけた時の圧縮率が１０％以上、好ましくは１
５〜５０％、さらに好ましくは２０〜４０％であり、荷
重を除くと元の形状に戻るという極めて柔軟性の高いか
つ弾性を有するものであってマシュマロ的な感触を有す
るものである。このような放熱スペーサーを、応力に対
して非常に弱い発熱性電子部品に押しつけても発熱性電
子部品が損傷する危険性が極めて小さくなる。また、発
熱性電子部品が密集している場合にも形状追従性を十分
に満足することができる。
ｃｍ2 をかけた時の圧縮率が１０％以上、好ましくは１
５〜５０％、さらに好ましくは２０〜４０％であり、荷
重を除くと元の形状に戻るという極めて柔軟性の高いか
つ弾性を有するものであってマシュマロ的な感触を有す
るものである。このような放熱スペーサーを、応力に対
して非常に弱い発熱性電子部品に押しつけても発熱性電
子部品が損傷する危険性が極めて小さくなる。また、発
熱性電子部品が密集している場合にも形状追従性を十分
に満足することができる。
【００２５】また、本発明の放熱スペーサーは、上記シ
リコーン固化物の少なくとも一部の表面が粘着抑制処理
の施されていることが実使用の点からも望ましい。粘着
抑制処理の方法としては、例えばセラミックス粉の打粉
法、活性物質の塗布・硬化法、および紫外線照射法など
をあげることができる。
リコーン固化物の少なくとも一部の表面が粘着抑制処理
の施されていることが実使用の点からも望ましい。粘着
抑制処理の方法としては、例えばセラミックス粉の打粉
法、活性物質の塗布・硬化法、および紫外線照射法など
をあげることができる。
【００２６】セラミックス粉の打粉法に用いられるセラ
ミックス粉としては、上記した熱伝導性フィラーの超微
粉、タルク等が好適であり、それらのセラミックス粉を
シリコーン固化物の表面に打粉して粘着抑制処理を行
う。
ミックス粉としては、上記した熱伝導性フィラーの超微
粉、タルク等が好適であり、それらのセラミックス粉を
シリコーン固化物の表面に打粉して粘着抑制処理を行
う。
【００２７】また、活性物質を塗布・硬化させて粘着抑
制被膜を形成する方法としては、例えばシリコーン固化
物の表面に有機過酸化物、イソシアネート、白金系触媒
含有ポリオルガノシロキサン、オルガノシランなどの活
性物質を塗布し、加熱硬化させる方法があげられる。
制被膜を形成する方法としては、例えばシリコーン固化
物の表面に有機過酸化物、イソシアネート、白金系触媒
含有ポリオルガノシロキサン、オルガノシランなどの活
性物質を塗布し、加熱硬化させる方法があげられる。
【００２８】また、紫外線照射法により粘着抑制被膜を
形成する方法としては、特に制限はないが、例えば短波
長紫外線を至近距離から照射する方法が挙げられる。
形成する方法としては、特に制限はないが、例えば短波
長紫外線を至近距離から照射する方法が挙げられる。
【００２９】本発明の放熱スペーサーの粘着抑制処理さ
れる箇所は、熱伝導性フィラーを含有するシリコーン固
化物の少なくとも一部の表面であり、例えば取り扱いの
際に指と接触する部分であることが好ましい。具体的に
は、シリコーン固化物の表面の少なくとも２面であり、
例えば上面と側面、側面同士等である。この場合におい
ては、各々の面は全面または一部の面に粘着抑制処理を
施したものでもよい。
れる箇所は、熱伝導性フィラーを含有するシリコーン固
化物の少なくとも一部の表面であり、例えば取り扱いの
際に指と接触する部分であることが好ましい。具体的に
は、シリコーン固化物の表面の少なくとも２面であり、
例えば上面と側面、側面同士等である。この場合におい
ては、各々の面は全面または一部の面に粘着抑制処理を
施したものでもよい。
【００３０】本発明の放熱スペーサーは、表面の粘着
性、ベタツキを抑えることができ、取り扱いが容易にな
り作業能率が向上する。
性、ベタツキを抑えることができ、取り扱いが容易にな
り作業能率が向上する。
【００３１】さらに、本発明は、包装材に上記の放熱ス
ペーサーを配列して放熱スペーサー部材としたものであ
る。本発明の放熱スペーサー部材においては、放熱スペ
ーサーと包装材との当接面以外の部分はその粘着性が実
用上問題ない程度に抑制されているために、輸送や保存
によってゴミが付着するのを防止できる。また、放熱ス
ペーサーの柔らかさ、伸び易さによる取り扱いの不都合
を除くことができる。
ペーサーを配列して放熱スペーサー部材としたものであ
る。本発明の放熱スペーサー部材においては、放熱スペ
ーサーと包装材との当接面以外の部分はその粘着性が実
