导热性粘接片、其制造方法、以及使用其的电子器件技术

本发明专利技术谋求导热性粘接片的高导热部及低导热部的尺寸精度的提高、以及低导热部的低导热系数化，进而提供可容易地叠层于电子器件、能够为该电子器件的内部赋予足够的温度差的导热性粘接片、其制造方法及使用了该导热性粘接片的电子器件。本发明专利技术的导热性粘接片包含粘接剂层、以及包含高导热部和低导热部的基材，其中，在该基材的一面叠层有粘接剂层，并且在该低导热部含有中空填料，且该中空填料的含量为低导热部总体积中的20～90体积％，另外，该基材的另一面由该低导热部的和与该粘接剂层接触的面相反侧的面、以及该高导热部的和与该粘接剂层接触的面相反侧的面构成，或者，该高导热部和该低导热部的至少任一者构成该基材的厚度的一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导热性粘接片、其制造方法、以及使用其的电子器件
本专利技术涉及导热性粘接片，特别是，涉及可用于电子器件的导热性粘接片、其制造方法以及使用该导热性粘接片的电子器件。
技术介绍
以往，为了实现散热或将热流向控制在特定方向，在电子器件等的内部使用了具有高导热性的片状的放热构件。作为电子器件，可列举例如：热电转换器件、光电转换器件、大规模集成电路等半导体器件等。近年来，伴随着半导体器件的小型化且高密度化等，在该半导体器件中，在运转时由内部产生的热会导致其达到更高温，而在无法实现充分地放热的情况下，可能会引起该半导体器件自身的特性下降，有时还会引起误操作，最终导致半导体器件的破坏或寿命降低。作为在这样的情况下用于使由半导体器件产生的热有效地向外部释放的方法，已进行的有在半导体器件和散热器(金属构件)之间设置导热性优异的放热片的方法。另外，在这样的电子器件中，热电转换器件用于进行上述的放热的控制，而如果对赋予至热电元件的单面的热加以控制、使得在热电元件内部的厚度方向上的温差变大，则所得到的电功率会增大，因此已进行了使用片状的放热构件在特定方向上有选择地控制放热(在热电元件的内部有效地赋予温差)的研究。在专利文献1中，公开了具有图7所示那样的结构的热电转换元件。即，将P型热电元件41和N型热电元件42串联连接，并在其两端部配置热电动势取出电极43，构成热电转换模块46，在该热电转换模块46的两面设置由2种导热系数不同的材料构成且具有柔软性的膜状基板44、45。在该膜状基板44、45上，在与上述热电转换模块46的接合面侧设置有导热系数低的材料(聚酰亚胺)47、48，并在与上述热电转换模块46的接合面相反侧以位于膜状基板44、45的外表面的一部分上的方式设置有导热系数高的材料(铜)49、50。在专利文献2中，公开了具有图8所示结构的热电转换模块，其在低导热系数的构件51、52中嵌入有兼作高导热系数构件的电极54，且它们以与热电元件53相对、并隔着导电性粘接剂层55及绝缘性粘接剂层56的方式配置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第3981738号公报专利文献2：日本特开2011-35203号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述，特别是在以半导体器件为主的电子器件中，要求能够使热更有效地释放至外部的放热片，或不仅导热性优异、而且具有使热向特定方向有选择地释放、从而使该电子器件的内部产生温度梯度的功能的导热性片等。然而，本专利技术人等在如上所述的热电转换器件的热电元件中采用由高导热部和低导热部构成的导热性粘接片并进行了研究时，发现了如下所述的新的问题：导热性粘接片的高导热部、低导热部的与图案相关的尺寸精度差，无法获得给定的温差。作为尺寸精度变差的理由，可列举在构成导热性粘接片的高导热部与低导热部中的包括固化收缩等的内部应力差等。本专利技术鉴于上述问题而完成，其课题在于谋求导热性粘接片的高导热部及低导热部的尺寸精度的提高、以及低导热部的低导热系数化，进而提供可容易地叠层于电子器件、能够对该电子器件的内部赋予足够温差的导热性粘接片、其制造方法、以及使用了该导热性粘接片的电子器件。解决问题的方法本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过使导热性粘接片为含有包含高导热部和低导热部的基材、和叠层于该基材的一面的粘接剂层的构成，并使该低导热部含有特定量(体积％)的中空填料，并且使该基材的另一面由低导热部的和与该粘接剂层接触的面相反侧的面、以及高导热部的和与该粘接剂层接触的面相反侧的面构成，或者，由该高导热部和该低导热部的至少任一者构成该基材的厚度的一部分，可以解决上述课题，进而完成了本专利技术。即，本专利技术提供以下的(1)～(15)。(1)一种导热性粘接片，其包含：包含高导热部和低导热部的基材、和粘接剂层，其中，该低导热部含有中空填料，且该中空填料在低导热部总体积中占20～90体积％，并且，在该基材的一面叠层有粘接剂层，且该基材的另一面由该低导热部的和与该粘接剂层接触的面相反侧的面、以及该高导热部的和与该粘接剂层接触的面相反侧的面构成，或者，该高导热部和该低导热部的至少任一者构成该基材的厚度的一部分。(2)上述(1)所述的导热性粘接片，其中，上述高导热部和上述低导热部各自独立地构成上述基材的全部厚度。