放熱膜
【課題】熱の移動を好適に促進することのできる放熱膜を提供する。
【解決手段】放熱膜３は、基板上面４ｃと、これに対向するデバイス下面２ｃとの間に介設される基材３ａと、基材３ａの内部に添加される添加材３ｂとを有している。また、添加材３ｂは基材３ａよりも高い熱伝導率を有している。添加材３ｂは略粒状をなすものであり、添加材３ｂの直径ｄＢは基材３ａの厚さｄＡ以上とされている。すなわち、添加材３ｂの一端が基板上面４ｃに接触するとともに他端がデバイス下面２ｃに接触するものとしている。
【解決手段】放熱膜３は、基板上面４ｃと、これに対向するデバイス下面２ｃとの間に介設される基材３ａと、基材３ａの内部に添加される添加材３ｂとを有している。また、添加材３ｂは基材３ａよりも高い熱伝導率を有している。添加材３ｂは略粒状をなすものであり、添加材３ｂの直径ｄＢは基材３ａの厚さｄＡ以上とされている。すなわち、添加材３ｂの一端が基板上面４ｃに接触するとともに他端がデバイス下面２ｃに接触するものとしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体表面上に形成される基材と、基材の内部に添加される添加材とを有する放熱膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子部品の分野においては、半導体素子からなる電子部品の温度が過度に上昇することを抑制するために、発熱体である電子部品と放熱器との間に放熱膜を設けることで、発生した熱を効果的に放熱器に移動させて電子部品の過度の温度上昇を抑制するようにしている。
【０００３】
従来、こうした放熱膜としては、例えば絶縁性を有する基材（例えば樹脂材料）に対してこれよりも熱伝導率の高い添加材（例えばセラミック材料）を添加したものが周知である（特許文献１参照）。一般に、樹脂材料の熱伝導率は低い。このため、上記のように、基材である樹脂材料に対して高熱伝導率を有する添加材を添加することで放熱膜全体としての放熱性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２―１７６１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、こうした従来の放熱膜においては、添加材の粒径が放熱膜の厚さよりも極めて小さい（特許文献１の図１参照）。このため、熱伝導率の高い添加材が添加されることによってある程度は放熱膜全体としての放熱性が高められるものの、膜厚方向に熱が移動する際に低熱伝導率の基材と高熱伝導率の添加材とを交互に通過する構造となっていることから、放熱膜全体としての放熱性を更に向上させようとすると自ずと限界が生じる。
【０００６】
尚、こうした問題は、電子部品の分野において用いられる放熱膜に限定されるものではなく、機械部品の分野において用いられる放熱膜においても概ね共通して生じ得る。また、こうした問題は、互いに対向する２つの固体表面の間に介設されるものに限定されるものではない。すなわち、少なくとも１つの固体表面上に形成される基材と、基材の内部に添加される添加材とを有する放熱膜であれば概ね共通して生じ得るものである。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱の移動を好適に促進することのできる放熱膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、固体表面上に形成される基材と、前記基材の内部に添加される添加材とを有する放熱膜であって、前記添加材は前記基材よりも高い熱伝導率を有するものとされ、その一端が前記固体表面に接触するとともに他端が前記基材の表面から露出してなることをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、固体表面上に形成される基材によって、添加材が固体表面上に保持される。また、固体表面と基材の表面に存在する他の固体、液体、或いは気体との間での熱の伝達が、基材よりも高い熱伝導率を有する添加材によって直接的に行なわれるようになる。従って、熱の移動を好適に促進することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放熱膜において、前記固体表面を第１の固体表面とするとき、前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に接触するとともに他端が前記第２の固体表面に接触してなることをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、第１の固体表面と第２の固体表面との間での熱の伝達が、基材よりも高い熱伝導率を有する添加材によって直接的に行なわれるようになる。従って、第１の固体表面と第２の固体表面との間での熱の移動を好適に促進することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の放熱膜において、前記添加材は略粒状をなすものであり、前記添加材の直径は前記基材の厚さ以上とされてなることをその要旨としている。
【００１３】
添加材が略粒状をなすものにあっては、上記構成のように、添加材の直径を基材の厚さ以上とすれば、添加材の一端が固体表面に接触するとともに他端が基材の表面から露出してなるといった請求項１に係る発明を容易に具現化することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の放熱膜において、前記固体表面を第１の固体表面とするとき、前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、前記添加材は前記第１の固体表面及び第２の固体表面の少なくとも一方よりも高い硬度を有するものとされ、前記第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重が作用している状態において、前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に圧接するとともに他端が前記第２の固体表面に圧接してなることをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、添加材は第１の固体表面及び第２の固体表面の少なくとも一方よりも硬度が高いため、第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重を作用させて放熱膜が使用される場合には、添加材よりも硬度の低い第１の固体表面或いは第２の固体表面に添加材が食い込むこととなる。これにより、第１の固体表面或いは第２の固体表面と添加材との接触面積を好適に確保することができる。