JP3434186B2 - 熱伝導性シリコーンゲル成形シート及びその製造方法 - Google Patents
熱伝導性シリコーンゲル成形シート及びその製造方法Info
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Description
の放熱冷却構造の一部に用いられる熱伝導性シートに関
する。特に、発熱性電子部品等の放熱冷却手段に用いら
れる低硬度型熱伝導性シートに関する。
品等の放熱冷却構造の一部に用いられる熱伝導性シート
には、下記に示す低硬度型の熱伝導性シートが提案され
ている。 (1)発熱性電子部品(以後、チップと仮称する)と放
熱体との間に圧接された際に、熱伝導性シートの圧縮荷
重を低く抑えることで、チップ及び放熱体の圧縮による
変形、損傷を無くする。 (2)圧接面に凹凸が有るチップ及び放熱体との間に圧
接された際に、熱伝導性シートを軟質にすることで、十
分に密着し伝熱面積を確保する。 (3)基板上に実装された高さの異なる複数個のチップ
と放熱体との間に圧接された際に、熱伝導性シートを軟
質にすることで、高さの異なる複数個のチップ全てに十
分に密着し、且つチップ及び放熱体の圧縮による変形、
損傷を無くする。
合したシリコーンゲルシートが知られており、また特開
平2−166755号公報、特開平2−196453号
公報及び特開平6−155517号公報が挙げられる。
剤を配合したシリコーンゲルシートやその片面又は両面
に溝を有する熱伝導性シリコーンゲルシート(特開平2
−166755号公報)は、非常に柔らかく、強度も無
い為、実装作業時の取扱い性が悪いという問題がある。
又、シート両面の粘着性が同レベルである為、実装後の
メンテナンス時にチップと放熱体の圧接を開放した際、
熱伝導性シリコーンゲルシートが両方に密着した状態で
引き伸ばされ、極端な変形あるいは破損してしまい再使
用が出来ないという問題がある。
ムシートに熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲルを積層
硬化させ、複合シート化した熱伝導性シート(特開平2
−196453号公報)及び網目状補強材に熱伝導性充
填剤配合のシリコーンゴムを被覆硬化させたシートに熱
伝導性充填剤を配合した低硬度シリコーンゴムを一体化
し、硬化させた熱伝導性複合シート(特開平6−155
517号公報)は、シートの厚み方向に柔らかく、縦横
方向には強度が有り、粘着性も片面のみである為、実装
作業時の取扱い性が良く、圧接開放後の再使用も可能で
あるが、熱伝導性シリコーンゲルシート単体に比べ、圧
接時の圧縮荷重が2倍〜5倍と高い為、チップ、放熱
体、基板等を含む実装筐体の強度が低い場合や、基板上
に実装された複数個のチップの高さの差が大きい場合は
使用出来ないという問題がある。
為、圧縮荷重が低く且つ強度も有り、実装時の取扱い性
が良く、チップと放熱板との圧接開放後の再使用も可能
な熱伝導性シリコーンゲル成形シートを提供することを
目的とする。
め、本発明の熱伝導性シリコーンゲル成形シートは、熱
伝導性充填剤を配合したシリコーンゲル成形シートの上
下両面の表層部にのみ、ゴム状に硬化させた薄膜補強層
を形成させた熱伝導性シリコーンゲル成形シートであっ
て、前記薄膜補強層は、熱伝導性充填剤配合したシリコ
ーンゲル成形シートの上下面の両面にケイ素原子に結合
した水素原子を1分子中に少なくとも2個含有するオル
ガノハイドロジェンポリシロキサンを表面に塗布した樹
脂フィルムを配置した後、2枚の樹脂フィルムで挟んだ
まま、少なくとも一対のロール間を通すことにより圧延
した後に、連続的に加熱炉を通して、シート状物を成形
し硬化させて、前記オルガノハイドロジェンポリシロキ
サンの塗布面に接した前記シリコーンゲル表層部のみを
ゴム状に硬化し、前記樹脂フィルムを除去することによ
り形成されたことを特徴とする。
リコーンゲル成形シートの片面表層部であって、かつ薄
膜補強層の下に、さらにシート状の補強材を埋設したこ
とが好ましい。
のシリコーンゲルの硬化後の硬さが、ASKER F硬
度計で10〜95の範囲であることが好ましい。特に好
ましくは、ASKER F硬度計で20〜70の範囲で
あればよい。
