WO2004015768A1 - 放熱用部材及び接続構造体 - Google Patents

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WO2004015768A1
WO2004015768A1 PCT/JP2003/010112 JP0310112W WO2004015768A1 WO 2004015768 A1 WO2004015768 A1 WO 2004015768A1 JP 0310112 W JP0310112 W JP 0310112W WO 2004015768 A1 WO2004015768 A1 WO 2004015768A1
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heat
dissipating member
styrene
dissipating
thermoplastic resin
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PCT/JP2003/010112
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Kenichi Azuma
Atsushi Hasegawa
Shunji Hyodo
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Sekisui Chemical Co., Ltd.
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    • H01L23/373Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3737Organic materials with or without a thermoconductive filler
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    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • the present invention has excellent handling properties at room temperature, is interposed between a heating element and a heat radiating element, and has high flexibility, so that the heat generating element and the heat radiating element can be efficiently adhered to the heat radiating element.
  • a heat dissipating member capable of conducting heat generated from the heat dissipating member to the heat dissipating member and maintaining a close contact even when the temperature rises, and connecting the heat dissipating member and the heat dissipating member by the heat dissipating member.
  • the present invention relates to a connection structure comprising: Background art
  • a heat-dissipating member such as a heat-dissipating sheet is used to dissipate the heat generated from the heat-generating element by interposing the heat-generating element between the heat-generating element and the heat dissipating element.
  • the surface of heat generating elements and heat radiators is not smooth, so that the heat radiating members cannot adhere to the heat generating elements and heat radiating elements. If the contact area between them decreases, the efficiency of heat transfer from the heating element to the heat radiating element decreases, and the heat radiating performance of the heat radiating member cannot be sufficiently exhibited.
  • thermal resistance The thermal resistance between the heating element and the heat radiator is called thermal resistance.
  • heat-dissipating greases containing heat-conducting particles as heat-dissipating members; heat-dissipating sheets in which heat-conducting particles are dispersed in a flexible and resilient resin such as silicone rubber or acrylate-based resin. was used.
  • Japanese Patent Publication No. Hei 6-39591 discloses a silicon grease containing heat conductive particles such as zinc white, alumina and aluminum nitride. . Since such a heat radiation grease is a viscous substance having fluidity, a large contact area can be obtained when it is interposed between a heating element and a heat radiation element, so that excellent heat resistance performance can be exhibited. . However, when applying it to a heating element or a heat radiating element, the workability is low due to contamination of the surrounding area, etc. There are problems such as a high possibility that the thermal resistance performance changes due to variations.
  • Hei 6-88061 discloses a heat conductive tape in which thermally conductive particles are randomly dispersed in an acrylate ester-based resin. Since such a heat radiating sheet is a fixed sheet, it can be easily attached to a heating element or a heat radiating element, and can be provided with a certain gap when interposed between the heat generating element and the heat radiating element. Stable heat resistance performance can be exhibited. However, because of the lack of fluidity, it was not possible to obtain the same degree of flexibility as thermal grease, and it was difficult to achieve high thermal resistance.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-50992 discloses an ⁇ -olefin thermoplastic component having a melting temperature of about 50 to 60 ° C with respect to an acryl-based pressure-sensitive adhesive component. And a heat dissipating member mixed with a compound such as a paraffinic wax component having a melting temperature of about 60 to 70 ° C. are disclosed.
  • a voltage is applied, the temperature of the heat-generating body rises in these heat-radiating members, and when the temperature reaches the melting temperature of the mixed ⁇ -olefin-based thermoplastic component or paraffin-based mouth component, the member rapidly softens, The flexibility is improved and the heat resistance performance is improved.
  • the compound having such a melting temperature is a solid that has no adhesive property at a temperature of around 23 ° C, which is used for sticking to a heating element or a heat radiating element, an acrylic pressure-sensitive adhesive component containing it Adhesiveness is impaired, and sticking workability is reduced. Also, when the temperature of the heating element rises and exceeds the melting temperature, it takes some time for all the compounds to melt, so the temperature of the heating element once rises rapidly. Then, when the compound having a melting temperature is melted and the flexibility of the heat dissipating member is improved, and the heat generating member and the heat dissipating member are in close contact with each other and the heat transfer coefficient is improved, the temperature of the heat generating member rapidly drops.
  • an object of the present invention is to have excellent handling properties at room temperature, to be interposed between a heating element and a heat radiator, and to be closely attached to the heating element and the heat radiator by having high flexibility.
  • a heat-dissipating member that can efficiently conduct heat generated from the heat-emitting element to the heat-dissipating element and maintain a close contact state even when the temperature rises; and
  • An object of the present invention is to provide a connection structure formed by connecting a heat radiator.
  • the present invention relates to a heat dissipation member comprising a thermoplastic resin composition, which contains a thermoplastic resin and heat conductive fine particles and does not contain a compound having a melting temperature of 40 to 80 ° C.
  • the storage elastic modulus at 0.1 Hz is 50,000 Pa or more, and the shape is maintained, and at 50 to 80 ° C, it is 0.1.
  • storage modulus at H z is 4 0 0-50000 P a, and a amorphous, in 1 0 0 ° C, 0. 1 H storage modulus at z is 5 0 0 0 P This is a heat-radiating member that is less than or equal to a and is irregular.
  • the thermoplastic resin is preferably a styrene block copolymer and a Z or butyl rubber resin.
  • the styrene-based block copolymer, styrene one isoprene diblock percentage of Len 5 0 weight 0/0 or more and a styrene content of 2 5 wt 0/0 follows styrene-I Sopu Ren one styrene proc co More preferably, it is a polymer.
  • the thermoplastic resin composition preferably contains a solid aromatic thermoplastic resin as a main component at 23 ° C, and further contains a viscous xylene resin at 23 ° C.
  • connection structure formed by connecting a heat generator and a heat radiator by the heat radiator member of the present invention, wherein the heat radiator member can have a thickness smaller than before the heat generation due to the heat generated by the heat generator.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a measuring device used for measuring the thermal resistance of a heat radiation member.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a method for evaluating high-temperature fluidity in an example.
  • 1 represents a cooler
  • 2 represents a heat-dissipating member
  • 3 represents a bolt
  • 4 represents a thermostatic water bath
  • 5 represents an aluminum block.
  • the heat-dissipating member of the present invention has a storage elastic modulus at 0.1 Hz of not less than 50,000 Pa at 23 ° C. and has a fixed shape. Therefore, it can be used in the form of a regular sheet at a temperature of around 23 ° C, where the work of sticking to a heating element or a heat radiator is performed. 0 of 2 3 ° C. 1 If H Z when the storage modulus is less than 50,000 P a, difficult to handle too soft, sticking work is hard to do.
  • the heat-dissipating member of the present invention has a storage elastic modulus of 400 to 50,000 Pa at 0.1 Hz at 50 to 80 ° C. and is indefinite. Therefore, when the temperature of the heating element rises due to the application of voltage, the heat dissipating member rapidly softens, and when it reaches a temperature of 50 ° C to 80 ° C, its flexibility is improved. The contact area with the surface is improved, and excellent heat resistance performance is exhibited. If the storage elastic modulus at 0.1 Hz at 50 to 80 ° C is less than 400 Pa, the heat radiating member becomes too soft and flows out and separates from the heating element and the heat radiating element. If it exceeds 10,000 Pa, the heat-radiating member has low flexibility and cannot adhere to the heat-generating body or the heat-radiating body, so that sufficient heat resistance cannot be obtained.
  • the heat-dissipating member of the present invention has a storage elastic modulus of 0.1000 Pa or less at 500 ° C. at a temperature of 500 Pa or less and is indefinite. If the storage modulus at 0.1 Hz at 100 ° C. exceeds 500 Pa, it is difficult to process the sheet.
  • the storage elastic modulus can be measured, for example, using a dynamic viscoelasticity measuring device such as a dynamic analyzer RDAII manufactured by Rheometrics.
  • the heat-dissipating member of the present invention does not contain a compound having a melting temperature of 40 to 80 ° C, a phase transition phenomenon does not occur in this temperature range. In the present invention, such a rapid change in storage modulus between 40 ° C. and 60 ° C. without a phase transition phenomenon occurs. As the temperature of the heating element rises, the heat dissipating members gradually come into close contact with each other as the temperature of the heating element rises. There is no time delay between the increase in area and the development of excellent thermal resistance performance, so that the temperature of the heating element does not rise sharply and no temperature load is applied to the heating element.
  • thermoplastic resin composition that does not involve a phase transition phenomenon can be softened by heating it slightly at room temperature or slightly above room temperature, or the resin surface can become tacky, so it is handled as a heat dissipation member.
  • the heat dissipating member of the present invention is excellent in handleability because it can maintain a fixed shape at low temperatures.
  • the heat dissipating member of the present invention when the temperature exceeds 60 ° C., the decrease in storage elasticity becomes gentle, and the storage elasticity becomes too soft to flow away from the heat generating element and the heat dissipating element. It keeps in close contact with the body and can efficiently transmit the heat generated by the heating element to the radiator.
  • the heat radiation member of the present invention preferably has an adhesive strength to aluminum at 23 ° C of 0.5 NZ cm 2 or more. Thereby, it has high adhesiveness to the heating element and the heat radiating body, and the sticking workability when attaching the heat radiating member to the heating element and the heat radiating body is improved.
  • the heat dissipating member of the present invention is not particularly limited, but is preferably processed into a sheet and used. By forming the sheet, the workability of the application is remarkably improved.
  • the heat-dissipating member of the present invention When the heat-dissipating member of the present invention is in the form of a sheet, its thickness is preferably from 20 to 400 m. If it is less than 200 im, the handleability may be reduced, and it may be difficult to sufficiently fill the gap when interposed between the heat generating element and the heat radiating element, and may exceed 400 in. , The thermal resistance performance tends to decrease.
  • the heat dissipation member of the present invention is made of a thermoplastic resin composition containing a thermoplastic resin and heat conductive fine particles.
  • thermoplastic resin examples include (meth) acrylate copolymers; styrene block copolymers such as styrene-butadiene-styrene block copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, and ethylene.
  • acrylate-based copolymers, styrene-based block copolymers, and butyl rubber-based resins are preferred because they are relatively easy to design to achieve the above storage modulus.
  • the thermoplastic resin does not have a melting point near the operating limit temperature on the high temperature side in a heating element such as an electronic component such as an IC.
  • a heating element such as an electronic component such as an IC.
  • the glass transition temperature measured using a differential calorimeter may not be near the maximum appropriate operating temperature on the high-temperature side of a heating element such as an electronic component such as an IC.
  • the melting of these resins and the latent heat absorption due to the glass transition phenomenon may also cause a time delay before the heating element or the heat radiating element and the heat radiating member come into close contact with each other.
  • an acrylate copolymer As the thermoplastic resin, it is preferable to use an acrylate copolymer having a weight average molecular weight of 500,000 to 200,000.
  • the use of an acrylate copolymer having a weight-average molecular weight within this range allows the storage elastic modulus described above to be easily exhibited.
  • the change in the elastic modulus at 23 to 50 ° C can be controlled by the diblock ratio and the styrene content. It can exhibit storage modulus.
  • thermoplastic resin composition when using a solid aromatic thermoplastic resin at 23 ° C. such as a styrene block copolymer as the thermoplastic resin, the thermoplastic resin composition is further heated at 23 ° C. It preferably contains a viscous xylene resin.
  • a xylene lubricating oil like this causes a more abrupt change in the behavior of the storage elastic modulus between 23 ° C and 50 ° C, and a gradual change above 50 ° C. A change in storage modulus can be realized. This is because, when a mixture of a solid aromatic thermoplastic resin at 23 ° C and a viscous xylene resin at 23 ° C is used, the interaction between the respective aromatic rings results in 23 ° C.
  • the solid state is maintained, but as the temperature increases, the interaction weakens, and in a certain temperature range, the interaction rapidly weakens and softens without a phase transition phenomenon, while reaching a certain temperature This is considered to be due to the fact that the pseudo-crosslinking interaction of the aromatic rings remains and further fluidization is suppressed.
  • the xylene resin also functions as a tackifier, the addition of the xylene resin improves workability when the heat-dissipating member of the present invention is attached to a heating element and a heat-dissipating element. I do.
  • the elastic modulus behavior of the heat-dissipating member of the present invention is determined by thermoplastic resin and xylene. It is necessary to adjust appropriately according to the type and the blending amount.
  • the amount of the xylene resin in the thermoplastic resin composition is preferably 10 to 90% by volume. If the content is less than 10% by volume, the flexibility of the heat-radiating member is low, and the heat-radiating member cannot be adhered to the heat-generating body or the heat-radiating body, so that sufficient heat resistance may not be obtained. It may be difficult to obtain a fixed sheet at 3 ° C.
  • heat conductive fine particles include, for example, at least one selected from the group consisting of boron nitride, aluminum nitride, aluminum, aluminum, silicon carbide, zinc oxide, copper, metal hydroxide, graphite, magnesium oxide, and silica. Those consisting of seeds are preferred.
  • metal hydroxide examples include magnesium hydroxide and aluminum hydroxide.
  • the heat conductive fine particles are preferably subjected to a surface treatment so as to be uniformly mixed with the thermoplastic resin at a high mixing ratio.
  • the amount of the heat conductive fine particles in the thermoplastic resin composition is, Preferably, the content is up to 90% by volume. 10 volumes. If it is less than / 0 , sufficient thermal conductivity may not be obtained, and if it exceeds 90% by volume, the adhesive strength of the obtained heat-dissipating member to aluminum decreases, and the workability of sticking decreases. There is.
  • the thermoplastic resin composition may be, if necessary, a halogen compound, a phosphate compound, a metal hydroxide, a titanium oxide, or the like, as long as the desired elastic modulus and the adhesive strength to aluminum are not impaired.
  • Flame retardants such as carbon black and white carbon
  • Powder surface modifiers such as silane-based and titanate-based coupling agents
  • Dispersants based on glycerin fatty acids Acids such as bisphenol-based and hindered-phenol-based Anti-dangling agent
  • a tackifier such as chroman resin, terpene phenol resin, phenol resin, rosin, terpene resin, aliphatic hydrocarbon, alicyclic hydrocarbon and the like may be contained.
  • the method for producing the heat-dissipating member of the present invention is not particularly limited.
  • a predetermined amount of the above-described thermoplastic resin and thermally conductive particles is prepared by adding two rolls, three rolls, a plast mill, a kneader, and a planetary. Mixing using a mixer, Banbury mixer, etc., and forming the mixture into a sheet having a desired thickness by coating molding, extrusion molding, press molding, or the like.
  • the heat-dissipating member of the present invention has a fixed shape at room temperature around 23 ° C., is extremely excellent in handleability, and can efficiently produce a connection structure in which the heat-generating element and the heat-dissipating element are connected.
  • the temperature of the heating element of this connection structure is increased, when it reaches a certain temperature or higher, it rapidly softens without a phase transition phenomenon accompanied by latent heat absorption such as glass transition and melting, and the heating element and The contact area with the heat radiator is increased, and the thickness of the heat radiating member is reduced accordingly, so that excellent heat resistance performance can be exhibited.
  • connection structure formed by connecting a heat generator and a heat radiator with the heat radiating member of the present invention is also one aspect of the present invention.
  • the present invention provides a connection structure formed by connecting a heat generating element and a heat radiating element by the heat radiating member of the present invention, wherein the heat radiating member has a thickness already reduced compared to before the heat generation due to the heat generating element generating heat.
  • the connecting structure is also one of the present invention.
  • a release PET film was laid on the press plate, a metal frame having a thickness of 100 / zm was placed thereon, and the obtained slurry was poured into the metal frame.
  • the release PET film was placed on it and sandwiched by press plates from above and below, and press-formed at room temperature. As a result, a sheet-shaped heat radiation member having a thickness of 100 ⁇ with a release PET film attached to both surfaces was obtained.
  • Example 3 Styrene content 2 2 wt 0/0, styrene one Isopuren block copolymer 2 0 parts by weight of the jib-locking ratio 6 6 wt 0/0, xylene resin (Mitsubishi Gas Chemical's trade name "two force Nord KL one 0.55)) and 300 parts by weight of aluminum nitride (trade name: “Grade F”) manufactured by Tokuyama Corporation were mixed by a blast mill to obtain a slurry. The volume ratio of aluminum nitride in this slurry was 50%. Using this slurry, release PET films on both sides in the same manner as in Example 1. A sheet-like heat-dissipating member with a thickness of 100 / m was obtained. (Example 3)
  • Example 4 Using this rally-like material, a heat-dissipating sheet-like member having a thickness of 100 m and having a release PET film on both sides was obtained in the same manner as in Example 1. (Example 4)
  • a sheet-shaped heat-dissipating member having a thickness of 100 ⁇ was obtained.
  • a slurry was obtained by mixing 226 parts by weight with a plastmill. The volume ratio of boron nitride in this slurry was 50%.
  • xylene resin manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Company, trade
  • a commercially available silicone grease manufactured by Dow Corning Co., Ltd., trade name “# 340” was used. To evaluate the thermal resistance, place a 50 ⁇ thick PET film with a 35 mm square center in the center of the heat sink, pour silicon grease into the center, and use a spatula to remove excess silicon. The grease was scraped off to form a 50 ⁇ thick layer of silicon grease.
  • Thermal resistance was measured by the measuring device shown in FIG. That is, a heat-dissipating member 2 from which a release PET film was peeled was adhered onto a cooler 1 made of aluminum, and an IC as a heat source was laminated thereon, and tightened with a bolt 3 at a tightening torque of 1 Nm. .
  • the cooler 1 is configured such that water at 23 ° C. is supplied and circulated from a constant temperature water tank 4 inside. From the measurement results, the thermal resistance was determined by the following equation.
  • the storage elastic modulus of the heat-dissipating member was measured at 23 ° C, 50 ° C, 80 ° C, and 100 ° C under the conditions of 0.1 Hz.
  • a heat-dissipating member from which a release PET film was peeled off on one side was attached to the side surface of a cubic block made of aluminum.
  • This aluminum block was stored in a constant temperature bath at 80 ° C, and after one week, it was visually observed whether or not the heat-dissipating member flowed off.
  • Example 1 0.1 1 8 207000 2380 906 710 None Example 2 0 ⁇ . 098 487000 4560 1050 910 None Example 3 o 87000 2570 684 655 None Example Example 4 0.1 20 97000 2810 1440 362 None Comparative example 1 0.1 1 5 26 200 5600 110 85 Yes Comparative example 2 0.135 37500 12500 200 156 Yes Comparative example 3 0. 365 123400 56800 5900 3280 None Comparative example 4 0 092 14200 321 6 1 Yes Comparative Example 5 0.321 1560000 266000 30500 19000 None Comparative Example 6 0.090 8500 3700 4020 3990 None
  • the present invention has excellent handling properties at room temperature, is interposed between the heating element and the heat radiating body, and has high flexibility, so that it is in close contact with the heating element and the heat radiating element and is efficiently heated.
  • a heat dissipating member capable of conducting heat generated from the heat dissipating member to the heat dissipating member and maintaining a close contact state even when the temperature rises, and connecting the heat dissipating member and the heat dissipating member by the heat dissipating member. Can be provided.

