导热性片的制作方法

文档序号:3686823阅读:307来源:国知局
导热性片的制作方法
【专利摘要】一种导热性片,其是由含有板状的氮化硼粒子(2)和橡胶成分的导热性组合物形成的导热性片(1),氮化硼粒子(2)的含有比例为35体积%以上,导热性片(1)的相对于面方向PD的正交方向的导热率为4W/m·K以上。
【专利说明】导热性片

【技术领域】
[0001] 本发明涉及导热性片,详细而言涉及一种适于电力电子技术的导热性片。

【背景技术】
[0002] 近年来,在高亮度LED器件、电磁感应加热器件等中,采用了利用半导体元件对电 力进行转换、控制的电力电子技术。在电力电子技术中,由于使大电流转换为热等,因此半 导体元件上配置的材料要求高散热性(高导热性)。
[0003] 例如,提出了含有氮化硼填料和环氧树脂的导热性片(例如,参照专利文献1。)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2008 - 189818号公报


【发明内容】

[0007] 发明所要解决的课题
[0008] 对于导热性片而言,根据用途和目的,有时也要求与厚度方向正交的正交方向 (面方向)上的高导热性。
[0009] 另外,若将专利文献1的导热性片以覆盖半导体元件等电子部件的方式来配置, 则在导热性片中,由于片的柔软性低,因此存在如下问题,即,在与半导体元件的角部相对 应的部分容易产生破裂(裂纹)等损伤。
[0010] 本发明的目的在于,提供一种面方向的导热性和柔软性优异的导热性片。
[0011] 用于解决课题的方法
[0012] 为了实现上述目的,本发明包括下述的第1发明组?第6发明组。
[0013] (第1发明组)
[0014] 一种导热性片,其特征在于,由含有板状的氮化硼粒子和橡胶成分的导热性组合 物形成,其中,上述导热性片中的所述氮化硼粒子的含有比例为35体积%以上,上述导热 性片的与厚度方向正交的方向的导热率为4W/m · K以上。
[0015] 另外,对于导热性片而言,优选为:拉伸试验中的所述正交方向的最大伸长率优选 为101. 7%以上。
[0016] 另外,对于导热性片而言,优选为:在使含橡胶的组合物所形成的含橡胶片在频率 1Hz和升温速度2°C /min的条件下升温时,剪切贮能模量在20?150°C的温度范围的至少 任一温度下为5. 6X 103?2X 105Pa,上述含橡胶的组合物通过从上述导热性组合物中除去 所述氮化硼粒子而得到。
[0017] 另外,对于导热性片而言,优选为:将上述导热性片粘接于铜箔后,在相对于上述 铜箔成90度、速度10mm/分钟的条件下剥离上述导热性片时的90度剥离粘接力为2N/10mm 以上。
[0018] 另外,对于导热性片而言,优选为上述导热性组合物还含有环氧树脂组合物。
[0019] (第2发明组)
[0020] -种导热性片,其特征在于,由含有板状的氮化硼粒子、和环氧树脂、和固化剂及 固化促进剂中的至少一种、和橡胶成分的导热性组合物形成,上述导热性片中的所述氮化 硼粒子的含有比例为35体积%以上,上述导热性片的相对于厚度方向的正交方向的导热 率为4W/m ·Κ以上,在使含橡胶的组合物所形成的含橡胶片在频率1Hz和升温速度2°C /min 的条件下升温时,剪切贮能模量在50?80°C的温度范围的至少任一温度下为5. 5X 103? 7. 0X104Pa,上述含橡胶的组合物通过从上述导热性组合物中除去所述氮化硼粒子而得 到。
[0021] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述环氧树脂含有常温液状环氧树脂和常温固 态环氧树脂。
[0022] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述固化剂为酚醛树脂。
[0023] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述固化促进剂为咪唑化合物。
[0024] 另外,对于导热性片而言,优选为:在室温下保存30天后的环氧反应率小于40%。
[0025] 另外,对于导热性片而言,优选为:在40?100°C的温度范围保存1天后的环氧反 应率为40%以上。
[0026] (第3发明组)
[0027] -种导热性片,其特征在于,含有板状的氮化硼粒子和树脂成分,上述氮化硼粒子 的含有比例为60质量%以上,面方向的导热率为4W/m ·Κ以上,在40°C以上的温度区域中, 具有达到350g/直径2cm以上的粘附力。
[0028] 另外,对于导热性片而言,优选为:在90°C以下的温度区域中,具有达到1200g/直 径2cm以上的粘附力。
[0029] 另外,对于导热性片而言,优选为:在60°C以下的温度区域中,具有达到50g/直径 2cm以上的粘附力。
[0030] 另外,对于导热性片而言,优选为:在25°C以下的温度区域中,具有达到50g/直径 2cm以下的粘附力。
[0031] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述树脂成分含有环氧树脂。
[0032] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述树脂成分含有橡胶。
[0033] 另外,一种导热性片形成用粒子集合物粉体,其特征在于,含有具备氮化硼粒子、 和将上述氮化硼粒子的表面覆盖的树脂成分的树脂覆盖氮化硼粒子,利用TOF - SMS分析 获得的树脂贡献离子种/氮化硼贡献离子种(樹脂付与4才 >種/窒化素付与4才> 種)比率为〇· 4以上。
[0034]另外,一种导热性片形成用粒子集合物粉体的制造方法,其特征在于,具备覆盖工 序,一边使板状的氮化硼粒子在空中滞留,一边向上述氮化硼粒子喷雾树脂成分,由此得到 含有树脂覆盖氮化硼粒子的粒子集合物粉体,该树脂覆盖氮化硼粒子具备上述氮化硼粒 子、和将上述氮化硼粒子的表面覆盖的上述树脂成分。
[0035] 另外,一种导热性片的制造方法,其特征在于,具备:覆盖工序,一边使板状的氮化 硼粒子在空中滞留,一边向上述氮化硼粒子喷雾树脂成分,由此得到含有树脂覆盖氮化硼 粒子的粒子集合物粉体,该树脂覆盖氮化硼粒子具备上述氮化硼粒子、和将上述氮化硼粒 子的表面覆盖的上述树脂成分;以及成形工序,一边加热上述粒子集合物粉体一边进行压 制,由此成形为导热性片。
[0036] (第4发明组)
[0037] -种导热性片,其特征在于,面方向的导热率为4W/m· K以上,在40°C以上的温度 区域中,具有125%以上的面方向的断裂应变。
[0038] 另外,对于导热性片而言,优选为:在低于40°C的温度区域中,具有小于125%的 断裂应变。
[0039] 另外,对于导热性片而言,优选为:25°C以下的温度区域中的面方向的断裂应变小 于125%,在40°C以上且低于100°C的温度区域中,具有125%以上的面方向的断裂应变。
[0040] 另外,对于导热性片而言,优选为:60°C以上且低于70°C的温度区域中的面方向 的断裂应变为125%以上。
[0041] 另外,对于导热性片而言,优选为:含有板状的氮化硼粒子。
[0042] 另外,对于导热性片而言,优选为:含有橡胶。
[0043] 另外,对于导热性片而言,优选为:含有环氧树脂和酚醛树脂。
[0044] 另外,对于导热性片而言,优选为:含有常温液状环氧树脂、常温固态环氧树脂和 酚醛树脂。
[0045] 另外,对于导热性片而言,优选为:还含有固化促进剂。
[0046] 另外,对于导热性片而言,优选为:能够在100°C以下固化。
[0047] 另外,对于导热性片而言,优选为:介电击穿电压为10kV/mm以上。
[0048] (第5发明组)
[0049] 一种导热性片,其特征在于,含有板状的氮化硼粒子和橡胶成分,具备:相对于厚 度方向的正交方向的导热率为4W/m · K以上的导热层、和在上述导热层的至少一面层叠的 胶粘剂层。
[0050] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述胶粘剂层在0度以上的温度区域具有 650gA直径lcm)以上的粘附力,上述胶粘剂层为能够压敏粘接的粘合胶粘剂层(粘接着剤 層)。
[0051] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述胶粘剂层含有橡胶成分。
[0052] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述导热层和上述胶粘剂层中含有的橡胶成分 含有丙烯酸系橡胶。
[0053] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述胶粘剂层还含有环氧树脂、固化剂及固化 促进剂。
[0054] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述导热层还含有环氧树脂、固化剂及固化促 进剂。
[0055] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述胶粘剂层的厚度为50 μ m以下。
[0056] (第6发明组)
[0057] -种导热性片,含有板状的氮化硼粒子和橡胶成分,该导热性片具备:相对于厚度 方向的正交方向的导热率为4W/m · K以上的导热层、和在上述导热层的至少一面层叠的粘 合剂层。
[0058] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述粘合剂层含有丙烯酸系粘合剂。
[0059] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述丙烯酸系粘合剂包含通过将含有(甲基) 丙烯酸烷基酯的单体原料聚合而得到的丙烯酸系聚合物。
[0060] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述粘合剂层具备基材膜、第1粘合剂层和第2 粘合剂层,该第1粘合剂层层叠于上述基材膜的厚度方向一面,该第2粘合剂层层叠于上述 基材膜的厚度方向另一面。
[0061] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述粘合剂层的厚度为ΙΟΟμπι以下。
[0062] 另外,对于导热性片而言,优选为:上述导热层还含有环氧树脂、固化剂及固化促 进剂。
[0063] 发明效果
[0064] 对于本发明的导热性片而言,由于相对于厚度方向的正交方向的导热率为4W/ πι·Κ以上,因此相对于厚度方向的正交方向的导热性优异。因此,可以作为正交方向的导热 性优异的导热性片而用于各种散热用途。
[0065] 另外,本发明的导热性片含有橡胶成分。因此,导热性片的柔软性优异,即使以覆 盖半导体元件等电子部件的方式进行配置,也能够抑制裂纹等的损伤。其结果是,能够切实 地覆盖散热对象,能够通过氮化硼粒子更切实地传导散热对象所产生的热。

【专利附图】

【附图说明】
[0066] 图1表示本发明的导热性片的第1实施方式的立体图。
[0067] 图2表示用于说明图1所示的导热性片的制造方法的工序图。
[0068] 图3为用于说明本发明的导热性片的其他实施方式的制造方法的工序图,图3Α表 示将压制片分割为多个的工序,图3Β表示层叠分割片的工序。
[0069] 图4表示耐弯曲性试验的类型I的试验装置(耐弯曲性试验前)的立体图。
[0070] 图5表示耐弯曲性试验的类型I的试验装置(耐弯曲性试验中途)的立体图。
[0071] 图6表示关于实施例42?44及比较例6,相对于氮化硼粒子在导热性片中所占体 积比例Χ(% ),对通过拉伸试验而得的、导热性片的面方向的最大伸长率Α(% )进行绘制, 并通过最小二乘法由所绘制的点而算出的直线及其斜率。
[0072] 图7表示凹凸追随性试验中使用的安装了电子部件的安装基板的示意图。
[0073] 图8表示说明凹凸追随性试验的试验方法的剖面图。
[0074] 图9表示对制造本发明的导热性片的第3实施方式的方法中的覆盖工序进行说明 的示意图。
[0075] 图10表示本发明的导热性片的第5实施方式的立体图。
[0076] 图11为说明本发明的导热性片的另一实施方式的剖面图,图11Α表示在导热层的 厚度方向一面及另一面层叠有胶粘剂层的实施方式,图11Β表示胶粘剂层为层叠于基体基 材的厚度方向一面及另一面的、带有基材的胶粘剂层的实施方式。
[0077] 图12表示本发明的导热性片的第6实施方式的立体图。
[0078] 图13为说明本发明的导热性片的另一实施方式的剖面图,图13Α表示在导热层的 厚度方向一面及另一面层叠有粘合剂层的实施方式,图13Β表示粘合剂层具备基材膜、和 在基材膜的厚度方向一面及另一面所层叠的第1粘合剂层及第2粘合剂层的实施方式。

【具体实施方式】
[0079] 以下,在第1实施方式?第6实施方式中,对本发明具体进行说明。
[0080] (第1实施方式)
[0081] 第1实施方式的导热性片含有氮化硼粒子和橡胶成分。
[0082] 具体而言,导热性片由含有氮化硼(BN)粒子和作为聚合物基体的橡胶成分的导 热性组合物形成。
[0083] 氮化硼粒子形成板状(或鳞片状)。另外,板状只要至少包括具有纵横比的平板状 的形状即可,从板的厚度方向观察包括圆板状和六角形平板状。另外,板状可以被层叠为多 层,在被层叠的情况下,包括将大小不同的板状的结构层叠而呈段状的形状、和端面劈开的 形状。另外,板状包括从与板的厚度方向正交的方向(面方向)进行观察呈直线形状(参 照图1)、以及直线形状的中途稍弯曲的形状。氮化硼粒子(参照图1的符号2)以在导热性 片中取向为面方向(后述)的形态分散在聚合物基体(参照图1的符号3)中。
[0084] 对于氮化硼粒子而言,以体积比计占60%以上的粒子的长度方向长度(相对于板 的厚度方向的正交方向上的最大长度)的平均例如为Ιμπι以上,优选为5μπι以上,更优选 为10 μ m以上,进一步优选为20 μ m以上,特别优选为30 μ m以上,最优选为40 μ m以上,另 夕卜,例如通常为800 μ m以下。
[0085] 另外,氮化硼粒子的以体积比计占60%以上的粒子的厚度(板的厚度方向长度、 即粒子的短边方向长度)的平均例如为〇. 01 μ m以上,优选为0. 1 μ m以上,并且例如为 20 μ m以下,也优选为15 μ m以下。
[0086] 另外,氮化硼粒子的以体积比计占60%以上的粒子的纵横比(长度方向长度/厚 度)例如为2以上,优选为3以上,进一步优选为4以上,并且例如为10000以下,优选为 5000以下,进一步优选为2000以下。
[0087] 氮化硼粒子的形态、厚度、长度方向的长度和纵横比通过图像解析的方法来测定 和算出。例如可以通过SEM、X射线CT、粒度分布图像解析法等来求得。
[0088] 而且,氮化硼粒子的通过激光衍射-散射法(激光衍射式-粒度分布测定装置 (SALD - 2100、SHIMADZU))测定的体积平均粒径例如为1 μ m以上,优选为5 μ m以上,更优 选为10 μ m以上,进一步优选为20 μ m以上,特别优选为30 μ m以上,最优选为40 μ m以上, 并且例如为1000 μ m以下,优选为500 μ m以下,进一步优选为100 μ m以下。
[0089] 在氮化硼粒子的体积平均粒径满足上述范围的情况下,与将偏离上述范围的体积 平均粒径的氮化硼粒子以同一体积%进行混合的情况相比,导热率变得更为良好。
[0090] 另外,氮化硼粒子的体积密度(JIS K5101、表观密度)例如为0· lg/cm3以上,优选 为0. 15g/cm3以上,进一步优选为0. 2g/cm3以上,并且例如为2. 3g/cm3以下,优选为2. 0g/ cm3以下,进一步优选为1. 8g/cm3以下,特别优选为1. 5g/cm3以下。
[0091] 另外,氮化硼粒子可以使用市售品或将其加工而成的加工品。作为氮化硼粒子的 市售品,例如可以列举出Momentive Performance Materials Japan公司制的"PT"系列 (例如、"PT - 110"、"PT - 120"等)、电气化学工业公司制的BN(例如、"SPG"等)、昭和电 工公司制的"SHOBN UHP"系列(例如、"SHOBN UHP- 1"等)、水岛合金铁公司制的"HP - 40" 等。
[0092] 另外,导热性片(即、导热性组合物)除了上述的氮化硼粒子以外,也可以含有其 他的无机微粒。作为其他的无机微粒,作为无机材料,例如可以列举出碳化物、氮化物(不 包括氮化硼)、氧化物、氢氧化物、金属、碳系材料等。
[0093] 作为碳化物,例如可以列举出碳化硅、碳化硼、碳化铝、碳化钛、碳化钨等。
[0094] 作为氮化物(不包括氮化硼),例如可以列举出氮化硅、氮化铝、氮化镓、氮化铬、 氮化钨、氮化镁、氮化钥、氮化锂等。
[0095] 作为氧化物,例如可以列举出氧化硅(silica)、氧化铝(alumina)、氧化镁 (magnesia)、氧化锌、氧化钛、氧化铺等。此外,作为氧化物,可以列举出掺杂有金属离子的、 例如氧化铟锡、氧化锑锡等。
[0096] 作为氢氧化物,例如可以列举出氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌等。
[0097] 作为金属,可以列举出例如铜、银、金、镍、锡、铁或它们的合金。此外,作为金属,还 可以列举出上述金属的碳化物、氮化物、氧化物等。
[0098] 作为碳系材料,例如可以列举出炭黑、石墨、金刚石、富勒烯、碳纳米管、碳纳米纤 维、纳米角、微螺旋碳纤维、纳米螺旋等。
[0099] 其他的无机粒子可以为例如具有阻燃性能、蓄冷性能、防静电性能、磁性、折射率 调节性能、介电常数调节性能等的功能性的粒子。
[0100] 这些其他的无机微粒能够以适宜的比例来单独使用或并用2种以上。
[0101] 另外,导热性片例如可以含有未包括在上述氮化硼粒子中的微细的氮化硼、异形 状的氮化硼粒子。
[0102] 聚合物基体为能够使氮化硼粒子分散、即分散有氮化硼粒子的分散介质,聚合物 基体含有橡胶成分。
[0103] 橡胶成分为表现出橡胶弹性的聚合物,例如包括弹性体,具体而言,可以列举出氨 基甲酸酯橡胶、丙烯酸类橡胶、硅酮橡胶、乙烯基烷基醚橡胶、聚乙烯基醇橡胶、聚乙烯基吡 咯烷酮橡胶、聚丙烯酰胺橡胶、纤维素橡胶、天然橡胶、丁二烯橡胶、氯丁橡胶、苯乙烯一丁 二烯橡胶(SBR)、丙烯腈一丁二烯橡胶(NBR)、苯乙烯一乙烯一丁二烯一苯乙烯橡胶、苯乙 烯一异戊二烯一苯乙烯橡胶、苯乙烯一异丁烯橡胶、异戊二烯橡胶、聚异丁烯橡胶、丁基橡 胶等。需要说明的是,橡胶成分含有通过之后的反应而表现出橡胶弹性的预聚物。
[0104] 作为橡胶成分,优选列举出氨基甲酸酯橡胶、丁二烯橡胶、SBR、NBR、苯乙烯一异丁 烯橡胶、丙烯酸系橡胶。
[0105] 氨基甲酸酯橡胶为含有通过氨基甲酸酯键键合而成的主链的氨基甲酸酯低聚物。 另外,氨基甲酸酯橡胶含有反应性氨基甲酸酯聚合物,该反应性氨基甲酸酯聚合物包含与 主链的末端或中间键合的反应性基团。
[0106] 作为反应性基团,可以列举出:例如丙烯酰基、甲基丙烯酰基等含有乙烯基(聚合 性基团)的含乙烯基基团,例如环氧基(缩水甘油基)、羧基、氨基、羟基等。作为氨基甲酸 酯橡胶所含的反应性基团,优选列举出含乙烯基基团,进一步优选列举出丙烯酰基。
[0107] 氨基甲酸酯橡胶可以含有1种或2种以上的反应性基团。
[0108] 在含有2种反应性基团的情况下,作为第1反应性基团,例如可以列举出丙烯酰 基,作为第2反应性基团,例如可以列举出羧基。
[0109] 具体而言,作为氨基甲酸酯橡胶,例如可以列举出丙烯酸酯改性氨基甲酸酯橡胶、 甲基丙烯酸酯改性氨基甲酸酯橡胶、环氧改性氨基甲酸酯橡胶等,优选列举出丙烯酸酯改 性氨基甲酸酯橡胶。
[oho] 反应性氨基甲酸酯聚合物中的平均反应性基团数、具体而言平均乙烯基数例如为 1 ?10。
[0111] 反应性氨基甲酸酯聚合物中的反应性基团当量、具体而言乙烯基当量例如为 100g/eq·以上,优选为200g/eq.以上,进一步优选为500g/eq.以上,且例如为50000g/ eq.以下,优选为20000g/eq.以下,进一步优选为10000g/eq.以下。
[0112] 氨基甲酸酯橡胶的重均分子量例如为1000以上,优选为2000以上,更优选为2000 以上,进一步优选为2500以上,且例如为2000000以下,优选为1000000以下,更优选为 500000以下,进一步优选为50000以下,特别优选为10000以下。氨基甲酸酯橡胶的重均分 子量(标准聚苯乙烯换算值)通过GPC算出。
[0113] 丁二烯橡胶含有包含聚丁二烯的主链。另外,丁二烯橡胶包含反应性聚丁二烯,该 反应性聚丁二烯含有与主链的末端或中间键合的上述反应性基团。
[0114] 作为反应性聚丁二烯所含有的反应性基团,优选列举出环氧基。
[0115] 具体而言,作为反应性丁二烯,例如可以列举出丙烯酸酯改性聚丁二烯、甲基丙烯 酸酯改性聚丁二烯、环氧改性聚丁二烯等,优选列举出环氧改性聚丁二烯。
[0116] 环氧改性聚丁二烯的环氧当量例如为100g/eq.以上,优选为130g/eq.以上,进一 步优选为150g/eq.以上,且例如为30000g/eq.以下,优选为20000g/eq.以下,进一步优选 为 10000g/eq·以下。
[0117] 丁二烯橡胶的数均分子量例如为500g/eq.以上,优选为lOOOg/eq.以上,进一 步优选为2000以上,且例如为3000000以下,优选为2000000g/eq.以下,进一步优选为 1000000以下。丁二烯橡胶的数均分子量(标准聚苯乙烯换算值)通过GPC算出。
[0118] SBR为苯乙烯和丁二烯通过共聚而得的合成橡胶,例如可以列举出苯乙烯一丁二 烯无规共聚物、苯乙烯一丁二烯嵌段共聚物等。另外,SBR包括:含有上述反应性基团的改 性SBR、利用硫、金属氧化物等而被部分交联的交联SBR等。
[0119] 作为SBR,优选列举出改性SBR、具体而言环氧改性SBR。
[0120] 环氧改性SBR的环氧当量例如为lOOg/eq.以上,优选为200g/eq.以上,进一步优 选为250g/eq.以上,且例如为30000g/eq.以下,优选为20000g/eq.以下,进一步优选为 10000g/eq.以下。
[0121] SBR的苯乙烯含量例如为10质量%以上,优选为15质量%以上,进一步优选为20 质量%以上,且例如为60质量%以下,优选为55质量%以下,进一步优选为50质量%以 下。
[0122] NBR为丙烯腈和丁二烯通过共聚而得到的合成橡胶,例如可以列举出丙烯腈一丁 二烯无规共聚物、丙烯腈一丁二烯嵌段共聚物等。
[0123] 另外,NBR例如还包括:含有上述反应性基团的改性NBR、利用硫、金属氧化物等而 被部分交联的交联NBR等。
[0124] 作为NBR,优选列举出羧基改性NBR。
[0125] 苯乙烯一异丁烯橡胶为苯乙烯和异丁烯通过共聚而得到的合成橡胶,例如可以列 举出苯乙烯一异丁烯无规共聚物、苯乙烯一异丁烯嵌段共聚物等,优选列举出苯乙烯一异 丁烯嵌段共聚物。
[0126] 另外,作为苯乙烯一异丁烯嵌段共聚物,具体而言可以列举出苯乙烯一异丁烯一 苯乙烯嵌段共聚物(SIBS)。
[0127] 苯乙烯一异丁烯橡胶中的苯乙烯含量例如为5质量%以上,优选为10质量%以 上,进一步优选为15质量%以上,例如为50质量%以下,优选为45质量%以下,进一步优 选为40质量%以下。
[0128] 另外,苯乙烯一异丁烯橡胶的重均分子量例如为1000以上,优选为5000以上,进 一步优选为10000以上,例如为2000000以下,优选为1000000以下,进一步优选为500000 以下。苯乙烯一异丁烯橡胶的重均分子量(标准聚苯乙烯换算值)通过GPC算出。
[0129] 丙烯酸系橡胶为通过含有(甲基)丙烯酸烷基酯的单体的聚合而得到的合成橡 胶。
[0130] (甲基)丙烯酸烷基酯为甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯,例如可以列举出 (甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲 基)丙烯酸2 -乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯等烷基部分为碳数1?10的直链状或支链 状的(甲基)丙烯酸烷基酯,优选列举出烷基部分为碳数2?8的直链状的(甲基)丙烯 酸烧基醋。
[0131] 相对于单体,(甲基)丙烯酸烷基酯的配合比例例如为50质量%以上,优选为75 质量%以上,例如为99质量%以下。
[0132] 单体还可以包含能够与(甲基)丙烯酸烷基酯共聚的共聚性单体。
[0133] 共聚性单体含有乙烯基,可以列举出:例如(甲基)丙烯腈等含氰基的乙烯基单 体,例如苯乙烯等芳香族乙烯基单体等。
[0134] 相对于单体,共聚性单体的配合比例例如为50质量%以下,优选为25质量%以 下,例如为1质量%以上。
[0135] 这些共聚性单体可以单独使用或并用2种以上。
[0136] 对于丙烯酸系橡胶而言,为了增大粘接力,也可以含有与主链的末端或中间键合 的官能团。作为官能团,例如可以列举出羧基、羟基、环氧基、酰胺基等,优选列举出羧基、环 氧基。
[0137] 在官能团为羧基的情况下,丙烯酸系橡胶为(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基部分 的一部分被羧基取代的、羧基改性丙烯酸系橡胶。羧基改性丙烯酸系橡胶的酸值例如为 5mgK0H/g以上,优选为10mgK0H/g以上,另外例如为100mgK0H/g以下,优选为50mgK0H/g以 下。
[0138] 在官能团为环氧基的情况下,丙烯酸系橡胶为在侧链导入了环氧基的环氧改性丙 烯酸系橡胶。环氧改性丙烯酸系橡胶的环氧当量例如为50eq. /g以上,优选为100eq. /g以 上,并且例如为l〇〇〇eq. /g以下,优选为500eq. /g以下。
[0139] 丙烯酸系橡胶的重均分子量例如为10000以上,优选为50000以上,更优选为 100000以上,并且例如为10000000以下,优选为5000000以下,更优选为3000000以下,进 一步优选为1000000以下。丙烯酸系橡胶的重均分子量(标准聚苯乙烯换算值)通过GPC 算出。
[0140] 丙烯酸系橡胶的玻璃化转变温度例如为一 KKTC以上,优选为一 80°C以上,更优 选为一50°C以上,进一步优选为一40°C以上,并且例如为200°C以下,优选为100°C以下,更 优选为50°C以下,进一步优选为40°C以下。丙烯酸系橡胶的玻璃化转变温度例如通过基于 JIS K7121 - 1987测定的热处理后的中间点玻璃化转变温度或理论上的计算值而算出。在 基于JISK7121 - 1987进行测定的情况下,玻璃化转变温度具体而言通过在差示扫描热量 测定仪(热流速(熱流速)DSC)中利用升温速度10°C /分钟而算出。
[0141] 丙烯酸系橡胶的分解温度例如为200°C以上,优选为250°C以上,另外例如为 500°C以下,优选为450°C以下。
[0142] 丙烯酸系橡胶的比重例如为0.5以上,优选为0.8以上,并且例如为1.5以下,优 选为1.4以下。
[0143] 这些橡胶成分可以单独使用或并用2种以上。
[0144] 需要说明的是,橡胶成分可以根据需要而制备成用溶剂溶解后的橡胶成分溶液来 使用。
[0145] 作为溶剂,可以列举出:例如丙酮、甲乙酮(MEK)等酮;例如甲苯、二甲苯、乙苯等 芳香族烃;例如乙酸乙酯等酯;例如N,N -二甲基甲酰胺等酰胺等有机溶剂等。
[0146] 这些溶剂可以单独使用或并用2种类以上。
[0147] 在将橡胶成分制备成橡胶成分溶液的情况下,相对于橡胶成分溶液,橡胶成分的 含有比例如为1质量%以上,优选为2质量%以上,进一步优选为5质量%以上,并且例如 为99质量%以下,优选为90质量%以下,进一步优选为80质量%以下。
[0148] 另外,橡胶成分也可与聚合引发剂并用,而制备成含有橡胶成分和聚合引发剂的 橡胶组合物。
[0149] 优选在橡胶成分含有聚合性基团的情况下,在橡胶成分中配合聚合引发剂。
[0150] 由此,进行橡胶成分的聚合性基团彼此的聚合反应,从而橡胶成分能够切实地表 现出橡胶弹性。
[0151] 作为聚合引发剂,例如可以列举出光聚合引发剂、热聚合引发剂等自由基聚合引 发剂。
[0152] 作为光聚合引发剂,例如可以列举出苯偶姻醚化合物、苯乙酮化合物、α -酮醇化 合物、芳香族磺酰氯化合物、光活性肟化合物、苯偶姻化合物、苯偶酰化合物、二苯甲酮化合 物、噻吨酮化合物、α -氨基酮化合物等。
[0153] 具体而言,作为苯偶姻醚化合物,例如可以列举出苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、 苯偶姻丙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、2,2 -二甲氧基一 1,2 -二苯基乙烧一 1 一酮、苯甲醚甲基醚等。
[0154] 作为苯乙酮化合物,例如可以列举出2,2 -二乙氧基苯乙酮、2,2 -二甲氧基一 2 -苯基苯乙酮、1 一轻基环己基苯基铜、4 一苯氧基二氯苯乙酮、4 一(叔丁基)二氯苯乙 酮等。
[0155] 作为α -酮醇化合物,例如可以列举出2 -甲基一 2 -羟基苯丙酮、1 一 [4 一 (2 -轻基乙基)苯基]一 2 -甲基丙烧一 1 一酮等。作为芳香族磺酰氯化合物,例如可以 列举出2 -萘磺酰氯等。光活性厢化合物,例如可以列举出1 一苯基一 1,1 一丙二酮一 2 - (0-乙氧基撰基)一]3亏等。
[0156] 另外,作为苯偶姻化合物,例如可以列举出苯偶姻等,作为苯偶酰化合物,例如可 以列举出苯偶酰等,作为二苯甲酮化合物,例如可以列举出二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、3、 3' -二甲基一 4 一甲氧基二苯甲酮、聚乙烯基二苯甲酮、α -羟基环己基苯基酮等。
[0157] 作为噻吨酮化合物,例如可以列举出噻吨酮、2 -氯噻吨酮、2 -甲基噻吨酮、2, 4 一二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4 一二异丙基噻吨酮、十二烷基噻吨酮等。
[0158] 作为α -氨基酮化合物,可以列举出2 -甲基一 1 一苯基一 2 -吗啉代丙烷一 1-酮、2 -甲基一1- [4 -(己基)苯基]-2 -吗啉代丙烧一1 -酮、2 -乙基一2 - 二甲基氨基一 1 一(4 一吗啉代苯基)一丁酮一 1、2 -甲基一 1 [4 一(甲硫基)苯基]一 2 -吗啉代丙烧一 1 一酮等。
[0159] 作为光聚合引发剂,优选列举出噻吨酮化合物、α -氨基酮化合物。
[0160] 作为热聚合引发剂,可以列举出:例如过氧化二苯甲酰、二叔丁基过氧化物、过氧 化氢异丙苯、过氧化月桂酰等有机过氧化物;例如2,2' 一偶氮二异丁腈(ΑΙΒΝ)、偶氮二异 戊腈等偶氮化合物等。
[0161] 作为热聚合引发剂,优选列举出偶氮化合物。
[0162] 这些聚合引发剂可以单独使用或并用2种以上。
[0163] 相对于橡胶成分100质量份,聚合引发剂的配合比例例如为0. 01质量份以上,优 选为0. 1质量份以上,并且例如为20质量份以下,优选为10质量份以下。
[0164] 另外,相对于聚合物基体,橡胶成分的配合比例例如为0. 1质量%以上,优选为1 质量%以上,进一步优选为5质量%以上,并且例如为100质量%以下,优选为99. 9质量% 以下,进一步优选为99质量%以下。
[0165] 相对于聚合物基体,橡胶组合物的配合比例例如为0. 1质量%以上,优选为1质 量%以上,进一步优选为5质量%以上,并且例如为100质量%以下,优选为99质量%以 下,进一步优选为95质量%以下。
[0166] 另外,聚合物基体中除了橡胶成分以外,还可以含有环氧树脂组合物。
[0167] 环氧树脂组合物为热固化性树脂组合物,优选含有环氧树脂,还可以根据需要而 含有固化剂和/或固化促进剂。
[0168] 环氧树脂在常温下为常温液体、常温半固体及常温固体中的任一形态。
[0169] 具体而言,作为环氧树脂,可以列举出:例如、双酚型环氧树脂(例如双酚Α型环氧 树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、二聚酸改性双酚型环 氧树脂等)、线性酚醛型环氧树脂(例如、苯酚线性酚醛型环氧树脂、甲酚线性酚醛型环氧 树脂、联苯型环氧树脂等)、萘型环氧树脂、芴型环氧树脂(例如二芳基芴型环氧树脂等)、 三苯基甲烷型环氧树脂(例如三羟基苯基甲烷型环氧树脂等)等芳香族系环氧树脂;例如 三环氧丙基异氰脲酸酯(三缩水甘油基异氰脲酸酯)、乙内酰脲环氧树脂等含氮环的环氧 树脂;例如脂肪族系环氧树脂;例如脂环式环氧树脂(例如二环戊二烯型环氧树脂等二环 环型环氧树脂等);例如缩水甘油醚型环氧树脂;例如缩水甘油基胺型环氧树脂等。
[0170] 优选列举出芳香族系环氧树脂,进一步优选列举出双酚型环氧树脂、芴型环氧树 月旨、三苯基甲烷型环氧树脂。另外,还优选列举出脂环式环氧树脂,进一步优选列举出二环 环型环氧树脂。
[0171] 另外,环氧树脂还可以包含在其分子结构中形成液晶性的结构、结晶结构等的分 子结构。作为这样的分子结构,具体而言,可以列举出介晶基团(^ y y >基)等。
[0172] 这些环氧树脂可以单独使用或并用2种以上。
[0173] 另外,环氧树脂环氧当量例如为100g/eq.以上,优选为130g/eq.以上,进一步 优选为150g/eq.以上,并且例如为lOOOOg/eq.以下,优选为9000g/eq.以下,更优选为 8000g/eq.以下,进一步优选为5000g/eq.以下,特别优选为lOOOg/eq.以下,最优选为 500g/eq.以下。
[0174] 另外,在环氧树脂为常温固体的情况下,软化点例如为20°C以上,优选为40°C以 上,并且例如为130°C以下,优选为90°C以下。或者,熔点例如为20°C以上,优选为40°C以 上,并且为130°C以下,优选为90°C以下。
[0175] 在环氧树脂为常温液体的情况下,粘度(25°C )例如为lOOmPa · s以上,优选为 200mPa · s以上,进一步优选为500mPa · s以上,并且例如为lOOOOOOmPa · s以下,优选为 800000mPa · s以下,进一步优选为500000mPa · s以下。
[0176] 另外,在环氧树脂为半固体的情况下,150°C时的粘度例如为ImPa · s以上,优选 为5mPa · s以上,进一步优选为10mPa · s以上,并且例如为lOOOOmPa · s以下,优选为 5000mPa · s以下,进一步优选为lOOOmPa · s以下。
[0177] 相对于环氧树脂组合物,环氧树脂的配合比例例如为100质量%以下,优选为99 质量%以下,进一步优选为95质量%以下,并且例如为10质量%以上。
[0178] 环氧树脂相对于橡胶成分的体积配合比(环氧树脂的体积份数/橡胶成分的体积 份数)例如为0以上,优选为0.01以上,进一步优选为0. 1以上,特别优选为0.2以上,并 且例如为99以下,优选为90以下,进一步优选为19以下,特别优选为8. 5以下。
[0179] 固化剂例如为通过加热而可以使环氧树脂固化的固化剂(环氧树脂固化剂),例 如可以列举出酚醛树脂、胺化合物、酸酐化合物、酰胺化合物、酰肼化合物等。
[0180] 作为酚醛树脂,可以列举出:例如苯酚、甲酚、间苯二酚、儿茶酚、双酚A、双酚F、苯 基苯酚、氨基苯酚等苯酚化合物和/或α -萘酚、β -萘酚、二羟基萘等的萘酚化合物、 与甲醛、苯甲醛、水杨醛等具有醛基的化合物在酸性催化剂下缩合或共缩合而得的线性酚 醛型酚醛树脂;例如由苯酚化合物和/或萘酚化合物与二甲氧基对二甲苯或双(甲氧基甲 基)联苯合成的苯酚一芳烷基树脂;例如亚联苯型苯酚一芳烷基树脂、萘酚一芳烷基树脂 等芳烷基型酚醛树脂;例如由苯酚化合物和/或萘酚化合物与二环戊二烯通过共聚而合成 的二环戊二烯型苯酚线性酚醛树脂;例如二环戊二烯型萘酚线性酚醛树脂等二环戊二烯型 酚醛树脂;例如三苯基甲烷型酚醛树脂;例如萜烯改性酚醛树脂;例如对二甲苯和/或间二 甲苯改性酚醛树脂;例如三聚氰胺改性酚醛树脂等。优选列举出苯酚一芳烷基树脂。
[0181] 酚醛树脂的羟基当量例如为80g/eq.以上,优选为90g/eq.以上,lOOg/eq.以上, 并且例如为2000g/eq.以下,优选为lOOOg/eq.以下,进一步优选为500g/eq·以下。
[0182] 作为胺化合物,例如可以列举出:乙二胺、丙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺等 多元胺,或者这些胺的加成物等,例如间苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯砜等。
[0183] 作为酸酐化合物,例如可以列举出邻苯二甲酸酐、马来酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、 六氢邻苯二甲酸酐、4 一甲基一六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、均苯四甲酸酐、十二烯 基琥珀酸酐、二氯琥珀酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、氯菌酸酐等。
[0184] 作为酰胺化合物,例如可以列举出双氰胺、聚酰胺等。
[0185] 作为酰肼化合物,例如可以列举出己二酸二酰肼等。
[0186] 这些固化剂可以单独使用或并用2种类以上。
[0187] 作为固化剂,优选列举出酚醛树脂。
[0188] 固化促进剂例如为能够通过加热来促进环氧树脂的固化的固化促进剂(环氧树 脂固化促进剂),例如实现作为催化剂的作用。具体而言,例如可以列举出咪唑化合物、咪唑 啉化合物、有机膦化合物、尿素化合物等。优选列举出咪唑化合物、咪唑啉化合物,进一步优 选列举出咪唑化合物。
[0189] 作为咪唑化合物,可以列举出:例如2 -苯基咪唑、2 -甲基咪唑、2 -乙基一 4 一 甲基咪唑、2 -苯基一 4 一甲基咪唑、2 -苯基一 4 一甲基一 5 -羟甲基咪唑等咪唑;例如2, 4 一二氨基一 6 - [2,一甲基咪唑基一(1,)] 一乙基一均三嗪异氰脲酸加成物、2,4 一二 氨基一 6 - [2' -甲基咪唑基一(广)]一乙基一均三嗪异氰脲酸加成物、2-苯基咪唑异 氰脲酸加成物等异氰脲酸加成物等。
[0190] 作为咪唑啉化合物,例如可以列举出甲基咪唑啉、2 -乙基一 4 一甲基咪唑啉、乙 基咪唑啉、异丙基咪唑啉、2,4 一二甲基咪唑啉、苯基咪唑啉、i^一烷基咪唑啉、十七烷基咪 唑啉、2 -苯基一 4 一甲基咪唑啉等。
[0191] 相对于环氧树脂100质量份,固化剂和/或固化促进剂的配合比例例如为0. 1质 量份以上,优选为〇. 2质量份以上,进一步优选为0. 5质量份以上,特别优选为1质量份以 上,并且例如为500质量份以下,优选为400质量份以下,进一步优选为300质量份以下,特 别优选为200质量份以下。
[0192] 需要说明的是,固化剂和/或固化促进剂可以根据需要制备成利用溶剂溶解和/ 或分散而成的溶剂溶液和/或溶剂分散液来使用。
[0193] 作为溶剂,可以列举出:例如丙酮、甲乙酮等酮;例如乙酸乙酯等酯;例如N,N-二 甲基甲酰胺等酰胺等有机溶剂等。另外,作为溶剂,例如还可以列举出水;例如甲醇、乙醇、 丙醇、异丙醇等醇等水系溶剂。作为溶剂,优选列举出有机溶剂,进一步优选列举出酮。
[0194] 相对于氮化硼粒子100质量份,聚合物基体的配合比例例如为2质量份以上,优选 为5质量份以上,进一步优选为10质量份以上,并且例如为200质量份以下,优选为100质 量份以下。
[0195] 相对于氮化硼粒子和聚合物基体(即,导热性组合物)的总量,聚合物基体的配合 比例例如为3质量%以上,优选为5质量%以上,进一步优选为10质量%以上,并且例如为 60质量%以下,优选为40质量%以下,进一步优选为35质量%以下。
[0196] 另外,氮化硼粒子的质量基准的含有比例例如为40质量%以上,优选为50质量% 以上,更优选为60质量%以上,进一步优选为65质量%以上,并且例如为98质量%以下, 优选为96质量%以下,更优选为94质量%以下,进一步优选为93质量份%以下。
[0197] 需要说明的是,聚合物基体中还可以含有分散剂等添加剂。
[0198] 为了防止氮化硼粒子的凝聚或沉降,使分散性提高,而在聚合物基体中根据需要 配合分散剂。
[0199] 作为分散剂,例如可以列举出聚氨基酰胺盐、聚酯等。
[0200] 分散剂可以单独使用或并用,相对于氮化硼粒子100质量份,分散剂的配合比例 例如为0. 01质量份以上,优选为0. 1质量份以上,并且例如为20质量份以下,优选为10质 量份以下。
[0201] 接下来,参照图1和图2,对制造第1实施方式的导热性片的一个实施方式的方法 进行说明。
[0202] 在该方法中,首先,将上述各成分以上述的配合比例进行配合,进行搅拌混合,由 此制备导热性组合物。
[0203] 在搅拌混合中,为了高效地混合各成分,例如将溶剂与上述各成分一起配合。
[0204] 作为溶剂,可以列举出与上述相同的有机溶剂。另外,在将上述的导热性组合物制 备成溶剂溶液和/或溶剂分散液的情况下,可以在搅拌混合中不追加溶剂、而将溶剂溶液 和/或溶剂分散液的溶剂直接作为用于搅拌混合的混合溶剂来加以提供。或者,也可以在 搅拌混合中进一步追加溶剂来作为混合溶剂。
[0205] 需要说明的是,在搅拌混合中,也可以根据需要使用混合搅拌机、Three one motor等搅拌装置。
[0206] 在使用溶剂进行搅拌混合的情况下,在搅拌混合后,例如通过在室温下放置1? 48小时而将溶剂除去。此时,也可以根据需要,例如通过送风等使溶剂干燥。另外,例如也 可以在室温且5分钟?48小时等的条件下进行真空干燥而除去溶剂。另外,也可以利用涂 布机将含有导热性组合物和溶剂的清漆涂敷在隔离件上,在干燥器内使清漆干燥。
[0207] 之后,根据需要,为了成形为片状,通过将导热性组合物粉碎从而得到粉末(导热 性组合物粉末)。
[0208] 接下来,在该方法中,对所得到的导热性组合物(包括导热性组合物粉末、片,以 下相同)进行热压制。
[0209] 具体而言,如图2所示,例如根据需要隔着2片脱模膜4对导热性组合物进行热压 制。
[0210] 对于热压制的条件而言,温度例如为30°C以上,优选为40°C以上,并且例如为 170°C以下,优选为150°C以下。压力例如为0. 5MPa以上,优选为IMPa以上,并且例如为 lOOMPa以下,优选为75MPa以下。时间例如为0. 1分钟以上,优选为1分钟以上,并且例如 为100分钟以下,优选为30分钟以下。
[0211] 进一步优选对导热性组合物进行真空热压制。真空热压制中的真空度例如为 100Pa以下,优选为50Pa以下,并且例如为IPa以上,优选为5Pa以上。温度、压力和时间与 上述热压制的各条件相同。
[0212] 需要说明的是,在热压制中,在将导热性组合物载置于脱模膜4上之后,根据需 要,将所希望厚度的衬垫(在图2中未图示)配置在导热性组合物的周围而成框状,由此可 以得到与衬垫实质上为相同厚度的导热性片1。
[0213] 另外,在热压制之前,也可以利用二辊机等对导热性组合物进行压延而形成片状 (预制片(7 i -卜))。此时的压延条件例如为:压力为〇· 1?8MPa,辊温度为60? 150°C,辊的旋转速度为0. 5?10rpm或0. 1?50m/min。需要说明的是,辊也可以设为多 段。
[0214] 由此,可以得到导热性片1。
[0215] 在聚合物基体3含有环氧树脂组合物或包含环氧基的橡胶成分的情况下,导热性 片1可通过上述的热压制以半固化状态(B阶段状态)的片的形式而得到。
[0216] 此外,在橡胶组合物含有热聚合引发剂,橡胶成分含有聚合性基团的情况下,通过 热聚合引发剂,从而橡胶成分的聚合性基团发生反应,由此进行橡胶成分的交联反应。
[0217] 另外,若橡胶成分含有羧基改性NBR,则通过加热,从而交联反应通过羧基彼此间 的脱水反应来进行。
[0218] 此外,在橡胶成分含有环氧改性聚丁二烯橡胶和/或环氧改性SBR、此外聚合物基 体含有环氧树脂组合物的情况下,通过加热,从而环氧改性聚丁二烯橡胶和/或环氧改性 SBR的环氧基与环氧树脂的环氧基一起通过固化剂而进行交联反应。
[0219] 另一方面,在橡胶组合物含有光聚合引发剂、橡胶成分含有聚合性基团的情况下, 对导热性片1例如照射紫外线等能量射线。能量射线的照射剂量例如为l〇〇J/m 2以上,优选 为200J/m2以上,进一步优选为500J/m2以上,并且例如为10000J/m 2以下,优选为8000J/m2 以下,进一步优选为5000J/m2以下。而且,基于能量射线的照射,通过光聚合引发剂,从而 橡胶成分的聚合性基团发生反应,由此,进行橡胶成分的交联反应。
[0220] 接下来,也可以通过加热来促进反应。通过放入例如50?70°C (具体而言60°C ) 的干燥机,处理例如〇. 5?2小时(具体而言1小时),由此也可以促进反应。
[0221] 需要说明的是,使从导热性组合物中除去氮化硼粒子而得的含橡胶的组合物 (即,聚合物基体)所形成的含橡胶片在频率1Hz、升温速度2°C /min的条件下升温,此时的 剪切贮能模量G'在20?150°C的温度范围内的至少任一温度下(特别优选在80°C下),例 如为5. 6 X 103Pa以上,优选为1 X 104Pa以上,更优选为3 X 104Pa以上,并且例如为2 X 105Pa 以下,优选为lXl〇5Pa以下,进一步优选为5X104Pa以下。
[0222] 通过将剪切贮能模量设为5. 6X103Pa以上,将在含橡胶的组合物中添加氮化硼 粒子而得的导热性组合物所形成的导热性片加热粘接于安装基板上时,对安装基板的凹凸 追随性提高,并且,可以减少导热性片上产生的破裂。另一方面,若将剪切贮能模量设为 2 X 105Pa以下,则对安装基板的粘接性变得更为良好。
[0223] 该含橡胶片的剪切损耗模量G"(测定条件与剪切贮能模量相同)在20?150°C 的温度范围内的至少任一温度下(特别优选为80°C下),例如为lX103Pa以上,优选为 5X10 3Pa以上,进一步优选为lX104Pa以上,并且例如为lX106Pa以下,优选为lX10 5Pa以 下,进一步优选为5X104Pa以下。
[0224] 该含橡胶片的复数剪切粘性率η # (测定条件与剪切贮能模量相同)在20?150°C 的温度范围内的至少任一温度下(特别优选80°C下),例如为9X 105mPa · s以上,优选为 lX106mPa*s以上,进一步优选为5X106mPa*s以上,并且例如为lX10 8mPa*s以下,优选 为lX107mPa · s以下,进一步优选为7X106mPa · s以下。
[0225] 对于剪切贮能模量、剪切损耗模量及复数剪切粘性率而言,使用粘度?粘弹性测 定装置(商品名HAAKE Rheo Stress600、英弘精机公司制)根据JIS K7244 - 10"塑料一 动态机械特性的试验方法一第10部:基于平行平板振动流变仪的复数切割粘度"来进行测 定。
[0226] 需要说明的是,第1实施方式的导热性片可如下形成:将上述的聚合物基体和根 据需要的溶剂配合,制备上述范围的弹性模量的含橡胶的组合物,接下来,在该含橡胶的组 合物中进一步配合氮化硼粒子,制备导热性组合物,由该导热性组合物形成导热性片。
[0227] 如上操作而得的导热性片的厚度例如为2000 μ m以下,优选为1000 μ m以下,更优 选为800 μ m以下,并且,通常例如为50 μ m以上,优选为100 μ m以上,进一步优选为150 μ m 以上,特别优选为200 μ m以上。
[0228] 另外,导热性片中的氮化硼粒子的体积基准的含有比例(固体成分,即氮化硼粒 子相对于聚合物基体和氮化硼粒子的总体积的体积百分率)如上所述为35体积%以上 (优选为50体积%以上,更优选为60体积%以上,进一步优选为65体积%以上,特别优选 为68体积%以上,最优选为75体积%以上),并且,通常为95体积%以下(优选为90体 积%以下,更优选为85体积%以下,进一步优选为80体积%以下)。导热性片中的氮化硼 粒子的质量基准的配合比例例如为40质量%以上,优选为50质量%以上,更优选为60质 量%以上,进一步优选为65质量%以上,特别优选为75质量%以上,并且例如为98质量% 以下,优选为96质量%以下,更优选为94质量%以下,进一步优选为93质量%以下。
[0229] 在氮化硼粒子的含有比例不满足上述范围的情况下,由于未形成氮化硼粒子彼此 的导热路径,因此在导热性片中有时面方向ro的导热性降低。另外,在氮化硼粒子的含有 比例超过上述范围的情况下,导热性片变脆,有时处理性、高差追随性等降低。
[0230] 而且,在这样操作而得到的导热性片1中,如图1及其部分放大示意图所示,氮化 硼粒子2的长度方向LD沿着与导热性片1的厚度方向TD交叉(正交)的面方向取向。
[0231] 另外,氮化硼粒子2的长度方向LD与导热性片1的面方向所成角度的算术平 均的绝对值(氮化硼粒子2相对于导热性片1的取向角度α )例如为30度以下,优选为25 度以下,进一步优选为20度以下,并且通常为0度以上。
[0232] 需要说明的是,氮化硼粒子2相对于导热性片1的取向角度α如下算出:将导热 性片1沿着厚度方向利用Cross section polisher (截面抛光机)(CP)进行切断加工,对 由此显现的剖面使用扫描型电子显微镜(SEM)以能够观察到200个以上的氮化硼粒子2的 视野的倍率进行照片拍摄,利用所得到的SEM照片,取得氮化硼粒子2的长度方向LD相对 于导热性片1的面方向PD(与厚度方向TD正交的方向)的倾斜角α,算出其平均值。
[0233] 由此,导热性片的面方向Η)的导热率为4W/m · Κ以上,优选为5W/m · Κ以上,更优 选为10W/m · K以上,进一步优选为15W/m · K以上,特别优选为20W/m · K以上,最优选为 25W/m · K以上,并且通常为200W/m · K以下。
[0234] 另外,在聚合物基体含有环氧树脂的情况下,导热性片的面方向ro的导热率在后 述的热固化(完全固化)的前后实质上相同。
[0235] 若导热性片的面方向ro的导热率不满足上述范围,则面方向ro的导热性不充分, 因此,有时无法用于要求这样的面方向ro的导热性的散热用途。
[0236] 需要说明的是,导热性片的面方向ro的导热率通过脉冲加热法进行测定。脉冲加 热法使用氙闪光分析仪"LFA - 447型"(NETZSCH公司制)。
[0237] 另外,导热性片的厚度方向TD的导热率例如为0. 3W/m ·Κ以上,优选为0. 5W/m ·Κ 以上,更优选为〇. 8W/m · Κ以上,进一步优选为lW/m · Κ以上,特别优选为1. 2W/m · Κ以上, 并且,例如为20W/m · Κ以下,优选为15W/m · Κ以下,更优选为12W/m · Κ以下,进一步优选 为10W/m · K以下。
[0238] 需要说明的是,导热性片的厚度方向TD的导热率通过脉冲加热法、激光闪光法或 TWA法进行测定。脉冲加热法使用与上述相同的设备,激光闪光法使用"TC 一 9000"(ULVAC 理工公司制),TWA法使用"ai - Phase mobile"(ai - Phas公司制)。
[0239] 由此,导热性片1的面方向Η)的导热率相对于导热性片1的厚度方向TD的导热 率之比(面方向ro的导热率/厚度方向TD的导热率)例如为1.5以上,优选为1.8以上, 进一步优选为2以上,特别优选为3以上,并且通常为100以下,优选为50以下。
[0240] 而且,导热性片1的面方向ro的最大伸长率优选为101. 7%以上,更优选为 101. 9%以上,进一步优选为102. 0%以上,特别优选为102. 2%以上,并且例如为1000%以 下。
[0241] 若导热性片1的面方向ro的最大伸长率在上述范围内,则配置于半导体元件时, 可以有效地防止损伤。
[0242] 导热性片1的面方向ro的最大伸长率(通过下述的方法实际测定的实测值)如 下测定。
[0243] S卩,将B阶段状态的导热性片1切成长方形片,将其设置于拉伸试验机上,以5mm/ 分钟的速度,测定在长方形片在长度方向上进行拉伸时的最大伸长率(%)作为实测值(拉 伸试验)。
[0244] 另外,由下述式(1)和(2),简易地推算出任意的氮化硼粒子2的体积比例X%时 导热性片1中的聚合物基体3的最大伸长率Z%作为推算值。由式(1)和(2)推算出的最 大伸长率Z%例如为100. 1%以上,优选为100. 5%以上,进一步优选为100. 8%以上,更优 选为101%以上,并且,例如为2000%以下。
[0245] Y(% ) = M(% ) Xexxk (1)
[0246] Z(% ) = Y(% )+100(% ) (2)
[0247] k :常数
[0248] Μ :氮化硼粒子2在导热性片1中所占的体积比例为0%时的、导热性片1的面方 向ro的最大拉伸相对于拉伸试验前的导热性片1的面方向ro的长度1〇〇的比例(以下, 称为最大拉伸的比例),即聚合物基体3在导热性片1中所占的体积比例为100%时的最大 伸长率A(% ) - 100
[0249] A :导热性片1的面方向Η)的最大伸长率(实测值)(% )
[0250] X :氮化硼粒子2在导热性片1中所占的体积比例(% )
[0251] y :导热性片1的面方向ro的最大拉伸分数(%)、即最大拉伸量相对于拉伸试验 前的导热性片1的百分率
[0252] Z :由计算求出的导热性片1的面方向ro的最大伸长率(推算值)(% )
[0253] 若最大伸长率(推算值)Z%在上述范围内,则在配置于半导体元件时,可以有效 地防止损伤。
[0254] 常数k如下获得:参照图6,相对于氮化硼粒子2在导热性片1中所占的体积比例 X( % ),对上述拉伸试验所得到的、导热性片1的面方向ro的最大拉伸(实测值)的比例, 即最大伸长率A(%) - 100进行绘制,由绘制的点通过最小二乘法算出的直线的斜率而得。
[0255] 常数k例如为一 0. 1以上,优选为一 0.09以上,进一步优选为一 0.08以上,特别优 选为一 0.07以上,并且,例如为一 0.001以下,优选为一 0.005以下,进一步优选为一 0.008 以下,特别优选为一 0.01以下。
[0256] 若常数k在上述的范围内,则在配置于半导体元件时,可以有效地防止损伤。
[0257] 另外,对于导热性片1的断裂时伸长率C(% )而言,在上述的拉伸试验中测定实 测值,具体而言,例如为101. 9%以上,优选为102. 0%以上,进一步优选为103. 0%以上,并 且,例如为1000%以下。
[0258] 另外,由下述式(3)和(4),简易地推算出任意的氮化硼粒子2的体积比例X%时 导热性片1中的聚合物基体3的断裂时伸长率W%作为推算值。由式(3)和(4)推算出的 断裂时伸长率W%例如为101%以上,优选为101. 3%以上,进一步优选为101. 7%以上,并 且,例如为3000%以下。
[0259] V(% ) = N(% ) XeXXL (3)
[0260] ff(% ) = V(% )+100(% ) (4)
[0261] L:常数
[0262] N :氮化硼粒子2在导热性片1中所占的体积比例为0%时的、导热性片1的面方向 ro的断裂时拉伸相对于拉伸试验前的导热性片1的面方向ro的长度1〇〇的比例(以下,称 为断裂时拉伸的比例),即聚合物基体3在导热性片1中所占的体积比例为100%时的断裂 时伸长率c(% ) - 100
[0263] C :导热性片1的面方向ro的断裂时伸长率(实测值)(% )
[0264] X :氮化硼粒子2在导热性片1中所占的体积比例(% )
[0265] V :导热性片1的面方向ro的断裂时拉伸分数(%)、即断裂时拉伸量相对于拉伸 试验前的导热性片1的百分率
[0266] W:由计算求出的导热性片1的面方向ro的断裂时伸长率(推算值)(% )
[0267] 若断裂时伸长率(推算值)W%为上述范围内,则在设置于半导体元件时,可以有 效地防止损伤。
[0268] 常数L如下获得:相对于氮化硼粒子2在导热性片1中所占的体积比例X(% ),对 上述拉伸试验所得到的、导热性片1的面方向ro的断裂时拉伸(实测值)的比例,即断裂 时伸长率c(% ) - 100进行绘制,由绘制的点通过最小二乘法而算出的直线的斜率而得。
[0269] 常数L例如为一 0. 1以上,优选为一 0.09以上,进一步优选为一 0.08以上,特别优 选为一 0.07以上,并且,例如为一 0.001以下,优选为一 0.005以下,进一步优选为一 0.01 以下,特别优选为一 0.03以下。
[0270] 若常数L在上述范围内,则配置于半导体元件时,可以有效地防止损伤。
[0271] 导热性片1的拉伸弹性模量例如为5N/mm2以上,优选为10N/mm2以上,更优选为 15N/mm 2以上,进一步优选为30N/mm2以上,并且,例如为3000N/mm2以下。
[0272] 若导热性片1的拉伸弹性模量在上述范围内,则配置于半导体元件时,可以有效 地防止损伤。
[0273] 导热性片1的拉伸弹性模量通过上述的拉伸试验来测定。
[0274] 另外,导热性片1在根据JIS K5600 - 5 - 1的圆筒形心轴法的耐弯曲性试验中, 在按照下述的试验条件进行评价时,例如未观察到断裂。
[0275] 试验条件
[0276] 试验装置:类型I
[0277] 心轴:直径10mm、或直径5mm
[0278] 弯曲角度:90度以上
[0279] 导热性片1的厚度:0. 3mm
[0280] 图4表示耐弯曲性试验的类型I的试验装置(耐弯曲性试验前)的立体图,图5 表示耐弯曲性试验的类型I的试验装置(耐弯曲性试验中途)的立体图。
[0281] 需要说明的是,将类型I的试验装置的立体图示于图4和图5,以下对类型I的试 验装置进行说明。
[0282] 在图4和图5中,类型I的试验装置10具备:第1平板11、与第1平板11并列配置 的第2平板12、和用于使第1平板11和第2平板12相对转动而设置的心轴(旋转軸)13。
[0283] 第1平板11形成为大致矩形平板状。另外,在第1平板11的一端部(自由端部) 设置有阻挡物14。阻挡物14在第1平板11的表面上以沿着第1平板11的一端部延伸的 方式形成。
[0284] 第2平板12呈大致矩形平板状,其1边以与第1平板11的1边(与设置有阻挡 物14的一端部相反侧的另一端部(基端部)的1边)邻接的方式配置。
[0285] 心轴13以沿着相互邻接的第1平板11和第2平板12的1边延伸的方式形成。
[0286] 该类型I的试验装置10如图4所示,在开始耐弯曲性试验前,第1平板11的表面 和第2平板12的面成为一个面。
[0287] 然后,在实施耐弯曲性试验时,将导热性片1载置于第1平板11的表面和第2平 板12的表面。需要说明的是,以使导热性片1的1边与阻挡物14抵接的方式载置。
[0288] 接下来,如图5所示,使第1平板11和第2平板12相对转动。具体而言,使第1 平板11的自由端部和第2平板12的自由端部以心轴13为中心,仅转动规定的角度。详细 而言,使第1平板11和第2平板12以它们的自由端部的表面接近(对向)的方式进行转 动。
[0289] 由此,导热性片1边追随第1平板11和第2平板12的转动,边以心轴13为中心 发生弯曲。
[0290] 优选导热性片1在上述的试验条件下即使在使用直径5mm的心轴13时,也未观察 到断裂。
[0291] 在上述使用了直径5mm的心轴13的耐弯曲性试验中,在导热性片1观察到断裂的 情况下,有时无法对导热性片1赋予优异的柔软性。
[0292] 需要说明的是,耐弯曲性试验使用B阶段状态的导热性片1。
[0293] 另外,该导热性片1在根据JIS K7171 (2008年)的3点弯曲试验中,在以下述的 试验条件进行评价时,例如未观察到断裂。
[0294] 试验条件
[0295] 试验片:尺寸 20mmX15mm
[0296] 支点间距离:5mm
[0297] 试验速度:20mm/分钟(压头的按压速度)
[0298] 弯曲角度:120度
[0299] 评价方法:在上述试验条件下进行试验时,目视观察试验片的中央部有无断裂等 破裂。
[0300] 需要说明的是,3点弯曲试验使用半固化状态的导热性片1。
[0301] 因此,该导热性片1在上述的3点弯曲试验中未观察到断裂,因此高差追随性优 异。需要说明的是,高差追随性是指,将导热性片1设置于存在高差的设置对象时,以沿着 其高差来密合的方式进行追随的特性。
[0302] 需要说明的是,在聚合物基体含有环氧树脂组合物的情况下,在贴合后,通过利用 加热使导热性片1热固化(成为C阶段状态),从而粘接于作为散热对象的半导体元件。
[0303] 在使导热性片1热固化时,在例如40°C以上、优选60°C以上、更优选90°C以上、进 一步优选150°C以上、且例如250°C以下、优选200°C以下的温度下,以例如10秒以上、优选 1分钟以上、更优选5分钟以上、进一步优选10分钟以上、且例如10天以下、优选7天以下、 更优选3天以下、进一步优选2天以下、特别优选10小时以下的时间,对导热性片1进行加 热。
[0304] 而且,导热性片1对铜箔的90度剥离粘接力例如为2N/10mm以上,优选为 2. 2N/10mm以上,进一步优选为2. 4N/10mm以上,特别优选为2. 6N/10mm以上,并且,通常为 30N/10mm 以下。
[0305] 若导热性片1对铜箔的90度剥离粘接力不满足上述范围,则有时对被粘物的粘接 力降低。
[0306] 导热性片1对铜箔的90度剥离粘接力如下测定。
[0307] S卩,首先,将B阶段状态的导热性片1切成适当的尺寸,以使其与铜箔的粗糙面接 触的方式进行重叠,由此制作铜箔层叠片。
[0308] 需要说明的是,铜箔在厚度方向的一侧具有粗糙面,在厚度方向的另一侧具有平 坦面,粗糙面的表面粗糙度Rz (根据JIS B0601 - 1994的十点平均粗糙度)为5?20 μ m。 另外,铜箔的厚度例如为10?200μηι,具体而言为70μηι。
[0309] 接下来,将制作出的铜箔层叠片配置于真空热压制机中,例如在压力20?60MPa 下热压制1?10分钟。接下来,在保持压力的状态下,例如升温至80?180°C,保持1? 60分钟。由此,促进反应,使导热性片1由B阶段成为C阶段。
[0310] 之后,将铜箔层叠片放入例如80?180°C的干燥机中,静置0. 5?24小时,使导热 性片与铜箔粘接。
[0311] 接下来,将铜箔层叠片切成长方形片,将该长方形片设置于拉伸试验机,接下来, 以相对于铜箔成90度的角度、10mm/分钟的速度,在长方形片的长度方向上将导热性片剥 离,并测定剥离时的90度剥离粘接力。
[0312] 而且,该导热性片1的面方向ro的导热率为4W/m*K以上,因此面方向ro的导热 性优异。因此,作为面方向ro的导热性优异的导热性片1,其可以用于各种散热用途。
[0313] 另外,该导热性片1含有橡胶成分,因此柔软性优异。因此,即使将导热性片1以 覆盖半导体元件的方式进行配置,也能够防止破裂等损伤。
[0314] 另外,该导热性片1的拉伸试验中的面方向ro的最大伸长率为101. 7%以上,因此 柔软性更加优异。因此,即使将导热性片1以覆盖半导体元件的方式进行配置,也能够防止 破裂等损伤。其结果是,能够切实地覆盖散热对象,能够使散热对象产生的热通过氮化硼粒 子2切实地传导。
[0315] 另外,该导热性片1的剪切贮能模量在20?150°C的温度范围的至少任一温度下 (特别是在80°C下)为5.6X10 3?2X105Pa,且该导热性片1由导热性组合物形成,其中 该导热性组合物是通过在形成含橡胶片的含橡胶的组合物中添加氮化硼粒子而得到的。因 此,在加热粘接至安装有电子部件、表面存在凹凸的安装基板时,导热性片具有适度的柔软 性而能够延伸。其结果是,可以在减少导热性片的破裂产生的同时,追随该凹凸的表面而通 过导热性片1将安装基板覆盖。因此,可以增大安装基板与导热性片的接触面积,可以使安 装基板所产生的热通过氮化硼粒子而更高效地进行传导。
[0316] 作为导热性片1所贴合或覆盖的散热对象,可以列举出电子部件、在基板上安装 有电子部件的安装基板等。
[0317] 作为电子部件,例如可以列举出半导体元件(1C(集成电路)芯片等)、电容器、线 圈、电阻器、发光二极管等电子元件。此外,还可以列举出闸流晶体管(整流器)、电动机部 件、逆变器、送电用部件等电力电子所采用的电子部件等。作为基板,例如可以列举出玻璃 环氧基板、玻璃基板、PET基板、特氟龙基板、陶瓷基板、聚酰亚胺基板等。
[0318] 另外,作为散热对象,例如还可以列举出LED散热基板、电池用散热材料。
[0319] 另外,导热性片1例如还可以用作用于安装电子部件的基板。
[0320] 导热性片1还可以在厚度方向的一面或两面层叠粘合剂层、胶粘剂层、脱模膜等。
[0321] 散热对象的表面的凹凸的高差(例如,电子部件的高度)例如为10 μ m以上,优选 为50 μ m以上,更优选为100 μ m以上,进一步优选为200 μ m以上,并且,例如为10mm以下, 优选为5mm以下,更优选为2mm以下,进一步优选为1mm以下。
[0322] 例如,在将安装有高度为200?900 μ m的电子部件的安装基板覆盖的情况下,优 选例如使用厚度为100 μ m以上(优选150 μ m以上、进一步优选200 μ m以上,并且例如 1000 μ m以下)的导热性片进行覆盖。通过设为该范围,从而在将导热性片覆盖于安装基板 时,可以减少导热性片的破裂的产生。
[0323] 需要说明的是,对于上述的第1实施方式而言,虽然根据需要在热压制后实施能 量射线的照射,但其时期没有特别限定,例如也可以在热压制之前实施。
[0324] 图3为用于对导热性片的另一实施方式的制造方法进行说明的工序图,图3A表示 将压制片分割为多个的工序,图3B表示层叠分割片的工序。
[0325] 在上述的图2的实施方式中,将导热性组合物热压制1次,得到导热性片1,但例如 也可以如图2、图3A和图3B所示,实施多次热压制。
[0326] 具体而言,如图2所示,首先,将对导热性组合物实施1次热压制而得的导热性片 1设为压制片1A,接下来,如图3A所示,分割为多个(例如4个),得到分割片1B(分割工 序)。在压制片1A的分割中,以向厚度方向投影时分开为多个的方式,将压制片1A沿着其 厚度方向切断。
[0327] 接下来,如图3B所示,将各分割片1B在厚度方向上层叠,得到层叠片1C (层叠工 序)。
[0328] 之后,如图2所示,对层叠片1C进行热压制(优选为真空热压制)(热压制工序)。 热压制的条件与上述的导热性组合物的热压制的条件相同。
[0329] 之后,重复实施上述分割工序(图3A)、层置工序(图3B)和热压制工序(图2)的 一系列工序。重复次数没有特别限定,可以根据氮化硼粒子的分散状态适当设定,例如为1 次以上,优选为2次以上,并且例如为10次以下,优选为7次以下。
[0330] 根据该方法,可以在导热性片1中使氮化硼粒子2在聚合物基体3中在面方向 上高效地取向。
[0331] (第2实施方式)
[0332] 第2实施方式的导热性片为包含于第1实施方式的导热性片的实施方式,第2实 施方式的导热性片由含有板状的氮化硼粒子、和橡胶成分、和环氧树脂、和固化剂及固化促 进剂中至少1种的导热性组合物形成。即,形成第2实施方式的导热性片的导热性组合物 含有氮化硼粒子和聚合物基体,该聚合物基体含有橡胶成分、和环氧树脂、和固化剂及固化 促进剂中的至少1种。
[0333] 氮化硼粒子可以列举出与第1实施方式所述相同的氮化硼粒子。氮化硼粒子的配 合比例也与第1实施方式相同。
[0334] 橡胶成分可以列举出与第1实施方式所述相同的橡胶成分,优选列举出丙烯酸系 橡胶、氨基甲酸酯橡胶、丁二烯橡胶、SBR、NBR、苯乙烯一异丁烯橡胶,更优选列举出丙烯酸 系橡胶。
[0335] 相对于氮化硼粒子100质量份,橡胶成分的配合比例例如为0. 1质量份以上,优选 为1质量份以上,进一步优选为3质量份以上,特别优选为5质量份以上,并且,例如为100 质量份以下,优选为80质量份以下,进一步优选为50质量份以下,特别优选为30质量份以 下。
[0336] 环氧树脂可以列举出与第1实施方式所述相同的环氧树脂。
[0337] 相对于氮化硼粒子100质量份,环氧树脂的配合比例例如为0. 1质量份以上,优选 为1质量份以上,进一步优选为3质量份以上,并且,例如为150质量份以下,优选为80质 量份以下,更优选为50质量份以下,进一步优选为30质量份以下,特别优选为12质量份以 下。
[0338] 环氧树脂相对于橡胶成分的体积配合比(环氧树脂的体积份数/橡胶成分的体积 份数)例如为0.01以上,优选为0. 1以上,进一步优选为0.2以上,并且,例如为99以下, 优选为90以下,进一步优选为20以下。
[0339] 环氧树脂优选含有常温液状环氧树脂和常温固态环氧树脂。
[0340] 在含有常温液状环氧树脂和常温固态环氧树脂的情况下,对于它们的配合比例而 言,相对于常温固态环氧树脂100重量份,常温液体环氧树脂例如为10质量份以上,优选为 20质量份以上,更优选为40质量份以上,并且,例如为500质量份以下,优选为300质量份 以下,更优选为200质量份以下。通过设为10质量份以上,从而暂时粘接性方面良好。另 一方面,通过设为500质量份以下,从而耐破裂性方面良好。
[0341] 在导热性组合物含有常温液状环氧树脂和常温固态环氧树脂的情况下,常温液状 环氧树脂优选为芳香族系环氧树脂(更优选为双酚系环氧树脂),常温固态环氧树脂优选 为脂环式环氧树脂(更优选为二环环型环氧树脂)。
[0342] 固化剂可以列举出与第1实施方式中所述相同的固化剂。在导热性组合物含有固 化剂的情况下,相对于环氧树脂100质量份,固化剂的配合比例例如为0. 1质量份以上,优 选为1质量份以上,更优选为10质量份以上,进一步优选为30质量份以上,特别优选为100 质量份以上,并且,例如为1000质量份以下,优选为500质量份以下,更优选为300质量份 以下,进一步优选为200质量份以下。通过配合固化剂,从而可以在将导热性片以低温加热 (例如40?100°C )保存1天的情况下,使环氧基的反应率为40%以上。
[0343] 另外,固化剂相对于环氧树脂的环氧基的当量例如为0. 5以上,优选为1. 3以上, 更优选为1.5以上,进一步优选为2以上,并且,例如为10以下。通过将固化剂当量设为 0. 5以上,从而在固化速度方面为良好。另一方面,通过设为10以下,从而在保存稳定性方 面为良好。
[0344] 固化促进剂可以列举出与第1实施方式所述相同的固化促进剂,优选为咪唑化合 物,进一步优选列举出异氰脲酸加成物。
[0345] 在导热性组合物含有固化促进剂的情况下,相对于环氧树脂100质量份,固化促 进剂的配合比例例如为0. 1质量份以上,优选为0. 5质量份以上,进一步优选为1质量份以 上,并且,例如为100质量份以下,优选为50质量份以下,进一步优选为30质量份以下。
[0346] 第2实施方式中的导热性组合物优选含有固化剂和固化促进剂两者。
[0347] 上述记载的配合比例以外的各种材料的配合比例与第1实施方式的各种材料的 配合比例相同。
[0348] 对于第2实施方式的导热性片的制造方法而言,其在上述材料和配合比例方面 中,与第1实施方式中所述的制造方法同样地实施。
[0349] 特别是,对于第2实施方式的导热性片而言,优选为:首先配合上述成分中除了氮 化硼粒子以外的成分(即聚合物基体,具体而言,有环氧树脂、固化剂、固化促进剂、橡胶成 分等),进一步添加溶剂,由此形成含橡胶的组合物。此时的含橡胶的组合物的固体成分量 例如为5质量%以上,优选为10质量%以上,并且,例如为90质量%以下,优选为80质量% 以下。
[0350] 然后,对于该含橡胶的组合物而言,在使含橡胶的组合物所含有的溶剂挥发而形 成的含橡胶片在频率1Hz且升温速度2°C /min的条件下升温时,此时的剪切贮能模量G' 在粘贴温度(例如50?80°C、优选60?80°C、更优选70?80°C、特别优选80°C )的温度 范围的至少任一温度下为5. 5 X 103Pa以上,优选为1 X 104Pa以上,更优选为2 X 104Pa以上, 进一步优选为3 X 104Pa以上,并且,例如为7. 0 X 104Pa以下,优选为6 X 104Pa以下,更优选 为5X104Pa以下,进一步优选为4X104Pa以下。
[0351] 若粘贴温度下的剪切贮能模量小于5. 5 X 103Pa,则将在含橡胶的组合物中添加氮 化硼粒子而得的导热性组合物所形成的导热性片加热粘接于安装基板时,有时导热性片过 于柔软而使导热性片产生裂纹。另一方面,若粘贴温度下的剪切贮能模量超过7. 0 X 104Pa, 则导热性片较脆,有时会产生裂纹。
[0352] 需要说明的是,粘贴压力例如为0. 05kN以上,优选为0. lkN以上,并且,例如为5kN 以下,优选为lkN以下。
[0353] 接下来,在这样的含橡胶的组合物中以达到上述比例的方式配合氮化硼粒子,得 到导热性组合物,使用该导热性组合物,采用与上述相同的方法,制造第2实施方式的导热 性片。
[0354] 另外,第2实施方式的导热性片中的氮化硼粒子的体积基准的含有比例(固体成 分,即从导热性组合物中除去溶剂后的成分中,氮化硼粒子所占的含有比例)为35体积% 以上,优选为50体积%以上,更优选为60体积%以上,进一步优选为65体积%以上,并且, 例如为95体积%以下,优选为90体积%以下。另外,例如为40质量%以上(优选为50质 量%以上,进一步优选为65质量%以上,并且,例如为98质量%以下(优选为96质量%以 下,进一步优选为93质量份%以下)。
[0355] 第2实施方式的导热性片含有环氧树脂,因此可以通过上述的热压制而得到半固 化状态(B阶段状态)的片。
[0356] 然后,在如上操作而得的导热性片1中,如图1及其部分放大示意图所示,氮化硼 粒子2的长度方向LD沿着与导热性片1的厚度方向TD交叉(正交)的面方向取向。取 向度α与第1实施方式的导热性片相同。
[0357] 由此,导热性片1的面方向ro的导热率为4W/m*K以上,优选为5W/m*K以上,进 一步优选为l〇W/m · K以上,特别优选为15W/m · K以上,最优选为20W/m · K以上,并且,通 常为2〇ow/m · κ以下。若导热性片1的面方向ro的导热率不满足上述范围,则面方向ro 的导热性不充分,因此,有时无法用于要求这样的面方向ro的导热性的散热用途。
[0358] 另外,导热性片1的厚度方向TD的导热率例如为0. 3W/m · K以上,优选为0. 5W/ m · K以上,更优选为0. 8W/m · K以上,进一步优选为lW/m · K以上,特别优选为1. 2W/m · K 以上,并且例如为20W/m · K以下。
[0359] 另外,导热性片1在室温(例如30°C )下保存30天后的环氧反应率例如小于 40 %,优选小于30 %,进一步优选小于25 %,并且,例如为0. 1 %以上。
[0360] 另外,将导热性片1在40?100°C (更具体而言为90°C )下保存1天后的环氧反 应率例如为40%以上,优选为60%以上,进一步优选为80%以上,特别优选为90%以上,并 且,例如为100%以下。
[0361] 另外,将导热性片1在40?100°C (更具体而言为90°C )下保存1小时后的环氧 反应率例如为5%以上,优选为10%以上,进一步优选为20%以上,并且,例如为60%以下。
[0362] 导热性片1的环氧反应率可以如下求得:将导热性片以10°C /min的速度在氮气 气氛下从0°c升温至250°C,由此得到DSC曲线,利用该所得的DSC曲线算出发热量,由该发 热量求出反应率。更详细的情况在实施例中进行说明。
[0363] 所得的导热性片1的介电击穿电压(测定方法后述)例如为10kV/mm以上,优选 为20kV/mm以上,更优选为30kV/mm以上,进一步优选为40kV/mm以上,并且,例如为100kV/ mm以下。
[0364] 然后,通过加热使该导热性片1粘接于覆盖对象(例如,后述的电子部件、安装了 电子部件的安装基板等)。覆盖对象可以列举出与第1实施方式中举出的覆盖对象(散热 对象)相同的对象。
[0365] 加热温度例如为70°C以上,优选为90°C以上,并且,例如为250°C以下,优选为 200°C以下,更优选为150°C以下。由此,导热性片1内部的环氧树脂等发生反应,导热性片 1能够与覆盖对象牢固地密合。此时,导热性片1成为固化状态(C阶段状态)的片。
[0366] 根据需要,可以边对导热性片1和/或覆盖对象进行加热按压,边实施粘接。
[0367] 加热温度例如为50°C以上,优选为60°C以上,并且,例如为150°C以下,优选为 120°C以下。
[0368] 另外,压力例如为0. OIMPa以上,优选为0. 02MPa以上,并且,例如为50MPa以下, 优选为l〇MPa以下。
[0369] 在覆盖对象的表面存在凹凸等高差的情况下,该覆盖对象的高差的高度例如为 10 μ m以上,优选为50 μ m以上,更优选为100 μ m以上,进一步优选为200 μ m以上,并且,例 如为lcm以下,优选为5mm以下,更优选为2mm以下,特别优选为1mm以下。
[0370] 在将导热性片1的厚度设为A、将覆盖对象的高差的高度设为B的情况下,B和A 的比率(B/A)例如为50以下,优选为25以下,进一步优选为10以下,并且,例如为0.005 以上。通过设为50以下,从而在将导热性片1密合于覆盖对象的情况下,可以抑制裂纹的 产生。
[0371] 而且,对于该导热性片1而言,导热性片1的面方向ro的导热率为4W/m ·Κ以上, 因此面方向ro的导热性优异。因此,可以作为面方向ro的导热性优异的导热性片1而用 于各种散热用途。
[0372] 另外,该导热性片1由含有氮化硼粒子、环氧树脂、固化剂、固化促进剂及橡胶成 分的导热性组合物形成。因此,可以在更低的温度下、例如i〇〇°c以下粘接于安装基板。其 结果是,可以降低对安装基板的热负荷。
[0373] 另外,该导热性片1由导热性组合物形成,其中,该导热性组合物是通过在形成粘 贴温度下的剪切贮能模量为5. 5X 103?7. OX 104Pa的含橡胶片的含橡胶的组合物中添加 氮化硼粒子而得到的。因此,在使导热性片1覆盖表面具有凹凸的覆盖对象的情况下,导热 性片1具有适度的柔软性而能够延伸。其结果是,可以在减少导热性片1的裂纹产生的同 时,追随其凹凸的表面而通过导热性片1将覆盖对象覆盖。因此,可以增大覆盖对象与导热 性片1的接触面积,可以使覆盖对象所产生的热通过氮化硼粒子而更高效地进行传导。
[0374] 另外,该导热性片1由含有常温液状环氧树脂和常温固态环氧树脂的导热性组合 物形成,因此挠性优异。
[0375] 另外,该导热性片1由含有酚醛树脂作为固化剂的导热性组合物形成,因此低温 粘接性优异。
[0376] 另外,该导热性片1由含有咪唑化合物作为固化促进剂的导热性组合物形成,因 此低温粘接性及保存稳定性优异。
[0377] 另外,该导热性片1由导热性组合物形成,其中该导热性组合物是通过在室温下 保存30天后的环氧反应率小于30%的形成含橡胶片的含橡胶的组合物中配合氮化硼粒子 而得到的,因此导热性片1的保存稳定性优异。
[0378] 需要说明的是,作为以往的课题,有时导热性片会根据用途和目的的不同,而要求 与厚度方向正交的正交方向(面方向)的高导热性。另外,当在安装了凹凸的高度、形状不 同的电子部件(例如,1C芯片、电容器、线圈、电阻器等电子元件)的安装基板上覆盖导热 性片时,若通过使导热性片不沿着该电子部件的顶面、侧面及基板表面的形状产生片的裂 纹(破裂)的方式进行密合,而增大导热性片与电子部件、基板的接触面积,则能够更高效 地使电子部件、基板所产生的热进行散热。因此,要求导热性片不产生裂纹地追随安装基板 的凹凸(电子部件等)的表面、侦愐的性能(凹凸追随性)。另外,在使安装基板密合于导 热性片后,通过进行加热,从而可以与安装基板粘接。但是,由于电子部件不耐热,因此对导 热性片要求能够在更低的温度(例如l〇〇°C以下)下进行粘接的低温粘接性能。
[0379] 因此,第2实施方式的导热性片如上所述能够解决该课题。即,第2实施方式为 导热性优异、且在抑制裂纹的同时对安装基板的凹凸追随性和低温粘接性也良好的导热性 片。
[0380] (第3实施方式)
[0381] 第3实施方式的导热性片部分包含第1实施方式的导热性片,第3实施方式的导 热性片含有氮化硼粒子和作为聚合物基体的树脂成分。
[0382] 氮化硼粒子可以列举出与第1实施方式所述相同的氮化硼粒子。氮化硼粒子的配 合比例也与第1实施方式相同。
[0383] 树脂成分例如可以含有热固化性树脂和热塑性树脂中的任一种,优选含有热固化 性树脂。
[0384] 作为热固化性树脂,例如可以列举出环氧树脂、热固化性聚酰亚胺、脲醛树脂、三 聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、硅酮树脂、热固化性氨基甲酸酯 树脂等。优选列举出环氧树脂。通过使树脂成分含有环氧树脂,从而初期密合性优异。
[0385] 这些热固化性树脂可以单独使用或并用2种以上。
[0386] 作为环氧树脂,可以列举出与第1实施方式所述相同的环氧树脂,优选列举出芳 香族系环氧树脂,进一步优选列举出双酚型环氧树脂。另外,优选列举出脂环式环氧树脂, 进一步优选列举出二环环型环氧树脂。
[0387] 这些环氧树脂可以单独使用或并用2种以上。优选并用常温液状环氧树脂和常温 固态环氧树脂。
[0388] 在并用常温液状环氧树脂和常温固态环氧树脂的情况下,对于其配合比例而言, 相对于常温液状环氧树脂100质量份,常温固态环氧树脂例如为10质量份以上,优选为30 质量份以上,更优选为50质量份以上,并且,例如为1000质量份以下,优选为500质量份以 下,更优选为300质量份以下,进一步优选为200质量份以下。
[0389] 在并用常温液状环氧树脂和常温固态环氧树脂的情况下,常温液状环氧树脂优选 为芳香族系环氧树脂(更优选双酚型环氧树脂),常温固态环氧树脂优选为脂环式环氧树 脂(更优选为二环环型环氧树脂)。
[0390] 树脂成分中优选与环氧树脂一起而含有固化剂。
[0391] 作为固化剂,可以列举出与上述相同的固化剂。
[0392] 相对于环氧树脂100质量份,固化剂的配合比例例如为0. 1质量份以上,优选为1 质量份以上,更优选为10质量份以上,进一步优选为30质量份以上,并且,例如为1000质 量份以下,优选为500质量份以下,更优选为300质量份以下,进一步优选为200质量份以 下。
[0393] 树脂成分中还可以与固化剂一起而含有固化促进剂。
[0394] 作为固化促进剂,可以列举出与上述相同的固化促进剂。
[0395] 相对于环氧树脂100质量份,固化促进剂的配合比例例如为0. 1质量份以上,优选 为〇. 5质量份以上,进一步优选为1质量份以上,并且为100质量份以下,优选为50质量份 以下,进一步优选为30质量份以下。
[0396] 树脂成分优选含有橡胶。
[0397] 作为橡胶,可以列举出与上述相同的橡胶,优选列举出丙烯酸系橡胶、氨基甲酸酯 橡胶、丁二烯橡胶、SBR、NBR、苯乙烯一异丁烯橡胶,更优选列举出丙烯酸系橡胶。通过使树 脂成分含有上述橡胶,从而凹凸追随性优异。
[0398] 需要说明的是,在将橡胶制备成橡胶溶液的时,相对于橡胶溶液,橡胶的含有比例 (固体成分比例)例如为1质量%以上,优选为5质量%以上,进一步优选为10质量%以 上,并且,例如为90质量%以下,优选为50质量%以下,进一步优选为30质量%以下。
[0399] 例如相对于环氧树脂100质量份,橡胶的配合比例例如为10质量份以上,优选为 25质量份以上,更优选为50质量份以上,进一步优选为100质量份以上,并且,例如为1000 质量份以下,优选为500质量份以下,进一步优选为300质量份以下。
[0400] 上述记载的配合比例以外的各种材料的配合比例与第1实施方式的各种材料的 配合比例相同。