用上問題ない程度に抑制されているために、輸送や保存
によってゴミが付着するのを防止できる。また、放熱ス
ペーサーの柔らかさ、伸び易さによる取り扱いの不都合
を除くことができる。
【００３２】本発明で使用される包装材としては、プラ
スチックまたは金属のトレイ、ないしは紙またはプラス
チックのキャリヤーテープが好適である。包装材は離型
性を有するものはそのまま使用することができるが、離
型性がない場合には、離型剤を塗布して使用することが
できる。これにより包装材から簡単に剥れるので、放熱
スペーサーの貼付作業の際の能率を大幅に向上させるこ
とができる。
スチックまたは金属のトレイ、ないしは紙またはプラス
チックのキャリヤーテープが好適である。包装材は離型
性を有するものはそのまま使用することができるが、離
型性がない場合には、離型剤を塗布して使用することが
できる。これにより包装材から簡単に剥れるので、放熱
スペーサーの貼付作業の際の能率を大幅に向上させるこ
とができる。
【００３３】なお、上記包装材に配列される放熱スペー
サーは粘着性を有しているために、粘着剤を使用するこ
となく容易に配列させることができる。
サーは粘着性を有しているために、粘着剤を使用するこ
となく容易に配列させることができる。
【００３４】次に、本発明は、金属板の片面または両面
に上記の放熱スペーサーの１個または２個以上を積層し
てヒートシンクとしたものである。
に上記の放熱スペーサーの１個または２個以上を積層し
てヒートシンクとしたものである。
【００３５】放熱スペーサーの積層状態は特に制限はな
く使用目的により自由に選択することができるが、例え
ば大きさの異なるまたは同一の１個または２個以上の放
熱スペーサーを金属板の表面または裏面の一部または全
部に配置して積層することができる。また、金属板の４
辺のうち３辺の縁面に沿ってコ字状に、複数個の放熱ス
ペーサーを等間隔または任意の間隔で積層することもで
きる。
く使用目的により自由に選択することができるが、例え
ば大きさの異なるまたは同一の１個または２個以上の放
熱スペーサーを金属板の表面または裏面の一部または全
部に配置して積層することができる。また、金属板の４
辺のうち３辺の縁面に沿ってコ字状に、複数個の放熱ス
ペーサーを等間隔または任意の間隔で積層することもで
きる。
【００３６】金属板としては、如何なるものでもよい
が、例えばアミニウム、銅、鉄、ステンレス、ホーロー
等が挙げられるが、特にアルミニウムが好適である。金
属板の厚みは０．３〜６ｍｍのものが好ましい。
が、例えばアミニウム、銅、鉄、ステンレス、ホーロー
等が挙げられるが、特にアルミニウムが好適である。金
属板の厚みは０．３〜６ｍｍのものが好ましい。
【００３７】このような本発明のヒートシンクは、その
放熱スペーサーの金属との当接面以外の表面が粘着抑制
処理されているので取り扱い性がよく、発熱性電子部品
が搭載された回路基板に直接取り付けて使用することが
できる。
放熱スペーサーの金属との当接面以外の表面が粘着抑制
処理されているので取り扱い性がよく、発熱性電子部品
が搭載された回路基板に直接取り付けて使用することが
できる。
【００３８】本発明の電子機器は、発熱性電子部品の搭
載された回路基板と放熱部材との間に上記の放熱スペー
サーが装着されてなるものである。
載された回路基板と放熱部材との間に上記の放熱スペー
サーが装着されてなるものである。
【００３９】放熱部材としては、例えばヒートシンク、
放熱フィン、または金属、セラミックス、プラスチック
のケース等が挙げられる。そのセラミックスの例として
は、窒化アルミニウム、ＢＮ、炭化珪素、アルミナ、窒
化珪素等が挙げられ、プラスチックとしては、ポリ塩化
ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン
テレフタレート、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等であ
る。
放熱フィン、または金属、セラミックス、プラスチック
のケース等が挙げられる。そのセラミックスの例として
は、窒化アルミニウム、ＢＮ、炭化珪素、アルミナ、窒
化珪素等が挙げられ、プラスチックとしては、ポリ塩化
ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン
テレフタレート、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂等であ
る。
