JP3283454B2 - 放熱スペーサー - Google Patents
放熱スペーサーInfo
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- JP3283454B2 JP3283454B2 JP30563597A JP30563597A JP3283454B2 JP 3283454 B2 JP3283454 B2 JP 3283454B2 JP 30563597 A JP30563597 A JP 30563597A JP 30563597 A JP30563597 A JP 30563597A JP 3283454 B2 JP3283454 B2 JP 3283454B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高柔軟性、高熱伝
導性放熱スペーサーの改良に関する。
導性放熱スペーサーの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】トランジスタ、サイリスタ等の発熱性電
子部品においては、使用時に発生する熱を除去すること
が重要な課題となっている。従来、その除熱は、発熱性
電子部品を電気絶縁性の熱伝導性シートを介して放熱フ
ィンや金属板に取り付けて行われており、その熱伝導性
シートとしてはシリコーンゴムに熱伝導性フィラーの充
填された放熱シートが使用されている。
子部品においては、使用時に発生する熱を除去すること
が重要な課題となっている。従来、その除熱は、発熱性
電子部品を電気絶縁性の熱伝導性シートを介して放熱フ
ィンや金属板に取り付けて行われており、その熱伝導性
シートとしてはシリコーンゴムに熱伝導性フィラーの充
填された放熱シートが使用されている。
【０００３】一方、最近の電子機器の高密度化に伴い、
放熱フィン等を取り付けるスペースがない場合や、電子
機器が密閉されていて放熱フィンからの放熱が困難な場
合には、発熱性電子部品から発生した熱を電子機器のケ
ース等に直接伝熱する方法が採られている。この方式に
おいては、発熱性電子部品とケースとの間のスペースを
埋めるだけの厚みを有する高柔軟性の放熱スペーサーが
用いられている。また、ＩＣ化やＬＳＩ化された発熱性
電子部品がプリント基板に実装されている場合の放熱に
おいても、プリント基板と放熱フィンとの間に高柔軟性
の放熱スペーサーが用いられている。
放熱フィン等を取り付けるスペースがない場合や、電子
機器が密閉されていて放熱フィンからの放熱が困難な場
合には、発熱性電子部品から発生した熱を電子機器のケ
ース等に直接伝熱する方法が採られている。この方式に
おいては、発熱性電子部品とケースとの間のスペースを
埋めるだけの厚みを有する高柔軟性の放熱スペーサーが
用いられている。また、ＩＣ化やＬＳＩ化された発熱性
電子部品がプリント基板に実装されている場合の放熱に
おいても、プリント基板と放熱フィンとの間に高柔軟性
の放熱スペーサーが用いられている。
【０００４】このような高柔軟性の放熱スペーサーにあ
っては、実装時の押圧によって発熱性電子部品を損傷さ
せないように、アスカ−Ｃ硬度が５０未満の極めて柔ら
かいものが使用されている。そのため、取扱い性（ハン
ドリング性）が悪いのでそれを改善するため、従来、補
強層付きのものが提案されている。例えば、あらかじめ
形成しておいた補強層に柔軟層を積層したもの（特開平
２−１９６４５３号公報、特開平６−１５５５１７号公
報）や、柔軟層内部にガラスクロスを入れたもの（特開
平７−２６６３５６号公報）などである。
っては、実装時の押圧によって発熱性電子部品を損傷さ
せないように、アスカ−Ｃ硬度が５０未満の極めて柔ら
かいものが使用されている。そのため、取扱い性（ハン
ドリング性）が悪いのでそれを改善するため、従来、補
強層付きのものが提案されている。例えば、あらかじめ
形成しておいた補強層に柔軟層を積層したもの（特開平
２−１９６４５３号公報、特開平６−１５５５１７号公
報）や、柔軟層内部にガラスクロスを入れたもの（特開
平７−２６６３５６号公報）などである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の放熱スペーサーによれば取扱い性は向上するが、柔軟
性と熱伝導性を犠牲にしなければならないという問題が
あった。
の放熱スペーサーによれば取扱い性は向上するが、柔軟
性と熱伝導性を犠牲にしなければならないという問題が
あった。
【０００６】すなわち、あらかじめ形成しておいた補強
層に柔軟層を積層したものは、製造工程が複雑であるば
かりでなく、柔軟層と補強層とのアスカ−Ｃ硬度の硬度
差が５０程度以上と極端に異なり、しかも伸びも大きく
異なっているため、放熱スペーサーの実装時に押圧がか
かって横方向に広げられた場合、伸びの小さな補強層が
抵抗となって広がりを抑制し、柔軟性が大幅に低下す
