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公開番号2025143339
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2025109109,2023120107
出願日2025-06-27,2017-05-24
発明の名称熱伝導シート
出願人日本ゼオン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01L 23/36 20060101AFI20250924BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高い放熱性を実現する熱伝導シートを提供する。
【解決手段】発熱体および放熱体の間に挟着して用いられる熱伝導シートであって、前記熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率が15W/m・K以上であり、前記熱伝導シートの挟着面の面積が、前記発熱体および前記放熱体の被着面の面積よりも小さく、前記発熱体および前記放熱体の被着面とは、前記発熱体および前記放熱体が対向している側の全体面のうち、互いに対向する範囲における前記発熱体および前記放熱体の対向面であり、前記発熱体および前記放熱体の被着面の面積に対する前記熱伝導シートの挟着面の面積の割合が10%以上40%以下である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
発熱体と、放熱体と、前記発熱体および前記放熱体の間に挟着された熱伝導シートと、を備える放熱装置であって、
前記熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、
前記熱伝導シートの挟着面の面積が、前記発熱体および前記放熱体の被着面の面積よりも小さく、
前記発熱体および前記放熱体の被着面の面積に対する前記熱伝導シートの挟着面の面積の割合が１０％以上４０％以下であり、前記被着面の面積は、前記発熱体の被着面および前記放熱体の被着面のうちの面積の小さいほうを意味することを特徴とする、放熱装置。
続きを表示（約 440 文字）【請求項２】
前記熱伝導シートの、２５℃におけるアスカーＣ硬度が３０以上である、請求項１に記載の放熱装置。
【請求項３】
前記熱伝導シートの厚みが２．０ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の放熱装置。
【請求項４】
前記発熱体および前記放熱体の被着面の面積に対する、前記熱伝導シートの挟着面の面積の割合が２０％以上４０％以下である、請求項１～３のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項５】
前記熱伝導シートが樹脂と炭素材料とを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の放熱装置。
【請求項６】
前記樹脂が熱可塑性樹脂を含む、請求項５に記載の放熱装置。
【請求項７】
前記熱可塑性樹脂が熱可塑性フッ素樹脂を含む、請求項６に記載の放熱装置。
【請求項８】
前記発熱体および前記放熱体の被着面の少なくとも一方の表面凹凸が５μｍ超である、請求項１～７のいずれか一項に記載の放熱装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は放熱装置に関し、特には、発熱体、放熱体、および熱伝導シートを備える放熱装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器を構成する半導体パッケージ、パワーモジュール、集積回路（ＩＣ、ＬＳＩ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等に含まれる電子素子は、高性能化に伴って発熱量が増大している。当該電子素子としては、例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等のトランジスタ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等のダイオード、といった半導体素子が挙げられる。
【０００３】
従って、これらの電子素子の温度上昇を原因とした電子機器の機能障害を防止するためには、例えば、当該電子素子からの放熱性を高め、電子素子から生じた熱を良好に外部へ逃す必要がある。
【０００４】
ここで、電子素子からの放熱性を高める方法としては、一般に、電子素子、又は当該電子素子を含むパワーモジュール等の発熱体に対し、金属製のヒートシンク等の放熱体を取り付けることによって、放熱を促進させる方法が採られている。そして、放熱体を使用する際には、発熱体から放熱体へと熱を効率的に伝えるために、熱伝導性を有するシート状の部材（熱伝導シート）を用い、熱伝導シートを介して発熱体と放熱体とを密着させた放熱装置として放熱を促進させる方法が用いられている。
【０００５】
そして、放熱装置から熱を良好に放散させるためには、通常、発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用される熱伝導シートの熱伝導性が高いこと、並びに、発熱体および放熱体間の熱抵抗が低いことが必要であり、発熱体から放熱体へと効率的に伝熱することが求められている。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献１では、放熱部材の表面が有する細かな凹凸に注目し、当該細かな凹凸に対して１０分の１以下の粒子径を有する熱伝導性微細充填剤と、所定の粒子径を有する無機充填剤と、熱硬化性樹脂とを備える熱伝導シートを使用している。そして、特許文献１では、放熱部材の表面の細かな凹凸が熱伝導シート中の熱伝導性微細充填剤によって充填されることにより、高い熱伝導性を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２００８－１５３４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、発熱体と放熱体との間に熱伝導シートを介在させてなる従来の放熱装置には、発熱体および放熱体間の熱抵抗を更に低減し、熱を更に良好に放散させることが求められていた。
【０００９】
そこで、本発明は、高い放熱性を実現し得る放熱装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして、本発明者らは、熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率を高めることにより発熱体と放熱体との間の熱抵抗を低減することを試みた。しかしながら、本発明者らが検討を行ったところ、熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率を高めても、発熱体と放熱体との間の熱抵抗を十分に低減できないことがあった。そこで、本発明者らは更に検討を重ね、発熱体と放熱体との間に所定以上の熱伝導率を有する熱伝導シートを備えた放熱装置では、意外なことに、発熱体と放熱体とが対向する領域の全面に高熱伝導率の熱伝導シートを挟着させた場合に比べ、発熱体と放熱体とが対向する領域の一部のみに高熱伝導率の熱伝導シートを挟着させた方が発熱体と放熱体との間の熱抵抗が低下することを見出し、本発明を完成させた。
（【００１１】以降は省略されています）

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