【００４０】電子機器の種類としては、例えばコンピュ
ータ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、ＣＤ−
Ｒドライブ、携帯電話等である。
ータ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、ＣＤ−
Ｒドライブ、携帯電話等である。
【００４１】さらには、本発明のシリコーン組成物は、
この様な主に電子部品の放熱用スペーサー用途以外に、
対象物にできるだけ応力をかけずに加熱したい場合の緩
衝物や、２つの対象物を等温にさせる為に両者を直接接
触させたいが、応力や振動による影響を避ける場合の緩
衝材として使用することができる。
この様な主に電子部品の放熱用スペーサー用途以外に、
対象物にできるだけ応力をかけずに加熱したい場合の緩
衝物や、２つの対象物を等温にさせる為に両者を直接接
触させたいが、応力や振動による影響を避ける場合の緩
衝材として使用することができる。
【００４２】
【実施例】以下、実施例、比較例をあげてさらに具体的
に本発明を説明する。
に本発明を説明する。
【００４３】実施例１〜８ Ａ液（ビニル基を有するオルガノポリシロキサン）とＢ
液（Ｈ−Ｓｉ基を有するオルガノポリシロキサン）の２
液性の付加反応型シリコーン（東レダウコーニング社
製、商品名「ＣＹ５２−２８３」）をＡ液対Ｂ液の混合
比を表１に示す配合（体積％）で混合し、これに平均粒
子径１７μｍのアルミナ粉（昭和電工社製、商品名「Ａ
Ｓ−３０」）、平均粒子径１５μｍのＢＮ粉（電気化学
工業社製、商品名「デンカボロンナイトライド」）およ
び平均粒子径１８μｍのマグネシア粉（協和化学工業社
製、商品名「パイロキスマ３３２０Ｋ」）を表１に示す
割合（体積％）で混合してスラリー（粘度：約８０００
ｃｐｓ）を調整した後、それをフッ素樹脂製型（５ｍｍ
×５０ｍｍ×５０ｍｍ）に流し込んだ。
液（Ｈ−Ｓｉ基を有するオルガノポリシロキサン）の２
液性の付加反応型シリコーン（東レダウコーニング社
製、商品名「ＣＹ５２−２８３」）をＡ液対Ｂ液の混合
比を表１に示す配合（体積％）で混合し、これに平均粒
子径１７μｍのアルミナ粉（昭和電工社製、商品名「Ａ
Ｓ−３０」）、平均粒子径１５μｍのＢＮ粉（電気化学
工業社製、商品名「デンカボロンナイトライド」）およ
び平均粒子径１８μｍのマグネシア粉（協和化学工業社
製、商品名「パイロキスマ３３２０Ｋ」）を表１に示す
割合（体積％）で混合してスラリー（粘度：約８０００
ｃｐｓ）を調整した後、それをフッ素樹脂製型（５ｍｍ
×５０ｍｍ×５０ｍｍ）に流し込んだ。
【００４４】次いで、真空乾燥機に入れ、室温で脱泡
後、１５０℃で１時間加熱し、シリコーンを固化させて
から型より取り外し、さらに１５０℃で２４時間加熱し
てシリコーン固化物（１〜５ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍ
ｍ）からなる放熱スペーサーを得た。
後、１５０℃で１時間加熱し、シリコーンを固化させて
から型より取り外し、さらに１５０℃で２４時間加熱し
てシリコーン固化物（１〜５ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍ
ｍ）からなる放熱スペーサーを得た。
【００４５】粘着抑制処理としては、放熱スペーサーの
表面に以下の方法を施した。 （Ａ）打粉法 放熱スペーサーの下面を除く全ての面に平均粒子径３μ
ｍのＢＮ粉（電気化学工業社製、商品名「デンカボロン
ナイトライド」）を均一に打粉した。
表面に以下の方法を施した。 （Ａ）打粉法 放熱スペーサーの下面を除く全ての面に平均粒子径３μ
ｍのＢＮ粉（電気化学工業社製、商品名「デンカボロン
ナイトライド」）を均一に打粉した。
【００４６】（Ｂ）活性物質の塗布・硬化法 放熱スペーサーの片面に２，４−ジクロロベンゾイルパ
ーオキサイドの鉱油溶液を塗布し、１５０℃で１５分間
加熱して表面の粘着抑制処理を行った。
ーオキサイドの鉱油溶液を塗布し、１５０℃で１５分間
加熱して表面の粘着抑制処理を行った。
【００４７】（Ｃ）紫外線照射法 放熱スペーサーの型表面に紫外線ランプから１５ｃｍの
距離で６０秒間照射した。
距離で６０秒間照射した。
【００４８】比較例１ Ａ液（ビニル基を有するオルガノポリシロキサン）とＢ
液（Ｈ−Ｓｉ基を有するオルガノポリシロキサン）の２
液性の付加反応型シリコーン（東レダウコーニング社
製、商品名「ＣＹ５２−２８３」）をＡ液対Ｂ液の混合
