JP6623474B2 - 熱伝導部材、熱伝導部材の製造方法、及び熱伝導構造体 - Google Patents
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Description
[熱伝導部材の構成]
熱伝導部材1は、図1A及び図1Bに示すように、樹脂層3と金属層5とを積層することによって構成された積層体7を有する。樹脂層3は、母材となる樹脂材料中に熱伝導性フィラーが配合された熱伝導性樹脂材料によって構成されている。この樹脂層3は、樹脂層3単独での硬さがアスカーC硬度で5以上かつ40以下とされている。
次に、熱伝導部材1の製造方法について説明する。熱伝導部材1は、以下のような方法で製造することができる。
以上のような熱伝導部材1は、例えば、図3A及び図3Bに示すように、電子回路基板31に対して実装された発熱性のある電子部品33に取り付けられる。また、このような熱伝導部材1に対し、電子部品33を収納するケース(図示略。)が有するパネル35が接触する。このパネル35は、図3A中に矢印で示した方向へスライドして、図3Bに示すような位置に配置される。図3Bに示すような位置に配置された状態において、電子部品33が発熱すれば、その熱は熱伝導部材1を介してパネル35へと伝わる。したがって、電子部品33の熱をパネル35へと逃がすことができ、電子部品33が熱によるダメージを受けることや性能が低下することを抑制することができる。
[性能評価]
次に、上述のような熱伝導部材1に関し、各部の寸法や材料の特性を変更した試験体を用意して、それぞれの性能評価を行った。より詳しくは、まず、金属層5の厚さについては、50μm、100μm、200μm、500μmの4通りを検証した。なお、金属層5の厚さを1000μmにすることも試行した。ただし、上述の刃体27によって適切に切断加工を実施することができなかったため、評価対象としての採用は見合わせた。また、樹脂層3の厚さについては、1mm、2mm、3mmの3通りを検証した。樹脂層3の硬さについては、樹脂層3単独での硬さがアスカーC硬度で5、18、40、70の4通りを検証した。
なお、金属層5の厚さは、上述の通り、100μm以上かつ500μmの範囲内に設定されていればよいが、金属層5の厚さが200μm以下であれば、パネル35の形状に金属層5が追従して変形しやすくなる。そのため、パネル35に段差が生じている箇所など、接触対象面に対する追従性を要求される箇所で熱伝導部材1を用いる場合には、金属層5の厚さを100μm以上かつ200μm以下に設定すると、金属層5を接触対象面に密着させることができる点で、一層好適である。
上述の例では、あらかじめ所期の形状とされた熱伝導部材1を製造してから、その熱伝導部材1を電子部品33に貼り付ける例を示した。ただし、上述の例とは異なる手順で所期の形状とされた熱伝導部材1を構成してもよい。例えば、積層体7を電子回路基板31に貼り付けてから、その積層体7を成形することにより、電子回路基板31上において所期の形状とされた熱伝導部材1を構成してもよい。
以上、熱伝導部材について、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものに過ぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。
なお、以上説明した例示的な実施形態から明らかなように、本開示の熱伝導部材は、更に以下に挙げるような構成を備えていてもよい。まず、本開示の熱伝導部材において、樹脂層は、樹脂層単独での硬さがアスカーC硬度で5以上かつ40以下とされ、金属層は、厚さが100μm以上かつ500μm以下とされ、積層体の中央部では、樹脂層の厚さが1mm以上かつ3mm以下とされていてもよい。
このように構成された熱伝導部材によれば、金属層が、アルミニウム又はアルミニウム合金によって構成されているので、金属層の熱伝導性を良好なものとすることができる。
Claims (6)
- 樹脂層と金属層とを積層することによって構成された積層体を含み、
前記樹脂層は、母材となる樹脂材料中に熱伝導性フィラーが配合された熱伝導性樹脂材料によって構成され、
前記積層体の周縁では、前記積層体の厚さが前記積層体の中央部よりも薄くされ、
前記積層体の中央部と周縁との間にある中間部分では、前記積層体の厚さが前記積層体の中央部よりも厚くされ、
前記積層体において、前記中間部分から前記周縁に至る範囲には、前記金属層側を上に向けた状態において前記中間部分から前記周縁に向かって下り勾配となる傾斜面が構成されている
熱伝導部材。 - 請求項1に記載の熱伝導部材であって、
前記樹脂層は、前記樹脂層単独での硬さがアスカーC硬度で5以上かつ40以下とされ、
前記金属層は、厚さが100μm以上かつ500μm以下とされ、
前記積層体の中央部では、前記樹脂層の厚さが1mm以上かつ3mm以下とされている
熱伝導部材。 - 請求項1又は請求項2に記載の熱伝導部材であって、
前記積層体において、前記樹脂層側にある面は平面状に構成され、
前記傾斜面は、前記平面状に構成された面に対し、20度以上かつ50度以下の傾斜をなすように構成されている
熱伝導部材。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の熱伝導部材であって、
前記金属層が、アルミニウム又はアルミニウム合金によって構成されている
熱伝導部材。 - 母材となる樹脂材料中に熱伝導性フィラーが配合された熱伝導性樹脂材料によって構成され、厚さが1mm以上かつ3mm以下とされて、単独での硬さがアスカーC硬度で5以上かつ40以下とされた熱伝導性樹脂シートと、厚さが100μm以上かつ500μm以下とされた金属シートとを積層して複合シートを作製する第一の工程と、
前記複合シートに対し前記金属シート側から積層方向に向かって刃体を押し当てて前記複合シートを切断することにより、それぞれが樹脂層と金属層とを積層した構造とされた複数の積層体を作製する第二の工程と
を含み、
前記第二の工程においては、前記積層体の周縁では、前記積層体の厚さが前記積層体の中央部よりも薄くされ、前記積層体の中央部と周縁との間にある中間部分では、前記積層体の厚さが前記積層体の中央部よりも厚くされ、前記中間部分から前記周縁に至る範囲には、前記金属層側を上に向けた状態において前記中間部分から前記周縁に向かって下り勾配となる傾斜面が構成された前記積層体を作製する
熱伝導部材の製造方法。 - 少なくとも一方の面に発熱部が設けられた第一の部材と、
前記第一の部材に取り付けられて前記発熱部に接触する状態とされた熱伝導部材と
を有し、
前記熱伝導部材は、樹脂層と金属層とを積層することによって構成された積層体を含み、
前記樹脂層は、母材となる樹脂材料中に熱伝導性フィラーが配合された熱伝導性樹脂材料によって構成され、
前記熱伝導部材は、前記樹脂層側で前記発熱部及び前記第一の部材に接触していて、前記金属層側で第二の部材に接触可能に構成され、
前記熱伝導部材は、前記第一の部材に取り付けられた状態で前記金属層側が上に向けられた際に、前記積層体の周縁が前記積層体の中央部よりも低い位置に配置されて、前記積層体の中央部と周縁との間にある中間部分が前記積層体の中央部よりも高い位置に配置される形状とされ、
前記積層体の中間部分から周縁に至る範囲には、前記金属層側が上に向けられた状態において前記積層体の中間部分から周縁に向かって下り勾配となる傾斜面が構成されている
熱伝導構造体。
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