JPH11307697A - 熱伝導性複合シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱伝導性に優れ、素子ごとに高さが異なる放
熱器との種々の隙間に設置可能であり、かつ熱膨張によ
る素子と基板との間の応力の集中を緩和し、組立、修理
等における作業性に適合した熱伝導性複合シート。 【解決手段】 熱伝導性充填剤を含有しショアＡ硬度２
０以上、厚み０．１mm以上のシリコーン系ゴム層Ａと、
熱伝導性充填剤を含有しアスカーＣ硬度３０以下、厚み
が、シリコーン系ゴム層Ａの厚みに対し、１〜３０倍で
あるであるシリコーン系ゴム層Ｂとを積層して一体成形
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発熱性の電子部品
等の放熱用として使用されるシリコーン系熱伝導性複合
シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】パワートランジスタ、サイリスタ等の発
熱性部品、ＩＣ、ＬＳＩ、ＣＰＵ等の集積回路素子は、
熱の発生により特性が低下するので、放熱が円滑に行わ
れるように電子機器内に放熱器を設置する方法がとられ
ている。このとき、電気絶縁性と放熱性を向上させるた
め、発熱性部品と放熱器との間に熱伝導性充填剤を含有
した放熱絶縁シリコーン系ゴムシートが介在させられて
いる。

【０００３】近年コンピューター、ＣＤ−ＲＯＭ等の電
子機器は高集積化が進行し、電子機器内のパワートラン
ジスタ、サイリスタ等の発熱部品、ＩＣ、ＬＳＩ、ＣＰ
Ｕ等の集積回路素子の発熱量が増加したため、従来使用
されてきた冷却ファンによる強制空冷方式では電子機器
内の放熱が不十分な場合がある。特に、携帯可能なラッ
プトップ型、パームトップ型やノートブック型のパーソ
ナルコンピューターの場合、機器内は省スペース化され
ており、強制空冷方式以外の冷却方法が必要になってい
る。また、これらの電子機器ではプリント基板上に集積
回路素子が実装されるが、プリント基板の材質に熱伝導
性の劣る紙基材フェノール樹脂積層板、紙基材エポキシ
樹脂積層板、ガラス基材エポキシ樹脂積層板、ポリイミ
ド樹脂積層板が用いられるので、従来のように放熱絶縁
シートを介して基板に放熱することが出来ず、強制空冷
以外の冷却方法が必要となっている。

【０００４】そこで、集積回路素子の近傍に自然冷却タ
イプあるいは強制冷却タイプの放熱器を設置し、素子で
発生した熱を放熱器に伝えて放熱させる方式がとられ
る。

【０００５】この放熱器方式では、素子と放熱器とを直
接接触させると、表面の凹凸のため接触面積の減少等が
起こり熱伝導性が悪いため、さらに熱伝導を良好にする
ために放熱絶縁シートを介在させている。しかし、従来
の放熱絶縁シートは、柔軟性が劣るため、熱膨張によ
り、素子と基板との間に応力が集中し、破損の恐れがあ
る。また、各集積回路素子に放熱器を取り付けると、余
分なスペースが必要になり、機器の小型化が難しくなる
ので、いくつかの素子を放熱器に組み合わせる方式がと
られる。このとき、素子ごとの高さが異なるので種々の
隙間を埋められる熱伝導性材が必要になる。

【０００６】上記の課題に対して、熱伝導性に優れ、柔
軟性があり、種々の隙間に対応できるものとしていくつ
かの熱伝導性材が提案されている。

【０００７】特公昭５７−３６３０２号公報には、シリ
コーンオイルにシリカファイバー、酸化亜鉛、窒化アル
ミニウム等の熱伝導性充填剤を含有した熱伝導性グリー
スを用いる方法、特公平２−１６６７５５号公報には、
シリコーン樹脂のゲルに金属酸化物等の熱伝導性材料を
混入したものをシート状に成形してなる伝熱シートにお
いて、伝熱シートの片面または両面に溝を有することを
特徴とする伝熱シート、特開平６−１５５５１７号公報
には、網目状補強材に熱伝導性充填剤配合のシリコーン
ゴムを被覆硬化させた放熱伝導シートと、熱伝導性充填
剤を配合した硬化後の硬さがアスカーＦ硬度計で１０〜
９５である未硬化の付加型液状シリコーンゴムを一体化
し、液状シリコーンゴムを成形硬化させ放熱絶縁シート
と複合化する、特開平７−２６６３５６号公報には、熱
伝導性充填剤を含有し、アスカーＣ硬度が５〜５０であ
るシリコーンゴム層と該シリコーンゴム層中に含まれ
た、直径０．３mm以上の孔を有する多孔性補強材層とを
備えてなる熱伝導性複合シート、特開平２−１９６５３
号公報には、シリコーン樹脂に金属酸化物等の熱伝導性
材料を混入したものをシート状に成形して作られた伝熱
シートにおいて、取り扱いに必要な強度を持たせたシリ
コーン樹脂の層の上に柔らかく変形しやすいシリコーン
樹脂層が積層され１枚のシートとして構成されたことを
特徴とした伝熱シートが提案されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】特公昭５７−３６３０
２号の熱伝導性充填剤としてシリコーンオイルにシリカ
ファイバー、酸化亜鉛、窒化アルミニウム等を含有した
熱伝導性グリースを用いる方法は、シリカファイバーは
シリコーンオイルのしみだし防止として有効ではある
が、若干のしみだしの恐れがある。また、組立作業上、
グリース塗布量が不均一となり、熱伝導性の不安定を引
き起こす。

【０００９】特公平２−１６６７５５号の片面または両
面に溝を有する伝熱シートは、溝を有することで圧縮荷
重を小さくし、応力緩和を行うことが図られているが、
溝を有することによる接触面積の低下、あるいは、この
シートが非常に低硬度なために成形後の取扱性が悪く、
大量生産が困難である。また、強度が不足しており、組
立作業に手間がかかる。

【００１０】特開平６−１５５５１７号の放熱伝導シー
トは、補強性の向上により組立作業性は改善されている
が、補強材を使用することによりシートの水平方向に於
ける柔軟性がそこなわれ、素子と放熱器に介在させる場
合においては、追従性がそこなわれ、接触面積を十分に
得ることが出来ない。また、複合化の製造方法として
は、モールド成形、射出成形、コーティング成形が提案
されているが、いずれの成形方法でも放熱絶縁性シート
を事前に用意し、この上に熱伝導性充填剤を配合した未
硬化の液状シリコーンゴムを成形するものである。した
がって、製造工程が複数必要となり、製造コストの上昇
をまねいてしまう。

【００１１】特開平７−２６６３５６号のシリコーンゴ
ム層中に、直径０．３mm以上の孔を有する多孔性補強材
層を含む熱伝導性複合シートは、多孔性補強材層によ
り、シート水平方向における強度については改善が見え
るが、組立作業性については、低硬度シリコーン材の持
つ粘着性により手間がかかる。さらに、素子と機器に介
在させた後に機器の再組立、あるいは修理等に於いて素
子と機器から一度外してしまうとその低硬度と粘着性が
起因し、シートが容易に折れ、粘着してしまう等の再利
用が困難になると言う問題が起こる。また、製造方法と
してはプレス成形が提案されているが、材料歩留まり、
成形サイクル、多孔性補強材層の位置決め等に課題を残
しており、製造コストの上昇をまねいてしまう。

【００１２】特開平２−１９６５３号のシリコーン樹脂
層に柔らかく変形しやすいシリコーン樹脂層が積層され
た伝熱シートは、伝熱シートの構造中にある強度を持た
せたシリコーン層、および柔らかいシリコーン層の各硬
度、熱伝導性、シート全体に対する各層の厚み割合、製
造方法等の記載が一切なく、再現性、量産性等に課題を
残している。さらに、熱伝導性材料の混練量の上昇によ
る放熱性シートの硬度上昇、および各層の厚み割合が、
取扱性、圧縮変形量等に影響することも知られており、
必ずしも取扱性、ストレス吸収を改善できるものではな
い。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱伝導性に優
れ、素子ごとに高さが異なる放熱器との種々の隙間に設
置可能であり、かつ熱膨張による素子と基板との間の応
力の集中を緩和し、組立、修理等における作業性に適合
した熱伝導性複合シートである。

【００１４】本発明は、熱伝導性充填剤を含有しショア
Ａ硬度が２０以上であるシリコーン系ゴム層Ａと、熱伝
導性充填剤を含有しアスカーＣ硬度が３０以下であるシ
リコーン系ゴム層Ｂとを積層して構成されることを特徴
とする熱伝導性複合シートである。シリコーン系ゴム層
Ａは、引張強度、非粘着性、補強性に優れ、かつ多孔性
補強層等を用いる必要がないことを目的としている。シ
ョアＡ硬度が２０未満の場合は引張強度、非粘着性、補
強性が低下してしまい適さない。また、このシリコーン
系ゴム層はショアＡ硬度が２０以上であれば特に限定さ
れるものではないが、シート水平方向の追従性にも考慮
すると、ショアＡ硬度において８０以下であることが望
ましい。また、シリコーン系ゴム層Ｂの硬度は、柔軟
性、粘着性に優れ種々の隙間に対応することを目的とし
ている。アスカーＣ硬度が３０より大きい場合において
は、柔軟性と粘着性が低下してしまい適さない。

【００１５】さらに、本発明の熱伝導性複合シートは、
熱伝導性充填剤を含有しショアＡ硬度が２０以上である
シリコーン系ゴム層Ａの厚みが、０．１mm以上で、熱伝
導性充填剤を含有しアスカーＣ硬度が３０以下であるシ
リコーン系ゴム層Ｂの厚みが、シリコーン系ゴム層Ａの
厚みに対し、１〜３０倍であることを特徴とする熱伝導
性複合シートである。これにより、従来の補強材を用い
た熱伝導性シート、および熱伝導性複合シートでは得ら
れなっかたシート垂直方向における柔軟性を得ることが
可能となった。また、シリコーン系ゴム層Ａの厚みが
０．１mm未満の場合では、熱伝導性複合シートとして十
分な引張強度や補強性が得られない。シリコーン系ゴム
層Ｂの厚みがシリコーン系ゴム層Ａの厚みに対し１倍未
満の場合では、熱伝導性複合シート垂直方向における柔
軟性を得ることができない。また、シリコーン系ゴム層
Ｂの厚みが、シリコーン系ゴム層Ａの厚みに対し、３０
倍を越えてしまうと、熱伝導性複合シートとして十分な
引張強度や補強性が得られない。

【００１６】さらに、本発明の熱伝導性複合シートは、
熱伝導性充填剤を含有しショアＡ硬度が２０以上である
シリコーン系ゴム層Ａと熱伝導性充填剤を含有しアスカ
ーＣ硬度が３０以下であるシリコーン系ゴム層Ｂの界面
でシリコーン系ゴム層が架橋反応していることを特徴と
する熱伝導性複合シートである。ここで、シリコーン系
ゴム層Ａとシリコーン系ゴム層Ｂの界面において、架橋
反応が生じることで、従来の硬化状態のシート上に液状
付加硬化型オルガノポリシロキサンを重ねたことでは得
られなかった２層間での密着性と一体性を得ることがで
きる。

【００１７】本発明の熱伝導性複合シートは、熱伝導性
充填剤を含有しショアＡ硬度が２０以上であるシリコー
ン系ゴム層の上に、熱伝導性充填剤を含有しアスカーＣ
硬度が３０以下であるシリコーン系ゴム層を積層し、一
体成形して製造する。

