热传导性复合片材的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及适合安装于不能使用冷却构件例如散热片等的电子设备等中的热传 导性复合片材。
【背景技术】
[0002] 电视、计算机、通信装置、产业设备等电子设备，由于小型化、薄型化、高性能化，在 这些中搭载的CPU、驱动器IC等的芯片的发热量增加。芯片的温度上升引起芯片的工作不 良、破坏。因此，提出了用于抑制工作中的芯片的温度上升的许多散热方法和其中使用的散 热构件。以往，在电子设备等中，为了抑制工作中的芯片的温度上升，使用了采用铝、铜等热 传导率高的金属板的散热片。该散热片传导该芯片产生的热，利用与外界大气的温度差将 该热从表面放出。
[0003] 为了高效率地将从芯片产生的热传给散热片，必须使散热片与芯片密合，但由于 存在各芯片的高度的差异、组装加工产生的公差，因此将具有柔软性的片材、脂膏安装在芯 片与散热片之间，经由该片材或脂膏实现了从芯片到散热片的热传导。
[0004] 但是，如上所述，由于设备的小型化、薄型化、高性能化，不能搭载散热片的情形不 断增加。例如，设定为携带的智能手机、数码摄像机，设定为设置于屋顶或者从屋顶吊挂的 LED照明等，由于大小、重量的问题，不能使用散热片，或者要求去掉散热片。因此，报道了几 个利用了热放射的放热对策部件。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :特开2006-298703号公报
[0008] 专利文献2 :特开2004-43612号公报
[0009] 专利文献3 :特开2013-144747号公报
[0010] 专利文献4 :特开2004-200199号公报
【发明内容】
[0011] 发明要解决的课题
[0012] 提出了通过将红外线的放热率高的堇青石粉粒体烧成而得到的陶瓷材料成型，用 于基板，或者替代散热片而使用，从而使来自发热体的热作为辐射热放热的方法（专利文 献1 :特开2006-298703号公报）。但是，其存在下述问题：陶瓷材料的刚性高，成型困难，安 装的发热部件的表面不是平面而是弯曲的情况下不能安装。
[0013] 此外，提出了下述方法：将称为热放射涂料的、用适当的有机溶剂将使固化性树 脂中含有热放射率高的粒子的组合物稀释而成的产物，涂布或喷射到发热体，干燥、固化， 将热放射层直接层叠于发热体，使来自发热体的热向体系外放热（专利文献2、3:特开 2004-43612号公报、特开2013-144747号公报）。但是，向发热体的涂布或喷射，可列举需 要用于其的设备的引入，涂布量、喷射量的管理难，需要用于使涂料固化的工序等，存在工 序变得复杂的缺点。
[0014] 此外，提出了在金属的薄板的一面形成热放射膜，在金属的薄板的另一面将粘合 层贴合的热放射片材（专利文献4 :特开2004-200199号公报）。但是，其粘合层的厚度薄， 而且热传导率低。发热体表面的平滑性高的情况下没有问题，但发热体表面粗糙的情况下， 或者存在多个发热体，各自的高度不同的情形等下，不能很好地追随发热体表面，而且如果 粘合层的热传导率低，则热向热放射层的传导变得不利，放热效果显著降低。
[0015] 本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供富于柔软性、安装工序简便、追随 发热体的表面形状的热传导性复合片材。
[0016] 用于解决课题的手段
[0017] 本发明人为了实现上述目的而深入研宄，结果发现：通过在面方向的热传导率高 的热传导层的一面层叠 IOym以上100 μπι以下的厚度的热放射层，在另一面层叠厚度为 0.2mm以上、硬度以Asker C计为40以下的热传导性有机硅树脂层，从而得到富于柔软性、 安装工序简便、能够追随发热体的表面形状的热传导性复合片材，完成了本发明。
[0018] 因此，本发明提供下述热传导性复合片材。
[0019] [1]
[0020] 热传导性复合片材，其通过在面方向的热传导率为200WAm · K)以上的热传导层 的一面层叠10 μm以上100 μm以下的厚度的热放射层，在另一面层叠厚度为0. 2mm以上、 硬度以Asker C计为40以下的热传导性有机硅树脂层而成。
[0021] [2]
[0022] [1]所述的热传导性复合片材，其特征在于，热传导性有机硅树脂层是热传导性有 机硅组合物的固化物，该热传导性有机硅组合物含有：
[0023] (a)下述平均组成式（1)
[0024] RaSiO(4_a)/2 (1)
[0025] (式中，R独立地为碳原子数1~12的未取代或取代的1价烃基，a为1. 8~2. 2 的正数。）所示的在1分子中具有2个以上与硅原子键合的烯基的有机聚硅氧烷：100质量 份，
[0026] (b)热传导性填充剂：200~4, 000质量份，
[0027] (c)在1分子中具有2个以上与娃原子键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷：其量使 得（c)成分中的与硅原子直接键合的氢原子与（a)成分中的烯基的摩尔比成为0. 5~5. 0，
[0028] (d)铂系化合物：以铂系元素量计，为（a)成分的0. 1~1，OOOppm。
[0029] [3]
[0030] [2]所述的热传导性复合片材，其中，热传导性有机硅组合物还包含（f)有机硅树 月旨：50~500质量份。
[0031] [4]
[0032] [3]所述的热传导性复合片材，其中，有机硅树脂（f)是R13SiCV 2单元（R1表示未 取代或取代的1价径基）（M单元）与Si04/2单元（Q单元）的共聚物，M单元与Q单元之比 (M/Q)以摩尔比计，为0. 5~1. 5,不含脂肪族不饱和基团。
[0033] [5]
[0034] [1]所述的热传导性复合片材，其中，热传导性有机硅树脂层为热传导性有机硅组 合物的固化物，该热传导性有机硅组合物含有：
[0035] (b)热传导性填充剂：100~3, 000质量份，
[0036] (f)有机硅树脂：100质量份，
[0037] (g)有机过氧化物系化合物：以有机过氧化物换算，为0. 1~2质量份。
[0038] [6]
[0039] [5]所述的热传导性复合片材，其中，有机硅树脂（f)是R13SiCV 2单元（R1表示未 取代或取代的1价径基）（M单元）与Si04/2单元（Q单元）的共聚物，M单元与Q单元之比 (M/Q)以摩尔比计，为0. 5~1. 5,不含脂肪族不饱和基团。
[0040] [7]
[0041] [2]~[6]的任一项所述的热传导性复合片材，其中，（b)热传导性填充剂的平均 粒径为0. 1~200 μ m。
[0042] [8]
[0043] [2]~[6]的任一项所述的热传导性复合片材，其中，热传导性有机硅组合物还包 含从以下选择的表面处理剂：
[0044] (h-Ι):下述通式（2)
[0045] R2mR3nSi (OR4) 4_m_n (2)
[0046] (式中，R2独立地为碳原子数6~15的烷基，R 3独立地为未取代或取代的碳原子 数1~8的1价烃基，R4独立地为碳原子数1~6的烷基，m为1~3的整数，η为0、1或 2, m+n为1~3的整数。）所示的烷氧基硅烷化合物，和
[0047] (h-2):下述通式（3)
[0048] [化 2]
[0049]
【主权项】
1. 热传导性复合片材，其通过在面方向的热传导率为200WAm · K)以上的热传导层的 一面层叠10 μ m以上100 μ m以下的厚度的热放射层，在另一面层叠厚度为0. 2mm以上、硬 度以Asker C计为40以下的热传导性有机硅树脂层而成。
