JPH04253361A - 放熱用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子部品等の熱
を発生する部品の放熱用に用いられる放熱用基板に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、トランジスタやＩＣ等の電子
部品が電子機器に多く使用されているが、これらの電子
部品は使用すると通常発熱するものであり、特に大きな
電力を消費する電子部品を使用する場合には、発熱量も
多くなっていた。

【０００３】また、この様な電子部品には熱に弱いもの
が多く、あまりに熱くなると故障したり暴走することが
ある。従って、特に熱の対策として、電子部品を載置す
る基板に放熱性の高い金属が使用されることがあり、ま
た近年ではセラミックス製の基板が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
金属製やセラミックス製の基板では、各々一長一短があ
り必ずしも好適ではなかった。

【０００５】例えば金属製の基板は頑丈であるが、重量
が大きいという問題があり、しかも複雑な形状に加工す
ることが容易ではないという問題があった。一方、セラ
ミックス製の基板は放熱性に優れているが、加工や配線
の形成等が難しいという問題があった。

【０００６】本発明は、軽量でかつ加工が容易であり、
しかも放熱性に優れた放熱用基板を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達する
ためになされた本発明は、炭化水素の熱分解による気相
法によって生成し、かつ高融点金属及び／又は該金属の
化合物の超微細粉末を成長開始部として成長させた炭素
繊維を、熱を発生する部品を配置する合成樹脂製の基板
に加用したことを特徴とする放熱用基板を要旨とする。

【０００８】ここで、上記合成樹脂としては、例えば炭
化水素系樹脂（ナイロン，ポリエチレン，ポリプロピレ
ン，ポリスチレン，ＡＢＳ樹脂），アクリル系樹脂，酢
酸ビニル系樹脂，含ハロゲン系樹脂，ポリエステル系樹
脂，ポリアミド系樹脂，ポリエーテル系樹脂，フェノー
ル系樹脂，アミノ系樹脂，ポリエステル系樹脂，ポリウ
レタン系樹脂，エポシキ樹脂等を使用することができる
。

【０００９】そして、炭素繊維の加用量としては、合成
樹脂の３０〜６０体積％程度が望ましい。上記炭素繊維
は、ポリアクリロニトリル系炭素繊維又はピッチ系炭素
繊維と異なり、高融点金属及び／又はその化合物の超微
細粉末の直径と略等しい微小直径のウィスカ状のものと
して生成されたものである。

【００１０】尚、本発明に用いる高融点金属は、炭素水
素の熱分解の温度である９５０〜１３００℃において気
化しない金属であって、ＴｉやＺｒ等の周期律表の第４
ａ族，ＶやＮｂ等の第５ａ族，ＣｒやＭｏ等の第６ａ族
，Ｍｎ等の第７ａ族，ＦｅやＣｏ等の第８族の元素が適
し、特に望ましいのは、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｖ，Ｎｂ，
Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒである。そして、かかる金属の化合物
には、その酸化物，窒化物，その他の塩類がある。

【００１１】

【作用】本発明の放熱用基板は、例えば電子部品等を載
置する基板として使用されるものであり、材料としては
炭素繊維を混入した合成樹脂が使用される。

【００１２】つまり、上記基板の母材となる合成樹脂に
は、放熱性（熱伝導性）に優れた炭素繊維が含有されて
いるので、放熱用基板の放熱の特性が向上する。また、
上記炭素繊維は、その規則正しい黒鉛結晶層に基づき、
炭素繊維固有の特性である引っ張り強度等の機械的特性
に優れているので、合成樹脂に添加すると基板の強度が
向上する。更に、炭素繊維は合成樹脂と密着性や分散性
に優れているので、母材のあらゆる部位に行き渡り均一
に分散保持され、それによって基板全体で放熱性が向上
する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面とともに説明
する。図１は、本発明が適用された放熱用基板１を示し
ている。

【００１４】図１に示すように、電子部品として多数の
ＩＣ２を載置する放熱用基板１は、例えば縦１００ｍｍ
，横２００ｍｍ，厚さ２ｍｍの方形状であり、硬質の合
成樹脂を母体とする基板である。

【００１５】この放熱用基板１の合成樹脂としては、例
えばポリ塩化ビニル，ポリプロピレン，ＡＢＳ樹脂等の
様な、ＩＣ２を載置しても歪まない硬い材料が使用され
、更にこの合成樹脂には、非常に細い炭素繊維が、後述
する所定の割合で混入されている。

【００１６】次に、本実施例の放熱用基板１の製造方法
について説明する。まず、９５０〜１３００℃の炉内で
、ベンゼンを熱分解する気相法によって、粒径０．０２
μｍ〜０．０３μｍの鉄粉末を成長開始剤として、直径
０．１μｍ〜０．５μｍ，長さ０．１〜１ｍｍの炭素繊
維を成長させる。この様にして形成された炭素繊維は、
次の様な物性を備えている。

【００１７】引張り強度：２００ｋｇ／ｃｍ２弾性率：
２０ｔ／ｍｍ２ 電気抵抗率：０．００１Ω・ｃｍ 熱伝導率：１．２×１０３ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃一
方、上記炭素繊維と合成樹脂とからなる放熱用基板１の
材料を製造する方法は、例えば下記のようである。

【００１８】まず、上記炭素繊維は、合成樹脂（例えば
熱伝導率１．０×１０−３ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃の
ＡＢＳ樹脂）の材料中に、所定の割合（体積％）で、例
えば合成樹脂：炭素繊維＝（６０：４０）〜（５０：５
０）の範囲の割合で混入して使用する。

【００１９】そして、上記の割合の合成樹脂のペレット
と炭素繊維とを、ヘンシャルミキサーやスーパーミキサ
ー等を使用してドライブレンドし、次に、ドライブレン
ドによって形成された粉状物を、単軸又は二軸押出機で
混練し、その後、断面丸か角のストランドとして押し出
し、次いで切断機で適当な長さに切断して行う。

【００２０】そして、上述した方法で製造した炭素繊維
を含む合成樹脂からなる材料を使用して、周知の射出成
形等によって、所定の形状の放熱用基板１を形成する。 この様に製造された放熱用基板１は、上記割合で炭素繊
維と合成樹脂とが混合されているので、熱伝導率が４．
５×１０−１ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃となる。

【００２１】その後、この放熱用基板１に、多数のＩＣ
２を取り付ける。上記の様にして形成された放熱用基板
１は、下記の効果を奏する。本実施例の放熱用基板１は
、合成樹脂の母体に炭素繊維が混入されており、この炭
素繊維の熱伝導率が高いので、ＩＣ２等の電子部品から
発生する熱を迅速に放熱することが可能である。

【００２２】また、放熱用基板１の材料は、炭素繊維と
合成樹脂とを素材とするものであるので、金属やセラミ
ックスより成形が容易であり、特に複雑な立体基板でも
容易に製造することができる。

【００２３】更に合成樹脂に含まれている炭素繊維は、
機械的強度が高いので、放熱用基板１を薄く形成した場
合でも十分な強度を確保できる。以上本発明の実施例に
ついて説明したが、本発明はこのような実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々なる態様で実施し得ることは勿論である
。

【００２４】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明の放熱用基
板は、合成樹脂に炭素繊維を加用したものであるので、
放熱性が高くかつ機械的強度も大きいという特長がある
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の放熱用基板を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１　　…　　放熱用基板 ２　　…　　ＩＣ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　炭化水素の熱分解による気相法によっ
   て生成し、かつ高融点金属及び／又は該金属の化合物の
   超微細粉末を成長開始部として成長させた炭素繊維を、
   熱を発生する部品を配置する合成樹脂製の基板に加用し
   たことを特徴とする放熱用基板。