导热片材、其制造方法以及使用了该导热片材的散热装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及导热片材、其制造方法以及使用了该导热片材的散热装置。所述导热片材由组合物形成，上述组合物含有平均粒径超过10μm且为60μm以下的板状氮化硼粒子(A)和具有50℃以下的玻璃化转变温度(Tg)的有机高分子化合物(B)，上述板状氮化硼粒子(A)在上述组合物中的含量为45～75体积％的范围，且沿着片材的厚度方向以其长轴方向取向。由此，提供维持高导热性、并且具有柔软性等追加特性的电绝缘性的导热片材。

【技术实现步骤摘要】
导热片材、其制造方法以及使用了该导热片材的散热装置 本申请是申请日为2009年10月16日、 优先权日:为2008年10月21日、中国专利 申请号为200980141752. 7、专利技术名称为导热片材、其制造方法以及使用了该导热片材的散 热装置的分案申请。
本专利技术涉及导热片材、其制造方法以及使用了该导热片材的散热装置。
技术介绍
近年来，多层电路板及半导体封装中的配线密度、电子部件的搭载密度提高，而且 半导体元件在不断高集成化，这种发热体的每单位面积的发热量正在逐渐变大。因此，期望 可以提高从发热体放散热的效率的技术。 作为放热、散热的一般的方法，采用如下方法：在半导体封装那样的发热体与由铝 或铜形成的散热体之间夹有导热润滑脂或导热片材而使它们粘附，从而向外部传导热。从 组装散热装置时的操作性的观点来看，导热片材比导热润滑脂更优异。因此，面向导热片材 研究了各种开发。 例如，为了提高导热性，提出了在基体材料中配合了导热性的无机粒子的各种导 热性复合材料组合物及其成型加工品。作为导热性的无机粒子而使用的物质大致分为碳、 银及铜等具有电传导性的物质和氧化铝、二氧化硅、氮化铝及氮化硼等电绝缘性的物质。但 是，由于电传导性的物质在将它们用于配线附近时有可能使电路发生短路，所以很多情况 下使用电绝缘性的物质。 作为由在基体材料中配合这样的具有电绝缘性和导热性的无机粒子而得到的导 热性复合材料组合物构成的片材，例如专利文献1中公开了由在硅橡胶中配合了粒子厚度 超过1. 4 μ m、且比表面积低于2. 6m2/g的氮化硼粉末而得到的组合物形成的绝缘散热片材。 此外，专利文献2中公开了一种由填充了氮化硼粉末的高分子组合物形成的导热 性片材，其是将氮化硼粉末沿一定方向进行了磁场取向而得到的导热性片材。 进而，专利文献3中公开了一种导热性片材，其是通过将包含热塑性树脂的粘合 剂树脂与无机填充材的粒子的混炼物成型而得到的多片一次片材层叠，并将该得到的层叠 体沿着相对于层叠面垂直的方向进行切割而得到的。 近年来，导热片材被应用于各种散热装置中，不仅要求高导热性，还产生了对导热 片材追加凹凸的吸收及应力松弛等性能的必要性。例如，在应用于从显示面板那样的大面 积的发热体的散热时，对于导热片材，要求吸收发热体及散热体的各表面的应变或凹凸、松 弛因热膨胀率的不同而产生的热应力的功能。此外，以某种程度的厚膜构成时，还要求能够 导热的高导热性、以及能够粘附在发热体及散热体的各表面的高柔软性。但是，对于以往的 导热片材而言，由于难以高水平地兼顾柔软性和导热性，所以需要进一步的开发。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本专利第3209839号公报 专利文献2 :日本特开2002-080617号公报 专利文献3 :日本特开2002-026202号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题 例如，对于专利文献1中公开的散热传导片材而言，仅通过在基体材料中配合导 热性的无机粒子的手段来提高导热率。因此，为了通过这种手段来达到高的导热率，必须增 大导热性的无机粒子的配合量直到接近最密填充的量来形成充分的导热通路。但是，随着 无机粒子的配合量的提高，导热片材的柔软性丧失，其结果是，存在凹凸的吸收、热应力松 弛的功能受损的倾向。 与此相对，对于专利文献2中公开的导热性片材而言，由于除了上述的方法以外， 还采用了使氮化硼粉末沿着一定方向进行磁场取向的方法，所以有可能能够以导热性的无 机粒子的较少的配合量达到高的导热性。但是，对于片材制造时的生产率、成本、能量转换 效率等，存在改善的余地。 此外，对于专利文献3中公开的导热性片材而言，与上述的方法相比，在片材制造 时的生产率、成本、能量转换效率等方面更有优势，但有关柔软性的考虑未必是充分的。特 别是对于在片材制造时将柔软的片材层叠体进行切割的方面欠缺考虑，采用了之后含浸增 塑剂等效率不佳的生产方法，因而存在改善的余地。 如上所述，面向导热片材进行了各种研究，但从不仅要求高导热性、而且简便且可 靠地对片材追加柔软性及应力松弛等特性的观点来看，任一种方法都不能令人满意。 本专利技术鉴于这样的状况，目的在于提供一种维持高导热性、并且具有柔软性等追 加特性的电绝缘性的导热片材。此外，目的在于提供一种简便且可靠地制造这种导热片材 的方法，以及使用了这种导热片材、具有高散热能力、且使附近的电路发生短路的危险少的 散热装置。 用于解决问题的手段 本专利技术人等为了解决上述课题而重复进行了深入研究，结果发现，通过使导热片 材中特定大小的板状氮化硼粒子按照以其长轴方向沿着片材的厚度方向的方式取向的方 式分散到特定的粘合剂树脂中，从而可以获得不仅具有高导热性、而且具有柔软性及应力 松弛等特性的导热片材。 SP，本专利技术如下所述。 (1) -种导热片材，所述导热片材由组合物形成，其特征在于，上述组合物含有平 均粒径超过10 μ m且为60 μ m以下的板状氮化硼粒子（A)和具有50°C以下的玻璃化转变温 度（Tg)的有机高分子化合物（B)， 上述板状氮化硼粒子（A)在上述组合物中的含量为45?75体积％的范围，且以 其长轴方向沿着片材的厚度方向的方式取向。 (2)根据上述（1)所述的导热片材，其特征在于，上述有机高分子化合物（B)为聚 (甲基）丙烯酸酯系高分子化合物。 (3)根据上述（1)或（2)所述的导热片材，其特征在于，其进一步含有含量在组合 物的5?50体积％的范围的阻燃剂（C)。 (4)根据上述（3)所述的导热片材，其特征在于，上述阻燃剂（C)为磷酸酯系阻燃 剂。 (5) -种导热片材的制造方法，其是板状氮化硼粒子以其长轴方向沿着片材的厚 度方向的方式取向的导热片材的制造方法，其具有下述工序： 调制含有45?75体积％的平均粒径超过10 μ m且为60 μ m以下的板状氮化硼粒 子（A)和具有50°C以下的玻璃化转变温度（Tg)的有机高分子化合物（B)的组合物的工序； 使用上述组合物来形成上述板状氮化硼粒子沿着相对于主表面大致平行的方向 取向的一次片材的工序； 将上述一次片材层叠而形成具有多层结构的成型体的工序；和 将上述成型体以相对于从其主表面延伸出来的法线成0度?30度的角度切割的 工序。 (6) -种导热片材的制造方法，其是板状氮化硼粒子以其长轴方向沿着片材的厚 度方向的方式取向的导热片材的制造方法，其具有下述工序： 调制含有45?75体积％的平均粒径超过10 μ m且为60 μ m以下的板状氮化硼粒 子（A)和具有50°C以下的玻璃化转变温度（Tg)的有机高分子化合物（B)的组合物的工序； 使用上述组合物来形成上述板状氮化硼粒子沿着相对于主表面大致平行的方向 取向的一次片材的工序； 将上述一次片材以上述板状氮化硼粒子的取向方向为轴进行卷绕而形成具有多 层结构的成型体的工序；和 将上述成型体以相对于从其主表面延伸出来的法线成0度?30度的角度切割的 工序。 (7)根据上述（5)或（6)所述的导热片材的制造方法，其特征在于，形成上述一次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热片材，所述导热片材由组合物形成，其特征在于，所述组合物含有平均粒径超过10μm且为60μm以下的板状氮化硼粒子(A)和具有50℃以下的玻璃化转变温度Tg的有机高分子化合物(B)，所述板状氮化硼粒子(A)在所述组合物中的含量为45～75体积％的范围，且以其长轴方向沿着片材的厚度方向的方式取向。

【技术特征摘要】
2008.10.21 JP 2008-270849;2009.03.03 JP 2009-049331. 一种导热片材，所述导热片材由组合物形成，其特征在于，所述组合物含有平均粒径 超过10 μ m且为60 μ m以下的板状氮化硼粒子㈧和具有50°C以下的玻璃化转变温度Tg 的有机高分子化合物（B)， 所述板状氮化硼粒子（A)在所述组合物中的含量为45?75体积％的范围，且以其长 轴方向沿着片材的厚度方向的方式取向。2. 根据权利要求1所述的导热片材，其特征在于，所述有机高分子化合物（B)为聚（甲 基）丙烯酸酯系高分子化合物。3. 根据权利要求1或2所述的导热片材，其特征在于，其进一步含有含量在组合物的 5?50体积％的范围的阻燃剂（C)。4. 根据权利要求3所述的导热片材，其特征在于，所述阻燃剂（C)为磷酸酯系阻燃剂。5. -种导热片材的制造方法，其是板状氮化硼粒子以其长轴方向沿着片材的厚度方向 的方式取向的导热片材的制造方法，其具有下述工序： 调制含有45?75体积％的平均粒径超过10 μ m且为60 μ m以下的板状氮化硼粒子 (A)和具有50°C以下的玻璃化转变温度Tg的有机高分子化合物（B)的组合物的工序； 使用所述组合物来形成所述板状氮化硼粒子沿着相对于主表面大致平行的方向取向 的一次片材的工序； 将所述一次片材层叠而形成具有多层结构的成型体的工序；和 将所述成型体以相...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木雅彦，吉川彻，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP