导热片、其制造方法以及使用了导热片的散热装置的制作方法

专利名称：导热片、其制造方法以及使用了导热片的散热装置的制作方法
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05-247 号公报中公开了配合了粒径为1 20 μ m的人造石墨的橡胶组合物，日本特开平10498433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2003-3215M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。S卩，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°C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°C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C3)上述(1)或( 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％。另外，本发明涉及(4)上述(1) (3)的任一项所述的导热片，其特征在于，上述石墨粒子(A)的含量为组合物总体积的10体积％ 50体积％。另外，本发明涉及(5)上述(1) 的任一项所述的导热片，其特征在于，上述石墨粒子(A)为鳞片状，且其面方向在导热片的厚度方向及正面和背面平面中的1个方向上取向。另外，本发明涉及(6)上述(1) (5)的任一项所述的导热片，其特征在于，上述有机高分子化合物(B)为聚(甲基)丙烯酸酯系高分子化合物。另外，本发明涉及(7)上述(1) (6)的任一项所述的导热片，其特征在于，上述有机高分子化合物(B)含有丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯中的任一或两者作为共聚成分，且它们在共聚组成中的含量为50质量％以上。另外，本发明涉及(8)上述(1) (7)的任一项所述的导热片，其特征在于，上述组合物含有5体积％ 50体积％范围的阻燃剂。另外，本发明涉及(9)上述(1) ⑶的任一项所述的导热片，其特征在于，上述阻燃剂为磷酸酯系化合物，且为凝固点为15°C以下、沸点为120°C以上的液状物。另外，本发明涉及(10)上述⑴ (9)的任一项所述的导热片，其特征在于，正面和背面分别被剥离力不同的保护膜覆盖。另外，本发明涉及(11)上述⑴ (10)的任一项所述的导热片，其特征在于，有机高分子化合物(B)具有三维的交联结构。另外，本发明涉及(12)上述⑴ (11)的任一项所述的导热片，其特征在于，在一个面或两个面上附设有绝缘性的膜。另外，本发明涉及(1 一种导热片的制造方法，其特征在于，包含下述工序将含有石墨粒子(A)和Tg为50°C以下的有机高分子化合物(B)的组合物压延成型、压制成型、 挤出成型或涂布成上述石墨粒子(A)的长径的平均值的20倍以下的厚度，从而制作成石墨粒子(A)在与主面大致平行的方向上取向的一次片，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；将上述一次片进行层叠而得到成型体；以相对于从一次片的表面延伸出来的法线为0度 30度的角度对上述成型体进行切割。另外，本发明涉及(14) 一种导热片的制造方法，其特征在于，包含下述工序将含有石墨粒子(A)和Tg为50°C以下的有机高分子化合物(B)的组合物压延成型、压制成型、 挤出成型或涂布成上述石墨粒子(A)的长径的平均值的20倍以下的厚度，从而制作成石墨粒子(A)在与主面大致平行的方向上取向的一次片，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；以石墨粒子㈧的取向方向为轴将上述一次片进行卷绕而得到成型体；以相对于从一次片的表面延伸出来的法线为0度 30度的角度对上述成型体进行切割。另外，本发明涉及(15)上述(13)或(14)所述的导热片的制造方法，其特征在于， 将上述成型体在有机高分子化合物(B)的Tg+30°C Tg-40°C的温度范围内进行切割。另外，本发明涉及(16)上述(13) (15)的任一项所述的导热片的制造方法，其特征在于，上述成型体的切割使用切割部件，该切割部件包含具有切口(slit)的平滑的盘面和从该切口部突出的刃部；上述刃部从上述切口部突出的长度可根据上述导热片所需要的厚度来调节。另外，本发明涉及(17)上述(16)所述的导热片的制造方法，其特征在于，将上述平滑的盘面和/或上述刃部冷却至_80°C 5°C的温度后进行切割。另外，本发明涉及(18)上述(13) (17)的任一项所述的导热片的制造方法，其特征在于，上述成型体是以通过对石墨粒子(A)进行分级而求出的平均粒径的2倍以下的厚度进行切割。另外，本发明涉及(19) 一种散热装置，其特征在于，使导热片介于发热体和散热体之间，上述导热片是上述(1) (12)的任一项所述的导热片或用上述(13) (18)的任一项所述的制造方法得到的导热片。另外，本发明涉及00) —种热扩散器，其中导热片被贴附于由导热率为20W/mK以上的材料形成的板状或近似于板状形状的成型体上，上述导热片是上述(1) (1 的任一项所述的导热片或用上述(13) (18)的任一项所述的制造方法得到的导热片。另外，本发明涉及—种散热器，其中导热片被贴附于由导热率为20W/mK以上的材料形成的块状或具有翅片的块状的成型体上，上述导热片是上述(1) (1 的任一项所述的导热片或用上述(13) (18)的任一项所述的制造方法得到的导热片。
另外，本发明涉及02) —种散热性壳体，其中导热片被贴附于由导热率为20W/mK 以上的材料构成的箱状物内表面上，上述导热片是上述(1) (1 的任一项所述的导热片或用上述(13) (18)的任一项所述的制造方法得到的导热片。另外，本发明涉及—种散热性电子基板或电气基板，其中导热片被贴附于电子基板或电气基板的绝缘部分上，上述导热片是上述(1) (1 的任一项所述的导热片或用上述(13) (18)的任一项所述的制造方法得到的导热片。另外，本发明涉及04) —种散热用配管或加温用配管，其中导热片被使用在散热用配管彼此之间的接合部或加温用配管彼此之间的接合部和/或安装于被冷却物或被加温物中的接合部中，上述导热片是上述(1) (12)的任一项所述的导热片或用上述 (13) (18)的任一项所述的制造方法得到的导热片。另外，本发明涉及0 —种散热性发光体，其特征在于，上述导热片被贴附于电灯、荧光灯或LED的背面部上，所述导热片是上述(1) (1 的任一项所述的导热片或用上述(13) (18)的任一项所述的制造方法得到的导热片。另外，本发明涉及06) —种半导体装置，其特征在于，具有上述(1) (1 的任一项所述的导热片或用上述(13) (18)的任一项所述的制造方法得到的导热片，该导热片对由半导体产生的热进行散热。另外，本发明涉及(XT) 一种电子设备，其特征在于，具有上述(1) (1 的任一项所述的导热片或用上述(13) (18)的任一项所述的制造方法得到的导热片，该导热片对由电子部件产生的热进行散热。另外，本发明涉及08) —种发光装置，其特征在于，具有上述(1) (1 的任一项所述的导热片或用上述(13) (18)的任一项所述的制造方法得到的导热片，该导热片对由发光元件产生的热进行散热。
具体实施例方式本发明的导热片包含以下组合物而形成该组合物含有石墨粒子(A)和Tg为 50°C以下的有机高分子化合物(B)，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。本发明中的石墨粒子(A)的形状为鳞片状、椭球状或棒状，其中优选鳞片状。上述石墨粒子(A)的形状为球状或不定形时导电性不好，为纤维状时具有很难成型为片状且生产率不好的倾向。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， 可以通过X射线衍射测定进行确认。具体地说，可以使用以下方法进行确认。首先制作以下测定样品片石墨粒子的鳞片的面方向、椭球的长轴方向或棒的长轴方向与片或膜的面方向实质上平行取向的测定样品片。制备样品片的具体方法是，将10体积％以上的石墨粒子和树脂的混合物制成片。这里使用的“树脂”可以使用相当于有机高分子化合物(B)的树脂，但只要是不会出现干扰X射线衍射的峰的材料例如非晶树脂即可，另外也可以使用不是树脂的材料，只要能制成形状就行。将该片进行压制使之成为该片的原厚度的1/10以下，然后将压制后的片进行层叠。进一步对该层叠体重复进行3次以上的挤压以使得厚度达到1/10以下的操作。通过该操作制备的样品片中，形成石墨粒子的鳞片的面方向、椭球的长轴方向或棒的长轴方向与片或膜的面方向实质上平行取向的状态。对如上所述制备的测定用样品片的表面进行X射线衍射测定，在2 θ =77°附近出现的对应于石墨的(110) 面的峰高除以在2 θ =27°附近出现的对应于石墨的(002)面的峰高而得到的值为0 0. 02。由此在本发明中，“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”是指以下状态将石墨粒子、有机高分子化合物等导热片的组合物制成片后对其表面进行X射线衍射测定，在2 θ =77°附近出现的对应于石墨的(110)面的峰高除以在2 θ =27°附近出现的对应于石墨的(002)面的峰高而得到的值为0 0. 02的状态。作为本发明中使用的石墨粒子(A)，例如可以使用鳞片石墨粉末、人造石墨粉末、 薄片化石墨粉末、酸处理石墨粉末、膨胀石墨粉末、碳纤维薄片等鳞片状、椭球状或棒状的
石墨粒子。特别优选与有机高分子化合物(B)混合时容易变成鳞片状的石墨粒子的材料。具体地说更优选使鳞片石墨粉末、薄片化石墨粉末、膨胀石墨粉末的鳞片状石墨粒子容易取向，也容易保持粒子间接触、容易得到高导热性的材料。石墨粒子(A)的长径的平均值没有特别限制，但从提高导热性的观点来看，优选 0. 05 2mm，更优选0. 1 1. Omm,特别优选0. 2 0. 5mm。石墨粒子(A)的含量没有特别限制，但优选为组合物总体积的10体积％ 50体积％，更优选为30体积％ 45体积％。上述石墨粒子(A)的含量低于10体积％时，具有导热性降低的倾向，超过50体积％时，具有难以得到充分的柔软性、粘附性的倾向。此外， 本说明书中的石墨粒子(A)的含量(体积％ )为通过下式求出的值。石墨粒子㈧的含量(体积％ )=(Aw/Ad) / ((Aw/Ad) + (Bw/Bd) + (Cw/Cd) +...) X 100Aw 石墨粒子㈧的质量组成(重量％ )Bw 高分子化合物⑶的质量组成(重量％ )Cw 其它任意成分(C)的质量组成(重量％ )Ad 石墨粒子㈧的比重(本发明中Ad以2. 25计算。)Bd:高分子化合物⑶的比重Cd:其它任意成分(C)的比重本发明中的有机高分子化合物(B)的Tg(玻璃转化温度)为50°C以下，优选-70 200C，更优选-60 0°C。上述Tg超过50°C时，具有柔软性不好、对发热体及散热体的粘附性不好的倾向。作为本发明中使用的有机高分子化合物(B)，例如可以列举出以丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等作为主要原料成分的聚(甲基)丙烯酸酯系高分子化合物(所谓丙烯酸橡胶)、主结构中具有聚二甲基硅氧烷结构的高分子化合物(所谓硅氧烷树脂)、主结构中具有聚异戊二烯结构的高分子化合物(所谓异戊二烯橡胶、天然橡胶)、以氯丁二烯作为主要原料成分的高分子化合物(所谓氯丁二烯橡胶)、主结构中具有聚丁二烯结构的高分子化合物(所谓丁二烯橡胶)等一般总称为“橡胶”的柔软的有机高分子化合物。其中，聚(甲基)丙烯酸酯系高分子化合物，特别是含有丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯中的任一或两者作为共聚成分、且它们在共聚组成中的含量为50质量％以上的聚(甲基)丙烯酸酯系高分子化合物，由于容易得到高柔软性，化学稳定性、加工性优良，容易控制粘合性，且比较便宜，因此是优选的。另外，在不损害柔软性的范围内含有交联结构从长期的粘附保持性和膜强度的方面来看是优选的。例如，可以通过使具有-OH基的聚合物与具有多个异氰酸酯基的化合物反应，而使其含有交联结构。有机高分子化合物(B)的含量没有特别限制，但相对于组合物总体积优选为10体积％ 70体积％，更优选为20体积％ 50体积％。另外，本发明的导热片可以含有阻燃剂。作为阻燃剂没有特别限定，例如可以含有红磷系阻燃剂或磷酸酯系阻燃剂。作为红磷系阻燃剂，除了纯粹的红磷粉末之外，为了提高安全性、稳定性的目的， 可以列举出实施了各种包衣的红磷系阻燃剂、制成母料的红磷系阻燃剂等。具体地说例如可以列举出燐化学工业株式会社制造、商品名=RINKA FR, RINKA FE、RINKA FQ、RINKA FP寸。作为磷酸酯系阻燃剂，例如可以列举出磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯等脂肪族磷酸酯；磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、甲苯基-2，6-二甲苯酯、磷酸三(叔丁基化苯基)酯、磷酸三(异丙基化苯基)酯、磷酸三芳基异丙基化物等芳香族磷酸酯；间苯二酚双二苯磷酸酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双二甲苯磷酸酯等芳香族缩合磷酸酯等。它们可以使用其中一种，也可以将两种以上并用。 另外，在阻燃剂为磷酸酯系化合物，且为凝固点在15°C以下、沸点在120°C以上的液状物时，容易兼具阻燃性和柔软性或粘连性，是优选的。作为凝固点在15°C以下、沸点在120°C 以上的液状物的磷酸酯系阻燃剂，可以列举出磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯二苯酯、甲苯基-2，6-二甲苯酯、间苯二酚双二苯磷酸酯、双酚 A双(二苯基磷酸酯)等。阻燃剂的含量没有特别限制，但相对于组合物总体积优选为5体积％ 50体积％，更优选为10体积％ 40体积％。阻燃剂的含量只要在上述范围内，即可表现出充分的阻燃性，且从柔软性方面来看也是有利的，因此是优选的。上述阻燃剂的含量低于5体积％时，难以得到充分的阻燃性，超过50体积％时，具有片强度降低的倾向。另外，根据需要本发明的导热片可以进一步适当添加氨基甲酸酯丙烯酸酯等韧性改良剂；氧化钙、氧化镁等吸湿剂；硅烷偶联剂、钛偶联剂、酸酐等粘接力提高剂；非离子系表面活性剂、氟系表面活性剂等浸润增强剂；硅油等消泡剂；无机离子交换体等离子捕捉剂等。在本发明的导热片中，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，若没有该取向，则不能得到充分的导热性。另外， 当上述石墨粒子(A)为鳞片状，且其面方向在导热片的厚度方向及正面和背面平面中的1 个方向上取向时，在正面和背面平面中导热率和热膨胀特性具有各向异性，因此可以具有容易设计富余空间的特征，该富余空间考虑了对片的一侧方向的绝热性/散热性的控制或热膨胀，所以是优选的。另外，在本发明的导热片中，在导热片的表面露出的石墨粒子(A)的面积为 25 % 80 %，优选为35 % 75 %，更优选为40 % 70 %。上述在导热片的表面露出的石墨粒子(A)的面积低于25%时，具有无法得到充分的导热性的倾向。另外，超过80%时，具有损害导热片的柔软性、粘附性的倾向。为了设定为“在导热片的表面露出的石墨粒子㈧的面积为25% 80%”，将上述优选的石墨粒子(A)配合为整个组合物的10体积％ 50体积％，用后述的片制造法制作即可。本发明中“在导热片的厚度方向上取向”是指以下状态首先使用SEM(扫描型电子显微镜)观察将导热片切成正八角形后的各边的断面，然后对任一边的断面，就任意的 50个石墨粒子从可见的方向测定石墨粒子的长轴方向与导热片表面所成的角度(90度以上时采用补角)，其平均值在60度 90度的范围的状态。另外，“在正面和背面平面中的1 个方向上的取向”是指以下状态使用SEM观察导热片的表面或与表面平行的断面，长轴方向大致排列在1个方向上，对任意的50个石墨粒子测定长轴方向的偏差角度(90度以上时采用补角)，其平均值在30度以内的范围。另外，在本发明中“在导热片的表面露出的石墨粒子㈧的面积”是指以将至少3 个以上的石墨粒子容纳在画面中的倍率拍摄表面的照片，从石墨粒子数为总计30个以上的张数的照片，求出可见的石墨粒子的面积和片的面积之比的平均值，然后计算而得到的。另外，本发明的导热片在70°C的阿斯卡C硬度为60以下，优选40以下。上述70°C 的阿斯卡C硬度超过60时，由于不能与作为发热体的半导体封装或显示器等的电子基材充分粘附，因此具有不能充分热扩散、或者热应力的缓和变得不充分的倾向。为了设定导热片在70°C的阿斯卡C硬度为60以下，是通过使Tg为50°C以下的有机高分子化合物(B)相对于组合物总体积为10体积％ 70体积％，而且优选相对于组合物总体积含有5体积％ 50体积％的上述磷酸酯系阻燃剂而得到的。此外，本发明中“70°C的阿斯卡C硬度”是将厚度为5mm以上的导热片在加热板上加热使其用表面温度计测定的温度为70°C，并用阿斯卡硬度计C型测定而得到的值。本发明的导热片优选上述石墨粒子(A)的长径的平均值为导热片厚度的10%以上，更优选为20%以上。上述石墨粒子(A)的长径的平均值低于导热片厚度的10%时具有导热性降低的倾向。相对于导热片厚度的上述石墨粒子(A)的长径的平均值的上限没有特别限制，但为了不使石墨粒子(A)从导热片飞出，优选为导热片厚度的2/^左右。此外，本发明中“长径的平均值”是指使用SEM(扫描型电子显微镜)观察导热片的厚度方向的断面，对任意的50个石墨粒子从可见方向测定长径，并求出平均值而得到的结果。关于本发明的导热片，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，优选导热片的厚度的1/2以下的粒子低于50质量％，更优选低于20 质量％。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， 导热片的厚度的1/2以下的粒子为50质量％以上时具有导热率降低的倾向。此外，在本发明中为了求出上述石墨粒子(A)的粒径分布，首先将导热片浸入有机溶剂或碱等溶液中，使以有机高分子化合物(B)作为主体的有机物溶解。将该溶液用孔径为4 μ m的滤纸过滤，剩余的石墨粒子用上述溶液充分洗涤后，在上述溶液为水溶液时进一步用水充分洗涤。用真空干燥机将溶剂或水干燥后，用筛进行分级，求出累积重量分布曲线。从该曲线可以求出导热片的厚度的1/2以下的粒子的比例。
另外，本发明的导热片的一个表面或两面具有粘附性时，为了保护粘附面，也可以用保护膜覆盖使用前的导热片的粘附面。作为保护膜的材质，例如可以使用聚乙烯、聚酯、 聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚萘二甲酸酯、甲基戊烯膜等树脂，涂布纸、涂布布、铝等金属。这些保护膜可以两种以上组合而成为多层膜，优选保护膜的表面用硅酮系、硅石系等脱模剂等处理。另外，正面和背面分别用剥离力不同的保护膜覆盖时，由于通过最先剥离剥离力弱的一个表面而与被覆物贴附，可以抑制另一面的保护膜的脱落，因此有利于操作性，从而是优选的。另外，由于在一个面或两个面上附设有绝缘性的膜时在需要电绝缘性的部分也可以使用，因此是优选的。导热片具有保护膜和绝缘性的膜两者时，从保护导热片的观点来看优选保护膜为最外层。本发明的导热片的制造方法包含制作一次片的工序，将上述一次片进行层叠或卷绕而得到成型体的工序，和将上述成型体进行切割的工序。本发明的导热片的制造方法如下首先将含有石墨粒子(A)和Tg为50°C以下的有机高分子化合物(B)的组合物压延成型、压制成型、挤出成型或涂布成上述石墨粒子(A) 的长径的平均值的20倍以下的厚度，从而制作成石墨粒子(A)在与主面大致平行的方向上取向的一次片。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。上述含有石墨粒子(A)和有机高分子化合物(B)的组合物通过将两者混合而得到，混合方法没有特别限制。例如，可以将上述有机高分子化合物(B)溶解于溶剂中，向其中加入上述石墨粒子(A)及其它成分，搅拌后使用干燥方法或辊混炼、捏合混合、混合器混合、挤出机混合等。然后将上述组合物进行压延成型、压制成型、挤出成型或涂布使其具有上述石墨粒子(A)的长径的平均值的20倍以下的厚度，从而制作成石墨粒子(A)在与主面大致平行的方向上取向的一次片。将上述组合物成型时的厚度为上述石墨粒子(A)的长径的平均值的20倍以下，优选为2倍 0.2倍。上述厚度超过上述石墨粒子(A)的长径的平均值的20倍时，石墨粒子 (A)的取向变得不充分，结果具有最终得到的导热片的导热性变差的倾向。通过将上述组合物进行压延成型、压制成型、挤出成型或涂布，从而制作成使石墨粒子(A)在与主面大致平行的方向上取向的一次片，但由于压延成型或压制成型确实使石墨粒子(A)容易取向，因此是优选的。上述石墨粒子(A)在与主面大致平行的方向上取向的状态是指上述石墨粒子(A) 以横卧在片的主面上的方式取向的状态。在将上述组合物成型时，可以调整组合物的流动方向来控制在片内的石墨粒子(A)的方向。即，通过调整将组合物通过压延辊的方向、挤出组合物的方向、涂布组合物的方向、压制组合物的方向来控制石墨粒子(A)的方向。由于上述石墨粒子(A)基本上是具有各向异性的粒子，因此通过将组合物进行压延成型、压制成型、挤出成型或涂布，通常石墨粒子(A)的方向一致地配置。另外，在制作一次片时，含有上述石墨粒子(A)和有机高分子化合物(B)的组合物的成型前的形状为块状物时，优选进行压延成型、压制成型使相对于块状物的厚度(d0)， 成型后的一次片的厚度(dp)为dp/dO < 0. 15，或者通过对挤出机出口的相当于一次片断面形状的形状进行调整，进行挤出成型使相对于一次片的横宽(W)，厚度(dp')为dp' / W <0.15。通过成型为dp/dO <0.15或dp' /W < 0. 15，上述石墨粒子(A)在与片的主面大致平行的方向上容易取向。然后，将上述一次片进行层叠或卷绕而得到成型体。将一次片层叠的方法没有特别限定，例如可以列举出将多片一次片层叠的方法、将一次片折叠的方法等。进行层叠时使片内的石墨粒子(A)的方向一致地进行层叠。层叠时的一次片的形状没有特别限定，例如将矩形状的一次片进行层叠时可以得到棱柱状的成型体，将圆形状的一次片进行层叠时可以得到圆柱状的成型体。另外，将一次片卷绕的方法也没有特别限定，只要以石墨粒子(A)的取向方向为轴将上述一次片进行卷绕即可。卷绕的形状没有特别限定，例如可以是圆筒形也可以是方筒形。为了方便地进行后续的工序的以与从一次片表面延伸的法线成0度 30度的角度进行切割，可以调整一次片层叠时的压力或卷绕时的拉伸力，切割面被挤压使不低于所需面积的程度弱，且片之间顺利粘接的程度强。通常通过该调整可以获得充分的层叠面或卷绕面间的粘接力，但不足时也可以将溶剂或粘接剂等薄薄地涂布在一次片上进行层叠或卷绕。另外，也可以在适当加热下进行层叠或卷绕。然后，以与从一次片表面延伸的法线成0度 30度的角度，优选以0度 15度的角度将上述成型体切割，从而得到具有规定的厚度的导热片。上述切割的角度超过30度时，具有导热率降低的倾向。上述成型体为层叠体时，只要与一次片的层叠方向垂直或基本垂直进行切割即可。另外，上述成型体为卷绕体时，只要以与卷绕的轴垂直或基本垂直的方式进行切割即可。另外，在圆形状的一次片层叠而得到的圆柱状的成型体的情况，也可以在上述角度的范围内切割成薄带状。切割的方法没有特别限定，例如可以列举出多刀片法、激光加工法、水冲(water jet)法、刮刀(knife)加工法等，但从容易保持导热片的厚度的平行，不产生切割碎末的方面来看优选刮刀(knife)加工法。切割时的切断工具没有特别限制，但使用以下工具时， 由于很难打乱所得到的导热片的表面附近的石墨粒子的取向，且也容易制作所需厚度的薄片，因此是优选的，所述工具是具有的刨样的部位的切割部件，该刨样的部位包含具有切口的平滑的盘面和从该切口部突出的刃部，且可以根据上述导热片所需要的厚度，调节上述刃部从上述切口部的突出长度，切割优选在有机高分子化合物(B)的Tg+30°C Tg-40°C的温度范围内进行，更优选在Tg+20°C Tg-20°C的温度范围内进行。上述切割时的温度超过有机高分子化合物(B) 的Tg+30°C时，具有成型体变得柔软、难以切割，或者石墨粒子的取向混乱的倾向。而低于 Tg-40°C时，具有成型体变得坚硬、易碎、难以切割，或者刚切割后片容易破裂的倾向。将上述切割部件的上述平滑的盘面和/或上述刃部冷却至_80°C 5°C的温度后进行切割时，可以进行平滑的切削，结果由于表面的凹凸变少，石墨的取向结构的混乱变少，因此是优选的。更优选_40°C 0°C。低于_80°C时，对切割部件的负担大，能量方面也不是很有效，超过5°C时具有难以进行平滑的切削的倾向。上述成型体是以通过对石墨粒子(A)进行分级而求出的重量平均粒径的2倍以下的厚度进行切割，由于这时容易形成有效的导热路径，结果所得到的片的导热性特别高，因此是优选的。该重量平均粒径例如可以将使用的石墨粒子进行筛分分级，测定各粒径范围的粒子的重量，制作成累积重量分布曲线，由累积重量为50质量％的粒径求出。导热片的厚度可以根据用途等适当设定，优选为0. 05 3mm，更优选为0. 1 1mm。上述导热片的厚度低于0. 05mm时，具有作为片的操作变得困难的倾向，超过3mm时具有散热效果变低的倾向。上述成型体的切割宽度 为导热片的厚度，切片面为导热片与发热体或散热体抵接的面。本发明的散热装置是通过将导热片介于发热体和散热体之间而得到的，导热片是本发明的导热片或用本发明的制造方法得到的导热片。作为发热体优选至少其表面温度超过200°C的发热体。在上述表面温度超过200°C的可能性高的发热体，例如喷气发动机的喷嘴附近、陶瓷窑炉的内部周边、高炉(溶矿炉)内部周边、原子炉内部周边、宇宙飞船外壳等中使用时，由于本发明的导热片或用本发明的制造方法得到的导热片中的有机高分子化合物分解的可能性高，因此不适用。本发明的导热片或用本发明的制作方法制造的导热片特别优选使用的温度范围是-10°C 120°C，可以列举出半导体封装、显示器、LED、电灯、发光元件、发光体、电子部件、加温用配管等作为优选的发热体的例子。另一方面，作为发热体，优选使用导热率为20W/mK以上的材料，例如，铝、铜等金属、石墨、金刚石、氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅、氧化铝等材料的发热体。使用这些材料的热扩散器、散热器、壳体、电子基板、电气基板、散热用配管或加温用配管等是可以使用的代表性的发热体。作为本发明的散热装置，例如可以列举出半导体装置，其特征是使用本发明的导热片或用本发明的制造方法得到的导热片，对由半导体产生的热进行散热；电子设备，其特征是对由电子部件产生的热进行散热；发光装置，其特征是对由发光元件产生的热进行散热。本发明的散热装置通过使发热体和散热体与本发明的导热片或用本发明的制造方法得到的导热片的各个面接触而构成。接触的方法没有限制，只要是可以以充分粘附的状态将发热体、导热片及散热体固定的方法即可，但从持续粘附的观点来看，优选通过螺杆固定的方法、用夹子夹住的方法等之类的挤压力持续的接触方法。另外，从能够容易确保与被覆物热接触的方面来看，在上述发热体和散热体的任一种上贴附本发明的导热片或用本发明的制造方法得到的导热片而成的装置是优良的物
