导热性片材制造技术

纤维状填料之间互相接触的频率高的导热性片材，该导热性片材不会出现露出的纤维状填料的端部未没入到片材内的情况，在配置于发热体和散热体之间时，无需对它们施加会妨碍它们正常动作的负荷；该导热性片材含有纤维状填料和粘合剂树脂，未沿导热性片材的厚度方向取向的纤维状填料在全部纤维状填料中的比例为45-95%。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是申请日 2013年7月5 日，申请号201380002849.6 (PCT/JP2013/068475)， 专利技术名称为"导热性片材"的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及导热性片材。
技术介绍
为了防止驱动时伴随有发热的1C芯片等发热体的故障，将发热体经由导热性片材 与散热翅片等散热体密合来进行。近年来，作为提高这样的导热性片材的导热性的研究，提 出了使用磁场发生装置，使在热固化性树脂中分散有纤维状填料的层状热固化性树脂组合 物中的该纤维状填料沿层的厚度方向取向，然后使热固化性树脂固化，制造导热性片材(专 利文献1)。该导热性片材是如下的结构：占全部纤维状填料50-100%的纤维状填料的端部露 出于片材的表面，在发热体与散热体之间应用时，纤维状填料露出的端部没入到导热性片 材内。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特许第4814550号。
技术实现思路
专利技术要解决的课题 但是，专利文献1的导热性片材，由于占全部纤维状填料约一半以上的纤维状填料沿片 材的厚度方向取向，因此即使使纤维状填料没入，纤维状填料之间的接触的频率也少，有热 阻未充分降低的问题。另外，根据导热性片材在发热体和散热体之间的应用条件，还有露出 的纤维状填料的端部未没入到片材内的问题。相反，为了使露出的纤维状填料的端部完全 没入片材内，在配置于发热体和散热体之间时，也有可能不得不对它们施加可妨碍它们正 常动作的负荷的问题。 本专利技术的目的在于解决上述以往技术的问题点，其目的在于提供一种纤维状填料 之间互相接触的频率高的导热性片材，其中，不会发生露出的纤维状填料的端部未没入到 片材内的情况，在配置于发热体和散热体之间时，无需对它们施加可妨碍它们正常动作的 负荷。 解决问题的方案 本专利技术的专利技术人假设使纤维状填料沿导热性片材的厚度方向排列是引起以往技术的 问题点的主要原因，在该假设下对纤维状填料的取向状态进行研究，发现:通过将未沿导热 性片材厚度方向取向的纤维状填料在全部纤维状填料中的比例设为较高的规定范围，由此 可实现上述目的，从而完成了本专利技术。 即，本专利技术提供含有纤维状填料和粘合剂树脂的导热性片材，其中，未沿导热性片 材的厚度方向取向的纤维状填料在全部纤维状填料中的比例为45-95%。 专利技术效果 本专利技术的导热性片材中，未沿导热性片材的厚度方向取向的纤维状填料在全部纤维状 填料中的比例为45-95%。因此在导热性片材内，纤维状填料互相接触的频率增高，热阻降 低。另外，不会发生露出的纤维状填料的端部未没入片材内的情况，在配置于发热体和散热 体之间时，无需对它们施加可妨碍它们正常动作的负荷。另外，可以抑制在将导热性片材弯 曲时裂纹的产生。【具体实施方式】 本专利技术是一种含有纤维状填料和粘合剂树脂的导热性片材，其中，未沿导热性片 材的厚度方向取向的纤维状填料在全部纤维状填料中的比例为45-95%。构成导热性片材的纤维状填料是用于将来自发热体的热高效率地传导至散热体 的材料。这样的纤维状填料如果平均直径过小，则比表面积变得过大，在制作导热性片材 时，树脂组合物的粘度可能过高；如果过大，则导热性片材的表面凹凸增大，与发热体或散 热体的密合性可能降低；因此优选8-12μηι。另外，其长径比(aspect ratio，长度/直径)如果 过小，则导热性片材形成用组合物的粘度有过高倾向；如果过大，则有阻碍导热性片材的压 缩的倾向；因此优选2-50,更优选3-30。若特别着眼于纤维长度，优选的纤维长度为15-800μ m，更优选的纤维长度为40-250μηι。纤维状填料的具体例子可优选举出：碳纤维、金属纤维(例如镍、铁等）、玻璃纤维、 陶瓷纤维(例如氧化物(例如氧化铝、二氧化硅等）、氮化物(例如氮化硼、氮化铝等）、硼化物 (例如硼化铝等）、碳化物(例如碳化硅等)等非金属系无机纤维）。纤维状填料可根据对导热性片材所要求的机械性质、热学性质、电学性质等特性 来选择。其中，从显示高弹性模量、良好的导热性、高导电性、电波屏蔽性、低热膨胀性等方 面考虑，可优选使用沥青系碳纤维。纤维状填料在导热性片材中的含量若过少，则导热率降低，若过多则粘度有增高 倾向，因此，优选为导热性片材中的16-40体积％，更优选20-30体积％，相对于100质量份构成 导热片材的后述的粘合剂树脂，优选为120-300质量份，更优选130-250质量份。需说明的是，除纤维状填料之外，在不损害本专利技术的效果的范围内，可以并用板状 填料、鳞片状填料、球状填料等。特别是从抑制纤维状填料在导热性片材形成用组合物中的 二次凝集的角度考虑，0.1-5μπι直径的球状填料(优选球状氧化铝、球状氮化铝）的优选范围 为30-60体积％，更优选35-50体积％，相对于100质量份纤维状填料，优选并用100-900质量 份。 粘合剂树脂是将纤维状填料保持在导热性片材内的材料，可根据导热性片材所要 求的机械强度、耐热性、电学性质等特性而选择。这样的粘合剂树脂可以采用选自热塑性树 月旨、热塑性弹性体、热固化性树脂中的材料。 热塑性树脂可举出：聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等乙烯-α-烯烃共聚物、聚 甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇、聚乙 烯醇缩醛、聚偏氟乙烯和聚四氟乙烯等氟系聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸 丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二 烯-苯乙烯共聚物(ABS)树脂、聚亚苯基-醚共聚物(PPE)树脂、改性PPE树脂、脂族聚酰胺类、 芳族聚酰胺类、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯等聚甲基丙烯 酸酯类、聚丙烯酸类、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚腈、聚醚酮、聚酮、液晶聚合 物、有机硅树脂、离聚物等。 热塑性弹性体可举出：苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物或其氢化物、苯乙烯-异戊二烯 嵌段共聚物或其氢化物、苯乙烯系热塑性弹性体、烯烃系热塑性弹性体、氯乙烯系热塑性弹 性体、聚酯系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体、聚酰胺系热塑性弹性体等。 热固化性树脂可举出：交联橡胶、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯 树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂等。交联橡胶的具体例子可举出：天然橡胶、丙烯酸橡胶、丁 二烯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯共聚橡胶、丁腈橡胶、加氢丁腈橡胶、氯丁二烯橡 胶、乙烯-丙烯共聚橡胶、氯化聚乙烯橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁基橡胶、卤化丁基橡胶、氟 橡胶、聚氨酯橡胶和有机硅橡胶。 导热性片材中除纤维状填料和粘合剂树脂之外，可以根据需要含有各种添加剂。 本专利技术的导热性片材中，未沿其厚度方向取向的纤维状填料在全部纤维状填料中 的比例为45-95%，优选60-90%。若该比例低于45%，则片材厚度方向的导热性可能不足;而若 超过95%，则互相接触的纤维状填料的比例少，导热性片材的导热性有不足的倾向。 这里，未沿片材的厚度方向取向的纤维状填料是指纤维状填料的长轴方向不与厚 度方向平行的纤维状填料。未沿厚度方向取向的纤维状填料在全部纤维状填料中的比例可通过显微镜观察 单位立方体(0.5mm见方）中所含的纤维状填料，计数其根数来求出。具体来说，在观察导热本文档来自技高网...

【技术保护点】
导热性片材，该导热性片材含有纤维状填料和粘合剂树脂，其中，未沿导热性片材的厚度方向取向的纤维状填料在全部纤维状填料中的比例为45‑95%。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：荒卷庆辅，石井拓洋，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP