JP4268778B2 - 発熱電子部品の冷却方法及びそれに用いる熱伝導性シート - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報機器、映像機器、移動体通信機器等の電子機器内における発熱電子部品から発生する熱を、放熱器や金属製伝熱板などの冷却部材に伝達して発熱電子部材を冷却する発熱電子部品の冷却方法及びそれに用いる熱伝導性シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の内部に組み込まれる中央処理装置（ＣＰＵ）を代表とする電子部品の高性能化に伴い、電子部品の消費電力や発熱量が増大しており、この電子部品の冷却が電子部品の性能を維持する上で非常に重要な技術となってきている。このようなことから、発熱電子部品と冷却部材との間に挟持して用いられる熱伝導性シートに、高い熱伝導率を有する熱伝導性シートが求められてきている。
【０００３】
この要求に対して、特開２０００−００１６１６号公報に記載の熱伝導性充填剤を高濃度に充填させる方法や、特開２０００−３４５０４０号公報に開示されている棒状体の熱伝導性充填剤を利用して、伝熱方向の熱伝導率が高くなるよう熱伝導性充填剤を配向し、熱伝導率をより高める方法等が提案されている。
【０００４】
一方、熱伝導性シートは、熱伝導率が良好であることのほかに電気抵抗率が高いことが重要である。例えば、発熱電子部品が複数並んで実装されているときに、部品と同じサイズの熱伝導性シートを部品ごとに装着するよりも、複数の部品を覆うことができる大きさの熱伝導性シートを１つ装着する場合が多い。このように使用される場合には、接続端子、電気回路等の導電部に熱伝導性シートが接触するため、熱伝導性シートは電気抵抗率が高いことが必要となり、具体的には、１．０×１０10Ω・ｃｍ以上の電気抵抗率が必須となる。そのため、従来の熱伝導性シートに用いられる熱伝導性充填剤は、アルミナ、マグネシア等の電気抵抗率の高いものが使用されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年開発された高性能電子部品から発生する熱量は多く、アルミナ、マグネシア等の電気抵抗率が高い熱伝導性充填剤を含有した熱伝導性シートは、高性能電子部品から発生する熱量を冷却部材に伝達する充分な熱伝導率が得られていなかった。具体的には、６Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率が必要となっている。
【０００６】
また、熱伝導率の大きい黒鉛化炭素や金属粉末を熱伝導性充填剤として含有する熱伝導性シートは、６Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を有するものの、電気抵抗率が低く、発熱電子部品の端子や電子回路で電気が導通するおそれがあるため、使用形態は限られたものであった。
【０００７】
特に近年の電子機器内部には、高性能化された発熱電子部品が高密度に実装されており、６Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率と、１．０×１０10Ω・ｃｍ以上の高い電気抵抗率を併せもつ熱伝導性シートがなく、発熱電子部品を効率良く冷却する方法が要求されている。
【０００８】
本発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、発熱電子部品の端子や電気回路の電気絶縁性を確保しつつ、発熱電子部品から発生する熱を冷却部材に効率良く伝達することができる発熱電子部品の冷却方法及びそれに用いる熱伝導性シートを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法は、電子機器の内部に組み込まれる発熱電子部品の冷却方法であって、基板上に配設されている発熱電子部品の端子及び基板上に設けられている電気回路を覆うように絶縁層を設け、該絶縁層及び発熱電子部品を密接状態で覆うように、マトリックス中に導電性を有する熱伝導性充填剤を含有する熱伝導層を設け、該熱伝導層が前記絶縁層と密着した状態で積層されてその絶縁層と一体になった熱伝導性シートとして構成されるとともに、該熱伝導層上に冷却部材を被覆することにより、前記熱伝導層及び前記絶縁層は、前記基板と前記冷却部材との間に固定され、発熱電子部品から生じる熱を熱伝導層を介して冷却部材に伝達することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法は、請求項１に記載の発明において、前記絶縁層が、絶縁性を有する熱伝導性充填剤を含有することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法に用いる熱伝導性シートは、請求項１又は請求項２に記載の発熱電子部品の冷却方法に用いられる熱伝導性シートであって、マトリックス中に導電性を有する熱伝導性充填剤を含有する熱伝導層の一部に、発熱電子部品の端子及び基板の電気回路と接する絶縁層を積層したことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
図１は本実施形態の発熱電子部品の冷却方法のための発熱電子部品を示す縦断面図である。同図に示すように、基板（電気回路基板）１１上には発熱電子部品１２が配設されるとともに、その発熱電子部品１２の端子１３に接続されるように構成された電気回路１４が設けられている。一方、図２（ａ）は６個の発熱電子部品１２を同時に覆うことのできる熱伝導性シート１５を示す底面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の２ｂ−２ｂ線における断面図である。これらの図に示すように、熱伝導性シート１５は発熱電子部品１２に相当する大きさの複数（本実施形態では６つ）の四角孔１６を有する絶縁層１７がシート状に形成された熱伝導層１８に接合されて構成されている。
【００１３】