比を５０／５０（体積％）で混合し、熱伝導性フィラー
を配合しないで、それ以外は、実施例１と同様にして放
熱スペーサーを製造した。
液（Ｈ−Ｓｉ基を有するオルガノポリシロキサン）の２
液性の付加反応型シリコーン（東レダウコーニング社
製、商品名「ＣＹ５２−２８３」）をＡ液対Ｂ液の混合
比を５０／５０（体積％）で混合し、熱伝導性フィラー
を配合しないで、それ以外は、実施例１と同様にして放
熱スペーサーを製造した。
【００４９】比較例２ Ａ液（ビニル基を有するオルガノポリシロキサン）とＢ
液（Ｈ−Ｓｉ基を有するオルガノポリシロキサン）の２
液性の付加反応型シリコーン（東レダウコーニング社
製、商品名「ＣＹ５２−２８３」）をＡ液対Ｂ液の混合
比を２６／２６（体積％）で混合し、熱伝導性フィラー
として、平均粒子径１７μｍのアルミナ粉（昭和電工社
製、商品名「ＡＳ−３０」）を４８体積％混合したこと
以外は、実施例１と同様にして放熱スペーサーを製造し
た。
液（Ｈ−Ｓｉ基を有するオルガノポリシロキサン）の２
液性の付加反応型シリコーン（東レダウコーニング社
製、商品名「ＣＹ５２−２８３」）をＡ液対Ｂ液の混合
比を２６／２６（体積％）で混合し、熱伝導性フィラー
として、平均粒子径１７μｍのアルミナ粉（昭和電工社
製、商品名「ＡＳ−３０」）を４８体積％混合したこと
以外は、実施例１と同様にして放熱スペーサーを製造し
た。
【００５０】試験方法 （１）圧縮率 放熱スペーサーの１／ｃｍ2の部分に、精密万能試験機
（島津製作所社製、商品名「オートグラフ」）により、
厚さ方向に３０ｇの荷重をかけ、下記の（１）式により
算出した。
（島津製作所社製、商品名「オートグラフ」）により、
厚さ方向に３０ｇの荷重をかけ、下記の（１）式により
算出した。
【００５１】
【数１】
【００５２】（２）熱伝導率 放熱スペーサーをＴＯ−３型銅製ヒーターケースと銅板
との間にはさみ、トルクレンチにより締め付けトルク２
００ｇ−ｃｍを掛けてセットした後、銅製ヒーターケー
スに電力５Ｗをかけて４分間保持し、銅製ヒーターケー
スと銅板との温度差（℃）を測定し、下記の（２）式に
て熱抵抗（℃／Ｗ）を算出し、この熱抵抗値を用いて、
下記の（３）式にて熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を算出し
た。
との間にはさみ、トルクレンチにより締め付けトルク２
００ｇ−ｃｍを掛けてセットした後、銅製ヒーターケー
スに電力５Ｗをかけて４分間保持し、銅製ヒーターケー
スと銅板との温度差（℃）を測定し、下記の（２）式に
て熱抵抗（℃／Ｗ）を算出し、この熱抵抗値を用いて、
下記の（３）式にて熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を算出し
た。
【００５３】
【数２】
【００５４】
【数３】
【００５５】（３）粘着性 試料表面の粘着性を指蝕により判定した。 ○：指に粘着せず。 ×：指に粘着し、試料が持ち上がる。 以上の結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】表１の結果より、本発明の放熱スペーサー
は、荷重３０ｇ／ｃｍ2 をかけた時の圧縮率が１５％〜
３３％と極めて大きく高柔軟性であり、しかも熱伝導率
が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以上と熱伝導性が良好である。また
表面を実用上問題ない程度に粘着抑制することもでき
る。
は、荷重３０ｇ／ｃｍ2 をかけた時の圧縮率が１５％〜
３３％と極めて大きく高柔軟性であり、しかも熱伝導率
が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以上と熱伝導性が良好である。また
表面を実用上問題ない程度に粘着抑制することもでき
る。
【００５８】実施例９ 実施例１および実施例６で得られた放熱スペーサー（５
ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍ）をアルミニウム板（３ｍｍ
×５２ｍｍ×５２ｍｍ）に積層してヒートシンクを作製
した。放熱スペーサーはアルミニウム板との当接面は粘
着性を有しているために、アルミニウム板には容易に粘
着して積層することができた。得られたヒートシンクは
発熱性電子部品の搭載された回路基板の放熱板として使
用することができた。また実施例１の放熱スペーサーは
表面が粘着抑制処理が施されているために指につかず取
