JPH10189844A - 放熱媒体塗布用のスクリーン及び放熱組付体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、例えばトランジスタ等の発熱部材
に放熱媒体を塗布し、この塗布面に冷却部材を組み付け
るような放熱組付体において、放熱媒体を均一な厚みで
塗布し、放熱性を向上させることを目的とする。 【解決手段】 発熱部材Ｈの表面にスクリーン１を介し
て放熱媒体Ｖを塗布し、この塗布面を挟んで冷却部材Ｒ
を圧接固定するような放熱組付体Ｋにおいて、スクリー
ン１を、複数のマスキング材３、…とメッシュ材４にて
構成し、メッシュ材４の上からスキージ５でこすりつけ
るように塗布する際、マスキング材３、…によってメッ
シュ材４が撓むのを防止する。またマスキング材３、…
の方向を、スキージ５の移動方向（塗布方向）と平行に
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばトランジス
タ等の発熱部材と放熱器等の冷却部材の間に冷却媒体を
介在させた放熱組付体において、放熱性を向上させるた
めの技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばトランジスタ等の半導体素
子の放熱性向上のため、熱伝導性に優れたオイルコンパ
ウンド等の放熱媒体をトランジスタ等の発熱面に塗布
し、この塗布面を介して放熱器等の冷却部材を組み付け
るような放熱組付体が知られている。このような放熱組
付体において、放熱媒体を塗布する時は、メッシュ等の
スクリーンを介して塗布するようにしており、このスク
リーンを、トランジスタ表面から所定クリアランス離れ
た位置にセットし、このスクリーン上からスキージ等で
塗布することで、塗布層の厚みを一定にするようにして
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
放熱媒体は、内部に放熱を妨げる空気を介在させないた
め、スキージで下方に押付けながら塗布することで、空
気を排出しつつ塗布する必要がある反面、あまり強く押
し過ぎると、特に張りの弱い中央部附近ではスクリーン
が下方に撓んで、図９に示すように放熱媒体Ｖの塗布層
の厚みが中央で薄くなり、このような状態で塗装面上に
冷却部材を組み付けると、中央部の窪んだ箇所に空気層
が介在することになり、放熱性が著しく悪化するという
不具合があった。

【０００４】そこで、このような放熱組付体において、
放熱媒体の内部に空気を介在させないで、しかも厚みを
一定に塗布することの出来る方策が望まれていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、請求項１において、発熱部材の発熱面に放熱
媒体を塗布する際使用されるスクリーンにおいて、放熱
媒体の塗布方向に沿って所定間隔で複数のマスキング材
を並設し、このマスキング材の下面から上方に所定のク
リアランスを持ってメッシュ材を取着した。

【０００６】そして、発熱部材の発熱面にマスキング材
を当接させた状態でスクリーンをセットし、メッシュ材
ごしに放熱媒体をスキージでこすりつけるように塗布し
てゆけば、押圧力を高めてもマスキング材によってメッ
シュ材の撓みが抑制され、中央部が窪むような不具合が
なくなり膜厚一定で塗布出来る。このため、例えばスキ
ージの押圧部の幅を、隣接するマスキング材同士の間隔
より広くすれば、作業容易である。因みに、この際マス
キング材の位置は未塗布状態になり、複数本の溝部が形
成されるが、この溝部は、冷却部材を取付ける際、塗布
面に向けて圧接して固着すれば、押し潰されて溝が埋ま
る状態になり、しかも潰れる際に、内部に介在する空気
の逃げ道となるため特に中央部附近に空気溜りが出来に
くくなる。

【０００７】また、マスキング材を、放熱媒体の塗布方
向に沿って設ければ、スキージ等で塗布する際、スムー
ズに塗ることが出来るのみならず、塗り残しを少なくす
ることが出来る。すなわち、塗布方向に対して交差して
設ければ、マスキング材の箇所でスキージ等を円滑に移
動させにくくなるとともに、マスキング材の塗布下流側
等に未塗布部分が生じたり、スクリーンを剥がす時にマ
スキング材下流側等の放熱媒体を剥ぎ取りやすくなる。

【０００８】また請求項２では、マスキング材の幅Ｂ
と、マスキング材の間隔幅Ａの関係を、Ｂ／Ａ≦０．１
にするようにした。すなわち、マスキング材の間隔幅Ａ
は、放熱媒体が塗布される部分であり、マスキング材の
幅Ｂは、未塗布となる部分であるが、未塗布部分を塗布
部分の１０％以下にすると、溝部の埋め込みがスムーズ
となり、狙った膜厚を確保し易くなる。

【０００９】そして請求項３では、発熱部材の発熱面上
に上記のようなスクリーンを位置決めした後、このスク
リーンを通して発熱面に放熱媒体を塗布し、この塗布面
に冷却部材を圧接固着して放熱組付体とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について添付
した図面に基づき説明する。ここで図１は本発明に係る
スクリーンによって発熱部材に放熱媒体を塗布した状態
の斜視図、図２は本発明に係るスクリーンの平面図、図
３は発熱部材に放熱媒体を塗布する時の説明図、図４は
図３のＡ−Ａ線断面図、図５は放熱媒体の塗布状態の説
明図、図６は発熱部材に放熱媒体を塗布した後、冷却部
材を組み付けた放熱組付体の状態図、図７は冷却部材を
組み付ける前と組み付けた後の放熱媒体を示す説明図で
ある。

【００１１】本発明は、例えばパワートランジスタや、
発光・受光素子のような発熱量の多い発熱部材から熱を
逃がすため、図６に示すような、発熱部材Ｈと冷却部材
Ｒとの間に、熱伝導性に優れた放熱媒体Ｖを介在させた
放熱組付体Ｋを形成するにあたり、放熱媒体Ｖを均一な
膜厚とし、内部に空気溜り等を無くすことで放熱性を高
めるようにしたものである。

【００１２】そしてこのような放熱媒体Ｖは、例えばシ
リコーンオイル等を基油に金属酸化物等を配合したグリ
ス状のオイルコンパウンドであり、このような放熱媒体
Ｖは、本発明に係るスクリーン１（図１、図２）を介し
て発熱部材Ｈの表面に塗布された後、この塗布面を挟ん
で冷却部材Ｒが締結部材Ｎにて締結され組付けられる。

【００１３】本発明に係るスクリーン１は、図１及び図
２に示すように、矩形状の外枠２と、この外枠２の内部
空間部に所定間隔幅で平行に配設される複数のマスキン
グ材３、…と、外枠２の内部空間部に張られるメッシュ
材４を備え、このメッシュ材４はマスキング材３、…の
上面に配設されている。

【００１４】そして、前記マスキング材３、…は所定の
厚みを有するとともに、このマスキング材３の並設方向
は、後述するスキージによる放熱媒体Ｖの塗布方向と平
行な方向としている。

【００１５】また、このようなスクリーン１を使用して
放熱媒体Ｖを塗布する時は、図３及び図４に示すような
状態で発熱部材Ｈの表面にスクリーン１をセットし、メ
ッシュ材４ごしに硬質ゴム等のスキージ５で放熱媒体Ｖ
をこすりつけるように塗布してゆくが、隣接するマスキ
ング材３、３同士の間隔幅は、スキージ５の押圧部の幅
より狭くしている。そして実施形態では、スキージ５の
押圧部の幅をメッシュ材４の幅間隔とほぼ等しい程度に
充分広くして、１回のこすりつけ移動で塗布が完了する
ようにしている。そして前述のように、このスキージ５
をマスキング材３の長手方向に移動させて塗布してゆ
く。

【００１６】塗布が終了してスクリーン１を剥がすと、
放熱媒体Ｖはスクリーン１のメッシュ材４を通過して、
図１に示すように、発熱部材Ｈの表面に筋状に付着し、
また、スキージ５の押圧力を高めても、マスキング材
３、…によってメッシュ材４の撓みが抑制され、膜厚を
一定に塗布出来る。また、マスキング材３の箇所は放熱
媒体Ｖが付着せず、図５に示すように溝部ｍとなる。

【００１７】スクリーン１が剥がされると、放熱媒体Ｖ
を挟んで冷却部材Ｒがセットされ、図６に示すような締
結部材Ｎで締付固定される。すると、締結部材Ｎの締付
によって、マスキング材３にて生じた溝部ｍは、図７に
示すように、発熱部材Ｈと冷却部材Ｒによって押し潰さ
れるように無くなり、全体が均一の厚みの放熱媒体Ｖが
得られる。

