JP3886772B2 - Manufacturing method of heat conductive sheet - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発熱性電子部品等の放熱構造の一部に利用される熱伝導性シートに関する。
【0002】
【従来の技術】
プリント基盤上に設置されるMPU(CPUとも称される)等の発熱性電子部品は、熱の発生によりその特性が低下するため、設置の際にファン等の放熱器を発熱性電子部品の表面に取り付けて放熱する方法が採られている。このとき、発熱性電子部品からの放熱性を向上させるために、該発熱性電子部品と放熱器との間に熱伝導性充填剤を配合したシリコーンゲルからなる熱伝導性シートを介在させて利用してきた。しかし、従来の熱伝導性シートは、非常に柔らかく強度に乏しいため、修理等のために前記発熱性電子部品から放熱器を外す際に、熱伝導性シートが変形あるいは破損するなど取り扱いが不便であった。
【0003】
そこで前述の問題点を解消するため、特開平10−183110号公報では、、熱伝導性充填剤が配合されたシリコーンゲルの一方の面または両方の面にゴム状に硬化した薄膜補強層を形成することにより、熱伝導性シートの強度を向上させ、取り扱い性を改善する方法が提案されている。
【0004】
前記薄膜補強層付き熱伝導性シートの製造方法は、シリコーンゲルを、オルガノハイドロジェンポリシロキサンが塗布されたポリエチレンテレフタレート合成樹脂製フィルム(以下PET樹脂フィルム)間に、あるいはオルガノハイドロジェンポリシロキサンが塗布されたPET樹脂フィルムとオルガノハイドロジェンポリシロキサン無塗布のPET樹脂フィルムとの間に挟んでシート状にした後、280℃に設定された加熱炉に搬入してPET樹脂フィルム外面から加熱することにより、シリコーンゲルの硬化反応を行うと共に、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとシリコーンゲルの反応を行って、ゴム状に硬化した薄膜補強層を有する薄膜補強層付き熱伝導性シートを形成するものである。前記PET樹脂フィルムは繰り返し使用される。
【0005】
ところが、前述の方法によると、PET樹脂フィルムがシリコーンゲルを挟んだ状態で加熱炉内を移動し加熱されるため、熱劣化によりPET樹脂フィルムの変形が避けられない。そのため、薄膜補強層の厚みにむらを生じたり、薄膜補強層付き熱伝導性シートが波打ったりする等、薄膜補強層付き熱伝導性シートの品質を低下させるおそれがある。また、前記PET樹脂フィルムの熱劣化による不具合を防ぐためには、PET樹脂フィルムの利用回数を減らさねばならず、製造コストの上昇要因となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は前記の点に鑑みなされたものであり、発熱性電子部品等への使用に対して適度な強度及び剛性を有し、しかも波打ち等の無い良好な品質の熱伝導性シートを経済的に製造できる方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、熱伝導性充填剤が配合されたシリコーンゲルをシート状にし、加熱により硬化させて熱伝導性シリコーンゲルシートを形成し、前記熱伝導性シリコーンゲルシートに対してその一側表面に常温硬化型シリコーンゴムを層状に付着させ、反対側表面にアルミナ及びガラスビーズの分散した常温硬化型シリコーンゴムを層状に付着させ、それぞれの常温硬化型シリコーンゴムを常温硬化させることにより、前記熱伝導性シリコーンゲルシートからなる中間層を常温硬化型シリコーンゴム層とアルミナ及びガラスビーズが分散した常温硬化型シリコーンゴム層とで挟んだ熱伝導性シートを形成することを特徴とする熱伝導性シートの製造方法に係る。
【0008】
請求項2の発明は、熱伝導性充填剤が配合されたシリコーンゲルをフッ素樹脂製ベルトで挟んでシート状に加圧した後、加熱装置に連続的に供給して前記フッ素樹脂製ベルト間のシリコーンゲルを加熱硬化させることにより熱伝導性シリコーンゲルシートを連続的に形成し、前記連続的に形成される熱伝導性シリコーンゲルシートを、常温硬化型のシリコーンゴムが表面に付着した合成樹脂製フィルムの表面に移して、前記常温硬化型のシリコーンゴムを熱伝導性シリコーンゲルシートの片面に層状に付着させると共に、前記熱伝導性シリコーンゲルシートの反対面には、アルミナ及びガラスビーズの分散した常温硬化型のシリコーンゴムを塗布装置により層状に付着させ、前記それぞれの常温硬化型のシリコーンゴムを常温硬化させることにより、前記熱伝導性シリコーンゲルシートからなる中間層を常温硬化型シリコーンゴム層とアルミナ及びガラスビーズが分散した常温硬化型シリコーンゴム層とで挟んだ熱伝導シートを形成することを特徴とする熱伝導性シートの製造方法に係る。
【0009】
請求項3の発明は、熱伝導性充填剤が配合されたシリコーンゲルをフッ素樹脂製ベルトで挟んでシート状に加圧した後、加熱装置に連続的に供給して前記フッ素樹脂製ベルト間のシリコーンゲルを加熱硬化させることにより熱伝導性シリコーンゲルシートを連続的に形成し、前記連続的に形成される熱伝導性シリコーンゲルシートを、アルミナ及びガラスビーズの分散した常温硬化型のシリコーンゴムが表面に付着した合成樹脂製フィルムの表面に移して、前記アルミナ及びガラスビーズの分散した常温硬化型のシリコーンゴムを熱伝導性シリコーンゲルシートの片面に層状に付着させると共に、前記熱伝導性シリコーンゲルシートの反対側表面には常温硬化型のシリコーンゴムを塗布装置により層状に付着させ、前記それぞれの常温硬化型シリコーンゴムを常温硬化させることにより、前記熱伝導性シリコーンゲルシートからなる中間層を常温硬化型シリコーンゴム層とアルミナ及びガラスビーズが分散した常温硬化型シリコーンゴム層とで挟んだ熱伝導シートを形成することを特徴とする熱伝導性シートの製造方法に係る。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下添付の図面に従ってこの発明を詳細に説明する。
