WO2020090499A1 - 熱伝導シート - Google Patents

Abstract

発熱源Ｈに対して第１の側に配置されると共に、発熱源Ｈと発熱源Ｈに熱的に接続された放熱部材Ｒとの間に配置される熱伝導部材１２と、熱伝導部材１２の周囲の少なくとも一部に配置され、比透磁率μが１を超える高比透磁率部材１４とを有するようにした。これにより、発熱源からの熱を効率的に放熱部材に伝達して放熱し得ると共に、発熱源からの電磁波の放射を抑制できる。

Description

熱伝導シート

　本発明は、熱伝導シートに関し、特に電子部品等の発熱源で発生した熱を外部へ放出するための熱伝導シートに関する。

　従来から、電子部品等の発熱源からの放熱を行うための熱伝導シートが製造されている。この熱伝導シートは、例えば、電子部品等の発熱源と、ヒートシンク等の放熱部材との間に挟まれて、発熱源からの熱を放熱部材に効率的に伝えて逃がす（放熱する）ために利用されている。そして、前記熱伝導シートは、その熱伝導性（熱伝導率）を高めるために、熱伝導性の高いミクロサイズやナノサイズの物質（以下、熱伝導フィラーと云う）、例えば、アルミナ等の絶縁性セラミックスを多く含有する組成とされることが一般的であった。

　しかしながら、従来の熱伝導フィラーを含有した熱伝導シートでは、発熱源の熱を効果的に放出することはできるが、ＩＣ等の電子部品から、例えばスイッチングによる高周波のノイズ電流に起因する磁束が基となって発生・放射される電磁波（ノイズ）を抑制（吸収）することはできなかった。
　また、電磁波を放射する電子部品の近傍に、電気導電性をもつ金属体が存在すると、電子部品から放射された磁束が該金属体に誘導される。この磁束は、金属体で、例えば渦電流の如きノイズ電流を発生させ、このノイズ電流に起因する磁束が基となって、金属体からも電磁波が発生・放射されることになる。
　更に、金属体は、その寸法と誘導された電磁波の周波数とにより、共振現象を発生させ、一種のアンテナとして作用し、より大きな電磁波を金属体から放射させる。

　放熱部材は通常、アルミニウム等の金属体で構成されており、電子部品の近傍に設置されているため、前述の電磁波の問題が発生していた。特に電子部品と金属体との間に、空気よりも高い比誘電率εをもつ熱伝導シートが挟み込んで設置されると、金属体の共振周波数は、空気と比較して低周波側にシフトすることも知られていた。また、比誘電率εの高い物質がＩＣ等と放熱部材との間に存在すると、静電容量が大きくなり、電子部品から放射される電磁波を効率良く放熱部材に伝播させることで、放熱部材から放射される電磁波は更に大きくなる。近年では、熱伝導率を高くする目的で、熱伝導フィラーにカーボン等を含有した熱伝導シートがあるが、カーボンは比誘電率εが非常に高く、放熱部材から放射される電磁波の電界強度も高くなり問題解決に苦慮している。なお、共振とは、特定周波数でインピーダンスが極端に変化する現象のことであり、インピーダンスの変化に伴い、電圧もしくは電流が変化し、電磁波障害が発生し易くなる原因になる。

　そこで、熱伝導シートに、フェライト等の磁性フィラーを含有させて、電磁波を吸収し得る熱伝導シートとし、このシートで電子部品を覆うことにより、電子部品から放射される電磁波を吸収させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このフェライト等の磁性フィラーを含有させたシートによれば、前述の電子部品から放射される電磁波に、放熱部材が共振して発生させる電磁波のうち、特に高周波数帯域の電磁波を抑制できる。

特開２０１６－９２１１８号公報

　ところが、前記特許文献１に記載されたフェライト等の磁性フィラーを含有させた熱伝導シートでは、比較的高い周波数の帯域、例えば、１ＧＨｚ以上の周波数帯域の電磁波を抑制できるが、比較的低い周波数の帯域、例えば１ＧＨｚ未満の周波数帯域の電磁波を抑制することは難しく、比較的低い周波数帯域（例えば、１ＧＨｚ未満の周波数帯域）の電磁波を抑制することができないばかりか、大幅に電磁波の電界強度を高めてしまうことが分かっている。

　本発明は、前記課題を解決するものであり、好適な熱伝導率を確保すると共に、発熱体等から放射される電磁波を抑制することが可能な熱伝導シートを提供することを目的とする。

　前記課題を解決するために、本発明の熱伝導シートは、発熱源に対して第１の側に配置されると共に、前記発熱源と前記発熱源に熱的に接続された放熱部材との間に配置される熱伝導部材と、前記熱伝導部材周囲の少なくとも一部に配置され、比透磁率μが１を超える高比透磁率部材とを有することを特徴とする。

　前記様態による熱伝導シートは、前記熱伝導部材の比透磁率μは１であることが好ましい。

　前記の各態様による熱伝導シートは、前記熱伝導部材の熱伝導率は０．６Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。

　前記の各態様による熱伝導シートは、前記高比透磁率部材は、前記発熱源と前記放熱部材との間における、前記熱伝導部材の全周囲に配置されることが好ましい。

　前記の各態様による熱伝導シートにおいて、前記熱伝導部材は、例えばグラファイトファイバーの如き炭素繊維を含むものであってもよい。

　前記の各態様による熱伝導シートにおいて、前記熱伝導部材は、窒化ホウ素を含むものであってもよい。

　本発明によれば、熱伝導部材を、発熱源に対して第１の側であって、発熱源と発熱源に熱的に接続された放熱部材との間に配置すると共に、この熱伝導部材の周囲の少なくとも一部に、比透磁率μが１を超える高比透磁率部材を配置するようにしたことで、発熱源からの熱を効率的に放熱部材に伝達して放熱し得ると共に、該発熱源等からの電磁波の放射を抑制できる。
　また、前記熱伝導部材の比透磁率μを１とすることで、より効果的に発熱源等からの電磁波の放射を抑制できる。
　更に、前記熱伝導部材の熱伝導率を０．６Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすることで、前記発熱源からの熱をより効率的に放熱部材に伝達して放熱し得る。
　更にまた、前記高比透磁率部材を、前記発熱源と前記放熱部材との間における、前記熱伝導部材の全周囲に配置して、所謂、閉ループ構造を形成することで、該発熱源からの電磁波の放射をより抑制できる。

　この他、前記熱伝導部材は、例えばグラファイトファイバーの如き炭素繊維を含むものとすることで、前記発熱源からの熱を効率的に放熱部材への伝達による放熱を更により高い能力とし得る。
　また、前記熱伝導部材は、窒化ホウ素を含むものとすることで、高い比誘電率εでありながら、前記発熱源からの熱を効率的に放熱部材に伝達して放熱し得ると共に、該発熱源としての電子部品が外部等と導通状態となって短絡することも防止し得る。

本発明の好適な実施例に係る熱伝導シートを実装したプリント配線板を示す分解斜視図である。 実施例に係る熱伝導シートを実装したプリント配線板を示す断面図である。 実施例に係る熱伝導シートを示す平面図である。 変形例１に係る熱伝導シートを示す平面図である。 変形例２に係る熱伝導シートを示す平面図である。 変形例３に係る熱伝導シートを示す平面図である。 変形例４に係る熱伝導シートを示す平面図である。 変形例５に係る熱伝導シートを示す平面図である。

　本発明の好適な実施例に係る熱伝導シートについて、以下説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

　本発明の好適な実施例に係る熱伝導シート１０は、図１～図３に示す如く、プリント配線板５０上に所定位置に配置された発熱体（電子部品）Ｈと、その発熱体Ｈの第１の側（上部）に接触して配置される熱伝導シート１０と、その熱伝導シート１０の上部に接触して配置される放熱部材Ｒとから基本的に構成される。
　なお、本実施例において「第１の側」とは、熱伝導シート１０の上側を意味する。

　前記プリント配線板５０は、例えば紙フェノール、ガラス・エポキシ等の材料からなる基材の少なくとも１つの面に、銅箔等からなる配線パターンが設けられている。プリント配線板５０としては、片面プリント配線板、両面プリント配線板、多層プリント配線板や、可撓性をもたないリジッドプリント配線板や、可撓性を有するフレキシブルプリント配線板の何れが用いられてもよい。本実施例においてプリント配線板５０は、板面が上下方向を向く板状であり、プリント配線板５０の板面のうち上側を向く面が配線パターンが設けられた実装面５０ａである。

　前記発熱体Ｈは、前記実装面５０ａに設けられている、例えばＬＳＩ等のＩＣである。この発熱体Ｈは、シリコンからなる半導体チップと、半導体チップを覆うパッケージと、パッケージの下面に設けられた複数の端子と、を備えている（図示せず）。発熱体Ｈは、複数の端子を介して実装面５０ａに設けられた配線パターン（図示せず）と電気的に接続されている。また、前述（段落［０００３］）したように、発熱体Ｈは、熱および電磁波の放射（発生）源となる。
　本実施例における発熱体Ｈは、例えば、略直方体状であり、発熱体Ｈは、平面視において（上から見て）、例えば、正方形状である（図１参照）。

　前記放熱部材Ｒは、前記熱伝導シート１０を介して前記発熱体Ｈに対して上側に配置されており、例えば、アルミニウム、銅等の比較的熱伝導率の高い金属からなる平板で構成され、発熱体Ｈに対して熱的に接続されている。また、前述（段落［０００３］）したように、放熱部材Ｒは、電磁波の放射（発生）源となる。
　本実施例において放熱部材Ｒは、板面が上下方向を向く板状であり、平面視において、前記高比透磁率部材１４と略同等の寸法（大きさ）で、発熱体Ｈの全体、熱伝導部材１２および高比透磁率部材１４の全体と重なっている。

　なお、前記放熱部材Ｒは、前記プリント配線板５０が配置される各種電気機器等の筐体内部に固定等されて、位置決めされている。
　また、本明細書において「ある対象同士が熱的に接続されている」とは、ある対象同士が直接的または間接的に連結されており、ある対象同士の間で熱の移動が生じる状態であればよい。本実施例では、前記放熱部材Ｒが熱伝導部材１２および高比透磁率部材１４を介して間接的に発熱体Ｈに連結されており、発熱体Ｈの熱が、該熱伝導部材１２および該高比透磁率部材１４を介して放熱部材Ｒへと移動する。

　前記発熱体Ｈは、前記プリント配線板５０の実装面５０ａに設けられる電子部品であれば、特に限定されない。電子部品は、例えば、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のトランジスタ等であってもよい。
　前記放熱部材Ｒは、電子部品に熱的に接続されて、その放熱を行えるならば、特に限定されず、例えば放熱用のフィンを備えたヒートシンクであってもよい。

　前記熱伝導シート１０は、図１～図３に示す如く、熱伝導部材１２と、高比透磁率部材１４とから構成される。そして、シート面として、上側を向く上面（第１面）１０ｂと、上面１０ｂの逆側の面であり、下側を向く下面（第２面）１０ａと、を有する。
　ここで、前記熱伝導部材１２と、前記高比透磁率部材１４との配置的な位置関係は、前記発熱体Ｈと、前記放熱部材Ｒとの間にあって、熱伝導部材１２は、平面視において、略矩形形状であって高比透磁率部材１４の内側に位置している。そして、熱伝導部材１２の周囲の全てに、平面視において、略ロ字形状（枠状）の高比透磁率部材１４が配置されるようになっている。
　本実施例においては、熱伝導部材１２の略矩形形状における４方向の外側面（外縁）全ては、高比透磁率部材１４の略ロ字形状の４方向の内側面（内縁）と直接的に接触している。すなわち、熱伝導部材１２と高比透磁率部材１４とが、一体的とされて熱伝導シート１０を構成するようになっている。
　また、熱伝導部材１２および高比透磁率部材１４夫々の上下方向の寸法は、同じに設定されている。
　なお、本実施例では、熱伝導部材１２と高比透磁率部材１４とは、直接的に接触して一体的とされているが、該高比透磁率部材１４が該熱伝導部材１２の周囲に配置されれば、該高比透磁率部材１４と該熱伝導部材１２とが離間していてもよい。この離間距離については、特に制限はなく、前記熱伝導シート１０が配置される（プリント配線板５０内における）位置に納まるものであればよい。

　（熱伝導部材１２について）
　前記熱伝導部材１２は、前記発熱体Ｈから前記放熱部材Ｒへと熱を伝達させる主部材であり、前記熱伝導シート１０の中央部分に当たる。熱伝導部材１２は、上下方向において発熱体Ｈと放熱部材Ｒとの間に配置され、平面視において、発熱体Ｈと略同一な形状・寸法で、ほぼ重なっている。本実施例において熱伝導部材１２は、上下方向と直交する水平方向に拡がるシート状物である。

