散热片材以及使用该散热片材的散热结构体制造技术

本发明专利技术提供散热片材以及使用该散热片材的散热结构体。散热片材具备：导热树脂片材；设于导热树脂片材的上表面的粘结层；以及设于粘结层的上表面且导热率比导热树脂片材高的导热膜，导热树脂片材具有在导热树脂片材的下表面形成凹部的局部薄的薄壁部。另外，上述的凹部也可以是贯穿导热树脂片材的贯通孔，粘结层从导热树脂片材的贯通孔露出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在各种电子设备中使用的散热片材以及使用该散热片材的散热结构体。
技术介绍
近年来，电子设备的各种功能、处理能力等迅速提高，与此相伴地，来自以半导体元件为代表的电子部件的发热量呈增加的趋势。因此，为了保证半导体元件等的动作特性、可靠性等，使向树脂混合导热性填充物而固化后的导热片材与发热部件抵接，从而进行散热或者传热。在此，发热部件是具有发热性的电子部件。需要说明的是，与上述的热传递片材类似的技术例如在专利文献1中公开。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-24371号公报
技术实现思路
散热片材具备：导热树脂片材；设于导热树脂片材的上表面的粘结层；以及设于粘结层的上表面且导热率比导热树脂片材高的导热膜，导热树脂片材具有在导热树脂片材的下表面形成凹部的局部薄的薄壁部。另外，上述的凹部也可以是贯穿导热树脂片材的贯通孔，粘结层从导热树脂片材的贯通孔露出。附图说明图1是实施方式1中的散热片材的仰视立体图。图2是图1中的散热片材的II-II线的剖视图。图3是将图2中的散热片材的一部分扩大的剖视图。图4是在图2的散热片材上设有印刷基板的散热结构体的剖视图。图5是实施方式2中的散热片材的立体图。图6是图5中的散热片材的VI-VI线的剖视图。图7是将图6中的散热片材的一部分扩大的剖视图。图8是在图6的散热片材上设有印刷基板的散热结构体的剖视图。具体实施方式前述的现有的导热片材中，发热部件与导热片材之间的热阻大。另外，导热片材本身的导热率不够。因此难以充分地进行散热、传热。另外，为了降低接触状态下的热阻，代替使用导热片材，还具有如下方法：向液状的树脂混合导热填充物，并将该混合物涂敷于发热部件而使其固化，但在该情况下难以从印刷基板卸下。此外，作为用于这种目的的液状树脂，大多使用包含硅氧烷的硅酮。然而，硅氧烷容易污染电子设备等的内部。参照附图对解决以上那样的问题点的散热片材进行说明。(实施方式1)图1是实施方式1中的散热片材16的仰视立体图。图2是将图1的散热片材16以II-II线剖开的剖视图。图3是将图2的散热片材16的一部分A扩大的剖视图。如图3所示，散热片材16在由厚度为约1.2mm的苯乙烯聚合物构成的导热树脂片材11的上表面设有厚度为约10μm的双面胶带来作为粘结层13。此外，在粘结层13的上表面设有厚度为约25μm的石墨膜作为导热膜14。此外，在导热膜14的上表面设有厚度为约10μm的保护膜15。导热树脂片材11由25℃时发生塑性变形的材料构成，且由能够在25℃时发生塑性变形且不含有硅氧烷的苯乙烯聚合物构成。如图2所示，导热树脂片材11具有在导热树脂片材的下表面111形成凹部12的局部薄的薄壁部11b。薄壁部11b设于比导热树脂片材的周边部11a靠内侧的位置。薄壁部11b的厚度为约0.5mm且周边部11a的厚度为约1.1mm。发出热量的发热部件与薄壁部11b的上表面抵接而紧贴于散热片材16。根据以上的结构，实施方式1的散热片材16在通过加压而贴合于安装有包括发热部件在内的电子部件的印刷基板的上表面时，能够使导热树脂片材11紧贴于发热部件的上表面以及侧面，因此能够降低发热部件和导热树脂片材11的热阻。另外，通过使发热部件与薄壁部11b的下表面即凹部12的底面11ba抵接并进行加压，由此导热树脂片材11以较小的变形量紧贴于发热部件。此外能够减小对发热部件和散热片材16进行加压的加压力。在导热树脂片材11贴合有导热率比导热树脂片材11高的导热膜14。因此，从发热部件产生的热量从导热树脂片材11迅速地向导热膜14传递而被散热或者传热。其结果是，能够抑制发热部件的温度的上升。此外，能够不使导热树脂片材11加热固化而紧贴于印刷基板。因此，能够在重贴散热片材16时容易从印刷基板拆卸。薄壁部11b的厚度优选为导热树脂片材11的周边部11a的厚度的5％以上且70％以下。薄壁部11b的厚度超过70％时，对发热部件和散热片材16进行加压的加压力变大，因此向发热部件施加的加压力也变大，从而向发热部件施加负荷。在薄壁部11b的厚度小于导热树脂片材11的周边部11a的5％时，在工艺方面难以形成。凹部12具有向导热树脂片材11的下表面111开口的开口部12a。在导热树脂片材11的下表面111设置的凹部12优选随着从凹部12的开口部12a接近薄壁部11b的下表面即凹部12的底面11ba而成为凹部12的宽度缩窄的锥状。根据以上的结构，发热部件和导热树脂片材11容易紧贴。导热树脂片材11具有绝缘性，能够在25℃时发生塑性变形。在此，塑性变形是指，弹性复原率为50％以下的变形。弹性复原率通过如下方式求出：使用恒定形状的按压件对试验片的表面施加负载，以恒定的增压速度压入按压件直到相当于试验片的20％的膜厚(x)的距离为止且保持1秒，然后以恒定的减压速度卸除负载并保持30秒之后，根据此时的试验片的膜厚(y)由下式求出弹性复原率RE。RE(％)＝((x)-(y))/(x)×100在本实施方式中使用的苯乙烯聚合物的弹性复原率RE为约30％。通常的苯乙烯聚合物等树脂片材相对于这样的压力而发生弹性变形，但通过加入较多的可塑剂，能够实现50％以下的弹性复原率RE。导热膜14优选使用对高分子膜进行热分解而生成的热分解石墨膜。热分解石墨膜在面方向上具有约1600W/m·K的导热率，因此能够确保良好的散热性。导热树脂片材11具有约2W/m·K的导热率。导热树脂片材11的导热率越高，越能够有效地输送热量。导热树脂片材11的导热率优选为1W/m·K以上。然而，树脂的导热率通常较低，因此作为导热树脂片材11也无法获得高导热率。对此，如本实施方式那样，通过在导热树脂片材11之上贴合具有远比该导热树脂片材11大的导热率的导热膜14，由此能够使热量迅速地沿导热膜14的面方向扩散。根据以上的结构，本实施方式的散热片材16即便使用导热率为2W/m·K左右的导热树脂片材11，也能够充分地进行散热或者传热。导热膜14的导热率优选为导热树脂片材11的导热率的100倍以上。本实施方式的散热片材16通过使形成凹部12的局部薄的薄壁部11b与发热部件抵接并进行加压，由此使导热树脂片材11塑性变形，从而紧贴于发热部件。根据以上的结构，本实施方式的散热片材16能够使发热部件的上表面整体以及发热部件的侧面紧贴于导热树脂片材11。相对于本实施方式的散热片材16，在使用不具有薄壁部11b的主面为平面的导热树脂片材的情况下，为了使导热树脂片材发生塑性变形而需要较大的压力。然而，像本实施方式的散热片材16那样，通过使形成凹部12的局部薄的薄壁部11b与发热部件抵接并进行加压，由此能够以较小的加压力充分地使发热部件紧贴于导热树脂片材11。在本实施方式的导热树脂片材11的下表面111设置的凹部12优选为随着从开口部12a接近凹部12的底面11ba而凹部12的宽度缩窄的锥状。根据以上的结构，发热部件容易紧贴于导热树脂片材11。此外，在将发热部件插入到凹部12之前，凹部12的底面11ba的大小优选小于发热部件的大小。通过使凹部12的底面11ba的大小小于发热部件的大小，能够更可靠地使发热部件的上表面整体以及发热部件的侧面紧贴于导热树脂片材11。具体地说，优选使凹部12的底面11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热片材，其中，所述散热片材具备：导热树脂片材；粘结层，其设于所述导热树脂片材的上表面；以及导热膜，其设于所述粘结层的上表面，且导热率比所述导热树脂片材高，所述导热树脂片材具有在所述导热树脂片材的下表面形成凹部的局部薄的薄壁部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.17 JP 2014-188961;2014.09.18 JP 2014-189611.一种散热片材，其中，所述散热片材具备：导热树脂片材；粘结层，其设于所述导热树脂片材的上表面；以及导热膜，其设于所述粘结层的上表面，且导热率比所述导热树脂片材高，所述导热树脂片材具有在所述导热树脂片材的下表面形成凹部的局部薄的薄壁部。2.根据权利要求1所述的散热片材，其中，所述薄壁部的厚度为所述导热树脂片材的周边部的厚度的5％以上且70％以下。3.根据权利要求1所述的散热片材，其中，所述凹部以随着从所述导热树脂片材的所述下表面接近所述凹部的底面而所述凹部的宽度缩窄的方式成为锥状。4.根据权利要求1所述的散热片材，其中，所述凹部是贯穿所述导热树脂片材的贯通孔，所述粘结层从所述导热树脂片材的所述贯通孔露出。5.根据权利要求1或4所述的散热片材，其中，所述凹部设于比所述导热树脂片材的周边部靠内侧的位置。6.根据权利要求1或4所述的散热片材，其中，所述导热树脂片材由不含有硅氧烷且在25℃时发生塑性变形的材料构成。7.根据权利要求1或4所述的散热片材，其中，所述导热树脂片材由苯乙烯聚合物构成。8.根据权利要求4所述的散热片材，其中，所述贯通孔供发热部件插入，从所述贯通孔露出的所述粘结层的露出面的大小大于所述发热部件的所述上表面的大小。9.根据权利要求1所述的散热片材，其中，所述凹部供发热部件插入，所述凹部的所述底面的大小小于所述发热部件的所述上表面的大小。...

【专利技术属性】
技术研发人员：中山雅文，松野公二，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP