JPH0671051B2 - 熱伝導性・電気絶縁性放熱シート及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばパワートラン
ジスタ、サーミスタ、ＩＣ等の半導体部品の放熱に用い
られる熱伝導性・電気絶縁性放熱シート及びその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、半導体装置は小型でしかも種々の
優れた電気的あるいは電子的機能を有することから、多
方面において広く利用されている。かかる半導体装置
は、通常はその一面あるいは両面にプリントによる配線
部を有するプリント基板上に半導体部品を配置して構成
される。

【０００３】半導体部品としては、トランジスタ、サー
ミスタ、ダイオードなどの個別素子あるいはこれらの個
別素子の複数を組み込んで構成される集積回路など多種
のものが知られているがその一部のものは、繊細な温度
特性を有し、そのため、作動による自己発熱によって温
度が上昇すると目的の特性の作動が果されなくなる。こ
の点を考慮して、例えば図５に示すように、回路基板
（図示せず）上に配置された半導体部品（パワートラン
ジスタ）１において発生した熱を放熱用フィン２１を有
する放熱部材２を介して放散するようにしている。

【０００４】そして、放熱部材２と半導体部品１に設け
られた放熱板１１との間には、両者の絶縁を確保しなが
ら接触を確実にして放熱を良好に達成するために、電気
絶縁性の放熱シート３が介挿され、これらはビス４によ
って固定されている。図中、１ａ、２ａおよび３ａは、
それぞれ半導体部品１の放熱板１１、放熱部材２および
放熱シート３に設けられたビス穴である。

【０００５】また他の公知例としては、たとえば実開昭
４９−８０６６７号公報で提案されているように、前記
放熱シート３が介挿される位置に、予めフッ素樹脂シー
トなどを塗布または貼り付けることも知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来例の
ように単に放熱シートを介挿させる技術は、組立を手作
業によって行う際、放熱シートを所定の位置に正確に配
置したうえでこれを手指などで押さえながらビス止めを
行うので、このような作業は容易なことではない。すな
わち、半導体部品と放熱部材と放熱シートとを三つ同時
にビス穴が通るように保持することは、作業が煩雑で熟
練を要し、組立工程における作業効率が低いという問題
を有する。

【０００７】さらに実開昭４９−８０６６７号公報の発
明は、放熱シート自体の熱伝導性が低く、また全面に接
着剤を塗布するので、接着剤自体の熱伝導性も低いの
で、全体として熱伝導性が劣ってしまうという問題があ
る。

【０００８】本発明は、前記従来技術の課題を解決する
ため、熱伝導性に優れた放熱シートを用い、かつ位置決
めならびに固定が容易で組立作業を効率よく円滑に行う
ことのできる熱伝導性・電気絶縁性放熱シート及びその
製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の熱伝導性・電気絶縁性放熱シートは、前記
放熱シートは良熱伝導材を充填したシリコーンゴム組成
物で構成され、かつ前記放熱シートの一面の一部分に半
硬化状シリコーン系感圧接着剤が塗布され、前記感圧接
着剤が塗布された面は剥離紙で被覆されてなることを特
徴とする。

【００１０】また前記本発明の熱伝導性・電気絶縁性放
熱シートの製造方法は、まずシリコーンゴム材料に良熱
伝導材を充填してシート状に成形し、前記シートの一面
の一部分に未硬化のシリコーン系感圧接着剤を塗布し、
次いで加熱して前記接着剤を半硬化させ、その表面に剥
離紙を被覆して一体化することを特徴とする。

【００１１】

【作用】前記した本発明の熱伝導性・電気絶縁性放熱シ
ートの構成によれば、放熱シートの一面の一部分に半硬
化状シリコーン系感圧接着剤が塗布され、前記感圧接着
剤が塗布された面は剥離紙で被覆されているので、半導
体部品、放熱シートおよび放熱部材の三者をビス止めな
どの固定手段によって本格的に固定する前に、剥離紙を
剥ぎ、放熱シートを半導体部品あるいは放熱部材の所定
個所に接着することによって仮止めすることが可能とな
る。その結果、放熱シートの位置決めを迅速かつ正確に
行うことができ、組立作業における作業効率を大幅に向
上させることができる。そのうえ、前記本発明の構成に
よれば、放熱シートは良熱伝導材を充填したシリコーン
ゴム組成物で構成されるので、熱伝導性に優れるととも
に電気絶縁性をも満足する。

【００１２】加えて、放熱シートの一面の一部分に仮止
め用半硬化状感圧接着部を設けたので、接着部が存在し
ない部分は前記熱伝導性に優れたシリコーンゴム組成物
シートが直接半導体部品と放熱部材に接触するので、半
導体部品から発生する熱を効率良く除去することができ
るという相乗的効果を発揮する。

【００１３】また前記した本発明の製造方法によれば、
熱伝導性・電気絶縁性放熱シートを効率良く合理的に製
造することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について述べるが、本
発明はこれらに限定されるものではない。

【００１５】図１に示す実施例においては、放熱シート
３は、熱伝導性の良好な絶縁性材料よりなるシート本体
３１と、その一面における一部分に粘着剤を塗布して形
成された仮止用接着部３２とより構成されている。３ａ
はビス穴である。

【００１６】シート本体３１を構成する絶縁性材料とし
ては、具体的に、たとえばアルミナを充填した２４×１
０^-4Cal/cm・sec ・℃の熱伝導率を有するシリコーンゴ
ム「サーコン」（富士高分子工業（株）製）を用いるこ
とができる。また、仮止用接着部３２を構成する粘着剤
としては、たとえばシリコーン系感圧熱接着剤「ＳＨ４
２８０」（トーレシリコーン（株）製）、または「ＫＲ
１０１」（信越化学（株）製）の各々１００重量部と、
ベンゾイルパーオキサイドを５０重量％含有する架橋剤
ペースト１重量部とを混合したものなどを用いることが
できる。

【００１７】この放熱シート３は、例えば図２において
組織的に示す方法により製造することができる。まず、
シート本体３１を構成する絶縁性材料よりなるシート体
Ａに、仮止用接着部３２を構成する粘着剤の塗装Ｂを形
成しておく。具体的には、シート体Ａに、硬化剤として
過酸化物を含有したシリコーン系感圧接着剤を必要部分
に塗布した後、粘着剤に含まれている有機溶剤を加熱乾
燥し、その後１５０〜３５０℃に加熱してシリコーン系
感圧接着剤を半硬化させ、塗層Ｂを安定化しておく。つ
いで、シート体Ａの塗層Ｂ側に剥離紙Ｃを重ね合せ、シ
ート体Ａと剥離紙Ｃとを積層する。この状態で、トムソ
ン刃等の切断手段５を用いてシート体Ａのみを所定形状
に切断し、さらにシート体Ａの不要な切り残し部分を除
去する。このようにして、剥離紙Ｃ上に放熱シート３が
配列されたシートを得る。なお、剥離紙としては、放熱
シートの剥離を容易とするために、その表面に凹凸を有
するタイプのものを好ましく用いることができる。

【００１８】本発明の放熱シート３を用い、例えば図５
に示す半導体装置を組み立てる場合には、まず、剥離紙
Ｃを除去して半導体部品１の放熱板１１あるいは放熱部
材２のいずれかの所定個所に放熱シート３を仮止用接着
部３２によって仮止めし、その後上記三者を位置決めし
てビス４によって固定する。このように放熱シート３を
仮止することによって、組立工程において最も煩雑な手
作業を要する放熱シート３の位置決めならびに固定作業
をきわめてスムーズに行うことができ、作業能率を大幅
に向上させることができる。

【００１９】また、本発明の放熱シート３は、仮止用接
着部３２が該放熱シート３の一面の一部分において形成
されていることから、この接着部３２以外の非接着部分
を指でつかむことにより放熱シート３を剥離紙から容易
に引き剥すことができること、放熱シート３を所定位置
に接着しそこねた場合にもこれを容易に引き剥すことが
でき再接着が簡単であること、さらに放熱シート３が折
れ曲がったときに接着部同士が付着する不都合が生じに
くいこと、などの作用効果を有する。放熱シートの全面
に粘着剤を塗布した場合には、該放熱シートが可とう性
を有するので、剥離時に指でつまんだ部分が折れ曲って
その粘着面同士が接着してしまい、放熱シートが使用で
きなくなる問題を生じやすい。

【００２０】以上、本発明の一実施例について述べた
が、本発明はこれに限定されることなく、種々の改変が
可能である。例えば、仮止用接着剤３２の配置あるいは
大きさなどは、図３（イ）〜（ト）に例示するように、
放熱シート３仮止めされるのに十分な接着力を有しかつ
この放熱シートを剥離紙などから手指などで容易に引き
剥すことができる程度の非接着部分を有する限りにおい
て特に制限されるものではない。

【００２１】また、放熱シートの形状あるいは大きさな
ども、放熱すべき半導体部品と放熱部材との絶縁が確保
される限りにおいて、特に制限されず、例えば図４に示
すように、半導体部品１の放熱板（取付板）１２の形状
等によって適宜選択される。

【００２２】また本発明の仮止め用半硬化状感圧接着部
は、基材の放熱シートと強固に密着しているため、いっ
たん貼り付けた後引き剥がす際、接着剤が残ることを防
止できる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように前記したように本発
明によれば、その一面の一部分に仮止用接着部を有して
いるため、剥離紙を取り除くだけで放熱シートの位置決
めならびに固定作業を円滑かつ確実に行うことができ、
作業性に優れる。

【００２４】またこの放熱シートは良熱伝導材を充填し
たシリコーンゴム組成物で構成されるので、熱伝導性に
優れるとともに電気絶縁性をも満足できる。加えて、放
熱シートの一面の一部分に仮止め用半硬化状感圧接着部
を設けたので、接着部が存在しない部分は前記熱伝導性
に優れたシリコーンゴム組成物シートが直接半導体部品
と放熱部材に接触し、これにより半導体部品から発生す
る熱を効率良く除去することができるという相乗的効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す外観図である。

【図２】本発明の放熱シートの製造工程を示す説明図で
ある。

【図３】本発明の変形例を示す外観図および斜視図であ
る。

【図４】本発明の変形例を示す外観図および斜視図であ
る。

【図５】半導体装置の一部を表わす斜視図である。

【符号の説明】

１ 半導体部品 ２ 放熱部材 ３ 放熱シート ３ａ ビス穴 ４ ビス ５ 切断手段 １１，１２ 放熱板 ３１ シート本体 ３２ 仮止用接着剤 Ａ シート体 Ｂ 塗層 Ｃ 剥離紙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱伝導性かつ電気絶縁性放熱シートであ
   って、前記放熱シートは良熱伝導材を充填したシリコー
   ンゴム組成物で構成され、かつ前記放熱シートの一面の
   一部分に半硬化状シリコーン系感圧接着剤が塗布され、
   前記感圧接着剤が塗布された面は剥離紙で被覆されてな
   ることを特徴とする熱伝導性・電気絶縁性放熱シート。
2. 【請求項２】 熱伝導性かつ電気絶縁性放熱シートの製
   造方法であって、まずシリコーンゴム材料に良熱伝導材
   を充填してシート状に成形し、前記シートの一面の一部
   分に未硬化のシリコーン系感圧接着剤を塗布し、次いで
   加熱して前記接着剤を半硬化させ、その表面に剥離紙を
   被覆して一体化することを特徴とする熱伝導性・電気絶
   縁性放熱シートの製造方法。