导热片及其制造方法、以及散热装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种包含树脂和微粒状碳材料、在25℃时的ASKER C硬度为60以上、0.5MPa加压下的热阻的值为0.20℃/W以下的导热片；导热片的制造方法以及使所述导热片夹在发热体与散热体之间而成的散热装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导热片及其制造方法、以及散热装置
本专利技术涉及导热片及其制造方法、以及散热装置。
技术介绍
近年来，等离子体显示面板(PDP)、集成电路(IC)芯片等电子部件随着其高性能化而发热量不断增大。结果在使用电子部件的电子设备中，需要对由电子部件的温度上升导致的功能障碍采取应对措施。作为由电子部件的温度上升导致的功能障碍的应对措施，通常可采用通过对电子部件等发热体安装金属制的散热器、散热板、散热片等散热体来促进散热的方法。并且在使用散热体时，为了有效地从发热体向散热体传递热，通过隔着导热率高的片状的部件(导热片)并对该导热片施加规定的压力，从而使发热体和散热体密合。作为该导热片，可使用采用导热性优异的复合材料片而成型的片。对于这种夹在发热体和散热体之间而使用的导热片，除了要求具有高导热率以外，还要求具有高柔软性。这是因为考虑到为了提高导热片的导热性，需要降低导热片的热阻，而在将导热片夹在发热体和散热体之间而使用的情况下，导热片的热阻为作为导热片本身的热阻的体热阻、和发热体及散热体与导热片的界面的界面热阻的和。已知材料本身的热阻，即体热阻由材料的厚度和导热率以下述式子的关系表示：体热阻(m2·K/W)＝材料的厚度(m)/材料的导热率(W/m·K)。根据该关系式可知，为了减小导热片本身的热阻、即导热片的体热阻，需要使导热片的厚度变薄和提高导热片的导热率。另一方面，已知导热片的界面热阻根据发热体和散热体的界面的密合性(界面密合性)、发热体和导热片的体热阻的差、以及散热体和导热片的体热阻的差来进行增减。特别地界面密合性可受到对导热片施加的压力、导热片的硬度(可挠性)等的影响。因此，为了减小导热片的界面热阻，通常考虑通过使导热片的表面具有初粘力、或者通过降低导热片的硬度来提高界面密合性。例如在专利文献1中，通过由包含热塑性橡胶、热固性橡胶、热固化型橡胶固化剂以及各向异性石墨粉的组合物形成初级片，将它们层叠并从垂直方向进行切片，由此获得石墨沿垂直方向取向的热阻低的导热片。在该导热片中，通过在由该组合物形成初级片时进行热处理并用热固化型橡胶固化剂使热固性橡胶交联，由此使热塑性橡胶与被交联的热固性橡胶共存而提高柔软性和处理性。进而，作为热固性橡胶通过并用常温固体的橡胶和常温液体橡胶，从而进一步提高耐热性和柔软性的平衡。此外，例如在专利文献2中，作为形状根据温度而变化的相变材料(PCM)，提出了含有有机硅树脂、导热性填充剂和挥发性溶剂的导热性有机硅组合物。该导热性有机硅组合物利用发热时的温度而流动化，在发热体与散热体双方的界面填充细小的凹凸等间隙而提高界面密合性，由此提高散热特性。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2009/142290号；专利文献2：日本特开2010-18646号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，关于专利文献1的导热片，为了降低界面热阻而赋予了需要以上的粘着性，在安装时和交换时的操作性和剥离性差，在交换时片成分残留于散热装置的主体。此外，关于专利文献2的导热性有机硅组合物，在散热时流动化而进入到发热体、散热体具有的沟等细微部分，因此剥离性非常差、难以进行交换等，重复工作性差。即，当以降低导热片的界面热阻为目的而对导热片表面赋予高的粘着性、或大幅度提高导热片的可挠性时，会产生导热片的处理性差的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种处理性优异、在比较高的压力下导热性优异的导热片。在此，“比较高的压力”是指0.1MPa以上，“处理性优异”是指硬度与粘着性的平衡优异，安装时和交换时的操作性优异。此外，本专利技术的目的在于提供在比较高的压力下具有优异的散热特性的散热装置。用于解决课题的方案本专利技术人等为了实现上述目的进行了深入研究。然后发现，使用包含微粒状碳材料和树脂的组合物形成的、并且具有规定的硬度和规定的热阻值的导热片在比较高的压力下具有优异的导热性，并且处理性优异，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的目的在于有利地解决上述课题，本专利技术的导热片的特征在于，包含树脂和微粒状碳材料，在25℃时的ASKERC硬度为60以上，0.5MPa加压下的热阻的值为0.20℃/W以下。这种结构的导热片的硬度与粘着性的平衡优异，因此处理性优异，能够在比较高的压力下具有优异的导热性和散热特性。在本专利技术的导热片中，优选0.1MPa加压下的热阻的值为0.40℃/W以下。当0.1MPa加压下的热阻的值为0.40℃/W以下时，即使使用环境的加压力降低也会抑制导热片的热阻的增大，能够在宽范围的加压下保持优异的导热性和散热特性。在本专利技术的导热片中，优选通过探针初粘力试验测定的初粘力为0.85N以下。当通过探针初粘力试验测定的初粘力为0.85N以下时，在使用时示出良好的密合性并且在安装时和交换时具有良好的剥离性，能够不损坏导热片即不使导热片成分残留于该安装物而从发热体、散热体等安装物取下导热片。在本专利技术的导热片中，优选所述树脂为热塑性树脂，更优选所述热塑性树脂为常温固体的树脂和常温液体树脂的组合。当树脂为热塑性树脂时，能够进一步提高导热片的硬度与粘着性的平衡，能够进一步提高处理性。此外，当热塑性树脂为常温固体树脂与常温液体树脂的组合时，在安装时和交换时的室温环境下，能够提高导热片的硬度与粘着性的平衡，能够提高处理性。此外，在使用时(散热时)的高温环境下，能够提高界面密合性而使界面热阻降低，能够提高导热片的导热性(即散热特性)。本专利技术的散热装置的特征在于，其是使本专利技术的导热片夹在发热体与散热体之间而成的装置。通过使处理性优异的、在比较高的压力下导热性优异的本专利技术的导热片夹在发热体和散热体之间，从而能够在比较高的压力下发挥优异的散热特性。本专利技术的导热片的制造方法的特征在于包含以下工序：将包含树脂、微粒状碳材料的组合物加压而成型为片状，得到半成品导热片的工序；将多张该半成品导热片在厚度方向层叠、或者将该半成品导热片折叠或卷绕，得到层叠体的工序；以及将该层叠体以与层叠方向成45°以下的角度进行切片，得到导热片的工序。在以此方式得到的导热片内，微粒状碳材料沿厚度方向排列，不仅能够提高厚度方向的导热性，还能够提高导电性。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种处理性优异、在比较高的压力下导热性优异的导热片。此外，根据本专利技术，能够提供在比较高的压力下具有优异的散热特性的散热装置。附图说明图1为示出在对本专利技术的层叠体进行切片的工序中能够使用的刀刃的一个实施方式的刃尖截面的概念图。图2为示出作为在对本专利技术的层叠体进行切片的工序中能够使用的刀刃的一个实施方式的双刃对称刃的刃尖截面的概念图。图3为示出作为在对本专利技术的层叠体进行切片的工序中能够使用的刀刃的一个实施方式的双刃非对称刃的刃尖截面的概念图。图4为示出作为在对本专利技术的层叠体进行切片的工序中能够使用的刀刃的一个实施方式的单刃的刃尖截面的概念图。图5为关于在对本专利技术的层叠体进行切片的工序中能够使用的刀刃的一个实施方式，示出从横向看到的刀整体的概念图(a)和从外侧看到的刀整体的概念图(b)。图6为对在对本专利技术的层叠体进行切片的工序中能够使用的刀刃的一个实施方式的单刃的中心轴确定方法进行说明的概念图。图7为对在对本专利技术的层叠体进行切片的工序中能够使用的刀刃的一个实施方式的双刃的中心轴确定方法进行说明的概念图。图8为示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导热片，其包含树脂和微粒状碳材料，在25℃时的ASKER C硬度为60以上，0.5MPa加压下的热阻的值为0.20℃/W以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.25 JP 2016-0348161.一种导热片，其包含树脂和微粒状碳材料，在25℃时的ASKERC硬度为60以上，0.5MPa加压下的热阻的值为0.20℃/W以下。2.根据权利要求1所述的导热片，其中，0.1MPa加压下的热阻的值为0.40℃/W以下。3.根据权利要求1或2所述的导热片，其中，通过探针初粘力试验测定的初粘力为0.85N以下。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的导热片，其中，所述树脂是热...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤丰和，北川明子，小林元，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP