[发明专利]导热片、其制造方法以及使用了导热片的散热装置有效

专利信息
申请号: 201110242330.8 申请日: 2007-10-29
公开(公告)号: CN102433105A 公开(公告)日: 2012-05-02
发明(设计)人: 吉川彻;矢岛伦明;稻田祯一 申请(专利权)人: 日立化成工业株式会社
主分类号: C09K5/14 分类号: C09K5/14;C08L33/08;C08K7/00;C08K3/04;B32B27/06;B32B27/18;H01L23/373;H01L33/64;F28F21/02
代理公司: 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人: 陈建全
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 导热 制造 方法 以及 使用 散热 装置
【说明书】:

本申请是申请日为2007年10月29日、发明名称为“导热片、其制造方法以及使用了导热片的散热装置”的中国专利申请No.200780040627.8(PCT/JP2007/071038国际申请进入中国国家阶段)的分案申请。

技术领域

本发明涉及导热片、其制造方法以及使用了导热片的散热装置。

背景技术

近年来,由于对多层电路板、半导体封装的电路的高密度化、电子部件的负载密度变大,而且半导体元件也正在高集成化,且每单位面积的发热量变大,因此期望能更好地从半导体封装进行热放散。

一般简便地使用以下装置:通过在如半导体封装之类的发热体和铝、铜等散热体之间,夹有导热润滑脂或导热片而使它们粘附来散热的散热装置,但与导热润滑脂相比导热片在组装散热装置时的操作性方面更有利。为了提高热放散性,导热片需要较高的导热性,但以往的导热片的导热性不能说很充分。

因此,为了进一步提高导热片的导热性的目的,提出了在母体材料中配合了导热性大的石墨粉末的各种导热性复合材料组合物及其成型加工品。

例如,日本特开昭62-131033号公报中公开了将石墨粉末填充于热可塑性树脂中而得到的导热性树脂成型品,另外日本特开平04-246456号公报中公开了含有石墨、炭黑等的聚酯树脂组合物。此外,日本特开平05-247268号公报中公开了配合了粒径为1~20μm的人造石墨的橡胶组合物,日本特开平10-298433号公报中公开了在硅橡胶中配合了晶面间距为0.330~0.340nm的球状石墨粉末的组合物。另外,日本特开平11-001621号公报中所述了高导热性复合材料及其制造方法,其特征在于将特定的石墨粒子在固体中进行加压压缩,使其与组合物表面平行排列。进而,日本特开2003-321554号公报中公开了导热性成型体及其制造方法,其中成型体中的石墨粉末的晶体结构中的c轴在与导热方向垂直的方向上取向。

如上所述,导热片具有在组装散热装置时操作性简便的优点。作为进一步利用该优点的用法,需要具有对凹凸或曲面等特殊形状的追随性、应力缓和等功能。例如,在从显示面板之类的大面积的散热中,也要求导热片具有对发热体和散热体的表面的变形或凹凸等形状的追随性、对由热膨胀率的不同而引起的热应力缓和等功能,即使是某种程度厚的膜,除了需要具有可导热的高导热性之外,还需要高柔软性。但是,至今还无法获得这种高水平的可以兼具柔软性和导热性的导热片。

即使是将如上所述的特定的石墨粉末随机分散在成型体中而得到的成型体,或者经加压压缩使石墨粒子排列而成的成型体,对实际持续要求的高度的导热特性来说,导热性依然不足。

另外,成型体中的石墨粉末的晶体结构中的c轴在与导热方向垂直的方向上取向的导热性成型体具有可以得到高导热性的可能性,但关于更高水平的兼具导热性和柔软性的考虑未必充分,而且对于其制造方法来说,由于石墨确实难以在表面露出,因此在获得高导热性方面缺乏可靠性,进而关于生产率、成本方面、能量效率等的考虑也不充分。

发明内容

本发明的目的是提供一种兼具高导热性和高柔软性的导热片。另外,本发明的另一目的是提供一种在生产率、成本方面及能量效率方面可以有利且确实地得到兼具高导热性和高柔软性的导热片的制造方法。本发明的又一目的是提供具有高散热能力的散热装置。另外,本发明的再一目的是提供热扩散性、热放散性优良的热扩散器、散热器、散热性壳体、散热性电子基板或电气基板、散热用配管或加温用配管、散热性发光体、半导体装置、电子设备或发光装置。

即,本发明涉及(1)一种导热片,其特征在于,该导热片包含含有石墨粒子(A)和Tg为50℃以下的有机高分子化合物(B)的组合物,其中石墨粒子(A)为鳞片状、椭球状或棒状,其晶体中的6元环面在鳞片的面方向、椭球的长轴方向或棒的长轴方向上取向;

上述石墨粒子(A)的鳞片的面方向、椭球的长轴方向或棒的长轴方向在导热片的厚度方向上取向,在导热片的表面露出的石墨粒子(A)的面积为25%~80%,在70℃的阿斯卡C硬度(Ascar C hardness)为60以下。

另外,本发明涉及(2)上述(1)所述的导热片,其特征在于,上述石墨粒子(A)的长径的平均值为导热片厚度的10%以上。

另外,本发明还涉及(3)上述(1)或(2)所述的导热片,其特征在于,在通过对上述石墨粒子(A)进行分级而求出的上述石墨粒子(A)的粒径分布中,上述导热片的厚度的1/2以下的粒子低于50质量%。

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