り扱い性がよかった。
ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍ）をアルミニウム板（３ｍｍ
×５２ｍｍ×５２ｍｍ）に積層してヒートシンクを作製
した。放熱スペーサーはアルミニウム板との当接面は粘
着性を有しているために、アルミニウム板には容易に粘
着して積層することができた。得られたヒートシンクは
発熱性電子部品の搭載された回路基板の放熱板として使
用することができた。また実施例１の放熱スペーサーは
表面が粘着抑制処理が施されているために指につかず取
り扱い性がよかった。
【００５９】実施例１０ 実施例１および実施例６で得られた放熱スペーサー（５
ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍ）を幅６０ｍｍの帯状の離型
性を有するポリ四ふっ化エチレンフィルムに配列して放
熱スペーサー部材を得た。放熱スペーサーはフィルムか
ら簡単に剥がすことができ、取り扱いが便利であった。
また実施例１の放熱スペーサーは指蝕面が粘着抑制処理
が施されているために指に付かず取り扱い性がよかっ
た。
ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍ）を幅６０ｍｍの帯状の離型
性を有するポリ四ふっ化エチレンフィルムに配列して放
熱スペーサー部材を得た。放熱スペーサーはフィルムか
ら簡単に剥がすことができ、取り扱いが便利であった。
また実施例１の放熱スペーサーは指蝕面が粘着抑制処理
が施されているために指に付かず取り扱い性がよかっ
た。
【００６０】
【発明の効果】本発明の放熱スペーサーは熱伝導性と柔
軟性に極めて優れているため、発熱性電子部品の搭載さ
れた回路基板に押しつけてもほとんど応力がかからず、
また高密度化され発熱性電子部品の搭載された回路基板
にも良好な密着性を保った状態で放熱を行うことができ
る。また表面を粘着抑制処理を施したものは、高柔軟性
でしかも取り扱い性が良好となる。しかも放熱スペーサ
ーの表面に施される粘着抑制層を変えることにより、熱
伝導性および柔軟性を調整する効果も期待できる。
軟性に極めて優れているため、発熱性電子部品の搭載さ
れた回路基板に押しつけてもほとんど応力がかからず、
また高密度化され発熱性電子部品の搭載された回路基板
にも良好な密着性を保った状態で放熱を行うことができ
る。また表面を粘着抑制処理を施したものは、高柔軟性
でしかも取り扱い性が良好となる。しかも放熱スペーサ
ーの表面に施される粘着抑制層を変えることにより、熱
伝導性および柔軟性を調整する効果も期待できる。
【００６１】本発明のヒートシンクによれば、そのまま
発熱性電子部品の搭載された回路基板の放熱板として使
用することができる。
発熱性電子部品の搭載された回路基板の放熱板として使
用することができる。
【００６２】本発明の放熱スペーサー部材によれば、放
熱スペーサーの取り扱い性および作業性が向上する。
熱スペーサーの取り扱い性および作業性が向上する。
【００６３】また、本発明の電子機器は、発熱性電子部
品の破損のない放熱性に優れたものである。
品の破損のない放熱性に優れたものである。
【００６４】また、本発明のシリコーン組成物は、対象
物にできるだけ応力をかけずに加熱したい場合の緩衝物
や、２つの対象物を等温にさせる為に両者を直接接触さ
せたいが、応力や振動による影響を避ける場合の緩衝材
として使用することができる。
物にできるだけ応力をかけずに加熱したい場合の緩衝物
や、２つの対象物を等温にさせる為に両者を直接接触さ
せたいが、応力や振動による影響を避ける場合の緩衝材
として使用することができる。
フロントページの続き (72)発明者 池田 和義 福岡県大牟田市新開町１ 電気化学工業 株式会社 大牟田工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/36
Claims (6)
- 【請求項１】 熱伝導性フィラーを含有してなるシリコ
ーン固化物からなり、荷重３０ｇ／ｃｍ2 をかけた時の
圧縮率が１０％以上及び熱伝導率が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以
上であることを特徴とする放熱スペーサー。 - 【請求項２】 請求項１記載の放熱スペーサーの少なく
とも一部の表面を粘着抑制処理してなることを特徴とす
る放熱スペーサー。 - 【請求項３】 金属板の片面または両面に請求項１ある
いは２記載の放熱スペーサーの１個または２個以上が積
層されてなることを特徴とするヒートシンク。 - 【請求項４】 包装材に請求項１あるいは２記載の放熱
スペーサーが配列されてなることを特徴とする放熱スペ
ーサー部材。 - 【請求項５】 発熱性電子部品の搭載された回路基板と
放熱部材との間に請求項１または２記載の放熱スペーサ
ーが装着されてなることを特徴とする電子機器。 - 【請求項６】 ２液付加反応型シリコーン５５〜９５体
積％、熱伝導性フィラー５〜４５体積％よりなり、固化
物が荷重３０ｇ／ｃｍ２をかけた時の圧縮率が１０％以
上及び熱伝導率が０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以上となることを特
徴とするシリコーン組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09122802A JP3092699B2 (ja) | 1996-04-30 | 1997-04-28 | 放熱スペーサーとその用途およびシリコーン組成物 |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13061196 | 1996-04-30 | ||
| JP13061296 | 1996-04-30 | ||
| JP8-130611 | 1996-09-17 | ||
| JP8-130612 | 1996-09-17 | ||
| JP8-265068 | 1996-09-17 | ||
| JP26506896 | 1996-09-17 | ||
| JP09122802A JP3092699B2 (ja) | 1996-04-30 | 1997-04-28 | 放熱スペーサーとその用途およびシリコーン組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10150132A JPH10150132A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3092699B2 true JP3092699B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=27470880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09122802A Expired - Fee Related JP3092699B2 (ja) | 1996-04-30 | 1997-04-28 | 放熱スペーサーとその用途およびシリコーン組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3092699B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4610764B2 (ja) * | 2001-03-15 | 2011-01-12 | 電気化学工業株式会社 | 放熱スペーサー |
| JP4574885B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2010-11-04 | 電気化学工業株式会社 | 放熱スペーサー |
| JP2012104713A (ja) * | 2010-11-11 | 2012-05-31 | Kitagawa Ind Co Ltd | 熱伝導材及びその製造方法 |
| JP6178389B2 (ja) * | 2014-12-25 | 2017-08-09 | デクセリアルズ株式会社 | 熱伝導シートの製造方法、熱伝導シート、及び半導体装置 |
| EP3981829A4 (en) * | 2019-08-08 | 2023-03-01 | Sekisui Polymatech Co., Ltd. | THERMOCONDUCTIVE SHEET AND METHOD FOR PRODUCTION |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP09122802A patent/JP3092699B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10150132A (ja) | 1998-06-02 |
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