散热结构体的制作方法
【专利说明】
[0001] 本申请是申请日为2011年1月30日、申请号为201110034583. 6、发明名称为"散 热结构体"的中国专利申请的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及散热结构体。
【背景技术】
[0003] 近年来，存储器等电子零件随着大容量化其工作时产生的放热量增大，由此电子 零件有劣化的可能，因此包含电子零件和安装其的基板的结构体需要高散热性（高导热 性）。
[0004] 例如提出了下述结构体：在安装于基板的多个存储器上面，放置由铝构成的平板 状的存储器用散热装置，用夹具夹住基板、各存储器和存储器用散热装置的结构体（例如 存储器用散热装置，参照互联网（URL:http://www.ainex.jp/products/hm-02.htm))。
[0005] 在上述存储器用散热装置、互联网的结构体中，通过使存储器用散热装置接触于 存储器的上表面，将由存储器产生的热通过存储器用散热装置进行散热。
【发明内容】
[0006] 发明要解决的问题
[0007] 然而，在上述存储器用散热装置、互联网的结构体中，存储器的侧表面不与平板状 的存储器用散热装置接触，并且，各存储器的厚度不同的情况下，厚度薄的存储器的上表面 与存储器用散热装置之间产生间隙。因此，有不能将由存储器产生的热进行充分散热的问 题。
[0008] 本发明的目的在于提供散热性优异的散热结构体。
[0009] 用于解决问题的方案
[0010] 本发明的散热结构体，其特征在于，其具备基板、安装于前述基板的电子零件、用 于将由前述电子零件产生的热进行散热的散热性构件、和以覆盖前述电子零件的的方式设 置于前述基板上的导热性粘接片材，前述导热性粘接片材具备含有片状的氮化硼颗粒的导 热性层，前述导热性层的与前述导热性层的厚度方向正交的方向的导热率为4W/m*K以上， 前述导热性粘接片材与前述散热性构件接触。
[0011] 另外，在本发明的散热结构体中，适宜的是，前述导热性粘接片材具备层叠在前述 导热性层的至少一面的粘接剂层或粘合剂层，前述粘接剂层或前述粘合剂层与前述基板粘 接或粘合。
[0012]发明的效果
[0013] 在本发明的散热结构体中，由于电子零件被导热性粘接片材覆盖，因而能够将由 电子零件产生的热从电子零件的上表面和侧表面热传导至导热性粘接片材。接着，能够将 所述热从导热性粘接片材热传导至散热构件，并在散热构件中散热至外部。
[0014] 因此，能够将由电子零件产生的热通过导热性粘接片材和散热构件有效地进行散 热。
【附图说明】
[0015] 图1示出本发明的散热结构体的一个实施方式的截面图。
[0016] 图2为用于说明导热性层的制造方法的工序图，
[0017] (a)表示将混合物或层叠片材进行热压的工序，
[0018] (b)表示将压制片材分割为多个的工序，
[0019] (c)表不将分割片材层叠的工序。
[0020] 图3示出导热性层的立体图。
[0021] 图4示出导热性粘接片材的截面图。
[0022]图5为用于制作图1的散热结构体的工序图，表示在支持着框架的壳体上将安装 有电子零件的基板进行固定，并且准备导热性粘接片材的工序。
[0023] 图6示出本发明的散热结构体的其他实施方式（导热性粘接片材由导热性层构成 的形态）的截面图。
[0024]图7为用于制作图6的散热结构体的工序图，表示在支持着框架的壳体上将安装 有电子零件的基板进行固定，并且准备导热性粘接片材的工序。
[0025]图8示出本发明的散热结构体的其他实施方式（导热性粘接片材的另一个端部接 触壳体的形态）的截面图。
[0026] 图9示出本发明的散热结构体的其他实施方式（粘接?粘合层与电子零件上表面 接触的形态）的截面图。
[0027] 图10示出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。
[0028] 图11示出耐弯曲性试验的类型I的试验装置（耐弯曲性试验中）的立体图。
【具体实施方式】
[0029] 图1示出本发明的散热结构体的一个实施方式的截面图，图2为用于说明导热性 层的制造方法的工序图，图3示出导热性层的立体图，图4示出导热性粘接片材的截面图， 图5为用于制作图1的散热结构体的工序图。
[0030] 图1中，该散热结构体1具备基板2、安装在基板2上的电子零件3、用于将由电子 零件3产生的热进行散热（热传输、热传导）的作为散热性构件的框架4、和设置在基板2 上的导热性粘接片材5。
[0031] 基板2形成为大致平板形状，由例如氮化铝、氧化铝等陶瓷；例如玻璃?环氧树脂； 例如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、丙烯酸类树脂、聚醚腈、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚 萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯等合成树脂等形成。
[0032] 电子零件3包含例如1C(集成电路）芯片20、电容21、线圈22和/或电阻器23。 另外，电子零件3控制例如小于5V的电压和/或小于1A的电流。电子零件3安装在基板 2的上面，在面方向（基板2的面方向，图1的左右方向和纵深方向。）上彼此隔着间隔配 置。电子零件3的厚度例如为lym~lcm左右。
[0033] 框架4被容纳基板2的壳体（在图1中未图示）支撑，其在基板2的外部（I?面） 隔着间隔配置，俯视来看形成为包围基板2的大致框形。另外，框架4从截面来看形成为在 上下方向长的大致矩形。框架4由例如铝、不锈钢、铜、铁等金属等形成。
[0034] 导热性粘接片材5以覆盖电子零件3的方式设置在基板2上。另外，导热性粘接 片材5被配置成一个端部（图1中的右端部）与电子零件3的表面（上表面和侧表面）接 触，且另一个端部（图1中的左上端部）与框架4的内表面（右侧表面）接触。
[0035] 具体而言，导热性粘接片材5在散热结构体1中形成截面为大致L字形，中央（左 右方向的中央）部和一个端部在基板2的上面配置成沿面方向延伸，自中央部起的另一端 部分从基板2的一端边缘（左端边缘）向上方弯曲，而且，配置成导热性粘接片材5的另一 个端部在框架4的右侧表面（内表面）向上方延伸。
[0036] 该导热性粘接片材5参照图4那样具备导热性层6、和层叠于导热性层6的背面 (下面）的粘接剂层7或粘合剂层7 (以下，有时将它们统称为"粘接?粘合层7"。）。
[0037] 导热性层6形成为片状，且含有氮化硼颗粒。
[0038] 具体而言，导热性层6含有氮化硼（BN)颗粒作为必要成分，进一步，例如含有树脂 成分。
[0039] 氮化硼颗粒形成为片状（或者鳞片状），在导热性层6中以取向于规定方向（后 述）的形态分散。
[0040] 氮化硼颗粒的纵向方向长度（与片的厚度方向正交的方向的最大长度）的平均例 如为1~100ym、优选为3~90ym。另外，氮化硼颗粒的纵向方向长度的平均为5ym以 上，优选为10um以上，进一步优选为20ym以上，尤其优选为30ym以上，最优选为40ym 以上，通常例如为100ym以下，优选为90ym以下。
[0041] 另外，氮化硼颗粒的厚度（片材的厚度方向长度，S卩，颗粒的横向方向长度）的平 均例如为0. 01~20ym、优选为0. 1~15ym。
[0042] 另外，氮化硼颗粒的纵横比（纵向方向长度/厚度）例如为2~10000、优选为 10 ~5000。
[0043] 接着，氮化硼颗粒的通过光散射法测定的平均粒径例如为5ym以上、优选为 10ym以上、进一步优选为20ym以上、尤其优选为30ym以上、最优选为40ym以上，通常 为100ym以下。
[0044] 另外，通过光散射法测定的平均粒径为通过动态光散射式粒度分布测定装置测定 的体积平均粒径。
[0045] 氮化硼颗粒的通过光散射法测定的平均粒径不满足上述范围时，有时导热性层6 变脆、处理性降低。
[0046] 另外，氮化硼颗粒的体积密度（JISK5101，表观密度）例如为0. 3~1. 5g/cm3、 优选为〇? 5~1.Og/cm3。
[0047] 另外，氮化硼颗粒可以使用市售品或者其加工得到的加工品。作为氮化硼颗粒的 市售品，可列举出例如MomentivePerformanceMaterialsJapanLCC制造的"PT"系列 (例如"PT-110"等），昭和电工公司制造的"SHOBNUHP"系列（例如"SHOBNUHP-1"等） 等。
[0048] 树脂成分是能够分散氮化硼颗粒的物质，即，分散氮化硼颗粒的分散溶剂（基 体），可列举出例如热固化性树脂成分、热塑性树脂成分等树脂成分。
[0049] 作为热固化性树脂成分，可列举出例如环氧树脂、热固化性聚酰亚胺、酚醛树脂、 尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、有机硅树脂、热固化 性聚氨酯树脂等。
[0050] 作为热塑性树脂成分，可列举出例如聚烯烃（例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共 聚物等）、丙烯酸类树脂（例如聚甲基丙烯酸甲酯等）、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯共 聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚碳酸酯、聚缩醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯、 聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚稀丙基砜（polyallylsulfone)、热塑性聚 酰亚胺、热塑性聚氨酯树脂、聚氨基双马来酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、双马来酰亚 胺三嗪树脂、聚甲基戊烯、氟化树脂、液晶聚合物、烯烃_乙烯醇共聚物、离聚物、聚芳酯、丙 烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物等。
[0051] 这些树脂成分可以单独使用或者两种以上组合使用。
[0052] 在树脂成分中，优选列举出环氧树脂。
[0053] 环氧树脂在常温为液态、半固态和固态中的任一形态。
[0054] 具体而言，作为环氧树脂，可列举出例如双酚型环氧树脂（例如双酚A型环氧树 月旨、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）、线性酚醛清漆（novolac)型环氧树脂（例如苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛 清漆型环氧树脂、联苯型环氧树脂等）、萘型环氧树脂、芴型环氧树脂（例如双芳基芴型环 氧树脂等）、三苯基甲烷型环氧树脂（例如三羟基苯甲烷型环氧树脂等）等芳香族系环氧 树脂；例如三环氧基丙基异氰脲酸酯（三缩水甘油基异氰脲酸酯）、乙内酰脲环氧树脂等含 氮环环氧树脂；例如脂肪族型环氧树脂；例如脂环族型环氧树脂（例如双环环型环氧树脂 等）；例如缩水甘油醚型环氧树脂；例如缩水甘油胺型环氧树脂等。
[0055] 这些环氧树脂可以单独使用或者两种以上组合使用。
[0056] 优选列举出液态环氧树脂与固态环氧树脂的组合、进一步优选列举出液态的芳香 族系环氧树脂与固态的芳香族系环氧树脂的组合等。作为这样的组合，具体而言，可列举出 液态的双酚型环氧树脂与固态的三苯基甲烷型环氧树脂的组合、液态的双酚型环氧树脂与 固态的双酚型环氧树脂的组合。
[0057] 另外，作为环氧树脂，优选例举出单独使用半固态的环氧树脂，进一步优选列举出 单独使用半固态的芳香族系环氧树脂。作为这样的环氧树脂，具体而言可列举出半固态的 芴型环氧树脂。
[0058] 如果为液态的环氧树脂与固态的环氧树脂的组合、半固态的环氧树脂，则能够提 高导热性层6的高度差追随性（后述）。
[0059] 另外，环氧树脂的环氧当量例如为100~1000g/eqiv.、优选为160~700g/ eqiv.;软化温度（环球法）例如为80°C以下（具体而言为20~80°C)、优选为70°C以下 (具体而言为25~70°C)。
[0060] 另外，环氧树脂在80°C下的熔融粘度例如为10~20000mPa?s、优选为50~ 15000mPa*s。组合使用2种以上环氧树脂时，作为它们的混合物的熔融粘度设定在上述范 围