[发明专利]导热性片和其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及导热性片和导热性片的制造方法。本申请以在日本国于2010年6月17日申请的日本专利申请号特愿2010-138334和特愿2010-138417、在日本国于2011年3月31日申请的日本专利申请号特愿2011-79976为基础主张优先权，通过参照这些申请而在本申请中引用。

背景技术

伴随电子仪器的进一步高性能化，正在进行半导体元件的高密度化、和高组装化。与之相伴，进而高效率地使由构成电子仪器的电子部件发出的热散热是重要的。为了使半导体高效率地散热，将其经由导热性片安装在散热片、散热板等的散热器上。作为导热性片，广泛使用在硅氧烷（シリコーン）中分散含有无机物填料等的填充剂（导热性填料）而成的物质。

对于这样的散热构件，要求进一步的导热性提高，一般通过以高导热性为目的而提高配混在基质内的无机物填料的填充率来应对。但是，如果提高无机物填料的填充率，则损害柔软性，或由于无机物填料的填充率高而有可能产生粉体散落（粉落ち），因此提高无机物填料的填充率的方法有限制。

作为上述无机物填料，可以列举例如氧化铝、氮化铝、氢氧化铝等。进一步地，以高导热率为目的，有使氮化硼（BN）、石墨等的鳞片状粒子、碳纤维等填充到基质内的情况。这是利用了鳞片状粒子等具有的导热率的各向异性。例如对于碳纤维的情况，在纤维方向具有约600W/m?K～1200W/m?K的导热率。对于氮化硼的情况，已知在面方向为约110W/m?K、在相对于面方向垂直的方向为约2W/m?K左右，具有各向异性。

这样，使碳纤维、鳞片状粒子的面方向与作为热传递方向的片的厚度方向相同。即，通过使碳纤维、鳞片状粒子沿片的厚度方向取向，可以飞跃性地提高导热性。但是，成形后，在将固化了的固化物切片成所需的厚度时，由于一边使具有柔软性的固化物变形一边进行切片，因此片表面的凹凸部变大，在该凹凸部卷入空气，存在无法恢复优异的导热性的问题。

为了解决上述课题，例如专利文献1中提出了在相对于片的纵方向为垂直的方向上通过等间隔排列的刃进行打穿、切片而成的导热性橡胶片。另外，专利文献2中提出了通过将反复涂布和固化并叠层而成的叠层体，用具有圆形旋转刃的切断装置切片，可以得到规定厚度的导热性片。另外，专利文献3中提出了将含有各向异性石墨粒子的石墨层进行2层以上的叠层而形成叠层体，使用金工锯将该叠层体以膨胀石墨片相对于所得片的厚度方向以0°取向（相对于被叠层的面为90°的角度）的方式切断。

但是，在这些提案的切断方法中，存在切面的表面粗糙度变大，界面的热阻变大，厚度方向的导热性降低这样的问题。

因此，现状是期望提供切面的表面粗糙度小，从而在界面的热阻变低，厚度方向的导热性高，适合夹持在各种热源（例如CPU、晶体管、LED等的各种设备）与散热构件之间来使用的热导电性片和导热性片的制造方法。

现有技术文献

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2010-56299号公报

[专利文献2]日本特开2010-50240号公报

[专利文献3]日本特开2009-55021号公报。

发明内容

本发明的课题在于解决现有的上述各问题，实现以下目的。即，本发明的目的在于提供切面的表面粗糙度小，从而在界面的热阻变低，厚度方向的导热性高，因此适合夹持在各种热源与散热构件之间来使用的热导电性片和导热性片的制造方法。

为了解决上述课题，本发明人等进行了努力研究，结果得到以下知识。即，发现使含有各向异性导热性填料和填充剂而成的导热性组合物通过多个狭缝，由此使配混在导热性组合物内的各向异性导热性填料在导热性片的厚度方向上取向，在不弄乱各向异性导热性填料的取向状态的情况下进行成形后，从模具出口作为块状体挤出而成形。然后，发现使所得的成形体固化后，通过用超声波切割器将固化物在相对于挤出方向为垂直方向上切断成规定的厚度，得到切面的表面粗糙度小，从而在界面的热阻变低，厚度方向的导热性变高，适合夹持在各种热源（例如CPU、晶体管、LED等的各种设备）与散热构件之间来使用的导热性片。

另外，发现在用超声波切割器将上述导热性组合物的固化物切断成规定的厚度时，通过以使上述各向异性导热性填料相对于用上述超声波切割器切断的上述固化物（导热性片）的厚度方向沿5°～45°的角度取向的方式配置上述固化物并进行切断，在贴于半导体元件与散热器之间并施加负荷时，附加了角度，由此各向异性导热性填料变得易于倒下（导热性片内各向异性导热性填料变得易于滑动），抑制热阻升高的同时，可以实现压缩率的提高。