JPH0638460B2 - 放熱シート - Google Patents
放熱シートInfo
- Publication number
- JPH0638460B2 JPH0638460B2 JP1290837A JP29083789A JPH0638460B2 JP H0638460 B2 JPH0638460 B2 JP H0638460B2 JP 1290837 A JP1290837 A JP 1290837A JP 29083789 A JP29083789 A JP 29083789A JP H0638460 B2 JPH0638460 B2 JP H0638460B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat dissipation
- sheet
- heat
- dissipation sheet
- conductive filler
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、トランジスター，コンデンサー等に電子・
電気部品に用いられる放熱シートに関するものである。
電気部品に用いられる放熱シートに関するものである。
従来から、使用時にトランジスター，コンデンサー等の
電子・電気部品から生じる熱が原因で、上記電子・電気
部品の寿命が短くなることから、この対策として熱伝導
性および密着性に優れた放熱シートを上記電子・電気部
品に接着し、さらに上記放熱シートの他面に放熱フイン
を取り付け、放熱シートを介して熱を放熱フインへ伝え
放熱するという方法が採用されている。上記放熱シート
は、通常、シリコーンゴムと、熱伝導性フイラーとを用
いてシート状に形成することにより得られる。上記熱伝
導性フイラーとしては、窒化ボロン等の粒子状，板状，
針状等の形状を有するものが用いられる。そして、上記
放熱シートは、通常、上記原料を用いて例えば下記の３
通りの方法により作製される。第１の方法は、シリコー
ンゴムと熱伝導性入フイラーの窒化ボロンとを配合し，
混合して通常のゴム材料に同様にロール，カレンダー，
押出機等によりシート状に成形しプレスして加硫すると
いう方法である。第２の方法は、上記原料を混合し溶剤
に希釈した後、ドクターブレード法に従つてシート状に
形成し乾燥してプレスして加硫するという方法である。
第３の方法は、上記シリコーンゴム１００重量部（以下
「部」と略す）に対して熱伝導性フイラーが２００部以
上配合されているという熱伝導性フイラー高充填配合物
を用いる製法であつて、上記原料をニーダー等の密閉式
混練機に混合して粉末状ゴム材料に形成し、これを所定
のシート成形用金型に一定量充填しプレスして加硫する
という方法である。
電子・電気部品から生じる熱が原因で、上記電子・電気
部品の寿命が短くなることから、この対策として熱伝導
性および密着性に優れた放熱シートを上記電子・電気部
品に接着し、さらに上記放熱シートの他面に放熱フイン
を取り付け、放熱シートを介して熱を放熱フインへ伝え
放熱するという方法が採用されている。上記放熱シート
は、通常、シリコーンゴムと、熱伝導性フイラーとを用
いてシート状に形成することにより得られる。上記熱伝
導性フイラーとしては、窒化ボロン等の粒子状，板状，
針状等の形状を有するものが用いられる。そして、上記
放熱シートは、通常、上記原料を用いて例えば下記の３
通りの方法により作製される。第１の方法は、シリコー
ンゴムと熱伝導性入フイラーの窒化ボロンとを配合し，
混合して通常のゴム材料に同様にロール，カレンダー，
押出機等によりシート状に成形しプレスして加硫すると
いう方法である。第２の方法は、上記原料を混合し溶剤
に希釈した後、ドクターブレード法に従つてシート状に
形成し乾燥してプレスして加硫するという方法である。
第３の方法は、上記シリコーンゴム１００重量部（以下
「部」と略す）に対して熱伝導性フイラーが２００部以
上配合されているという熱伝導性フイラー高充填配合物
を用いる製法であつて、上記原料をニーダー等の密閉式
混練機に混合して粉末状ゴム材料に形成し、これを所定
のシート成形用金型に一定量充填しプレスして加硫する
という方法である。
しかしながら、上記各製法により作製された放熱シート
は厚み方向の放熱性があまり良くない。本発明者らは、
その原因について研究を重ねた結果、つぎのような結論
を見出した。すなわち、上記放熱シートでは、いずれ
も、配合原料の熱伝導性フイラーが、第７図に示すよう
に、得られる放熱シート１ａの長手方向にそれ自体の長
軸を合わせた状態で配合している。そして、このように
熱伝導性フイラー３ａが配向すると、熱伝導性フイラー
３ａが相互に接触して、いわば放熱シート１ａの長手方
向に連続したかのような状態となり、放熱シート１ａの
長手方向に熱が伝達されやすく、逆に厚み方向（矢印Ｆ
方向）には熱が伝達し難くなる。その結果、上記放熱シ
ート１ａを電子・電気部品に接着していても、発生した
熱が放熱シート１ａを介して放熱フインまで効果的に伝
達されず電子・電気部品の短命化が促進されるようにな
る。
は厚み方向の放熱性があまり良くない。本発明者らは、
その原因について研究を重ねた結果、つぎのような結論
を見出した。すなわち、上記放熱シートでは、いずれ
も、配合原料の熱伝導性フイラーが、第７図に示すよう
に、得られる放熱シート１ａの長手方向にそれ自体の長
軸を合わせた状態で配合している。そして、このように
熱伝導性フイラー３ａが配向すると、熱伝導性フイラー
３ａが相互に接触して、いわば放熱シート１ａの長手方
向に連続したかのような状態となり、放熱シート１ａの
長手方向に熱が伝達されやすく、逆に厚み方向（矢印Ｆ
方向）には熱が伝達し難くなる。その結果、上記放熱シ
ート１ａを電子・電気部品に接着していても、発生した
熱が放熱シート１ａを介して放熱フインまで効果的に伝
達されず電子・電気部品の短命化が促進されるようにな
る。
この発明は、このように事情に鑑みなされたもので、熱
伝導性に優れた放熱シートの提供をその目的とする。
伝導性に優れた放熱シートの提供をその目的とする。
上記の目的を達成するため、この発明の放熱シートは、
マトリツクス樹脂中に熱伝導性フイラーが分布している
放熱シートであつて、上記熱伝導性フイラーが厚み方向
に直立状態で配向しているという構成をとる。
マトリツクス樹脂中に熱伝導性フイラーが分布している
放熱シートであつて、上記熱伝導性フイラーが厚み方向
に直立状態で配向しているという構成をとる。
すなわち、この発明の放熱シートは、マトリツクス樹脂
中に分布された熱伝導性フイラーが、シートの厚み方向
に直立状態で配向しているため、熱伝導がシートの厚み
方向に効果的に伝道される。したがって、この発明の放
熱シートを電子・電気部品に用いると発生する熱が放出
され、上記部品の長寿命化が図られる。
中に分布された熱伝導性フイラーが、シートの厚み方向
に直立状態で配向しているため、熱伝導がシートの厚み
方向に効果的に伝道される。したがって、この発明の放
熱シートを電子・電気部品に用いると発生する熱が放出
され、上記部品の長寿命化が図られる。
つぎに、この発明を詳しく説明する。
この発明の放熱シートは、マトリツクス樹脂と、熱伝導
性フイラーとを用いてシート状に成形することにより得
られる。
性フイラーとを用いてシート状に成形することにより得
られる。
上記マトリツクス樹脂としては、シリコーンゴム，ポリ
オレフイン系エラストマー等があげられる。
オレフイン系エラストマー等があげられる。
上記熱伝導性フイラーとしては、窒化ボロン，窒化アル
ミニウム，アルミナ等があげられ、なかでも、第６図に
示すような、結晶形状が六方晶形の上記窒化ボロン１２
を用いるのが好ましい。上記窒化ボロン１２としては、
その厚みｂと長軸長さａの比がａ／ｂ＝２０〜１００の
ものを用いるのが好適である。そして、上記のような結
晶形状を有する窒化ボロン１２では、熱は長軸ａ方向に
伝達されやすい。
ミニウム，アルミナ等があげられ、なかでも、第６図に
示すような、結晶形状が六方晶形の上記窒化ボロン１２
を用いるのが好ましい。上記窒化ボロン１２としては、
その厚みｂと長軸長さａの比がａ／ｂ＝２０〜１００の
ものを用いるのが好適である。そして、上記のような結
晶形状を有する窒化ボロン１２では、熱は長軸ａ方向に
伝達されやすい。
上記マトリツクス樹脂と熱伝導性フイラーの配合割合
は、通常、マトリツクス樹脂１００部に対して熱伝導性
フイラーを１００〜５００部の割合範囲に設定するのが
好適である。
は、通常、マトリツクス樹脂１００部に対して熱伝導性
フイラーを１００〜５００部の割合範囲に設定するのが
好適である。
また、この発明の放熱シートの成形材料には、上記マト
リツクス樹脂および熱伝導性フイラー以外に、必要に応
じて硬化剤，加工助剤等その他の添加剤を適宜配合する
ことができる。
リツクス樹脂および熱伝導性フイラー以外に、必要に応
じて硬化剤，加工助剤等その他の添加剤を適宜配合する
ことができる。
この発明の放熱シートは、例えば下記の２つの方法によ
り製造することができる。第１の方法は、まず、上記各
成分原料を配合し混練して混練物を作製し、この混練物
を押出機に投入し、第２図に示すように、矢印Ｂ方向に
押出する。そして、押し出されたシート成形用弾性体１
１を所定厚みｄの一点鎖線Ｘに沿つてスライスし、この
スライスされたシート成形用弾性体１１を厚みｄ方向に
プレスして加硫する方法である。
り製造することができる。第１の方法は、まず、上記各
成分原料を配合し混練して混練物を作製し、この混練物
を押出機に投入し、第２図に示すように、矢印Ｂ方向に
押出する。そして、押し出されたシート成形用弾性体１
１を所定厚みｄの一点鎖線Ｘに沿つてスライスし、この
スライスされたシート成形用弾性体１１を厚みｄ方向に
プレスして加硫する方法である。
第２の方法は、上記各成分原料の配合割合においてマト
リツクス樹脂１００部に対して熱伝導性フイラーが２０
０部以上配合されているという熱伝導性フイラー高充填
配合物を用いる場合の製造方法である。すなわち、上記
各成分原料を配合してニーダー等の混練機に掛けて混練
することにより熱伝導性フイラー外周にマトリツクス樹
脂がコーテイングされた状態の粉末ゴム状成形材料を作
製する。つぎに、第３図に示すような、所定厚みｔの予
備金型４，５に上記粉末ゴム状成形材料７を投入（斜線
部分）し、常温下で圧縮用型６で矢印Ｃ方向に圧縮する
ことによりシート状に予備成形する。上記圧縮により熱
伝導性フイラーがシート厚みｔ方向に配向される。そし
て、予備成形されたシートを上記予備金型４，５から取
り出し、第４図に示すような加硫用金型８，９に載置し
て圧縮用型１０により矢印Ｄ方向に予備成形シート１１
をプレス，加硫することにより製造することができる。
リツクス樹脂１００部に対して熱伝導性フイラーが２０
０部以上配合されているという熱伝導性フイラー高充填
配合物を用いる場合の製造方法である。すなわち、上記
各成分原料を配合してニーダー等の混練機に掛けて混練
することにより熱伝導性フイラー外周にマトリツクス樹
脂がコーテイングされた状態の粉末ゴム状成形材料を作
製する。つぎに、第３図に示すような、所定厚みｔの予
備金型４，５に上記粉末ゴム状成形材料７を投入（斜線
部分）し、常温下で圧縮用型６で矢印Ｃ方向に圧縮する
ことによりシート状に予備成形する。上記圧縮により熱
伝導性フイラーがシート厚みｔ方向に配向される。そし
て、予備成形されたシートを上記予備金型４，５から取
り出し、第４図に示すような加硫用金型８，９に載置し
て圧縮用型１０により矢印Ｄ方向に予備成形シート１１
をプレス，加硫することにより製造することができる。
このようにして得られる放熱シート１は、第１図に示す
ように、マトリツクス樹脂２中に配合された熱伝導性フ
イラー３がシートの厚み方向に直立状態で配向されてい
るため、矢印Ａ方向の熱伝導性に優れている。
ように、マトリツクス樹脂２中に配合された熱伝導性フ
イラー３がシートの厚み方向に直立状態で配向されてい
るため、矢印Ａ方向の熱伝導性に優れている。
以上のように、この発明の放熱シートは、熱伝導性フイ
ラーがシートの厚み方向に直立状態で配向されているた
め、シートの厚み方向の熱伝導性に優れている。したが
つて、この発明の放熱シートの片面を電子・電気部品に
接着して用いると、上記電子・電気部品から発生した熱
がこの放熱シートを通過し、他面に設けられた放熱フイ
ンから効果的に放出される。このため、このような電子
・電気部品を用いた製品の長寿命化が実現される。
ラーがシートの厚み方向に直立状態で配向されているた
め、シートの厚み方向の熱伝導性に優れている。したが
つて、この発明の放熱シートの片面を電子・電気部品に
接着して用いると、上記電子・電気部品から発生した熱
がこの放熱シートを通過し、他面に設けられた放熱フイ
ンから効果的に放出される。このため、このような電子
・電気部品を用いた製品の長寿命化が実現される。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
〔実施例１〕 シリコーンゴム１００部と窒化ボロン１５０部および効
果剤１部を配合し混練してシート成形材料を作製した。
そして、第５図に示すように、上記シート成形材料を押
出機に投入した矢印Ｅ方向に押し出すことにより縦断面
長方形のシート成形用弾性体１３を得た。つぎに、押し
出されたシート成形用弾性体１３を一点鎖線Ｙに沿つて
厚みｅ０．５mmにスライスした。この厚みｅ０．５mmの
スライスされた弾性体を厚みｅ方向に圧力１５０kg／cm
2（ゲージ圧）でプレスして加硫（条件：１７０℃×１
５分）することにより目的とする放熱シートを得た。
果剤１部を配合し混練してシート成形材料を作製した。
そして、第５図に示すように、上記シート成形材料を押
出機に投入した矢印Ｅ方向に押し出すことにより縦断面
長方形のシート成形用弾性体１３を得た。つぎに、押し
出されたシート成形用弾性体１３を一点鎖線Ｙに沿つて
厚みｅ０．５mmにスライスした。この厚みｅ０．５mmの
スライスされた弾性体を厚みｅ方向に圧力１５０kg／cm
2（ゲージ圧）でプレスして加硫（条件：１７０℃×１
５分）することにより目的とする放熱シートを得た。
〔実施例２〕 シリコーンゴム１００部と窒化ボロン３００部を配合し
ニーダーで混練して窒化ボロン外表面にゴム成分がコー
テイングされた状態の粉末状ゴムを作製した。つぎに、
第３図に示すような、厚みｔ０．５mmの予備金型４，５
に上記粉末状ゴム成分７の投入し、常温下、圧縮型６で
矢印Ｃ方向に予備圧縮することにより予備成形した。そ
して、予備成形されたシートを上記予備金型４，５から
取り出し第４図に示すような加硫用金型８，９に載置し
て矢印Ｄ方向に圧力１５０kg／cm2（ゲージ圧）でプレ
スし加硫（条件：１７０℃×１５分）することにより目
的とする放熱シートを得た。
ニーダーで混練して窒化ボロン外表面にゴム成分がコー
テイングされた状態の粉末状ゴムを作製した。つぎに、
第３図に示すような、厚みｔ０．５mmの予備金型４，５
に上記粉末状ゴム成分７の投入し、常温下、圧縮型６で
矢印Ｃ方向に予備圧縮することにより予備成形した。そ
して、予備成形されたシートを上記予備金型４，５から
取り出し第４図に示すような加硫用金型８，９に載置し
て矢印Ｄ方向に圧力１５０kg／cm2（ゲージ圧）でプレ
スし加硫（条件：１７０℃×１５分）することにより目
的とする放熱シートを得た。
〔比較例１〕 実施例１と同様にして縦断面長方形のシート成形用弾性
体１３を得た。つぎに、押し出されたシート成形用弾性
体１３を、第５図に示すように、押し出し方向に平行
（実施例１のスライス方向に対して垂直）に二点鎖線Ｚ
に沿つて厚みｆ０．５mmにスライスした。この厚みｆ
０．５mmのスライスされた弾性体を厚みｆ方向に圧力１
５０kg／cm2（ゲージ圧）でプレスして加硫（条件：１
７０℃×１５分）することにより放熱シートを得た。こ
のようにして得られた放熱シートは、第７図に示すよう
に、熱伝導性フイラーが長手方向に沿つて配向されたも
のであつた。
体１３を得た。つぎに、押し出されたシート成形用弾性
体１３を、第５図に示すように、押し出し方向に平行
（実施例１のスライス方向に対して垂直）に二点鎖線Ｚ
に沿つて厚みｆ０．５mmにスライスした。この厚みｆ
０．５mmのスライスされた弾性体を厚みｆ方向に圧力１
５０kg／cm2（ゲージ圧）でプレスして加硫（条件：１
７０℃×１５分）することにより放熱シートを得た。こ
のようにして得られた放熱シートは、第７図に示すよう
に、熱伝導性フイラーが長手方向に沿つて配向されたも
のであつた。
〔比較例２〕 シリコーンゴム１００部と、窒化ホウ素１５０部を用い