る。特に、押圧が大きくなると補強層と柔軟層が剥離
し、熱伝導性も低下する。
層に柔軟層を積層したものは、製造工程が複雑であるば
かりでなく、柔軟層と補強層とのアスカ−Ｃ硬度の硬度
差が５０程度以上と極端に異なり、しかも伸びも大きく
異なっているため、放熱スペーサーの実装時に押圧がか
かって横方向に広げられた場合、伸びの小さな補強層が
抵抗となって広がりを抑制し、柔軟性が大幅に低下す
る。特に、押圧が大きくなると補強層と柔軟層が剥離
し、熱伝導性も低下する。
【０００７】柔軟層内部にガラスクロスを入れたもの
は、製造工程は簡略化できるが、ガラスクロスが伸びな
いために上記と同様な柔軟性低下の問題がある。また、
ガラスクロスは、熱伝導率が小さく、しかもわずかの押
圧が加わっても柔軟層から剥離してしまうので、熱伝導
性が低下する。
は、製造工程は簡略化できるが、ガラスクロスが伸びな
いために上記と同様な柔軟性低下の問題がある。また、
ガラスクロスは、熱伝導率が小さく、しかもわずかの押
圧が加わっても柔軟層から剥離してしまうので、熱伝導
性が低下する。
【０００８】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、高柔軟性、高熱伝導性を保持したまま取扱い性を高
めた放熱スペーサーを提供することを目的とする。
り、高柔軟性、高熱伝導性を保持したまま取扱い性を高
めた放熱スペーサーを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、熱
伝導性フィラーを含有してなるシリコーン固化物からな
るものであって、その厚み方向におけるアスカーＣ硬度
の硬度差が２０以下（０は含まず）となる部分を少なく
とも一箇所を有してなり、熱伝導率が０．７Ｗ／ｍ・Ｋ
以上、全体のアスカーＣ硬度が５０未満であることを特
徴とする放熱スペーサーである。また、本発明は、この
放熱スペーサーにおいて、層間剥離をなくし熱伝導性が
犠牲になることがないように、シリコーン固化物を単層
で構成したものであり、また押圧を加えそれを解放した
ときに元の形状に戻りやすくなる（復元性がよくなる）
ように、シリコーン固化物を三層以上の多層で構成した
ものである。
伝導性フィラーを含有してなるシリコーン固化物からな
るものであって、その厚み方向におけるアスカーＣ硬度
の硬度差が２０以下（０は含まず）となる部分を少なく
とも一箇所を有してなり、熱伝導率が０．７Ｗ／ｍ・Ｋ
以上、全体のアスカーＣ硬度が５０未満であることを特
徴とする放熱スペーサーである。また、本発明は、この
放熱スペーサーにおいて、層間剥離をなくし熱伝導性が
犠牲になることがないように、シリコーン固化物を単層
で構成したものであり、また押圧を加えそれを解放した
ときに元の形状に戻りやすくなる（復元性がよくなる）
ように、シリコーン固化物を三層以上の多層で構成した
ものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、更に詳しく本発明について
説明する。
説明する。
【００１１】本発明のマトリックスであるシリコーン固
化物は高柔軟性を有するものであり、その具体例は付加
反応型シリコーンの固化物である。この付加反応型シリ
コーンとしては、一分子中にビニル基とＨ−Ｓｉ基の両
方を有する一液型のシリコーン又は末端あるいは側鎖に
ビニル基を有するオルガノポリシロキサンと末端あるい
は側鎖に２個以上のＨ−Ｓｉ基を有するオルガノポリシ
ロキサンとの二液性のシリコーンなどである。シリコー
ン固化物の柔軟性は、シリコーンの架橋密度、熱伝導性
フィラーの充填量によって調整することができる。
化物は高柔軟性を有するものであり、その具体例は付加
反応型シリコーンの固化物である。この付加反応型シリ
コーンとしては、一分子中にビニル基とＨ−Ｓｉ基の両
方を有する一液型のシリコーン又は末端あるいは側鎖に
ビニル基を有するオルガノポリシロキサンと末端あるい
は側鎖に２個以上のＨ−Ｓｉ基を有するオルガノポリシ
ロキサンとの二液性のシリコーンなどである。シリコー
ン固化物の柔軟性は、シリコーンの架橋密度、熱伝導性
フィラーの充填量によって調整することができる。
【００１２】シリコーン固化物と熱伝導性フィラーの割
合は、シリコーン固化物が３０〜９０体積％、特に４０
〜８０体積％、熱伝導性フィラーが７０〜１０体積％、
特に６０〜２０体積％であることが好ましい。シリコー
ン固化物が３０体積％未満、又は熱伝導性フィラーが７
０体積％をこえると、柔軟性が十分でなくなる。また、
シリコーン固化物が９０体積％をこえるか、又は熱伝導
性フィラーが１０体積％未満では熱伝導性が低下する。
合は、シリコーン固化物が３０〜９０体積％、特に４０
〜８０体積％、熱伝導性フィラーが７０〜１０体積％、
特に６０〜２０体積％であることが好ましい。シリコー
ン固化物が３０体積％未満、又は熱伝導性フィラーが７
０体積％をこえると、柔軟性が十分でなくなる。また、
