复合片及其制造方法与流程

本发明涉及被用作各种电子设备的隔热应对部件的复合片及其制造方法。

背景技术：

近年，随着电子设备的各种功能、处理能力等的快速提高，来自于以半导体元件为代表的电子部件的发热量有增加的倾向。由于这些电子部件的发热，例如智能电话的壳体的一部分变为高温，有可能给使用者带来不悦感。

作为用于解决这些电子部件的发热带来的课题的方法，主要可以举出利用热传导片使热扩散的方法、或将热利用隔热片进行隔热的方法。

作为隔热片，例如可以举出在由纤维构成的集合体的片材中担载有二氧化硅干凝胶的隔热片。

需要说明的是，与上述隔热片相关的技术被公开于专利文献1中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－136859号公报

技术实现要素：

本发明的复合片是具有由纤维构成的纤维片和担载于纤维间的干凝胶的隔热片。进一步在该隔热片的第一面具备第一绝缘膜，纤维片与第一绝缘膜在第一面熔接。

附图说明

图1A是实施方式1的复合片的截面图。

图1B是实施方式1的复合片的放大图。

图2是实施方式1的另一复合片的截面图。

图3是实施方式1的变形例的复合片的截面图。

图4A是说明复合片的制造方法的图。

图4B是说明复合片的制造方法的图。

图4C是说明复合片的制造方法的图。

具体实施方式

专利文献1的隔热片中，二氧化硅干凝胶的粒子彼此的粘接强度低，因此若使用例如粘接剂等使其他部件贴合于二氧化硅干凝胶，则有可能从二氧化硅干凝胶的粒子间剥离。

以下，一边参照附图一边对解决以上那样的问题点的隔热片进行说明。需要说明的是，以下说明的实施方式均示出一个具体例。以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态、步骤、步骤的顺序等只是一例，并没有限定本发明的意思。另外，以下的实施方式中的构成要素之中，对于表示最上位概念的技术方案中未记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。需要说明的是，以下，贯彻全部的图对相同或相应要素赋予相同的符号，省略其重复说明。

(实施方式1)

[1.复合片的构成]

图1A是本实施方式的复合片15的截面图。图1B是实施方式1的复合片15的放大图。

如图1A所示，复合片15具备：具有互为相反侧的表面31和表面32的隔热片13、和具有表面41的绝缘膜14。隔热片13的厚度例如约为0.5mm，绝缘膜14的厚度例如约为0.03mm。

如图1B所示，隔热片13具有由纤维11a构成的纤维片11和在纤维片11的纤维11a之间担载的二氧化硅干凝胶12。纤维片11是由热塑性树脂的聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下记为PET)的纤维11a构成的无纺布。

二氧化硅干凝胶12包含二氧化硅粒子的集合体。二氧化硅粒子的每一粒子的尺寸为数nm左右。二氧化硅干凝胶12中，二氧化硅粒子间具备微细的细孔。细孔的尺寸微细到细孔中空气不对流的程度，因此气相带来的热的传导极少。另外，二氧化硅干凝胶12的总体积中约90％左右为空气，因此固相带来的热的传导也极少。根据以上，隔热片13的热导率极低为0.018～0.024W/m·K左右，作为绝热材料有用。

复合片15为如下构成：构成隔热片13并且在表面31露出的纤维片11的纤维11a、与绝缘膜14的表面41通过热熔接而贴合。纤维片11与绝缘膜14通过热熔接而一体化，纤维片11与绝缘膜14被牢固地贴合。

构成纤维片11的材料的熔融温度和固化温度等温度特性越接近构成绝缘膜14的材料的温度特性则越优选。构成纤维片11的材料与构成绝缘膜14的材料的温度特性越接近，越容易将纤维片11与绝缘膜14热熔接，能够牢固地贴合。根据以上，更优选纤维片11与绝缘膜14由同一材料构成。

纤维片11与绝缘膜14热熔接的部分的厚度例如约为20μm。此处，纤维片11与绝缘膜14熔接的部分是指纤维片11与绝缘膜14相互熔融并固化的部分。

纤维片11与绝缘膜14热熔接的部分的厚度优选设为纤维片11的纤维11a的平均线径以下。通过将纤维片11与绝缘膜14热熔接的部分的厚度设为纤维片11的平均线径以下，纤维片11与绝缘膜14更牢固地熔接。因此，在纤维片11与绝缘膜14之间难以产生间隙，能够抑制隔热性能的劣化。另外，更优选的纤维片11的纤维11a的平均线径为20μm以上且30μm以下的范围内。通过将纤维片11的纤维11a的平均线径设为20μm以上且30μm以下的范围内，能够使纤维片11与绝缘膜14牢固地熔接。

需要说明的是，作为构成纤维片11的材料，除PET的纤维以外，可以举出聚酯纤维、聚酰亚胺纤维、芳酰胺纤维等。

接着，对使石墨片16贴合于复合片15的构成进行说明。

图2是本实施方式的复合片17的截面图。如图2所示，复合片17是在绝缘膜14的表面41的相反侧的绝缘膜14的表面42贴合有石墨片16的复合片。另一方面，在隔热片13的表面32，二氧化硅干凝胶露出，因此即使使用例如粘接剂贴合石墨片16，也可能在二氧化硅干凝胶的粒子间剥离。根据以上，石墨片16被贴合于绝缘膜14的表面42。作为石墨片16，优选将聚酰亚胺膜热分解而成的石墨片16。将聚酰亚胺膜热分解而成的石墨片16的面方向的热导率为700W/m·K以上。

复合片17通过使石墨片16贴合于隔热片13，从而具有高隔热性能和高热传导性能。需要说明的是，石墨片16对于抑制由于壳体的一部分变热而产生的热点是有用的。

[2.复合片的制造方法]

接着，一边参照附图，一边对实施方式1的复合片15的制造方法进行说明。

图4A～图4C是说明复合片15的制造方法的图。

作为复合片15的制造方法，首先，如图4A，使厚度约为0.5mm的纤维片11与厚度约为0.03mm的绝缘膜14热熔接而得到基材21。纤维片11与绝缘膜14热熔接的部分的厚度约为20μm。作为将纤维片11与绝缘膜14热熔接的方法，可以举出将热了的烙铁抵接于绝缘膜14侧的方法或红外线照射等方法。构成纤维片11和绝缘膜14的材料均为热塑性树脂的PET，纤维片11是使用了该PET的无纺布。另外，更优选的纤维片11的厚度为0.03mm以上且2.0mm以下的范围内。通过将纤维片11的厚度设为0.03mm以上且2.0mm以下的范围内，能够起到本发明中的复合片15的效果。

接着，如图4B，将基材21浸渍于二氧化硅干凝胶的原料液20，使二氧化硅干凝胶的原料液20含浸于纤维片11的纤维11a之间。二氧化硅干凝胶的原料液20是指，例如以水玻璃或硅酸钠水溶液为起始原料的溶胶的溶液。作为溶胶的溶液的溶剂可以举出水或醇。溶胶的溶液中可以根据需要添加催化剂。

接着，在使基材21浸渍于溶胶的溶液的状态下保持规定的温度和时间，将溶胶的溶液凝胶化。

接着，在凝胶化的凝胶的溶液中添加甲硅烷基化剂，将凝胶的溶液中含有的有机化合物的羟基、氨基、羧基、酰胺基或巯基等的活性氢取代为硅。

接着，将把活性氢取代为硅的凝胶的溶液保持规定的温度和时间，使溶剂挥发。由此，如图4C所示，可以得到纤维片11的纤维11a之间担载有二氧化硅干凝胶的复合片15。

接着，对于图2所示的复合片17的制造方法进行说明。

若使基材21浸渍于二氧化硅干凝胶的原料液20，则二氧化硅干凝胶12在绝缘膜14的表面42附着。然而，附着于表面42的二氧化硅干凝胶12可以容易地除去。石墨片16在除去附着于表面42的二氧化硅干凝胶12之后，贴合于表面42。

另外，二氧化硅干凝胶12在隔热片13的表面32露出，因此，即使贴合石墨片16，也有可能在二氧化硅粒子间剥离。

另外，除利用热熔接贴合纤维片11与绝缘膜14的方法以外，可以举出利用双面胶或粘接剂等贴合的方法。然而，由于生成二氧化硅干凝胶时使用的盐酸等酸性溶液，双面胶或粘接剂劣化而丧失粘接力，因此不优选。

另外，优选绝缘膜14的表面41的表面粗糙度大于绝缘膜14的表面42的表面粗糙度。通过使表面41的表面粗糙度大于表面42的表面粗糙度，能够将更多的二氧化硅干凝胶形成于表面41。结果，复合片15的隔热特性提高。进而在表面42贴合石墨片变得容易。

(实施方式1的变形例)

图3是实施方式1的变形例的复合片19的截面图。

对于与实施方式1的复合片15同样的构成省略其说明。本实施方式的复合片19中，在表面32露出的纤维片11的纤维11a与绝缘膜18的表面51热熔接而被贴合。纤维片11与绝缘膜18通过热熔接而一体化，纤维片11与绝缘膜18被牢固地贴合。

在隔热片13的表面31和表面32的两面分别设置的绝缘膜14和绝缘膜18能够保护隔热片不受来自外部的冲击。

以上，根据本实施方式，纤维片与绝缘膜熔接而被贴合，因此纤维片与绝缘膜之间难以发生剥离，能够实现隔热性能高的复合片。

产业上的可利用性

本发明的复合片具备隔热性能高的二氧化硅干凝胶，纤维片与绝缘膜熔接而被贴合，因此在纤维片与绝缘膜之间难以发生剥离，在产业上有用。

符号说明

11 纤维片

12 二氧化硅干凝胶

13 隔热片

14 绝缘膜

15 复合片

16 石墨片

17 复合片

18 绝缘膜

19 复合片

20 二氧化硅干凝胶的原料液

21 基材

31 表面

32 表面

41 表面

42 表面

51 表面