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JP2003183498A - Thermally conductive sheet - Google Patents

Thermally conductive sheet

Info

Publication number
JP2003183498A
JP2003183498A JP2001380485A JP2001380485A JP2003183498A JP 2003183498 A JP2003183498 A JP 2003183498A JP 2001380485 A JP2001380485 A JP 2001380485A JP 2001380485 A JP2001380485 A JP 2001380485A JP 2003183498 A JP2003183498 A JP 2003183498A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat conductive
conductive sheet
sheet
heat
silicon carbide
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.)
Pending
Application number
JP2001380485A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Naito
朗 内藤
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.)
Polymatech Co Ltd
Original Assignee
Polymatech Co Ltd
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 Polymatech Co Ltd filed Critical Polymatech Co Ltd
Priority to JP2001380485A priority Critical patent/JP2003183498A/en
Publication of JP2003183498A publication Critical patent/JP2003183498A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermally conductive sheet that is excellent in thermal conductivity, electrical insulating properties, flexibility and shape follow-up property and can easily be produced at a low cost. <P>SOLUTION: The thermally conductive sheet is produced by mold-processing into a sheet form a mixed composition prepared by blending a thermally conductive filler into a silicone rubber, wherein a silicon carbide powder having an average particle size of 50-100 μm and an aluminum oxide powder having an average particle size of 2-10 μm are blended as a thermally conductive filler. It is preferable that a graphitized carbon fiber as a thermally conductive filler is further blended, provided that the total blending amount of the thermally conductive filler as mentioned above is preferably 60-70 vol.%. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱伝導性、柔軟性
及び取扱性に優れた熱伝導性シートに関するものであ
る。より詳しくは、電気機器の各種半導体素子や電源、
光源、部品などにて発生する熱を効果的に放散させるた
めに熱源に接して用いられる熱伝導性シートに関するも
のである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat conductive sheet which is excellent in heat conductivity, flexibility and handleability. More specifically, various semiconductor devices and power supplies for electrical equipment,
The present invention relates to a heat conductive sheet used in contact with a heat source in order to effectively dissipate heat generated by a light source, components and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の電子機器においては、高性能化、
小型化及び軽量化に伴う半導体パッケージの高密度実装
化、LSIの高集積化及び高速化などによって、各種の
電子部品にて発生する熱を効果的に外部へ放散させる熱
対策が非常に重要な課題になっている。そのため、電気
機器の各種電子部品、例えばトランジスタやサイリスタ
などの発熱性電子部品等に、熱伝導性の良好なシート材
料(以下、「熱伝導性シート」という)を介してヒート
シンク等の放熱部材を取り付けるという対策が一般的に
採られている。
2. Description of the Related Art In recent years, in electronic equipment, high performance,
Due to the miniaturization and weight reduction of high-density packaging of semiconductor packages, high integration and high speed of LSI, etc., it is very important to take thermal measures to effectively dissipate heat generated by various electronic components to the outside. It is an issue. Therefore, heat-dissipating members such as heat sinks are attached to various electronic components of electric equipment, for example, heat-generating electronic components such as transistors and thyristors, through a sheet material having good thermal conductivity (hereinafter referred to as "heat conductive sheet"). The measure of mounting is generally adopted.

【0003】この種の熱伝導性シートは、一般に、発熱
源となる発熱性電子部品等の被装着部位の凹凸に対して
柔軟に追従させて、発熱性電子部品等に密着した状態で
取り付けられる。そして、かかる熱伝導性シートは、発
熱性電子部品等と放熱部材との接触熱抵抗を低減させ、
発熱性電子部品等にて発生する熱を効率良く放熱部材に
伝導させる機能を果たす。また、この種の熱伝導性シー
トは、放熱部材を発熱性電子部品等に圧着させる際にお
いて、放熱部材や発熱性電子部品等の変形や損傷を防ぐ
保護材としての機能をも果たす。そのため、この熱伝導
性シートにおいては、高い熱伝導性のみならず、電気絶
縁性、柔軟性及び形状追従性に優れることが要求され
る。
This type of heat-conducting sheet is generally attached to the heat-generating electronic component or the like in a state in which the heat-conducting electronic component or the like serving as a heat source is made to flexibly follow the irregularities of the mounting site. . The heat conductive sheet reduces the contact thermal resistance between the heat generating electronic component and the heat dissipation member,
It has the function of efficiently conducting the heat generated by the heat-generating electronic components to the heat dissipation member. In addition, this type of heat conductive sheet also functions as a protective material that prevents deformation and damage of the heat dissipation member and the heat-generating electronic component when the heat dissipation member is pressure-bonded to the heat-generating electronic component and the like. Therefore, this heat conductive sheet is required to have not only high heat conductivity but also excellent electric insulation, flexibility and shape conformability.

【0004】従来、この種の熱伝導性シートとしては、
シリコーンゴムなどの高分子材料中に、熱伝導率の良好
な酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、
窒化ホウ素、窒化アルミ、窒化ケイ素或いは炭化ケイ素
等のセラミックス粉末を、熱伝導性充填剤として配合し
たものが広く採用されるに至っている。例えば、特開平
11−87958号公報においては、シリコーンゴム中
に、熱伝導性充填剤として窒化ケイ素及び球状アルミナ
を配合した熱伝導性シートが開示されている。また、特
開2000−233452号公報においては、シリコー
ンゲル中に、熱伝導性充填剤として比較的に大きな粒径
を有する炭化珪素粒子及び比較的に小さな粒径を有する
窒化ホウ素粉末を配合した熱伝導性シートが開示されて
いる。これらの熱伝導性シートは、電気絶縁性、柔軟性
及び形状追従性に優れるものであるとともに、1.0〜
2.8W/(m・K)程度の熱伝導率を達成したもので
あった。
Conventionally, as this type of heat conductive sheet,
Silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, which has good thermal conductivity, in polymer materials such as silicone rubber.
Ceramic powders such as boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride or silicon carbide blended as a thermally conductive filler have been widely adopted. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-87958 discloses a heat conductive sheet in which silicon nitride and spherical alumina are mixed as a heat conductive filler in silicone rubber. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-233452, a heat is obtained by compounding, as a thermally conductive filler, silicon carbide particles having a relatively large particle diameter and boron nitride powder having a relatively small particle diameter into a silicone gel. A conductive sheet is disclosed. These heat conductive sheets are excellent in electrical insulation, flexibility and shape conformability, and at the same time 1.0 to
The thermal conductivity was about 2.8 W / (m · K).

【0005】ところが近年、ノートパソコンや携帯電話
等の高性能な電子機器においては、高集積化、高速化、
小型化或いは軽量化に伴い、各種電子部品等にて発生す
る発熱量が増大している。かかる背景の下、従来にも増
して、より一層高い熱伝導性を有する熱伝導性シートが
要望され、具体的には、5.0W/(m・K)以上の高
い熱伝導率を有するものが切望されている。そのため、
上記従来の熱伝導性シートは未だ熱伝導率が不十分なも
のであり、かかる要求を達成すべく種々の改良或いは提
案がなされている。
However, in recent years, in high-performance electronic devices such as notebook computers and mobile phones, high integration, high speed,
Along with downsizing or weight reduction, the amount of heat generated by various electronic components and the like is increasing. Against this background, there is a demand for a heat conductive sheet having higher heat conductivity than ever, and specifically, a heat conductive sheet having a high heat conductivity of 5.0 W / (m · K) or more. Is coveted. for that reason,
The above-mentioned conventional heat conductive sheet still has insufficient heat conductivity, and various improvements or proposals have been made to achieve such requirements.

【0006】例えば、特開2001−139733号公
報においては、シリコーンゴム中に、熱伝導性充填剤と
して、平均粒径50〜100μmの炭化ケイ素粉末と平
均粒径10μm以下の炭化ケイ素粉末とを、重量比で
1:1〜3:1の割合で配合した熱伝導性シートが提案
されている。この熱伝導性シートにおいては、シリコー
ンゴム中に炭化ケイ素粉末を高充填することにより、
5.0W/(m・K)の熱伝導率を達成している。
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-139733, silicon carbide powder having an average particle size of 50 to 100 μm and silicon carbide powder having an average particle size of 10 μm or less are contained in a silicone rubber as a thermally conductive filler. A heat conductive sheet has been proposed which is compounded in a weight ratio of 1: 1 to 3: 1. In this heat conductive sheet, by filling silicon carbide powder in silicone rubber to a high degree,
A thermal conductivity of 5.0 W / (mK) is achieved.

【0007】また、特開平9−283955号公報にお
いては、マトリックス樹脂中に、熱伝導性充填剤として
特定の黒鉛質炭素繊維を配合した熱伝導性シートが提案
されている。この熱伝導性シートにおいては、熱伝導性
充填剤として極めて高い熱伝導率を有する黒鉛質炭素繊
維を用いることにより、5.0W/(m・K)以上の熱
伝導率を達成している。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 9-283955 proposes a heat conductive sheet in which a specific graphitic carbon fiber is mixed as a heat conductive filler in a matrix resin. In this heat conductive sheet, the heat conductivity of 5.0 W / (m · K) or higher is achieved by using the graphite carbon fiber having extremely high heat conductivity as the heat conductive filler.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開2001−139733号公報にて提唱されている熱
伝導性シートにおいては、シリコーンゴム中に炭化ケイ
素粉末を85重量%以上、高充填することにより、5.
0W/(m・K)の熱伝導率を達成している。そのた
め、得られる熱伝導性シートは硬く脆いものとなり、取
扱性が悪いものであった。また、この熱伝導性シート
は、アスカーC硬度が30を越える高硬度なものとな
り、柔軟性及び形状追従性に乏しいものであった。さら
に、この熱伝導性シートは、一度圧縮して使用すると亀
裂や脱落が発生するものであり、リワーク性の悪いもの
であるばかりか、放熱部材や発熱性電子部品等を変形或
いは損傷させるおそれがあった。
However, in the heat conductive sheet proposed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2001-139733, the silicone rubber is highly filled with 85% by weight or more of silicon carbide powder. 5.
A thermal conductivity of 0 W / (mK) is achieved. Therefore, the obtained heat conductive sheet was hard and brittle, and the handleability was poor. Further, this heat conductive sheet had a high Asker C hardness of more than 30, and was poor in flexibility and shape following ability. Furthermore, this heat conductive sheet is a material that, if used once compressed, may crack or fall off, and not only has poor reworkability, but also may deform or damage the heat dissipation member, the heat generating electronic component, and the like. there were.

【0009】一方、上記特開2001−139733号
公報にて提唱されている熱伝導性シートにおいては、電
気抵抗が極めて低い黒鉛質炭素繊維を熱伝導性充填剤と
して用いている。そのため、得られる熱伝導性シートは
体積抵抗率が106Ω・cm以上の電気絶縁性を達成す
ることができず、かかる熱伝導性シートを電気機器の発
熱性電子部品等に直接接触させて用いることができなか
った。そのため、この熱伝導性シートをかかる用途で用
いるために、黒鉛質炭素繊維の表面に絶縁層を形成した
り、或いは、シート表面に絶縁層を形成したりする等の
絶縁処理を施すことが検討されてはいるが、このように
すると製造工程が複雑化して不利不便となるばかりか、
高コスト化が避けられない。
On the other hand, in the heat conductive sheet proposed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 2001-139733, graphitic carbon fiber having extremely low electric resistance is used as a heat conductive filler. Therefore, the obtained heat conductive sheet cannot achieve electrical insulation with a volume resistivity of 10 6 Ω · cm or more, and the heat conductive sheet cannot be directly contacted with heat-generating electronic components of electric equipment. It could not be used. Therefore, in order to use this heat conductive sheet in such applications, it is considered to perform an insulation treatment such as forming an insulating layer on the surface of the graphite carbon fiber or forming an insulating layer on the surface of the sheet. However, this not only makes the manufacturing process complicated and disadvantageous,
Increasing cost is inevitable.

【0010】すなわち、従来、5.0W/(m・K)以
上の高い熱伝導率と、アスカーC硬度が30以下の柔軟
性及び形状追従性とを具備した熱伝導性シートは未だ実
現されておらず、さらに体積抵抗率で106Ω・cm以
上の電気絶縁性低を具備した低コストな熱伝導性シート
は未だ実現されていなかった。
That is, conventionally, a heat conductive sheet having a high heat conductivity of 5.0 W / (m · K) or more, flexibility and a shape following property of Asker C hardness of 30 or less has not yet been realized. Moreover, a low-cost heat conductive sheet having a low electrical insulation property of 10 6 Ω · cm or more in volume resistivity has not yet been realized.

【0011】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的は、熱伝導性、電気絶縁性、柔
軟性及び形状追従性に優れ、低コストで製造容易な熱伝
導性シートを提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is a heat conductive sheet which is excellent in heat conductivity, electric insulation, flexibility and shape followability, and which is easy to manufacture at low cost. To provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者は、シリコーンゴム中に配合する熱伝導性
充填剤について鋭意研究した結果、特定のセラミックス
粉末を熱伝導性充填剤として用いることにより、熱伝導
性、電気絶縁性、柔軟性及び形状追従性に優れ、低コス
トで製造容易な熱伝導性シートを実現することができる
ことを見出し、本発明を完成した。
In order to solve the above problems, the present inventor has conducted earnest research on a heat conductive filler to be blended in a silicone rubber, and as a result, a specific ceramic powder was used as a heat conductive filler. The present invention has been completed by finding that it is possible to realize a heat conductive sheet which is excellent in heat conductivity, electric insulation, flexibility and shape followability, and is low in cost and easy to manufacture by using it.

【0013】すなわち、請求項1に記載の発明は、シリ
コーンゴムに熱伝導性充填剤を配合した混合組成物を、
シート状に成形加工した熱伝導性シートにおいて、前記
熱伝導性充填剤として、平均粒径が50〜100μmの
炭化ケイ素粉末と、平均粒径が2〜10μmの酸化アル
ミニウム粉末とを配合したことを特徴とする。
That is, the invention according to claim 1 provides a mixed composition comprising a silicone rubber and a thermally conductive filler,
In the heat conductive sheet formed into a sheet, a mixture of silicon carbide powder having an average particle diameter of 50 to 100 μm and aluminum oxide powder having an average particle diameter of 2 to 10 μm was used as the heat conductive filler. Characterize.

【0014】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の熱伝導性シートにおいて、前記炭化ケイ素粉末と前記
酸化アルミニウム粉末との配合割合が、体積比率で1:
1〜3:1であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the heat conductive sheet according to the first aspect, the mixing ratio of the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder is 1: by volume.
It is characterized by being 1 to 3: 1.

【0015】請求項3に記載の発明は、請求項1又は請
求項2に記載の熱伝導性シートにおいて、前記熱伝導性
充填剤として、さらに黒鉛化炭素繊維を配合したことを
特徴とする。
The invention according to claim 3 is characterized in that in the heat conductive sheet according to claim 1 or 2, graphitized carbon fibers are further blended as the heat conductive filler.

【0016】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の熱伝導性シートにおいて、前記黒鉛化炭素繊維と前記
酸化アルミニウム粉末及び炭化ケイ素粉末との配合割合
が、体積比率で1:2〜1:5であることを特徴とす
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat conductive sheet according to the third aspect, the compounding ratio of the graphitized carbon fiber to the aluminum oxide powder and the silicon carbide powder is 1: 2 in volume ratio. ˜1: 5.

【0017】請求項5に記載の発明は、請求項1から請
求項4のいずれか1項に記載の熱伝導性シートにおい
て、前記熱伝導性充填剤の総配合量が、60〜70体積
%であることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the heat conductive sheet according to any one of the first to fourth aspects, the total content of the heat conductive filler is 60 to 70% by volume. Is characterized in that.

【0018】請求項6に記載の発明は、請求項1から請
求項5のいずれか1項に記載の熱伝導性シートにおい
て、シートの熱伝導率が5.0W/(m・K)以上であ
り、且つ、前記シートのアスカーC硬度が30以下であ
ることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the heat conductive sheet according to any one of the first to fifth aspects, the heat conductivity of the sheet is 5.0 W / (m · K) or more. And the Asker C hardness of the sheet is 30 or less.

【0019】請求項7に記載の発明は、請求項1から請
求項6のいずれか1項に記載の熱伝導性シートにおい
て、前記シートの体積抵抗率が、106Ω・cm以上で
あることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the invention, in the heat conductive sheet according to any one of the first to sixth aspects, the volume resistivity of the sheet is 10 6 Ω · cm or more. Is characterized by.

【0020】(作用)本発明は、シリコーンゴムに熱伝
導性充填剤を配合した混合組成物を、シート状に成形加
工した熱伝導性シートにおいて、前記熱伝導性充填剤と
して、平均粒径が50〜100μmの炭化ケイ素粉末
と、平均粒径が2〜10μmの酸化アルミニウム粉末と
を配合したことを特徴とする。
(Function) According to the present invention, in a heat conductive sheet obtained by molding and processing a mixed composition in which a silicone rubber is mixed with a heat conductive filler, the heat conductive filler has an average particle size of It is characterized in that 50 to 100 μm of silicon carbide powder and aluminum oxide powder having an average particle diameter of 2 to 10 μm are mixed.

【0021】このように各々特定の平均粒径を有する炭
化ケイ素粉末及び酸化アルミニウム粉末を熱伝導性充填
剤として用いると、図1に示すように、比較的に小径の
酸化アルミニウム粉末11が、比較的に大径の炭化ケイ
素粉末12の間隙に充填されて、酸化アルミニウム粉末
11及び炭化ケイ素粉末12が相互に近密に充填される
ようになる。そのため、シート中において熱の伝達経路
が高度に発達して、シートの高熱伝導率化を達成するこ
とができる。また、上記従来のように熱伝導性充填剤を
高充填することなく高熱伝導率化を達成したため、シー
トの柔軟性及び形状追従性の低下を抑制することができ
る。
When silicon carbide powder and aluminum oxide powder each having a specific average particle size are used as the heat conductive filler in this way, as shown in FIG. 1, a relatively small diameter aluminum oxide powder 11 is compared. The silicon oxide powder 11 and the silicon carbide powder 12 are filled in a gap between the large-diameter silicon carbide powder 12 so that they are closely packed to each other. Therefore, the heat transfer path is highly developed in the sheet, and high heat conductivity of the sheet can be achieved. In addition, since the high thermal conductivity is achieved without highly filling the thermally conductive filler as in the conventional case, it is possible to suppress the deterioration of the flexibility and shape conformability of the sheet.

【0022】さらに、熱伝導性充填剤としてさらに黒鉛
化炭素繊維を配合すると、より一層の高熱伝導率化を達
成することができる。そして、この黒鉛化炭素繊維を、
電気絶縁性に優れる炭化ケイ素粉末及び酸化アルミニウ
ム粉末と併用して用いたため、黒鉛化炭素繊維の配合に
よるシートの電気絶縁性の低下を抑制することができ
る。
Furthermore, if a graphitized carbon fiber is further added as a heat conductive filler, a higher heat conductivity can be achieved. And this graphitized carbon fiber,
Since it was used in combination with the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder, which have excellent electrical insulation properties, it is possible to suppress the reduction in the electrical insulation properties of the sheet due to the blending of the graphitized carbon fibers.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具現化した実施の
形態について説明する。この熱伝導性シートは、シリコ
ーンゴムに熱伝導性充填剤を配合した混合組成物を、シ
ート状に成型加工した熱伝導性シートにおいて、熱伝導
性充填剤として、平均粒径が50〜100μmの炭化ケ
イ素粉末と、平均粒径が2〜10μmの酸化アルミニウ
ム粉末とを配合したことを特徴とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments embodying the present invention will be described below. This heat conductive sheet is a heat conductive sheet obtained by molding a mixed composition in which a silicone rubber is mixed with a heat conductive filler into a sheet shape, and has an average particle diameter of 50 to 100 μm as the heat conductive filler. It is characterized in that silicon carbide powder and aluminum oxide powder having an average particle diameter of 2 to 10 μm are blended.