みが0.01mm〜0.50mmの範囲であることが好
ましい。特に好ましくは、0.01mm〜0.10mm
の範囲であればよい。
片面表層部にシート状の補強材が表面より0mmを越え
1mm以下の深さの範囲で埋設されたことが好ましい。
特に好ましくは、0mmを越え0.5mm以下の深さの
範囲であればよい。
片面表層部に埋設されたシート状の補強材が、合成繊維
及び天然繊維から選ばれる少なくとも一つの繊維を用い
た網目状構造体であることが好ましい。合成繊維として
は、ポリエステル繊維、耐熱ナイロン繊維、アラミド繊
維、ポリオレフィン繊維、ビニロン繊維等があり、天然
繊維としては、木綿、麻繊維などがある。
シートの製造方法は、熱伝導性シリコーンゲル成形シー
トの製造方法であって、熱伝導性充填剤を配合したシリ
コーンゲルを、ケイ素原子に結合した水素原子を1分子
中に少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンポ
リシロキサンを表面に塗布した樹脂フィルムと同品無塗
布の樹脂フィルムとで挟むか、または、ケイ素原子に結
合した水素原子を1分子中に少なくとも2個含有するオ
ルガノハイドロジェンポリシロキサンを表面に塗布した
2枚の樹脂フィルムで上下より挟んで、少なくとも一対
のロール間を通すことにより圧延した後に、連続的に加
熱炉を通して硬化させ、しかる後に前記樹脂フィルムを
除去することにより、シリコーンゲルシートの少なくと
も片面表層部にのみゴム状に硬化させた薄膜補強層を形
成させたことを特徴とする。
で前記シリコーンゲルを挟む際、シート状の補強材を重
ね合わせた樹脂フィルムと、シート状の補強材を重ね合
わせない樹脂フィルムとで前記シリコーンゲルを上下よ
り挟むことが好ましい。
成形シートを得るには、熱伝導性充填剤配合のシリコー
ンゲルの成形時において、次の5手段を用いて成形する
ことで、圧縮荷重が低く且つ強度も有り、実装時の取扱
い性が良く、チップと放熱板との圧接開放後の再使用も
可能となる特性を熱伝導性シリコーンゲル成形シートに
付与することができる。
ンゲル成形時において、樹脂フィルム上に硬化前の熱伝
導性充填剤配合のシリコーンゲルを載せ、その上から、
ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に少なくとも
2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを
表面に塗布した。
形し硬化させると、2枚の樹脂フィルム間で硬化した熱
伝導性充填剤配合のシリコーンゲルは、上記オルガノハ
イドロジェンポリシロキサンの塗布面に接した表層部の
みゴム状に硬化した薄膜補強層を有する熱伝導性シリコ
ーンゲル成形シートとなる。この時に用いられる成形方
法は、プレス成形、コーティング成形、カレンダー成形
が好ましい。
膜補強層を有する熱伝導性シリコーンゲル成形シート
は、圧延成形を用いた、以下のような方法によっても製
造することができた。即ち、熱伝導性充填剤配合のシリ
コーンゲル成形時において、熱伝導性充填剤を配合した
シリコーンゲルを、ケイ素原子に結合した水素原子を1
分子中に少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンを表面に塗布した樹脂フィルムと同品
無塗布の樹脂フィルムとで上下に挟んで、少なくとも一
対のロール間を連続的に通すことにより圧延した。
硬化させると、2枚の樹脂フィルム間でシート状物に成
形し、硬化させた熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲル
は、上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンの塗布
面に接した表層部のみゴム状に硬化した薄膜補強層を有
する熱伝導性シリコーンゲル成形シートとなる。
ンゲル成形時において、ケイ素原子に結合した水素原子
を1分子中に少なくとも2個含有するオルガノハイドロ
ジェンポリシロキサンを表面に塗布した2枚の樹脂フィ
ルム間で、シート状物に成形し硬化させた熱伝導性充填
剤配合のシリコーンゲルは、シート上下面の表層部のみ
ゴム状に硬化した薄膜補強層を有する熱伝導性シリコー
ンゲル成形シートとなる。この時に用いられる成形方法
は、プレス成形、コーティング成形、カレンダー成形が
好ましい。
膜補強層を有する熱伝導性シリコーンゲル成形シート
は、圧延成形を用いた、以下のような方法によっても製
造することができた。即ち、熱伝導性充填剤配合のシリ
コーンゲル成形時において、熱伝導性の充填剤を配合し
たシリコーンゲルを、ケイ素原子に結合した水素原子を
1分子中に少なくとも2個含有するオルガノハイドロジ
ェンポリシロキサンを表面に塗布した2枚の樹脂フィル
ムで上下に挟んで、少なくとも一対のロール間を通すこ
とにより圧延した。
て硬化させると、2枚の樹脂フィルム間でシート状物に
成形し、硬化させた熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲ
ルは、シート上下面の表層部のみゴム状に硬化した薄膜
補強層を有する熱伝導性シリコーンゲル成形シートとな
る。
ンゲル成形時において、樹脂フィルム上に硬化前の熱伝
導性充填剤配合のシリコーンゲルを載せ、その上からシ
ート状の補強材と樹脂フィルムを被せた後、シート状物
に成形し硬化させると、2枚の樹脂フィルム間で硬化し
た熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲルは、シート状の
補強材が硬化したシート状物の片面表層部に埋設された
熱伝導性シリコーンゲル成形シートとなる。この時に用
いられる成形方法は、プレス成形、コーティング成形、
カレンダー成形が好ましい。
膜補強層を有する熱伝導性シリコーンゲル成形シート
は、圧延成形を用いた、以下のような方法によっても製
造することができた。即ち、熱伝導性充填剤配合のシリ
コーンゲル成形時において、熱伝導性の充填剤を配合し
たシリコーンゲルを、シート状の補強材を重ね合わせた
樹脂フィルムとシート状の補強材を重ね合わせない樹脂
フィルムとで、上下より挟んで少なくとも一対のロール
間を通すことにより圧延した。
て硬化させると、2枚の樹脂フィルム間でシート状物に
成形し、硬化させた熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲ
ルは、シート状の補強材が硬化したシート状物の片面表
層部に埋設された熱伝導性シリコーンゲル成形シートと
なる。
ンゲル成形時において、前記、手段1と手段3を併用す
ることで、シート状の補強材が硬化したシート状物の片
面表層部に埋設され、且つ同面表層部のみゴム状に硬化
させた薄膜補強層を有する熱伝導性シリコーンゲル成形
シートとなる。この時に用いられる成形方法は、プレス
成形、コーティング成形、カレンダー成形を用いてもよ
いし、圧延成形による方法でもよい。
ンゲル成形時において、前記、手段2と手段3を併用す
ることで、シート状の補強材が硬化したシート状物の片
面表層部に埋設され、且つシート状物の両面表層部のみ
ゴム状に硬化させた薄膜補強層を有する熱伝導性シリコ
ーンゲル成形シートとなる。この時に用いられる成形方
法は、プレス成形、コーティング成形、カレンダー成形
を用いてもよいし、圧延成形による方法でもよい。
熱伝導性シリコーンゲル成形シートは、次の利点を得る
ことができる。
面表層部のみゴム状に硬化した薄膜補強層を有すること
で実装作業時に極端な変形や破損が生じづらく、取扱い
性が向上し、且つゴム状に硬化した薄膜補強層表面の粘
着性が微少になることで、被着時の方向性を選択するこ
とが可能となるだけでなく、実装後のメンテナンス時に
チップと放熱体の圧接を開放した際、熱伝導性シリコー
ンゲルシートが両方に密着した状態で引き伸ばされ、極
端な変形や破損が生じづらくなり再使用が可能となる。
また、ゴム状に硬化した薄膜補強層以外の部分は、非常
に柔かい為、シートの厚み方向には薄膜補強層を有しな
い熱伝導性シリコーンゲルシートと同等の柔軟性と低圧
縮荷重性を得ることが出来る。
ート状の補強材が埋設されることで、強度が増し、実装
作業時の取扱い性が向上するだけでなく、チップや放熱
体等圧接面の極端な凹凸により熱伝導性シリコーンゲル
シートが圧接時に破損が生じなくなる。またシート状の
補強材が片面表層部に埋設されることで、シート状の補
強材が表層部以外に埋設された熱伝導性シリコーンゲル
