專利名稱：導(dǎo)熱片、其制造方法以及使用了導(dǎo)熱片的散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)熱片、其制造方法以及使用了導(dǎo)熱片的散熱裝置。
技術(shù)背景近年來，由于對多層電路板、半導(dǎo)體封裝的電路的高密度化、電子部件 的負(fù)載密度變大，而且半導(dǎo)體元件也正在高集成化，且每單位面積的發(fā)熱量 變大，因此期望能更好地從半導(dǎo)體封裝進(jìn)行熱放散。一般簡便地使用以下裝置通過在如半導(dǎo)體封裝之類的發(fā)熱體和鋁、銅等散熱體之間，夾有導(dǎo)熱潤滑脂或?qū)崞顾鼈冋掣絹砩岬纳嵫b置， 但與導(dǎo)熱潤滑脂相比導(dǎo)熱片在組裝散熱裝置時的操作性方面更有利。為了提高熱放散性，導(dǎo)熱片需要較高的導(dǎo)熱性，但以往的導(dǎo)熱片的導(dǎo)熱性不能說很 充分。因此，為了進(jìn)一步提高導(dǎo)熱片的導(dǎo)熱性的目的，提出了在母體材料中配 合了導(dǎo)熱性大的石墨粉末的各種導(dǎo)熱性復(fù)合材料組合物及其成型加工品。例如，日本特開昭62-131033號公報(bào)中公開了將石墨粉末填充于熱可塑 性樹脂中而得到的導(dǎo)熱性樹脂成型品，另外日本特開平04-246456號公報(bào)中 公開了含有石墨、炭黑等的聚酯樹脂組合物。此外，日本特開平05-247268 號公報(bào)中公開了配合了粒徑為1 20nm的人造石墨的橡膠組合物，日本特 開平10-298433號公報(bào)中公開了在硅橡膠中配合了晶面間距為0.330 0.340nm的球狀石墨粉末的組合物。另外，日本特開平11-001621號公報(bào)中 所述了高導(dǎo)熱性復(fù)合材料及其制造方法，其特征在于將特定的石墨粒子在固 體中進(jìn)行加壓壓縮，使其與組合物表面平行排列。進(jìn)而，日本特開 2003-321554號公報(bào)中公開了導(dǎo)熱性成型體及其制造方法，其中成型體中的 石墨粉末的晶體結(jié)構(gòu)中的c軸在與導(dǎo)熱方向垂直的方向上取向。如上所述，導(dǎo)熱片具有在組裝散熱裝置時操作性簡便的優(yōu)點(diǎn)。作為進(jìn)一 步利用該優(yōu)點(diǎn)的用法，需要具有對凹凸或曲面等特殊形狀的追隨性、應(yīng)力緩和等功能。例如，在從顯示面板之類的大面積的散熱中，也要求導(dǎo)熱片具有 對發(fā)熱體和散熱體的表面的變形或凹凸等形狀的追隨性、對由熱膨脹率的不 同而引起的熱應(yīng)力緩和等功能，即使是某種程度厚的膜，除了需要具有可導(dǎo) 熱的高導(dǎo)熱性之外，還需要高柔軟性。但是，至今還無法獲得這種高水平的 可以兼具柔軟性和導(dǎo)熱性的導(dǎo)熱片。
即使是將如上所述的特定的石墨粉末隨機(jī)分散在成型體中而得到的成 型體，或者經(jīng)加壓壓縮使石墨粒子排列而成的成型體，對實(shí)際持續(xù)要求的高 度的導(dǎo)熱特性來說，導(dǎo)熱性依然不足。
另外，成型體中的石墨粉末的晶體結(jié)構(gòu)中的C軸在與導(dǎo)熱方向垂直的方
向上取向的導(dǎo)熱性成型體具有可以得到高導(dǎo)熱性的可能性，但關(guān)于更高水平 的兼具導(dǎo)熱性和柔軟性的考慮未必充分，而且對于其制造方法來說，由于石
墨確實(shí)難以在表面露出，因此在獲得高導(dǎo)熱性方面缺乏可靠性，進(jìn)而關(guān)于生 產(chǎn)率、成本方面、能量效率等的考慮也不充分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種兼具高導(dǎo)熱性和高柔軟性的導(dǎo)熱片。另外，本 發(fā)明的另一 目的是提供一種在生產(chǎn)率、成本方面及能量效率方面可以有利且 確實(shí)地得到兼具高導(dǎo)熱性和高柔軟性的導(dǎo)熱片的制造方法。本發(fā)明的又一 目 的是提供具有高散熱能力的散熱裝置。另外，本發(fā)明的再一目的是提供熱擴(kuò) 散性、熱放散性優(yōu)良的熱擴(kuò)散器、散熱器、散熱性殼體、散熱性電子基板或 電氣基板、散熱用配管或加溫用配管、散熱性發(fā)光體、半導(dǎo)體裝置、電子設(shè) 備或發(fā)光裝置。
艮P，本發(fā)明涉及(1) 一種導(dǎo)熱片，其特征在于，該導(dǎo)熱片包含含有石
墨粒子(A)和Tg為50。C以下的有機(jī)高分子化合物(B)的組合物，其中 石墨粒子(A)為鱗片狀、橢球狀或棒狀，其晶體中的6元環(huán)面在鱗片的面 方向、橢球的長軸方向或棒的長軸方向上取向；
上述石墨粒子(A)的鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒的長軸方向 在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向，在導(dǎo)熱片的表面露出的石墨粒子(A)的面積 為25% 80%,在70。C的阿斯卡C硬度(AscarC hardness)為60以下。
另外，本發(fā)明涉及(2)上述(1)所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，上述石墨粒子(A)的長徑的平均值為導(dǎo)熱片厚度的10%以上。
另外，本發(fā)明還涉及(3)上述(1)或(2)所述的導(dǎo)熱片，其特征在 于，在通過對上述石墨粒子(A)進(jìn)行分級而求出的上述石墨粒子(A)的 粒徑分布中，膜厚的1/2以下的粒子低于50質(zhì)量％。
另外，本發(fā)明涉及(4)上述(1) (3)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其 特征在于，上述石墨粒子(A)的含量為組合物總體積的10體積％ 50體 積％。
另外，本發(fā)明涉及(5)上述(1) (4)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其 特征在于，上述石墨粒子(A)為鱗片狀，且其面方向在導(dǎo)熱片的厚度方向 及正面和背面平面中的1個方向上取向。
另外，本發(fā)明涉及(6)上述(1) (5)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其 特征在于，上述有機(jī)高分子化合物(B)為聚(甲基)丙烯酸酯系高分子化 合物。
另外，本發(fā)明涉及(7)上述(1) (6)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其 特征在于，上述有機(jī)高分子化合物(B)含有丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己 酯中的任一或兩者作為共聚成分，且它們在共聚組成中的含量為50質(zhì)量％ 以上。
另外，本發(fā)明涉及(8)上述(1) (7)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其 特征在于，上述組合物含有5體積％ 50體積％范圍的阻燃劑。
另外，本發(fā)明涉及(9)上述(1) (8)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其 特征在于，上述阻燃劑為磷酸酯系化合物，且為凝固點(diǎn)為15。C以下、沸點(diǎn) 為12(TC以上的液狀物。
另外，本發(fā)明涉及(10)上述(1) (9)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其 特征在于，正面和背面分別被剝離力不同的保護(hù)膜覆蓋。
另外，本發(fā)明涉及(11)上述(1) (10)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片， 其特征在于，有機(jī)高分子化合物(B)具有三維的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明涉及(12)上述(1) (11)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片， 其特征在于，在一個面或兩個面上附設(shè)有絕緣性的膜。
另外，本發(fā)明涉及(13) —種導(dǎo)熱片的制造方法，其特征在于，包含下 述工序?qū)⒑惺Ｗ?A)和Tg為50"C以下的有機(jī)高分子化合物(B)的組合物壓延成型、壓制成型、擠出成型或涂布成上述石墨粒子(A)的長 徑的平均值的20倍以下的厚度，從而制作成石墨粒子(A)在與主面大致 平行的方向上取向的一次片，其中石墨粒子(A)為鱗片狀、橢球狀或棒狀， 其晶體中的6元環(huán)面在鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒的長軸方向上取 向；
將上述一次片進(jìn)行層疊而得到成型體；
以相對于從一次片的表面延伸出來的法線為0度 30度的角度對上述 成型體進(jìn)行切割。
另外，本發(fā)明涉及(14) 一種導(dǎo)熱片的制造方法，其特征在于，包含下 述工序?qū)⒑惺Ｗ?A)和Tg為5(TC以下的有機(jī)高分子化合物(B) 的組合物壓延成型、壓制成型、擠出成型或涂布成上述石墨粒子(A)的長 徑的平均值的20倍以下的厚度，從而制作成石墨粒子(A)在與主面大致 平行的方向上取向的一次片，其中石墨粒子(A)為鱗片狀、橢球狀或棒狀， 其晶體中的6元環(huán)面在鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒的長軸方向上取 向；
以石墨粒子(A)的取向方向?yàn)檩S將上述一次片進(jìn)行巻繞而得到成型體； 以相對于從一次片的表面延伸出來的法線為0度 30度的角度對上述 成型體進(jìn)行切割。
另外，本發(fā)明涉及(15)上述(13)或(14)所述的導(dǎo)熱片的制造方法， 其特征在于，將上述成型體在有機(jī)高分子化合物(B)的Tg+30°C Tg-40 'C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行切割。
另外，本發(fā)明涉及(16)上述(13) (15)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片的 制造方法，其特征在于，上述成型體的切割使用切割部件，該切割部件包含 具有切口 (slit)的平滑的盤面和從該切口部突出的刃部；
上述刃部從上述切口部突出的長度可根據(jù)上述導(dǎo)熱片所需要的厚度來 調(diào)節(jié)。
另外，本發(fā)明涉及(17)上述(16)所述的導(dǎo)熱片的制造方法，其特征 在于，將上述平滑的盤面和/或上述刃部冷卻至-80。C 5。C的溫度后進(jìn)行切 割。
另外，本發(fā)明涉及(18)上述(13) (17)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片的制造方法，其特征在于，上述成型體是以通過對石墨粒子(A)進(jìn)行分級而 求出的平均粒徑的2倍以下的厚度進(jìn)行切割。
另外，本發(fā)明涉及(19) 一種散熱裝置，其特征在于，使導(dǎo)熱片介于發(fā) 熱體和散熱體之間，上述導(dǎo)熱片是上述(1) (12)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱 片或用上述(13) (18)的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的導(dǎo)熱片。
另外，本發(fā)明涉及(20) —種熱擴(kuò)散器，其中導(dǎo)熱片被貼附于由導(dǎo)熱率
熱片是上述(O ^ (i;Z的任一項(xiàng);述的導(dǎo)熱片或用上述U3) U8) 的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的導(dǎo)熱片。
另外，本發(fā)明涉及(21) —種散熱器，其中導(dǎo)熱片被貼附于由導(dǎo)熱率為 20W/mK以上的材料形成的塊狀或具有翅片的塊狀的成型體上，上述導(dǎo)熱片 是上述(1) (12)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用上述(13) (18)的任 一項(xiàng)所述的制造方法得到的導(dǎo)熱片。
另外，本發(fā)明涉及(22) —種散熱性殼體，其中導(dǎo)熱片被貼附于由導(dǎo)熱 率為20W/mK以上的材料構(gòu)成的箱狀物內(nèi)表面上，上述導(dǎo)熱片是上述(1) (12)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用上述(13) (18)的任一項(xiàng)所述的制造 方法得到的導(dǎo)熱片。
另外，本發(fā)明涉及(23) —種散熱性電子基板或電氣基板，其中導(dǎo)熱片 被貼附于電子基板或電氣基板的絕緣部分上，上述導(dǎo)熱片是上述(1) (12) 的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用上述(13) (18)的任一項(xiàng)所述的制造方法得 到的導(dǎo)熱片。
另外，本發(fā)明涉及(24) —種散熱用配管或加溫用配管，其中導(dǎo)熱片被 使用在散熱用配管彼此之間的接合部或加溫用配管彼此之間的接合部和/或 安裝于被冷卻物或被加溫物中的接合部中，上述導(dǎo)熱片是上述(1) (12) 的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用上述(13) (18)的任一項(xiàng)所述的制造方法得 到的導(dǎo)熱片。
另外，本發(fā)明涉及(25) —種散熱性發(fā)光體，其特征在于，上述導(dǎo)熱片 被貼附于電燈、熒光燈或LED的背面部上，所述導(dǎo)熱片是上述(1) (12) 的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用上述(13) (18)的任一項(xiàng)所述的制造方法得 到的導(dǎo)熱片。另外，本發(fā)明涉及(26)—種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，具有上述(1) (12)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用上述(13) (18)的任一項(xiàng)所述的制造 方法得到的導(dǎo)熱片，該導(dǎo)熱片對由半導(dǎo)體產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱。
另外，本發(fā)明涉及(27) —種電子設(shè)備，其特征在于，具有上述(1) (12)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用上述(13) (18)的任一項(xiàng)所述的制造 方法得到的導(dǎo)熱片，該導(dǎo)熱片對由電子部件產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱。
另外，本發(fā)明涉及(28) —種發(fā)光裝置，其特征在于，具有上述(1) (12)的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用上述(13) (18)的任一項(xiàng)所述的制造 方法得到的導(dǎo)熱片，該導(dǎo)熱片對由發(fā)光元件產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的導(dǎo)熱片包含以下組合物而形成該組合物含有石墨粒子(A) 和Tg為50'C以下的有機(jī)高分子化合物(B)，其中石墨粒子(A)為鱗片狀、 橢球狀或棒狀，其晶體中的6元環(huán)面在鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒 的長軸方向上取向。
本發(fā)明中的石墨粒子(A)的形狀為鱗片狀、橢球狀或棒狀，其中優(yōu)選 鱗片狀。上述石墨粒子(A)的形狀為球狀或不定形時導(dǎo)電性不好，為纖維 狀時具有很難成型為片狀且生產(chǎn)率不好的傾向。
