导热性组合物、导热性构件、导热性构件的制造方法、散热结构、发热复合构件、散热复合构件技术

本发明专利技术提供能够以良好的生产性形成厚膜的导热性组合物。一种导热性组合物，其包含粘合剂和导热性填充材料，在25℃下使用旋转粘度计以旋转速度10rpm测定的第1粘度为50～300Pa·s，在将在25℃下使用旋转粘度计以旋转速度1rpm测定的粘度设为第2粘度时，第2粘度相对于第1粘度的比率[第2粘度/第1粘度]为3～8。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导热性组合物、导热性构件、导热性构件的制造方法、散热结构、发热复合构件、散热复合构件
本专利技术涉及导热性组合物、导热性构件、导热性构件的制造方法、散热结构、发热复合构件、散热复合构件。
技术介绍
为了将由半导体元件和机械部件等发热体产生的热进行散热，使用了散热器等散热体，出于使热的传递高效率的目的有时在发热体与散热体之间涂布导热性润滑脂(grease)。该导热性润滑脂与发热体和散热体(典型地为金属制)相比导热率低，因此薄时被认为是有利的，基于这样的理由，在发热体与散热体的间隔窄的情况下适合使用导热性润滑脂。然而近年来，发热的元件变多，此外发热量的总量也有增加的倾向。因此，与其说是特定的电子元件，期望从多个电子元件、或从基板整体没有死角地散热。这样一来，成为散热对象的电子元件的高度也各种各样，此外，发生对斜向或横向配置的发热体组装散热体的情况等，为了散热而要求的形态多样化。对于这样的要求，例如，专利文献1中作为使从发热体向散热体的热传递顺利的固化型导热性润滑脂，提出了包含能够固化的液状高分子、和具有规定粒径的多种导热性填充材料的固化型导热性润滑脂。此外，伴随着为了散热而要求的形态多样化，涂布导热性润滑脂的方法也要求生产性高的方法。作为那样的涂布方法，可举出例如，专利文献1所记载的丝网印刷。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-151280号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题专利文献1所记载的丝网印刷具有生产性高并且可以图案形成为自由的形状，或可以向表面施与微细的凹凸这样的优点。一直以来也进行了使用了导热性润滑脂的丝网印刷，但不适合于厚膜涂布，因此对象以向PC和电子设备的散热器的印刷为主，以薄膜形成作为目的。然而，近年来，在以EV电池用为代表的面向汽车的市场中，通过丝网印刷进行的导热性润滑脂的涂布的要求也增加了。在这样的用途中，要求导热性润滑脂的厚膜印刷。即，在汽车用途中，包含发热体的单元的大小较大，有发热体与散热体的间隙的设计容限变大的倾向，为了吸收该容限而要求形成稍微厚的膜。此外，需要稍微厚并且柔软的散热构件以使即使由于驱动系的机械或移动而发生振动，也不对发热体等施加过大的负荷。因此，对于以往的导热性润滑脂、和使用了该导热性润滑脂的丝网印刷，现状是不能充分对应上述用途。基于以上，本专利技术的课题是提供能够以良好的生产性形成厚膜的导热性组合物。用于解决课题的手段本专利技术人进行了深入研究，结果，着眼于导热性组合物的粘度和触变比，发现通过使它们为规定的范围可以解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。[1]一种导热性组合物，其包含粘合剂和导热性填充材料，在25℃下使用旋转粘度计以旋转速度10rpm测定的第1粘度为50～300Pa·s，在将在25℃下使用旋转粘度计以旋转速度1rpm测定的粘度设为第2粘度时，第2粘度相对于第1粘度的比率[第2粘度/第1粘度]为3～8。[2]根据[1]所述的导热性组合物，上述导热性填充材料的平均粒径为10～80μm，并且超过128μm的粒子的含有率为5体积％以下。[3]根据[1]或[2]所述的导热性组合物，上述粘合剂为热固性高分子，导热性组合物固化后的ASTMD2240-05所规定的OO硬度为5～80。[4]根据[1]～[3]中任一项所述的导热性组合物，其实质上不包含溶剂。[5]根据[1]～[4]中任一项所述的导热性组合物，其为丝网印刷用。[6]一种导热性构件，其包含使[1]～[5]中任一项所述的导热性组合物固化而得的固化物，上述固化物的厚度为0.03～1mm，所述导热性构件的ASTMD2240-05所规定的OO硬度为5～80。[7]根据[6]所述的导热性构件，上述固化物的厚度为0.3～1mm。[8]根据[6]或[7]所述的导热性构件，上述固化物表面的粘性为0.05N/10mm以上。[9]根据[6]～[8]中任一项所述的导热性构件，其在至少一个表面形成有间距为0.1～2.5mm的规则的凹凸。[10]根据[6]～[9]中任一项所述的导热性构件，从上述凹部到上述凸部的平均高度为10～500μm。