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Abstract

 本発明は、常温においては優れた取り扱い性を有し、発熱体と放熱体との間に介在し、高い柔軟性を有することにより発熱体及び放熱体に密着して効率よく発熱体から発生した熱を放熱体に伝導することができ、かつ、温度が上昇しても密着した状態を保つことができる放熱用部材、及び、該放熱用部材により発熱体と放熱体とを接続してなる接続構造体を提供することを目的とする。 本発明は、熱可塑性樹脂と熱伝導性微粒子とを含有し、40~80℃に融解温度を有する化合物を含有しない熱可塑性樹脂組成物からなる放熱用部材であって、23℃においては、0.1Hz時の貯蔵弾性率が5万Pa以上であり、かつ、定形を保持しており、50~80℃においては、0.1Hz時の貯蔵弾性率が400~5万Paであり、かつ、不定形であり、100℃においては、0.1Hz時の貯蔵弾性率が5000Pa以下であり、かつ、不定形である放熱用部材である。

Description

明細書
放熱用部材及び接続構造体 技術分野
本発明は、 常温においては優れた取り扱い性を有し、 発熱体と放熱体との間に 介在し、 高い柔軟性を有することにより ¾熱体及ぴ放熱体に密着して効率よく発 熱体から発生した熱を放熱体に伝導することができ、 かつ、 温度が上昇しても密 着した状態を保つことができる放熱用部材、 及び、 該放熱用部材により発熱体と 放熱体とを接続してなる接続構造体に関する。 背景技術
電気 ·電子部品等の発熱体と放熱体の間に介在させ、 発熱体から発生する熱を 放散させる目的で、 放熱シート等の放熱用部材が利用されている。 しカゝし、 電気 •電子部品に限らず、 多くの発熱体や放熱体の表面は平滑でないため放熱用部材 が発熱体及び放熱体に密着できず、 発熱体や放熱体と放熱用部材との間の接触面 積が減少すると、 発熱体から放熱体への熱伝達効率が低下し、 放熱用部材が有す る放熱性能が充分に発揮できない。
発熱体と放熱体の間の熱的な抵抗は熱抵抗と呼ばれ、 熱抵抗が小さいほど、 発 熱体から放熱体への熱伝達が優れ、 高い放熱効果が得られる。 そのため熱抵抗を 小さくするためには、 放熱用部材に対して優れた柔軟性が要求されている。 そこ で、 従来は、 放熱用部材として熱伝導性徴粒子を含有した放熱グリース ; シリコ ンゴムやアクリル酸エステル系樹脂等の柔軟かつ復元力のある樹脂に熱伝導性徴 粒子を分散させた放熱シート等が用いられていた。
放熱グリースとしては、 例えば、 特公平 6— 3 9 5 9 1号公報に、 シリコンォ ィルをベースとし、 亜鉛華、 アルミナ、 窒化アルミニウム等の熱伝導性徴粒子を 含有させたものが開示されている。 このような放熱グリースは流動性のある粘稠 な物質であるため、 発熱体と放熱体の間に介在させた際に大きな接触面積が得ら れることから優れた熱抵抗性能を発現可能である。 しかしながら、 発熱体や放熱 体に塗布させる際に、 周辺部位の汚れなどが生じて作業性が低いことや、 作業の ばらつきが生じて熱抵抗性能が変化する可能性が高い等の問題があった。 放熱シートとしては、 例えば、 特開平 6— 8 8 0 6 1号公報に、 アタリル酸ェ ステル系樹脂に熱伝導性徴粒子をランダムに分散させた熱伝導テープが開示され ている。 このような放熱シートは定形のシートであるため、 発熱体や放熱体に容 易に貼り付けることができ、 発熱体と放熱体の間に介在させる際に一定の間隙に することができるため、 安定した熱抵抗性能を発現することができる。 し力 しな がら、 流動性がないため、 放熱グリースほどの高い柔軟性が得られず、 高い熱抵 抗性能を発現することが困難であった。
これに対し、 特表 2 0 0 0 - 5 0 9 2 0 9号公報には、 ァクリル系感圧性粘着 成分に対し、 約 5 0 ~ 6 0 °Cに融 温度を有する αォレフィン系熱可塑性成分や 約 6 0〜7 0 °Cの融解温度を有するパラフィン系ロウ成分等の化合物を混合した 放熱用部材が開示されている。 これらの放熱用部材は、 電圧を印加することで発 熱体の温度が上がり、 混合している αォレフィン系熱可塑性成分やパラフィン系 口ゥ成分の融解温度に達すると急激に軟ィヒし、 柔軟性が向上して熱抵抗性能が向 上するというものである。
しかしながら、 このような融解温度を持つ化合物は、 発熱体や放熱体への貼付 作業を行う 2 3 °C付近の温度では接着性のない固体であるため、 これを含有する アクリル系感圧性粘着成分の粘着性が損なわれ、 貼付作業性か低下する。 また、 発熱体の温度が上がって融解温度を超える際に、 化合物がすべて融解するまでに 若干の時間がかかることから、 発熱体の温度がいったんは急上昇する。 そして、 融解温度を有する化合物が溶けて放熱用部材の柔軟性が向上し、 発熱体と放熱体 の間が密着して熱伝達率が向上すると発熱体の温度は急降下する。 そのため短時 間ではあるが、 発熱体に温度負荷がかかるという問題があった。 また、 発熱体の 温度が上がり化合物が溶けて放熱用部材の柔軟性が向上し、 発熱体と放熱体の間 が密着して熱伝達率が向上したとしても、 更に温度がかかり続けた場合には、 溶 融粘度の低い溶融した化合物が放熱用部材から流れ出してしまい、 その結果、 密 着性が損なわれ熱伝達率も悪化して、 発熱体の温度が上昇してしまうことがある という問題もあった。 発明の要約
本発明の目的は、 上記現状に鑑み、 常温においては優れた取り扱い性を有し、 発熱体と放熱体との間に介在し、 高い柔軟性を有することにより発熱体及び放熱 体に密着して効率よく発熱体から発生した熱を放熱体に伝導するこ ができ、 か つ、 温度が上昇しても密着した状態を保つことができる放熱用部材、 及び、 該放 熱用部材により発熱体と放熱体とを接続してなる接続構造体を提供することであ る。
本発明は、 熱可塑性樹脂と熱伝導性微粒子とを含有し、 4 0〜8 0 °Cに融解温 度を有する化合物を含有しなレ、熱可塑性樹脂組成物からなる放熱用部材であって、 2 3 °Cにおいては、 0 . 1 H z時の貯蔵弾性率が 5万 P a以上であり、 かつ、 定 形を保持しており、 5 0〜 8 0 °Cにおいては、 0 . 1 H z時の貯蔵弾性率が 4 0 0〜 5万 P aであり、 かつ、 不定形であり、 1 0 0 °Cにおいては、 0 . 1 H z時 の貯蔵弾性率が 5 0 0 0 P a以下であり、 かつ、 不定形である放熱用部材である。 上記熱可塑性樹脂は、 スチレン系プロック共重合体及び Z又はプチルゴム系樹 脂あることが好ましい。 上記スチレン系ブロック共重合体は、 スチレン一イソプ レンのジブロック比率が 5 0重量0 /0以上、 かつ、 スチレン含有量が 2 5重量0 /0以 下のスチレンーィソプレン一スチレンプロック共重合体であることがより好まし レ、。 また、 熱可塑性樹脂組成物は、 2 3 °Cにおいて固形状の芳香族熱可塑性樹脂 を主成分とし、 更に 2 3 °Cにおいて粘稠体であるキシレン樹脂を含有することが 好ましい。
本発明の放熱用部材により発熱体と放熱体とを接続してなる接続構造体であつ て、 上記放熱用部材は、 発熱体の発熱により、 上記発熱前よりも厚みが減少する ことが可能である接続構造体もまた、 本発明の 1つである。
本発明の放熱用部材により発熱体と放熱体とを接続してなる接続構造体であつ て、 上記放熱用部材は、 発熱体が発熱したことにより、 上記発熱前よりも既に厚 みが減少しているものである接続構造体もまた、 本発明の 1つである。 図面の簡単な説明 図 1は、 放熱用部材の熱抵抗の測定に用いた測定装置を示す模式図である。 図 2は、 実施例における高温流動性の評価の方法を説明する模式図である。
