散热结构体的制作方法_4

文档序号:8341224阅读:来源:国知局
钛颗粒、氧化锌颗粒、氧化锡颗粒、氧化铜颗粒、氧化镍颗粒等氧化物 颗粒;例如碳化硅颗粒等碳化物颗粒;例如碳酸钙颗粒等碳酸盐颗粒;例如钛酸钡颗粒、钛 酸钾颗粒等钛酸盐颗粒等金属酸盐颗粒;例如铜颗粒、银颗粒、金颗粒、镍颗粒、铝颗粒、白 金颗粒等金属颗粒等。
[0183] 这些导热性颗粒,可以单独使用或两种以上组合使用。
[0184] 作为导热性颗粒的形状,可列举出例如块状、针状、片状、层状、管状等。导热性颗 粒的平均粒径(最大长度)例如为〇? 1~1000ym。
[0185]另外,导热性颗粒具有例如各向异性的导热性或者各向同性的导热性。优选具有 各向同性的导热性。
[0186] 导热性颗粒的导热率例如为lW/m?K以上、优选为2W/m?K以上、进一步优选为 3W/m?K以上;通常为1000W/m?K以下。
[0187] 导热性颗粒的配合比例相对于100质量份粘接剂的树脂成分,例如为190质量份 以下、优选为900质量份以下。另外,导热性颗粒的以体积为基准计的配合比例为95体积% 以下、优选为90体积%以下。
[0188] 将导热性颗粒混合在粘接剂中时,将导热性颗粒以上述配合比例加入到粘接剂 中,搅拌混合。
[0189]由此,将粘接剂作为导热性粘接剂制备。
[0190] 导热性粘接剂的导热率例如为0. 01W/m?K以上、通常为100W/m?K以下。
[0191] 作为粘合剂,例如适宜地选自于如下公知的粘合剂:丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘 合剂、橡胶系粘合剂、乙烯基烷基醚系粘合剂、聚酯系粘合剂、聚酰胺系粘合剂、聚氨酯系粘 合剂、苯乙烯-二烯嵌段共聚物系粘合剂等。粘合剂可以单独使用或者2种以上组合使用。 作为粘合剂,优选列举出丙稀酸系粘合剂、有机娃系粘合剂、橡胶系粘合剂;进一步优选列 举出丙烯酸系粘合剂、有机硅系粘合剂。另外,在粘合剂中也可以以与上述同样的比例含有 上述导热性颗粒而将粘合剂作为导热性粘合剂制备。导热性粘合剂的导热率与上述同样。
[0192] 粘接?粘合层7的厚度T例如为50ym以下、优选为25ym以下、进一步优选为 15ym以下;通常为1ym以上。粘接?粘合层7的厚度T超过上述范围时,有时不能使由 电子零件3产生的热从导热性层6经过粘接?粘合层7热传导至框架4。
[0193] 而且,为了得到导热性粘接片材5,参照图4所示,首先,准备上述导热性层6,接 着,将粘接?粘合层7层叠于导热性层6的背面。
[0194] 具体而言,通过将上述溶剂配合于粘接剂(优选为热固化型粘接剂)或者粘合剂 而使其溶解,由此来制备清漆,将所述清漆涂布在隔膜表面,其后,通过常压干燥或者真空 (减压)干燥蒸馏除去清漆的有机溶剂。另外,清漆的固体成分浓度例如为10~90质量%。
[0195] 其后,使粘接?粘合层7贴合于导热性层6。粘接?粘合层7与导热性层6贴合 时,根据需要进行压接或者热压接。
[0196] 接着,使用图5对散热结构体1的制作方法进行说明。
[0197] 首先,在该方法中,如图5所示,将安装有电子零件3的基板2固定到支持着框架 4的壳体(未图示)上,并且准备导热性粘接片材5。
[0198] 另外,对导热性粘接片材5进行外形加工,以使其沿厚度方向投影时包含基板2。 详细而言,导热性粘接片材5切割加工为如下尺寸:其中央部和一个端部与基板2重叠,另 一个端部不与基板2重叠。
[0199] 接着,在该方法中,如图5所示,将导热性粘接片材5热压接于电子零件3以及基 板2和框架4。
[0200] 具体而言,将导热性粘接片材5的中央部和一个端部热压接于电子零件3和基板 2,并且将导热性粘接片材5的另一个端部热压接于框架4。
[0201] 详细而言,首先,如图5的虚线所示,将导热性粘接片材5和基板2配置成粘接?粘 合层7的中央部和一个端部面向电子零件3,并且使导热性粘接片材5的另一个端部弯曲。
[0202] 接着,参照图5的箭头所示,使导热性粘接片材5的中央部和一个端部与电子零件 3和基板2接触,并且使导热性粘接片材5的另一个端部与框架4接触,接着,加热导热性 粘接片材5,同时将导热性粘接片材5的中央部和一个端部朝着基板2压接(按压,即热压 接),并且将导热性粘接片材5的另一个端部朝着框架4压接(按压,即热压接)。
[0203] 压接是,例如使由有机硅树脂等树脂形成的海绵辊边按压导热性粘接片材5边在 导热性粘接片材5的表面(导热性层6的上表面)滚动。
[0204] 加热温度例如为40~120 °C。
[0205]该热压接中,由于粘接?粘合层7的柔软性提高,参照图1所示,从基板2的表面 (上表面)向表侧(上侧)突出的电子零件3穿破粘接?粘合层7,电子零件3的表面(上 表面)与导热性层6的背面(下面)接触。另外,在电子零件3的周围形成的间隙(例如 电阻器23与基板2之间的间隙)14被粘接?粘合层7填充。进一步,粘接?粘合层7缠绕 覆盖用于连接电子零件3 (具体而言,为1C芯片20和电阻器23)和基板2的、未图示的端 子和/或引线15。
[0206] 详细而言,电子零件3的上表面和侧表面的上部被导热性层6覆盖。
[0207] 另一方面,电子零件3的侧表面的下部被由电子零件3穿破的粘接?粘合层7覆 盖(粘接或粘合)。
[0208] 更具体而言,在热压接中,树脂成分9为热固化性树脂成分时,树脂成分9成为B 阶段,因此导热性层6粘合于从电子零件3露出的基板2的表面(上表面)。进一步,电子 零件3的厚度比粘接?粘合层7的厚度厚时,在导热性层6中,电子零件3的上部从导热性 层6的背面进入到内部。
[0209] 另外,粘接剂为热熔型粘接剂时,通过上述热压接,粘接?粘合层7熔融或软化,粘 接?粘合层7的中央部和一个端部与基板2的表面和电子零件3的侧表面热熔接,并且粘 接?粘合层7的另一个端部与框架4的内表面热熔接。
[0210] 粘接剂为热固化型粘接剂时,通过上述热压接,粘接?粘合层7成为B阶段状态, 粘接?粘合层7的中央部和一个端部临时固定于基板2的上表面和电子零件3的侧表面, 并且粘接?粘合层7的另一个端部临时固定于框架4的内表面。
[0211] 其后,树脂成分9为热固化性树脂成分时,使导热性层6热固化,并且在粘接剂为 热固化型粘接剂时使粘接?粘合层7热固化。
[0212] 为了使导热性层6和粘接?粘合层7热固化,例如将临时固定有导热性粘接片材 5的框架4、基板2以及电子零件3投入干燥机。热固化的条件为:加热温度例如为100~ 250°C、优选为120~200°C;加热时间例如为10~200分钟、优选为60~150分钟。
[0213]由此,导热性粘接片材5的中央部和一个端部与电子零件3和基板2粘接,并且导 热性粘接片材5的另一个端部与框架4粘接。
[0214] 接着,在上述散热结构体1中,由于电子零件3被导热性粘接片材5覆盖,因此能 够将由电子零件3产生的热从电子零件3的上表面和侧表面热传导至导热性粘接片材5。 接着,能够使所述热从导热性粘接片材5热传导至框架4,并在框架4中向外部散热。
[0215] 因此,能够将由电子零件3产生的热通过导热性粘接片材5和框架4有效地散热。
[0216] 另外,通过将导热性粘接片材5以覆盖电子零件3的方式设置于基板2上这样的 简易而优异的作业性,能够将由电子零件3产生的热进行散热。
[0217] 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;图7为用于制作图6的散热结构体的工序图;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;图9示 出本发明的散热结构体的其他实施方式(粘接?粘合层接触电子零件上表面的形态)的截 面图。
[0218] 另外,在以后的各附图中,对与上述各部对应的构件赋予相同的参照符号,省略其 详细说明。
[0219] 在上述说明中,虽然导热性粘接片材5上设有粘接?粘合层7,但是,例如如图6所 示,也可以不设粘接?粘合层7,由导热性层6形成导热性粘接片材5。
[0220] 在图6中,电子零件3的侧表面与导热性层6接触。详细而言,从电子零件3露出 的基板2的上面和电子零件3的全部侧表面与导热性层6接触。
[0221] 为了得到该散热结构体1,如图7所示,将安装有电子零件3的基板2固定于支撑 框架4的壳体(未图示)上,并且准备导热性粘接片材5。导热性粘接片材5由导热性层6 构成。
[0222] 接着,如图7的虚线所示,使导热性粘接片材5弯曲,接着,参照图7的箭头所示, 将导热性粘接片材5的中央部和一个端部热压接于电子零件3和基板2,并且将导热性粘接 片材5的另一个端部热压接于框架4。
[0223] 在导热性粘接片材5的热压接中,树脂成分9为热固化性树脂成分时,由于树脂成 分9成为B阶段状态,因此在电子零件3的周围形成的间隙14被导热性层6填充。
[0224]由此,导热性粘接片材5临时固定于基板2和框架4。
[0225] 其后,树脂成分9为热固化性树脂成分时,使导热性层6热固化。
[0226] 由此,导热性层6的中央部和一个端部与电子零件3的上表面与侧表面、以及从电 子零件3露出的基板2的上表面粘接,并且导热性层6的另一个端部粘接于框架4的右侧 表面。
[0227] 该散热结构体1中,导热性层6与电子零件3的表面和框架4的右侧表面直接接 触。因此,图6的散热结构体1与图1的散热结构体1相比,能够更有效地将从电子零件3 产生的热介由导热性层6进行散热。
[0228] 另一方面,图1的散热结构体1中,导热性层6通过粘接?粘合层7与基板2和框 架4粘接,因此,与图6的散热结构体1相比,导热性粘接片材5更可靠地粘接,能够长期表 现出更加优异的散热性。
[0229] 另外,在上述图1和图6的说明中,虽然作为本发明中的散热性构件例示了框架4, 但是散热性构件并不限定于此,例如也可以例示出壳体10 (图8)、散热装置(未图示)、补 强束(未图示)等。
[0230] 在图8中,壳体10制成上侧开放的有底箱状,一体化地具备底壁13和从其周端部 向上方延伸的侧壁11。侧壁11配置在基板2的周围,底壁13配置在基板2的下侧。壳体 10由例如铝、不锈钢、铜、铁等金属形成。
[0231] 另外,导热性粘接片材5的自中央部起的另一端部分从基板2的一端边缘向下方 弯曲;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)向下方延伸。 导热性粘接片材5的另一个端部与框架4的右侧表面的下部(具体为侧壁11和底壁13的 连接部的附近)接触。
[0232] 另外,在上述说明中,虽然将粘接?粘合层7层叠在导热性层6的单面(背面),但 是,例如也可以如图1的虚线和图4的虚线所示,形成于导热性粘接片材5的两面(表面和 背面)。
[0233] 另外,在上述图1的说明中,实施热压接使得粘接?粘合层7被电子零件3穿破, 但例如也可以参照图9所示实施,使得粘接?粘合层7不被电子零件3穿破,而是覆盖于电 子零件3的上表面。
[0234] 粘接?粘合层7可配置为一方面同电子零件3的上表面接触,另一方面不与从电 子零件3露出的基板2的上表面接触,与基板2的上表面隔着一定间隔(间隙)地配置。
[0235] 该散热结构体1也能够将来自电子零件3的热介由粘接?粘合层7热传导至导热 性层6,进一步,该导热性层6能够将所述热向散热性构件4热输送。
[0236] 实施例
[0237] 以下示出制备例、实施例和制作例,对本发明进行更具体的说明,但是本发明并不 受实施例的任何限定。
[0238] 导热件层的制各
[0239] 制各例1
[0240] 配合13.42gPT-110(商品名,片状的氮化硼颗粒,平均粒径(光散射法)45ym, MomentivePerformanceMaterialsJapan.LLC制造)、1.0gJER
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