(3)上述(1)所述的导热性粘接片，其中，上述高导热部及上述低导热部由树脂组合物形成。(4)上述(3)所述的导热性粘接片，其中，构成上述高导热部的上述树脂组合物包含导热性填料和/或导电性碳化合物。(5)上述(4)所述的导热性粘接片，其中，上述导热性填料包含选自金属氧化物、金属氮化物及金属中的至少1种。(6)上述(4)所述的导热性粘接片，其中，上述导热性填料包含金属氧化物和金属氮化物。(7)上述(4)所述的导热性粘接片，其中，上述导电性碳化合物包含选自炭黑、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少1种。(8)上述(1)所述的导热性粘接片，其中，上述中空填料为玻璃中空填料或二氧化硅中空填料。(9)上述(8)所述的导热性粘接片，其中，上述玻璃中空填料及二氧化硅中空填料的真密度为0.1～0.6g/cm3。(10)上述(3)～(9)中任一项所述的导热性粘接片，其中，构成上述高导热部的树脂组合物和构成上述低导热部的树脂组合物的复合固化收缩率为2％以下。(11)上述(1)～(10)中任一项所述的导热性粘接片，其中，上述基材的高导热部的导热系数为0.5(W/m·K)以上，并且低导热部的导热系数低于0.5(W/m·K)。(12)上述(1)～(11)中任一项所述的导热性粘接片，其中，上述粘接剂层的厚度相对于上述基材的厚度的比率(粘接剂层/基材)为0.005～1.0。(13)上述(1)～(12)中任一项所述的导热性粘接片，其中，上述粘接剂层包含有机硅类粘接剂。(14)一种电子器件，其叠层有上述(1)～(13)中任一项所述的导热性粘接片。(15)一种导热性粘接片的制造方法，其是制造上述(1)～(13)中任一项所述的导热性粘接片的方法，该方法包括：在可剥离的支撑基材上由高导热部和低导热部形成基材的工序，所述高导热部由树脂组合物形成，所述低导热部由树脂组合物形成；以及在该基材上叠层粘接剂层的工序。专利技术的效果根据本专利技术的导热性粘接片，可以谋求导热性粘接片的高导热部及低导热部的尺寸精度的提高、以及低导热部的低导热系数化，进而提供可容易地叠层于电子器件、能够为该电子器件的内部赋予足够的温差的导热性粘接片、其制造方法、以及使用了该导热性粘接片的电子器件。附图说明[图1]示出了本专利技术的导热性粘接片的一例的立体图。[图2]示出了本专利技术的导热性粘接片的各种例子的剖面图。[图3]示出了将本专利技术的导热性粘接片粘贴于热电转换模块时的热电转换器件的一例的剖面图。[图4]将本专利技术的导热性粘接片和热电转换模块拆解成构成要素后的立体图的一例，(a)是设置于热电转换模块的支撑体表面侧的热电元件上的导热性粘接片的立体图，(b)是热电转换模块的立体图，(c)是设置于热电转换模块的支撑体背面侧的导热性粘接片的立体图。[图5]用于测定本专利技术的导热性粘接片的高导热部和低导热部的温差的构成的说明图，(a)是导热性粘接片，(b)是作为被粘附物使用的玻璃基板的立体图。[图6]本专利技术的实施例中使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热性粘接片，其包含：包含高导热部和低导热部的基材、和粘接剂层，其中，该低导热部含有中空填料，且该中空填料的含量为低导热部总体积中的20～90体积％，并且，在该基材的一面叠层有粘接剂层，并且该基材的另一面由该低导热部的和与该粘接剂层接触的面相反侧的面、以及该高导热部的和与该粘接剂层接触的面相反侧的面构成，或者，该高导热部和该低导热部的至少任一者构成该基材的厚度的一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.26 JP 2014-2656451.一种导热性粘接片，其包含：包含高导热部和低导热部的基材、和粘接剂层，其中，该低导热部含有中空填料，且该中空填料的含量为低导热部总体积中的20～90体积％，并且，在该基材的一面叠层有粘接剂层，并且该基材的另一面由该低导热部的和与该粘接剂层接触的面相反侧的面、以及该高导热部的和与该粘接剂层接触的面相反侧的面构成，或者，该高导热部和该低导热部的至少任一者构成该基材的厚度的一部分。2.根据权利要求1所述的导热性粘接片，其中，所述高导热部和所述低导热部各自独立地构成所述基材的全部厚度。3.根据权利要求1所述的导热性粘接片，其中，所述高导热部及所述低导热部由树脂组合物形成。4.根据权利要求3所述的导热性粘接片，其中，构成所述高导热部的所述树脂组合物包含导热性填料和/或导电性碳化合物。5.根据权利要求4所述的导热性粘接片，其中，所述导热性填料包含选自金属氧化物、金属氮化物及金属中的至少1种。6.根据权利要求4所述的导热性粘接片，其中，所述导热性填料包含金属氧化物和金属氮化物。7.根据权利要求4所述的导热性粘接片，其中，所述导电性碳化合物包含选自炭黑、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤邦久，森田亘，武藤豪志，胜田祐马，近藤健，
申请(专利权)人：琳得科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP