JP2015019085A - 放熱構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】電子機器の設計及び取り付け作業が簡単で、発熱体の熱を効率的に外部に逃がし、かつ外部が局所的に高温となることを防止する放熱構造体を提供する。【解決手段】発熱体と、前記発熱体を固定する基板と、熱拡散フィルムと、前記熱拡散フィルムを前記発熱体に対向させて支持する支持体と、前記発熱体および前記熱拡散フィルムに接触する熱伝導性材料層とを備え、前記熱拡散フィルムは、面方向の熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上で厚さ方向の熱伝導率が６０Ｗ／ｍＫ以下である、厚さが３５０μｍ以下のグラファイトフィルム、保護フィルム、および、両者の接着層を含み、前記熱伝導性材料層の熱伝導率が０．９Ｗ／ｍＫ以上であって、前記熱伝導性材料層が、熱伝導性硬化性組成物を塗布した後に硬化させた材料であることを特徴とする、放熱構造体。【選択図】なし

Description

本発明は、電子機器、精密機器などに用いられる発熱体から放熱を行なうための放熱構造体に関する。

現在、携帯電話、ノートパソコンなど電子機器の発熱密度が急速に増加しており、これらの機器の放熱設計が必須となってきている。特に、小型化、軽量化が求められる小型モバイル機器においては、グラファイトフィルムなどの放熱シートがヒートスプレッダ材として使用されている（たとえば特許文献１を参照）。

グラファイトフィルムを放熱部材として使用する場合、グラファイトの優れた熱伝導性を発揮させるためには、発熱源と十分密着させる必要がある。実際にグラファイトフィルムを機器に組み込む場合、一般的な方法としてグラファイトフィルムと発熱源をエポキシ樹脂、アクリル樹脂またはポリイミド樹脂のような接着剤、粘着材等を用いて接合させることがある。また、ネジやカシメによって機械的に発熱体に接触させて固定する方法がある（たとえば特許文献２を参照）。

また、発熱体とグラファイトフィルムなどのヒートスプレッダ材の接触熱抵抗を低減させる目的で、グラファイトフィルムに熱伝導性のシリコーンゴムをコーティングした放熱シートが提案されている。

また、電子機器内には大小様々なサイズの発熱体が搭載されており、各電子部品の高さの違いや組み付け加工による公差があるために電子部品と放熱部材を密着させることが困難な場合があるが、電子部品の動作時にその発熱により低粘度化、軟化または溶解する熱伝導性材料層をグラファイトフィルムの表面に設けたシートが開示されている（たとえば特許文献３を参照）。

また、ＣＰＵとそれと対面するように配置された放熱部材（金属）の間に隙間がある場合、ＣＰＵと放熱部材を、コの字バネ型の銅箔などの付勢部材を用いて接続した半導体モジュールが開示されている。すなわち、ＣＰＵで発生した熱をコの字型の付勢部材を介し大面積の放熱部材へ移動させることで、放熱能力を向上させた放熱構造体が開示されている（たとえば特許文献４を参照）。

また、携帯電話などの小型モバイル機器では、低温火傷予防のため筐体外面の最高温度が４２℃以下となる設計が求められる場合がある。電子機器の設計および取り付け作業を簡素化させ、かつ発熱体の熱が外部に伝達し過ぎない放熱構造体を提供するため、発熱体と熱拡散フィルムとを非接触にし、かつその距離が０．３ｍｍ以下であることを特徴とする放熱構造体が開示されている（たとえば特許文献５を参照）。

特開昭６１−２７５１１６号公報 特開平１１−３１７４８０号公報 特開２００３−１５８３９３号公報 特開平７−２０２０８３号公報 特開２００８−２７７４３２号公報

電子機器には幾つかの発熱素子が同一の基板に搭載されており、各電子部品の高さの違いがあるために、放熱部材とすべての発熱体の接続が困難であった。この問題に対して以下のような幾つかの対応策が実施されている。発熱体の高さを揃える対応は、設計が困難でコストが大きくなる。放熱部材を折り曲げ、空間を埋めて接続する対応は、放熱部材の取付けが困難であり放熱部材の加工費が大きくなる。また、シリコーンゴムなどで接続する対応は、シロキサンによる電子機器内汚染の問題がありコストも大きくなる。発熱体と熱拡散フィルムとを非接触にし、かつその距離が０．３ｍｍ以下とするような構造では、発熱体の発熱量が増大した場合に放熱効果が不十分となる場合が在る。

また、近年の小型電子機器の発熱がますます深刻化しつつあることから、放熱部材による放熱効率をよりいっそう高めたいというニーズが強まっている。発熱体周辺に空気層が存在すると、空気層が断熱層として働き放熱効率が低下することから、できるだけ発熱体を空気層に接しないよう放熱構造体を設計することが望ましいが、電子機器の設計は複雑度を極めていることから、熱対策の為に構造を変更することは容易ではなく、汎用的な電子基板に広く対応しうる放熱構造体が望まれている。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、電子機器の設計が極めて簡単で、かつ放熱構造に優れながらも外部が局部的に高温となることを防止し、発熱体の熱を拡散してから外部に逃がすことが可能な放熱構造体を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、発熱体と、前記発熱体を固定する基板と、熱拡散フィルムと、前記熱拡散フィルムを前記発熱体に対向させて支持する支持体と、前記発熱体、前記熱拡散フィルムおよび前記基板に接する熱伝導性材料層とを備え、前記熱拡散フィルムは、面方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上で厚さが５００μｍ以下のフィルムを含み、前記熱伝導性材料層は前記発熱体の表面を被覆しており、前記熱伝導性材料層の熱伝導率が０．９Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする、放熱構造体である。

本発明にかかる放熱構造体において、前記熱拡散フィルムが、面方向の熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上で厚さ方向の熱伝導率が６０Ｗ／ｍＫ以下である、厚さが３５０μｍ以下のグラファイトフィルムを含むことが好ましい。

本発明にかかる放熱構造体において、前記熱伝導性材料層が、熱伝導性硬化性組成物を、前記発熱体と前記熱拡散フィルムと前記基板のいずれにも接触するよう塗布した後、硬化させた材料であることが好ましい。

さらに本発明にかかる放熱構造体において、前記熱伝導性材料層が、硬化性アクリル系樹脂と、熱伝導性フィラーとを少なくとも含有する熱伝導性硬化性組成物の硬化物であることが好ましい。

本発明によれば、電子機器の設計が極めて簡単で、かつ放熱構造に優れながらも外部が局部的に高温となることを防止し、発熱体の熱を拡散してから外部に逃がすことが可能な放熱構造体を提供することができる。

本発明にかかる放熱構造体の一例を示す概略図である。ここで、（ａ）は放熱構造体の概略断面図であり、（ｂ）は放熱構造体の上面から見た発熱体、基板、熱伝導性材料層、および熱拡散フィルムを示す概略平面図である。 本発明にかかる放熱構造体の他の例を示す概略図である。ここで、（ａ）は放熱構造体の概略断面図であり、（ｂ）は放熱構造体の上面から見た発熱体、基板、熱伝導性材料層、および熱拡散フィルムを示す概略平面図である。 本発明にかかる放熱構造体のさらに他の例を示す概略図である。ここで、（ａ）は放熱構造体の概略断面図であり、（ｂ）は放熱構造体の上面から見た発熱体、基板、熱伝導性材料層、および熱拡散フィルムを示す概略平面図である。 本発明にかかる放熱構造体のさらに他の例を示す概略図である。ここで、（ａ）は放熱構造体の概略断面図であり、（ｂ）は放熱構造体の上面から見た発熱体、基板、および熱伝導性材料層を示す概略平面図である。 典型的な放熱構造体の一例を示す概略図である。ここで、（ａ）は放熱構造体の概略断面図であり、（ｂ）は放熱構造体の上面から見た発熱体、基板、熱伝導性材料層、および熱拡散フィルムを示す概略平面図である。

本発明の放熱構造体の一実施形態は、図１を参照して、発熱体１１と、発熱体１１を固定する基板１２と、熱拡散フィルム１３と、熱拡散フィルム１３を発熱体１１に対向させて支持する支持体１４と、熱伝導性材料層１５とを備え、熱拡散フィルム１３は、面方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上で厚さが５００μｍ以下のフィルムを含み、熱伝導性材料層１５は発熱体１１と基板１２と熱拡散フィルム１３のいずれにも接触していることを特徴とする。

本実施形態の放熱構造体は、発熱体１１が空気に接することなく熱伝導性材料層１５に覆われていることから、発熱体で発生した熱を発熱体表面全面から熱拡散フィルム１３へ伝えることができ、熱伝導性材料層１５が発熱体天面のみに接している場合などと比べ、熱の伝達効率が高められ、発熱体の温度をより低く抑えることが可能となる。一方で熱拡散フィルム１３は発熱体から発生する熱を面方向に効率よく広げてから支持体に逃がす構造であるため、支持体（電子機器などにおける筐体）の温度が部分的に上昇しすぎることがなく、電子機器使用時における火傷などの懸念を大きく低減させることが可能である。

本実施形態の放熱構造体は、熱伝導性材料層として十分柔軟な材料を用いることにより、発熱体の公差による寸法のバラツキを吸収することができるので、発熱体の高さにバラツキがあっても熱拡散フィルムを発熱体の形状に追従させることが可能で、平面形状の熱拡散フィルムをそのまま使用することができる。

さらに本実施形態の放熱構造体は、熱伝導性材料層が、熱伝導性硬化性組成物を、前記発熱体と前記熱拡散フィルムと前記基板のいずれにも接触するよう塗布した後、硬化させる施工方法を採用することにより、液状物が発熱体の公差による寸法のバラツキを吸収することができるので、発熱体の高さのバラツキがあっても熱拡散フィルムを発熱体の形状に追従させることが可能となり、平面形状の熱拡散フィルムをそのまま使用することができる。また熱伝導性材料層に液体状の熱伝導性硬化性組成物を用いることで、熱伝導材料層と発熱体との間を確実に密着させることができ、両者間の熱抵抗を大きく低減させうることとなる。

なお、熱拡散フィルム１３を発熱体１１に対向させて支持する支持体１４の形態には、特に制限はなく、図１に示すように支持体１４が発熱体１１、基板１２および熱拡散フィルム１３を覆うような形態に限定されず、支持体１４が支柱により基板１２と接続されているような形態であってもよい。

また、熱拡散フィルム１３は、面方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上で厚さが５００μｍ以下のフィルムを含み、厚さが小さくても面方向に高い熱拡散性を有する。このため、厚さの薄い放熱構造体を形成することができる。面方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上で厚さが５００μｍ以下のフィルムの好ましい一例として、２００Ｗ／ｍＫ以上で厚さ方向の熱伝導率が６０Ｗ／ｍＫ以下である、厚さが３５０μｍ以下のグラファイトフィルムが挙げられる。熱拡散フィルム１３は、グラファイトフィルム１６を含む他に、保護フィルム１７、接着層１８を有していても良い。

＜支持体の外面の温度＞
熱伝導性材料層と支持体（筐体）との間に熱拡散フィルムがあることから、熱伝導性材料層と支持体（筐体）とが直接接触している場合より外面の最高温度を低く抑えることができる。また、発熱体と熱拡散フィルムとを直接接触させた場合には、発熱体と熱拡散フィルムとの接触による熱抵抗が発生するうえ、熱伝導性材料層が無い場合と比べ発熱体が空気に接している面積があるため、発熱体で発生する熱を熱拡散フィルムに効率的に伝えることが困難となる。実際に携帯電話などの設計時に低温火傷予防を目的として、外面に熱を伝え過ぎないような設計が求められる場合があるが（実際に４２℃以下に制限される場合がある）、本発明の構造を採用することでこのような要望に応えることができる。本発明の支持体の外面の温度は、好ましくは６０℃以下、より好ましくは５０℃、さらに好ましくは４２℃以下であるとよい。６０℃を超えると、支持体が小型電子機器などの筐体である場合、低温火傷を起こす恐れがある。

＜発熱体の温度＞
一方で、発熱体の温度は、発熱体と熱拡散フィルムの距離Ｄが近づく程、低くなる。発熱体の温度はその耐熱温度以下とする観点から、好ましくは１３０℃以下、より好ましくは１２０℃、さらに好ましくは１１１℃以下である。１３０℃以上になると、発熱体を形成する半導体素子の働きが鈍くなったり故障したりする場合がある。なお、電子機器によっては、発熱体の耐熱温度が、１２０℃以下に制限される場合もある。

＜発熱体と熱拡散フィルムの距離＞
前項までで述べたように、発熱体と熱拡散フィルムとの距離が離れる程、支持体（筐体）の外面の温度は低くなり、発熱体の温度が高くなる。したがって、発熱体の温度が高くなりすぎないように、発熱体と熱拡散フィルムの距離を選択することが重要である。

本発明の発熱体と熱拡散フィルムの距離は、０ｍｍより大きく５．０ｍｍ以下、好ましくは０．０１ｍｍ以上２．５ｍｍ以下、さらに好ましくは０．０３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。発熱体と熱拡散フィルムの距離が３．０ｍｍより大きい場合は、発熱体の温度を熱拡散フィルムに効率的に伝達できないため、発熱体の温度が高くなりすぎる。また、発熱体と熱拡散フィルムの距離が０ｍｍ、すなわち直接接する場合には、熱伝導性材料層の設置スペースが無いため発熱体の公差による寸法のバラツキを吸収することができず、熱抵抗の低減効果が小さい。

＜発熱体のワット数＞
本発明の発熱体の出力（ワット数）は、１０Ｗ以下、好ましくは２Ｗ以下、さらに好ましくは１．５Ｗ以下である。発熱体の出力が１０Ｗより大きい場合は、発熱体の熱を十分逃がすことが困難となるため、発熱体の温度が耐熱温度以上まで上昇する場合がある。

＜発熱体の数＞
本発明の発熱体１１は、基板１２上に一つだけあってもよいし、複数個が基板上に取り付けられていても良い。複数個の発熱体が基板上に取り付けられている場合、発熱体の基板からの高さが一致している必要は無い。発熱体全体を熱伝導性材料層１５で覆うことにより、発熱体の高さが一致していない場合にも、発熱体から発生する熱を効率よく熱拡散フィルム１３に伝えることが可能となる。

＜熱拡散フィルムの面積＞
本発明の熱拡散フィルムの面積は、発熱体の面積（熱拡散フィルムに対向する面の面積をいう、以下同じ）に対して、好ましくは４倍以上１００倍以下、より好ましくは５倍以上８０倍以下、さらに好ましくは６倍以上５０倍以下である。熱拡散フィルムの面積が発熱体の面積の４倍より小さい場合は、熱拡散性が悪いため発熱体の温度が上昇する。一方、熱拡散フィルムの面積が発熱体の面積の１００倍より大きくすると、その放熱特性は頭打ちする一方でコストアップの要因となる上、小スペース化が困難となる。なお発熱体が複数個存在している場合には、発熱体全体の合計面積で計算するものとする。

＜熱拡散フィルムの面方向の熱伝導率＞
本発明の熱拡散フィルムは、面方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上であるフィルムを含むことが必要である。前記フィルムの面方向の熱伝導率は、好ましくは２００Ｗ／ｍＫ以上、より好ましくは５００Ｗ／ｍＫ以上、さらに好ましくは７００Ｗ／ｍＫ以上、最も好ましくは１０００Ｗ／ｍＫ以上である。面方向に高熱伝導性を有していることにより、発熱体から発生する熱を面方向に広げて逃がすことが可能となる。このような面方向に高熱伝導性を有するフィルムの例として、銅箔、アルミ箔、エキスパンド法にて製造された天然グラファイトフィルム、高分子フィルムの高温焼成により製造された合成グラファイトフィルム、等を例示することができる。これらの中でも、面方向と厚み方向とに熱伝導異方性を有する材料を熱拡散フィルムとして使用することにより、発熱体の熱をより効率的に面方向へ広げることが可能であるため、より好ましく用いることができる。面方向と厚み方向とに熱伝導異方性を有する材料を熱拡散フィルムとしては、エキスパンド法にて製造された天然グラファイトフィルム、高分子フィルムの高温焼成により製造された合成グラファイトフィルム、等を例示することができる。

＜熱拡散フィルムの厚さ＞
本発明に使用する熱拡散フィルムに用いる面方向に高熱伝導性を有するフィルムの厚さは、５００μｍ以下、好ましくは２５０μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下、最も好ましくは１００μｍ以下である。近年の電子機器は薄型化が進行し、放熱部材を搭載できる隙間が非常に小さくなっている。そのため、厚さが５００μｍ以下の熱拡散フィルムでなければ、その隙間に搭載することができない。一方、５００μｍより厚いフィルムを搭載するためには、熱拡散フィルムを搭載するスペースを考慮して設計しなければならない。こうなると、電子機器の厚さが厚くなってしまうため、厚い熱拡散フィルムは薄型化が求められる小型電子機器の使用には敬遠される。

＜グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率＞
本発明の熱拡散フィルムは、面方向の熱伝導率は、２００Ｗ／ｍＫ以上、好ましくは５００Ｗ／ｍＫ以上、より好ましくは７００Ｗ／ｍＫ以上、最も好ましくは１０００Ｗ／ｍＫ以上のグラファイトフィルムを含むことが好ましい。一般的に、発熱体とグラファイトフィルムを含む熱拡散フィルムとを、接触面の熱抵抗無く接触できたと仮定した場合と比較すると、熱伝導性材料層が両者間に存在する場の方が、放熱の面では不利となる。しかしながら、グラファイトフィルムの熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上になると、熱伝導性材料層が存在しても発熱体の熱を効果的に放熱することができる。一方、グラファイトフィルムの熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ未満になると、熱伝導性材料層の厚みが厚くなるよう塗布したような場合には、発熱体の放熱が間に合わずその温度が高くなる。ここで、グラファイトフィルムの熱伝導率は、次の式（１）
λ＝α×ｄ×Ｃ_ｐ （１）
から算出できる。式（１）において、λは熱伝導率を、αは熱拡散率を、ｄは密度を、Ｃ_ｐは比熱容量をそれぞれ表わす。なお、グラファイトフィルムの熱拡散率、密度、比熱容量は以下に示す方法で求めることができる。

＜グラファイトフィルムの厚さ方向の熱伝導率＞
本発明のグラファイトフィルムの厚さ方向の熱伝導率は、６０Ｗ／ｍＫ以下、好ましくは３０Ｗ／ｍＫ以下、より好ましくは２０Ｗ／ｍＫ以下、最も好ましくは１０Ｗ／ｍＫ以下であるとよい。グラファイトフィルムの厚さ方向の熱伝導率が６０Ｗ／ｍＫより大きいと、発熱体から発熱した熱が拡散する前に、支持体の外面に直接伝わってしまう。一方、厚さ方向の熱伝導率が６０Ｗ／ｍＫ以下であると、発熱体から伝達された熱を厚さ方向にあまり伝えず面方向へ逃がす割合が大きくなるため好ましい。

グラファイトフィルムのレーザーフラッシュ法による厚さ方向の熱拡散率および熱伝導率測定には、ＪＩＳ Ｒ１６１１−１９９７に準拠した京都電子工業（株）製のＬＦＡ−５０２を用いた。グラファイトフィルムを直径１０ｍｍにカットし、このフィルム両面を黒化処理した後、室温でレーザーフラッシュ法による厚さ方向の熱拡散率測定を行なった。また、グラファイトフィルムの熱容量を熱容量が既知である参照標準物質Ｍｏとの比較から算出した。これら測定したグラファイトフィルムの厚さ方向の熱拡散率、密度、熱容量から厚さ方向の熱伝導率を算出した。厚さ方向の熱拡散率および熱伝導率が大きいほど、厚さ方向の熱伝導性が高いことを意味する。

＜グラファイトフィルムの熱拡散率＞
グラファイト化の進行状況を、フィルムの面方向の熱拡散率を測定することによって判定した。面方向の熱拡散率が高いほど、グラファイト化が顕著であることを意味している。熱拡散率は、光交流法による熱拡散率測定装置（アルバック理工（株）社製ＬａｓｅｒＰｉｔ）を用いて、グラファイトフィルムを４ｍｍ×４０ｍｍのサンプル形状に切り取り、２０℃の雰囲気下、１０Ｈｚにおいて測定した。

＜グラファイトフィルムの厚さ＞
本発明に使用するグラファイトフィルムの厚さは、３５０μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは７０μｍ以下、最も好ましくは５０μｍ以下である。近年の電子機器は薄型化が進行し、放熱部材を搭載できる隙間が非常に小さくなっている。そのため、厚さが３５０μｍ以下のグラファイトフィルムでなければ、その隙間に搭載することができない。一方、３５０μｍより厚いフィルムを搭載するためには、熱拡散フィルムを搭載するスペースを考慮して設計しなければならない。こうなると、電子機器の厚さが厚くなってしまうため、厚いグラファイトフィルムは薄型化が求められる小型電子機器の使用には敬遠される。

グラファイトフィルムの厚さの測定方法としては、５０ｍｍ×５０ｍｍのフィルムを厚さゲージ（ハイデンハイン（株）社製）を用い、室温（２５℃）の恒温室にて、任意の１０点を測定し、平均して測定値とした。

＜グラファイトフィルムの密度＞
グラファイトフィルムの密度は、グラファイトフィルムの質量（ｇ）をグラファイトフィルムの縦、横、厚さの積で算出した体積（ｃｍ^３）で除することにより算出した。なお、グラファイトフィルムの厚さは、任意の１０点で測定した平均値を使用した。密度が高いほど、グラファイト化が顕著であることを意味している。

＜保護フィルム＞
グラファイトフィルムは、場合によっては粉落ちが発生し、機器内を汚染する可能性がある。また、グラファイトフィルム、銅箔、等は導電性を示すために、電子機器基板の短絡を招く恐れもある。このような理由から、本発明の熱拡散フィルムは、保護フィルムと貼り合わせて用いる方が好ましい。すなわち、図１を参照して、熱拡散フィルム１３は、グラファイトフィルム１６に貼り合わされている保護フィルム１７を有することが好ましい。保護フィルム１７としては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどのフィルムの片面にアクリル系、シリコーン系、エポキシ系、ポリイミド系の粘着材や接着剤が形成されたフィルムが好ましい。また、ポリエステル系などのホットメルトタイプ（熱可塑性）のフィルムであってもよい。また、熱放射率の高いテープは、貼り合わせると非接触の際の熱の伝達量が増加するため、好ましい。樹脂テープは熱伝導率が悪いので、薄いものがよい。なお、熱拡散フィルム１３のうち、熱伝導性材料層１５と接している面については、グラファイトフィルムの粉落ちや短絡の原因となる可能性が小さいため、保護フィルムを用いなくても良い。保護フィルムを用いないほうが熱伝導性は向上するため好ましいが、熱拡散フィルム１３の製造時に保護フィルムを一部分だけ取り外す必要があることから、生産コストアップの原因となる場合がある。

＜接着層＞
図１を参照して、グラファイトフィルム１６を含む熱拡散フィルム１３は、発熱体１１の反対側に位置する支持体１４（電子機器でいう筐体）の内面に粘着材、接着剤などの接着層１８により貼り付けて用いるのが好ましい。本発明において接着層１８として用いられる粘着材または接着剤の材質は、アクリル系、シリコーン系、エポキシ系またはポリイミド系の樹脂である。このような粘着材および接着剤は熱伝導率が悪いので、接着層１８は、基本的に薄いほうがよい。

＜支持体の材質＞
図１を参照して、支持体１４は、電子機器の筐体に対応する。通常、電子機器はいくつかの発熱体１１が載った基板１２があり、この基板１２は樹脂あるいは金属製の筐体（支持体１４）で覆われている。本発明の放熱構造体では、このような電子機器の発熱体１１と筐体（支持体１４）の隙間に熱拡散フィルム１３を配置したものである。その際、熱拡散フィルム１３は、支持体１４の内面に粘着材または接着剤などの接着層１８を用いて接合される。本発明の支持体は、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、及びこれら樹脂のガラス繊維等のフィラー強化グレード、ステンレス鋼板（ＳＵＳ）、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃｕを含む材料、等が用いられる。

＜熱伝導性材料層＞
図１を参照して、熱伝導性材料層１５は、発熱体１１、基板１２、熱拡散フィルム１３、いずれとも接することにより、発熱体全体が熱伝導性材料層で覆われる構造となる。これらの接触面は、熱抵抗ができる限り小さくなるよう密着している必要がある。これにより、発熱体から生じる熱を効率よく熱拡散フィルムに伝えることが可能となる。熱伝導性材料層の材料として流動性を有する熱伝導性硬化性組成物を用い、液状物を塗布した後で硬化させることにより、熱伝導性材料層と、発熱体・基板・熱拡散フィルムとの間の熱抵抗を非常に小さくすることが可能である。

＜熱伝導性材料層の熱伝導率＞
熱伝導性材料層は、熱を効率的に外部に伝える必要があることから、高熱伝導性の材料を用いる必要がある。熱伝導率は具体的には０．９Ｗ／ｍＫ以上、好ましくは１．０Ｗ／ｍＫ以上、さらに好ましくは１．２Ｗ／ｍＫ以上であるとよい。このような高熱伝導性材料を用いることにより、発熱体が空気と接している場合と比較して、発熱体の熱を効率よく逃がすことが可能となる。熱伝導性材料層の熱伝導率測定は、材料に硬化性組成物を用いた場合には材料を十分硬化させた後に、京都電子工業（株）製ホットディスク法熱伝導率測定装置ＴＰＡ−５０１を用い、４φサイズのセンサーを厚み３ｍｍ、直径２０ｍｍの円盤状サンプル２枚で挟む方法にて２３℃で測定した。

＜熱伝導性硬化性組成物＞
熱伝導性硬化性組成物は、硬化性液状樹脂と、熱伝導性フィラーとを少なくとも含有する硬化性組成物が用いられる。これらの他に必要に応じて、硬化性液状樹脂を硬化させるための硬化触媒、熱伝導性硬化性組成物の熱老化防止剤、可塑剤、増量剤、チクソ性付与剤、接着性付与剤、脱水剤、カップリング剤、紫外線吸収剤、難燃剤、電磁波吸収材、充填剤、溶剤、等が添加されていても良い。

＜硬化性液状樹脂＞
硬化性液状樹脂は、分子内に反応性基を有し硬化性がある液状樹脂が好ましい。硬化性液状樹脂の具体例としては、硬化性アクリル系樹脂、硬化性ポリプロピレンオキサイド系樹脂に代表される硬化性ポリエーテル系樹脂、硬化性ポリイソブチレン系樹脂に代表される硬化性ポリオレフィン系樹脂、硬化性シリコーン系樹脂、などが挙げられる。反応性基としては、エポキシ基、加水分解性シリル基、ビニル基、アクリロイル基、ＳｉＨ基、ウレタン基、カルボジイミド基、無水カルボン酸基とアミノ基との組合せ、など各種の反応性官能基を用いることができる。これらが２種類の反応性基の組合せ、あるいは反応性基と硬化触媒との反応、により硬化する場合には、２液型組成物として準備した後、基板や発熱体へ塗布する際に２液を混合することにより、硬化性を得ることができる。あるいは加水分解性シリル基を有する硬化性樹脂の場合には、空気中の湿気と反応して硬化できることから、一液型室温硬化性組成物とすることも可能である。ビニル基とＳｉＨ基とＰｔ触媒との組合せの場合や、ラジカル開始剤とアクリロイル基の組み合わせ、などの場合には、一液型硬化性組成物あるいは二液型硬化性組成物とした後、架橋温度にまで加熱させたり、紫外線や電子線などの架橋エネルギーを付与したりすることにより、硬化させることもできる。一般的には、放熱構造体全体をある程度加熱するのが容易である場合には、加熱硬化型組成物を用いるのが好ましく、放熱構造体の加熱が困難である場合には、二液型硬化性組成物とするか、湿気硬化型組成物とするのが好ましいが、これらに限定されるものではない。

＜硬化性アクリル系樹脂＞
硬化性液状樹脂の中でも、低分子量シロキサンによる電子機器内汚染の問題が少ないことから、硬化性アクリル系樹脂を用いるのが好ましい。硬化性アクリル系樹脂としては、公知のさまざまな反応性アクリル樹脂を用いることができる。これらの中でも、分子末端に反応性基を有するアクリル系オリゴマーを用いるのが好ましい。これら硬化性アクリル系樹脂としては、リビングラジカル重合、中でも特に原子移動ラジカル重合にて製造された硬化性アクリル系樹脂と、硬化触媒との組合せを最も好ましく用いることができる。このような樹脂の例として、（株）カネカ製カネカＸＭＡＰが良く知られている。

＜熱伝導性フィラー＞
熱伝導性硬化性組成物に用いられる熱伝導性フィラーとしては、市販されている一般的な良熱伝導性充填材を用いることが出来る。なかでも、熱伝導率、入手性、絶縁性や電磁波シールド性や電磁波吸収性などの電気特性を付与可能、充填性、毒性、等種々の観点から、グラファイト、ダイヤモンド、等の炭素化合物；酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物；窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の金属窒化物；炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化ケイ素等の金属炭化物；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物；炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム等の金属炭酸塩；結晶性シリカ：アクリロニトリル系ポリマー焼成物、フラン樹脂焼成物、クレゾール樹脂焼成物、ポリ塩化ビニル焼成物、砂糖の焼成物、木炭の焼成物等の有機性ポリマー焼成物；Ｚｎフェライトとの複合フェライト；Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系三元合金；金属粉末、等が好ましく挙げられる。

さらに、入手性や熱伝導性の観点から、グラファイト、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、結晶化シリカがより好ましく、グラファイト、α―アルミナ、六方晶窒化ホウ素、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系三元合金（センダスト）、カルボニル鉄、鉄ニッケル合金（パーマロイ）がより好ましく、球状化グラファイト、丸み状あるいは球状のα―アルミナ、球状化六方晶窒化ホウ素、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウム、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系ソフトフェライト、球状Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系三元合金（センダスト）、カルボニル鉄、が特に好ましい。本発明でカルボニル鉄を用いる場合には、還元カルボニル鉄粉であることが望ましい。還元カルボニル鉄粉とは、標準グレードではなく、還元グレードに分類されるカルボニル鉄粉であり、標準グレードに比べ、カーボンと窒素の含有量が低いことが特徴である。

また、これらの熱伝導性充填材は、樹脂に対する分散性が向上する点から、シランカップリング剤（ビニルシラン、エポキシシラン、（メタ）アクリルシラン、イソシアナートシラン、クロロシラン、アミノシラン等）やチタネートカップリング剤（アルコキシチタネート、アミノチタネート等）、又は、脂肪酸（カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸等の飽和脂肪酸、ソルビン酸、エライジン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エルカ酸等の不飽和脂肪酸等）や樹脂酸（アビエチン酸、ピマル酸、レボピマール酸、ネオアピチン酸、パラストリン酸、デヒドロアビエチン酸、イソピマール酸、サンダラコピマール酸、コルム酸、セコデヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸等）等により、表面が処理されたものであることが好ましい。

このような熱伝導性充填材の使用量としては、本発明の組成物から得られる熱伝導性材料の熱伝導率を高くすることができる点から、熱伝導性充填材の容積率（％）が全組成物中の２５容量％以上となることが好ましい。２５容量％よりも少ない場合は、熱伝導性が十分でなくなる傾向がある。さらに高い熱伝導率を望む場合は、熱伝導性充填材の使用量を、全組成物中の４０容量％以上とすることがより好ましい。

ここで熱伝導性フィラーの容積率（％）とは、樹脂分及び熱伝導性フィラーのそれぞれの重量分率と比重から算出されるものであり、次式により求められる。なお、次式においては、熱伝導性フィラーを単に「充填材」と記載した。
充填材容積率（容量％）＝（充填材重量比率／充填材比重）÷［（樹脂分重量比率／樹脂分比重）＋（充填材重量比率／充填材比重）］×１００
ここで、樹脂分とは、熱伝導性充填材を除いた全成分を指す。

また、樹脂に対する熱伝導性充填材の充填率を高める１手法として、粒子径の異なる熱伝導性充填材を２種類以上併用することが好適である。この場合、粒子径の大きい熱伝導性フィラーと、粒子径の小さい熱伝導性フィラーとの粒径比を１０／１程度とすることが好ましい。

またこれら熱伝導性フィラーは、同一種類の熱伝導性フィラーだけでなく、種類の異なる２種以上を併用することもできる。また本発明の効果を妨げない程度に、熱伝導性フィラー以外の各種充填材を必要に応じて用いても良い。熱伝導性フィラー以外の各種充填材としては、特に限定されないが、木粉、パルプ、木綿チップ、アスベスト、ガラス繊維、炭素繊維、マイカ、クルミ殻粉、もみ殻粉、ケイソウ土、白土、シリカ（ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、溶融シリカ、ドロマイト、無水ケイ酸、含水ケイ酸、非晶質球形シリカ等）、カーボンブラックのような補強性充填材；ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化第二鉄、アルミニウム微粉末、フリント粉末、活性亜鉛華、亜鉛末、炭酸亜鉛およびシラスバルーン、ガラスミクロバルーン、フェノール樹脂や塩化ビニリデン樹脂の有機ミクロバルーン、ＰＶＣ粉末、ＰＭＭＡ粉末など樹脂粉末などの充填材；石綿、ガラス繊維およびガラスフィラメント、炭素繊維、ケブラー繊維、ポリエチレンファイバー等の繊維状充填材等が挙げられる。これら充填材のうちでは沈降性シリカ、ヒュームドシリカ、溶融シリカ、ドロマイト、カーボンブラック、酸化チタン、タルクなどが好ましい。なおこれら充填材の中には、わずかに熱伝導性フィラーとしての機能を有しているものもあり、また炭素繊維、各種金属粉、各種金属酸化物、各種有機繊維のように、組成、合成方法、結晶化度、結晶構造によっては優れた熱伝導性フィラーとして使用可能となるものもある。

本発明の放熱構造体は、内部に発熱体を有する装置、例えば電子機器、精密機械、自動車などに使用できる。とくに、電子機器の中でも携帯電話、ノートパソコンなどの小型モバイル機器に好適である。

以下に実施例により発明の実施態様、効果を示すが、本発明はこれに限られるものではない。

＜グラファイトフィルム＞
［グラファイトフィルムＡ］
［ポリイミドフィルムＡの作製］
４，４’−オキシジアニリンの１当量を溶解したＤＭＦ（ジメチルフォルムアミド）溶液に、ビロメリット酸二無水物の１当量を溶解してポリアミド酸溶液（１８．５質量％）を得た。

この溶液を冷却しながら、ポリアミド酸に含まれるカルボン酸基に対して、１当量の無水酢酸、１当量のイソキノリン、およびＤＭＦを含むイミド化触媒を添加し脱泡した。次にこの混合溶液を乾燥後に所定の厚さになるようにアルミ箔上に塗布した。アルミ箔上の混合溶液層を、熱風オーブンおよび遠赤外線ヒーターを用いて乾燥した。

以下にできあがり厚さが７５μｍの場合におけるフィルム作製をする場合の乾燥条件を示す。アルミ箔上の混合溶液層は、熱風オーブンで１２０℃において２４０秒乾燥して、自己支持性を有するゲルフィルムにした。このゲルフィルムをアルミ箔から引き剥がし、フレームに固定し、熱風オーブンにて１２０℃で３０秒、２７５℃で４０秒、４００℃で４３秒、４５０℃で５０秒、さらに遠赤外線ヒーターにて４６０℃で２３秒、段階的に加熱して乾燥した。以上のようにして、厚さ７５μｍのポリイミドフィルムＡ（弾性率３．１ＧＰａ、吸水率２．５％、複屈折０．１０、線膨張係数３．０×１０^−５℃^−１）を製造した。

［炭素化フィルムＡの作製］
厚さ７５μｍのポリイミドフィルムＡを黒鉛板に挟み、電気炉を用いて窒素雰囲気下で、１０００℃まで昇温した後、１０００℃で１時間熱処理して炭素化処理（炭化処）を行ない、炭素化フィルムＡを得た。

［グラファイトフィルムＡの作製］
炭素化フィルムＡ（縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ；面積４００ｃｍ^２）を、縦２７０ｍｍ×横２７０ｍｍ×厚さ３ｍｍの板状の平滑なグラファイト板で上下から挟み、３００ｍｍ×横３００ｍｍ×厚さ６０ｍｍの黒鉛容器（容器Ａ）内に保持し、容器Ａの温度が３０００℃になるまで加熱し、炭素化フィルムＡをグラファイト化してグラファイトフィルムを作製した。この熱処理後のグラファイトフィルムを、単板プレスで厚さ方向に圧縮して、グラファイトフィルムＡ（厚さ４０μｍ）を得た。面方向熱拡散率は９．０ｃｍ^２／ｓ、面方向熱伝導率は１１５０Ｗ／ｍＫ、厚さ方向熱伝導率は５．０Ｗ／ｍＫ、厚みは４０μｍであった。

［グラファイトフィルムＢ］
グラファイトフィルムＢは、松下電器産業（株）製のＰＧＳグラファイトフィルム「ＥＹＧＳ１８２３１０」である。面方向熱拡散率は７．２ｃｍ^２／ｓ、面方向熱伝導率は６００Ｗ／ｍＫ、厚さ方向熱伝導率は５．０Ｗ／ｍＫ、であった。