従って、第１の固体表面と第２の固体表面との間での熱の移動を好適に促進することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項５に記載の発明によるように、前記添加材はダイヤモンドからなるといった態様をもって具体化することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の放熱膜において、前記添加材は導体とされてなることをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、固体表面と基材の表面に存在する他の固体、液体、或いは気体との間での熱の伝達を促進しつつ、これらの間での電気の電導についてもこれを促進することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の放熱膜において、前記固体表面を第１の固体表面とするとき、前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、前記添加材は前記第１の固体表面及び第２の固体表面よりも低い硬度を有するものとされ、前記第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重が作用している状態において、前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に圧接するとともに他端が前記第２の固体表面に圧接してなることをその要旨としている。
【００１９】
同構成によれば、添加材は第１の固体表面及び第２の固体表面の双方よりも硬度が低いため、第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重を作用させて放熱膜が使用される場合には、圧縮加重が作用することで添加材が優先的に変形する。これにより、添加材の一端が第１の固体表面に圧接するとともに他端が第２の固体表面に圧接するといった状態を第１の固体表面及び第２の固体表面を変形させることなく容易に実現することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の放熱膜において、前記基材は樹脂からなることをその要旨としている。
同構成によれば、基材によって添加材を固体表面上に好適に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態における放熱膜が適用されるパワーモジュールの正面構造を示した正面図。
【図２】同実施形態における放熱膜を中心とした断面構造を模式的に示した断面図。
【図３】本発明の第２実施形態における放熱膜が適用されるガスケットを中心とした断面構造を模式的に示した断面図。
【図４】同実施形態における放熱膜を中心とした断面構造を模式的に示した断面図。
【図５】同実施形態の変形例における放熱膜を中心とした断面構造を模式的に示した断面図であって、放熱膜に圧縮加重が作用していない状態を示した図。
【図６】同変形例における放熱膜を中心とした断面構造を模式的に示した断面図であって、放熱膜に圧縮加重が作用している状態を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図１及び図２を参照して、本発明に係る放熱膜をパワーモジュール１に用いられる放熱膜３として具体化した第１実施形態について詳細に説明する。
図１に、本実施形態のパワーモジュール１の正面構造を示す。
【００２３】
図１に示すように、パワーモジュール１は、アルミニウム製の基板４と、この基板４の上面に接合される放熱膜３と、この放熱膜３の上面に接合されるとともに複数の半導体素子２ａからなるパワーデバイス２を備えている。
【００２４】
また、基板４の下面には放熱用のフィン５が設けられている。
ここで、図２を参照して、放熱膜３の構造について説明する。
図２に、放熱膜３を中心とした断面構造を模式的に示す。
【００２５】
図２に示すように、放熱膜３は、基板上面４ｃと、これに対向するデバイス下面２ｃとの間に介設される基材３ａと、基材３ａの内部に添加される添加材３ｂとを有している。
本実施形態では、基材３ａとしてシリコン樹脂を用いている。また、添加材３ｂとして略粒状をなすダイヤモンドを用いている。すなわち、添加材３ｂは基材３ａよりも高い熱伝導率を有している。ちなみに、本実施形態では、ペースト状態であるときの基材３ａに対して重量比で５％の添加材３ｂを添加している。
【００２６】
ここで、添加材３ｂの直径ｄＢは２５〜３０μｍとされ、基材３ａの厚さｄＡは２５μｍとされている。すなわち、添加材３ｂの直径ｄＢは基材３ａの厚さｄＡ以上とされている（ｄＢ≧ｄＡ）。具体的には、添加材３ｂの直径ｄＢは基材３ａの厚さｄＡの１．０〜１．２倍とされている。ダイヤモンドである添加材３ｂは金属である基板４やパワーデバイス２よりも硬度が高い。このため、パワーモジュール１の製造時に基板４とパワーデバイス２との間に圧縮荷重がかけられることによって基板上面４ｃ及びデバイス下面２ｃに添加材３ｂの端部が食い込み、これらの面４ｃ，２ｃと添加材３ｂとの接触面積が大きく確保される。すなわち、添加材３ｂはその一端が基板上面４ｃに圧接するとともに他端がデバイス下面２ｃに圧接することとなる。
【００２７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、デバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の伝達が、極めて高熱伝導率を有する添加材３ｂ（ダイヤモンド）によって直接的に行なわれるようになる。このため、放熱膜３の熱抵抗は、２．７×１０＾（−６）（ｍ＾（２）・Ｋ／Ｗ）（「＾（）」はべき乗を表す）となり、これは、窒化シリコンからなるセラミック板と、同セラミック板の両面に塗布されるグリスとによって構成される従来一般の放熱板の熱抵抗（２．６×１０＾（−５）（ｍ＾（２）・Ｋ／Ｗ））の約１０分の１の大きさとなる。従って、こうした放熱膜３によってデバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の移動が促進されるようになる。
【００２８】
以上説明した本実施形態に係る放熱膜によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）放熱膜３は、基板上面４ｃと、これに対向するデバイス下面２ｃとの間に介設される基材３ａと、基材３ａの内部に添加される添加材３ｂとを有している。また、添加材３ｂは基材３ａよりも高い熱伝導率を有している。添加材３ｂは略粒状をなすものであり、添加材３ｂの直径ｄＢは基材３ａの厚さｄＡ以上とされている。すなわち、添加材３ｂの一端が基板上面４ｃに接触するとともに他端がデバイス下面２ｃに接触するものとしている。
【００２９】
こうした構成によれば、基板上面４ｃとデバイス下面２ｃとの間に形成される基材３ａによって、添加材３ｂがこれら基板上面４ｃとデバイス下面２ｃとの間に保持される。また、デバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の伝達が、基材３ａよりも高い熱伝導率を有する添加材３ｂによって直接的に行なわれるようになる。このため、デバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の移動を好適に促進することができる。従って、こうした熱の移動の促進を通じて、デバイス下面２ｃ側からの放熱性を的確に向上させることができる。
【００３０】
（２）添加材３ｂは基板上面４ｃ及びデバイス下面２ｃよりも高い硬度を有するものとされ、基板上面４ｃとデバイス下面２ｃとの間に圧縮加重が作用している状態において、添加材３ｂはその一端が基板上面４ｃに圧接するとともに他端がデバイス下面２ｃに圧接している。
【００３１】
こうした構成によれば、基板上面４ｃ及びデバイス下面２ｃとの接触面積を好適に確保することができる。従って、デバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の移動を好適に促進することができる。
【００３２】
（３）添加材３ｂはダイヤモンドとされている。こうした構成によれば、デバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の伝達を飛躍的に促進しつつも、これらの間での電気の電導についてはこれを確実に阻止することができる。
【００３３】
（４）基材３ａはシリコン樹脂とされている。こうした構成によれば、基材３ａによって添加材３ｂをデバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間に好適に保持することができる。
以下、図３及び図４を参照して、本発明に係る放熱膜をガスケット１３の表面に形成される放熱膜１５，１６として具体化した第２実施形態について詳細に説明する。
【００３４】
図３に、本実施形態のガスケット１３を中心とした断面構造を模式的に示す。
図３に示すように、ガスケット１３は第１フランジ１１の下面と第２フランジ１２の上面との間に介設されている。
【００３５】
ガスケット１３は、ステンレス鋼製の基板１４と、この基板１４の上面１４ａに接合される放熱膜１５と、この基板１４の下面１４ｂに接合される放熱膜１６とを備えている。ちなみに、使用環境において第１フランジ１１は第２フランジ１２よりも高温となるものである。
【００３６】
ここで、図４を参照して、放熱膜１５，１６の構造について説明する。尚、放熱膜１５，１６は互いに同一の構造を有しているため、以降においては、放熱膜１５の説明をすることで放熱膜１６の説明を割愛する。
【００３７】
図４に、放熱膜１５を中心とした断面構造を模式的に示す。
図４に示すように、放熱膜１５は、基板１４の上面１４ａと、これに対向する第１フランジ１１の下面１１ａとの間に介設される基材１５ａと、基材１５ａの内部に添加される添加材１５ｂとを有している。
【００３８】
本実施形態では、基材１５ａとしてニトリルゴムを用いている。また、添加材１５ｂとして略粒状をなすダイヤモンドを用いている。従って、添加材１５ｂは基材１５ａよりも高い熱伝導率を有している。ちなみに、本実施形態では、ペースト状態であるときの基材１５ａに対して重量比で５％の添加材１５ｂを添加している。
【００３９】
ここで、添加材１５ｂの直径ｄＢ２は２５〜３０μｍとされ、基材１５ａの厚さｄＡ２は２５μｍとされている。すなわち、添加材１５ｂの直径ｄＢ２は基材１５ａの厚さｄＡ２以上とされている（ｄＢ２≧ｄＡ２）。具体的には、添加材１５ｂの直径ｄＢ２は基材１５ａの厚さｄＡ２の１．０〜１．２倍までとされている。ダイヤモンドである添加材１５ｂはステンレス鋼である基板１４やアルミニウム合金である第１フランジ１１よりも硬度が高い。このため、第１フランジ１１及び第２フランジ１２を互いに締結することに伴って基板１４と第１フランジ１１との間に圧縮荷重がかけられると、基板１４の上面１４ａと、第１フランジ１１の下面１１ａとに添加材１５ｂの端部が食い込み、これらの面１４ａ，１１ａと添加材１５ｂとの接触面積が大きく確保される。すなわち、添加材１５ｂはその一端が基板１４の上面１４ａに圧接するとともに他端が第１フランジ１１の下面１１ａに圧接することとなる。
【００４０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、第１フランジ１１の下面１１ａとガスケット１３の基板１４の上面１４ａとの間での熱の伝達が極めて高熱伝導率を有する添加材１５ｂ（ダイヤモンド）によって直接的に行なわれるようになる。また、詳しい説明は割愛したが、基板１４の下面１４ｂと第２フランジ１２の上面との間での熱の伝達が、同様にして添加材（ダイヤモンド）（図示略）によって直接的に行なわれるようになる。このため、本実施形態のガスケット１３によれば、基板（ステンレス鋼製）の両面に単にニトリルゴムからなる放熱膜を形成した従来のガスケットに比べて、放熱性が２倍以上に高められる。従って、こうしたガスケット１３によって高温側の第１フランジ１１と低温側の第２フランジ１２との間での熱の移動が促進されるようになる。
【００４１】
以上説明した本実施形態に係る放熱膜によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（５）放熱膜１５は、ガスケット１３の基板１４の上面１４ａと、これに対向する第１フランジ１１の下面１１ａとの間に介設される基材１５ａと、基材１５ａの内部に添加される添加材１５ｂとを有している。また、添加材１５ｂは基材１５ａよりも高い熱伝導率を有している。添加材１５ｂは略粒状をなすものであり、添加材１５ｂの直径ｄＢ２は基材１５ａの厚さｄＡ２以上とされている。すなわち、添加材１５ｂの一端が基板１４の上面１４ａに接触するとともに他端が第１フランジ１１の下面１１ａに接触するものとしている。
【００４２】
こうした構成によれば、基板１４の上面１４ａと第１フランジ１１の下面１１ａとの間に形成される基材１５ａによって、添加材１５ｂがこれら上面１４ａと下面１１ａとの間に保持される。また、第１フランジ１１の下面１１ａと基板１４の上面１４ａとの間での熱の伝達が、基材１５ａよりも高い熱伝導率を有する添加材１５ｂによって直接的に行なわれるようになる。このため、これら下面１１ａと上面１４ａとの間での熱の移動を好適に促進することができる。従って、こうした熱の移動の促進を通じて、高温側の第１フランジ１１から低温側の第２フランジ１２への放熱性をガスケット１３を通じて的確に向上させることができる。
【００４３】
（６）添加材１５ｂは基板１４の上面１４ａ及び第１フランジ１１の下面１１ａよりも高い硬度を有するものとされる。また、第１フランジ１１と第２フランジ１２との間に圧縮加重が作用している状態、すなわち基板１４と第１フランジ１１との間に圧縮加重が作用している状態において、添加材１５ｂはその一端が基板１４の上面１４ａに圧接するとともに他端が第１フランジ１１の下面１１ａに圧接している。
【００４４】
こうした構成によれば、基板１４の上面１４ａ及び第１フランジ１１の下面１１ａとの接触面積を好適に確保することができる。従って、第１フランジ１１の下面１１ａと基板１４の上面１４ａとの間での熱の移動を好適に促進することができ、ひいては第１フランジ１１と第２フランジ１２との間での熱の移動を促進することができる。
【００４５】
（７）添加材１５ｂはダイヤモンドとされている。こうした構成によれば、第１フランジ１１の下面１１ａとガスケット１３の基板１４の上面１４ａとの間での熱の伝達を飛躍的に促進することができ、ひいては第１フランジ１１と第２フランジ１２との間での熱の移動を促進することができる。
【００４６】
（８）基材１５ａはニトリルゴムとされている。こうした構成によれば、基材１５ａによって添加材１５ｂをガスケット１３の基板１４の上面１４ａと第１フランジ１１の下面１１ａとの間に好適に保持することができる。
【００４７】
尚、本発明に係る放熱膜は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記各実施形態における添加材３ｂ，１５ｂの添加量や、粒径、或いは放熱膜３，１５，１６の膜厚は一例に過ぎない。従って、本発明の適用対象に応じてこれらのパラメータを適宜変更することができる。
【００４８】
・上記第２実施形態では、ニトリルゴムからなる基材１５ａを採用したが、これに代えて、他の樹脂材料を採用してもよい。また、こうした基材は樹脂に限定されるものではなく、例えばニッケル等の金属材料であってもよい。ちなみに、基材をニッケルからなるものとした場合には、基材自体の熱伝導率がニトリルゴムに比べて高くなる。このため、添加材１５ｂの作用に加えて基材自体を通じて熱の移動が促進されるようになるため、基板（ステンレス鋼製）の両面に単にニトリルゴムからなる放熱膜を形成した従来のガスケットに比べて、放熱性が３倍以上に高められる。
【００４９】
・上記第２実施形態では、ダイヤモンドの添加材１５ｂを採用したが、本発明に係る添加材はダイヤモンドのように極めて硬度の高いものに限定されるものではない。他に例えば、添加材として比較的柔らかい金属、例えば純銅やアルミニウムを採用することもできる。図５に示すように、放熱膜２５に対して圧縮加重が作用していないときに、基材２５ａ（例えばニトリルゴム）の厚さｄＡ３は添加材２５ｂの直径ｄＢ３よりも大きい（ｄＡ３＞ｄＢ３）。一方、添加材２５ｂを構成する純銅は基板１４及び第１フランジ１１を構成するステンレス鋼やアルミニウム合金よりも硬度が低いため、放熱膜２５に対して膜厚方向に対して圧縮加重が作用することで、図６に示すように、添加材２５ｂが他に優先して塑性変形する。このため、添加材２５ｂの直径ｄＢ４は基材２５ａの厚さｄＡ４と同一となる（ｄＢ４＝ｄＡ４）。これにより、添加材２５ｂの一端が基板１４の上面１４ａに圧接するとともに他端が第１フランジ１１の下面１１ａに圧接するといった状態をこれら上面１４ａ及び下面１１ａを変形させることなく容易に実現することができる。
【００５０】
・また、上記第２実施形態及びその変形の添加材１５ｂ，２５ｂに代えて、導体である炭素の同素体を採用してもよい。例えば、グラファイト、カーボンナノチューブ、或いはフラーレンの少なくとも一つを採用すればよい。例えばカーボンナノチューブは管状なすものであることから、その長手方向の一端が第１フランジ１１の下面１１ａに接触するとともに他端が基板１４の上面１４ａに接触するように配置すればよい。
【００５１】
・上記第２実施形態では、本発明をガスケット１３に設けられる放熱膜１５，１６として具体化した。また、上記第１実施形態では、本発明をパワーデバイス２に設けられる放熱膜３として具体化した。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではなく、他の電子部品（例えばバッテリ等）や他の機械部品の放熱膜として具現化することもできる。
【００５２】
・上記各実施形態及びその変形例では、放熱膜が互いに対向する第１の固体表面と第２の固体表面との間に介設されるものについて例示した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。他に例えば、冷却水を流通させて熱交換を行なうラジエータの内面上或いは外面上に放熱膜を設けることもできる。すなわち、本発明に係る放熱膜の表面は第２の固体表面に接触するものに限定されず、液体、或いは気体に触れるものであってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１…パワーモジュール、２…パワーデバイス、２ａ…半導体素子、２ｃ…デバイス下面（第２の表面）、３…放熱膜、３ａ…基材、３ｂ…添加材、４…基板、４ｃ…基板上面（第１の表面）、５…フィン、１１…第１フランジ、１１ａ…下面、１２…第２フランジ、１３…ガスケット、１４…基板、１４ａ…上面、１４ｂ…下面、１５，１６…放熱膜、１５ａ…基材、１５ｂ…添加材。２５…放熱膜、２５ａ…基材、２５ｂ…添加材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体表面上に形成される基材と、基材の内部に添加される添加材とを有する放熱膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子部品の分野においては、半導体素子からなる電子部品の温度が過度に上昇することを抑制するために、発熱体である電子部品と放熱器との間に放熱膜を設けることで、発生した熱を効果的に放熱器に移動させて電子部品の過度の温度上昇を抑制するようにしている。
【０００３】
従来、こうした放熱膜としては、例えば絶縁性を有する基材（例えば樹脂材料）に対してこれよりも熱伝導率の高い添加材（例えばセラミック材料）を添加したものが周知である（特許文献１参照）。一般に、樹脂材料の熱伝導率は低い。このため、上記のように、基材である樹脂材料に対して高熱伝導率を有する添加材を添加することで放熱膜全体としての放熱性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２―１７６１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、こうした従来の放熱膜においては、添加材の粒径が放熱膜の厚さよりも極めて小さい（特許文献１の図１参照）。このため、熱伝導率の高い添加材が添加されることによってある程度は放熱膜全体としての放熱性が高められるものの、膜厚方向に熱が移動する際に低熱伝導率の基材と高熱伝導率の添加材とを交互に通過する構造となっていることから、放熱膜全体としての放熱性を更に向上させようとすると自ずと限界が生じる。
【０００６】
尚、こうした問題は、電子部品の分野において用いられる放熱膜に限定されるものではなく、機械部品の分野において用いられる放熱膜においても概ね共通して生じ得る。また、こうした問題は、互いに対向する２つの固体表面の間に介設されるものに限定されるものではない。すなわち、少なくとも１つの固体表面上に形成される基材と、基材の内部に添加される添加材とを有する放熱膜であれば概ね共通して生じ得るものである。
【０００７】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱の移動を好適に促進することのできる放熱膜を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、固体表面上に形成される基材と、前記基材の内部に添加される添加材とを有する放熱膜であって、前記添加材は前記基材よりも高い熱伝導率を有するものとされ、その一端が前記固体表面に接触するとともに他端が前記基材の表面から露出してなることをその要旨としている。
【０００９】
同構成によれば、固体表面上に形成される基材によって、添加材が固体表面上に保持される。また、固体表面と基材の表面に存在する他の固体、液体、或いは気体との間での熱の伝達が、基材よりも高い熱伝導率を有する添加材によって直接的に行なわれるようになる。従って、熱の移動を好適に促進することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の放熱膜において、前記固体表面を第１の固体表面とするとき、前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に接触するとともに他端が前記第２の固体表面に接触してなることをその要旨としている。
【００１１】
同構成によれば、第１の固体表面と第２の固体表面との間での熱の伝達が、基材よりも高い熱伝導率を有する添加材によって直接的に行なわれるようになる。従って、第１の固体表面と第２の固体表面との間での熱の移動を好適に促進することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の放熱膜において、前記添加材は略粒状をなすものであり、前記添加材の直径は前記基材の厚さ以上とされてなることをその要旨としている。
【００１３】
添加材が略粒状をなすものにあっては、上記構成のように、添加材の直径を基材の厚さ以上とすれば、添加材の一端が固体表面に接触するとともに他端が基材の表面から露出してなるといった請求項１に係る発明を容易に具現化することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の放熱膜において、前記固体表面を第１の固体表面とするとき、前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、前記添加材は前記第１の固体表面及び第２の固体表面の少なくとも一方よりも高い硬度を有するものとされ、前記第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重が作用している状態において、前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に圧接するとともに他端が前記第２の固体表面に圧接してなることをその要旨としている。
【００１５】
同構成によれば、添加材は第１の固体表面及び第２の固体表面の少なくとも一方よりも硬度が高いため、第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重を作用させて放熱膜が使用される場合には、添加材よりも硬度の低い第１の固体表面或いは第２の固体表面に添加材が食い込むこととなる。これにより、第１の固体表面或いは第２の固体表面と添加材との接触面積を好適に確保することができる。従って、第１の固体表面と第２の固体表面との間での熱の移動を好適に促進することができる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項５に記載の発明によるように、前記添加材はダイヤモンドからなるといった態様をもって具体化することができる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の放熱膜において、前記添加材は導体とされてなることをその要旨としている。
【００１７】
同構成によれば、固体表面と基材の表面に存在する他の固体、液体、或いは気体との間での熱の伝達を促進しつつ、これらの間での電気の電導についてもこれを促進することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の放熱膜において、前記固体表面を第１の固体表面とするとき、前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、前記添加材は前記第１の固体表面及び第２の固体表面よりも低い硬度を有するものとされ、前記第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重が作用している状態において、前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に圧接するとともに他端が前記第２の固体表面に圧接してなることをその要旨としている。
【００１９】
同構成によれば、添加材は第１の固体表面及び第２の固体表面の双方よりも硬度が低いため、第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重を作用させて放熱膜が使用される場合には、圧縮加重が作用することで添加材が優先的に変形する。これにより、添加材の一端が第１の固体表面に圧接するとともに他端が第２の固体表面に圧接するといった状態を第１の固体表面及び第２の固体表面を変形させることなく容易に実現することができる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の放熱膜において、前記基材は樹脂からなることをその要旨としている。
同構成によれば、基材によって添加材を固体表面上に好適に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態における放熱膜が適用されるパワーモジュールの正面構造を示した正面図。
【図２】同実施形態における放熱膜を中心とした断面構造を模式的に示した断面図。
【図３】本発明の第２実施形態における放熱膜が適用されるガスケットを中心とした断面構造を模式的に示した断面図。
【図４】同実施形態における放熱膜を中心とした断面構造を模式的に示した断面図。
【図５】同実施形態の変形例における放熱膜を中心とした断面構造を模式的に示した断面図であって、放熱膜に圧縮加重が作用していない状態を示した図。
【図６】同変形例における放熱膜を中心とした断面構造を模式的に示した断面図であって、放熱膜に圧縮加重が作用している状態を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図１及び図２を参照して、本発明に係る放熱膜をパワーモジュール１に用いられる放熱膜３として具体化した第１実施形態について詳細に説明する。
図１に、本実施形態のパワーモジュール１の正面構造を示す。
【００２３】
図１に示すように、パワーモジュール１は、アルミニウム製の基板４と、この基板４の上面に接合される放熱膜３と、この放熱膜３の上面に接合されるとともに複数の半導体素子２ａからなるパワーデバイス２を備えている。
【００２４】
また、基板４の下面には放熱用のフィン５が設けられている。
ここで、図２を参照して、放熱膜３の構造について説明する。
図２に、放熱膜３を中心とした断面構造を模式的に示す。
【００２５】
図２に示すように、放熱膜３は、基板上面４ｃと、これに対向するデバイス下面２ｃとの間に介設される基材３ａと、基材３ａの内部に添加される添加材３ｂとを有している。
本実施形態では、基材３ａとしてシリコン樹脂を用いている。また、添加材３ｂとして略粒状をなすダイヤモンドを用いている。すなわち、添加材３ｂは基材３ａよりも高い熱伝導率を有している。ちなみに、本実施形態では、ペースト状態であるときの基材３ａに対して重量比で５％の添加材３ｂを添加している。
【００２６】
ここで、添加材３ｂの直径ｄＢは２５〜３０μｍとされ、基材３ａの厚さｄＡは２５μｍとされている。すなわち、添加材３ｂの直径ｄＢは基材３ａの厚さｄＡ以上とされている（ｄＢ≧ｄＡ）。具体的には、添加材３ｂの直径ｄＢは基材３ａの厚さｄＡの１．０〜１．２倍とされている。ダイヤモンドである添加材３ｂは金属である基板４やパワーデバイス２よりも硬度が高い。このため、パワーモジュール１の製造時に基板４とパワーデバイス２との間に圧縮荷重がかけられることによって基板上面４ｃ及びデバイス下面２ｃに添加材３ｂの端部が食い込み、これらの面４ｃ，２ｃと添加材３ｂとの接触面積が大きく確保される。すなわち、添加材３ｂはその一端が基板上面４ｃに圧接するとともに他端がデバイス下面２ｃに圧接することとなる。
【００２７】
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、デバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の伝達が、極めて高熱伝導率を有する添加材３ｂ（ダイヤモンド）によって直接的に行なわれるようになる。このため、放熱膜３の熱抵抗は、２．７×１０＾（−６）（ｍ＾（２）・Ｋ／Ｗ）（「＾（）」はべき乗を表す）となり、これは、窒化シリコンからなるセラミック板と、同セラミック板の両面に塗布されるグリスとによって構成される従来一般の放熱板の熱抵抗（２．６×１０＾（−５）（ｍ＾（２）・Ｋ／Ｗ））の約１０分の１の大きさとなる。従って、こうした放熱膜３によってデバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の移動が促進されるようになる。
【００２８】
以上説明した本実施形態に係る放熱膜によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）放熱膜３は、基板上面４ｃと、これに対向するデバイス下面２ｃとの間に介設される基材３ａと、基材３ａの内部に添加される添加材３ｂとを有している。また、添加材３ｂは基材３ａよりも高い熱伝導率を有している。添加材３ｂは略粒状をなすものであり、添加材３ｂの直径ｄＢは基材３ａの厚さｄＡ以上とされている。すなわち、添加材３ｂの一端が基板上面４ｃに接触するとともに他端がデバイス下面２ｃに接触するものとしている。
【００２９】
こうした構成によれば、基板上面４ｃとデバイス下面２ｃとの間に形成される基材３ａによって、添加材３ｂがこれら基板上面４ｃとデバイス下面２ｃとの間に保持される。また、デバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の伝達が、基材３ａよりも高い熱伝導率を有する添加材３ｂによって直接的に行なわれるようになる。このため、デバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の移動を好適に促進することができる。従って、こうした熱の移動の促進を通じて、デバイス下面２ｃ側からの放熱性を的確に向上させることができる。
【００３０】
（２）添加材３ｂは基板上面４ｃ及びデバイス下面２ｃよりも高い硬度を有するものとされ、基板上面４ｃとデバイス下面２ｃとの間に圧縮加重が作用している状態において、添加材３ｂはその一端が基板上面４ｃに圧接するとともに他端がデバイス下面２ｃに圧接している。
【００３１】
こうした構成によれば、基板上面４ｃ及びデバイス下面２ｃとの接触面積を好適に確保することができる。従って、デバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の移動を好適に促進することができる。
【００３２】
（３）添加材３ｂはダイヤモンドとされている。こうした構成によれば、デバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間での熱の伝達を飛躍的に促進しつつも、これらの間での電気の電導についてはこれを確実に阻止することができる。
【００３３】
（４）基材３ａはシリコン樹脂とされている。こうした構成によれば、基材３ａによって添加材３ｂをデバイス下面２ｃと基板上面４ｃとの間に好適に保持することができる。
以下、図３及び図４を参照して、本発明に係る放熱膜をガスケット１３の表面に形成される放熱膜１５，１６として具体化した第２実施形態について詳細に説明する。
【００３４】
図３に、本実施形態のガスケット１３を中心とした断面構造を模式的に示す。
図３に示すように、ガスケット１３は第１フランジ１１の下面と第２フランジ１２の上面との間に介設されている。
【００３５】
ガスケット１３は、ステンレス鋼製の基板１４と、この基板１４の上面１４ａに接合される放熱膜１５と、この基板１４の下面１４ｂに接合される放熱膜１６とを備えている。ちなみに、使用環境において第１フランジ１１は第２フランジ１２よりも高温となるものである。
【００３６】
ここで、図４を参照して、放熱膜１５，１６の構造について説明する。尚、放熱膜１５，１６は互いに同一の構造を有しているため、以降においては、放熱膜１５の説明をすることで放熱膜１６の説明を割愛する。
【００３７】
図４に、放熱膜１５を中心とした断面構造を模式的に示す。
図４に示すように、放熱膜１５は、基板１４の上面１４ａと、これに対向する第１フランジ１１の下面１１ａとの間に介設される基材１５ａと、基材１５ａの内部に添加される添加材１５ｂとを有している。
【００３８】
本実施形態では、基材１５ａとしてニトリルゴムを用いている。また、添加材１５ｂとして略粒状をなすダイヤモンドを用いている。従って、添加材１５ｂは基材１５ａよりも高い熱伝導率を有している。ちなみに、本実施形態では、ペースト状態であるときの基材１５ａに対して重量比で５％の添加材１５ｂを添加している。
【００３９】
ここで、添加材１５ｂの直径ｄＢ２は２５〜３０μｍとされ、基材１５ａの厚さｄＡ２は２５μｍとされている。すなわち、添加材１５ｂの直径ｄＢ２は基材１５ａの厚さｄＡ２以上とされている（ｄＢ２≧ｄＡ２）。具体的には、添加材１５ｂの直径ｄＢ２は基材１５ａの厚さｄＡ２の１．０〜１．２倍までとされている。ダイヤモンドである添加材１５ｂはステンレス鋼である基板１４やアルミニウム合金である第１フランジ１１よりも硬度が高い。このため、第１フランジ１１及び第２フランジ１２を互いに締結することに伴って基板１４と第１フランジ１１との間に圧縮荷重がかけられると、基板１４の上面１４ａと、第１フランジ１１の下面１１ａとに添加材１５ｂの端部が食い込み、これらの面１４ａ，１１ａと添加材１５ｂとの接触面積が大きく確保される。すなわち、添加材１５ｂはその一端が基板１４の上面１４ａに圧接するとともに他端が第１フランジ１１の下面１１ａに圧接することとなる。