【0024】シリコーンゴムは、公知のポリオルガノシ
ロキサンを硬化させることによって得られる。このシリ
コーンゴムは、硬化後において、低硬度で柔軟性、形状
追従性、加工性、電気絶縁性及び耐熱性等に優れた物性
値を示すものであり、熱伝導性シートを構成するマトリ
ックス材料として特に好適に用いられる。シリコーンゴ
ムの硬化形態としては、例えば、有機過酸化物によるラ
ジカル反応型、ビニル基を含むポリオルガノシロキサン
とケイ素原子に結合した水素原子を有するオルガノハイ
ドロジェンと白金系触媒とによる付加反応型、縮合反応
型などが挙げられるが、特に限定されるものではない。
けれども、シート表面の硬度やシートの柔軟性、熱伝導
性充填剤の充填性などを考慮すると、付加反応型の液状
シリコーンゴムを用いることが好ましい。なお、このシ
リコーンゴムは、公知のシリカや難燃剤、着色剤、耐熱
性向上剤、接着助剤、粘着剤、可塑剤、オイル、硬化遅
延剤等が、必要に応じて配合されたものであっても構わ
ない。
The silicone rubber is obtained by curing a known polyorganosiloxane. This silicone rubber, after being cured, exhibits low hardness and excellent physical properties such as flexibility, shape conformability, workability, electrical insulation and heat resistance, and is used as a matrix material constituting a heat conductive sheet. Particularly preferably used. Examples of the cured form of the silicone rubber include radical reaction type using an organic peroxide, addition reaction type using a polyorganosiloxane containing a vinyl group, an organohydrogen having a hydrogen atom bonded to a silicon atom, and a platinum-based catalyst, and condensation. Examples of the reaction type include, but are not particularly limited to.
However, in consideration of the hardness of the sheet surface, the flexibility of the sheet, the filling property of the thermally conductive filler, and the like, it is preferable to use an addition reaction type liquid silicone rubber. The silicone rubber is a mixture of known silica, flame retardant, colorant, heat resistance improver, adhesion aid, pressure sensitive adhesive, plasticizer, oil, curing retarder, etc., if necessary. It doesn't matter.

【0025】熱伝導性充填剤としてシリコーンゴム中に
配合する炭化ケイ素粉末及び酸化アルミニウム粉末は、
熱伝導性及び電気絶縁性に特に優れるセラミックス粉末
である。これら炭化ケイ素粉末及び酸化アルミニウム粉
末は、例えば粉砕形研磨材等として、市場おいて安価に
入手できる。また、これら炭化ケイ素粉末及び酸化アル
ミニウム粉末は、生産ロット毎による特性のばらつきが
殆どないことから、高性能で均質な熱伝導性シートを常
に安定に大量生産することができる点で利点がある。
Silicon carbide powder and aluminum oxide powder to be incorporated into silicone rubber as a thermally conductive filler are
It is a ceramic powder that is particularly excellent in thermal conductivity and electrical insulation. These silicon carbide powder and aluminum oxide powder are inexpensively available on the market, for example, as a crushed abrasive. Further, the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder have an advantage that the high-performance and homogeneous heat conductive sheet can always be stably mass-produced because there is almost no variation in characteristics depending on the production lot.

【0026】炭化ケイ素粉末の平均粒径は、50〜10
0μmであることが要求される。この炭化ケイ素粉末の
平均粒径が大きいほど、得られる熱伝導性シートの熱伝
導性が向上する傾向にあるが、炭化ケイ素粉末の平均粒
径が100μmを越えると、通常用いられるシート厚さ
が1.0mm以下の熱伝導性シートを成形した場合に、
シート表面に凹凸が生じてシート表面が平滑に仕上がら
ず、発熱性電子部品及び放熱部材との密着性が悪化する
ため適さない。また、シリコーンゴムから炭化ケイ素粉
末が脱落しやすくなって、放熱部材や発熱性電子部品等
を変形或いは損傷させるおそれがあり、さらに、シート
を圧縮するなどした際に亀裂や脱落が発生してリワーク
性が悪化するため適さない。一方、炭化ケイ素粉末の平
均粒径が50μmよりも小さいと、得られる熱伝導性シ
ートの熱伝導性の向上効果が乏しくなる。また、目的と
する熱伝導率を達成するためにシリコーンゴム中に炭化
ケイ素粉末を高充填することが要求され、この場合には
上述したようにシートが高硬度となり、柔軟性及び形状
追従性が悪化するとともに、シートが硬く脆くなって取
扱性が悪化するため適さない。
The average particle size of the silicon carbide powder is 50 to 10
It is required to be 0 μm. The larger the average particle size of the silicon carbide powder, the more the thermal conductivity of the resulting heat conductive sheet tends to improve. However, when the average particle size of the silicon carbide powder exceeds 100 μm, the sheet thickness that is normally used is When a heat conductive sheet of 1.0 mm or less is formed,
It is not suitable because unevenness is generated on the sheet surface and the sheet surface is not finished smoothly, and the adhesiveness with the heat-generating electronic component and the heat dissipation member is deteriorated. In addition, the silicon carbide powder is likely to fall off the silicone rubber, which may deform or damage the heat dissipation member, the heat-generating electronic component, and the like. Further, when the sheet is compressed, cracks or fallout occur and reworking occurs. It is not suitable because it deteriorates the sex. On the other hand, when the average particle size of the silicon carbide powder is smaller than 50 μm, the effect of improving the thermal conductivity of the resulting thermal conductive sheet becomes poor. Further, in order to achieve the desired thermal conductivity, it is required to highly fill the silicone rubber with silicon carbide powder, and in this case, as described above, the sheet has high hardness and flexibility and shape conformability. It is not suitable because the sheet becomes hard and brittle and the handleability deteriorates.

【0027】酸化アルミニウム粉末の平均粒径は、2〜
10μmであることが要求される。この酸化アルミニウ
ム粉末の平均粒径が大きいほど、得られる熱伝導性シー
トの熱伝導性が向上する傾向にあるが、酸化アルミニウ
ム粉末の平均粒径が10μmよりも大きいと、炭化ケイ
素粉末との粒径の差が少なくなり、炭化ケイ素粉末0及
び酸化アルミニウム粉末を相互に近密に充填することが
困難となり、熱の伝達経路が不十分となって目的とする
熱伝導性を有する熱伝導性シートを実現することが困難
となる。一方、酸化アルミニウム粉末の平均粒径が2μ
mよりも小さいと、得られる熱伝導性シートの熱伝導性
の向上効果が乏しくなる。また、酸化アルミニウム粉末
の平均粒径が2μmよりも小さいと、取扱性が悪化する
とともに、比表面積が増大してシリコーンゴム中への充
填性が悪化し、目的とする熱伝導性を達成することが困
難になる。そのため、この酸化アルミニウム粉末のBE
T比表面積は5.0m2/gより小さいことが好まし
い。
The average particle size of the aluminum oxide powder is 2 to
It is required to be 10 μm. The larger the average particle size of the aluminum oxide powder, the more the thermal conductivity of the resulting heat conductive sheet tends to improve. However, when the average particle size of the aluminum oxide powder is larger than 10 μm, the particles of the aluminum carbide powder and the silicon carbide powder are mixed. The difference in diameter is reduced, and it becomes difficult to closely fill the silicon carbide powder 0 and the aluminum oxide powder with each other, and the heat transfer path becomes insufficient and the heat conductive sheet having the desired heat conductivity. Will be difficult to achieve. On the other hand, the average particle size of the aluminum oxide powder is 2μ
When it is smaller than m, the effect of improving the thermal conductivity of the obtained thermal conductive sheet becomes poor. Further, when the average particle diameter of the aluminum oxide powder is smaller than 2 μm, the handling property is deteriorated, and the specific surface area is increased to deteriorate the filling property into the silicone rubber to achieve the desired thermal conductivity. Becomes difficult. Therefore, BE of this aluminum oxide powder
The T specific surface area is preferably smaller than 5.0 m 2 / g.

【0028】これら炭化ケイ素粉末及び酸化アルミニウ
ム粉末の粒子形状としては、例えば、球状、偏平状、顆
粒状、塊状、繊維状、針状、燐片状、ペレット状、繊維
状、ウィスカー状或いは不定形などが挙げられるが、こ
れらに特に限定されるものではない。また、これら炭化
ケイ素粉末及び酸化アルミニウム粉末は、複数の粒子が
凝集した形態であっても構わない。なかでも、粉砕形状
或いは不定形のもの、又は凝集形態のものは、市場おい
て極めて安価に入手でき、シートの低コスト化を推進す
ることができるため好ましい。さらに、これら粉砕形状
或いは不定形のもの、又は凝集形態のものは、相互に近
密に充填させることができ、少ない配合量で高い熱伝導
率を有する熱伝導性シートが得られるため好ましい。
The particle shape of these silicon carbide powder and aluminum oxide powder is, for example, spherical, flat, granular, lumpy, fibrous, needle-like, scaly, pellet-like, fibrous, whisker-like or amorphous. However, the present invention is not limited to these. Further, the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder may be in a form in which a plurality of particles are aggregated. Among them, a crushed shape or an amorphous shape or an aggregated shape is preferable because it can be obtained at a very low cost on the market and the cost of the sheet can be promoted. Further, the crushed shape or the amorphous shape or the agglomerated shape is preferable because they can be closely packed with each other and a heat conductive sheet having high heat conductivity can be obtained with a small amount of compounding.