[11]一种导热性构件的制造方法，其包含下述涂布工序：通过丝网印刷版，将[1]～[5]中任一项所述的导热性组合物涂布于被粘物，上述丝网印刷版是将乳剂以100～500μm的厚度在用线径为20～250μm的纤维以10～150目织成的丝网上进行图案形成而得的。[12]一种散热结构，其包含散热体、和设置在该散热体上的导热性构件，上述导热性构件为[6]～[10]中任一项所述的导热性构件。[13]根据[12]所述的散热结构，在上述导热性构件上设置有发热体。[14]根据[12]或[13]所述的散热结构，上述散热体为散热器。[15]一种发热复合构件，其在发热体的表面设置有[6]～[10]中任一项所述的导热性构件。[16]一种散热复合构件，其在散热体的表面设置有[6]～[10]中任一项所述的导热性构件。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供能够以良好的生产性形成厚膜的导热性组合物。例如即使是丝网印刷也可以形成比较厚的膜。此外，可以在一侧的被粘物(散热体或发热体)上直接形成柔软的固化物。具体实施方式[导热性组合物]以下，对本专利技术的实施方式涉及的导热性组合物进行说明。本专利技术的导热性组合物包含导热性组合物粘合剂和导热性填充材料，在25℃下使用旋转粘度计以旋转速度10rpm测定的第1粘度为50～300Pa·s。如果第1粘度小于50Pa·s，则在以厚膜状进行了图案形成的导热性组合物的固化前后形状维持性降低，或导热率易于变低。如果第1粘度超过300Pa·s，则在丝网印刷时网眼易于堵塞而使生产性降低。第1粘度更优选为150～300Pa·s。如果使第1粘度为150～300Pa·s，则形状维持性特别高，此外可以提高填充性。因此，导热性也易于提高。此外，第1粘度进一步优选为150～250Pa·s。因为如果使第1粘度为150～250Pa·s，则在印刷性与形状维持性的平衡方面是特别优选的。本专利技术的导热性组合物在将在25℃下使用旋转粘度计以旋转速度1rpm测定的粘度设为第2粘度时，第2粘度相对于上述第1粘度的比率[第2粘度/第1粘度](也称为“触变比”)为3～8。如果[第2粘度/第1粘度]小于3，则在以厚膜状进行了图案形成的导热性组合物的固化前后形状维持性降低，或在想要对固化后的表面施与凹凸的情况下难以形成该凹凸。如果[第2粘度/第1粘度]超过8，则在丝网印刷时网眼易于堵塞而使生产性降低。[第2粘度/第1粘度]更优选为3.5～6。如果为该范围，则可以获得在稍微高的粘度区域中保持印刷性，同时形状维持性特别优异的导热性组合物。第1粘度和[第2粘度/第1粘度]可以通过调整粘合剂的粘度和导热性填充材料的粒径，例如，调整粒径大的物质与小的物质的比率和添加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导热性组合物，其包含粘合剂和导热性填充材料，/n在25℃的温度下使用旋转粘度计以旋转速度10rpm测定的第1粘度为50～300Pa·s，/n在将在25℃的温度下使用旋转粘度计以旋转速度1rpm测定的粘度设为第2粘度时，第2粘度相对于第1粘度的比率即第2粘度/第1粘度为3～8。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181109 JP 2018-2113001.一种导热性组合物，其包含粘合剂和导热性填充材料，
在25℃的温度下使用旋转粘度计以旋转速度10rpm测定的第1粘度为50～300Pa·s，
在将在25℃的温度下使用旋转粘度计以旋转速度1rpm测定的粘度设为第2粘度时，第2粘度相对于第1粘度的比率即第2粘度/第1粘度为3～8。


2.根据权利要求1所述的导热性组合物，所述导热性填充材料的平均粒径为10～80μm，并且超过128μm的粒子的含有率为5体积％以下。


3.根据权利要求1或2所述的导热性组合物，所述粘合剂为热固性高分子，
所述导热性组合物的固化后的ASTMD2240-05所规定的OO硬度为5～80。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的导热性组合物，其实质上不包含溶剂。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的导热性组合物，其为丝网印刷用。


6.一种导热性构件，其包含使权利要求1～5中任一项所述的导热性组合物固化而得的固化物，
所述固化物的厚度为0.03～1mm，
所述导热性构件的ASTMD2240-05所规定的OO硬度为5～80。


7.根据权利要求6所述的导热性构件，所述固化物的厚度为0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：石田庆太，北田学，
申请(专利权)人：积水保力马科技株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP