导热片、导热片的制造方法、放热部件和半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种导热片，具有导热性树脂组合物固化而成的片主体，所述导热性树脂组合物含有粘合剂树脂和被绝缘皮膜被覆的碳纤维，从上述片主体的表面露出的上述碳纤维不被上述绝缘皮膜被覆，并且被上述粘合剂树脂的成分被覆。

【技术实现步骤摘要】
导热片、导热片的制造方法、放热部件和半导体装置本申请是原申请、申请日为2015年10月27日，申请号为201580055236.8，专利技术名称为“导热片、导热片的制造方法、放热部件和半导体装置”的中国专利申请的分案申请。
本专利技术涉及在半导体元件等发热体与散热器(heatsink)等放热体之间配置的导热片、导热片的制造方法、具备导热片的放热部件和半导体装置。
技术介绍
以往，在搭载于个人计算机等各种电气设备、其他设备的半导体元件中，由于驱动而产生热，若产生的热蓄积，则对半导体元件的驱动、周边设备带来不良影响，因此使用了各种冷却手段。作为半导体元件等电子部件的冷却方法，已知对该设备安装风扇并对设备框体内的空气进行冷却的方式，对该需要冷却的半导体元件安装放热风扇、放热板等散热器的方法等。对半导体元件安装散热器进行冷却时，为了效率良好地放出半导体元件的热，在半导体元件与散热器之间设有导热片。作为导热片，广泛使用了在硅树脂中分散含有导热性填料[例如鳞片状粒子(氮化硼(BN)、石墨等)、碳纤维等]的导热片(参照专利文献1)。已知这些导热性填料具有导热的各向异性，例如当使用碳纤维作为导热性填料时，在纤维方向上具有约600W/m·K～1200W/m·K的热导率，在使用了氮化硼时，在面方向上具有约110W/m·K的热导率，在与面方向垂直的方向上具有约2W/m·K的热导率，具有各向异性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-23335号公报专利技术内容专利技术要解决的课题但是，对于使用了导热性优异但也具备导电性的碳纤维等导热性填料的导热片来说，当导热片与半导体元件周边的电路接触时、片中产生缺陷而下落到电路上时，存在由于从片表面露出的导热性填料而导致短路等电子设备的故障的担忧。另一方面，为了确保导热片的电绝缘性，如果将导热性填料掩埋于片主体中，则损害由导热性填料带来的高热导率的效果。这里，本专利技术的目的在于提供一种即使在导热片的接触等不测的事态中也能确保电绝缘性、并且维持高热导率的导热片、导热片的制造方法、放热部件和半导体装置。解决课题的方法为了解决上述课题，本专利技术涉及的导热片具有导热性树脂组合物固化而成的片主体，上述导热性树脂组合物含有粘合剂树脂和被绝缘皮膜被覆的碳纤维，从上述片主体的表面露出的上述碳纤维不被上述绝缘皮膜被覆、并且被上述粘合剂树脂的成分被覆。此外，本专利技术涉及的导热片的制造方法具有如下工序：将含有粘合剂树脂和被绝缘皮膜被覆的碳纤维的导热性树脂组合物成型为预定的形状并固化，从而得到上述导热性树脂组合物的成型体的工序；将上述成型体切断为片状，得到片主体的工序；以及用上述粘合剂树脂的成分被覆从上述片主体的表面露出的上述碳纤维的工序，在得到上述片主体的工序中，被覆从上述片主体的表面露出的上述碳纤维的上述绝缘皮膜被除去。此外，本专利技术涉及的放热部件具有对电子部件所发出的热进行放热的热分散器(heatspreader)、以及配设于上述热分散器并且夹持于上述热分散器与上述电子部件之间的上述导热片。此外，本专利技术涉及的半导体装置具有对上述半导体元件所发出的热进行放热的热分散器、以及配设于上述热分散器并且夹持于上述热分散器与上述半导体元件之间的上述导热片。专利技术的效果根据本专利技术，由于从片主体的表面露出的碳纤维不被绝缘皮膜被覆，因此能够抑制由于上述绝缘皮膜导致的热导率的降低。此外，本专利技术涉及的导热片中，从片主体的表面露出的、不被绝缘皮膜被覆的碳纤维被粘合剂树脂的成分被覆，因此能够兼顾片的绝缘性和热导率。附图说明图1为显示应用了本专利技术的导热片、放热部件和半导体装置的截面图。图2为显示将树脂成型体切片、切出片主体的工序的立体图。图3A为显示从树脂成型体切出的片主体的立体图。图3B为显示片主体被粘合剂树脂的成分被覆的状态的立体图。图4为显示被绝缘皮膜被覆的碳纤维的立体图。图5为显示导热片的表面形状的一例的截面图。图6为显示导热片的表面形状的另外一例的截面图。图7为显示片主体隔着间隔物而被按压的状态的立体图。具体实施方式以下，针对应用了本专利技术的导热片、导热片的制造方法、放热部件和半导体装置，一边参照附图一边详细说明。予以说明，本专利技术不仅限于以下的实施方式，当然，在不脱离本专利技术的主旨的范围内能够进行各种变更。此外，附图是示意性的，各尺寸的比率等有时与现实不同。具体的尺寸等应当参照以下的说明进行判断。此外，当然，附图相互间的相互尺寸的关系、比率不同的部分也包含在内。应用了本专利技术的导热片1对半导体元件等电子部件3发出的热进行放热，如图1所示，固定于热分散器2的与电子部件3对置的主表面2a，被夹持于电子部件3与热分散器2之间。此外，导热片被夹持于热分散器2与散热器5之间。并且，导热片与热分散器2一起构成对电子部件3的热进行放热的放热部件4。热分散器2形成为例如方形板状，具有与电子部件3对置的主表面2a、以及沿着主表面2a的外周直立地设置的侧壁2b。热分散器2在被侧壁2b包围的主表面2a设有导热片1，此外，在与主表面2a相反侧的另一面2c隔着导热片1而设有散热器5。热分散器2越具有高热导率，热阻越减少，越有效地对半导体元件等电子部件4的热进行吸热，因此可使用例如导热性良好的铜、铝来形成。电子部件3为例如BGA等半导体元件，向配线基板6安装。此外，热分散器2也将侧壁2b的前端面安装至配线基板6，由此，通过侧壁2b而隔着预定的距离将电子部件3包围。并且，通过将导热片1粘接在热分散器2的主表面2a，从而形成吸收半导体元件所发出的热、并且通过散热器5进行放热的放热部件4。热分散器2与导热片1之间的粘接可以利用后述的导热片1自身的粘着力来进行，但也可以适宜地使用粘接剂。作为粘接剂，可以使用负责导热片1向热分散器2的粘接和导热的公知的放热性树脂、或者放热性的粘接膜。[导热片]导热片1具有导热性树脂组合物固化而成的片主体7，导热性树脂组合物含有粘合剂树脂和被绝缘皮膜被覆的碳纤维11，从上述片主体7的表面露出的碳纤维11不被上述绝缘皮膜被覆，并且被从上述片主体7渗出的上述粘合剂树脂的未固化成分8被覆。如图2、图3A和图3B所示，导热片1如下制造：将含有粘合剂树脂和被绝缘皮膜被覆的碳纤维11的导热性树脂组合物固化而形成的树脂成型体9切断为片状，得到碳纤维11从片表面露出的片主体7，然后，按压或放置片主体7，利用粘合剂树脂的未固化成分8被覆片主体7和从片主体7的表面露出的碳纤维11。予以说明，从片主体7的表面露出的碳纤维11不被绝缘皮膜12被覆。详见后述。构成导热片1的碳纤维11是用于将来自电子部件3的热以良好的效率传导至热分散器2的物质。关于碳纤维11，若平均直径过小，则存在其比表面积变得过大、制成导热片1时的树脂组合物的粘度变得过高的担忧，若平均直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导热片，具有导热性树脂组合物固化而成的片主体，所述导热性树脂组合物含有粘合剂树脂和被绝缘皮膜被覆的碳纤维，/n从所述片主体的切断面露出的所述碳纤维不被所述绝缘皮膜被覆，并且被从所述片主体渗出的所述粘合剂树脂的未固化成分被覆，/n基于ASTM-D2240的测定方法的邵氏OO硬度为70以下。/n

【技术特征摘要】
20141031 JP 2014-222723;20151009 JP 2015-2014101.一种导热片，具有导热性树脂组合物固化而成的片主体，所述导热性树脂组合物含有粘合剂树脂和被绝缘皮膜被覆的碳纤维，
从所述片主体的切断面露出的所述碳纤维不被所述绝缘皮膜被覆，并且被从所述片主体渗出的所述粘合剂树脂的未固化成分被覆，
基于ASTM-D2240的测定方法的邵氏OO硬度为70以下。


2.根据权利要求1所述的导热片，表面具有来源于从所述片主体的切断面露出的所述碳纤维的凸部。


3.根据权利要求1或2所述的导热片，被覆所述碳纤维的所述绝缘皮膜为氧化硅，
通过截面TEM观察而观察到的所述绝缘皮膜的平均厚度为50nm以上且小于100nm。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的导热片，热阻为0.84K·cm2/W～1.85K·cm2/W。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的导热片，所述片主体含有导热性填料。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的导热片，所述片主体的表面被所述粘合剂树脂的未固化成分被覆。


7.一种导热片的制造方法，具有如下工序：
将含有粘合剂树脂和被绝缘皮膜被覆的碳纤维的导热性树脂组合物成型为预定的形状并固化，从而得到所述导热性树脂组合物的成型体的工序；
将所述成型体切断为片状，得到片主体的工序；以及
用从所述片主体渗出的所述粘合剂树脂的未固化成分被覆从所述片主体...

【专利技术属性】
技术研发人员：荒卷庆辅，金谷纮希，大门正英，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP