JPH0714950A - 放熱シート - Google Patents
放熱シートInfo
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- JPH0714950A JPH0714950A JP5143260A JP14326093A JPH0714950A JP H0714950 A JPH0714950 A JP H0714950A JP 5143260 A JP5143260 A JP 5143260A JP 14326093 A JP14326093 A JP 14326093A JP H0714950 A JPH0714950 A JP H0714950A
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- silicone resin
- silicone
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 柔軟性と形状追随性に優れ、取扱いの容易な
放熱シートの提供。 【構成】 熱伝導性物質を含むシリコーン樹脂組成物の
硬化物とガラス製、金属製、樹脂製の網目状物、樹脂製
フィルム及び不織布から選ばれた１種又は２種以上の補
強材からなるものであって、上記硬化物の硬度（ショア
ーＡ）が３０未満であることを特徴とする放熱シート。
放熱シートの提供。 【構成】 熱伝導性物質を含むシリコーン樹脂組成物の
硬化物とガラス製、金属製、樹脂製の網目状物、樹脂製
フィルム及び不織布から選ばれた１種又は２種以上の補
強材からなるものであって、上記硬化物の硬度（ショア
ーＡ）が３０未満であることを特徴とする放熱シート。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発熱の大きな電子部品
をヒートシンク等冷却部に実装する際に好適に使用され
る放熱シートに関する。
をヒートシンク等冷却部に実装する際に好適に使用され
る放熱シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、パワートランジスタやパワーモジ
ュール等の大きな発熱を伴う電子部品をヒートシンクに
取り付ける際に、部品間に生じる隙間をなくし、電子部
品で発生する熱を効率よくヒートシンクに伝達するため
に使用される熱伝導性材料として、シリコーン系グリー
スに金属酸化物粉末を混合してペースト状としたものや
シリコーン系ゴムに熱伝導性粉末を混合してシート化し
たものが知られている。
ュール等の大きな発熱を伴う電子部品をヒートシンクに
取り付ける際に、部品間に生じる隙間をなくし、電子部
品で発生する熱を効率よくヒートシンクに伝達するため
に使用される熱伝導性材料として、シリコーン系グリー
スに金属酸化物粉末を混合してペースト状としたものや
シリコーン系ゴムに熱伝導性粉末を混合してシート化し
たものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
熱伝導性シリコーン系ペーストでは、塗布工程での作業
性が著しく劣り、しかも塗布した後にそれが経時的に流
出する欠点があった。一方、熱伝導性シリコーン系ゴム
シートでは、作業性はよいが形状追随性が悪いために部
品間の隙間を完全になくすることができず、発熱の大き
なパワーモジュール等の電子部品をヒートシンクに装着
する際の材料としては適切でなかった。
熱伝導性シリコーン系ペーストでは、塗布工程での作業
性が著しく劣り、しかも塗布した後にそれが経時的に流
出する欠点があった。一方、熱伝導性シリコーン系ゴム
シートでは、作業性はよいが形状追随性が悪いために部
品間の隙間を完全になくすることができず、発熱の大き
なパワーモジュール等の電子部品をヒートシンクに装着
する際の材料としては適切でなかった。
【０００４】本発明は、上記欠点を解決し、作業性が良
好で柔軟性であり、形状追随性に優れた放熱シートを提
供することを目的とするものである。
好で柔軟性であり、形状追随性に優れた放熱シートを提
供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、熱
伝導性物質を含むシリコーン樹脂組成物の硬化物とガラ
ス製、金属製、樹脂製の網目状物、樹脂製フィルム及び
不織布から選ばれた１種又は２種以上の補強材からなる
ものであって、上記硬化物の硬度（ショアーＡ）が３０
未満であることを特徴とする放熱シートである。
伝導性物質を含むシリコーン樹脂組成物の硬化物とガラ
ス製、金属製、樹脂製の網目状物、樹脂製フィルム及び
不織布から選ばれた１種又は２種以上の補強材からなる
ものであって、上記硬化物の硬度（ショアーＡ）が３０
未満であることを特徴とする放熱シートである。
【０００６】以下、さらに詳しく本発明について説明す
ると、まず、本発明で使用されるシリコーン樹脂は、通
常のシリコーンゴムの架橋度を１／５〜１／１０にした
ゲル状のものが使用される。中でも、難燃性の付与され
たものが好適であり、その市販品を例示すれば、２液タ
イプの東レ・ダウコーニング・シリコーン社製商品名
「シリコーンゲルＤＭＸ００２７」、「シリコーンゲル
ＤＭＸ００２８」、東芝シリコーン社製商品名「シリコ
ーンゲルＸＥ１４−Ａ６４３３］等である。
ると、まず、本発明で使用されるシリコーン樹脂は、通
常のシリコーンゴムの架橋度を１／５〜１／１０にした
ゲル状のものが使用される。中でも、難燃性の付与され
たものが好適であり、その市販品を例示すれば、２液タ
イプの東レ・ダウコーニング・シリコーン社製商品名
「シリコーンゲルＤＭＸ００２７」、「シリコーンゲル
ＤＭＸ００２８」、東芝シリコーン社製商品名「シリコ
ーンゲルＸＥ１４−Ａ６４３３］等である。
【０００７】本発明で使用される熱伝導性物質として
は、アルミニウム、銅、銀等の金属、アルミナ、マグネ
シア、シリカ等の金属酸化物、窒化アルミニウム、窒化
ホウ素等の金属窒化物から選ばれた１種又は２種以上の
粉状、繊維状、針状、鱗片状、球状等である。本発明に
おいては、安価な金属粉末が好適であり、その市販品を
あげれば、東洋アルミニウム社製商品名「アルミニウム
粉ＡＣ１００３」、「アルミニウム粉ＡＣ２５００」が
ある。
は、アルミニウム、銅、銀等の金属、アルミナ、マグネ
シア、シリカ等の金属酸化物、窒化アルミニウム、窒化
ホウ素等の金属窒化物から選ばれた１種又は２種以上の
粉状、繊維状、針状、鱗片状、球状等である。本発明に
おいては、安価な金属粉末が好適であり、その市販品を
あげれば、東洋アルミニウム社製商品名「アルミニウム
粉ＡＣ１００３」、「アルミニウム粉ＡＣ２５００」が
ある。
【０００８】シリコーン樹脂及びその硬化剤（以下、両
者をあわせてシリコーン樹脂ゲルという）と熱伝導性物
質の割合については、それらの硬化物の硬度（ショアー
Ａ）が３０未満であることの必要性を考慮して、シリコ
ーン樹脂ゲル２０〜７５体積％特に３０〜６０体積％と
熱伝導性物質２５〜８０体積％特に４０〜７０体積％で
あることが好ましい。シリコーン樹脂ゲルが２０体積％
未満では、柔軟性と形状追随性が向上しないので、電子
部品とヒートシンクの隙間を十分に埋めることが困難に
なり、熱をスムーズに伝達することができなくなる。一
方、シリコーン樹脂ゲルが７５体積％をこえると、熱伝
導性が低下し、また弾性が大きくなって圧着時の位置ズ
レが生じる。
者をあわせてシリコーン樹脂ゲルという）と熱伝導性物
質の割合については、それらの硬化物の硬度（ショアー
Ａ）が３０未満であることの必要性を考慮して、シリコ
ーン樹脂ゲル２０〜７５体積％特に３０〜６０体積％と
熱伝導性物質２５〜８０体積％特に４０〜７０体積％で
あることが好ましい。シリコーン樹脂ゲルが２０体積％
未満では、柔軟性と形状追随性が向上しないので、電子
部品とヒートシンクの隙間を十分に埋めることが困難に
なり、熱をスムーズに伝達することができなくなる。一
方、シリコーン樹脂ゲルが７５体積％をこえると、熱伝
導性が低下し、また弾性が大きくなって圧着時の位置ズ
レが生じる。
【０００９】本発明では熱伝導性シリコーン樹脂硬化物
のみでは、その柔軟性のために組付けなどの取扱い時に
破れ、しわ等の不都合が発生するので、それを防止する
ために補強材で補強する。本発明で使用される補強材
は、ガラス製、鉄・鋼・アルミニウム等の金属製、ポリ
イミド・ポリエチレンテレフタレート等の耐熱樹脂製の
網目状物、ポリイミド・ポリエチレンテレフタレート等
の耐熱樹脂製フイルム及びアラミド・ポリエステル等の
不織布が好適である。網目状物としては、平織、紋織、
平畳、紋畳等が使用される。これらの補強材の厚みは、
放熱シートの形状追随性を良好とするために０．０１〜
０．２０ｍｍ程度が望ましい。
のみでは、その柔軟性のために組付けなどの取扱い時に
破れ、しわ等の不都合が発生するので、それを防止する
