绝缘导热片制造技术

技术编号:10384565 阅读:104 留言:0更新日期:2014-09-05 11:42
提供在确保电绝缘性的同时可以进行简便的施工方法的高散热片。一种散热片,在可以以高密度进行静电植绒的条件下以高密度将电绝缘性且高导热性的短纤维静电植绒到涂布有粘接剂的基材上,将直立的短纤维粘接固定,浸渍粘结剂树脂并使粘结剂树脂固化之后,对单面的表面进行研磨,从而使绝缘高导热纤维沿片厚度方向以高密度贯穿排列,使一面的纤维突出并使相反面为平滑面,由此可以通过相反面由放热体迅速吸热且通过纤维突出面向空气迅速散热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供在确保电绝缘性的同时可以进行简便的施工方法的高散热片。一种散热片,在可以以高密度进行静电植绒的条件下以高密度将电绝缘性且高导热性的短纤维静电植绒到涂布有粘接剂的基材上,将直立的短纤维粘接固定,浸渍粘结剂树脂并使粘结剂树脂固化之后,对单面的表面进行研磨,从而使绝缘高导热纤维沿片厚度方向以高密度贯穿排列,使一面的纤维突出并使相反面为平滑面,由此可以通过相反面由放热体迅速吸热且通过纤维突出面向空气迅速散热。【专利说明】绝缘导热片
本专利技术涉及为电绝缘性且具有高散热性的绝缘高导热片。进一步详细而言,涉及在确保绝缘可靠性的同时能够高效地自电子基板、半导体芯片、光源等放热体扩散热量的绝缘高导热片。
技术介绍
随着电子设备的轻薄小型化、高功率化,散热对策的重要性有所提高。作为自半导体、LED等放热体散热的方法,通常安装铝、铜等金属的散热体。然而,通常金属具有导电性,需要绝缘性时,在放热体与散热体之间插入绝缘体来保持绝缘性。在这里,会构成较大问题的是,绝缘体一般导热性低,散热特性会降低。此外,由于需要对放热体、绝缘体、散热体进行接合,导致工序增多,成本上不利。作为将热自半导体、LED等放热体传导至散热体的构件,提出了将氧化金属微粒等绝缘导热性填料填充到粘结剂中的技术。然而,该现有技术存在下述问题:由于在填料间隙存在导热性较低的粘结剂树脂、空隙,导致导热受阻,因此无法获得充分的导热性。此外,为了实现导热性而以高密度填充填料时,片强度会降低,进而片的柔软性会受损,导致与被粘物的密合性减小,结果存在在安装状态下无法获得高导热性的问题。另一方面,为了解决该导热性不足的问题,提出了沿导热方向配置绝缘导热性纤维来高效地进行导热的技术方案(例如参见专利文献I?3)。专利文献I和专利文献2中提出了如下的绝缘高导热片的制造方法:通过静电植绒使绝缘高导热纤维锚固在被植绒层上并使被植绒层固化,然后浸入粘结剂树脂,由此使绝缘高导热纤维沿片厚度方向直立取向。此外,专利文献3中提出了如下方法:通过对添加有绝缘高导热纤维的粘结剂树脂施加磁场使纤维在粘结剂树脂中取向,并使其固化,由此进行制造。然而,前述专利文献I?3中的技术方案虽然在以少量的填料即高效获得导热性这一点上得到改良,但在无法以高密度填充填料、无法获得充分的导热性这一点上成为问题。另一方面,非专利文献I中记录了使用纤度为1.5d、纤维长度为0.5mm的尼龙纤维以94700根/cm2、即密度14%进行了静电植绒的实际成果。此外,专利文献4中叙述了,通常的静电植绒技术的植绒单位面积重量一般基本为100?150g/m2而不取决于植绒短纤维的粗细、长度。这相当于在使用例如密度为1.2g/cm3、纤维长度为0.4mm的短纤维时,短纤维体积相对于片总体积为30%。如此,上述文献认为高密度的静电植绒是可能的。然而,非专利文献5中记载的现有的静电植绒一般作为用于衣服、地毯、绝热材料等的起毛材料的制造技术而加以利用,并不要求纤维的极度的直立性,同时含有大量大幅倾斜的纤维。因此,利用现有的静电植绒技术制造绝缘高导热片时,由于倾斜的纤维无法贯穿片的厚度方向,因此无法获得高的贯穿密度。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4521937号公报专利文献2:日本专利第4443746号公报专利文献3:日本专利第4272767号公报专利文献4:日本特开平8-299890号公报非专利文献非专利文献1:《植绒加工的实际》(新高分子文库)饭沼宪政著(「7 口 〃々加工的実際」(新高分子文庫)飯沼憲政著)
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术是以上述现有技术的问题为背景而做出的。即,本专利技术的目的在于提供绝缘性和导热性优异的导热片。用于解决问题的方案本专利技术人等进行了深入研究,结果发现,通过以下所示的手段,能够解决上述问题,从而完成了本专利技术。即,本专利技术包括以下技术方案。1.一种绝缘导热片,其特征在于,其含有贯穿了厚度方向的绝缘高导热纤维和粘结剂树脂,片的至少一面的表面粗糙度为15ym以下,且该贯穿了厚度方向的绝缘高导热纤维的贯穿密度为6%以上。2.根据第I项所述的绝缘导热片,其特征在于,前述贯穿了厚度方向的绝缘高导热纤维相对于片表面的倾斜度的平均值为60°以上且90°以下。3.根据第I?2项所述的绝缘导热片,其特征在于,前述绝缘高导热片的厚度方向和表面方向的导热率之比的平均值为2以上且12以下。4.根据第I?3项中任一项所述的绝缘导热片,其特征在于,前述贯穿了厚度方向的绝缘高导热纤维在与前述表面粗糙度为15 μ m以下的平滑面(A面)相反的一面(B面)以50 μ m以上且1000 μ m以下的长度突出。5.根据第I?4项中任一项所述的绝缘导热片,其硬度计硬度为肖氏A硬度80以下且肖氏E硬度5以上。6.根据第I?5项中任一项所述的绝缘导热片,其体积固有电阻为1012Ω.cm以上。7.根据第I?6项中任一项所述的绝缘导热片,其UL94阻燃性试验的评价为V-0。8.根据第I?7项中任一项所述的绝缘导热片,其特征在于,前述贯穿了厚度方向的绝缘高导热纤维为氮化硼纤维、高强度聚乙烯纤维、聚苯并唑类纤维中的任意者。9.根据第I?8项中任一项所述的绝缘导热片,其特征在于,前述粘结剂树脂为有机硅类树脂、丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、EPDM类树脂、聚碳酸酯类树脂中的任意者。10.根据第I?9项中任一项所述的绝缘导热片,其特征在于,前述贯穿了厚度方向的绝缘高导热纤维的贯穿密度为6%以上且50%以下。11.一种绝缘高导热片的制造方法,其特征在于,包括下述工序:在涂布有粘接剂的基材上通过静电植绒使绝缘高导热短纤维直立的工序;通过加热将直立的绝缘高导热短纤维粘接固定,优选在粘接固定的同时或粘接固定后使基材收缩的工序;使粘结剂树脂浸溃到直立固定于基材的绝缘高导热短纤维中并使粘结剂树脂固化的工序;在从基材剥离后对两表面进行研磨或直接对两表面进行研磨的工序。专利技术的效果根据本专利技术,可以在确保绝缘可靠性的同时使热量自半导体、LED等放热体迅速逸散,结果能够减小由电子设备、光源的热造成的损伤。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的绝缘导热片的制造方法的例子。图2是示出本专利技术的优选的制造条件的图表。图3是本专利技术的E与贯穿密度的标准曲线的例子。【具体实施方式】 以下对本专利技术进行详细说明。本专利技术的绝缘高导热片必须含有贯穿了厚度方向的绝缘高导热纤维和粘结剂树月旨。贯穿了厚度方向的绝缘高导热纤维使自放热体产生的热量向片的相反面移动并向空气或冷却材料传热。此外,本专利技术的绝缘高导热片需要片的至少一面的片表面是平滑的。通过使其平滑,可以使绝缘高导热纤维与放热面密合而高效传导热量。此外,在平滑面的相反面设置冷却材料时,为了与冷却材料密合而高效传导热量,需要相反面也是平滑的。不在相反面设置冷却材料而向空气散热时,需要在相反面使贯穿了厚度方向的绝缘高导热纤维突出。热量经由突出的绝缘高导热纤维向空气中移动,而通过突出来,使得表面积增大,散热特性提闻。本专利技术的绝缘高导热片的硬度计硬度优选为肖氏A硬度80以下且肖氏E硬度5以上,更优选为肖氏A硬度70以下且肖氏E硬度10以上。肖氏A硬度低时,可以贴着放热体、散热体的微小凹凸密合,可以高效导热。而肖氏E硬度高时本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种绝缘导热片,其特征在于,含有贯穿了厚度方向的绝缘高导热纤维和粘结剂树脂,片的至少一面的表面粗糙度为15μm以下,且所述贯穿了厚度方向的绝缘高导热纤维的贯穿密度为6%以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:西村浩和桥本香菜
申请(专利权)人:东洋纺株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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