电磁波吸收放热片的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有传递来自半导体等发热体的热并且吸收电磁波噪声的功能 的电磁波吸收放热片及使用其的电子机器。
【背景技术】
[0002] 以计算机为代表的电子机器、或电动汽车所搭载的绝缘栅双极型晶体管 (Insulated gate bipolar transistor，IGBT)等发热组件随着高性能化，不仅发热量增 大，而且高频噪声的放射也成为问题。例如，智能手机所搭载的CPU(中央运算处理装置）由 于发热量尤其大，故而成为热与电磁波(高频)噪声两者的产生源，而成为机器的运作不良 的原因。
[0003] 因此，对于半导体装置而言，将大型的散热器(heat sink)与屏蔽罩（shielding case)并用的情形居多，但有壳体大型化，重量增加的问题。若使用高导热性的石墨，则可谋 求散热器的轻量化。作为关于使用此种石墨的放热器的现有技术，例如可列举专利文献1。
[0004] 如上所述，近年来，电子机器随着高性能化、高功能化而发热量增大，因此对于该 机器而言，要求使用放热特性进一步优异的导热体。揭示有使用利用接着剂将石墨片与金 属板接着而成的层叠体作为此种导热体的方法(专利文献2~6)。
[0005]在上述专利文献3中记载有使用橡胶状弹性接着剂或硅酮系导热性接着剂作为接 着剂的方法，在上述专利文献4中记载有使用含有银、金、铜等导电性填料的接着剂的方法， 在上述专利文献5中记载有使用丙烯酸系接着剂的方法。在上述专利文献6中记载有将聚乙 烯缩醛树脂用于接着层的层叠体。
[0006] 另外，在专利文献7中记载有为了减少高频噪声，将金属箱与铁氧体片复合而使用 的方法。
[0007] [现有技术文献]
[0008] [专利文献]
[0009] [专利文献1 ]日本专利特开平11 -21117号公报
[0010] [专利文献2]日本专利特开2001-144237号公报 [0011][专利文献3]日本专利特开平10-247708号公报 [0012][专利文献4]日本专利特开2004-23066号公报 [0013][专利文献5]日本专利特开2009-280433号公报 [0014][专利文献6]日本专利特开2008-53383号公报 [0015][专利文献7]日本专利特开2008-53383号公报
【发明内容】
[0016]发明要解决的课题
[0017]关于上述专利文献2~7所记载的现有的导热体(层叠体），有石墨片与金属板的接 着强度不充分的情形。
[0018] 另外，关于包含接着剂的层(接着层），通常热导率小，且随着接着层变厚，上述层 叠体的层叠方向的热阻增大。对于接着层的热阻大的情况，即便使用导电性的接着层也无 法解决，而且此种导电性的接着层在接着力方面较弱。因此，要求使用接着强度优异且尽量 薄的接着层。
[0019] 然而，上述专利文献2~5所记载的接着层由于石墨片与金属板的接着强度较低， 故而有若不使接着层变厚，则无法获得可用于电子机器等的导热体的情形。该接着层厚的 层叠体有如下情况:重量增加，尤其是层叠体的层叠方向的热阻大，放热特性差。此外，根据 所使用的接着层(例如上述专利文献5所记载的接着层)而有如下情况:若因石墨片或金属 层与接着层的热膨胀率的差异而层叠体的温度上升，则层叠体会发生翘曲。若将此种层叠 体用于电子电路等，则有该层叠体与电子电路发生短路的可能性，或有因热收缩或物理冲 击而露出至表面的石墨缓慢地剥落而成为导电性的粉末，从而导致电子电路发生短路的可 能性。
[0020] 上述专利文献6所记载的层叠体在接着强度、放热特性方面优异。然而，对电磁波 噪声(尤其是高频)吸收性能的要求进一步变高，而要求解决该课题。
[0021] 另外，上述专利文献7所记载的赋予了电磁波吸收功能的石墨片没有自支撑性，而 难以形成如屏蔽罩的覆盖半导体的立体构造体。
[0022] 本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供一种轻量且电磁波吸收能力 优异的电磁波吸收放热片。
[0023]解决问题的技术手段
[0024] 本发明人为了解决上述课题而进行努力研究，结果发现，通过特定的构成，即形成 特定结构的片作为石墨层、金属层、电磁波吸收层的层叠体，可解决上述课题，从而完成本 发明。即，本发明具有如下构成。
[0025] [1] -种电磁波吸收放热片，其特征在于:包括至少一层包含电磁波吸收材料的电 磁波吸收层、包含石墨片的至少一层石墨层、及至少一层金属层，并且石墨层与其他层是使 用由包含聚乙烯缩醛树脂的组合物所形成的接着层而进行接着。
[0026] [2]根据[1]所述的电磁波吸收放热片，其中上述电磁波吸收层为电磁波吸收材料 与树脂的混合物。
[0027] [3]根据[1]或[2]所述的电磁波吸收放热片，其中上述电磁波吸收材料为软磁性 体或铁氧体。
[0028] [4]根据[1]至[3]中任一项所述的电磁波吸收放热片，其中上述电磁波吸收材料 是选自由坡莫合金(permalloy )、铁娃错合金（sendust)、娃钢、阿尔帕姆高导磁铁错合金 (alperm)、铁钴合金(Permendur)及电磁不锈钢所组成的组群中的任意一种或两种以上的 混合物。