熱伝導層１８は、発熱電子部品１２から発生する熱を放熱器や金属製伝熱板などの冷却部材１９に伝達するためのもので、マトリックス中に導電性を有する熱伝導性充填剤が含まれている。マトリックスは、機械的強度、耐熱性、耐久性など要求される性能に応じて選択することができる。マトリックスの具体例としては、ゲル、ゴム状弾性体、熱可塑性エラストマー、合成樹脂等が挙げられ、組成や硬化方法等は特に限定されない。これらのうち、発熱電子部品への接着性、追従性等から特に液状シリコーンゴム又は液状シリコーンゲルが好ましい。また、二種類以上のマトリックスを混合して用いても良い。
【００１４】
マトリックス中に含まれる熱伝導性充填剤としては、炭素又は金属を粉末状又は繊維状に加工したもの等が熱伝導性が良く好ましい。炭素を原料とするものとして、例えば黒鉛化炭素、カーボンブラック又はグラファイトの粉末や繊維などが挙げられ、金属を原料とするものとして、例えば金、銀、銅、鉄、亜鉛、ニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼及びそれらの複合体の粉末や繊維（特に短繊維）等を挙げることができる。これらの熱伝導性充填剤は、導電性を有するものである。
【００１５】
これら熱伝導性充填剤は、表面が銀、金、カーボンによりメッキされたものであってもよい。熱伝導性充填剤は、前記粉末及び繊維から選ばれる少なくとも一種を含有していれば足り、粒子の形状、粒径、繊維長等は特に限定されるものではない。また、必要に応じてシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等により表面処理されていてもよい。
【００１６】
また、上記熱伝導性充填剤に加え、１．０×１０10Ω・ｃｍ程度の電気抵抗率の高い熱伝導性充填剤を配合することも可能である。電気抵抗率の高い熱伝導性充填剤は特に素材が限定されるものではなく、具体的にはダイヤモンド、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化珪素、アルミナ、酸化亜鉛等の公知の熱伝導性充填剤が挙げられる。
【００１７】
前記マトリックス中の熱伝導性充填剤の含有量は、２０〜８０体積％（ｖｏｌ％）であることが好ましい。熱伝導性充填剤の含有量が２０体積％未満の場合、熱伝導層に充分な熱伝導率を得ることができず、８０体積％を越える場合、粘度が高くなり、作業性が悪化する。
【００１８】
次に、絶縁層１７は発熱電子部品１２の端子や電気回路１４における電気的な絶縁性を図る層であって、電気絶縁性を有する熱伝導性充填剤が含まれている。絶縁層１７には、１．０×１０10Ω・ｃｍ程度の電気抵抗率の高い熱伝導性充填剤を配合することが好ましい。電気抵抗率の高い熱伝導性充填剤は特に素材を限定されるものではなく、具体的にはダイヤモンド、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化珪素、アルミナ、酸化亜鉛等の熱伝導性充填剤を用いることができる。
【００１９】
絶縁層１７は、絶縁性ゴム状弾性体、絶縁性塗膜、絶縁性フィルム等、その種類や組成は特に限定されず、剥がれ、欠け等の支障がない程度の密着性があればよく、１．０×１０10Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは、１．０×１０12Ω・ｃｍ以上の高い電気抵抗率を有することが好ましい。電気抵抗率が高ければ絶縁層１７の中に熱伝導性充填剤等が含有されていてもよい。
【００２０】
絶縁層１７の厚みは、望ましくは０．０１〜１．０ｍｍ、より望ましくは０．０５〜０．５ｍｍ、特に好ましくは０．０５〜０．２ｍｍである。絶縁層１７の厚みが０．０１ｍｍ未満の場合、印刷、塗装、転写等の作業が困難となり、また絶縁層１７の厚みにむらが生じやすく、そのようなむらにより充分な電気抵抗率が得られなくなるため好ましくない。一方、絶縁層１７の厚みが１．０ｍｍを越える場合、熱伝導層１８と発熱電子部品１２との間に絶縁層１７が挟まれたとき、絶縁層１７がスペーサとして働いて熱伝導層１８と発熱電子部品１２との接触面積が減少することで熱が伝達され難くなり、熱伝導性シート１５自体の熱伝導率を低下させてしまうおそれがあるため好ましくない。絶縁層１７の配置は、発熱電子部品１２の端子１３又は基板１１の電気回路１４と熱伝導層１８が触れないようにされておればよく、一部では発熱電子部品１２と熱伝導層１８が絶縁層１７を介していてもよい。
【００２１】
次に、熱伝導性シート１５は、前述の熱伝導層１８に絶縁層１７が積層されて構成されている。熱伝導性シート１５の熱伝導層１８又は絶縁層１７には、前記熱伝導性充填剤のほかに、用途に応じてその他の添加剤を含んでいてもよく、そのような添加剤としては可塑剤、増粘剤、粘着剤、補強剤、着色剤、耐熱性向上剤等が挙げられる。
【００２２】
熱伝導性シート１５の厚みは、０．１〜５ｍｍであることが好ましい。この厚みが０．１ｍｍよりも薄いと、熱伝導性シート１５が製造しにくくなるとともに、作業性も難しくなる。一方、５ｍｍよりも厚くなると、最終的な熱伝導性シート１５の熱伝導性が低下し、しかも製造コストが嵩むので好ましくない。
【００２３】
熱伝導性シート１５の熱伝導層１８と絶縁層１７は装着の際に剥がれ等の生じない程度に密着しておれば足りる。熱伝導性シート１５は冷却部材１９と発熱電子部品１２との間で圧縮され、固定されるので必ずしも一体化されている必要はないが、熱伝導層１８と絶縁層１７との密着が不足して絶縁層１７が剥がれるおそれのある場合には接着層を介して密着させてもよい。熱伝導性シート１５は、シート表面又はシート内に、作業性の向上や補強のために、シート状、網状又は繊維状のものを積層又は埋設させてもよい。
【００２４】
熱伝導性シート１５は、次のような方法等により一体化することができる。その第１の方法は、熱伝導層１８を成形した後、発熱電子部品１２と接触する部位をマスキングし、熱伝導層１８のうち発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４に接触する部位に選択的に絶縁層１７を形成した後マスキングを除去する方法である。熱伝導層１８の成形方法としては、バーコータ法、ドクターブレード法、Ｔダイによる押し出し成形法、カレンダー成形法などの方法が挙げられる。絶縁層１７を形成する方法としては、印刷法、塗装法、転写法等が挙げられる。
【００２５】