シートに比べ圧縮荷重値を低く抑えることが出来る。
ート状の補強材が埋設され、且つその片面もしくは両面
表層部のみゴム状に硬化した薄膜補強層を有すること
で、前記の作用2に加え、ゴム状に硬化した薄膜補強層
表面の粘着性が微少になることで、実装作業時の取扱い
性が向上する。
に説明する。
導性シリコーンゲル成形シートの一実施例を示す断面図
である。図1A〜Bに示すように、本熱伝導性シリコー
ンゲル成形シートは、熱伝導性充填剤配合のシリコーン
ゲル層1と熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲルがゴム
状に硬化した薄膜補強層2とで構成されている。なお、
図1Aは熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲル層1の片
面表層部に薄膜補強層2を形成した例、図1Bは熱伝導
性充填剤配合のシリコーンゲル層1の両面表層部に薄膜
補強層2を形成した例である。
2は同一の熱伝導性充填剤を配合した液状付加反応硬化
型のシリコーンゲルを用いた。また、硬化成形時にケイ
素原子に結合した水素原子を1分子中に少なくとも2個
含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを約5
μmの厚さでポリエステル(PET)フィルムに塗布
し、これと無塗布のPETフィルムとで上下より挟む
か、または同塗布のPETフィルム同志で上下より挟
み、一対のロール間を通すことにより圧延した後に、連
続的に加熱炉に通すことで、硬化後のシート片面または
両面表層部にゴム状に硬化させた薄膜補強層を形成する
ことが出来る。尚、PETフィルムは薄膜補強層形成後
に除去されて、使用されることになる。
及びゴム状に硬化した薄膜補強層2は、下記の熱伝導性
充填剤を配合した付加反応硬化型シリコーンゲルから選
択される一種を使用することで作製することが出来る。 (1)熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲル組成 サーコンGR A/B(硬さ ASKER F 57):富士
高分子工業(株)製 サーコンGR−a A/B(硬さ ASKER F 54):富士
高分子工業(株)製 SE4445CV A/B(硬さ ASKER F 47):東レ
ダウコーニングシリコーン(株)製 (2)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に少な
くとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキ
サン SH−1107 :東レダウコーニングシリコーン
(株)製 RD−1 :東レダウコーニングシリコーン
(株)製 上記を用いて、樹脂フィルムで上下より挟み、一対のロ
ール間を通すことにより圧延した後、加熱炉内温度:2
80℃、加熱炉内通過速度:3m/min.の成形条件で得
られた熱伝導性シリコーンゲル成形シートの特性を表1
及び表2に示す。なお、同表は、シリコーンゲル層1の
厚さは1.0mm(表中、「1mmt時」で表す。以後の実
施例でも同じ)、薄膜補強層2の厚さは0.03mmの
もの、及びシリコーンゲル層1の厚さは2.0mm(表
中、「2mmt時」で表す。以後の実施例でも同じ)、薄膜
補強層2の厚さは0.05mmのものについて示してい
る。また、比較例品の仕様は、備考に記載した事項以外
は、実施例品と同一の材料及び製法を用いたものであ
り、この点については、以後の実施例においても同様で
ある。
品(SAMPLE A)は熱抵抗が低く、圧縮荷重も比較的低く
抑えられ、引張り強さと引裂き強さが高く、伸びが低
く、実装時の取り扱い性が良く、チップと放熱板との圧
接開放後の再使用も可能な熱伝導性シリコーンゲル成形
シートであった。
リコーンゲル成形シートの第二の実施例について説明す
る。本実施例の熱伝導性シリコーンゲル成形シートも図
1A〜Bに示したものである。
と薄膜補強層2は同一の熱伝導性充填剤配合のシリコー
ンゲルを用いた。また、硬化成形時にケイ素原子に結合
した水素原子を1分子中に少なくとも2個含有するオル
ガノハイドロジェンポリシロキサンを約5μmの厚さで