[0029] [5]根据[1]至[4]中任一项所述的电磁波吸收放热片，其中上述金属层为铜、铝、 镁或钛。
[0030] [6]根据[1]至[5]中任一项所述的电磁波吸收放热片，其中形成接着层的聚乙烯 缩醛树脂包含下述构成单元A、构成单元B及构成单元C，
[0031] [化1]
[0033](构成单元A中，R独立为氢或烷基）
[0038] [7]根据[6]所述的电磁波吸收放热片，其中上述聚乙烯缩醛树脂还包含下述构成 单元D，
[0041 ](构成单元D中，R1独立为氢或碳数1~5的烷基）。
[0042] [8]根据[1]至[7]中任一项所述的电磁波吸收放热片，其中上述石墨层的平面方 向的热导率为300W/m ? K~2000W/m ? K。
[0043] [9]根据[1]至[8]中任一项所述的电磁波吸收放热片，其中上述接着层的厚度为5 Ml以下。
[0044] [10]-种电子机器，其特征在于:根据[1]至[9]中任一项所述的电磁波吸收放热 片与发热体热接触。
[0045] 发明的效果
[0046] 根据本发明，可提供一种轻量且接着层的厚度薄，金属层与石墨层的接着强度高， 放热性及机械强度优异，且可抑制电磁波噪声的电磁波吸收放热片。此外，根据本发明，可 提供一种放热性优异，误动作少，且可轻量化的电子机器等。
【附图说明】
[0047] 图1是表示将金属层与石墨层贴合而成的放热片的一例的剖面概略图（比较例1)。
[0048] 图2是表示本发明实施例1的电磁波吸收放热片的剖面概略图。
[0049] 图3是表示比较例2的电磁波吸收放热片的剖面概略图。
[0050] 图4是表示本发明实施例2的电磁波吸收放热片的剖面概略图。
[0051 ]图5是表示本发明的电磁波吸收放热片的一例的剖面概略图。
[0052] 图6是本发明的电磁波吸收放热片的EMI (Electromagnetic Interference，电磁 干扰)试验的结果(实施例1)。
[0053]图7是未赋予噪声抑制片的铜与石墨的层叠片（比较样品1)的EMI试验的结果（比 较例1)。
[0054]图8是本发明的电磁波吸收放热片的EMI试验的结果(实施例2)。
[0055]图9是本发明的电磁波吸收放热片的EMI试验的结果(实施例3)。
【具体实施方式】
[0056] 本发明的电磁波吸收放热片包括:放热部，其具有将发热体的热向平面方向扩散 的作用；以及电磁波吸收层，其吸收电磁波。放热部是经由使用包含聚乙烯缩醛树脂的组合 物所形成的接着层将至少一层金属层与至少一层石墨层层叠而成的层叠体。
[0057] 关于将构成本发明的电磁波吸收放热片的各层进行层叠的顺序，只要视所需的用 途并考虑所需的放热特性或耐腐蚀性等而适当选择即可。关于层叠数，也视所需的用途并 考虑电磁波吸收抑制等而适当选择即可。
[0058] 关于构成上述放热部的层叠体的厚度，只要考虑放热部的放热性、电子机器所要 求的大小及重量等而适当选择即可。通常为0.01mm~0.5mm，优选为0.02mm~0.2mm，但只要 可获得本发明的所需效果，则未必限定于上述范围。
[0059] 上述放热部可直接与发热体接触，也可隔着粘着层等现有公知的层而与发热体接 触。作为该粘着层等现有公知的层，优选为可将发热体与放热部以发热体与放热部成为一 体的方式进行接着而成的层，并且更优选为如可将来自发热体的热高效率地传递至放热部 的层。另外，也可利用螺钉固定、夹具固定等方法，将上述放热部以与发热体接触的方式进 行配置。
[0060] 〈发热体〉
[0061] 作为上述发热体，并无特别限定，可列举：电子装置（具体而言，集成电路 (Integrated Circuit，IC)、电阻器、电容器等）、电池、液晶显示器、发光组件(发光二极管 (light-emitting diode，LED)组件、激光发光组件等）、马达、传感器等。
[0062] 以下，对构成上述电磁波吸收放热片的各层进行说明。
[0063] 1.接着层
[0064]上述接着层只要由包含聚乙烯缩醛树脂的组合物所形成，则无特别限制。该组合 物（以下也称为"接着层形成用组合物"）可为仅包含聚乙烯缩醛树脂的组合物，也可为除包 含该树脂以外，也视金属层的种类等而在无损本发明的效果的范围内还包含导热性填料、 添加剂及溶剂的组合物。
[0065]通过使用此种接着层，可获得金属层与石墨层的接着强度优异，可弯折，而韧性、 柔软性、耐热性及耐冲击性优异的电磁波吸收放热片。
[0066] 1-1 ?聚乙烯缩醛树脂
[0067]上述聚乙烯缩醛树脂并无特别限制，就可获得韧性、耐热性及耐冲击性优异，即便 厚度薄，与金属层或石墨层的密接性也优异的接着层等方面而言，优选为包含下述构成单 元A、构成单元B及构成单元C的树脂。
[0068][化5]
[0070] 上述构成单元A是具有缩醛部位的构成单元，例如通过连续的聚乙稀醇链单元与 醛(R-CH0)的反应而形成。
[0071]构成单元A中的R独立为氢或烷基。若上述R为体积大的基(例如碳数多的烃基），则 有聚乙烯缩醛树脂的软化点降低的倾向。另外，上述R为体积大的基的聚乙烯缩醛树脂在溶 剂中的溶解性较高，但另一方面，有耐化学品性差的情况。因此，上述R优选为氢或碳数1~5 的烷基，就所获得的接着层的韧性等方面而言，上述R更