ために補強材で補強する。本発明で使用される補強材
は、ガラス製、鉄・鋼・アルミニウム等の金属製、ポリ
イミド・ポリエチレンテレフタレート等の耐熱樹脂製の
網目状物、ポリイミド・ポリエチレンテレフタレート等
の耐熱樹脂製フイルム及びアラミド・ポリエステル等の
不織布が好適である。網目状物としては、平織、紋織、
平畳、紋畳等が使用される。これらの補強材の厚みは、
放熱シートの形状追随性を良好とするために０．０１〜
０．２０ｍｍ程度が望ましい。
【００１０】本発明で使用される補強材の市販品をあげ
れば、鐘紡社製商品名「ガラスファイバークロスＫＳ１
０９０」、「ガラスファイバークロスＫＳ１２２０」等
のガラスファイバー、日本バイリーン社製商品名「アラ
ミド／ポリエステルＫＨ３００３ＣＴ」、「アラミド／
ポリエステルＪＨ１００５ＣＴ」等の不織布、デュポン
社製商品名「カプトン」のポリイミドフイルム等であ
る。
れば、鐘紡社製商品名「ガラスファイバークロスＫＳ１
０９０」、「ガラスファイバークロスＫＳ１２２０」等
のガラスファイバー、日本バイリーン社製商品名「アラ
ミド／ポリエステルＫＨ３００３ＣＴ」、「アラミド／
ポリエステルＪＨ１００５ＣＴ」等の不織布、デュポン
社製商品名「カプトン」のポリイミドフイルム等であ
る。
【００１１】本発明の放熱シートの厚みは、発熱電子部
品とヒートシンクとの隙間を考慮して少なくとも０．１
ｍｍ程度は必要であり、また、熱伝導率は１．０Ｗ／ｍ
Ｋ以上であることが望ましい。
品とヒートシンクとの隙間を考慮して少なくとも０．１
ｍｍ程度は必要であり、また、熱伝導率は１．０Ｗ／ｍ
Ｋ以上であることが望ましい。
【００１２】以上の材料を用いて本発明の放熱シートを
製造するには、シリコーン樹脂ゲルと熱伝導性物質に、
さらに必要に応じて架橋剤や塩化白金酸等の難燃性付与
剤等を混合してゲル状シリコーン樹脂組成物を調合し、
それをドクターブレード法や押出法等によってシート化
するか、又は補強材の片面もしくは両面に積層させて積
層体となした後、温度１２０〜１７０℃で加熱・架橋す
ることによって得ることができる。架橋は、熱伝導性物
質を含むシリコーン樹脂組成物の硬化物の硬度（ショア
ーＡ）が３０未満となる条件で行う。
製造するには、シリコーン樹脂ゲルと熱伝導性物質に、
さらに必要に応じて架橋剤や塩化白金酸等の難燃性付与
剤等を混合してゲル状シリコーン樹脂組成物を調合し、
それをドクターブレード法や押出法等によってシート化
するか、又は補強材の片面もしくは両面に積層させて積
層体となした後、温度１２０〜１７０℃で加熱・架橋す
ることによって得ることができる。架橋は、熱伝導性物
質を含むシリコーン樹脂組成物の硬化物の硬度（ショア
ーＡ）が３０未満となる条件で行う。
【００１３】
【実施例】以下、実施例と比較例をあげてさらに具体的
に本発明を説明する。
に本発明を説明する。
【００１４】実施例１ 比較例１ シリコーン樹脂ゲル（東レ・ダウコーニング・シリコー
ン社製商品名「シリコーンゲルＤＭＸ００２７」のＡ
液：Ｂ液の重量比が１０：８）とアルミニウム粉末（東
洋アルミニウム社製商品名「アルミニウム粉ＡＣ１００
３」）とを表１に示す割合（体積部）で混合し、ゲル状
シリコーン樹脂組成物を調合した。それらをドクターブ
レード法によりシート化した。得られたシートを厚み
０．０５ｍｍのガラスファイバークロス（鐘紡社製商品
名「ガラスファイバークロスＫＳ１０９０」の両面に配
置して積層体となした後、温度１２０℃で３０分加熱・
架橋させて厚み０．３０ｍｍの放熱シートを製造した。
ン社製商品名「シリコーンゲルＤＭＸ００２７」のＡ
液：Ｂ液の重量比が１０：８）とアルミニウム粉末（東
洋アルミニウム社製商品名「アルミニウム粉ＡＣ１００
３」）とを表１に示す割合（体積部）で混合し、ゲル状
シリコーン樹脂組成物を調合した。それらをドクターブ
レード法によりシート化した。得られたシートを厚み
０．０５ｍｍのガラスファイバークロス（鐘紡社製商品
名「ガラスファイバークロスＫＳ１０９０」の両面に配
置して積層体となした後、温度１２０℃で３０分加熱・
架橋させて厚み０．３０ｍｍの放熱シートを製造した。
【００１５】実施例２ ガラスファイバークロスのかわりに厚み０．０６５ｍｍ
の不織布（日本バイリーン社製商品名「アラミド／ポリ
エステルＫＨ３００３ＣＴ」）を用いたこと以外は実施
例１と同様にして放熱シートを製造した。
の不織布（日本バイリーン社製商品名「アラミド／ポリ
エステルＫＨ３００３ＣＴ」）を用いたこと以外は実施
例１と同様にして放熱シートを製造した。
【００１６】実施例３ ガラスファイバークロスのかわりに厚み０．０５ｍｍの
ポリイミド樹脂フイルム（デュポン社製商品名「カプト
ン」）を用いたこと以外は実施例１と同様にして放熱シ
ートを製造した。
ポリイミド樹脂フイルム（デュポン社製商品名「カプト
ン」）を用いたこと以外は実施例１と同様にして放熱シ
ートを製造した。
【００１７】実施例４ ガラスファイバークロスのかわりに厚み０．０８ｍｍの
ポリエステル製網（ＮＢＣ社製商品名「ＴＰ２３０」）
を用いたこと以外は実施例１と同様にして放熱シートを
製造した。
ポリエステル製網（ＮＢＣ社製商品名「ＴＰ２３０」）
を用いたこと以外は実施例１と同様にして放熱シートを
製造した。
【００１８】実施例５ ガラスファイバークロスのかわりに厚み０．０７ｍｍの
ステンレス製網（ＮＢＣ社製商品名「Ｎｏ．３００」）
を用いたこと以外は実施例１と同様にして放熱シートを
製造した。
ステンレス製網（ＮＢＣ社製商品名「Ｎｏ．３００」）
を用いたこと以外は実施例１と同様にして放熱シートを
製造した。
【００１９】実施例６ シリコーン樹脂ゲル２５体積部と窒化ホウ素粉末（電気
化学工業社製商品名「デンカボロンナイトライドＧ
Ｐ」）７５体積部を混合してなるゲル状シリコーン樹脂
組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして放熱シ
ートを製造した。
化学工業社製商品名「デンカボロンナイトライドＧ
Ｐ」）７５体積部を混合してなるゲル状シリコーン樹脂
組成物を用いたこと以外は実施例１と同様にして放熱シ
ートを製造した。
【００２０】実施例７ シリコーン樹脂ゲル２５体積部と窒化ホウ素粉末（電気
化学工業社製商品名「デンカボロンナイトライドＧ
Ｐ」）７５体積部を混合してなるゲル状シリコーン樹脂
組成物を用いたこと以外は実施例２と同様にして放熱シ
ートを製造した。
化学工業社製商品名「デンカボロンナイトライドＧ
Ｐ」）７５体積部を混合してなるゲル状シリコーン樹脂
組成物を用いたこと以外は実施例２と同様にして放熱シ
ートを製造した。
【００２１】参考例１ 本発明の放熱シートのかわりに市販の熱伝導性シリコー
ン系ペースト（信越化学社製商品名「Ｇ７４７］）を厚
み０．２ｍｍに塗布して使用した。
ン系ペースト（信越化学社製商品名「Ｇ７４７］）を厚
み０．２ｍｍに塗布して使用した。
【００２２】参考例２ 本発明の放熱シートのかわりに市販の熱伝導性シリコー
ン系ゴムシート（電気化学工業社製商品名「ＢＦＧ−３
０」）を使用した。
ン系ゴムシート（電気化学工業社製商品名「ＢＦＧ−３
０」）を使用した。
【００２３】以上のようにして得られた放熱シートをＴ
Ｏ−３型銅製ヒーターケースと銅板との間にはさみ、締
付けトルク５ｋｇｆ−ｃｍでセットした後、銅製ヒータ
ーケースに電力１５Ｗをかけて４分間保持した際におけ
る銅製ヒーターケースと銅板との温度差を測定し、
（１）式により熱抵抗を算出した。 熱抵抗（℃／Ｗ）＝温度差（℃）／電力（Ｗ） …（１）
Ｏ−３型銅製ヒーターケースと銅板との間にはさみ、締
付けトルク５ｋｇｆ−ｃｍでセットした後、銅製ヒータ
ーケースに電力１５Ｗをかけて４分間保持した際におけ
る銅製ヒーターケースと銅板との温度差を測定し、
（１）式により熱抵抗を算出した。 熱抵抗（℃／Ｗ）＝温度差（℃）／電力（Ｗ） …（１）
【００２４】また、銅製ヒーターケースと銅板の伝熱面
積を６ｃｍ2 として、（２）式により熱伝導率を算出し
た。
積を６ｃｍ2 として、（２）式により熱伝導率を算出し
た。
【００２５】さらには、放熱シートのシリコーン樹脂組
成物の硬化物の粘着性の有無（ＪＩＳ Ｚ ０２３７
改）、硬度（ショアーＡ）、難燃性（ＵＬ９４ 燃焼試
験法）及び柔軟性（ＡＳＴＭ Ｄ ５９２改 ５ｋｇｆ
−ｃｍで締め付けたときの厚み変化率（％））を測定し
た。以上の結果を表２に示す。
成物の硬化物の粘着性の有無（ＪＩＳ Ｚ ０２３７
改）、硬度（ショアーＡ）、難燃性（ＵＬ９４ 燃焼試
験法）及び柔軟性（ＡＳＴＭ Ｄ ５９２改 ５ｋｇｆ
−ｃｍで締め付けたときの厚み変化率（％））を測定し
た。以上の結果を表２に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】比較例１は、柔軟性と形状追随性に劣り、