図1はこの発明の一実施例に係る熱伝導性シートの部分断面図、図2は図1に示す熱伝導性シートの製造方法に用いられる装置の一例を示す概略図である。
【0011】
図1に示す本発明の熱伝導性シート10は、発熱性電子部品の表面と放熱器の間等に用いられるのに好適なものであって、熱伝導性シリコーンゲルシート11sと、該熱伝導性シリコーンゲルシート11sの一側表面12に一体に積層された常温硬化型シリコーンゴム層13sと、反対側表面14に一体に積層されたアルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム層15sとからなる。なお、この熱伝導性シート10は、前記常温硬化型シリコーンゴム層13s側が発熱性電子部品の表面に圧着し、前記アルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム層15sが放熱器に圧着するようにして使用される。符号16aはアルミナ、16bはガラスビーズである。
【0012】
前記熱伝導性シリコーンゲルシート11sは、シリコーンゲルに熱伝導性充填剤を配合してシート状にしたものを加熱により硬化させたものからなる。ここで用いられるシリコーンゲルは、液状シリコーンゴムの架橋密度を通常よりも低くして硬化させた寒天状のものである。このシリコーンゲルは、オルガノシロキサンポリマーを主成分としたもので、具体例を挙げると、ポリジメチルシロキサンゲル、ポリメチルトリフルオロプロピルシロキサンゲル、ポリフェニルメチルシロキサンゲル等を示すことができる。
【0013】
前記シリコーンゲルに配合される熱伝導性充填剤としては、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ボロン、炭化ケイ素、酸化亜鉛等の単独物もしくは混合物が使用できる。特に、経済性及び熱性能面から考慮するとアルミナが好ましい。例えばアルミナを使用する場合、その配合量は目標とする熱特性を達成させることを目的として決定される。本発明において平均粒径5〜50μmのアルミナは、シリコーンゲル原料100重量部に対して100重量部以上配合されることが望ましい。なお、アルミナの粒径が小さくなれば熱特性を与えるのに不利となり、また大きくなれば加熱後の熱伝導性シート10の強度が低下する。
【0014】
さらに、前記シリコーンゲルには、適宜反応性シリコーンオイルが添加される。前記反応性シリコーンオイルを添加混合することによって、シリコーンゲルシート11sが硬くなりすぎるのを防止でき、熱伝導性シート10の発熱性電子部品等への良好な密着性を得ることができる。その場合における反応性シリコーンオイルの添加量は、シリコーンゲル原料100重量部に対して10〜100重量部程度が好ましい。
【0015】
前記常温硬化型シリコーンゴム層13sとアルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム層15sは、この熱電性シート10の剛性及び熱伝導性を高めるためのものである。発熱性電子部品等に圧着される側は、発熱性電子部品等の表面に対する損傷防止及び良好な密着性確保のため、アルミナ及びガラスビーズの含まれない常温硬化型シリコーンゴム層13sとし、それに対して放熱器と密着する側は、多少凹凸があってもより良好な熱伝導性及び剛性を得るため、アルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム層15sとなっている。
【0016】
前記常温硬化型シリコーンゴム層13sとアルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム層15sを構成する常温硬化型のシリコーンゴムは、公知の液状シリコーンゴムを使用できる。例えば、主剤と硬化剤からなる2液タイプのものがある。前記液状シリコーンゴムの未硬化時の粘度は10Pa・s以下とすることがコーティングの作業性等を考慮して好ましい。また、常温硬化後の硬さについても所望の機能面からJIS−A硬度で20度以上が好ましい。
【0017】
前記主剤は、ジオルガノポリシロキサンからなり、その両端末にアルケニル基が結合している。通常、分子端末に位置するアルケニル基はビニル基である。この主剤には、必要に応じて無機充填剤が添加される。無機充填剤としては前述の熱伝導性充填剤と同様のものが用いられる。無機充填剤を使用する場合の添加量は、主剤100重量部に対して2〜50重量部が好ましい。
【0018】
前記硬化剤は、架橋剤として機能するものであって、有機珪素化合物が用いられる。この硬化剤は、珪素原子に直接結合した活性水素である官能基が、前記主剤のアルケニル基と反応することによって架橋する。分子構造としては、直鎖状、側鎖を有する鎖状、環状等適宜選択される。具体的には、トリオルガノシロキサン基が末端にあるオルガノハイドロジェンポリシロキサン、ジオルガノシロキサンとオルガノハイドロジェンシロキサンとの共重合体、テトラオルガノテトラハイドロジェンシクロテトラシロキサン等が挙げられる。
【0019】
前記硬化剤の量は、適宜の量とされるが、特には主剤100重量部に対して50〜200重量部程度とされる。硬化剤が50重量部よりも少ないと、硬度が低くなり、高温環境下では扱いにくくなる。また、硬化剤の量が200重量部より多いと、シリコーンゴム層13s,15sが硬くなりすぎて、密着性が低下し十分な放熱効果を発揮できなくなる。
【0020】
さらに、主剤と硬化剤との2液タイプにあっては、通常触媒が混合される。触媒としては、白金系触媒が一般的であり、塩化白金酸、酸化白金、オレフィン白金錯塩等がある。また前記常温硬化性シリコーンゴムには、適宜反応性シリコーンオイルが添加される。その場合における反応性シリコーンオイルの添加量は、シリコーンゴムにあっては主剤100重量部に対して10〜500重量部が好ましい。
【0021】
前記アルミナ16aは、公知の酸化アルミニウムの微結晶、ガラスビーズ16bは、ガラス微粒子等が利用され、両者とも粒子径が0.5〜50μmの粒子が好ましい。アルミナ16a及びガラスビーズ16bはシリコーンゴム100重量部に対して3〜50重量部配合されることが好ましい。また、アルミナ16aとガラスビーズ16bとを混合する際の重量比は、1:9〜9:1の範囲内が好ましい。前記アルミナ16a及びガラスビーズ16bを分散させることによってシリコーンゴムの熱伝導性及び剛性が増大するため、前記アルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム層15sと放熱器との間で熱の伝達が良好となり、放熱性が向上する。
【0022】
なお、前記各層の厚みは適宜とされるが、例として、前記熱伝導性シリコーンゲルシート11sが1.0〜4.0mm、前記常温硬化型シリコーンゴム層13sが10〜30μm、アルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム層15sが5〜15μmの場合を挙げる。
【0023】
前記熱伝導性シートの製造方法を図2の製造装置20を用いて説明する。製造装置20は、熱伝導性充填剤の配合されたシリコーンゲル11の押出装置28と、その押出方向の下流側に配置されて前記押出方向に合わせて回転する上下一対のフッ素樹脂製ベルト21,22と、該ベルト21,22の内側に配置された加圧ローラ23,24と、前記ベルト21,22が通過する加熱装置25と、前記フッ素樹脂製ベルト21,22よりも下流側に配置された下側付着装置Lと上側塗布装置Mとよりなる。
【0024】
まず、前記熱伝導性充填剤の配合されたシリコーンゲル11を、前記押出装置28から連続的に押し出してフッ素樹脂製ベルト21,22間に供給し、前記フッ素樹脂製ベルト21,22間に挟む。そして、前記フッ素樹脂製ベルト21,22間に挟んだ状態で加圧ロール23,24間に通し、前記フッ素樹脂製ベルト21,22を介してシリコーンゲル11を加圧し、所要厚みの熱伝導性充填剤合シリコーンゲルシート11aを形成する。
【0025】
前記熱伝導性充填剤合シリコーンゲルシート11aはフッ素樹脂樹脂製ベルト21,22に挟まれた状態で、加熱装置25に運ばれる。この例の加熱装置25はトンネル型の加熱炉で構成され、温度を180〜220℃に設定して前記シリコンゲルシート11aを通過させ、前記フッ素樹脂製ベルト21,22の移動速度(加熱装置への供給速度)が0.2〜1.5m/分に定められている。前記加熱によって、熱伝導性充填剤配合シリコーンゲルシート11aはシリコ−ンゲルが硬化し、熱伝導性シリコーンゲルシート11sが連続的に形成される。
【0026】
前記連続的に形成される熱伝導性シリコーンゲルシート11sは、前記フッ素樹脂製ベルト21,22間から、さらに下流方向へ送り出されて前記下側付着装置Lに供給される。前記下側付着装置Lでは、合成樹脂製フィルム26がフィルム供給ロール33から引き出され、下側回転ロール30を経て、上側回転ロール29a,29b上を通って前記熱伝導性シリコーンゲルシート11sの移動方向と同方向の動きとなるように下流方向に流れていく。このとき前記合成樹脂製フィルム26は、下側回転ロール30部分で第1転写ロール31aと接触し、さらに該第1転写ロール31aと接触する第2転写ロール31bがバケット32内の常温硬化型シリコーンゴム13に漬かっているため容易に常温硬化型シリコーンゴム13が付着される。
【0027】
前記合成樹脂製フィルム26は、ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミドイミド樹脂等、適宜の樹脂とされるが、それらの中でも、耐久性と柔軟性を考慮するとPET樹脂(ポリエチレンテレフタレート樹脂)をフィルム状にして、ロールに巻き取ったものが好ましい。
【0028】
前記下側付着装置Lの前記合成樹脂製フィルム26は、前記第1転写ロール31a及び第2転写ロール31bと共に回転する。そして、前記バケット32内の前記常温硬化型シリコーンゴム13が第2転写ロール31bの表面に付着し、さらにこの第2転写ロール31bと接触する第1転写ロール31aに付着して移動し、さらにこの第1転写ロール31aと接触する合成樹脂製フィルム26の表面に付着する。前記第1転写ロール31a、第2転写ロール31b及び下側回転ロール30の各間隔は、前記合成樹脂製フィルム26の表面に付着する常温硬化型シリコーンゴム13の厚みが10〜20μmとなるように調節される。
【0029】
前記フッ素樹脂製ベルト21,22間から送り出されてきた前記熱伝導性シリコーンゲルシート11sが、前記上側回転ロール29a,29b間における合成樹脂製フィルム26表面の常温硬化型シリコーンゴム13上に供給され、熱伝導性シリコンゲルシート11sが常温硬化型シリコーンゴム13上に移る。それにより、前記熱伝導性シリコーンゲルシート11sは、その下側表面に合成樹脂製フィルム26表面の常温硬化型シリコーンゴム13が付着し、前記合成樹脂製フィルム26によって下側が支持された状態で上側塗布装置M側へ送られる。
【0030】
