JP2002003830A - 高熱伝導性組成物とその用途 - Google Patents
高熱伝導性組成物とその用途Info
- Publication number
- JP2002003830A JP2002003830A JP2000190767A JP2000190767A JP2002003830A JP 2002003830 A JP2002003830 A JP 2002003830A JP 2000190767 A JP2000190767 A JP 2000190767A JP 2000190767 A JP2000190767 A JP 2000190767A JP 2002003830 A JP2002003830 A JP 2002003830A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- electronic component
- generating electronic
- wax
- paraffin
- 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
Links
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】所定の温度で流動化し、優れた放熱特性と低熱
抵抗を有する高熱伝導性組成物及び、発熱性電子部品と
放熱フィンのそれぞれの接合面に微視的に密着させるこ
とのできる放熱部材を提供すること。 【解決手段】４０〜１００℃に融点を有するワックス及
び／またはパラフィン、４０〜１００℃で軟化する熱可
塑性樹脂、球形度０．７８以上で且つ平均粒径が３μｍ
以上の球状アルミナを混合してなることを特徴とする高
熱伝導性組成物。この高熱伝導性組成物を用いた発熱性
電子部品の放熱部材及び放熱フィン一体型発熱性電子部
品の構造体。
抵抗を有する高熱伝導性組成物及び、発熱性電子部品と
放熱フィンのそれぞれの接合面に微視的に密着させるこ
とのできる放熱部材を提供すること。 【解決手段】４０〜１００℃に融点を有するワックス及
び／またはパラフィン、４０〜１００℃で軟化する熱可
塑性樹脂、球形度０．７８以上で且つ平均粒径が３μｍ
以上の球状アルミナを混合してなることを特徴とする高
熱伝導性組成物。この高熱伝導性組成物を用いた発熱性
電子部品の放熱部材及び放熱フィン一体型発熱性電子部
品の構造体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高熱伝導性組成物と
その用途に関するものである。
その用途に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、発熱性電子部品は高密度化によ
り、放熱部材の高熱伝導化の要求が益々高まっている。
また、携帯用パソコンをはじめ電子機器は小型化、薄型
化、軽量化が進み、従って、これら電子機器に用いられ
る放熱部材も高熱伝導性のものが要求されている。
り、放熱部材の高熱伝導化の要求が益々高まっている。
また、携帯用パソコンをはじめ電子機器は小型化、薄型
化、軽量化が進み、従って、これら電子機器に用いられ
る放熱部材も高熱伝導性のものが要求されている。
【０００３】従来、放熱部材の熱伝導率を向上させる方
法としては、高熱伝導性フィラーを含有した放熱グリー
スや、シリコーンゴムなどの柔軟、且つ復元力のあるマ
トリックスに熱伝導性の高い粒子を分散させたものが主
流となっている。
法としては、高熱伝導性フィラーを含有した放熱グリー
スや、シリコーンゴムなどの柔軟、且つ復元力のあるマ
トリックスに熱伝導性の高い粒子を分散させたものが主
流となっている。
【０００４】しかしながら、放熱グリースは塗布工程で
の作業性の悪さ、周辺部位の汚れなどの問題から敬遠さ
れる傾向にある。また、熱伝導率の高い粒子を分散させ
た柔軟性部材では初期厚みが比較的厚くなるため、発熱
性電子部品と放熱フィンの間に装着した場合、放熱部材
自身の熱伝導性が高くとも、実装を踏まえた伝熱指標で
ある熱抵抗を極端に下げることは難しかった。
の作業性の悪さ、周辺部位の汚れなどの問題から敬遠さ
れる傾向にある。また、熱伝導率の高い粒子を分散させ
た柔軟性部材では初期厚みが比較的厚くなるため、発熱
性電子部品と放熱フィンの間に装着した場合、放熱部材
自身の熱伝導性が高くとも、実装を踏まえた伝熱指標で
ある熱抵抗を極端に下げることは難しかった。
【０００５】すなわち、放熱部材自身の熱伝導率を上
げ、しかも放熱部材が発熱性電子部品と放熱フィンのそ
れぞれの接合面に微視的に追随して密着することで熱接
触抵抗を低滅させると共に、部材厚みを極力薄くするこ
とが理想的である。
げ、しかも放熱部材が発熱性電子部品と放熱フィンのそ
れぞれの接合面に微視的に追随して密着することで熱接
触抵抗を低滅させると共に、部材厚みを極力薄くするこ
とが理想的である。
【０００６】一方、高熱伝導性フィラーとしては酸化ア
ルミニウム粉末が広く利用されており、これを用いた放
熱部材は数多く提案されている（特開昭５８−２１９２
５９号公報、特開昭６３−２５１４６６号公報、特開昭
６４−２４８５９号公報、特公平７−９１４６８号公報
など）。しかしながら、前述のように放熱部材にこれら
高熱伝導性フィラーを分散させたとしても、放熱部材自
身の熱伝導率の向上は期待できるものの、熱抵抗を飛躍
的に低減せしめることは難しかった。また、これらの公
報は樹脂・ゴムに酸化アルミニウム粉末を充填したもの
を開示したものであり、本発明を示唆するものではなか
った。
ルミニウム粉末が広く利用されており、これを用いた放
熱部材は数多く提案されている（特開昭５８−２１９２
５９号公報、特開昭６３−２５１４６６号公報、特開昭
６４−２４８５９号公報、特公平７−９１４６８号公報
など）。しかしながら、前述のように放熱部材にこれら
高熱伝導性フィラーを分散させたとしても、放熱部材自
身の熱伝導率の向上は期待できるものの、熱抵抗を飛躍
的に低減せしめることは難しかった。また、これらの公
報は樹脂・ゴムに酸化アルミニウム粉末を充填したもの
を開示したものであり、本発明を示唆するものではなか
った。
【０００７】他方、特開平１０−６７９１０号公報で
は、メチルシロキサンホストと単一末端に不飽和結合を
有する線状炭化水素のポリオルガノシロキサングラフト
重合体からなる熱的に安定なワックスと、アルミナ、窒
化ほう素、黒鉛、炭化けい素、ダイヤモンド、金属粉末
あるいはそれらの混合物からなる群から選択された熱伝
導性粒状固体粘度安定化剤からなる界面材が開示されて
いるが、このようなポリオルガノシロキサングラフト重
合体は高価であるとともに、比較的溶融粘度が高くなる
ため、所期の流動性を発現させるためには高熱伝導性フ
ィラーの充填量も極めて限られていた。
は、メチルシロキサンホストと単一末端に不飽和結合を
有する線状炭化水素のポリオルガノシロキサングラフト
重合体からなる熱的に安定なワックスと、アルミナ、窒
化ほう素、黒鉛、炭化けい素、ダイヤモンド、金属粉末
あるいはそれらの混合物からなる群から選択された熱伝
導性粒状固体粘度安定化剤からなる界面材が開示されて
いるが、このようなポリオルガノシロキサングラフト重
合体は高価であるとともに、比較的溶融粘度が高くなる
ため、所期の流動性を発現させるためには高熱伝導性フ
ィラーの充填量も極めて限られていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みて
なされたものであり、その目的はフィラーとして球状の
酸化アルミニウム、マトリックスとしてワックス及び／
又はパラフィンと、好ましくは熱可塑性樹脂を用いて、
加熱によって容易に流動化する高熱伝導性組成物を提供
することである。また、その組成物を厚みを薄化した成
形体として用いることにより、所定の温度で流動化せし
め、発熱性電子部品と放熱フィンのそれぞれの接合面に
微視的に密着させると同時に、発熱性電子部品と放熱フ
ィンとの間隔を極力近接させ、優れた放熱特性、低熱抵
抗を有する放熱部材を提供することである。
なされたものであり、その目的はフィラーとして球状の
酸化アルミニウム、マトリックスとしてワックス及び／
又はパラフィンと、好ましくは熱可塑性樹脂を用いて、
加熱によって容易に流動化する高熱伝導性組成物を提供
することである。また、その組成物を厚みを薄化した成
形体として用いることにより、所定の温度で流動化せし
め、発熱性電子部品と放熱フィンのそれぞれの接合面に
微視的に密着させると同時に、発熱性電子部品と放熱フ
ィンとの間隔を極力近接させ、優れた放熱特性、低熱抵
抗を有する放熱部材を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は以下
の通りである。 （請求項１）融点が４０〜１００℃であるワックス及び
／又はパラフィンと、球形度が０．７８以上で且つ平均
粒子径が３μm以上の球状酸化アルミニウム粉末からな
ることを特徴とする高熱伝導性組成物。 （請求項２）融点が４０〜１００℃であるワックス及び
／又はパラフィンと、４０〜１００℃で軟化する熱可塑
性樹脂と、球形度が０．７８以上で且つ平均粒子径が３
μm以上の球状酸化アルミニウム粉末からなることを特
徴とする高熱伝導性組成物。 （請求項３）球形度が０．７８以上で且つ平均粒子径が
３μm以上の球状酸化アルミニウム粉末を３０〜７０体
積％含有してなることを特徴とした請求項１又は２記載
の高熱伝導性組成物。 （請求項４）請求項１〜３のいずれかに記載の高熱伝導
性組成物の成形体からなることを特徴とする発熱性電子
部品の放熱部材。 （請求項５）シートであることを特徴とする請求項４記
載の発熱性電子部品の放熱部材。 （請求項６）請求項４または５に記載の放熱部材を用い
て発熱性電子部品と放熱フィンが接着されてなることを
特徴とする放熱フィン一体型発熱性電子部品の構造体。
の通りである。 （請求項１）融点が４０〜１００℃であるワックス及び
／又はパラフィンと、球形度が０．７８以上で且つ平均
粒子径が３μm以上の球状酸化アルミニウム粉末からな
ることを特徴とする高熱伝導性組成物。 （請求項２）融点が４０〜１００℃であるワックス及び
／又はパラフィンと、４０〜１００℃で軟化する熱可塑
性樹脂と、球形度が０．７８以上で且つ平均粒子径が３
μm以上の球状酸化アルミニウム粉末からなることを特
徴とする高熱伝導性組成物。 （請求項３）球形度が０．７８以上で且つ平均粒子径が
３μm以上の球状酸化アルミニウム粉末を３０〜７０体
積％含有してなることを特徴とした請求項１又は２記載
の高熱伝導性組成物。 （請求項４）請求項１〜３のいずれかに記載の高熱伝導
性組成物の成形体からなることを特徴とする発熱性電子
部品の放熱部材。 （請求項５）シートであることを特徴とする請求項４記
載の発熱性電子部品の放熱部材。 （請求項６）請求項４または５に記載の放熱部材を用い
て発熱性電子部品と放熱フィンが接着されてなることを
特徴とする放熱フィン一体型発熱性電子部品の構造体。
【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。本発明における大きな特徴は球状酸化アルミ
ニウムの粉末をワックス及び／又はパラフィンに充填す
ることにより、所要の温度での流動性に優れた高熱伝導
性組成物が得られることである。
説明する。本発明における大きな特徴は球状酸化アルミ
ニウムの粉末をワックス及び／又はパラフィンに充填す
ることにより、所要の温度での流動性に優れた高熱伝導
性組成物が得られることである。
【００１１】本発明に使用されるワックス又はパラフィ
ンとしては、融点を４０〜１００℃の範囲に有するもの
であって、従って室温においては固体であり、加熱によ
り低粘度の液体となる。ワックス及び／又はパラフィン
をマトリックスとした放熱部材を用いて、発熱性電子部
品と放熱フィンを加熱・加圧して接合させると、流動性
が良好であるので、それぞれの接合面に微視的に追随し
て密着し、隙間を十分に埋めることによって熱接触抵抗
を低滅させ、発生した熱を放熱フィン方向に円滑に伝達
することができる。また両者を極力近接させることが可
能となり、放熱性が向上する。
ンとしては、融点を４０〜１００℃の範囲に有するもの
であって、従って室温においては固体であり、加熱によ
り低粘度の液体となる。ワックス及び／又はパラフィン
をマトリックスとした放熱部材を用いて、発熱性電子部
品と放熱フィンを加熱・加圧して接合させると、流動性
が良好であるので、それぞれの接合面に微視的に追随し
て密着し、隙間を十分に埋めることによって熱接触抵抗
を低滅させ、発生した熱を放熱フィン方向に円滑に伝達
することができる。また両者を極力近接させることが可
能となり、放熱性が向上する。
【００１２】本発明に使用されるワックス又はパラフィ
ンの融点が４０℃未満であれば、成形体として用いたと
きに、夏場などの高温期に組成物が液状化してしまい、
形状が保持ができなくなる懸念があり、融点が１００℃
を越えると加熱溶融させて発熱性電子部品に接着する際
に、電子部品を高温にしてしまうことになるので好まし
くない。
ンの融点が４０℃未満であれば、成形体として用いたと
きに、夏場などの高温期に組成物が液状化してしまい、
形状が保持ができなくなる懸念があり、融点が１００℃
を越えると加熱溶融させて発熱性電子部品に接着する際
