特開 2022-156659 枕状熱伝導体、熱伝導方法、枕状熱伝導体の再生装置及び枕状熱伝導体の再生方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022156659

(43)【公開日】2022-10-14

(54)【発明の名称】枕状熱伝導体、熱伝導方法、枕状熱伝導体の再生装置及び枕状熱伝導体の再生方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20221006BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

H01L23/36 D

H05K7/20 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021060464

(22)【出願日】2021-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】596119113

【氏名又は名称】アルファーデザイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116942

【弁理士】

【氏名又は名称】岩田 雅信

(74)【代理人】

【識別番号】100167704

【弁理士】

【氏名又は名称】中川 裕人

(72)【発明者】

【氏名】鎌田 淳一

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 亨

(72)【発明者】

【氏名】水越 正孝

【テーマコード（参考）】

5E322

5F136

【Ｆターム（参考）】

5E322AA01

5E322AA02

5E322AB06

5E322AB11

5E322DC01

5E322FA04

5E322FA09

5F136BC04

5F136DA42

5F136EA38

5F136FA02

5F136FA03

5F136FA16

5F136FA54

5F136FA62

5F136FA82

(57)【要約】

【課題】 熱伝導性微粉末の二つの部材への付着や飛び散りを生じることなく二つの部材の間で熱を良好に伝導する。
【解決手段】 二つの部材の間で熱を伝導する枕状熱伝導体であって、圧力によって変形可能な袋状のフィルムに熱伝導性微粉末とガスが封入され、常温常圧の状態でガスの体積が熱伝導性微粉末の体積の１０％以上４０％以下にされた。これにより、袋状のフィルムが圧力によって変形された状態においてフィルムの内部に封入された熱伝導性微粉末によって第１の部材と第２の部材の間で熱が伝導されるため、熱伝導性微粉末の二つの部材への付着や飛び散りを生じることなく二つの部材の間で熱を良好に伝導することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

二つの部材の間で熱を伝導する枕状熱伝導体であって、
圧力によって変形可能な袋状のフィルムに熱伝導性微粉末とガスが封入され、
常温常圧の状態で前記ガスの体積が前記熱伝導性微粉末の体積の１０％以上４０％以下にされた
枕状熱伝導体。

【請求項2】

二つの部材の間で熱を伝導する枕状熱伝導体であって、
圧力によって変形可能な袋状のフィルムに熱伝導性微粉末と滑剤とガスが封入され、
常温常圧の状態で前記ガスの体積が前記熱伝導性微粉末と前記滑剤を合わせた体積の１０％以上４０％以下にされた
枕状熱伝導体。

【請求項3】

二つの部材の間で熱を伝導する枕状熱伝導体であって、
圧力によって変形可能な袋状のフィルムに滑剤によってコーティングされた熱伝導性微粉末とガスが封入され、
常温常圧の状態で前記ガスの体積が前記滑剤によってコーティングされた前記熱伝導性微粉末の体積の１０％以上４０％以下にされた
枕状熱伝導体。

【請求項4】

前記フィルムはアルミニウム又はアルミニウム合金の少なくとも一方によって形成された
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の枕状熱伝導体。

【請求項5】

前記フィルムはポリイミドによって形成され又は金属によってコーティングされたポリイミドによって形成された
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の枕状熱伝導体。

【請求項6】

前記熱伝導性微粉末として銅、銅合金、銀、銀合金、窒化アルミニウム、炭化ケイ素又はアルミナのうち少なくとも一つが用いられた
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の枕状熱伝導体。

【請求項7】

前記滑剤として窒化ホウ素又はステアリン酸塩が用いられた
請求項２又は請求項３に記載の枕状熱伝導体。

【請求項8】

前記フィルムに前記熱伝導性微粉末の大きさよりも小さく前記ガスが通過可能な通気孔が形成された
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に記載の枕状熱伝導体。

【請求項9】

圧力によって変形可能な袋状のフィルムに少なくとも熱伝導性微粉末とガスが封入された枕状熱伝導体を第１の部材と第２の部材の間に配置し、
前記第１の部材又は前記第２の部材の少なくとも一方に圧力を付与して前記フィルムを変形させ、
前記フィルムにおける前記第１の部材と前記第２の部材からはみ出した部分に前記ガスを流動させて前記第１の部材と前記第２の部材の間に熱伝導性微粉末を残存させ、
前記熱伝導性微粉末によって前記第１の部材と前記第２の部材の間で熱伝導を行う
熱伝導方法。

【請求項10】

前記フィルムにおける前記第１の部材と前記第２の部材からはみ出した部分に前記ガスが流動された状態において、前記フィルムに形成された通気孔から前記ガスが押し出される
請求項９に記載の熱伝導方法。

【請求項11】

圧力によって変形可能な袋状のフィルムに少なくとも熱伝導性微粉末とガスが封入された枕状熱伝導体を保持する保持機構と、
前記保持機構によって保持された前記枕状熱伝導体において凝集した前記熱伝導性微粉末に前記フィルムを介して外力を付与する外力付与機構とを備えた
枕状熱伝導体の再生装置。

【請求項12】

圧力によって変形可能な袋状のフィルムに少なくとも熱伝導性微粉末とガスが封入された枕状熱伝導体を保持し、
保持された前記枕状熱伝導体において凝集した前記熱伝導性微粉末に前記フィルムを介して外力を付与する
枕状熱伝導体の再生方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二つの部材の間で熱を伝導する枕状熱伝導体、熱伝導方法、枕状熱伝導体の再生装置及び枕状熱伝導体の再生方法の技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

