JPS59145547A - 放熱シ−トの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はノ平ワートランジスタや集積回路等の発熱性電
子部品から発生する熱を放熱フィン等に伝熱させる電気
絶縁性及び熱伝導性にすぐれた放熱シートの製造法に関
する。一般に、発熱性電子部品は、熱に弱く、シばしば
破壊を生ずるため、その発生する熱をすみやかに放熱フ
ィン等によって除去するために発熱性電子部品と放熱フ
ィンとの間に熱伝導性の良好な放熱シートを介在させて
いる。

従来からこの種の放熱シートとしてＨ，、（１）雲母や
ポリエステルフィルムにグリースを塗布したもの、（２
）合成ゴムに無機充填材、例えば雲母、アルミナ、シリ
カ、窒化硼素等を単独又は併用させたものなどがある。

（特開昭５４−６１２５３号公報） しかし、前者は、安価であるが、熱伝導性が十分でなく
、また、グリース等を塗布する工程を必要とするので、
繁雑であると共に短期間で劣化する欠点がある。

また後者は、長期の安定性にすぐれ、しかもグリースを
使用ないという利点はあるが、熱伝導性及び耐コロナ性
に劣るので好ましくない。なおこれらの中、窒化硼素を
用いたものは誘電率が低く、これらの欠点はないが引張
り強度が低いという欠点がある。

又、窒化硼素と金属酸化物を併用したものは熱伝導率が
放熱シートとしての特徴を出せる稈大きな値が得られて
いない。通常熱伝導性の良い放熱シートの熱伝導率は５
Ｘ１０”ｃ　ａ／−／　ｔｙｎ　度℃　　程度の値を示
すものであるが、窒化硼素と酸化物の併用した放熱シー
トはそり、以下であυ、酸化物単独使用放熱シートの値
と大きい差はなく、高価な窒化硼素粉末を利用するメリ
ットが生かされていなかった。

本発明はこれらの欠点を解決したもので、無機充填材と
して窒化硼素と特定の無機酸化を吻とを特定の割合で合
成ゴムに充填して成形することにより、窒化硼素の熱伝
導性、電気絶縁性特に？ｉｉｔコロナ性を維持すると共
に、充分な引張り強度を具えた実用的にすぐれた放熱シ
ートの製造法ケ提供しようとするものである。

すなわち、本発明は、無機充填材を合成フ゛ノ・に充填
した放熱シートの製法に給いて、無機充填材として（Ａ
）成分が窒化硼素、（Ｂ）成分がアルミナ、シリカ、マ
グネシア、亜鉛及び雲母から選ばれた１種以上の金属酸
化物を（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量が５０〜７０
容量係、しかも（Ａ）成分が（Ｂ）成分に対し体積比で
０．３〜３となるように合成ゴムに添加し、常法によシ
成形加硫することを特徴とする。

以下、さらに具体的に本発明を説明する。

本発明において、合成ゴムとは電気絶縁性を有するゴム
弾性を具えたものであって、具体的には７リコーンゴム
、弗素ゴム、エチレンプロピレン系のゴムなどがあげら
れる。

無機充填材としては（Ａ）　１Ｍ、分及び（Ｂ’ｌ成分
の二成分のものが使用される。すなわち、（Ａ）成分の
ものは窒化硼素の粉末であり、これｌｄ：　’ｒｈ常そ
の製法によって物性は多少異なるが、特にその形状がリ
ン片状、偏平状であるので、放熱シートの熱伝導性に対
して方向性を有するので好ましい結果を与えるものであ
る。（Ｂ）成分はアルミナ、シリカ、マグネシア、亜鉛
華、雲母などから選ばれた１種以上の金属酸化物からな
る粉末である。

本発明の放熱シートを製造するには無機充填材と合成コ
゛Ｊ・とをロール、ドクターブレード１どの常法のシー
ト成形法によって混合成形して熱加硫又は加圧加硫し７
てシートとすればよい。無機充填材と合成ゴムとの割合
は放熱シートを構成する材料に対して５０〜７０容量係
であり、５０容量係未満では熱伝導性不良であり、また
７０容量係をこえるとシートは硬′ｎとなるか、もろく
なるかなどして引張り強度が低下し、発熱性電子部品の
放熱シートとじて使用する際には密着性が悪く実用的で
ない。

また本発明において、無機充填材として（Ａ）成分及び
（Ｂ）成分を充填するが、その割合は（Ａ）成分が（Ｂ
）成分に対して体積比が０．３〜３である。

その（土山は（Ａ）成分の（Ｂ）成分に対する体積比が
０．３未満では、熱伝導性が急激に低下し、かつ耐コロ
ナ性も悪くなる。また体積比が３を越えるとシートの引
張り強度が低下するからである。

一般に、高熱伝導性の無機光１ｆｔｔ材と低熱伝導性の
無機充填材を混合Ｉ７充填己た合成ゴノ・のシートの熱
伝導性は各々の無機充填材を単味で用いた場合の中間の
熱伝導性を示すが、本発明においては高熱伝導性の無機
充填材として（Ａ）成分である窒化硼素を用いることに
より（Ｂ）成分と混合して使用しても、（Ａ）成分の（
Ｂ）成分に対する体積比が０．３以上の領域で（−ｔシ
ートの熱伝導性はほとんど低下しない３、本発明で用い
る窒化硼素は、熱伝導性を向上させるために粒径が１μ
以下の微粉を５０容計係以上含まない粉末が好ましく、
（Ｂ）成分の無機充填材としては、通常の合成ゴム用充
填材としては使用可能なものであれば良く、焼成品又は
電融品であっても差支えはない。

なお、前記した本発明の材料である合成ゴム組成物は、
放熱シートのみならす、成形品としても又は、ガラス繊
維クロス等に塗布し５て絶縁材としても用いることがで
きる。

本発明の放熱シートは、窒化硼素、無機光ｇ１１材及び
合成ゴノ・を均一に混合し、成形してシート状にしたも
ので高い熱伝導性と耐コロナ性をそなえ、引張り強度に
優わ、たものである。

以下、本発明の実施例を示（７、更に本発明の詳細な説
明する。

実施例１゜ ソリコーンゴム１００重量部に対し、過酸化物を０．５
重量部、更に第１表に示す粒度の窒化硼素、アルミナ、
シリカ、マグネシア、天然の雲母、亜鉛華を第２表に示
す割合で配合し、これをロール法により混練してシート
（厚さ０．４　ｔｒａｎ　）を成形した。。

次いで、これを温度１５０℃、圧力５０　Ｋｙ／ｃｒｌ
で加硫した。これらのシートの物性試験を行ない、その
結果を第２表に示めす。なお表中実験Ｎα１，５，６，
７，１０，１１，１２゜１３．１７．１８ｉｌ″ｊ：比
較例である。

合成ゴムを弗素コ゛ムに変えた、以外は実施例１と同様
に行った結ｉｐ：は実施例゛１と同様であった。

実施例３゜ 合成ゴムをエチレン−プロピレン系ゴムに変えた以外は
実施例１と同様に行った結果は実施例１と同様であった
。

第　　１　　表 なお、表に記載した物性は次の方法によった。

（１）絶縁放熱シートの熱伝導率−、パワートランジス
ターＴＯ−３型のケース（ヒーター内蔵）と放熱板（銅
板）との間に挾持し１、熱抵抗Ｒを求めた。

ＸＡ 但し、■はヒーターの電源箱、圧、Ａはｍ、流値、’ｒ
、　ｒ、：ＩパワートランジスターＴ　（’）　−３型
ケースの温度、ＴＱ　は放熱板の温度である。

熱伝導率λ＝　Ｌ　／　ＲＸ’Ｓ　　　ｃａｔ／ｃｍ、
　ｓｅｅ、　　℃但し、Ｒは熱抵抗値、Ｓｉｉヒーター
を内蔵するケースと接触する部分の放熱シートの面積、
ｔは放熱シートの厚みである。

（２）破壊電圧（ｉｔｌコロナ性）の測定は、日本計測
器製作所製同へ周式コロナ測定器を用いた。（上部電極
２５鴫φ、下部電極７５ｍｍφ、最小検出値は１００ピ
コクーロンに調整） （３）引張り強度はＪＩＳ　Ｋ−６３０１によった。

特許出願人　　電気化学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無機充填材を合成ゴムに充填した放熱シートの製法にお
   いて、無機充填剤として（Ａ）成分が窒化硼素、（Ｂ）
   成分がアルミナ、シリカ、マグネシア、亜鉛及び雲母か
   ら選ばれた１種以上の金属酸化物を用い、その（Ａ）成
   分と（Ｂ）成分との合計量が５０〜７０容量係、シかも
   （Ａ）成分が（Ｂ）成分に対し体積比で０．３〜３とな
   るように、合成ゴムに添加し、常法によって成形加硫す
   ることを特徴とする放熱シートの製造法。