　前記熱伝導部材１２は、図２に示す如く、シート面として、上側を向く上面（第１面）１２ｂと、上面１２ｂの逆側の面であり、下側を向く下面（第２面）１２ａと、を有する。熱伝導部材１２の上面１２ｂは、前記放熱部材Ｒの下面に貼り合わされている。熱伝導部材１２と前記発熱体Ｈを貼り合わせる方法と、熱伝導部材１２と放熱部材Ｒを貼り合わせる方法とは、特に限定されず、本実施例においては、接着剤等によって貼り合わされている。なお、熱伝導部材１２の母材が接着性を有する物質等である場合、熱伝導部材１２と発熱体Ｈとの間、及び熱伝導部材１２と放熱部材Ｒとの間の何れも、接着剤等なしに直接貼り合わされていてもよい。
　本実施例において前記下面１２ａおよび上面１２ｂは、上下方向に垂直である。熱伝導部材１２の下面１２ａは、発熱体Ｈの上面に貼り合わされている。

　この熱伝導部材１２における熱伝導率は、０．５～２０．０Ｗ／ｍ・Ｋ程度であり、０．６Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。前述のようにこの構成では、発熱体Ｈで発生した熱は、放熱部材Ｒに伝達することで放熱されることになる。

　また前記熱伝導部材１２は、その比透磁率μが略１といった小さい値にされ、１であることが好ましい。これにより、放熱部材Ｒに対して磁束が誘導され難くなり、渦電流、すなわちノイズ電流を減少させると共に、発熱源Ｈに回帰してくる磁束を、（高比透磁率部材１４を通過させる際の磁気損失で）減少させることが可能になる。その結果、プリント配線板５０と放熱部材Ｒとの間の磁界強度が減少することになって、放熱部材Ｒからの電磁波の放射は抑制されるといった効果を奏する。
　更に、熱伝導部材１２は、磁性体を含んでおらず、非磁性となっていることが好ましい。これにより、発熱源Ｈから放出される電磁波をより抑制できる。

　（高比透磁率部材１４について）
　前記高比透磁率部材１４は、前記発熱体Ｈから放射される電磁波を抑制する主部材であり、平面視において、外形が略矩形形状の枠型であり、前記熱伝導シート１０の外枠部分に当たる。そしてその母材中に複数の磁性体を含有しており（図示せず）、その結果、その比透磁率μは、１．０よりも大きくされている。
　本実施例において高比透磁率部材１４は、上下方向と直交する水平方向に拡がるシート状物である。

　前記高比透磁率部材１４の下面１４ａは、図２に示す如く、熱伝導シート１０の下面の一部を構成しており、熱伝導シート１０の下面１０ａは、熱伝導部材１２の下面１２ａと、高比透磁率部材１４の下面１４ａとから構成されている。
　本実施例においては熱伝導部材１２の下面１２ａと面高さ位置を同一となっている。高比透磁率部材１４の下面１４ａは、プリント配線板５０の実装面５０ａの上側に位置し、実装面５０ａと間隔を空けて対向して配置されている。

　前記高比透磁率部材１４の上面１４ｂは、熱伝導シート１０の上面１０ｂの一部を構成している。高比透磁率部材１４の上面１４ｂは、熱伝導部材１２の上面１２ｂと面高さ位置を同一とするように当接している。本実施例において熱伝導シート１０の上面は、熱伝導部材１２の上面１２ｂと高比透磁率部材１４の上面１４ｂとから構成されている。高比透磁率部材１４の上面１４ｂは、放熱部材Ｒの下面と貼り合わされている。

　なお、本実施例において高比透磁率部材１４は、平面視において、外形が略矩形形状とされているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば略円形状、略半円形状または略楕円形状その他の形状とされていてもよく、全体として弧形状またはランドルト環形状とされていてもよい。

　（熱伝導部材１２、高比透磁率部材１４の組成）
　前記熱伝導部材１２は、マトリクスとなる母材に対して、熱伝導性能を高める熱伝導フィラーが含有されている。また、高比透磁率部材１４は、マトリクスとなる母材に対して、比透磁率μを高める、例えば磁性体の如き高比透磁率μを発現するフィラーが含有されている。
　前記母材としては、例えば、アクリルポリマー等のアクリル樹脂や、シリコーン樹脂、その他の一般的な樹脂が適宜使用可能である。ここでアクリルポリマーとは、（メタ）アクリル酸エステルを含むモノマーを重合したポリマーと、（メタ）アクリル酸エステルと、を含むアクリル系樹脂を重合または共重合させたものである。