二つの部材の間で熱を伝導する方法として、以下のような各種の方法が用いられているが、これらの各種の方法においては以下のような様々な問題を生じることもある。

【0003】

例えば、二つの部材がミクロン単位に平坦であれば、サーマルグリース等を介して二つの部材を押し当て、一方の部材から他方の部材に熱を良好に伝導する方法は熱伝導を容易に行うことが可能である。しかしながら、二つの部材が平坦でなくミリ単位以上の凹凸がある場合には、サーマルグリース等で二つの部材の隙間を十分に埋めることが難しく、一方の部材から他方の部材に熱を良好に伝導し難くなってしまう。

【0004】

一方、二つの部材を熱伝導性の高い銀エポキシペーストを介して接続する方法においては、ミリ単位以上の凹凸があった場合でも一方の部材から他方の部材に熱を伝導することは容易ではあるが、接続後に二つの部材を分離することが難しくなってしまう。また、銀エポキシペーストの基材であるシリコーン樹脂やエポキシ樹脂は、１５０度を超える温度では耐熱性が低下して変質してしまうため、一方の部材から他方の部材に良好に熱を伝導することが難しくなる。

【0005】

また、二つの部材の間で熱を伝導する方法として、二つの部材の凹凸をはんだで埋めて接続する方法もあり、このような方法は良好な熱伝導性を得ることが可能である。しかしながら、このような方法においては、銀エポキシペーストの場合と同様に接続後に二つの部材を分離することが難しくなってしまう。

【0006】

他方、熱伝導性微粉末を介して二つの部材の間で熱を伝導する方法もある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された熱を伝導する方法は、フィルムと熱伝導性微粉末を用いて第１の部材であるヒーターからの熱を第２の部材に伝導する方法である。具体的には、変形し易いポリイミドによって形成されたフィルム上に熱伝導性微粉末を敷き並べ、第２の部材の凹凸にフィルムを倣わせた後に、熱伝導性微粉末にヒーターを押し当てて熱を加え、熱伝導性微粉末を介してヒーターの熱を凹凸のある第２の部材に伝導する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００１－１７６９０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

このような特許文献１に記載された熱を伝導する方法においては、フィルムを用いているため熱の伝導後の二つの部材の分離が容易ではあるが、熱伝導性微粉末がヒーターに付着したり熱伝導性微粉末が飛び散り易いという不都合がある。

【0009】

そこで、本発明は、熱伝導性微粉末の二つの部材への付着や飛び散りを生じることなく二つの部材の間で熱を良好に伝導することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る枕状熱伝導体は、二つの部材の間で熱を伝導する枕状熱伝導体であって、圧力によって変形可能な袋状のフィルムに熱伝導性微粉末とガスが封入され、常温常圧の状態で前記ガスの体積が前記熱伝導性微粉末の体積の１０％以上４０％以下にされたものである。

【0011】

本発明に係る別の枕状熱伝導体は、二つの部材の間で熱を伝導する枕状熱伝導体であって、圧力によって変形可能な袋状のフィルムに熱伝導性微粉末と滑剤とガスが封入され、常温常圧の状態で前記ガスの体積が前記熱伝導性微粉末と前記滑剤を合わせた体積の１０％以上４０％以下にされたものである。

【0012】

本発明に係るまた別の枕状熱伝導体は、二つの部材の間で熱を伝導する枕状熱伝導体であって、圧力によって変形可能な袋状のフィルムに滑剤によってコーティングされた熱伝導性微粉末とガスが封入され、常温常圧の状態で前記ガスの体積が前記滑剤によってコーティングされた前記熱伝導性微粉末の体積の１０％以上４０％以下にされたものである。

【0013】

これにより、本発明に係る枕状熱伝導体と本発明に係る別の枕状熱伝導体と本発明に係るまた別の枕状熱伝導体においては、袋状のフィルムが圧力によって変形された状態においてフィルムの内部に封入された熱伝導性微粉末によって第１の部材と第２の部材の間で熱が伝導される。

【0014】

本発明に係る熱伝導方法は、圧力によって変形可能な袋状のフィルムに少なくとも熱伝導性微粉末とガスが封入された枕状熱伝導体を第１の部材と第２の部材の間に配置し、前記第１の部材又は前記第２の部材の少なくとも一方に圧力を付与して前記フィルムを変形させ、前記フィルムにおける前記第１の部材と前記第２の部材からはみ出した部分に前記ガスを流動させて前記第１の部材と前記第２の部材の間に熱伝導性微粉末を残存させ、前記熱伝導性微粉末によって前記第１の部材と前記第２の部材の間で熱伝導を行うものである。

【0015】

これにより、本発明に係る熱伝導方法においては、袋状のフィルムが圧力によって変形されフィルムにおける第１の部材と第２の部材からはみ出した部分にガスが流動された状態で熱伝導性微粉末によって第１の部材と第２の部材の間で熱が伝導される。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、袋状のフィルムが圧力によって変形された状態においてフィルムの内部に封入された熱伝導性微粉末によって第１の部材と第２の部材の間で熱が伝導されるため、熱伝導性微粉末の二つの部材への付着や飛び散りを生じることなく二つの部材の間で熱を良好に伝導することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図２乃至図１０と共に本発明の実施の形態を示すものであり、本図は、枕状熱伝導体の概略断面図である。

