JP5600018B2 - Heat dissipation structure - Google Patents

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    • H01L2224/3318Disposition being disposed on at least two different sides of the body, e.g. dual array
    • H01L2224/33181On opposite sides of the body

Description

本発明は、パソコン、携帯電話、PDAなどの電子機器や、LED、EL等の照明及び表示機器など、種々の装置の発熱体から効率的に放熱を行なうための放熱構造体に関する。   The present invention relates to a heat dissipation structure for efficiently dissipating heat from heating elements of various devices such as electronic devices such as personal computers, mobile phones, and PDAs, and lighting and display devices such as LEDs and EL.

近年、パソコン、携帯電話、PDAなどの電子機器や、LED、EL等の照明及び表示機器などの性能向上は著しく、それは演算素子や発光素子の著しい性能向上によっている。この様に演算素子や発光素子の性能向上に伴い発熱量も著しく増加し、電子機器、照明、表示機器における放熱をどの様に行うかが重要な課題になっている。熱対策として、演算素子や発光素子の発生する熱をロス無く放熱体に伝え、放熱体を通じて放熱するために、発熱体と放熱体との間に熱伝導性材料層を設ける対策が重要である。   In recent years, the performance of electronic devices such as personal computers, mobile phones, and PDAs, and lighting and display devices such as LEDs and EL has been remarkably improved, which is due to the significant performance improvements of arithmetic elements and light emitting elements. As described above, the amount of heat generation is remarkably increased with the improvement of the performance of the arithmetic element and the light emitting element, and how to dissipate heat in electronic devices, lighting, and display devices is an important issue. As a countermeasure against heat, it is important to provide a heat conductive material layer between the heating element and the radiator in order to transmit heat generated by the arithmetic element and the light emitting element to the radiator without loss and to dissipate through the radiator. .

この様な放熱、伝熱の目的に使用される熱伝導性材料としては、例えばシリコーンゴム等のベースゴムに熱伝導性充填材を高充填し硬化させた、軟質放熱シートが知られており、各種熱伝導性充填材とシリコーンゴムとの組合せによる技術が開示されている(特許文献1〜3参照)。   As a heat conductive material used for the purpose of such heat dissipation and heat transfer, for example, a soft heat dissipation sheet is known in which a heat conductive filler is highly filled and cured in a base rubber such as silicone rubber. A technique based on a combination of various heat conductive fillers and silicone rubber is disclosed (see Patent Documents 1 to 3).

この様な熱伝導を目的とした放熱シートには、材料自体の熱伝導だけでなく、発熱体や放熱体との熱抵抗を低くする必要があることから、発熱体や放熱体との密着性が重要とされている。発熱体が基板上に一つしか存在していない場合には、発熱体と放熱体との距離がほぼ一定であることから、このような放熱シートを用いた放熱方法でもある程度効率よく熱を伝えることが可能である。ところが発熱体が基板上に複数個存在しており、これを一つの放熱体で放熱するような構造となっている場合には、発熱体と放熱体との間の距離が一定ではないことが多い。そのため、厚みが一定の放熱シートを用いたのでは、複数の発熱体を同時に一つの放熱体に接するよう配置することが困難であるという問題があった。   The heat-dissipating sheet for the purpose of such heat conduction requires not only the heat conduction of the material itself, but also the heat resistance with the heat-generating body and the heat-dissipating element, so the adhesion with the heat-generating body and the heat dissipating element Is considered important. When there is only one heating element on the substrate, the distance between the heating element and the heat radiating body is almost constant. It is possible. However, if there is a plurality of heating elements on the substrate and the heat dissipation is performed by one heat dissipation element, the distance between the heating element and the heat dissipation element may not be constant. Many. Therefore, when a heat radiating sheet having a constant thickness is used, there is a problem that it is difficult to arrange a plurality of heat generating elements so as to be in contact with one heat radiating element at the same time.

これらの問題を解決するため、例えば特許文献4には、硬化前のシリコーンゴムに熱伝導性充填材を高充填した液状物を塗布した後、室温で硬化させることが可能な、室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物が開示されている。このような組成物は液状物であるため、発熱体や放熱体との密着性が非常に良好となるうえ、発熱体と放熱体との間の距離が一定でない場合にも対応可能であることから好適である。しかしながら未硬化のシリコーンゴム組成物であることから、使用時に低分子シロキサン成分や環状シロキサン成分の揮発が多くなるという課題がある。シリコーン樹脂にはしばしば低分子成分である環状シロキサンの揮発により、電気部品の接点不良を誘発したり、ハードディスクなどの精密機器の読み取り不良を誘発したりすると言う課題が指摘されている。また、硬化形式が湿気硬化型であることより硬化養生に数時間以上を要するため、生産性が劣るという問題がある。   In order to solve these problems, for example, Patent Document 4 discloses a room temperature curing type heat which can be cured at room temperature after applying a liquid material highly filled with a thermally conductive filler to silicone rubber before curing. A conductive silicone rubber composition is disclosed. Since such a composition is a liquid material, the adhesion between the heating element and the radiator is very good, and it can be used even when the distance between the heating element and the radiator is not constant. To preferred. However, since it is an uncured silicone rubber composition, there is a problem that volatilization of low molecular siloxane components and cyclic siloxane components increases during use. Problems have been pointed out that silicone resins often cause poor contact of electrical components and poor reading of precision devices such as hard disks due to volatilization of cyclic siloxane, which is a low molecular component. In addition, since the curing type is a moisture curing type, curing curing requires several hours or more, so that there is a problem that productivity is inferior.

特許文献5では、リビングラジカル重合という画期的な重合方法を用いて分子量の制御されたアクリル系オリゴマーを重合し用いることにより、柔軟な難燃性放熱シートを得ることに成功しているが、液状のまま熱硬化型熱伝導性組成物として利用する方法に関しては、具体的に記されていない。   Patent Document 5 succeeds in obtaining a flexible flame-retardant heat-dissipating sheet by polymerizing and using an acrylic oligomer having a controlled molecular weight using an innovative polymerization method called living radical polymerization. There is no specific description regarding the method of using the thermosetting heat conductive composition in a liquid state.

また、特許文献6では、特許文献5と同様に柔軟な放熱シートを得ることに成功しているが、難燃性を付与するために用いる難燃性に揮発性があったり、柔軟性を補うために可塑剤を用いたり、硬化剤としてシリコーンレジンを用いたりしているため、揮発成分を実用上問題無い範囲にまで低減させることはできておらず、また特許文献5同様に、液状のまま熱硬化型熱伝導性組成物として利用する方法に関して記されていない。   Moreover, in patent document 6, although it has succeeded in obtaining a flexible heat dissipation sheet similarly to patent document 5, there exists volatility in the flame retardance used in order to provide a flame retardance, or a softness | flexibility is supplemented. Therefore, since a plasticizer is used or a silicone resin is used as a curing agent, the volatile components cannot be reduced to a range where there is no practical problem. It is not described regarding the method of utilizing as a thermosetting heat conductive composition.

特公平6−55891号公報Japanese Patent Publication No. 6-55891 特公平6−38460号公報Japanese Examined Patent Publication No. 6-38460 特公平7−91468号公報Japanese Patent Publication No. 7-91468 特開2004−352947号公報JP 2004-352947 A 特開2009−179743号公報JP 2009-179743 A 特開2006−278476号公報JP 2006-278476 A

上述のように、熱伝導性硬化性組成物や熱伝導性グリースを発熱体や放熱体表面へ塗布する従来技術には、様々な課題があった。一方で予め硬化させた放熱シートを用いる場合には、発熱体と放熱体との間の距離が一定ではない場合に使用が困難であるという課題があり、さまざまな厚みの放熱シートを予め準備しておくことで、距離の差にある程度対応させることが可能であるが、種々のシートを張り合わせる作業が伴うため作業性が悪化する上、種々のシートを予め加工して準備しておく必要があるなど、コストアップの原因となる。   As described above, there have been various problems in the prior art in which the heat conductive curable composition or the heat conductive grease is applied to the surface of the heat generator or the heat radiator. On the other hand, when using a pre-cured heat dissipation sheet, there is a problem that it is difficult to use when the distance between the heating element and the heat dissipation element is not constant, and heat dissipation sheets of various thicknesses are prepared in advance. It is possible to cope with the difference in distance to some extent, but the workability deteriorates due to the work of pasting various sheets, and it is necessary to prepare various sheets in advance. It causes cost increase.

本発明は、優れた耐熱性、耐久性、を有するとともに、従来技術で問題視されている環状シロキサン等による接点障害の可能性が低く、塗布などの操作が容易であり、さらに熱処理にて短時間にて硬化させることが可能で、効率的に発熱体の熱を放熱体に伝えることが可能な、熱硬化型熱伝導性組成物を用いた放熱構造体を得ることを目的とする。   The present invention has excellent heat resistance and durability, has a low possibility of contact failure due to cyclic siloxane, which has been regarded as a problem in the prior art, is easy to apply, and short in heat treatment. It is an object of the present invention to obtain a heat dissipation structure using a thermosetting heat conductive composition that can be cured in time and can efficiently transfer the heat of the heating element to the heat dissipation body.

すなわち本発明は、複数の発熱体と、前記複数の発熱体を固定する基板と、前記基板に対して、前記発熱体に対向した位置にある放熱体と、前記発熱体、前記基板および前記放熱体に接する熱伝導性材料層とを備え、前記熱伝導性材料層は前記複数の発熱体の表面を被覆しており、前記熱伝導性材料層が、炭素-炭素二重結合同士での重合によって硬化する硬化性ビニル系重合体(I)と、熱伝導性充填材(II)とを少なくとも含有する熱伝導性硬化性組成物を、前記発熱体と前記基板と前記放熱体のいずれにも接触するように塗布した後硬化させた、熱伝導率0.9W/mK以上の材料よりなることを特徴とする、放熱構造体に関する。   That is, the present invention includes a plurality of heating elements, a substrate that fixes the plurality of heating elements, a radiator that is located opposite the heating element with respect to the substrate, the heating element, the substrate, and the heat dissipation. A thermally conductive material layer in contact with the body, the thermally conductive material layer covers the surfaces of the plurality of heating elements, and the thermally conductive material layer is polymerized between carbon-carbon double bonds A heat conductive curable composition containing at least the curable vinyl polymer (I) and the heat conductive filler (II) that are cured by the above-described method is used for any of the heating element, the substrate, and the heat radiator. The present invention relates to a heat dissipation structure characterized in that it is made of a material having a thermal conductivity of 0.9 W / mK or more, which is applied after contact and cured.

本発明にかかる放熱構造体において、前記複数の発熱体と、前記放熱体とのなす距離が一定にはなっておらず、両者の距離が最も近い状態と両者が最も遠い状態での距離の差が0.1mm以上あることが好ましい。   In the heat dissipating structure according to the present invention, the distance between the plurality of heat generating elements and the heat dissipating element is not constant, and the difference in distance between the state where the distance between the two is the closest and the state where the both are the farthest Is preferably 0.1 mm or more.

さらに本発明にかかる放熱構造体において、前記熱伝導性硬化性組成物が、炭素-炭素二重結合同士での重合によって硬化する架橋性(メタ)アクリロイル基を平均して少なくとも一個有するビニル系重合体(I)、熱伝導性充填材(II)、ビニル系重合体(I)の開始剤(III)、重量平均分子量が100以上3000以下である可塑剤(IV)を少なくとも含有し、かつ室温における硬化前の粘度が50Pa・s以上であることが好ましい。   Furthermore, in the heat dissipating structure according to the present invention, the heat conductive curable composition has, on average, at least one crosslinkable (meth) acryloyl group that is cured by polymerization between carbon-carbon double bonds. The polymer (I), the thermally conductive filler (II), the initiator (III) of the vinyl polymer (I), and the plasticizer (IV) having a weight average molecular weight of 100 or more and 3000 or less, and at room temperature The viscosity before curing in is preferably 50 Pa · s or more.

さらに本発明にかかる放熱構造体において、 前記熱伝導性材料層と前記放熱体との間に、グラファイトフィルムを含む熱拡散フィルムを設け、熱伝導性材料層と放熱体とが熱拡散フィルムを介して接触していることが好ましい。   Furthermore, in the heat dissipation structure according to the present invention, a heat diffusion film including a graphite film is provided between the heat conductive material layer and the heat dissipation body, and the heat conductive material layer and the heat dissipation body are interposed via the heat diffusion film. Are preferably in contact with each other.

ここで、熱伝導性材料層が複数の発熱体の表面を被覆している状態とは、通常、複数の発熱体の、基板に接する部分以外の表面の50%以上を熱伝導性材料層で覆っている状態をいうが、この割合は好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上、最も好ましくは98%以上である。   Here, the state in which the thermally conductive material layer covers the surfaces of the plurality of heating elements is usually that 50% or more of the surface of the plurality of heating elements other than the portion in contact with the substrate is the thermally conductive material layer. This ratio is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more, and most preferably 98% or more.

本発明によれば、加工時間が短時間で生産性が良く、電子機器の設計が極めて簡単で、かつ放熱構造に優れ、発熱体の熱を拡散してから外部に逃がすことが可能な放熱構造体を提供することができる。   According to the present invention, a heat dissipation structure that has a short processing time, good productivity, an extremely easy design of an electronic device, an excellent heat dissipation structure, and can diffuse the heat of a heating element to the outside. The body can be provided.

本発明にかかる放熱構造体の一例を示す概略図である。ここで、(a)は放熱構造体の概略断面図であり、(b)は放熱構造体の上面から見た発熱体、基板、熱伝導性材料層を示す概略平面図である。It is the schematic which shows an example of the thermal radiation structure concerning this invention. Here, (a) is a schematic cross-sectional view of the heat dissipation structure, and (b) is a schematic plan view showing a heating element, a substrate, and a thermally conductive material layer as viewed from the upper surface of the heat dissipation structure. 本発明にかかる放熱構造体の他の例を示す概略図である。ここで、(a)は放熱構造体の概略断面図であり、(b)は放熱構造体の上面から見た発熱体、基板、熱伝導性材料層を示す概略平面図である。It is the schematic which shows the other example of the thermal radiation structure concerning this invention. Here, (a) is a schematic cross-sectional view of the heat dissipation structure, and (b) is a schematic plan view showing a heating element, a substrate, and a thermally conductive material layer as viewed from the upper surface of the heat dissipation structure. 本発明にかかる放熱構造体のさらに他の例を示す概略図である。ここで、(a)は放熱構造体の概略断面図であり、(b)は放熱構造体の上面から見た発熱体、基板、熱伝導性材料層を示す概略平面図である。It is the schematic which shows the further another example of the thermal radiation structure concerning this invention. Here, (a) is a schematic cross-sectional view of the heat dissipation structure, and (b) is a schematic plan view showing a heating element, a substrate, and a thermally conductive material layer as viewed from the upper surface of the heat dissipation structure. 典型的な放熱構造体の一例を示す概略図である。ここで、(a)は放熱構造体の概略断面図であり、(b)は放熱構造体の上面から見た発熱体、基板、熱伝導性材料層、および熱拡散フィルムを示す概略平面図である。It is the schematic which shows an example of a typical heat dissipation structure. Here, (a) is a schematic cross-sectional view of a heat dissipation structure, and (b) is a schematic plan view showing a heating element, a substrate, a heat conductive material layer, and a heat diffusion film as seen from the top surface of the heat dissipation structure. is there. 典型的な放熱構造体の一例を示す概略図である。ここで、(a)は放熱構造体の概略断面図であり、(b)は放熱構造体の上面から見た発熱体、基板、熱伝導性材料層、および熱拡散フィルムを示す概略平面図である。It is the schematic which shows an example of a typical heat dissipation structure. Here, (a) is a schematic cross-sectional view of a heat dissipation structure, and (b) is a schematic plan view showing a heating element, a substrate, a heat conductive material layer, and a heat diffusion film as seen from the top surface of the heat dissipation structure. is there. 典型的な放熱構造体の一例を示す概略図である。ここで、(a)は放熱構造体の概略断面図であり、(b)は放熱構造体の上面から見た発熱体、基板、熱伝導性材料層、および熱拡散フィルムを示す概略平面図である。It is the schematic which shows an example of a typical heat dissipation structure. Here, (a) is a schematic cross-sectional view of a heat dissipation structure, and (b) is a schematic plan view showing a heating element, a substrate, a heat conductive material layer, and a heat diffusion film as seen from the top surface of the heat dissipation structure. is there.

