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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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
に本発明を説明する。
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。
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。
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。
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。
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2と同様にして放熱シ
ートを製造した。
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。
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。
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)
積を6cm2 として、(2)式により熱伝導率を算出し
た。
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。
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。
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。
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Publications (2)
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