(57)【要約】【課題】熱伝導材として使用可能な低融点金属シートにおいて、液ダレを良好に防止すること。【解決手段】低融点金属シート１は、次のようなシート部３とメッシュ５とから構成されている。シート部３は、Ｂｉ−Ｓｎ−Ｉｎ系の合金（融点＝６０℃〜２６０℃）を扁平な直方体のシート状に成形したものである。メッシュ５は、モネル，銅，アルミニウム等の金属細線によって０．１ｍｍ〜５ｍｍのメッシュ幅に構成され、シート部３の内部にめり込んでいる。メッシュ５はシート部３より一回り大きく、その周囲はシート部３の周囲端面から突出している。シート部３は、上記のように低融点の合金で製造しているため、電子部品等に加熱されて融解する場合がある。しかしながら、この場合も、融解した合金はメッシュ５の網目に引っかかるため、いわゆる液ダレを良好に防止することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低融点金属をシート状に成形したシート部を備えた低融点金属シートであって、
上記シート部の周囲端面から、上記シート部よりも薄肉で全面に渡って穴を有する薄板が突設されたことを特徴とする低融点金属シート。
【請求項２】
上記低融点金属が、Ｓｎを５〜３０重量％含むＢｉ−Ｓｎ−Ｉｎ系合金であることを特徴とする請求項１記載の低融点金属シート。
【請求項３】
上記低融点金属の融点が、６０℃〜１００℃であることを特徴とする請求項１または２記載の低融点金属シート。
【請求項４】
上記薄板が、上記シート部の内部で連接した１枚の薄板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の低融点金属シート。
【請求項５】
上記薄板が、網状の構造物で、上記穴が網目であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の低融点金属シート。
【請求項６】
上記網目の幅が０．１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項５記載の低融点金属シート。
【請求項７】
上記薄板が金属製であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の低融点金属シート。
【請求項８】
上記シート部が、上記低融点金属を湯煎によって融解させてシート状に成形したものであることを特徴とする請求項３記載の低融点金属シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低融点金属をシート状に成形したシート部を備えた低融点金属シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シリコーン等の基材に熱伝導フィラーを充填し、混練・成形してなる熱伝導シートが考えられている。この種の熱伝導シートは、電気・電子装置の内部において、例えば、発熱源となる電子部品と、放熱板や筐体パネル等といったヒートシンクとなる部品（以下、単にヒートシンクという）との間に介在させるように配置して使用される。このように熱伝導シートを配置した場合、電子部品等が発生する熱をヒートシンク側へ比較的良好に逃がすことができる。このため、この種の熱伝導シートは、例えばＣＰＵの高速化等のために不可欠な素材として注目を集めている。
【０００３】
しかしながら、上記のような熱伝導シートでは、熱伝導率を向上させるために基材に多量の熱伝導フィラーを充填する必要があり、シリコーン等の有機材料を基材とした熱伝導シートには熱伝導率向上に限界があった。そこで、ヒートシンクと電子部品との間に低融点金属を配設し、これによってヒートシンク−電子部品間の熱伝導率を向上させる試みがなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２５７２９８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ヒートシンクと電子部品との間に低融点金属を挟んで使用する場合、低融点金属が融解して滴下するいわゆる液ダレが発生する可能性があった。特に、近年のパソコンでは、マザーボードを縦横どちらにでも配置できるような設計がなされており、基板が鉛直方向に配置される場合は液ダレを一層確実に防止する必要が生じる。そこで、本発明は、熱伝導材として使用可能な低融点金属シートにおいて、液ダレを良好に防止することを目的としてなされた。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達するためになされた請求項１記載の発明は、低融点金属をシート状に成形したシート部を備えた低融点金属シートであって、上記シート部の周囲端面から、上記シート部よりも薄肉で全面に渡って穴を有する薄板が突設されたことを特徴としている。
【０００７】
このように構成された本発明では、低融点金属にて構成されるシート部の周囲端面からは、そのシート部よりも薄肉で全面に渡って穴を有する薄板が突設されている。このため、シート部を構成する低融点金属が融解しても、融解した低融点金属は上記薄板の穴に引っかかり、滴下するのが防止される。従って、本発明の低融点金属シートは、良好な熱伝導率を有し、また、熱伝導材として使用した場合にも、液ダレを良好に防止することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に加え、上記低融点金属が、Ｓｎを５〜３０重量％含むＢｉ−Ｓｎ−Ｉｎ系合金であることを特徴としている。
低融点金属を上記組成で構成した場合、融点を６０℃〜１００℃に調整することが容易にでき、次のような効果が生じる。すなわち、融点が１００℃を超える場合は、ソルトバス等を使用する必要が生じるが、融点が１００℃以下であると、湯煎等によって容易に低融点金属を融解させることができ、シートを極めて容易に成形することができる。一方、融点が６０℃未満であると、電子部品とヒートシンクとの間に挟んで使用するには融点が低過ぎ、熱伝導材として充分に機能しない。本発明では、低融点金属を上記組成で構成することによって融点を６０℃〜１００℃に容易に調整することができるので、請求項１記載の発明の効果に加えて、熱伝導材として良好な機能を発揮すると共に、製造が容易であるといった効果が生じる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の構成に加え、上記低融点金属の融点が、６０℃〜１００℃であることを特徴としている。
低融点金属の融点を６０℃〜１００℃に調整する方法としては、上記組成以外にも種々の組成が考えられ、また、何らかの添加物を添加することによって上記融点に調整することも考えられる。本発明では、低融点金属の融点を６０℃〜１００℃としているので、請求項２に関連して説明したのと同様の理由により、請求項１または２記載の発明の効果に加えて、熱伝導材として良好な機能を発揮すると共に、製造が容易であるといった効果が生じる。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の構成に加え、上記薄板が、上記シート部の内部で連接した１枚の薄板であることを特徴としている。上記薄板は、上記シート部の端面毎に個々に設けてもよいが、本発明では、上記薄板をシート部の内部で連接した１枚の薄板としているので、低融点金属の融解に関わらず薄板の全体としての機械的強度を安定して維持することができる。従って、本発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、低融点金属の融解時にも薄板の機械的強度を維持することにより、液ダレを一層良好に防止することができるといった効果が生じる。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成に加え、上記薄板が、網状の構造物で、上記穴が網目であることを特徴としている。
薄板を網状の構造物とした場合、網を構成する細線が何重にも平行配置され、融解した低融点金属が一層引っかかり易くなる。従って、本発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の発明の効果に加えて、液ダレを一層良好に防止することができるといった効果が生じる。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の構成に加え、上記網目の幅が０．１ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴としている。
上記網目は、あまり粗すぎても（例えば５ｍｍより大）、細かすぎても（例えば０．１ｍｍ未満）、融解した低融点金属が充分に引っかからない可能性が生じる。本発明では、網目の幅を０．１ｍｍ〜５ｍｍとしているので、溶融した低融点金属が極めて引っかかり易くなり、請求項５記載の発明の効果に加えて、液ダレを一層良好に防止することができるといった効果が生じる。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の構成に加え、上記薄板が金属製であることを特徴としている。
本発明では、薄板を金属製としているので、その薄板に良好な熱伝導性を付与することができる。このため、本発明ではシート部の端面から突出した薄板を一種のヒートシンクとしても機能させることができる。また、本発明では、薄板を金属製としているため、その薄板を電磁波ノイズが通過するのも防止できる。
【００１４】
従って、本発明では、請求項１〜６のいずれかに記載の発明の効果に加えて、電子部品等の冷却用に使用した場合、一層顕著な冷却効果を発揮すると共に、電磁波ノイズが電子部品等の動作に悪影響を及ぼすのも防止することができるといった効果が生じる。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項３記載の構成に加え、上記シート部が、上記低融点金属を湯煎によって融解させてシート状に成形したものであることを特徴としている。
請求項３記載の低融点金属シートでは、前述のように低融点金属の融点が１００℃以下であるので、湯煎によって容易に低融点金属を融解させることができ、シート部を極めて容易に成形することができる。本発明では、湯煎によって低融点金属を融解させてシート部を成形しているので、請求項３記載の発明の効果に加えて、製造が一層容易であるといった効果が生じる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１（Ａ）は、本発明が適用された低融点金属シート１の構成を表す平面図であり、図１（Ｂ）はその低融点金属シート１の構成を表す側面図である。図１に示すように、本実施の形態の低融点金属シート１は、次のようなシート部３と薄板としてのメッシュ５とから構成されている。
【００１７】
シート部３は、Ｂｉ−Ｓｎ−Ｉｎ系の合金（融点＝６０℃〜２６０℃）を扁平な直方体のシート状に成形したものである。なお、Ｂｉ１５〜５５重量％、Ｓｎ５〜３０重量％、Ｉｎ４０〜８０重量％の割合で合金化を行うと、融点を１００℃以下に調整することが容易にでき、湯煎等によって容易にシートを成形することができる。一方、融点が６０℃未満であると、シート部３を電子部品とヒートシンクとの間に挟んで使用するには融点が低過ぎ、熱伝導材として充分に機能しない。
【００１８】
メッシュ５は、モネル，銅，アルミニウム等の金属細線によって０．１ｍｍ〜５ｍｍのメッシュ幅に構成され、表面にシート部３を乗せてそのシート部３の厚さ方向（扁平な方向）に押圧されることにより、シート部３の内部にめり込んでいる。メッシュ５はシート部３より一回り大きく、このようにシート部３の内部にメッシュ５をめり込ませると、メッシュ５の周囲はシート部３の周囲端面から突出する。
【００１９】
このように構成された低融点金属シート１は、シート部３を電子部品等とヒートシンクとの間に挟んで使用され、次のような顕著な効果を生じる。先ず、メッシュ５がシート部３の周囲から突出しているので、装着時にシート部３を直接手で触れる必要がなく、メッシュ５を手で摘むことによりシート部３を電子部品とヒートシンクとの間に配置することができる。すなわち、メッシュ５は、端縁を摘んだときにシート部３の重量を支え切れる程度の機械的強度を有している。また、このため、メッシュ５は上記配置が完了するまでシート部３を補強する効果も有している。
【００２０】
シート部３をこのように電子部品等とヒートシンクとの間に挟んでいわゆるインタフェースとして使用した場合、シート部３は、有機材料を基材としたものでは実現できないような熱伝導率を有しているので、電子部品等が発生する熱を極めて良好にヒートシンクに逃がすことができる。また、シート部３を構成する合金は熱がかかると軟化して電子部品等やヒートシンクに密着して空気層を作らず、更に、シート部３の周囲から突出したメッシュ５もヒートシンクとして機能するので、電子部品等に対する冷却効果は一層顕著になる。
【００２１】
シート部３は、上記のように低融点の合金で製造しているため、電子部品等に加熱されて融解する場合がある。しかしながら、この場合も、融解した合金はメッシュ５の網目に引っかかるため、いわゆる液ダレを良好に防止することができる。なお、メッシュ５の網目は、あまり粗すぎても、細かすぎても、融解した上記合金が充分に引っかからない可能性が生じるので、網目の幅を０．１ｍｍ〜５ｍｍとするのが望ましい。
【００２２】
更に、本実施の形態では、メッシュ５を前述のように熱伝導率の優れた金属で構成しているので、前述のヒートシンクとしての機能が良好に発揮されるばかりでなく、このように網目に引っかかった合金を迅速に凝固させることもできる。従って、本実施の形態では、極めて良好に液ダレを防止することができる。
【００２３】
また更に、メッシュ５は、前述のような金属で構成されることによって電磁波ノイズが通過するのも防止することができる。本実施の形態では、シート部３の内部全体に渡ってメッシュ５が配設されるので、電磁波ノイズが電子部品等の動作に悪影響を与えるのを極めて良好に防止することができる。
【００２４】
なお、本発明は上記実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、メッシュ５はアルミナ等によって構成してもよく、プラスチックで構成してもよい。但し、メッシュ５をアルミナやプラスチックで構成した場合、前述のヒートシンクとしての機能や電磁波ノイズの防止効果は発生しない。
【００２５】
また、メッシュ５は、シート部３の中心近傍に大きな穴が開けてあってもよく、メッシュ５の代わりに多数の穴の開いた金属箔や織物状の構造物で薄板を構成してもよく、薄板はシート部３の端面毎に複数に分割されていてもよい。但し、メッシュ５のように、薄板としてシート部３の内部で連接した１枚のものを使用した場合、シート部３を構成する合金が融解しても薄板全体としての機械的強度を維持することができ、一層良好に液ダレを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された低融点金属シートの構成を表す平面図及び側面図である。
【符号の説明】
１…低融点金属シート          ３…シート部          ５…メッシュ
【図１】
2004241722.tif 000003