[0401] 接下来,对制造第3实施方式的导热性片的方法的一个实施方式进行说明。
[0402] 第3实施方式的导热性片可以通过与第1实施方式中列举的制造方法相同的制造 方法来获得,优选通过制造粒子集合物粉体的覆盖工序、和将所制造的粒子集合物粉体成 形为片状的工序而得到,其中,所述粒子集合物粉体含有具备氮化硼粒子、和覆盖上述氮化 硼粒子的表面的树脂成分的树脂覆盖氮化硼粒子。
[0403] 粒子集合物粉体的制造方法例如可以列举出真空干燥法、真空搅拌干燥法、喷雾 干燥法等。作为真空搅拌干燥法,例如可以列举出使用NAUTA MIXER(H0S0KAWA MICRON公 司)等的方法。作为喷雾干燥法,可以列举出使用喷雾干燥器(日本BUCHI公司)、Ago master( 7夕''口 7 7夕一)(H0S0KAWA MICRON公司)、旋转流化(転動流動)涂敷装置 (Powrex公司)等的方法。对于第3实施方式而言,优选列举出喷雾干燥法,进一步优选列 举出使用旋转流化涂敷装置的方法(旋转流化层造粒法)。通过使用该旋转流化床造粒 法制造粒子集合物粉体,从而可以得到树脂成分均一地覆盖于氮化硼粒子的粒子集合物粉 体。另外,可以更切实地得到能够制造具有所希望的粘附力的导热性片的粒子集合物粉体。
[0404] 以下,参照图9,对使用旋转流化床造粒法制造第3实施方式的粒子集合物粉体的 方法进行说明。
[0405] 在旋转流化床造粒法中,一边使板状的氮化硼粒子2在空中滞留,一边向氮化硼 粒子2喷雾树脂成分,由此得到含有树脂成分将氮化硼粒子2表面覆盖了的树脂覆盖氮化 硼粒子的粒子集合物粉体。
[0406] 树脂成分(聚合物基体3)优选使用分散或溶解于溶剂的液状组合物3a (清漆)。 艮P,优选一边使氮化硼粒子2在空中滞留,一边向氮化硼粒子2喷雾液状组合物3a。
[0407] 作为溶剂,例如可以列举出与上述相同的有机溶剂等。优选列举出芳香族烃,进一 步优选列举出酮。这些溶剂可以单独使用或并用2种类以上。
[0408] 液状组合物3a的固体成分量(固体成分浓度)例如为1质量%以上,优选为5质 量%以上,更优选为8质量%以上,更优选为10质量%以上,特别优选为12质量%以上,并 且为90质量%以下,优选为70质量%以下,更优选为50质量%以下,进一步优选为30质 量%以下,特别优选为20质量%以下。
[0409] 该工序中,例如可以使用图9所示的旋转流化涂敷装置。
[0410] 旋转流化涂敷装置30具备滞留部31和供给部32。
[0411] 滞留部31具备腔室42、和收纳于腔室42的搅拌翼33。
[0412] 腔室42在上下方向延伸,形成上端和下端被封闭的大致圆筒形状。腔室42以下 述方式构成。
[0413] 腔室42的上端设置有用于使氮化硼粒子2停留在腔室42内的织物过滤器43。另 夕卜,在腔室42的下端安装有用于使腔室42内的氮化硼粒子2无法通过且使从腔室42的下 方送风的气体46通过的网丝45。通过使气体46从下方向上方通过网丝45而送风至腔室 42内,从而氮化硼粒子2利用该气体46而滞留于空气中(旋转流化)。需要说明的是,旋 转流化涂敷装置30为批次式,氮化硼粒子2的投入通过开放腔室42来实施。
[0414] 腔室42设置有用于将粒子集合物粉体从腔室42取出的取出口(未图示)。
[0415] 搅拌翼33设置于腔室42的下部,且以旋转轴与腔室42的轴线相同的方式而可旋 转地被设置。
[0416] 供给部32贮藏液状组合物3a,具备在腔室42的外侧配置的原料罐36、喷雾口 37 和在它们中途设置的泵35。
[0417] 喷雾口 37设置于腔室42内的下部。喷雾口 37构成为:连接于压缩空气送风机 (未图示),利用压缩空气而能够将液状组合物3a喷雾至腔室42的内部。喷雾口 37借助 连接管47与原料罐36连接。
[0418] 泵35设置于连接管47的中途。驱动泵35,以将原料罐36内的液状组合物3a供 给至喷雾口 37。
[0419] 然后,使用该旋转流化涂敷装置30,实施覆盖工序。在实施覆盖工序时,首先,在腔 室42的内部投入板状的氮化硼粒子。
[0420] 接下来,使加热或冷却至所希望的温度的气体46从下方通过丝网45而送风至腔 室42的内部。由此,使氮化硼粒子2滞留于空中。
[0421] 气体46的温度(供气温度)例如为0°C以上,优选为5°C以上,更优选为10°C以 上,进一步优选为20°C以上,并且,例如为150°C以下,优选为100°C以下,更优选为60°C以 下,进一步优选为40°C以下。
[0422] 接下来,通过泵35的驱动,从而将液状组合物3a从原料罐36经由连接管47供给 至喷雾口 37,从喷雾口 37将液状组合物3a喷雾至腔室42内。相对于氮化硼粒子100质量 份,将液状组合物3a对氮化硼粒子2的喷雾量设为例如10质量份以上,优选设为30质量 份以上,更优选设为50质量份以上,并且例如设为500质量份以下,优选设为300质量份以 下,更优选设为200质量份以下。
[0423] 由此,液状组合物3a附着于氮化硼粒子2,进行干燥。然后,得到氮化硼粒子2的 表面被树脂成分覆盖了的树脂覆盖氮化硼粒子所构成的粒子集合物粉体。即,树脂覆盖氮 化硼粒子具备板状的氮化硼粒子2、和将氮化硼粒子2的表面覆盖的树脂成分。
[0424] 在如上操作而得的粒子集合物粉体中,基于T0F - SMS分析的树脂贡献离子种 (C7H7+)与氮化硼贡献离子种(B+)的比率(C 7H7+/B+)例如为0· 4以上,优选为1. 0以上,更优 选为2. 0以上,并且,例如为10以下。通过设为该范围,从而可以制造粘附力优异的导热性 片。
[0425] 需要说明的是,对于基于T0F - SMS的分析而言,使用T0F - SMS (Ι0Ν - T0F公 司制)作为装置,在一次离子:Bi32+、加压电压:25kV、测定面积:200μπι见方的条件下进行 测定。
[0426] 作为粒子集合物粉体中树脂成分对氮化硼粒子2的覆盖量(质量比例),例如,相 对于氮化硼粒子1〇〇质量份,树脂成分例如为1质量份以上,优选为5质量份以上,更优选 为7质量份以上,进一步优选为10质量份以上,并且,例如为100质量份以下,优选为50质 量份以下,更优选为30质量份以下,进一步优选为25质量份以下。
[0427] 需要说明的是,通过该制造方法制造的粒子集合物粉体可以含有氮化硼粒子2的 整个表面被树脂成分覆盖了的完全覆盖氮化硼粒子。并且,也可以含有氮化硼粒子2的部 分表面被树脂成分覆盖、其余部分从树脂成分露出的部分覆盖氮化硼粒子。
[0428] 在该制造方法中,在处理时,腔室42的内部可以以适宜的比例配合公知的添加 齐[J。另外,在液状组合物3a中,也可以以适宜的比例配合公知的添加剂。
[0429] 需要说明的是,通过在所得的粒子集合物粉体中以适宜的比例配合公知的添加 齐[J,从而也可以得到含有粒子集合物粉体的粒子组合物。粒子组合物中的粒子集合物粉体 的含有比例例如为80质量%以上,优选为85质量%以上,进一步优选为90质量%以上,并 且小于100质量%。
[0430] 作为公知的添加剂,例如可以列举出阻燃剂、分散剂、增粘剂、硅烷偶联剂、氟系表 面活性剂、抗老化剂、着色剂、润滑剂、催化剂、例如氮化硼粒子以外的无机粒子等。
[0431] 这些粒子集合物粉体和粒子组合物可使用于各种用途,例如可以使用于片成形用 途。可以更优选使用于成形导热性片的用途,即作为导热性片成形用粒子集合物粉体及导 热性片成形用组合物来使用。
[0432] 接下来,对该方法中得到的粒子集合物粉体进行热压制。
[0433] 具体而言,利用压制机对粒子集合物粉体(在对粒子集合物粉体进行了辊压延处 理的情况下,为预制片)进行热压制。需要说明的是,热压制机的构成为:具备能够进行加 热和移动的台座、和在台座上隔开间隔地对置配置的上板,压制时,台座能够移动至上板。
[0434] 然后,根据需要在2片脱模膜之间夹持粒子集合物粉体,将该粒子集合物粉体载 置于加热后的台座上,接下来,通过使台座向上方移动移,从而利用台座和上板将粒子集合 物粉体压缩。
[0435] 热压制的条件中,加热温度例如为30°C以上,优选为40°C以上,并且,例如为 170°C以下,优选为150°C以下。压力例如为0. 5MPa以上,优选为IMPa以上,更优选为5MPa 以上,并且,例如为lOOMPa以下,优选为75MPa以下,更优选为50MPa以下。压制时间例如 为0. 1分钟以上,优选为1分钟以上,并且,例如为200分钟以下,优选为100分钟以下,更 优选为30分钟以下,进一步优选为15分钟以下。
[0436] 进一步优选对粒子集合物粉体进行真空热压制。真空热压制的真空度例如为IPa 以上,优选为5Pa以上,并且,例如为lOOPa以下,优选为50Pa以下,温度、压力和时间与上 述热压制的条件相同。
[0437] 作为构成脱模膜的材料,可以列举出:例如聚酯膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜 等);例如氟系聚合物(例如、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙 烯一六氟丙烯共聚物、氯氟乙烯一偏二氟乙烯共聚物等)所构成的氟系膜;例如烯系树脂 (聚乙烯、聚丙烯等)所构成的烯系树脂膜;例如聚氯乙烯膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜(尼龙 膜)、人造纤维膜等塑料系基材膜(合成树脂膜);例如无纤维纸、和纸、牛皮纸、玻璃纸、合 成纸、涂布纸等纸类;例如将它们多层化而得的复合体等。
[0438] 脱模膜的厚度例如为Ιμ--以上,优选为10 μ--以上,并且,例如为300 μ--以下,优 选为500 μ m以下。
[0439] 需要说明的是,在热压制中,根据需要将所希望厚度的衬垫配置在粒子集合物粉 体的周围而成框状,由此可以得到与衬垫实质上为相同厚度的导热性片。
[0440] 需要说明的是,在第3实施方式的制造方法中,优选在热压制之前,利用二辊机等 对粒子集合物粉体进行压延而形成片状(预制片)(辊压延工序)。
[0441] 辊压延工序的压延条件中,辊的加热温度为40°C以上,优选为50°C以上,并且,例 如为150°C以下,优选为KKTC以下,更优选为80°C以下。辊的旋转速度例如为0. lrpm以 上,优选为〇. 5rpm以上,并且,例如为lOrpm以下,优选为5rpm以下。
[0442] 辊压延工序可以反复实施。即,利用辊压延工序(第1次)将粒子集合物粉体成 形为预制片,然后,可以对该预制片实施第2次之后的辊压延工序。辊压延工序的次数例如 为1次以上,优选为2次以上,并且,例如为10次以下,优选为5次以下。通过对辊压延工 序的次数进行调整,从而可以调整导热性片的粘附力、导热率。
[0443] 需要说明的是,在二辊机中,2根辊以隔开间隔(例如10?1000 μ m)且各辊的轴 平行的方式而配置。需要说明的是,在各辊的上游侧分别设置有用于将粒子集合物粉体引 导至上述间隔的板状的导向装置。各导向装置以相互隔开间隔(例如1?50cm)的方式配 置。
[0444] 另外,在上述各辊的间隔处,可以以夹入粒子集合物粉体的方式设置2片脱模膜。
[0445] 由此,可以得到导热性片1。需要说明的是,在第3实施方式中,虽然使用粒子集合 物粉体制造导热性片,但在使用粒子组合物的情况下也可以采用同样的条件进行制造。
[0446] 导热性片1如下得到:在树脂成分含有环氧树脂、或包含环氧基的橡胶的情况下, 通过上述的热压制得到半固化状态(B阶段状态)的片。
[0447] 然后,在如上操作而得的导热性片1中,氮化硼粒子2的长度方向LD沿着与导热 性片1的厚度方向TD交叉(正交)的面方向ro进行取向。氮化硼粒子2的取向角度α 与第1实施方式的导热性片相同。
[0448] 氮化硼粒子2的长度方向LD与导热性片1的面方向Η)所成角度的算数平均的绝 对值(相对于导热性片1)例如为30度以下,优选为25度以下,进一步优选为20度以下, 通常为〇度以上。
[0449] 由此,导热性片1的面方向ro的导热率为4W/m · K以上,优选为5W/m · K以上,更 优选为l〇W/m · K以上,进一步优选为15W/m · K以上,特别优选为20W/m · K以上,最优选为 25W/m · K以上,通常为200W/m · K以下。
[0450] 若导热性片1的面方向ro的导热率不满足上述范围,则面方向ro的导热性不充 分,因此,有时无法用于要求这样的面方向ro的导热性的散热用途。
[0451] 另外,导热性片1的厚度方向TD的导热率例如为0. 3W/m · K,优选为0. 5W/m · K, 更优选为〇. 8W/m · K以上,进一步优选为lW/m · K以上,特别优选为1. 2W/m · K以上,并且, 例如为20W/m · K以下。
[0452] 导热性片1相对于玻璃环氧基板而在40°C以上(优选60°C以上、更优选70°C以 上、进一步优选80°C以上)的温度区域内具有350gA直径2cm)以上、优选650gA直径 2cm)以上、更优选lOOOgA直径2cm)以上、进一步优选1300gA直径2cm)以上、特别优选 1500gA直径2cm)以上、最优选2000gA直径2cm)以上的粘附力,并且,例如具有50000g/ (直径2cm)以下的粘附力。通过使40°C以上的粘附力为上述范围,从而导热性片1的初期 密合性优异。
[0453] 另外,导热性片1在例如90°C的温度区域内,具有500gA直径2cm)以上、优选 1200gA直径2cm)以上、更优选1300gA直径2cm)以上、进一步优选1500gA直径2cm)以 上、特别优选2000gA直径2cm)以上的粘附力,并且例如具有50000gA直径2cm)以下的 粘附力。此外,例如在60°C以下的温度区域内,具有50gA直径2cm)以上、优选6(^八直 径2cm)以上、更优选100gA直径2cm)以上、进一步优选200gA直径2cm)以上、特别优选 650gA直径2cm)以上的粘附力。此外,例如在25°C以下的温度区域内,具有50gA直径 2cm)以下、优选30g/(直径2cm)以下、更优选20g/(直径2cm)以下、进一步优选10g/(直 径2cm)以下的粘附力。通过具备上述范围内的粘附力,从而导热性片1在常温下的处理性 优异,能够通过加温、加压来进行初期密合,因此,之后的固化处理中的粘接性更加优异。
[0454] 粘附力如下得到:使用TEXTURE ANALYZER(物性分析仪)(压缩一拉伸试验、商品 名TEXTURE ANALYZER (TA. XTPL/5)、英弘精机株式会社制),使导热性片的一面与短针的顶 端(直径20mm)粘接,使另一面与玻璃环氧板粘接,接下来,测定剥离热电性片与玻璃环氧 基板时的最大载荷,由此得到粘附力。更详细的内容将在实施例中叙述。
[0455] 导热性片1的厚度例如为1000 μ m以下,优选为800 μ m以下,更优选为500 μ m以 下,并且,例如为10 μ m以上,优选为50 μ m以上,更优选为100 μ m以上。
[0456] 相对于导热性片,导热性片1中的氮化硼粒子2的质量基准的配合比例为60质 量%以上,优选为70质量%以上,更优选为75质量%以上,进一步优选为80质量%以上, 并且,例如为95质量%以下,优选为93质量%以下,更优选为90质量%以下。
[0457] 在氮化硼粒子2的含有比例不满足上述范围的情况下,由于未形成氮化硼粒子彼 此的导热路径,因此在导热性片1中,有时面方向ro的导热性降低。另外,在氮化硼粒子2 的含有比例超过上述范围的情况下,有时导热性片1的成形性降低。
[0458] 而且,该导热性片1含有板状的氮化硼粒子,氮化硼粒子玻璃的含有比例为60质 量%以上,面方向的导热率为4W/m*K以上。因此,面方向的导热性优异。因此,作为面方 向的导热性优异的导热性片1,而能够用于各种散热用途。覆盖对象可以列举出与第1实施 方式中列举的覆盖对象(散热对象)相同的对象。
[0459] 另外,导热性片1在40°C以上的温度区域内具有350g/直径2cm以上的粘附力,因 此初期粘接性优异。
[0460] 另外,该导热性片含有环氧树脂。因此,对被粘物的初期粘接性更加良好。
[0461] 另外,该导热性片含有橡胶。因此,凹凸追随性优异。
[0462] 另外,用于形成导热性片的粒子集合物粉体含有树脂覆盖氮化硼粒子,其中所述 树脂覆盖氮化硼粒子具备氮化硼粒子、和覆盖上述氮化硼粒子的表面的树脂成分,基于 T0F - SMS分析的树脂贡献离子种/氮化硼贡献离子种比率为0. 4以上。因此,能够更切 实地制造初期粘接力优异的导热性片。
[0463] 另外,该粒子集合物粉体可以通过一边使板状的氮化硼粒子在空中滞留、一边向 氮化硼粒子喷雾树脂成分来制造。因此,能够切实地制造可形成初期粘接力优异的导热性 片的粒子集合物粉体。
[0464] 另外,该导热性片如下制造:一边使板状的氮化硼粒子在空中滞留、一边向上述氮 化硼粒子喷雾树脂成分,由此得到粒子集合物粉体,接下来,通过一边加热该粒子集合物粉 体一边进行压制,从而制造导热性片。因此,可以得到初期粘接力优异的导热性片。
[0465] 需要说明的是,作为以往的课题,为了进一步提高导热性片的导热性,增加氮化硼 粒子的含有比例的方法是有效的,但对于利用以往的制造方法所得到的导热性片而言,若 增加氮化硼粒子的含有比例,则导热性片的表面所存在的树脂(例如环氧树脂)的比例降 低。因此,在将导热性片贴合于电子部件等被粘物的初期,导热性片存在难以对被粘物进行 粘接的问题。
[0466] 而且,第3实施方式的导热性片如上所述能够解决该课题。即,第3实施方式为初 期粘接性优异的导热性片。
[0467] (第4实施方式)
[0468] 第3实施方式的导热性片部分包含第1实施方式的导热性片,第4实施方式的导 热性片例如含有导热性粒子和作为聚合物基体的树脂成分。
[0469] 对于导热性粒子而言,其由导热性材料形成为粒子状,作为这样的导热性材料,例 如可以列举出无机材料。
[0470] 作为无机材料,例如可以列举出碳化物、氮化物、氧化物、氢氧化物、金属、碳系材 料等。这些无机材料可以列举出与第1实施方式所述其他的无机粒子(其中,也包括氮化 硼粒子)相同的材料。
[0471] 这些无机材料中,从导热性的观点考虑,优选列举出包含氮化硼的氮化物,进一步 优选列举出氮化硼。
[0472] 导热性粒子的形状只要为粒子状(粉末状)则没有特别限定,例如也可以为块状、 针状、板状(或鳞片状)。优选为板状。
[0473] 作为板状的氮化硼,可以列举出与第1实施方式相同的氮化硼。
[0474] 树脂成分例如可以含有热固化性树脂和热塑性树脂中的任一种,优选含有热固化 性树脂。作为热固化性树脂,可以列举出与第3实施方式所述相同的热固化性树脂。
[0475] 树脂成分优选与环氧树脂一起而含有固化剂。
[0476] 固化剂可以列举出与第1实施方式中所列举的相同的固化剂。
[0477] 相对于环氧树脂100质量份,固化剂的配合比例例如为0. 1质量份以上,优选为1 质量份以上,更优选为10质量份以上,进一步优选为30质量份以上,并且,例如为1000质 量份以下,优选为500质量份以下,更优选为300质量份以下,进一步优选为200质量份以 下。
[0478] 另外,作为环氧树脂与固化剂的组合,优选为环氧树脂与酚醛树脂的组合,更优选 为常温液状环氧树脂及常温固体树脂与酚醛树脂的组合,进一步优选为芳香族系环氧树脂 及脂环式环氧树脂与酚醛树脂的组合,特别优选为双酚型环氧树脂及双环环型环氧树脂与 苯酚一芳烷基树脂的组合。由此,导热性片在40°C以上的温度区域内,将切实地具备125% 以上的断裂应变,裂纹得到更有利的抑制,并且凹凸追随性优异。
[0479] 树脂成分中还可以与固化剂一起而含有固化促进剂。通过使树脂成分含有固化促 进剂(优选为咪唑化合物),从而能够更切实地进行低温固化。
[0480] 作为固化促进剂,可以列举出与第1实施方式所述相同的固化促进剂。
[0481] 相对于环氧树脂100质量份,固化促进剂的配合比例例如为0. 1质量份以上,优选 为0. 5质量份以上,进一步优选为1质量份以上,并且,例如为100质量份以下,优选为50 质量份以下,进一步优选为30质量份以下。
[0482] 树脂成分中,除了热固化性树脂和热塑性树脂以外,从导热性片的凹凸追随性的 观点考虑,优选含有橡胶。
[0483] 作为橡胶,可以列举出与第1实施方式所述相同的橡胶,优选列举出丙烯酸系橡 胶、氨基甲酸酯橡胶、丁二烯橡胶、SBR、NBR、苯乙烯一异丁烯橡胶,更优选列举出丙烯酸系 橡胶。
[0484] 在将橡胶制备成橡胶溶液时,相对于橡胶溶液,橡胶的配合比例(固体成分比例) 例如为1质量%以上,优选为5质量%以上,进一步优选为10质量%以上,并且,例如为90 质量%以下,优选为50质量%以下,进一步优选为30质量%以下。
[0485] 例如相对于环氧树脂100质量份,橡胶的配合比例例如为10质量份以上,优选为 25质量份以上,更优选为50质量份以上,进一步优选为100质量份以上,并且,例如为1000 质量份以下,优选为500质量份以下,进一步优选为300质量份以下。
