导热性片材以及导热性片材的制造方法与流程

本技术涉及一种导热性片材以及导热性片材的制造方法。本申请以2020年8月25日在日本申请的日本专利申请号特愿2020－141833为基础来主张优先权，该申请通过被参照而援引至本申请中。

背景技术：

1、随着电子设备的高性能化，半导体元件的高密度化、高安装化不断发展。与此相伴，进一步高效地对来自构成电子设备的电子部件的发热进行散热是重要的。例如，就半导体装置而言，为了高效地散热，电子部件经由导热性片材安装于散热风扇、散热板等散热器。作为导热性片材，例如广泛使用在有机硅树脂中含有(分散有)无机填料等填充剂的导热性片材。该导热性片材那样的散热构件要求进一步提高导热系数。例如，以导热性片材的高导热性为目的，研究了提高配合在粘合剂树脂等基质内的无机填料的填充率。但是，若提高无机填料的填充率，则导热性片材的柔软性会受损，或发生掉粉，因此提高无机填料的填充率存在极限。

2、作为无机填料，例如可列举出氧化铝、氮化铝、氢氧化铝等。此外，以高导热系数为目的，有时也将氮化硼、石墨等鳞片状粒子、碳纤维等填充至基质内。这是由于鳞片状粒子等所具有的导热系数的各向异性。例如，已知在碳纤维的情况下，在纤维方向上具有约600～1200w/m·k的导热系数。此外，已知在氮化硼的情况下，在面方向上具有约110w/m·k左右的导热系数，在与面方向垂直的方向上具有约2w/m·k左右的导热系数。如此，通过使碳纤维、鳞片状粒子的面方向与作为热传递方向的片材的厚度方向相同，即，使碳纤维、鳞片状粒子沿片材的厚度方向取向，可以期待导热系数飞跃性地提高。

3、再者，存在如下问题：若在对成型后固化的固化物进行切片时无法切成均匀的厚度，则片表面的凹凸部大，在凹凸部会卷入空气，无法发挥优异的导热。为了解决该问题，例如，在专利文献1中，提出了利用在与片材的纵向垂直的方向上等间隔地排列的刀进行冲切、切片而成的导热橡胶片材。此外，在专利文献2中，提出了通过利用具有圆形旋转刀的切割装置对反复进行涂布和固化而层叠而成的层叠体进行切片来得到规定的厚度的导热性片材。此外，在专利文献3中，提出了使用金属锯对层叠两层以上包含各向异性石墨粒子的石墨层的层叠体以相对于得到膨胀石墨片材的片材的厚度方向按0°取向(按相对于层叠的面90°的角度)的方式进行切割。然而，在这些提出的切割方法中，切割面的表面粗糙度变大，存在界面处的热阻变大、厚度方向的导热降低的问题。

4、近年来，期望夹在各种发热体(例如lsi、cpu(central processing unit，中央处理器)、晶体管、led等各种器件)与散热体之间使用的导热性片材。就这样的导热性片材而言，期待可压缩的柔软的片材，以便填埋各种发热体与散热体之间的高低差并使其密合。

5、导热性片材通常为了提高片材的导热系数而大量填充导热性的无机填料(例如参照专利文献4、5)。但是，若增加无机填料的填充量，则存在片材变硬、变脆的倾向。此外，例如，若将大量填充有无机填料的有机硅系导热性片材长时间放置在高温环境下，则会观察到导热性片材变硬的现象、导热性片材的厚度变大的现象，可能会使施加载荷时的导热性片材的热阻上升。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开2010－56299号公报

9、专利文献2：日本特开2010－50240号公报

10、专利文献3：日本特开2009－55021号公报

11、专利文献4：日本特开2007－277406号公报

12、专利文献5：日本特开2007－277405号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、本技术是鉴于这样的现有的实际情况而提出的，提供一种柔软性优异、热阻值的载荷依赖性小的导热性片材。

3、用于解决问题的方案

4、本技术的导热性片材含有固化性树脂组合物、鳞片状的导热性填料以及非鳞片状的导热性填料，载荷1kgf/cm2下的热阻值与载荷超过1kgf/cm2且3kgf/cm2以下的范围内的热阻值的变化量为0.4℃·cm2/w以下，载荷3kgf/cm2下的压缩率与载荷1kgf/cm2下的压缩率的变化量为20％以上。

5、本技术的导热性片材的制造方法具有：工序a，通过使鳞片状的导热性填料和非鳞片状的导热性填料分散于固化性树脂组合物中来制备导热性片材形成用的树脂组合物；工序b，由导热性片材形成用的树脂组合物形成成型体块；以及工序c，将成型体块切成片状，得到导热性片材，导热性片材在载荷1kgf/cm2下的热阻值与载荷超过1kgf/cm2且3kgf/cm2以下的范围内的热阻值的变化量为0.4℃·cm2/w以下，载荷3kgf/cm2下的压缩率与载荷1kgf/cm2下的压缩率的变化量为20％以上。

6、发明效果

7、根据本技术，能够提供一种柔软性优异、热阻值的载荷依赖性小的导热性片材。

技术特征：

1.一种导热性片材，其中，

2.根据权利要求1所述的导热性片材，其中，

3.根据权利要求1或2所述的导热性片材，其中，

4.根据权利要求1～3中任一项所述的导热性片材，其中，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的导热性片材，其中，

6.根据权利要求1～5中任一项所述的导热性片材，其中，

7.根据权利要求1～6中任一项所述的导热性片材，其中，

8.一种导热性片材的制造方法，具有：

9.根据权利要求8所述的导热性片材的制造方法，其中，

10.根据权利要求8或9所述的导热性片材的制造方法，其中，

11.一种电子设备，其具备：

技术总结
本发明提供一种柔软性优异、热阻值的载荷依赖性小的导热性片材。导热性片材(1)含有固化性树脂组合物(2)、鳞片状的导热性填料(3)以及非鳞片状的导热性填料(4)，载荷1kgf/cm<supgt;2</supgt;下的热阻值与载荷超过1kgf/cm<supgt;2</supgt;且3kgf/cm<supgt;2</supgt;以下的范围内的热阻值的变化量为0.4℃·cm<supgt;2</supgt;/W以下，载荷3kgf/cm<supgt;2</supgt;下的压缩率与载荷1kgf/cm<supgt;2</supgt;下的压缩率的变化量为20％以上。

技术研发人员：佐藤勇磨,荒卷庆辅,久保佑介
受保护的技术使用者：迪睿合株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13