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JP2001062850A - 熱伝導性シートの製法およびそれによって得られた熱伝導性シート - Google Patents

熱伝導性シートの製法およびそれによって得られた熱伝導性シート

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Publication number
JP2001062850A
JP2001062850A JP24015999A JP24015999A JP2001062850A JP 2001062850 A JP2001062850 A JP 2001062850A JP 24015999 A JP24015999 A JP 24015999A JP 24015999 A JP24015999 A JP 24015999A JP 2001062850 A JP2001062850 A JP 2001062850A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive sheet
heat
imparting agent
base polymer
heat conductive
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.)
Withdrawn
Application number
JP24015999A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoaki Kamiya
清秋 神谷
Masahiko Takahashi
正彦 高橋
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.)
MOCHIDA SHOKO KK
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
MOCHIDA SHOKO KK
Sumitomo Riko 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 MOCHIDA SHOKO KK, Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical MOCHIDA SHOKO KK
Priority to JP24015999A priority Critical patent/JP2001062850A/ja
Publication of JP2001062850A publication Critical patent/JP2001062850A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱伝導付与剤の密度が、熱伝導性シートの厚み
方向に均一になる熱伝導性シートの製法およびそれによ
って得られた熱伝導性シートを提供する。 【解決手段】フッ素樹脂系樹脂製の厚み調整枠1とこの
厚み調整枠1の両端開口部を覆うアルミニウム製の蓋体
2とからなる型を用い、この型内にベースポリマーと誘
電体微粒子からなる熱伝導付与剤とを装填し、上記ベー
スポリマーが液状である状態で上記両蓋体2間に直流電
源3により直流電圧を印加しながら加熱する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロニクス
機器に用いられるIC基板、トランジスタ等の放熱のた
めに用いられる熱伝導性シートの製法およびそれによっ
て得られた熱伝導性シートに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、IC基板、トランジスタ等の
エレクトロニクス機器では、使用時の発熱によって、エ
レクトロニクス機器の部品の寿命が短くなることから、
部品に熱伝導性シートを貼着する等して放熱を促すこと
が行われている。
【0003】そして、上記熱伝導性シートは、つぎのよ
うにして得られる。すなわち、まず、液状のベースポリ
マー(シリコーン,ウレタン,アクリル,エポキシ等)
と熱伝導付与剤(Al2 3 ,BN,AlN、Si3
4 等)とを準備する。ついで、これらを混合して液状組
成物を調製したのち、脱泡する。つぎに、この液状組成
物を加熱硬化するための金型(図1参照)を準備する。
つぎに、上記金型内に上記液状組成物を注入し、加熱硬
化する。そののち、脱型することにより、図4に示す熱
伝導性シート10が得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記熱
伝導性シート10では、熱伝導付与剤の微粒子11の密
度が、熱伝導性シート10の厚み方向に均一になってお
らず、上面表面が、熱伝導付与剤の微粒子11の存在し
ないポリマースキン層12に形成されている。その理由
は、一般に、熱伝導付与剤の微粒子11の比重(2.0
〜4.0)は、ベースポリマーの比重(0.9〜1.
2)よりも大きいため、上記製法では、上記液状組成物
を金型に注入してから加熱硬化するまでに、熱伝導付与
剤の微粒子11が沈降するからである。
