散热片、散热片的制造方法以及叠层体技术

本发明专利技术提供一种能够有效提高粘接性和长期绝缘可靠性的散热片。本发明专利技术的散热片包含长径比为2以下的第一无机粒子、长径比大于2的第二无机粒子、以及粘合剂树脂，在厚度方向的第一表面侧的厚度为15％的区域的100体积％中，所述第二无机粒子的含量大于所述第一无机粒子的含量，并且所述厚度为15％的区域的100体积％中的所述第一无机粒子的含量大于中央的厚度为70％的区域的100体积％中的所述第一无机粒子的含量。

Manufacturing method and laminated body of heat sink and heat sink

The invention provides a heat sink capable of effectively improving adhesion and long-term insulation reliability. The heat sink of the invention comprises a first inorganic particle with a length diameter ratio of less than 2, a second inorganic particle with a length diameter ratio of more than 2, and an adhesive resin. In the 100 volume% of the area with a thickness of 15% on the first surface side of the thickness direction, the content of the second inorganic particle is greater than the content of the first inorganic particle, and the content of the 100 volume% of the area with a thickness of 15% The content of the first inorganic particle is greater than the content of the first inorganic particle in 100 volume% of the area with a thickness of 70% in the center.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】散热片、散热片的制造方法以及叠层体
本专利技术涉及包含无机粒子和粘合剂树脂的散热片和该散热片的制造方法。此外，本专利技术还涉及具备包含无机粒子和粘合剂树脂的绝缘层的叠层体。
技术介绍
近年来，电子和电气设备的小型化和高性能化已经取得进展，电子部件的安装密度越来越高。因此，如何在狭窄的空间中散去由电子部件产生的热量成为了问题。由于电子部件产生的热量与电子和电气设备的可靠性直接相关，因此产生的热量的有效散去成为了紧迫的问题。作为解决所述问题的一种方法，可举出：在安装功率半导体器件等的散热基板中使用具有较高的导热性的陶瓷基板的方法。作为这种陶瓷基板，可举出：氧化铝基板和氮化铝基板等。然而，使用所述陶瓷基板的方法中存在多层化困难、加工性差、成本非常高这样的问题。此外，由于所述陶瓷基板和铜电路之间的线性膨胀系数的差较高，因此还存在铜电路在冷却和加热循环期间容易剥离这样的问题。因此，使用了线性膨胀系数较低的氮化硼，特别是使用了六方氮化硼的树脂组合物作为散热材料而受到关注。六方氮化硼的晶体结构是与石墨类似的六边形网络的层状结构，并且六方氮化硼的粒子形状是鳞片状。因此，已知六方氮化硼具有平面方向上的导热率高于厚度方向上的导热率、并且导热率具有各向异性的性质。所述树脂组合物可用作导热片或预浸料。包含氮化硼的导热片的一个实例公开于下述专利文献1中。专利文献1中公开了氮化硼粒子的一部分或全部在凝聚粒子的状态下分散在热固化性树脂中的导热片。所述导热片还含有金属氧化物粒子。在所述导热片中，所述金属氧化物粒子和所述氮化硼粒子的总含量为40体积％～70体积％。在所述导热片中，所述金属氧化物粒子与所述氮化硼粒子的体积比为10:90～50:50。在所述导热片中，所述金属氧化物粒子的中值粒径为0.5μm～30μm。此外，下述专利文献2中公开了一种包含导热性球状填料(不包括氮化硼)、氮化硼、以及粘合剂树脂的导热性绝缘片。所述导热性绝缘片满足以下(1)～(7)的所有条件。条件(1)：所述导热性绝缘片的孔隙率为0.2以下。条件(2)：所述导热性绝缘片具有层(A)和层(B)，所述层(A)含有导热性球状填料(不包括氮化硼)并且可含有氮化硼，所述层(B)含有氮化硼并且可含有导热性球状填料(不包括氮化硼)。条件(3)：所述层(A)和所述层(B)交替叠层，并且使得所述层(B)不位于最外层。条件(4)：可包含在位于最外侧的所述层(Aout)中的导热性球状填料(不包括氮化硼)的质量，相对大于可包含在所述层(B)中的导热性球状填料(不包括氮化硼)的质量。条件(5)：所述层(Aout)中的导热性球状填料(不包括氮化硼)和氮化硼的总含量，大于层(Aout)中的导热性球状填料(不包括氮化硼)、氮化硼、以及粘合剂树脂的合计100体积％中的50体积％。条件(6)：所述氮化硼是鳞片状或将鳞片状的一次粒子造粒而得到的造粒体。条件(7)：所述层(B)在导热性球状填料(不包括氮化硼)、氮化硼、以及粘合剂树脂的合计100质量％中，包含30质量％～90质量％的氮化硼。包含氮化硼的预浸料的一个实例公开于下述的专利文献3中。专利文献3中公开了用于加热加压成形的预浸料，其中，包含两种以上的无机填料的热固化性树脂组合物被制成片状且半固化状态。所述无机填料包含作为一次粒子的凝聚体并且该凝聚体的平均粒径d1为10μm以上且70μm以下的填料(1)。所述无机填料包含粒子状的并且粒子单体的平均粒径d2为0.1μm以上且30μm以下的填料(2)。在所述热固化性树脂组合物中，热固化性树脂固体成分和所述无机填料的合计100体积％中，所述填料(1)的含量为5体积％～40体积％。在所述热固化性树脂组合物中，热固化性树脂固体成分和所述无机填料的合计100体积％中，所述填料(2)的含量为10体积％～50体积％。在所述热固化性树脂组合物100体积％的中，所述无机填料的总含量为20体积％～80体积％。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-32496号公报专利文献2：日本专利第6135817号公报专利文献3：日本特开2012-219251号公报
技术实现思路
专利技术所解决的技术问题如专利文献1～3中记载的现有的包含氮化硼的导热片等，可以与铜箔或金属板等叠层而用作叠层体。在所述叠层体中，可以通过蚀刻铜箔等处理来形成电路图案。如专利文献1～3中记载的现有的包含氮化硼的导热片等，尽管由于使用了氮化硼而能够提高导热性，但是难以提高导热片等和铜箔之间的粘接性。此外，在如专利文献2中记载的现有的导热性绝缘片中，导热性绝缘片的结构上，最外层的导热率较低并且最外层的热阻变大，因此难以提高导热性绝缘片整体的导热性。在现有的包含氮化硼的导热片等中，难以同时实现导热性和粘接性。此外，在现有的包含氮化硼的导热片等中，可能产生空隙，降低绝缘性。此外，在将现有的包含氮化硼的导热片等用于叠层体的情况下，如上所述，难以提高导热片等和铜箔之间的粘接性，因此形成的电路图案可能从叠层体剥离。当电路图案发生剥离时，在剥离得到的电路图案和叠层体的外表面之间可能发生局部放电，叠层体劣化。结果，可能降低长期绝缘可靠性。本专利技术的目的是提供能够有效地提高粘接性和长期绝缘可靠性的散热片和散热片的制造方法。此外，本专利技术的目的是提供能够有效地提高粘接性和长期绝缘可靠性的叠层体。解决问题的技术手段根据本专利技术的广泛方案，提供一种散热片，其包含平均长径比为2以下的第一无机粒子、平均长径比大于2的第二无机粒子、以及粘合剂树脂，并且具有厚度方向的一侧的第一表面和厚度方向的另一侧的第二表面，其中，在从所述第一表面朝向所述第二表面的、厚度为15％的区域的100体积％中，所述第二无机粒子的含量大于所述第一无机粒子的含量，从所述第一表面朝向所述第二表面的、厚度为15％的区域的100体积％中的所述第一无机粒子的含量，大于从所述第一表面朝向所述第二表面的厚度的15/100的位置到厚度的85/100的位置为止的、厚度为70％的区域的100体积％中的所述第一无机粒子的含量。在本专利技术的散热片的一个特定方案中，所述散热片在所述第一无机粒子和所述第二无机粒子的合计100体积％中，包含30体积％以下的所述第一无机粒子。在本专利技术的散热片的一个特定方案中，所述第一无机粒子的平均粒径小于20μm。在本专利技术的散热片的一个特定方案中，所述第一无机粒子的材料包含铝元素或碳元素。在本专利技术的散热片的一个特定方案中，所述第一无机粒子的平均圆度为0.9以上。在本专利技术的散热片的一个特定方案中，所述第二无机粒子的平均长径比为15以下。在本专利技术的散热片的一个特定方案中，所述第二无机粒子的材料为氮化硼。在本专利技术的散热片的一个特定方案中，所述氮化硼是凝聚粒子。在本专利技术的散热片的一个特定方案中，所述第一无机粒子的导热率和所述第二无机粒子的导热率均为10W/m·K以上。在本专利技术的散热片的一个特定方案中，所述粘合剂树脂包含热固化性化合物和热固化剂。...

【技术保护点】
1.一种散热片，其包含平均长径比为2以下的第一无机粒子、平均长径比大于2的第二无机粒子、以及粘合剂树脂，并且具有厚度方向的一侧的第一表面和厚度方向的另一侧的第二表面，其中，/n在从所述第一表面朝向所述第二表面的、厚度为15％的区域的100体积％中，所述第二无机粒子的含量大于所述第一无机粒子的含量，/n从所述第一表面朝向所述第二表面的、厚度为15％的区域的100体积％中的所述第一无机粒子的含量，大于从所述第一表面朝向所述第二表面的厚度的15/100的位置到厚度的85/100的位置为止的、厚度为70％的区域的100体积％中的所述第一无机粒子的含量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170623 JP 2017-1235101.一种散热片，其包含平均长径比为2以下的第一无机粒子、平均长径比大于2的第二无机粒子、以及粘合剂树脂，并且具有厚度方向的一侧的第一表面和厚度方向的另一侧的第二表面，其中，
在从所述第一表面朝向所述第二表面的、厚度为15％的区域的100体积％中，所述第二无机粒子的含量大于所述第一无机粒子的含量，
从所述第一表面朝向所述第二表面的、厚度为15％的区域的100体积％中的所述第一无机粒子的含量，大于从所述第一表面朝向所述第二表面的厚度的15/100的位置到厚度的85/100的位置为止的、厚度为70％的区域的100体积％中的所述第一无机粒子的含量。


2.根据权利要求1所述的散热片，其中，
在所述第一无机粒子和所述第二无机粒子的合计100体积％中，包含30体积％以下的所述第一无机粒子。


3.根据权利要求1或2所述的散热片，其中，
所述第一无机粒子的平均粒径小于20μm。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的散热片，其中，
所述第一无机粒子的材料包含铝元素或碳元素。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的散热片，其中，
所述第一无机粒子的平均圆度为0.9以上。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的散热片，其中，
所述第二无机粒子的平均长径比为15以下。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的散热片，其中，
所述第二无机...

【专利技术属性】
技术研发人员：川原悠子，大鹫圭吾，足羽刚儿，张锐，乾靖，前中宽，
申请(专利权)人：积水化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP