JPH11511909A - 保護コーティングを有する放熱子へのグリースの予め塗布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は熱グリース（１００）で予めコーティングされかつ熱グリース（１００）を覆う保護フィルム（１１０）を有する放熱子（１０）を開示している。保護フィルム（１１０）は、該保護フィルムを放熱子（１０）から取り外すことができるようにタブ（１１２）を有する。これにより、放熱子（１０）を回路板またはデバイスに取り付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 保護コーティングを有する放熱子へのグリースの予め塗布 本発明は電子部品組立体に関し、かつさらに特定すると、物質、例えば、熱伝 導性グリースを二つの部品の間に塗布することに関する。発明の背景 放熱子と該放熱子が取り付けられた部品との間の界面は、熱絶縁境界層を形成 している。この界面は、放熱子の熱伝導性（thermal transmisivity）を減少し 、従って、部品により発生した熱を放散する放熱子の能力を最終的に減少させて いる。過去においては、熱グリースのフィルムを貼り付けることにより、この問 題を減少しまたは実質的になくすことができることが判明した。熱グリースは、 この技術においてよく知られておりかつミシガン州ミッドランドのダウコーニン グ社およびその他の供給源から入手可能なシリコーンおよび酸化亜鉛の組成物と することができる。別の熱グリース組成物、サーマルコート^TM（Thermalcote^TM ）がテキサス州ダラスのサーマロイ・インコーポレーテッドから入手可能であり 、また、同じ会社により販売されかつサーマルコートII^TM（Thermalcote II^TM） として知られている製品は、シリコーンを含んでいない。これらのサーマルコー ト製品は、ブラシにより塗布される形態、またはチューブから絞り出される形態 、またはパドルにより塗布される形態、またはその他の技術による形態で入手可 能である。残念なことには、熱グリースを生産環境における個々の部品に塗布す ることは、面倒でありかつ不正確である。それにもかかわらず、上記の材料に代 わる別の界面材料を創造するために多大な努力を必要とするにもかかわらず、熱 グリースは依然として良好な熱伝導性を保証するために最も効果的な製品である 。 熱グリースは、絶縁体ストリップに直接に塗布することができる。コーテッド ストリップが剥がさなければならないパッケージに供給され、その後、絶縁体が 部品に貼り付けられなければならない。この製品は、テキサス州ダラスのサーマ ロイ・インコーポレーテッドによりインサルコート（Insul-cote）なる商品名で 市販されている。同様に、熱グリースの薄い層を０．１mm（０．００４″）の厚 さであるアルミニウムキャリヤの両側に塗布することが知られている。その後、 コーテッドキャリヤが放熱子とマイクロプロセッサとの間に付着される。この製 品は、テキサス州ダラスのサーマロイ・インコーポレーテッドによりコンダクタ ーコート（ＴＭ）（Conducta-cote（ＴＭ））という商品名で市販されている。 しかしながら、グリースでコーティングされた絶縁体またはキャリヤを取り扱う ことはチューブからのグリースを塗布しまたはブラシで塗布することとほぼ同じ 程度に困難であるので、このようなコーティングされた絶縁体またはアルミニウ ムキャリヤを使用するときには、上記の問題の発生を阻止することができない。 絶縁体およびキャリヤは、ストリップの形態で入手することができかつこれらの 問題のいくつかを軽減する機械により貼り付けすることができる。しかしながら 、この方法は、もしも予めコーティングされた絶縁体またはキャリヤの供給者が それらの一方を提供しなければ、生産工程および適用する機械の資本的コストが 増大する。予めコーティングされた絶縁体またはキャリヤの利点は、これらの部 材が特定量のグリースを塗布し、かつ特定量のグリースは、コーティングされた 絶縁体またはキャリヤを放熱子と共に１対１のベースで注文することにより購入 することができることにある。しかしながら、熱グリースで予めコーティングさ れた上記の予めコーテイングされた絶縁体およびアルミニウムキャリヤの不利点 は、これらの部材を製造することが困難であることにある。 前述したように、この技術におけるその他の方法は、熱グリースの代わりの役 目をする材料のパッドを創造する試みを従来行ってきた。これらの製品のうちの いくつかの製品は絶縁体であるが、いくつかのより最近の変型は絶縁体ではない 。このようなパッドは、熱を強化する製品の使用と関連した廃棄物および不正確 な用途を低減するけれども、かかるパッドはしばしばより高価でありかつグリー スの熱的性能を提供しない。それゆえに、グリースの熱的性能が放熱子と放熱部 品との間のより良好な熱的関連を創造するために有利に利用できる製品を提供す ることが望ましいと考えられられる。