図中、 1は冷却器を表し、 2は放熱用部材を表し、 3はボルトを表し、 4は恒 温水槽を表し、 5はアルミニウムブロックを表す。 発明の詳細な開示
以下に本発明を詳述する。
本発明の放熱用部材は、 2 3 °Cにおいては、 0 . 1 H z時の貯蔵弾性率が 5万 P a以上であり、 かつ、 定形を保持している。 従って、 発熱体や放熱体への貼付 作業を行う 2 3 °C付近の温度では定形のシート状にして用いることができ優れた 貼付作業性を示す。 2 3 °Cにおける 0 . 1 H Z時の貯蔵弾性率が 5万 P a未満で あると、 柔らかすぎて取り扱いにくく、 貼付作業も行いにくい。
本発明の放熱用部材は、 5 0〜 8 0 °Cにおいては、 0 . 1 H z時の貯蔵弾性率 が 4 0 0 ~ 5万 P aであり、 かつ、 不定形である。 従って、 電圧を印加すること により発熱体の温度が上がると放熱用部材は急速に軟化し、 5 0 °C〜8 0 °Cの温 度に達すると柔軟性が向上するため発熱体と放熱体に対する接触面積が向上し、 優れた熱抵抗性能を発現する。 5 0〜 8 0 °Cにおける 0 . 1 H z時の貯蔵弾性率 が 4 0 0 P a未満であると、 放熱用部材が柔らかくなりすぎて流れ出し発熱体及 び放熱体から離れてしまい、 5万 P aを超えると、 放熱用部材の柔軟性が低く発 熱体や放熱体に密着できず、 充分な熱抵抗性能が得られない。
本発明の放熱用部材は、 1 0 0 °Cにおいては、 .0 . 1 H z時の貯蔵弾性率が 5 0 0 0 P a以下であり、 かつ、 不定形である。 1 0 0 °Cにおける 0 . 1 H z時の 貯蔵弾性率が 5 0 0 0 P aを超えると、 シート状に加工することが困難である。 なお、 貯蔵弾性率は、 例えば、 レオメ トリックス社製のダイナミック ·アナラ ィザー R D AII等の動的粘弾性測定装置を用いて測定することができる。
本発明の放熱性部材では、 4 0〜8 0 °Cに融解温度を有する化合物を含有しな いことから、 この温度域において相転移現象が起こることがない。 本発明では 4 0 °Cと 6 0 °Cとの間に、 相転移現象を伴わずにこのような急速な貯蔵弾性率の変 化が起こることから、 発熱体の温度の上昇にあわせて放熱用部材がしだいに密着 していき、 発熱体の温度の上昇と、 放熱用部材が軟化して発熱体と放熱体に対す る接触面積が向上し優れた熱抵抗性能を発現するまでの間に時間の遅れが生じな いため、 発熱体の温度が急上昇してしまうことがなく、 発熱体に温度負荷がかか ることがない。 また、 相転移現象を伴わない熱可塑性樹脂組成物では、 通常は室 温や室温よりわずかに加熱しただけで柔らかくなったり、 樹脂表面に粘着性が現 れたりすることがあり放熱用部材として取り扱いにくいことが多いが、 本発明の 放熱用部材は、 低温において定形を保持することができることから取り扱い性に も優れる。
本発明の放熱用部材では、 6 0 °Cを超えると、 貯蔵弾性率の減少は緩やかにな り、 柔らかくなりすぎて発熱体及び放熱体から離れて流れ出てしまうことがなく、 発熱体及び放熱体に密着し続け、 発熱体から発生する熱を放熱体に効率よく伝え 続けることができる。
本発明の放熱用部材は、 2 3 °Cにおける対アルミニウム接着力が 0 . 5 NZ c m 2以上であることが好ましい。 これにより、 発熱体及び放熱体に対して高い接 着性を有することとなり、 発熱体及び放熱体に放熱用部材を貼り付ける際の貼付 作業性が向上する。
本発明の放熱用部材は、 特に限定されないが、 シート状に加工して用いること が好ましい。 シート状にすることにより、 貼付作業性が著しく向上する。
本発明の放熱用部材がシート状である場合、 その厚さとしては 2 0〜4 0 0 mであることが好ましい。 2 0 i m未満であると、 取り扱い性が低下するととも に、 発熱体と放熱体との間に介在させた際に、 隙間を充分に埋めることが難しく なることがあり、 4 0 0 inを超えると、 熱抵抗性能が低下する傾向にある。 本発明の放熱用部材は、 熱可塑性樹脂と熱伝導性微粒子とを含有する熱可塑性 樹脂組成物からなる。
上記熱可塑性樹脂としては、 (メタ) アタリル酸エステル系共重合体;スチレ ン一ブタジエン一スチレンブロック共重合体、 スチレンーィソプレン一スチレン プロック共重合体等のスチレン系プロック共重合体;エチレン一酢酸ビュル樹脂、 ブタジエン系樹脂、 イソブチレン系樹脂、 ォレフィン系樹脂、 ウレタン系樹脂、 エポキシ系樹脂、 酢酸ビュル系樹脂、 スチレン系樹脂、 プチラール系樹脂、 ポリ ビュルアルコール系樹脂、 シリコン系樹脂;これらの変性樹脂等が挙げられる。 これらは単独で用いられてもよいし、 2種類以上を併用してもよい。 なかでも、 上述の貯蔵弾性率を実現できる設計が比較的容易であることから、 アクリル酸ェ ステル系共重合体、 スチレン系プロック共重合体、 ブチルゴム系樹脂が好適であ る。
ただし、 上記熱可塑性樹脂としては、 I C等の電子部品等の発熱体における高 温側の動作限界温度付近に融点を有するものではないことが好ましい。 また、 ガ ラス転移温度を有する樹脂の場合においても、 示差熱量計を用いて測定されるガ ラス転移温度が I C等の電子部品等の発熱体における高温側の最大適正動作温度 付近にないことが好ましい。 これらの樹脂の融解やガラス転移現象における潜熱 吸収もまた、 発熱体や放熱体と放熱用部材との間が密着するまでに時間の遅れを 生じさせる原因となることがある。
上記熱可塑性樹脂としてアクリル酸エステル系共重合体を用いる場合には、 重 量平均分子量が 5 0 0 0〜 2 0万であるァクリル酸エステル系共重合体を用いる ことが好ましい。 重量平均分子量がこの範囲内にあるアクリル酸エステル系共重 合体を用いれば、 容易に上述の貯蔵弾性率を発現することができる。
上記熱可塑性樹脂としてスチレン系プロック共重合体を用いる場合には、 スチ レン一イソプレンのジブロック比率が 5 0重量0 /0以上、 かつ、 スチレン含有量が 2 5重量0 /0以下のスチレンーィソプレン一スチレンブロック共重合体を用いるこ とが好ましい。 スチレン一イソプレン一スチレンブロック共重合体は、 ジブロッ ク比率とスチレン含有量により 2 3 ~ 5 0 °Cにおける弾性率の変化を制御するこ とができ、 このような範囲を選択することにより上述の貯蔵弾性率を発現するこ とができる。
また、 上記熱可塑性樹脂としてスチレン系プロック共重合体等の 2 3 °Cにおい て固形状の芳香族熱可塑性樹脂を用いる場合には、 上記熱可塑性樹脂組成物は、 更に、 2 3 °Cにおいて粘稠体であるキシレン樹脂を含有することが好ましい。 こ のようなキシレン樹月旨を添加することによって、 2 3 °Cと 5 0 °Cとの間の貯蔵弾 性率の挙動においてより急激な変化が生じ、 更に、 5 0 °C以上では緩やかな貯蔵 弾性率の変化を実現することができる。 これは、 2 3 °Cにおいて固形状の芳香族 熱可塑性樹脂と 2 3 °Cにおいて粘稠体であるキシレン樹脂とを混合して使用する と、 それぞれの芳香環同士の相互作用によって 2 3 °Cでは固形状態を保つが、 温 度を上昇させるとしだいに相互作用が弱まり、 ある温度領域で相転移現象を伴う ことなく相互作用が急激に弱まり軟化し、 一方、 一定の温度に達しても芳香環同 士の擬似架橋的な相互作用が残存していることによりそれ以上の流動化が抑えら れるためであると考えられる。 また、 上記キシレン樹脂は、 粘着性付与剤として も働くものであることから、 上記キシレン樹脂を配合することにより本発明の放 熱用部材を発熱体及び放熱体に貼り付ける際の作業性が向上する。 ただし、 熱伝 導性微粒子の配合量が増えると、 種類によっては高温での弾性率が低下する傾向 にあるので、 本発明の放熱用部材の弾性率挙動は、 熱可塑性樹脂、 キシレン樹月旨 の種類及び配合量により適当に調整する必要がある。