ポリプロピレン(PP)フィルムに塗布し、これを前記
シリコーンゲルの片面に覆い、もう一方の面にはなにも
塗布していないPPフィルムとで覆うか、又は前記シリ
コーンゲルの両面に同塗布のPPフィルム同志で覆うこ
とで、硬化後のシート片面又は両面表層部にゴム状に硬
化させた薄膜補強層を形成することが出来る。
及びゴム状に硬化した薄膜補強層2は下記の付加反応型
熱伝導性シリコーン組成物から選択される一種を使用す
ることによって作製することが出来る。(1)熱伝導性
充填剤配合のシリコーンゲル組成 サーコンGR A/B(硬さ ASKER F 57):富士
高分子工業(株)製 サーコンGR−a A/B(硬さ ASKER F 54):富士
高分子工業(株)製 SE4445CV A/B(硬さ ASKER F 47):東レ
ダウコーニングシリコーン(株)製 (2)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に少な
くとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキ
サン SH−1107 :東レダウコーニングシリコーン
(株)製 RD−1 :東レダウコーニングシリコーン
(株)製 上記組成物を用いてプレス成形法により、成形温度:1
00℃、成形時間:3分、成形圧力:100kgf/c
m2 の成形条件で得られた熱伝導性シリコーンゲル成形
シートの特性を表3及び表4に示す。なお、同表は、シ
リコーンゲル層1の厚さは1.0mm、薄膜補強層2の
厚さは0.03mmのもの、及びシリコーンゲル層1の
厚さは2.0mm、薄膜補強層2の厚さは0.05mm
のものについて示している。
品(SAMPLE B)は熱抵抗が低く、圧縮荷重も低く、引っ
張り強さと引き裂き強さが高く、伸びが低く、実装時の
取扱い性が良く、チップと放熱板との圧接開放後の再使
用も可能な熱伝導性シリコーンゲル成形シートであっ
た。
リコーンゲル成形シートの一実施例を示す断面図であ
る。図2に示すように、本熱伝導性シリコーンゲル成形
シートは熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲル層1とシ
ート状の補強材3とで構成されている。なお図2は熱伝
導性充填剤配合のシリコーンゲル層1の片面表層部にシ
ート状の補強材3を完全に埋設して形成した例である。
ステル繊維、耐熱ナイロン繊維、アラミド繊維、綿繊維
等からなる網目状構造体を用いるが、耐熱性面から考え
てポリエステル繊維もしくは耐熱ナイロン繊維が好まし
い。
及びシート状の補強材3は下記から選択される一種を使
用することによって作製することが出来る。 (1)熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲル サーコンGR A/B(硬さ ASKER F 57):富士
高分子工業(株)製 サーコンGR−a A/B(硬さ ASKER F 54):富士
高分子工業(株)製 SE4445CV A/B(硬さ ASKER F 47):東レ
ダウコーニングシリコーン(株)製 (2)シート状の補強材(ナイロン繊維製網目状構造
体) ナイロンチュール N−5035 上記を用いて、樹脂フィルムで上下より挟み、一対のロ
ール間を通すことにより圧延した後、加熱炉内温度:2
80℃、加熱炉内通過速度:3m/min.の成形条件で得
られた熱伝導性シリコーンゲル成形シートの特性を表5
及び表6に示す。なお、同表は、シリコーンゲル層1の
厚さは1.0mm、補強材3のシリコーンゲル層1に
0.2mm程度埋設したもの、及びシリコーンゲル層1
の厚さは2.0mm、補強材3のシリコーンゲル層1に
0.3mm程度埋設していたものについて示している。
尚、埋設の深さには、補強材3の厚みは含まない。
(SAMPLE C)は熱抵抗が低く、圧縮荷重も低く、引張り
強さと引裂き強さが高く、伸びが低く、実装時の取り扱
い性が良く、チップと放熱板との圧接開放後の再使用も
可能な熱伝導性シリコーンゲル成形シートであった。
リコーンゲル成形シートの第二の実施例について説明す
る。第二の実施例の熱伝導性シリコーンゲル成形シート
も図2に示したものと同一である。
エステル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、綿繊維等
からなる網目状構造体を用いるが、耐熱性面から考えて
ポリエステル繊維もしくは耐熱ナイロン繊維が好まし
い。
及びシート状の補強材3は下記から選択される一種を使
用することによって作製することが出来る。 (1)熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲル サーコンGR A/B(硬さ ASKER F 57):富士
高分子工業(株)製 サーコンGR−a A/B(硬さ ASKER F 54):富士
高分子工業(株)製 SE4445CV A/B(硬さ ASKER F 47):東レ
ダウコーニングシリコーン(株)製 (2)シート状の補強材 (ポリエステル繊維製網目状構造体) ラッセル・ネット T−280 ラッセル・ネット T−180−50D 上記を用いてプレス成形法により、成形温度:100
℃、成形時間:3分、成形圧力:100kgf/cm2
の成形条件で得られた熱伝導性シリコーンゲル成形シー
トの特性を表7及び表8に示す。なお、同表は、シリコ
ーンゲル層1の厚さは1.0mm、補強材3の目付は5
5g/m2 (ラッセル・ネットT−280)であり、ま
た補強材3はシリコーンゲル層1に0.2mm程度埋設
していたもの、及びシリコーンゲル層1の厚さは2.0
mm、薄膜補強層3の目付は55g/m2 (ラッセル・
ネットT−280)であり、また補強材3はシリコーン
ゲル層1に0.3mm程度埋設していたものについて示
している。
(SAMPLE D)は熱抵抗が低く、圧縮荷重も低く、引っ張
り強さと引き裂き強さが高く、伸びが低く、実装時の取
扱い性が良く、チップと放熱板との圧接開放後の再使用
も可能な熱伝導性シリコーンゲル成形シートであった。
導性シリコーンゲル成形シートの一実施例を示す断面図
である。図3A〜Bに示すように、本熱伝導性シリコー
ンゲル成形シートは熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲ
ル層1と熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲルがゴム状
に硬化した薄膜補強層2とシート状の補強材3とで構成
されている。なお図3Aは熱伝導性充填剤配合のシリコ
ーンゲル層1の片面表層部にシート状の補強材3を形成
し、その表層に熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲルが
ゴム状に硬化した薄膜補強層2を形成した例、図3Bは
熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲル層1の片面表層部
にシート状の補強材3を形成し、その両面表層部に熱伝
導性充填剤配合のシリコーンゲルがゴム状に硬化した薄
膜補強層2を形成した例である。
ゲル層1と薄膜補強層2は同一の熱伝導性充填剤を配合
した液状付加反応硬化型シリコーンゲルを用い、硬化成
形時にケイ素原子が結合した水素原子を1分子中に少な
くとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキ
サンを約5μmの厚さで表面に塗布したPETフィルム
と同無塗布のPETフィルムとで上下に挟むか、また同
塗布のPETフィルム同志で上下より挟み、一対のロー
ル間を通すことにより圧延した後に、連続的に加熱炉に
通すことで、硬化後のシート片面または両面表層部にゴ
ム状に硬化させた薄膜補強層を形成することが出来る。
ステル繊維、耐熱ナイロン繊維、アラミド繊維、綿繊維
からなる網目状構造体を用いるが、耐熱性面から考えて
ポリエステル繊維もしくは耐熱ナイロン繊維が好まし
い。
とゴム状に硬化した薄膜補強層2及びシート状の補強材
3は実施例1及び実施例3に記載と同様を使用すること
によって作製することが出来る。
み、一対のロール間を通すことにより圧延した後、加熱
炉内温度:280℃、加熱炉内通過速度:3m/min.の
成形条件で得られた熱伝導性シリコーンゲル成形シート
の特性を表9及び表10に示す。なお、同表は、シリコ
ーンゲル層1の厚さは1.0mm、薄膜補強層2の厚さ
は0.03mm、補強材3はシリコーンゲル層1に0.