第２の方法は、熱伝導層１８と熱伝導層１８のうち発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４に接触する部位に絶縁フィルムよりなる絶縁層１７を密着させる方法である。第３の方法は、熱伝導層１８と熱伝導層１８のうち発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４に接触する部位に絶縁フィルムよりなる絶縁層１７を接着する方法である。
【００２６】
さて、図３に示すように、表面に発熱電子部品１２が装着された基板１１上に熱伝導性シート１５が絶縁層１７を下にして配置され、さらにその上方に冷却部材１９としての放熱器が配置される。すなわち、絶縁層１７の四角孔１６に発熱電子部品１２の上部が挿通され、絶縁層１７により発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４が被覆されるとともに、熱伝導層１８により発熱電子部品１２が密接状態で被覆されるように配置される。熱伝導性シート１５の熱伝導層１８上には放熱器が配設される。
【００２７】
従って、発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４の上面に絶縁層１７が設けられることで、各発熱電子部品１２の端子１３や電気回路１４における目的外の電気的導通が防止される。
【００２８】
また、熱伝導率の高い導電性を有する熱伝導性充填剤を含有する熱伝導層１８を発熱電子部品１２上に設けることで、発熱電子部品１２から発生する熱が熱伝導層１８を通って冷却部材１９に直接効率良く伝達され、冷却部材１９から外部に放出される。
【００２９】
以上の実施形態により発揮される効果を以下にまとめて記載する。
・ 実施形態で説明した発熱電子部品の冷却方法によれば、発熱電子部品１２の端子１３や電気回路１４には絶縁層１７が被覆されていることから電気絶縁性を確保することができる。さらに、発熱電子部品１２には熱伝導層１８が被覆されていることから、発熱電子部品１２から発生する熱をその熱伝導層１８を介して冷却部材１９に効率良く伝達することができる。
【００３０】
・ また、絶縁層１７が電気絶縁性を有する熱伝導性充填剤を含有することにより、発熱電子部品１２の端子１３や電気回路１４の電気絶縁性を向上させることができる。
【００３１】
・ 熱伝導性シート１５は熱伝導層１８の一部に絶縁層１７が積層された簡易な構成のシートで、発熱電子部品１２の端子１３や電気回路１４の電気絶縁性を図りつつ、発熱電子部品１２から発生する熱を冷却部材１９に効率良く伝達することができる。
【００３２】
この場合、熱伝導性シート１５は高い熱伝導性を有するにもかかわらず、今まで熱伝導性充填剤として使用するには電気抵抗値が小さいため使用困難であった黒鉛化炭素や金属粉末を充分に含有しても、導電部に接触する部分に絶縁層１７を設けたため電気的不具合を解消することが可能となった。さらに、絶縁層１７が熱伝導性シート１５全体ではなく、選択した部分に位置するため、熱伝導率を落とすことなく優れた熱伝導性シート１５を得ることができる。
【００３３】
よって、熱伝導性シート１５の熱伝導性充填剤に黒鉛化炭素や金属粉末を充分に配合しても電気的不具合を解消することができるため、既存の熱伝導性シートよりも熱伝導率が極めて大きい熱伝導性シート１５を提供することができる。
【００３４】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。
（実施例１）
マトリックスに比重１．０の付加型の液状シリコーンゲル（旭化成ワッカーシリコーン社製）を用い、熱伝導充填剤として平均長径１５μｍの黒鉛化炭素繊維を２０体積％、平均粒径２μｍのアルミナ粉体を２０体積％配合し、混合攪拌機を用いて均一になるまで混合した。この混合物を真空脱泡した後、表面にフッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン）をコートしたアルミニウム製の厚み０．５ｍｍの中空金型に充填し、厚み方向に磁束密度のＮ極とＳ極が対向する磁場雰囲気下で加熱硬化させ、熱伝導層１８を得た。得られた熱伝導層１８中の黒鉛化炭素は厚み方向に配向しており、厚み方向の熱伝導率は６．８Ｗ／ｍ・Ｋ、電気抵抗値は８Ω・ｃｍであった。
【００３５】
この熱伝導層１８に、図２に示すように、発熱電子部品１２と接触する部位を切断除去した厚み０．０５ｍｍで、電気抵抗率が１．０×１０12Ω・ｃｍ以上であるフッ素樹脂シートを貼り付けて絶縁層１７を形成し、熱伝導性シート１５を作製した。
（実施例２）
実施例１と同様の操作によって厚み０．５ｍｍの熱伝導層１８を得た後、図２に示すように、熱伝導層１８のうち発熱電子部品１２と接触する部位をマスキングした。その後、電気抵抗値が１．０×１０12Ω・ｃｍ以上であるシリコーンインクで０．０１ｍｍの厚みになるようにスクリーン印刷を施し、充分に乾燥させて絶縁層１７を形成し、熱伝導性シート１５を作製した。
（実施例３）
実施例１と同様の操作によって０．５ｍｍの厚みの熱伝導層１８を得た後、図２に示すように、発熱電子部品１２と接触する部位を切断除去した。続いて、その熱伝導層１８に、電気抵抗値が１．０×１０12Ω・ｃｍ以上であるシリコーン粘着剤を厚み０．２ｍｍで塗布したポリエステルフィルムを貼り付けて絶縁層１７を形成し、熱伝導性シート１５を作製した。
（比較例１）
マトリックスとして比重１．０の付加型の液状シリコーンゲル（旭化成ワッカーシリコーン社製）を用い、熱伝導性充填剤として平均長径１５μｍの黒鉛化炭素繊維を２０体積％、平均粒径２μｍのアルミナ粉体を２０体積％配合し、混合攪拌機を用いて均一になるまで混合した。この混合物を真空脱泡した後、フッ素樹脂をコートしたアルミニウム製の厚み０．５ｍｍの中空金型に充填し、厚み方向に磁束密度のＮ極とＳ極が対向する磁場雰囲気下で加熱硬化させ、熱伝導層１８を得た。得られた熱伝導層１８中の黒鉛化炭素は厚み方向に配向しており、厚み方向の熱伝導率は６．８Ｗ／ｍ・Ｋ、電気抵抗率は８Ω・ｃｍであった。
【００３６】
この熱伝導層１８に、図２のように、発熱電子部品１２と接触する部位を切断除去した厚み０．００５ｍｍで電気抵抗値が１．０×１０12Ω・ｃｍ以上であるフッ素樹脂シートを貼り付けて絶縁層１７を形成し、熱伝導性シート１５を作製した。しかし、フッ素樹脂シートが薄く絶縁層１７の剛性が不足したため、図４に示すように絶縁層１７に歪みが発生し、電気回路１４と熱伝導層１８が絶縁層１７を介さずに接触する欠陥部位２０が生じてしまった。この欠陥部位２０の電気抵抗値は８Ω・ｃｍであった。
（比較例２）
マトリックスとして比重１．０の付加型の液状シリコーンゲル（旭化成ワッカーシリコーン社製）を用い、熱伝導性充填剤として平均長径１５μｍの黒鉛化炭素繊維を２０体積％、平均粒径２μｍのアルミナ粉体を２０体積％配合し、混合攪拌機を用いて均一になるまで混合した。この混合物を真空脱泡した後、フッ素樹脂をコートしたアルミニウム製の厚み０．５ｍｍの中空金型に充填し、厚み方向に磁束密度のＮ極とＳ極が対向する磁場雰囲気下で加熱硬化させ、熱伝導層１８を得た。得られた熱伝導層１８中の黒鉛化炭素は厚み方向に配向しており、厚み方向の熱伝導率は６．８Ｗ／ｍ・Ｋ、電気抵抗率は８Ω・ｃｍであった。
【００３７】
この熱伝導層１８に、熱伝導層１８とその熱伝導層１８のうち発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４に接触する部位に電気抵抗値が１．０×１０12Ω・ｃｍ以上である液状シリコーンインクを厚み１．２ｍｍとなるようにメタル版印刷により塗布した後硬化させて絶縁層１７を形成し、熱伝導性シート１５を作製した。しかし、図５に示すように絶縁層１７が厚く、その絶縁層１７に熱伝導層１８が追従せずに絶縁層１７との境界付近で発熱電子部品１２と熱伝導性シート１５との間に隙間２１が生じて密接せず、熱伝導性シート１５全体の熱伝導率が４．２Ｗ／ｍ・Ｋまで低下してしまった。
【００３８】
上記のようにして得られた実施例１〜３並びに比較例１及び２の熱伝導性シート１５について、１０％圧縮したときの厚み方向における熱伝導率を測定した。また、各実施例及び比較例の方法で熱伝導性シート１５を作製し、１Ｎの荷重をかけた場合の厚み方向における絶縁性が要求される部位の電気抵抗率を測定した。それらの結果を表１及び表２に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
表１に示したように、実施例１〜３の熱伝導性シート１５は、熱伝導率が高く良好であり、また絶縁層１７の電気抵抗率も高く良好であることがわかる。一方、表２に示したように、比較例１では絶縁層１７を薄くしすぎた結果、ムラや歪み等により熱伝導層１８が剥き出しになっている部分は、熱伝導率は高いが、電気抵抗値が低く、導電部に接触して導通により不具合をおこすため適切ではなかった。また、比較例２では、絶縁層１７を厚くしすぎた結果、熱伝導層１８と発熱電子部品１２との接触面積が減少し、熱伝導率が下がってしまった。
【００４１】
なお、前記実施形態を次のように変更して実施することも可能である。
・ 多数の発熱電子部品１２が存在する場合、それらの発熱電子部品１２の発熱量などに応じて適切な熱伝導性シート１５を複数作製し、多数の発熱電子部品１２を複数の熱伝導性シート１５により区分けして被覆してもよい。
【００４２】
・ 熱伝導性シート１５の熱伝導層１８と絶縁層１７をそれぞれ作製し、予め絶縁層１７を発熱電子部品１２の端子１３と電気回路１４に粘着剤などで貼着し、その後に発熱電子部品１２と絶縁層１７を覆うように熱伝導層１８を被覆してもよい。
【００４３】
・ 発熱電子部品１２の形状に対応するように熱伝導層１８を形成するとともに、発熱電子部品１２以外の端子１３及び電気回路１４の部分の形状に対応するように絶縁層１７と熱伝導層１８が一体化された熱伝導性シート１５を作製し、それらを別個に貼着してもよい。
【００４４】
さらに、実施形態より把握される技術的思想について以下に記載する。
・ 前記熱伝導層を構成するマトリックスは、液状シリコーンゴム又は液状シリコーンゲルである請求項１又は請求項２に記載の発熱電子部品の冷却方法。この冷却方法によれば、発熱電子部品への熱伝導層の接着性及び追従性を向上させることができる。
【００４５】
・ 前記熱伝導層に含まれる熱伝導性充填剤は、炭素又は金属を粉末状又は繊維状に加工したものである請求項１又は請求項２に記載の発熱電子部品の冷却方法。この冷却方法によれば、熱伝導層の熱伝導性を向上させることができる。
【００４６】
・ 前記絶縁層の厚みは、０．０１〜１．０ｍｍである請求項１又は請求項２に記載の発熱電子部品の冷却方法。この冷却方法によれば、絶縁層の形成が容易であるとともに、電気絶縁性能を確保することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法によれば、発熱電子部品の端子や電気回路の電気絶縁性を確保しつつ、発熱電子部品から発生する熱を冷却部材に効率良く伝達することができる。
【００４８】
請求項２に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、発熱電子部品の端子や電気回路の電気絶縁性を向上させることができる。
【００４９】
請求項３に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法に用いる熱伝導性シートによれば、簡易な構成のシートで、発熱電子部品の端子や電気回路の電気絶縁性を確保しつつ、発熱電子部品から発生する熱を冷却部材に効率良く伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態における発熱電子部品の冷却方法を示す要部破断正面図。
【図２】 （ａ）は熱伝導性シートを示す底面図、（ｂ）は（ａ）の２ｂ−２ｂ線における断面図。
【図３】 発熱電子部品の冷却構造を分解して示す斜視図。
【図４】 比較例１の熱伝導性シートを示す底面図。
【図５】 比較例２の発熱電子部品の冷却方法を示す要部破断正面図。
【符号の説明】
１１…基板、１２…発熱電子部品、１３…端子、１４…電気回路、１５…熱伝導性シート、１７…絶縁層、１８…熱伝導層、１９…冷却部材。
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報機器、映像機器、移動体通信機器等の電子機器内における発熱電子部品から発生する熱を、放熱器や金属製伝熱板などの冷却部材に伝達して発熱電子部材を冷却する発熱電子部品の冷却方法及びそれに用いる熱伝導性シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の内部に組み込まれる中央処理装置（ＣＰＵ）を代表とする電子部品の高性能化に伴い、電子部品の消費電力や発熱量が増大しており、この電子部品の冷却が電子部品の性能を維持する上で非常に重要な技術となってきている。このようなことから、発熱電子部品と冷却部材との間に挟持して用いられる熱伝導性シートに、高い熱伝導率を有する熱伝導性シートが求められてきている。
【０００３】
この要求に対して、特開２０００−００１６１６号公報に記載の熱伝導性充填剤を高濃度に充填させる方法や、特開２０００−３４５０４０号公報に開示されている棒状体の熱伝導性充填剤を利用して、伝熱方向の熱伝導率が高くなるよう熱伝導性充填剤を配向し、熱伝導率をより高める方法等が提案されている。
【０００４】
一方、熱伝導性シートは、熱伝導率が良好であることのほかに電気抵抗率が高いことが重要である。例えば、発熱電子部品が複数並んで実装されているときに、部品と同じサイズの熱伝導性シートを部品ごとに装着するよりも、複数の部品を覆うことができる大きさの熱伝導性シートを１つ装着する場合が多い。このように使用される場合には、接続端子、電気回路等の導電部に熱伝導性シートが接触するため、熱伝導性シートは電気抵抗率が高いことが必要となり、具体的には、１．０×１０10Ω・ｃｍ以上の電気抵抗率が必須となる。そのため、従来の熱伝導性シートに用いられる熱伝導性充填剤は、アルミナ、マグネシア等の電気抵抗率の高いものが使用されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年開発された高性能電子部品から発生する熱量は多く、アルミナ、マグネシア等の電気抵抗率が高い熱伝導性充填剤を含有した熱伝導性シートは、高性能電子部品から発生する熱量を冷却部材に伝達する充分な熱伝導率が得られていなかった。具体的には、６Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率が必要となっている。
【０００６】
また、熱伝導率の大きい黒鉛化炭素や金属粉末を熱伝導性充填剤として含有する熱伝導性シートは、６Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を有するものの、電気抵抗率が低く、発熱電子部品の端子や電子回路で電気が導通するおそれがあるため、使用形態は限られたものであった。
【０００７】
特に近年の電子機器内部には、高性能化された発熱電子部品が高密度に実装されており、６Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率と、１．０×１０10Ω・ｃｍ以上の高い電気抵抗率を併せもつ熱伝導性シートがなく、発熱電子部品を効率良く冷却する方法が要求されている。
【０００８】
本発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、発熱電子部品の端子や電気回路の電気絶縁性を確保しつつ、発熱電子部品から発生する熱を冷却部材に効率良く伝達することができる発熱電子部品の冷却方法及びそれに用いる熱伝導性シートを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法は、電子機器の内部に組み込まれる発熱電子部品の冷却方法であって、基板上に配設されている発熱電子部品の端子及び基板上に設けられている電気回路を覆うように絶縁層を設け、該絶縁層及び発熱電子部品を密接状態で覆うように、マトリックス中に導電性を有する熱伝導性充填剤を含有する熱伝導層を設け、該熱伝導層が前記絶縁層と密着した状態で積層されてその絶縁層と一体になった熱伝導性シートとして構成されるとともに、該熱伝導層上に冷却部材を被覆することにより、前記熱伝導層及び前記絶縁層は、前記基板と前記冷却部材との間に固定され、発熱電子部品から生じる熱を熱伝導層を介して冷却部材に伝達することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法は、請求項１に記載の発明において、前記絶縁層が、絶縁性を有する熱伝導性充填剤を含有することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法に用いる熱伝導性シートは、請求項１又は請求項２に記載の発熱電子部品の冷却方法に用いられる熱伝導性シートであって、マトリックス中に導電性を有する熱伝導性充填剤を含有する熱伝導層の一部に、発熱電子部品の端子及び基板の電気回路と接する絶縁層を積層したことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図面に基づき詳細に説明する。
図１は本実施形態の発熱電子部品の冷却方法のための発熱電子部品を示す縦断面図である。同図に示すように、基板（電気回路基板）１１上には発熱電子部品１２が配設されるとともに、その発熱電子部品１２の端子１３に接続されるように構成された電気回路１４が設けられている。一方、図２（ａ）は６個の発熱電子部品１２を同時に覆うことのできる熱伝導性シート１５を示す底面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の２ｂ−２ｂ線における断面図である。これらの図に示すように、熱伝導性シート１５は発熱電子部品１２に相当する大きさの複数（本実施形態では６つ）の四角孔１６を有する絶縁層１７がシート状に形成された熱伝導層１８に接合されて構成されている。
【００１３】
熱伝導層１８は、発熱電子部品１２から発生する熱を放熱器や金属製伝熱板などの冷却部材１９に伝達するためのもので、マトリックス中に導電性を有する熱伝導性充填剤が含まれている。マトリックスは、機械的強度、耐熱性、耐久性など要求される性能に応じて選択することができる。マトリックスの具体例としては、ゲル、ゴム状弾性体、熱可塑性エラストマー、合成樹脂等が挙げられ、組成や硬化方法等は特に限定されない。これらのうち、発熱電子部品への接着性、追従性等から特に液状シリコーンゴム又は液状シリコーンゲルが好ましい。また、二種類以上のマトリックスを混合して用いても良い。
【００１４】
マトリックス中に含まれる熱伝導性充填剤としては、炭素又は金属を粉末状又は繊維状に加工したもの等が熱伝導性が良く好ましい。炭素を原料とするものとして、例えば黒鉛化炭素、カーボンブラック又はグラファイトの粉末や繊維などが挙げられ、金属を原料とするものとして、例えば金、銀、銅、鉄、亜鉛、ニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼及びそれらの複合体の粉末や繊維（特に短繊維）等を挙げることができる。これらの熱伝導性充填剤は、導電性を有するものである。
【００１５】
これら熱伝導性充填剤は、表面が銀、金、カーボンによりメッキされたものであってもよい。熱伝導性充填剤は、前記粉末及び繊維から選ばれる少なくとも一種を含有していれば足り、粒子の形状、粒径、繊維長等は特に限定されるものではない。また、必要に応じてシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等により表面処理されていてもよい。
【００１６】
また、上記熱伝導性充填剤に加え、１．０×１０10Ω・ｃｍ程度の電気抵抗率の高い熱伝導性充填剤を配合することも可能である。電気抵抗率の高い熱伝導性充填剤は特に素材が限定されるものではなく、具体的にはダイヤモンド、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化珪素、アルミナ、酸化亜鉛等の公知の熱伝導性充填剤が挙げられる。
【００１７】
前記マトリックス中の熱伝導性充填剤の含有量は、２０〜８０体積％（ｖｏｌ％）であることが好ましい。熱伝導性充填剤の含有量が２０体積％未満の場合、熱伝導層に充分な熱伝導率を得ることができず、８０体積％を越える場合、粘度が高くなり、作業性が悪化する。
【００１８】
次に、絶縁層１７は発熱電子部品１２の端子や電気回路１４における電気的な絶縁性を図る層であって、電気絶縁性を有する熱伝導性充填剤が含まれている。絶縁層１７には、１．０×１０10Ω・ｃｍ程度の電気抵抗率の高い熱伝導性充填剤を配合することが好ましい。電気抵抗率の高い熱伝導性充填剤は特に素材を限定されるものではなく、具体的にはダイヤモンド、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化珪素、アルミナ、酸化亜鉛等の熱伝導性充填剤を用いることができる。
【００１９】
絶縁層１７は、絶縁性ゴム状弾性体、絶縁性塗膜、絶縁性フィルム等、その種類や組成は特に限定されず、剥がれ、欠け等の支障がない程度の密着性があればよく、１．０×１０10Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは、１．０×１０12Ω・ｃｍ以上の高い電気抵抗率を有することが好ましい。電気抵抗率が高ければ絶縁層１７の中に熱伝導性充填剤等が含有されていてもよい。
【００２０】
絶縁層１７の厚みは、望ましくは０．０１〜１．０ｍｍ、より望ましくは０．０５〜０．５ｍｍ、特に好ましくは０．０５〜０．２ｍｍである。絶縁層１７の厚みが０．０１ｍｍ未満の場合、印刷、塗装、転写等の作業が困難となり、また絶縁層１７の厚みにむらが生じやすく、そのようなむらにより充分な電気抵抗率が得られなくなるため好ましくない。一方、絶縁層１７の厚みが１．０ｍｍを越える場合、熱伝導層１８と発熱電子部品１２との間に絶縁層１７が挟まれたとき、絶縁層１７がスペーサとして働いて熱伝導層１８と発熱電子部品１２との接触面積が減少することで熱が伝達され難くなり、熱伝導性シート１５自体の熱伝導率を低下させてしまうおそれがあるため好ましくない。絶縁層１７の配置は、発熱電子部品１２の端子１３又は基板１１の電気回路１４と熱伝導層１８が触れないようにされておればよく、一部では発熱電子部品１２と熱伝導層１８が絶縁層１７を介していてもよい。
【００２１】
次に、熱伝導性シート１５は、前述の熱伝導層１８に絶縁層１７が積層されて構成されている。熱伝導性シート１５の熱伝導層１８又は絶縁層１７には、前記熱伝導性充填剤のほかに、用途に応じてその他の添加剤を含んでいてもよく、そのような添加剤としては可塑剤、増粘剤、粘着剤、補強剤、着色剤、耐熱性向上剤等が挙げられる。
【００２２】
熱伝導性シート１５の厚みは、０．１〜５ｍｍであることが好ましい。この厚みが０．１ｍｍよりも薄いと、熱伝導性シート１５が製造しにくくなるとともに、作業性も難しくなる。一方、５ｍｍよりも厚くなると、最終的な熱伝導性シート１５の熱伝導性が低下し、しかも製造コストが嵩むので好ましくない。
【００２３】
熱伝導性シート１５の熱伝導層１８と絶縁層１７は装着の際に剥がれ等の生じない程度に密着しておれば足りる。熱伝導性シート１５は冷却部材１９と発熱電子部品１２との間で圧縮され、固定されるので必ずしも一体化されている必要はないが、熱伝導層１８と絶縁層１７との密着が不足して絶縁層１７が剥がれるおそれのある場合には接着層を介して密着させてもよい。熱伝導性シート１５は、シート表面又はシート内に、作業性の向上や補強のために、シート状、網状又は繊維状のものを積層又は埋設させてもよい。
【００２４】
熱伝導性シート１５は、次のような方法等により一体化することができる。その第１の方法は、熱伝導層１８を成形した後、発熱電子部品１２と接触する部位をマスキングし、熱伝導層１８のうち発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４に接触する部位に選択的に絶縁層１７を形成した後マスキングを除去する方法である。熱伝導層１８の成形方法としては、バーコータ法、ドクターブレード法、Ｔダイによる押し出し成形法、カレンダー成形法などの方法が挙げられる。絶縁層１７を形成する方法としては、印刷法、塗装法、転写法等が挙げられる。
【００２５】
第２の方法は、熱伝導層１８と熱伝導層１８のうち発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４に接触する部位に絶縁フィルムよりなる絶縁層１７を密着させる方法である。第３の方法は、熱伝導層１８と熱伝導層１８のうち発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４に接触する部位に絶縁フィルムよりなる絶縁層１７を接着する方法である。
