JP2003166154A - Heat-radiating sheet - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、特にコンピュータ
のＣＰＵ、ＭＰＵの発熱をヒートシンク等の放熱部品に
伝えるための放熱シートに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat radiating sheet for transmitting heat generated by a CPU or MPU of a computer to a heat radiating component such as a heat sink.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来この種技術として一般的なものとし
ては、シリコンゴムのような高分子材料に熱伝導性の比
較的良い金属（銀、銅、アルミニウム等）、セラミック
ス材料（アルミナ、窒化アルミ、窒化ボロン等）の繊維
或いは粉末を添加し、シート状に成形した放熱シートが
用いられているが、たとえばコンピュータ等の多機能
化，高性能化に伴う、部品等の小型化，高集積化，薄型
化等により、各部品類からの発熱が蓄積され高温になる
ため、装置の寿命低下、誤作動の原因になる等、信頼性
の問題にかかわるようになってきた。そこで、ＣＰＵや
ＭＰＵ等では、ヒートシンクとの間に用いる放熱シート
として、より効率の良いものとするためホットメルト系
の樹脂に窒化ボロン等を混合し、アルミ箔等の両面にコ
ーティングした構造のものや熱伝導性が良好なカーボン
繊維をベースとする放熱シートなどが開発されている。
さらには、特開２０００−１０１００４号公報に記載さ
れるような、電磁遮蔽も併せ持つように、金属繊維シー
トに熱伝導性コンパウンドを塗布するような放熱シート
も提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a general technique of this kind, a polymer material such as silicon rubber has a metal (silver, copper, aluminum, etc.) having a relatively good thermal conductivity, a ceramic material (alumina, aluminum nitride). , A boron nitride etc. fiber or powder is added and a heat-radiating sheet formed in a sheet shape is used. For example, the miniaturization and high integration of parts are accompanied by the multifunctionalization and high performance of computers and the like. Due to thinning and the like, heat from each component is accumulated and the temperature becomes high, which leads to shortening the life of the device and causing malfunctions, which has become a concern for reliability. Therefore, in CPUs, MPUs, etc., as a heat dissipation sheet used between a heat sink and a heat sink, a structure in which boron nitride or the like is mixed with hot melt resin and aluminum foil or the like is coated on both sides in order to improve efficiency. Heat-dissipating sheets based on carbon fiber, which has good thermal conductivity, have been developed.
Further, as disclosed in JP-A-2000-101004, a heat dissipation sheet in which a heat conductive compound is applied to a metal fiber sheet so as to have an electromagnetic shield is also proposed.
【０００３】しかしながら、これらの放熱シートにおい
ても熱放散がまだ不充分であったり、高価なものであっ
たりして、今だ満足できるものではなかった。すなわ
ち、ホットメルト系の樹脂中に窒化ボロン等を混合した
コンパウンドをアルミ箔等にコーティングするタイプの
放熱部材は、回路的に見ると直列の熱抵抗回路となって
おり、熱抵抗値をより小さくするためには限界があり、
またアルミ箔等の金属材料が間に介在するので、ヤング
率を小さくするにも限界がある。このことは放熱シート
の変形性を阻害するものである。さらに、ホットメルト
系のコンパウンドは、柔らかすぎて取り扱いにくいとい
う問題もある。また、カーボン繊維を用いるものは、熱
伝導特性は好ましいが、熱伝導の方向性の問題や、また
高価なものとなるので、汎用品として用いるには問題が
ある。さらにまた、前記金属繊維シートに熱伝導性コン
パウンドを塗布した放熱シートは、放熱シートの変形性
において若干問題がある。そこで、これらの問題点を解
決した放熱シートが望まれている。However, even these heat dissipation sheets are still unsatisfactory because the heat dissipation is still insufficient or expensive. In other words, the heat dissipation member of the type that coats aluminum foil with a compound in which hot-melt resin is mixed with boron nitride, etc. is a series thermal resistance circuit, and the thermal resistance value is smaller. There is a limit to doing,
Further, since a metal material such as aluminum foil is interposed, there is a limit in reducing the Young's modulus. This hinders the deformability of the heat dissipation sheet. Further, the hot-melt compound has a problem that it is too soft and difficult to handle. Further, although the one using carbon fiber has preferable heat conduction characteristics, it has a problem in the directionality of heat conduction and is expensive, so that there is a problem in using it as a general-purpose product. Furthermore, the heat dissipation sheet obtained by applying the heat conductive compound to the metal fiber sheet has some problems in deformability of the heat dissipation sheet. Therefore, a heat dissipation sheet that solves these problems is desired.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】よって本発明が解決し
ようとする課題は、放熱シートは低熱抵抗のものであ
り、かつしなやかさと適度な圧縮性（変形性）を有し、
また安価な放熱シートを提供することを目的とする。Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the heat-dissipating sheet has a low heat resistance and has flexibility and appropriate compressibility (deformability).