11a:発熱体a、SHa:発熱体aの面積、TCa:放熱体のうち発熱体11aに最も近い部分の外側温度、THa:発熱体a中心部温度、11b:発熱体b、SHb:発熱体bの面積、TCb:放熱体のうち発熱体11bに最も近い部分の外側温度、THb:発熱体b中心部温度、12:基板、SS:基板の面積、13:放熱体、14:熱伝導性材料層、SG:熱伝導性材料層の面積、15:熱拡散フィルム、16:グラファイトフィルム、17:接着層、18:保護フィルム 11a: heating element a, S Ha : area of heating element a, T Ca : outside temperature of the portion of the radiator closest to the heating element 11a, T Ha : heating element a center temperature, 11b: heating element b, S Hb : Area of the heating element b, T Cb : Outer temperature of the portion of the radiator that is closest to the heating element 11b, T Hb : Temperature at the center of the heating element b, 12: Substrate, S S : Area of the substrate, 13: Heat dissipation Body, 14: heat conductive material layer, S G : area of heat conductive material layer, 15: heat diffusion film, 16: graphite film, 17: adhesive layer, 18: protective film

本発明の放熱構造体の一実施形態は、図1を参照して、発熱体11a及び発熱体11b、発熱体11を固定する基板12と、放熱体13と、熱伝導性材料層14とを備え、熱伝導性材料層14は発熱体11a及び11bと基板12と放熱体13のいずれにも接触しており、かつ発熱体11全体を被覆していることを特徴とする。   One embodiment of the heat dissipation structure of the present invention is described with reference to FIG. 1, including a heating element 11 a and a heating element 11 b, a substrate 12 for fixing the heating element 11, a radiator 13, and a thermally conductive material layer 14. The heat conductive material layer 14 is in contact with any of the heating elements 11a and 11b, the substrate 12, and the radiator 13, and covers the entire heating element 11.

本実施形態の放熱構造体は、発熱体11が空気に接することなく熱伝導性材料層14に覆われていることから、発熱体で発生した熱を発熱体表面全面から放熱体13へ伝えることができ、熱伝導性材料層14が発熱体天面のみに接している場合などと比べ、熱の伝達効率が高められ、発熱体の温度をより低く抑えることが可能となる。また熱伝導性材料層14が塗布可能な硬化性組成物であることから、複数の発熱体11a及び11bと放熱体13とのなす距離が一定でない場合でも、両方の発熱体から発する熱を効率良く放熱体13に伝えて逃がすことが可能である。   In the heat dissipation structure of the present embodiment, since the heating element 11 is covered with the heat conductive material layer 14 without coming into contact with air, the heat generated in the heating element is transmitted from the entire surface of the heating element to the radiator 13. Compared with the case where the heat conductive material layer 14 is in contact with only the top surface of the heating element, the heat transfer efficiency can be increased, and the temperature of the heating element can be kept lower. Further, since the heat conductive material layer 14 is a curable composition that can be applied, even when the distances between the plurality of heating elements 11a and 11b and the radiator 13 are not constant, the heat generated from both heating elements is efficiently obtained. It can be well transmitted to the radiator 13 and escaped.

本実施形態の放熱構造体は、熱伝導性材料層として塗布可能な硬化性組成物を用いることにより、発熱体寸法の公差により寸法にバラツキがある場合も、バラツキを吸収することができる。   By using the curable composition which can be applied as the heat conductive material layer, the heat dissipating structure of the present embodiment can absorb the variation even when the dimension varies due to the tolerance of the heating element.

さらに本実施形態の放熱構造体は、熱伝導性材料層が、塗布可能な硬化性組成物を、発熱体、基板、放熱体、のいずれにも接触するよう塗布した後硬化させる施工方法を採用することにより、発熱体の高さにバラツキがある場合はもちろん、液状物が発熱体の公差による寸法のバラツキを吸収することができるので、発熱体の高さのバラツキがあっても熱拡散フィルムを発熱体の形状に追従させることが可能となり、平面形状の放熱体をそのまま使用することができる。また熱伝導性材料層に塗布可能な熱伝導性硬化性組成物を用いることで、熱伝導材料層と発熱体との間を確実に密着させることができ、両者間の熱抵抗を大きく低減させうることとなる。   Furthermore, the heat dissipation structure of the present embodiment employs a construction method in which the thermally conductive material layer is applied and cured after applying the curable composition that can be applied to any of the heating element, the substrate, and the radiator. As a result, not only when the height of the heating element varies, but also the liquid material can absorb the variation in dimensions due to the tolerance of the heating element, so even if there is variation in the height of the heating element, the heat diffusion film Can be made to follow the shape of the heating element, and a planar heat radiator can be used as it is. In addition, by using a thermally conductive curable composition that can be applied to the thermally conductive material layer, the thermal conductive material layer and the heating element can be securely adhered to each other, greatly reducing the thermal resistance between them. Will be.

なお放熱体13の形態には特に制限はなく、図1に示すように基板12が発熱体11、熱伝導性材料層14を覆うような形態に限定されず、基板12が支柱により放熱体13と接続されているような形態であってもよい。また図3に示すように発熱体11及び基板12全体を放熱体13が覆うような構造、即ち放熱体が筐体を兼ねるような構造であっても良い。   The form of the radiator 13 is not particularly limited, and is not limited to a form in which the substrate 12 covers the heating element 11 and the heat conductive material layer 14 as shown in FIG. It may be a form that is connected to. Moreover, as shown in FIG. 3, the structure which the heat radiator 11 and the board | substrate 12 whole cover with the heat radiator 13, ie, the structure where a heat radiator serves as a housing | casing, may be sufficient.

<発熱体の温度>
発熱体の温度は、発熱体から発生する熱を効率よく放熱体に伝えるほど、低くなる。発熱体の温度はその耐熱温度以下とする観点から、好ましくは130℃以下、より好ましくは120℃、さらに好ましくは111℃以下である。130℃以上になると、発熱体を形成する半導体素子の働きが鈍くなったり故障したりする場合がある。なお、電子機器によっては、発熱体の耐熱温度が、120℃以下に制限される場合もある。
<Temperature of heating element>
The temperature of the heating element becomes lower as the heat generated from the heating element is efficiently transferred to the heat radiating body. The temperature of the heating element is preferably 130 ° C. or less, more preferably 120 ° C., and still more preferably 111 ° C. or less from the viewpoint of setting the temperature to the heat resistant temperature or less. If the temperature is 130 ° C. or higher, the function of the semiconductor element forming the heating element may become dull or malfunction. Depending on the electronic device, the heat-resistant temperature of the heating element may be limited to 120 ° C. or less.

<発熱体と放熱体との距離>
発熱体と放熱体との距離が離れる程、熱抵抗が大きくなり、発熱体の温度が高くなる。したがって、発熱体の温度が高くなりすぎないように、発熱体と放熱体との距離を選択することが重要である。
<Distance between heating element and radiator>
As the distance between the heat generating element and the heat dissipating element increases, the thermal resistance increases and the temperature of the heat generating element increases. Therefore, it is important to select the distance between the heat generating body and the heat radiating body so that the temperature of the heat generating body does not become too high.

本発明の発熱体と放熱体とのなす距離は、0mmより大きく6.0mm以下、好ましくは0.01mm以上5.0mm以下、さらに好ましくは0.03mm以上3.0mm以下である。発熱体と放熱体との距離が6.0mmより大きい場合は、発熱体の温度を放熱体に効率的に伝達できないため、発熱体の温度が高くなりすぎる。また、発熱体と放熱体との距離が0mm、すなわち直接接する場合には、熱伝導性材料層の設置スペースが無いため発熱体の公差による寸法のバラツキを吸収することができず、熱抵抗の低減効果が小さい。   The distance between the heating element and the radiator of the present invention is greater than 0 mm and 6.0 mm or less, preferably 0.01 mm or more and 5.0 mm or less, more preferably 0.03 mm or more and 3.0 mm or less. When the distance between the heat generating element and the heat radiating element is larger than 6.0 mm, the temperature of the heat generating element becomes too high because the temperature of the heat generating element cannot be efficiently transmitted to the heat radiating element. In addition, when the distance between the heating element and the radiator is 0 mm, that is, in direct contact with each other, there is no installation space for the heat conductive material layer, so that the variation in dimensions due to the tolerance of the heating element cannot be absorbed, and the thermal resistance is reduced. Reduction effect is small.

<発熱体のワット数>
本発明の発熱体の出力(ワット数)は、100W以下、好ましくは80W以下、さらに好ましくは50W以下である。発熱体の出力が100Wより大きい場合は、発熱体の熱を十分逃がすことが困難となるため、発熱体の温度が耐熱温度以上まで上昇する場合がある。
<Wattage of heating element>
The output (wattage) of the heating element of the present invention is 100 W or less, preferably 80 W or less, more preferably 50 W or less. When the output of the heating element is greater than 100 W, it is difficult to sufficiently release the heat of the heating element, so that the temperature of the heating element may rise to the heat resistant temperature or higher.

<発熱体の数>
本発明は、発熱体11が基板12上に複数個取り付けられている場合でも効率よく放熱できることにある。基板上に発熱体が一つしかない場合でも、本発明で用いるような高熱伝導性硬化性組成物を用いることで効率的に熱を逃がすことが可能である。
複数の発熱体と放熱体とのなす距離は、一致していても異なっていても良い。設計上は各発熱体と放熱体との距離が一致している場合でも、取り付け時の誤差や、発熱体の寸法公差、寸法のばらつき、などにより、実際の使用時には極わずかに両者の距離に差が生じる場合があることから、高熱伝導性硬化性組成物を使用することで、複数の発熱体と放熱体との距離の差をカバーすることが可能である。但しわずかな寸法のばらつき程度であれば、一般的な放熱シートを用いてもほぼ同様の効率で熱を逃がせる場合がある。しかし、複数の発熱体それぞれと放熱体との距離が増えるにつれ、種々のシートを張り合わせるための作業性が悪化すること、またシート同士の接着面を増やすことで、シート間に空気を巻き込みやすくなる可能性が高くなってしまい、それらに因って熱伝導性が低下するなどの問題がある。また、定かではないが、シート接着時において、シート表面のスキン同士の接着によって、熱伝導性を阻害すると思われる。従って、複数の発熱体それぞれと放熱体との間の距離に、差が大きければ大きいほど、本件の高熱伝導性硬化性組成物を用いた放熱構造の効果が明確となる。これらの距離の差が0.1mm以上ある場合に、高熱伝導性硬化性組成物の効果がより明確となるため好ましい。複数の発熱体と、放熱体とのなす距離が一定にはなっていない場合、両者の距離が最も近い状態と最も遠い状態との距離の差は、0.2mm以上であることがより好ましく、0.5mm以上であることがさらに好ましく、1.0mm以上であることが特に好ましく、1.5mm以上であることが最も好ましい。
<Number of heating elements>
The present invention is capable of efficiently radiating heat even when a plurality of heating elements 11 are mounted on the substrate 12. Even when there is only one heating element on the substrate, it is possible to efficiently release heat by using the highly heat conductive curable composition as used in the present invention.
The distances between the plurality of heating elements and the radiators may be the same or different. Even if the distance between each heating element and the radiator is the same in design, the distance between the heating element and the heating element will be very small during actual use due to errors during installation, dimensional tolerance of the heating element, and variations in dimensions. Since a difference may arise, it is possible to cover the difference in the distance between a plurality of heat generating elements and a heat radiating element by using a highly heat conductive curable composition. However, if there is a slight dimensional variation, heat may be released with substantially the same efficiency even if a general heat radiating sheet is used. However, as the distance between each of the plurality of heating elements and the radiator increases, the workability for bonding various sheets deteriorates, and by increasing the adhesion surface between the sheets, air can be easily caught between the sheets. As a result, there is a problem that the thermal conductivity is lowered. Moreover, although it is not certain, at the time of sheet bonding, it is considered that the thermal conductivity is hindered by the bonding between the skins on the sheet surface. Therefore, the greater the difference in the distance between each of the plurality of heating elements and the radiator, the clearer the effect of the heat dissipation structure using the highly thermally conductive curable composition of the present case. When the difference between these distances is 0.1 mm or more, the effect of the high thermal conductive curable composition becomes clearer, which is preferable. When the distance between the plurality of heating elements and the radiator is not constant, the difference between the distance between the closest state and the farthest state is more preferably 0.2 mm or more, It is more preferably 0.5 mm or more, particularly preferably 1.0 mm or more, and most preferably 1.5 mm or more.

<放熱体の材質>
図1を参照して、放熱体13の材質は、高熱伝導性を有しているほど放熱効率が高まるため好ましい。放熱体として好ましい素材は、アルミニウム、銅、マグネシウムをはじめとする高熱伝導性金属、グラファイト、ダイヤモンド等の高熱伝導性炭素材料、アルミナ、窒化アルミ、窒化ケイ素、等の高熱伝導性セラミックス、等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。放熱体の熱伝導率は、好ましくは15W/mK以上、より好ましくは20W/mK以上、さらに好ましくは30W/mK以上、最も好ましくは100W/mK以上であることが、放熱性向上のために好ましい。
<Material of radiator>
Referring to FIG. 1, the material of the heat dissipating body 13 is preferable because the heat dissipating efficiency is increased as the material has higher thermal conductivity. Examples of preferable materials for the radiator include high heat conductive metals such as aluminum, copper and magnesium, high heat conductive carbon materials such as graphite and diamond, and high heat conductive ceramics such as alumina, aluminum nitride and silicon nitride. However, the present invention is not limited to these. The heat conductivity of the radiator is preferably 15 W / mK or more, more preferably 20 W / mK or more, further preferably 30 W / mK or more, and most preferably 100 W / mK or more, in order to improve heat dissipation. .

<熱伝導性材料層>
図1を参照して、熱伝導性材料層14は、発熱体11、基板12、放熱体13、いずれとも接することにより、発熱体全体が熱伝導性材料層で覆われる構造となる。これらの接触面は、熱抵抗ができる限り小さくなるよう密着している必要がある。これにより、発熱体から生じる熱を効率よく放熱体に伝えることが可能となる。熱伝導性材料層の材料として、熱伝導性硬化性組成物を塗布した後で硬化させることにより、熱伝導性材料層と、発熱体・基板・放熱体との間の熱抵抗を非常に小さくすることが可能である。
<Thermal conductive material layer>
Referring to FIG. 1, the heat conductive material layer 14 is in contact with any of the heat generating body 11, the substrate 12, and the heat radiating body 13, so that the entire heat generating body is covered with the heat conductive material layer. These contact surfaces need to be in close contact so that the thermal resistance is as small as possible. Thereby, the heat generated from the heating element can be efficiently transmitted to the heat radiating body. As the material of the heat conductive material layer, the heat resistance between the heat conductive material layer and the heating element / substrate / heat radiator is very small by curing after applying the heat conductive curable composition. Is possible.

<熱伝導性材料層の熱伝導率>
熱伝導性材料層は、熱を効率的に外部に伝える必要があることから、高熱伝導性の材料を用いる必要がある。熱伝導率は具体的には0.9W/mK以上、好ましくは1.0W/mK以上、さらに好ましくは1.2W/mK以上であるとよい。このような高熱伝導性材料を用いることにより、発熱体が空気と接している場合と比較して、発熱体の熱を効率よく逃がすことが可能となる。熱伝導性材料層の熱伝導率測定は、材料に硬化性組成物を用いた場合には材料を十分硬化させた後に、京都電子工業(株)製ホットディスク法熱伝導率測定装置TPA−501を用い、4φサイズのセンサーを厚み3mm、直径20mmの円盤状サンプル2枚で挟む方法にて23℃で測定することができる。
<Thermal conductivity of the thermally conductive material layer>
Since the heat conductive material layer needs to conduct heat to the outside efficiently, it is necessary to use a material having high heat conductivity. Specifically, the thermal conductivity is 0.9 W / mK or more, preferably 1.0 W / mK or more, and more preferably 1.2 W / mK or more. By using such a high thermal conductivity material, it is possible to efficiently release the heat of the heating element as compared with the case where the heating element is in contact with air. In the case of using a curable composition as the material, the thermal conductivity measurement of the thermally conductive material layer is performed after sufficiently curing the material, and then hot disk method thermal conductivity measuring device TPA-501 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd. Can be measured at 23 ° C. by a method in which a 4φ size sensor is sandwiched between two disc-shaped samples having a thickness of 3 mm and a diameter of 20 mm.

<熱伝導性材料層の硬化前粘度>
熱伝導性材料層は、室温における硬化前の粘度が50Pa・s以上の、流動性を有するが比較的高粘度な硬化性組成物を塗布することが好ましい。硬化前の粘度が50Pa・s以下程度の低粘度であると、図2を参照して、塗布後に発熱体と放熱体との間の硬化物が流失してしまうなどして、塗布時の作業性が低下してしまうという課題が生じる。硬化前の粘度は好ましくは100Pa・s以上、より好ましくは300Pa・s以上、最も好ましくは500Pa・s以上である。硬化前の粘度は、23℃雰囲気下でBS型粘度計を用いて2rpmの条件で測定した値を用いる。硬化前の粘度の上限値に特に制限は無いが、あまり粘度が高すぎると、塗布が困難となったり、塗布時に空気を巻き込んでしまい熱伝導性を低下させる一因となったりする場合があるため、一般的には10000Pa・s以下、好ましくは6000Pa・s以下のものが用いられる。
<Viscosity of heat conductive material layer before curing>
The thermally conductive material layer is preferably coated with a curable composition having a fluidity but a relatively high viscosity having a viscosity before curing at room temperature of 50 Pa · s or more. When the viscosity before curing is low, such as 50 Pa · s or less, referring to FIG. The problem that property will fall arises. The viscosity before curing is preferably 100 Pa · s or more, more preferably 300 Pa · s or more, and most preferably 500 Pa · s or more. As the viscosity before curing, a value measured under the condition of 2 rpm using a BS type viscometer in an atmosphere of 23 ° C. is used. The upper limit of the viscosity before curing is not particularly limited, but if the viscosity is too high, application may be difficult, or air may be entrained during application, which may cause a decrease in thermal conductivity. Therefore, generally, a material having a viscosity of 10,000 Pa · s or less, preferably 6000 Pa · s or less is used.

<熱伝導性硬化性組成物>
熱伝導性硬化性組成物は、炭素-炭素二重結合同士での重合によって硬化する硬化性ビニル系重合体(I)と、熱伝導性充填材(II)とを少なくとも含有する硬化性組成物が用いられる。これらの他に必要に応じて、硬化性液状樹脂を硬化させるためのラジカル開始剤(III)や重量平均分子量が100以上3000以下である可塑剤(IV)や、熱伝導性硬化性組成物の熱老化防止剤、増量剤、チクソ性付与剤、接着性付与剤、脱水剤、カップリング剤、紫外線吸収剤、電磁波吸収材、充填剤、溶剤、等が添加されていても良い。
<Heat conductive curable composition>
The thermally conductive curable composition comprises at least a curable vinyl polymer (I) that is cured by polymerization between carbon-carbon double bonds, and a thermally conductive filler (II). Is used. In addition to these, the radical initiator (III) for curing the curable liquid resin, the plasticizer (IV) having a weight average molecular weight of 100 or more and 3000 or less, or the heat conductive curable composition, if necessary. A heat aging inhibitor, a bulking agent, a thixotropic agent, an adhesion promoter, a dehydrating agent, a coupling agent, an ultraviolet absorber, an electromagnetic wave absorber, a filler, a solvent, and the like may be added.

本件においては、炭素-炭素間二重結合の重合による硬化による熱伝導性硬化性組成物を使用することが、生産性の点から好ましい。上記組成物を使用することで、加工時間を大幅に短縮することが可能である。   In this case, it is preferable from the viewpoint of productivity to use a thermally conductive curable composition by curing by polymerization of a carbon-carbon double bond. By using the composition, the processing time can be significantly shortened.

<硬化性ビニル系重合体>
硬化性ビニル系重合体は、分子内に反応性基を有し硬化性があるビニル系重合体が用いられる。硬化性ビニル系重合体の具体例としては、硬化性アクリル系樹脂、硬化性メタクリル系樹脂、などが挙げられる。反応性基としては、エポキシ基、加水分解性シリル基、ビニル基、アクリロイル基、SiH基、ウレタン基、カルボジイミド基、無水カルボン酸基とアミノ基との組合せ、など各種の反応性官能基を用いることができる。これらが2種類の反応性基の組合せ、あるいは反応性基と硬化触媒との反応、により硬化する場合には、2液型組成物として準備した後、基板や発熱体へ塗布する際に2液を混合することにより、硬化性を得ることができる。あるいは加水分解性シリル基を有する硬化性樹脂の場合には、空気中の湿気と反応して硬化できることから、一液型室温硬化性組成物とすることも可能である。ビニル基とSiH基とPt触媒との組合せの場合や、ラジカル開始剤とアクリロイル基の組み合わせ、などの場合には、一液型硬化性組成物あるいは二液型硬化性組成物とした後、架橋温度にまで加熱させたり、紫外線や電子線などの架橋エネルギーを付与したりすることにより、硬化させることもできる。
<Curable vinyl polymer>
As the curable vinyl polymer, a curable vinyl polymer having a reactive group in the molecule is used. Specific examples of the curable vinyl polymer include a curable acrylic resin and a curable methacrylic resin. Various reactive functional groups such as epoxy groups, hydrolyzable silyl groups, vinyl groups, acryloyl groups, SiH groups, urethane groups, carbodiimide groups, combinations of carboxylic anhydride groups and amino groups are used as reactive groups. be able to. When these are cured by a combination of two types of reactive groups, or by reaction of reactive groups with a curing catalyst, after preparing as a two-component composition, two components are applied when applied to a substrate or heating element. Curability can be obtained by mixing. Alternatively, in the case of a curable resin having a hydrolyzable silyl group, it can be cured by reacting with moisture in the air, so that it can be a one-component room temperature curable composition. In the case of a combination of a vinyl group, a SiH group, and a Pt catalyst, or in the case of a combination of a radical initiator and an acryloyl group, a one-component curable composition or a two-component curable composition is used, and then crosslinked. It can also be cured by heating to a temperature or applying crosslinking energy such as ultraviolet rays or electron beams.

本件においては、放熱構造体全体をある程度加熱するのが容易であるため、加熱硬化型組成物を用いるのが好ましい。湿気硬化型組成物では、硬化形式が湿気硬化であるために硬化養生に数時間以上を要するため、加工性・生産性が劣る場合がある。   In this case, since it is easy to heat the whole heat dissipation structure to some extent, it is preferable to use a thermosetting composition. In the moisture curable composition, since the curing type is moisture curing, curing curing requires several hours or more, and thus the workability and productivity may be inferior.

<硬化性ビニル系樹脂>
硬化性ビニル系樹脂の中でも、低分子量シロキサンによる電子機器内汚染の問題がないこと、耐熱性に優れていること、等から、硬化性アクリル系樹脂を用いるのが好ましい。硬化性アクリル系樹脂としては、公知のさまざまな反応性アクリル樹脂を用いることができる。これらの中でも、分子末端に反応性基を有するアクリル系オリゴマーを用いるのが好ましい。これら硬化性アクリル系樹脂としては、リビングラジカル重合、中でも特に原子移動ラジカル重合にて製造された硬化性アクリル系樹脂と、ラジカル開始剤との組合せを最も好ましく用いることができる。このような樹脂の例として、(株)カネカ製カネカXMAPが良く知られている。
<Curable vinyl resin>
Among the curable vinyl resins, it is preferable to use a curable acrylic resin because there is no problem of contamination in electronic equipment due to low molecular weight siloxane, and excellent heat resistance. As the curable acrylic resin, various known reactive acrylic resins can be used. Among these, it is preferable to use an acrylic oligomer having a reactive group at the molecular end. As these curable acrylic resins, a combination of a radical initiator and a curable acrylic resin produced by living radical polymerization, especially atom transfer radical polymerization, can be most preferably used. As an example of such a resin, Kaneka XMAP manufactured by Kaneka Corporation is well known.

<末端に(メタ)アクリロイル基を有する硬化性ビニル系樹脂及びラジカル開始剤>
硬化性ビニル系樹脂の中でも、前記(I)のビニル系重合体の両末端もしくは片末端に架橋性(メタ)アクリロイル基を1分子あたり平均して少なくとも1個有し、かつ、そのうち分子末端に平均で0.8個以上であるビニル系重合体(I)と、開始剤(III)とを用いることにより、加熱処理を施すことで硬化可能な硬化性組成物を得ることができるものが好ましい。前記(I)のビニル系重合体の架橋性(メタ)アクリロイル基の数は特に限定されないが、架橋させるという観点から、上記(メタ)アクリロイル系基の個数の平均値は、1分子あたり1.0個以上が好ましく、1.1個以上がより好ましい。上限は、硬化したとき柔軟になるという観点からは、1分子あたり2.0個以下が好ましい。
<Curable vinyl resin having a (meth) acryloyl group at the terminal and a radical initiator>
Among the curable vinyl resins, the vinyl polymer of (I) has at least one crosslinkable (meth) acryloyl group per molecule at both ends or one end, and of those at the molecular ends. What can obtain the curable composition which can be hardened | cured by heat-processing by using the vinyl polymer (I) which is 0.8 or more on average, and initiator (III) is preferable. . The number of crosslinkable (meth) acryloyl groups in the vinyl polymer (I) is not particularly limited, but from the viewpoint of crosslinking, the average number of (meth) acryloyl groups is 1. 0 or more are preferable and 1.1 or more are more preferable. The upper limit is preferably 2.0 or less per molecule from the viewpoint of becoming flexible when cured.

開始剤としては、特に限定はないが、光重合開始剤、熱重合開始剤、レドックス系開始剤等が挙げられる。なお、光重合開始剤、熱重合開始剤、レドックス系開始剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上の混合物として使用してもよいが、混合物として使用する場合には、各種開始剤の使用量は、後述のそれぞれの範囲内にあることが好ましい。   The initiator is not particularly limited, and examples thereof include a photopolymerization initiator, a thermal polymerization initiator, and a redox initiator. The photopolymerization initiator, the thermal polymerization initiator, and the redox initiator may be used alone or as a mixture of two or more. When used as a mixture, various initiators are used. It is preferable that the usage-amount of an agent exists in each below-mentioned range.

光重合開始剤としては、光ラジカル開始剤、光アニオン開始剤、近赤外光重合開始剤等が挙げられ、光ラジカル開始剤、光アニオン開始剤が好ましく、光ラジカル開始剤が特に好ましい。光ラジカル開始剤としては、例えば、アセトフェノン、プロピオフェノン、ベンゾフェノン、キサントール、フルオレイン、ベンズアルデヒド、アンスラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−メチルアセトフェノン、3−ペンチルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、4−メトキシアセトフェノン、3−ブロモアセトフェノン、4−アリルアセトフェノン、p−ジアセチルベンゼン、3−メトキシベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4−クロロ−4’−ベンジルベンゾフェノン、3−クロロキサントーン、3,9−ジクロロキサントーン、3−クロロ−8−ノニルキサントーン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ビス(4−ジメチルアミノフェニル)ケトン、ベンジルメトキシケタール、2−クロロチオキサントーン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、ジベンゾイル等が挙げられる。これらのうち、α−ヒドロキシケトン化合物(例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン等)、フェニルケトン誘導体(例えば、アセトフェノン、プロピオフェノン、ベンゾフェノン、3−メチルアセトフェノン、4−メチルアセトフェノン、3−ペンチルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、4−メトキシアセトフェノン、3−ブロモアセトフェノン、4−アリルアセトフェノン、3−メトキシベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4−クロロ−4’−ベンジルベンゾフェノン、ビス(4−ジメチルアミノフェニル)ケトン等)が好ましい。   As a photoinitiator, a photoradical initiator, a photoanion initiator, a near-infrared photoinitiator, etc. are mentioned, A photoradical initiator and a photoanion initiator are preferable, and a photoradical initiator is particularly preferable. Examples of the photo radical initiator include acetophenone, propiophenone, benzophenone, xanthol, fluorin, benzaldehyde, anthraquinone, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4-methylacetophenone, 3-pentylacetophenone, 2, 2-diethoxyacetophenone, 4-methoxyacetophenone, 3-bromoacetophenone, 4-allylacetophenone, p-diacetylbenzene, 3-methoxybenzophenone, 4-methylbenzophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4′-dimethoxybenzophenone, 4 -Chloro-4'-benzylbenzophenone, 3-chloroxanthone, 3,9-dichloroxanthone, 3-chloro-8-nonylxanthone, benzoin, benzoy Methyl ether, benzoin butyl ether, bis (4-dimethylaminophenyl) ketone, benzylmethoxy ketal, 2-chlorothioxanthone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl- Phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl Examples include 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, dibenzoyl and the like. Among these, α-hydroxy ketone compounds (for example, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin butyl ether, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, etc.), phenyl ketone derivatives (for example, acetophenone, propiophenone, benzophenone, 3-methyl) Acetophenone, 4-methylacetophenone, 3-pentylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 4-methoxyacetophenone, 3-bromoacetophenone, 4-allylacetophenone, 3-methoxybenzophenone, 4-methylbenzophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4′-dimethoxybenzophenone, 4-chloro-4′-benzylbenzophenone, bis (4-dimethylaminophenyl) ketone, etc.) are preferred.

光アニオン開始剤としては、例えば、1,10−ジアミノデカン、4,4’−トリメチレンジピペラジン、カルバメート類及びその誘導体、コバルト−アミン錯体類、アミノオキシイミノ類、アンモニウムボレート類等が挙げられる。   Examples of the photoanion initiator include 1,10-diaminodecane, 4,4′-trimethylenedipiperazine, carbamates and derivatives thereof, cobalt-amine complexes, aminooxyiminos, ammonium borates and the like. .

近赤外光重合開始剤としては、近赤外光吸収性陽イオン染料等を使用しても構わない。近赤外光吸収性陽イオン染料としては、650〜1500nmの領域の光エネルギーで励起する、例えば特開平3−111402号公報、特開平5−194619号公報等に開示されている近赤外光吸収性陽イオン染料−ボレート陰イオン錯体等を用いるのが好ましく、ホウ素系増感剤を併用することがさらに好ましい。   As the near infrared photopolymerization initiator, a near infrared light absorbing cationic dye or the like may be used. As the near-infrared light absorbing cationic dye, near-infrared light which is excited by light energy in the region of 650 to 1500 nm, for example, disclosed in JP-A-3-111402, JP-A-5-194619, etc. It is preferable to use an absorbing cationic dye-borate anion complex or the like, and it is more preferable to use a boron sensitizer together.

これらの光重合開始剤は、単独、又は2種以上混合して用いても、他の化合物と組み合わせて用いてもよい。他の化合物との組み合わせとしては、具体的には、ジエタノールメチルアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンとの組み合わせ、さらにこれにジフェニルヨードニウムクロリド等のヨードニウム塩を組み合わせたもの、メチレンブルー等の色素及びアミンと組み合わせたもの等が挙げられる。
なお、前記光重合開始剤を使用する場合、必要により、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ベンゾキノン、パラターシャリーブチルカテコール等の重合禁止剤類を添加することもできる。
These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more, or may be used in combination with other compounds. Specific examples of combinations with other compounds include combinations with amines such as diethanolmethylamine, dimethylethanolamine, and triethanolamine, and combinations with iodonium salts such as diphenyliodonium chloride, methylene blue, and the like. Examples include those combined with a dye and an amine.
In addition, when using the said photoinitiator, polymerization inhibitors, such as hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, benzoquinone, para tertiary butyl catechol, can also be added as needed.

(III)成分として光重合開始剤を使用する場合、その添加量は特に制限はないが、硬化性と貯蔵安定性の点から、(I)成分100重量部に対して、0.001〜10重量部が好ましい。より好ましくは約0.025〜7重量部である。   (III) When using a photoinitiator as a component, the addition amount does not have a restriction | limiting in particular, However, 0.001-10 with respect to 100 weight part of (I) component from the point of sclerosis | hardenability and storage stability. Part by weight is preferred. More preferably, it is about 0.025 to 7 parts by weight.

また、熱重合開始剤としては、特に制限はないが、アゾ系開始剤、過酸化物開始剤、過硫酸塩開始剤等が挙げられる。適切な過酸化物開始剤としては、限定されるわけではないが、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、過酸化デカノイル、等が挙げられる。   Further, the thermal polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include azo initiators, peroxide initiators, persulfate initiators and the like. Suitable peroxide initiators include, but are not limited to, benzoyl peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, decanoyl peroxide, and the like.

適切な過硫酸塩開始剤としては、限定されるわけではないが、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、及び過硫酸アンモニウム等が挙げられる。   Suitable persulfate initiators include, but are not limited to, potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, and the like.

好ましい熱重合開始剤としては、アゾ系開始剤及び過酸化物開始剤からなる群から選ばれる。更に好ましいものは、2,2′−アゾビス(メチルイソブチレ−ト)、t−ブチルパーオキシピバレート、ジ(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、並びにこれらの混合物である。   A preferable thermal polymerization initiator is selected from the group consisting of an azo initiator and a peroxide initiator. More preferred are 2,2'-azobis (methylisobutylate), t-butyl peroxypivalate, di (4-t-butylcyclohexyl) peroxydicarbonate, and mixtures thereof.

熱重合開始剤は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。(III)成分として熱重合開始剤を使用する場合、熱重合開始剤は触媒的に有効な量で存在し、その添加量は特に限定されないが、本発明の(I)成分100重量部とした場合に、好ましくは約0.001〜10重量部、より好ましくは約0.025〜7重量部である。   A thermal polymerization initiator may be used independently or may use 2 or more types together. When a thermal polymerization initiator is used as the component (III), the thermal polymerization initiator is present in a catalytically effective amount, and the amount added is not particularly limited, but is 100 parts by weight of the component (I) of the present invention. In some cases, it is preferably about 0.001 to 10 parts by weight, more preferably about 0.025 to 7 parts by weight.

さらに、(III)成分として使用可能なレドックス(酸化還元)系開始剤は、幅広い温度領域で使用できる。特に、下記開始剤種は常温で使用できることが有利である。適切なレドックス系開始剤としては、限定されるわけではないが、上記過硫酸塩開始剤と還元剤(メタ亜硫酸水素ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム等)の組み合わせ;有機過酸化物と第3級アミンの組み合わせ、例えば過酸化ベンゾイルとジメチルアニリンの組み合わせ、クメンハイドロパーオキサイドとアニリン類の組み合わせ;有機過酸化物と遷移金属の組み合わせ、例えばクメンヒドロパーオキシドとコバルトナフテートの組み合わせ等が挙げられる。好ましいレドックス系開始剤としては、有機過酸化物と第3級アミンの組み合わせ、有機過酸化物と遷移金属の組み合わせであり、より好ましくは、クメンハイドロパーオキサイドとアニリン類の組み合わせ、クメンハイドロパーオキサイドとコバルトナフテートの組み合わせである。   Furthermore, the redox (redox) initiator that can be used as the component (III) can be used in a wide temperature range. In particular, the following initiator species can be advantageously used at room temperature. Suitable redox initiators include, but are not limited to, combinations of the above persulfate initiators and reducing agents (sodium metabisulfite, sodium bisulfite, etc.); organic peroxides and tertiary amines. Combinations such as a combination of benzoyl peroxide and dimethylaniline, a combination of cumene hydroperoxide and anilines; a combination of organic peroxide and transition metal, such as a combination of cumene hydroperoxide and cobalt naphthate, and the like. Preferred redox initiators are a combination of organic peroxide and tertiary amine, a combination of organic peroxide and transition metal, and more preferably a combination of cumene hydroperoxide and anilines, cumene hydroperoxide. And cobalt naphthate.

レドックス系開始剤は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。(III)成分としてレドックス系開始剤を使用する場合、レドックス系開始剤は触媒的に有効な量で存在し、その添加量は特に限定されないが、本発明の(I)成分100重量部とした場合に、好ましくは約0.001〜10重量部、より好ましくは約0.025〜7重量部である。   A redox initiator may be used independently or may use 2 or more types together. When a redox initiator is used as component (III), the redox initiator is present in a catalytically effective amount, and the amount added is not particularly limited, but is 100 parts by weight of component (I) of the present invention. In some cases, it is preferably about 0.001 to 10 parts by weight, more preferably about 0.025 to 7 parts by weight.

<熱伝導性充填材>
熱伝導性硬化性組成物に用いられる熱伝導性充填材(II)としては、市販されている一般的な良熱伝導性充填材を用いることが出来る。なかでも、熱伝導率、入手性、絶縁性や電磁波シールド性や電磁波吸収性などの電気特性を付与可能、充填性、毒性、等種々の観点から、グラファイト、ダイヤモンド、等の炭素化合物;酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物;窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の金属窒化物;炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化ケイ素等の金属炭化物;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物;炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属炭酸塩;結晶性シリカ:アクリロニトリル系ポリマー焼成物、フラン樹脂焼成物、クレゾール樹脂焼成物、ポリ塩化ビニル焼成物、砂糖の焼成物、木炭の焼成物等の有機性ポリマー焼成物;Znフェライトとの複合フェライト;Fe−Al−Si系三元合金;金属粉末、等が好ましく挙げられる。
<Thermal conductive filler>
As the heat conductive filler (II) used in the heat conductive curable composition, a commercially available general good heat conductive filler can be used. Among them, carbon compounds such as graphite, diamond, and the like from various viewpoints such as thermal conductivity, availability, electrical insulating properties, electromagnetic shielding properties and electromagnetic wave absorption properties, filling properties, toxicity, etc .; aluminum oxide Metal oxides such as magnesium oxide, beryllium oxide, titanium oxide, zirconium oxide, and zinc oxide; metal nitrides such as boron nitride, aluminum nitride, and silicon nitride; metal carbides such as boron carbide, aluminum carbide, and silicon carbide; Metal hydroxides such as aluminum and magnesium hydroxide; metal carbonates such as magnesium carbonate and calcium carbonate; crystalline silica: calcined acrylonitrile polymer, calcined furan resin, calcined cresol resin, calcined polyvinyl chloride, sugar Baked product of organic polymer such as baked product of charcoal, baked product of charcoal; Zn ferrite Composite ferrite; Fe-Al-Si ternary alloy; metal powders, and the like preferably.

さらに、入手性や熱伝導性の観点から、グラファイト、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、結晶化シリカがより好ましく、グラファイト、α―アルミナ、六方晶窒化ホウ素、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム、Mn−Zn系ソフトフェライト、Ni−Zn系ソフトフェライト、Fe−Al−Si系三元合金(センダスト)、カルボニル鉄、鉄ニッケル合金(パーマロイ)がより好ましく、球状化グラファイト、丸み状あるいは球状のα―アルミナ、球状化六方晶窒化ホウ素、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム、Mn−Zn系ソフトフェライト、Ni−Zn系ソフトフェライト、球状Fe−Al−Si系三元合金(センダスト)、カルボニル鉄、が特に好ましい。本発明でカルボニル鉄を用いる場合には、還元カルボニル鉄粉であることが望ましい。還元カルボニル鉄粉とは、標準グレードではなく、還元グレードに分類されるカルボニル鉄粉であり、標準グレードに比べ、カーボンと窒素の含有量が低いことが特徴である。   Further, from the viewpoint of availability and thermal conductivity, graphite, aluminum oxide, magnesium oxide, boron nitride, aluminum nitride, silicon carbide, aluminum hydroxide, magnesium carbonate, and crystallized silica are more preferable, graphite, α-alumina, hexagonal Crystalline boron nitride, aluminum nitride, aluminum hydroxide, Mn—Zn soft ferrite, Ni—Zn soft ferrite, Fe—Al—Si ternary alloy (Sendust), carbonyl iron, iron nickel alloy (Permalloy) are more preferable Spheroidized graphite, round or spherical α-alumina, spheroidized hexagonal boron nitride, aluminum nitride, aluminum hydroxide, Mn—Zn soft ferrite, Ni—Zn soft ferrite, spherical Fe—Al—Si three Original alloy (Sendust), Carboni Particularly preferred is iron. When carbonyl iron is used in the present invention, reduced carbonyl iron powder is desirable. The reduced carbonyl iron powder is not a standard grade but a carbonyl iron powder classified into a reduced grade, and is characterized by a lower carbon and nitrogen content than the standard grade.

また、これらの熱伝導性充填材は、樹脂に対する分散性が向上する点から、シランカップリング剤(ビニルシラン、エポキシシラン、(メタ)アクリルシラン、イソシアナートシラン、クロロシラン、アミノシラン等)やチタネートカップリング剤(アルコキシチタネート、アミノチタネート等)、又は、脂肪酸(カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸等の飽和脂肪酸、ソルビン酸、エライジン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エルカ酸等の不飽和脂肪酸等)や樹脂酸(アビエチン酸、ピマル酸、レボピマール酸、ネオアピチン酸、パラストリン酸、デヒドロアビエチン酸、イソピマール酸、サンダラコピマール酸、コルム酸、セコデヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸等)等により、表面が処理されたものであることが好ましい。   In addition, these thermally conductive fillers are improved in dispersibility with respect to the resin, so that silane coupling agents (vinyl silane, epoxy silane, (meth) acryl silane, isocyanate silane, chlorosilane, aminosilane, etc.) and titanate coupling are used. Agents (alkoxy titanate, amino titanate, etc.) or fatty acids (caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, etc., sorbic acid, elaidic acid, oleic acid , Linoleic acid, linolenic acid, erucic acid and other unsaturated fatty acids) and resin acids (abietic acid, pimaric acid, levopimaric acid, neoapitic acid, parastrinic acid, dehydroabietic acid, isopimaric acid, sandaracopimaric acid, cormic acid, Secodehydroabietic acid, The hydroabietic acid) or the like, it is preferable that the surface has been treated.

このような熱伝導性充填材の使用量としては、本発明の組成物から得られる熱伝導性材料の熱伝導率を高くすることができる点から、熱伝導性充填材の容積率(%)が全組成物中の25容量%以上となることが好ましい。25容量%よりも少ない場合は、熱伝導性が十分でなくなる傾向がある。さらに高い熱伝導率を望む場合は、熱伝導性充填材の使用量を、全組成物中の30容量%以上とすることがより好ましく、40容量%以上とすることがさらに好ましく、50容量%以上とすることが特に好ましい。また熱伝導性充填材の容積率(%)が全組成物中の90容量%以下となることが好ましい。90容量%よりも多い場合は、硬化前の熱伝導性材料層の粘度が高くなりすぎることがある。   The amount of the heat conductive filler used is such that the heat conductivity of the heat conductive material obtained from the composition of the present invention can be increased, so that the volume ratio (%) of the heat conductive filler is high. Is preferably 25% by volume or more of the total composition. If it is less than 25% by volume, the thermal conductivity tends to be insufficient. When a higher thermal conductivity is desired, the amount of the thermally conductive filler used is more preferably 30% by volume or more in the total composition, more preferably 40% by volume or more, and 50% by volume. The above is particularly preferable. Moreover, it is preferable that the volume ratio (%) of a heat conductive filler becomes 90 volume% or less in the whole composition. When it is more than 90% by volume, the viscosity of the thermally conductive material layer before curing may become too high.

ここで熱伝導性充填材の容積率(%)とは、樹脂分及び熱伝導性充填材のそれぞれの重量分率と比重から算出されるものであり、次式により求められる。なお、次式においては、熱伝導性充填材を単に「充填材」と記載した。
充填材容積率(容量%)=(充填材重量比率/充填材比重)÷[(樹脂分重量比率/樹脂分比重)+(充填材重量比率/充填材比重)]×100
ここで、樹脂分とは、熱伝導性充填材を除いた全成分を指す。
Here, the volume fraction (%) of the thermally conductive filler is calculated from the weight fraction and specific gravity of the resin component and the thermally conductive filler, and is obtained by the following equation. In the following formula, the thermally conductive filler is simply referred to as “filler”.
Filler volume ratio (volume%) = (filler weight ratio / filler specific gravity) ÷ [(resin weight ratio / resin weight specific gravity) + (filler weight ratio / filler specific gravity)] × 100
Here, the resin component refers to all components excluding the thermally conductive filler.

また、樹脂に対する熱伝導性充填材の充填率を高める1手法として、粒子径の異なる熱伝導性充填材を2種類以上併用することが好適である。この場合、粒子径の大きい熱伝導性充填材と、粒子径の小さい熱伝導性充填材との粒径比を100/5〜100/20程度とすることが好ましい。   Further, as one method for increasing the filling rate of the heat conductive filler to the resin, it is preferable to use two or more kinds of heat conductive fillers having different particle diameters in combination. In this case, it is preferable that the particle size ratio of the heat conductive filler having a large particle diameter and the heat conductive filler having a small particle diameter is about 100/5 to 100/20.

またこれら熱伝導性充填材は、同一種類の熱伝導性充填材だけでなく、種類の異なる2種以上を併用することもできる。また本発明の効果を妨げない程度に、熱伝導性充填材以外の各種充填材を必要に応じて用いても良い。熱伝導性充填材以外の各種充填材としては、特に限定されないが、木粉、パルプ、木綿チップ、アスベスト、ガラス繊維、炭素繊維、マイカ、クルミ殻粉、もみ殻粉、ケイソウ土、白土、シリカ(ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、溶融シリカ、ドロマイト、無水ケイ酸、含水ケイ酸、非晶質球形シリカ等)、カーボンブラックのような補強性充填材;ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化第二鉄、アルミニウム微粉末、フリント粉末、活性亜鉛華、亜鉛末、炭酸亜鉛およびシラスバルーン、ガラスミクロバルーン、フェノール樹脂や塩化ビニリデン樹脂の有機ミクロバルーン、PVC粉末、PMMA粉末など樹脂粉末などの充填材;石綿、ガラス繊維およびガラスフィラメント、炭素繊維、ケブラー繊維、ポリエチレンファイバー等の繊維状充填材等が挙げられる。 これら充填材のうちでは沈降性シリカ、ヒュームドシリカ、溶融シリカ、ドロマイト、カーボンブラック、酸化チタン、タルクなどが好ましい。なおこれら充填材の中には、わずかに熱伝導性充填材としての機能を有しているものもあり、また炭素繊維、各種金属粉、各種金属酸化物、各種有機繊維のように、組成、合成方法、結晶化度、結晶構造によっては優れた熱伝導性充填材として使用可能となるものもある。   These thermally conductive fillers can be used not only in the same type of thermally conductive filler, but also in combination of two or more different types. Moreover, you may use various fillers other than a heat conductive filler as needed to such an extent that the effect of this invention is not prevented. Various fillers other than the heat conductive filler are not particularly limited, but wood powder, pulp, cotton chips, asbestos, glass fiber, carbon fiber, mica, walnut shell powder, rice husk powder, diatomaceous earth, white clay, silica (Fumed silica, precipitated silica, fused silica, dolomite, silicic anhydride, hydrous silicic acid, amorphous spherical silica, etc.), reinforcing filler such as carbon black; diatomaceous earth, calcined clay, clay, talc, Titanium oxide, bentonite, organic bentonite, ferric oxide, aluminum fine powder, flint powder, activated zinc white, zinc powder, zinc carbonate and shirasu balloon, glass microballoon, organic microballoon of phenol resin and vinylidene chloride resin, PVC powder Fillers such as resin powder such as PMMA powder; asbestos, glass fiber and glass filament, Carbon fiber, Kevlar fiber, fibrous fillers such as polyethylene fiber and the like. Of these fillers, precipitated silica, fumed silica, fused silica, dolomite, carbon black, titanium oxide, talc and the like are preferable. Some of these fillers have a slightly function as a heat conductive filler, and the composition, such as carbon fiber, various metal powders, various metal oxides, various organic fibers, Some synthesis methods, crystallinity, and crystal structures can be used as excellent heat conductive fillers.

<可塑剤>
本発明の熱伝導性材料層に使用する熱伝導性硬化性組成物中に含まれる可塑剤(IV)は、特に限定されないが、物性の調整、性状の調節等の目的により、例えば、ジブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジ(2−エチルヘキシル)フタレート、ジイソデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート等のフタル酸エステル類;ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート、ジブチルセバケート、コハク酸イソデシル等の非芳香族二塩基酸エステル類;オレイン酸ブチル、アセチルリシリノール酸メチル等の脂肪族エステル類;ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトールエステル等のポリアルキレングリコールのエステル類;トリクレジルホスフェート、トリブチルホスフェート等のリン酸エステル類;トリメリット酸エステル類;ポリスチレンやポリ−α−メチルスチレン等のポリスチレン類;ポリブタジエン、ポリブテン、ポリイソブチレン、ブタジエン−アクリロニトリル、ポリクロロプレン;塩素化パラフィン類;アルキルジフェニル、部分水添ターフェニル、等の炭化水素系油;プロセスオイル類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオール、これらポリエーテルポリオールの水酸基の片末端または両末端もしくは全末端をアルキルエステル基またはアルキルエーテル基などに変換したアルキル誘導体等のポリエーテル類;エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ベンジル、E−PS等のエポキシ基含有可塑剤類;セバシン酸、アジピン酸、アゼライン酸、フタル酸等の2塩基酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の2価アルコールから得られるポリエステル系可塑剤類;アクリル系可塑剤を始めとするビニル系モノマーを種々の方法で重合して得られるビニル系重合体類等が挙げられる。これらを単独で、又は2種以上混合して使用することもできる。
<Plasticizer>
The plasticizer (IV) contained in the thermally conductive curable composition used for the thermally conductive material layer of the present invention is not particularly limited, but for the purpose of adjusting physical properties and properties, for example, dibutyl phthalate. , Phthalates such as diheptyl phthalate, di (2-ethylhexyl) phthalate, diisodecyl phthalate, butyl benzyl phthalate; non-aromatic dibasic esters such as dioctyl adipate, dioctyl sebacate, dibutyl sebacate, isodecyl succinate Aliphatic esters such as butyl oleate and methyl acetylricinolinate; esters of polyalkylene glycols such as diethylene glycol dibenzoate, triethylene glycol dibenzoate and pentaerythritol ester; tricresyl phosphate, tributyl phosphate Phosphates such as carbonate; trimellitic acid esters; polystyrenes such as polystyrene and poly-α-methylstyrene; polybutadiene, polybutene, polyisobutylene, butadiene-acrylonitrile, polychloroprene; chlorinated paraffins; alkyldiphenyl, Partially hydrogenated terphenyl and other hydrocarbon oils; process oils; polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene oxide-propylene oxide copolymers, polyether polyols such as polytetramethylene glycol, and hydroxyl groups of these polyether polyols Polyethers such as alkyl derivatives in which the terminal or both terminals or all terminals are converted to alkyl ester groups or alkyl ether groups; Epoxidized soybean oil, epoxy benzyl stearate Epoxy group-containing plasticizers such as E-PS; dibasic alcohols such as sebacic acid, adipic acid, azelaic acid, and phthalic acid, and dihydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, and dipropylene glycol Polyester plasticizers obtained from the following: vinyl polymers obtained by polymerizing vinyl monomers including acrylic plasticizers by various methods, and the like. These can be used alone or in admixture of two or more.

可塑剤(IV)の使用量は、伸び付与、作業性、硬化物からのブリード防止の観点から、硬化性ビニル系重合体(I)100重量部に対して5〜800重量部が好ましい。   The amount of the plasticizer (IV) used is preferably 5 to 800 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable vinyl polymer (I) from the viewpoint of imparting elongation, workability, and preventing bleeding from the cured product.

また、使用される可塑剤の性質としては、重量平均分子量が100以上3000以下であることが望ましい。好ましくは、200以上2000以下である。100以下であると、あまりに分子量が低すぎ、熱により可塑剤が経時的に流出し、初期の物性を長期にわたり維持できないことが多い。また分子量が高すぎると硬化性組成物の粘度が高くなり、作業性が悪くなる。   Moreover, as a property of the plasticizer used, it is desirable that a weight average molecular weight is 100 or more and 3000 or less. Preferably, it is 200 or more and 2000 or less. If it is 100 or less, the molecular weight is too low, the plasticizer flows out with time due to heat, and the initial physical properties cannot be maintained for a long time in many cases. Moreover, when molecular weight is too high, the viscosity of a curable composition will become high and workability | operativity will worsen.

<熱拡散フィルム> 本発明の別形態として、熱伝導性材料層と放熱体との間に熱拡散フィルムが存在し、熱拡散フィルムを介して熱伝導性材料層と放熱体とが接していても良い。このような形態の放熱構造体とすることにより、発熱体の熱を横方向に広めてから放熱体に伝えることができるので、放熱効率が著しく向上し、発熱体、放熱体、いずれの温度も低く抑えることが可能となる。熱拡散フィルムを用いる場合の熱拡散フィルムの面積は、熱拡散フィルムを取り付ける放熱体の面積に対して、広いほど好ましい。   <Heat diffusion film> As another embodiment of the present invention, a heat diffusion film exists between the heat conductive material layer and the heat radiating body, and the heat conductive material layer and the heat radiating body are in contact with each other through the heat diffusion film. Also good. By using such a heat dissipation structure, the heat of the heating element can be transferred to the heat dissipation body after spreading in the lateral direction, so the heat dissipation efficiency is remarkably improved, and both the temperature of the heating element and the heat dissipation body It can be kept low. When the heat diffusion film is used, the area of the heat diffusion film is preferably as large as possible with respect to the area of the heat radiating body to which the heat diffusion film is attached.

<グラファイトフィルム>
本発明の熱拡散フィルムとしては、グラファイトフィルムを含むものが好ましく用いられる。グラファイトフィルムは厚み方向と比べて面方向に高熱伝導率であるという特徴を有している。グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率は、50W/mK以上、好ましくは100W/mK以上、さらに好ましくは200W/mK以上、最も好ましくは500W/mK以上である。一方グラファイトフィルムの厚さ方向の熱伝導率は、30W/mK以下、好ましくは20W/mK以下、より好ましくは10W/mK以下であるとよい。グラファイトフィルムの厚さ方向の熱伝導率が30W/mKより大きいと、発熱体から発熱した熱が拡散する前に、放熱体に直接伝わってしまう。一方、厚さ方向の熱伝導率が30W/mK以下であると、発熱体から伝達された熱を厚さ方向にあまり伝えず面方向へ逃がす割合が大きくなるため好ましい。
<Graphite film>
As the heat diffusion film of the present invention, a film containing a graphite film is preferably used. The graphite film has a feature that it has a higher thermal conductivity in the plane direction than in the thickness direction. The thermal conductivity in the plane direction of the graphite film is 50 W / mK or more, preferably 100 W / mK or more, more preferably 200 W / mK or more, and most preferably 500 W / mK or more. On the other hand, the thermal conductivity in the thickness direction of the graphite film is 30 W / mK or less, preferably 20 W / mK or less, more preferably 10 W / mK or less. If the thermal conductivity in the thickness direction of the graphite film is greater than 30 W / mK, the heat generated from the heat generator is directly transmitted to the heat radiator before it diffuses. On the other hand, if the thermal conductivity in the thickness direction is 30 W / mK or less, it is preferable because the ratio of releasing the heat transmitted from the heating element in the thickness direction without much transmission is increased.

<グラファイトフィルムの熱拡散率>
グラファイトフィルムの面方向の熱拡散率は、光交流法による熱拡散率測定装置(アルバック理工(株)社製LaserPit)を用いて、グラファイトフィルムを4mm×40mmのサンプル形状に切り取り、20℃の雰囲気下、10Hzにおいて測定した。グラファイトフィルムの厚さ方向の熱拡散率測定には、京都電子工業(株)製のLFA−502を用いレーザーフラッシュ法で測定した。グラファイトフィルムを直径10mmにカットし、このフィルム両面を黒化処理した後、室温でレーザーフラッシュ法による厚さ方向の熱拡散率測定を行なった。また、グラファイトフィルムの熱容量を熱容量が既知である参照標準物質Moとの比較から算出し、別途測定される密度とあわせ、次の式(1)
λ=α×d×Cp (1)
から算出した。式(1)において、λは熱伝導率を、αは熱拡散率を、dは密度を、Cpは比熱容量をそれぞれ表わす。
<Thermal diffusivity of graphite film>
The thermal diffusivity in the plane direction of the graphite film was measured by cutting the graphite film into a 4 mm × 40 mm sample shape using a thermal diffusivity measuring device (LacerPit manufactured by ULVAC-RIKO Co., Ltd.) by an optical alternating current method, and an atmosphere of 20 ° C. The measurement was performed at 10 Hz below. For measuring the thermal diffusivity in the thickness direction of the graphite film, LFA-502 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd. was used and measured by the laser flash method. The graphite film was cut to a diameter of 10 mm, and both sides of the film were blackened, and then the thermal diffusivity in the thickness direction was measured by a laser flash method at room temperature. Further, the heat capacity of the graphite film is calculated from a comparison with a reference standard substance Mo having a known heat capacity, and together with the density measured separately, the following formula (1)
λ = α × d × C p (1)
Calculated from In Equation (1), λ represents thermal conductivity, α represents thermal diffusivity, d represents density, and C p represents specific heat capacity.

<グラファイトフィルムと貼り合わせる保護フィルム>
グラファイトフィルムは、場合によっては粉落ちが発生し、機器内を汚染する可能性がある。また、グラファイトフィルムは導電性を示すために、電子機器基板の短絡を招く恐れもある。このような理由から、本発明のグラファイトフィルムは、保護フィルムと貼り合わせて用いる方が好ましい。保護フィルムとしては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどのフィルムの片面にアクリル系、シリコーン系、エポキシ系、ポリイミド系の粘着材や接着剤が形成されたフィルムが好ましい。また、ポリエステル系などのホットメルトタイプ(熱可塑性)のフィルムであってもよい。また、熱放射率の高いテープは、貼り合わせると非接触の際の熱の伝達量が増加するため、好ましい。樹脂テープは熱伝導率が悪いので、薄いものがよい。なお、熱拡散フィルムのうち熱伝導性材料層と接している面については、グラファイトフィルムの粉落ちや短絡の原因となる可能性が小さいため、保護フィルムを用いなくても良い。保護フィルムを用いないほうが熱伝導性は向上するため好ましいが、熱拡散フィルムの製造時に保護フィルムを一部分だけ取り外す必要があることから、生産コストアップの原因となる場合がある。
<Protective film to be bonded to graphite film>
In some cases, the graphite film may fall off and contaminate the inside of the equipment. Moreover, since the graphite film exhibits electrical conductivity, there is a risk of causing a short circuit of the electronic device substrate. For these reasons, it is preferable that the graphite film of the present invention is used by being bonded to a protective film. The protective film is preferably a film in which an acrylic, silicone-based, epoxy-based, or polyimide-based adhesive or adhesive is formed on one surface of a film such as polyimide, polyethylene terephthalate, polyethylene, polypropylene, or polyester. Further, it may be a hot-melt type (thermoplastic) film such as polyester. A tape having a high thermal emissivity is preferable because the amount of heat transfer in non-contact increases when bonded. The resin tape has a low thermal conductivity, so it should be thin. In addition, about the surface which is in contact with the heat conductive material layer among heat diffusion films, since there is little possibility of causing the powder fall of a graphite film or a short circuit, it is not necessary to use a protective film. Although it is preferable not to use a protective film because the thermal conductivity is improved, it is necessary to remove only a part of the protective film at the time of manufacturing the heat diffusion film, which may cause an increase in production cost.

<グラファイトフィルムと貼り合わせる接着層>
グラファイトフィルムを含む熱拡散フィルムで拡散された熱は、放熱体に粘着材、接着剤などの接着層により貼り付けて用いるのが好ましい。本発明において接着層として用いられる粘着材または接着剤の材質は、アクリル系、シリコーン系、エポキシ系またはポリイミド系の樹脂である。このような粘着材および接着剤は熱伝導率が悪いので、接着層は基本的に薄いほうがよい。
<Adhesive layer to be bonded to graphite film>
The heat diffused by the heat diffusing film including the graphite film is preferably used by being attached to the heat radiating body with an adhesive layer such as an adhesive or an adhesive. The material of the adhesive or adhesive used as the adhesive layer in the present invention is an acrylic, silicone, epoxy, or polyimide resin. Since such adhesives and adhesives have poor thermal conductivity, the adhesive layer should basically be thin.