【図2】枕状熱伝導体を用いて熱伝導を行う第１の具体例を示す断面図である。

【図3】枕状熱伝導体を用いて熱伝導を行う第１の具体例を示す平面図である。

【図4】枕状熱伝導体を用いて熱伝導を行う第２の具体例を示す断面図である。

【図5】枕状熱伝導体を用いて熱伝導を行う第３の具体例を示す断面図である。

【図6】枕状熱伝導体が保持機構に保持された状態を示す概略断面図である。

【図7】枕状熱伝導体が再生装置によって再生されている状態を示す概略断面図である。

【図8】枕状熱伝導体が別の再生装置によって再生されている状態を示す概略断面図である。

【図9】枕状熱伝導体がまた別の再生装置によって再生されている状態を示す概略断面図である。

【図10】通気孔が形成された枕状熱伝導体の例を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。

【0019】

<枕状熱伝導体の構成>
先ず、本発明に係る枕状熱伝導体１の構成について説明する（図１参照）。

【0020】

枕状熱伝導体１は後述する二つの部材の間で熱を伝導する機能を有し、圧力によって変形可能な袋状のフィルム２に一つあるいは複数の熱伝導性微粉末３とガスが封入されて構成されている。

【0021】

フィルム２は、例えば、薄膜状のアルミニウム又はアルミニウム合金によって袋状に形成されている。但し、フィルム２は、全体がアルミニウムによって形成されていてもよく、全体がアルミニウム合金によって形成されていてもよく、一部がアルミニウムによって形成され他の部分がアルミニウム合金によって形成されていてもよい。フィルム２は、例えば、外周部分の少なくとも一部が貼り合わされて密着されることにより袋状に形成されている。フィルム２は薄膜状の材料によって形成されているため、圧力が付与されたときに変形される。従って、枕状熱伝導体１は圧力が付与されて押し付けられた部材の形状に倣ってフィルム２が変形可能にされ、押し付けられた部材にフィルム２が密着される。

【0022】

アルミニウムは軽量であり常温常圧において高い熱伝導性を有する材料であるため、アルミニウム又はアルミニウム合金がフィルム２の材料として用いられることにより、フィルム２の軽量化及び高い熱伝導性を確保することができる。また、アルミニウムは入手が容易で加工性の高い材料であるため、アルミニウム又はアルミニウム合金がフィルム２の材料として用いられることにより、枕状熱伝導体１の製造コストの低減及び製造時間の短縮化を図ることができる。

【0023】

また、フィルム２は、ポリイミドによって形成されていてもよく、金属によってコーティングされたポリイミドによって形成されていてもよい。

【0024】

ポリイミドは高分子材料の中でも極めて高い強度と耐熱性と絶縁性を有する材料であるため、フィルム２がポリイミドによって形成され又は金属によってコーティングされたポリイミドによって形成されることにより、フィルム２の高い強度及び高い耐熱性及び高い絶縁性を確保することができる。特に、金属によってコーティングされたポリイミドがフィルム２の材料として用いられることにより、高い強度と高い耐熱性と高い絶縁性に加えて高い熱伝導性を確保することもできる。

【0025】

尚、フィルム２は金属材料にポリイミドがコーティングされることにより形成されてもよい。

【0026】

枕状熱伝導体１は、例えば、板状の部材に載置された状態においてフィルム２が板状の部材に沿って自重により広がる形状に変形される。フィルム２は厚み方向に直交する方向における外側の部分が外周部４として設けられている。外周部４には後述する通気孔が形成されていてもよい。

【0027】

熱伝導性微粉末３は、例えば、金属微粉末又はセラミック微粉末であり、高い熱伝導性を有している。尚、熱伝導性微粉末３は金属微粉末とセラミック微粉末が混合されていてもよい。

【0028】

熱伝導性微粉末３は金属微粉末である場合に、例えば、銅、銅合金、銀又は銀合金のうち少なくとも一つが用いられており、これらの材料の混合された材料が用いられていてもよい。特に、熱伝導性微粉末３が銅又は銅合金若しくはこれらの混合された材料によって形成されていることにより、熱伝導性微粉末３の高い熱伝導率を確保することができると共に銅材料が安価であるため枕状熱伝導体１の製造コストの低減を図ることができる。また、熱伝導性微粉末３が銀又は銀合金若しくはこれらの混合された材料によって形成されていることにより、熱伝導性微粉末３の高い熱伝導率を確保することができる。

【0029】

一方、熱伝導性微粉末３はセラミック微粉末である場合に、例えば、窒化アルミニウム、炭化ケイ素又はアルミナのうち少なくとも一つが用いられており、これらの材料の混合された材料が用いられていてもよい。特に、熱伝導性微粉末３が窒化アルミニウム又は炭化ケイ素若しくはこれらの混合された材料によって形成されていることにより、熱伝導性微粉末３の高い熱伝導率を確保することができる。

【0030】

フィルム２に封入されるガスとしては、例えば、窒素等の不活性ガス又は空気が用いられている。不活性ガスは熱伝導性微粉末３に金属微粉末が含まれる場合に用いられ、空気は熱伝導性微粉末３の全てがセラミック微粉末である場合に用いられる。

【0031】

ガスとして不活性ガスが用いられることにより、金属微粉末である熱伝導性微粉末３が酸化し難くなり、熱伝導性微粉末３の高い熱伝導性を長期に亘って確保することができる。一方、ガスとして空気が用いられることにより、枕状熱伝導体１の製造コストの低減を図ることができる。

【0032】

枕状熱伝導体１においては、上記したように、フィルム２に熱伝導性微粉末３とガスが封入されており、常温常圧の状態でガスの体積が熱伝導性微粉末３の体積の１０％以上４０％以下にされている。枕状熱伝導体１においては、二つの部材の間で熱を伝導するために二つの部材で挟まれた部分からガスが外周側へ移動する必要があり、ガスの体積が熱伝導性微粉末３の体積の１０％以上４０％以下にされることにより、ガスの対流によりフィルム２の内部において熱伝導性微粉末３を活発に移動させて良好な熱伝導を行うことができる。

【0033】

尚、枕状熱伝導体１においては、フィルム２に付与される圧力の大きさやフィルム２の二つの部材との接触面積等に応じ、ガスの体積が熱伝導性微粉末３の体積の、例えば、１０％以上３０％以下、２０％以上４０％以下又は２０％以上３０％以下にされてもよく、必要に応じて１０％から４０％の間で任意の比率にすることが可能である。

【0034】

フィルム２には熱伝導性微粉末３とガスの他に滑剤が封入されていてもよい。滑剤はフィルム２の内部における熱伝導性微粉末３同士の摩擦を軽減して熱伝導性微粉末３の動き（流動性）を活発化する機能を有している。滑剤としては、例えば、無機物の窒化ホウ素（ボロンナイトライド）又は有機物のステアリン酸塩が用いられている。

【0035】

窒化ホウ素としては、例えば、六方晶系の常圧相（h-BN）が用いられる。窒化ホウ素は高い熱伝導率を有すると共に耐熱性が高く熱膨張率が低いため、高温時に使用できる材料である。従って、滑剤として窒化ホウ素が用いられることにより、熱伝導性微粉末３の動きを活発化した上で熱伝導性微粉末３の有する高い熱伝導率を有効に発揮させることができると共に１５０度以上の高温時であっても分解せずに使用することができる。

【0036】

ステアリン酸塩としては、例えば、ステアリン酸ナトリウムやステアリン酸カルシウムが用いられる。ステアリン酸塩は、有機物で１５０度以下の温度で良好な滑性を示す材料である。滑剤としてステアリン酸塩が用いられることにより、熱伝導性微粉末３の動きを活発化した上で熱伝導性微粉末３の有する高い熱伝導率を有効に発揮させることができる。

【0037】

枕状熱伝導体１において熱伝導性微粉末３とガスに加えてフィルム２に滑剤が封入されている場合には、常温常圧の状態でガスの体積が熱伝導性微粉末３と滑剤を合わせた体積の１０％以上４０％以下にされている。ガスの体積が熱伝導性微粉末３と滑剤を合わせた体積の１０％以上４０％以下にされることにより、ガスの対流によりフィルム２の内部において熱伝導性微粉末３を活発に移動させて良好な熱伝導を行うことができる。

【0038】

また、枕状熱伝導体１においては、フィルム２が滑剤によってコーティングされた熱伝導性微粉末３とガスが封入される構成にされていてもよい。このような構成においては、常温常圧の状態でガスの体積が滑剤によってコーティングされた熱伝導性微粉末３の体積の１０％以上４０％以下にされている。ガスの体積がコーティングされた熱伝導性微粉末の体積の１０％以上４０％以下にされることにより、ガスの対流によりフィルム２の内部において熱伝導性微粉末３を活発に移動させて良好な熱伝導を行うことができる。

【0039】

尚、フィルム２に熱伝導性微粉末３とガスと滑剤が封入された構成及びフィルム２に滑剤によってコーティングされた熱伝導性微粉末３とガスが封入された構成の何れの構成においても、フィルム２に熱伝導性微粉末３とガスが封入された構成と同様に、ガスの体積が熱伝導性微粉末３と滑剤を合わせた体積又は滑剤によってコーティングされた熱伝導性微粉末３の体積の１０％以上３０％以下、２０％以上４０％以下又は２０％以上３０％以下にされてもよく、必要に応じて１０％から４０％の間で任意の比率にすることが可能である。

【0040】

上記したフィルム２と熱伝導性微粉末３は耐熱性が高く、例えば、３００度を超える温度においても使用することが可能にされている。

【0041】

<枕状熱伝導体を用いた熱伝導の具体例>
次に、枕状熱伝導体１を用いた熱伝導の各具体例について説明する（図２乃至図５参照）。

【0042】

第１の具体例は、第１の部材としてヒートスプレッダー（ヒーター）５が用いられ第２の部材としてＬＳＩ（大規模集積回路）等の電子部品６、６、・・・が用いられた例である（図２及び図３参照）。

【0043】

電子部品６は本体部６ａの下面側に電極６ｂ、６ｂ、・・・が設けられた構成にされ、電極６ｂ、６ｂ、・・・が基板７に形成された図示しない回路パターンに接着剤８によって接続される。電子部品６、６、・・・は少なくとも二つが高さの異なる大きさに形成されている。接着剤８は、例えば、加熱によって溶融し冷却によって固化する熱伝導性の接着剤や半田等である。

【0044】

枕状熱伝導体１は電子部品６の電極６ｂ、６ｂ、・・・が回路パターンに接着剤８によって接続されるときに、以下のようにして用いられる。

【0045】

電子部品６、６、・・・の電極６ｂ、６ｂ、・・・が回路パターン上に載置された状態において、枕状熱伝導体１が電子部品６、６、・・・上に載置される。回路パターン上には電極６ｂ、６ｂ、・・・を接続するための接着剤８、８、・・・が塗布されている。枕状熱伝導体１は全ての電子部品６、６、・・・を上方から覆いフィルム２の外周部４が電子部品６、６、・・・からはみ出す大きさにされている。

【0046】

電子部品６における電極６ｂ、６ｂ、・・・の回路パターンへの接続作業が開始されるときには、枕状熱伝導体１に上方からヒートスプレッダー５が押し当てられ、枕状熱伝導体１に対するヒートスプレッダー５による加熱及び加圧が行われる。枕状熱伝導体１は加圧されることによりフィルム２がヒートスプレッダー５と電子部品６、６、・・・の本体部６ａ、６ａ、・・・とに倣う形状に変形される。

【0047】

加圧されることによりフィルム２がヒートスプレッダー５と本体部６ａ、６ａ、・・・に倣う形状に変形された状態においては、ヒートスプレッダー５又は電子部品６、６、・・・に押し当てられない部分、特に、フィルム２の外周部４が他の部分に対して膨らむように変形される。このときフィルム２に封入されている熱伝導性微粉末３はガスの流動によって撹拌されて流動される。

【0048】

また、ガスは加圧により外周部４側へ流動され、多くが外周部４の内部に流動され、外周部４以外の部分においてヒートスプレッダー５と電子部品６、６、・・・の間に多くの熱伝導性微粉末３が残存される。

【0049】

上記のようにフィルム２がヒートスプレッダー５と電子部品６、６、・・・の形状に倣い熱伝導性微粉末３が流動された状態でヒートスプレッダー５による加熱が行われるため、熱伝導性微粉末３によってヒートスプレッダー５から電子部品６、６、・・・への熱伝導が行われる。

【0050】

電子部品６に伝導された熱は接着剤８に伝導されて接着剤８が溶融され、接着剤８によって電極６ｂ、６ｂ、・・・が回路パターンに接合され電子部品６が基板７に接続される。

【0051】

ヒートスプレッダー５による加熱及び加圧が終了すると、ヒートスプレッダー５が枕状熱伝導体１から離隔され、枕状熱伝導体１が電子部品６、６、・・・から引き剥がされる。このとき、フィルム２がヒートスプレッダー５と電子部品６、６、・・・に接合されることはないため、枕状熱伝導体１をヒートスプレッダー５と電子部品６、６、・・・から容易に引き離すことが可能になり、ヒートスプレッダー５と電子部品６、６、・・・の分離を容易に行うことができる。

【0052】

また、熱伝導性微粉末３が袋状のフィルム２に封入されているため、枕状熱伝導体１に対する加熱及び加圧が行われたときに熱伝導性微粉末３のヒートスプレッダー５や電子部品６等への付着や飛び散りを生じることなく第１の部材であるヒートスプレッダー５と第２の部材である電子部品６の間で熱を良好に伝導することができる。

【0053】

さらに、フィルム２がヒートスプレッダー５と電子部品６、６、・・・に倣う形状に変形され、フィルム２がヒートスプレッダー５と電子部品６、６、・・・に密着された状態で加熱が行われるため、第１の部材であるヒートスプレッダー５と第２の部材である電子部品６、６、・・・との間での熱の伝導効率の向上を図ることができる。特に、ヒートスプレッダー５の下面と電子部品６、６、・・・の上面とが平面ではなく凹凸が存在する場合でもフィルム２がヒートスプレッダー５の下面と電子部品６、６、・・・の上面とに倣って変形されヒートスプレッダー５と電子部品６、６、・・・に密着されるため、ヒートスプレッダー５と電子部品６、６、・・・の間での高い熱の伝導効率を確保することができる。

【0054】

さらにまた、フィルム２が変形されて高さが異なる電子部品６、６、・・・に倣う状態で加熱が行われるため、高さが異なる電子部品６、６、・・・の基板７への接続を一度の作業によって行うことが可能になり、電子部品６、６、・・・の基板７に対する接続作業における作業性の向上を図ることができる。

【0055】

加えて、ヒートスプレッダー５と電子部品６、６、・・・の間に変形可能な枕状熱伝導体１が配置されるため、枕状熱伝導体１によってヒートスプレッダー５からの応力が吸収され、電子部品６、６、・・・に不均一な力が付与され難く、電子部品６、６、・・・に対する過度の負荷を防止した上でヒートスプレッダー５から電子部品６、６、・・・への良好な熱伝導を行うことができる。

【0056】

第２の具体例は、第１の部材として発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子９が用いられ第２の部材として放熱フィンやヒートシンク等の放熱体１０が用いられた例である（図４参照）。第２の具体例においては、発光素子９が回路基板１１に搭載されており、発光素子９が搭載された回路基板１１が第１の部材とされてもよく、発光素子９と回路基板１１の双方がそれぞれ第１の部材とされてもよい。

【0057】

回路基板１１はベース層１２と絶縁層１３が下側から順に積層され、絶縁層１３上に回路パターン１４、１４が形成されている。ベース層１２には上方に突出された搭載部１２ａが設けられ、搭載部１２ａが絶縁層１３から上方に突出され回路パターン１４、１４の間に位置されている。放熱体１０は搭載部１２ａに搭載された状態で金属ワイヤー１５、１５によってそれぞれ回路パターン１４、１４に接続されている。

【0058】

枕状熱伝導体１は発光素子９に電流が供給されて発光素子９の駆動が行われ発光素子９と回路基板１１に発熱が生じるときに、以下のようにして用いられる。

【0059】

枕状熱伝導体１は放熱体１０上に配置され枕状熱伝導体１上に発光素子９が搭載された回路基板１１が配置される。枕状熱伝導体１は放熱体１０を上方から覆いフィルム２の外周部４が、例えば、回路基板１１と放熱体１０の双方からはみ出す大きさにされている。

【0060】

発光素子９の駆動が行われる状態において、枕状熱伝導体１に上方から回路基板１１と発光素子９の重量が圧力として付与される。枕状熱伝導体１は加圧されることによりフィルム２が回路基板１１と放熱体１０に倣う形状に変形される。

【0061】

加圧されることによりフィルム２が回路基板１１と放熱体１０に倣う形状に変形された状態においては、フィルム２の外周部４が他の部分に対して膨らむように変形される。このときフィルム２に封入されている熱伝導性微粉末３はガスの流動によって撹拌されて流動される。

【0062】

また、ガスは加圧により外周部４側へ流動され、多くが外周部４の内部に流動され、外周部４以外の部分において回路基板１１と放熱体１０の間に多くの熱伝導性微粉末３が残存される。

【0063】

上記のようにフィルム２が回路基板１１と放熱体１０の形状に倣い熱伝導性微粉末３が流動された状態で発光素子９と回路基板１１に発生した熱が熱伝導性微粉末３によって放熱体１０に伝導され、放熱体１０に伝導された熱が放熱体１０から外部に放出される。

【0064】

従って、発光素子９と回路基板１１の温度上昇が抑制され、特に、発光素子９の温度が一定限度に抑制されるため、発光素子９の良好な駆動状態が確保される。

【0065】

尚、回路基板１１や放熱体１０等のメンテナンス等により回路基板１１と放熱体１０を分離する必要がある場合でも、フィルム２が回路基板１１と放熱体１０に接合されることはないため、枕状熱伝導体１を回路基板１１と放熱体１０から容易に引き離すことが可能になり、回路基板１１と放熱体１０の分離を容易に行うことができる。

【0066】

また、熱伝導性微粉末３が袋状のフィルム２に封入されているため、枕状熱伝導体１による回路基板１１から放熱体１０への熱伝導が行われたときに熱伝導性微粉末３の回路基板１１や放熱体１０等への付着や飛び散りを生じることなく第１の部材である発光素子９と第２の部材である放熱体１０の間で熱を良好に伝導することができる。

【0067】

さらに、フィルム２が回路基板１１と放熱体１０に倣う形状に変形され、フィルム２が回路基板１１と放熱体１０に密着された状態で加熱が行われるため、第１の部材である発光素子９と第２の部材である放熱体１０との間での熱の伝導効率の向上を図ることができる。特に、回路基板１１の下面と放熱体１０の上面とが平面ではなく凹凸が存在する場合でもフィルム２が回路基板１１の下面と放熱体１０の上面とに倣って変形され回路基板１１と放熱体１０に密着されるため、発光素子９と放熱体１０の間での高い熱の伝導効率を確保することができる。

【0068】

さらにまた、回路基板１１と放熱体１０の間に変形可能な枕状熱伝導体１が配置されるため、枕状熱伝導体１によって回路基板１１からの応力が吸収され、放熱体１０に不均一な力が付与され難く、放熱体１０に対する過度の負荷を防止した上で発光素子９から放熱体１０への良好な熱伝導を行うことができる。

【0069】

第３の具体例は、第１の部材として制御板等の電子回路筐体１６が用いられ第２の部材として放熱フィン等のヒートシンク１７が用いられた例である（図５参照）。第３の具体例においては、ヒートシンク１７にペルチェ素子１８が配置されており、ヒートシンク１７に配置されたペルチェ素子１８が第２の部材とされてもよく、ヒートシンク１７とペルチェ素子１８の双方がそれぞれ第２の部材とされてもよい。

【0070】

電子回路筐体１６には内部に所定の電子回路が形成され、電子回路筐体１６においては電子回路の駆動により発熱が生じる。

【0071】

ペルチェ素子１８はヒートシンク１７上に、例えば、サーマルグリース等の高い熱伝導性を有する粘着剤１９を介して配置されている。ペルチェ素子１８は図示しない電源に電線１８ａ、１８ａによって接続されており、供給される電流の向きに応じて熱の移動方向を反対方向に切り替えることが可能にされている。

【0072】

枕状熱伝導体１は電子回路筐体１６に電流が供給されて電子回路筐体１６の駆動が行われ電子回路筐体１６に発熱が生じるときに、以下のようにして用いられる。

【0073】

枕状熱伝導体１はペルチェ素子１８上に配置され枕状熱伝導体１上に電子回路筐体１６が配置される。枕状熱伝導体１はペルチェ素子１８を上方から覆いフィルム２の外周部４が電子回路筐体１６とペルチェ素子１８からはみ出す大きさにされている。

【0074】

電子回路筐体１６の駆動が行われる状態において、枕状熱伝導体１に上方から電子回路筐体１６の重量が圧力として付与される。枕状熱伝導体１は加圧されることによりフィルム２が電子回路筐体１６とペルチェ素子１８に倣う形状に変形される。

【0075】

加圧されることによりフィルム２が電子回路筐体１６とペルチェ素子１８に倣う形状に変形された状態においては、フィルム２の外周部４が他の部分に対して膨らむように変形される。このときフィルム２に封入されている熱伝導性微粉末３はガスの流動によって撹拌されて流動される。

【0076】

また、ガスは加圧により外周部４側へ流動され、多くが外周部４の内部に流動され、外周部４以外の部分において電子回路筐体１６とペルチェ素子１８の間に多くの熱伝導性微粉末３が残存される。

【0077】

上記のようにフィルム２が電子回路筐体１６とペルチェ素子１８の形状に倣い熱伝導性微粉末３が流動された状態で電子回路筐体１６に発生した熱が熱伝導性微粉末３によってペルチェ素子１８に伝導される。このときペルチェ素子１８には所定の方向への電流が供給されており、ペルチェ素子１８によって電子回路筐体１６側からヒートシンク１７側に熱が移動可能な状態にされている。

【0078】

従って、電子回路筐体１６から熱伝導性微粉末３によってペルチェ素子１８に伝導された熱はペルチェ素子１８からヒートシンク１７に伝導され、ヒートシンク１７に伝導された熱がヒートシンク１７から外部に放出される。

【0079】

このように電子回路筐体１６から熱伝導性微粉末３によってペルチェ素子１８に伝導された熱がペルチェ素子１８からヒートシンク１７に伝導されてヒートシンク１７から外部に放出されるため、電子回路筐体１６の温度上昇が抑制され、電子回路筐体１６の良好な駆動状態が確保される。

【0080】

尚、電子回路筐体１６やペルチェ素子１８等のメンテナンス等により電子回路筐体１６とペルチェ素子１８を分離する必要がある場合でも、フィルム２が電子回路筐体１６とペルチェ素子１８に接合されることはないため、枕状熱伝導体１を電子回路筐体１６とペルチェ素子１８から容易に引き離すことが可能になり、電子回路筐体１６とペルチェ素子１８の分離を容易に行うことができる。

【0081】

また、熱伝導性微粉末３が袋状のフィルム２に封入されているため、枕状熱伝導体１による電子回路筐体１６からヒートシンク１７への熱伝導が行われたときに熱伝導性微粉末３の電子回路筐体１６やペルチェ素子１８やヒートシンク１７等への付着や飛び散りを生じることなく第１の部材である電子回路筐体１６と第２の部材であるヒートシンク１７の間で熱を良好に伝導することができる。

【0082】

さらに、フィルム２が電子回路筐体１６とペルチェ素子１８に倣う形状に変形され、フィルム２が電子回路筐体１６とペルチェ素子１８に密着された状態で加熱が行われるため、第１の部材である電子回路筐体１６と第２の部材であるヒートシンク１７との間での熱の伝導効率の向上を図ることができる。特に、電子回路筐体１６の下面とペルチェ素子１８の上面とが平面ではなく凹凸が存在する場合でもフィルム２が電子回路筐体１６の下面とペルチェ素子１８の上面とに倣って変形され電子回路筐体１６とペルチェ素子１８に密着されるため、電子回路筐体１６とヒートシンク１７の間での高い熱の伝導効率を確保することができる。

【0083】

さらにまた、電子回路筐体１６とペルチェ素子１８の間に変形可能な枕状熱伝導体１が配置されるため、枕状熱伝導体１によって電子回路筐体１６からの応力が吸収され、ペルチェ素子１８に不均一な力が付与され難く、ペルチェ素子１８に対する過度の負荷を防止した上で電子回路筐体１６からヒートシンク１７への良好な熱伝導を行うことができる。

【0084】

<枕状熱伝導体の再生装置>
以下に、枕状熱伝導体１の再生装置の例について説明する（図６乃至図９参照）。枕状熱伝導体１はフィルム２に熱伝導性微粉末３が封入されており、熱伝導性微粉末３による熱伝導が行われた後においてフィルム２の内部において熱伝導性微粉末３が凝集する可能性がある。再生装置は熱伝導性微粉末３の凝集状態を解消して枕状熱伝導体１の流動性を復元し枕状熱伝導体１を繰り返し使用可能な状態にする装置である。

【0085】

再生装置２０は枕状熱伝導体１を保持する保持機構２１と熱伝導性微粉末３にフィルム２を介して外力を付与する外力付与機構２２とを備えている（図６及び図７参照）。

【0086】

枕状熱伝導体１は、例えば、吸引ヘッド等の保持機構２１によって吊り下げられた状態で保持される（図６参照）。保持機構２１によって保持された枕状熱伝導体１は、少なくとも一度は熱伝導性微粉末３による熱伝導が行われた状態であり、熱伝導性微粉末３が凝集されている可能性がある。このとき熱伝導性微粉末３はフィルム２の内部において下方側に存在した状態にされている。

【0087】

外力付与機構２２は、例えば、前後左右に移動可能にされ、上下に繰り返し移動可能な移動体である（図７参照）。従って、外力付与機構２２は前後左右に移動しながら連続的に上下動される。