【0029】この熱伝導性シートにおいては、上記の炭
化ケイ素粉末及び酸化アルミニウム粉末の他に、熱伝導
性充填剤としてさらにピッチ系の黒鉛化炭素繊維を配合
することが好ましい。ここで、ピッチ系の黒鉛化炭素繊
維とは、ピッチを主原料とし、溶融紡糸、不融化及び炭
化などの各処理工程後に、2000〜3000℃或いは
3000℃を越える高温で熱処理して黒鉛化させたもの
をいう。このピッチ系の黒鉛化炭素繊維は、光学的等方
性と光学的異方性の2種類あるが、特に、光学的異方性
を有するメソフェーズピッチ系の黒鉛化炭素繊維を用い
ることが好ましい。このメソフェーズピッチ系の黒鉛化
炭素繊維は、その黒鉛構造が高度に発達して、繊維軸方
向の熱伝導率が500W/(m・K)を遥かに超えるも
のがあり、得られる熱伝導性シートの熱伝導性を飛躍的
に向上させることができる。
In this heat conductive sheet, it is preferable to add pitch-based graphitized carbon fibers as a heat conductive filler in addition to the above silicon carbide powder and aluminum oxide powder. Here, the pitch-based graphitized carbon fiber means that the main raw material is pitch, and after each process step such as melt spinning, infusibilization and carbonization, it is heat treated at a high temperature of 2000 to 3000 ° C. or 3000 ° C. to be graphitized. I mean something. There are two types of pitch-based graphitized carbon fibers, optical isotropy and optical anisotropy, and it is particularly preferable to use mesophase pitch-based graphitized carbon fibers having optical anisotropy. This mesophase pitch-based graphitized carbon fiber has a highly developed graphite structure and has a thermal conductivity in the fiber axis direction far exceeding 500 W / (m · K). The thermal conductivity of can be dramatically improved.

【0030】黒鉛化炭素繊維の繊維形状としては、例え
ば、短繊維、長繊維、織布、不織布、フェルト状、マッ
ト状、紙状などが挙げられるが、これらに特に限定され
るものではない。けれども、上記の炭化ケイ素粉末及び
酸化アルミニウム粉末と混合して用いるため、その充填
性を考慮すると、板形状よりも円柱形状、すなわち短繊
維状のものを用いることが好ましい。ここで短繊維状の
黒鉛化炭素繊維を用いる場合、その平均糸径は5〜20
μmであることが好ましく、平均長さは50〜200μ
mであることが好ましい。黒鉛化炭素繊維の平均糸径が
5μm未満であると、嵩比重が小さく、生産上取り扱い
が困難であるため好ましくない。一方、平均長さが20
0μmを越えると、繊維同士が絡み合うため、シリコー
ンゴム中での分散性が悪化して、得られる熱伝導性シー
トのシート面に凹凸が発生するので好ましくない。さら
に好ましい平均長さは80μm〜120μmである。
The fiber shape of the graphitized carbon fiber includes, for example, short fibers, long fibers, woven cloth, non-woven cloth, felt shape, mat shape, paper shape, etc., but is not particularly limited thereto. However, since it is used as a mixture with the above-mentioned silicon carbide powder and aluminum oxide powder, it is preferable to use a columnar shape, that is, a short fiber shape rather than a plate shape in view of the filling property. When the short fibrous graphitized carbon fiber is used here, the average yarn diameter is 5 to 20.
It is preferable that the average length is 50 to 200 μm.
It is preferably m. When the average yarn diameter of the graphitized carbon fiber is less than 5 μm, the bulk specific gravity is small and the handling is difficult in production, which is not preferable. On the other hand, the average length is 20
When it exceeds 0 μm, the fibers are entangled with each other, so that the dispersibility in the silicone rubber is deteriorated and unevenness is generated on the sheet surface of the resulting heat conductive sheet, which is not preferable. A more preferable average length is 80 μm to 120 μm.

【0031】熱伝導性シートにおける熱伝導性充填剤の
総配合量は、特に限定されるものではなく、より一層の
高熱伝導率化を達成するためには、可能な限り高充填す
ることが望まれる。けれども、シートの柔軟性及び形状
追従性などを考慮すると、熱伝導性充填剤の総配合量は
60〜70体積%であることが好ましい。熱伝導性充填
剤の総配合量が70体積%を越えると、上述したように
シートが高硬度となり、柔軟性及び形状追従性が悪化す
るとともに、シートが硬く脆くなって取扱性が悪化する
ため好ましくない。一方、熱伝導性充填剤の総配合量が
60体積%未満であると、目的とする熱伝導率を達成す
ることが困難になる。
The total content of the heat conductive filler in the heat conductive sheet is not particularly limited, and in order to achieve a higher thermal conductivity, it is desirable to fill the material as high as possible. Be done. However, considering the flexibility of the sheet and the shape following property, the total content of the thermally conductive filler is preferably 60 to 70% by volume. When the total content of the thermally conductive filler exceeds 70% by volume, the sheet becomes high in hardness as described above, and the flexibility and shape conformability are deteriorated, and the sheet becomes hard and brittle to deteriorate handleability. Not preferable. On the other hand, if the total content of the thermally conductive filler is less than 60% by volume, it will be difficult to achieve the desired thermal conductivity.

【0032】ここで、炭化ケイ素粉末と酸化アルミニウ
ム粉末との配合割合は、特に限定されるものではない
が、体積比率で1:1〜3:1であることが好ましい。
この炭化ケイ素粉末と酸化アルミニウム粉末との混合比
率が近いほど、各々の粉末がより一層近密に充填される
傾向があり、より一層優れた熱伝導性を有する熱伝導性
シートを実現することができる。また、炭化ケイ素粉末
と酸化アルミニウム粉末との混合比率が近いほど、熱伝
導性シートを圧縮した際に、充填剤同士が密着しやすく
なり、このような態様で用いる場合に、特に優れた熱伝
導性を発揮することができる。一方、炭化ケイ素粉末と
酸化アルミニウム粉末との配合割合がこの範囲外である
と、各々の粉末を近密に充填させ難くなり、シート中に
おける熱の伝達経路が不十分となって、目的とする熱伝
導率を達成することが困難になる。
The mixing ratio of the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder is not particularly limited, but it is preferable that the volume ratio is 1: 1 to 3: 1.
The closer the mixing ratio of the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder is, the more the respective powders tend to be packed more closely, and it is possible to realize a heat conductive sheet having more excellent thermal conductivity. it can. Further, the closer the mixing ratio of the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder, the easier the fillers will adhere to each other when the thermally conductive sheet is compressed, and when used in such an aspect, particularly excellent thermal conductivity is obtained. You can exercise your sexuality. On the other hand, if the blending ratio of the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder is out of this range, it becomes difficult to closely pack each powder, and the heat transfer path in the sheet becomes insufficient, which is aimed at. Achieving thermal conductivity becomes difficult.

【0033】また、黒鉛化炭素繊維と、前記炭化ケイ素
粉末と酸化アルミニウム粉末との配合割合は、特に限定
されるものではないが、体積比率で1:2〜1:5であ
ることが好ましい。黒鉛化炭素繊維の配合量が多いほ
ど、得られる熱伝導性シートの熱伝導性が向上する傾向
があるが、黒鉛化炭素繊維の配合割合が前記割合より多
いと、得られる熱伝導性シートの体積抵抗率が低下し
て、目的とするシートの電気絶縁性を実現することが困
難になる。一方、黒鉛化炭素繊維の配合割合がこの割合
より少ないと、熱伝導率の向上効果が乏しくなって、黒
鉛化炭素繊維の配合効果が乏しくなる。
The blending ratio of the graphitized carbon fiber to the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder is not particularly limited, but the volume ratio is preferably 1: 2 to 1: 5. As the blending amount of the graphitized carbon fiber increases, the thermal conductivity of the resulting heat conductive sheet tends to improve. However, when the blending ratio of the graphitized carbon fiber is higher than the above percentage, the heat conductive sheet of the obtained The volume resistivity decreases, and it becomes difficult to achieve the intended electrical insulation of the sheet. On the other hand, if the blending ratio of the graphitized carbon fiber is less than this ratio, the effect of improving the thermal conductivity becomes poor and the blending effect of the graphitized carbon fiber becomes poor.

【0034】次に、上記熱伝導性シートの製造方法につ
いて説明する。この熱伝導性シートは、上記のシリコー
ンゴムに上記各種の熱伝導性充填剤を配合した混合組成
物を、シート状に成形加工することにより製造される。
Next, a method for manufacturing the heat conductive sheet will be described. This heat conductive sheet is manufactured by molding a mixed composition obtained by mixing the above silicone rubber with the above various heat conductive fillers into a sheet.

【0035】シリコーンゴム中に熱伝導性充填剤を配合
する際には、熱伝導性充填剤をシリコーンゴム中で均一
分散させるために、混錬操作を加えることが好ましい。
この混錬操作において用いるミキサーとしては、ハード
ミキサー、プラネタリーミキサー、自転公転独立回転型
ミキサー、スタティックミキサー等が例示される。これ
らの中でも、混練操作時における混合組成物の発熱を抑
え、短時間で均一に混錬可能なプラネタリ−ミキサー或
いは自転公転独立回転型ミキサーを用いることが好まし
い。
When the heat conductive filler is blended in the silicone rubber, it is preferable to add a kneading operation in order to uniformly disperse the heat conductive filler in the silicone rubber.
Examples of the mixer used in this kneading operation include a hard mixer, a planetary mixer, a rotation / revolution independent rotation type mixer, and a static mixer. Among these, it is preferable to use a planetary mixer or a rotation / revolution independent rotation type mixer that can suppress the heat generation of the mixed composition during the kneading operation and can uniformly knead in a short time.

【0036】また、シリコーンゴムに配合する上記各種
の熱伝導性充填剤は、シリコーンゴムへの分散性を向上
させるために、或いは、シリコーンゴムの硬化反応を阻
害防止するために、必要に応じて表面処理を施しても構
わない。この具体的な表面処理方法としては、例えば、
燐酸化合物、ケイ素系化合物、硫酸、シランカップリン
グ剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリン
グ剤などによるものが挙げられる。また、熱伝導性充填
剤の粒子表面に、酸化アルミニウム或いは二酸化珪素な
どのセラミックスやゴム、ポリマー、シリコーンオイル
等を被覆することもできる。さらに、黒鉛化炭素繊維の
表面処理として、公知のカップリング剤やサイジング剤
などを用いてもよい。なお、これら各種の表面処理にお
ける処理方法や処理回数などは、特に限定されるもので
はない。
The above-mentioned various thermally conductive fillers to be added to the silicone rubber may be added, if necessary, in order to improve the dispersibility in the silicone rubber or prevent the curing reaction of the silicone rubber from being hindered. Surface treatment may be applied. As this specific surface treatment method, for example,
Examples thereof include phosphoric acid compounds, silicon compounds, sulfuric acid, silane coupling agents, titanium coupling agents, aluminum coupling agents and the like. Further, the surface of the particles of the thermally conductive filler can be coated with ceramics such as aluminum oxide or silicon dioxide, rubber, polymer, silicone oil or the like. Further, a known coupling agent, sizing agent, or the like may be used as the surface treatment of the graphitized carbon fiber. The treatment method and the number of treatments in these various surface treatments are not particularly limited.

【0037】上記のようにして得られる混合組成物をシ
ート状に成形加工する方法は、特に限定されるものでは
なく、例えば、圧縮成形法、押出成形法、射出成形法、
注型成形法、ブロー成形法、カレンダー成形法などのほ
か、液状の混合組成物の場合には、塗装法、印刷法、デ
ィスペンサー法、ポッティング法などの公知の方法を採
用することができる。とりわけ、2枚の樹脂フィルムの
間に上記の混合組成物を挟持してシート前駆体を形成
し、このシート前駆体を所望の厚さになるよう圧延した
後、適当な加熱装置で加熱等することにより硬化させて
シートを成形加工する方法が簡便であるため好適であ
る。なお、この圧延方法としては、カレンダー成形法や
プレス圧延法などが挙げられるが、これらに特に限定さ
れるものではなく、いずれの方法であっても適用可能で
ある。また上記各種の成形方法において、原料の添加や
その他の工程の順序は、シートに影響が出ない限り変更
可能である。
The method of molding the mixed composition obtained as described above into a sheet is not particularly limited, and examples thereof include compression molding, extrusion molding, injection molding, and the like.
In addition to the cast molding method, blow molding method, calendar molding method and the like, in the case of a liquid mixed composition, known methods such as a coating method, a printing method, a dispenser method and a potting method can be adopted. In particular, the above-mentioned mixed composition is sandwiched between two resin films to form a sheet precursor, and the sheet precursor is rolled to a desired thickness, and then heated with an appropriate heating device. Therefore, the method of curing and molding the sheet is simple, and thus it is preferable. Examples of this rolling method include a calender molding method and a press rolling method, but the rolling method is not particularly limited thereto, and any method can be applied. In addition, in the various molding methods described above, the order of addition of raw materials and other steps can be changed as long as the sheet is not affected.

【0038】以上詳述したように、本実施形態によれ
ば、以下に示す作用効果が奏される。 ・シリコーンゴムに熱伝導性充填剤を配合した混合組成
物を、シート状に成形加工した熱伝導性シートにおい
て、前記熱伝導性充填剤として、平均粒径が50〜10
0μmの炭化ケイ素粉末と、平均粒径が2〜10μmの
酸化アルミニウム粉末とを配合した。
As described in detail above, according to this embodiment, the following operational effects are exhibited. In a heat conductive sheet obtained by molding a mixed composition obtained by mixing a silicone rubber with a heat conductive filler into a sheet, the heat conductive filler has an average particle size of 50 to 10
0 μm silicon carbide powder and aluminum oxide powder having an average particle size of 2 to 10 μm were blended.

【0039】このように各々特定の平均粒径を有する炭
化ケイ素粉末及び酸化アルミニウム粉末を熱伝導性充填
剤として用いることにより、比較的に大径の炭化ケイ素
粉末の間隙に比較的に小径の酸化アルミニウム粉末が充
填されて、酸化アルミニウム粉末及び炭化ケイ素粉末が
相互に近密に充填されるようになる。そのため、シート
中において熱の伝達経路が高度に発達して、シートの高
熱伝導率化を達成することができるようになる。
By using the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder each having a specific average particle diameter as the heat conductive filler in this way, the oxidation of the relatively small diameter of the silicon carbide powder of the relatively large diameter is performed. The aluminum powder is filled so that the aluminum oxide powder and the silicon carbide powder are closely packed to each other. Therefore, the heat transfer path is highly developed in the sheet, and the high thermal conductivity of the sheet can be achieved.

【0040】そして、上記従来のように熱伝導性充填剤
を高充填することなく高熱伝導率化を達成したため、熱
伝導性充填剤の総配合量が70体積%以下であっても、
熱伝導率が5.0W/(m・K)以上の高熱伝導性を有
する熱伝導性シートを実現することができる。そのた
め、シートの柔軟性及び形状追従性の低下を抑制するこ
とができ、これにより、アスカーC硬度が30以下の優
れた柔軟性及び形状追従性を具備した熱伝導性シートを
実現することができる。
Since high thermal conductivity is achieved without highly filling the thermally conductive filler as in the prior art, even if the total content of the thermally conductive filler is 70% by volume or less,
It is possible to realize a heat conductive sheet having high heat conductivity of 5.0 W / (m · K) or more. Therefore, it is possible to suppress deterioration of the flexibility and the shape following property of the sheet, and thereby it is possible to realize a heat conductive sheet having an Asker C hardness of 30 or less and having excellent flexibility and shape following property. .

【0041】従って、従来達し得なかった、熱伝導率が
5.0W/(m・K)以上の高熱伝導性を有し、且つ、
アスカーC硬度が30以下の優れた柔軟性及び形状追従
性を具備した熱伝導性シートを実現することができる。
Therefore, it has a high thermal conductivity of 5.0 W / (m · K) or more, which has never been achieved before, and
It is possible to realize a heat conductive sheet having an Asker C hardness of 30 or less and having excellent flexibility and shape conformability.

【0042】・ 熱伝導性充填剤として炭化ケイ素粉末
及び酸化アルミニウム粉末を用いた。これら炭化ケイ素
粉末及び酸化アルミニウム粉末は、熱伝導性及び電気絶
縁性に特に優れる安価なセラミックス粉末であることか
ら、熱伝導性及び電気絶縁性に優れた熱伝導性シートを
低コストで実現することができる。また、これら炭化ケ
イ素粉末及び酸化アルミニウム粉末は、生産ロット毎に
よる特性のばらつきが殆どないことから、高性能で均質
な熱伝導性シートを常に安定に大量生産することができ
る。
Silicon carbide powder and aluminum oxide powder were used as the heat conductive filler. Since these silicon carbide powder and aluminum oxide powder are inexpensive ceramic powders which are particularly excellent in thermal conductivity and electrical insulation, it is possible to realize a thermal conductive sheet excellent in thermal conductivity and electrical insulation at low cost. You can Further, since the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder have almost no variation in characteristics depending on the production lot, a high-performance and homogeneous heat conductive sheet can always be stably mass-produced.

【0043】・ 熱伝導性シートを構成するマトリック
スとして、シリコーンゴムを用いた。このシリコーンゴ
ムは、硬化後において、低硬度で柔軟性、形状追従性、
加工性、電気絶縁性及び耐熱性等に優れた物性値を示す
ものであることから、電気絶縁性、柔軟性及び形状追従
性に優れた熱伝導性シートを実現することができる。
Silicone rubber was used as a matrix constituting the heat conductive sheet. This silicone rubber has a low hardness, flexibility, shape conformability, and
Since it has excellent physical properties such as workability, electric insulation and heat resistance, it is possible to realize a heat conductive sheet excellent in electric insulation, flexibility and shape conformability.

【0044】・ 熱伝導性充填剤として、さらに黒鉛化
炭素繊維を配合した。このように熱伝導性充填剤として
さらに黒鉛化炭素繊維を配合すると、より一層の高熱伝
導率化を達成することができる。さらに、この黒鉛化炭
素繊維を、電気絶縁性に優れる炭化ケイ素粉末及び酸化
アルミニウム粉末と併用して用いたため、黒鉛化炭素繊
維の配合によるシートの電気絶縁性の低下を抑制するこ
とができる。従って、黒鉛化炭素繊維を単独で配合した
上記従来の熱伝導性シートでは達し得なかった、体積抵
抗率が106Ω・cm以上の優れた電気絶縁性、熱伝導
率が7.0W/(m・K)以上の高熱伝導性、アスカー
C硬度が30以下の優れた柔軟性及び形状追従性を具備
した低コストな熱伝導性シートを実現することができ
る。
As a heat conductive filler, graphitized carbon fiber was further added. By further adding the graphitized carbon fiber as the thermally conductive filler in this way, it is possible to achieve a higher thermal conductivity. Furthermore, since this graphitized carbon fiber is used in combination with the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder, which have excellent electrical insulation properties, it is possible to suppress the reduction in the electrical insulation property of the sheet due to the blending of the graphitized carbon fibers. Therefore, excellent electrical insulating property of 10 6 Ω · cm or more in volume resistivity and 7.0 W / (thermal conductivity which could not be achieved by the above-mentioned conventional thermal conductive sheet in which graphitized carbon fiber was blended alone. It is possible to realize a low-cost heat conductive sheet having high thermal conductivity of m · K) or more, excellent flexibility of Asker C hardness of 30 or less, and shape following property.

【0045】・ 熱伝導性シートの熱伝導率が5.0W
/(m・K)以上であることにより、高集積化、高速
化、小型化或いは軽量化が進展する近年の高性能な電子
機器において、熱を外部へ効果的に放散させることがで
きる。また、熱伝導性シートのアスカーC硬度が30以
下であることにより、発熱性電子部品等の被装着部位の
複雑な凹凸に対して柔軟に追従し、被装着部位に密着し
た状態で取り付けることができる。また、このように低
硬度とすることにより、放熱部材を発熱性電子部品等に
圧着させる際において、放熱部材や発熱性電子部品等の
変形や損傷を防ぐことができ、放熱部材や発熱性電子部
品等を保護することができる。さらに、熱伝導性シート
の体積抵抗率が106Ω・cm以上であることにより、
例えばトランジスタやサイリスタなどの、熱電気絶縁性
が要求される発熱性電子部品等に好適に用いることがで
きる。
The heat conductivity of the heat conductive sheet is 5.0 W
When it is / (m · K) or more, heat can be effectively dissipated to the outside in a high-performance electronic device of recent years in which high integration, high speed, small size, and light weight have been advanced. Further, since the Asker C hardness of the heat conductive sheet is 30 or less, it can flexibly follow the complicated unevenness of the mounting site such as the heat-generating electronic component, and can be mounted in close contact with the mounting site. it can. Further, by having such a low hardness, it is possible to prevent deformation and damage of the heat radiating member and the heat generating electronic component when the heat radiating member is pressure-bonded to the heat generating electronic component. It is possible to protect parts and the like. Furthermore, since the volume resistivity of the heat conductive sheet is 10 6 Ω · cm or more,
For example, it can be suitably used for heat-generating electronic components such as transistors and thyristors that require thermoelectric insulation.

【0046】(変形例)尚、本発明は、前記実施形態の
構成に限定されるものではなく、この発明の趣旨から逸
脱しない範囲で、各部の構成を任意に変更して具体化し
てもよい。
(Modification) The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and may be embodied by arbitrarily changing the configuration of each part without departing from the spirit of the present invention. .

【0047】・ 熱伝導性シートを構成するマトリック
スとして、他の高分子材料、例えば熱可塑性樹脂、熱可
塑性エラストマー、硬化性樹脂或いはゴム等を用いるこ
と。熱伝導性シートを構成するマトリックスは、目的と
する機械的性質、熱的性質、電気的性質又は耐久性など
の要求性能に応じて適宜選択して用いることができる。
この具体的な高分子材料としては、特に限定されるもの
ではないが、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹
脂、フッ素系ゴム等が好適に用いることができる。
Use of another polymer material such as a thermoplastic resin, a thermoplastic elastomer, a curable resin or rubber as a matrix constituting the heat conductive sheet. The matrix constituting the heat conductive sheet can be appropriately selected and used according to the desired performance such as desired mechanical properties, thermal properties, electrical properties or durability.
The specific polymer material is not particularly limited, but for example, an epoxy resin, a polyurethane resin, a fluorine-based rubber or the like can be preferably used.

【0048】・ 上記各種の熱伝導性充填剤の他に、さ
らに他の熱伝導性充填剤を併用すること。この具体的な
他の熱伝導性充填剤としては、特に限定されるものでは
ないが、例えば、酸化マグネシウム、窒化ケイ素、窒化
アルミニウム、窒化ホウ素、水酸化アルミニウム、フェ
ライト等が挙げられる。これらのなかでも、電気絶縁性
の観点からは、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウ
ム、窒化ホウ素、窒化ケイ素或いは窒化アルミ等を用い
ることが好ましい。
In addition to the above various thermally conductive fillers, other thermally conductive fillers should be used in combination. The specific other thermally conductive filler is not particularly limited, but examples thereof include magnesium oxide, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, aluminum hydroxide, and ferrite. Among these, from the viewpoint of electrical insulation, it is preferable to use aluminum hydroxide, magnesium oxide, boron nitride, silicon nitride, aluminum nitride, or the like.

【0049】[0049]

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形
態をさらに詳細に説明するが、これらは本発明の範囲を
何ら制限するものではない。
EXAMPLES The above embodiments will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but these do not limit the scope of the present invention.

【0050】なお、以下に示す熱伝導性シートのアスカ
ーC硬度は、各々製造したシートを複数積層させて厚さ
10mmの試験片を作製し、この試験片のアスカーC硬
度を測定したものである(SRIS0101(日本ゴム
協会規格)及びJIS S6050に準拠)。また、熱
伝導性シートの熱伝導率は、縦60mm×横120mm
×厚さ1mmのサイズの試験片を各々作製し、この試験
片の厚さ方向の熱伝導率をQTM法にて測定したもので
ある(使用機器:QTM−500 京都電子社製)。さ
らに、熱伝導性シートの体積抵抗率は、縦120mm×
横120mm×厚さ1mmのサイズの試験片を各々作製
し、この試験片の厚さ方向の体積抵抗率を測定したもの
である(JIS K 6239に準拠)。
The Asker C hardness of the heat conductive sheet shown below is obtained by laminating a plurality of the produced sheets to prepare a test piece having a thickness of 10 mm and measuring the Asker C hardness of the test piece. (Based on SRIS0101 (Japan Rubber Association standard) and JIS S6050). Further, the thermal conductivity of the heat conductive sheet is 60 mm in length × 120 mm in width.
A test piece having a thickness of 1 mm was prepared, and the thermal conductivity in the thickness direction of the test piece was measured by the QTM method (apparatus used: QTM-500, manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd.). Furthermore, the volume resistivity of the heat conductive sheet is 120 mm in length ×
A test piece having a size of 120 mm in width × 1 mm in thickness was prepared, and the volume resistivity in the thickness direction of the test piece was measured (according to JIS K 6239).

【0051】まず、液状シリコーンゴムに、熱伝導性充
填剤として、平均粒径が50〜100μmの炭化ケイ素
粉末と、平均粒径が2〜10μmの酸化アルミニウム粉
末とを配合した熱伝導性シートを作製した。
First, a heat conductive sheet is prepared by mixing liquid silicone rubber with a silicon carbide powder having an average particle size of 50 to 100 μm and an aluminum oxide powder having an average particle size of 2 to 10 μm as a heat conductive filler. It was made.

【0052】(実施例1)酸化アルミニウム粉末(昭和
電工株式会社製 AL−170 平均粒径2.2μm、
BET比表面積3m2/g、凝集形状)33体積%、炭
化ケイ素粉末(昭和電工株式会社製 グリーンデンシッ
クGC#120 平均粒径100μm、粉砕形状)33
体積%、液状シリコーンゴム(東レ・ダウコーニング・
シリコーン株式会社製 CY−52−290)34体積
%を混合し、自転公転独立回転型ミキサーにて混錬して
混合組成物を作製した。得られた混合組成物をポリエチ
レンテレフタレートフィルム間に挟持してシート前駆体
を形成し、厚さ1mmに圧延した後、150℃で30分
硬化、180℃で2時間の2次加硫後、熱伝導性シート
を製造した。
Example 1 Aluminum oxide powder (AL-170 manufactured by Showa Denko KK, average particle size 2.2 μm,
BET specific surface area 3 m 2 / g, agglomerated shape) 33% by volume, silicon carbide powder (Showa Denko KK Greendensic GC # 120 average particle size 100 μm, crushed shape) 33
Volume%, liquid silicone rubber (Toray Dow Corning
34% by volume of CY-52-290 manufactured by Silicone Co., Ltd. was mixed and kneaded with a rotation / revolution independent rotation type mixer to prepare a mixed composition. The obtained mixed composition was sandwiched between polyethylene terephthalate films to form a sheet precursor, which was rolled to a thickness of 1 mm, cured at 150 ° C. for 30 minutes, and then secondary vulcanized at 180 ° C. for 2 hours, followed by heat treatment. A conductive sheet was manufactured.

【0053】(実施例2)酸化アルミニウム粉末(昭和
電工株式会社製 AL−150SG 平均粒径2.0μ
m、BET比表面積4m2/g、凝集形状)33体積
%、炭化ケイ素粉末(昭和電工株式会社製 グリーンデ
ンシックGC#120 平均粒径100μm、粉砕形
状)33体積%、液状シリコーンゴム(東レ・ダウコー
ニング・シリコーン株式会社製 CY−52−290)
34体積%を混合し、自転公転独立回転型ミキサーにて
混錬して混合組成物を作製した。得られた混合組成物
を、上記実施例1と同様に処理して、熱伝導性シートを
製造した。
Example 2 Aluminum oxide powder (AL-150SG manufactured by Showa Denko KK, average particle size 2.0 μm)
m, BET specific surface area 4 m 2 / g, agglomerated shape) 33% by volume, silicon carbide powder (Showa Denko KK Greendensic GC # 120 average particle size 100 μm, crushed shape) 33% by volume, liquid silicone rubber (Toray CY-52-290 manufactured by Dow Corning Silicone Co., Ltd.)
34% by volume was mixed and kneaded in a rotation / revolution independent rotation type mixer to prepare a mixed composition. The obtained mixed composition was treated in the same manner as in Example 1 above to produce a heat conductive sheet.

【0054】(実施例3)酸化アルミニウム粉末(昭和
電工株式会社製 AL−170 平均粒径2.2μm、
BET比表面積3m2/g、凝集形状)33体積%、炭
化ケイ素粉末(昭和電工株式会社製 グリーンデンシッ
クGC#240 平均粒径64μm、粉砕形状)33体
積%、液状シリコーンゴム(東レ・ダウコーニング・シ
リコーン株式会社製 CY−52−290)34体積%
を混合し、自転公転独立回転型ミキサーにて混錬して混
合組成物を作製した。得られた混合組成物を、上記実施
例1と同様に処理して、熱伝導性シートを製造した。
Example 3 Aluminum oxide powder (AL-170 manufactured by Showa Denko KK, average particle size 2.2 μm,
BET specific surface area 3 m 2 / g, aggregate shape 33% by volume, silicon carbide powder (Showa Denko KK Greendensic GC # 240 average particle size 64 μm, crushed shape) 33% by volume, liquid silicone rubber (Toray Dow Corning)・ Silicone CY-52-290) 34% by volume
Were mixed and kneaded in a rotation / revolution independent rotation type mixer to prepare a mixed composition. The obtained mixed composition was treated in the same manner as in Example 1 above to produce a heat conductive sheet.

【0055】(実施例4)酸化アルミニウム粉末(昭和
電工株式会社製 AL−170 平均粒径2.2μm、
BET比表面積3m2/g、凝集形状)33体積%、炭
化ケイ素粉末(昭和電工株式会社製 グリーンデンシッ
クGC#280 平均粒径55μm、粉砕形状)49.
5体積%、液状シリコーンゴム(東レ・ダウコーニング
・シリコーン株式会社製 CY−52−290)34体
積%を混合し、自転公転独立回転型ミキサーにて混錬し
て混合組成物を作製した。得られた混合組成物を、上記
実施例1と同様に処理して、熱伝導性シートを製造し
た。
Example 4 Aluminum oxide powder (AL-170 manufactured by Showa Denko KK, average particle size 2.2 μm,
BET specific surface area 3 m 2 / g, agglomerated shape) 33% by volume, silicon carbide powder (Showa Denko KK Greendensic GC # 280 average particle diameter 55 μm, crushed shape) 49.
5% by volume and 34% by volume of liquid silicone rubber (CY-52-290 manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) were mixed and kneaded in a rotation / revolution independent rotation type mixer to prepare a mixed composition. The obtained mixed composition was treated in the same manner as in Example 1 above to produce a heat conductive sheet.

【0056】(比較例1)酸化アルミニウム粉末(昭和
電工株式会社製 AL−45−2 平均粒径1.8μ
m、BET比表面積1.7m2/g、不定形)33体積
%、炭化ケイ素粉末(昭和電工株式会社製 グリーンデ
ンシックGC#120 平均粒径100μm、粉砕形
状)33体積%、液状シリコーンゴム(東レ・ダウコー
ニング・シリコーン株式会社製 CY−52−290)
34体積%を混合し、自転公転独立回転型ミキサーにて
混錬して混合組成物を作製した。得られた混合組成物
を、上記実施例1と同様に処理して、熱伝導性シートを
製造した。
(Comparative Example 1) Aluminum oxide powder (AL-45-2 manufactured by Showa Denko KK, average particle size 1.8 μm)
m, BET specific surface area 1.7 m 2 / g, amorphous) 33% by volume, silicon carbide powder (Showa Denko KK Greendensic GC # 120 average particle size 100 μm, crushed shape) 33% by volume, liquid silicone rubber ( CY-52-290 manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)
34% by volume was mixed and kneaded in a rotation / revolution independent rotation type mixer to prepare a mixed composition. The obtained mixed composition was treated in the same manner as in Example 1 above to produce a heat conductive sheet.

【0057】(比較例2)酸化アルミニウム粉末(昭和
電工株式会社製 AS−20 平均粒径21μm、BE
T比表面積0.7m2/g、球状)を33体積%、炭化
ケイ素粉末(昭和電工株式会社製 グリーンデンシック
GC#120 平均粒径100μm、粉砕形状)33体
積%、液状シリコーンゴム(東レ・ダウコーニング・シ
リコーン株式会社製 CY−52−290)34体積%
を混合し、自転公転独立回転型ミキサーにて混錬して混
合組成物を作製した。得られた混合組成物を、上記実施
例1と同様に処理して、熱伝導性シートを製造した。
(Comparative Example 2) Aluminum oxide powder (manufactured by Showa Denko KK, AS-20, average particle size 21 μm, BE
T specific surface area 0.7 m 2 / g, spherical 33% by volume, silicon carbide powder (Showa Denko KK Greendensic GC # 120 average particle size 100 μm, crushed shape) 33% by volume, liquid silicone rubber (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. CY-52-290) 34% by volume
Were mixed and kneaded in a rotation / revolution independent rotation type mixer to prepare a mixed composition. The obtained mixed composition was treated in the same manner as in Example 1 above to produce a heat conductive sheet.

【0058】(比較例3)酸化アルミニウム粉末(昭和
電工株式会社製 AL−170 平均粒径2.2μm、
BET比表面積3m2/g、凝集形状)33体積%、炭
化ケイ素粉末(昭和電工株式会社製 グリーンデンシッ
クGC#360 平均粒径42μm、粉砕形状)33体
積%、液状シリコーンゴム(東レ・ダウコーニング・シ
リコーン株式会社製 CY−52−290)34体積%
を混合し、自転公転独立回転型ミキサーにて混錬して混
合組成物を作製した。得られた混合組成物を、上記実施
例1と同様に処理して、熱伝導性シートを製造した。
(Comparative Example 3) Aluminum oxide powder (AL-170 manufactured by Showa Denko KK, average particle size 2.2 μm,
BET specific surface area 3 m 2 / g, agglomerated shape 33% by volume, silicon carbide powder (Showa Denko KK Greendensic GC # 360 average particle size 42 μm, crushed shape) 33% by volume, liquid silicone rubber (Toray Dow Corning)・ Silicone CY-52-290) 34% by volume
Were mixed and kneaded in a rotation / revolution independent rotation type mixer to prepare a mixed composition. The obtained mixed composition was treated in the same manner as in Example 1 above to produce a heat conductive sheet.

【0059】上記実施例1〜実施例4及び比較例1〜比
較例3にて得られた熱伝導性シートについて、アスカー
C硬度、熱伝導率及び体積抵抗率をそれぞれ評価した結
果を表1に示す。
Table 1 shows the results of evaluation of Asker C hardness, thermal conductivity and volume resistivity of the heat conductive sheets obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3, respectively. Show.

【0060】[0060]

【表1】 以上のことから、熱伝導性充填剤として平均粒径が50
〜100μmの炭化ケイ素粉末と平均粒径が2.0〜1
0μmの酸化アルミニウム粉末とを用いることにより、
熱伝導率が5.0W/(m・K)以上の高熱伝導性、ア
スカーC硬度が30以下の優れた柔軟性及び形状追従
性、及び、体積抵抗率が106Ω・cm以上の優れた電
気絶縁性、を具備した熱伝導性シートを実現できること
が確認された。
[Table 1] From the above, the average particle size of the thermally conductive filler is 50
~ 100 μm silicon carbide powder and average particle size 2.0 ~ 1
By using 0 μm aluminum oxide powder,
High thermal conductivity of 5.0 W / (m · K) or more, excellent flexibility and shape followability of Asker C hardness of 30 or less, and excellent volume resistivity of 10 6 Ω · cm or more. It was confirmed that a heat conductive sheet having electric insulation could be realized.

【0061】次に、液状シリコーンゴムに、熱伝導性充
填剤として、平均粒径が50〜100μmの炭化ケイ素
粉末と、平均粒径が2〜10μmの酸化アルミニウム粉
末と、さらに黒鉛化炭素繊維とを配合した熱伝導性シー
トを作製した。
Next, on the liquid silicone rubber, as a thermally conductive filler, silicon carbide powder having an average particle diameter of 50 to 100 μm, aluminum oxide powder having an average particle diameter of 2 to 10 μm, and further graphitized carbon fiber. A heat conductive sheet containing the above was prepared.

【0062】(実施例5)酸化アルミニウム粉末(昭和
電工株式会社製 AL−170 平均粒径2.2μm、
BET比表面積3m2/g、凝集形状)23体積%、炭
化ケイ素粉末(昭和電工株式会社製 グリーンデンシッ
クGC#180 平均粒径80μm、粉砕形状)24体
積%、ピッチ系黒鉛化炭素繊維(株式会社ペトカ製 L
359 商品名:メルブロンミルド、平均糸径9.0μ
m、平均長さ100μm)17体積%、液状シリコーン
ゴム(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製
CY−52−290)36体積%を混合し、自転公転独
立回転型ミキサーにて混錬して混合組成物を作製した。
得られた混合組成物を、上記実施例1と同様に処理し
て、熱伝導性シートを製造した。
Example 5 Aluminum oxide powder (AL-170 manufactured by Showa Denko KK, average particle size 2.2 μm,
BET specific surface area 3 m 2 / g, agglomerated shape) 23% by volume, silicon carbide powder (Showa Denko KK Greendensic GC # 180 average particle size 80 μm, crushed shape) 24% by volume, pitch-based graphitized carbon fiber (stock) Company Petka L
359 Trade name: Melbronn milled, average yarn diameter 9.0μ
m, average length 100 μm) 17% by volume, liquid silicone rubber (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.
36% by volume of CY-52-290) was mixed and kneaded in a rotation / revolution independent rotation type mixer to prepare a mixed composition.
The obtained mixed composition was treated in the same manner as in Example 1 above to produce a heat conductive sheet.

【0063】(実施例6)酸化アルミニウム粉末(昭和
電工株式会社製 AL−170 平均粒径2.2μm、
BET比表面積3m2/g、凝集形状)23体積%、炭
化ケイ素粉末(昭和電工株式会社製 グリーンデンシッ
クGC#180 平均粒径80μm、粉砕形状)27体
積%、ピッチ系黒鉛化炭素繊維(株式会社ペトカ製 N
Y252商品名:メルブロンミルド、平均糸径10μ
m、平均長さ90μm)12体積%を、液状シリコーン
ゴム(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製
CY−52−290)38体積%を混合し、自転公転独
立回転型ミキサーにて混錬して混合組成物を作製した。
得られた混合組成物を、上記実施例1と同様に処理し
て、熱伝導性シートを製造した。
Example 6 Aluminum oxide powder (AL-170 manufactured by Showa Denko KK, average particle size 2.2 μm,
BET specific surface area 3 m 2 / g, agglomerated shape) 23% by volume, silicon carbide powder (Showa Denko KK Greendensic GC # 180 average particle size 80 μm, crushed shape) 27% by volume, pitch-based graphitized carbon fiber (stock) Company Petka N
Y252 Brand name: Melbronn milled, average thread diameter 10μ
m, average length 90 μm) 12% by volume of liquid silicone rubber (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)
38% by volume of CY-52-290) was mixed and kneaded in a rotation / revolution independent rotation type mixer to prepare a mixed composition.
The obtained mixed composition was treated in the same manner as in Example 1 above to produce a heat conductive sheet.

【0064】(比較例4)酸化アルミニウム粉末(昭和
電工株式会社製 AL−170 平均粒径2.2μm、
BET比表面積3m2/g、凝集形状)30体積%、炭
化ケイ素粉末(昭和電工株式会社製 グリーンデンシッ
クGC#180 平均粒径80μm、粉砕形状)30体
積%、ピッチ系黒鉛化炭素繊維(株式会社ペトカ製 L
359 商品名:メルブロンミルド、平均糸径9.0μ
m、平均長さ100μm)5体積%、液状シリコーンゴ
ム(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製 C
Y−52−290)35体積%を混合し、自転公転独立
回転型ミキサーにて混錬して混合組成物を作製した。得
られた混合組成物を、上記実施例1と同様に処理して、
熱伝導性シートを製造した。
(Comparative Example 4) Aluminum oxide powder (Showa Denko KK AL-170, average particle size 2.2 μm,
BET specific surface area 3 m 2 / g, agglomerated shape) 30% by volume, silicon carbide powder (Green Densic GC # 180 manufactured by Showa Denko KK, average particle size 80 μm, crushed shape) 30% by volume, pitch-based graphitized carbon fiber (stock) Company Petka L
359 Trade name: Melbronn milled, average yarn diameter 9.0μ
m, average length 100 μm) 5% by volume, liquid silicone rubber (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. C
Y-52-290) 35% by volume was mixed and kneaded in a rotation / revolution independent rotation type mixer to prepare a mixed composition. The obtained mixed composition is treated in the same manner as in Example 1 above,
A heat conductive sheet was manufactured.