<グラファイトフィルムの製造方法>
本発明で好ましく用いられるグラファイトフィルムの第一の製法は、グラファイト粉末をシート状に押し固めたグラファイトフィルムである。グラファイト粉末がフィルム状に成型されるためには粉末がフレーク状、あるいは鱗片状になっている必要がある。この様なグラファイト粉末の製造のための最も一般的な方法がエキスパンド(膨張黒鉛)法と呼ばれる方法である。これはグラファイトを硫酸などの酸に浸漬し、グラファイト層間化合物を作製し、しかる後にこれを熱処理、発泡させてグラファイト層間を剥離するものである。剥離後、グラファイト粉末を洗浄して酸を除去し薄膜のグラファイト粉末を得る。この様な方法で得られたグラファイト粉末をさらに圧延ロール成型してフィルム状のグラファイトを得る。この様な手法で得られた、膨張黒鉛を用いて作製されたグラファイトフィルムは柔軟性にとみ、フィルム面方向に高い熱伝導性を有するので本発明の目的に好ましく用いられる。
<Method for producing graphite film>
The first method for producing a graphite film preferably used in the present invention is a graphite film obtained by pressing graphite powder into a sheet. In order for the graphite powder to be formed into a film, the powder needs to be in the form of flakes or scales. The most common method for producing such graphite powder is a method called an expanded (expanded graphite) method. In this method, graphite is immersed in an acid such as sulfuric acid to produce a graphite intercalation compound, which is then heat treated and foamed to separate the graphite layers. After peeling, the graphite powder is washed to remove the acid to obtain a thin film graphite powder. The graphite powder obtained by such a method is further subjected to rolling roll molding to obtain film-like graphite. The graphite film produced using expanded graphite obtained by such a method is flexible and has a high thermal conductivity in the film surface direction, so that it is preferably used for the purpose of the present invention.

本発明で好ましく用いられるグラファイトフィルムの第二の製造方法は、フィルム状グラファイトがポリイミド樹脂、ポリパラフェニレンビニレン樹脂、ポリオキサジアゾール樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂の熱処理によって作製されたものである。この方法で最も一般的に用いられる樹脂はポリイミド樹脂である。ポリイミドをはじめとする樹脂フィルムのグラファイト化においては、出発物質である樹脂フィルムを窒素ガス中で通常1000℃程度の温度領域で30分程度の時間保持して炭化処理を行った後、次いでアルゴンをはじめとする不活性ガス中で最低でも2400℃以上、好ましくは2700℃以上、より好ましくは2800℃以上の温度にて黒鉛化処理することによって得られる。   The second method for producing a graphite film preferably used in the present invention is produced by heat treatment of at least one resin selected from the group consisting of polyimide resin, polyparaphenylene vinylene resin, and polyoxadiazole resin. It is a thing. The resin most commonly used in this method is a polyimide resin. In the graphitization of resin films such as polyimide, the resin film that is a starting material is carbonized in nitrogen gas in a temperature range of about 1000 ° C. for about 30 minutes, and then argon is added. It can be obtained by graphitizing at least at a temperature of 2400 ° C. or higher, preferably 2700 ° C. or higher, more preferably 2800 ° C. or higher in an inert gas.

本発明の放熱構造体は、内部に発熱体を有する装置、例えば電子機器、精密機械、自動車などに使用できる。とくに、電子機器の中でも携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ、などの小型モバイル機器に好適である。   The heat dissipating structure of the present invention can be used in an apparatus having a heating element inside, for example, an electronic device, a precision machine, an automobile and the like. In particular, it is suitable for small mobile devices such as mobile phones, notebook computers, and digital cameras among electronic devices.

以下に実施例により発明の実施態様、効果を示すが、本発明はこれに限られるものではない。なお以下では、特にことわらない限り「部」は「重量部」を意味する。   Embodiments and effects of the present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In the following description, “part” means “part by weight” unless otherwise specified.

<熱伝導性材料層>
[硬化性アクリル系樹脂の合成例1]
アクリロイル基両末端ポリアクリル酸n−ブチルの合成例:臭化第一銅を触媒、ペンタメチルジエチレントリアミンを配位子、ジエチル−2,5−ジブロモアジペートを開始剤として、アクリル酸n−ブチルを重合し、数平均分子量22500、分子量分布1.15の末端臭素基ポリ(アクリル酸n−ブチル)を得た。この重合体300gをN,N−ジメチルアセトアミド(300mL)に溶解させ、アクリル酸カリウム8.3gを加え、窒素雰囲気下、70℃で3時間加熱攪拌し、アクリロイル基両末端ポリ(アクリル酸n−ブチル)(以下、重合体〔1〕という)の混合物を得た。この混合液中のN,N−ジメチルアセトアミドを減圧留去した後、残渣にトルエンを加えて、不溶分をろ過により除去した。濾液のトルエンを減圧留去して、重合体〔1〕を精製した。精製後の重合体〔1〕の数平均分子量は22800、分子量分布は1.15、平均末端アクリロイル基数は2.0であった。
<Thermal conductive material layer>
[Synthesis Example 1 of Curable Acrylic Resin]
Synthesis example of n-butyl acrylate with both ends of acryloyl group: polymerization of n-butyl acrylate using cuprous bromide as catalyst, pentamethyldiethylenetriamine as ligand and diethyl-2,5-dibromoadipate as initiator Thus, a terminal bromine group poly (n-butyl acrylate) having a number average molecular weight of 22500 and a molecular weight distribution of 1.15 was obtained. 300 g of this polymer was dissolved in N, N-dimethylacetamide (300 mL), 8.3 g of potassium acrylate was added, and the mixture was heated and stirred at 70 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere. Butyl) (hereinafter referred to as polymer [1]) was obtained. N, N-dimethylacetamide in this mixed solution was distilled off under reduced pressure, toluene was added to the residue, and insolubles were removed by filtration. Toluene in the filtrate was distilled off under reduced pressure to purify the polymer [1]. The purified polymer [1] had a number average molecular weight of 22,800, a molecular weight distribution of 1.15, and an average terminal acryloyl group number of 2.0.

[硬化性アクリル系樹脂の合成例2]
アクリロイル基片末端ポリアクリル酸n−ブチルの合成例:臭化第一銅を触媒、ペンタメチルジエチレントリアミンを配位子、2−ブロモブチル酸エチルを開始剤として、アクリル酸n−ブチルを重合し、数平均分子量11800、分子量分布1.08の片末端臭素基ポリ(アクリル酸n−ブチル)を得た。この重合体1050gをN,N−ジメチルアセトアミド(1050g)に溶解させ、アクリル酸カリウム19.7gを加え、窒素雰囲気下、70℃で3時間加熱攪拌し、アクリロイル基片末端ポリ(アクリル酸n−ブチル)(以下、重合体〔2〕という)の混合物を得た。この混合液中のN,N−ジメチルアセトアミドを減圧留去した後、残渣にトルエンを加えて、不溶分を濾過により除去した。濾液のトルエンを減圧留去して、重合体〔2〕を精製した。精製後のアクリロイル基片末端重合体〔2〕の数平均分子量は11900、分子量分布は1.09、平均末端アクリロイル基数は0.90であった。
[Synthesis example 2 of curable acrylic resin]
Example of synthesis of n-butyl acrylate having one end of acryloyl group: polymerization of n-butyl acrylate using cuprous bromide as catalyst, pentamethyldiethylenetriamine as ligand and ethyl 2-bromobutyrate as initiator One-terminal bromine group poly (n-butyl acrylate) having an average molecular weight of 11800 and a molecular weight distribution of 1.08 was obtained. 1050 g of this polymer was dissolved in N, N-dimethylacetamide (1050 g), 19.7 g of potassium acrylate was added, and the mixture was heated and stirred at 70 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere to give poly (acrylic acid n-acrylate) with a acryloyl group at one end. Butyl) (hereinafter referred to as polymer [2]) was obtained. N, N-dimethylacetamide in this mixed solution was distilled off under reduced pressure, toluene was added to the residue, and insolubles were removed by filtration. The toluene in the filtrate was distilled off under reduced pressure to purify the polymer [2]. The number average molecular weight of the purified acryloyl group single terminal polymer [2] was 11900, the molecular weight distribution was 1.09, and the average terminal acryloyl group number was 0.90.

<熱伝導性材料層>
[熱伝導性硬化性組成物の製造例1]
合成例1で得られた重合体〔1〕50部、合成例2で得られた重合体〔2〕50部、BF−083(水酸化アルミニウム、日本軽金属製)500部、酸化亜鉛1種(酸化亜鉛、堺化学工業製)380部、ナイパーBW(ベンゾイルパーオキサイド、日本油脂製)1部、TCP(トリクレジルホスフェート、大八化学製)100部、アデカスタブAO−60(ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、アデカ製)1部、を加え、充分に混合、さらに3本ロールに3回通して混練し、熱伝導性材料層用組成物Aを得た。
上記熱伝導性材料用組成物Aを150℃×15分間プレスして、3mm厚の放熱シートを得た。得られた放熱シートの熱伝導率は、2.1W/mKであった。
<Thermal conductive material layer>
[Production Example 1 of thermally conductive curable composition]
50 parts of the polymer [1] obtained in Synthesis Example 1, 50 parts of the polymer [2] obtained in Synthesis Example 2, 500 parts of BF-083 (aluminum hydroxide, Nippon Light Metal), 1 type of zinc oxide ( Zinc oxide (manufactured by Sakai Chemical Industry) 380 parts, Niper BW (benzoyl peroxide, manufactured by NOF Corporation) 1 part, TCP (tricresyl phosphate, manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd.) 100 parts, Adekastab AO-60 (pentaerythritol tetrakis [3 -(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], made by ADEKA), mixed well, kneaded through three rolls three times, and thermally conductive material layer A composition A was obtained.
The composition A for heat conductive material was pressed at 150 ° C. for 15 minutes to obtain a heat radiation sheet having a thickness of 3 mm. The obtained heat radiation sheet had a thermal conductivity of 2.1 W / mK.

<熱伝導性材料層>
[熱伝導性硬化性組成物の製造例2]
合成例1で得られた重合体〔1〕50部、合成例2で得られた重合体〔2〕50部、BF−083(水酸化アルミニウム、日本軽金属製)670部、パーブチルI(t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、日本油脂製)4部、UP1021(無官能基タイプアクリル系ポリマー、東亞合成製)100部、アデカスタブAO−60(ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、アデカ製)1部、を加え、充分に混合、さらに3本ロールに3回通して混練し、熱伝導性材料層用組成物Bを得た。上記熱伝導性材料層用組成物Bを150℃×15分間プレスして、3mm厚の放熱シートを得た。得られた放熱シートの熱伝導率は、1.7W/mKであった。
<Thermal conductive material layer>
[Production Example 2 of thermally conductive curable composition]
50 parts of the polymer [1] obtained in Synthesis Example 1, 50 parts of the polymer [2] obtained in Synthesis Example 2, 670 parts of BF-083 (aluminum hydroxide, Nippon Light Metal), perbutyl I (t- 4 parts butyl peroxyisopropyl monocarbonate, manufactured by NOF Corporation, 100 parts UP1021 (non-functional group type acrylic polymer, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), ADK STAB AO-60 (pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t) -Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], made by Adeka), and mixed well, and further kneaded by passing three times through three rolls to obtain composition B for a heat conductive material layer. The composition B for a heat conductive material layer was pressed at 150 ° C. for 15 minutes to obtain a heat radiation sheet having a thickness of 3 mm. The obtained heat radiation sheet had a thermal conductivity of 1.7 W / mK.

<熱伝導性材料層>
[熱伝導性硬化性組成物の製造例3]
合成例1で得られた重合体〔1〕50部、製造例2で得られた重合体〔2〕50部、PTX−60(球状窒化ホウ素、モメンティブパフォーマンスマテリアルズ製)260部、パーブチルI(t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、日本油脂製)1部、TCP(トリクレジルホスフェート、大八化学製)100部、アデカスタブAO−60(ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、アデカ製)1部、を加え、充分に混合、さらに3本ロールに3回通して混練し、熱伝導性材料層用組成物Cを得た。上記熱伝導性材料層用組成物Bを150℃×15分間プレスして、3mm厚の放熱シートを得た。得られた放熱シートの熱伝導率は、4.5W/mKであった。
<Thermal conductive material layer>
[Production Example 3 of thermally conductive curable composition]
50 parts of the polymer [1] obtained in Synthesis Example 1, 50 parts of the polymer [2] obtained in Production Example 2, 260 parts of PTX-60 (spherical boron nitride, manufactured by Momentive Performance Materials), perbutyl I ( 1 part of t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate (manufactured by NOF Corporation), 100 parts of TCP (tricresyl phosphate, manufactured by Daihachi Chemical), ADK STAB AO-60 (pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t) -Butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], made by Adeka), and mixed well, and further kneaded by passing three times through three rolls to obtain composition C for heat conductive material layer. The composition B for a heat conductive material layer was pressed at 150 ° C. for 15 minutes to obtain a heat radiation sheet having a thickness of 3 mm. The obtained heat radiation sheet had a thermal conductivity of 4.5 W / mK.

熱伝導性材料層用組成物A〜Cの処方及び熱伝導率を、以下の表1にまとめた。   The formulation and thermal conductivity of the compositions A to C for the heat conductive material layer are summarized in Table 1 below.

Figure 0005600018
Figure 0005600018

<ホットディスク法による熱伝導材料層の熱伝導率測定>
ホットディスク法熱伝導率測定装置TPA−501(京都電子工業(株)製)を用い、4φサイズのセンサーを厚み3mm、直径20mmの円盤状サンプル2枚で挟む方法にて、熱伝導材料層の熱伝導率を測定した。熱伝導性材料層として硬化性組成物を用いた場合には、上記熱伝導性硬化性組成物の製造例にて作成した放熱シートを使用し、熱伝導率を測定した。
<Measurement of thermal conductivity of thermal conductive material layer by hot disk method>
Using a hot disk method thermal conductivity measuring device TPA-501 (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.), a 4φ size sensor is sandwiched between two disk-shaped samples having a thickness of 3 mm and a diameter of 20 mm. The thermal conductivity was measured. When a curable composition was used as the thermally conductive material layer, the thermal conductivity was measured using the heat-dissipating sheet prepared in the production example of the thermally conductive curable composition.

<グラファイトフィルム> [グラファイトフィルムA]
[ポリイミドフィルムAの作製] 4,4’−オキシジアニリンの1当量を溶解したDMF(ジメチルフォルムアミド)溶液に、ビロメリット酸二無水物の1当量を溶解してポリアミド酸溶液(18.5質量%)を得た。
<Graphite film> [Graphite film A]
[Preparation of Polyimide Film A] In a DMF (dimethylformamide) solution in which 1 equivalent of 4,4′-oxydianiline is dissolved, 1 equivalent of pyromellitic dianhydride is dissolved to obtain a polyamic acid solution (18.5). Mass%).

この溶液を冷却しながら、ポリアミド酸に含まれるカルボン酸基に対して、1当量の無水酢酸、1当量のイソキノリン、およびDMFを含むイミド化触媒を添加し脱泡した。次にこの混合溶液を乾燥後に所定の厚さになるようにアルミ箔上に塗布した。アルミ箔上の混合溶液層を、熱風オーブンおよび遠赤外線ヒーターを用いて乾燥した。   While this solution was cooled, an imidation catalyst containing 1 equivalent of acetic anhydride, 1 equivalent of isoquinoline, and DMF was added to the carboxylic acid group contained in the polyamic acid to degas. Next, this mixed solution was applied onto an aluminum foil so as to have a predetermined thickness after drying. The mixed solution layer on the aluminum foil was dried using a hot air oven and a far infrared heater.

