JPS5964355A - 多層構造の絶縁放熱シ−ト - Google Patents

多層構造の絶縁放熱シ−ト

Info

Publication number
JPS5964355A
JPS5964355A JP58138392A JP13839283A JPS5964355A JP S5964355 A JPS5964355 A JP S5964355A JP 58138392 A JP58138392 A JP 58138392A JP 13839283 A JP13839283 A JP 13839283A JP S5964355 A JPS5964355 A JP S5964355A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat dissipation
sheet
boron nitride
thermal conductivity
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP58138392A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6226906B2 (ja
Inventor
幸雄 大原
佐藤 新世
桧山 茂雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
Priority to JP58138392A priority Critical patent/JPS5964355A/ja
Publication of JPS5964355A publication Critical patent/JPS5964355A/ja
Publication of JPS6226906B2 publication Critical patent/JPS6226906B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

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、絶縁放熱シート、特に発熱性電子部品の内部
で発生する熱を効率良く放熱フィン又は金属放熱板に伝
えると共に、高強度を有し、取扱い容易な多層構造の絶
縁放熱シートに関する。
従来、パワートランジスターやハイブリット・パワーア
ンプIC等の発熱性電子部品は、多量の熱の発生により
、その特性を劣化したり破損するため、絶縁放熱シート
を介して放熱フィン又は金属放熱板に取り付けられてい
た。
一方、電子工業界では回路の集積化が進み、その広い空
間を占める放熱フィンや金属放熱板は小型で非常に熱効
率が良いものが製造されるようになったが、従来の熱伝
導性が十分でない絶縁放熱シートでは、小型で高性能の
放熱フィンや金属放熱板を用いても充分な放熱効果が得
られず、熱伝導性の優れた絶縁放熱シートが要望されて
いた。
そのため、シリコーンゴムに熱伝導率の高い窒化硼素を
含有した絶縁放熱シートが使用されるようになった。こ
れは熱伝導性及び、発熱性電子部品と放熱フィン又は金
属放熱板との密着性が良好であり、またこれを用いるこ
とにより小型で高性能な放熱フィンや金属放熱板の性能
を充分発揮することができるようになった。
このような絶縁放熱シートは、ロール方式、カレンダ一
方式又はドクタープレー1゛方弐等によって製造されて
いる。しかし、一般的に窒化硼素は本来優れた熱伝導率
を有するものであるが、シリコーンゴムに大量に混合す
るとシリコーンゴムの弾性が失われ、強度が低下したり
、成形不可能となったりして混合量は重量比にして1:
1程度であった。
絶縁放熱シートは、少なくとも6×1α’cal 7c
m、sec、、 ”C程度の熱伝導率を要し、高い熱伝
導率をflるために、窒化硼素の添加量を増加すると絶
縁放熱シートはゴムの特性を失ない、発熱性電子部品や
放熱フィンへの密着性の悪いものとなり、更に、成形不
可能となる。
また、市販の放熱シートは放熱フィンの表面上及びトラ
ンジスター裏面上に凹凸やパリなどがあって、トランジ
スターと放熱フィンを絶縁するには通常0.3 mm以
上の厚さのものを用いる必要があるが、例えばTO−3
タイプのトランジスタは0.3mm1u上の厚さでその
熱抵抗として0.3℃/W以下の物f?Lが要求されて
いる。従って、絶縁放熱シートの熱伝導率はシートの接
触抵抗などを考慮する必要があり、熱抵抗(℃/W)を
測定し、その値から熱抵抗を逆算した熱伝導率として、
6×1げ3cal 7cm、sec、 ”C以上が必要