に、電子部品を高温にしてしまうことになるので好まし
くない。
【００１３】ワックスの種類としてはマイクロクリスタ
リンワックス、モンタン酸ワックス、モンタン酸エステ
ルワックス等を挙げることができるが、融点が上記の条
件を満たすものであれば、これらに限定されるものでは
ない。パラフィンとしてはパラフィンワックスが挙げら
れ、流動パラフィンに対して室温で固体のパラフィンを
特にパラフィンワックスと称する。これらの具体例とし
ては日本精蝋社製の「パラフィンワックス・シリー
ズ」、「マイクロクリスタリンワックス Ｈｉ−Ｍｉｃ
・シリーズ」などを例示することができる。また、これ
らのワックス及びパラフィンは単独でも２種類以上を混
合して使用してもよい。
リンワックス、モンタン酸ワックス、モンタン酸エステ
ルワックス等を挙げることができるが、融点が上記の条
件を満たすものであれば、これらに限定されるものでは
ない。パラフィンとしてはパラフィンワックスが挙げら
れ、流動パラフィンに対して室温で固体のパラフィンを
特にパラフィンワックスと称する。これらの具体例とし
ては日本精蝋社製の「パラフィンワックス・シリー
ズ」、「マイクロクリスタリンワックス Ｈｉ−Ｍｉｃ
・シリーズ」などを例示することができる。また、これ
らのワックス及びパラフィンは単独でも２種類以上を混
合して使用してもよい。
【００１４】本発明における４０〜１００℃で軟化する
熱可塑性樹脂は、ワックス又はパラフィンに混合すると
成形性が改善され、成形体としたときに、クリープ性、
脆さの改善効果を示すものである。例えば、エチレン系
樹脂、プロピレン系樹脂、エチレン−α−オレフィン共
重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等を挙げること
ができるが、上記効果を示すものであれば、これらに限
定されるものではない。ワックス又はパラフィンを融点
以上の温度で加熱溶融させて混合する際に、均一に混合
されるものが好ましい。これらの具体例としては三井化
学社製の「ハイワックス１１０Ｐ」、「ハイワックスＮ
Ｐ０５５」、「タフマーＰ−０１８０」、三井・デュポ
ンポリケミカル社製「エバフレックス１５０」などを例
示することができる。
熱可塑性樹脂は、ワックス又はパラフィンに混合すると
成形性が改善され、成形体としたときに、クリープ性、
脆さの改善効果を示すものである。例えば、エチレン系
樹脂、プロピレン系樹脂、エチレン−α−オレフィン共
重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等を挙げること
ができるが、上記効果を示すものであれば、これらに限
定されるものではない。ワックス又はパラフィンを融点
以上の温度で加熱溶融させて混合する際に、均一に混合
されるものが好ましい。これらの具体例としては三井化
学社製の「ハイワックス１１０Ｐ」、「ハイワックスＮ
Ｐ０５５」、「タフマーＰ−０１８０」、三井・デュポ
ンポリケミカル社製「エバフレックス１５０」などを例
示することができる。
【００１５】また、上記の熱可塑性樹脂はワックス又は
パラフィンよりも比較的熱伝導率が高いので、放熱部材
の放熱特性を向上させる一端を担う作用も期待できる。
パラフィンよりも比較的熱伝導率が高いので、放熱部材
の放熱特性を向上させる一端を担う作用も期待できる。
【００１６】上記の熱可塑性樹脂はワックス及び／又は
パラフィンに対して４０体積％以下で混合することがで
きる。４０体積％を超えて混合すると、放熱部材として
加熱・加圧したときに、流動性が不良となり、発熱性電
子部品と放熱フィンの接合面への密着性が不良となり、
従って両者の隙間を充分に埋めることが困難となる。ま
た、密着性を上げるためには加圧を大きくする必要があ
り、電子部品の信頼性のためには好ましくない。
パラフィンに対して４０体積％以下で混合することがで
きる。４０体積％を超えて混合すると、放熱部材として
加熱・加圧したときに、流動性が不良となり、発熱性電
子部品と放熱フィンの接合面への密着性が不良となり、
従って両者の隙間を充分に埋めることが困難となる。ま
た、密着性を上げるためには加圧を大きくする必要があ
り、電子部品の信頼性のためには好ましくない。
【００１７】また、本発明における球形度０．７８以上
で且つ平均粒子径が３μm以上の球状の酸化アルミニウ
ム粉末としては昭和電工社製の「球状アルミナＡＳ−１
０」、「ＡＳ−２０」、「ＡＳ−３０」、「ＡＳ−４
０」、「ＡＳ−５０」、「ＣＢ−Ａ０５」、「ＣＢ−Ａ
１０」、「ＣＢ−Ａ２０Ｓ」、「ＣＢ−Ａ３０Ｓ」、
「ＣＢ−Ａ４０」、「ＣＢ−Ａ５０」などを例示するこ
とができる。
で且つ平均粒子径が３μm以上の球状の酸化アルミニウ
ム粉末としては昭和電工社製の「球状アルミナＡＳ−１
０」、「ＡＳ−２０」、「ＡＳ−３０」、「ＡＳ−４
０」、「ＡＳ−５０」、「ＣＢ−Ａ０５」、「ＣＢ−Ａ
１０」、「ＣＢ−Ａ２０Ｓ」、「ＣＢ−Ａ３０Ｓ」、
「ＣＢ−Ａ４０」、「ＣＢ−Ａ５０」などを例示するこ
とができる。
【００１８】なお、ここで球形度とはＳｙｓｍｅｘ社製
のフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡを用いて測定される
「平均円形度」を二乗して算出したものである。球形度
が０．７８未満のものは細密充填しにくいため、充填性
が悪く、またその形状因子からワックス又はパラフィン
の溶融温度における流動性が悪くなる。
のフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡを用いて測定される
「平均円形度」を二乗して算出したものである。球形度
が０．７８未満のものは細密充填しにくいため、充填性
が悪く、またその形状因子からワックス又はパラフィン
の溶融温度における流動性が悪くなる。
【００１９】また、球状酸化アルミニウム粉末の平均粒
子径が３μm未満のものではワックス又はパラフィンの
溶融温度における流動性が悪化する。粒子径が大きいと
熱伝導パスが生じ伝熱しやすくなり好ましい。しかしあ
まりにも粒子径が大きすぎると近接した発熱性電子部品
と放熱フィンに接触してしまい、それらの近接を妨げる
懸念があるので、平均粒子径は３〜５０μmであること
が望ましい。
子径が３μm未満のものではワックス又はパラフィンの
溶融温度における流動性が悪化する。粒子径が大きいと
熱伝導パスが生じ伝熱しやすくなり好ましい。しかしあ
まりにも粒子径が大きすぎると近接した発熱性電子部品
と放熱フィンに接触してしまい、それらの近接を妨げる
懸念があるので、平均粒子径は３〜５０μmであること
が望ましい。
【００２０】本発明に用いられる球状酸化アルミニウム
粉末の含有率は、全組成物に対して３０〜７０体積％で
あることが好ましく、特に４０〜６５体積％であること
が好ましい。３０体積％未満では所要の熱伝導性が得ら
れにくく、７０体積％超ではマトリックスであるワック
ス及び／又はパラフィンの溶融温度における流動性が悪
くなる。
粉末の含有率は、全組成物に対して３０〜７０体積％で
あることが好ましく、特に４０〜６５体積％であること
が好ましい。３０体積％未満では所要の熱伝導性が得ら
れにくく、７０体積％超ではマトリックスであるワック
ス及び／又はパラフィンの溶融温度における流動性が悪
くなる。
【００２１】一方、本発明において、上記の球状酸化ア
ルミニウム粉末は２種類以上を併用しても良い。
ルミニウム粉末は２種類以上を併用しても良い。
【００２２】また、本発明においては上記の球状酸化ア
ルミニウム粉末と良熱伝導性微粉末を併用することも可
能である。このような良熱伝導性微粉末としては、窒化
アルミニウム、窒化けい素、窒化ほう素、炭化けい素、
酸化亜鉛、黒鉛、金属粉等が挙げられる。上記の良熱伝
導性微粉末は１種または２種以上を混合しても良い。な
お、球状酸化アルミニウム粉末と良熱伝導性微粉末の混
合粉の含有率は全組成物に対して７５体積％以下である
ことが望ましい。７５体積％を超えるとマトリックスと
なるワックス及び／又はパラフィンの溶融温度における
流動性が悪くなる。
ルミニウム粉末と良熱伝導性微粉末を併用することも可
能である。このような良熱伝導性微粉末としては、窒化
アルミニウム、窒化けい素、窒化ほう素、炭化けい素、
酸化亜鉛、黒鉛、金属粉等が挙げられる。上記の良熱伝
導性微粉末は１種または２種以上を混合しても良い。な
お、球状酸化アルミニウム粉末と良熱伝導性微粉末の混
合粉の含有率は全組成物に対して７５体積％以下である
ことが望ましい。７５体積％を超えるとマトリックスと
なるワックス及び／又はパラフィンの溶融温度における
流動性が悪くなる。
【００２３】本発明の組成物には上記材料の他に熱伝導
率及び流動性に影響のない範囲であれば、必要に応じて
炭化水素系合成油、α−オレフィンのオリゴマーなどの
軟化剤、ハロゲン系、リン酸エステル系などの難燃剤、
シラン系、チタネート系カップリング剤などの粉体表面
改質剤、ビスフェノール系、ヒンダード・フェノール系
などの耐酸化剤、ピリジン系、トリアジン系などの抗菌
剤、べんがら、アルミン酸コバルトなどの着色剤等を共
存させることができる。
率及び流動性に影響のない範囲であれば、必要に応じて
炭化水素系合成油、α−オレフィンのオリゴマーなどの
軟化剤、ハロゲン系、リン酸エステル系などの難燃剤、
シラン系、チタネート系カップリング剤などの粉体表面
改質剤、ビスフェノール系、ヒンダード・フェノール系
などの耐酸化剤、ピリジン系、トリアジン系などの抗菌
剤、べんがら、アルミン酸コバルトなどの着色剤等を共
存させることができる。
【００２４】本発明の組成物は、ワックス及び／又はパ
ラフィン、球状酸化アルミニウム粉末、熱可塑性樹脂及
び必要に応じて良熱伝導性微粉末を、ワックス及び／又
はパラフィンの融点以上の温度で、ブレンダーや、ミキ
サー等を用いて混合することによって調製できる。
ラフィン、球状酸化アルミニウム粉末、熱可塑性樹脂及
び必要に応じて良熱伝導性微粉末を、ワックス及び／又
はパラフィンの融点以上の温度で、ブレンダーや、ミキ
サー等を用いて混合することによって調製できる。
【００２５】本発明の組成物の用途は、それを成形して
放熱部材として用いることができるが、その成形方法と
しては、プレス法、押出法、ドクターブレード法等の一
般的な成形方法を用いて製造することが可能である。
放熱部材として用いることができるが、その成形方法と
しては、プレス法、押出法、ドクターブレード法等の一
般的な成形方法を用いて製造することが可能である。
【００２６】本発明の放熱部材は用途に応じた形状に成
形することができるが、量産性、実装性を勘案するとシ
ートであることが好適である。
形することができるが、量産性、実装性を勘案するとシ
ートであることが好適である。
【００２７】本発明の放熱部材の熱伝導率は１．０Ｗ／
ｍＫ以上であることが望ましい。より好ましくは２．０
Ｗ／ｍＫ以上である。
ｍＫ以上であることが望ましい。より好ましくは２．０
Ｗ／ｍＫ以上である。
【００２８】上記のようにして得られた放熱部材は発熱
性電子部品に接触させて用いられる。より具体的には、
発熱性電子部品と放熱フィンの間にこの放熱部材（好ま
しくはシート）を挟み込み、加熱しながら加圧すること
で放熱部材が両者の間に溶け広がり、発熱性電子部品と
放熱フィンのそれぞれの接合面に微視的に密着すると同
時に、発熱性電子部品と放熱フィンを極力近接せしめる
ことができる。
性電子部品に接触させて用いられる。より具体的には、
発熱性電子部品と放熱フィンの間にこの放熱部材（好ま
しくはシート）を挟み込み、加熱しながら加圧すること
で放熱部材が両者の間に溶け広がり、発熱性電子部品と
放熱フィンのそれぞれの接合面に微視的に密着すると同
時に、発熱性電子部品と放熱フィンを極力近接せしめる
ことができる。
【００２９】このときの加熱条件は用いるワックス及び
／又はパラフィンの融点以上の温度で、なおかつ熱可塑
性樹脂の軟化する温度以上であれば良く、加圧条件は高
圧になるほど厚みを薄くできて好ましいが、電子部品を
損傷させないためには、０．０５〜１．０ＭＰａの範囲
であることが好ましい。
／又はパラフィンの融点以上の温度で、なおかつ熱可塑
性樹脂の軟化する温度以上であれば良く、加圧条件は高
圧になるほど厚みを薄くできて好ましいが、電子部品を
損傷させないためには、０．０５〜１．０ＭＰａの範囲
であることが好ましい。
【００３０】
【実施例】以下、実施例及び比較例をあげて更に本発明
を説明する。
を説明する。
【００３１】実施例１ 日本精蝋社製「パラフィンワックス１１５（融点４７
℃）」を用い、球状酸化アルミニウム粉末として昭和電
工社製「球状アルミナＡＳ−５０（平均粒子径＝１０μ
m、球形度＝０．８３）」を表１に示す混合割合で８０
℃で混合し、スラリー状物を得た。このスラリー状物を
８０℃に保ったまま真空脱泡し、金型内に離型剤処理し
たＰＥＴフィルムをセットしたものに注ぎ込み、室温下
でシート状にプレス成形した。プレス後、ＰＥＴフィル
ムごと試料を取り出し、ＰＥＴフィルムから室温硬化し
た高熱伝導性組成物を剥がし、厚さ０．１８ｍｍのシー
トを得た。これを後記の方法にて熱抵抗、熱伝導率を測
定し、自重曲がりテストを実施し、ブロッキング性の評
価を行った。結果は表１に示す。
℃）」を用い、球状酸化アルミニウム粉末として昭和電
工社製「球状アルミナＡＳ−５０（平均粒子径＝１０μ
