导热片及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种厚度方向上的导热性优异，且柔软性也优异的导热片等。该导热片100具备：多个导热部10，它们分别自一主表面连续地设置至另一主表面；以及接合部20，其将在主表面方向上层叠的多个导热部10的邻接的界面彼此接合，该导热片100整体上呈片状，其中，导热部10包含空隙部，接合部20由包含具有柔软性的树脂材料的材料构成并且局部地形成有空隙层，且树脂材料的一部分局部地渗入至导热部10的空隙部。根据上述构成，借助导热部10的空隙部及接合部20的空隙层而提高导热片100的柔软性、可挠性，并且通过使树脂材料渗入至导热部10的空隙部的一部分，能够一边在导热部10彼此之间形成空隙层，一边确保使这些导热部10彼此接合的强度。强度。强度。

【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


[0001]本专利技术涉及一种导热片及其制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，对电子设备或车辆用头灯、车载电池等发热部件进行散热成为当务之急。例如存在如下趋势，即，因计算机的中央运算处理装置(CPU)、图像处理用运算处理器(GPU)、智能型手机的SoC(System on Chip，单芯片系统)、组装设备的DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)及微电脑、或者晶体管等半导体元件、发光二极管(LED)及电致发光(EL)、液晶等发光体等电子元器件的小型化、高集成化，使得发热量变大。由这些电子元器件的发热而引起的装置或系统的寿命下降、误动作逐渐构为问题，对电子元器件的散热对策的需求逐年变高。
[0003]作为针对像这样的发热体的散热对策，除使用空气冷却风扇进行的强制冷却以外，还使用金属制的散热片或珀尔帖元件等散热部件。对于像这样的散热部件，一直以来在与发热体热连接的面上涂布润滑脂以防止在界面形成成为隔热层的空气层。然而，普通的润滑脂的导热性并不高。因此，也可使用分散有导热率比较高的金刚石的金刚石润滑脂(例如，参照专利文献1)。
[0004]然而，金刚石润滑脂的价格较高。另外，在使用金刚石润滑脂的情况下，也难以获得充分的导热性。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特表2017
‑
530220号公报

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的之一在于，提供一种厚度方向上的导热性优异，且柔软性也优异的导热片及其制造方法。
[0009]根据本专利技术的第1方面的导热片，其具备：多个导热部，它们分别自一主表面连续地设置至另一主表面；以及接合部，其将在主表面方向上所层叠的上述多个导热部的邻接的界面彼此接合，该导热片整体上呈片状，上述导热部包含空隙部，上述接合部由包含具有柔软性的树脂材料的材料构成并且局部地形成有空隙层，上述树脂材料的一部分能够局部地渗入至上述导热部的上述空隙部。根据上述构成，借助导热部的空隙部及接合部的空隙层而提高导热片的柔软性、可挠性，并且通过使树脂材料渗入至导热部的空隙部的一部分，能够在导热部彼此之间形成空隙层，并且确保使这些导热部彼此接合的强度。
[0010]另外，根据本专利技术的第2方面的导热片，除上述构成以外，在上述导热片的厚度方向上以0.2N/mm2的面压按压该导热片时，将上述导热片的厚度方向上的导热率设为λ
0.2
[W/m
·
K]，在上述导热片的厚度方向上以0.8N/mm2的面压按压该导热片时，将上述导热片的厚度方向上的导热率设为λ
0.8
[W/m
·
K]，此时，可满足1.5≤λ
0.8
/λ
0.2
≤3.5的关系。
[0011]进而，根据本专利技术的第3方面的导热片，除上述任一构成以外，上述空隙层在上述接合部中所占的比率可为2体积％以上且30体积％以下。
[0012]另外，根据本专利技术的第4方面的导热片，除上述任一构成以外，上述导热部可由包含呈鳞片状的石墨、及树脂纤维的材料构成。
[0013]另外，根据本专利技术的第5方面的导热片，除上述任一构成以外，上述树脂纤维可为芳香族聚酰胺纤维。
[0014]另外，根据本专利技术的第6方面的导热片，除上述任一构成以外，上述石墨可为膨胀化石墨。
[0015]另外，根据本专利技术的第7方面的导热片，除上述任一构成以外，使用激光闪光法对上述导热片的主表面测定的上述导热片的厚度方向上的导热率可为10W/m
·
K以上且200W/m
·
K以下。
[0016]另外，根据本专利技术的第8方面的导热片，除上述任一构成以外，上述导热片的面内方向上的上述导热部的宽度可为50μm以上且300μm以下。
[0017]另外，根据本专利技术的第9方面的导热片，除上述任一构成以外，上述导热片的厚度可为0.2mm以上且5mm以下。
[0018]另外，根据本专利技术的第10方面的导热片，除上述任一构成以外，在上述导热片的厚度方向上以0.2N/mm2的面压按压该导热片时，上述导热片的厚度可为0.1mm以上且5mm以下。
[0019]另外，根据本专利技术的第11方面的导热片，除上述任一构成以外，上述导热片的表面粗糙度Ra可为0.1μm以上且100μm以下。
[0020]另外，根据本专利技术的第12方面的导热片，除上述任一构成以外，上述树脂材料可包含：具有环状分子、第一聚合物及封端基的聚轮烷；以及第二聚合物，上述聚轮烷与上述第二聚合物借助上述环状分子而键合，上述第一聚合物具有直链状的分子结构且将上述环状分子呈穿刺状地包合，上述封端基设置于上述第一聚合物的两端附近。
[0021]另外，根据本专利技术的第13方面的导热片，除上述任一构成以外，上述导热片的法线与上述导热部的法线所成的角可为25
°
以上且90
°
以下。
[0022]另外，根据本专利技术的第14方面的导热片，除上述任一构成以外，可将上述导热部与接合部的界面形成为曲面状。根据上述构成，在厚度方向上按压导热片时，因导热部与接合部层叠成曲面状而变得更易于变形，例如变得易于以与发热体面接触时不会形成间隙的方式密接，从而可提高导热性。
[0023]另外，根据本专利技术的第15方面的导热片，除上述任一构成以外，可在上述导热片的主表面方向上，使彼此层叠的上述导热部与接合部的膜厚分别局部地不同。
[0024]另外，根据本专利技术的第16方面的导热片的制造方法，其是在主表面方向上层叠有分别自一主表面连续地设置至另一主表面的多个导热部的导热片的制造方法，其可以包括：将未固化的树脂材料含浸于构成导热部的导热部形成用片的步骤；将含浸有未固化的树脂材料的上述导热部形成用片卷取成辊状的步骤；以所卷取的上述卷取体的状态使上述未固化的树脂材料固化的步骤；以及将上述树脂材料固化的卷取体在与上述辊状的轴向垂直、平行或倾斜的平面裁切的步骤。据此，通过将含浸有树脂材料的导热部形成用片卷取成辊状，能够容易地获得层叠状态。另外，通过制成卷取体，也变得易于容易地进行此后的处
理或裁断，以低成本获得导热片。
[0025]另外，根据本专利技术的第16方面的导热片的制造方法，除上述内容以外，在将未固化的树脂材料含浸于上述导热部形成用片的步骤前，可还包括以辊状的卷取体形式准备上述导热部形成用片的步骤。据此，获得如下优点：通过对预先以辊状准备的导热部形成用片含浸树脂材料后再次卷取至另一辊，既能够准备长条的导热部形成用片，也能够省空间且高效率地含浸树脂材料，与准备多片裁断好的矩形的导热部形成用片并使其含浸上述树脂材料的方法相比，能够提高生产效率。
[0026]另外，根据本专利技术的第17方面的导热片的制造方法，除上述任一内容以外，上述未固化的树脂材料可为热固性树脂。据此，获得如下优点：即便为在卷取体含浸有热固性树脂的树本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种导热片，其具备：多个导热部，该多个导热部分别自一主表面连续地设置至另一主表面；以及接合部，该接合部将在主表面方向上所层叠的所述多个导热部的邻接的界面彼此接合，所述导热片整体上呈片状，所述导热片的特征在于，所述导热部包含空隙部，所述接合部由包含具有柔软性的树脂材料的材料构成，并且局部地形成有空隙层，所述树脂材料的一部分局部地渗入至所述导热部的所述空隙部。2.如权利要求1所述的导热片，其特征在于，在所述导热片的厚度方向上以0.2N/mm2的面压按压该导热片时，将所述导热片的厚度方向上的导热率设为λ
0.2
，在所述导热片的厚度方向上以0.8N/mm2的面压按压该导热片时，将所述导热片的厚度方向上的导热率设为λ
0.8
，其中，导热率λ的单位为W/m
·
K，此时，满足1.5≤λ
0.8
/λ
0.2
≤3.5的关系。3.如权利要求1或2所述的导热片，其特征在于，所述空隙层在所述接合部中所占的比率为2体积％以上且30体积％以下。4.如权利要求1～3中的任一项所述的导热片，其特征在于，所述导热部由包含呈鳞片状的石墨、及树脂纤维的材料构成。5.如权利要求4所述的导热片，其特征在于，所述树脂纤维为芳香族聚酰胺纤维。6.如权利要求4或5所述的导热片，其特征在于，所述石墨为膨胀化石墨。7.如权利要求1～6中的任一项所述的导热片，其特征在于，使用激光闪光法对所述导热片的主表面测定的所述导热片的厚度方向上的导热率为10W/m
·
K以上且200W/m
·
K以下。8.如权利要求1～7中的任一项所述的导热片，其特征在于，所述导热片的面内方向上的所述导热部的宽度为50μm以上且300μm以下。9.如权利要求1～8中的任一项所述的导热片，其特征在于，所述导热片的厚度为0.2mm以上且5mm以下。10.如权利要求1～9中的任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：外谷荣一，松井孝二，丰川裕也，柴田和希，香川胜彦，山口隆幸，
申请(专利权)人：株式会社昭和丸筒，
类型：发明
国别省市：