2. 权利要求1所述的热传导性复合片材，其特征在于，热传导性有机硅树脂层是热传 导性有机硅组合物的固化物，该热传导性有机硅组合物含有： (a) 下述平均组成式（1)所示的在1分子中具有2个以上与硅原子键合的烯基的有机 聚硅氧烷：100质量份， RaSi O (4-a) /2 ⑴ 式中，R独立地为碳原子数1~12的未取代或取代的1价烃基，a为1. 8~2. 2的正 数， (b) 热传导性填充剂：200~4, 000质量份， (c) 在1分子中具有2个以上与硅原子键合的氢原子的有机氢聚硅氧烷：其量使得（c) 成分中的与硅原子直接键合的氢原子与（a)成分中的烯基的摩尔比成为0. 5~5. 0， ⑷钼系化合物：以钼系元素量计，（a)成分的0. 1~1，OOOppm。
3. 权利要求2所述的热传导性复合片材，其中，热传导性有机硅组合物还包含（f)有机 硅树脂：50~500质量份。
4. 权利要求3所述的热传导性复合片材，其中，有机硅树脂（f)是R ^SiOv2单元（R1表 示未取代或取代的1价径基）（M单元）和Si04/2单元（Q单元）的共聚物，M单元与Q单元 之比（M/Q)以摩尔比计，为0.5~1.5,不含脂肪族不饱和基团。
5. 权利要求1所述的热传导性复合片材，其特征在于，热传导性有机硅树脂层是热传 导性有机硅组合物的固化物，该热传导性有机硅组合物含有： (b)热传导性填充剂：100~3, 000质量份， (f) 有机硅树脂：100质量份， (g) 有机过氧化物系化合物：以有机过氧化物换算，0. 1~2质量份。
6. 权利要求5所述的热传导性复合片材，其中，有机硅树脂（f)为R ^SiOv2单元（R1表 示未取代或取代的1价径基）（M单元）与Si04/2单元（Q单元）的共聚物，M单元与Q单元 之比（M/Q)以摩尔比计，为0.5~1.5,不含脂肪族不饱和基团。
7. 权利要求2~6的任一项所述的热传导性复合片材，其中，（b)热传导性填充剂的平 均粒径为0. 1~200 μ m。
8. 权利要求2~6的任一项所述的热传导性复合片材，其中，热传导性有机硅组合物还 包含从以下选择的表面处理剂： (h-Ι):下述通式（2)所示的烷氧基硅烷化合物， R2mR3nSi (OR4) 4_m_n (2) 式中，R2独立地为碳原子数6~15的烷基，R 3独立地为未取代或取代的碳原子数1~ 8的1价烃基，R4独立地为碳原子数1~6的烷基，m为1~3的整数，η为0、1或2，m+n为 1~3的整数，和 (h-2):下述通式（3)所示的、分子链单末端用三烷氧基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧 烷，
式中，R5独立地为碳原子数1~6的烷基，k为5~100的整数。
9. 权利要求1所述的热传导性复合片材，其特征在于，热传导性有机硅树脂层的热传 导率为I. 4WAm · K)以上。
10. 权利要求1所述的热传导性复合片材，其特征在于，热传导层为铝箔。
11. 权利要求1所述的热传导性复合片材，其特征在于，热传导层为铜箔。
12. 权利要求1所述的热传导性复合片材，其特征在于，热放射层的热放射率为0. 80以 上。
13. 权利要求1所述的热传导性复合片材，其中，热放射层包括包含从陶瓷粉、堇青石 粉和石墨中选择的粒子的有机树脂层。
14. 权利要求13所述的热传导性复合片材，其中，上述粒子的平均粒径为0. 1~ 50 μ m〇
【专利摘要】本发明的热传导性复合片材，富于柔软性，安装工序简便，能够追随发热体的表面形状，通过将其粘贴于发热体，对于发热体的温度降低非常有效。热传导性复合片材，其通过在面方向的热传导率为200W/(m·K)以上的热传导层的一面层叠10μm以上100μm以下的厚度的热放射层，在另一面层叠厚度为0.2mm以上、硬度以Asker C计为40以下的热传导性有机硅树脂层而成。
【IPC分类】F28F3-00, B32B27-18, B32B27-28, B32B27-08
【公开号】CN104647846
【申请号】CN201410645737
【发明人】石原靖久, 远藤晃洋, 丸山贵宏
【申请人】信越化学工业株式会社
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年11月14日