[0486] 另外,树脂成分中,例如还可以以适宜的比例含有阻燃剂、分散剂、增粘剂、硅烷偶 联齐?、氟系表面活性剂、增塑剂、抗老化剂、着色剂等公知的添加剂。
[0487] 相对于导热性粒子100质量份,树脂成分配合比例例如为1质量份以上,优选为5 质量份以上,更优选为7质量份以上,进一步优选为10质量份以上,并且,例如为100质量 份以下,优选为50质量份以下,更优选为30质量份以下,进一步优选为25质量份以下。
[0488] 上述记载的配合比例以外的各种材料的配合比例与第1实施方式的各种材料的 配合比例相同。
[0489] 接下来,对制造第4实施方式的导热性片的一个实施方式的方法进行说明。
[0490] 第4实施方式的导热性片的制造方法可以列举出与第1实施方式所述相同的制造 方法。
[0491] 需要说明的是,第4实施方式中,也可以通过旋转流化造粒法制备导热性组合物。
[0492] 具体而言,一边使导热性粒子(优选为板状的氮化硼粒子)在空中滞留,一边向导 热性粒子喷雾树脂成分,由此得到含有树脂成分将导热性粒子的表面覆盖了的树脂覆盖导 热性粒子的导热性组合物。利用这样的旋转流化造粒法制备导热性组合物,由此粉末的表 面被树脂成分覆盖,因此容易表现出树脂的特性,具体而言,由于导热性片的加温时的伸长 率变得良好,因此凹凸追随性变得良好。
[0493] 树脂成分优选使用分散或溶解于溶剂的液状组合物(清漆)。即,优选一边使导热 性粒子在空中滞留,一边向导热性粒子喷雾液状组合物。
[0494] 溶剂、液状组合物可以列举出与第3实施方式所述相同的物质。
[0495] 旋转流化造粒法的装置(图9所示的旋转流化涂敷装置)及条件等与第3实施方 式中列举的装置及条件相同。
[0496] 接下来,在该方法中,通过旋转流化造粒法对所得的导热性组合物进行热压制。热 压制的装置、条件等与第3实施方式中列举的装置、条件相同。
[0497] 然后,优选在热压制之前,利用二辊机等对导热性组合物进行压延而形成片状 (预制片)(辊压延工序)。
[0498] 辊压延工序与第3实施方式所述的辊压延工序相同。通过调整辊压延工序的次 数,从而能够调整导热性片的断裂应变、导热率。
[0499] 由此,如图1所示,可以得到导热性片1。
[0500] 导热性片1可以如下得到:在树脂成分含有环氧树脂、或包含环氧基的橡胶的情 况下,通过上述的热压制得到半固化状态(Β阶段状态)的片。
[0501] 然后,在如上操作而得的导热性片1中,优选导热性粒子(优选为板状的氮化硼粒 子2)的长度方向LD沿着与导热性片1的厚度方向TD交叉(正交)的面方向Η)进行取向。 导热性粒子的取向角度α与第1实施方式的氮化硼粒子2的配合角度α相同。
[0502] 导热性片1的面方向Η)的导热率为4W/m · Κ以上,优选为5W/m · Κ以上,更优选 为lOW/m ·Κ以上,进一步优选为15W/m ·Κ以上,特别优选为20W/m ·Κ以上,最优选为25W/ m · Κ以上,通常为200W/m · Κ以下。
[0503] 若导热性片1的面方向ro的导热率不满足上述范围,则面方向ro的导热性不充 分,因此,有时无法用于要求这样的面方向ro的导热性的散热用途。
[0504] 另外,导热性片1的厚度方向TD的导热率例如为0. 3W/m · K以上,优选为0. 5W/ m · K以上,更优选为0. 8W/m · K以上,进一步优选为lW/m · K以上,特别优选为1. 2W/m · K 以上,并且,通常为20W/m · K以下。
[0505] 另外,如上操作而得的导热性片1在40°C以上(优选40°C以上且低于100°C,更优 选501:以上且低于801:、特别优选601:以上且低于70°〇的温度区域中,具有125%以上 的导热性片1的面方向PD (与厚度方向正交的方向)的断裂应变。优选具有140%以上、更 优选为150%以上、进一步优选为160%以上、特别优选为170°C以上、最优选为180%以上 的面方向ro的断裂应变,并且,例如具有1000%以下的面方向ro的断裂应变。在面方向 ro的断裂应变于4〇°c以上的至少任一温度范围内满足上述范围的情况下,导热性片1可以 充分地拉伸,因此凹凸追随性优异。
[0506] 优选在上述的温度区域整个范围内,面方向ro的断裂应变为125%以上。即,40°C 以上(优选40°C以上且低于100°C、更优选50°C以上且低于80°C、特别优选60°C以上且低 于70°C )的温度区域的面方向ro的断裂应变优选为125%以上,更优选为140%以上,进一 步优选为150%以上,特别优选为160%以上,特别优选为170°C以上,最优选为180%以上。 另外,例如为1000%以下。通过设为该范围,从而可以切实地提高凹凸追随性。
[0507] 另外,导热性片1在低于40°C (优选0°C以上且低于40°C、更优选0°C以上且25°C 以下)的温度区域内优选具有小于125%的面方向Η)的断裂应变。优选为小于120%,更 优选为小于no%,进一步优选为小于115%,并且,例如为loo%以上。在面方向ro的断裂 应变于低于40°c的至少任一温度范围内满足上述范围的情况下,可以切实地维持常温下的 导热性片的厚度,因此常温下的导热性片1的处理性优异。
[0508] 此外,25°C以下(优选0°C以上且25°C以下)的温度区域中的面方向ro的断裂 应变优选为小于125%,更优选为小于120%,进一步优选为小于110%,特别优选为小于 115%,并且,例如为loo%以上。在面方向ro的断裂应变满足上述范围的情况下、即在上述 温度区域的整个范围内导热性片1不具有125%以上的面方向ro的断裂应变的情况下,导 热性片1的处理性进一步提
[0509] 需要说明的是,导热性片1的面方向ro的断裂应变可以利用带有恒温槽的万能拉 伸压缩试验(TG - 10kN、Minebea公司制、测力计TT3D - lkN)进行测定。更详细的情况将 在实施例中进行叙述。
[0510] 导热性片1在40°C以上(优选40°C以上且低于KKTC,更优选50°C以上且低于 80°C,进一步优选60°C以上且低于70°C )的温度区域内,优选具有400N/mm2以下的面方向 ro的弹性模量。面方向ro的弹性模量优选为300N/mm2以下,更优选为200N/mm2以下,进 一步优选为180N/mm 2以下,特别优选为120N/mm2以下,最优选为70N/mm2以下,并且,例如 为lN/mm 2以上。在面方向的弹性模量于40°C以上的至少任一温度范围内满足上述范围 的情况下,可实现片充分拉伸的适度的坚固性,因此凹凸追随性优异。
[0511] 沿面方向拉伸导热性片1时的面方向ro的弹性模量特别优选在上述温度区域的 整个范围内为400N/mm2以下。即,在40°C以上(优选40°C以上且低于100°C,更优选50°C 以上且低于80°C,进一步优选60°C以上且低于70°C )的整个温度区域中,面方向ro的弹性 模量优选为300N/mm2以下,更优选为200N/mm2以下,进一步优选为180N/mm 2以下,特别优 选为120N/mm2以下,最优选为70N/mm2以下。另夕卜,例如为lN/mm 2以上。通过设为该范围, 从而可以更切实地提高凹凸追随性。
[0512] 在导热性片1中,25°C以下(优选为0°C以上且25°C以下)的温度区域中的面方 向的弹性模量优选为500N/mm 2以上,更优选为700N/mm2以上,进一步优选为800N/mm2以 上,特别优选为l〇〇〇N/mm 2以上,并且,例如为100000N/mm2以下。在面方向的弹性模量 满足上述范围的情况下,由于可以切实地维持常温(例如25°C )下的导热性片的厚度,因此 常温下的导热性片1的处理性优异。
[0513] 需要说明的是,导热性片1的面方向ro的弹性模量可以利用带有恒温槽的万能拉 伸压缩试验(TG - 10kN、Minebea公司制、测力计TT3D - lkN)进行测定。
[0514] 另外,导热性片1在40°C以上(优选40°C以上且低于100°C、更优选50°C以上且 低于80°C、特别优选60°C以上且低于70°C)的温度区域中,具有1.5πιπι/(200μπι)以上的 导热性片1的厚度方向TD的伸长率。厚度方向TD的伸长率优选为1. 6mni/(200 μ m)以上, 更优选为1. 7im/(200 μ m)以上,进一步优选为1. 8im/(200 μ m)以上,特别优选为1. 9mm/ (200μπι)以上,最优选为2. OmwOOOym)以上,并且,例如为5. OmwOOOym)以下。在厚 度方向TD的伸长率于40°C以上的至少任一温度范围内满足上述范围的情况下,导热性片1 可以充分地伸长,凹凸追随性优异。
[0515] 优选在上述的温度区域的整个范围内,厚度方向TD的伸长率为1. OmwOOOym) 以上。即,在40°C以上(优选40°C以上且低于100°C、更优选50°C以上且低于100°C、进一步 优选60°C以上且低于90°C、特别优选70°C以上且低于90°C )的温度区域中,厚度方向TD的 伸长率优选为1. 〇mni/(200 μ m)以上,更优选为1. 4mni/(200 μ m)以上,进一步优选为1. 5mm/ (200 4!11)以上,特别优选为1.6111111/(20(^111)以上,特别优选为1.7111111/(20(^111)以上,最优 选为2. 0mm/(200 μ m)以上。另外,例如为5. 0mm/(200 μ m)以下。通过设为该范围,从而可 以切实地提高凹凸追随性。
[0516] 另外,导热性片1在低于40°C (优选0°C以上且低于40°C、更优选0°C以上且25°C 以下)的温度区域中,优选具有小于1.6π^(200μπι)的厚度方向TD的伸长率。优选为小 于 1. 3mm/ (200 μ m),更优选为小于 1. 1mm/ (200 μ m),进一步优选为小于 1. 01mm/ (200 μ m), 并且,例如为0. OlmwOOOym)以上。在厚度方向TD的伸长率于低于40°C的至少任一温度 范围内满足上述范围的情况下,可以切实地维持常温下的导热性片的厚度,因此常温下的 导热性片1的处理性优异。
[0517] 此外,25°C以下(优选0°C以上且25°C以下)的温度区域中的厚度方向TD的伸长 率优选为小于1. 5mm/ (200 μ m),更优选为小于1. 3mm/ (200 μ m),进一步优选为小于1. 1mm/ (200 μ m),特别优选为小于1. 01im/(200 μ m),并且,例如为0. 01im/(200 μ m)以上。在厚度 方向TD的伸长率满足上述范围的情况下,即在上述温度区域的整个范围内导热性片1不具 有1. 5πιιν(200μπι)以上的厚度方向TD的伸长率的情况下,导热性片1的处理性进一步提 商。
[0518] 需要说明的是,导热性片1的厚度方向TD的伸长率可以利用TEXTURE ANALYZER(压缩一拉伸试验、商品名TEXTURE ANALYZER(TA. XTPL/5)、英弘精机株式会社 制)进行测定。更详细的情况在实施例中进行叙述。
[0519] 另外,导热性片1在40°C以上(优选40°C以上且低于100°C、更优选50°C以上且 低于100°C、进一步优选60°C以上且低于KKTC、特别优选70°C以上且低于90°C )的温度 区域中,优选具有llMPa以下的厚度方向TD的弹性模量。厚度方向TD的弹性模量优选为 5MPa以下,更优选为2MPa以下,进一步优选为1. 5MPa以下,特别优选为1. OMPa以下,并且, 例如为0. 3MPa以上。在厚度方向TD的弹性模量于40°C以上的至少任一温度范围内满足上 述范围的情况下,可实现片充分拉伸的适度的坚固性,因此凹凸追随性优异。
[0520] 在厚度方向上用短针扎刺导热性片1时,厚度方向TD的弹性模量特别优选在上述 的温度区域整个范围内为llMPa以下。S卩,在40°C以上(优选40°C以上且低于KKTC、更 优选50°C以上且低于100°C、进一步优选60°C以上且低于KKTC、特别优选70°C以上且低 于90°C )的整个温度区域中,厚度方向TD的弹性模量优选为9MPa以下,更优选为7MPa以 下,进一步优选为3MPa以下,特别优选为2MPa以下,最优选为1. IMPa以下。另外,例如为 0. 3MPa以上。通过设为该范围,从而可以切实地提高凹凸追随性。
[0521] 在导热性片1中,25°C以下(优选0°C以上且25°C以下)的温度区域中的厚度方 向TD的弹性模量优选为4MPa以上,更优选为7MPa以上,进一步优选为8MPa以上,特别优 选为lOMPa以上,并且,例如为lOOMPa以下。在厚度方向TD的弹性模量满足上述的范围的 情况下,可以切实地维持常温(例如25°C )下的导热性片的厚度,因此常温下的导热性片1 的处理性优异。
[0522] 需要说明的是,在导热性片1的厚度方向扎刺短针时的厚度方向TD的弹性模量可 以利用 TEXTURE ANALYZER(压缩一拉伸试验、商品名 TEXTURE ANALYZER(TA.XTPL/5)、英弘 精机株式会社制)进行测定。
[0523] 导热性片1优选能够在低温下进行固化。即,导热性片1通过以低温进行加热,从 而成为完全固化状态(C阶段状态)。能够固化的温度例如为120°C以下,优选为KKTC以 下,更优选为90°C以下,并且,例如为50°C以上,优选为70°C以上,进一步优选为80°C以上。 加热时间例如为3分钟以上,优选为5分钟以上,并且,例如为100小时以下,优选为80小 时以下,更优选为50小时以下,进一步优选为25小时以下。通过使导热性片能够在低温下 固化,从而在将导热性片1覆盖至覆盖对象、使导热性片1热固化的情况下,对覆盖对象的 热负荷得到抑制。
[0524] 导热性片1的厚度例如为1000 μ m以下,优选为800 μ m以下,更优选为500 μ m以 下,通常例如为50 μ m以上,优选为100 μ m以上。
[0525] 另外,相对于导热性片1,导热性片1中的导热性粒子的质量基准的配合比例例如 为60质量%以上,优选为70质量%以上,更优选为75质量%以上,进一步优选为80质量% 以上,并且,例如为98质量%以下,优选为95质量%以下,进一步优选为90质量以下。
[0526] 在导热性粒子的配合比例满足上述范围的情况下,导热性粒子彼此的导热路径得 以更良好地形成,因此,在导热性片1中面方向ro的导热性变得良好。另外,导热性片1的 成形性也变得良好。
[0527] 导热性片1的介电击穿电压(测定方法之后进行叙述)例如为10kV/mm以上,优选 为20kV/mm以上,更优选为30kV/mm以上,进一步优选为40kV/mm以上,并且,例如为200kV/ mm以下。
[0528] 而且,该导热性片1的面方向的导热率为4W/m ·Κ以上,因此面方向的导热性优异。 因此,可以作为面方向的导热性优异的导热性片1而用于各种散热用途。
[0529] 另外,该导热性片1在40°C以上的温度区域中具有125%以上的断裂应变,因此凹 凸追随性优异。
[0530] 该导热性片1所贴合或覆盖的对象可以列举出与第1实施方式中列举的覆盖对象 (散热对象)相同的对象。
[0531] 需要说明的是,作为以往的课题,有时导热性片会根据用途和目的的不同,而要求 面方向的高导热性。另外,在将导热性片用于表面具有凹凸(电子部件)的安装基板的情 况下,要求导热性片的表面不产生裂纹(破裂)而追随凹凸的表面、侧面的性能(凹凸追随 性)。
[0532] 于是,第4实施方式的导热性片可以如上所述解决该课题。即,第4实施方式为面 方向的导热性及凹凸追随性优异的导热性片。
[0533] (第5实施方式)
[0534] 第5实施方式的导热性片部分包含第1实施方式的导热性片,第5实施方式的导 热性片具备导热层(参照图10的符号la)、和在该导热层的至少一面层叠的胶粘剂层(参 照图10的符号5)。
[0535] 导热层形成为片状,含有氮化硼粒子和橡胶成分。导热层例如可以列举出与第1 实施方式所述相同的导热层。
[0536] 作为氮化硼粒子,可以列举出与第1实施方式所述相同的氮化硼粒子。
[0537] 作为橡胶成分,可以列举出与第1实施方式所述相同的橡胶成分,优选列举出丙 烯酸系橡胶、氨基甲酸酯橡胶、丁二烯橡胶、SBR、NBR、苯乙烯一异丁烯橡胶,更优选列举出 丙烯酸系橡胶。
[0538] 相对于氮化硼粒子100质量份,橡胶成分的配合比例例如为0. 1质量份以上,优选 为1质量份以上,进一步优选为2质量份以上,并且,例如为50质量份以下,优选为20质量 份以下,进一步优选为15质量份以下。
[0539] 导热层中还可以含有树脂,优选含有环氧树脂。
[0540] 作为环氧树脂,可以列举出与第1实施方式所述相同的环氧树脂,优选列举出芳 香族系环氧树脂,进一步优选列举出双酚型环氧树脂、芴型环氧树脂、三苯基甲烷型环氧树 月旨,特别优选列举出双酚型环氧树脂。另外,还优选列举出脂环式环氧树脂,进一步优选列 举出二环环型环氧树脂。
[0541] 相对于氮化硼粒子100质量份,环氧树脂的配合比例例如为0. 1质量份以上,优选 为1质量份以上,进一步优选为2质量份以上,并且,例如为50质量份以下,优选为20质量 份以下,进一步优选为10质量份以下。
[0542] 环氧树脂相对于橡胶成分的体积配合比(环氧树脂的体积份数/橡胶成分的体积 份数)例如为0.01以上,优选为0. 1以上,进一步优选为0.2以上,并且,例如为99以下, 优选为90以下,进一步优选为19以下。
[0543] 导热层中还可以与环氧树脂一起而含有固化剂。
[0544] 作为固化剂,可以列举出与第1实施方式所述相同的固化剂,优选列举出咪唑化 合物,更优选列举出异氰脲酸加成物。
[0545] 相对于环氧树脂100质量份,固化促进剂的配合比例例如为0. 1质量份以上,优选 为〇. 5质量份以上,进一步优选为1质量份以上,并且为100质量份以下,优选为50质量份 以下,进一步优选为20质量份以下。
[0546] 上述记载的配合比例以外的各种材料的配合比例与第1实施方式的各种材料的 配合比例相同。
[0547] 导热层的制造方法可以列举出与第1实施方式所述的制造方法相同的方法。
[0548] 而且,在如上操作而得的导热层la中,如图10及其部分放大示意图所示,氮化硼 粒子2的长度方向LD沿着与导热层la (即,导热性片1)的厚度方向TD交叉(正交)的面 方向ro进行取向。氮化硼粒子的取向角度α与第1实施方式相同。
[0549] 由此,导热层la的面方向Η)的导热率为4W/m · Κ以上,优选为5W/m · Κ以上,进 一步优选为l〇W/m · K以上,特别优选为15W/m · K以上,最优选为20W/m · K以上,通常为 200W/m · K以下。若导热层la的面方向ro的导热率不满足上述范围,则面方向ro的导热 性不充分,因此有时无法用于要求这样的面方向ro的导热性的散热用途。
[0550] 另外,导热层la的厚度方向TD的导热率例如为0. 5W/m · K,优选为0. 8W/m · K以 上,进一步优选为lW/m · K以上,并且,例如为15W/m · K以下,优选为12W/m · K以下,进一 步优选为l〇W/m · K以下。
[0551] 所得的导热层la的厚度例如为2000 μ m以下,优选为800 μ m以下,进一步优选为 600 μ m以下,特别优选为400 μ m以下,并且,例如为50 μ m以上,优选为100 μ m以上。
[0552] 胶粘剂层5如图1所示,形成于导热层la的下面的整个表面。
[0553] 胶粘剂层5为,通过使胶粘剂层内的成分因加热而发生固化、从而提高胶粘剂层 和与胶粘剂层接触的覆盖对象之间的粘接力的层。另外,例如,上述胶粘剂层可以在常温下 具有附着力,可以进行暂时固定,另外,上述胶粘剂层也可以在常温下不具有附着力,而通 过加热使胶粘剂层先熔融再表现出附着力。
[0554] 胶粘剂层5例如含有橡胶成分。通过含有橡胶成分,从而可以提高胶粘剂层5对 覆盖对象的凹凸追随性。
[0555] 橡胶成分可以列举出与导热层la的橡胶成分相同的成分。优选列举出丙烯酸系 橡胶、氨基甲酸酯橡胶、丁二烯橡胶、SBR、NBR、苯乙烯一异丁烯橡胶,更优选列举出丙烯酸 系橡胶、NBR。
[0556] 特别是,这些橡胶成分与导热层la的橡胶成分同样地,也可以含有官能团。作为 官能团,例如可以列举出羧基、羟基、环氧基、酰胺基等,优选列举出羧基、环氧基,更优选列 举出羧基。粘合剂层6通过含有这样的橡胶成分,从而常温(25°C )下的暂时固定性等变得 良好。
[0557] 胶粘剂层5中的橡胶成分的配合比例例如为10质量%以上,优选为20质量%以 上,更优选为30质量%以上,进一步优选为40质量%以上,并且,例如为80质量%以下,优 选为70质量%以下,更优选为60质量%以下。
[0558] 在胶粘剂层5中,根据需要而可以含有树脂成分(优选为环氧树脂)。此外,还可 以含有固化剂和/或固化促进剂。优选含有环氧树脂、固化剂和固化促进剂。通过含有这 些成分,从而例如可以在常温下暂时固定于覆盖对象,并且,可以在低温(例如l〇〇°C以下 的加热)下粘接于覆盖对象。
[0559] 环氧树脂可以列举出与导热层la的环氧树脂相同的树脂,优选列举出芳香族系 环氧树脂、脂环式环氧树脂,进一步优选列举出双酚型环氧树脂、二环环型环氧树脂。
[0560] 胶粘剂层5中的环氧树脂的配合比例例如为10质量%以上,优选为15质量%以 上,更优选为20质量%以上,并且,例如为98质量%以下,优选为50质量%以下,更优选为 40质量%以下,进一步优选为30质量%以下。
[0561] 作为固化剂,可以列举出与导热层la的固化剂相同的固化剂,优选列举出苯酚一 芳烧基树脂。
[0562] 相对于环氧树脂100质量份,胶粘剂层5中的固化剂的配合比例例如为1质量份 以上,优选为10质量份以上,进一步优选为20质量份以上,并且,例如为300质量份以下, 优选为200质量份以下,进一步优选为100质量份以下。
[0563] 作为固化促进剂,可以列举出与导热层la的固化促进剂相同的固化促进剂,优选 列举出咪唑化合物,进一步优选列举出异氰脲酸加成物。
[0564] 相对于环氧树脂100质量份,胶粘剂层5中的固化促进剂的配合比例例如为0. 1 质量份以上,优选为1质量份以上,并且,例如为20质量份以下,优选为10质量份以下。
[0565] 胶粘剂层5中,除了上述成分外,还可以含有在导热层la根据需要而添加的聚合 引发剂、分散剂、阻燃剂、流平剂、增粘剂、无机粒子等添加剂。
[0566] 接下来,对形成胶粘剂层5的方法进行说明。
[0567] 在该方法中,首先,将上述各成分以上述配合比例进行配合,进行搅拌混合,由此 制备胶粘剂组合物。
[0568] 在搅拌混合中,为了高效地混合各成分,例如,与上述各成分一起配合溶剂。
[0569] 作为溶剂,可以列举出与上述相同的有机溶剂。另外,在将上述固化剂制备成溶剂 溶液和/或溶剂分散液的情况下,可以在搅拌混合中不追加溶剂、而将溶剂溶液和/或溶剂 分散液的溶剂直接作为用于搅拌混合的混合溶剂来加以提供。或者,也可以在搅拌混合中 进一步追加溶剂来作为混合溶剂。
[0570] 该胶粘剂组合物的固体成分量例如为1质量%以上,优选为5质量%以上,更优选 为10质量%以上,并且,例如为80质量%以下,优选为60质量%以下,更优选为40质量% 以下。
[0571] 接下来,利用敷贴机等,在脱模膜上涂布胶粘剂组合物。
[0572] 涂布时的胶粘剂层的厚度(干燥前)例如为1 μ m以上,优选为5 μ m以上,更优选 为10 μ m以上,并且,例如为1000 μ m以下,优选为500 μ m以下。
[0573] 接下来,使用干燥机除去溶剂,由此可以得到层叠于脱模膜的胶粘剂层。
[0574] 干燥温度例如为常温以上,优选为40°C以上,并且,例如为150°C以下,优选为 100°C以下。
[0575] 干燥时间例如为1分钟以上,优选为2分钟以上,并且,例如为5小时以下,优选为 2小时以下。
[0576] 由此,可以得到形成于脱模膜上的胶粘剂层5。
[0577] 如上操作而得的胶粘剂层5的厚度例如为500 μ m以下,优选为100 μ m以下,更优 选为50 μ m以下,进一步优选为30 μ m以下,并且,例如为100nm以上,优选为1 μ m以上。
[0578] 胶粘剂层5优选为,具有在与覆盖对象接触的初期能够通过压敏来粘接的压敏性 的粘合性的胶粘剂层(粘合胶粘剂层)。
[0579] 然后,为了得到导热性片1,准备导热层la和胶粘剂层5,将胶粘剂层5层叠于导 热层la的表面。
[0580] 更具体而言,例如,以俯视时成为一个的方式将胶粘剂层5和导热层la重叠,并朝 向厚度方向内侧利用手压辊等均一地施加压力。
[0581] 需要说明的是,此时,优选一边加温一边层叠。例如,加温温度例如为40°C以上,优 选为60°C以上,并且,例如为150°C以下,优选为120°C以下。
[0582] 由此,可以得到导热性片1。
[0583] 导热性片1具有被层叠于表面的胶粘剂层5,优选具有在与覆盖对象接触的初期 能够通过压敏来粘接的压敏性的粘合性。
[0584] 具体而言,具有如下的粘附力:例如相对于玻璃环氧基板,导热性片1的胶粘剂层 5在暂时固定时的剥离粘接力例如在0°C以上、优选0°C?50°C、更优选10°C?40°C、进一 步优选20°C?30°C、特别优选25°C的温度区域中,为100gA直径lcm)以上,优选为300g/ (直径lcm)以上,更优选为500gA直径lcm)以上,进一步优选为650gA直径lcm)以上, 并且例如为20000g/(直径lcm)以下,更优选为10000g/(直径lcm)以下。通过使0°C? 50°C下的粘附力为100gA直径lcm)以上,从而导热性片1的胶粘剂层5相对于覆盖对象 适度地变得不易滑动,暂时固定变得容易。另一方面,通过设为20000gA直径lcm)以下, 从而可以将胶粘剂层5和覆盖对象容易地剥离。
[0585] 此外,导热性片1相对于玻璃环氧基板而在0°C以上(优选20°C以上、更优选40°C 以上、进一步优选60°C以上)的温度区域内,具有650gA直径lcm)以上、优选900gA直径 lcm)以上、更优选1000g/(直径lcm)以上、进一步优选1200g/(直径lcm)以上、特别优选 1500gA直径lcm)以上、并且、例如20000gA直径lcm)以下、更优选10000gA直径lcm) 以下的粘附力。由于〇°C以上的粘附力为上述范围,因此导热性片1的暂时粘接性优异。
[0586] 另外,导热性片1例如相对于玻璃环氧基板而在70°C的温度区域内,具有650g/ (直径lcm)以上、优选1000g八直径lcm)以上、更优选1500g八直径lcm)以上、并且、例如 20000gA直径lcm)以下、更优选10000gA直径lcm)以下的粘附力。由于70°C下的粘附 力为上述范围,因此导热性片1的暂时粘接性优异。
[0587] 导热性片1的暂时粘接性优异,因此,在暂时粘接后即使面临将部件搬运至其他 场所时的振动、与其他部件的接触也不会发生剥离,能够暂时粘接于被粘对象。
[0588] 需要说明的是,粘附力可以如下得到:使用TEXTURE ANALYZER(压缩一拉伸试验、 商品名TEXTURE ANALYZER(TA. XTPL/5)、英弘精机株式会社制),在其短针的顶端(直径 10mm)固定导热性片1的导热层la侧,使胶粘剂层5按压接触于玻璃环氧板,接下来,测定 将导热性片1的胶粘剂层5和玻璃环氧基板剥离时的最大载荷,由此得到粘附力。更详细 的内容将在实施例中叙述。
[0589] 导热性片1的介电击穿电压(测定方法之后进行叙述)例如为10kV/mm以上,优选 为30kV/mm以上,更优选为50kV/mm以上,进一步优选为60kV/mm以上,并且,例如为200kV/ _以下。若使用具备这样的范围的介电击穿电压的导热性片1,则可以将电子部件的配线 配置于两侧来使用。
[0590] 以胶粘剂层5与覆盖对象的表面接触的方式,使导热性片1和覆盖对象接触,通过 加热使胶粘剂层5热固化(形成C阶段状态),由此可以使导热性片1和覆盖对象粘接。
[0591] 为了使胶粘剂层5热固化,例如在40°C以上、优选60°C以上、更优选60°C以上、进 一步优选80°C以上、并且、例如250°C以下、优选200°C以下、更优选150°C以下、进一步优选 120°C以下的温度内,例如将导热性片加热10秒以上、优选1分钟以上、进一步优选5分钟 以上、并且、例如10天以下、优选7天以下、进一步优选3天以下的时间。
[0592] 而且,该导热性片1的导热层la的面方向的导热率为4W/m ·Κ以上,因此面方 向ro的导热性优异。因此,可以作为面方向ro的导热性优异的导热性片1用于各种散热 用途。
[0593] 另外,导热性片1含有氮化硼粒子和橡胶成分。因此,在使导热性片1覆盖表面具 有凹凸的覆盖对象时,导热性片1和胶粘剂层5-同追随覆盖对象的凹凸的表面而拉伸,由 此可以用胶粘剂层5将未被导热性片1覆盖完全的缝隙包埋,因此可以切实地将作为覆盖 对象的散热对象覆盖,可以使散热对象所产生的热通过氮化硼粒子而更切实地传导。
[0594] 另外,由于导热性片1具备胶粘剂层5,因此在将导热性片1覆盖于表面的凹凸的 高度不同的散热对象后,散热对象和导热性片1也不易发生剥离。其结果是,可以抑制剥离 所致的热的传导性能的劣化。
[0595] 另外,由于胶粘剂层5为粘合胶粘剂层,因此可以暂时固定于覆盖对象。因此,可 以对导热性片1和覆盖对象进行位置确定,在暂时固定后再次剥离而重进行位置确定。其 结果是,再加工性优异。
[0596] 另外,由于胶粘剂层5含有橡胶成分,因此可以更切实地追随覆盖对象的凹凸来 进行覆盖。
[0597] 另外,由于胶粘剂层5含有环氧树脂、固化剂和固化促进剂,因此在利用加热粘接 导热性片和覆盖对象时,可以以更低的温度进行粘接。因此,可以降低对覆盖对象的热所致 的损伤。
[0598] 该导热性片1所贴合或覆盖的对象可以列举出与第1实施方式所列举的覆盖对象 (散热对象)相同的对象。
[0599] 需要说明的是,第5实施方式中,胶粘剂层5层叠于导热层la的厚度方向的一面, 但参照图11A,也可以将胶粘剂层5层叠于导热层la的厚度方向的一面和另一面。
[0600] 另外,参照图11B,还可以将|父粘剂层5变更为在基体基材7的厚度方向一面和另 一面层叠有胶粘剂层5的带有基材的胶粘剂层8。由此,可以提高导热性片的强度。
[0601] 基体基材7例如为其表面未实施脱模处理的平板状的片。
[0602] 基体基材7的材料例如可以列举出与PET等脱模膜的基材相同的材料。
[0603] 基体基材7的膜厚例如为1 μ m以上,优选为2 μ m以上,更优选为5 μ m以上,并且, 例如为20 μ m以下,优选为15 μ m以下。
[0604] 另外,虽然未在图1和图3A、图3B中进行图示,但在导热性片的最表面的至少一 面,也可以层叠有脱模膜。
[0605] 需要说明的是,作为以往的课题,有时导热性片会根据用途和目的的不同,而要求 与厚度方向正交的正交方向(面方向)的高导热性。另外,当在安装了凹凸的高度、形状不 同的电子部件(例如1C芯片、电容器、线圈、电阻器等电子元件)的安装基板上覆盖导热性 片时,若通过使导热性片沿着该电子部件的顶面、侧面和基板表面的形状不产生缝隙地密 合,而增大导热性片与电子部件、基板的接触面积,则可以更高效地使电子部件、基板所产 生的热进行散热。因此,要求导热性片追随安装基板的凹凸(电子部件等)的表面、侧面的 性能(凹凸追随性)。此外,对于表面具有凹凸的安装基板而言,虽然导热性片密合于安装 基板,但会产生不易剥离的问题。
[0606] 于是,第5实施方式的导热性片如上所述可以解决该课题。即,第5实施方式为, 导热性优异的同时、对安装基板的凹凸追随性也优异、且不易剥离的导热性片。
[0607](第6实施方式)
[0608] 第6实施方式的导热性片部分地包含第1实施方式的导热性片,第6实施方式的 导热性片具备导热层(参照图12的符号la)、和在该导热层的至少一面层叠的粘合剂层 (参照图12的符号6)。
[0609] 导热层形成为片形状,含有氮化硼粒子和橡胶成分。导热层例如可以列举出与第 1实施方式所述相同的导热层,更优选列举出与第5实施方式所述相同的导热层。
[0610] 导热层的制造方法可以列举出与第1实施方式所述的制造方法相同的制造方法。
[0611] 粘合剂层6如图12所示,形成于导热层la的下面的整个表面。
[0612] 粘合剂层6为,在与覆盖对象接触的初期能够通过压敏来粘接的压敏胶粘剂层, 粘合剂层6具有粘附性(粘合性)。
[0613] 粘合剂层6优选含有丙烯酸系粘合剂。丙烯酸系粘合剂例如由丙烯酸系聚合物形 成,所述丙烯酸系聚合物是通过将含有(甲基)丙烯酸烷基酯的单体原料聚合而得到的。
[0614] 作为(甲基)丙烯酸烷基酯,更具体而言,例如可以列举出(甲基)丙烯酸甲酯、 (甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、 (甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊 酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛 酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基) 丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲 基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸 十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯等、烷基部分为碳数1?20的直链状或支链状的 (甲基)丙烯酸烷基酯,优选列举出烷基部分为碳数2?10的直链状或支链状的(甲基) 丙稀酸烧基醋。
[0615] 这些(甲基)丙烯酸烷基酯适宜单独使用或并用。
[0616] 在并用的情况下,例如可以列举出烷基部分为碳数2?5的丙烯酸烷基酯与碳数 6?10的丙烯酸烷基酯的组合。
[0617] 另外,相对于单体原料,例如含有80质量%以上、优选85质量%以上、并且、例如 100质量%以下、优选99. 5质量%以下的上述(甲基)丙烯酸烷基酯。
[0618] 另外,在单体原料中,除了(甲基)丙烯酸烷基酯以外,还可以含有能够与(甲基) 丙烯酸烷基酯共聚的单体。
[0619] 作为这样的能够共聚的单体,例如可以列举出含有官能团的含官能团单体等。
[0620] 作为含官能团单体,可以列举出:例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、马来酸、巴豆 酸、马来酸酐等含羧基的单体或其酸酐;例如(甲基)丙烯酸一 2 -羟基乙基、(甲基)丙 烯酸一 2 -羟基丙基、(甲基)丙烯酸一 2 -羟基丁基等含羟基的单体;例如(甲基)丙烯 酰胺、N,N -二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲 基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等含酰胺基的单体;例如(甲基)丙烯酸 二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等含氨基单体;例如(甲基)丙烯酸缩水 甘油酯等含缩水甘油基单体;以及(甲基)丙烯腈、N -(甲基)丙烯酰基吗啉、N -乙烯 基一 2 -吡咯烷酮等。
[0621] 这些含官能团单体适宜单独使用或并用。另外,相对于单体原料,这些含官能团单 体的含有比例例如为20质量%以下,优选为15质量%以下。
[0622] 丙烯酸系聚合物的重均分子量例如为50000以上,优选为100000以上,并且,例如 为5000000以下,优选为3000000以下。重均分子量通过GPC (标准聚苯乙烯换算)而算出。
[0623] 丙烯酸系聚合物例如通过公知的自由基聚合来进行聚合。
[0624] 自由基聚合所使用的聚合引发剂可以列举出:例如2,2' 一偶氮二异丁腈、2,2' 一 偶氮双(2-甲基丙脒)二硫酸盐、2, 2' 一偶氮双(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2, 2' 一偶氮 双[2 -(5 -甲基一 2 -咪唑啉一 2 -基)丙烷]二盐酸盐、2, 2' 一偶氮双(N,N,一二亚 甲基异丁基脒)、2, 2' 一偶氮双[N -(2-羧基乙基)一 2-甲基丙脒]水合物等偶氮系 引发剂;例如过硫酸钾、过硫酸铵等过硫酸盐系引发剂;例如过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化 氢、过氧化氢等过氧化物系引发剂;例如苯基取代乙烷等取代乙烷系引发剂;例如芳香族 羰基化合物等羰基系引发剂;例如过硫酸盐与亚硫酸氢钠的组合、过氧化物与抗坏血酸钠 的组合等氧化还原系引发剂等。
[0625] 这些聚合引发剂适宜单独使用或并用。另外,相对于单体原料100质量份,这些聚 合引发剂的配合比例例如为〇. 005?1质量份。
[0626] 在丙烯酸系聚合物的聚合时,可以根据需要而适宜配合链转移剂、交联剂等添加 剂。
[0627] 粘合剂层6中的丙烯酸系粘合剂的含有比例例如为30质量%以上,优选为50质 量%以上,更优选为70质量%以上,进一步优选为80质量%以上,特别优选为95质量%以 上,并且,例如为通常100质量%以下。
[0628] 粘合剂层也可以含有填料。
[0629] 作为填料,例如可以列举出球状、板状、鳞状、针状等无机粒子。
[0630] 作为无机粒子,可以列举出:碳化硅等碳化物;例如氮化硅等氮化物(除了氮化硼 外);例如氧化娃(silica)、氧化错(alumina)等氧化物;例如铜、银等金属;例如炭黑等碳 系粒子。优选为氧化硅。
[0631] 这些无机微粒可以单独使用或并用2种以上。
[0632] 粘合剂层6中的填料的含有比例例如为99质量%以下,优选为90质量%以下,并 且,例如为0质量%以上,优选为10质量%以上。
[0633] 粘合剂层6中,除了上述成分以外,还可以含有分散剂、增粘剂、硅烷偶联剂、氟系 表面活性剂、增塑剂、填充材、抗老化剂、着色剂等公知的添加剂。
[0634] 对粘合剂层6的制造方法进行说明。
[0635] 首先,在有机溶剂中配合丙烯酸系粘合剂,通过使其溶解来制备粘合剂组合物 (清漆),根据需要进一步添加填料、添加剂等。将该粘合剂组合物利用敷贴机等涂布于脱 模膜的表面,之后,通过常压干燥或真空(减压)干燥,使溶剂蒸馏除去,得到粘合剂层。
[0636] 作为有机溶剂,可以列举出与导热层la的制造方法中的有机溶剂相同的溶剂。
[0637] 该粘合剂组合物的固体成分量例如为10质量%以上,优选为20质量%以上,并 且,例如为90质量%以下,优选为80质量%以下。
[0638] 干燥温度例如为常温以上,优选为40°C以上,并且,例如为150°C以下,优选为 100°C以下。
[0639] 干燥时间例如为1分钟以上,优选为5分钟以上,并且,例如为5小时以下,优选为 2小时以下。
[0640] 由此,可以得到在脱模膜上形成的粘合剂层6。
[0641] 这样操作而得的粘合剂层6的厚度例如为500 μ m以下,优选为100 μ m以下,进一 步优选为10 μ m以下,并且,例如为1 μ m以上。
[0642] 而且,以俯视时成为一个的方式将粘合剂层6和导热层la重叠,并朝向厚度方向 内侧利用手压辊等均一地施加压力。
[0643] 由此,可以得到导热性片1。
[0644] 导热性片1的介电击穿电压(测定方法之后进行叙述)例如为10kv/mm以上,优 选为20kv/mm以上,更优选为30kv/mm以上,进一步优选为40kv/mm以上,特别优选为50kv/ 謹以上,并且,例如为l〇〇kv/mm以下。
[0645] 导热层la的厚度与粘合剂层6的厚度之比例如为导热层/粘合剂层为2/1? 500/1(优选为 5/1 ?50/1)。
[0646] 而且,该导热性片1的导热层la的面方向的导热率为4W/m ·Κ以上,因此面方 向ro的导热性优异。因此,可以作为面方向ro的导热性优异的导热性片1而用于各种散 热用途。
[0647] 另外,导热性片1含有氮化硼粒子和橡胶成分。因此,在使导热性片1覆盖表面具 有凹凸的覆盖对象时,导热性片1追随覆盖对象的凹凸的表面而拉伸,可以减少导热性片1 的破裂(裂纹)的产生。其结果是,可以切实地将作为覆盖对象的散热对象覆盖,可以使散 热对象所产生热通过氮化硼粒子而更切实地传导。
[0648] 另外,由于导热性片1具备粘合剂层6,由于具备粘合剂层,因此对安装基板的粘 接性优异。因此,导热性片不易从安装基板剥离。另外,再加工性也良好。
[0649] 另外,粘合剂层6为丙烯酸系粘合剂层,特别是由丙烯酸系聚合物形成,因此导热 性片1的粘接性更加优异,其中所述丙烯酸系聚合物是通过将含有(甲基)丙烯酸烷基酯 的单体原料聚合而得到的。
[0650] 特别是,导热性片1含有橡胶成分,具备粘合剂层6,因此在将导热性片1覆盖于表 面具有凹凸的散热对象时,例如在60?100°C的温度下,在凹凸追随性切实地提高的同时, 进一步地,密合性提高,导热性片和散热对象牢固地进行粘接。
[0651] 该导热性片1所贴合或覆盖的对象可以列举出与第1实施方式中列举的覆盖对象 (散热对象)相同的对象。
[0652] 需要说明的是,在上述的实施方式中,粘合剂层6被层叠于导热层la的厚度方向 的一面,但参照图13A,也可以将粘合剂层6层叠在导热层la的厚度方向一面和另一面。
[0653] 另外,参照图13B,粘合剂层6也可以具备基材膜9、和在基材膜9的厚度方向一面 和另一面(两面)层叠的第1粘合剂层6a和第2粘合剂层6b。由此,可以提高导热性片1 的强度。
[0654] 第1粘合剂层6a和第2粘合剂层6b的成分为与上述粘合剂层6相同的成分,优 选含有丙烯酸系粘合剂。丙烯酸系粘合剂优选由丙烯酸系聚合物形成,其中,所述丙烯酸系 聚合物是通过将含有(甲基)丙烯酸烷基酯的单体原料聚合而得到的。
[0655] 基材膜9例如为其表面未实施脱模处理的平板状的片。
[0656] 基材膜9的材料可以列举出与脱模膜的材料相同的材料。