2mm程度埋設していたもの、及びシリコーンゲル層1
の厚さは2.0mm、薄膜補強層の厚さは0.05m
m、補強材3はシリコーンゲル層1に0.3mm程度埋
設していたものについて示している。
品(SAMPLE E)は熱抵抗が低く、圧縮荷重も低く、引張
り強さと引裂き強さが高く、伸びが低い、実装時の取り
扱いが良く、チップと放熱板との圧接開放後の再使用も
可能な熱伝導性シリコーンゲル成形シートであった。
リコーンゲル成形シートの第二の実施例について説明す
る。本実施例の熱伝導性シリコーンゲル成形シートも図
3A〜Bに示したものである。
のシリコーンゲル層1と薄膜補強層2は同一の熱伝導性
充填剤配合のシリコーンゲルを用い、硬化成形時にケイ
素原子に結合した水素原子を1分子中に少なくとも2個
含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを表面
に塗布したPPフィルムと同無塗布のPPフィルムとで
覆うか、又は同塗布のPPフィルム同志で覆うことで、
硬化後のシート片面又は両面表層部にゴム状に硬化させ
た薄膜補強層を形成することが出来る。
ル繊維、ナイロン繊維、アラミド繊維、綿繊維等からな
る網目状構造体を用いるが、耐熱性面から考えてポリエ
ステル繊維もしくは耐熱ナイロン繊維が好ましい。
とゴム状に硬化した薄膜補強層2及びシート状の補強材
3は実施例2及び実施例4に記載と同様を使用すること
によって作製することが出来る。
温度:100℃、成形時間:3分、成形圧力:100k
gf/cm2 の成形条件で得られた熱伝導性シリコーン
ゲル成形シートの特性を表11及び表12に示す。な
お、同表は、シリコーンゲル層1の厚さは1.0mm、
薄膜補強層2の厚さは0.03mm、補強材3の目付は
55g/m2 のもの、及びシリコーンゲル層1の厚さは
2.0mm、薄膜補強層2の厚さは0.05mm、補強
材3の目付は55g/m2 (ラッセル・ネットT−28
0)であったものについて示している。
例品(SAMPLE F)は熱抵抗が低く、圧縮荷重も低く、引
っ張り強さと引き裂き強さが高く、伸びが低く、実装時
の取扱い性が良く、チップと放熱板との圧接開放後の再
使用も可能な熱伝導性シリコーンゲル成形シートであっ
た。
導性シリコーンゲル成形シートによれば、シート上下面
の片面もしくは両面表層部のみゴム状に硬化した薄膜補
強層を有するか、またはシート上下面の片面表層部にシ
ート状の補強材が埋設されるか、またはシート上下面の
片面表層部にシート状の補強材が埋設され、且つその片
面もしくは両面表層部のみゴム状に硬化した薄膜補強層
を有することによって、実装作業時に極端な変形や破損
の発生を防止できる。その結果、取扱い性が向上し、且
つゴム状に硬化した薄膜補強層表面の粘着性が微少にな
る。また、被着時の方向性を選択することが可能とな
る。さらに、実装後のメンテナンス時にチップと放熱体
の圧接を開放した際、熱伝導性シリコーンゲルシートが
両方に密着した状態で引き伸ばされ、極端な変形や破損
が生じづらくなるか、もしくは生じなくなる。これによ
り、再使用が可能となることで、チップと放熱体との組
み付け作業性を向上させることができる。また、シート
状の補強材が片面表層部に埋設されることによって、チ
ップや放熱体等圧接面の極端な凹凸により熱伝導性シリ
コーンゲルシートが圧接時に破損が生じなくなり、安定
した広範囲の伝熱面積を確保することが可能となり、伝
熱信頼性を向上させることが出来る。そして、シート厚
み方向には十分な柔軟性を確保することで、圧縮荷重値
を低く抑えることが可能となり、チップ、放熱体、基板
等を含む実装挟体の圧接による変形、損傷を防止し、電
子部品及び同ユニットの信頼性を向上することが出来
る。
リコーンゲル成形シートの断面図である。