m、球形度＝０．８３）」を表１に示す混合割合で８０
℃で混合し、スラリー状物を得た。このスラリー状物を
８０℃に保ったまま真空脱泡し、金型内に離型剤処理し
たＰＥＴフィルムをセットしたものに注ぎ込み、室温下
でシート状にプレス成形した。プレス後、ＰＥＴフィル
ムごと試料を取り出し、ＰＥＴフィルムから室温硬化し
た高熱伝導性組成物を剥がし、厚さ０．１８ｍｍのシー
トを得た。これを後記の方法にて熱抵抗、熱伝導率を測
定し、自重曲がりテストを実施し、ブロッキング性の評
価を行った。結果は表１に示す。
【００３２】実施例２ 日本精蝋社製「パラフィンワックス１１５」の所定量を
８０℃に加熱溶融した中にエチレン−酢酸ビニル共重合
体として三井・デュポンポリケミカル社製「エバフレッ
クスＥＶ１５０」を所定量添加し、加熱しながら均一に
なるまで混合した。その後、球状酸化アルミニウム粉末
として昭和電工社製「球状アルミナＡＳ−５０」を表１
に示す割合で混合し、スラリー状物を得た。そして、実
施例１と同様にして厚さ０．１８ｍｍのシートを得た。
結果は表１に示す。
８０℃に加熱溶融した中にエチレン−酢酸ビニル共重合
体として三井・デュポンポリケミカル社製「エバフレッ
クスＥＶ１５０」を所定量添加し、加熱しながら均一に
なるまで混合した。その後、球状酸化アルミニウム粉末
として昭和電工社製「球状アルミナＡＳ−５０」を表１
に示す割合で混合し、スラリー状物を得た。そして、実
施例１と同様にして厚さ０．１８ｍｍのシートを得た。
結果は表１に示す。
【００３３】実施例３〜６ 球状酸化アルミニウム粉末として昭和電工社製「球状ア
ルミナＡＳ−１０（平均粒子径＝３７μm、球形度＝
０．７９）」、「ＣＢ−Ａ１０（平均粒子径＝１０μ
m、球形度＝０．９０）」、「ＣＢ−Ａ３０Ｓ（平均粒
子径＝２９μm、球形度＝０．８９）」を表１に示す混
合割合とした以外は実施例２と同様にして厚さ０．１８
ｍｍのシートを得た。結果は表１に示す。
ルミナＡＳ−１０（平均粒子径＝３７μm、球形度＝
０．７９）」、「ＣＢ−Ａ１０（平均粒子径＝１０μ
m、球形度＝０．９０）」、「ＣＢ−Ａ３０Ｓ（平均粒
子径＝２９μm、球形度＝０．８９）」を表１に示す混
合割合とした以外は実施例２と同様にして厚さ０．１８
ｍｍのシートを得た。結果は表１に示す。
【００３４】比較例１〜３ 表２に示す球状酸化アルミニウム粉末を用いた以外は実
施例１と同様に８０℃で混合したが、混合物はスラリー
化せず、湿粉状のままであり、成形することができなか
った。
施例１と同様に８０℃で混合したが、混合物はスラリー
化せず、湿粉状のままであり、成形することができなか
った。
【００３５】熱抵抗 本発明における熱抵抗は、シート化した高熱伝導性組成
物をＴＯ−３型銅製ヒーターケースと銅板の間に０．３
４ＭＰａの圧力がかかるようにネジ止めした後、ヒータ
ーケースと銅板が５５℃になるまで加熱し、さらにそれ
らを室温まで冷却した後、ヒーターケースに電力１５Ｗ
をかけて４分間保持した際における銅製ヒーターケース
と銅板の温度差を測定し、下記（１）式により算出し
た。 熱抵抗（℃／Ｗ）＝温度差（℃）／印加電力（Ｗ） （１）
物をＴＯ−３型銅製ヒーターケースと銅板の間に０．３
４ＭＰａの圧力がかかるようにネジ止めした後、ヒータ
ーケースと銅板が５５℃になるまで加熱し、さらにそれ
らを室温まで冷却した後、ヒーターケースに電力１５Ｗ
をかけて４分間保持した際における銅製ヒーターケース
と銅板の温度差を測定し、下記（１）式により算出し
た。 熱抵抗（℃／Ｗ）＝温度差（℃）／印加電力（Ｗ） （１）
【００３６】熱伝導率 本発明における熱伝導率は、下記（２）式により算出し
た。なお、ここで試料厚みは熱抵抗測定時の厚み（試料
に０．３４ＭＰａの圧力がかかるようにネジ止めし、ヒ
ーターケースと銅板を５５℃に加熱した後、室温冷却し
た時の試料厚み）である。また、伝熱面積はＴＯ−３型
の伝熱面積０．０００６ｍ2とする。 熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）＝［試料厚み（ｍ）］／［熱抵抗
（℃／Ｗ）×伝熱面積（ｍ2）］ （２）
た。なお、ここで試料厚みは熱抵抗測定時の厚み（試料
に０．３４ＭＰａの圧力がかかるようにネジ止めし、ヒ
ーターケースと銅板を５５℃に加熱した後、室温冷却し
た時の試料厚み）である。また、伝熱面積はＴＯ−３型
の伝熱面積０．０００６ｍ2とする。 熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）＝［試料厚み（ｍ）］／［熱抵抗
（℃／Ｗ）×伝熱面積（ｍ2）］ （２）
【００３７】なお、放熱部材の熱抵抗、熱伝導率の測定
方法は幾通りもあるが、上記測定方法は放熱部材を発熱
性電子部品に実装したときの状態を最も正確に反映した
ものである。
方法は幾通りもあるが、上記測定方法は放熱部材を発熱
性電子部品に実装したときの状態を最も正確に反映した
ものである。
【００３８】自重曲がりテスト 実施例１〜６のシート化された高熱伝導性組成物を１０
×５０×０．１８ｍｍの短冊状に打ち抜き、その長さ５
０ｍｍのうち２０ｍｍ分を突き出して平板上に置き、室
温７日間放置した後の自重曲がりによる先端部の曲がり
変位を測定した。値が小さいほどクリープ性が改善され
て、放熱部材としたときに形状安定性に優れ、放熱特性
のバラツキが小さくなるものである。
×５０×０．１８ｍｍの短冊状に打ち抜き、その長さ５
０ｍｍのうち２０ｍｍ分を突き出して平板上に置き、室
温７日間放置した後の自重曲がりによる先端部の曲がり
変位を測定した。値が小さいほどクリープ性が改善され
て、放熱部材としたときに形状安定性に優れ、放熱特性
のバラツキが小さくなるものである。
【００３９】耐ブロッキング性 実施例１〜６のシート化された高熱伝導性組成物を５０
枚積み重ね、室温にて１ヶ月保存した。そのときのシー
トの耐ブロッキング性を評価した。 ○：殆どブロッキングなし。 △：一部のシートにブロッキングが見られる（従って、
このようなシートは保存方法を考慮する必要がある。）
枚積み重ね、室温にて１ヶ月保存した。そのときのシー
トの耐ブロッキング性を評価した。 ○：殆どブロッキングなし。 △：一部のシートにブロッキングが見られる（従って、
このようなシートは保存方法を考慮する必要がある。）
【００４０】
【表１】
【００４１】また、シート作成後ＰＥＴフィルムから剥
がすとき、実施例１のシートはフィルムから剥がすとき
に切れやすいので注意を要したが、他の実施例において
は問題がなかった。
がすとき、実施例１のシートはフィルムから剥がすとき
に切れやすいので注意を要したが、他の実施例において
は問題がなかった。
【００４２】
【表２】
【００４３】実施例７〜９ 実施例１，３及び６で得られたシートを、放熱性電子部
品と放熱フィンの間に挟み、５５℃に加熱して、０．３
４ＭＰａの圧力をかけて放熱フィン一体型発熱性電子部
品を作成した。シートが放熱性電子部品と放熱フィンの
接合面に微視的に追随して密着し、両者の隙間を十分に
埋めている構造が確認された。
品と放熱フィンの間に挟み、５５℃に加熱して、０．３
４ＭＰａの圧力をかけて放熱フィン一体型発熱性電子部
品を作成した。シートが放熱性電子部品と放熱フィンの
接合面に微視的に追随して密着し、両者の隙間を十分に
埋めている構造が確認された。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、熱によって容易に流動
化する高熱伝導性組成物が提供される。
化する高熱伝導性組成物が提供される。
【００４５】また、本発明によれば、発熱性電子部品と
放熱フィンのそれぞれの接合面に微視的に密着し、優れ
た放熱特性を有する放熱部材が提供される。
放熱フィンのそれぞれの接合面に微視的に密着し、優れ
た放熱特性を有する放熱部材が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｃ０９Ｋ 5/00 Ｅ 23/373 Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｄ Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｍ Ｆターム(参考） 4F071 AA02 AA71 AA84 AB18 AD02 AD06 AE17 AF44 AH12 BA01 BB02 BB03 BB06 BC01 4J002 AA012 AE031 BB022 BB052 BB062 BB112 BB152 DE146 FA086 FD020 FD070 FD090 FD130 FD206 GQ01 5E322 AA01 AB06 FA06 5F036 AA01 BA23 BB21 BC05 BC23 BD21
Claims (6)
- 【請求項１】融点が４０〜１００℃であるワックス及び
／又はパラフィンと、球形度が０．７８以上で且つ平均
粒子径が３μm以上の球状酸化アルミニウム粉末からな
ることを特徴とする高熱伝導性組成物。 - 【請求項２】融点が４０〜１００℃であるワックス及び
／又はパラフィンと、４０〜１００℃で軟化する熱可塑
性樹脂と、球形度が０．７８以上で且つ平均粒子径が３
μm以上の球状酸化アルミニウム粉末からなることを特
徴とする高熱伝導性組成物。 - 【請求項３】球形度が０．７８以上で且つ平均粒子径が
３μm以上の球状酸化アルミニウム粉末を３０〜７０体
積％含有してなることを特徴とした請求項１又は２記載
の高熱伝導性組成物。 - 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の高熱伝導
性組成物の成形体からなることを特徴とする発熱性電子
部品の放熱部材。 - 【請求項５】シートであることを特徴とする請求項４記
載の発熱性電子部品の放熱部材。 - 【請求項６】請求項４または５に記載の放熱部材を用い
て発熱性電子部品と放熱フィンが接着されてなることを
特徴とする放熱フィン一体型発熱性電子部品の構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190767A JP2002003830A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 高熱伝導性組成物とその用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000190767A JP2002003830A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 高熱伝導性組成物とその用途 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002003830A true JP2002003830A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18690179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000190767A Pending JP2002003830A (ja) | 2000-06-26 | 2000-06-26 | 高熱伝導性組成物とその用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002003830A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002176126A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Kitagawa Ind Co Ltd | 熱伝導材及びその製造方法 |
| JP2005320483A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Nitta Ind Corp | 熱伝導性組成物および熱伝導性シート |
| JP2005320390A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 硬化可能な組成物、成型物及び放熱部材 |
| JP2006096973A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-04-13 | Cosmo Sekiyu Lubricants Kk | 高熱伝導性コンパウンド |
| WO2006043641A1 (ja) * | 2004-10-22 | 2006-04-27 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | 熱可塑性樹脂組成物、その成形体及びその製造方法 |
| JP2006210437A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Cosmo Sekiyu Lubricants Kk | 高熱伝導性コンパウンド |
| JP4740388B1 (ja) * | 2010-08-20 | 2011-08-03 | 株式会社タクトテクノロジ | 熱媒体、熱交換システム、及び蓄熱体 |
| JPWO2015163395A1 (ja) * | 2014-04-25 | 2017-04-20 | デンカ株式会社 | アルミニウム−ダイヤモンド系複合体及びこれを用いた放熱部品 |
| JP2018502946A (ja) * | 2014-12-05 | 2018-02-01 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッドＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ． | 低い熱インピーダンスを有する高性能熱界面材料 |
| JP2019073594A (ja) * | 2017-10-13 | 2019-05-16 | 株式会社Kri | 蓄熱性熱伝導性粒子および樹脂組成物 |
| US10312177B2 (en) | 2015-11-17 | 2019-06-04 | Honeywell International Inc. | Thermal interface materials including a coloring agent |
| US10428256B2 (en) | 2017-10-23 | 2019-10-01 | Honeywell International Inc. | Releasable thermal gel |
| US10428257B2 (en) | 2014-07-07 | 2019-10-01 | Honeywell International Inc. | Thermal interface material with ion scavenger |
| US10501671B2 (en) | 2016-07-26 | 2019-12-10 | Honeywell International Inc. | Gel-type thermal interface material |
| US10781349B2 (en) | 2016-03-08 | 2020-09-22 | Honeywell International Inc. | Thermal interface material including crosslinker and multiple fillers |
| US11041103B2 (en) | 2017-09-08 | 2021-06-22 | Honeywell International Inc. | Silicone-free thermal gel |
| US11072706B2 (en) | 2018-02-15 | 2021-07-27 | Honeywell International Inc. | Gel-type thermal interface material |
| US11373921B2 (en) | 2019-04-23 | 2022-06-28 | Honeywell International Inc. | Gel-type thermal interface material with low pre-curing viscosity and elastic properties post-curing |
-
2000
- 2000-06-26 JP JP2000190767A patent/JP2002003830A/ja active Pending
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002176126A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Kitagawa Ind Co Ltd | 熱伝導材及びその製造方法 |
| JP2005320390A (ja) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 硬化可能な組成物、成型物及び放熱部材 |
| JP4729266B2 (ja) * | 2004-05-11 | 2011-07-20 | ニッタ株式会社 | 熱伝導性組成物および熱伝導性シート |
| JP2005320483A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Nitta Ind Corp | 熱伝導性組成物および熱伝導性シート |
| JP4652085B2 (ja) * | 2004-09-06 | 2011-03-16 | コスモ石油ルブリカンツ株式会社 | 高熱伝導性コンパウンド |
| JP2006096973A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-04-13 | Cosmo Sekiyu Lubricants Kk | 高熱伝導性コンパウンド |
| WO2006043641A1 (ja) * | 2004-10-22 | 2006-04-27 | Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | 熱可塑性樹脂組成物、その成形体及びその製造方法 |
| JP2006210437A (ja) * | 2005-01-25 | 2006-08-10 | Cosmo Sekiyu Lubricants Kk | 高熱伝導性コンパウンド |
| JP4667882B2 (ja) * | 2005-01-25 | 2011-04-13 | コスモ石油ルブリカンツ株式会社 | 高熱伝導性コンパウンド |
| JP4740388B1 (ja) * | 2010-08-20 | 2011-08-03 | 株式会社タクトテクノロジ | 熱媒体、熱交換システム、及び蓄熱体 |
| JP2012041477A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Takuto Technology:Kk | 熱媒体、熱交換システム、及び蓄熱体 |
| JPWO2015163395A1 (ja) * | 2014-04-25 | 2017-04-20 | デンカ株式会社 | アルミニウム−ダイヤモンド系複合体及びこれを用いた放熱部品 |
| US10428257B2 (en) | 2014-07-07 | 2019-10-01 | Honeywell International Inc. | Thermal interface material with ion scavenger |
| JP2018502946A (ja) * | 2014-12-05 | 2018-02-01 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッドＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ． | 低い熱インピーダンスを有する高性能熱界面材料 |
| US10287471B2 (en) | 2014-12-05 | 2019-05-14 | Honeywell International Inc. | High performance thermal interface materials with low thermal impedance |
| KR20220043233A (ko) * | 2014-12-05 | 2022-04-05 | 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 | 저열 임피던스를 갖는 고성능 열 계면 재료 |
| KR102470083B1 (ko) * | 2014-12-05 | 2022-11-23 | 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 | 저열 임피던스를 갖는 고성능 열 계면 재료 |
| US10312177B2 (en) | 2015-11-17 | 2019-06-04 | Honeywell International Inc. | Thermal interface materials including a coloring agent |
| US10781349B2 (en) | 2016-03-08 | 2020-09-22 | Honeywell International Inc. | Thermal interface material including crosslinker and multiple fillers |
| US10501671B2 (en) | 2016-07-26 | 2019-12-10 | Honeywell International Inc. | Gel-type thermal interface material |
| US11041103B2 (en) | 2017-09-08 | 2021-06-22 | Honeywell International Inc. | Silicone-free thermal gel |
| JP2019073594A (ja) * | 2017-10-13 | 2019-05-16 | 株式会社Kri | 蓄熱性熱伝導性粒子および樹脂組成物 |
| JP7076980B2 (ja) | 2017-10-13 | 2022-05-30 | 株式会社Kri | 蓄熱性熱伝導性粒子および樹脂組成物 |
| US10428256B2 (en) | 2017-10-23 | 2019-10-01 | Honeywell International Inc. | Releasable thermal gel |
| US11072706B2 (en) | 2018-02-15 | 2021-07-27 | Honeywell International Inc. | Gel-type thermal interface material |
| US11373921B2 (en) | 2019-04-23 | 2022-06-28 | Honeywell International Inc. | Gel-type thermal interface material with low pre-curing viscosity and elastic properties post-curing |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6869642B2 (en) | Phase change thermal interface composition having induced bonding property | |
| JP2002003830A (ja) | 高熱伝導性組成物とその用途 | |
| TWI449778B (zh) | 包括熱可逆凝膠的熱界面材料 | |
| US6797758B2 (en) | Morphing fillers and thermal interface materials | |
| US20070241303A1 (en) | Thermally conductive composition and method for preparing the same | |
| US20030207064A1 (en) | Conformal thermal interface material for electronic components | |
| TW200305595A (en) | Curable silicone gum thermal interface material | |
| TW200303166A (en) | Thermal management materials having a phase change dispersion | |
| JP2002305271A (ja) | 電子部品の放熱構造体及びそれに用いる放熱シート | |
| JP2004039829A (ja) | 放熱部材、その製造方法及びその敷設方法 | |
| WO2009120376A2 (en) | Thermally enhanced electrically insulative adhesive paste | |
| JP2001291807A (ja) | 熱伝導性シート | |
| JPWO2019150944A1 (ja) | 熱伝導性組成物及び熱伝導性成形体 | |
| EP1427792A1 (en) | Thermoconductive composition | |
| JP3925805B2 (ja) | 放熱部材 | |
| JP2004075760A (ja) | 熱伝導性樹脂組成物及びフェーズチェンジ型放熱部材 | |
| JP4749631B2 (ja) | 放熱部材 | |
| JP4030399B2 (ja) | 自己粘着性相変化型放熱部材 | |
| JP7511537B2 (ja) | 熱伝導性フィルム | |
| JP4627105B2 (ja) | 高熱伝導性組成物とその用途 | |
| WO2024154455A1 (ja) | シート状放熱部材 | |
| JP2002217342A (ja) | 相変化型放熱部材及びその製造方法、用途 | |
| JP2001342352A (ja) | 高熱伝導性組成物及びその用途 | |
| JP4409118B2 (ja) | 放熱部材形成用粒状材料及びその用途 | |
| TW201116615A (en) | Thermally conductive composition |