シリコーン固化物が９０体積％をこえるか、又は熱伝導
性フィラーが１０体積％未満では熱伝導性が低下する。
【００１３】熱伝導性フィラーとしては、窒化硼素、窒
化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、マグネ
シア、炭化珪素、、酸化亜鉛、アルミニウム、銅、銀等
から選ばれた一種又は二種以上が使用される。熱伝導性
フィラーの形状は、球状、粉状、繊維状、針状、鱗片状
などの如何なるものでも良い。粒度は、平均粒径０．５
〜１００μｍ程度のものが使用される。
化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、マグネ
シア、炭化珪素、、酸化亜鉛、アルミニウム、銅、銀等
から選ばれた一種又は二種以上が使用される。熱伝導性
フィラーの形状は、球状、粉状、繊維状、針状、鱗片状
などの如何なるものでも良い。粒度は、平均粒径０．５
〜１００μｍ程度のものが使用される。
【００１４】本発明の放熱スペーサーの全体の硬度は、
アスカーＣ硬度で５０未満、特に３０以下であることが
好ましい。アスカーＣ硬度が５０以上であると、発熱性
電子部品との密着性及び形状追従性が悪くなって放熱特
性が低下し、また発熱性電子部品に大きな圧縮力が加わ
ると損傷してしまう。
アスカーＣ硬度で５０未満、特に３０以下であることが
好ましい。アスカーＣ硬度が５０以上であると、発熱性
電子部品との密着性及び形状追従性が悪くなって放熱特
性が低下し、また発熱性電子部品に大きな圧縮力が加わ
ると損傷してしまう。
【００１５】また、本発明の放熱スペーサーの熱伝導率
は、０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上
であることが好ましい。
は、０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上
であることが好ましい。
【００１６】本発明の放熱スペーサーの厚みとしては、
０．５〜２０ｍｍが一般的である。また、その平面形状
は、三角形、四角形、五角形等の多角形、円形、楕円形
など特に制約はなく、更にはその表面は球面状などの曲
面を持ったものであってもよい。
０．５〜２０ｍｍが一般的である。また、その平面形状
は、三角形、四角形、五角形等の多角形、円形、楕円形
など特に制約はなく、更にはその表面は球面状などの曲
面を持ったものであってもよい。
【００１７】本発明は、このような放熱スペーサーにお
いて、その厚み方向におけるアスカーＣ硬度の硬度差が
２０以下（０は含まず）となる部分を少なくとも一箇所
を設けることによって、高柔軟性と高熱伝導性を保持し
たままで取扱い性を改良したことが大きな特徴である。
硬度差は、放熱スペーサーから隣接する二つの放熱スペ
ーサー層部分を切り出し、そのアスカーＣ硬度を測定す
ることによって、確認することができる。
いて、その厚み方向におけるアスカーＣ硬度の硬度差が
２０以下（０は含まず）となる部分を少なくとも一箇所
を設けることによって、高柔軟性と高熱伝導性を保持し
たままで取扱い性を改良したことが大きな特徴である。
硬度差は、放熱スペーサーから隣接する二つの放熱スペ
ーサー層部分を切り出し、そのアスカーＣ硬度を測定す
ることによって、確認することができる。
【００１８】本発明においては、上記硬度差が２０以下
（０は含まず）となる部分を少なくとも一箇所、好まし
く二箇所以上有しているものである。二箇所以上の硬度
差を設けるには、（イ）放熱スペーサーの厚み方向に段
階的に高く又は低くして傾斜的に変化させる、（ロ）中
央部の硬度を高くし表裏両面の硬度を低くする、（ハ）
中央部の硬度を低くし表裏両面の硬度を高くすること等
によって行うことができる。（イ）によれば、高柔軟
性、高熱伝導性及び取扱い性のバランスに優れた放熱ス
ペーサーが、（ロ）によれば取扱い性と密着性に特に優
れた放熱スペーサーが、（ハ）によれば被接触部材にバ
リ等があっても裂け難くしかも高柔軟性の放熱スペーサ
ーが得られやすい。
（０は含まず）となる部分を少なくとも一箇所、好まし
く二箇所以上有しているものである。二箇所以上の硬度
差を設けるには、（イ）放熱スペーサーの厚み方向に段
階的に高く又は低くして傾斜的に変化させる、（ロ）中
央部の硬度を高くし表裏両面の硬度を低くする、（ハ）
中央部の硬度を低くし表裏両面の硬度を高くすること等
によって行うことができる。（イ）によれば、高柔軟
性、高熱伝導性及び取扱い性のバランスに優れた放熱ス
ペーサーが、（ロ）によれば取扱い性と密着性に特に優
れた放熱スペーサーが、（ハ）によれば被接触部材にバ
リ等があっても裂け難くしかも高柔軟性の放熱スペーサ
ーが得られやすい。
【００１９】放熱スペーサーの厚み方向に上記硬度差を
設けるには、以下の方法を採用することができる。
設けるには、以下の方法を採用することができる。