[0657] 基材膜9的膜厚例如为10 μ m以下,优选为1 μ m以下,并且,例如为0. 01 μ m以上, 优选为〇. lym以上。
[0658] 第1粘合剂层和第2粘合剂层的各自的膜厚例如为100 μ m以下,优选为10 μ m以 下,并且,例如为〇. 01 μ m以上,优选为0. 1 μ m以上。
[0659] 在基材膜9的两面层叠有第1粘合剂层6a和第2粘合剂层6b的情况下的膜厚的 合计例如为〇. 1 μ m以上,优选为1 μ m以上,并且,例如为100 μ m以下,优选为20 μ m以下。
[0660] 另外,虽然未在图1和图3A、图3B中进行图示,但在导热性片的最表面的至少一 面,也可以层叠有脱模膜。
[0661] 需要说明的是,作为以往的课题,对于导热性片而言,根据用途和目的的不同,有 时要求与厚度方向正交的正交方向(面方向)的高导热性。另外,当在安装了凹凸的高度、 形状不同的电子部件(例如,1C芯片、电容器、线圈、电阻器等电子元件)的安装基板上覆盖 导热性片时,若通过使导热性片不在片表面产生裂纹(破裂),而沿着该电子部件的上面、 侧面和基板表面的形状而密合,从而增大导热性片与电子部件、基板的接触面积,则能够更 高效地使电子部件或基板所产生的热进行散热。因此,要求导热性片追随安装基板的凹凸 (电子部件等)的表面、侧面的性能(凹凸追随性)。此外,对于表面具有凹凸的安装基板 而言,虽然导热性片密合于安装基板,但产生容易剥离的问题。
[0662] 因此,第6实施方式的导热性片如上所述能够解决该课题。即,第6实施方式为导 热性优异、且在抑制破裂的同时对安装基板的凹凸追随性优异、且不易剥离的导热性片。
[0663] 实施例
[0664] 以下示出实施例、参考例和比较例对本发明更具体地进行说明,但本发明并不受 任何实施例、参考例和比较例的限定。
[0665] 以下所示的实施例的数值可以替换为上述实施方式中记载的数值(即上限值或 下限值)。
[0666] 以下,作为对应于第1实施方式的实施例和比较例,列举出实施例1?65和比较 例1?10进行说明。
[0667] 实施例1和2
[0668] 根据表1的配合处方配合氮化硼粒子和聚合物基体后进行搅拌,制备固体成分的 混合物(导热性组合物)。
[0669] 接下来,将所得的混合物用粉碎机进行10秒破碎,得到微细化的混合物粉末(导 热性组合物粉末)。
[0670] 接下来,将所得的混合物粉末设置于真空加热压制机。
[0671] 具体而言,首先,在真空加热压制机的热板上配置表面经硅酮处理后的脱模膜,在 该脱模膜上盛放lg混合物粉末。接下来,在脱模膜上以包围混合粉末的方式配置厚度为 200 μ m的黄铜制衬垫而成框状。接下来,在该衬垫和混合物粉末上配置表面经硅酮处理后 的脱模膜。由此,将混合物粉末在厚度方向上夹入两个脱模膜之间,设置于真空加热压制 机。
[0672] 接下来,通过在10Pa的真空气氛下、60MPa、15分钟,80°C的条件下进行热压制,得 到厚度为200 μ m的导热性片(参照图2)。
[0673] 接下来,对热压制后的导热性片以3000mJ/cm2的照射剂量照射紫外线。
[0674] 由此,得到B阶段状态的导热性片。需要说明的是,所得的导热性片具有橡胶弹 性。
[0675] 接下来,通过将B阶段状态的导热性片放入150°C的干燥机进行60分钟加热,使其 热固化。由此,得到C阶段状态的导热性片。
[0676] 实施例3?10、14?21、24?26、29?32和37?57以及比较例1?9
[0677] 根据表1?10的配合处方,变更氮化硼粒子和聚合物基体的配合量,不对热压制 后的导热性片照射紫外线,除此以外,通过与实施例1和2相同的方法,得到B阶段状态的 导热性片。
[0678] 接下来,通过将B阶段状态的导热性片放入150°C的干燥机进行60分钟加热,使其 热固化。由此,得到C阶段状态的导热性片。
[0679] 实施例 11 ?13、22、23、27、28 和 33 ?36
[0680] 根据表2、表4、表5和表6的配合处方,变更氮化硼粒子和聚合物基体的配合量, 不对热压制后的导热性片照射紫外线,除此以外,通过与实施例1和2相同的方法,得到导 热性片。需要说明的是,所得的导热性片具有橡胶弹性。
[0681] 接下来,将导热性片放入150°C的干燥机,加热60分钟。
[0682] 实施例58?61
[0683] 根据表11的配合处方混合各成分并进行搅拌,接下来进行真空干燥,由此得到混 合物。
[0684] 准备2根辊,在辊间设置单面经处理后的隔离件,调整辊的旋转速度为1. Orpm,利 用2根辊对上述得到的混合物进行压延,由此得到预制片。
[0685] 接下来,利用加热压制机在10Pa的真空气氛下、60MPa、70°C的条件下对所得的预 制片进行10分钟的热压制,由此得到实施例58?61的导热性片。所得的导热性片为B阶段 状态,具有橡胶弹性。导热性片的厚度如下,实施例58中为266 μ m,实施例59中为269 μ m, 实施例60中为273 μ m,实施例61中为309 μ m。
[0686] 实施例62?63
[0687] 根据表11的配合处方混合各成分并进行搅拌,接下来,进行真空干燥,由此得到 混合物。
[0688] 接下来,利用加热压制机在10Pa的真空气氛下、60MPa、70°C的条件下对所得混合 物进行15分钟的热压制,由此得到实施例62?63的导热性片。所得的导热性片为B阶段 状态,具有橡胶弹性。导热性片的厚度如下,实施例62中为289 μ m,实施例63中为355 μ m。
[0689] 实施例64
[0690] 根据表12的配合处方,首先配合环氧树脂和橡胶成分。向其中添加 MEK,通过超声 波清洗机使其溶解。接下来,根据表12的配合处方,进一步添加固化剂和氮化硼粒子,由此 得到固体成分70质量%的混合物(导热性组合物)。
[0691] 接下来,在涂敷台上载置脱模膜,隔着规定的间隔在脱模膜的两端设置厚度为 800 μ m的衬垫,在衬垫的上面粘贴遮蔽胶带,固定衬垫和涂敷台。然后,在混合物中添加 MEK来调节混合物的粘度,通过敷贴机在脱模膜上涂敷调节粘度后的混合物。涂敷后放入 干燥机,在70°C下加热10分钟,然后再次放入干燥机,在80°C下加热10分钟,得到厚度为 480 μ m的导热性片。
[0692] 接下来,将所得的导热性片切成lOcmX 10cm。在载置于SUS板上的脱模膜上,隔开 规定的间隔设置厚度为200 μ m的衬垫。将切出的导热性片载置于该脱模膜上,接下来,在 该导热性片上进一步依次载置另外的脱模膜和SUS板,将导热性片夹入1对脱模膜和SUS 板。
[0693] 然后,将该导热性片放入设定为80°C的真空压机中,抽真空5分钟后,在60MPa下 进行10分钟压制,然后放置直至达到室温。
[0694] 由此,得到厚度为220 μ m的导热性片。需要说明的是,所得的导热性片为B阶段 状态,具有橡胶弹性。
[0695] 实施例65
[0696] 根据表12的配合处方,变更氮化硼粒子和聚合物基体的配合量,除此之外与实施 例64同样地操作,得到实施例65的厚度为210 μ m的导热性片。需要说明的是,所得的导 热性片为B阶段状态,具有橡胶弹性。
[0697] 比较例10
[0698] 根据表12的配合处方,变更氮化硼粒子和聚合物基体的配合量,除此之外与实施 例64同样地操作,得到厚度为230 μ m的导热性片。
[0699] (评价)
[0700] ⑴导热率测定
[0701] 对于制作的导热性片(对于含有环氧基的混合物(以及实施例23)为B阶段状 态)(对于实施例11?13、22、27、28和33?36为在80°C下加热后),测定导热率。
[0702] S卩,通过使用氙气闪光灯分析仪"LFA - 447型"(NETZSCH公司制)的脉冲加热法, 测定厚度方向(TD)的导热率以及面方向(SD)的导热率。
[0703] A.厚度方向的导热率(TC1)
[0704] 将各实施例和各比较例中得到的导热性片切成lcmX lcm的正方形而得到切片, 在切片的表面(厚度方向一面)涂敷碳喷雾(碳的醇分散溶液)并进行干燥,将该部分作 为受光部,在背面(厚度方向另一面)涂敷碳喷雾,将其作为检测部。
[0705] 接下来,通过氙气闪光灯对受光部照射能量射线,检测检测部的温度,由此测定厚 度方向的热扩散率(D1)。由所得的热扩散率(D1),通过下式求出导热性片的厚度方向的导 热率(TC1)。
[0706] TCI = D1X P XCp
[0707] P :导热性片的25°C的密度
[0708] Cp :导热性片的比热(实质上为0. 9)
[0709] B.面方向的导热率(TC2)
[0710] 将各实施例和各比较例中得到的导热性片切成直径为2. 5cm的圆形,对所得切片 进行掩蔽后,涂敷碳喷雾并进行干燥,将该部分作为受光部。而且,对于背面(厚度方向另 一面)同样进行掩蔽后,涂敷碳喷雾并进行干燥,将该部分作为检测部。
[0711] 接下来,通过氙气闪光灯对受光部照射能量射线,检测检测部的温度,由此测定面 方向的热扩散率(D2)。由所得的热扩散率(D2)根据下式求出导热性片的面方向的导热率 (TC2)。
[0712] TC2 = D2 X P X Cp
[0713] P :导热性片的25°C的密度
[0714] Cp :导热性片的比热(实质上为0. 9)
[0715] 将该结果不于表1?表12。
[0716] ⑵拉伸试验
[0717] 将制作的导热性片(对于含有环氧基的混合物(以及实施例23)为B阶段状态) (对于实施例11?13、22、27、28和33?36为801:下加热后)切成1\4〇11的长方形片, 将该长方形片设置于拉伸试验机。接下来,分别测定以速度为5mm/分钟沿长方形片的长度 方向拉伸长方形片时的拉伸弹性模量N/mm 2、最大伸长率A%和断裂时的伸长率C%,得到实 测值。
[0718] 将该结果不于表1?表12。
[0719] 另外,由下述式(1)和⑵简易地推算出任意氮化硼粒子2的体积比例X%时的导 热性片的聚合物基体的最大伸长率Z%的推算值。
[0720] Y(% ) = M(% ) Xexxk (1)
[0721] Z(% ) = Y(% )+100(% ) (2)
[0722] k :常数
[0723] M:氮化硼粒子占导热性片的体积比例为0%时的导热性片的面方向的最大拉伸 分数(% )
[0724] X :氮化硼粒子占导热性片的体积比例(% )
[0725] Υ :导热性片的面方向的最大拉伸分数(% )
[0726] Ζ :由计算求出的导热性片的面方向的最大伸长率(推算值)(% )
[0727] 常数k如下获得:相对于氮化硼粒子占导热性片的体积比例Χ(% ),对由上述拉伸 试验得到的导热性片的面方向的最大伸长率Α(% )进行绘制,由绘制的点通过最小二乘法 算出的直线的斜率而得到。
[0728] 将该结果不于表8?表10。
[0729] 对于实施例42?44和比较例6,进行上述绘制,将由绘制的点通过最小二乘法算 出的直线及其斜率示于图6。
[0730] 另外,由下述式(3)和⑷简易地推算出任意氮化硼粒子2的体积比例X时%的 导热性片的聚合物基体的断裂时伸长率W%的推算值。
[0731] V(% ) = N(% ) XeXXL (3)
[0732] ff(% ) = V(% )+100(% ) (4)
[0733] L :常数
[0734] N:氮化硼粒子占导热性片的体积比例为0%时的导热性片的面方向的断裂时拉 伸分数(%)
[0735] X :氮化硼粒子占导热性片的体积比例(% )
[0736] V :导热性片的面方向的断裂时拉伸分数(% )
[0737] W:由计算求出的导热性片的面方向的断裂时伸长率(推算值)(%)
[0738] 常数L如下获得:相对于氮化硼粒子占导热性片的体积比例X(% ),对由上述拉伸 试验得到的导热性片的面方向的断裂时伸长率C(% )进行绘制,由绘制的点通过最小二乘 法算出的直线的斜率而得到。
[0739] 将该结果不于表8?表10。
[0740] (3)耐弯曲性(柔软性)试验
[0741] 对于制作的导热性片(对于含有环氧树脂的混合物为B阶段状态的导热性片),实 施根据JIS K5600 - 5 - 1耐弯曲性(圆筒形芯棒法)的耐弯曲性试验。
[0742] 具体而言,在下述试验条件下评价各导热性片的耐弯曲性(柔软性)。
[0743] 试验条件
[0744] 试验装置:类型I
[0745] 芯棒:直径10mm,或直径5_
[0746] 使B阶段状态的各导热性片弯曲大于0度且180度以下的弯曲角度,由使导热性 片发生断裂(损伤)的试验装置的芯棒的直径,如下进行评价。
[0747] 将其结果不于表1?表12。
[0748] ◎:即使以直径5mm的芯棒进行弯曲也不发生断裂。
[0749] 〇:即使以直径10mm的芯棒进行弯曲也不发生断裂,但以直径5mm的芯棒进行弯 曲时发生了断裂。
[0750] X :以直径10mm的芯棒进行弯曲时发生了断裂。
[0751] (4)高差追随性(3点弯曲)试验
[0752] 对于制作的导热性片(对于含有环氧树脂的混合物为B阶段状态的导热性片),根 据JIS K7171 (2008年)实施下述试验条件下的3点弯曲试验,由此根据下述评价基准评价 高差追随性。
[0753] 将其结果不于表1?表12。
[0754] 试验条件
[0755] 试验片:尺寸20_X15_
[0756] 支点间距离:5mm
[0757] 试验速度:20mm/分钟(压头的压下速度)
[0758] 弯曲角度:120度
[0759] (评价基准)
[0760] ◎:未观察到断裂。
[0761] X :观察到断裂。
[0762] (5) 90度剥离粘接力试验
[0763] 将各实施例和各比较例的混合物粉末lg夹入两片脱模膜,设置于真空加热压制 机。需要说明的是,脱模膜的一个表面经硅酮处理,以硅酮处理后的面夹持混合物粉末的方 式安装。
[0764] 接下来,在lOPa的真空气氛下、60MPa、10分钟、80°C的条件下进行热压制,对混合 物粉末进行压延。
[0765] 接下来,从导热性片的表面剥离两面的脱模膜,使导热性片的表面与表面粗糙 度为ΚΖ:12μπι、厚度为70μπι的铜箔(GTS - MP,古河电工公司制)的粗糙面(根据JIS Β0601 (1994年))接触的方式重叠,由此制作由铜箔夹持的铜箔层叠片。将制作的铜箔层叠 片设置于真空加热压制机。
[0766] 接下来,30MPa下,以9分钟升温至150°C进行压制,使导热性片压延密合,进而通 过在30MPa下保持10分钟,促进导热性片从B阶段向C阶段反应。(对于实施例11?13、 22、27、28、和33?36,不含环氧基,没有来源于环氧基的反应性。另外,实施例23处于B阶 段状态。)然后,将导热性片从真空加热压制机取出,放入150°C的干燥机静置1小时,使导 热性片与铜箔粘接。
[0767] 接下来,将所得的导热性片切成lX4cm的长方形片,将该长方形片设置于拉伸试 验机。然后,分别测定以相对于铜箔为90度的角度、10mm/分钟的速度沿长方形片的长度方 向剥离长方形片时的90度剥离粘接力。
[0768] 将其结果不于表1?表12。
[0769] (6)凹凸追随性试验(安装基板)
[0770] 参照图7,准备在基板20(玻璃环氧基板,Top Line公司制)上安装有下述电子部 件21 (电子部件a?e)的模拟安装基板22。
[0771] 电子部件a :长7mm,宽7mm,高900 μ m
[0772] 电子部件 b :长 1. 8mm,宽 3. 3mm,高 300 μ m
[0773] 电子部件 c :长 0· 15mm,宽 0· 15mm,高 200 μ m
[0774] 电子部件d :长3mm,宽3mm,高700 μ m
[0775] 电子部件e :长5mm,宽5mm,高800 μ m
[0776] 需要说明的是,电子部件b为并联3列串联了 3个电阻器(长0. 5m,宽1. 0mm)的 串联电路的链式电路(电阻器合计9个,各电阻器的间隔为0. 15_)。另外,电子部件d为 相互留有间隔的排列4个小型电子部件而得的部件。
[0777] 参照图8,将有底圆筒形的下模23和上模24 (底面的面积为12. 56cm2)放入内部 温度为70°C的干燥机内,放置片刻。然后,将厚度为5_的海绵25(硅酮橡胶海绵片,0ΗΥ0 公司制)设置于下模23的内底面,放置片刻,将下模23、上模24和海绵25加热至70°C。进 而,在70°C的热板或恒温槽内的底面配置剥离纸,在其上配置各实施例和各比较例的导热 性片1,使其接触30秒,由此加热至70°C。接下来,在该海绵25上设置各实施例或各比较例 的导热性片1 (切割成2cmX 2cm),在该导热性片1上以电子部件21成为下面的方式(即, 电子部件21与导热性片1接触的方式)设置安装基板22。然后,在该安装基板22上静置 加热后的上模24,并在上模24上静置2?4kg的砝码。1?5分钟后,将它们从干燥机中 取出,除去砝码和上模24,从下模23取出使导热性片1追随电子部件21的凹凸的安装基板 22〇
[0778] 对于该安装基板22,将导热性片1与安装基板22的部件a和部件b之间(距离 1.75mm)的基板表面接触、且不能确认到导热性片1产生裂纹的情况评价为〇,将导热性片 1未与安装基板22的部件a和部件b之间的基板表面接触的情况、或虽然导热性片1与安 装基板22的部件a和部件b之间的基板表面接触但能够确认到导热性片1中产生裂纹的 情况评价为X。
[0779] 此外,测定导热性片1中产生的裂纹数量。需要说明的是,对于导热性片1的裂纹 的数量,一道(裂纹)一道地计数,在其坚道和横道连续的情况下各自独立地计数。即,L字 型的裂纹的情况下计数为2,=字型的裂纹的情况下计数为3。
[0780] 将该结果示于表12。
[0781] (7)弹性模量试验
[0782] 在表12的配合处方中,配合除氮化硼粒子以外的成分(即,环氧树脂、橡胶成分和 固化剂),制备含橡胶的组合物,然后,向该含橡胶的组合物中进一步添加 MEK,制备实施例 64中的弹性模量测定用组合物(固体成分30质量% )。
[0783] 对于实施例65,同样地操作,制备实施例65中的弹性模量测定用组合物(固体成 分30质量% )。
[0784] 对于比较例10,同样地操作,制备比较例10的弹性模量测定用组合物(固体成分 30质量% )(但不含橡胶成分)。
[0785] 在脱模膜A上滴加弹性模量测定用组合物(清漆),用敷贴机进行涂敷。接下来, 将涂敷了该组合物的的脱模膜A放入干燥机内部,在80°C下干燥10分钟,由此得到表面干 燥的形成有干燥涂膜的片。进而,在干燥涂膜上层叠脱模膜B,用辊进行挤压,由此将脱模膜 B粘贴到干燥涂膜上。接下来,从干燥涂膜剥离脱模膜A,再次将干燥涂膜放入干燥机内部, 在80°C下干燥10分钟,由此得到干燥涂膜片。
[0786] 将该片切成数片,将切下的片的干燥涂膜彼此重叠,接下来,使用真空压机和厚度 为250 μ m的衬垫进行压延,由此得到厚度为250 μ m的干燥涂膜层叠而成的含橡胶片(弹 性模量测定用片)。
[0787] 将各实施例和各比较例用弹性模量测定用片分别设置于粘度/弹性模量测定装 置(流变仪,商品名HAAKE Rheo StresS600,英弘精机公司制)内部,在测定范围20? 150°C、升温速度2. 0°C /分钟和频率1Hz的条件下,根据JISK7244塑料一动力学特性的试 验方法进行测定。
[0788] 将此时的80°C下的剪切贮能模量G'、剪切损耗模量G"和复数剪切粘性率 < 的 结果不于表12。
[0789] 【表1】
[0790]

【权利要求】
1. 一种导热性片,其特征在于,由含有板状的氮化硼粒子和橡胶成分的导热性组合物 形成,其中, 所述导热性片中的所述氮化硼粒子的含有比例为35体积%以上, 所述导热性片的与厚度方向正交的方向的导热率为4W/m · K以上。
2. 根据权利要求1所述的导热性片,其特征在于,拉伸试验中的所述正交方向的最大 伸长率为101. 7%以上。
3. 根据权利要求1所述的导热性片,其特征在于,在使含橡胶的组合物所形成的含橡 胶片在频率1Hz和升温速度2°C /min的条件下升温时,剪切贮能模量在20?150°C的温度 范围的至少任一温度下为5. 6 X 103?2 X 105Pa,所述含橡胶的组合物通过从所述导热性组 合物中除去所述氮化硼粒子而得到。
4. 根据权利要求1所述的导热性片,其特征在于,将所述导热性片粘接于铜箔后,在相 对于所述铜箔成90度、速度10mm/分钟的条件下剥离所述导热性片时的90度剥离粘接力 为2N/10mm以上。
5. 根据权利要求1所述的导热性片,其特征在于,所述导热性组合物还含有环氧树脂 组合物。
【文档编号】C08K7/00GK104114620SQ201380008775
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年2月7日 优先权日:2012年2月8日
【发明者】畠山义治, 藤川宪一, 山口美穗, 山本沙织, 泉谷诚治 申请人:日东电工株式会社
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