　前記熱伝導フィラーとしては、例えば安価な水酸化アルミニウムに加えて、アルミナ、炭化ケイ素、水酸化マグネシウム等が挙げられる。
　また、窒化ホウ素（ＢＮ）を使用してもよい。窒化ホウ素を利用する場合、高い熱伝導性を備えながら、その比誘電率εを低い値とすることができる。この場合、発熱体Ｈから放射される電磁波が放熱部材Ｒに伝播し難くなるため、該放熱部材Ｒからの電磁波の放射を抑制するといった効果が期待できる。このような効果を奏する他の物質として、シリカ（溶融性、結晶性の何れも）が挙げられる。
　更に、高い熱伝導率を備えるグラファイトファイバーの如き炭素繊維も好適に利用し得る。なお、一般的なグラファイトの如き繊維状物以外の、例えばフレーク（薄片）状の炭素も利用可能である。

　そして、熱伝導フィラーにより、前記熱伝導部材１２全体の熱伝導率を、母材よりも高い熱伝導率にできる。このように熱伝導部材１２の熱伝導率を高めることにより、熱伝導部材１２と接している前記発熱体Ｈに熱が溜まり難くなり、これにより耐熱性や耐久性が向上する、といった効果が得られる。また、発熱体Ｈの材質によっては、熱膨張を抑制するため、歪抑制の効果も得られる。その他にも、熱が溜まり難くなることから、化学的な劣化（あるいは腐食）の進行を抑制する効果をもつことや、装置使用者の低温やけど等の事故を防止し、安全を確保することができる。
　なお、熱伝導部材１２を構成する母材や、熱伝導フィラーの選定に際しては、その体積抵抗値が１オーム以上となることが好ましい。熱伝導部材１２の体積抵抗値を１オーム以上とすることで、発熱体Ｈが通電環境下にある場合に、他の導電体である、例えば、前記放熱部材Ｒに対する短絡（ショート）を好適に防止し、本発明に係る熱伝導シート１０を備える装置の保全や、装置使用者の感電事故を防止し、安全を確保することができる。

　前記高比透磁率フィラーの例としては、ソフトフェライト等の金属酸化物のフィラーが挙げられる。ここで、ソフトフェライトとは、フェライト（酸化鉄を主成分とするセラミックスの総称）のうち、軟磁性を示すものを意味する。この高比透磁率フィラーを使用することにより、前記高比透磁率部材１４における比透磁率μを高めることができる。
　複数の磁性体（高比透磁率フィラー）のそれぞれは、例えば、針状、棒状、板状等の形状を有する小片であり、長手方向を有する。磁性体としては、例えば、酸化鉄を主成分とするフェライト等の軟磁性材料が用いられる。母材中に含まれる磁性体の量を多くする程、高比透磁率部材１４の比透磁率μは大きくなる。また、高比透磁率部材１４の熱伝導率は、特に限定されない。

　また、前記高比透磁率フィラーを用いて、高比透磁率部材１４の比透磁率μを高めることにより、その比透磁率μが、虚数部（μ″）を有するようにできる。この虚数部が存在すると、電磁波のエネルギーの一部が、熱に変換されるので、電磁波の抑制効果を高めることができる。
　なお、前記熱伝導部材１２または高比透磁率部材１４は、夫々に含有される前記熱伝導フィラーまたは高比透磁率フィラーに加えて、他の機能を発現する機能フィラーを含んでいてもよい。

　また、後述する製造方法において、粘度調整フィラーを母材中に含有させてもよい。この粘度調整フィラーの例としては、熱伝導フィラーでもある水酸化マグネシウム等が挙げられる。水酸化マグネシウム等の粘度調整フィラーを母材に含有させることにより、熱伝導シート１０全体の粘度を高めることができる。熱伝導シート１０全体の粘度を高めることにより、シート内に含まれるフィラーの分離を抑制できる。また、流動性が高すぎないことで、シート成形時の寸法安定性が向上し、結果として歩留まり率（良品率）を向上させることができる。

　（熱伝導シート１０の製造方法）
　次に、熱伝導シート１０の製造方法、すなわち熱伝導部材１２、高比透磁率部材１４の製造方法の例について説明する。先ず、アクリル樹脂等の母材に、熱伝導部材１２または高比透磁率部材１４に夫々必要とされる熱伝導性フィラーまたは高比透磁率フィラー等を混合・混錬することで、母材内に各種のフィラーを均質に分散させた熱伝導部材１２の原料、高比透磁率部材１４の原料を夫々作成する。そして、この各原料を、例えば同じ厚さのシート状に成形し、その後、打ち抜き等によって所要の形状（熱伝導部材１２は矩形、高比透磁率部材１４は枠型）とし、熱伝導部材１２を高比透磁率部材１４の内側に嵌め合わせることで、熱伝導シート１０を得ることができる。