て配合，混合し、これを溶剤（ｎ−ヘキサン）にて２５
重量％に希釈した後、ドクターブレード法によりシート
状に形成乾燥して加硫することにより放熱シートを得
た。
て配合，混合し、これを溶剤（ｎ−ヘキサン）にて２５
重量％に希釈した後、ドクターブレード法によりシート
状に形成乾燥して加硫することにより放熱シートを得
た。
以上のようにして得られた実施例品および比較例品のそ
れぞれの厚み方向の熱伝導率および熱抵抗を測定し熱伝
導性を評価した。その結果を下記の表に示した。
れぞれの厚み方向の熱伝導率および熱抵抗を測定し熱伝
導性を評価した。その結果を下記の表に示した。
上記の結果から、実施例品は比較例品を比べて熱抵抗が
低く、熱伝導率に優れていることがわかる。
低く、熱伝導率に優れていることがわかる。
第１図はこの発明の放熱シート内に配合されている熱伝
導性フイラーの配向状態を示す模式図、第２図はこの発
明の放熱シートの製作状態を示す状態図、第３図および
第４図はこの発明の放熱シートの他の製法を示す状態
図、第５図は放熱シートの実施例品および比較例品を示
す状態図、第６図は窒化ボロンの結晶形状を示す模式
図、第７図は従来の放熱シート内に配合されている熱伝
導性フイラーの配向状態を示す模式図である。 １……放熱シート、２……マトリツクス樹脂、３……熱
伝導性フイラー
導性フイラーの配向状態を示す模式図、第２図はこの発
明の放熱シートの製作状態を示す状態図、第３図および
第４図はこの発明の放熱シートの他の製法を示す状態
図、第５図は放熱シートの実施例品および比較例品を示
す状態図、第６図は窒化ボロンの結晶形状を示す模式
図、第７図は従来の放熱シート内に配合されている熱伝
導性フイラーの配向状態を示す模式図である。 １……放熱シート、２……マトリツクス樹脂、３……熱
伝導性フイラー
Claims (2)
- 【請求項１】マトリツクス樹脂中に熱伝導性フイラーが
分布している放熱シートであつて、上記熱伝導性フイラ
ーが厚み方向に直立状態で配向していることを特徴とす
る放熱シート。 - 【請求項２】熱伝導性フイラーが窒化ボロンである請求
項(1)記載の放熱シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290837A JPH0638460B2 (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 放熱シート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1290837A JPH0638460B2 (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 放熱シート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03151658A JPH03151658A (ja) | 1991-06-27 |
| JPH0638460B2 true JPH0638460B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=17761131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1290837A Expired - Lifetime JPH0638460B2 (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | 放熱シート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638460B2 (ja) |
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Also Published As
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| JPH03151658A (ja) | 1991-06-27 |
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