【0005】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、熱伝導付与剤の密度が、熱伝導性シートの厚み
方向に均一になる熱伝導性シートの製法およびそれによ
って得られた熱伝導性シートの提供をその目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、絶縁性の枠体とこの枠体の両端開口部を
覆う金属製の蓋体とからなる型を準備する工程と、この
型内にベースポリマーと誘電体微粒子からなる熱伝導付
与剤とを装填する工程と、上記ベースポリマーが液状で
ある状態で上記両蓋体間に直流電圧を印加する工程とを
備えた熱伝導性シートの製法を第1の要旨とし、上記熱
伝導性シートの製法によって得られ、上記熱伝導付与剤
の密度が、熱伝導性シートの厚み方向に均一になってい
る熱伝導性シートを第2の要旨とする。
【0007】本発明者らは、熱伝導付与剤の密度を熱伝
導性シートの厚み方向に均一にすべく、鋭意研究を重ね
た。その過程で、熱伝導付与剤を沈降させないようにす
ることを中心課題として実験研究を重ねた。その結果、
熱伝導付与剤に誘電体を用い、電界を作用させながら、
ベースポリマーと熱伝導付与剤とを含有する液状組成物
を硬化させるようにすれば、所期の目的を達成できるこ
とを見いだし本発明に到達した。
【0008】すなわち、上記両蓋体間に直流電圧を印加
し、上記液状組成物に電界を作用させると、誘電体であ
る熱伝導付与剤に誘電分極が起こり、上記両蓋体の電荷
により、熱伝導付与剤の各微粒子に上昇する力が作用す
ると考えられる。そして、上記両蓋体間の距離(枠体の
厚み),液状組成物の粘度,熱伝導付与剤の種類等によ
って、電圧値を適宜な値に設定し、電界の大きさを適宜
な値にすると、上記上昇する力が沈降する力と釣り合う
ようになると考えられる。このため、液状組成物中で
は、熱伝導付与剤が厚み方向に均一に分布するようにな
ると考えられる。そして、この釣り合い状態で液状組成
物を硬化させると、熱伝導付与剤の密度が厚み方向に均
一となった熱伝導性シートを得ることができる。
【0009】つぎに、本発明を詳しく説明する。
【0010】本発明の熱伝導性シートの製法は、ベース
ポリマーと誘電体微粒子からなる熱伝導付与剤とを用
い、上記ベースポリマーが液状である状態で直流電圧を
印加する。
【0011】上記ベースポリマーとしては、ウレタン系
樹脂,アクリル系樹脂,シリコーン系樹脂,フェノール
系樹脂等の熱硬化性樹脂、UV硬化型樹脂、EB硬化型
樹脂、IR等の液状ゴム等があげられる。これらは、単
独であるいは2種以上併せて用いられる。
【0012】上記熱伝導付与剤としては、誘電体であ
り、かつ熱伝導性を付与できるものであれば特に制限す
るものではなく各種のものを用いることができる。なか
でも、炭化ケイ素(SiC),酸化アルミニウム(Al
2 3 )と酸化マグネシウム(MgO)との混合物等の
セラミックス微粒子や、鉄,アルミニウム等の金属微粒
子の表面をアクリル系樹脂等の絶縁物で被覆した複合微
粒子が好ましい。これらは単独であるいは2種以上併せ
て用いられる。
【0013】また、上記熱伝導付与剤の平均粒径は、
0.1〜150μmの範囲に設定されていることが好ま
しく、より好ましくは0.5〜100μmの範囲であ
る。すなわち、平均粒径が0.1μm未満であると、ベ
ースポリマーの粘度上昇が進み電界中で動きにくくなる
からであり、150μmを超えると、自重と嵩とが大き
くなり同じく電界中で動き難いからである。なお、熱伝
導付与剤の平均粒径は、母集団から任意に抽出される試
料を用いて導出される値である。また、粒子形状が真球
状ではなく楕円球状(断面が楕円の球)等のように一律
に粒径が定まらない場合には、最長径と最短径との単純
平均値をその粒子の粒径とする。
【0014】さらに、熱伝導付与剤の誘電率は、2.5
以上に設定されていることが好ましく、より好ましくは
4以上である。すなわち、誘電率が2.5未満であると
分極し難いからである。
【0015】そして、熱伝導付与剤の配合量は、ベース
ポリマー100重量部(以下「部」と略す)に対して、
50〜700部の範囲に設定されていることが好まし
く、より好ましくは75〜450部の範囲である。すな
わち、熱伝導付与剤の配合量が50部未満であると熱伝
導性シート全体の熱伝導性が不充分になるおそれがあ
り、逆に700部を超えると熱伝導付与剤の移動がスム
ーズに行われず熱伝導付与剤の分布密度が均一にならな
いおそれがあるからである。
【0016】また、上記直流電圧は、枠体の厚み1mm
に対して、0.1〜2.0kVの範囲に設定されている
ことが好ましく、より好ましくは0.15〜1.0kV
の範囲である。すなわち、上記直流電圧が上記範囲を外
れると、熱伝導付与剤の密度が、熱伝導性シートの厚み
方向に均一にならず、熱伝導性シートの表面がポリマー
スキン層に形成されるからである。
【0017】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を図
面にもとづいて詳しく説明する。
【0018】図1および図2は、本発明の熱伝導性シー
トの製法の一実施の形態を示している。この実施の形態
では、熱伝導性シートの製法は、まず、フッ素樹脂系樹
脂(絶縁性材質)製の厚み調整枠(枠体)1とこの厚み
調整枠1の上下両端開口部を覆うアルミニウム製の蓋体
2とからなる型を準備するとともに、液状ベースポリマ
ーと誘電体微粒子からなる熱伝導付与剤とを準備する。
【0019】上記厚み調整枠1は、得られる熱伝導性シ
ートの形状(図では正方形)をしており、熱伝導性シー
トの厚みに対応した厚みのものが準備される。また、上
記各蓋体2には、電源接続のための端子(図示せず)が
形成されている。
【0020】そして、上記熱伝導性シートは、上記型な
らびにベースポリマーおよび熱伝導付与剤を用い、つぎ
のようにして製造することができる。すなわち、まず、
ベースポリマー、熱伝導付与剤、必要に応じてその他の
添加剤を従来公知の混合機を用いて混合し、25℃で液
状の熱伝導性材料組成物(以下「液状組成物」という)
を調製したのち、脱泡する。
【0021】つづいて、上記厚み調整枠1の下端開口部
を蓋体2で覆ったのち、その厚み調整枠1内に上記液状
組成物を注入する。つづいて、厚み調整枠1の上端開口
部を蓋体2で覆ったのち、上下蓋体2の各端子に直流電
源3を接続する。つづいて、ホットプレス,遠赤外線ヒ
ータ等により加熱するとともに、電源スイッチを入れて
上下蓋体2間に直流電圧を印加する。そののち、脱型す
ることにより、図3に示す熱伝導性シート5を得る。
【0022】このように、型の上下蓋体2間に直流電圧
を印加する場合には、上下蓋体2間に電界が生じ、誘電
体である熱伝導付与剤に誘電分極が起こり、上下蓋体2
の電荷により、熱伝導付与剤の各微粒子6に上昇する力
が作用すると考えられる。そして、厚み調整枠1の厚
み,液状組成物の粘度,熱伝導付与剤の種類等によっ
て、電圧値を適宜な値に設定し、電界の強さを適宜な値
にすると、上記上昇する力が沈降する力と釣り合うよう
になると考えられる。このため、液状組成物中では、熱
伝導付与剤の微粒子6が厚み方向に均一に分布した状態
になると考えられる。そして、この状態のまま液状組成
物が加熱硬化される。その結果、上記熱伝導性シート5
では、熱伝導付与剤の微粒子6の密度が厚み方向に均一
となっている。このため、上記熱伝導性シート5の熱伝
導率は、従来のものよりも、大きくなっている。
【0023】このように、上記実施の形態によれば、熱
伝導率が向上した熱伝導性シート5を得ることができ
る。
【0024】つぎに、実施例および従来例について説明
する。
【0025】
【実施例1,2および従来例】まず、下記に示す配合組
成aの熱伝導性材料組成物(液状組成物)を準備した。
なお、液状組成物の粘度は、25℃で7500cpsで
あった。
【0026】 〔配合組成a〕 シリコーンYE5822A/B(東芝シリコーン社製) :100部 熱伝導付与剤(SiC、信濃電気精錬社製、♯240) :100部
【0027】つぎに、上記液状組成物を用い、実施例
1,2では、印加する直流電圧をそれぞれ0.15,
0.5kV/mmに設定し、上記実施の形態と同様にし
て作製し、従来例では、従来技術と同様にして(直流電
圧を印加せずに)、熱伝導性シートを作製した。その製
造条件は、下記に示す通りである。
【0028】 〔製造条件〕 硬化設定温度 :150℃ 加熱時間 :10分 印加時間 :10分
【0029】このようにして得られた各熱伝導性シート
について、熱伝導率および比重を下記の方法に従って評
価した。そして、これらの結果を、後記の表1および表
2に示した。
【0030】〔熱伝導率〕まず、測定試料である熱伝導
性シートの一面を加熱し、その一面の温度Thと他面の
温度Tcを測定した。ついで、上記一面の温度Thを一
定に保ちつつ上記他面の温度Tcを変化させることによ
って、Th−Tc(温度差)を種々に変化させ、その際
に上記一面の温度Thを一定に保つために発生させた熱
量Pを各Th−Tcの値ごとに測定した。そして、上記
熱量Pの値とTh−Tcの値とで表される複数の座標値
(通常、3点)から、関係式P=(K・S/L)(Th
−Tc)+Qeで表される直線を最小二乗法によって特
定し、その傾きから熱伝導率Kを求めた。なお、式中、
Qeは発生熱量のうちロスとして失われた誤差分となる
熱量、S,Lはそれぞれシートの断面積,厚みを表す。
【0031】〔比重〕まず、得られた熱伝導性シート全
体の比重を比重計を用いて測定した。ついで、上記熱伝
導性シートを厚み方向に3分割し、この分割により得ら
れた上層部,中層部,下層部の比重をそれぞれ比重計を
用いて測定した。
【0032】
【表1】
【0033】
【表2】
【0034】上記表1の結果から、実施例1,2の熱伝
導性シートは、従来例のものよりも、熱伝導率が向上し
ていることが確認できる。また、上記表2の結果から、
実施例1,2の熱伝導性シートは、従来例のものより
も、熱伝導付与剤が厚み方向に均一に分散していること
が確認できる。
【0035】
【実施例3,4】下記に示す配合組成bの熱伝導性材料
組成物(液状組成物)を準備した。そして、上記実施例
1,2と同様にして熱伝導性シートを作製し、上記実施
例1,2と同様の結果(熱伝導率および比重)を得た。
【0036】 〔配合組成b〕 ハイプレンP820/ML506(三井東圧化学社製) :100部 熱伝導付与剤(Al2 3 、昭和電工社製、AS−30) :100部
【0037】
【発明の効果】以上のように、本発明の熱伝導性シート
の製法は、絶縁性の枠体とこの枠体の両端開口部を覆う
金属製の蓋体とからなる型を用い、この型内にベースポ
リマーと誘電体微粒子からなる熱伝導付与剤とを装填
し、上記ベースポリマーが液状である状態で上記両蓋体
間に直流電圧を印加する工程を備えている。このため、
上記熱伝導性シートの製法によれば、熱伝導付与剤の密
度が厚み方向に均一になっている熱伝導性シートを得る
ことができる。
【0038】また、上記熱伝導性シートの製法によって
得られた熱伝導性シートは、熱伝導付与剤の密度が厚み
方向に均一になっているため、熱伝導率が、従来のもの
よりも、大きくなっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】熱伝導性シートの製法における型を示す模式的
な説明図である。
【図2】本発明の熱伝導性シートの製法を示す模式的な
説明図である。
【図3】本発明の熱伝導性シートを示す模式的な説明図
である。
【図4】従来の熱伝導性シートを示す模式的な説明図で
ある。
【符号の説明】
1 厚み調整枠 2 蓋体 3 直流電源
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 3/00 C08K 3/00 9/00 9/00 C08L 101/00 C08L 101/00 // B29K 105:16 505:00 509:02 B29L 31:34 (72)発明者 高橋 正彦 東京都千代田区岩本町2丁目10番12号 持 田商工株式会社内 Fターム(参考) 4F071 AA33 AA41 AA53 AA66 AB08 AB09 AB18 AB26 AD06 AF44 AG13 AH13 AH16 BB01 BB13 BC01 BC11 4F202 AB13 AC05 AC06 AE10 AG01 AJ02 AJ11 AR16 CA01 CB01 CD30 4F204 AB11 AC04 AD03 AD04 AG01 AH33 AR12 AR15 EA03 EA04 EB01 EF01 EF02 EF27 EK08 EK18 EK24 4J002 BG001 CC031 CK001 CP031 DA076 DA086 DE076 DE146 DJ006 FB266 GQ00 GQ05

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性の枠体とこの枠体の両端開口部を
    覆う金属製の蓋体とからなる型を準備する工程と、この
    型内にベースポリマーと誘電体微粒子からなる熱伝導付
    与剤とを装填する工程と、上記ベースポリマーが液状で
    ある状態で上記両蓋体間に直流電圧を印加する工程とを
    備えたことを特徴とする熱伝導性シートの製法。
  2. 【請求項2】 上記ベースポリマーが、液状である請求
    項1記載の熱伝導性シートの製法。
  3. 【請求項3】 上記熱伝導付与剤が、セラミックス微粒
    子および金属微粒子の表面を絶縁物で被覆した複合微粒
    子のうちの少なくとも一方である請求項1または2記載
    の熱伝導性シートの製法。
  4. 【請求項4】 上記熱伝導付与剤の平均粒径が、0.1
    〜150μmの範囲に設定されている請求項1〜3のい
    ずれか一項に記載の熱伝導性シートの製法。
  5. 【請求項5】 上記熱伝導付与剤の誘電率が、2.5以
    上に設定されている請求項1〜4のいずれか一項に記載
    の熱伝導性シートの製法。
  6. 【請求項6】 上記熱伝導付与剤の配合量が、ベースポ
    リマー100重量部に対して、50〜700重量部の範
    囲に設定されている請求項1〜5のいずれか一項に記載
    の熱伝導性シートの製法。
  7. 【請求項7】 上記直流電圧が、枠体の厚み1mmに対
    して、0.1〜2.0kVの範囲に設定されている請求
    項1〜6のいずれか一項に記載の熱伝導性シートの製
    法。
  8. 【請求項8】 上記請求項1〜7のいずれか一項に記載
    の熱伝導性シートの製法によって得られ、上記熱伝導付
    与剤の密度が、熱伝導性シートの厚み方向に均一になっ
    ていることを特徴とする熱伝導性シート。
JP24015999A 1999-08-26 1999-08-26 熱伝導性シートの製法およびそれによって得られた熱伝導性シート Withdrawn JP2001062850A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010021408A1 (ja) * 2008-08-21 2010-02-25 株式会社豊田自動織機 熱伝導性樹脂成形体の製造方法
CN114318931A (zh) * 2021-12-20 2022-04-12 北京交通大学 一种基于电场定向制备高导热云母纸的方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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