【００２０】（１）架橋密度及び／又は熱伝導性フィラ
ー配合量を変えて、固化後の硬度が段階的に異なる二種
又は三種以上のスラリーを調整し、真空下で脱泡後、フ
ッ素樹脂製型にそれらを順次に又は順不同に流し込んで
積層状態にした後、乾燥機、遠赤外乾燥機等で一度に硬
化させる方法。この場合には、シリコーン固化物の単層
からなる放熱スペーサーとなる。 （２）型にスラリーを流し込み、ある程度硬化させてか
ら別のスラリーを流し込んで硬化させる方法。この場合
には、別のスラリーを流し込む際、先に流し込んだスラ
リーの硬化程度に応じて、シリコーン固化物の各層の明
瞭差が異なる二層以上の多層からなる放熱スペーサーと
なる。
ー配合量を変えて、固化後の硬度が段階的に異なる二種
又は三種以上のスラリーを調整し、真空下で脱泡後、フ
ッ素樹脂製型にそれらを順次に又は順不同に流し込んで
積層状態にした後、乾燥機、遠赤外乾燥機等で一度に硬
化させる方法。この場合には、シリコーン固化物の単層
からなる放熱スペーサーとなる。 （２）型にスラリーを流し込み、ある程度硬化させてか
ら別のスラリーを流し込んで硬化させる方法。この場合
には、別のスラリーを流し込む際、先に流し込んだスラ
リーの硬化程度に応じて、シリコーン固化物の各層の明
瞭差が異なる二層以上の多層からなる放熱スペーサーと
なる。
【００２１】（３）上記（１）、（２）の方法におい
て、各スラリーを型に流し込む代わりにドクターブレー
ド法により塗布成形する方法。 （４）架橋密度及び／又は熱伝導性フィラー配合量の異
なる二種又は三種以上の混練物を多軸式スクリューから
押出し、それらを金型で集束一体化してからベルト式乾
燥機等で硬化させる方法。この場合には、シリコーン固
化物の単層からなる放熱スペーサーとなりやすい。
て、各スラリーを型に流し込む代わりにドクターブレー
ド法により塗布成形する方法。 （４）架橋密度及び／又は熱伝導性フィラー配合量の異
なる二種又は三種以上の混練物を多軸式スクリューから
押出し、それらを金型で集束一体化してからベルト式乾
燥機等で硬化させる方法。この場合には、シリコーン固
化物の単層からなる放熱スペーサーとなりやすい。
【００２２】（５）熱伝導性フィラーをシートの厚み方
向に傾斜的に量を変えて型に充填しておき、架橋密度が
同じか又は異なるスラリーないしはこれらに更に熱伝導
性フィラーの配合されたスラリーを順次に又は順不同に
流し込んでから硬化させる方法。この場合には、シリコ
ーン固化物の単層からなる放熱スペーサーとなる。 （６）平均粒子径が２０〜１００μｍ程度の粒径の大き
な熱伝導性フィラーを配合したスラリー又は混練物と、
平均粒径が２０μｍ未満の熱伝導性フィラーを配合した
スラリー又は混練物とを調製しておき、上記（１）〜
（５）に準じて、流し込み成形、ドクターブレード成
形、又は押出し成形する方法。 （７）一種類のスラリーを、型に流し込むか又はドクタ
ーブレード法により塗布し、粒子の大きな熱伝導性フィ
ラーが沈降するまで室温に放置後、乾燥機、遠赤外乾燥
機等で硬化する方法。この場合には、シリコーン固化物
の単層からなる放熱スペーサーとなる。
向に傾斜的に量を変えて型に充填しておき、架橋密度が
同じか又は異なるスラリーないしはこれらに更に熱伝導
性フィラーの配合されたスラリーを順次に又は順不同に
流し込んでから硬化させる方法。この場合には、シリコ
ーン固化物の単層からなる放熱スペーサーとなる。 （６）平均粒子径が２０〜１００μｍ程度の粒径の大き
な熱伝導性フィラーを配合したスラリー又は混練物と、
平均粒径が２０μｍ未満の熱伝導性フィラーを配合した
スラリー又は混練物とを調製しておき、上記（１）〜
（５）に準じて、流し込み成形、ドクターブレード成
形、又は押出し成形する方法。 （７）一種類のスラリーを、型に流し込むか又はドクタ
ーブレード法により塗布し、粒子の大きな熱伝導性フィ
ラーが沈降するまで室温に放置後、乾燥機、遠赤外乾燥
機等で硬化する方法。この場合には、シリコーン固化物
の単層からなる放熱スペーサーとなる。
【００２３】これらの場合において、スラリ−又は混練
物の粘度は、流し込み成形法又はドクターブレード法の
場合は１０万ｃｐｓ以下、特に２万ｃｐｓ以下、押出し
成形法の場合は１０万ｃｐｓ以上であることが望まし
い。増粘に際しては、十〜数百μｍのシリコーン微粉や
アエロジル等の超微粉などが使用される。
物の粘度は、流し込み成形法又はドクターブレード法の
場合は１０万ｃｐｓ以下、特に２万ｃｐｓ以下、押出し
成形法の場合は１０万ｃｐｓ以上であることが望まし
い。増粘に際しては、十〜数百μｍのシリコーン微粉や
アエロジル等の超微粉などが使用される。
【００２４】上記のように、本発明の放熱スペーサーに
おいては、そのシリコーン固化物の層は、単層又は二層
以上の多層のいずれであってもよいが、単層又は三層以
上の多層であることが好ましい。単層の場合は、放熱ス
ペーサーの製造が比較的容易であり、層間剥離の心配は
ない。また、三層以上の多層の場合には、熱伝導性、強
度、その他の特性の異なる組み合わせが可能となり、目
的に応じた多種の放熱スペーサーの製造が容易となる。
しかも、押圧を加えそれを解放したときに元の形状への
戻りやすさ（復元性）が単層よりも優れることが多い。
おいては、そのシリコーン固化物の層は、単層又は二層
以上の多層のいずれであってもよいが、単層又は三層以
上の多層であることが好ましい。単層の場合は、放熱ス
ペーサーの製造が比較的容易であり、層間剥離の心配は
ない。また、三層以上の多層の場合には、熱伝導性、強
度、その他の特性の異なる組み合わせが可能となり、目
的に応じた多種の放熱スペーサーの製造が容易となる。
しかも、押圧を加えそれを解放したときに元の形状への
戻りやすさ（復元性）が単層よりも優れることが多い。
【００２５】
【実施例】以下、実施例と比較例をあげてさらに具体的
に本発明を説明する。
に本発明を説明する。
【００２６】実施例１ この例は、熱伝導性フィラーの配合量が同じでシリコー
ン固化物の架橋密度が異なる二種類のスラリーを用いて
放熱スペーサーを製造した例である。すなわち、シリコ
ーンＡ液（ビニル基を有するオルガノポリシロキサン）
とシリコーンＢ液（Ｈ−Ｓｉ基を有するオルガノポリシ
ロキサン）との二液性の付加反応型シリコーン（東レダ
ウコーニング社製商品名「ＣＹ５２−２８３」）を、Ａ
液対Ｂ液の混合比を表１に示す割合（体積％）とし、こ
れに平均粒子径１７μｍのアルミナ（住友化学社製商品
名「ＡＳ−３０」）、平均粒子径２８μｍの窒化珪素
（電気化学工業社製商品名「Ｆ−２」）を表１に示す割
合で混合し、スラリー１及びスラリー３を調製した。
ン固化物の架橋密度が異なる二種類のスラリーを用いて
放熱スペーサーを製造した例である。すなわち、シリコ
ーンＡ液（ビニル基を有するオルガノポリシロキサン）
とシリコーンＢ液（Ｈ−Ｓｉ基を有するオルガノポリシ
ロキサン）との二液性の付加反応型シリコーン（東レダ
ウコーニング社製商品名「ＣＹ５２−２８３」）を、Ａ
液対Ｂ液の混合比を表１に示す割合（体積％）とし、こ
れに平均粒子径１７μｍのアルミナ（住友化学社製商品
名「ＡＳ−３０」）、平均粒子径２８μｍの窒化珪素
（電気化学工業社製商品名「Ｆ−２」）を表１に示す割
合で混合し、スラリー１及びスラリー３を調製した。
【００２７】ドクターブレード法により、まずスラリー
１を塗布後、それを硬化させる前に速やかにスラリー３
をその上に塗布した。塗布厚みは表１に示した。次い
で、これを遠赤外乾燥機で１５０℃×１０分間加熱し、
更に熱風乾燥機で１５０℃×２２時間加熱してシリコー
ンを固化させ、放熱スペーサーを製造した。
１を塗布後、それを硬化させる前に速やかにスラリー３
をその上に塗布した。塗布厚みは表１に示した。次い
で、これを遠赤外乾燥機で１５０℃×１０分間加熱し、
更に熱風乾燥機で１５０℃×２２時間加熱してシリコー
ンを固化させ、放熱スペーサーを製造した。
【００２８】実施例２〜４ この例は、熱伝導性フィラーの配合量とシリコーン固化
物の架橋密度が異なる二種類のスラリーを用いて放熱ス
ペーサーを製造した例である。すなわち、シリコーンＡ
液とシリコーンＢ液の混合比を表１に示す割合（体積
％）とし、これにアルミナ「ＡＳ−３０」、窒化珪素
「Ｆ−２」を表１に示す割合で混合し、スラリー１及び
スラリー３を調製した。
物の架橋密度が異なる二種類のスラリーを用いて放熱ス
ペーサーを製造した例である。すなわち、シリコーンＡ
液とシリコーンＢ液の混合比を表１に示す割合（体積
％）とし、これにアルミナ「ＡＳ−３０」、窒化珪素
「Ｆ−２」を表１に示す割合で混合し、スラリー１及び
スラリー３を調製した。
【００２９】実施例２では、これらのスラリーを用いた
こと以外は、実施例１と同様にして放熱スペーサーを製
造した。実施例３〜４では、まずスラリー１を塗布後、
それを硬化させる前に速やかにスラリー３をその上に塗
布し、更にそれを硬化させる前に速やかにスラリー１を
再びその上に塗布したこと以外は、実施例１と同様にし
て放熱スペーサーを製造した。
こと以外は、実施例１と同様にして放熱スペーサーを製
造した。実施例３〜４では、まずスラリー１を塗布後、
それを硬化させる前に速やかにスラリー３をその上に塗
布し、更にそれを硬化させる前に速やかにスラリー１を
再びその上に塗布したこと以外は、実施例１と同様にし
て放熱スペーサーを製造した。
【００３０】実施例５ この例は、一種類のスラリーを用いて本発明の放熱スペ
ーサーを製造した例である。すなわち、実施例１と同じ
シリコーンＡ液とシリコーンＢ液を使用し、これに平均
粒子径１０μｍのアルミナ（住友化学社製商品名「ＡＳ
−５０」）と平均粒子径５０μｍの球状アルミナ（昭和
電工社製商品名「ＣＢ−５０」）を表１に示す割合で混
合してスラリー３を調製した。これを真空乾燥機で脱泡
後、ドクターブレード法により表１で示す厚みに塗布し
た後、室温で３０分放置し、粒子径の比較的大きいアル
ミナ粒子を下部に自然沈降させた。次いで、これを遠赤
外乾燥機で１５０℃×１０分間加熱し、更に熱風乾燥機
で１５０℃×２２時間加熱してシリコーンを固化させ、
放熱スペーサーを製造した。
ーサーを製造した例である。すなわち、実施例１と同じ
シリコーンＡ液とシリコーンＢ液を使用し、これに平均
粒子径１０μｍのアルミナ（住友化学社製商品名「ＡＳ
−５０」）と平均粒子径５０μｍの球状アルミナ（昭和
電工社製商品名「ＣＢ−５０」）を表１に示す割合で混
合してスラリー３を調製した。これを真空乾燥機で脱泡
後、ドクターブレード法により表１で示す厚みに塗布し
た後、室温で３０分放置し、粒子径の比較的大きいアル
ミナ粒子を下部に自然沈降させた。次いで、これを遠赤
外乾燥機で１５０℃×１０分間加熱し、更に熱風乾燥機
で１５０℃×２２時間加熱してシリコーンを固化させ、
放熱スペーサーを製造した。
【００３１】上記実施例１〜５で製造された放熱スペー
サーは、いずれも単層のシリコーン固化物からなり、し
かもその厚み方向の硬度差は、実施例１、２及び５では
傾斜的に、実施例３及び４では非傾斜的に変化している
ものであった。
サーは、いずれも単層のシリコーン固化物からなり、し
かもその厚み方向の硬度差は、実施例１、２及び５では
傾斜的に、実施例３及び４では非傾斜的に変化している
ものであった。
【００３２】実施例６〜７ この例は、熱伝導性フィラーの配合量とシリコーン固化
物の架橋密度が異なる三種類のスラリーを用いて放熱ス
ペーサーを製造した例である。すなわち、上記実施例で
使用したのと同じシリコーン液と熱伝導性フィラーを用
い、表１に示すスラリー１、スラリー２及びスラリー３
を調製した。
物の架橋密度が異なる三種類のスラリーを用いて放熱ス
ペーサーを製造した例である。すなわち、上記実施例で
使用したのと同じシリコーン液と熱伝導性フィラーを用
い、表１に示すスラリー１、スラリー２及びスラリー３
を調製した。
【００３３】ドクターブレード法により、まずスラリー
１を塗布後、遠赤外乾燥機で１５０℃×５分間加熱した
後、その上面にスラリー２を塗布し、同じく１５０℃×
５分間加熱した。次いで、その上面に更にスラリー３し
た後、遠赤外乾燥機で１５０℃×１０分間加熱し、更に
熱風乾燥機で１５０℃×２２時間加熱してシリコーンを
固化させ、放熱スペーサーを製造した。
１を塗布後、遠赤外乾燥機で１５０℃×５分間加熱した
後、その上面にスラリー２を塗布し、同じく１５０℃×
５分間加熱した。次いで、その上面に更にスラリー３し
た後、遠赤外乾燥機で１５０℃×１０分間加熱し、更に
熱風乾燥機で１５０℃×２２時間加熱してシリコーンを
固化させ、放熱スペーサーを製造した。
【００３４】上記実施例６〜７で製造された放熱スペー
サーは、いずれも三層のシリコーン固化物からなる多層
構造であり、しかもその厚み方向の硬度が傾斜的に変化
しているものであった。
サーは、いずれも三層のシリコーン固化物からなる多層
構造であり、しかもその厚み方向の硬度が傾斜的に変化
しているものであった。
【００３５】比較例１ スラリー１のみをその塗布厚み１．５ｍｍとしたこと以
外は、実施例２と同様にして放熱スペーサーを製造し
た。
外は、実施例２と同様にして放熱スペーサーを製造し
た。
【００３６】比較例２ スラリー３のみをその塗布厚み１．５ｍｍとしたこと以
外は、実施例２と同様にして放熱スペーサーを製造し
た。
外は、実施例２と同様にして放熱スペーサーを製造し
た。
【００３７】比較例３ スラリー１を塗布し、それを熱風乾燥機で１５０℃×２
Ｈｒ加熱硬化させて補強層を形成させた後、その上にス
ラリー３を塗布したこと以外は、実施例２と同様にして
放熱スペーサーを製造した。
Ｈｒ加熱硬化させて補強層を形成させた後、その上にス
ラリー３を塗布したこと以外は、実施例２と同様にして
放熱スペーサーを製造した。
【００３８】比較例４ スラリー３のみをその塗布厚み１．０ｍｍに塗布した
後、熱伝導性フィラーが下部に沈降する前に直ちにそれ
を硬化させたこと以外は、実施例５と同様にして放熱ス
ペーサーを製造した。
後、熱伝導性フィラーが下部に沈降する前に直ちにそれ
を硬化させたこと以外は、実施例５と同様にして放熱ス
ペーサーを製造した。
【００３９】上記比較例１、２及び３で製造された放熱
スペーサーは、いずれも単層のシリコーン固化物からな
るものであったが、その厚み方向の硬度差はないもので
あった。また、比較例３は、補強層とシリコ−ン固化層
との硬度差が極端に異なる（アスカーＣの硬度差が３
６）ものであった。
スペーサーは、いずれも単層のシリコーン固化物からな
るものであったが、その厚み方向の硬度差はないもので
あった。また、比較例３は、補強層とシリコ−ン固化層
との硬度差が極端に異なる（アスカーＣの硬度差が３
６）ものであった。
【００４０】比較例５ スラリー２を塗布しなかったこと以外は、実施例７と同
様にして放熱スペーサーを製造した。得られた放熱スペ
ーサーは、補強層とシリコーン固化層との硬度差が極端
に異なり、アスカーＣの硬度差が３０であった。
様にして放熱スペーサーを製造した。得られた放熱スペ
ーサーは、補強層とシリコーン固化層との硬度差が極端
に異なり、アスカーＣの硬度差が３０であった。
【００４１】比較例６ 補強層として、０．２ｍｍの放熱シート（電気化学工業
社製商品名「Ｍ−２０」）を配置し、その上面にスラリ
ー３を塗布したこと以外は、実施例１と同様にして放熱
スペーサーを製造した。得られた放熱スペーサーは、補
強層とシリコーン固化層との硬度が極端に異なるもので
あった。
社製商品名「Ｍ−２０」）を配置し、その上面にスラリ
ー３を塗布したこと以外は、実施例１と同様にして放熱
スペーサーを製造した。得られた放熱スペーサーは、補
強層とシリコーン固化層との硬度が極端に異なるもので
あった。
【００４２】上記で得られた放熱スペーサーについて、
以下に従い、圧縮率、熱伝導率、アスカーＣ硬度、取扱
い性、層間状剥離の有無、及び復元性を測定した。それ
らの結果を表２に示す。
以下に従い、圧縮率、熱伝導率、アスカーＣ硬度、取扱
い性、層間状剥離の有無、及び復元性を測定した。それ
らの結果を表２に示す。
【００４３】（１）圧縮率 放熱スペーサーの１ｃｍ2 の部分に、精密万能試験機
（島津製作所社製商品名「オートグラフ」）により、厚
さ方向に１ｋｇの荷重をかけ、圧縮率（％）＝圧縮変形
量（ｍｍ）×１００／元の厚さ（ｍｍ）、により算出し
た。
（島津製作所社製商品名「オートグラフ」）により、厚
さ方向に１ｋｇの荷重をかけ、圧縮率（％）＝圧縮変形
量（ｍｍ）×１００／元の厚さ（ｍｍ）、により算出し
た。
【００４４】（２）熱抵抗 放熱スペーサーをＴＯ−３型銅製ヒーターケースと銅板
との間に挟み、厚みの２０％を圧縮した後、銅製ヒータ
ーケースに電力５Ｗをかけて４分間保持し、銅製ヒータ
ーケースと銅板との温度差（℃）を測定した。そして、
熱抵抗（℃／Ｗ）＝温度差（℃）／電力（Ｗ）、により
熱抵抗を算出し、この値を用い、熱伝導率（Ｗ／ｍ・
Ｋ）＝厚み（ｍ）／〔熱抵抗（Ｋ／Ｗ）×測定面積（ｍ
2 ）〕、により熱伝導率を算出した。
との間に挟み、厚みの２０％を圧縮した後、銅製ヒータ
ーケースに電力５Ｗをかけて４分間保持し、銅製ヒータ
ーケースと銅板との温度差（℃）を測定した。そして、
熱抵抗（℃／Ｗ）＝温度差（℃）／電力（Ｗ）、により
熱抵抗を算出し、この値を用い、熱伝導率（Ｗ／ｍ・
Ｋ）＝厚み（ｍ）／〔熱抵抗（Ｋ／Ｗ）×測定面積（ｍ
2 ）〕、により熱伝導率を算出した。
【００４５】（３）アスカーＣ硬度 放熱スペーサー全体の硬度を測定すると共に、放熱スペ
ーサーをその厚みを約４分割にスライスし、得られたそ
れぞれの放熱スペーサー部分を厚み１２ｍｍをこえる最
小値に積層した後、アスカーＣ硬度計により、放熱スペ
ーサーの厚み方向４区分（上の区分、中上の区分、中下
の区分、下の区分）における硬度を荷重１ｋｇで測定し
た。
ーサーをその厚みを約４分割にスライスし、得られたそ
れぞれの放熱スペーサー部分を厚み１２ｍｍをこえる最
小値に積層した後、アスカーＣ硬度計により、放熱スペ
ーサーの厚み方向４区分（上の区分、中上の区分、中下
の区分、下の区分）における硬度を荷重１ｋｇで測定し
た。
【００４６】（４）取扱い性 放熱スペーサーの取扱い性（ハンドリング性）を指触に
より判定した。 「○」：ハンドリング性が良く、手で持ち上げても変形
せず。 「×」：ハンドリング性が悪く、手で持ち上げると変形
する。
より判定した。 「○」：ハンドリング性が良く、手で持ち上げても変形
せず。 「×」：ハンドリング性が悪く、手で持ち上げると変形
する。
【００４７】（５）層間剥離の有無 層間剥離が生じるか、手で放熱スペーサー上下を引張り
判定した。 「○」：層間剥離しない。 「×」：層間剥離する。
判定した。 「○」：層間剥離しない。 「×」：層間剥離する。
【００４８】（６）復元性 放熱スペーサーの厚みが１／３になるまで圧縮した後、
圧縮を解除し、元の厚みに概ね戻るかどうかを測定し
た。 「○」：元に戻る。 「×」：元に戻らない。
圧縮を解除し、元の厚みに概ね戻るかどうかを測定し
た。 「○」：元に戻る。 「×」：元に戻らない。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、高熱伝導性と高柔軟性
を保持したままで取扱い性を改良した放熱スペーサーが
提供される。
を保持したままで取扱い性を改良した放熱スペーサーが
提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 23/36
Claims (3)
- 【請求項１】 熱伝導性フィラーを含有してなるシリコ
ーン固化物からなるものであって、その厚み方向におけ