そのうえ、熱グリースの浪費、こぼれおよ び過剰な適用を減少しまたはなくすことがさらに望ましいと考えられる。それゆ えに、本発明の一つの目的は、熱グリースが正確にかつ制御された態様で適用さ れる製品および方法を提供することにある。本発明のさらに一つの目的は、生産 環 境に容易に適合しかつ既存の生産シーケンスの重大な変更または製造用工作機械 器具の変更を必要としない製品および方法を提供することにある。発明の要約 さて、本発明のこれらの目的およびその他の目的がコーティングおよび物質、 例えば、熱グリースを部品、例えば、放熱子に予め塗布することにより達成され ることが判明した。関連した領域は、保護シート、例えば、薄いフィルムまたは 紙で覆われる。アセンブラーが好ましくはその目的のために設けられた引裂用タ ブを使用して保護シートを除去する。保護フィルムが除去された後に、放熱子が マイクロプロセッサまたはその他の半導体デバイスまたは任意の熱源に組み立て られる。代替態様として、保護フィルムまたは保護紙を予めコーティングしかつ 部品に貼り付けることができる。 それゆえに、本発明は従来技術よりもいくつかの利点を提供する材料、例えば 、熱グリースの層で予めコーティングされた放熱子または順向(proactive）フィ ルムを開示している。一つの理由には、熱グリースの汚染および移行がコーティ ングされた領域を回路板またはその他の組立体中に放熱子を組み立てる前に除去 される保護フィルムで覆うことにより実質的に減少する。予めコーティングされ た放熱子を設けることにより、熱グリースが塗布される精度を増すことにより生 産性が高められ、従って、浪費および大掃除をなくすことができる。従って、本 発明は、また、放熱子の領域を完全にコーティングし、または部分的に選択コー ティングすることができ、代替態様として、保護フィルムを予めコーティングす ることができる放熱子を熱グリースで予めコーティングするための改良された方 法に関する。このコーティングは、スクリーン印刷またはパッド印刷プロセスに より達成されることが最も好ましい。保護フィルムが該フィルムの除去を容易に するために引裂用タブを備えていることが最も好ましい。最後に、本発明は、ま た、熱グリースが塗布されかつ保護フィルムで覆われる領域を有する放熱子を使 用して放熱子を取り付ける改良された方法を開示している。図面の簡単な説明 図１は本発明の好ましい一実施例の斜視図であり、かつ 図２は本発明の代替実施例の斜視図である。好ましい実施例の詳細な説明 さて、図１を参照すると、好ましい一実施例においては、放熱子１０は、放熱 側１２から延在する複数のフィン１１と、放熱側１２と反対側の部品に面する側 １４とを備えている。部品に面する側１４は、材料１００の層で被覆されかつ保 護フィルム１１０が材料１００の層上に重ねられている。図１は、例示の目的の ために、材料１００の層を露出するために上方に曲げられた保護フィルム１１０ の一つの隅部を示す。しかしながら、放熱子１０が通常材料１００の層上に保護 材料のシートを重ねた状態で出荷されることは理解されよう。 材料１００の層は、熱グリースを含むことが最も好ましく、熱グリースの使用 は、前述したように、この技術においてよく知られている。しかしながら、熱グ リースがこの明細書に開示した概念を利用することができる材料の唯一の型式で はないことは理解されよう。種々のその他の特性を高めるコーティング、例えば 、導電性粉末、ゲル、分散液（dispersions）等ならびに衝撃を吸収する撓み性 （compliant）コーティングを使用することができる。図１には、材料１００の 層は、保護フィルム１１０が再び例示の目的のために持ち上げられた状態で示し てあることを除いて、幻想線で示してある。 大部分の実施例においては、材料１００の層が図１に示すように部品に面する 側１４の実質的に全体にわたって塗布されている。しかしながら、図２から理解 されるように、材料１００の層は、代替方法として、部品に面する側１４の選択 された部分にわたって塗布することができる。ある好ましい実施例においては、 保護フィルム１１０が部品に面する側１４の一つまたはそれ以上の端縁において 材料１００の層に接着されている。図２に例示した実施例においては、材料でコ ーティングされた領域を幻想線で示してある。図１または図２の実施例のいずれ においても、保護フィルム１１０が部品に面する側１４全体上に配置されること が好ましい。とはいえ、本発明が保護フィルムがいくつかの部分で製造された不 連続な形態であり、または切り裂かれ、または穿孔され、またはさもなければ、 部品に面する側１４全体を被覆しない実施例を企図していることが理解されよう 。ある好ましい実施例においては、保護フィルム１１０の少なくとも一部分が放 熱子１０の端縁を越えて延在している。保護フィルム１１０の一部分が放熱子１ ０ の一つの端縁を越えて延在しかつ取外し用タブ１１２を形成していることが最も 好ましい。 本発明は保護フィルム１１０を任意の好適な材料から製造することができるこ とを意図している。当業者により容易に理解されるように、好適な材料は、外部 の包装を汚染しないように保ちかつ塗布された正確な量のグリースを保存するた めに、部品から容易に外され、熱グリースが塗布された状態で露出されるために 劣化を阻止しかつ熱グリースの吸収を阻止する材料を含む。好ましい実施例にお いては、保護フィルム１１０は、透明な材料を備えているが、代替方法としてコ ート紙製品から製造することができる。 本発明の別の局面によれば、熱グリースを放熱子に塗布する改良された方法が 開示されている。好ましい一実施例においては、本発明の方法は、熱グリースを 受け入れるための領域を確認し（identify）かつ熱グリースをその領域に塗布す る工程を含む。その後、熱グリースは、保護フィルムで覆われる。本発明の代替 実施例は、熱グリースを保護フィルムの予め選択された領域に塗布し、その後、 コーティングされた熱フィルムを放熱子またはその他の部品に貼り付け、それに より該フィルムのグリースが塗布された側を部品と接触させることを含む。 当業者により理解されるように、本発明により、熱グリースを放熱子の表面に 塗布するためのいくつかの技術がある。本発明の好ましい一実施例を表す一つの 技術は、グリースを放熱子の表面にスクリーン印刷することである。別の好まし い一実施例においては、スクリーン印刷のかわりにパッド印刷を行うことができ る。この実施例においては、ゴムパッドまたはその他の好適なキャリヤがグリー スでコーティングされかつ部品または保護フィルムのいずれかに貼り付けられる 。パッドが除去されるときに、熱グリースの「印刷された」領域（“printed ar ea”）が適切な領域に付着される。コーティングの厚さの測定は、試行錯誤で容 易に測定することができ、かつ不適当な量の実験を必要としない。 熱グリースがスクリーン印刷またはその他の技術により塗布されるか否かにつ いては、本発明は個々の領域が選択的にコーティングされる方法ならびに部品の 表面全体がコーティングされる方法を意図している。グリースが塗布された後に 、熱グリースを覆う工程が行われ、かつこの工程は熱グリースにプラスチックフ ィ ルム、コート紙またはその他のフィルムを貼り付けることが好ましい。 そのうえ、前述したように、部品が熱グリースでコーティングされることが好 ましいが、保護フィルムが先ずコーティングされ、その後、コーティングされた フィルムが部品に貼り付けられる工程が構想される。 本発明の別の局面は、放熱子を取り付けるための改良された方法を開示するこ とにある。本発明のこの局面によれば、保護裏張り（protective backing）が放 熱子から取り外され、かつ放熱子が取り付けられる。保護裏張りを取り外す工程 は、引裂用タブを掴む工程を含み、引裂タブには、前述したように、本発明の好 ましい実施例が供給されることが好ましい。 本発明の好ましい実施例の上記の説明が材料、例えば、熱グリースを放熱子に 塗布し、その後、保護フィルムを熱グリースに貼り付けることからなっているけ れども、保護フィルム１１０がコーティング、例えば、熱グリースにより最初に 連続的にまたは不連続的にコーティングされ、その後、保護フィルム１１０また は該フィルムの一部分が部品、例えば、放熱子の裏面に貼り付けられる実施例に 同様に適用可能でありかつ該実施例に関連していることが理解されよう。 以上、本発明のある実施例を開示しかつ詳細に記載したが、これらの実施例は 、本発明を例示する目的のために記載しており、本発明がこれらの実施例に限定 されるものではない。当業者は、前記の明細書を再検討することにより、本発明 の多数の変更、変型および適応性を実施可能であることを直ちに理解するであろ う。このような代替実施例は、形態および機能において異なっているが、本発明 の精神を使用しかつ該精神により達成される。従って、本発明の完全な範囲を決 定するために、添付の請求の範囲を参照すべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】１９９７年１０月２１日 【補正内容】 請求の範囲 １．放熱子において、 放熱部材と、前記部材の放熱側から延在する複数のフィンとを備え、前記部材 は放熱側と反対側の部品に面する側を有し、 前記部材の部品に面する側は上に珪素を含む熱グリースの層が配置されている 領域を含み、さらに、 前記熱グリースの層上の保護フィルムを備えている放熱子。 ２．削除 ３．上に該材料の層が付着している領域が部品に面する側全体である請求の範 囲第１項に記載の放熱子。 ４．上に材料の層が配置されている領域が部品に面する側の一つまたはそれ以 上の選択された部分である請求の範囲第１項に記載の放熱子。 ５．保護フィルムが部品に面する側全体上に配置されている請求の範囲第１項 に記載の放熱子。 ６．保護フィルムの少なくとも一部分が部品に面する側の一つの端縁を越えて 延在している請求の範囲第１項に記載の放熱子。 ７．部品に面する側の端縁を越えて延在している保護フィルムの部分が取外し 用タブを形成している請求の範囲第６項に記載の放熱子。 ８．保護フイルムが透明な材料を含む請求の範囲第１項に記載の放熱子。 ９．保護フィルムがコート紙製品を含む請求の範囲第１項に記載の放熱子。 １０．保護紙が材料の層に部品に面する側の端縁に接着されている請求の範囲 第９項に記載の放熱子。 １１．熱グリースを放熱子に塗布する方法において、 熱グリースを受け入れるための領域を確認し、 熱グリースを領域に塗布し、かつ 熱グリースを保護フィルムで覆う工程を含む熱グリースを放熱子に塗布する方 法。 １２．熱グリースを領域に塗布する工程がスクリーン印刷工程を含む請求の範 囲第１１項に記載の方法。 １３．熱グリースを領域に塗布する工程がパッドによる印刷を含む請求の範囲 第１１項に記載の方法。 １４．熱グリースを領域に塗布する工程が部品の別々の部分を選択的にコーテ ィングすることを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。 １５．熱グリースを領域に塗布する工程が部品の全表面をコーティングするこ とを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。 １６．熱グリースを領域に塗布する工程が熱グリースを保護基材に塗布する工 程を含む請求の範囲第１１項に記載の方法。 １７．放熱子を取り付ける方法において、 材料でコーテイングされた表面を露出させるよう放熱子から保護フィルムを取 り外し、かつ 放熱子を取り付ける工程を含む方法。 １８．保護フィルムを取り外す工程が引裂用タブを掴む工程を含む請求の範囲 第１７項に記載の方法。 １９．削除 ２０．削除 ２１．材料の層が不連続である請求の範囲第１項に記載の放熱子。 ２２．保護フィルムが引裂用タブを含む請求の範囲第１項に記載の放熱子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．熱グリースを領域に塗布する工程がスクリーン印刷工程を含む請求の範囲 第１１項に記載の方法。放熱側から延在する複数のフィンと、放熱側と反対側の 部品に面する側とを備えている放熱子において、部品に面する側が上に材料の層 が付着される領域を備えかつ保護フィルムが前記材料の層上に配置されている放 熱子。 ２．材料の層が熱グリースを含む請求の範囲第１項に記載の放熱子。 ３．上に該材料の層が付着している領域が部品に面する側全体である請求の範 囲第１項に記載の放熱子。 ４．上に材料の層が配置されている領域が部品に面する側の一つまたはそれ以 上の選択された部分である請求の範囲第１項に記載の放熱子。 ５．保護フィルムが部品に面する側全体上に配置されている請求の範囲第１項 に記載の放熱子。 ６．保護フィルムの少なくとも一部分が部品に面する側の一つの端縁を越えて 延在している請求の範囲第１項に記載の放熱子。 ７．部品に面する側の端縁を越えて延在している保護フィルムの部分が取外し 用タブを形成している請求の範囲第６項に記載の放熱子。 ８．保護フイルムが透明な材料を含む請求の範囲第１項に記載の放熱子。 ９．保護フィルムがコート紙製品を含む請求の範囲第１項に記載の放熱子。 １０．保護紙が材料の層に部品に面する側の端縁に接着されている請求の範囲 第９項に記載の放熱子。 １１．熱グリースを放熱子に塗布する方法において、 熱グリースを受け入れるための領域を確認し、 熱グリースを領域に塗布し、かつ 熱グリースを保護フィルムで覆う工程を含む熱グリースを放熱子に塗布する方 法。 １２．熱グリースを領域に塗布する工程がスクリーン印刷工程を含む請求の範 囲第１１項に記載の方法。 １３．熱グリースを領域に塗布する工程がパッドによる印刷を含む請求の範囲 第１１項に記載の方法。 １４．熱グリースを領域に塗布する工程が部品の別々の部分を選択的にコーテ ィングすることを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。 １５．熱グリースを領域に塗布する工程が部品の全表面をコーティングするこ とを含む請求の範囲第１１項に記載の方法。 １６．熱グリースを領域に塗布する工程が熱グリースを保護基材に塗布する工 程を含む請求の範囲第１１項に記載の方法。 １７．放熱子を取り付ける方法において、 放熱子から保護フィルムを取り外し、かつ 放熱子を取り付ける工程を含む方法。 １８．保護フィルムを取り外す工程が引裂用タブを掴む工程を含む請求の範囲 第１７項に記載の方法。 １９．放熱側から延在する複数のフィンと、放熱側と反対側の部品に面する側 とを備えている放熱子において、放熱側が材料の層で覆われかつ保護フィルムが 該材料の層上に配置されている放熱子。 ２０．材料の層が熱グリースを含む請求の範囲第１９項に記載の放熱子。 ２１．材料の層が不連続である請求の範囲第１９項に記載の放熱子。 ２２．保護フィルムが引裂用タブを含む請求の範囲第１９項に記載の放熱子。