P
ΡΠ O例如，在由导热率为20W/mK以上的材料形成的板状或近似于板状的形状例如盘状的成型体上贴附本发明的导热片或用本发明的制造方法得到导热片的装置作为热扩散器是优选的。另外，在由同样的材料形成的块状或具有翅片的块状的成型体上贴附的装置作为散热器是优选的。另外，在由同样的材料构成的箱状物内表面上贴附的装置作为散热性壳体是优选的。另外，在电子基板或电气基板的绝缘部分上贴附的装置作为散热性电子基板或电气基板是优选的。另外，组装散热用配管或加温用配管时在配管彼此之间的接合部和/或安装于被冷却或被加温部的接合部中使用的装置是优选用作散热用配管或加温用配管。另外，在电灯、荧光灯或LED的背面部贴附的装置作为散热性发光体是优选的。实施例以下，通过实施例说明本发明。此外，各实施例中作为导热性的指标的导热率通过以下的方法求出。(导热率的测定)将长IcmX宽1. 5cm的导热片夹在晶体管(2SC2233)和铝散热块之间，一边挤压晶体管，一边通电流。测定晶体管的温度T1(°C )和散热块的温度T2(°C )，由测定值和施加 电力Wl (W)通过下式算出热阻X(°C /W)。X= (Tl-T2)/ffl由上述式的热阻X(°C /W)和导热片的厚度d(ym)、导热率已知试样的补正系数c，通过下式估算导热率Tc(W/mK)。Tc = CXd/X实施例1用不锈钢勺将以下物质充分搅拌混合40g作为有机高分子化合物⑶的丙烯酸酯共聚树脂(丙烯酸丁酯/丙烯腈/丙烯酸共聚体、Nagase ChemteX制、商品名 HTR-280DR、重均分子量90万、Tg :_30. 9°C、15质量％甲苯溶液、丙烯酸丁酯的共聚量86 质量％ )、12g作为石墨粒子(A)的鳞片状的膨胀石墨粉末(日立化成工业株式会社制、商品名HGF-L、平均粒径为250ym)、8g作为阻燃剂的甲苯基二-2，6-二甲苯酚磷酸酯(磷酸酯系阻燃剂、大八化学工业株式会社制、商品名PX-110、凝固点-14°C、沸点200°C以上)。将其在经脱模处理后的PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜上涂布延展，在气流中室温下风干3小时后，在120°C的热风干燥机中干燥1小时，得到组合物。由各成分的比重计算各组分在组合物总体积中的配合比，结果石墨粒子(A)为30体积％、有机高分子化合物 (B)为31. 2体积％及阻燃剂为38. 8体积％。将该组合物的一部分制成直径Icm的球状，用小型压力机制成0.5mm厚的片状。将其切分成20片后进行层叠，再次同样进行压制。对再重复一次该操作而得到的片的表面使用X射线衍射进行分析。无法确认在2 θ =77°附近对应于石墨的(110)面的峰，可以确认使用的膨胀石墨粉末(HGF-L)为“其晶体中的6元环面在鳞片的面方向上取向”。将Ig该组合物制成高6mm的块状，夹在经脱模处理后的PET膜中，使用具有 5cmX10cm的加工面(tool plane)的压力机，在加工压(tool pressure)为lOMPa、加工温度为170°C的条件下压制12秒钟，得到厚为0. 3mm的一次片。反复进行该操作，制作多片一次片。将得到的一次片用切割机切割成2cmX2cm，以使石墨粒子的方向一致的方式将 37片层叠，用手轻压使片间粘接，得到厚1. Icm的成型体。然后，用干冰将该成型体冷却至-15°C后，使用刨机(刀部从切口部突出的长度0. 34mm)对1. IcmX 2cm的层叠断面进行切割(以与从一次片表面延伸的法线成0度的角度进行切割)，得到长1. IcmX宽2cmX厚 0. 58mm的导热片(I)。使用SEM(扫描型电子显微镜)观察导热片(I)的断面，对任意的50个石墨粒子从可见的方向测定长径，求出其平均值，结果石墨粒子的长径的平均值为254 μ m。使用SEM(扫描型电子显微镜)观察导热片(I)的断面，对任意的50个石墨粒子从可见的方向测定鳞片的面方向与导热片表面所成的角度，求出其平均值，结果为90度， 可以确认石墨粒子的鳞片的面方向在导热片的厚度方向上取向。
对于导热片⑴，以至少将3个以上的石墨粒子容纳在画面内的倍率来拍摄片表面的照片，由石墨粒子数为总计30个以上的张数的照片求出可见的石墨粒子的面积和片的面积之比的平均值，结果在片表面露出的石墨粒子的面积为30%。将导热片(I)在加热板上加热成使用表面温度计测定的温度为70°C，用阿斯卡硬度计C型测定，结果70°C的阿斯卡C硬度为20。另外，溶剂使用醋酸乙酯并用上述方法取出石 墨粒子，通过分级而求出的其粒径分布中，导热片的厚度的1/2即0. 29mm以下的粒子为70质量％。测定该导热片⑴的导热率，结果显示65W/mK的良好的值。另外，导热片⑴对晶体管和铝散热块的粘附性也良好。实施例2将40g作为有机高分子化合物⑶的丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚体 (株式会社Kuraray制、商品名LA2140、Tg :_22 °C、丙烯酸丁酯的共聚量77质量％ )、 120g丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚体(株式会社Kuraray制、商品名LA1114、 Tg:-40°C、丙烯酸丁酯的共聚量93质量％)、360g作为石墨粒子㈧的鳞片状的膨胀石墨粉末(日立化成工业株式会社制、商品名HGF-L、平均粒径为250ym)、20g作为阻燃剂的红磷(燐化学工业株式会社制、商品名Rinka FR120)及50g甲苯基二 2，6-二甲苯酚磷酸酯(磷酸酯系阻燃剂、大八化学工业株式会社制、商品名PX-110、凝固点-14°C、沸点 200°C以上)、280g丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚体 氢氧化铝混合粒料(株式会社Kuraray制、商品名LAFK010、聚合物成分的Tg :_22°C、聚合物成分的丙烯酸丁酯的共聚量77质量％、聚合物氢氧化铝(容量比)=55 45)搅拌混合，进一步在100°C的双辊机(关西Roll公司制、试验用辊机(8X20T辊))中混炼，以混炼片的形态得到组合物。由各成分的比重计算各成分在组合物总体积中的配合比，结果石墨粒子(A)为 30. 3体积％，有机高分子化合物(B)为45. 6体积％及阻燃剂为24. 1体积％。将得到的混炼片切割成约2 3mm见方的大小而制成粒料状。使用东洋精机制、 Laboplast mill M0DEL20C200，将上述粒料在170°C下挤出制成宽为60mm、厚为2mm的片状，从而得到一次片。将得到的一次片用切割机切割成2cmX2cm，将丙酮薄薄地涂在片表面上，将6 片层叠，用手轻压使片间粘接，得到厚为1.2cm的成型体。然后，用干冰将该成型体冷却至_5°C后，使用刨机(刀部从切口部突出的长度0. 33mm)，将1.2CmX2Cm的层叠断面进行切割(以与从一次片表面延伸的法线成0度的角度进行切割)，得到长1. 2cmX宽2cmX厚 0.55mm的导热片(II)。以下与实施例1同样进行操作，求得导热片(II)的性状。石墨粒子的长径的平均值为252μπι。使用SEM(扫描型电子显微镜)观察导热片(II)的断面，对任意的50个石墨粒子从可见的方向测定鳞片的面方向与导热片表面所成的角度，求出其平均值，结果为88 度，可以确认石墨粒子的鳞片的面方向在导热片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面积为29%，70°C的阿斯卡C硬度为38。另外，溶剂使用醋酸乙酯并用上述方法取出石墨粒子，通过分级而求出的其粒径分布中，导热片的厚度的1/2即0. 275mm以下的粒子为75质量％。与实施例1同样进行操作，测定该导热片(II)的导热率，结果显示7. 5ff/mK的良好的值。另外，导热片(II)对晶体管和铝散热块的粘附性也良好。实施例3将与实施例1同样制得的一次片切成2mmX2cm后，将多片层叠得到2mm见方X2cm的矩形棒。另外将与实施例1同样制得的一次片切成2cmX5cm后，准备多片这样的片，将 其中1片贴于上述矩形棒上2cm的1边，以此为中心卷绕。为了使一次片层间粘接， 一边用手挤压一边进行卷绕。进一步在其外侧卷绕另1片，以下反复进行同样的操作直至直径超过2cm。与实施例1同样地使用刨机(刀部从切口部突出的长度0. 34mm)将所得到的卷绕物的直径略微超过2cm的螺旋状的卷绕断面进行切割(以与从一次片表面延伸的法线成 0度的角度进行切割)，得到厚0. 60mm的片。用IcmX 2cm手动冲压机将该片冲孔(punch out)，得到长1. OcmX宽2cmX厚0. 60mm的导热片(III)。以下与实施例1同样进行操作，求得导热片(III)的性状。石墨粒子的长径的平均值为250μπι。使用SEM(扫描型电子显微镜)观察导热片(III)的断面，对任意的50个石墨粒子从可见的方向测定鳞片的面方向与导热片表面所成的角度，求出其平均值，结果为90度，可以确认石墨粒子的鳞片的面方向在导热片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面积为30%，70°C的阿斯卡C硬度为20。另外，溶剂使用醋酸乙酯并用上述方法取出石墨粒子，通过分级而求出的其粒径分布中，导热片的厚度的1/2即0. 3mm以下的粒子为72质量％。与实施例1同样进行操作测定该导热片(III)的导热率，结果显示62W/mK的良好的值。另外，导热片(III)对晶体管和铝散热块的粘附性也良好。实施例4将251. 9g作为有机高分子化合物⑶的丙烯酸丁酯_甲基丙烯酸乙酯_甲基丙烯酸羟乙酯共聚体(Nagase ChemteX制、商品名HTR_811DR、重均分子量42万、Tg :_43°C、 丙烯酸丁酯的共聚量76质量％ ) ,542. 5g作为石墨粒子(A)的鳞片状的膨胀石墨粉末(日立化成工业株式会社制、商品名HGF-L、420ym 1000 μ m分级品、平均粒径为430 μ m)、 213. Ig作为阻燃剂的芳香族缩合磷酸酯系阻燃剂的大八化学工业株式会社制、商品名 CR-741(凝固点4 5°C、沸点200°C以上)搅拌混合，进一步在80°C的双辊机(关西Roll 公司制、试验用辊机(8X20T辊))中混炼，以混炼片的形态得到组合物。使用与实施例2同样的装置、温度由所得到的混炼片制得厚度为Imm的一次片。 用切割机将该片切割成4cmX 20cm的大小，将40片层叠，用手轻压使片间粘接，进一步负载 3kg的重石，且在120°C的热风干燥机中处理1小时使片之间良好粘接，得到厚4cm的成型体。然后，用干冰将该成型体冷却至-20°C后，使用超精加工刨床(株式会社丸仲铁工所制商品名SUPER MECA(刀部从切口部突出的长度0. 19mm))将4cmX20cm的层叠断面进行切割(以与从一次片表面延伸的法线成0度的角度进行切割)，得到长4cmX宽20cmX厚 0. 25mm的导热片(IV)。以下与实施例1同样进行操作，求得导热片(IV)的性状。石墨粒子的长径的平均值为200μπι。使用SEM(扫描型电子显微镜)观察导热片(IV)的断面，对任意的50个石墨粒子从可见的方向测定鳞片的面方向与导热片表面所成的角度，求出其平均值，结果为88 度，可以确认石墨粒子的鳞片的面方向在导热片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面积为60%，70°C的阿斯卡C硬度为50。另外，溶剂使用醋酸乙酯并用上述方法取出石墨粒子，通过分级而求出的其粒径分布中，导热片的厚度的1/2即0. 125mm以下的粒子为25质量％。与实施例1同样进行操作，测定该导热片(IV)的导热率，结果显示102W/mK的良好的值。另外，导热片(IV)对晶体管和铝散热块的粘附性也良好。

另外，使用层合机(株式会社LAMI C0RPR0RATI0N制LMP-350EX)在室温下在导热片(IV)的一个表面上贴附帝人DuPont Film株式会社制PET膜A31(导热片的厚度为 38 μ m)、在另一个表面上贴附该公司制A53(导热片的厚度为50 μ m)作为保护膜。这些片的表面的剥离处理不同，剥离力为A31 < A53。将该片(包括PET膜在内)使用压力切割机 (大岛工业株式会社制M型)进行冲压而制成3cm见方、角部R :1mm的形状，作为容易使用的形态。另外用切割机剥取Intel制CPU Core2Duo E4300的热扩散器(铜制、盘状形状)， 且去除附着于里面的相变片，进一步用丙酮充分洗涤，准备CPU用热扩散器。在该热扩散器的里面(附着于芯片一侧)首先剥离A31，然后在一个表面上贴附具有A53的导热片(IV)， 制成具有用A53保护粘附面的导热片(IV)的CPU用热扩散器。在剥离一个保护膜时相反面不剥离，操作性良好。用以下的方法制作用于推算该CPU用热扩散器能力的试样。剥离保护膜(A53)，在 80°C、50Kgf的条件下压接3cm见方X0. 8mm厚的铜板。另外准备Intel制CPU Core2 Duo E4300的热扩散器，在其背面和3cm见方X0. 8mm厚的铜板之间夹有0. 2mm的金属铟片，在 160°C、50Kgf的条件下进行压接而制成试样。金属铟片是通常作为CPU用热扩散器用导热使用的材料，但由于没有粘附性，因此位置难以固定，进行熔接需要高温。使用上述(导热率的测定)的项目中说明的装置对这些试样的上下面间的热阻进行评价、比较。由其结果可知，使用导热片(IV)的试样的热阻为0. 350C /W比使用铟片的试样的45°C /W低，贴附导热片(IV)的CPU用热扩散器容易取得热接触，具有高的能力。实施例5在与实施例4同样的配合材料中追加8. 3g聚异氰酸酯(日本Polyurethane工业株式会社制C0L0NATE HL、NCO含量12. 3-13. 3%,75醋酸乙酯溶液)，以下同样进行操作， 以混炼片的形态得到组合物。将得到的混炼片用100°C的辊压成型机挤压，得到厚度为Imm的一次片。用切割机将该片切成4cmX20cm的大小，将40片层叠，用手轻压使片间粘接，进一步负载3kg的重石，且在150°C的热风干燥机中处理1小时使片之间粘接良好，同时进行交联反应，得到厚 4cm的成型体。然后，用与实施例4同样的装置将该成型体进行切割，切割时将干冰放于刨床上，将刃部和盘面冷却至-30°C后，切割变得顺利，可以进行薄切，得到长4cmX宽20cmX 厚0. 08mm的导热片(V)。以下与实施例1同样进行操作，求得导热片(V)的性状。石墨粒子的长径的平均值为200μπι。使用SEM(扫描型电子显微镜)观察导热片(V)的断面，对任意的50个石墨粒子从可见的方向测定鳞片的面方向与导热片表面所成的角度，求出其平均值，结果为88 度，可以确认石墨粒子的鳞片的面方向在导热片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面积为60%，70°C的阿斯卡C硬度为59。与实施例1同样进行操作，测定该导热片(V)的导热率，结果显示80W/mK的良好的值。另外，导热片(V)对晶体管和铝散热块的粘附性也良好。 比较例1将实施例1中制作的一次片直接作为导热片(VI)进行评价。以下与实施例1同样进行操作，求得导热片(VI)的性状。石墨粒子的长径的平均值为252μπι。使用SEM(扫描型电子显微镜)观察导热片(VI)的断面，对任意的50个石墨粒子从可见的方向测定鳞片的面方向与导热片表面所成的角度，求出其平均值，结果为0 度，石墨粒子的鳞片的面方向不在导热片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面积为25%，70°C的阿斯卡C硬度为20。与实施例1同样进行操作，测定该导热片(VI)的导热率，结果显示1. 2ff/mK的较低的值。另外，导热片(VI)对晶体管和铝散热块的粘附性也良好。比较例2将膨胀石墨压制片(press sheet)(日立化成工业株式会社、商品名CARB0FIT、 厚为0. 1mm、密度为1. 15g/cm3)切断成2cm见方，用环氧系粘接剂(Konishi株式会社制、 商品名BOND QUICK 5)贴合，将100片层叠，得到厚1. Icm的成型体。然后将该成型体的 1. IcmX 2cm的层叠断面用切割机切割，得到长1. IcmX宽2cmX厚1. 5mm的导热片(VII)。以下与实施例1同样进行操作，求得导热片(VII)的性状。使用SEM(扫描型电子显微镜)观察导热片(VII)的断面，可见石墨相连，无法明确确认作为粒子的石墨，但石墨部分的长轴方向与导热片表面所成的角度的平均值是90度，可以确认在导热片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面积为61%，剩余的面积几乎为空隙。70°C的阿斯卡C硬度为100以上。与实施例1同样进行操作，测定该导热片(VII)的导热率，结果片的粘附性不好， 因此测定值在1 40W/mK的范围内，不稳定，判断为事实上不能说导热性良好。比较例3除了作为有机高分子化合物(B)使用14g甲基丙烯酸甲酯聚合物(和光纯药工业株式会社制、商品名甲基丙烯酸甲酯聚合物、Tg :100°c )代替40g丙烯酸酯共聚树脂(丙烯酸丁酯/丙烯腈/丙烯酸共聚体、Nagase ChemteX制、商品名HTR_280DR、重均分子量 90万、18:-30.91、15质量％甲苯溶液)，且不使用作为阻燃剂的甲苯基二2，6-二甲苯酚磷酸酯以外，与实施例1同样操作，得到长1. IcmX宽2cmX厚0. 56mm的导热片(VIII)。由各成分的比重计算各成分在组合物总体积中的配合比，结果石墨粒子(A)为 31. 3体积％以及有机高分子化合物(B)为68. 7体积％。以下与实施例1同样进行操作，求得导热片(VIII)的性状。石墨粒子的长径的平均值为254μπι。使用SEM(扫描型电子显微镜)观察导热片(VIII)的断面，对任意的50个石墨粒子从可见的方向测定鳞片的面方向与导热片表面所成的角度，求出其平均值，结果为90度，可以确认石墨粒子的鳞片的面方向在导热片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面积为30%，70°C的阿斯卡C硬度超过100。与实施例1同样进行操作，测定该导热片(VIII)的导热率，结果片的粘附性不好， 因此测定值在0. 5 20W/mK的范围内，不稳定，判断为事实上不能说导热性良好。比较例4除了作为石墨粒子(A)用球状的天然石墨(平均粒径为20 μ m)代替鳞片状的膨胀石墨粉末(日立化成工业株式会社、商品名HGF-L、平均粒径为250μπι)以外，与实施例 1同样进行操作，得到长1. IcmX宽2cmX厚0. 56mm的导热片(IX)。由各成分的比重计算各成分在组合物总体积中的配合比，结果石墨粒子(A)为30 体积％、有机高分子化合物(B)为31. 2体积％以及阻燃剂为38. 8体积％。以下与实施例1同样进行操作，求得导热片(IX)的性状。石墨粒子的长径的平均值为22 μ m。另外，由于石墨粒子的长轴方向与导热片表面所成的角度不明确，因此切割困难，无法确认在片的厚度方向上的取向。在片表面露出的石墨粒子的面积为30%，70°C的阿斯卡C硬度为18。与实施例1同样进行操作，测定该导热片(IX)的导热率，结果显示1. 2ff/mK的较低的值。此外，导热片(IX)对晶体管和铝散热块的粘附性也良好。上述(1)所述的导热片兼具高导热性和高柔软性，适合作为散热用途使用。另外， 上述(2) (4)的任一项中所述的导热片不仅具有上述(1)所述的发明的效果，而且可以达到高导热性和高柔软性。此外，上述(5)所述的导热片不仅具有上述(1) (4)的任一项中所述的发明效果，而且由于正面和背面平面中具有导热率和热膨胀特性的各向异性，因此可以具有容易设计富余空间的特征，该空间考虑了对片的一侧方向的绝热性/散热性的控制或热膨胀。另外，上述(6)所述的导热片不仅具有上述(1) (5)的任一项中所述的发明效果，而且可以达到高柔软性，且在生产率、成本方面也是有利的，另外，上述(7)所述的导热片不仅具有上述(1) (6)的任一项中所述的发明效果，而且可以达到高柔软性，在化学稳定性和成本方面取得很好的平衡。此外，上述(8)所述的导热片不仅具有上述(1) (7)的任一项中所述的发明效果，而且具有阻燃性。另外，上述(9)所述的导热片不仅具有上述(1) (8)的任一项中所述的发明效果，而且很好地兼具阻燃性和柔软性或粘连性。另夕卜，上述(10)所述的导热片不仅具有上述(1) (9)的任一项中所述的发明效果，而且贴附时的操作性优良。另外，上述(11)所述的导热片不仅具有上述(1) (10)的任一项中所述的发明效果，而且可以达到长期维持粘附性或高的膜强度。另外，上述(12)所述的导热片不仅具有上述(1) (11)的任一项中所述的发明效果，而且具有在电气/电子元件附近等、需要电绝缘的用途中也可以使用的特长。此外，上述(13)和(14)所述的导热片的制造方法，从生产率、成本方面及能量效率方面来讲可以有利且确实地制造兼具高导热性和高柔软性的导热片。另外，上述(15) 所述的导热片的制造方法不仅具有上述(13)及(14)所述的发明效果，而且可以将其片化使石墨的取向结构的混乱少且使石墨确实在表面露出，因此可以制造具有高导热性的导热片。另外，上述(16)所述的导热片的制造方法不仅具有上述(13) (15)的任一项所述的发明效果，而且由于容易制成薄的片，因此可以降低厚度方向的热阻，其结果是容易得到更高的导热性，此外由于不会产生切割碎末，因此材料损失极少。另外，上述(17)所述的导热片的制造方法不仅具有上述(13) (16)的任一项所述的发明效果，而且可以进行平滑切肖IJ，其结果是表面的凹凸变少，容易得到更高的导热性，另外可以进行更薄的切割。另外，上述(18)所述的导热片的制造方法不仅具有上述(13) (17)的任一项所述的发明效果，而且可以有效形成由贯通正面和背面的石墨粒子形成的导热通道，其结果是容易获得更高的导热性。而且，上述(19)所述的散热装置具有高散热能力。另外，上述(20)所述的热扩散器容易确保与被覆物的热接触，具有优良的热扩散性。另外上述(21)所述的散热器容易确保与被覆物的热接触，具有优良的热放散性。另外，上述(22)所述的散热性壳体容易确保与内容物的热接触，具有优良的热放散性。另外，上述(23)所述的散热性电子基板或电气基板容易确保与作为热源的半导体装置等、作为热放散体的壳体等的热接触，具有优良的热放散性。另外，上述(24)所述的散热用配管加温用配管容易确保与接合部间、被冷却或被加温物之间的热接触，具有优良的散热性或加温性。另外，上述(25)所 述的散热性发光体容易确保与背面被覆物的热接触，具有优良的热放散性。上述(26)所述的半导体装置具有优良的由半导体产生的发热的放散性。上述(27)所述的电子部件具有优良的由电子部件产生的发热的放散性。上述(28)所述的发光装置具有优良的由发光元件产生的发热的放散性。
权利要求
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°C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；所述石墨粒子(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701的阿斯卡 C硬度为60以下。
2.根据权利要求1所述的导热片，其特征在于，所述石墨粒子(A)的长径的平均值为导热片厚度的10%以上。
3.根据权利要求1所述的导热片，其特征在于，在通过对所述石墨粒子(A)进行分级而求出的所述石墨粒子(A)的粒径分布中，所述导热片的厚度的1/2以下的粒子低于50质量％。
4.根据权利要求1所述的导热片，其特征在于，所述石墨粒子(A)的含量为组合物总体积的10体积％ 50体积％。
5.根据权利要求1所述的导热片，其特征在于，所述石墨粒子(A)为鳞片状，且其面方向在导热片的厚度方向及正面和背面平面中的1个方向上取向。
6.根据权利要求1所述的导热片，其特征在于，所述有机高分子化合物(B)为聚(甲基)丙烯酸酯系高分子化合物。
7.根据权利要求1所述的导热片，其特征在于，所述有机高分子化合物(B)含有丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯中的任一或两者作为共聚成分，且它们在共聚组成中的含量为50 质量％以上。
8.根据权利要求1所述的导热片，其特征在于，所述组合物含有5体积％ 50体积％ 范围的阻燃剂。
9.根据权利要求8所述的导热片，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸酯系化合物，且为凝固点为15°C以下、沸点为120°C以上的液状物。
10.根据权利要求1所述的导热片，其特征在于，正面和背面分别被剥离力不同的保护膜覆盖。
11.根据权利要求1所述的导热片，其特征在于，所述有机高分子化合物(B)具有三维的交联结构。
12.根据权利要求1所述的导热片，其特征在于，在一个面或两个面上附设有绝缘性的膜。
13.一种散热装置，其特征在于，使导热片介于发热体和散热体之间，所述导热片是权利要求1所述的导热片。
14.一种热扩散器，其中导热片被贴附于由导热率为20W/mK以上的材料形成的板状或近似于板状形状的成型体上，所述导热片是权利要求1所述的导热片。
15.一种散热器，其中导热片被贴附于由导热率为20W/mK以上的材料形成的块状或具有翅片的块状的成型体上，所述导热片是权利要求1所述的导热片。
16.一种散热性壳体，其中导热片被贴附于由导热率为20W/mK以上的材料构成的箱状物内表面上，所述导热片是权利要求1所述的导热片。
17.一种散热性电子基板或电气基板，其中导热片被贴附于电子基板或电气基板的绝缘部分上，所述导热片是权利要求1所述的导热片。
18.一种散热用配管或加温用配管，其中导热片被使用在散热用配管彼此之间的接合部或加温用配管彼此之间的接合部和/或安装于被冷却物或被加温物中的接合部中，所述导热片是权利要求1所述的导热片。
19.一种散热性发光体，其特征在于，导热片被贴附于电灯、荧光灯或LED的背面部，所述导热片是权利要求1所述的导热片。
20.一种半导体装置，其特征在于，其具有权利要求1所述的导热片，该导热片对由半导体产生的热进行散热。
21.一种电子设备，其特征在于，其具有权利要求1所述的导热片，该导热片对由电子部件产生的热进行散热。
22.一种发光装置，其特征在于，其具有权利要求1所述的导热片，该导热片对由发光元件产生的热进行散热。
全文摘要
本发明提供一种导热片，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；所述石墨粒子(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硬度为60以下，由此兼具高导热性和高柔软性。另外，本发明还提供一种在生产率、成本、能量效率方面可以有利且确实地得到导热片的制造方法以及使用导热片的具有高散热能力的散热装置。
文档编号C08K7/00GK102433105SQ201110242330
公开日2012年5月2日 申请日期2007年10月29日 优先权日2006年11月1日
发明者吉川彻, 矢岛伦明, 稻田祯一 申请人:日立化成工业株式会社