导电散热片及包括导电散热片的电气部件和电子产品的制作方法_2

文档序号:9568914阅读:来源:国知局
可W是热传导层的总重量的按重量计 0.5%至按重量计10%。例如,热传导层中的碳基材料的含量可W是热传导层的总重量的按 重量计1%至按重量计10%。当热传导层中的碳基材料的含量过高时,包括金属氧化物的 热传导层可能具有裂纹。
[0049]热传导层可W基本上不包括有机材料。也就是说,热传导层可W不使用诸如聚合 物粘结剂的有机材料而仅由选自金属氧化物、合金和碳基材料中的一种或更多种形成。因 为热传导层不包括有机粘结剂,所W与包含有机粘结剂的热传导层相比能够提供显著提高 的热导率。例如,热传导层可W通过电锻、化学锻等来形成。另外,在不实施严格条件例如 高溫和/或高压的情况下可W形成热传导层。因此,可W简单经济地制造包括热传导层的 导电散热片。
[0050] 导电散热片中的合金可W为包含选自Cu、Ni、Co、Fe、ai、Cr、Mo、W、V、Mn、Ti和Sn 中的两种或更多种元素的合金。例如,合金可W为化和上述剩余金属中的一种或更多种的 厶全 口W. O
[0051] 导电散热片中的金属氧化物可W包含化。例如,金属氧化物可W为铜氧化物。例 如,铜氧化物可W为化0、化2〇等。
[0052] 导电散热片中的金属氧化物还可W包含选自Ni、Co、^、Zn、化、Mo、W、V、Mn、Ti和 Sn中的一种或更多种元素。例如,金属氧化物可W包括选自儀氧化物、钻氧化物、铁氧化物、 锋氧化物、铭氧化物、钢氧化物、鹤氧化物、饥氧化物、儘氧化物、铁氧化物和锡氧化物中的 一种或更多种。例如,金属氧化物可W包括氧化物和/或氨氧化物。例如C〇3〇4、CoO(OH)、 CoO、NiO、Ni2〇3、Ni(OH)2。
[0053] 导电散热片中的热传导层的厚度可W是IOym或更小。例如,导电散热片中的热 传导层的厚度可W是Sym或更小。例如,导电散热片中的热传导层的厚度可W是0.1ym 至4ym。例如,导电散热片中的热传导层的厚度可W是0.Iym至3ym。例如,导电散热片 中的热传导层的厚度可W是0.1ym至2ym。例如,导电散热片中的热传导层的厚度可W是 0. 1ym至1ym。当热传导层的厚度超过IOym时,热传导层的热阻可能会增加。
[0054] 导电散热片中的热传导层可W具有柔性。与相关技术中的一般的热传导层相比, 热传导层可W具有柔性。具体地,即使热传导层是包括碳基材料的复合层,不像相关技术中 包括碳基材料的热传导层(其很容易破裂),所述热传导层也能够具有柔性,使得热传导层 具有相当高的耐久性并且可W用于各种目的。
[0055] 导电散热片中的热扩散层的金属材料可W是铜或侣。铜和侣的热导率是200W/mK 或更高。因此,该金属材料可W将从发热体接收的同时穿过粘合剂层和热传导层的热有效 地扩散至外部。例如,热扩散层可W是铜锥。
[0056] 导电散热片中的热扩散层的厚度可W为4ym至lOOym。在热扩散层的厚度为 4ym或更小的情况下,当由发热体发出的热量大时热扩散层的热容量可能饱和。在热扩散 层的厚度超过100ym的情况下,热扩散层的热扩散特性可能得不到提高。例如,热扩散层 的厚度可W是IOym至60ym。例如,热扩散层的厚度可W是20ym至50ym。例如,热扩 散层的厚度可W是30Jim至45Jim。
[0057] 导电散热片还可W包括金属层,设置在热扩散层的一个表面或两个表面上的所述 金属层包含选自铁、锋和儀中的金属。铁金属层、锋金属层和/或儀金属层还被包括在热扩 散层的一个表面或两个表面上,由此防止热扩散层劣化。
[005引导电散热片中的粘合剂层的厚度可W为50ym或更小。例如,导电散热片中的热 传导层的厚度可W是Iym至40ym。例如,导电散热片中的热传导层的厚度可W是5ym至 30ym。例如,导电散热片中的热传导层的厚度可W是IOym至20ym。例如,导电散热片中 的热传导层的厚度可W是15Jim至20Jim。
[0059]导电散热片中的粘合剂层可W包含有机基聚合物。如果有机基聚合物提供粘合 性,那么有机基聚合物没有特别的限制,并且可W包括,例如,丙締酸基聚合物、苯乙締基聚 合物、聚氨醋基聚合物和醋基聚合物。
[0060]另外,导电散热片中的粘合剂层可W不包括热传导材料。然而,为了进一步提高导 电散热片的热导率,还可W包括颗粒形式的热传导材料。
[0061]可W使用无机氮化物颗粒、金属氨氧化物颗粒、金属氧化物颗粒、金属颗粒、碳颗 粒等作为热传导材料。例如,可W使用氮化棚颗粒、氮化侣颗粒、氮化娃颗粒和氮化嫁颗粒 作为无机氮化物颗粒。其中,因为氮化棚颗粒更优异的热导率和优异的电绝缘性能可W使 用氮化棚颗粒。也就是说,至少氮化棚颗粒可W用作无机氮化物颗粒。例如,可W使用氨氧 化侣和氨氧化儀中的每一种颗粒作为金属氨氧化物颗粒。其中,因为氨氧化侣颗粒更优异 的热导率和优异的电绝缘性能可W使用氨氧化侣颗粒作为金属氨氧化物颗粒。可W使用侣 氧化物、铁氧化物、锋氧化物、锡氧化物、铜氧化物、儀氧化物和渗杂錬的锡氧化物作为金属 氧化物颗粒。其中,因为侣氧化物颗粒更优异的热导率和优异的电绝缘性能可W使用侣氧 化物颗粒作为金属氧化物颗粒。
[0062]可W使用碳化娃、二氧化娃、碳酸巧、铁酸领、铜、银、金、儀、侣、销、碳黑、碳管(碳 纳米管)、碳纤维和金刚石中的每一种颗粒作为热传导材料。
[0063]可W单独使用各种颗粒中的一种,或者可W组合并且使用各种颗粒中的两种或更 多种作为热传导材料。热传导颗粒的形状没有具体的限制,并且例如可W是球形、针形或板 形。
[0064] 当热传导颗粒具有球形时,热传导颗粒的初级平均粒径可W为0.Iym至 1000Jim,优选为1Jim至100Jim,更优选为2Jim至20Jim。当初级平均粒径为1000Jim或 更小时,热传导颗粒的尺寸与热传导粘合剂层的厚度的比率可W减小,使得在热传导粘合 剂层的厚度方面不容易产生偏差。
[00化]另外,当热传导颗粒具有针形或板形时,热传导颗粒的最大长度可W为0.1ym至1000ym,优选地,1ym至100ym,更优选地,2ym至20ym。当最大长度为1000ym或更小 时,可能热传导颗粒难W凝聚,使得容易处理热传导颗粒。
[0066]另外,当热传导颗粒具有针形时由长轴长度/短轴长度或长轴长度/厚度表示的 纵横比,或当热传导颗粒具有板形时由对角线长度/厚度或长边长度/厚度表示的纵横比, 可W为1至10000,更优选地,10至1000。 阳067]可W使用市场上的一般商品作为热传导颗粒。名称为"HP-40"(MiZshima Kokintez公司)的产品,名称为叩T620" (Momentive公司)的产品等可W用作氮化棚的 颗粒,名称为"HeidiIi曲tH-32"和"HeidiIi曲tH-42"(ShowaDenko公司)的产品等 可W用作氨氧化侣颗粒,名称为"KISUMA5A"化owaKakaguKogyo公司)的产品等可W用 作氨氧化儀颗粒,名称为"SN-100S"、"SN-100P"和"SN-100D(水分散体产品)"(Ishihara Sangyo公司)的产品等可W用作渗杂錬的娃氧化物颗粒,名称为"TT0系列"(Ishihara Sangyo公司)的产品等可W用作铁氧化物的颗粒,W及名称为"Sn0-310"、"Sn0-350"和 "Sn0-410"(SumimotoOsaka水泥公司)的产品等可W用作锋氧化物颗粒。
[0068] 相对于100重量份的有机聚合物组分,可W使用的热传导颗粒为10重量份至1000 重量份,例如,50重量份至500重量份,或100重量份至400重量份。相对于100重量份的聚 合物组分,所使用的热传导颗粒为10重量份或更多重量份,使得在进一步提高热传导粘合 层的热导率方面存在优势,并且所使用的热传导颗粒为1000重量份或更少重量份,使得在 进一步提高热传导粘合剂层的柔性方面存在优势,并且热传导粘合层的粘合力变得优异。
[0069] 导电散热片中的粘合剂层还可W包括阻燃材料。可W使用氨氧化儀和氨氧化侣作 为阻燃材料,但阻燃材料实质上不限于此,并且如果某种阻燃材料在本技术领域中是可使 用的,那么可使用任何种类的所述阻燃材料。氨氧化儀的粒径可W为0. 5ym至5ym,但是 由于氨氧化儀的粒径小,所W阻燃材料的性能可W得到提高。
[0070] 氨氧化儀的含量可W为粘合层的总体积的10体积%至40体积%。当氨氧化儀的 含量小于10体积%时,粘合剂层可能难W表现出阻燃性的性能,并且当氨氧化儀的含量超 过40体积%时,热导率降低并且弹性增加,使得粘合剂层的粘合性可能降低。
[0071] 粘合剂层可W通过各种方法涂覆在热传导层上。例如,在热传导层上涂覆粘合 层的方法可W选自凹印(Gravure)涂布法、微细凹印(MicroGravure)涂布法、吻式凹印 (KissGravure)涂布法、逗号刮刀(CommaKnife)涂布法、漉(Roll)涂法、喷(spray)涂 法、迈耶棒(MeyerBar)涂布法、狭缝式(Slo
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