【００１８】さらに、本発明の熱伝導性複合シートの製
造方法は、必要に応じて加熱された離型シート上に、熱
伝導性充填剤を含有し硬化後のショアＡ硬度が２０以上
である未硬化の液状付加硬化型オルガノポリシロキサン
組成物を均一な厚さに調整できるよう温度調節したブレ
ードとロールを用いて塗布する。次に、塗布された液状
付加型オルガノポリシロキサン組成物層は必要に応じて
加熱装置を通過し加熱されることにより半硬化され層の
形状保持が行われる。次に、必要に応じて半硬化された
液状付加型オルガノポリシロキサン組成物層の上に熱伝
導性充填剤を含有し硬化後のアスカーＣ硬度が３０以下
である未硬化の液状付加型オルガノポリシロキサン組成
物をブレードおよびロールにより厚みの調整を行いなが
ら塗布し積層され一体成形される熱伝導性複合シートの
製造方法である。積層後の一体成形において成形時間を
短くするために硬化炉を用いてもかまわない。また、半
硬化とは、加熱を伴う加硫が始まってから、硬化までの
範囲内における中間状態であることをいう。

【００１９】ショアＡ硬度が２０以上であるシリコーン
系ゴム層ＡおよびアスカーＣ硬度が３０以下であるシリ
コーン系ゴム層Ｂの各組成物の素材として、熱伝導性充
填剤は熱伝導性がよく絶縁性をもつ酸化アルミニウム、
窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、炭化ケイ
素、石英、水酸化アルミニウム等が挙げられ、ベース材
は耐熱性、耐候性がよい液状付加硬化型オルガノポリシ
ロキサンを用いることが好ましい。

【００２０】熱伝導性充填剤の含有量としては、熱伝導
性充填剤の種類によって異なるが、液状付加型オルガノ
ポリシロキサン１００重量部に対して、１００〜１００
０重量部の範囲において調整可能である。熱伝導性充填
剤の含有量が１００重量部未満であると硬化後において
十分な熱伝導性を得ることができず、１０００重量部を
越えると硬化後において表面に充填剤があらわれてしま
い、接触部分に悪影響を与えてしまう。さらには硬度の
上昇をまねいてしまう。

【００２１】また、熱伝導性充填剤の含有量は未硬化に
おける材料粘度にも大きな影響を与えることが知られて
いるが、安定した塗布量や塗布厚み等の成形加工性を考
慮し、熱伝導性充填剤を含有させた未硬化の液状付加型
オルガノポリシロキサンにて粘度が１００〜２０００ｐ
が特に有効である。材料粘度が１００ｐ未満であると塗
布厚さの調整が難しくなり、２０００ｐを越えると塗布
量にバラツキが生じる。例えば、酸化アルミニウムを用
いた場合には粒径等にも左右されるが、液状付加型オル
ガノポリシロキサン１００重量部に対して、２００〜８
００重量部の範囲が上記材料粘度の範囲に相当する。

【００２２】なお、これらの熱伝導性充填剤の粒径、形
状、粒径分布については特定するものではない。

【００２３】本発明の熱伝導性複合シートの製造方法に
おいて、必要に応じて加熱装置を通過し加熱により硬化
後のショアＡ硬度２０以上である液状付加型オルガノポ
リシロキサン組成物を形状保持のため半硬化させている
が、この製法により得られた熱伝導性複合シートは、シ
ョアＡ硬度２０以上の層とアスカーＣ硬度３０以下の層
の界面において、架橋反応が生じることで、従来の硬化
状態のシート上に液状付加硬化型オルガノポリシロキサ
ンを一体成形する製法では得られなかった２層間での密
着性と一体性を得ることができる。

【００２４】また、半硬化状態とは、加熱を伴う加硫が
始まってから、硬化までの範囲内における中間状態であ
る。加熱を行わない場合は、ショアＡ硬度にて２０以上
であるシリコーン系ゴムシート層上に未硬化状態で上部
にアスカーＣ硬度が３０以下であるシリコーン系ゴム組
成物を塗布するため、硬化後のショアＡ硬度２０以上で
あるシリコーン系ゴムシート層の厚みにバラツキが出て
しまい適当ではない時が生じる。また、塗布の順序とし
ては、硬度が高いショアＡ硬度２０以上であるシリコー
ン系ゴム層から成形する方が厚みの安定性を保つ効果も
あり好適である。

【００２５】加熱装置および硬化炉の熱源は、熱盤、熱
風、遠赤外線、近赤外線を用い、併用でもかまわない。

【００２６】本発明の熱伝導性複合シートの製造に使用
される離型シートの材質としては、耐熱性に優れたもの
を用いることが適しており、テフロン、ガラスクロス、
フッ素系樹脂、テフロンまたはフッ素加工を施されたガ
ラスクロス及びポリエステル、ポリイミド、ポリエーテ
ルイミド等が挙げられる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の代表的な実施形態を以下
に説明する。

【００２８】本発明の熱伝導性複合シートの断面を図１
に示す。

【００２９】ショアＡ硬度２０以上のシリコーン系ゴム
シート層（Ａ）３とアスカーＣ硬度３０以下であるシリ
コーン系ゴムシート層（Ｂ）２によって構成されるが、
柔軟性と種々の隙間に対応することを目的としており、
シート垂直方向における圧縮荷重に考慮する必要があ
る。このとき、上記構成においてはシリコーン系ゴム層
（Ｂ）３の厚みに大きく作用され、例えば熱伝導性複合
シート１の厚みが２mmの場合では、０．１〜１mmの範囲
内で特に有効である。

【００３０】この熱伝導性複合シートの製造方法として
は、図２に示すようなシーティングラインを使用する。
まず、ロールにて巻き付けられている離型シート４は加
熱ロール５により加熱される。第１材料ホッパー６から
供給される熱伝導性充填剤を含有し硬化後のショアＡ硬
度２０以上である未硬化の液状付加硬化型オルガノポリ
シロキサン組成物は、第１ブレード７と加熱ロール５に
よりダムを作り、第１ブレード７により厚みを調整しな
がら離型シート４に塗布される。次に、塗布された液状
付加型オルガノポリシロキサン組成物は熱盤８を通過
し、加熱されることにより半硬化される。次に、第２材
料ホッパー９から供給される熱伝導性充填剤を含有し硬
化後のアスカーＣ３０以下である未硬化の液状付加型オ
ルガノポリシロキサン組成物は、第２ブレード１０とロ
ール１１によりダムを作り、第２ブレード１０により厚
みの調整を行いながらショアＡ硬度２０以上であるシリ
コーン系ゴム層の上部に塗布し積層される。さらに、厚
みセンサー１２を経て、熱盤１４、１５および熱風・遠
赤炉１３により構成される硬化炉を通過することによ
り、熱伝導性複合シートとして一体成形される。

【００３１】また、これ以外の製造方法として、金型や
治具等を使用して定尺のシートを成形するバッチ工程に
よるものでもかまわない。

【００３２】

【実施例１】２５℃において粘度が約８０ｐである液状
シリコーンゲルＴＳＥ３０７０[商品名 東芝シリコー
ン（株）製]をベース材に用い、熱伝導性充填剤には酸
化アルミニウム粉末、アルミナＡＳ−２０［商品名 昭
和電工（株）製］、アルミナＡＬ−４５−２［商品名
昭和電工（株）製］を選択した。さらに、熱伝導性充填
剤の高充填には、表面改質を目的としたカップリング処
理を行うことが有効であり、カップリング剤としてジメ
チルジメトキシカップリング剤ＴＳＬ−８１１２［商品
名 東芝シリコーン（株）製］を選択し、ヘンシェルミ
キサＦＭ１０／Ｉ［商品名 三井鉱山（株）製］を使用
してカップリング処理を行った。次に、ベース材１００
重量部に対し、カップリング処理を行ったアルミナＡＳ
−２０［商品名 昭和電工（株）製］３１０重量部、ア
ルミナＡＬ−４５−２［商品名昭和電工（株）製］１６
０重量部含有させたものを用意した。この材料は粘度が
約２５０ｐで硬化させるとアスカーＣ硬度にて１７の熱
伝導性シリコーンゴムシートが得られる。さらに、ここ
で用意した硬化後ではアスカーＣ硬度１７の未硬化の材
料にＣＡＴ−Ａ［商品名 東レ・ダウコーニング・シリ
コーン（株）製］をベース材１００重量部に対し、０．
１重量部添加したものも用意した。この材料は硬化後に
はショアＡ硬度にて２５の熱伝導性シリコーンゴムシー
トが得られる。さらに、成形には図２に示した製造方法
を用いて熱伝導性複合シートの製造を示す。第１材料ホ
ッパー６には硬化後にはショアＡ硬度にて２５の未硬化
の材料を供給し、第２材料ホッパー９には硬化後にはア
スカーＣ硬度にて１７の未硬化の材料を供給した。ショ
アＡ硬度２５の熱伝導性シリコーン系ゴム層を０．２mm
となるように第１ブレード７により厚みを調整し、ガラ
スクロスにより補強されたテフロンシートの離型シート
に塗布し、さらに熱盤８により加熱することにより半硬
化状態にする。次に、第２ブレード１０により熱伝導性
複合シートの厚みとしては、厚みセンサー１２の測定に
おいて１mmとなるように調整を行い塗布し積層を行っ
た。さらに、熱盤１４、１５および熱風・遠赤炉１３に
より構成される硬化炉を通過させ、熱伝導性複合シート
として一体成形した。

【００３３】

【実施例２】実施例１にて用意した硬化時にアスカーＣ
硬度にて１７の熱伝導性シリコーンシートが得られる材
料にＣＡＴ−Ａをベース材１００重量部に対し０．８重
量部添加したものを用意した。この材料は硬化後にはシ
ョアＡにて６３の熱伝導性シリコーンゴムシートが得ら
れる。さらに、成形には図２に示した製造方法を用いる
が、第１材料ホッパー６には硬化後にはショアＡ硬度に
て６３の未硬化の材料を供給し、第２材料ホッパー９に
は硬化後にはアスカーＣ硬度にて１７の未硬化の材料を
供給し、硬化後にはショアＡ硬度６３の熱伝導性シリコ
ーン系ゴム層を２mm、熱伝導性複合シートの厚みとして
は１０mmとなるように調整し、実施例１における製造方
法を用いて成形を行った。

【００３４】

【実施例３】実施例１にて用意した硬化時にアスカーＣ
硬度にて１７の熱伝導性シリコーンシートが得られる材
料に、ＣＡＴ−Ａをベース材１００重量部に対し１．６
重量部添加したものを用意した。この材料は硬化後には
ショアＡにて７７の熱伝導性シリコーンゴムシートが得
られる。さらに、成形には図２に示した製造方法を用い
るが、第１材料ホッパー６には硬化後にはショアＡ硬度
にて７７の未硬化の材料を供給し、第２材料ホッパー９
には硬化後にはアスカーＣ硬度にて１７の未硬化の材料
を供給し、実施例１同様に成形を行った。

【００３５】

【実施例４】実施例１にて用意した硬化時にアスカーＣ
硬度にて１７の熱伝導性シリコーンシートが得られる材
料に、ＣＡＴ−Ａをベース材１００重量部に対し１．８
重量部添加したものを用意した。この材料は硬化後には
ショアＡにて８７の熱伝導性シリコーンゴムシートが得
られる。さらに、成形には図２に示した製造方法を用い
るが、第１材料ホッパー６には硬化後にはショアＡ硬度
にて８７の未硬化の材料を供給し、第２材料ホッパー９
には硬化後にはアスカーＣ硬度にて１７の未硬化の材料
を供給し、実施例１同様に成形を行った。成形後でショ
アＡ硬度が８７のシリコーン系ゴム層については、ショ
アＡ硬度が８０以下が望ましいが、熱伝導複合シートと
しての特性に大きな影響を与えるものではなく、これで
も構わない。

【００３６】

【実施例５】２５℃において粘度が約２０ｐである液状
シリコーンＳＥ９１８７Ｌ[商品名東レ・ダウコーニン
グ・シリコーン（株）製]をベース材に用い、熱伝導性
充填剤には酸化アルミニウム粉末、アルミナＡＳ−２０
［商品名 昭和電工（株）製］、アルミナＡＬ−４５−
２［商品名 昭和電工（株）製］を選択した。さらに、
熱伝導性充填剤の高充填には、表面改質を目的としたカ
ップリング処理を行うことが有効であり、実施例１同様
のカップリング処理を行った。次に、ベース材１００重
量部に対し、カップリング処理を行ったアルミナＡＳ−
２０［商品名昭和電工（株）製］３１０重量部、アルミ
ナＡＬ−４５−２［商品名 昭和電工（株）製］１６０
重量部含有させたものを用意した。この材料は、粘度が
約７００ｐで硬化させるとショアＡ硬度にて６７の熱伝
導性シリコーンゴムシートが得られる。さらに、成形に
は図２に示した製造方法を用いるが、第１材料ホッパー
６には硬化後にはショアＡ硬度にて６７の未硬化の材料
を供給し、第２材料ホッパー９には実施例１にて用意し
た硬化後にはアスカーＣ硬度にて１７の未硬化の材料を
供給し、実施例１同様に成形を行った。

【００３７】

【実施例６】２５℃において粘度が約８０ｐである液状
シリコーンゲルＴＳＥ３０７０[商品名 東芝シリコー
ン（株）製]をベース材に用い、放熱性充填剤には窒化
ホウ素、ＳＧＰ［商品名 電気化学工業（株）製］を選
択した。さらに、放熱性充填剤の高充填には、表面改質
を目的としたカップリング処理を行うことが有効であ
り、カップリング剤としてジメチルジメトキシカップリ
ング剤ＴＳＬ−８１１２［商品名 東芝シリコーン
（株）製］を選択し、ヘンシェルミキサＦＭ１０／Ｉ
［商品名 三井鉱山（株）製］を使用してカップリング
処理を行った。次に、ベース材１００重量部に対し、カ
ップリング処理を行ったＳＧＰ［商品名 電気化学工業
（株）製］１００重量部含有させたものを用意した。こ
の材料は、粘度が約４００ｐで硬化させるとアスカーＣ
硬度にて１１の熱伝導性シリコーンゴムシートが得られ
る。さらに、成形には図２に示した製造方法を用いる
が、第１材料ホッパー６には実施例１にて用意した硬化
後にはショアＡ硬度にて２５の未硬化の材料を供給し、
第２材料ホッパー９には硬化後にはアスカーＣ硬度にて
１１の未硬化の材料を供給し、実施例１同様に成形を行
った。

【００３８】

【比較例１】実施例３にて用意した硬化後にはショアＡ
にて７７の熱伝導性シリコーンゴムシートが得られる材
料を使用し、図２に示した製造方法を用いて成形を行っ
た。このとき、第１材料ホッパー６に硬化後にはショア
Ａ硬度にて７７の未硬化の材料を供給し、厚みが１mmと
なるように調整し、成形を行った。

【００３９】

【比較例２】実施例１にて用意した硬化後にはアスカー
Ｃ硬度にて１７の熱伝導性シリコーンゴムシートが得ら
れる材料を使用し、図２に示した製造方法を用いて成形
を行った。このとき、第１材料ホッパー６に硬化後には
アスカーＣ硬度にて１７の未硬化の材料を供給し、厚み
が１mmとなるように調整し、成形を行った。

【００４０】

【比較例３】実施例１にて用意した硬化時にアスカーＣ
硬度にて１７の熱伝導性シリコーンシートが得られる材
料にＣＡＴ−Ａをベース材１００重量部に対し０．０５
重量部添加したものを用意した。この材料は硬化後には
ショアＡにて１２の熱伝導性シリコーンゴムシートが得
られる。さらに、成形には図２に示した製造方法を用い
るが、第１材料ホッパー６には硬化後にはショアＡ硬度
にて１２の未硬化の材料を供給し、第２材料ホッパー９
には硬化後にはアスカーＣ硬度にて１７の未硬化の材料
を供給し、実施例１同様に成形を行った。

【００４１】実施例１から実施例６、および比較例１か
ら比較例３における各シリコーン系ゴム層の硬度、厚み
を表１に示した。

【００４２】

【表１】 実施例１から実施例６により得られた熱伝導性複合シー
トは、熱伝導率が約３.５×１０^-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・
℃であり、また、アスカーＣ硬度３０以下のシリコーン
系ゴム層により柔軟性、密着性、追従性を持ち合わせる
ことが可能となった。また、ショアＡ硬度２０以上のシ
リコーン系ゴム層により、引張強さ、非粘着性、補強性
を得ることが可能となり、作業性にも適合している。

