JP5495429B2 - Heat dissipation composite sheet - Google Patents

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Description

本発明は、発熱性電子部品等の放熱性シートとして用いられる放熱性複合シートに関する。 The present invention relates to a heat dissipation composite sheet for use as heat dissipation sheets, such as heat-generating electronic component.

テレビ、コンピュータ、通信装置等の電子機器の小型化により、これらに搭載される回路の集積度が増大している。そして、この集積回路に実装される電子部品、特にCPU等のICパッケージは発熱によって性能が低下するため、放熱対策として、ICパッケージ等の熱を伝導して外部に放出すため、金属板等からなるヒートシンクが用いられている。   With the downsizing of electronic devices such as televisions, computers, and communication devices, the degree of integration of circuits mounted on these devices is increasing. Since the performance of electronic components mounted on the integrated circuit, particularly IC packages such as CPUs, deteriorates due to heat generation, the heat of the IC package etc. is conducted and released to the outside as a heat dissipation measure. A heat sink is used.

更に、熱伝導効率を高めるために、従来、ヒートシンクとICパッケージとの間に、熱伝導性の良いグリース、シリコーンゴムシート等を介在させる。
しかしながら、従来、放熱効果を高めるためには、ヒートシンクの表面積を増やすことが必要となるので、ヒートシンクが大容量又は大質量となる傾向がある。このような傾向は、電子機器のさらなる小型化を考慮した場合、大きな弊害となる。
Furthermore, in order to increase the heat conduction efficiency, conventionally, grease, silicone rubber sheet or the like having good heat conductivity is interposed between the heat sink and the IC package.
However, conventionally, in order to increase the heat dissipation effect, it is necessary to increase the surface area of the heat sink, so the heat sink tends to have a large capacity or a large mass. Such a tendency is a serious adverse effect when considering further downsizing of electronic devices.

このようなことから、熱伝導率の高いアルミニウム板や銅板の表面に、遠赤外線の放熱性に優れた皮膜を形成し、熱を系外に放熱して熱対策を行う放熱性シートが開示されている。
例えば、赤外線の放熱率が高いコージライト粉粒体を焼成して得られたセラミック板を放熱層とし、この放熱層の一方の面に無電解メッキまたは蒸着によって銅薄膜の導電層を形成した放熱板の導電層の側を、熱伝導性接着剤を介して電子部品を取付けた基板に接着して、電子部品から発生する熱を放出するシートが開示されている(特許文献1)。
Therefore, a heat-dissipating sheet is disclosed that forms a film with excellent heat dissipation of far-infrared rays on the surface of aluminum or copper plates with high thermal conductivity and dissipates heat outside the system to take measures against heat. ing.
For example, a ceramic plate obtained by firing cordierite particles with a high heat dissipation rate of infrared rays is used as a heat dissipation layer, and a heat dissipation layer in which a copper thin film conductive layer is formed by electroless plating or vapor deposition on one surface of the heat dissipation layer A sheet that releases heat generated from an electronic component by bonding the conductive layer side of the plate to a substrate on which the electronic component is attached via a thermally conductive adhesive is disclosed (Patent Document 1).

しかしながら、この技術においては、粉粒体を焼成したセラミック板を放熱層として用いているため、シートの剛性が高く、貼付する発熱部品の表面が平面でなく湾曲しているような場合等には、貼付が困難であるという問題があった。
また、放熱層がセラミック板であるため、切断等が困難である上、放熱性シートとして必要な形状を得るためには成形用の金型が必要である。そのため、即応性を持たないだけでなく、放熱性シートの製作が困難であり、製作には多大な労力を要するという問題があった。
However, in this technique, a ceramic plate fired with powder particles is used as a heat dissipation layer, so the sheet has high rigidity and the surface of the heat generating component to be attached is not flat but curved. There was a problem that sticking was difficult.
Moreover, since the heat dissipation layer is a ceramic plate, cutting and the like are difficult, and a mold for molding is required to obtain a shape necessary as a heat dissipation sheet. For this reason, there is a problem that not only does it have no responsiveness, but it is difficult to produce a heat-dissipating sheet, and the production requires a great deal of labor.

