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公開番号2025023579
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-17
出願番号2023127848
出願日2023-08-04
発明の名称熱伝導材
出願人北川工業株式会社
代理人名古屋国際弁理士法人
主分類H01L 23/36 20060101AFI20250207BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】従来品よりも容易に製造可能で、熱伝導性及び絶縁性に優れた熱伝導材を提供する。
【解決手段】熱伝導材は、複数の熱伝導層と、複数の絶縁層とが、交互に積層されている積層体によって構成される。熱伝導層は、熱伝導率3W/m・K-5W/m・K、体積抵抗率1×10¹⁰Ω・cm-1×10¹²Ω・cmの熱伝導性材料によって構成される、厚さ0.5mm-2mmの層である。絶縁層は、熱伝導率0.1W/m・K-0.6W/m・K、体積抵抗率1×10¹⁶Ω・cm-1×10¹⁹Ω・cmの絶縁性材料によって構成される、厚さ1μm-100μmの層である。積層体は、厚さ1mm-4mmに構成され、2.5kV/mm-10kV/mmの耐電圧を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
複数の熱伝導層と、複数の絶縁層とが、交互に積層されている積層体によって構成され、
前記熱伝導層は、熱伝導率３Ｗ／ｍ・Ｋ－５Ｗ／ｍ・Ｋ、体積抵抗率１×１０
１０
Ω・ｃｍΩ・ｃｍ－１×１０
１２
Ω・ｃｍの熱伝導性材料によって構成される、厚さ０．５ｍｍ－２ｍｍの層であり、
前記絶縁層は、熱伝導率０．１Ｗ／ｍ・Ｋ－０．６Ｗ／ｍ・Ｋ、体積抵抗率１×１０
１６
Ω・ｃｍ－１×１０
１９
Ω・ｃｍの絶縁性材料によって構成される、厚さ１μｍ－１００μｍの層であり、
前記積層体は、厚さ１ｍｍ－４ｍｍに構成され、２．５ｋＶ／ｍｍ－１０ｋＶ／ｍｍの耐電圧を有する、
熱伝導材。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
請求項１に記載の熱伝導材であって、
前記熱伝導性材料は、アクリル系樹脂２０質量部－２５質量部と、平均粒径２μｍ－１００μｍのアルミナ粒子２５０質量部－３００質量部と、平均粒径０．５μｍ－１．５μｍの水酸化マグネシウム粒子４質量部－１３質量部と、平均粒径５０μｍ－１００μｍの炭化ケイ素粒子５０質量部－６０質量部と、可塑剤１質量部－３質量部とを含有する、
熱伝導材。
【請求項３】
請求項２に記載の熱伝導材であって、
前記アルミナ粒子には、平均粒径２μｍ－１０μｍの小粒径アルミナ粒子と、平均粒径５０μｍ－１００μｍの大粒径アルミナ粒子とが、２：３－２：５の体積比で含まれる、
熱伝導材。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の熱伝導材であって、
前記絶縁性材料は、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも１種である、
熱伝導材。
【請求項５】
請求項４に記載の熱伝導材であって、
前記絶縁層は、対水接触角が１３°－２６°の親水化表面を有するポリエステル樹脂フィルムによって構成されている、
熱伝導材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱伝導材に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
熱伝導性絶縁シートが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の熱伝導性絶縁シートでは、シートの厚みが８０μｍ以上の場合、シートの両表面から２０μｍ以内の領域に存在するボイドの占有面積率が８％以下に構成される。また、シートの厚みが２５μｍ以上８０μｍ未満の場合、シートの両表面から１０μｍ以内の領域に存在するボイドの占有面積率が８％以下に構成される。すなわち、特許文献１に記載の技術では、シート内部の所定領域内における空隙率（気泡率）を制御することにより、シートの絶縁性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１２２００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、シート内部の空隙率を適切に制御することは必ずしも容易ではなく、一般的なコーター成形に比べ、シートの生産に要する工数が多くなるなどの弊害がある。
本開示の一局面においては、従来品よりも容易に製造可能で、熱伝導性及び絶縁性に優れた熱伝導材を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、熱伝導材であって、複数の熱伝導層と、複数の絶縁層とが、交互に積層されている積層体によって構成される。熱伝導層は、熱伝導率３Ｗ／ｍ・Ｋ－５Ｗ／ｍ・Ｋ、体積抵抗率１×１０
１０
Ω・ｃｍ－１×１０
１２
Ω・ｃｍの熱伝導性材料によって構成される、厚さ０．５ｍｍ－２ｍｍの層である。絶縁層は、熱伝導率０．１Ｗ／ｍ・Ｋ－０．６Ｗ／ｍ・Ｋ、体積抵抗率１×１０
１６
Ω・ｃｍ－１×１０
１９
Ω・ｃｍの絶縁性材料によって構成される、厚さ１μｍ－１００μｍの層である。積層体は、厚さ１ｍｍ－４ｍｍに構成され、２．５ｋＶ／ｍｍ－１０ｋＶ／ｍｍの耐電圧を有する。
【０００６】
このように構成された熱伝導材によれば、熱伝導材が上述のような積層体によって構成されるので、熱伝導性及び絶縁性に優れた熱伝導材となる。また、熱伝導材が上述のような積層体によって構成されるので、従来技術とは異なり、シート内部の空隙率を適切に制御するような工程は不要なので、所期の性能を備える熱伝導材を容易に製造することができる。
【０００７】
なお、本開示の一態様では、以下のような構成を採用してもよい。
本開示の一態様では、熱伝導性材料は、アクリル系樹脂２０質量部－２５質量部と、平均粒径２μｍ－１００μｍのアルミナ粒子２５０質量部－３００質量部と、平均粒径０．５μｍ－１．５μｍの水酸化マグネシウム粒子４質量部－１３質量部と、平均粒径５０μｍ－１００μｍの炭化ケイ素粒子５０質量部－６０質量部と、可塑剤１質量部－３質量部とを含有してもよい。
【０００８】
本開示の一態様では、アルミナ粒子には、平均粒径２μｍ－１０μｍの小粒径アルミナ粒子と、平均粒径５０μｍ－１００μｍの大粒径アルミナ粒子とが、２：３－２：５の体積比で含まれてもよい。
【０００９】
本開示の一態様では、絶縁性材料は、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂及びフッ素樹脂のうちの少なくとも１種であってもよい。
本開示の一態様では、絶縁層は、対水接触角が１３°－２６°の親水化表面を有するポリエステル樹脂フィルムによって構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１Ａは実施例１－１の熱伝導材を示す模式図である。図１Ｂは比較例１－１の熱伝導材を示す模式図である。図１Ｃは比較例１－２の熱伝導材を示す模式図である。
図２Ａは実施例２－１の熱伝導材を示す模式図である。図２Ｂは比較例２－１の熱伝導材を示す模式図である。図２Ｃは比較例２－２の熱伝導材を示す模式図である。
図３Ａは実施例３－１の熱伝導材を示す模式図である。図３Ｂは比較例３－１の熱伝導材を示す模式図である。図３Ｃは比較例３－２の熱伝導材を示す模式図である。図３Ｄは比較例３－３の熱伝導材を示す模式図である。図３Ｅは比較例３－４の熱伝導材を示す模式図である。
図４Ａは実施例４－１、実施例４－２、実施例４－３及び実施例４－４の熱伝導材を示す模式図である。図４Ｂは、対水接触角と耐電圧との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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