【0065】(比較例5)酸化アルミニウム粉末(昭和
電工株式会社製 AL−170 平均粒径2.2μm、
BET比表面積3m2/g、凝集形状)11体積%、炭
化ケイ素粉末(昭和電工株式会社製 グリーンデンシッ
クGC#180 平均粒径80μm、粉砕形状)10体
積%、ピッチ系黒鉛化炭素繊維(株式会社ペトカ製 L
359 商品名:メルブロンミルド、平均糸径9.0μ
m、平均長さ100μm)45体積%、液状シリコーン
ゴム(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製
CY−52−290)34体積%を混合し、自転公転独
立回転型ミキサーにて混錬して混合組成物を作製した。
得られた混合組成物を、上記実施例1と同様に処理し
て、熱伝導性シートを製造した。
(Comparative Example 5) Aluminum oxide powder (AL-170 manufactured by Showa Denko KK, average particle size 2.2 μm,
BET specific surface area 3 m 2 / g, aggregate shape 11% by volume, silicon carbide powder (Showa Denko KK Greendensic GC # 180 average particle size 80 μm, crushed shape) 10% by volume, pitch-based graphitized carbon fiber (stock) Company Petka L
359 Trade name: Melbronn milled, average yarn diameter 9.0μ
m, average length 100 μm) 45% by volume, liquid silicone rubber (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.
34% by volume of CY-52-290) was mixed and kneaded in a rotation / revolution independent rotation type mixer to prepare a mixed composition.
The obtained mixed composition was treated in the same manner as in Example 1 above to produce a heat conductive sheet.

【0066】上記実施例5,実施例6、比較例4及び比
較例5にて得られた熱伝導性シートについて、アスカー
C硬度、熱伝導率及び体積抵抗率をそれぞれ評価した結
果を表2に示す。
Table 2 shows the results of evaluation of Asker C hardness, thermal conductivity and volume resistivity of the heat conductive sheets obtained in Examples 5 and 6 and Comparative Examples 4 and 5. Show.

【0067】[0067]

【表2】 以上のことから、熱伝導性充填剤として平均粒径が50
〜100μmの炭化ケイ素粉末と平均粒径が2.0〜1
0μmの酸化アルミニウム粉末と、黒鉛化炭素繊維とを
用いることにより、熱伝導率が7.0W/(m・K)以
上の高熱伝導性、アスカーC硬度が30以下の優れた柔
軟性及び形状追従性、及び、体積抵抗率が106Ω・c
m以上の優れた電気絶縁性、を具備した熱伝導性シート
を実現できることが確認された。
[Table 2] From the above, the average particle size of the thermally conductive filler is 50
~ 100 μm silicon carbide powder and average particle size 2.0 ~ 1
By using 0 μm aluminum oxide powder and graphitized carbon fiber, high thermal conductivity of 7.0 W / (m · K) or more, excellent flexibility and shape following of Asker C hardness of 30 or less. And volume resistivity of 10 6 Ω · c
It was confirmed that a heat conductive sheet having excellent electrical insulation of m or more can be realized.

【0068】(付記)次に、上記実施形態及び実施例か
ら把握される技術的思想について、以下に記載する。
(Supplementary Note) Next, the technical idea understood from the above-described embodiments and examples will be described below.

【0069】(A) 高分子材料に熱伝導性充填剤を配
合した混合組成物を、シート状に成形加工した熱伝導性
シートにおいて、前記熱伝導性充填剤として、平均粒径
が50〜100μmの第一のセラミックス粉末と、平均
粒径が2〜10μmの第二のセラミックス粉末とを配合
したことを特徴とする熱伝導性シート。
(A) In a heat conductive sheet obtained by molding and processing a mixed composition obtained by mixing a polymer material with a heat conductive filler, the heat conductive filler has an average particle size of 50 to 100 μm. Of the first ceramic powder and the second ceramic powder having an average particle diameter of 2 to 10 μm are blended together.

【0070】(B) 前記セラミックス粉末が、炭化ケ
イ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ケイ
素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、水酸化アルミニウ
ム及びフェライトよりなる群から選択される少なくとも
1種であることを特徴とする上記(A)に記載の熱伝導
性シート。
(B) The ceramic powder is at least one selected from the group consisting of silicon carbide, aluminum oxide, magnesium oxide, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, aluminum hydroxide and ferrite. The heat conductive sheet according to (A) above.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
熱伝導性充填剤として、平均粒径が50〜100μmの
炭化ケイ素粉末と、平均粒径が2〜10μmの酸化アル
ミニウム粉末とを配合することにより、熱伝導率が5.
0W/(m・K)以上の高熱伝導性、及び、アスカーC
硬度が30以下の優れた柔軟性及び形状追従性を具備し
た低コストで製造容易な熱伝導性シートを実現できる。
そして、熱伝導性充填剤としてさらに黒鉛化炭素繊維を
配合することにより、熱伝導率が7.0W/(m・K)
以上の高熱伝導性を達成することができる。しかも、前
記の炭化ケイ素粉末及び酸化アルミニウム粉末と併用し
て黒鉛化炭素繊維を用いたため、体積抵抗率が106Ω
・cm以上の優れた電気絶縁性を具備した低コストで製
造容易な熱伝導性シートを実現できる。
As described in detail above, according to the present invention,
As a heat conductive filler, a silicon carbide powder having an average particle diameter of 50 to 100 μm and an aluminum oxide powder having an average particle diameter of 2 to 10 μm are blended to obtain a thermal conductivity of 5.
High thermal conductivity of 0 W / (m · K) or higher and Asker C
It is possible to realize a low-cost, easy-to-manufacture heat conductive sheet having excellent flexibility and shape following property with hardness of 30 or less.
The thermal conductivity is 7.0 W / (m · K) by further blending graphitized carbon fiber as the thermally conductive filler.
The above high thermal conductivity can be achieved. Moreover, since the graphitized carbon fiber was used in combination with the above-mentioned silicon carbide powder and aluminum oxide powder, the volume resistivity was 10 6 Ω.
A low-cost and easy-to-manufacture heat conductive sheet having excellent electrical insulation of cm or more can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の熱伝導性シートにおける熱伝導性充
填剤の分散状態を示す概念図。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a dispersed state of a heat conductive filler in a heat conductive sheet of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…酸化アルミニウム粉末、12…炭化ケイ素粉末。 11 ... Aluminum oxide powder, 12 ... Silicon carbide powder.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコーンゴムに熱伝導性充填剤を配合
した混合組成物を、シート状に成形加工した熱伝導性シ
ートにおいて、 前記熱伝導性充填剤として、平均粒径が50〜100μ
mの炭化ケイ素粉末と、平均粒径が2〜10μmの酸化
アルミニウム粉末とを配合したことを特徴とする熱伝導
性シート。
1. A thermally conductive sheet obtained by molding a mixed composition of silicone rubber and a thermally conductive filler into a sheet, wherein the thermally conductive filler has an average particle size of 50 to 100 μm.
A silicon carbide powder of m and an aluminum oxide powder having an average particle size of 2 to 10 μm are blended, which is a heat conductive sheet.
【請求項2】 前記炭化ケイ素粉末と前記酸化アルミニ
ウム粉末との配合割合が、体積比率で1:1〜3:1で
あることを特徴とする請求項1に記載の熱伝導性シー
ト。
2. The heat conductive sheet according to claim 1, wherein the volume ratio of the silicon carbide powder to the aluminum oxide powder is 1: 1 to 3: 1.
【請求項3】 前記熱伝導性充填剤として、さらに黒鉛
化炭素繊維を配合したことを特徴とする請求項1又は請
求項2に記載の熱伝導性シート。
3. The heat conductive sheet according to claim 1, further comprising a graphitized carbon fiber as the heat conductive filler.
【請求項4】 前記黒鉛化炭素繊維と、前記炭化ケイ素
粉末及び酸化アルミニウム粉末との配合割合が、体積比
率で1:2〜1:5であることを特徴とする請求項3に
記載の熱伝導性シート。
4. The heat according to claim 3, wherein a blending ratio of the graphitized carbon fiber to the silicon carbide powder and the aluminum oxide powder is 1: 2 to 1: 5 by volume ratio. Conductive sheet.
【請求項5】 前記熱伝導性充填剤の総配合量が、60
〜70体積%であることを特徴とする請求項1から請求
項4のいずれか1項に記載の熱伝導性シート。
5. The total content of the thermally conductive filler is 60.
It is-70 volume%, The heat conductive sheet of any one of Claim 1 to 4 characterized by the above-mentioned.
【請求項6】 前記シートの熱伝導率が5.0W/(m
・K)以上であり、且つ、シートのアスカーC硬度が3
0以下であることを特徴とする請求項1から請求項5の
いずれか1項に記載の熱伝導性シート。
6. The thermal conductivity of the sheet is 5.0 W / (m
・ K) or above and the Asker C hardness of the sheet is 3
It is 0 or less, The heat conductive sheet of any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned.
【請求項7】 前記シートの体積抵抗率が、106Ω・
cm以上であることを特徴とする請求項1から請求項6
のいずれか1項に記載の熱伝導性シート。
7. The volume resistivity of the sheet is 10 6 Ω.multidot.
It is more than cm, Claim 1 to Claim 6 characterized by the above-mentioned.
The heat conductive sheet according to any one of 1.
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