このような問題を解決するために、可撓性を有する放熱性シートとして、熱伝導性を有する可撓性の吸熱層の表面に、赤外線放熱効果を有する可撓性の放熱膜を形成し、前記吸熱層の裏面に熱伝導性接着剤からなる接着層を形成することを特徴とする放熱性シートが開示されている(特許文献2)。   In order to solve such a problem, as a flexible heat-dissipating sheet, a flexible heat-dissipating film having an infrared heat-dissipating effect is formed on the surface of a flexible heat-absorbing layer having thermal conductivity, A heat dissipating sheet is disclosed in which an adhesive layer made of a heat conductive adhesive is formed on the back surface of the heat absorbing layer (Patent Document 2).

しかしながら、上記放熱性シートの場合、発熱体と放熱性シートは、熱伝導率の極めて小さい粘着テープを介して一体化されるため、発熱体から放熱性シートへの熱伝達が効率的に行われず、期待通りの放熱効果が得られない場合があった。   However, in the case of the heat radiating sheet, since the heat generating body and the heat radiating sheet are integrated through an adhesive tape having extremely low thermal conductivity, heat transfer from the heat generating body to the heat radiating sheet is not efficiently performed. In some cases, the expected heat dissipation effect could not be obtained.

また、熱伝導性の粘着テープを用いる場合においても、その樹脂マトリクスがアクリル樹脂であるために、高温下での信頼性に問題があった。
また、熱伝導性グリースや接着剤により、発熱体と放熱性シートを、密着又は接着させる方法もあるが、グリースを使用して密着させた場合、グリースからのオイルの滲み出しや、グリース自身が温度サイクルにより系外に流出するポンピングアウト現象を避けることができず、周辺環境の汚染や、熱伝導性能の低下という問題がある。また、接着する場合であっても、接着剤を硬化するプロセスが必要となり、コストの面で不利である。
このように、単純に従来の放熱材料と放熱性シートを組み合わせて使用する場合では、放熱性能、高信頼性、低コストをともに満足するものは得られない。
Even when a heat conductive adhesive tape is used, there is a problem in reliability at high temperatures because the resin matrix is an acrylic resin.
In addition, there is a method in which the heating element and the heat-dissipating sheet are in close contact with each other using heat conductive grease or an adhesive. However, when grease is used in close contact, oil oozes from the grease or the grease itself The pumping out phenomenon that flows out of the system due to the temperature cycle cannot be avoided, and there are problems of contamination of the surrounding environment and deterioration of the heat conduction performance. Further, even when bonding, a process for curing the adhesive is required, which is disadvantageous in terms of cost.
Thus, when a conventional heat dissipation material and a heat dissipation sheet are simply used in combination, a material that satisfies both heat dissipation performance, high reliability, and low cost cannot be obtained.

特開平10−116944号公報JP-A-10-116944 特開2004−200199号公報JP 2004-200199 A

本発明者らは、上記した従来の欠点を改善するために鋭意検討を重ねた結果、特定の分光放熱率を有する可撓性を有する放熱性シートと、シリコーン樹脂及び特定の粒径を有する熱伝導性充填剤を特定量含有し、粘着性と熱軟化性を有する熱伝導性シリコーン樹脂シートとを熱圧着して積層させることにより、放熱性、熱伝導性及び信頼性が供に向上されるだけでなく、比較的小さな力で撓ませることができ、特に小型電子機器のCPU等のヒートシンクとして有用な放熱性複合シートを得ることができることを見出し、本発明に到達するに至った。
従って、本発明の目的は、放熱性、熱伝導性及び信頼性が供に向上されると供に、可撓性を有し、成形が容易である放熱性複合シートを提供することにある。
As a result of intensive studies to improve the above-described conventional drawbacks, the present inventors have found that a flexible heat-dissipating sheet having a specific spectral heat dissipation rate, a silicone resin, and a heat having a specific particle size are obtained. Heat dissipation, thermal conductivity, and reliability are improved by thermocompression- bonding a heat conductive silicone resin sheet containing a specific amount of conductive filler and having adhesiveness and heat softening properties. In addition, the present inventors have found that a heat radiating composite sheet that can be bent with a relatively small force and that is particularly useful as a heat sink for a CPU of a small electronic device can be obtained.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat radiating composite sheet that is flexible and easy to mold as well as improving heat dissipation, thermal conductivity, and reliability.

即ち本発明は、300℃における、波長2.5〜20μmの分光放熱率が80%以上である可撓性を有する放熱性シート層、及び、(b)熱伝導率が0.5W/m・K以上であり熱軟化温度を有する熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層(以下、単に、「熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層」とする。)を積層してなる放熱性複合シートであって、前記(b)熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層が、粘着性を有するシリコーン樹脂マトリックス中に、体積平均粒径が、レーザー回折・散乱法による測定値で、0.1〜100μmである熱伝導性充填剤を、30〜97質量%分散してなるシート層であることを特徴とする放熱性複合シートである。 That is, the present invention comprises a flexible heat-dissipating sheet layer having a spectral heat dissipation rate of 80% or more at 300 ° C. and a wavelength of 2.5 to 20 μm, and (b) a thermal conductivity of 0.5 W / m heat softening of heat conductive silicone resin sheet layer having a der Ri heat softening temperature or higher K (hereinafter, simply referred to as "heat-softenable heat conductive silicone resin sheet layer".) heat dissipation obtained by laminating A composite sheet, wherein the heat-softening thermally conductive silicone resin sheet layer (b) has a volume average particle size of 0 as measured by a laser diffraction / scattering method in an adhesive silicone resin matrix. A heat-dissipating composite sheet characterized by being a sheet layer formed by dispersing 30 to 97% by mass of a thermally conductive filler having a thickness of 1 to 100 μm.

本発明においては、前記(b)熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート厚さが、30〜300μmであることが好ましい。また、前記(a)の可撓性を有する放熱シートを、アルミニウムまたはその合金、銅またはその合金、及びステンレス鋼の中から選択された金属の薄板からなる吸熱・熱拡散層の表面に、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、カーボンブラック、グラファイト、及び炭素繊維の中から選択された少なくとも1種の粉体を、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、及びポリエステル系樹脂の中から選択されたバインダ樹脂に配合して得られた液状体を直接吹付けた後、乾燥させてなる放熱シートとすることができる。 In the present invention, the (b) heat-softening of the heat conductive silicone resin thickness of the sheet is preferably a 30 to 300 [mu] m. In addition, the flexible heat-dissipating sheet (a) is oxidized on the surface of the heat-absorbing / heat-diffusing layer made of a thin metal plate selected from aluminum or its alloy, copper or its alloy, and stainless steel. Select at least one powder selected from silicon, aluminum oxide, titanium oxide, carbon black, graphite, and carbon fiber from epoxy resin, fluorine resin, acrylic resin, and polyester resin After directly spraying the liquid obtained by blending with the binder resin thus prepared, the heat-dissipating sheet can be obtained by drying.

本発明により、熱伝導性、放熱性及び信頼性に優れていると供に、成形が容易な放熱性複合シートが得られる。   According to the present invention, a heat radiating composite sheet which is excellent in thermal conductivity, heat radiating property and reliability and which can be easily molded is obtained.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の放熱性複合シートは、(a)可撓性を有する放熱性シート層及び(b)熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層を積層してなる。ここで、前記(a)放熱性シート層は、発熱体から(b)層を通して伝導された熱を、吸熱・拡散し、これを表面から赤外線として系外へ放散する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The heat dissipation composite sheet of the present invention is formed by laminating (a) a heat dissipation sheet layer having flexibility and (b) a heat softening thermally conductive silicone resin sheet layer. Here, the (a) heat radiating sheet layer absorbs and diffuses the heat conducted from the heating element through the (b) layer, and dissipates this from the surface as infrared rays to the outside of the system.

前記(a)層の厚さは、0.05〜5mmの範囲であることが好ましく、0.1〜3mmであることがより好ましい。厚さが0.05mm未満では強度が不足する場合があり、5mmを超えると複合シートの柔軟性が損なわれるおそれがある上、複合シート全体の厚さが増し、厚さ方向の熱伝導性が損なわれるおそれがある。
前記(a)層の放熱性は、300℃における、波長2.5〜20μmの分光放熱率が80%以上であることが必要であり、85%以上であることが好ましい。
尚、分光放熱率は、JIR-5500(日本電子製の商品名)等のフーリエ変換赤外分光光度計で測定することができる。
(a)層としては、「スーパーレイ」(古河スカイ株式会社製の商品名)等の市販のものを使用することができる。
The thickness of the layer (a) is preferably in the range of 0.05 to 5 mm, more preferably 0.1 to 3 mm. If the thickness is less than 0.05 mm, the strength may be insufficient. If the thickness exceeds 5 mm, the flexibility of the composite sheet may be impaired, and the thickness of the entire composite sheet increases, resulting in thermal conductivity in the thickness direction. There is a risk of damage.
Wherein (a) the heat dissipation of the layer at 300 ° C., it is necessary spectral radiating at a wavelength 2.5~20μm is 80% or more, it is good preferable is 85% or more.
The spectral heat dissipation rate can be measured with a Fourier transform infrared spectrophotometer such as JIR-5500 (trade name, manufactured by JEOL Ltd.).
As the layer (a), commercially available materials such as “Super Ray” (trade name, manufactured by Furukawa Sky Co., Ltd.) can be used.

本発明で使用する(a)放熱性シート層は、吸熱・熱拡散層及び放熱層の2層としてもよい。2層にする場合には、熱伝導性を有する可撓性の吸熱・熱拡散層の表面に、赤外線放熱効果を有する可撓性の放熱層が形成される。
上記吸熱・熱拡散層は、アルミニウムまたはその合金、銅またはその合金、ステンレス鋼等の金属材を用いた熱伝導性を有する薄板であって、比較的小さな力で撓ませることができるように、可撓性を有しているものであることが必要である。
The (a) heat-dissipating sheet layer used in the present invention may be two layers, an endothermic / thermal diffusion layer and a heat-dissipating layer. In the case of two layers, a flexible heat dissipation layer having an infrared heat dissipation effect is formed on the surface of a flexible heat absorption / heat diffusion layer having thermal conductivity.
The heat absorption / thermal diffusion layer is a thin plate having thermal conductivity using a metal material such as aluminum or an alloy thereof, copper or an alloy thereof, or stainless steel, and can be bent with a relatively small force. It is necessary to have flexibility.

放熱層は、吸熱・熱拡散層上に形成された塗膜であり、伝導された熱を赤外線及び/又は遠赤外線に変換して放熱する赤外線放熱効果を有すると共に、比較的小さな力で撓ませることができるように可撓性を有していることが必要である。
放熱層の放熱性については、300℃における、波長2.5〜20μmの分光放熱率が80%以上であることが必要であり、85%以上であることが好ましい。
尚、分光放熱率は、JIR-5500(日本電子製の商品名)等のフーリエ変換赤外分光光度計で測定することができる。
The heat dissipation layer is a coating film formed on the heat absorption / thermal diffusion layer, and has an infrared radiation effect of converting conducted heat into infrared rays and / or far infrared rays to dissipate heat, and bends with a relatively small force. It must be flexible so that it can be used.
The heat dissipation of the heat dissipation layer, at 300 ° C., it is necessary spectral radiating at a wavelength 2.5~20μm is 80% or more, it is good preferable is 85% or more.
The spectral heat dissipation rate can be measured with a Fourier transform infrared spectrophotometer such as JIR-5500 (trade name, manufactured by JEOL Ltd.).

このような放熱層は、例えば、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維等から選択された少なくとも1種の粉体を、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂などのバインダ樹脂に配合し、得られた液状体を、吸熱・熱拡散層表面にスプレー等で直接吹付けた後、乾燥させることによって形成される。   Such a heat dissipation layer is made of, for example, at least one powder selected from silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, carbon black, graphite, carbon fiber, etc., epoxy resin, fluorine resin, acrylic resin, It is formed by blending with a binder resin such as a polyester resin, and spraying the obtained liquid on the surface of the endothermic / thermal diffusion layer directly by spraying and then drying.

上記の塗膜を形成するために使用される液状体としては、カオリン、酸化珪素、酸化アルミニウム等の粉体を、シリコーン樹脂を含むエマルジョンに含有させた組成物等も使用することができるが、本発明はこれらの例に限られるものではなく、赤外線放熱効果および可撓性を有する塗膜を形成することができるものであればよい。
このような液状体の例としては、セラックα(商標登録第4577163号:セラック(株)製の商品名)が挙げられる。
As the liquid used to form the above-mentioned coating film, a composition containing powder of kaolin, silicon oxide, aluminum oxide or the like in an emulsion containing a silicone resin can be used. This invention is not restricted to these examples, What is necessary is just to be able to form the coating film which has an infrared radiation effect and flexibility.
An example of such a liquid is shellac α (trademark registration No. 4577163: trade name manufactured by Shellac Co., Ltd.).

本発明の放熱性複合シートにおける(b)熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層は、粘着性を有するシリコーン樹脂マトリックス中に熱伝導性充填剤が分散されてなり、(a)層と発熱体とを密着させる機能を有するとともに、良好な熱伝導性を確保してシート全体の熱伝導性も向上させるものである。 In the heat-dissipating composite sheet of the present invention, the heat- softening heat-conductive silicone resin sheet layer in the heat-dissipating composite sheet is obtained by dispersing a heat-conductive filler in an adhesive silicone resin matrix. In addition to having the function of bringing the body into close contact with each other, it ensures good thermal conductivity and improves the thermal conductivity of the entire sheet.

シリコーン樹脂は、粘着性と熱軟化性を有するものであれば、特にその種類は制限されるものではない。
(b)層は粘着性と熱軟化性を有する熱伝導性シリコーン樹脂シートであることが必要である。ここで「熱軟化性」とは、熱により軟化する性質の他、低粘度化又は融解する性質、若しくは融解して表面が流動化する性質も含む。
The type of silicone resin is not particularly limited as long as it has adhesiveness and heat softening properties .
(B) layer is Ru required der thermally conductive silicone resin sheet having an adhesive property and heat-softenable. Here, the “thermosoftening property” includes not only the property of softening by heat but also the property of lowering viscosity or melting, or the property of melting and fluidizing the surface.

熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層(b)は、電子部品の動作等による発熱により、熱伝導性シリコーン樹脂シートが固体から液体若しくは流動体や半流動体へと相変化し、又は熱軟化するので、発熱体が(a)層と良好に密着することができ、又は、(b)層が有する粘着性によって発熱体と(a)層と良好に接着する。
これにより、放熱性複合シート全体の熱伝導性能が向上する。
Heat softening of heat conductive silicone resin sheet layer (b), the heat generation due to the operation of the electronic components, a phase change from heat conductive silicone resin sheet is a solid to a liquid or fluid or semifluid, or heat since softened, can heat generator is favorably adhered with the layer (a), or, is a heating element (a) and layer adheres well to the adhesive included in the (b) layer.
Thereby, the heat conductive performance of the whole heat dissipation composite sheet improves.

熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層(b)内に充填される熱伝導性充填剤としては、一般に熱伝導性充填剤とされる物質であれば如何なる充填剤でも使用することができるが、通常、金属粉末、金属酸化物粉末、セラミック粉末等が用いられる。具体的には、アルミニウム粉末、銅粉末、銀粉末、ニッケル粉末、金粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化亜鉛粉末、酸化マグネシウム粉末、酸化鉄粉末、酸化チタン粉末、酸化ジルコニウム粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ホウ素粉末、窒化珪素粉末、ダイヤモンド粉末、カーボン粉末、フラーレン粉末、カーボングラファイト粉末などが挙げられる。
これらは1種類を単独で用いても、2種類以上を併用してもよい。
As the heat conductive filler to be filled in the heat softening heat conductive silicone resin sheet layer (b), any filler can be used as long as it is a substance generally used as a heat conductive filler. Usually, metal powder, metal oxide powder, ceramic powder or the like is used. Specifically, aluminum powder, copper powder, silver powder, nickel powder, gold powder, aluminum oxide powder, zinc oxide powder, magnesium oxide powder, iron oxide powder, titanium oxide powder, zirconium oxide powder, aluminum nitride powder, boron nitride Examples thereof include powder, silicon nitride powder, diamond powder, carbon powder, fullerene powder, and carbon graphite powder.
These may be used alone or in combination of two or more.

熱伝導性充填剤の体積平均粒径は、マイクロトラック粒度分布測定装置MT3300EX(日機装株式会社製の商品名)によるレーザー回折・散乱法(マイクロトラック法)による測定値で、0.1〜100μmであることが好ましく、0.5〜50μmであることが更に好ましい。
0.1μm未満であるとシリコーン樹脂への充填性が著しく悪化するため、熱伝導性を向上させることが困難である。100μmを超える場合には、熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層の厚さを100μm以下に低減することができないので、十分な熱伝導性能を発現することが難しくなることがある。
本発明においては、熱伝導性充填剤として体積平均粒径が異なる粒子を2種以上用いてもよい。
The volume average particle diameter of the thermally conductive filler is a value measured by a laser diffraction / scattering method (microtrack method) using a microtrack particle size distribution measuring device MT3300EX (trade name, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and is 0.1-100 μm. It is preferable that it is 0.5 to 50 μm.
When the thickness is less than 0.1 μm, the filling property into the silicone resin is remarkably deteriorated, so that it is difficult to improve the thermal conductivity. When the thickness exceeds 100 μm, the thickness of the heat-softening thermally conductive silicone resin sheet layer cannot be reduced to 100 μm or less, and thus it may be difficult to develop sufficient heat conduction performance.
In the present invention, two or more kinds of particles having different volume average particle diameters may be used as the thermally conductive filler.

熱伝導性充填剤の含有率は、熱伝導性シリコーン樹脂シート層(b)の全質量に対して、30〜97質量%であることが必要であり、40〜95質量%であることが好ましい。熱伝導性充填剤の含有量が30質量%より少ないと、熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層の熱伝導性が低下する場合があり、含有量が97質量%より多いと、均一な熱伝導性シート層が得られないことがある。 The content rate of a heat conductive filler needs to be 30-97 mass% with respect to the total mass of a heat conductive silicone resin sheet layer (b), and it is preferable that it is 40-95 mass%. . When the content of the thermally conductive filler is less than 30% by mass , the thermal conductivity of the heat softening thermally conductive silicone resin sheet layer may be reduced. When the content is more than 97% by mass, the thermal conductivity is uniform. A heat conductive sheet layer may not be obtained.

粘着性と熱軟化性を有する熱伝導性シリコーン樹脂シート層(b)として用いることができる市販品の熱伝導性シリコーン加工品としては、PCSシリーズ(信越化学工業株式会社製の商品名)が挙げられる。 Heat conductive silicone resin sheet layer having tackiness and heat-softenable Examples of commercially available thermally conductive silicone processed products can be used as (b), P CS series (trade name manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.) Is mentioned.

熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層(b)の厚さは、30〜300μmであることが好ましく、60〜200μmであることがより好ましい。
該熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層が30μmより薄いと、(a)層と(b)層、及び、発熱体と(b)層との密着性や接着性が弱くなり、これらが剥離する場合がある。また、300μmより厚いと、放熱性複合シートの熱伝導性が悪化する場合がある。
The thickness of the heat-softening thermally conductive silicone resin sheet layer (b) is preferably 30 to 300 μm, and more preferably 60 to 200 μm.
When the heat-softening thermally conductive silicone resin sheet layer is thinner than 30 μm, the adhesion and adhesion between the (a) layer and the (b) layer, and the heating element and the (b) layer are weakened. May peel. On the other hand, if it is thicker than 300 μm, the thermal conductivity of the heat dissipation composite sheet may deteriorate.

本発明の放熱性複合シートは、(a)放熱性を有する放熱性シート層と、(b)熱軟化性と粘着性を有する熱伝導性シリコーン樹脂シート層とを、熱圧着して製造される。 The heat-radiating composite sheet of the present invention is manufactured by thermocompression bonding of (a) a heat-dissipating sheet layer having heat-dissipating properties and (b) a heat-conductive silicone resin sheet layer having heat- softening properties and adhesiveness. .

熱軟化性を有する本発明の熱伝導性シリコーン樹脂シート層を積層する具体的な方法は、プレス治具上でシリコーン樹脂シートを熱軟化温度以上(例えば80〜120℃)に加熱し、(a)放熱性シートをプレス圧着する方法である
圧着はプレス圧着の他、ロール圧着等を用いてもよい。
A specific method of laminating the thermally conductive silicone resin sheet layer of the present invention having thermal softening property is to heat the silicone resin sheet above the thermal softening temperature (for example, 80 to 120 ° C.) on a press jig, and (a ) A method of press- bonding a heat-dissipating sheet.
For the pressure bonding, roll pressure bonding or the like may be used in addition to press pressure bonding.

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to these.

参考例1,実施例1及び比較例1〜2]
放熱性シート層(a)及び粘着性を有する熱伝導性シリコーン樹脂層(b)として下記の材料を使用した。
(a)放熱性シート層
a−1:高放熱性アルミ機能材「スーパーレイ」(厚さ0.4mm;古河スカイ株式会社製の商品名;300℃分光放熱率:80%以上)
(b)熱伝導性シリコーン樹脂層
b-1(参考例1)粘着性を有する熱伝導性シリコーン樹脂層
TC-10SAS(シリコーン両面粘着テープ;信越化学工業株式会社製の商品名;厚さ100μm、熱伝導率1.0W/m−K)
b-2(実施例1)粘着性と熱軟化性を有する熱伝導性シリコーン樹脂層
PCS−TC−10(熱軟化性シリコーン熱伝導性シート;信越化学工業株式会社製の商品名;厚さ60μm、熱伝導率3.8W/m−K)
b−3(比較例1):F−9460PC(アクリル両面粘着テープ;住友スリーエム株式会社製の商品名;厚さ50μm、熱伝導率0.2W/m−K)
b−4(比較例2):G747(熱伝導性グリース;信越化学工業株式会社製の商品名;熱伝導率0.9W/m−K)
[ Reference Example 1, Example 1 and Comparative Examples 1-2]
The following materials were used as the heat-dissipating sheet layer (a) and the thermally conductive silicone resin layer (b) having adhesiveness.
(A) Heat-dissipating sheet layer a-1: High heat-dissipating aluminum functional material “Super Ray” (thickness 0.4 mm; trade name manufactured by Furukawa Sky Co., Ltd .; 300 ° C. spectral heat dissipation rate: 80% or more)
(B ) Thermally conductive silicone resin layer b-1 (Reference Example 1) Adhesive thermally conductive silicone resin layer :
TC-10SAS (silicone double-sided adhesive tape; trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; thickness 100 μm, thermal conductivity 1.0 W / m-K)
b-2 (Example 1) Thermally conductive silicone resin layer having adhesiveness and thermal softening properties :
PCS-TC-10 (thermal softening silicone thermal conductive sheet; trade name manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; thickness 60 μm, thermal conductivity 3.8 W / m-K)
b-3 (Comparative Example 1 ): F-9460PC (acrylic double-sided adhesive tape; trade name of Sumitomo 3M Limited; thickness 50 μm, thermal conductivity 0.2 W / m-K)
b-4 (Comparative Example 2 ): G747 (thermal conductive grease; trade name manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; thermal conductivity 0.9 W / m-K)

1.放熱性複合シートの製造
表1に記載された組み合わせで、上述した(a)、(b)を圧着した。圧着は、室温圧着(23℃)又は熱圧着(100℃)とした。
b−4を使用した場合は、b−4を放熱性シート上に、厚さが100μmとなるようにスクリーン塗布した。
1. Manufacture of heat dissipation composite sheet The above-described (a) and (b) were pressure-bonded with the combinations described in Table 1. The pressure bonding was room temperature pressure bonding (23 ° C.) or thermocompression bonding (100 ° C.).
When b-4 was used, b-4 was screen-coated on a heat-dissipating sheet so as to have a thickness of 100 μm.

2.評価
得られた各放熱性複合シートを、1cm×1cmに裁断し、この試験片について下記の特性を評価した。
(1)シート厚さ
マイクロメーター(株式会社ミツトヨ製、型式;M820−25VA)を用いて測定した。
(2)熱伝導性
熱伝導率測定器LFA447 NanoFlash(キセノンフラッシュアナライザー;ネッチ社製の商品名)により、複合シートの厚さ方向の熱伝導率を測定した。
(3)信頼性
二枚の標準アルミニウムプレートの間に各試験片を挟み、圧縮加重410kPaで荷重した後、オーブンに入れ、0℃/30分⇔150℃/30分の温度サイクルを1000サイクル繰り返した後、(b)層の状態を目視観察した。
2. Evaluation Each heat-radiating composite sheet obtained was cut into 1 cm × 1 cm, and the following characteristics were evaluated for this test piece.
(1) Sheet thickness Measured using a micrometer (manufactured by Mitutoyo Corporation, model: M820-25VA).
(2) Thermal conductivity The thermal conductivity in the thickness direction of the composite sheet was measured with a thermal conductivity meter LFA447 NanoFlash (Xenon Flash Analyzer; trade name of Netch Co., Ltd.).
(3) Reliability Each test piece is sandwiched between two standard aluminum plates, loaded with a compression load of 410 kPa, placed in an oven, and a temperature cycle of 0 ° C./30 minutes to 150 ° C./30 minutes is repeated 1000 cycles. Then, the state of the (b) layer was visually observed.

各試験で得られた結果を表1に示す。

Figure 0005495429
表1の結果から明らかなように、熱伝導性の低いアクリル両面粘着テープを用いた比較例1は、複合体の熱伝導率が顕著に低く、また、ヒートサイクル後に粘着層の劣化が確認され、熱伝導性、信頼性供に劣るものであることが確認された。
また、放熱グリースを用いた比較例2の場合は、熱伝導率が高いものの、圧着時にグリースが流出して周囲を汚染した上、ヒートサイクル後には、グリースの流出が確認された。
一方、実施例1は、特に熱伝導率が高く、放熱性に優れることが確認された。
The results obtained in each test are shown in Table 1.
Figure 0005495429
As is clear from the results in Table 1, in Comparative Example 1 using the acrylic double-sided adhesive tape having low thermal conductivity, the thermal conductivity of the composite was remarkably low, and the deterioration of the adhesive layer was confirmed after the heat cycle. It was confirmed that the thermal conductivity and the reliability were inferior.
In Comparative Example 2 using heat dissipating grease, although the thermal conductivity was high, the grease flowed out at the time of crimping and contaminated the surroundings, and after the heat cycle, the outflow of grease was confirmed.
On the other hand, Example 1 was confirmed to have particularly high thermal conductivity and excellent heat dissipation.

本発明の放熱性複合シートは可撓性に優れるので、特に小型電子機器のCPU等のヒートシンクとして有用である。
Since the heat dissipation composite sheet of the present invention is excellent in flexibility, it is particularly useful as a heat sink for a CPU or the like of a small electronic device.

Claims (4)

(a)300℃における、波長2.5〜20μmの分光放熱率が80%以上である可撓性を有する放熱性シート層、及び、(b)熱伝導率が0.5W/m・K以上であり熱軟化温度を有する熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層を積層してなる放熱性複合シートであって、前記(b)熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層が、粘着性を有するシリコーン樹脂マトリックス中に、体積平均粒径が、レーザー回折・散乱法による測定値で、0.1〜100μmである熱伝導性充填剤を、30〜97質量%分散してなるシート層であることを特徴とする放熱性複合シート。 (A) A flexible heat dissipating sheet layer having a spectral heat dissipation rate of 80% or more at 300 ° C. and a wavelength of 2.5 to 20 μm, and (b) a thermal conductivity of 0.5 W / m · K or more. der Ri a heat dissipation composite sheet formed by laminating a heat-softenable heat conductive silicone resin sheet layer having a heat softening temperature, the (b) heat-softening of the heat conductive silicone resin sheet layer, the adhesive Layer formed by dispersing 30 to 97% by mass of a thermally conductive filler having a volume average particle diameter of 0.1 to 100 μm as measured by a laser diffraction / scattering method in a silicone resin matrix A heat-dissipating composite sheet characterized by 前記(b)熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層の熱軟化温度、80℃以上である、請求項1に記載された放熱性複合シート。 The heat-dissipating composite sheet according to claim 1, wherein the heat softening temperature of the (b) heat-softening thermally conductive silicone resin sheet layer is 80 ° C or higher . 前記(b)熱軟化性の熱伝導性シリコーン樹脂シート層の厚さが、30〜300μmである、請求項1又は2に記載された放熱性複合シート。 Wherein (b) the thickness of the heat-softenable heat conductive silicone resin sheet layer is 30 to 300 [mu] m, the heat dissipation composite sheet according to claim 1 or 2. 前記(a)の可撓性を有する放熱シートが、アルミニウムまたはその合金、銅またはその合金、及びステンレス鋼の中から選択された金属の薄板からなる吸熱・熱拡散層の表面に、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、カーボンブラック、グラファイト、及び炭素繊維の中から選択された少なくとも1種の粉体を、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂、及びポリエステル系樹脂の中から選択されたバインダ樹脂に配合して得られた液状体を直接吹付けた後、乾燥させてなる放熱シートである、請求項1〜3の何れかに記載された放熱性複合シート。   The flexible heat dissipation sheet (a) is formed on the surface of the endothermic / thermal diffusion layer made of a thin metal plate selected from aluminum or an alloy thereof, copper or an alloy thereof, and stainless steel, At least one powder selected from aluminum oxide, titanium oxide, carbon black, graphite, and carbon fiber was selected from epoxy resin, fluorine resin, acrylic resin, and polyester resin The heat-radiating composite sheet according to any one of claims 1 to 3, which is a heat-dissipating sheet obtained by directly spraying a liquid material obtained by blending with a binder resin and then drying the liquid.
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