【００２６】
さて、図３に示すように、表面に発熱電子部品１２が装着された基板１１上に熱伝導性シート１５が絶縁層１７を下にして配置され、さらにその上方に冷却部材１９としての放熱器が配置される。すなわち、絶縁層１７の四角孔１６に発熱電子部品１２の上部が挿通され、絶縁層１７により発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４が被覆されるとともに、熱伝導層１８により発熱電子部品１２が密接状態で被覆されるように配置される。熱伝導性シート１５の熱伝導層１８上には放熱器が配設される。
【００２７】
従って、発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４の上面に絶縁層１７が設けられることで、各発熱電子部品１２の端子１３や電気回路１４における目的外の電気的導通が防止される。
【００２８】
また、熱伝導率の高い導電性を有する熱伝導性充填剤を含有する熱伝導層１８を発熱電子部品１２上に設けることで、発熱電子部品１２から発生する熱が熱伝導層１８を通って冷却部材１９に直接効率良く伝達され、冷却部材１９から外部に放出される。
【００２９】
以上の実施形態により発揮される効果を以下にまとめて記載する。
・ 実施形態で説明した発熱電子部品の冷却方法によれば、発熱電子部品１２の端子１３や電気回路１４には絶縁層１７が被覆されていることから電気絶縁性を確保することができる。さらに、発熱電子部品１２には熱伝導層１８が被覆されていることから、発熱電子部品１２から発生する熱をその熱伝導層１８を介して冷却部材１９に効率良く伝達することができる。
【００３０】
・ また、絶縁層１７が電気絶縁性を有する熱伝導性充填剤を含有することにより、発熱電子部品１２の端子１３や電気回路１４の電気絶縁性を向上させることができる。
【００３１】
・ 熱伝導性シート１５は熱伝導層１８の一部に絶縁層１７が積層された簡易な構成のシートで、発熱電子部品１２の端子１３や電気回路１４の電気絶縁性を図りつつ、発熱電子部品１２から発生する熱を冷却部材１９に効率良く伝達することができる。
【００３２】
この場合、熱伝導性シート１５は高い熱伝導性を有するにもかかわらず、今まで熱伝導性充填剤として使用するには電気抵抗値が小さいため使用困難であった黒鉛化炭素や金属粉末を充分に含有しても、導電部に接触する部分に絶縁層１７を設けたため電気的不具合を解消することが可能となった。さらに、絶縁層１７が熱伝導性シート１５全体ではなく、選択した部分に位置するため、熱伝導率を落とすことなく優れた熱伝導性シート１５を得ることができる。
【００３３】
よって、熱伝導性シート１５の熱伝導性充填剤に黒鉛化炭素や金属粉末を充分に配合しても電気的不具合を解消することができるため、既存の熱伝導性シートよりも熱伝導率が極めて大きい熱伝導性シート１５を提供することができる。
【００３４】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。
（実施例１）
マトリックスに比重１．０の付加型の液状シリコーンゲル（旭化成ワッカーシリコーン社製）を用い、熱伝導充填剤として平均長径１５μｍの黒鉛化炭素繊維を２０体積％、平均粒径２μｍのアルミナ粉体を２０体積％配合し、混合攪拌機を用いて均一になるまで混合した。この混合物を真空脱泡した後、表面にフッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン）をコートしたアルミニウム製の厚み０．５ｍｍの中空金型に充填し、厚み方向に磁束密度のＮ極とＳ極が対向する磁場雰囲気下で加熱硬化させ、熱伝導層１８を得た。得られた熱伝導層１８中の黒鉛化炭素は厚み方向に配向しており、厚み方向の熱伝導率は６．８Ｗ／ｍ・Ｋ、電気抵抗値は８Ω・ｃｍであった。
【００３５】
この熱伝導層１８に、図２に示すように、発熱電子部品１２と接触する部位を切断除去した厚み０．０５ｍｍで、電気抵抗率が１．０×１０12Ω・ｃｍ以上であるフッ素樹脂シートを貼り付けて絶縁層１７を形成し、熱伝導性シート１５を作製した。
（実施例２）
実施例１と同様の操作によって厚み０．５ｍｍの熱伝導層１８を得た後、図２に示すように、熱伝導層１８のうち発熱電子部品１２と接触する部位をマスキングした。その後、電気抵抗値が１．０×１０12Ω・ｃｍ以上であるシリコーンインクで０．０１ｍｍの厚みになるようにスクリーン印刷を施し、充分に乾燥させて絶縁層１７を形成し、熱伝導性シート１５を作製した。
（実施例３）
実施例１と同様の操作によって０．５ｍｍの厚みの熱伝導層１８を得た後、図２に示すように、発熱電子部品１２と接触する部位を切断除去した。続いて、その熱伝導層１８に、電気抵抗値が１．０×１０12Ω・ｃｍ以上であるシリコーン粘着剤を厚み０．２ｍｍで塗布したポリエステルフィルムを貼り付けて絶縁層１７を形成し、熱伝導性シート１５を作製した。
（比較例１）
マトリックスとして比重１．０の付加型の液状シリコーンゲル（旭化成ワッカーシリコーン社製）を用い、熱伝導性充填剤として平均長径１５μｍの黒鉛化炭素繊維を２０体積％、平均粒径２μｍのアルミナ粉体を２０体積％配合し、混合攪拌機を用いて均一になるまで混合した。この混合物を真空脱泡した後、フッ素樹脂をコートしたアルミニウム製の厚み０．５ｍｍの中空金型に充填し、厚み方向に磁束密度のＮ極とＳ極が対向する磁場雰囲気下で加熱硬化させ、熱伝導層１８を得た。得られた熱伝導層１８中の黒鉛化炭素は厚み方向に配向しており、厚み方向の熱伝導率は６．８Ｗ／ｍ・Ｋ、電気抵抗率は８Ω・ｃｍであった。
【００３６】
この熱伝導層１８に、図２のように、発熱電子部品１２と接触する部位を切断除去した厚み０．００５ｍｍで電気抵抗値が１．０×１０12Ω・ｃｍ以上であるフッ素樹脂シートを貼り付けて絶縁層１７を形成し、熱伝導性シート１５を作製した。しかし、フッ素樹脂シートが薄く絶縁層１７の剛性が不足したため、図４に示すように絶縁層１７に歪みが発生し、電気回路１４と熱伝導層１８が絶縁層１７を介さずに接触する欠陥部位２０が生じてしまった。この欠陥部位２０の電気抵抗値は８Ω・ｃｍであった。
（比較例２）
マトリックスとして比重１．０の付加型の液状シリコーンゲル（旭化成ワッカーシリコーン社製）を用い、熱伝導性充填剤として平均長径１５μｍの黒鉛化炭素繊維を２０体積％、平均粒径２μｍのアルミナ粉体を２０体積％配合し、混合攪拌機を用いて均一になるまで混合した。この混合物を真空脱泡した後、フッ素樹脂をコートしたアルミニウム製の厚み０．５ｍｍの中空金型に充填し、厚み方向に磁束密度のＮ極とＳ極が対向する磁場雰囲気下で加熱硬化させ、熱伝導層１８を得た。得られた熱伝導層１８中の黒鉛化炭素は厚み方向に配向しており、厚み方向の熱伝導率は６．８Ｗ／ｍ・Ｋ、電気抵抗率は８Ω・ｃｍであった。
【００３７】
この熱伝導層１８に、熱伝導層１８とその熱伝導層１８のうち発熱電子部品１２の端子１３及び電気回路１４に接触する部位に電気抵抗値が１．０×１０12Ω・ｃｍ以上である液状シリコーンインクを厚み１．２ｍｍとなるようにメタル版印刷により塗布した後硬化させて絶縁層１７を形成し、熱伝導性シート１５を作製した。しかし、図５に示すように絶縁層１７が厚く、その絶縁層１７に熱伝導層１８が追従せずに絶縁層１７との境界付近で発熱電子部品１２と熱伝導性シート１５との間に隙間２１が生じて密接せず、熱伝導性シート１５全体の熱伝導率が４．２Ｗ／ｍ・Ｋまで低下してしまった。
【００３８】
上記のようにして得られた実施例１〜３並びに比較例１及び２の熱伝導性シート１５について、１０％圧縮したときの厚み方向における熱伝導率を測定した。また、各実施例及び比較例の方法で熱伝導性シート１５を作製し、１Ｎの荷重をかけた場合の厚み方向における絶縁性が要求される部位の電気抵抗率を測定した。それらの結果を表１及び表２に示す。
【００３９】
【表１】
【表２】
【００４１】
なお、前記実施形態を次のように変更して実施することも可能である。
・ 多数の発熱電子部品１２が存在する場合、それらの発熱電子部品１２の発熱量などに応じて適切な熱伝導性シート１５を複数作製し、多数の発熱電子部品１２を複数の熱伝導性シート１５により区分けして被覆してもよい。
【００４２】
・ 熱伝導性シート１５の熱伝導層１８と絶縁層１７をそれぞれ作製し、予め絶縁層１７を発熱電子部品１２の端子１３と電気回路１４に粘着剤などで貼着し、その後に発熱電子部品１２と絶縁層１７を覆うように熱伝導層１８を被覆してもよい。
【００４３】
・ 発熱電子部品１２の形状に対応するように熱伝導層１８を形成するとともに、発熱電子部品１２以外の端子１３及び電気回路１４の部分の形状に対応するように絶縁層１７と熱伝導層１８が一体化された熱伝導性シート１５を作製し、それらを別個に貼着してもよい。
【００４４】
さらに、実施形態より把握される技術的思想について以下に記載する。
・ 前記熱伝導層を構成するマトリックスは、液状シリコーンゴム又は液状シリコーンゲルである請求項１又は請求項２に記載の発熱電子部品の冷却方法。この冷却方法によれば、発熱電子部品への熱伝導層の接着性及び追従性を向上させることができる。
【００４５】
・ 前記熱伝導層に含まれる熱伝導性充填剤は、炭素又は金属を粉末状又は繊維状に加工したものである請求項１又は請求項２に記載の発熱電子部品の冷却方法。この冷却方法によれば、熱伝導層の熱伝導性を向上させることができる。
【００４６】
・ 前記絶縁層の厚みは、０．０１〜１．０ｍｍである請求項１又は請求項２に記載の発熱電子部品の冷却方法。この冷却方法によれば、絶縁層の形成が容易であるとともに、電気絶縁性能を確保することができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば次のような効果を奏する。
請求項１に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法によれば、発熱電子部品の端子や電気回路の電気絶縁性を確保しつつ、発熱電子部品から発生する熱を冷却部材に効率良く伝達することができる。
【００４８】
請求項２に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、発熱電子部品の端子や電気回路の電気絶縁性を向上させることができる。
【００４９】
請求項３に記載の発明の発熱電子部品の冷却方法に用いる熱伝導性シートによれば、簡易な構成のシートで、発熱電子部品の端子や電気回路の電気絶縁性を確保しつつ、発熱電子部品から発生する熱を冷却部材に効率良く伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態における発熱電子部品の冷却方法を示す要部破断正面図。
【図２】 （ａ）は熱伝導性シートを示す底面図、（ｂ）は（ａ）の２ｂ−２ｂ線における断面図。
【図３】 発熱電子部品の冷却構造を分解して示す斜視図。
【図４】 比較例１の熱伝導性シートを示す底面図。
【図５】 比較例２の発熱電子部品の冷却方法を示す要部破断正面図。
【符号の説明】
１１…基板、１２…発熱電子部品、１３…端子、１４…電気回路、１５…熱伝導性シート、１７…絶縁層、１８…熱伝導層、１９…冷却部材。
Claims (3)
- 電子機器の内部に組み込まれる発熱電子部品の冷却方法であって、基板上に配設されている発熱電子部品の端子及び基板上に設けられている電気回路を覆うように絶縁層を設け、該絶縁層及び発熱電子部品を密接状態で覆うように、マトリックス中に導電性を有する熱伝導性充填剤を含有する熱伝導層を設け、該熱伝導層が前記絶縁層と密着した状態で積層されてその絶縁層と一体になった熱伝導性シートとして構成されるとともに、該熱伝導層上に冷却部材を被覆することにより、前記熱伝導層及び前記絶縁層は、前記基板と前記冷却部材との間に固定され、発熱電子部品から生じる熱を熱伝導層を介して冷却部材に伝達することを特徴とする発熱電子部品の冷却方法。
- 前記絶縁層が、絶縁性を有する熱伝導性充填剤を含有することを特徴とする請求項１に記載の発熱電子部品の冷却方法。
- 請求項１又は請求項２に記載の発熱電子部品の冷却方法に用いられる熱伝導性シートであって、マトリックス中に導電性を有する熱伝導性充填剤を含有する熱伝導層の一部に、発熱電子部品の端子及び基板の電気回路と接する絶縁層を積層したことを特徴とする発熱電子部品の冷却方法に用いる熱伝導性シート。
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