Another object is to provide an inexpensive heat dissipation sheet.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めには、請求項１に記載されるように、金属メッキが施
された有機繊維からなる織物、不織布や編物に、熱伝導
性コンパウンドを塗布・含浸し、前記金属メッキが施さ
れた有機繊維と前記熱伝導性コンパウンドの間に並列熱
抵抗回路が形成されるように構成することにより解決さ
れる。In order to solve the above-mentioned problems, as described in claim 1, a woven fabric, a non-woven fabric or a knitted fabric made of a metal-plated organic fiber is added to a heat conductive compound. Is applied and impregnated, and a parallel thermal resistance circuit is formed between the metal fiber-plated organic fiber and the thermal conductive compound.
【０００６】また、請求項２に記載されるように、前記
放熱シートは、面圧（ｋｇ／ｃｍ２）４〜１２におい
て、熱抵抗値（℃・ｃｍ２／Ｗ）が２．００以下である
こと、さらに請求項３に記載されるように、この放熱シ
ートの厚さを、０．０５〜０．５０ｍｍとすることによ
り、解決される。Further, as described in claim 2, the heat dissipation sheet has a thermal resistance value (° C · cm 2 / W) of 2.00 or less at a surface pressure (kg / cm 2 ) of 4 to 12. It is solved by setting the thickness of the heat dissipation sheet to be 0.05 to 0.50 mm.
【０００７】また請求項４に記載されるように、前記金
属メッキ有機繊維として、ポリエステル繊維、アクリル
繊維、ポリアミド繊維、ポリウレタン繊維の１種に、
銅、銀、ニッケル、金や錫から選ばれる金属メッキを施
した有機繊維を用いることによって、解決される。Further, as described in claim 4, as the metal-plated organic fiber, one of polyester fiber, acrylic fiber, polyamide fiber, and polyurethane fiber,
It is solved by using an organic fiber plated with a metal selected from copper, silver, nickel, gold and tin.
【０００８】さらに、請求項５に記載されるように、前
記放熱シートの熱伝導性コンパウンドとして、樹脂或い
はゴムと熱伝導性フィラーとの体積比率を２０〜９０％
としたものを用いることによって、解決される。Further, as described in claim 5, as the heat conductive compound of the heat dissipation sheet, the volume ratio of the resin or rubber and the heat conductive filler is 20 to 90%.
It can be solved by using
【０００９】このように本発明の放熱シートは、金属メ
ッキを施した有機繊維の織物、不織布や編物をベースに
し、これに熱伝導性コンパウンドを塗布・含浸すること
により、並列熱抵抗回路を構成したものであるから、面
圧（ｋｇ／ｃｍ２）４〜１２において、熱抵抗値（℃・
ｃｍ２／Ｗ）が２．００以下であり、また用いる前記金
属メッキ有機繊維の織物、不織布や編物によって、しな
やかさと適度な圧縮性（変形性）を有し、かつ用いる材
料も汎用のものなので、安価な放熱シートを得ることが
できる。As described above, the heat-dissipating sheet of the present invention is based on a metal-plated organic fiber woven fabric, non-woven fabric or knitted fabric, and a heat conductive compound is applied to or impregnated into the base to form a parallel thermal resistance circuit. Therefore, at a surface pressure (kg / cm 2 ) of 4 to 12, the thermal resistance value (° C.
cm 2 / W) is 2.00 or less, and has flexibility and appropriate compressibility (deformability) depending on the woven fabric, nonwoven fabric, or knitted fabric of the metal-plated organic fiber used, and the material used is also general-purpose. Therefore, an inexpensive heat dissipation sheet can be obtained.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳しく説明する。
本発明の放熱シートは、金属メッキが施されたプラスチ
ック繊維からなる織物、不織布や編物等に、熱伝導性コ
ンパウンドを塗布・含浸し、前記金属メッキプラスチッ
ク繊維と前記熱伝導性コンパウンドの間に並列熱抵抗回
路が形成されるように構成されたもので、この放熱シー
トでは、前記金属メッキされた有機繊維と前記熱伝導性
コンパウンドとの間に並列熱抵抗回路が形成されること
になる。これは、有機繊維に導電性の金属メッキを施し
たことで圧縮性を保つことと、熱伝導性コンパウンドが
接触熱抵抗を小さくすることで、２．００℃・ｃｍ２／
Ｗ以下、好ましくは１．００℃・ｃｍ２／Ｗのような低
熱抵抗とすることができる。また、実際には前記金属メ
ッキ有機繊維は、織物、不職布や編物によってシート状
にして用いられるので、前記有機繊維によって形成され
る空隙が重要である。好ましくは、前記空隙を少なくと
も３０％程度になるようにシート化することによって、
熱伝導性コンパウンドとの間で、好ましい並列熱抵抗回
路を形成しやすくすることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below.
The heat dissipation sheet of the present invention is a woven fabric, a non-woven fabric, or a knitted fabric made of metal-plated plastic fibers, which is coated with and impregnated with a heat conductive compound, and is arranged between the metal plated plastic fibers and the heat conductive compound in parallel. The heat-dissipating sheet is formed so that a parallel heat-resisting circuit is formed between the metal-plated organic fiber and the heat-conductive compound. This is because the organic fibers are plated with a conductive metal to maintain the compressibility, and the heat conductive compound reduces the contact thermal resistance, resulting in 2.00 ° C./cm 2 /
It can have a low thermal resistance such as W or less, preferably 1.00 ° C. · cm 2 / W. In addition, since the metal-plated organic fiber is actually used in the form of a sheet of woven fabric, unwoven fabric or knitted fabric, the void formed by the organic fiber is important. Preferably, by forming the voids into a sheet so that the voids are at least about 30%,
A favorable parallel thermal resistance circuit can be easily formed between the thermal conductive compound and the thermal conductive compound.
【００１１】そして、前記有機繊維としては、特に限定
されるものではないが、金属メッキ処理を施すことがで
き、またこの繊維は、その太さを１５〜４０μｍ、弾性
率が１．０〜１５ＧＰａ程度のものであることが好まし
い。このことは、得られた放熱シートに、しなやかさと
適度な圧縮性（変形性）を持たせるためである。このよ
うな観点から、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリ
アミド繊維やポリウレタン繊維が好ましく用いられる。
また、この有機繊維には、銅、銀、ニッケル、金や錫の
メッキが施される。このメッキ処理は、無電解メッキ、
スパッタリング等の方法が用いられる。そして、そのメ
ッキ厚さは３〜５μｍ程度とされる。このように金属メ
ッキされた有機繊維は、前述の方法によって概ね厚さが
０．０５〜０．３ｍｍのシート状に形成される。Although the organic fiber is not particularly limited, it can be metal-plated, and the fiber has a thickness of 15 to 40 μm and an elastic modulus of 1.0 to 15 GPa. It is preferably of a degree. This is for giving the obtained heat dissipation sheet flexibility and appropriate compressibility (deformability). From such a viewpoint, polyester fibers, acrylic fibers, polyamide fibers and polyurethane fibers are preferably used.
The organic fiber is plated with copper, silver, nickel, gold or tin. This plating process is electroless plating,
A method such as sputtering is used. The plating thickness is about 3-5 μm. The metal-plated organic fiber is formed into a sheet having a thickness of 0.05 to 0.3 mm by the method described above.
【００１２】また、前記金属メッキ有機繊維からなるシ
ートには、前記熱伝導性コンパウンドが、塗布・含浸さ
れる。この熱伝導性コンパウンドは、シリコンゴム、ポ
リエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、アク
リルゴム、ブチルゴム等の樹脂或いはゴムに、銀、銅、
アルミニウム、アルミナ、窒化硼素、窒化アルミ等の熱
伝導性フィラーが、体積比率で２０〜９０％となるよう
に配合されたものである。そして前記の配合範囲とする
のは、熱伝導性フィラーが体積比率で２０％未満では熱
伝導率が小さく、また９０％を越えて配合すると、硬く
なり接触熱抵抗が増加し、結果として熱抵抗が大きくな
るためである。また前記フィラーは、その粒径が５〜３
００μｍ程度のものを使用することが、好ましい。そし
てこの熱伝導性コンパウンド自身も、熱伝導率（Ｗｍ／
Ｋ）がおおよそ０．５〜２０のもので柔軟性と作業性を
有するものであることが好ましい。Further, the sheet made of the metal-plated organic fiber is coated and impregnated with the heat conductive compound. This thermal conductive compound is used for resin or rubber such as silicone rubber, polyester resin, epoxy resin, acrylic resin, acrylic rubber, butyl rubber, silver, copper,
A thermally conductive filler such as aluminum, alumina, boron nitride, or aluminum nitride is mixed in a volume ratio of 20 to 90%. And the above-mentioned blending range is that the thermal conductivity is small when the volume ratio of the heat conductive filler is less than 20%, and when it exceeds 90%, it becomes hard and the contact thermal resistance increases, resulting in the thermal resistance. Because it becomes larger. The filler has a particle size of 5 to 3
It is preferable to use one having a diameter of about 00 μm. And this thermal conductive compound itself also has a thermal conductivity (Wm /
It is preferable that K) is about 0.5 to 20 and has flexibility and workability.
【００１３】また、前記熱伝導性コンパウンドは、ナイ
フコーター、ディップコータ等の方法によって、金属メ
ッキ有機繊維からなるシートに塗布・含浸或いは圧着さ
れる。この場合、本発明では並列熱抵抗回路が形成され
るようにする必要があるため、単に表面に塗布するだけ
では不充分であり、好ましくは、前記空隙の中に前記熱
伝導性コンパウンドを十分に含浸させることが必要であ
る。そしてまた、得られた放熱シートは、厚さが０．０
５〜０．５０ｍｍとすることが好ましい。この厚さは、
ＣＰＵやＭＰＵの放熱シートとして必要な厚さであるだ
けでなく、前記並列熱抵抗回路を形成させるためにも必
要な厚さである。さらに本発明の放熱シートにおいて
は、前記コンパウンド表面から前記金属メツキ有機繊維
が、僅かに突出した状態に塗布・含浸或いは圧着されて
いることが好ましい。またこのような放熱シートは、前
記金属メッキ有機繊維ともあいまって、使用時における
適度な圧縮性（変形性）が好ましいものとなると共に、
熱抵抗値（℃・ｃｍ２／Ｗ）が２．００以下のような低
熱抵抗のものとすることができる。さらには前記熱伝導
性コンパウンドには、難燃性を付与するために難燃剤等
の添加剤を用いることが可能である。The heat conductive compound is applied / impregnated or pressed onto a sheet made of metal-plated organic fiber by a method such as a knife coater or a dip coater. In this case, since it is necessary to form a parallel thermal resistance circuit in the present invention, it is not enough to simply apply it to the surface, and preferably, the thermal conductive compound is sufficiently contained in the void. Impregnation is necessary. Also, the obtained heat dissipation sheet has a thickness of 0.0
It is preferably 5 to 0.50 mm. This thickness is
The thickness is not only required as a heat dissipation sheet for a CPU or MPU, but also required for forming the parallel thermal resistance circuit. Furthermore, in the heat dissipation sheet of the present invention, it is preferable that the metal plating organic fiber is applied / impregnated or pressure-bonded so as to slightly protrude from the compound surface. In addition, such a heat dissipation sheet, together with the metal-plated organic fiber, has suitable compressibility (deformability) at the time of use, and
The thermal resistance value (° C · cm 2 / W) may be as low as 2.00 or less. Furthermore, it is possible to use additives such as flame retardants for imparting flame retardancy to the heat conductive compound.
【００１４】そしてこのようにして得られた放熱シート
は、面圧（ｋｇ／ｃｍ２）４〜１２において、熱抵抗値
（℃・ｃｍ２／Ｗ）が２．００以下とすることができ
る。すなわち、この種の放熱シートは、実際に使用され
る場合ＣＰＵやＭＰＵの底部とヒートシンク等の間に圧
縮嵌合されるので、実際には圧縮状態での熱抵抗が重要
である。本発明の放熱シートは、前記のように面圧４〜
１２において使用可能であるので、十分実用的なもので
ある。この様に熱抵抗値が２．００（℃・ｃｍ２／Ｗ）
以下、好ましくは１．００以下の放熱シートは、従来の
放熱シートと比較すると熱抵抗および取扱性において優
位なものである。The heat dissipation sheet thus obtained can have a thermal resistance value (° C · cm 2 / W) of 2.00 or less at a surface pressure (kg / cm 2 ) of 4 to 12. That is, when this type of heat dissipation sheet is actually used, it is compression-fitted between the bottom of the CPU or MPU and the heat sink or the like, so that the thermal resistance in a compressed state is actually important. The heat dissipation sheet of the present invention has a surface pressure of 4 to 4 as described above.
Since it can be used in No. 12, it is sufficiently practical. In this way, the thermal resistance value is 2.00 (° C · cm 2 / W)
The heat-dissipating sheet having a thickness of preferably 1.00 or less is superior to the conventional heat-dissipating sheet in heat resistance and handleability.
【００１５】以上説明したように、本発明の放熱シート
は、金属メッキを施した有機繊維の織物、不織布や編物
をベースにし、これに熱伝導性コンパウンドを塗布・含
浸することにより、並列熱抵抗回路を構成したものであ
るから、面圧（ｋｇ／ｃｍ２）４〜１２において、熱抵
抗値（℃・ｃｍ２／Ｗ）が２．００以下であり、また用
いる金属メッキ有機繊維の織物、不織布や編物によっ
て、しなやかさと適度な圧縮性（変形性）を有し、かつ
用いる材料も汎用のものなので、安価な放熱シートを得
ることができる。As described above, the heat-dissipating sheet of the present invention is based on metal-plated organic fiber woven fabric, non-woven fabric or knitted fabric, on which a thermal conductive compound is applied / impregnated to obtain parallel thermal resistance. Since it constitutes a circuit, it has a thermal resistance value (° C · cm 2 / W) of 2.00 or less at a surface pressure (kg / cm 2 ) of 4 to 12, and a metal-plated organic fiber woven fabric used, Since the non-woven fabric or knitted fabric has flexibility and appropriate compressibility (deformability), and the material used is general-purpose, an inexpensive heat dissipation sheet can be obtained.
【００１６】[0016]
【実施例】以下に具体的な実施例を示して、本発明の効
果を明らかにする。ポリエステル繊維に無電解銅メッキ
を施した金属メッキ有機繊維の織物からなる、厚さ０．
０５ｍｍのクロスを作製した。このクロスの熱抵抗値
は、締め付けトルク６ｋｇｆ・ｃｍにおいて、２．９４
（℃・ｃｍ２／Ｗ）であった。つぎに熱伝導性コンパウ
ンドを、アクリル系粘着材（固形分４５％）３０重量
部、窒化硼素（粒径が１５〜３０μｍ）５０重量部、ト
ルエン５０重量部を混合することによって作製した。こ
のコンパウンドを前記クロスにナイフコーターにより含
浸させ、ついで溶剤を揮発させて、厚さ０．０７ｍｍの
放熱シートを作製した。この放熱シートについて、締め
付けトルク値（ｋｇｆ・ｃｍ）を変えながら熱抵抗値を
測定した。結果は、表１に示す通りである。なお熱抵抗
値は、図１に示すような装置を用いて測定したものであ
る。すなわち、放熱シート１をＴＯ−３型ＦＥＴ２とヒ
ートシンク３で挟み、Ｍ３ネジで固定した後、ＦＥＴ２
に電源及びコントローラ４を用いて電力をかけ、ついで
５分後にＦＥＴ２及びヒートシンク３の温度差を熱電対
５により測定し、下記式１により算出するものである。
また、前記コンパウンドそのものの熱抵抗値を測定する
ために、前記コンパウンドを０．２ｍｍ厚さのシートと
し、締め付けトルク６ｋｇｆ・ｃｍにおいて測定した熱
抵抗値は、１．５℃・ｃｍ２／Ｗであった。EXAMPLES The effects of the present invention will be clarified by showing concrete examples below. It is made of a metal-plated organic fiber woven fabric made of polyester fiber with electroless copper plating and has a thickness of 0.
A 05 mm cloth was made. The thermal resistance value of this cloth is 2.94 at a tightening torque of 6 kgf · cm.
(° C · cm 2 / W). Next, a heat conductive compound was prepared by mixing 30 parts by weight of an acrylic adhesive (solid content: 45%), 50 parts by weight of boron nitride (particle size: 15 to 30 μm), and 50 parts by weight of toluene. The cloth was impregnated with the cloth using a knife coater, and then the solvent was volatilized to prepare a heat dissipation sheet having a thickness of 0.07 mm. The thermal resistance value of this heat dissipation sheet was measured while changing the tightening torque value (kgf · cm). The results are shown in Table 1. The thermal resistance value is measured using an apparatus as shown in FIG. That is, the heat dissipation sheet 1 is sandwiched between the TO-3 type FET 2 and the heat sink 3 and fixed with M3 screws, and then the FET 2
Then, electric power is applied by using the power source and the controller 4, and after 5 minutes, the temperature difference between the FET 2 and the heat sink 3 is measured by the thermocouple 5 and calculated by the following formula 1.
Further, in order to measure the thermal resistance value of the compound itself, the compound was used as a sheet having a thickness of 0.2 mm, and the thermal resistance value measured at a tightening torque of 6 kgf · cm was 1.5 ° C · cm 2 / W. there were.
【００１７】[0017]
【式１】 [Formula 1]
【００１８】[0018]
【表１】 [Table 1]
【００１９】表１から明らかな如く、実施例で示した本
発明の放熱シートは、熱抵抗値(℃・ｃｍ２／Ｗ）が圧
縮率（％）１４〜２８において、０．９７〜０．５８と
なっており、いずれも１．００以下のもので十分に実用
的なものであることがわかる。また、この放熱シートを
並列回路としたときの熱抵抗値を計算式から求めると、
前記クロスの締め付けトルク（６ｋｇｆ・ｃｍ）におけ
る熱抵抗値２．９４℃・ｃｍ２／Ｗと前記熱伝導性コン
パウンドの同様の条件における熱抵抗値１．５℃・ｃｍ
２／Ｗを用いて、１／Ｒ＝１／２．９４＋１／０．９と
すると、Ｒは、０．６９となり、前記実測値とほぼ等し
いものであった。ただし、厚さ０．０７ｍｍの熱伝導性
コンパウンドの熱抵抗値０．９℃・ｃｍ２／Ｗは、接触
熱抵抗等を考慮して、前記１．５℃・ｃｍ２／Ｗの６０
％として計算したものである。As is apparent from Table 1, the heat dissipation sheet of the present invention shown in the examples has a thermal resistance value (° C · cm 2 / W) of 0.97 to 0. It is 58, and it can be seen that all of the values of 1.00 or less are sufficiently practical. Also, when the thermal resistance value when this heat dissipation sheet is used as a parallel circuit is calculated from the formula,
Thermal resistance value at the tightening torque (6 kgf · cm) of the cloth is 2.94 ° C · cm 2 / W and thermal resistance value under the same condition of the thermal conductive compound is 1.5 ° C · cm.
When 2 / W was used and 1 / R = 1 / 2.94 + 1 / 0.9, R was 0.69, which was almost equal to the actual measured value. However, the thermal resistance value of 0.9 ° C./cm 2 / W of the heat conductive compound having a thickness of 0.07 mm is 60 ° C. of 1.5 ° C./cm 2 / W in consideration of contact thermal resistance and the like.
It is calculated as%.
【００２０】つぎに、表２に示す各種放熱シートについ
て熱抵抗値（℃・ｃｍ２／Ｗ）を測定した。すなわち、
金属メツキ有機繊維の種類、シートの形状、各放熱シー
トの厚さや前記熱伝導性コンパウンドの組成を種々変え
た場合の、熱抵抗値について測定したものである。な
お、数値は重量部を表わすものである。なおこれらの放
熱シートは、ナイフコーターによって製造されたもので
ある。また、比較のために金属メッキ繊維の織物、不織
布、金属テープの熱抵抗値並びにシリコンゴム系放熱シ
ートの熱抵抗値を併せて記載した。Next, the heat resistance values (° C. · cm 2 / W) of the various heat dissipation sheets shown in Table 2 were measured. That is,
This is a measurement of the thermal resistance value when the kind of the metal plating organic fiber, the shape of the sheet, the thickness of each heat dissipation sheet and the composition of the heat conductive compound are variously changed. The numerical values represent parts by weight. Note that these heat dissipation sheets are manufactured by a knife coater. For comparison, the thermal resistance values of the metal-plated fiber woven fabric, non-woven fabric, and metal tape and the thermal resistance value of the silicon rubber-based heat dissipation sheet are also shown.
【００２１】[0021]
【表２】 [Table 2]
【００２２】表２の実験例からも明らかな如く、本発明
の放熱シートのように銅やニッケルメッキを施したポリ
エステル繊維、アクリル繊維或いはポリアミド繊維の織
物や不織布からなるシートに、熱伝導性コンパウンドを
塗布・含浸して、厚さ０．０５〜０．２５ｍｍとしたも
のは、面圧（ｋｇ／ｃｍ２）４〜１２の範囲において、
熱抵抗値がほぼ２．００以下であることがわかる。この
ことはまた、本発明の放熱シートがしなやかさと適度な
圧縮性（変形性）を有していることにもなる。また前記
熱伝導性コンパウンドも、アクリル系樹脂、シリコンゴ
ム等に金属酸化物やセラミックス系の粉末を、２０〜１
５００重量部の範囲で添加して用いることができる。な
お参考例として記載した、金属メッキ有機繊維からなる
シート、銅テープさらに、従来使用されているシリコン
ゴム系の熱伝導性コンパウンドからなる放熱シートの熱
抵抗値と対比しても明らかな如く、本発明の放熱シート
は十分に優れたものであることがわかる。As is clear from the experimental examples in Table 2, a heat conductive compound is applied to a sheet made of a woven fabric or a non-woven fabric of polyester fiber, acrylic fiber or polyamide fiber plated with copper or nickel like the heat radiation sheet of the present invention. What was applied and impregnated with a thickness of 0.05 to 0.25 mm has a surface pressure (kg / cm 2 ) of 4 to 12
It can be seen that the thermal resistance value is approximately 2.00 or less. This also means that the heat dissipation sheet of the present invention has flexibility and appropriate compressibility (deformability). Further, the heat conductive compound is also made of acrylic resin, silicon rubber, or the like in which metal oxide or ceramics powder is added in an amount of 20 to 1
It can be added and used in the range of 500 parts by weight. In addition, as described as a reference example, a sheet made of metal-plated organic fiber, a copper tape, and a heat-dissipating sheet made of a conventionally used silicon rubber-based heat-conductive compound, the thermal resistance value of the sheet is clear as compared with the thermal resistance value. It can be seen that the heat dissipation sheet of the invention is sufficiently excellent.
【００２３】以上説明したように本発明の放熱シート
は、金属メッキを施した有機繊維の織物、不織布や編物
をベースシートとし、これに熱伝導性コンパウンドを塗
布・含浸或いは圧着することにより、並列熱抵抗回路を
構成するように製造したものであるから、面圧（ｋｇ／
ｃｍ２）４〜１２において、熱抵抗値（℃・ｃｍ２／
Ｗ）が２．００以下となり、また用いる金属メッキ有機
繊維の織物、不織布や編物によって、しなやかさと適度
な圧縮性（変形性）を有し、かつ用いる材料も汎用のも
のなので、安価な放熱シートを得ることができる。As described above, the heat-dissipating sheet of the present invention uses a metal-plated organic fiber woven fabric, non-woven fabric or knitted fabric as a base sheet, and a heat-conductive compound is applied / impregnated or pressure-bonded to the base sheet to form a parallel structure. Since it was manufactured to form a thermal resistance circuit, the surface pressure (kg /
cm 2 ) 4-12, the thermal resistance value (° C · cm 2 /
W) is 2.00 or less, and it has flexibility and appropriate compressibility (deformability) depending on the metal-plated organic fiber woven fabric, non-woven fabric, or knitted fabric used, and the material used is also general-purpose, so an inexpensive heat dissipation sheet Can be obtained.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上のように本発明の放熱シートは、導
電性の金属メッキが施された有機繊維からなる織物、不
織布や編物をシート状に形成し、これに熱伝導性コンパ
ウンドを塗布・含浸或いは圧着し、前記金属メッキ有機
繊維と前記熱伝導性コンパウンドの間に並列熱抵抗回路
が形成されるように構成したので、熱抵抗を２．００
（℃・ｃｍ２／Ｗ）以下のような、低熱抵抗値とするこ
とができるものである。またこのように前記金属メッキ
有機繊維の織物、不職布や編物によってシート状に成形
して用いられるので、前記有機繊維によって形成される
空隙を少なくとも３０％程度になるように調整して製造
すれば、熱伝導性コンパウンドとの間でより好ましい並
列熱抵抗回路を形成しやすくなり、低熱抵抗の放熱シー
トを容易に製造することができることになる。As described above, the heat dissipation sheet of the present invention is formed by forming a woven fabric, a non-woven fabric, or a knitted fabric made of an organic fiber plated with a conductive metal into a sheet shape, and applying a heat conductive compound thereto. Since the parallel thermal resistance circuit is formed between the metal-plated organic fiber and the thermal conductive compound by impregnation or pressure bonding, the thermal resistance is 2.00.
It is possible to obtain a low thermal resistance value such as (° C · cm 2 / W) or less. In addition, since the metal-plated organic fiber woven fabric, unwoven fabric or knitted fabric is used in the form of a sheet as described above, the voids formed by the organic fiber may be adjusted to be at least about 30%. In this case, a more preferable parallel thermal resistance circuit can be easily formed with the thermal conductive compound, and a heat dissipation sheet with low thermal resistance can be easily manufactured.
【００２５】また、前記放熱シートの厚さを、０．０５
〜０．５０ｍｍとすることにより、ＣＰＵやＭＰＵの放
熱シートとして必要な厚さであるだけでなく、前記並列
熱抵抗回路を形成させるためにも好適な厚さとなる。さ
らに、前記金属メッキ有機繊維が前記放熱シートの表面
から僅かに突出した状態に、前記熱導電性コンパウンド
を塗布・含浸或いは圧着すると、より好ましい放熱シー
トを得ることができる。The thickness of the heat dissipation sheet is 0.05
By setting the thickness to 0.50 mm, not only is the thickness required as a heat dissipation sheet for a CPU or MPU, but also a thickness suitable for forming the parallel thermal resistance circuit. Further, a more preferable heat dissipation sheet can be obtained by applying, impregnating or pressure bonding the heat conductive compound in a state where the metal plated organic fibers slightly protrude from the surface of the heat dissipation sheet.
【００２６】さらに、ポリエステル繊維、アクリル繊
維、ポリアミド繊維、ポリウレタン繊維の１種に、銅、
銀、ニッケル、金や錫から選ばれる金属メッキを施した
有機繊維を用いること、さらに、前記放熱シートの熱伝
導性コンパウンドとして、樹脂或いはゴムと熱伝導性フ
ィラーとを体積比率で２０〜９０％としたことによっ
て、熱伝導率と接触熱抵抗を少なくする軟らかさがバラ
ンスのとれたものとなり、また前記フィラーの粒径を５
〜３００μｍ程度のものとして使用すると、さらに好ま
しいものとなる。そしてこの熱伝導性コンパウンド自身
も、熱伝導率（Ｗｍ／Ｋ）がおおよそ０．５〜２０のも
のであるから、低熱抵抗で柔軟性と作業性にも優れたも
のとなる。Further, one of polyester fiber, acrylic fiber, polyamide fiber, polyurethane fiber, copper,
Using an organic fiber plated with a metal selected from silver, nickel, gold and tin, and further, as a heat conductive compound of the heat dissipation sheet, a resin or rubber and a heat conductive filler are contained in a volume ratio of 20 to 90%. As a result, the thermal conductivity and the softness for reducing the contact thermal resistance are balanced, and the particle size of the filler is 5
It is more preferable if it is used in the range of about 300 μm. Since this thermal conductive compound itself has a thermal conductivity (Wm / K) of approximately 0.5 to 20, it also has low thermal resistance and excellent flexibility and workability.
【図１】図１は、本発明の熱抵抗を測定するための装置
の概略断面を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic cross section of an apparatus for measuring thermal resistance according to the present invention.
１ 放熱シート ２ ＦＥＴ ３ ヒートシンク ４ 電源およびコントローラ ５ 熱電対 1 Heat dissipation sheet 2 FET 3 heat sink 4 Power supply and controller 5 thermocouple
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K044 AA16 AB10 BA06 BA08 BA10 BA11 BA13 BA18 BA21 BB03 BC12 CA04 CA13 CA53 CA59 4L031 AA12 AA17 AA18 AA20 AA22 AB01 BA04 BA09 BA15 CB00 4L047 AA17 AA21 AA23 AA25 CC14 DA00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 4K044 AA16 AB10 BA06 BA08 BA10 BA11 BA13 BA18 BA21 BB03 BC12 CA04 CA13 CA53 CA59 4L031 AA12 AA17 AA18 AA20 AA22 AB01 BA04 BA09 BA15 CB00 4L047 AA17 AA21 AA23 AA25 CC14 DA00
Claims (5)
からなる織物、不織布や編物に、熱伝導性コンパウンド
を塗布・含浸し、前記金属メッキプラスチック繊維と前
記熱伝導性コンパウンドの間に並列熱抵抗回路が形成さ
れるように構成したことを特徴とする放熱シート。1. A woven fabric, a non-woven fabric or a knitted fabric made of metal-plated plastic fibers is coated with and impregnated with a heat conductive compound, and a parallel thermal resistance circuit is provided between the metal plated plastic fibers and the heat conductive compound. A heat-dissipating sheet, wherein the heat-dissipating sheet is configured to be formed.
ｍ２）４〜１２において、熱抵抗値（℃・ｃｍ２／Ｗ）
が２．００以下であることを特徴とする請求項１記載の
放熱シート。2. The heat dissipation sheet has a surface pressure (kg / c).
m 2 ) 4 to 12, thermal resistance value (° C · cm 2 / W)
Is 2.00 or less, The heat dissipation sheet according to claim 1, wherein
０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２の
いずれかに記載の放熱シート。3. The heat dissipation sheet has a thickness of 0.05 to
It is 0.5 mm, The heat dissipation sheet in any one of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned.
銅、銀、ニッケル、金、錫から選ばれるメッキを施し
た、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリアミド繊
維、ポリウレタン繊維の１種であることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の放熱シート。4. The organic fiber plated with metal is
The heat radiation according to any one of claims 1 to 3, which is one of polyester fiber, acrylic fiber, polyamide fiber, and polyurethane fiber plated with copper, silver, nickel, gold, or tin. Sheet.
はゴムと熱伝導性フィラーとの体積比率を２０〜９０％
としたものであることを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の放熱シート。5. The thermally conductive compound has a volume ratio of resin or rubber to thermally conductive filler of 20 to 90%.
The heat dissipation sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001362097A JP2003166154A (en) | 2001-11-28 | 2001-11-28 | Heat-radiating sheet |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013145835A (en) * | 2012-01-16 | 2013-07-25 | Awa Paper Mfg Co Ltd | Method for manufacturing heat dissipation sheet |
| CN113089183A (en) * | 2014-08-22 | 2021-07-09 | 株式会社可乐丽 | Conductive nonwoven fabric and method for producing melt-blown nonwoven fabric used therein |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001362097A patent/JP2003166154A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113089183B (en) * | 2014-08-22 | 2023-10-24 | 株式会社可乐丽 | Conductive nonwoven fabric and method for producing melt-blown nonwoven fabric used therein |
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