リコーンゲル成形シートの断面図である。
リコーンゲル成形シートの断面図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 熱伝導性充填剤を配合したシリコーンゲ
ル成形シートの上下両面の表層部にのみ、ゴム状に硬化
させた薄膜補強層を形成させた熱伝導性シリコーンゲル
成形シートであって、 前記薄膜補強層は、熱伝導性充填剤配合したシリコーン
ゲル成形シートの上下面の両面にケイ素原子に結合した
水素原子を1分子中に少なくとも2個含有するオルガノ
ハイドロジェンポリシロキサンを表面に塗布した樹脂フ
ィルムを配置した後、 2枚の樹脂フィルムで挟んだまま、少なくとも一対のロ
ール間を通すことにより圧延した後に、連続的に加熱炉
を通して、シート状物を成形し硬化させて、前記オルガ
ノハイドロジェンポリシロキサンの塗布面に接した前記
シリコーンゲル表層部のみをゴム状に硬化し、 前記樹脂フィルムを除去することにより形成されたこと
を特徴とする熱伝導性シリコーンゲル成形シート。 - 【請求項2】 前記熱伝導性シリコーンゲル成形シート
の片面表層部であって、かつ薄膜補強層の下に、さらに
シート状の補強材を埋設した請求項1に記載の熱伝導性
シリコーンゲル成形シート。 - 【請求項3】 熱伝導性充填剤配合のシリコーンゲルの
硬化後の硬さが、ASKER F硬度計で10〜95の
範囲である請求項1または2に記載の熱伝導性シリコー
ンゲル成形シート。 - 【請求項4】 薄膜補強層の厚みが0.01mm〜0.
50mmの範囲である請求項1から3のいずれかに記載
の熱伝導性シリコーンゲル成形シート。 - 【請求項5】 シート上下面の片面表層部にシート状の
補強材が表面より0mmを越え1mm以下の深さの範囲
で埋設された請求項2に記載の熱伝導性シリコーンゲル
成形シート。 - 【請求項6】 シート上下面の片面表層部に埋設された
シート状の補強材が、合成繊維及び天然繊維から選ばれ
る少なくとも一つの繊維を用いた網目状構造体である請
求項2または5に記載の熱伝導性シリコーンゲル成形シ
ート。 - 【請求項7】 熱伝導性シリコーンゲル成形シートの製
造方法であって、 熱伝導性充填剤を配合したシリコーンゲルを、ケイ素原
子に結合した水素原子を1分子中に少なくとも2個含有
するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを表面に塗
布した樹脂フィルムと同品無塗布の樹脂フィルムとで挟
むか、または、ケイ素原子に結合した水素原子を1分子
中に少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンポ
リシロキサンを表面に塗布した2枚の樹脂フィルムで上
下より挟んで、少なくとも一対のロール間を通すことに
より圧延した後に、 連続的に加熱炉を通して硬化させ、 しかる後に前記樹脂フィルムを除去することにより、シ
リコーンゲルシートの少なくとも片面表層部にのみゴム
状に硬化させた薄膜補強層を形成させたことを特徴とす
る熱伝導性シリコーンゲル成形シートの製造方法。 - 【請求項8】 前記上下のフィルムで前記シリコーンゲ
ルを挟む際、 シート状の補強材を重ね合わせた樹脂フィルムと、シー
ト状の補強材を重ね合わせない樹脂フィルムとで前記シ
リコーンゲルを上下より挟む請求項7に記載の熱伝導性
シリコーンゲル成形シートの製造方法。
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- 1997-10-21 JP JP28863797A patent/JP3434186B2/ja not_active Expired - Lifetime
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