JP3126792B2 - 高周波数回路用放熱絶縁スペーサー - Google Patents
高周波数回路用放熱絶縁スペーサーInfo
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Description
波数を扱う電子回路の実装時にトランジスタ等の素子と
放熱器の間に挟まれて使用される高周波数回路用放熱絶
縁スペーサーに関する。
(HDTV)用の駆動回路等の設計においては、扱われ
る周波数が高いので高性能トランジスタ又はモジュール
を使用し、低消費電力で雑音発生を最小限に抑えること
が肝要である。そのためには、コレクタ容量のできるだ
け小さなトランジスタを用い負荷抵抗を大きくして回路
電流を低減させることが必要である。さらには発生した
熱を効率よく放熱器に逃がすために、実装に際してはス
ペーサーの実装容量を最小に抑える必要がある。
っており、そのケースは絶縁材を介して放熱器に取り付
ける必要があるので、放熱スペーサーとしては熱伝導率
が高く、しかも周波数特性のよい絶縁材が使用される。
しかし、周波数が高くなると、通常使用されているマイ
カ板では容量が大きくなりすぎるため高価な窒化ホウ素
板などが使用されている。
では30MHZ以上の高周波数領域では比誘電率が4を
超えるため実装容量を低減させるには限界がある。しか
も、窒化ホウ素は難焼結性であるため高純度品は高価で
あるという問題もある。
種々検討した結果、比誘電率が小さく柔軟性のあるシリ
コーンゴムをマトリックスとし、その中に高熱伝導性で
しかも比誘電率の小さい窒化ホウ素(BN)粉末の充填
されてなる成形体は、1GHZ程度の高周波数領域まで
安定して比誘電率を低く抑えることができ、それを30
MHZ以上の高周波数を扱う電子回路等の素子を実装す
る際の放熱絶縁スペーサーとして用いれば、実装容量を
低減させ、雑音を著しく軽減できることを見いだし、ま
た窒化ホウ素粉末を充填させたことによる成形体の強度
低下は、特定のガラスクロスで補強すればよいことを併
せ見いだし、本発明を完成させたものである。
化ホウ素粉末含有のシリコーンゴム成形体の間に、ガラ
スクロスが挟まれた積層体からなり、30MHZ以上の
高周波数を扱う電子回路の実装に用いられるものであっ
て、30MHZ〜1GHZの高周波数領域における比誘
電率が4以下で、熱伝導率が1.5〜5W/m・Kであ
り、しかもガラスクロスが、厚さ0.03mm、質量2
0g/m 2 から厚さ0.10mm、質量108g/m 2
までの範囲のものであることを特徴とする高周波数回路
用放熱絶縁スペーサーである。
ると、本発明の高周波数回路用放熱絶縁スペーサーの基
本構造は、ガラスクロスの挟まれた窒化ホウ素粉末含有
シリコーンゴム積層体からなるものである。
誘電率が小さいだけでなく、電子回路部品に要求される
耐熱性と高温・高湿度下における長期信頼性に優れ、し
かもトランジスタ等の素子及び放熱器との密着性に優れ
高い放熱特性を得ることができるものである。また、ポ
リブタジエン、ポリイミド、ポリフェニルサルファイド
等の樹脂の使用も可能である。
は、高熱伝導性低誘電性粉末であり、熱伝導率が高く、
比誘電率が30MHZ〜1GHZの高周波数領域では安
定して低いものである。価格及び要求特性に応じて、二
酸化ケイ素粉末又はフッ素樹脂粉末と併用することもで
きる。
合としては、前者20〜40重量%、後者80〜60重
量%が好ましい。前者が20重量%未満では樹脂混合物
の混合性とシート成形性が悪化する。一方、40重量%
を超えると熱伝導率が高くなり過ぎて放熱絶縁スペーサ
ーとしての機能が小さくなる。
5W/m・Kとし、放熱特性をよくするためには、窒化
ホウ素粉末の配合割合を多くする必要があるが、その場
合には、ガラスクロスを複合させて補強することが望ま
しい。ガラスクロスは比誘電率が高い物質であるのでそ
の使用量を極力少なくすることが望ましい。ガラスクロ
スとしては、厚さ0.03mm、質量20g/m2 (J
ISR3414品番EP03A)のものから厚さ0.1
0mm、質量108g/m2 (JISR3414品番E
P10A)までの範囲のものを使用することが好まし
い。厚さ0.03mm、質量20g/m2 未満のもので
は補強効果が乏しく、一方、厚さ0.10mm、質量1
08g/m2 を超えるものでは放熱絶縁スペーサーとし
ての比誘電率が高くなり熱伝導率が小さくなる。ガラス
クロスは、シリコーンゴム成形体の内部に位置させ、積
層体構造とする。
スペーサーに難燃性が要求されるので、白金錯体等の難
燃剤をシリコーンゴム100重量部に対し0.2〜1重
量部を添加することが望ましい。
ーを製造するには、シリコーンゴム、窒化ホウ素粉末、
難燃剤、架橋剤を混合した後、ドクターブレード法、カ
レンダーロール法等でシート化し、それをガラスクロス
を挟んで積層体となし、温度140〜170℃、圧力5
0〜100kg/cm2 、時間10〜50分間の条件で
加熱・加圧プレスを行う。得られた成形体は、樹脂をマ
トリックスとしたシート状積層体であることより、裁断
又はトムソン刃による打抜加工を行って実装部品形状に
加工し、本発明の高周波数回路用放熱絶縁スペーサーと
する。積層体の厚さとしては、0.2〜0.8mmが好
ましい。
に本発明を説明する。
ーン社製商品名「DY32ー2009u」)と市販の窒
化ホウ素(BN)粉末(電気化学工業社製商品名「G
P」)を表1の割合で混合し、シリコンーンゴム100
重量部に対して、市販の白金系難燃剤(東レ・ダウコー
ニング・シリコーン社製商品名「SRXー212ca
t.」)0.3重量部、架橋剤(2,5ジメチル2,5
(ターシャリブチルパーオキシ)ヘキサン)0.8重量
部を添加混合し、それをドクターブレード法でシート成
形し、市販のガラスクロス〔鐘紡社製商品名「KS10
90」(厚さ0.05mm、質量47g/m2 ・・・J
ISR3414品番EP05B相当品)を中央に挟んで
積層し、温度140℃、圧力80kg/cm2 で加熱加
圧架橋して厚さ0.45mmのシート状積層体を製造し
た。
ール産、厚さ0.25mm)、比較例2は市販の窒化ホ
ウ素板(電気化学工業社製商品名「HC」、厚さ1.1
7mm)、比較例3は市販のシリコーンゴム(東レ・ダ
ウコーニング・シリコーン社製商品名「SH35u」)
を2,4ジクロルベンゾルパーオキサイドで加硫した厚
さ0.45mmのシリコーンゴムシート、比較例4は市
販のアルミナ板(ニッカトー社製商品名「SSAー
S」、厚さ0.64mm)である。
下に従って測定した。その結果を表1に示す。 比誘電率:JISK6911 熱伝導率:伝熱面積6cm2 のヒーターとアルミニウム
製放熱フインの間に試料を挟み2個のM3ネジで5kg
fcmのトルクで締めつけ、ヒーターを15Wで発熱さ
せた際の試料上下の温度差を測定し、次式により算出し
た。熱伝導率(W/m・K)=W・t/S(T1 −T2
) W(W) ;ヒーターの発熱量(15W) t(m) ;試料の厚さ S(m2 );伝熱面積(6cm2 ) T1 (K);試料上部(ヒーター側)の温度 T2 (K);試料下部(放熱フイン側)の温度
次の(1)〜(3)の3種類のガラスクロスを中央に挟
んで積層し、実施例2と同一の条件で加熱加圧架橋を行
い、厚さ0.45mmのシート状積層体を製造した。得
られたシートの比誘電率と熱伝導率の測定結果を表2に
示す。 (1)「KS1061」:鐘紡社製商品名(厚さ0.0
3mm、質量21g/m2 ・・・JISR3414品番
EP03A相当品) (2)「KS1090」:鐘紡社製商品名(厚さ0.0
5mm、質量47g/m2 ・・・JISR3414品番
EP05B相当品) (3)「KS1220」:鐘紡社製商品名(厚さ0.1
0mm、質量108g/m2 ・・・JISR3414品
番EP10A相当品)
スペーサーを、高精細CRTモニタのカスケード接地+
エミッタフォロワ方式のビデオ出力回路のベース接地に
よる電圧増幅用トランジスタに実装し、30MHZ〜3
00MHZ以上の周波数で作動させたところ、実施例1
〜5の放熱絶縁スペーサーを使用した場合には、水平解
像度1000画素以上の安定した画像が得られたのに対
し、比較例1〜4の放熱絶縁スペーサーを使用した場合
には、水平解像度が低下し、良好な画像は得られなかっ
た。しかも、比較例1と比較例3では、放熱特性が悪
く、実装したトランジスタの過熱により破損した。
サーを、高品位テレビ用駆動回路等の30MHZ以上の
高周波数を扱う電子回路部品の実装時に使用することに
より、その実装容量を最小限に抑えることができ、雑音
発生を著しく軽減することができる。本発明の高周波数
回路用放熱絶縁スペーサーは、高品位テレビ用や高精細
CRTモニタ用の駆動回路の実装時に使用されるばかり
でなく、移動電話や衛星放送等で高周波数を扱う電子回
路の実装にも応用することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 窒化ホウ素粉末含有のシリコーンゴム成
形体の間に、ガラスクロスが挟まれた積層体からなり、
30MHZ以上の高周波数を扱う電子回路の実装に用い
られるものであって、30MHZ〜1GHZの高周波数
領域における比誘電率が4以下で、熱伝導率が1.5〜
5W/m・Kであり、しかもガラスクロスが、厚さ0.
03mm、質量20g/m 2 から厚さ0.10mm、質
量108g/m 2 までの範囲のものであることを特徴と
する高周波数回路用放熱絶縁スペーサー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04028927A JP3126792B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 高周波数回路用放熱絶縁スペーサー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05198711A JPH05198711A (ja) | 1993-08-06 |
JP3126792B2 true JP3126792B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=12262039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04028927A Expired - Fee Related JP3126792B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 高周波数回路用放熱絶縁スペーサー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN106414569B (zh) * | 2014-05-30 | 2020-06-05 | 积水保力马科技株式会社 | 导热片及导热片的制造方法 |
-
1992
- 1992-01-20 JP JP04028927A patent/JP3126792B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH05198711A (ja) | 1993-08-06 |
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