【0088】

枕状熱伝導体１が保持機構２１によって保持された状態において、外力付与機構２２が前後左右に移動しながら連続的に上下動され、外力付与機構２２によって熱伝導性微粉末３にフィルム２を介して外力が付与される。熱伝導性微粉末３は外力付与機構２２から付与された外力によりフィルム２の内部において撹拌され、凝集状態が解消されて流動性が復元される。従って、熱伝導性微粉末３がガスの対流によってフィルム２の内部において流動可能な状態にされ、枕状熱伝導体１が再度使用可能にされる。

【0089】

上記には、連続的に上下動される外力付与機構２２を例として示したが、再生装置２０においては外力付与機構２２に代えて外力付与機構２３を用いることが可能である（図８参照）。

【0090】

外力付与機構２３は、例えば、前後左右に移動可能にされ、ローラー２３ａを有する移動体である。従って、外力付与機構２３は前後左右に移動しながらローラー２３ａが回転される。

【0091】

枕状熱伝導体１は、例えば、保持機構２１によって吊り下げられた状態で保持される。枕状熱伝導体１が保持機構２１によって保持された状態において、外力付与機構２３はローラー２３ａがフィルム２に下方から押し付けられた状態において前後左右に移動される。ローラー２３ａがフィルム２に下方から押し付けられた状態で外力付与機構２３が前後左右に移動されるため、ローラー２３ａによって熱伝導性微粉末３にフィルム２を介して外力が付与される。熱伝導性微粉末３は外力付与機構２３から付与された外力によりフィルム２の内部において撹拌され、凝集状態が解消されて流動性が復元される。従って、熱伝導性微粉末３がガスの対流によってフィルム２の内部において流動可能な状態にされ、枕状熱伝導体１が再度使用可能にされる。

【0092】

また、再生装置２０においては外力付与機構２２又は外力付与機構２３に代えて外力付与機構２４を用いることが可能である（図９参照）。

【0093】

外力付与機構２４は枕状熱伝導体１を吸引する複数の吸引孔２４ａ、２４ａ、・・・を有する固定ベース又は可動ベースである。従って、外力付与機構２４は上方から保持機構２１によって吸引されて保持され下方から外力付与機構２３によって吸引される。

【0094】

枕状熱伝導体１は、例えば、保持機構２１によって吊り下げられた状態で保持される。枕状熱伝導体１が保持機構２１によって保持された状態において、枕状熱伝導体１は吸引孔２４ａ、２４ａ、・・・を介して作用される負圧により外力付与機構２４によって下方から吸引され、枕状熱伝導体１には外力付与機構２４から吸引による引張力である外力が付与される。熱伝導性微粉末３は外力付与機構２４から付与された外力によりフィルム２の内部において撹拌され、凝集状態が解消されて流動性が復元される。従って、熱伝導性微粉末３がガスの対流によってフィルム２の内部において流動可能な状態にされ、枕状熱伝導体１が再度使用可能にされる。

【0095】

尚、外力付与機構２４が可動ベースである場合には、外力付与機構２４が前後左右に移動されるため、熱伝導性微粉末３が外力付与機構２４によってフィルム２の内部において一層撹拌され易くなり、熱伝導性微粉末３の凝集状態の解消が促進されて流動性の復元までの時間を短縮化することが可能になる。

【0096】

<その他>
フィルム２の外周部４には通気孔４ａ、４ａ、・・・が形成されていてもよい（図１０参照）。通気孔４ａは熱伝導性微粉末３の大きさよりも小さくされている。従って、通気孔４ａからはフィルム２に封入された熱伝導性微粉末３は放出されずフィルム２に封入されたガスが放出可能にされている。

【0097】

フィルム２の外周部４に通気孔４ａ、４ａ、・・・が形成されている場合には、枕状熱伝導体１が加圧されたときにガスの一部が通気孔４ａ、４ａ、・・・から押し出されてフィルム２の外部に放出される。ガスの通気孔４ａからの放出は、フィルム２の内圧とフィルム２の外部の圧力が平衡状態にされると停止される。

【0098】

このように枕状熱伝導体１においてガスの一部が通気孔４ａ、４ａ、・・・からフィルム２の外部に放出される場合には、ガスによりフィルム２に過度の内圧が付与されることがなく、フィルム２が接している各部材の形状に倣い易くなりフィルム２と各部材の間に隙間が生じ難くなる。従って、フィルム２の各部材に対する高い密着性を確保することができる。

【0099】

但し、フィルム２に通気孔４ａが形成された場合には、ガスの一部が通気孔４ａからフィルム２の外部に放出されるため、フィルム２の内圧が低くなり枕状熱伝導体１の使用が一度の使用に限られる可能性があるが、フィルム２に通気孔４ａが形成されていない場合には枕状熱伝導体１を繰り返し使用することが可能になる。従って、通気孔４ａが形成されていないフィルム２を使用することにより、枕状熱伝導体１を繰り返し使用してコストの低減を図ることが可能になる。

【符号の説明】

【0100】

１ 枕状熱伝導体
２ フィルム
３ 熱伝導性微粉末
４ａ 通気孔
５ ヒートスプレッダー（第１の部材）
６ 電子部品（第２の部材）
９ 発光素子（第１の部材）
１０ 放熱体（第２の部材）
１６ 電子回路筐体（第１の部材）
１７ ヒートシンク（第２の部材）
２０ 再生装置
２１ 保持機構
２２ 外力付与機構
２３ 外力付与機構
２４ 外力付与機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】