上記熱可塑性樹脂組成物における上記キシレン樹脂の配合量としては、 1 0〜 9 0体積%であることが好ましい。 1 0体積%未満であると、 放熱用部材の柔軟 性が低く発熱体や放熱体に密着できず、 充分な熱抵抗性能が得られないことがあ り、 9 0体積%を超えると、 2 3 °Cで定形のシートを得ることが困難となること 'がある。
上記熱伝導性微粒子としては、 例えば、 窒化ホウ素、 窒化アルミニウム、 アル ミナ、 アルミニウム、 炭化珪素、 酸化亜鉛、 銅、 金属水酸化物、 黒鉛、 酸化マグ ネシゥム及びシリカからなる群より選択される少なくとも 1種からなるものが好 適である。
上記金属水酸化物としては、 例えば、 水酸化マグネシウム、 水酸化アルミユウ ム等が挙げられる。
上記熱伝導性微粒子は、 高い配合割合で均一に上記熱可塑性樹脂と混合できる ように表面処理されていることが好ましい。
上記熱可塑性樹脂組成物における上記熱伝導性微粒子の配合量としては、 1 0 〜 9 0体積%であることが好ましい。 1 0体積。 /0未満であると、 充分な熱伝導率 が得られないことがあり、 9 0体積%を超えると、 得られる放熱用部材の対アル ミニゥム接着力が低下して貼付作業性が低下することがある。
上記熱可塑性樹脂組成物は、 所望の弾性率と対アルミニゥム接着力を損なわな い範囲であれば、 必要に応じて、 ハロゲン系化合物、 リン酸エステル系化合物、 金属水酸化物、 酸化チタン等の難燃材;カーボンブラック、 ホワイトカーボン等 の着色剤;シラン系、 チタネート系カツプリング剤等の粉体表面改質剤;グリセ リン脂肪酸系の分散剤; ビスフエノール系、 ヒンダード■フエノール系等の酸ィ匕 防止剤;クロマン樹脂、 テルペンフエノーノレ樹脂、 フエノール樹脂、 ロジン、 テ ルペン樹脂、 脂肪族炭化水素、 脂環式炭化水素等の粘着付与剤等を含有してもよ い。
本発明の放熱用部材の製造方法としては特に限定されず、 例えば、 所定量の上 記熱可塑性樹脂と熱伝導性徴粒子とを、 2本ロール、 3本口ール、 プラストミル、 ニーダー、 プラネタリーミキサー、 バンバリ一ミキサー等を用いて混合し、 それ をコーティング成形、 押し出し成形、 プレス成形等によって所望の厚さのシート 状に成形する方法等が挙げられる。
本発明の放熱用部材は、 2 3 °C付近の常温においては定形であり極めて取り扱 い性に優れ、 効率よく発熱体と放熱体とを接続した接続構造体を作製することが できる。 この接続構造体の発熱体の温度を上昇させると、 一定温度以上になった 時点で、 ガラス転移現象や融解等の潜熱吸収を伴う相転移現象を伴うことなく急 速に軟化して発熱体及び放熱体との接触面積が大きくなり、 更にそれに伴って放 熱用部材の厚みが減少して、 優れた熱抵抗性能を発現することができる。 しかも、 このような放熱用部材の変化は急速であり、 発熱体の温度が発熱体にとつて負荷 となる温度に達するまで上昇してしまう前に起こることから、 発熱体に温度負荷 がかかることがない。 更に、 温度が上昇した場合であっても、 本発明の放熱用部 材はそれ以上流動化することなく、 発熱体及び放熱体に密着し続け、 発熱体に温 度負荷がかかることがない。
本発明の放熱用部材により発熱体と放熱体とを接続してなる接続構造体であつ て、 放熱用部材は、 発熱体の発熱により、 上記発熱前よりも厚みが減少すること が可能である接続構造体もまた、 本発明の 1つである。
また、 本発明の放熱用部材により発熱体と放熱体とを接続してなる接続構造体 であって、 上記放熱用部材は、 発熱体が発熱したことにより、 上記発熱前よりも 既に厚みが減少しているものである接続構造体もまた、 本発明の 1つである。 発明を実施するための最良の形態
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、 本発明はこれら実施例 のみに限定されるものではない。
(実施例 1 )
スチレン含量 2 2重量0 /0、 ジブ口ック比率 6 6重量%のスチレンーィソプレン ブロック共重合体 2 0重量部、 キシレン樹脂 (三菱ガス化学社製、 商品名 「ユカ ノール K L一 0 5」 ) 8 0重量部、 及び、 窒化アルミニウム (トクャマ社製、 商 品名 「グレード F」 ) 1 4 0重量部をプラストミルで混合しスラリー状物を得た。 このスラリ一状物において窒化アルミニウムの体稍比率は 3 0 %であった。 次いで、 プレス板の上に離型 P E Tフィルムを敷き、 その上に厚みが 1 0 0 /z mの金属枠を載せ、 金属枠内に得られたスラリー状物を流し込んだ。 次いで、 離 型 P E Tフィルムをその上に載せ上下からプレス板で挟み込み、 室温下でプレス 成形を行った。 これにより、 両面に離型 P E Tフィルムが付いた厚さ 1 0 0 μ πι のシート状の放熱用部材を得た。
(実施例 2 )
スチレン含量 2 2重量0 /0、 ジブ口ック比率 6 6重量0 /0のスチレン一ィソプレン ブロック共重合体 2 0重量部、 キシレン樹脂 (三菱ガス化学社製、 商品名 「二力 ノール K L一 0 5」 ) 8 0重量部、 及び、 窒化アルミニウム (トクャマ社製、 商 品名 「グレード F」 ) 3 3 0重量部をブラストミルで混合しスラリ一状物を得た。 このスラリー状物において窒化アルミニウムの体積比率は 5 0 %であった。 このスラリー状物を用いて、 実施例 1と同様にして両面に離型 P E Tフィルム が付いた厚さ 100 / mのシート状の放熱用部材を得た。 (実施例 3)
スチレン含量 22重量0 /0、 ジブ口ック比率 66重量%のスチレンーィソプレン 一スチレンプロック共重合体 20重量部、 キシレン樹脂 (三菱ガス化学社製、 商 品名 「ニカノール KL— 05」 ) 40重量部、 キシレン樹脂 (三菱ガス化学社製、 商品名 「ニカノール LL」 ) 25重量部、 液状ポリイソプレン (クラレ社製、 商 品名 「L I R 30」 ) 15重量部、 及び、 アルミナ (昭和電工社製、 商品名 「C B_A20 S」 ) 400重量部、 アルミナ (昭和電工社製、 商品名 「CB— AO 5 S」 ) 200重量部をプラス トミルで混合し、 スラリー状物を得た。 このスラ リ一状物において窒化アルミニウムの体積比率は 60 %であった。
この ラリー状物を用いて、 実施例 1と同様にして両面に離型 PETフィルム が付いた厚さ 100 mのシート状の放熱用部材を得た。 (実施例 4)
スチレン含量 55重量0 /0、 ジブロック比率 16重量0 /0のスチレン一イソプレン 一スチレンブロック共重合体 10重量部、 スチレン含有量 22重量%、 ジブロッ ク比率 66重量0 /0のスチレンーィソプレン一スチレンブロック共重合体 10重量 部、 キシレン樹脂 (三菱ガス化学社製、 商品名 「ニカノール KL一 05」 ) 65 重量部、 液状ポリイソプレン (クラレ社製、 商品名 「L I R403」 ) 1 5重量 部、 及ぴ、 アルミナ (昭和電工社製、 商品名 「CB—A20 S」 ) 400重量部、 アルミナ (昭和電工社製、 商品名 「CB— A05 S」 ) 200重量部をプラスト ミルで混合し、 スラリー状物を得た。 このスラリー状物において窒化アルミェゥ ムの体積比率は 60 %であった。
このスラリー状物を用いて、 実施例 1と同様にして両面に離型:
が付いた厚さ 100 μΐηのシート状の放熱用部材を得た。
(比較例 1 ) スチレン含量 2 2重量0 /0、 ジブ口ック比率 6 6重量0 /0のスチレンーィソプレン プロック共重合体 3 0重量部、 ドデシルベンゼン 7 0重量部、 及び、 窒化アルミ ユウム (トクャマ社製、 商品名 「グレード F」 ) 7 6 0重量部をプラストミルで 混合しスラリー状物を得た。 このスラリー状物において窒化アルミニウムの体積 比率は 7 0 ° /。であった。
このスラリー状物を用いて、 実施例 1と同様にして両面に離型 P E Tフィルム が付いた厚さ 1 0 0 μ ηのシ—ト状の放熱用部材を得た。
(比較例 2 )
スチレン含量 2 2重量%、 ジブロック比率 6 6重量0 /0のスチレン一イソプレン ブロック共重合体 5 0重量部、 ドデシルベンゼン 5 0重量部、 及び、 窒化ホウ素 (電気化学工業社製、 商品名 「グレード S G P」 ) 2 2 6重量部をプラス トミル で混合しスラリー状物を得た。 このスラリー状物において窒化ホウ素の体積比率 は 5 0 %であった。
このスラリー状物を用いて、 実施例 1と同様にして両面に離型 P E Tフィルム が付いた厚さ 1 0 0 x mのシート状の放熱用部材を得た。
(比較例 3 )
スチレン含量 2 2重量0 /0、 ジブ口ック比率 6 6重量%のスチレン一ィソプレン プロック共重合体 2 0重量部の代わりにアクリル酸エステル系共重合体 (根上ェ 業社製、 商品名 「S— 2 0 2 2改 2」 :重量平均分子量 2 7万) 1 0 0重量部を、 窒化アルミニウム (トクャマ社製、 商品名 「グレード F」 ) 1 4 0重量部の代わ りに窒化ホウ素 (電気化学工業社製、 商品名 「グレード S G P」 ) 2 2 6重量部 を用いたこと以外は実施例 1と同様にして両面に離型 P E Tフィルムが付いた厚 さ 1 0 0 μ mのシート状の放熱用部材を得た。
(比較例 4 )
スチレン含量 2 2重量0 /0、 ジブ口ック比率 6 6重量0 /0のスチレン一ィソプレン ブロック共重合体 20重量部、 ドデシルベンゼン 80重量部、 アルミナ (昭和電 ェ社製、 商品名 「CB— A20 S」 ) 400重量部、 アルミナ (昭和電工社製、 商品名 「CB—A05 S」 ) 200重量部をプラストミルで混合しスラリー状物 を得た。 このスラリー状物において窒化アルミニウムの体積比率は 60%であつ た。
このスラリー状物を用いて、 実施例 1と同様にして両面に離型 PETフィルム が付いた厚さ 100 /zmのシート状の放熱用部材を得た。
(比較例 5 )
スチレン含量 22重量0 /0、 ジブロック比率 66重量%のスチレン一イソプレン ブロック共重合体 22重量部、 スチレン含有量 30重量%、 ジブロック比率 30 重量%のスチレン一イソプレンブロック共重合体 8重量部、 キシレン樹脂 (三菱 ガス化学社製、 商品名 「ェカノール KL— 05」 ) 45重量部、 液状ポリイソプ レン系ブロック共重合体 (クラレ社製、 商品名 「KL 230」 ) 25重量部及び、 アルミナ (昭和電工社製、 商品名 「CB_A20 S」 ) 400重量部、 アルミナ (昭和電工社製、 商品名 「CB— A05 S」 ) 200重量部をプラストミノレで混 合しスラリー状物を得た。 このスラリー状物において窒化アルミニウムの体積比 率は 60%であった。 このスラリー状物を用いて、 実施例 1と同様にして両面に 離型 P ETフィルムが付いた厚さ 100 /1 mのシート状の放熱用部材を得た。
(比較例 6 )
市販のシリコングリースである D o w C o r n i n g社製、 商品名 「# 34 0」 を用いた。 熱抵抗の評価の際には、 放熱体の上に、 中央を 35mm角にくり 抜いた厚さ 50 μκιの P ETフィルムを置き、 そのくり抜いた中央部にシリコン グリースを流し込み、 へらで余分なシリコングリースをかき落とすことにより、 厚さ 50 μπιのシリコングリースの層を形成した。
<評 価 > 実施例 1〜4及び比較例 1〜 6で得られた放熱用部材について、 以下の方法に より、 熱抵抗、 貯蔵弾性率及び高温流動性を評価した。
(熱抵抗の測定)
熱抵抗は、 図 1に示す測定装置により測定した。 即ち、 アルミユウム製の冷却 器 1の上に離型 P E Tフィルムを剥がした放熱用部材 2を貼り付け、 更にその上 に熱源となる I Cを積層し、 ボルト 3により締め付けトルク 1 N · mで締め付け た。
I Cに電源を入れて 8 OWZhの電力を供給し、 60分後に、 I Cの温度 T1 と、 冷却器 1の放熱用部材の近傍温度 T 2を測定した。 なお、 冷却器 1は、 内部 に恒温水槽 4から 23 °Cの水が供給循環されるようになっている。 測定結果から 熱抵抗を下記式で求めた。
熱抵抗 rCZW) = (T 1 -T 2) Z I Cへの供給電力量 = (T 1 -T 2) /80
(貯蔵弾性率の測定)
ダイナミック ·アナライザー RDAII (レオメトリックス社製) を用い、 0. 1 H zの条件で、 23°C、 50°C、 80°C及び 100 °Cにおける放熱用部材の貯 蔵弾性率を測定した。
(高温流動性の評価)
図 2に示したように、 アルミニウムからなる正立方体のブロックの側面に片面 の離型 P E Tフィルムを剥がした放熱用部材を貼り付けた。 このアルミニウムプ ロックを 80 °Cの恒温槽に保管し、 1週間経過後に放熱用部材の流れ落ちの有無 を目視にて観察した。 貯蔵弾性率 (Pa) 高温流動性 熱抵抗 (°czw)
23 °C 50°C 80°C 100°C (流れ落ち) 実施例 1 0. 1 1 8 207000 2380 906 710 なし 実施例 2 0 ο. 098 487000 4560 1050 910 なし 実施例 3 o 87000 2570 684 655 なし 実施例 4 0. 1 20 97000 2810 1440 362 なし 比較例 1 0. 1 1 5 26200 5600 110 85 あり 比較例 2 0. 135 37500 12500 200 156 あり 比較例 3 0. 365 123400 56800 5900 3280 なし 比較例 4 0. 092 14200 321 6 1 あり 比較例 5 0. 321 1560000 266000 30500 19000 なし 比較例 6 0. 090 8500 3700 4020 3990 なし
産業上の利用可能性
本 ¾明によれば、 常温においては優れた取り扱い性を有し、 発熱体と放熱体と の間に介在し、 高い柔軟性を有することにより発熱体及び放熱体に密着して効率 よく発熱体から発生した熱を放熱体に伝導することができ、 かつ、 温度が上昇し ても密着した状態を保つことができる放熱用部材、 及び、 該放熱用部材により発 熱体と放熱体とを接続してなる接続構造体を提供できる。

Claims

請求の範囲
1 . 熱可塑性樹脂と熱伝導性微粒子とを含有し、 4 0〜8 0 °Cに融解温度を有す る化合物を含有しない熱可塑性樹脂組成物からなる放熱用部材であって、
2 3 °Cにおいては、 0 . 1 H z時の貯蔵弾性率が 5万 P a以上であり、 かつ、 定 形を保持しており、
5 0 ~ 8 0 °Cにおいては、 0 . 1 H z時の貯蔵弾性率が 4 0 0〜5万 P aであり、 かつ、 不定形であり、
1 0 0 °Cにおいては、 0 . 1 H z時の貯蔵弾性率が 5 0 0 0 P a以下であり、 力、 つ、 不定形である
ことを特徴とする放熱用部材。
2 . 熱可塑性樹脂は、 スチレン系ブロック共重合体及び Z又はプチルゴム系樹月旨 あることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の放熱用部材。
3 . スチレン系プロック共重合体は、 スチレンーィソプレンのジブ口ック比率が 5 0重量%以上、 かつ、 スチレン含有量が 2 5重量0 /0以下のスチレン一イソプレ ンースチレンブロック共重合体であることを特徴とする請求の範囲第 2項記載の 放熱用部材。
4 . 熱可塑性樹脂組成物は、 2 3 °Cにおいて固形状の芳香族熱可塑性樹脂を主成 分とし、 更に 2 3 °Cにおいて粘稠体であるキシレン樹脂を含有することを特徴と する請求の範囲第 1、 2又は 3項記載の放熱用部材。
5 . 請求の範囲第 1、 2、 3又は 4項記載の放熱用部材により発熱体と放熱体と を接続してなる接続構造体であって、 前記放熱用部材は、 発熱体の発熱により、 前記発熱前よりも厚みが減少することが可能であることを特徴とする接続構造体。
6 . 請求の範囲第 1、 2、 3又は 4項記載の放熱用部材により発熱体と放熱体と を接続してなる接続構造体であって、 前記放熱用部材は、 発熱体が発熱したこと により、 前記発熱前よりも既に厚みが減少しているものであることを特徴とする 接続構造体。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007288054A (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Toyota Motor Corp パワーモジュール
CN101449374B (zh) * 2006-06-08 2011-11-09 国际商业机器公司 高热传导性柔软片及其制造方法
DE102009042519A1 (de) * 2009-09-16 2011-03-24 Esw Gmbh Vorrichtung zur Kühlung von Halbleitern
JP5619435B2 (ja) * 2010-02-26 2014-11-05 三菱重工業株式会社 蓄熱部材及びその製造方法
US9226428B2 (en) * 2012-06-28 2015-12-29 Intel Corporation High heat capacity electronic components and methods for fabricating
JP6344951B2 (ja) * 2014-03-31 2018-06-20 デクセリアルズ株式会社 熱伝導性シート、及び熱伝導性シートの製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06275748A (ja) * 1993-03-18 1994-09-30 Sharp Corp 接合部材
JP2001274302A (ja) * 2000-03-28 2001-10-05 Jsr Corp 伝熱シートおよび伝熱シートの製造方法
JP2002270741A (ja) * 2001-03-12 2002-09-20 Nitto Shinko Kk 放熱シート及びこの放熱シートに電子部品を接着する方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6333965A (ja) * 1986-07-28 1988-02-13 Mitsubishi Electric Corp 携帯用フアクシミリ
WO1995002313A1 (en) * 1993-07-06 1995-01-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Heat dissipating sheet
EP0956590A1 (en) * 1996-04-29 1999-11-17 Parker-Hannifin Corporation Conformal thermal interface material for electronic components
JP2000144075A (ja) * 1998-11-12 2000-05-26 Shinko Electric Ind Co Ltd 電子部品接着用フィルム
US6391442B1 (en) * 1999-07-08 2002-05-21 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Phase change thermal interface material
JP2002121332A (ja) * 2000-10-12 2002-04-23 Shin Etsu Chem Co Ltd 熱軟化性放熱シート
US7147367B2 (en) * 2002-06-11 2006-12-12 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Thermal interface material with low melting alloy
JP3920746B2 (ja) * 2002-09-02 2007-05-30 信越化学工業株式会社 熱伝導性複合シートおよびその製造方法
US6783692B2 (en) * 2002-10-17 2004-08-31 Dow Corning Corporation Heat softening thermally conductive compositions and methods for their preparation
US6956739B2 (en) * 2002-10-29 2005-10-18 Parker-Hannifin Corporation High temperature stable thermal interface material
US20040180209A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-16 Chih-Min Cheng Thermal interface material
US20070169885A1 (en) * 2003-12-18 2007-07-26 Takamitu Mikuni Thermally conductive pressure-sensitive adhesive composition, thermally conductive sheet-form molded foam, and process for producing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06275748A (ja) * 1993-03-18 1994-09-30 Sharp Corp 接合部材
JP2001274302A (ja) * 2000-03-28 2001-10-05 Jsr Corp 伝熱シートおよび伝熱シートの製造方法
JP2002270741A (ja) * 2001-03-12 2002-09-20 Nitto Shinko Kk 放熱シート及びこの放熱シートに電子部品を接着する方法

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