熱伝導性物質を多く入れたにもかかわらず熱伝導率は向
上しなかった。
熱伝導性物質を多く入れたにもかかわらず熱伝導率は向
上しなかった。
【００２９】
【発明の効果】本発明の放熱シートは、柔軟性と形状追
随性が優れているので部品間の隙間を完全になくするこ
とが可能となり、電子部品で発生する熱を効率よくヒー
トシンクに伝達することができる。また、取扱いが容易
であるため、従来の熱伝導性シリコーン系ゴムシートと
同等の作業性が可能である。
随性が優れているので部品間の隙間を完全になくするこ
とが可能となり、電子部品で発生する熱を効率よくヒー
トシンクに伝達することができる。また、取扱いが容易
であるため、従来の熱伝導性シリコーン系ゴムシートと
同等の作業性が可能である。
Claims (1)
- 【請求項１】 熱伝導性物質を含むシリコーン樹脂組成
物の硬化物とガラス製、金属製、樹脂製の網目状物、樹
脂製フィルム及び不織布から選ばれた１種又は２種以上
の補強材からなるものであって、上記硬化物の硬度（シ
ョアーＡ）が３０未満であることを特徴とする放熱シー
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5143260A JP2882972B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 放熱シート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5143260A JP2882972B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 放熱シート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0714950A true JPH0714950A (ja) | 1995-01-17 |
| JP2882972B2 JP2882972B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=15334614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5143260A Expired - Fee Related JP2882972B2 (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 放熱シート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2882972B2 (ja) |
Cited By (16)
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| US6660203B1 (en) | 1996-11-06 | 2003-12-09 | Fuji Polymer Industries Co., Ltd | Formed sheet of thermalconductive silicone gel and method for producing the same |
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| KR20190053934A (ko) | 2016-10-26 | 2019-05-20 | 데쿠세리아루즈 가부시키가이샤 | 열전도 시트, 열전도 시트의 제조 방법 및 반도체 장치 |
| US10631397B1 (en) | 2018-10-25 | 2020-04-21 | Seiko Epson Corporation | Printed circuit board, electronic device and heat conduction sheet |
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|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-06-15 JP JP5143260A patent/JP2882972B2/ja not_active Expired - Fee Related
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