散热结构体的制作方法_3

文档序号:8341224阅读:来源:国知局
性层6的面方向SD的导热率不满足上述范围时,由于面方向SD的导热性不 充分,因此有时不能在这种需要面方向SD的导热性的散热用途中使用。
[0113] 另外,导热性层6的面方向SD的导热率通过脉冲加热法测定。在脉冲加热法中可 以使用氙闪光灯分析仪(xenonflashanalyzer) "LFA-447型"(NETZSCH公司制造)。
[0114] 另外,导热性层6的厚度方向TD的导热率例如为0. 5~15W/m?K、优选为1~ 10ff/m?K〇
[0115] 另外,导热性层6的厚度方向I'D的导热率可以通过脉冲加热法、激光闪光法或者 TWA法(temperaturewaveanalysis)测定。在脉冲加热法中,可以使用与上述相同的设 备;在激光闪光法中,可以使用"TC-9000"(ULVAC-RIK0,Inc.制造)、在TWA法中,可以使用 "ai-PhasemobiLe"(ai_PhaseCo.,Ltd?制造)〇
[0116] 由此,导热性层6的面方向SD的导热率与导热性层6的厚度方向TD的导热率之 比(面方向SD的导热率/厚度方向TD的导热率)例如为1. 5以上、优选为3以上、进一步 优选为4以上;通常为20以下。
[0117] 另外,虽然在图3中未图示,但是在导热性层6中,例如有孔隙(间隙)形成。
[0118] 导热性层6中的孔隙的比例即孔隙率P可以通过氮化硼颗粒8的含有比例(以体 积为基准),进而氮化硼颗粒8和树脂成分9的混合物的热压(图2的(a))的温度、压力和 /或时间来调整,具体而言,可以通过将上述热压(图2的(a))的温度、压力和/或时间设 定至上述范围内来调整。
[0119] 导热性层6中的孔隙率P例如为30体积%以下、优选为10体积%以下。
[0120] 上述孔隙率P例如可以通过下述方法测定:首先,利用截面抛光仪(CP)将导热性 层6沿厚度方向进行切割加工,对由此出现的截面用扫描电子显微镜(SEM)在200倍下观 察,获得图像,由所得图像,对孔隙部分和其余部分进行二值化处理,接着算出孔隙部分相 对于导热性层6的总体截面积的面积比。
[0121] 另外,在导热性层6中,相对于固化前的孔隙率P1,固化后的孔隙率P2例如小于 100%、具体而言优选为50%以下。
[0122] 在孔隙率P(P1)的测定中,树脂成分9为热固化性树脂成分时,使用热固化前的导 热性层6。
[0123] 如果导热性层6的孔隙率P在上述范围内,则能够提高导热性层6的高度差追随 性(后述)。
[0124] 另外,导热性层6在以JISK5600-5-1的圆筒形心轴法(mandrelmethod)为依 据的耐弯曲性试验中,在下述试验条件下评价时,优选为观察不到断裂。
[0125] 试验条件
[0126] 试验装置:类型I
[0127] 心轴:直径10mm
[0128] 弯曲角度:90度以上
[0129] 导热性层6的厚度:0. 3mm
[0130] 另外,图10和图11示出类型I的试验装置的立体图,下面,说明类型I的试验装 置。
[0131] 在图10和图11中,类型I的试验装置90包括:第一平板91;第二平板92,其与第 一平板91并列配置;以及心轴(旋转轴)93,其是为了使第一平板91与第二平板92相对 转动而设置的。
[0132] 第一平板91形成为大致矩形平板状。另外,在第一平板91的一端部(可动端部) 上设置有止挡件94。止挡件94以沿第一平板91的一端部延伸的方式形成在第一平板91 的表面上。
[0133] 第二平板92呈大致矩形平板状,是以其一边与第一平板91的一边(与设有止挡 件94的一端部相反的一侧的另一端部(基端部)的一边)相邻的方式配置的。
[0134] 心轴93是以沿第一平板91和第二平板92彼此相邻的一边延伸的方式形成的。
[0135] 如图10所示,在开始耐弯曲性试验之前,使该类型I的试验装置90的第一平板91 的表面与第二平板92的表面处于同一平面。
[0136] 并且,在实施耐弯曲性试验时,将导热性层6载置在第一平板91的表面和第二平 板92的表面上。此外,导热性层6是以其一边与止挡件94抵接的方式载置的。
[0137] 接着,如图11所示,使第一平板91与第二平板92相对转动。具体地说,使第一平 板91的可动端部和第二平板92的可动端部以心轴93为中心转动规定角度。详细地说,使 第一平板91和第二平板92以第一平板91与第二平板92的可动端部的表面相接近(相 对)的方式转动。
[0138] 由此,导热性层6在追随第一平板91和第二平板92的转动的同时以心轴93为中 心弯曲。
[0139] 进一步优选为,导热性层6在上述实验条件下将弯曲角度设定为180度时也观察 不到断裂。
[0140] 另外,树脂成分9为热固化性树脂成分时,提供于弯曲性试验的导热性层6为半固 化(B阶段状态)的导热性层6。
[0141] 在上述弯曲角度下的耐弯曲性试验中,观察到导热性层6断裂时,有时不能赋予 导热性层6优异的柔软性。
[0142] 另外,该导热性层6在以JISK7171 (2008年)为依据的三点弯曲试验中,以下述 试验条件进行评价时,例如观察不到断裂。
[0143] 试验条件
[0144]试验片:尺寸20mmX1 5mm
[0145] 支点间距离:5mm
[0146] 试验速度:20mm/min(压头的下压速度)
[0147] 弯曲角度:120度
[0148] 评价方法:在上述试验条件下试验时,通过目视观察实验片的中央部是否有裂纹 等断裂。
[0149]另外,在三点弯曲试验中,树脂成分3为热固化性树脂成分时,使用热固化前的导 热性层6。
[0150] 接着,该导热性层6在上述三点弯曲试验中观察不到断裂,因此可知高度差追随 性优异。另外,高度差追随性是指,在将导热性层6设置于有高度差的设置对象(例如上述 基板2等)时,可追随该高度差(例如由上述电子零件3形成的高度差)来进行密合的特 性。
[0151] 另外,在导热性层6例如可以带有文字、记号等标记。即,导热性层6的标记附着 性优异。标记附着性是指能够将上述标记可靠地附着在导热性层6上的特性。
[0152] 作为标记,具体而言,可以通过印刷或者刻印等而附着于导热性层6(涂布、定影 或者固着)。
[0153] 作为印刷,可列举出例如喷墨印刷、凸版印刷、凹版印刷、激光印刷等。
[0154] 另外,通过喷墨印刷、凸版印刷或者凹版印刷来印刷标记时,例如可以将用于提高 标记的定影性的墨定影层设置于导热性层6的表面(印刷侧表面、上表面、相对于粘接?粘 合剂层7的相反侧表面)。
[0155] 另外,通过激光印刷来印刷标记时,例如可以将用于提高标记的定影性的调色剂 定影层设置于导热性层6的表面(印刷侧表面、上表面、相对于粘接?粘合剂层7的相反侧 表面)。
[0156] 作为刻印,可列举出例如激光刻印、冲压等。
[0157]另外,导热性层6具有绝缘性和粘合性(微粘性)。
[0158] 具体而言,导热性层6的体积电阻(JISK6271)例如为1X101(ID?cm以上、优选 为1X1012Q.cm以上;通常为1X102°Q.cm以下。
[0159] 导热性层6的体积电阻R根据JISK6911 (热固化性塑料一般试验方法,2006年 版)进行测定。
[0160] 导热性层6的体积电阻R不满足上述范围时,有时不能防止后述的电子元件间的 短路。
[0161] 另外,在导热性层6中,树脂成分9为热固化性树脂成分时,体积电阻R为固化后 的导热性层6的值。
[0162] 另外,导热性层6在以下的初始粘接力试验(1)中,例如不从被粘物脱落。即,导 热性层6与被粘物保持临时固定状态。
[0163] 初始粘接力试验(1):在沿水平方向的被粘物上加热压接导热性层6进行临时固 定,放置10分钟后,使被粘物上下反转。
[0164] 作为被粘物,可列举出例如上述安装有电子零件的基板2等。压接例如是,使由有 机硅树脂等树脂形成的海绵辊边按压导热性层6边在导热性层6的表面滚动。
[0165] 另外,树脂成分9为热固化性树脂成分(例如环氧树脂)时,加热压接的温度例如 为 80°C。
[0166] 另一方面,树脂成分9为热塑性树脂成分(例如聚乙烯)时,加热压接的温度例如 为热塑性树脂成分的软化点或熔点加上10~30°C的温度、优选为热塑性树脂成分的软化 点或熔点加上15~25°C的温度、进一步优选为热塑性树脂成分的软化点或熔点加上20°C 的温度、具体而言为120°C(即,热塑性树脂成分的软化点或熔点为100°C,该100°C加上 20°C的温度)。
[0167] 导热性层6在上述初始粘接力试验(1)中从被粘物脱落时,S卩,在不能保持导热性 层6与被粘物临时固定状态时,有时不能将导热性层6可靠地临时固定在被粘物上。
[0168] 另外,树脂成分9为热固化性树脂成分时,供于初始粘接力试验(1)和初始粘接力 试验(2)(后述)的导热性层6为未固化的导热性层6,通过初始粘接力试验(1)和初始粘 接力试验(2)中的加热压接,由此导热性层6成为B阶段状态。
[0169] 另外,树脂成分9为热塑性树脂成分时,供于初始粘接力试验(1)和初始粘接力试 验(2)(后述)的导热性层6为固态的导热性层6,通过初始粘接力试验(1)和初始粘接力 试验(2)中的加热压接使导热性层6为软化状态。
[0170] 优选的是,导热性层6在上述的初始粘接力试验(1)和以下的初始粘接力试验(2) 的两者中都不从被粘物脱落。即,能够保持导热性层6与被粘物的临时固定状态。
[0171] 初始粘接力试验(2):将导热性层6加热压接于沿水平方向的被粘物上而进行临 时固定,放置10分钟,然后使被粘物沿垂直方向(上下方向)配置。
[0172] 初始粘接力试验(2)的加热压接中的温度与上述的初始粘接力试验(1)的加热压 接中的温度相同。
[0173] 粘接?粘合层7如图4所示形成于导热性层6的背面。详细而言,粘接?粘合层 7如图1所示形成于面向从电子零件3露出的基板2的、导热性层6的下面。
[0174] 粘接?粘合层7在常温气氛和加热气氛中具有柔软性、并且具有粘接性或者粘合 性(粘性),由通过加热或者加热后的冷却能够表现出粘接作用的粘接剂、或者能够表现出 粘合作用(粘合的作用,即压敏粘接的作用)的粘合剂构成。
[0175] 作为粘接剂,可列举出例如热固化型粘接剂、热恪型粘接剂等。
[0176] 热固化型粘接剂通过由加热引起的热固化来凝固,粘接在基板2上。作为热固化 型粘接剂,可列举出例如环氧系热固化型粘接剂、聚氨酯系热固化型粘接剂、丙烯酸系热固 化型粘接剂等。优选列举出环氧系热固化型粘接剂。
[0177] 热固化型粘接剂的固化温度例如为100~200°C。
[0178] 热熔型粘接剂通过加热发生熔融或者软化而热熔接于基板2,通过其后的冷却而 凝固,由此粘接在基板2上。作为热熔型粘接剂,可列举出例如橡胶系热熔型粘接剂、聚酯 系热熔型粘接剂、烯烃系热熔型粘接剂等。优选列举出橡胶系热熔型粘接剂。
[0179] 热熔型粘接剂的软化温度(环球法)例如为100~200°C。另外,热熔型粘接剂的 熔融粘度在180°C下例如为100~30000mPa?s。
[0180] 另外,上述粘接剂中根据需要例如也可以含有导热性颗粒。
[0181] 作为导热性颗粒,可列举出例如导热性无机颗粒、导热性有机颗粒等,优选列举出 导热性无机颗粒。
[0182] 作为导热性无机颗粒,可列举出例如氮化硼颗粒、氮化铝颗粒、氮化硅颗粒、氮化 镓颗粒等氮化物颗粒;例如氢氧化铝颗粒、氢氧化镁颗粒等氢氧化物颗粒;例如氧化硅颗 粒、氧化铝颗粒、氧化
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