【００４３】比較例１により得られた熱伝導性シリコー
ンシートは、ショアＡ硬度にて７７であり、引張強さ、
補強性は得られるが、柔軟性、密着性、追従性には乏し
く、熱伝導率についても約３．０×１０^-3ｃａｌ／ｃｍ
・ｓ・℃であり、実施例１から実施例６と比較すると良
好な値が得られなかった。

【００４４】比較例２により得られた熱伝導性シリコー
ンシートは、アスカーＣ硬度にて１７であり、柔軟性、
密着性、追従性については得ることができ、熱伝導率に
ついても約３．５×１０^-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃である
が、引張強さ、非粘着性、補強性を得ることができず、
実施例１から実施例６と比較すると作業性に適合してい
ない。

【００４５】比較例３により得られた熱伝導性複合シー
トは、熱伝導率が３．５×１０^-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓ・℃
であるが、ショアＡ硬度にて１２であるシリコーン系ゴ
ム層が積層されていることによって、非粘着特性を損な
い、かつ引張強さ、補強性に乏しく、作業性においても
適合していない。

【００４６】熱伝導率の測定方法としては、非定常熱線
法により行っており、測定器としては迅速熱伝導率計Ｑ
ＴＭ−５００[商品名 京都電子工業（株）製]を使用し
ている。

【００４７】

【発明の効果】本発明の熱伝導性複合シートは、熱伝導
性に優れ、素子ごとに高さが異なる放熱器との種々の隙
間に設置可能な柔軟性、密着性、追従性を持ち合わせる
ことが可能となり、かつ熱膨張による素子と基板との間
の応力の集中をとくことが可能となった。また、２種類
の硬度の異なるシリコーン系ゴム層が積層されているこ
とにより、組立、修理等における作業性にも適合したも
のとなっている。さらに、製造過程においても積層が一
体成形できるため、本発明品の大量生産性も非常に優れ
ており、従来の熱伝導性シートに比べ、低コストによる
生産が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明品の構成断面図

【図２】 本発明の成形用シーティングライン構成図

【符号の説明】

１ 熱伝導性複合シート ２ アスカーＣ硬度３０以下であるシリコーン系ゴム層
Ａ ３ ショアＡ硬度２０以上のシリコーン系ゴム層Ｂ ４ 離型シート ５ 加熱ロール ６ 第１材料ホッパー ７ 第１ブレード ８ 熱盤 ９ 第２材料ホッパー １０ 第２ブレード １１ ロール １２ 厚みセンサー １３ 熱風・遠赤炉 １４ 熱盤 １５ 熱盤

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱伝導性充填剤を含有しショアＡ硬度が
   ２０以上であるシリコーン系ゴム層Ａと、熱伝導性充填
   剤を含有しアスカーＣ硬度が３０以下であるシリコーン
   系ゴム層Ｂとを積層したことを特徴とする熱伝導性複合
   シート。
2. 【請求項２】 シリコーン系ゴム層Ａの厚みが０．１mm
   以上で、シリコーン系ゴム層Ｂの厚みがシリコーン系ゴ
   ム層Ａの厚みに対し、１〜３０倍であることを特徴とす
   る請求項１に記載の熱伝導性複合シート。
3. 【請求項３】 シリコーン系ゴム層Ａとシリコーン系ゴ
   ム層Ｂの界面でシリコーン系ゴム層が架橋反応している
   ことを特徴とする請求項１あるいは請求項２に記載の熱
   伝導性複合シート。
4. 【請求項４】 シリコーン系ゴム層Ａが液状付加硬化型
   オルガノポリシロキサン組成物であり、シリコーン系ゴ
   ム層Ｂが液状付加硬化型オルガノポリシロキサン組成物
   であることを特徴とする請求項１、２あるいは３に記載
   の熱伝導性複合シート。