［グラファイトフィルムＣ］
グラファイトフィルムＣは、エキスパンド法にて製造された天然グラファイトフィルムである。測定の結果、面方向熱拡散率は３．０ｃｍ^２／ｓ、面方向熱伝導率は２００Ｗ／ｍＫ、厚さ方向熱伝導率は６Ｗ／ｍＫ、厚みは５０μｍであった。

［グラファイトフィルムＤ］
グラファイトフィルムＤは、ジェルテック（株）より市販されている、エキスパンド法にて製造された天然グラファイトフィルム「λ３００μｍ品」である。面方向熱拡散率は３．０ｃｍ^２／ｓ、面方向熱伝導率は２１０Ｗ／ｍＫ、厚さ方向熱伝導率は５０Ｗ／ｍＫ、厚みは３００μｍであった。

＜グラファイトフィルムの熱伝導率測定＞
上記グラファイトフィルムの熱伝導率は、次の式（１）
λ＝α×ｄ×Ｃ_ｐ （１）
から算出した。ここで、式（１）において、λは熱伝導率を、αは熱拡散率を、ｄは密度を、Ｃ_ｐは比熱容量をそれぞれ表わす。なお、グラファイトフィルムの熱拡散率、密度、比熱容量は以下に示す方法で求めた。

＜光交流法によるグラファイトフィルムの面方向の熱拡散率測定＞
グラファイト化の進行状況を、フィルムの面方向の熱拡散率を測定することによって判定した。熱拡散率が高いほど、グラファイト化が顕著であることを意味している。熱拡散率は、光交流法による熱拡散率測定装置（アルバック理工（株）社製ＬａｓｅｒＰｉｔ）を用いて、グラファイトフィルムを４ｍｍ×４０ｍｍのサンプル形状に切り取り、２０℃の雰囲気下、１０Ｈｚにおいて測定した。

＜レーザーフラッシュ法によるグラファイトフィルムの厚さ方向の熱拡散率および熱伝導率測定＞
レーザーフラッシュ法によるグラファイトフィルムの厚さ方向の熱拡散率および熱伝導率測定には、ＪＩＳ Ｒ１６１１−１９９７に準拠した京都電子工業（株）製のＬＦＡ−５０２を用いた。グラファイトフィルムを直径１０ｍｍにカットし、このフィルムの両面をグラファイト化（黒鉛化）処理した後、室温でレーザーフラッシュ法による厚さ方向の熱拡散率測定を行なった。また、グラファイトフィルムの熱容量を熱容量が既知である参照標準物質Ｍｏとの比較から算出した。これら測定したグラファイトフィルムの厚さ方向の熱拡散率、密度、熱容量から厚さ向の熱伝導率を算出した。

＜グラファイトフィルムの密度測定＞
グラファイトフィルムの密度は、グラファイトフィルムの質量（ｇ）をグラファイトフィルムの縦、横、厚さの積で算出した体積（ｃｍ^３）で除することにより算出した。なお、グラファイトフィルムの厚さは、任意の１０点で測定した平均値を使用した。密度が高いほど、グラファイト化が顕著であることを意味している。

＜グラファイトフィルムの厚さ測定＞
グラファイトフィルムの厚さの測定方法としては、５０ｍｍ×５０ｍｍのフィルムを厚さゲージ（ハイデンハイン（株）社製ＨＥＩＤＥＮＨＡＩＮ−ＣＥＲＴＯ）を用いて室温（２５℃）の恒温室にて、任意の１０点を測定し、平均して測定値とした。

＜グラファイトフィルムの比熱測定＞
グラファイトフィルムの比熱測定は、エスアイアイナノテクノロジー株式会社製の熱分析システム、示差走査熱量計ＤＳＣ２２０ＣＵを使用して、２０℃から２６０℃まで１０℃／ｍｉｎの昇温条件で測定を実施した。

＜熱伝導性材料層＞
［硬化性アクリル系樹脂の合成例１］
架橋性シリル基を有するポリ（アクリル酸−ｎ−ブチル）重合体Ａの合成例：
窒素雰囲気下、２５０Ｌ反応機にＣｕＢｒ（１．０９ｋｇ）、アセトニトリル（１１．４ｋｇ）、アクリル酸ブチル（２６．０ｋｇ）及び２，５−ジブロモアジピン酸ジエチル（２．２８ｋｇ）を加え、７０〜８０℃で３０分程度撹拌した。これにペンタメチルジエチレントリアミンを加え、反応を開始した。反応開始３０分後から２時間かけて、アクリル酸ブチル（１０４ｋｇ）を連続的に追加した。反応途中ペンタメチルジエチレントリアミンを適宜添加し、内温７０℃〜９０℃となるようにした。ここまでで使用したペンタメチルジエチレントリアミン総量は２２０ｇであった。反応開始から４時間後、８０℃で減圧下、加熱攪拌することにより揮発分を除去した。これにアセトニトリル（４５．７ｋｇ）、１，７−オクタジエン（１４．０ｋｇ）、ペンタメチルジエチレントリアミン（４３９ｇ）を添加して８時間撹拌を続けた。混合物を８０℃で減圧下、加熱攪拌して揮発分を除去した。

この濃縮物にトルエンを加え、重合体を溶解させた後、ろ過助剤として珪藻土、吸着剤として珪酸アルミ、ハイドロタルサイトを加え、酸素窒素混合ガス雰囲気下（酸素濃度６％）、内温１００℃で加熱攪拌した。混合液中の固形分をろ過で除去し、ろ液を内温１００℃で減圧下、加熱攪拌して揮発分を除去した。

更にこの濃縮物に吸着剤として珪酸アルミ、ハイドロタルサイト、熱劣化防止剤を加え、減圧下、加熱攪拌した（平均温度約１７５℃、減圧度１０Ｔｏｒｒ以下）。

更に吸着剤として珪酸アルミ、ハイドロタルサイトを追加し、酸化防止剤を加え、酸素窒素混合ガス雰囲気下（酸素濃度６％）、内温１５０℃で加熱攪拌した。

この濃縮物にトルエンを加え、重合体を溶解させた後、混合液中の固形分をろ過で除去し、ろ液を減圧下加熱攪拌して揮発分を除去し、アルケニル基を有する重合体を得た。

このアルケニル基を有する重合体、ジメトキシメチルシラン（アルケニル基に対して２．０モル当量）、オルトギ酸メチル（アルケニル基に対して１．０モル当量）、白金触媒［ビス（１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン）白金錯体触媒のキシレン溶液：以下白金触媒という］（白金として重合体１ｋｇに対して１０ｍｇ）を混合し、窒素雰囲気下、１００℃で加熱攪拌した。アルケニル基が消失したことを確認し、反応混合物を濃縮して末端にジメトキシシリル基を有するポリ（アクリル酸−ｎ−ブチル）重合体Ａを得た。得られた重合体の数平均分子量は約２６０００、分子量分布は１．３であった。重合体１分子当たりに導入された平均のシリル基の数を^１Ｈ ＮＭＲ分析により求めたところ、約１．８個であった。

＜熱伝導性材料層＞
［硬化性アクリル系樹脂の合成例２］
架橋性シリル基を有するポリ（アクリル酸−ｎ−ブチル）重合体の合成例
合成例２と同様にして、モノマーと開始剤との比率を変更することにより、ほぼ両末端にジメトキシシリル基を有するポリ（アクリル酸−ｎ−ブチル）重合体［Ｐ２］を得た。得られた重合体の数平均分子量は約１４０００、分子量分布は１．１であった。重合体１分子当たりに導入された平均のシリル基の数を^１Ｈ ＮＭＲ分析により求めたところ、約２．０個であった。

＜熱伝導性材料層＞
［熱伝導性硬化性組成物の製造例１］
硬化性アクリル系樹脂の合成例１で得られた重合体Ａ１００重量部、可塑剤：ＵＰ−１０２０（アクリル系可塑剤、東亞合成製）１００重量部、酸化防止剤：アデカスタブＡＯ−６０（アデカ製）１重量部、熱伝導性充填剤：ＡＳ−４０（丸み状アルミナ、昭和電工製）１１３０重量部、脱水剤：Ａ１７１（ビニルトリメトキシシラン、東レダウコーニングシリコーン製）１重量部、を手混ぜで充分撹拌混合した後に３本ペイントロールに３回通して各種硬化性組成物を得た。これらの硬化性組成物を真空脱泡装置にて脱泡処理した後、硬化触媒：ネオスタンＵ−２２０Ｈ（ジブチル錫ジアセチルアセトナート、日東化成製）２重量部と混合し、熱伝導性硬化性組成物Ａを得た。硬化後の熱伝導率は２．１Ｗ／ｍＫであった。

＜熱伝導性材料層＞
［熱伝導性硬化性組成物の製造例２］
硬化性アクリル系樹脂の合成例２で得られた重合体Ｂ１００重量部、可塑剤：ＤＩＤＰ（フタル酸ジイソデシル、ジェイ・プラス製）１００重量部、酸化防止剤：アデカスタブＡＯ−６０（アデカ製）１重量部、熱伝導性充填剤：ＢＦ０８３（水酸化アルミニウム、日本軽金属製）６６０重量部、脱水剤：Ａ１７１（ビニルトリメトキシシラン、東レダウコーニングシリコーン製）１重量部、チクソ性付与剤：ディスパロン＃６５００（水添ひまし油、楠本化成製）１重量部、を手混ぜで充分撹拌混合した後に３本ペイントロールに３回通して各種硬化性組成物を得た。これらの硬化性組成物を真空脱泡装置にて脱泡処理した後、硬化触媒：ネオスタンＵ−２２０Ｈ（ジブチル錫ジアセチルアセトナート、日東化成製）２重量部と混合し、熱伝導性硬化性組成物Ｂを得た。硬化後の熱伝導率は１．７Ｗ／ｍＫであった。

＜熱伝導性材料層＞
［熱伝導性硬化性組成物の製造例３］
硬化性アクリル系樹脂の合成例２で得られた重合体Ｂ１００重量部、可塑剤：ＤＩＤＰ（フタル酸ジイソデシル、ジェイ・プラス製）１００重量部、酸化防止剤：アデカスタブＡＯ−６０（アデカ製）１重量部、熱伝導性充填剤：ＰＴＸ−６０（球状化窒化ホウ素、モメンティブパフォーマンスマテリアルズ製）３００重量部、脱水剤：Ａ１７１（ビニルトリメトキシシラン、東レダウコーニングシリコーン製）１重量部、チクソ性付与剤：ディスパロン＃６５００（水添ひまし油、楠本化成製）１重量部、を手混ぜで充分撹拌混合した後に３本ペイントロールに３回通して各種硬化性組成物を得た。これらの硬化性組成物を真空脱泡装置にて脱泡処理した後、硬化触媒：ネオスタンＵ−２２０Ｈ（ジブチル錫ジアセチルアセトナート、日東化成製）２重量部と混合し、熱伝導性硬化性組成物Ｃを得た。硬化後の熱伝導率は４．５Ｗ／ｍＫであった。

＜ホットディスク法による熱伝導材料層の熱伝導率測定＞
ホットディスク法熱伝導率測定装置ＴＰＡ−５０１（京都電子工業（株）製）を用い、４φサイズのセンサーを厚み３ｍｍ、直径２０ｍｍの円盤状サンプル２枚で挟む方法にて、熱伝導材料層の熱伝導率を測定した。熱伝導性材料層として硬化性組成物を用いた場合には、硬化後５０℃にて１日、２３℃５０％湿度にて１日静置し、硬化が十分進行してから熱伝導率を測定した。

（実施例１）
本実施例の放熱構造体は以下の構成を有する。図１を参照して、幅Ｗ_Ｈ１５ｍｍ×幅Ｗ_Ｈ２５ｍｍ×厚さ１ｍｍのシリコン製の出力０．３Ｗの発熱体１１が、幅Ｗ_Ｓ１５０ｍｍ×幅Ｗ_Ｓ２５０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍのエポキシ樹脂製の基板１２の中央部に固定される。幅Ｗ_Ｆ１５０ｍｍ×幅Ｗ_Ｆ２５０ｍｍ×厚さ４０μｍのグラファイトフィルムＡ（グラファイトフィルム１６）の片面に厚さ３０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂製の保護フィルム１７が形成され他の片面に厚さ３０μｍのアクリル系粘着材の接着層１８が形成されている熱拡散フィルム１３（厚さ１００μｍ）が、発熱体１１に対向して距離Ｄが０．１６ｍｍの間隔を有する位置に支持されるように、内面に厚さ０．４ｍｍＳＵＳが、外面に厚さ１．０ｍｍのＡＢＳ樹脂がくるよう積層した２層構造の厚み１．４ｍｍの支持体１４の内面に貼り合わされている。発熱体１１を完全に覆い、基板１２及び熱拡散フィルム１３に接する状態で熱伝導性硬化性組成物Ａを塗布して硬化させる方法により、熱伝導性材料層１５を設けた。熱伝導性材料層１５は幅Ｗ_Ｇ１７ｍｍ×幅Ｗ_Ｇ２７ｍｍのサイズで基板１２に接している。ここで、発熱体１１の中央部と熱拡散フィルムの中央部とが対向している。実施例の放熱構造体について、発熱開始から６００秒経過後（定温状態となったとき）の発熱体の中心部の温度Ｔ_Ｈ（℃）および支持体外面中央部（この部分は発熱体中心部の真上に位置する）の温度Ｔ_Ｃ（℃）を測定することにより、放熱特性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは５５．４℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは３６．６℃であった。

（実施例２）
発熱体１１と熱拡散フィルム１３との距離Ｄが０．３２ｍｍであること以外は、実施例１と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは７５．３℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは３５．２℃であった。

（実施例３）
発熱体１１と熱拡散フィルム１３との距離Ｄが０．０８ｍｍであること以外は、実施例１と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは４４．５℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは３７．２℃であった。

（実施例４）
熱拡散フィルム１３としてグラファイトフィルムＢを用いたこと以外は、実施例１と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは５５．５℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは３７．４℃であった。

（実施例５）
グラファイトフィルムＣを使用したこと以外は、実施例１と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは５６．３℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは３７．０℃であった。

（実施例６）
グラファイトフィルムＤを使用したこと以外は、実施例１と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは５８．２℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは３８．８℃であった。

（実施例７）
熱伝導性材料層１５として熱伝導性硬化性組成物Ｂを塗布後硬化させたこと以外は、実施例１と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは５６．２℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは３７．８℃であった。

（実施例８）
熱伝導性材料層１５として熱伝導性硬化性組成物Ｃを塗布後硬化させたこと以外は、実施例１と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは５１．８℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは３５．９℃であった。

（実施例９）
図２を参照して、幅Ｗ_Ｆ１８０ｍｍ×幅Ｗ_Ｆ２５０ｍｍ×厚さ１００μｍの熱拡散フィルムを使用し、幅Ｗ_Ｓ１３０ｍｍ×幅Ｗ_Ｓ２３０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍのエポキシ樹脂製の基板１２を使用し、発熱体１１の中央部が熱拡散フィルムの短辺の端から１５ｍｍの位置に対向していること以外は、実施例１と同様の構成を有する放熱構造体の放熱を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは５１．２℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは３５．３℃であった。

（実施例１０）
図３を参照して、幅Ｗ_Ｈａ１５ｍｍ×幅Ｗ_Ｈａ２５ｍｍ×厚さ１ｍｍのシリコン製の出力０．３Ｗの発熱体１１ａ、及び幅Ｗ_Ｈｂ１５ｍｍ×幅Ｗ_Ｈｂ２５ｍｍ×厚さ１．２ｍｍのシリコン製の出力０．２Ｗの発熱体１１ｂ、幅Ｗ_Ｓ１６０ｍｍ×幅Ｗ_Ｓ２３０ｍｍ×厚さ０．８ｍｍのエポキシ樹脂製の基板１２の中央部に固定される。幅Ｗ_Ｆ１８０ｍｍ×幅Ｗ_Ｆ２５０ｍｍ×厚さ４０μｍのグラファイトフィルムＡ（グラファイトフィルム１６）の片面に厚さ３０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂製の保護フィルム１７が形成され他の片面に厚さ３０μｍのアクリル系粘着材の接着層１８が形成されている熱拡散フィルム１３（厚さ１００μｍ）が、発熱体１１に対向して距離Ｄａが０．２８ｍｍ、距離Ｄｂが０．０８ｍｍ、の間隔を有する位置に支持されるように、内面に厚さ０．４ｍｍＳＵＳが、外面に厚さ１．０ｍｍのＡＢＳ樹脂がくるよう積層した２層構造の厚み１．４ｍｍの支持体１４の内面に貼り合わされている。発熱体１１を完全に覆い、基板１２及び熱拡散フィルム１３に接する状態で熱伝導性硬化性組成物Ａを塗布して硬化させる方法により、熱伝導性材料層１５を設けた。熱伝導性材料層１５は幅Ｗ_Ｇ１１５ｍｍ×幅Ｗ_Ｇ２７ｍｍのサイズで基板１２に接している。ここで、発熱体１１ａの中央部が熱拡散フィルムの短辺の端から１５ｍｍの位置に対向しており、発熱体１１ｂの中央部が熱拡散フィルムの短辺の端から４５ｍｍの位置に対向している。実施例の放熱構造体について、発熱開始から６００秒経過後（定温状態となったとき）の発熱体の中心部の温度Ｔ_Ｈ（℃）および支持体外面中央部（この部分は発熱体中心部の真上に位置する）の温度Ｔ_Ｃ（℃）を測定することにより、放熱特性を評価した。発熱体１１ａの中心部温度Ｔ_Ｈａは５７．５℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃａは３７．９℃、発熱体１１ｂの中心部温度Ｔ_Ｈｂは５６．８℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃｂは３６．２℃であった。

（比較例１）
熱伝導性材料層１５を用いなかったこと以外は実施例１と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは６９．９℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは４０．０℃であった。

（比較例２）
図４を参照して、熱拡散フィルム１３を用いず、熱伝導性材料層１５と支持体１４とが直接接しており、発熱体１１と支持体１４との距離Ｄが０．２６ｍｍであること以外は、実施例１と同様の構成で放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは６７．８℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは４４．２℃であった。

（比較例３）
図５を参照して、熱伝導性材料層１５が発熱体１１の天面と熱拡散フィルム１３とにのみ接しており、発熱体１１の側面と基板１２とには接していないこと以外は、実施例１と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは６０．０℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは３８．９℃であった。

（比較例４）
図５を参照して、熱伝導性材料層１５が発熱体１１の天面と熱拡散フィルム１３とにのみ接しており、発熱体１１の側面と基板１２とには接していないこと以外は、実施例５と同様の構成を有する放熱構造体の放熱性を評価した。発熱体中心部温度Ｔ_Ｈは６１．９℃、支持体外面中央部温度Ｔ_Ｃは４０．４℃であった。

比較例１では熱伝導性材料層を用いていないため、比較例２では熱拡散フィルムを用いていないため、比較例３及び４では熱伝導性材料層が発熱体を十分覆っていないため、いずれも発熱体温度及び支持体外面中央部温度が高くなっている。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。

１０：放熱構造体、１１：発熱体、１２：基板、１３：熱拡散フィルム、１４：支持体、１５：熱伝導性材料層、１６：グラファイトフィルム、１７：保護フィルム、１８：接着層、Ｓ_Ｆ：熱拡散フィルムの面積、Ｓ_Ｇ：熱伝導性材料層の面積、Ｓ_Ｈ：発熱体の面積、Ｓ_Ｓ：基板の面積、Ｔ_Ｃ：支持体外面中央部温度、Ｔ_Ｈ：発熱体中心部温度、Ｗ_Ｆ１，Ｗ_Ｆ２：熱拡散フィルムの幅、Ｗ_Ｇ１，Ｗ_Ｇ２：熱伝導性材料層の幅、Ｗ_Ｈ１，Ｗ_Ｈ２：発熱体の幅、Ｗ_Ｓ１，Ｗ_Ｓ２：基板の幅。

１１ａ：発熱体ａ、Ｓ_Ｈａ：発熱体ａの面積、Ｔ_Ｃａ：支持体外面中央部温度（発熱体ａ側）、Ｔ_Ｈａ：発熱体ａ中心部温度、Ｗ_Ｈａ１，Ｗ_Ｈａ２：発熱体ａの幅。

１１ｂ：発熱体ｂ、Ｓ_Ｈｂ：発熱体ｂの面積、Ｔ_Ｃｂ：支持体外面中央部温度（発熱体ｂ側）、Ｔ_Ｈｂ：発熱体ｂ中心部温度、Ｗ_Ｈｂ１，Ｗ_Ｈｂ２：発熱体ｂの幅。

Claims (6)

1. 発熱体と、前記発熱体を固定する基板と、熱拡散フィルムと、前記熱拡散フィルムを前記発熱体に対向させて支持する支持体と、前記発熱体および前記熱拡散フィルムに接触する熱伝導性材料層とを備え、
   前記熱拡散フィルムは、面方向の熱伝導率が２００Ｗ／ｍＫ以上で厚さ方向の熱伝導率が６０Ｗ／ｍＫ以下である、厚さが３５０μｍ以下のグラファイトフィルム、保護フィルム、および、両者の接着層を含み、
   前記熱伝導性材料層の熱伝導率が０．９Ｗ／ｍＫ以上であって、
   前記熱伝導性材料層が、熱伝導性硬化性組成物を塗布した後に硬化させた材料であることを特徴とする、放熱構造体。
2. 前記熱伝導性硬化性組成物が、硬化性アクリル系樹脂及び熱伝導性フィラーを含有することを特徴とする、請求項１に記載の放熱構造体。
3. 前記熱伝導性フィラーが、アルミナ、水酸化アルミニウム、及び、窒化ホウ素からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１または２に記載の放熱構造体。
4. 前記熱伝導性硬化性組成物中の前記熱伝導性フィラーの容積率が、２５容量％以上であることを特徴とする、請求項２または３に記載の放熱構造体。
5. 前記発熱体と前記熱拡散フィルムの距離が、０．０３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の放熱構造体。
6. 前記熱拡散フィルムの面積が、熱拡散フィルムに対向する発熱体の面の面積に対して６倍以上５０倍以下であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の放熱構造体。

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