【００４０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、第１フランジ１１の下面１１ａとガスケット１３の基板１４の上面１４ａとの間での熱の伝達が極めて高熱伝導率を有する添加材１５ｂ（ダイヤモンド）によって直接的に行なわれるようになる。また、詳しい説明は割愛したが、基板１４の下面１４ｂと第２フランジ１２の上面との間での熱の伝達が、同様にして添加材（ダイヤモンド）（図示略）によって直接的に行なわれるようになる。このため、本実施形態のガスケット１３によれば、基板（ステンレス鋼製）の両面に単にニトリルゴムからなる放熱膜を形成した従来のガスケットに比べて、放熱性が２倍以上に高められる。従って、こうしたガスケット１３によって高温側の第１フランジ１１と低温側の第２フランジ１２との間での熱の移動が促進されるようになる。
【００４１】
以上説明した本実施形態に係る放熱膜によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（５）放熱膜１５は、ガスケット１３の基板１４の上面１４ａと、これに対向する第１フランジ１１の下面１１ａとの間に介設される基材１５ａと、基材１５ａの内部に添加される添加材１５ｂとを有している。また、添加材１５ｂは基材１５ａよりも高い熱伝導率を有している。添加材１５ｂは略粒状をなすものであり、添加材１５ｂの直径ｄＢ２は基材１５ａの厚さｄＡ２以上とされている。すなわち、添加材１５ｂの一端が基板１４の上面１４ａに接触するとともに他端が第１フランジ１１の下面１１ａに接触するものとしている。
【００４２】
こうした構成によれば、基板１４の上面１４ａと第１フランジ１１の下面１１ａとの間に形成される基材１５ａによって、添加材１５ｂがこれら上面１４ａと下面１１ａとの間に保持される。また、第１フランジ１１の下面１１ａと基板１４の上面１４ａとの間での熱の伝達が、基材１５ａよりも高い熱伝導率を有する添加材１５ｂによって直接的に行なわれるようになる。このため、これら下面１１ａと上面１４ａとの間での熱の移動を好適に促進することができる。従って、こうした熱の移動の促進を通じて、高温側の第１フランジ１１から低温側の第２フランジ１２への放熱性をガスケット１３を通じて的確に向上させることができる。
【００４３】
（６）添加材１５ｂは基板１４の上面１４ａ及び第１フランジ１１の下面１１ａよりも高い硬度を有するものとされる。また、第１フランジ１１と第２フランジ１２との間に圧縮加重が作用している状態、すなわち基板１４と第１フランジ１１との間に圧縮加重が作用している状態において、添加材１５ｂはその一端が基板１４の上面１４ａに圧接するとともに他端が第１フランジ１１の下面１１ａに圧接している。
【００４４】
こうした構成によれば、基板１４の上面１４ａ及び第１フランジ１１の下面１１ａとの接触面積を好適に確保することができる。従って、第１フランジ１１の下面１１ａと基板１４の上面１４ａとの間での熱の移動を好適に促進することができ、ひいては第１フランジ１１と第２フランジ１２との間での熱の移動を促進することができる。
【００４５】
（７）添加材１５ｂはダイヤモンドとされている。こうした構成によれば、第１フランジ１１の下面１１ａとガスケット１３の基板１４の上面１４ａとの間での熱の伝達を飛躍的に促進することができ、ひいては第１フランジ１１と第２フランジ１２との間での熱の移動を促進することができる。
【００４６】
（８）基材１５ａはニトリルゴムとされている。こうした構成によれば、基材１５ａによって添加材１５ｂをガスケット１３の基板１４の上面１４ａと第１フランジ１１の下面１１ａとの間に好適に保持することができる。
【００４７】
尚、本発明に係る放熱膜は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記各実施形態における添加材３ｂ，１５ｂの添加量や、粒径、或いは放熱膜３，１５，１６の膜厚は一例に過ぎない。従って、本発明の適用対象に応じてこれらのパラメータを適宜変更することができる。
【００４８】
・上記第２実施形態では、ニトリルゴムからなる基材１５ａを採用したが、これに代えて、他の樹脂材料を採用してもよい。また、こうした基材は樹脂に限定されるものではなく、例えばニッケル等の金属材料であってもよい。ちなみに、基材をニッケルからなるものとした場合には、基材自体の熱伝導率がニトリルゴムに比べて高くなる。このため、添加材１５ｂの作用に加えて基材自体を通じて熱の移動が促進されるようになるため、基板（ステンレス鋼製）の両面に単にニトリルゴムからなる放熱膜を形成した従来のガスケットに比べて、放熱性が３倍以上に高められる。
【００４９】
・上記第２実施形態では、ダイヤモンドの添加材１５ｂを採用したが、本発明に係る添加材はダイヤモンドのように極めて硬度の高いものに限定されるものではない。他に例えば、添加材として比較的柔らかい金属、例えば純銅やアルミニウムを採用することもできる。図５に示すように、放熱膜２５に対して圧縮加重が作用していないときに、基材２５ａ（例えばニトリルゴム）の厚さｄＡ３は添加材２５ｂの直径ｄＢ３よりも大きい（ｄＡ３＞ｄＢ３）。一方、添加材２５ｂを構成する純銅は基板１４及び第１フランジ１１を構成するステンレス鋼やアルミニウム合金よりも硬度が低いため、放熱膜２５に対して膜厚方向に対して圧縮加重が作用することで、図６に示すように、添加材２５ｂが他に優先して塑性変形する。このため、添加材２５ｂの直径ｄＢ４は基材２５ａの厚さｄＡ４と同一となる（ｄＢ４＝ｄＡ４）。これにより、添加材２５ｂの一端が基板１４の上面１４ａに圧接するとともに他端が第１フランジ１１の下面１１ａに圧接するといった状態をこれら上面１４ａ及び下面１１ａを変形させることなく容易に実現することができる。
【００５０】
・また、上記第２実施形態及びその変形の添加材１５ｂ，２５ｂに代えて、導体である炭素の同素体を採用してもよい。例えば、グラファイト、カーボンナノチューブ、或いはフラーレンの少なくとも一つを採用すればよい。例えばカーボンナノチューブは管状なすものであることから、その長手方向の一端が第１フランジ１１の下面１１ａに接触するとともに他端が基板１４の上面１４ａに接触するように配置すればよい。
【００５１】
・上記第２実施形態では、本発明をガスケット１３に設けられる放熱膜１５，１６として具体化した。また、上記第１実施形態では、本発明をパワーデバイス２に設けられる放熱膜３として具体化した。しかしながら、本発明はこれらに限定されるものではなく、他の電子部品（例えばバッテリ等）や他の機械部品の放熱膜として具現化することもできる。
【００５２】
・上記各実施形態及びその変形例では、放熱膜が互いに対向する第１の固体表面と第２の固体表面との間に介設されるものについて例示した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。他に例えば、冷却水を流通させて熱交換を行なうラジエータの内面上或いは外面上に放熱膜を設けることもできる。すなわち、本発明に係る放熱膜の表面は第２の固体表面に接触するものに限定されず、液体、或いは気体に触れるものであってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１…パワーモジュール、２…パワーデバイス、２ａ…半導体素子、２ｃ…デバイス下面（第２の表面）、３…放熱膜、３ａ…基材、３ｂ…添加材、４…基板、４ｃ…基板上面（第１の表面）、５…フィン、１１…第１フランジ、１１ａ…下面、１２…第２フランジ、１３…ガスケット、１４…基板、１４ａ…上面、１４ｂ…下面、１５，１６…放熱膜、１５ａ…基材、１５ｂ…添加材。２５…放熱膜、２５ａ…基材、２５ｂ…添加材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体表面上に形成される基材と、前記基材の内部に添加される添加材とを有する放熱膜であって、
前記添加材は前記基材よりも高い熱伝導率を有するものとされ、その一端が前記固体表面に接触するとともに他端が前記基材の表面から露出してなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項２】
請求項１に記載の放熱膜において、
前記固体表面を第１の固体表面とするとき、
前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、
前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に接触するとともに他端が前記第２の固体表面に接触してなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の放熱膜において、
前記添加材は略粒状をなすものであり、
前記添加材の直径は前記基材の厚さ以上とされてなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の放熱膜において、
前記固体表面を第１の固体表面とするとき、
前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、
前記添加材は前記第１の固体表面及び第２の固体表面の少なくとも一方よりも高い硬度を有するものとされ、
前記第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重が作用している状態において、前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に圧接するとともに他端が前記第２の固体表面に圧接してなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項５】
請求項４に記載の放熱膜において、
前記添加材はダイヤモンドからなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項６】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の放熱膜において、
前記固体表面を第１の固体表面とするとき、
前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、
前記添加材は前記第１の固体表面及び第２の固体表面よりも低い硬度を有するものとされ、
前記第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重が作用している状態において、前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に圧接するとともに他端が前記第２の固体表面に圧接してなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の放熱膜において、
前記基材は樹脂からなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項１】
固体表面上に形成される基材と、前記基材の内部に添加される添加材とを有する放熱膜であって、
前記添加材は前記基材よりも高い熱伝導率を有するものとされ、その一端が前記固体表面に接触するとともに他端が前記基材の表面から露出してなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項２】
請求項１に記載の放熱膜において、
前記固体表面を第１の固体表面とするとき、
前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、
前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に接触するとともに他端が前記第２の固体表面に接触してなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の放熱膜において、
前記添加材は略粒状をなすものであり、
前記添加材の直径は前記基材の厚さ以上とされてなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の放熱膜において、
前記固体表面を第１の固体表面とするとき、
前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、
前記添加材は前記第１の固体表面及び第２の固体表面の少なくとも一方よりも高い硬度を有するものとされ、
前記第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重が作用している状態において、前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に圧接するとともに他端が前記第２の固体表面に圧接してなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項５】
請求項４に記載の放熱膜において、
前記添加材はダイヤモンドからなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項６】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の放熱膜において、
前記固体表面を第１の固体表面とするとき、
前記放熱膜は前記第１の固体表面と、これに対向する第２の固体表面との間に介設されるものであり、
前記添加材は前記第１の固体表面及び第２の固体表面よりも低い硬度を有するものとされ、
前記第１の固体表面と第２の固体表面との間に圧縮加重が作用している状態において、前記添加材はその一端が前記第１の固体表面に圧接するとともに他端が前記第２の固体表面に圧接してなる
ことを特徴とする放熱膜。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の放熱膜において、
前記基材は樹脂からなる
ことを特徴とする放熱膜。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３０５０８（Ｐ２０１３−３０５０８Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６３５５７（Ｐ２０１１−１６３５５７）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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