以下にできあがり厚さが75μmの場合におけるフィルム作製をする場合の乾燥条件を示す。アルミ箔上の混合溶液層は、熱風オーブンで120℃において240秒乾燥して、自己支持性を有するゲルフィルムにした。このゲルフィルムをアルミ箔から引き剥がし、フレームに固定し、熱風オーブンにて120℃で30秒、275℃で40秒、400℃で43秒、450℃で50秒、さらに遠赤外線ヒーターにて460℃で23秒、段階的に加熱して乾燥した。以上のようにして、厚さ75μmのポリイミドフィルムA(弾性率3.1GPa、吸水率2.5%、複屈折0.10、線膨張係数3.0×10-5-1)を製造した。 The drying conditions for film production when the finished thickness is 75 μm are shown below. The mixed solution layer on the aluminum foil was dried in a hot air oven at 120 ° C. for 240 seconds to form a self-supporting gel film. The gel film is peeled off from the aluminum foil, fixed to the frame, and heated in a hot air oven at 120 ° C. for 30 seconds, 275 ° C. for 40 seconds, 400 ° C. for 43 seconds, 450 ° C. for 50 seconds, and further with a far infrared heater 460 It was dried by heating stepwise at 23 ° C. for 23 seconds. As described above, a polyimide film A having a thickness of 75 μm (elasticity 3.1 GPa, water absorption 2.5%, birefringence 0.10, linear expansion coefficient 3.0 × 10 −5 ° C. −1 ) was produced. .

[炭素化フィルムAの作製]
厚さ75μmのポリイミドフィルムAを黒鉛板に挟み、電気炉を用いて窒素雰囲気下で、1000℃まで昇温した後、1000℃で1時間熱処理して炭素化処理(炭化処)を行ない、炭素化フィルムAを得た。
[Production of Carbonized Film A]
A 75 μm-thick polyimide film A is sandwiched between graphite plates, heated to 1000 ° C. in a nitrogen atmosphere using an electric furnace, and then heat-treated at 1000 ° C. for 1 hour for carbonization treatment (carbonization treatment). Film A was obtained.

[グラファイトフィルムAの作製]
炭素化フィルムA(縦200mm×横200mm;面積400cm2)を、縦270mm×横270mm×厚さ3mmの板状の平滑なグラファイト板で上下から挟み、300mm×横300mm×厚さ60mmの黒鉛容器(容器A)内に保持し、容器Aの温度が3000℃になるまで加熱し、炭素化フィルムAをグラファイト化してグラファイトフィルムを作製した。この熱処理後のグラファイトフィルムを、単板プレスで厚さ方向に圧縮して、グラファイトフィルムAを得た。面方向熱拡散率は9.0cm2/s、面方向熱伝導率は1150W/mK、厚さ方向熱伝導率は5.0W/mK、厚さは40μmであった。
[Production of Graphite Film A]
A carbonized film A (length: 200 mm × width: 200 mm; area: 400 cm 2 ) is sandwiched from above and below by a plate-like smooth graphite plate of length 270 mm × width 270 mm × thickness 3 mm, and a graphite container of 300 mm × width 300 mm × thickness 60 mm It was held in (container A) and heated until the temperature of container A reached 3000 ° C., and carbonized film A was graphitized to produce a graphite film. The graphite film after this heat treatment was compressed in the thickness direction with a single plate press to obtain a graphite film A. The plane direction thermal diffusivity was 9.0 cm 2 / s, the plane direction thermal conductivity was 1150 W / mK, the thickness direction thermal conductivity was 5.0 W / mK, and the thickness was 40 μm.

[グラファイトフィルムB]
グラファイトフィルムBは、ジェルテック(株)製のグラファイトフィルム「λ300μm品」である。面方向熱拡散率は3.0cm2/s、面方向熱伝導率は210W/mK、厚さ方向熱伝導率は50W/mK、厚さは300μmであった。
[Graphite film B]
The graphite film B is a graphite film “λ300 μm product” manufactured by Geltech Co., Ltd. The plane direction thermal diffusivity was 3.0 cm 2 / s, the plane direction thermal conductivity was 210 W / mK, the thickness direction thermal conductivity was 50 W / mK, and the thickness was 300 μm.

<グラファイトフィルムの熱伝導率測定>
上記グラファイトフィルムA、Bの熱伝導率は、次の式(1)
λ=α×d×Cp (1)
から算出した。ここで、式(1)において、λは熱伝導率を、αは熱拡散率を、dは密度を、Cpは比熱容量をそれぞれ表わす。なお、グラファイトフィルムの熱拡散率、密度、比熱容量は以下に示す方法で求めた。
<Measurement of thermal conductivity of graphite film>
The thermal conductivity of the graphite films A and B is expressed by the following formula (1)
λ = α × d × C p (1)
Calculated from In Equation (1), λ represents thermal conductivity, α represents thermal diffusivity, d represents density, and C p represents specific heat capacity. The thermal diffusivity, density, and specific heat capacity of the graphite film were determined by the following method.

<光交流法によるグラファイトフィルムの面方向の熱拡散率測定>
グラファイト化の進行状況を、フィルムの面方向の熱拡散率を測定することによって判定した。熱拡散率が高いほど、グラファイト化が顕著であることを意味している。熱拡散率は、光交流法による熱拡散率測定装置(アルバック理工(株)社製LaserPit)を用いて、グラファイトフィルムを4mm×40mmのサンプル形状に切り取り、20℃の雰囲気下、10Hzにおいて測定した。
<Measurement of thermal diffusivity in the surface direction of graphite film by optical alternating current method>
The progress of graphitization was determined by measuring the thermal diffusivity in the surface direction of the film. The higher the thermal diffusivity, the more remarkable the graphitization. The thermal diffusivity was measured at 10 Hz in a 20 ° C. atmosphere by cutting a graphite film into a 4 mm × 40 mm sample shape using a thermal diffusivity measuring apparatus (LaserPit manufactured by ULVAC-RIKO Co., Ltd.) using an optical alternating current method. .

<レーザーフラッシュ法によるグラファイトフィルムの厚さ方向の熱拡散率および熱伝導率測定>
レーザーフラッシュ法によるグラファイトフィルムの厚さ方向の熱拡散率および熱伝導率測定には、JIS R1611−1997に準拠した京都電子工業(株)製のLFA−502を用いた。グラファイトフィルムを直径10mmにカットし、このフィルムの両面をグラファイト化(黒鉛化)処理した後、室温でレーザーフラッシュ法による厚さ方向の熱拡散率測定を行なった。また、グラファイトフィルムの熱容量を熱容量が既知である参照標準物質Moとの比較から算出した。これら測定したグラファイトフィルムの厚さ方向の熱拡散率、密度、熱容量から厚さ向の熱伝導率を算出した。
<Measurement of thermal diffusivity and thermal conductivity in the thickness direction of graphite film by laser flash method>
For measuring the thermal diffusivity and thermal conductivity in the thickness direction of the graphite film by the laser flash method, LFA-502 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd. based on JIS R1611-1997 was used. The graphite film was cut to a diameter of 10 mm, and both surfaces of the film were graphitized (graphitized), and then the thermal diffusivity was measured in the thickness direction by a laser flash method at room temperature. Moreover, the heat capacity of the graphite film was calculated from comparison with a reference standard substance Mo having a known heat capacity. The thermal conductivity in the thickness direction was calculated from the measured thermal diffusivity, density and heat capacity in the thickness direction of the graphite film.

<グラファイトフィルムの密度測定>
グラファイトフィルムの密度は、グラファイトフィルムの質量(g)をグラファイトフィルムの縦、横、厚さの積で算出した体積(cm3)で除することにより算出した。なお、グラファイトフィルムの厚さは、任意の10点で測定した平均値を使用した。密度が高いほど、グラファイト化が顕著であることを意味している。
<Density measurement of graphite film>
The density of the graphite film was calculated by dividing the mass (g) of the graphite film by the volume (cm 3 ) calculated by the product of the vertical, horizontal and thickness of the graphite film. In addition, the average value measured by arbitrary 10 points | pieces was used for the thickness of a graphite film. The higher the density, the more remarkable the graphitization.

<グラファイトフィルムの厚さ測定>
グラファイトフィルムの厚さの測定方法としては、50mm×50mmのフィルムを厚さゲージ(ハイデンハイン(株)社製HEIDENHAIN−CERTO)を用いて室温(25℃)の恒温室にて、任意の10点を測定し、平均して測定値とした。
<Measurement of graphite film thickness>
As a method of measuring the thickness of the graphite film, a film of 50 mm × 50 mm was used in a constant temperature room at room temperature (25 ° C.) using a thickness gauge (HEIDENHAIN-CERTO manufactured by HEIDENHAIN Co., Ltd.) at any 10 points. Were measured and averaged to obtain a measured value.

<グラファイトフィルムの比熱測定>
グラファイトフィルムの比熱測定は、エスアイアイナノテクノロジー株式会社製の熱分析システム、示差走査熱量計DSC220CUを使用して、20℃から260℃まで10℃/minの昇温条件で測定を実施した。
<Specific heat measurement of graphite film>
The specific heat of the graphite film was measured from 20 ° C. to 260 ° C. under a temperature rising condition of 10 ° C./min using a thermal analysis system manufactured by SII Nano Technology Co., Ltd. and a differential scanning calorimeter DSC220CU.

(実施例1)
図1を参照して、幅5mm×5mm×厚さ1mmのシリコン製の出力1.5Wの発熱体11a、及び幅5mm×5mm×厚さ1.2mmのシリコン製の出力1.0Wの発熱体11b、幅30mm×20mm×厚さ0.8mmのエポキシ樹脂製で容器状の形状をした基板12に固定される。発熱体11に対向して距離Daが1.00mm、距離Dbが0.80mm、の間隔を有する位置に支持されるように、厚さ1.2mm、幅35mm×25mm×高さ10mm、のアルミニウムA6061製で熱伝導率180W/mKの放熱体13が取り付けられている。発熱体11a及び11bをいずれも完全に覆い、基板12及び放熱体13に接する状態で、熱伝導性硬化性組成物Aを、空気層を含まないよう注意しながら充填塗布して硬化させる方法により、熱伝導性材料層14を設けた。このような放熱構造体について、発熱開始から600秒経過後(定温状態となったとき)の発熱体の中心部の温度TH(℃)および放熱体のうち発熱体に最も近い部分(この部分は発熱体中心部の真上に位置する)の温度TC(℃)を測定することにより、放熱特性を評価した。発熱体11aの中心部温度THaは92.2℃、放熱体のうち発熱体11aに最も近い部分の外側温度TCaは82.5℃、発熱体11bの中心部温度THbは86.1℃、放熱体のうち発熱体11bに最も近い部分の外側温度TCbは81.9℃であった。
Example 1
Referring to FIG. 1, a heating element 11 a having a width of 5 mm × 5 mm × thickness 1 mm made of silicon and having an output of 1.5 W, and a heating element having a width of 5 mm × 5 mm × thickness of 1.2 mm made of silicon and having an output of 1.0 W 11b, fixed to a substrate 12 made of epoxy resin having a width of 30 mm × 20 mm × thickness of 0.8 mm and having a container shape. Aluminum having a thickness of 1.2 mm, a width of 35 mm × 25 mm, and a height of 10 mm so as to be supported at a position facing the heating element 11 with a distance Da of 1.00 mm and a distance Db of 0.80 mm. A radiator 13 made of A6061 and having a thermal conductivity of 180 W / mK is attached. By completely covering the heating elements 11a and 11b and in contact with the substrate 12 and the heat radiating body 13, the thermally conductive curable composition A is filled and applied with care so as not to include an air layer, and cured. The heat conductive material layer 14 was provided. For such a heat dissipation structure, the temperature T H (° C.) at the center of the heating element after 600 seconds from the start of heat generation (when it reaches a constant temperature state) and the part of the heat dissipation element closest to the heating element (this part Was measured by measuring the temperature T C (° C.) of the heating element (located directly above the center of the heating element). The central temperature T Ha of the heating element 11a is 92.2 ° C., the outer temperature T Ca of the portion of the heat dissipation element closest to the heating element 11a is 82.5 ° C., and the central temperature T Hb of the heating element 11b is 86.1. The outer temperature T Cb of the part closest to the heating element 11b in the heat dissipation body was 81.9 ° C.

(実施例2)
基板12を図2の形状に変更した以外は実施例1と同様の構成にて、放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体11aの中心部温度THaは104.8℃、放熱体のうち発熱体11aに最も近い部分の外側温度TCaは84.9℃、発熱体11bの中心部温度THbは95.9℃、放熱体のうち発熱体11bに最も近い部分の外側温度TCbは84.2℃であった。
(Example 2)
Except for changing the substrate 12 to the shape shown in FIG. 2, the heat dissipating property of the heat dissipating structure was evaluated in the same configuration as in Example 1. The center temperature T Ha of the heating element 11a is 104.8 ° C., the outer temperature T Ca of the part of the radiator closest to the heating element 11a is 84.9 ° C., and the center temperature T Hb of the heating element 11b is 95.9. The outer temperature T Cb of the part closest to the heating element 11b among the heat dissipation elements was 84.2 ° C.

(実施例3)
図3を参照して、幅5mm×5mm×厚さ1mmのシリコン製の出力1.5Wの発熱体11a、及び幅5mm×5mm×厚さ1.2mmのシリコン製の出力1.0Wの発熱体11b、幅30mm×20mm×厚さ0.8mmのエポキシ樹脂製で板形状の基板12に固定される。発熱体11に対向して距離Daが1.00mm、距離Dbが0.80mm、の間隔を有する位置に支持されるように、幅100mm×50mm×厚さ1.0mmのSUS405製で熱伝導率27W/mKの放熱体13が、基板12全体を包むように取り付けられている。発熱体11a及び11bをいずれも完全に覆い、基板12及び放熱体13に接する状態で、熱伝導性硬化性組成物Aを空気層を含まないよう注意しながら充填塗布して硬化させる方法により、熱伝導性材料層14を設けた。このような放熱構造体について、発熱開始から600秒経過後(定温状態となったとき)の発熱体の中心部の温度TH(℃)および放熱体のうち発熱体に最も近い部分(この部分は発熱体中心部の真上に位置する)の温度TC(℃)を測定することにより、放熱特性を評価した。発熱体11aの中心部温度THaは82.4℃、放熱体のうち発熱体11aに最も近い部分の外側温度TCaは70.3℃、発熱体11bの中心部温度THbは73.6℃、放熱体のうち発熱体11bに最も近い部分の外側温度TCbは67.0℃であった。
(Example 3)
Referring to FIG. 3, heating element 11a made of silicon having a width of 5 mm × 5 mm × thickness 1 mm and having an output of 1.5 W, and heating element 11a having a width of 5 mm × 5 mm × thickness of 1.2 mm made of silicon. 11b, 30 mm × 20 mm wide × 0.8 mm thick epoxy resin and fixed to a plate-shaped substrate 12. It is made of SUS405 with a width of 100 mm × 50 mm × thickness of 1.0 mm so as to be supported at a position facing the heating element 11 with a distance Da of 1.00 mm and a distance Db of 0.80 mm. A 27 W / mK heat radiator 13 is attached so as to wrap the entire substrate 12. By completely covering both the heating elements 11a and 11b and in contact with the substrate 12 and the heat radiating body 13, the heat conductive curable composition A is filled and applied with care so as not to include an air layer, and cured. A thermally conductive material layer 14 was provided. For such a heat dissipation structure, the temperature T H (° C.) at the center of the heating element after 600 seconds from the start of heat generation (when it reaches a constant temperature state) and the part of the heat dissipation element closest to the heating element (this part Was measured by measuring the temperature T C (° C.) of the heating element (located directly above the center of the heating element). The central temperature T Ha of the heating element 11a is 82.4 ° C., the outer temperature T Ca of the portion of the radiator closest to the heating element 11a is 70.3 ° C., and the central temperature T Hb of the heating element 11b is 73.6. The outside temperature T Cb of the part closest to the heating element 11b in the heat dissipation body was 67.0 ° C.

(実施例4)
図4を参照して、幅5mm×5mm×厚さ1mmのシリコン製の出力1.5Wの発熱体11a、及び幅5mm×5mm×厚さ1.2mmのシリコン製の出力1.0Wの発熱体11b、幅30mm×20mm×厚さ0.8mmのエポキシ樹脂製で板形状の基板12に固定される。発熱体11に対向して距離Daが1.10mm、距離Dbが0.90mm、の間隔を有する位置に支持されるように、幅100mm×50mm×厚さ1.0mmのSUS405製で熱伝導率27W/mKの放熱体13が、基板12全体を包むように取り付けられている。放熱体の発熱体に対向する面には、グラファイトフィルムAよりなるグラファイト層16と厚み30μmのアクリル系粘着剤よりなる接着層17と厚み30μmのPETフィルムよりなる保護フィルム18とからなる、幅60mm×40mm×厚み100μmの熱拡散フィルム15が貼り付けられている。発熱体11a及び11bをいずれも完全に覆い、基板12及び熱拡散フィルム15に接する状態で、熱伝導性硬化性組成物Aを空気層を含まないよう注意しながら充填塗布して硬化させる方法により、熱伝導性材料層14を設けた。このような放熱構造体について、発熱開始から600秒経過後(定温状態となったとき)の発熱体の中心部の温度TH(℃)および放熱体のうち発熱体に最も近い部分(この部分は発熱体中心部の真上に位置する)の温度TC(℃)を測定することにより、放熱特性を評価した。発熱体11aの中心部温度THaは77.8℃、放熱体のうち発熱体11aに最も近い部分の外側温度TCaは60.9℃、発熱体11bの中心部温度THbは69.7℃、放熱体のうち発熱体11bに最も近い部分の外側温度TCbは59.8℃であった。
Example 4
Referring to FIG. 4, a silicon heating element 11 a having a width of 5 mm × 5 mm × thickness 1 mm made of silicon and a heating element 11 a having a width of 5 mm × 5 mm × thickness 1.2 mm made of silicon 11b, 30 mm × 20 mm wide × 0.8 mm thick epoxy resin and fixed to a plate-shaped substrate 12. It is made of SUS405 with a width of 100 mm × 50 mm × thickness of 1.0 mm so that it is supported at a position facing the heating element 11 with a distance Da of 1.10 mm and a distance Db of 0.90 mm. A 27 W / mK heat radiator 13 is attached so as to wrap the entire substrate 12. The surface of the radiator facing the heating element is composed of a graphite layer 16 made of graphite film A, an adhesive layer 17 made of acrylic adhesive having a thickness of 30 μm, and a protective film 18 made of PET film having a thickness of 30 μm. A thermal diffusion film 15 of × 40 mm × 100 μm thickness is affixed. By completely covering the heating elements 11a and 11b and in contact with the substrate 12 and the heat diffusion film 15, the heat conductive curable composition A is filled, applied, and cured so as not to include an air layer. The heat conductive material layer 14 was provided. For such a heat dissipation structure, the temperature T H (° C.) at the center of the heating element after 600 seconds from the start of heat generation (when it reaches a constant temperature state) and the part of the heat dissipation element closest to the heating element (this part Was measured by measuring the temperature T C (° C.) of the heating element (located directly above the center of the heating element). The center temperature T Ha of the heating element 11a is 77.8 ° C., the outer temperature T Ca of the portion closest to the heating element 11a in the radiator is 60.9 ° C., and the center temperature T Hb of the heating element 11b is 69.7 ° C. The outside temperature T Cb of the part closest to the heating element 11b in the heat dissipation body was 59.8 ° C.

(実施例5)
熱伝導性材料層15として熱伝導性硬化性組成物Bを塗布後硬化させたこと以外は、実施例1と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体11aの中心部温度THaは94.3℃、放熱体のうち発熱体11aに最も近い部分の外側温度TCaは82.7℃、発熱体11bの中心部温度THbは87.0℃、放熱体のうち発熱体11bに最も近い部分の外側温度TCbは82.0℃であった。
(Example 5)
Except that the thermally conductive curable composition B was applied and cured as the thermally conductive material layer 15, the heat dissipation property of the heat dissipation structure having the same configuration as in Example 1 was evaluated. The central temperature T Ha of the heating element 11a is 94.3 ° C., the outer temperature T Ca of the portion of the radiator closest to the heating element 11a is 82.7 ° C., and the central temperature T Hb of the heating element 11b is 87.0. The outside temperature T Cb of the part closest to the heating element 11b in the heat dissipation body was 82.0 ° C.

(実施例6)
熱伝導性材料層15として熱伝導性硬化性組成物Cを塗布後硬化させたこと以外は、実施例1と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体11aの中心部温度THaは87.2℃、放熱体のうち発熱体11aに最も近い部分の外側温度TCaは82.7℃、発熱体11bの中心部温度THbは84.0℃、放熱体のうち発熱体11bに最も近い部分の外側温度TCbは82.0℃であった。
(Example 6)
Except that the heat conductive curable composition C was applied as the heat conductive material layer 15 and then cured, the heat dissipation of the heat dissipation structure having the same configuration as in Example 1 was evaluated. The center temperature T Ha of the heating element 11a is 87.2 ° C., the outer temperature T Ca of the part of the radiator closest to the heating element 11a is 82.7 ° C., and the center temperature T Hb of the heating element 11b is 84.0. The outside temperature T Cb of the part closest to the heating element 11b in the heat dissipation body was 82.0 ° C.

(実施例7)
放熱体の発熱体に対向する面に、グラファイトフィルムBよりなるグラファイト層16と厚み30μmのアクリル系粘着剤よりなる接着層17と厚み30μmのPETフィルムよりなる保護フィルム18とからなる、幅60mm×40mm×厚み360μmの熱拡散フィルム15を貼り付けたこと以外は、実施例5と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体11aの中心部温度THaは76.9℃、放熱体のうち発熱体11aに最も近い部分の外側温度TCaは60.0℃、発熱体11bの中心部温度THbは68.9℃、放熱体のうち発熱体11bに最も近い部分の外側温度TCbは59.0℃であった。
(Example 7)
On the surface of the radiator that faces the heating element, a graphite layer 16 made of graphite film B, an adhesive layer 17 made of an acrylic adhesive having a thickness of 30 μm, and a protective film 18 made of a PET film having a thickness of 30 μm. Except that the 40 mm × 360 μm thick thermal diffusion film 15 was attached, the heat dissipation performance of the heat dissipation structure having the same configuration as in Example 5 was evaluated. The central temperature T Ha of the heating element 11a is 76.9 ° C., the outer temperature T Ca of the portion of the radiator closest to the heating element 11a is 60.0 ° C., and the central temperature T Hb of the heating element 11b is 68.9 ° C. The outside temperature T Cb of the part closest to the heating element 11b in the heat dissipation body was 59.0 ° C.

(比較例1)
図5を参照して、幅5mm×5mm×厚さ1mmのシリコン製の出力1.5Wの発熱体11a、及び幅5mm×5mm×厚さ1.2mmのシリコン製の出力1.0Wの発熱体11b、幅30mm×20mm×厚さ0.8mmのエポキシ樹脂製で容器状の形状をした基板12に固定される。発熱体11に対向して距離Daが1.00mm、距離Dbが0.80mm、の間隔を有する位置に支持されるように、厚さ1.2mm、幅35mm×25mm×高さ10mm、のアルミニウムA6061製で熱伝導率180W/mKの放熱体13が取り付けられている。発熱体11a及び11bと放熱体13にのみ接する状態で、熱伝導性硬化性組成物Aを、空気層を含まないよう注意しながら充填塗布して硬化させる方法により、熱伝導性材料層14a及び14bを設けた。このような放熱構造体について、発熱開始から600秒経過後(定温状態となったとき)の発熱体の中心部の温度TH(℃)および放熱体のうち発熱体に最も近い部分(この部分は発熱体中心部の真上に位置する)の温度TC(℃)を測定することにより、放熱特性を評価した。発熱体11aの中心部温度THaは96.8℃、放熱体のうち発熱体11aに最も近い部分の外側温度TCaは83.3℃、発熱体11bの中心部温度THbは88.0℃、放熱体のうち発熱体11bに最も近い部分の外側温度TCbは82.5℃であった。
(Comparative Example 1)
Referring to FIG. 5, heating element 11a made of silicon having a width of 5 mm × 5 mm × thickness 1 mm and having an output of 1.5 W, and heating element 11a having a width of 5 mm × 5 mm × thickness of 1.2 mm made of silicon. 11b, fixed to a substrate 12 made of epoxy resin having a width of 30 mm × 20 mm × thickness of 0.8 mm and having a container shape. Aluminum having a thickness of 1.2 mm, a width of 35 mm × 25 mm, and a height of 10 mm so as to be supported at a position facing the heating element 11 with a distance Da of 1.00 mm and a distance Db of 0.80 mm. A radiator 13 made of A6061 and having a thermal conductivity of 180 W / mK is attached. The heat conductive material layer 14a and the heat conductive material layer 14a and the heat conductive material layer 14a and the heat conductive material layer 14a can be cured by being filled and applied with care so as not to include an air layer while being in contact with only the heat generators 11a and 11b and the heat radiator 13. 14b was provided. For such a heat dissipation structure, the temperature T H (° C.) at the center of the heating element after 600 seconds from the start of heat generation (when it reaches a constant temperature state) and the part of the heat dissipation element closest to the heating element (this part Was measured by measuring the temperature T C (° C.) of the heating element (located directly above the center of the heating element). The center temperature T Ha of the heating element 11a is 96.8 ° C., the outer temperature T Ca of the heat radiator closest to the heating element 11a is 83.3 ° C., and the center temperature T Hb of the heating element 11b is 88.0. The outside temperature T Cb of the part closest to the heating element 11b in the heat dissipation body was 82.5 ° C.

(比較例2)
図6を参照して、幅5mm×5mm×厚さ1mmのシリコン製の出力1.5Wの発熱体11a、及び幅5mm×5mm×厚さ1.2mmのシリコン製の出力1.0Wの発熱体11b、幅30mm×20mm×厚さ0.8mmのエポキシ樹脂製で板形状の基板12に固定される。発熱体11に対向して距離Daが1.00mm、距離Dbが0.80mm、の間隔を有する位置に支持されるように、厚さ1.2mm、幅35mm×25mm×高さ10mm、のアルミニウムA6061製で熱伝導率180W/mK放熱体13が取り付けられている。発熱体11a及び11bと放熱体13にのみ接する状態で、熱伝導性硬化性組成物Aを空気層を含まないよう注意しながら充填塗布して硬化させる方法により、熱伝導性材料層14a及び14bを設けた。このような放熱構造体について、発熱開始から600秒経過後(定温状態となったとき)の発熱体の中心部の温度TH(℃)および放熱体のうち発熱体に最も近い部分(この部分は発熱体中心部の真上に位置する)の温度TC(℃)を測定することにより、放熱特性を評価した。発熱体11aの中心部温度THaは125.5℃、放熱体のうち発熱体11aに最も近い部分の外側温度TCaは86.8℃、発熱体11bの中心部温度THbは108.0℃、放熱体のうち発熱体11bに最も近い部分の外側温度TCbは85.9℃であった。
(Comparative Example 2)
Referring to FIG. 6, heating element 11a made of silicon having a width of 5 mm × 5 mm × thickness 1 mm and having an output of 1.5 W, and heating element 11a having a width of 5 mm × 5 mm × thickness of 1.2 mm made of silicon 11b, 30 mm × 20 mm wide × 0.8 mm thick epoxy resin and fixed to a plate-shaped substrate 12. Aluminum having a thickness of 1.2 mm, a width of 35 mm × 25 mm, and a height of 10 mm so as to be supported at a position facing the heating element 11 with a distance Da of 1.00 mm and a distance Db of 0.80 mm. The heat conductivity 180W / mK radiator 13 made from A6061 is attached. The heat conductive material layers 14a and 14b are formed by a method in which the heat conductive curable composition A is filled, applied and cured with care not to include an air layer in a state where the heat generators 11a and 11b are in contact with only the heat radiator 13. Was provided. For such a heat dissipation structure, the temperature T H (° C.) at the center of the heating element after 600 seconds from the start of heat generation (when it reaches a constant temperature state) and the part of the heat dissipation element closest to the heating element (this part Was measured by measuring the temperature T C (° C.) of the heating element (located directly above the center of the heating element). The central temperature T Ha of the heating element 11a is 125.5 ° C., the outer temperature T Ca of the heat radiator closest to the heating element 11a is 86.8 ° C., and the central temperature T Hb of the heating element 11b is 108.0. The outer temperature T Cb of the part closest to the heating element 11b among the heating element and the heating element was 85.9 ° C.

比較例1、比較例2では、熱伝導性材料層が発熱体を十分覆っておらず熱伝導性材料層が基板と接していないため、発熱体温度及び支持体外面中央部温度が高くなっている。   In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the heat conductive material layer does not sufficiently cover the heating element, and the heat conductive material layer is not in contact with the substrate. Yes.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

Claims (2)

複数の発熱体と、前記複数の発熱体を固定する基板と、前記基板に対して前記発熱体に対向した位置にある放熱体と、前記発熱体、前記基板および前記放熱体に接する熱伝導性材料層とを備え、前記熱伝導性材料層は前記複数の発熱体の表面を被覆しており、前記熱伝導性材料層と前記放熱体との間に、グラファイトフィルムを含む熱拡散フィルムが存在し、熱伝導性材料層と放熱体とが前記熱拡散フィルムを介して接触しており、前記熱伝導性材料層が、炭素-炭素二重結合同士での重合によって硬化する硬化性ビニル系重合体(I)と、熱伝導性充填材(II)とを少なくとも含有する熱伝導性硬化性組成物を、前記発熱体と前記基板と前記放熱体のいずれにも接触するように塗布した後硬化させた、熱伝導率0.9W/mK以上の材料よりなる放熱構造体であって、
前記複数の発熱体と前記放熱体とのなす距離が一定にはなっておらず、両者の距離が最も近い状態と両者が最も遠い状態での距離の差が0.1mm以上あることを特徴とする、放熱構造体。
A plurality of heat generators, a substrate for fixing the plurality of heat generators, a heat dissipator located at a position opposite to the heat generator relative to the substrate, and heat conductivity in contact with the heat generator, the substrate and the heat dissipator. A heat diffusion film including a graphite film between the heat conductive material layer and the heat dissipating body. However, the thermally conductive material layer and the radiator are in contact via the thermal diffusion film, and the thermally conductive material layer is cured by polymerization between carbon-carbon double bonds. After the thermal conductive curable composition containing at least the coalescence (I) and the thermal conductive filler (II) is applied so as to be in contact with any of the heating element, the substrate, and the radiator, the resin is cured. Material with a thermal conductivity of 0.9 W / mK or higher A heat dissipation structure,
The distance between the plurality of heat generating elements and the heat dissipating element is not constant, and the difference between the distance between the closest distance and the farthest distance is 0.1 mm or more. A heat dissipation structure.
前記熱伝導性硬化性組成物が、架橋性(メタ)アクリロイル基を平均して少なくとも一個有するビニル系重合体(I)、熱伝導性充填材(II)、ビニル系重合体(I)の開始剤(III)、可塑剤(IV)を少なくとも含有し、かつ室温における硬化前の粘度が50Pa・s以上であることを特徴とする、請求項1に記載の放熱構造体。

Start of vinyl polymer (I), heat conductive filler (II), and vinyl polymer (I) having an average of at least one crosslinkable (meth) acryloyl group in the thermally conductive curable composition 2. The heat dissipation structure according to claim 1, comprising at least an agent (III) and a plasticizer (IV), and having a viscosity before curing at room temperature of 50 Pa · s or more.

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