である。
本発明はこれらの欠点を解決することを目的とするもの
で、特定の結晶性を有する窒化硼素を選ぶことにより、
シリコーンゴムに大量に充填してもゴム特性の低下が少
なく、優れた熱伝導性を有する絶縁放熱シートが得られ
ることを見出して完成したものであり、更に、その表面
又は内部に網目状絶縁物を配することにより強度を増加
したものである。
すなわち、本発明は黒鉛化指数が20以下であるか、叉
ば結晶子の大きさが5OA’Ja上である窒化硼素を、
シ1片1−ンゴム1重量部に苅し、2重量部以上含有し
てなるシートの表面又は内部に少なくとも1層の網目状
絶縁物を配したことを特徴とする。
以下、本発明の詳細な説明する。
窒化硼素の結晶性を定量的に規定する場合、黒鉛化指数
(Graphitization Index)と結晶
子の大きさくり、c)によって表わすのが一般的である
黒鉛化指数とは次式で与えられる数値である。
[I]]槓 (102) 黒鉛化指数はX線回折パターンの各々の回折ピークの面
積比で表わされ、完全に結晶化した窒化硼素では1.6
であるが、窒化硼素の結晶性が悪くなるに従って1.6
より大きくなる。すなわち黒鉛化指数の小さいほど熱伝
導率は高くなる。また、一方、窒化硼素の結晶子の大き
さくLc)は次式%式% 結晶子の大きさく1−C)は、窒化硼素の六角網面の積
み市なりの方向の大きさを表わし、λはX線の波長、K
は形状因子である。βは結晶子の大きさに基づく回折線
の拡がりであり、2θは回折角であり、窒化硼素の場合
には(002)面のX線回折ピークより求める。窒化硼
素の熱伝導率は結晶子の大きさくLc)が大きくなるほ
ど高くなる。
絶縁放熱シートは、シリコーンゴムと窒化硼素を主成分
とし、通常はロール方式、カレンダ一方式、又はドクタ
ーブレード方式等によって混合し、グリーンシートとし
た後に、加熱加硫することによって製造されるが、特に
l・フタ−ブレート方式%式% しかし、黒鉛化指数が20を越える窒化硼素は結晶性が
不良で熱伝導率が低く、6 X 10−’cal 7c
m、sec、“C以上の熱伝導率を有する絶縁放熱シー
1へを製造するには、シリコーンゴム1重量部に対し窒
化硼素が5.7重量部以上を必要とし、得られた絶縁放
熱シートは硬く、ゴムの特性が失なわれ、発熱性電子部
品との密着性が悪くなる。
また結晶子の大きさくLc)が50人未満の窒化硼素は
結晶性が不良で熱伝導率が低く、6×1O−3cal 
7cm、sec、 ’C以上の熱伝導率を有する絶縁放
熱シートを製造するには、シリコーンゴム1重量部に対
し窒化硼素が6.0重量部以上を必要とし、得られオこ
絶縁放熱シートは硬(、ゴムの特性か失われ、発熱性電
子部品との密着性が悪く、小型高性能の放p4Hフィン
の高性能を発揮できない。
このため、ゴム特性を失なわず、かつ熱伝導率の高い絶
縁放熱シートを製造するためには、黒鉛化指数が20以
下であるか、又は結晶子の大きざ(1、C)が50Å以
上である窒化硼素を用いる必要がある。
なお本発明において黒鉛化指数が20以下、結晶子の大
きさを50Å以上としたが、この要件を両者満足するも
のであっても何ら差支えはない。
更に、シリコーンゴムと、窒化硼素の配合割合は、シリ
コーンゴム1重量部に対し、窒化硼素は2重量部以上を
必要とし、2重量部未満では、熱伝導率が低く好ましく
ない。本発明によれば、2重量部をはるかに越える量の
窒化硼素を混合してもシリコーンゴムの弾性が充分に確
保される。
本発明に係る網目状絶縁物としては、電気絶縁性と引張
り強度を有するシート状物であればよく、例えばガラス
繊維シート、ガラス繊維クロス等が用いられる。これら
網目状絶縁物は50〜100μ程度の薄いものでよく、
グリーンシートと積層後加熱加硫してもよい。又、網目
状絶縁物は表面に積層しても、内部に積層してもよく、
その両者であっても多段であってもよい。網目状絶縁物
を配するとたとえ1層であっても100 Kg/cIA
以上の引張り強度が得られる。
更に、窒化硼素とシリコーンゴムに他の充填物、例えば
アルミナ等を添加した絶縁放熱シートにおいても、本発
明で用いる特性を有する窒化硼素を使用すると熱伝導率
が高く絶縁放熱シートとして有効である。
このように、本発明の絶縁放熱シートは、熱伝導率が高
く、またゴム弾性を有しており密着性が良く、引張り強
度も高く、発熱性電子部品の熱を効率良く放熱フィンや
金属放熱板に伝えることができ、取扱上も優れたもので
ある。
以下、実施例を挙げて本発明を説明する。
なお、以下の実施例及び比較例において、絶縁放熱シー
トの熱伝導率は現実の使用状態に近似した条件で測定し
た。すなわち、絶縁放熱シートをパワートランジスタT
O−3型のケース(ヒーター内蔵)と放熱板(銅板)と
の間に挟持し、熱抵抗Rを次式により求めた。
但し7、■はヒーターの電源電圧、Aは電流値、T、は
パワートランジスタTO−3型ケースの温度、T2は放
熱板の温度である。
熱伝導率λ−β/ (Rx S) cal /sec、
cm、 ”C但し、Rは熱抵抗値、Sはヒーターを内蔵
するケースと接触する部分の放熱シートの面積、lは放
熱シートの厚みである。
実施例1 シリコーンゴム1重量部に対して、黒鉛化指数が19で
粒径400μm以下の窒化硼素粉末を3.6重量部充填
混合してグリーンシートとした後、その表面に゛厚さ7
0μのガラス繊維シートを積層し、これを加熱加硫して
厚さ0.4 mmの2層構造の絶縁放熱シートを得た。
得られた絶縁放熱シートの熱伝導率は6.I X 10
7’cal /sec、cm、 ”Cであり、引張り強
度は100〜120 Kg / c+(であり、発熱性
電子部品との密着性も良好であった。
また比較のため、黒鉛化指数が21で同一粒径の窒化硼
素を用い絶縁放熱シートを作成した。熱伝導率6;IX
I O’cal /sec、cm、 ’Cを得るために
は、シリコーンゴム1重量部に対して5,7重量部を必
要とし、加硫後のシートはゴム弾性がなく、発熱性電子
部品との密着性は不良であった。
実施例2 シリコーンゴム1重量部に対して、結晶子の大きさく 
L C,)が60人で粒径400μm以下の窒化硼素粉
末を3.8重量部を充填混合してグリーンシー)・とじ
た後、ガラス繊維クロスを中央に挟んで加熱加硫して厚
さ0.45mmの3層構造の絶縁放熱シートを得た。得
られた絶縁放熱シートの熱伝導率は6.OX1σ3ca
l /sec、cm、 ”C1引張り強度は100〜1
50Kg/c+Aであり、発熱性電子部品との密着性は
良好であった。
また比較のため、結晶子の大きさくLc)が40人で同
一粒径の窒化硼素を用い熱伝導率6.0×10’cal
 /sec、cm、 ’cの絶縁放熱シートを作成した
が、シリコーンゴム1重量部に対して6.Offi量部
の窒化硼素が必要であり、加硫後のシートはゴム弾性が
無く発熱性電子部品との密着性は不良であった。
実施例3 シリコーンゴム1重量部に対し、黒鉛化指数が1.7で
粒径400μm以下の窒化硼素を3.0重量部充填して
得たグリーンシートの両面に薄いガラス繊維シートを配
した後、加硫して厚さ0.4 mmの絶縁放熱シートを
得た。この絶縁放熱シートの熱伝導率は9.OX 10
’cal /sec、cm、 ”Cであり、発熱性電子
部品との密着性は良好であり、強度も充分であった。
また比較のため、黒鉛化指数25の窒化硼素を用いて熱
伝導率が9.OXl 0−3cal /sec、c、m
、 ”cの絶縁放熱シートを得るには多量の窒化硼素を
充填する必要があり、シート状に成形することは不可能
であった。
実施例4 シリコーンゴム1重量部に対して結晶子の大きさくLc
)が10000人で粒径400μm以下の窒化硼素粉末
を3.6重量部充填し、グリーンシートとした後、薄い
ガラス繊維をその表面に配した。
加熱加硫して厚さ0.4 mmの絶縁放熱シートを得た
この絶縁放熱シートの熱伝導率は10.OX I O’
cal/sec、cm、 ’Cであり、発熱性電子部品
との密着性は良好であり、強度も充分であった。
比較のため、結晶子の大きさくLc)が45人の窒化硼
素を用いて熱伝導率が10.OX1σ’cal /se
c、cm、’cの絶縁放熱シートを得るには、多量の窒
化硼素を充填する必要がありシート状に成形することば
不可能であった。
特許出願人 電気化学工業株式会社 代理人 弁理士  鈴 木 定 子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 黒鉛化指数が20以下であるか、又は結晶子の大きさが
    50Å以上である窒化硼素を、シリコーンゴム1重量部
    に対し、2重量部以上含有してなるシートの表面又は内
    部に少なくとも1層の網目状絶縁物を配したことを特徴
    とする多層構造の絶縁放熱シート。
JP58138392A 1983-07-28 1983-07-28 多層構造の絶縁放熱シ−ト Granted JPS5964355A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58138392A JPS5964355A (ja) 1983-07-28 1983-07-28 多層構造の絶縁放熱シ−ト

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58138392A JPS5964355A (ja) 1983-07-28 1983-07-28 多層構造の絶縁放熱シ−ト

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5964355A true JPS5964355A (ja) 1984-04-12
JPS6226906B2 JPS6226906B2 (ja) 1987-06-11

Family

ID=15220866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58138392A Granted JPS5964355A (ja) 1983-07-28 1983-07-28 多層構造の絶縁放熱シ−ト

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5964355A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010137562A (ja) * 2008-11-12 2010-06-24 Nitto Denko Corp 絶縁性熱伝導シートの製造方法、絶縁性熱伝導シート及び放熱部材
CN108859324A (zh) * 2018-04-26 2018-11-23 东莞市博恩复合材料有限公司 绝缘硅胶垫片及其制备方法和设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996026973A1 (fr) * 1995-02-28 1996-09-06 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha FILM D'EXCELLENTE RESISTANCE A EFFET DE COURONNE ET CONDUCTEURS, BOBINES ET MOTEURS ISOLES l'UTILISANT COMME MATERIAU ISOLANT

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49130399A (ja) * 1973-04-19 1974-12-13
JPS5297500U (ja) * 1976-01-20 1977-07-21
JPS52101000U (ja) * 1976-01-30 1977-07-30
JPS5461253A (en) * 1977-10-25 1979-05-17 Hitachi Cable Ltd Electrical insulator having improved thermal conductivity

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49130399A (ja) * 1973-04-19 1974-12-13
JPS5297500U (ja) * 1976-01-20 1977-07-21
JPS52101000U (ja) * 1976-01-30 1977-07-30
JPS5461253A (en) * 1977-10-25 1979-05-17 Hitachi Cable Ltd Electrical insulator having improved thermal conductivity

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010137562A (ja) * 2008-11-12 2010-06-24 Nitto Denko Corp 絶縁性熱伝導シートの製造方法、絶縁性熱伝導シート及び放熱部材
CN108859324A (zh) * 2018-04-26 2018-11-23 东莞市博恩复合材料有限公司 绝缘硅胶垫片及其制备方法和设备

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6226906B2 (ja) 1987-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI244880B (en) Phase change thermal interface materials including polyester resin
TW503689B (en) Graphite-based heat sink
JP6023474B2 (ja) 熱伝導性絶縁シート、金属ベース基板及び回路基板、及びその製造方法
JP3654743B2 (ja) 放熱スペーサー
JP3182257B2 (ja) 放熱シート
KR20030057358A (ko) 전자소자를 냉각하는 방법 및 그 방법을 이용하는열전도성 쉬트
JP5405890B2 (ja) 熱伝導性成形体とその用途
JP2002164481A (ja) 熱伝導性シート
CN109659287A (zh) 传热构件用填料和传热构件
CN109504295B (zh) 多层结构导热硅橡胶及其应用
JPS5964355A (ja) 多層構造の絶縁放熱シ−ト
JP2003183498A (ja) 熱伝導性シート
JP3813301B2 (ja) 熱伝導性ゴム組成物および熱伝導性ゴムシート
JPH05167212A (ja) 金属ベース基板
JP2695563B2 (ja) 伝熱用材料
KR101920706B1 (ko) 절연성 방열 무기재 테이프 및 이의 제조방법
JP3558548B2 (ja) 樹脂成形体とその製造方法、及びそれを用いた電子部品の放熱部材
JPH05102355A (ja) 異方性熱伝導シートおよびその製法
JPH0565347A (ja) 異方性熱伝導シートの製法
JPS59145547A (ja) 放熱シ−トの製造法
JP2003309235A (ja) 放熱部材及びパワーモジュール
JPS5876437A (ja) 絶縁性熱伝導性組成物
CN211580515U (zh) 导热垫片
JP7153828B1 (ja) 熱伝導性シート
US20180305546A1 (en) Resin composition, and electronic component and electronic device using same