导热性片材及导热性片材的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及促进发热性电子元件散热的导热性片材及导热性片材的制备方法。本 申请以2013年6月19日在日本申请的日本专利申请2013-128534号为基础，并要求优先 权，通过参考该申请而引用在本申请中。
【背景技术】
[0002] 随着电子设备的更高性能化，半导体元件的高密度化、高实装化也在进展。与此相 伴地，使构成电子设备的电子元件所产生的热更有效地散热就变得尤为重要。为了更有效 地散热，借助导热性片材将半导体安装在散热扇、散热板等散热片上。作为导热性片材，广 泛使用将无机填料等填充材料分散含在有机硅中的片材。
[0003] 在这种散热部件中，需求更进一步地提高导热率。以高导热性为目的，一般通过提 高基质内混合的无机填料的填充率来进行应对。然而，如果提高无机填料的填充率，则有可 能会丧失柔韧性，或者由于无机填料填充率较高而产生粉化现象，因此，提高无机填料的填 充率是有极限的。
[0004] 作为无机填料，例如可以举例出氧化铝（alumina)、氮化铝、氢氧化铝等。另外，以 高导热率为目的，存在向基质内填充氮化硼、石墨等鳞片状粒子、碳纤维的做法。这是基于 鳞片状粒子等所具有的导热率的各向异性。例如，在碳纤维的情况中，在纤维方向上具有约 600至1200W/mK的导热率。在氮化硼的情况中，已知在面方向中具有约110W/mK的导热率， 而在相对于面方向垂直的方向上具有约2W/mK左右的导热率，即具有各向异性。
[0005] 在专利文献1中记载了涂布含有碳纤维的导热性组合物，并施加磁场以使碳纤维 取向的方法。然而，在碳纤维取向时，需要流动性，因此在专利文献1所记载的方法中，导热 性填料的填充量不能太多。
[0006] 在先技术文献
[0007] 专利文献1:日本特开2006-335957号公报
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题
[0009] 本发明是鉴于上述诸问题而提出的，目的在于提供一种厚度方向的导热性良好的 导热性片材及导热性片材的制备方法。
[0010] 用于解决技术问题的技术方案
[0011] 本申请的发明人经过深入研究发现，对导热性片材的表面进行测定时，当以"JIS Z8729"和"JISZ8730"记载的L*a*b表色系统中的"L*"表示的亮度L*值处于规定范围 内时，能够获得良好的导热率，从而完成了本发明。
[0012] S卩，本发明涉及的导热性片材的特征在于，含有固化性树脂组合物、导热性纤维和 导热性粒子，并且，该导热性片材的表面在L*a*b表色系统中的L*值大于等于29且小于等 于47。
[0013]另外，本发明所涉及的导热性片材的制备方法，其特征在于，具有：导热性组合物 制作工序，制作含有固化性树脂组合物、导热性纤维和导热性粒子的导热性组合物；
[0014] 成型工序，将所述导热性组合物挤出成型，获得柱状固化物；
[0015] 切割工序，将所述柱状固化物沿着与柱长度方向大致垂直的方向切割成规定的厚 度，从而获得表面在L*a*b表色系统中的L*值大于等于29且小于等于47的导热性片材。
[0016] 本发明的有益效果
[0017] 根据本发明，导热性片材含有固化性树脂组合物、导热性纤维和导热性粒子，并 且，该导热性片材的表面在L*a*b表色系统中的L*值大于等于29且小于等于47,由此，能 够使导热性片材的厚度方向的导热性良好。
【附图说明】
[0018]图1是用于说明本发明所涉及的导热性片材的制备方法的一例的流程图。
[0019]图2是示出在本发明所涉及的导热性片材的制备方法的切割工序中所使用的超 声波切割机的一例的外观图。
[0020] 图3是示出切片装置的一例的外观图。
[0021] 图4是用于说明本发明所涉及的导热性片材的其他制备方法中的排列工序的一 例的流程图。
[0022] 图5是用于说明本发明所涉及的导热性片材的制备方法中的半成型工序、排列工 序以及最终成型工序的一例的模式图。
[0023]图6是示出在本发明所涉及的导热性片材的制备方法中的排列工序中获得的层 叠体的一例的立体图。
[0024] 图7 (A)是表不未施压的最终成型品的一例的立体图，图7 (B)是表不施压后的最 终成型品的一例的立体图。
【具体实施方式】
[0025] 下面，参照附图，按照以下顺序对本发明的实施方式（在下面的说明中称作本实 施方式）进行详细说明。
[0026] 1、导热性片材
[0027] 2、导热性片材的制备方法
[0028] 3、导热性片材的其他制备方法
[0029] 4、实施例
[0030] 〈1.导热性片材〉
[0031][关于L*a*b表色系统中的亮度L*]
[0032] 物体的颜色一般由亮度（明亮度）、色调（色彩配合）以及饱和度（鲜艳度）三个 要素构成。为了正确测定并表征它们，需要以数值化的方式将它们客观地表征出来的表色 系统。作为这种表色系统，例如可以举例出L*a*b表色系统。L*a*b表色系统例如能够通过 市场上销售的分光色度计等测定仪器容易地进行测定。
[0033]L*a*b表色系统例如为"JISZ8729"和"JISZ8730"中记载的表色系统，将各种 颜色配置在球形的颜色空间中进行表示。在L*a*b表色系统中，用纵轴（Z轴）方向的位置 来表示亮度，用外周方向的位置来表示色调，用距离中心轴的距离来表示饱和度。
[0034] 表示亮度的纵轴（Z轴）方向的位置通过L*来表达。亮度L*的值为正值，并具有 该数字越小亮度越低从而变得越暗的趋势。具体而言，L*的值在相当于黑色的0至相当于 白色的100的范围内变化。
[0035] 另外，在将球形的颜色空间在L*=50的位置处水平切割后形成的截面图中，X轴 的正方向为红色方向、y轴的正方向为黄色方向、X轴的负方向为绿色方向、y轴的负方向为 蓝色方向。X轴方向的位置通过a*表示，该a*取-60至+60的值。y轴方向的位置通过b* 表示，该b*取-60至+60的值。这样，a*和b*为表示色度的正负数字，且越接近0越黑。 色调以及饱和度通过这些a*值和b*值表示。
[0036] 在L*a*b表色系统中，亮度L*越大则越偏白，亮度L*越小则越偏黑。另外，在 L*a*b表色系统中，a*小于-1则偏绿，a*大于等于-1则偏红。另外，b*小于-1则偏蓝， b*大于+1则偏黄。
[0037] 本实施方式所涉及的导热性片材含有固化性树脂组合物、导热性纤维和导热性粒 子，并且，当导热性纤维的体积％变大时，表面的亮度L*有变小的趋势，而当导热性粒子的 体积％变大时，亮度L*有变大的趋势。具体而言，在对导热性纤维为碳纤维、且导热性粒 子至少包含氧化铝、氮化铝和氢氧化铝中的至少一种且至少包含氧化铝的导热性片材的表 面进行观察时，当碳纤维的面积较大且露出表面的白色的氧化铝和/或氮化铝较少时，亮 度L*有变小的趋势，而当碳纤维的面积较小且露出表面的白色的氧化铝和/或氮化铝较多 时，亮度L*有变大的趋势。
[0038] 为了获得具有高导热性的导热性片材，并不只是单纯地增加导热率较高的导热性 纤维的含量，为了保持形状还必须添加导热性粒子。另外，为了降低挤出时导热性组合物的 粘度，必须使导热性纤维和导热性粒子的配比适量。
[0039] 本申请的发明人经过深入研究发现，通过使亮度L*的值处于规定范围内，能够获 得良好的导热率。即，本发明所涉及的导热性片材含有固化性树脂组合物、导热性纤维和导 热性粒子，并且该导热性片材的表面在L*a*b表色系统中的L*值大于等于29且小于等于 47。由此，能够使导热性片材厚度方向的导热性良好。
[0040] 另外，会出现在导热性片材的表面呈现出斑驳花纹或者筋状线条的情况。其原因 在于，将导热性组合物向中空状的模具内部挤出时，穿过狭缝的导热性组合物在中空状的 模具的内部紧密接合的过程中，在表面出现了颜色的浓淡所致。在导热性片材的表面呈现 出斑驳花纹或者筋状线条的情况下，在厚度方向上碳纤维未以一定方向取向，而是随机取 向。然而，亮度L*与碳纤维的取向方向无关，取决于表面的碳纤维、氧化铝等的面积。因此， 在导热性片材的表面呈现出斑驳花纹或者筋状线条的情况下，只要导热性片材表面的每个 单位面积的L*值大于等于29且小于等于47即可。
[0041] 另外，通过调整混合时间，能够调整导热性片材的表面的L*值。具有延长混合时 间，则L*值变小，缩短混合时间，则L*值变大的趋势。认为当混合时间较长时，导热性片材 表面的碳纤维的面积变大，露出表面的白色的氧化铝和/或氮化铝较少。另外，在片材的表 面具有光泽的情况下，L*值有变大的趋势。
[0042] 此外，在上述说明中，举例了L*a*b表色系统，但是对表色系统的选择方法并没有 特殊限制，只要是