前記上側塗布装置Mは、前記送られてくる熱伝導性シリコーンゲルシート11sの上側に配置された2つの互いに接触又は近接する回転塗布ローラ27,27からなり、該回転塗布ローラ27,27間の上側に、前記アルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム15が供給される。前記回転塗布ローラ27,27の矢印方向への回転によって、アルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム15が回転塗布ローラ27,27間に挟まれ、所要量に調製されながら前記熱伝導性シリコーンゲルシート11sの上側表面に供給される。前記熱伝導性シリコーンゲルシート11sの上側表面に供給されたアルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム15は、前記回転塗布ローラ27によって熱伝導性シリコーンゲルシート11sの上側表面に押し付けられ、厚みが10〜14μmとなるようにして付着する。
【0031】
前記のように常温硬化型シリコーンゴム13とアルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム15が付着する際、前記熱伝導性シリコーンゲルシート11sは既に硬化しているため、剛性が高く、形状保持性も高くなっているので、前記常温硬化型シリコーンゴム13とアルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム15の付着面が変形し難く、両シリコーンゴム13,15が均一に付着することができる。
【0032】
このようにして熱伝導性シリコーンゲルシート11sに付着した常温硬化型シリコーンゴム13とアルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム15が、その後常温で硬化し、前記熱伝導性シリコーンゲルシート11sからなる中間層を常温硬化型シリコーンゴム層13sとアルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム層15sとで挟んだ前記熱伝導性シート10が形成される。このようにして得られた熱伝導性シート10は、その後適宜の寸法に裁断される。
【0033】
なお、前記下側付着装置L及び上側塗布装置Mは前記のようなローラを用いるものに限られものではない。例えば、下側付着装置においては、前記合成樹脂製フィルム26の表面に吐出装置によって常温硬化型のシリコーンゴムを付着させるものとし、また上側塗布装置についても、吐出装置により熱伝導性シリコーンゲルシート表面にアルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴムを吐出し、ドクターナイフ等で厚みを一定にするものであってもよい。
【0034】
また、図2において、前記アルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム15を下側付着装置Lのバケット32に収容して、アルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム15を合成樹脂製フィルム26の表面に付着させ、一方上側塗布装置Mにおける回転塗布ロール27,27間に常温硬化型シリコーンゴム13を供給するようにし、他は前記と同様にして熱伝導性シートを製造してもよい。
【0035】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明の熱伝導性シートの製造方法によれば、常温硬化型シリコーンゴムを用いるため、従来のように熱伝導性シリコーンゲルを、シリコーンゴムの付着したPET樹脂フィルムで挟んで高温で加熱する必要がなくなり、PET樹脂フィルムの熱変形による不具合を生じなくすることができ、品質の良好な熱伝導性シートを経済的に得ることができる。
【0036】
しかも、この発明によれば、既に硬化によって形状保持性の高くなった熱伝導性シリコーンゲルシートに対して、常温硬化型シリコーンゴムの付着と、アルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴムの付着を行うため、前記付着を均一に行い易く、良好な品質の熱伝導性シートを得ることができる。
【0037】
さらに、この発明によれば、フッ素樹脂製ベルトに挟んで熱伝導性シリコーンゲルシートを加熱硬化させるため、加熱硬化時の温度を高くして硬化に必要な時間を短縮することができ、熱伝導性シートの製造時間を短くするこができる効果もある。
【0038】
また、この発明によって得られた熱伝導性シートは、熱伝導性シリコーンゲルシートの一側表面が常温硬化型シリコーンゴム層で補強され、反対側表面がアルミナ及びガラスビーズが分散した常温硬化型シリコーンゴム層により熱伝導性及び強度のさらなる向上が図られているため、平滑性が特に要求される発熱性電子部品等との接触側を常温硬化型シリコーンゴム層とし、多少の凹凸があっても強度及び高い熱伝導性が要求される放熱器側をアルミナ及びガラスビーズが分散した常温硬化型シリコーンゴム層として使用することにより、優れた放熱性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱伝導性シートの部分断面図である。
【図2】熱伝導性シートの製造方法に利用される装置の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
10 熱伝導性シート
11s 熱伝導性シリコーンゲルシート
11 熱伝導性充填剤の配合されたシリコーンゲル
13 硬化前の常温硬化型シリコーンゴム
13s 常温硬化型シリコーンゴム層
15 硬化前のアルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム
15s アルミナ及びガラスビーズ分散常温硬化型シリコーンゴム層
21,22 フッ化樹脂製ベルト
25 加熱装置
26 合成樹脂製フィルム
M 上側塗布装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat conductive sheet used for part of a heat dissipation structure such as a heat-generating electronic component.
[0002]
[Prior art]
Heat-generating electronic parts such as MPU (also referred to as CPU) installed on the printed circuit board are deteriorated due to the generation of heat, so a heat sink such as a fan is installed on the surface of the heat-generating electronic parts during installation. The method of attaching to and dissipating heat is adopted. At this time, in order to improve the heat dissipation from the heat generating electronic component, a heat conductive sheet made of silicone gel containing a heat conductive filler is interposed between the heat generating electronic component and the radiator. I have done it. However, the conventional thermal conductive sheet is very soft and poor in strength, so when removing the radiator from the exothermic electronic component for repair or the like, the thermal conductive sheet is deformed or damaged, which is inconvenient to handle. there were.
[0003]
In order to solve the above-mentioned problems, Japanese Patent Laid-Open No. 10-183110 discloses that a thin-film reinforcing layer hardened in a rubber shape is formed on one or both surfaces of a silicone gel containing a thermally conductive filler. Thus, a method for improving the handling property by improving the strength of the heat conductive sheet has been proposed.
[0004]
The method for producing the thermally conductive sheet with the thin-film reinforcing layer is that silicone gel is applied between polyethylene terephthalate synthetic resin films (hereinafter referred to as PET resin films) to which organohydrogenpolysiloxane is applied, or organohydrogenpolysiloxane is applied. By sandwiching between the formed PET resin film and the PET resin film not coated with organohydrogenpolysiloxane to form a sheet, it is carried into a heating furnace set at 280 ° C. and heated from the outer surface of the PET resin film In addition to performing a curing reaction of the silicone gel, a reaction between the organohydrogenpolysiloxane and the silicone gel is performed to form a thermally conductive sheet with a thin film reinforcing layer having a thin film reinforcing layer cured in a rubber shape. The PET resin film is used repeatedly.
[0005]
However, according to the above-described method, since the PET resin film is moved and heated in the heating furnace with the silicone gel sandwiched therebetween, deformation of the PET resin film is inevitable due to thermal deterioration. Therefore, there is a possibility that the quality of the heat conductive sheet with the thin film reinforcement layer may be deteriorated, for example, the thickness of the thin film reinforcement layer may be uneven, or the heat conductive sheet with the thin film reinforcement layer may be wavy. In addition, in order to prevent problems due to thermal degradation of the PET resin film, the number of times the PET resin film is used must be reduced, which increases the manufacturing cost.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and has an appropriate strength and rigidity for use in an exothermic electronic component and the like, and it is economical to produce a heat conductive sheet of good quality free from waviness and the like. A method that can be manufactured is provided.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0008]
The invention of
[0009]
According to the invention of
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a thermally conductive sheet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing an example of an apparatus used in the method for producing a thermally conductive sheet shown in FIG.
[0011]
A heat
[0012]
The heat conductive silicone gel sheet 11s is formed by heating a material obtained by blending a silicone gel with a heat conductive filler to form a sheet. The silicone gel used here is agar-like that is cured by lowering the crosslinking density of the liquid silicone rubber than usual. This silicone gel is mainly composed of an organosiloxane polymer, and specific examples thereof include polydimethylsiloxane gel, polymethyltrifluoropropylsiloxane gel, and polyphenylmethylsiloxane gel.
[0013]
As the heat conductive filler to be blended with the silicone gel, alumina, boron nitride, aluminum nitride, boron nitride, silicon carbide, zinc oxide or the like can be used alone or as a mixture. In particular, alumina is preferable from the viewpoint of economy and thermal performance. For example, when alumina is used, the blending amount is determined for the purpose of achieving the target thermal characteristics. In the present invention, the alumina having an average particle size of 5 to 50 μm is desirably blended in an amount of 100 parts by weight or more with respect to 100 parts by weight of the silicone gel raw material. In addition, if the particle size of alumina becomes small, it will be disadvantageous for giving a thermal characteristic, and if it becomes large, the intensity | strength of the heat
[0014]
Furthermore, a reactive silicone oil is appropriately added to the silicone gel. By adding and mixing the reactive silicone oil, it is possible to prevent the silicone gel sheet 11s from becoming too hard, and to obtain good adhesion of the heat
[0015]
The room temperature curable silicone rubber layer 13 s and the alumina and glass bead dispersed room temperature curable silicone rubber layer 15 s are for increasing the rigidity and thermal conductivity of the
[0016]
A known liquid silicone rubber can be used as the room temperature curable silicone rubber constituting the room temperature curable silicone rubber layer 13s and the alumina and glass bead dispersed room temperature curable silicone rubber layer 15s. For example, there is a two-component type consisting of a main agent and a curing agent. The viscosity of the liquid silicone rubber when uncured is preferably 10 Pa · s or less in consideration of the workability of coating and the like. Further, the hardness after normal temperature curing is preferably 20 degrees or more in terms of JIS-A hardness from the viewpoint of a desired function.
[0017]
The main agent is composed of diorganopolysiloxane, and alkenyl groups are bonded to both terminals. Usually, the alkenyl group located at the molecular terminal is a vinyl group. An inorganic filler is added to this main agent as needed. As the inorganic filler, those similar to the above-described thermally conductive filler are used. In the case of using an inorganic filler, the amount added is preferably 2 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main agent.
[0018]
The curing agent functions as a crosslinking agent, and an organic silicon compound is used. This curing agent crosslinks when a functional group which is an active hydrogen directly bonded to a silicon atom reacts with the alkenyl group of the main agent. The molecular structure is appropriately selected from linear, chain with side chains, cyclic and the like. Specific examples include organohydrogenpolysiloxane having a triorganosiloxane group at the end, a copolymer of diorganosiloxane and organohydrogensiloxane, tetraorganotetrahydrogencyclotetrasiloxane, and the like.
[0019]
The amount of the curing agent is an appropriate amount, and is particularly about 50 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main agent. When the amount of the curing agent is less than 50 parts by weight, the hardness becomes low and it becomes difficult to handle in a high temperature environment. On the other hand, if the amount of the curing agent is more than 200 parts by weight, the silicone rubber layers 13s and 15s become too hard, the adhesion is lowered, and a sufficient heat dissipation effect cannot be exhibited.
[0020]
Furthermore, in the two-component type of the main agent and the curing agent, a catalyst is usually mixed. As the catalyst, a platinum-based catalyst is generally used, and examples thereof include chloroplatinic acid, platinum oxide, and olefin platinum complex salts. A reactive silicone oil is appropriately added to the room temperature curable silicone rubber. In this case, the amount of the reactive silicone oil added is preferably 10 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main agent in the case of silicone rubber.
[0021]
The alumina 16a is made of known aluminum oxide microcrystals, and the glass beads 16b are made of fine glass particles. Both are preferably particles having a particle diameter of 0.5 to 50 μm. The alumina 16a and the glass beads 16b are preferably blended in an amount of 3 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silicone rubber. The weight ratio when mixing the alumina 16a and the glass beads 16b is preferably in the range of 1: 9 to 9: 1. Dispersing the alumina 16a and the glass beads 16b increases the thermal conductivity and rigidity of the silicone rubber, so that heat transfer is good between the alumina and glass bead-dispersed room temperature curable silicone rubber layer 15s and the radiator. Thus, heat dissipation is improved.
[0022]
In addition, although the thickness of each said layer is taken as appropriate, as an example, the heat conductive silicone gel sheet 11s is 1.0 to 4.0 mm, the room temperature curable silicone rubber layer 13s is 10 to 30 μm, and alumina and glass beads are dispersed. The case where the room temperature curing type silicone rubber layer 15s is 5 to 15 μm will be described.
[0023]
The manufacturing method of the said heat conductive sheet is demonstrated using the
[0024]
First, the
[0025]
The thermally conductive filler-containing silicone gel sheet 11 a is conveyed to the
[0026]
The continuously formed thermally conductive silicone gel sheet 11 s is sent further downstream between the
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The thermally conductive silicone gel sheet 11s fed from between the
[0030]
The upper coating device M is composed of two
[0031]
As described above, when the room temperature
[0032]
The room temperature
[0033]
The lower adhesion device L and the upper coating device M are not limited to those using the roller as described above. For example, in the lower attachment device, room temperature curable silicone rubber is attached to the surface of the
[0034]
In FIG. 2, the alumina and glass bead dispersed room temperature curable silicone rubber 15 is accommodated in the
[0035]
【The invention's effect】
As illustrated and explained above, according to the method for producing a heat conductive sheet of the present invention, since a room temperature curing type silicone rubber is used, a heat conductive silicone gel is conventionally applied to a PET resin film to which a silicone rubber is adhered. Therefore, it is not necessary to heat at a high temperature by sandwiching the film, and a defect due to thermal deformation of the PET resin film can be eliminated, and a heat conductive sheet with good quality can be obtained economically.
[0036]
In addition, according to the present invention, the room temperature curable silicone rubber and the alumina and glass bead dispersed room temperature curable silicone rubber are adhered to the heat conductive silicone gel sheet that has already been highly cured to retain its shape. Therefore, it is easy to perform the adhesion uniformly, and a heat conductive sheet with good quality can be obtained.
[0037]
Furthermore, according to the present invention, since the heat conductive silicone gel sheet is heat-cured by being sandwiched between the fluororesin belts, the time required for the heat-curing can be shortened by increasing the temperature during heat-curing. There is also an effect that the manufacturing time of the sheet can be shortened.
[0038]
In addition, the heat conductive sheet obtained by the present invention is a room temperature curable silicone rubber in which one side surface of the heat conductive silicone gel sheet is reinforced with a room temperature curable type silicone rubber layer and the opposite side surface is dispersed with alumina and glass beads. Since the thermal conductivity and strength are further improved by the layer, the contact side with exothermic electronic components that require smoothness is a room-temperature-curing silicone rubber layer, and even if there are some irregularities, the strength Moreover, excellent heat dissipation can be obtained by using the radiator side, which requires high heat conductivity, as a room temperature curing type silicone rubber layer in which alumina and glass beads are dispersed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a heat conductive sheet.
FIG. 2 is a schematic view showing an example of an apparatus used in a method for producing a heat conductive sheet.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記熱伝導性シリコーンゲルシートに対してその一側表面に常温硬化型シリコーンゴムを層状に付着させ、反対側表面にアルミナ及びガラスビーズの分散した常温硬化型シリコーンゴムを層状に付着させ、それぞれの常温硬化型シリコーンゴムを常温硬化させることにより、
前記熱伝導性シリコーンゲルシートからなる中間層を常温硬化型シリコーンゴム層とアルミナ及びガラスビーズが分散した常温硬化型シリコーンゴム層とで挟んだ熱伝導性シートを形成することを特徴とする熱伝導性シートの製造方法。A silicone gel containing a thermally conductive filler is formed into a sheet and cured by heating to form a thermally conductive silicone gel sheet.
A room temperature curable silicone rubber is adhered to the surface of one side of the thermally conductive silicone gel sheet in layers, and a room temperature curable silicone rubber dispersed with alumina and glass beads is adhered to the opposite surface in layers. By curing the curable silicone rubber at room temperature,
A heat conductive sheet is formed by sandwiching an intermediate layer composed of the heat conductive silicone gel sheet between a room temperature curable silicone rubber layer and a room temperature curable silicone rubber layer in which alumina and glass beads are dispersed. Sheet manufacturing method.
前記連続的に形成される熱伝導性シリコーンゲルシートを、常温硬化型のシリコーンゴムが表面に付着した合成樹脂製フィルムの表面に移して、前記常温硬化型のシリコーンゴムを熱伝導性シリコーンゲルシートの片面に層状に付着させると共に、前記熱伝導性シリコーンゲルシートの反対面には、アルミナ及びガラスビーズの分散した常温硬化型のシリコーンゴムを塗布装置により層状に付着させ、
前記それぞれの常温硬化型のシリコーンゴムを常温硬化させることにより、
前記熱伝導性シリコーンゲルシートからなる中間層を常温硬化型シリコーンゴム層とアルミナ及びガラスビーズが分散した常温硬化型シリコーンゴム層とで挟んだ熱伝導シートを形成することを特徴とする熱伝導性シートの製造方法。A silicone gel containing a heat conductive filler is sandwiched between fluororesin belts and pressed into a sheet, and then continuously supplied to a heating device to heat and cure the silicone gel between the fluororesin belts. To form a thermally conductive silicone gel sheet continuously,
The continuously formed thermally conductive silicone gel sheet is transferred to the surface of a synthetic resin film having a room temperature curable silicone rubber adhered to the surface, and the room temperature curable silicone rubber is transferred to one side of the thermally conductive silicone gel sheet. At the same time, on the opposite surface of the thermally conductive silicone gel sheet, a room temperature curing type silicone rubber in which alumina and glass beads are dispersed is adhered in a layer form by a coating device,
By curing the respective room temperature curing type silicone rubber at room temperature,
A heat conductive sheet is formed by sandwiching an intermediate layer made of the heat conductive silicone gel sheet between a room temperature curable silicone rubber layer and a room temperature curable silicone rubber layer in which alumina and glass beads are dispersed. Manufacturing method.
前記連続的に形成される熱伝導性シリコーンゲルシートを、アルミナ及びガラスビーズの分散した常温硬化型のシリコーンゴムが表面に付着した合成樹脂製フィルムの表面に移して、前記アルミナ及びガラスビーズの分散した常温硬化型のシリコーンゴムを熱伝導性シリコーンゲルシートの片面に層状に付着させると共に、前記熱伝導性シリコーンゲルシートの反対側表面には常温硬化型のシリコーンゴムを塗布装置により層状に付着させ、
前記それぞれの常温硬化型シリコーンゴムを常温硬化させることにより、
前記熱伝導性シリコーンゲルシートからなる中間層を常温硬化型シリコーンゴム層とアルミナ及びガラスビーズが分散した常温硬化型シリコーンゴム層とで挟んだ熱伝導シートを形成することを特徴とする熱伝導性シートの製造方法。A silicone gel containing a heat conductive filler is sandwiched between fluororesin belts and pressed into a sheet, and then continuously supplied to a heating device to heat and cure the silicone gel between the fluororesin belts. To form a thermally conductive silicone gel sheet continuously,
The continuously formed thermally conductive silicone gel sheet was transferred to the surface of a synthetic resin film having a room temperature curing type silicone rubber in which alumina and glass beads were dispersed, and the alumina and glass beads were dispersed. A room temperature curable silicone rubber is attached in a layered manner to one side of the thermally conductive silicone gel sheet, and a room temperature curable silicone rubber is attached in a layered manner to the opposite surface of the thermally conductive silicone gel sheet by a coating device,
By curing each of the above room temperature curable silicone rubbers at room temperature,
A heat conductive sheet is formed by sandwiching an intermediate layer made of the heat conductive silicone gel sheet between a room temperature curable silicone rubber layer and a room temperature curable silicone rubber layer in which alumina and glass beads are dispersed. Manufacturing method.
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