【００１８】また、この溝部ｍは、放熱媒体Ｖ中に含ま
れる空気とか、溝部ｍ内の空気を外部に排出する際の逃
げ道となり、特に中央部附近における空気溜りを防止す
るのに有効である。

【００１９】ところで、この筋状の放熱媒体Ｖの塗布幅
Ａ（マスキング材３、３の間隔幅）と、溝部ｍの幅Ｂ
（マスキング材３の幅）の関係を、Ｂ／Ａ≦０．１にし
た場合には、塗布膜厚が３０〜５００μｍの範囲であれ
ば溝部ｍをスムーズに埋めることが出来る。すなわち、
溝部ｍの幅Ｂが塗布幅Ａに対して１０％以上になると、
冷却部材Ｒを組み付ける際、相当な力で締め付けないと
溝部ｍが潰れず、組付が困難になる。

【００２０】また、本発明では、スキージ５の移動方向
（塗布方向）に沿ってマスキング材３を並設している
が、これを塗布方向と直角方向等の交差方向にした場合
は、図８（Ａ）に示すように、マスキング材３の塗布下
流側に未塗布部分ｄが生じやすくなり、また、スクリー
ン１を剥がすと、未塗布部分ｄ周辺等の放熱媒体Ｖがメ
ッシュ材４にひきずられるように剥ぎ取られ、図８
（Ｂ）に示すように、不均一な塗布状態になりやすくな
る。これに対して、本発明のようにマスキング材３と平
行に塗布すれば、上記のような不具合を防止出来る。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明は、放熱媒体を塗布
するためのスクリーンにおいて、塗布方向と平行に複数
のマスキング材を配設し、このマスキング材の下面から
上方に所定クリアランスを持って取付けたメッシュ材の
上から放熱媒体を塗布するようにしたため、放熱媒体の
塗装膜厚を一定にすることが出来、精度を飛躍的に向上
させることが出来、工程管理もやり易くなる。また、従
来では空気層の介在を避けることの出来ないような薄い
膜厚に塗布する場合でも、本発明では空気層を形成しな
いで塗布出来るので、放熱性を向上させつつ、同時に高
価な放熱媒体の使用量を削減することが出来、製品のコ
ストダウン化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスクリーンによって発熱部材に放
熱媒体を塗布した状態の斜視図

【図２】本発明に係るスクリーンの平面図

【図３】発熱部材に放熱媒体を塗布する時の説明図

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図

【図５】放熱媒体の塗布状態の説明図

【図６】発熱部材に放熱媒体を塗布した後、冷却部材を
組み付けた放熱組付体の状態図

【図７】冷却部材を組み付ける前と組み付けた後の放熱
媒体を示す説明図

【図８】マスキング材と直角方向に塗布した場合の不具
合状態を説明する説明図

【図９】従来の塗布状態の不具合を説明するための説明
図

【符号の説明】

１…スクリーン、３…マスキング材、４…メッシュ材、
Ｋ…放熱組付体、Ｈ…発熱部材、Ｒ…冷却部材、Ｖ…放
熱媒体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発熱部材の発熱面に放熱媒体を塗布する
   際使用されるスクリーンであって、放熱媒体の塗布方向
   に沿って所定間隔で並設される複数のマスキング材と、
   このマスキング材の下面から上方に所定のクリアランス
   を持って取着されたメッシュ材を備えたことを特徴とす
   る放熱媒体塗布用のスクリーン。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の放熱媒体塗布用のスク
   リーンにおいて、前記マスキング材の幅Ｂと、マスキン
   グ材の間隔幅Ａの関係を、Ｂ／Ａ≦０．１にすることを
   特徴とする放熱媒体塗布用のスクリーン。
3. 【請求項３】 発熱部材の発熱面上に請求項１又は請求
   項２に記載のスクリーンを位置決めした後、このスクリ
   ーンを通して前記発熱面に放熱媒体を塗布し、この塗布
   面に冷却部材を圧接固着して放熱組付体とすることを特
   徴とする放熱組付体の製造方法。