　前述の混合・混練の方法としては、真空脱泡ミキサー等の機械を用いる方法の他、押出混練機、２本ロール、ニーダ、バンバリーミキサー等の種々の方法を適用できる。

　前述の成形の方法としては、コーター、カレンダロール、押出混練機、プレス等の機械を用いて成形する方法等、種々の方法を適用できる。これらの方法のうち、コーターを用いて成形する方法は、薄いシートの作製が簡単にできる、生産性がよいため大量生産に向いている、シートの厚さ精度が出し易い、といった点で望ましい。

　このようにして、前記熱伝導シート１０をシート状に成形することで、発熱源Ｈや放熱部材Ｒの表面の微細な凹凸に追従し易くなり、発熱源Ｈおよび放熱部材Ｒとの接触熱抵抗を低下させることができる。また、熱伝導シート１０の発熱源Ｈおよび放熱部材Ｒへの貼り付けの作業性を向上させる効果や、貼り付ける対象への負荷を減らすことができるという効果を奏する。

　（熱伝導シート１０の作用について）
　次に本発明に係る熱伝導シート１０の作用について、以下説明する。背景技術で説明したように、電磁波を発生・放射させるＩＣ等の電子部品である前記発熱源Ｈの近傍に、例えば前記放熱部材Ｒのような電気導電性をもつヒートシンクの如き金属体が存在すると、より大きな電磁波を該放熱部材Ｒから放射させることになる。

　更に前記熱伝導部材１２として誘電体を利用すると、前記発熱体Ｈから放出される電磁波の電界によって、熱伝導部材１２には誘電分極が生じる。誘電分極が生じると熱伝導部材１２がコンデンサーとして機能し、発熱体Ｈと放熱部材Ｒとの間に電圧が誘起される。このような静電結合と呼ばれる現象によって、発熱体Ｈと放熱部材Ｒとの間に変位電流が流れる。すなわち、従来の熱伝導シートであると、発熱体Ｈから放射される電磁波に放熱部材Ｒが共振して、一種のアンテナとして作用し、電磁波を放射していた。なお、以下の説明においては、電磁波によって静電結合が生じることを、電磁波が結合すると表現する。

　前記発熱体Ｈから放射された電磁波が、前記放熱部材Ｒに結合することによって、放熱部材Ｒが共振し、電磁波を増幅して放出するアンテナとして機能する。以上のような原理により、前記熱伝導部材１２が設けられることで、発熱源Ｈから放出される電磁波が大きくなる。

　ここで、前記熱伝導部材１２の比誘電率εが大きいほど、仮想的なコンデンサーの静電容量が大きくなり、静電結合によって誘起される電圧が大きくなる。すなわち、前記発熱体Ｈから放出される電磁波が、前記放熱部材Ｒに結合し易くなる。これにより、発熱体Ｈと放熱部材Ｒとの間に流れる交流電流が大きくなり、放熱部材Ｒから放出される電磁波がより大きくなる。したがって、熱伝導部材１２の比誘電率εが大きいほど、発熱源Ｈから放出される電磁波が大きくなる。
　このような観点から、熱伝導部材１２の比誘電率εは小さい方が好適であり、高い熱伝導率を確保しつつ、比誘電率εが小さい物質である窒化ホウ素（前述：段落［００３５］）を前記熱伝導フィラーとして利用することが好ましい。

　このように本実施例によれば、前記熱伝導部材１２として、比誘電率εが前記高比透磁率部材１４よりも小さい熱伝導部材１２を利用すると、熱伝導部材１２がコンデンサーとして機能する際に、その静電容量を小さくできる。これにより、前記発熱体Ｈから放出された電磁波が熱伝導部材１２を介して、前記放熱部材Ｒに結合し難くなる。したがって、発熱体Ｈから放出される電磁波が放熱部材Ｒによって増幅されることを抑制でき、放熱部材Ｒから放射される電磁波を小さくできる効果を奏する。

　また、本実施例における前記高比透磁率部材１４は、磁性体を含むことにより、その比透磁率μが１．０よりも大きくされている。比透磁率μが１．０よりも大きい部材には、磁束が通り易いため、内部に磁界が生じ易い。そのため、発熱体Ｈから放出される電磁波の磁界が引き寄せられて、高比透磁率部材１４内を電磁波が通り易い。電磁波が高比透磁率部材１４内を通ると、高比透磁率部材１４内に磁束および電流が生じて熱となり、磁気損失が生じる。これにより、前記発熱体Ｈから放射される電磁波のエネルギーが減少し、前記発熱体Ｈから放射される電磁波を更に抑制できる。このように、発熱体Ｈから放出される電磁波のエネルギーを減少させることができるので、放熱部材Ｒから放射される電磁波も抑制できる。

　更に、前記高比透磁率部材１４が熱伝導部材１２の全周囲に配置される、所謂、閉ループ構造を形成することで、前記放熱部材Ｒ等から放射される電磁波をより効率的に抑制できるといった顕著な効果を奏する。これは、放熱部材Ｒに対して磁束が誘導され難くなり、渦電流、すなわちノイズ電流を減少させると共に、発熱源Ｈに回帰してくる磁束を、（高比透磁率部材１４を通過させる際の磁気損失で）減少させ得るためである。

　以上により、本実施例によれば、前記熱伝導部材１２の周囲に、前記高比透磁率部材１４が設けられることで、前記発熱体Ｈや放熱部材Ｒから放射される電磁波を抑制（小さく）できる。また、前記熱伝導部材１２を設けて発熱体Ｈの放熱性を向上させた場合であっても、電磁波を抑制できる。
　更にこのような発熱体Ｈを有する、例えばプロジェクタ等の装置構成にあっては、電磁波を抑制しつつ、内部に搭載される基板（プリント配線板５０）が大型化すること、更には該基板を組み込んだ装置構成自体の大型化を抑制できる。

　（変形例）
　なお、本発明は、前述の実施例に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。次に、本発明の変形例について説明する。

　（変形例１） 
　前述の実施例では、熱伝導シート１０を構成する高比透磁率部材１４が、熱伝導部材１２の全周囲に配置され、所謂閉ループ構造をなすようにされていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図４に示す熱伝導シート６０の如く、高比透磁率部材１４が、熱伝導部材１２の略矩形形状における４方向の外側面（外縁）の１つと直接的に接触している略Ｉ字形状であってもよい。この配置的な位置関係をもつ熱伝導シート６０は、プリント配線板において、より少ない面積（体積）を占有するだけで省スペースとなる効果を奏する。
　なお、高比透磁率部材１４は、接触している熱伝導部材１２の外縁の１つよりも長く、平行方向に飛び出していてもよい。

　（変形例２） 
　また、図５に示す熱伝導シート６２の如く、高比透磁率部材１４が、熱伝導部材１２の略矩形形状における４方向の外側面（外縁）のうち、連続した２つと直接的に接触している略Ｌ字形状であってもよい。この配置的な位置関係をもつ熱伝導シート６２は、プリント配線板において、より少ない面積（体積）を占有するだけで済む省スペース性と、電磁波の抑制とをバランスをとってなし得る効果を奏する。
　なお、高比透磁率部材１４は、接触している熱伝導部材１２の２つの外縁の、少なくともどちらか１つよりも長く、平行方向に飛び出していてもよい。

　（変形例３） 
　更に図６に示す熱伝導シート６４の如く、高比透磁率部材１４が、熱伝導部材１２の略矩形形状における４方向の外側面（外縁）のうち、対の位置にある２つと直接的に接触しているＩＩ字形状であってもよい。この配置的な位置関係をもつ熱伝導シート６４は、変形例２と同様にプリント配線板において、より少ない面積（体積）を占有するだけで済む省スペース性と、電磁波の抑制とをバランスをとってなし得るという効果を奏する。
　なお、高比透磁率部材１４は、接触している熱伝導部材１２の２つの外縁の、少なくともどちらか１つよりも長く、平行方向に飛び出していてもよい。

　（変形例４） 
　また更に、図７に示す熱伝導シート６６の如く、高比透磁率部材１４が、熱伝導部材１２の矩形形状における４方向の外側面（外縁）の３つと直接的に接触しているコ字形状であってもよい。この配置的な位置関係をもつ熱伝導シート６６は、変形例２と同様にプリント配線板において、より少ない面積（体積）を占有するだけで済む省スペース性と、電磁波の抑制とをバランスをとってなし得るという効果を奏し、その電磁波抑制の効果は、前述の変形例１～３の何れよりも高い。
　なお、高比透磁率部材１４は、熱伝導部材１２と対の位置で接触している外縁の、少なくともどちらか１つよりも長く、平行方向に飛び出していてもよい。

　（変形例５） 
　また更に、図８に示す熱伝導シート６８の如く、高比透磁率部材１４は、必ずしも熱伝導部材１２の矩形形状における４方向の外側面（外縁）と直接的に接触している必要はなく、離間していてもよい。

　前述の各変形例では、熱伝導シートがシート状の場合の例について示したが、本発明の熱伝導シートは、シート状のものに限られない。

　（実験例）
　以下、本発明の熱伝導シートに係る実験例を説明する。
　本発明に係る図１に示す構成を有する熱伝導シートを実装したプリント配線板（実施例１）と、従来技術に係る熱伝導部材１２だけからなる熱伝導シートを実装したプリント配線板（比較例１）とを準備し、以下の実験を実施した。
　ここで、実施例１に係る熱伝導シートを構成する熱伝導部材と、比較例に係る熱伝導シートを構成する熱伝導部材とは、同一の組成からなり、その寸法が異なっている。
　なお、平面視において（上から見て）、発熱体、熱伝導部材の夫々の外形寸法および厚さは、３０ｍｍ×３０ｍｍおよび２．０ｍｍ、３０ｍｍ×３０ｍｍおよび３．５ｍｍで、矩形形状である。また、放熱部材および高比透磁率部材の外形寸法は何れも１５０ｍｍ×１５０ｍｍで、厚みは何れも３．５ｍｍであった。

　前述の各構成は、以下の原料等を用いて製造されている。
・熱伝導部材：
　組成　母材：シリコーン樹脂、熱伝導フィラー：炭化ケイ素
　比透磁率μ＝１、熱伝導率＝３．０Ｗ／ｍ・Ｋ、比誘電率ε＝３４．０
・高比透磁率部材：
　組成　母材：塩素化ポリエチレン樹脂、高比透磁率フィラー：センダスト
　比透磁率μ＝１０

　実施例１および比較例１の夫々において、発熱体Ｈを作動させて、５００ＭＨｚ～３ＧＨｚの範囲の周波数を有する電磁波の測定を行った。
　なお、電磁波の測定は、国際無線障害特別委員会（ＣＩＳＰＲ）が定める国際規格に基づいて、電界強度測定システムが備えられた電波暗室で行った。
　また、前述の実験例等における比透磁率μおよび比誘電率εは、何れも温度２５℃かつ相対湿度３０％の条件下で、キーサイト・テクノロジー株式会社製のＥ４９９１Ａ　ＲＦインピーダンス／マテリアル・アナライザを用いて計測した周波数１ＧＨｚにおける値である。

　実験の結果、実施例に係る電磁波は、比較例の電磁波に対して、大きく抑制されていることが確認された。具体的には、以下の周波数において、夫々大きく電磁波が抑制されていた。
１．周波数８８０ＭＨｚ近傍において１１．８ｄＢμＶ／ｍ
２．周波数１６８０ＭＨｚ近傍において９．０ｄＢμＶ／ｍ
３．周波数２．４ＧＨｚ近傍において１１．９ｄＢμＶ／ｍ
　これにより、高比透磁率部材を有する本発明の有用性が確かめられた。

１０　熱伝導シート
１２　熱伝導部材
１４　高比透磁率部材
５０　プリント配線板
Ｈ　発熱体
Ｒ　放熱部材

 

Claims (6)

1. 　発熱源に対して第１の側に配置されると共に、前記発熱源と前記発熱源に熱的に接続された放熱部材との間に配置される熱伝導部材と、
   　前記熱伝導部材の周囲の少なくとも一部に配置され、比透磁率μが１を超える高比透磁率部材とを有する、
   ことを特徴とする熱伝導シート。
2. 　前記熱伝導部材の比透磁率μは１である請求項１記載の熱伝導シート。
3. 　前記熱伝導部材の熱伝導率は０．６Ｗ／ｍ・Ｋ以上である請求項１または２記載の熱伝導シート。
4. 　前記高比透磁率部材は、前記発熱源と前記放熱部材との間における、前記熱伝導部材の全周囲に配置される請求項１～３の何れか一項に記載の熱伝導シート。
5. 　前記熱伝導部材は、炭素繊維を含む請求項１～４の何れか一項に記載の熱伝導シート。
6. 　前記熱伝導部材は、窒化ホウ素を含む請求項１～５の何れか一項に記載の熱伝導シート。
   
    

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