るアスカーＣ硬度の硬度差が２０以下（０は含まず）と
なる部分を少なくとも一箇所を有してなり、熱伝導率が
０．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上、全体のアスカーＣ硬度が５０未
満であることを特徴とする放熱スペーサー。 - 【請求項２】 シリコーン固化物が単層から構成されて
いることを特徴とする請求項１記載の放熱スペーサー。 - 【請求項３】 シリコーン固化物が三層以上の多層から
構成されていることを特徴とする請求項１記載の放熱ス
ペーサー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30563597A JP3283454B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 放熱スペーサー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30563597A JP3283454B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 放熱スペーサー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145351A JPH11145351A (ja) | 1999-05-28 |
| JP3283454B2 true JP3283454B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=17947513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30563597A Expired - Lifetime JP3283454B2 (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | 放熱スペーサー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3283454B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296787A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Nitto Shinko Kk | 放熱シート |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4397650B2 (ja) * | 1999-09-01 | 2010-01-13 | 北川工業株式会社 | 熱伝導シート及びその製造方法 |
| JP4610764B2 (ja) * | 2001-03-15 | 2011-01-12 | 電気化学工業株式会社 | 放熱スペーサー |
| JP4574885B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2010-11-04 | 電気化学工業株式会社 | 放熱スペーサー |
| JP3725051B2 (ja) | 2001-07-27 | 2005-12-07 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板処理装置 |
| JP5175022B2 (ja) | 2004-06-14 | 2013-04-03 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 多層熱伝導性シート |
| JP5405890B2 (ja) * | 2009-05-01 | 2014-02-05 | 電気化学工業株式会社 | 熱伝導性成形体とその用途 |
| CN107532001B (zh) * | 2015-05-22 | 2021-05-25 | 迈图高新材料日本合同公司 | 导热性组合物 |
| WO2016190188A1 (ja) * | 2015-05-22 | 2016-12-01 | モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 | 熱伝導性組成物 |
-
1997
- 1997-11-07 JP JP30563597A patent/JP3283454B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004296787A (ja) * | 2003-03-27 | 2004-10-21 | Nitto Shinko Kk | 放熱シート |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11145351A (ja) | 1999-05-28 |
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