其晶體中的6元環(huán)面在鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒的長軸方向
上取向，可以通過X射線衍射測定進(jìn)行確認(rèn)。具體地說，可以使用以下方
法進(jìn)行確認(rèn)。首先制作以下測定樣品片石墨粒子的鱗片的面方向、橢球的
長軸方向或棒的長軸方向與片或膜的面方向?qū)嵸|(zhì)上平行取向的測定樣品片。
制備樣品片的具體方法是，將10體積％以上的石墨粒子和樹脂的混合物制
成片。這里使用的"樹脂"可以使用相當(dāng)于有機(jī)高分子化合物(B)的樹脂，
但只要是不會出現(xiàn)干擾X射線衍射的峰的材料例如非晶樹脂即可，另外也
可以使用不是樹脂的材料，只要能制成形狀就行。將該片進(jìn)行壓制使之成為
該片的原厚度的1/10以下，然后將壓制后的片進(jìn)行層疊。進(jìn)一步對該層疊
體重復(fù)進(jìn)行3次以上的擠壓以使得厚度達(dá)到1/10以下的操作。通過該操作
制備的樣品片中，形成石墨粒子的鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒的長 軸方向與片或膜的面方向?qū)嵸|(zhì)上平行取向的狀態(tài)。對如上所述制備的測定用樣品片的表面進(jìn)行X射線衍射測定，在20=77°附近出現(xiàn)的對應(yīng)于石墨的 (110)面的峰高除以在20=27°附近出現(xiàn)的對應(yīng)于石墨的(002)面的峰高 而得到的值為0 0.02。
由此在本發(fā)明中，"其晶體中的6元環(huán)面在鱗片的面方向、橢球的長軸 方向或棒的長軸方向上取向"是指以下狀態(tài)將石墨粒子、有機(jī)高分子化合 物等導(dǎo)熱片的組合物制成片后對其表面進(jìn)行X射線衍射測定，在26=77°附 近出現(xiàn)的對應(yīng)于石墨的(110)面的峰高除以在26-27。附近出現(xiàn)的對應(yīng)于石 墨的(002)面的峰高而得到的值為0 0.02的狀態(tài)。
作為本發(fā)明中使用的石墨粒子(A)，例如可以使用鱗片石墨粉末、人 造石墨粉末、薄片化石墨粉末、酸處理石墨粉末、膨脹石墨粉末、碳纖維薄 片等鱗片狀、橢球狀或棒狀的石墨粒子。
特別優(yōu)選與有機(jī)高分子化合物(B)混合時容易變成鱗片狀的石墨粒子 的材料。具體地說更優(yōu)選使鱗片石墨粉末、薄片化石墨粉末、膨脹石墨粉末 的鱗片狀石墨粒子容易取向，也容易保持粒子間接觸、容易得到高導(dǎo)熱性的 材料。
石墨粒子(A)的長徑的平均值沒有特別限制，但從提高導(dǎo)熱性的觀點(diǎn) 來看，優(yōu)選0.05 2mm，更優(yōu)選0.1 1.0mm，特別優(yōu)選0.2 0.5mm。
石墨粒子(A)的含量沒有特別限制，但優(yōu)選為組合物總體積的10體 積％ 50體積％，更優(yōu)選為30體積％ 45體積％。上述石墨粒子(A)的含 量低于10體積％時，具有導(dǎo)熱性降低的傾向，超過50體積％時，具有難以 得到充分的柔軟性、粘附性的傾向。此外，本說明書中的石墨粒子(A)的 含量(體積％)為通過下式求出的值。
石墨粒子(A)的含量(體積％)=
(Aw/Ad)/( (Aw/Ad)+ (Bw/Bd)+ (Cw/Cd)+…)X 100
Aw:石墨粒子(A)的質(zhì)量組成(重量％)
Bw:高分子化合物(B)的質(zhì)量組成(重量％)
Cw:其它任意成分(C)的質(zhì)量組成(重量°/。)
Ad:石墨粒子(A)的比重(本發(fā)明中Ad以2,25計(jì)算。)
Bd:高分子化合物(B)的比重
Cd:其它任意成分(C)的比重本發(fā)明中的有機(jī)高分子化合物(B)的Tg (玻璃轉(zhuǎn)化溫度)為5(TC以下， 優(yōu)選-70 2(TC，更優(yōu)選-60 0。C。上述Tg超過5(TC時，具有柔軟性不好、 對發(fā)熱體及散熱體的粘附性不好的傾向。
作為本發(fā)明中使用的有機(jī)高分子化合物(B)，例如可以列舉出以丙烯酸 丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等作為主要原料成分的聚(甲基)丙烯酸酯系高 分子化合物(所謂丙烯酸橡膠)、主結(jié)構(gòu)中具有聚二甲基硅氧垸結(jié)構(gòu)的高分 子化合物(所謂硅氧垸樹脂)、主結(jié)構(gòu)中具有聚異戊二烯結(jié)構(gòu)的高分子化合 物(所謂異戊二烯橡膠、天然橡膠)、以氯丁二烯作為主要原料成分的高分 子化合物(所謂氯丁二烯橡膠)、主結(jié)構(gòu)中具有聚丁二烯結(jié)構(gòu)的高分子化合 物(所謂丁二烯橡膠)等一般總稱為"橡膠"的柔軟的有機(jī)高分子化合物。 其中，聚(甲基)丙烯酸酯系高分子化合物，特別是含有丙烯酸丁酯、丙烯 酸2-乙基己酯中的任一或兩者作為共聚成分、且它們在共聚組成中的含量 為50質(zhì)量％以上的聚(甲基)丙烯酸酯系高分子化合物，由于容易得到高 柔軟性，化學(xué)穩(wěn)定性、加工性優(yōu)良，容易控制粘合性，且比較便宜，因此是 優(yōu)選的。另外，在不損害柔軟性的范圍內(nèi)含有交聯(lián)結(jié)構(gòu)從長期的粘附保持性 和膜強(qiáng)度的方面來看是優(yōu)選的。例如，可以通過使具有-OH基的聚合物與具 有多個異氰酸酯基的化合物反應(yīng)，而使其含有交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
有機(jī)高分子化合物(B)的含量沒有特別限制，但相對于組合物總體積 優(yōu)選為10體積％ 70體積％，更優(yōu)選為20體積％ 50體積％。
另外，本發(fā)明的導(dǎo)熱片可以含有阻燃劑。作為阻燃劑沒有特別限定，例 如可以含有紅磷系阻燃劑或磷酸酯系阻燃劑。
作為紅磷系阻燃劑，除了純粹的紅磷粉末之外，為了提高安全性、穩(wěn)定 性的目的，可以列舉出實(shí)施了各種包衣的紅磷系阻燃劑、制成母料的紅磷系 阻燃劑等。具體地說例如可以列舉出燐化學(xué)工業(yè)株式會社制造、商品名 RINKAFR、 RINKAFE、 RINKAFQ、 RINKAFP等。
作為磷酸酯系阻燃劑，例如可以列舉出磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸 三丁酯等脂肪族磷酸酯；磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷 酸三(二甲苯)酯、甲苯基-2，6-二甲苯酯、磷酸三(叔丁基化苯基)酯、磷 酸三(異丙基化苯基)酯、磷酸三芳基異丙基化物等芳香族磷酸酯；間苯二 酚雙二苯磷酸酯、雙酚A雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酚雙二甲苯磷酸酯等芳香族縮合磷酸酯等。它們可以使用其中一種，也可以將兩種以上并用。另
外，在阻燃劑為磷酸酯系化合物，且為凝固點(diǎn)在15'C以下、沸點(diǎn)在12(TC以 上的液狀物時，容易兼具阻燃性和柔軟性或粘連性，是優(yōu)選的。作為凝固點(diǎn) 在15t:以下、沸點(diǎn)在12(TC以上的液狀物的磷酸酯系阻燃劑，可以列舉出磷 酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酉旨、磷酸甲苯二 苯酯、甲苯基-2，6-二甲苯酯、間苯二酚雙二苯磷酸酯、雙酚A雙(二苯基 磷酸酯)等。
阻燃劑的含量沒有特別限制，但相對于組合物總體積優(yōu)選為5體積％ 50體積％，更優(yōu)選為10體積％ 40體積％。阻燃劑的含量只要在上述范圍 內(nèi)，即可表現(xiàn)出充分的阻燃性，且從柔軟性方面來看也是有利的，因此是優(yōu) 選的。上述阻燃劑的含量低于5體積％時，難以得到充分的阻燃性，超過 50體積％吋，具有片強(qiáng)度降低的傾向。
另外，根據(jù)需要本發(fā)明的導(dǎo)熱片可以進(jìn)一步適當(dāng)添加氨基甲酸酯丙烯酸 酯等韌性改良劑；氧化鈣、氧化鎂等吸濕劑；硅垸偶聯(lián)劑、鈦偶聯(lián)劑、酸酐 等粘接力提高劑；非離子系表面活性劑、氟系表面活性劑等浸潤增強(qiáng)劑；硅 油等消泡劑；無機(jī)離子交換體等離子捕捉劑等。
在本發(fā)明的導(dǎo)熱片中，上述石墨粒子(A)的鱗片的面方向、橢球的長 軸方向或棒的長軸方向在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向，若沒有該取向，則不能 得到充分的導(dǎo)熱性。另外，當(dāng)上述石墨粒子(A)為鱗片狀，且其面方向在 導(dǎo)熱片的厚度方向及正面和背面平面中的1個方向上取向時，在正面和背面 平面中導(dǎo)熱率和熱膨脹特性具有各向異性，因此可以具有容易設(shè)計(jì)富余空間 的特征，該富余空間考慮了對片的一側(cè)方向的絕熱性/散熱性的控制或熱膨 脹，所以是優(yōu)選的。
另外，在本發(fā)明的導(dǎo)熱片中，在導(dǎo)熱片的表面露出的石墨粒子(A)的 面積為25°/。 80%,優(yōu)選為35% 75%，更優(yōu)選為40% 70%。上述在導(dǎo)熱 片的表面露出的石墨粒子(A)的面積低于25%時，具有無法得到充分的導(dǎo) 熱性的傾向。另外，超過80%時，具有損害導(dǎo)熱片的柔軟性、粘附性的傾 向。
為了設(shè)定為"在導(dǎo)熱片的表面露出的石墨粒子(A)的面積為25% 80%"，將上述優(yōu)選的石墨粒子(A)配合為整個組合物的10體積％ 50體積％，用后述的片制造法制作即可。
本發(fā)明中"在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向"是指以下狀態(tài)首先使用SEM
(掃描型電子顯微鏡)觀察將導(dǎo)熱片切成正八角形后的各邊的斷面，然后對
任一邊的斷面，就任意的50個石墨粒子從可見的方向測定石墨粒子的長軸 方向與導(dǎo)熱片表面所成的角度(90度以上時采用補(bǔ)角)，其平均值在60度 90度的范圍的狀態(tài)。另外，"在正面和背面平面中的l個方向上的取向"是 指以下狀態(tài)使用SEM觀察導(dǎo)熱片的表面或與表面平行的斷面，長軸方向 大致排列在1個方向上，對任意的50個石墨粒子測定長軸方向的偏差角度 (90度以上時采用補(bǔ)角)，其平均值在30度以內(nèi)的范圍。
另外，在本發(fā)明中"在導(dǎo)熱片的表面露出的石墨粒子(A)的面積"是 指以將至少3個以上的石墨粒子容納在畫面中的倍率拍攝表面的照片，從石 墨粒子數(shù)為總計(jì)30個以上的張數(shù)的照片，求出可見的石墨粒子的面積和片 的面積之比的平均值，然后計(jì)算而得到的。
另外，本發(fā)明的導(dǎo)熱片在7(TC的阿斯卡C硬度為60以下，優(yōu)選40 以下。上述70。C的阿斯卡C硬度超過60時，由于不能與作為發(fā)熱體的半導(dǎo) 體封裝或顯示器等的電子基材充分粘附，因此具有不能充分熱擴(kuò)散、或者熱 應(yīng)力的緩和變得不充分的傾向。
為了設(shè)定導(dǎo)熱片在70°C的阿斯卡C硬度為60以下，是通過使Tg為50 "C以下的有機(jī)高分子化合物(B)相對于組合物總體積為10體積％ 70體 積％，而且優(yōu)選相對于組合物總體積含有5體積％ 50體積％的上述磷酸酯 系阻燃劑而得到的。
此外，本發(fā)明中"7(TC的阿斯卡C硬度"是將厚度為5mm以上的導(dǎo)熱 片在加熱板上加熱使其用表面溫度計(jì)測定的溫度為70°C，并用阿斯卡硬度 計(jì)C型測定而得到的值。
本發(fā)明的導(dǎo)熱片優(yōu)選上述石墨粒子(A)的長徑的平均值為導(dǎo)熱片厚度 的10%以上，更優(yōu)選為20%以上。上述石墨粒子(A)的長徑的平均值低于 導(dǎo)熱片厚度的10%時具有導(dǎo)熱性降低的傾向。相對于導(dǎo)熱片厚度的上述石 墨粒子(A)的長徑的平均值的上限沒有特別限制，但為了不使石墨粒子(A) 從導(dǎo)熱片飛出，優(yōu)選為導(dǎo)熱片厚度的2/V5左右。
此外，本發(fā)明中"長徑的平均值"是指使用SEM (掃描型電子顯微鏡)觀察導(dǎo)熱片的厚度方向的斷面，對任意的50個石墨粒子從可見方向測定長 徑，并求出平均值而得到的結(jié)果。
關(guān)于本發(fā)明的導(dǎo)熱片，在通過對上述石墨粒子(A)進(jìn)行分級而求出的 上述石墨粒子(A)的粒徑分布中，優(yōu)選膜厚的1/2以下的粒子低于50質(zhì)量 %，更優(yōu)選低于20質(zhì)量％。在通過對上述石墨粒子(A)進(jìn)行分級而求出的 上述石墨粒子(A)的粒徑分布中，膜厚的1/2以下的粒子為50質(zhì)量％以上 時具有導(dǎo)熱率降低的傾向。
此外，在本發(fā)明中為了求出上述石墨粒子(A)的粒徑分布，首先將導(dǎo) 熱片浸入有機(jī)溶劑或堿等溶液中，使以有機(jī)高分子化合物(B)作為主體的 有機(jī)物溶解。將該溶液用孔徑為4Kim的濾紙過濾，剩余的石墨粒子用上述 溶液充分洗滌后，在上述溶液為水溶液時進(jìn)一步用水充分洗滌。用真空干燥 機(jī)將溶劑或水干燥后，用篩進(jìn)行分級，求出累積重量分布曲線。從該曲線可 以求出膜厚的1/2以下的粒子的比例。
另外，本發(fā)明的導(dǎo)熱片的一個表面或兩面具有粘附性時，為了保護(hù)粘附 面，也可以用保護(hù)膜覆蓋使用前的導(dǎo)熱片的粘附面。作為保護(hù)膜的材質(zhì)，例 如可以使用聚乙烯、聚酯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亞胺、聚 醚酰亞胺、聚醚萘二甲酸酯、甲基戊烯膜等樹脂，涂布紙、涂布布、鋁等金 屬。這些保護(hù)膜可以兩種以上組合而成為多層膜，優(yōu)選保護(hù)膜的表面用硅酮 系、硅石系等脫模劑等處理。另外，正面和背面分別用剝離力不同的保護(hù)膜 覆蓋時，由于通過最先剝離剝離力弱的一個表面而與被覆物貼附，可以抑制 另一面的保護(hù)膜的脫落，因此有利于操作性，從而是優(yōu)選的。
另外，由于在一個面或兩個面上附設(shè)有絕緣性的膜時在需要電絕緣性的 部分也可以使用，因此是優(yōu)選的。導(dǎo)熱片具有保護(hù)膜和絕緣性的膜兩者時， 從保護(hù)導(dǎo)熱片的觀點(diǎn)來看優(yōu)選保護(hù)膜為最外層。
本發(fā)明的導(dǎo)熱片的制造方法包含制作一次片的工序，將上述一次片進(jìn) 行層疊或巻繞而得到成型體的工序，和將上述成型體進(jìn)行切割的工序。
本發(fā)明的導(dǎo)熱片的制造方法如下首先將含有石墨粒子(A)和Tg為 5(TC以下的有機(jī)高分子化合物(B)的組合物壓延成型、壓制成型、擠出成 型或涂布成上述石墨粒子(A)的長徑的平均值的20倍以下的厚度，從而 制作成石墨粒子(A)在與主面大致平行的方向上取向的一次片。其中石墨粒子(A)為鱗片狀、橢球狀或棒狀，其晶體中的6元環(huán)面在鱗片的面方向、 橢球的長軸方向或棒的長軸方向上取向。
上述含有石墨粒子(A)和有機(jī)高分子化合物(B)的組合物通過將兩 者混合而得到，混合方法沒有特別限制。例如，可以將上述有機(jī)高分子化合 物(B)溶解于溶劑中，向其中加入上述石墨粒子(A)及其它成分，攪拌 后使用干燥方法或輥混煉、捏合混合、混合器混合、擠出機(jī)混合等。
然后將上述組合物進(jìn)行壓延成型、壓制成型、擠出成型或涂布使其具有 上述石墨粒子(A)的長徑的平均值的20倍以下的厚度，從而制作成石墨 粒子(A)在與主面大致平行的方向上取向的一次片。
將上述組合物成型時的厚度為上述石墨粒子(A)的長徑的平均值的20 倍以下，優(yōu)選為2倍 0.2倍。上述厚度超過上述石墨粒子(A)的長徑的 平均值的20倍時，石墨粒子(A)的取向變得不充分，結(jié)果具有最終得到 的導(dǎo)熱片的導(dǎo)熱性變差的傾向。
通過將上述組合物進(jìn)行壓延成型、壓制成型、'擠出成型或涂布，從而制 作成使石墨粒子(A)在與主面大致平行的方向上取向的一次片，但由于壓 延成型或壓制成型確實(shí)使石墨粒子(A)容易取向，因此是優(yōu)選的。
上述石墨粒子(A)在與主面大致平行的方向上取向的狀態(tài)是指上述石 墨粒子(A)以橫臥在片的主面上的方式取向的狀態(tài)。在將上述組合物成型 時，可以調(diào)整組合物的流動方向來控制在片內(nèi)的石墨粒子(A)的方向。即， 通過調(diào)整將組合物通過壓延輥的方向、擠出組合物的方向、涂布組合物的方 向、壓制組合物的方向來控制石墨粒子(A)的方向。由于上述石墨粒子(A) 基本上是具有各向異性的粒子，因此通過將組合物進(jìn)行壓延成型、壓制成型、 擠出成型或涂布，通常石墨粒子(A)的方向一致地配置。
另外，在制作一次片時，含有上述石墨粒子(A)和有機(jī)高分子化合物 (B)的組合物的成型前的形狀為塊狀物時，優(yōu)選進(jìn)行壓延成型、壓制成型 使相對于塊狀物的厚度(d0)，成型后的一次片的厚度(dp)為dp/dO < 0.15， 或者通過對擠出機(jī)出口的相當(dāng)于一次片斷面形狀的形狀進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)行擠出 成型使相對于一次片的橫寬(W),厚度(dp')為dp'/W〈0.15。通過成 型為dp/dO〈0.15或dp'/W〈0.15，上述石墨粒子(A)在與片的主面大致 平行的方向上容易取向。然后，將上述一次片進(jìn)行層疊或巻繞而得到成型體。將一次片層疊的方 法沒有特別限定，例如可以列舉出將多片一次片層疊的方法、將一次片折疊
的方法等。進(jìn)行層疊時使片內(nèi)的石墨粒子(A)的方向一致地進(jìn)行層疊。層 疊時的一次片的形狀沒有特別限定，例如將矩形狀的一次片迸行層疊時可以 得到棱柱狀的成型體，將圓形狀的一次片進(jìn)行層疊時可以得到圓柱狀的成型 體。
另外，將一次片巻繞的方法也沒有特別限定，只要以石墨粒子(A)的 取向方向?yàn)檩S將上述一次片進(jìn)行巻繞即可。巻繞的形狀沒有特別限定，例如 可以是圓筒形也可以是方筒形。
為了方便地進(jìn)行后續(xù)的工序的以與從一次片表面延伸的法線成0度 30度的角度進(jìn)行切割，可以調(diào)整一次片層疊時的壓力或巻繞時的拉伸力， 切割面被擠壓使不低于所需面積的程度弱，且片之間順利粘接的程度強(qiáng)。通 常通過該調(diào)整可以獲得充分的層疊面或巻繞面間的粘接力，但不足時也可以 將溶劑或粘接劑等薄薄地涂布在一次片上進(jìn)行層疊或巻繞。另外，也可以在 適當(dāng)加熱下進(jìn)行層疊或巻繞。
然后，以與從一次片表面延伸的法線成0度 30度的角度，優(yōu)選以0 度 15度的角度將上述成型體切割，從而得到具有規(guī)定的厚度的導(dǎo)熱片。 上述切割的角度超過30度時，具有導(dǎo)熱率降低的傾向。上述成型體為層疊 體時，只要與一次片的層疊方向垂直或基本垂直進(jìn)行切割即可。另外，上述 成型體為巻繞體時，只要以與巻繞的軸垂直或基本垂直的方式進(jìn)行切割即 可。另外，在圓形狀的一次片層疊而得到的圓柱狀的成型體的情況，也可以 在上述角度的范圍內(nèi)切割成薄帶狀。
切割的方法沒有特別限定，例如可以列舉出多刀片法、激光加工法、水 沖(waterjet)法、刮刀(knife)加工法等，但從容易保持導(dǎo)熱片的厚度的 平行，不產(chǎn)生切割碎末的方面來看優(yōu)選刮刀(knife)加工法。切割時的切斷 工具沒有特別限制，但使用以下工具時，由于很難打亂所得到的導(dǎo)熱片的表 面附近的石墨粒子的取向，且也容易制作所需厚度的薄片，因此是優(yōu)選的， 所述工具是具有的刨樣的部位的切割部件，該刨樣的部位包含具有切口的平 滑的盤面和從該切口部突出的刃部，且可以根據(jù)上述導(dǎo)熱片所需要的厚度， 調(diào)節(jié)上述刃部從上述切口部的突出長度，切割優(yōu)選在有機(jī)高分子化合物(B)的Tg+3(TC Tg-4(TC的溫度范圍內(nèi) 進(jìn)行，更優(yōu)選在Tg+2(TC Tg-20。C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。上述切割時的溫度 超過有機(jī)高分子化合物(B)的Tg+3(TC時，具有成型體變得柔軟、難以切 割，或者石墨粒子的取向混亂的傾向。而低于Tg-4(TC時，具有成型體變得 堅(jiān)硬、易碎、難以切割，或者剛切割后片容易破裂的傾向。
將上述切割部件的上述平滑的盤面和/或上述刃部冷卻至-80'C 5'C的
溫度后進(jìn)行切割時，可以進(jìn)行平滑的切削，結(jié)果由于表面的凹凸變少，石墨 的取向結(jié)構(gòu)的混亂變少，因此是優(yōu)選的。更優(yōu)選-4(TC 0-C。低于-80'C時， 對切割部件的負(fù)擔(dān)大，能量方面也不是很有效，超過5'C時具有難以進(jìn)行平 滑的切削的傾向。
上述成型體是以通過對石墨粒子(A)進(jìn)行分級而求出的重量平均粒徑 的2倍以下的厚度進(jìn)行切割，由于這時容易形成有效的導(dǎo)熱路徑，結(jié)果所得 到的片的導(dǎo)熱性特別高，因此是優(yōu)選的。該重量平均分子徑例如可以將使用 的石墨粒子進(jìn)行篩分分級，測定各粒徑范圍的粒子的重量，制作成累積重量 分布曲線，由累積重量為50質(zhì)量％的粒徑求出。
導(dǎo)熱片的厚度可以根據(jù)用途等適當(dāng)設(shè)定，優(yōu)選為0.05 3mm，更優(yōu)選為 0.1 lmm。上述導(dǎo)熱片的厚度低于0.05mm時，具有作為片的操作變得困難 的傾向，超過3mm時具有散熱效果變低的傾向。上述成型體的切割寬度為 導(dǎo)熱片的厚度，切片面為導(dǎo)熱片與發(fā)熱體或散熱體抵接的面。
本發(fā)明的散熱裝置是通過將導(dǎo)熱片介于發(fā)熱體和散熱體之間而得到的， 導(dǎo)熱片是本發(fā)明的導(dǎo)熱片或用本發(fā)明的制造方法得到的導(dǎo)熱片。作為發(fā)熱體 優(yōu)選至少其表面溫度超過200。C的發(fā)熱體。在上述表面溫度超過20(TC的可 能性高的發(fā)熱體，例如噴氣發(fā)動機(jī)的噴嘴附近、陶瓷窯爐的內(nèi)部周邊、高爐 (溶礦爐)內(nèi)部周邊、原子爐內(nèi)部周邊、宇宙飛船外殼等中使用時，由于本 發(fā)明的導(dǎo)熱片或用本發(fā)明的制造方法得到的導(dǎo)熱片中的有機(jī)高分子化合物 分解的可能性高，因此不適用。本發(fā)明的導(dǎo)熱片或用本發(fā)明的制作方法制造 的導(dǎo)熱片特別優(yōu)選使用的溫度范圍是-10'C 12(TC,可以列舉出半導(dǎo)體封 裝、顯示器、LED、電燈、發(fā)光元件、發(fā)光體、電子部件、加溫用配管等作 為優(yōu)選的發(fā)熱體的例子。
另一方面，作為發(fā)熱體，優(yōu)選使用導(dǎo)熱率為20W/mK以上的材料，例化鋁、氮化硼、氮化硅、碳化硅、氧 化鋁等材料的發(fā)熱體。使用這些材料的熱擴(kuò)散器、散熱器、殼體、電子基板、 電氣基板、散熱用配管或加溫用配管等是可以使用的代表性的發(fā)熱體。
作為本發(fā)明的散熱裝置，例如可以列舉出半導(dǎo)體裝置，其特征是使用
本發(fā)明的導(dǎo)熱片或用本發(fā)明的制造方法得到的導(dǎo)熱片，對由半導(dǎo)體產(chǎn)生的熱 進(jìn)行散熱；電子設(shè)備，其特征是對由電子部件產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱；發(fā)光裝置， 其特征是對由發(fā)光元件產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱。
本發(fā)明的散熱裝置通過使發(fā)熱體和散熱體與本發(fā)明的導(dǎo)熱片或用本發(fā) 明的制造方法得到的導(dǎo)熱片的各個面接觸而構(gòu)成。接觸的方法沒有限制，只 要是可以以充分粘附的狀態(tài)將發(fā)熱體、導(dǎo)熱片及散熱體固定的方法即可，但 從持續(xù)粘附的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選通過螺桿固定的方法、用夾子夾住的方法等之 類的擠壓力持續(xù)的接觸方法。
另外，從能夠容易確保與被覆物熱接觸的方面來看，在上述發(fā)熱體和散 熱體的任一種上貼附本發(fā)明的導(dǎo)熱片或用本發(fā)明的制造方法得到的導(dǎo)熱片 而成的裝置是優(yōu)良的物品。
例如，在由導(dǎo)熱率為20W/mK以上的材料形成的板狀或近似于板狀的 形狀例如盤狀的成型體上貼附本發(fā)明的導(dǎo)熱片或用本發(fā)明的制造方法得到 導(dǎo)熱片的裝置作為熱擴(kuò)散器是優(yōu)選的。另外，在由同樣的材料形成的塊狀或 具有翅片的塊狀的成型體上貼附的裝置作為散熱器是優(yōu)選的。另外，在由同 樣的材料構(gòu)成的箱狀物內(nèi)表面上貼附的裝置作為散熱性殼體是優(yōu)選的。另 外，在電子基板或電氣基板的絕緣部分上貼附的裝置作為散熱性電子基板或 電氣基板是優(yōu)選的。另外，組裝散熱用配管或加溫用配管時在配管彼此之間 的接合部和/或安裝于被冷卻或被加溫部的接合部中使用的裝置是優(yōu)選用作 散熱用配管或加溫用配管。另外，在電燈、熒光燈或LED的背面部貼附的 裝置作為散熱性發(fā)光體是優(yōu)選的。
實(shí)施例
以下，通過實(shí)施例說明本發(fā)明。此外，各實(shí)施例中作為導(dǎo)熱性的指標(biāo)的 導(dǎo)熱率通過以下的方法求出。 (導(dǎo)熱率的測定)將長lcmX寬1.5cm的導(dǎo)熱片夾在晶體管(2SC2233)和鋁散熱塊之間， 一邊擠壓晶體管， 一邊通電流。測定晶體管的溫度Tl (°C)和散熱塊的 溫度T2 ('C)，由測定值和施加電力Wl (W)通過下式算出熱阻X rc /W)。
X= (T1陽T2) /Wl
由上述式的熱阻X ('C/W)和導(dǎo)熱片的厚度d (pm)、導(dǎo)熱率已知 試樣的補(bǔ)正系數(shù)C，通過下式估算導(dǎo)熱率Tc (W/mK)。 Tc=CXd/X
實(shí)施例1
用不銹鋼勺將以下物質(zhì)充分?jǐn)嚢杌旌?0g作為有機(jī)高分子化合物(B)
的丙烯酸酯共聚樹脂(丙烯酸丁酯/丙烯腈/丙烯酸共聚體、Nagase ChemteX 制、商品名HTR-280DR、重均分子量90萬、Tg: -30.9°C、 15質(zhì)量°/。甲 苯溶液、丙烯酸丁酯的共聚量86質(zhì)量％)、 12g作為石墨粒子(A)的鱗片 狀的膨脹石墨粉末(日立化成工業(yè)株式會社制、商品名HGF-L、平均粒徑 為250pm)、 8g作為阻燃劑的甲苯基二-2，6-二甲苯酚磷酸酯(磷酸酯系阻燃 劑、大八化學(xué)工業(yè)株式會社制、商品名PX-llO、凝固點(diǎn)-14°C、沸點(diǎn) 20(TC以上)。
將其在經(jīng)脫模處理后的PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)膜上涂布延展， 在氣流中室溫下風(fēng)干3小時后，在12(TC的熱風(fēng)干燥機(jī)中干燥1小時，得到 組合物。由各成分的比重計(jì)算各組分在組合物總體積中的配合比，結(jié)果石墨 粒子(A)為30體積％、有機(jī)高分子化合物(B)為31.2體積％及阻燃劑為 38.8體積％。
將該組合物的一部分制成直徑lcm的球狀，用小型壓力機(jī)制成0.5mm 厚的片狀。將其切分成20片后進(jìn)行層疊，再次同樣進(jìn)行壓制。對再重復(fù)一 次該操作而得到的片的表面使用X射線衍射進(jìn)行分析。無法確認(rèn)在2 0 =77 °附近對應(yīng)于石墨的(110)面的峰，可以確認(rèn)使用的膨脹石墨粉末(HGF-L) 為"其晶體中的6元環(huán)面在鱗片的面方向上取向"。
將lg該組合物制成高6mm的塊狀，夾在經(jīng)脫模處理后的PET膜中， 使用具有5cmX10cm的加工面(tool plane)的壓力機(jī)，在加工壓(toolpressure)為10MPa、加工溫度為17(TC的條件下壓制12秒鐘，得到厚為 0.3mm的一次片。反復(fù)進(jìn)行該操作，制作多片一次片。
將得到的一次片用切割機(jī)切割成2cmX2cm，以使石墨粒子的方向一致 的方式將37片層疊，用手輕壓使片間粘接，得到厚l.lcm的成型體。然后， 用干冰將該成型體冷卻至-15'C后，使用刨機(jī)(刀部從切口部突出的長度 0.34mm)對1.1cmX2cm的層疊斷面進(jìn)行切割(以與從一次片表面延伸的法 線成0度的角度進(jìn)行切割)，得到長l.lcmX寬2cmX厚0.58mm的導(dǎo)熱片
(I )o
使用SEM (掃描型電子顯微鏡)觀察導(dǎo)熱片(I )的斷面，對任意的 50個石墨粒子從可見的方向測定長徑，求出其平均值，結(jié)果石墨粒子的長 徑的平均值為254pm。
使用SEM (掃描型電子顯微鏡)觀察導(dǎo)熱片(I )的斷面，對任意的 50個石墨粒子從可見的方向測定鱗片的面方向與導(dǎo)熱片表面所成的角度， 求出其平均值，結(jié)果為90度，可以確認(rèn)石墨粒子的鱗片的面方向在導(dǎo)熱片 的厚度方向上取向。
對于導(dǎo)熱片(1)，以至少將3個以上的石墨粒子容納在畫面內(nèi)的倍率 來拍攝片表面的照片，由石墨粒子數(shù)為總計(jì)30個以上的張數(shù)的照片求出可 見的石墨粒子的面積和片的面積之比的平均值，結(jié)果在片表面露出的石墨粒 子的面積為30%。
將導(dǎo)熱片(I )在加熱板上加熱成使用表面溫度計(jì)測定的溫度為70°C ， 用阿斯卡硬度計(jì)C型測定，結(jié)果70'C的阿斯卡C硬度為20。另外，溶劑使 用醋酸乙酯并用上述方法取出石墨粒子，通過分級而求出的其粒徑分布中， 膜厚的1/2，即0.29mm以下的粒子為70質(zhì)量％。
測定該導(dǎo)熱片(I )的導(dǎo)熱率，結(jié)果顯示65W/mK的良好的值。另外， 導(dǎo)熱片(I )對晶體管和鋁散熱塊的粘附性也良好。
實(shí)施例2
將40g作為有機(jī)高分子化合物(B)的丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯嵌段 共聚體(株式會社Kuraray制、商品名LA2140、 Tg: -22°C、丙烯酸丁酯 的共聚量77質(zhì)量％)、 120g丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚體(株式會社Kuraray制、商品名LA1114、 Tg: -40°C、丙烯酸丁酯的共聚量 93質(zhì)量％)、 360g作為石墨粒子(A)的鱗片狀的膨脹石墨粉末(日立化成 工業(yè)株式會社制、商品名HGF-L、平均粒徑為250pm)、 20g作為阻燃劑 的紅磷(燐化學(xué)工業(yè)株式會社制、商品名RinkaFR120)及50g甲苯基二 2，6-二甲苯酚磷酸酯(磷酸酯系阻燃劑、大八化學(xué)工業(yè)株式會社制、商品名 PX-llO、凝固點(diǎn)-14°C、沸點(diǎn)200。C以上)、280g丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸 甲酯嵌段共聚體 氫氧化鋁混合粒料(株式會社Kuramy制、商品名LA FKOIO、聚合物成分的Tg: -22°C、聚合物成分的丙烯酸丁酯的共聚量77 質(zhì)量％、聚合物氫氧化鋁(容量比)=55: 45)攪拌混合，進(jìn)一步在100 。C的雙輥機(jī)(關(guān)西Roll公司制、試驗(yàn)用輥機(jī)(8X20T輥))中混煉，以混 煉片的形態(tài)得到組合物。
由各成分的比重計(jì)算各成分在組合物總體積中的配合比，結(jié)果石墨粒子 (A)為30.3體積％，有機(jī)高分子化合物(B)為45.6體積％及阻燃劑為24.1 體積％。
將得到的混煉片切割成約2 3mm見方的大小而制成粒料狀。使用東洋 精機(jī)制、LaboplastmillMODEL20C200，將上述粒料在170。C下擠出制成寬 為60mm、厚為2mm的片狀，從而得到一次片。
將得到的一次片用切割機(jī)切割成2cmX2cm，將丙酮薄薄地涂在片表面 上，將6片層疊，用手輕壓使片間粘接，得到厚為1.2cm的成型體。然后， 用干冰將該成型體冷卻至-5t:后，使用刨機(jī)(刀部從切口部突出的長度 0.33mm)，將1.2cmX2cm的層疊斷面進(jìn)行切割(以與從一次片表面延伸的 法線成O度的角度進(jìn)行切割)，得到長1.2cmX寬2cmX厚0.55mm的導(dǎo)熱片 (11)。
以下與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，求得導(dǎo)熱片(II)的性狀。石墨粒子的 長徑的平均值為252^irn。使用SEM (掃描型電子顯微鏡)觀察導(dǎo)熱片(II) 的斷面，對任意的50個石墨粒子從可見的方向測定鱗片的面方向與導(dǎo)熱片 表面所成的角度，求出其平均值，結(jié)果為88度，可以確認(rèn)石墨粒子的鱗片 的面方向在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面積為 29%， 7(TC的阿斯卡C硬度為38。另外，溶劑使用醋酸乙酯并用上述方法 取出石墨粒子，通過分級而求出的其粒徑分布中，膜厚的1/2，即0.275111111以下的粒子為75質(zhì)量％。
與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，測定該導(dǎo)熱片(II)的導(dǎo)熱率，結(jié)果顯示 7.5W/mK的良好的值。另外，導(dǎo)熱片(II)對晶體管和鋁散熱塊的粘附性 也良好。
實(shí)施例3
將與實(shí)施例1同樣制得的一次片切成2mmX2cm后，將多片層疊得到 2mm見方X2cm的矩形棒。另外將與實(shí)施例1同樣制得的一次片切成2cm X5cm后，準(zhǔn)備多片這樣的片，將其中1片貼于上述矩形棒上2cm的1邊， 以此為中心巻繞。為了使一次片層間粘接， 一邊用手?jǐn)D壓一邊進(jìn)行巻繞。進(jìn) 一步在其外側(cè)巻繞另l片，以下反復(fù)進(jìn)行同樣的操作直至直徑超過2cm。
與實(shí)施例1同樣地使用刨機(jī)(刀部從切口部突出的長度0.34mm)將 所得到的巻繞物的直徑略微超過2cm的螺旋狀的巻繞斷面進(jìn)行切割(以與 從一次片表面延伸的法線成0度的角度進(jìn)行切割)，得到厚0.60mm的片。 用lcmX2cm手動沖壓機(jī)將該片沖孔(punch out),得到長1.0cmX寬2cm X厚0.60mm的導(dǎo)熱片(III)。
以下與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，求得導(dǎo)熱片(III)的性狀。石墨粒子的 長徑的平均值為25(Him。使用SEM (掃描型電子顯微鏡)觀察導(dǎo)熱片(III) 的斷面，對任意的50個石墨粒子從可見的方向測定鱗片的面方向與導(dǎo)熱片 表面所成的角度，求出其平均值，結(jié)果為90度，可以確認(rèn)石墨粒子的鱗片 的面方向在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面積為 30%， 70。C的阿斯卡C硬度為20。另外，溶劑使用醋酸乙酯并用上述方法 取出石墨粒子，通過分級而求出的其粒徑分布中，膜厚的1/2，即0.3自以 下的粒子為72質(zhì)量％。
與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作測定該導(dǎo)熱片(III)的導(dǎo)熱率，結(jié)果顯示 62W/mK的良好的值。另外，導(dǎo)熱片(III)對晶體管和鋁散熱塊的粘附性也 良好。
實(shí)施例4
將251.9g作為有機(jī)高分子化合物(B)的丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸羥乙酯共聚體(Nagase ChemteX制、商品名HTR-811DR、重 均分子量42萬、Tg: -43°C、丙烯酸丁酯的共聚量76質(zhì)量％)、 542.5g 作為石墨粒子(A)的鱗片狀的膨脹石墨粉末(日立化成工業(yè)株式會社制、 商品名HGF-L、 420pm 100(^m分級品、平均粒徑為430pm)、 213.lg作 為阻燃劑的芳香族縮合磷酸酯系阻燃劑的大八化學(xué)工業(yè)株式會社制、商品 名CR-741 (凝固點(diǎn)4 5°C、沸點(diǎn)20(TC以上)攪拌混合，進(jìn)一步在80 。C的雙輥機(jī)(關(guān)西Roll公司制、試驗(yàn)用輥機(jī)(8X20T輥))中混煉，以混 煉片的形態(tài)得到組合物。
使用與實(shí)施例2同樣的裝置、溫度由所得到的混煉片制得厚度為lmm 的一次片。用切割機(jī)將該片切割成4cmX20cm的大小，將40片層疊，用手 輕壓使片間粘接，進(jìn)一步負(fù)載3kg的重石，且在120'C的熱風(fēng)干燥機(jī)中處理 l小時使片之間良好粘接，得到厚4cm的成型體。然后，用干冰將該成型體 冷卻至-2(TC后，使用超精加工刨床(株式會社丸仲鐵工所制商品名SUPER MECA (刀部從切口部突出的長度0.19mm))將4cmX20cm的層疊斷面 進(jìn)行切割(以與從一次片表面延伸的法線成O度的角度進(jìn)行切割)，得到長 4cmX寬20cmX厚0.25mm的導(dǎo)熱片(IV)。
以下與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，求得導(dǎo)熱片(IV)的性狀。石墨粒子的 長徑的平均值為200Mm。使用SEM (掃描型電子顯微鏡)觀察導(dǎo)熱片(IV) 的斷面，對任意的50個石墨粒子從可見的方向測定鱗片的面方向與導(dǎo)熱片 表面所成的角度，求出其平均值，結(jié)果為88度，可以確認(rèn)石墨粒子的鱗片 的面方向在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面積為 60%， 70。C的阿斯卡C硬度為50。另外，溶劑使用醋酸乙酯并用上述方法 取出石墨粒子，通過分級而求出的其粒徑分布中，膜厚的1/2，即0.125mm 以下的粒子為25質(zhì)量％。
與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，測定該導(dǎo)熱片(IV)的導(dǎo)熱率，結(jié)果顯示 102W/mK的良好的值。另外，導(dǎo)熱片(IV)對晶體管和鋁散熱塊的粘附性 也良好。
另夕卜，使用層合機(jī)(株式會社LAMI CORPRORATION制LMP-350EX) 在室溫下在導(dǎo)熱片(IV)的一個表面上貼附帝人DuPontFilm株式會社制PET 膜A31 (膜厚為38,)、在另一個表面上貼附該公司制A53 (膜厚為50拜)作為保護(hù)膜。這些片的表面的剝離處理不同，剝離力為A3KA53。將該片(包括PET膜在內(nèi))使用壓力切割機(jī)(大島工業(yè)株式會社制M型)進(jìn)行沖壓而制成3cm見方、角部R: lmm的形狀，作為容易使用的形態(tài)。另外用切割機(jī)剝?nèi)ntel制CPU Core2 Duo E4300的熱擴(kuò)散器(銅制、盤狀形狀)，且去除附著于里面的相變片，進(jìn)一步用丙酮充分洗滌，準(zhǔn)備CPU用熱擴(kuò)散器。在該熱擴(kuò)散器的里面(附著于芯片一側(cè))首先剝離A31,然后在一個表面上貼附具有A53的導(dǎo)熱片(IV)，制成具有用A53保護(hù)粘附面的導(dǎo)熱片(IV)的CPU用熱擴(kuò)散器。在剝離一個保護(hù)膜時相反面不剝離，操作性良好。
用以下的方法制作用于推算該CPU用熱擴(kuò)散器能力的試樣。剝離保護(hù)膜(A53),在80'C、 50Kgf的條件下壓接3cm見方X0.8mm厚的銅板。另外準(zhǔn)備Intel制CPU Core2 Duo E4300的熱擴(kuò)散器，在其背面和3cm見方X0.8mm厚的銅板之間夾有0.2mm的金屬銦片，在160°C、 50Kgf的條件下進(jìn)行壓接而制成試樣。金屬銦片是通常作為CPU用熱擴(kuò)散器用導(dǎo)熱使用的材料，但由于沒有粘附性，因此位置難以固定，進(jìn)行熔接需要高溫。使用上述(導(dǎo)熱率的測定)的項(xiàng)目中說明的裝置對這些試樣的上下面間的熱阻進(jìn)行評價、比較。由其結(jié)果可知，使用導(dǎo)熱片(IV)的試樣的熱阻為0.35°C/W比使用銦片的試樣的45'C/W低，貼附導(dǎo)熱片(IV)的CPU用熱擴(kuò)散器容易取得熱接觸，具有高的能力。
實(shí)施例5
在與實(shí)施例4同樣的配合材料中追加8.3g聚異氰酸酯(日本Polyureth肌e工業(yè)株式會社制COLONATE HL、 NCO含量12.3-13.3%、 75
醋酸乙酯溶液)，以下同樣進(jìn)行操作，以混煉片的形態(tài)得到組合物。
將得到的混煉片用10(TC的輥壓成型機(jī)擠壓，得到厚度為lmm的一次片。用切割機(jī)將該片切成4cmX20cm的大小，將40片層疊，用手輕壓使片間粘接，進(jìn)一步負(fù)載3kg的重石，且在15(TC的熱風(fēng)干燥機(jī)中處理1小時使片之間粘接良好，同時進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，得到厚4cm的成型體。然后，用與實(shí)施例4同樣的裝置將該成型體進(jìn)行切割，切割時將干冰放于刨床上，將刃部和盤面冷卻至-30"C后，切割變得順利，可以進(jìn)行薄切，得到長4cmX寬20cmX厚0.08mm的導(dǎo)熱片(V)。以下與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，求得導(dǎo)熱片(V)的性狀。石墨粒子的長徑的平均值為200pm。使用SEM (掃描型電子顯微鏡)觀察導(dǎo)熱片(V)的斷面，對任意的50個石墨粒子從可見的方向測定鱗片的面方向與導(dǎo)熱片表面所成的角度，求出其平均值，結(jié)果為88度，可以確認(rèn)石墨粒子的鱗片的面方向在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面積為60%， 70'C的阿斯卡C硬度為59。
與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，測定該導(dǎo)熱片(V)的導(dǎo)熱率，結(jié)果顯示80W/mK的良好的值。另外，導(dǎo)熱片(V)對晶體管和鋁散熱塊的粘附性也良好。
比較例1
將實(shí)施例1中制作的一次片直接作為導(dǎo)熱片(VI)進(jìn)行評價。以下與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，求得導(dǎo)熱片(VI)的性狀。石墨粒子的長徑的平均值為252pm。使用SEM (掃描型電子顯微鏡)觀察導(dǎo)熱片(VI)的斷面，對任意的50個石墨粒子從可見的方向測定鱗片的面方向與導(dǎo)熱片表面所成的角度，求出其平均值，結(jié)果為O度，石墨粒子的鱗片的面方向不在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面積為25%， 70'C的阿斯卡C硬度為20。
與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，測定該導(dǎo)熱片(VI)的導(dǎo)熱率，結(jié)果顯示1.2W/mK的較低的值。另外，導(dǎo)熱片(VI)對晶體管和鋁散熱塊的粘附性也良好。
比較例2
將膨脹石墨壓制片(press sheet)(日立化成工業(yè)株式會社、商品名CARBOFIT、厚為0.1mm、密度為U5g/cm3)切斷成2cm見方，用環(huán)氧系粘接劑(Konishi株式會社制、商品名BOND QUICK 5)貼合，將100片層疊，得到厚l.lcm的成型體。然后將該成型體的1.1cmX2cm的層疊斷面用切割機(jī)切割，得到長1.1cmX寬2cmX厚1.5mm的導(dǎo)熱片(W)。
以下與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，求得導(dǎo)熱片(VD的性狀。使用SEM(掃描型電子顯微鏡)觀察導(dǎo)熱片(V)的斷面，可見石墨相連，無法明確確認(rèn)作為粒子的石墨，但石墨部分的長軸方向與導(dǎo)熱片表面所成的角度的平
均值是90度，可以確認(rèn)在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面積為61%，剩余的面積幾乎為空隙。7(TC的阿斯卡C硬度為100以上。
與實(shí)施例i同樣進(jìn)行操作，測定該導(dǎo)熱片(vn)的導(dǎo)熱率，結(jié)果片的粘
附性不好，因此測定值在l 40W/mK的范圍內(nèi)，不穩(wěn)定，判斷為事實(shí)上不能說導(dǎo)熱性良好。
比較例3
除了作為有機(jī)高分子化合物(B)使用14g甲基丙烯酸甲酯聚合物(和光純藥工業(yè)株式會社制、商品名甲基丙烯酸甲酯聚合物、Tg: IOO'C)代替40g丙烯酸酯共聚樹脂(丙烯酸丁酯/丙烯腈/丙烯酸共聚體、NagaseChemteX制、商品名HTR-280DR、重均分子量90萬、Tg: -30.9°C、 15質(zhì)量％甲苯溶液)，且不使用作為阻燃劑的甲苯基二 2,6-二甲苯酚磷酸酯以夕卜，與實(shí)施例1同樣操作，得到長l.lcmX寬2cmX厚0.56mm的導(dǎo)熱片(Vffl)。
由各成分的比重計(jì)算各成分在組合物總體積中的配合比，結(jié)果石墨粒子(A)為31.3體積％以及有機(jī)高分子化合物(B)為68.7體積％。
以下與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，求得導(dǎo)熱片(VDI)的性狀。石墨粒子的長徑的平均值為254Mm。使用SEM (掃描型電子顯微鏡)觀察導(dǎo)熱片(VIE)的斷面，對任意的50個石墨粒子從可見的方向測定鱗片的面方向與導(dǎo)熱片表面所成的角度，求出其平均值，結(jié)果為卯度，可以確認(rèn)石墨粒子的鱗片的面方向在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向。在片表面露出的石墨粒子的面積為30%, 70°C的阿斯卡C硬度超過100。
與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，測定該導(dǎo)熱片(環(huán))的導(dǎo)熱率，結(jié)果片的粘附性不好，因此測定值在0.5 20W/mK的范圍內(nèi)，不穩(wěn)定，判斷為事實(shí)上不能說導(dǎo)熱性良好。
比較例4
除了作為石墨粒子(A)用球狀的天然石墨(平均粒徑為20^im)代替鱗片狀的膨脹石墨粉末(日立化成工業(yè)株式會社、商品名HGF-L、平均粒徑為25(Him)以外，與實(shí)施例l同樣進(jìn)行操作，得到長1.1cmX寬2cmX厚0.56mm的導(dǎo)熱片(K)。
由各成分的比重計(jì)算各成分在組合物總體積中的配合比，結(jié)果石墨粒子(A)為30體積％、有機(jī)高分子化合物(B)為31.2體積％以及阻燃劑為38.8體積％。
以下與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，求得導(dǎo)熱片(DO的性狀。石墨粒子的長徑的平均值為22pm。另外，由于石墨粒子的長軸方向與導(dǎo)熱片表面所成的角度不明確，因此切割困難，無法確認(rèn)在片的厚度方向上的取向。在片表面露出的石墨粒子的面積為30%， 70'C的阿斯卡C硬度為18。
與實(shí)施例1同樣進(jìn)行操作，測定該導(dǎo)熱片(K)的導(dǎo)熱率，結(jié)果顯示1.2W/mK的較低的值。此外，導(dǎo)熱片(DO對晶體管和鋁散熱塊的粘附性也良好。
上述(1)所述的導(dǎo)熱片兼具高導(dǎo)熱性和高柔軟性，適合作為散熱用途使用。另外，上述(2) (4)的任一項(xiàng)中所述的導(dǎo)熱片不僅具有上述(1)所述的發(fā)明的效果，而且可以達(dá)到高導(dǎo)熱性和高柔軟性。此外，上述(5)所述的導(dǎo)熱片不僅具有上述(1) (4)的任一項(xiàng)中所述的發(fā)明效果，而且由于正面和背面平面中具有導(dǎo)熱率和熱膨脹特性的各向異性，因此可以具有容易設(shè)計(jì)富余空間的特征，該空間考慮了對片的一側(cè)方向的絕熱性/散熱性的控制或熱膨脹。另外，上述(6)所述的導(dǎo)熱片不僅具有上述(1) ~ (5)的任一項(xiàng)中所述的發(fā)明效果，而且可以達(dá)到高柔軟性，且在生產(chǎn)率、成本方面也是有利的，另外，上述(7)所述的導(dǎo)熱片不僅具有上述(1) (6)的任一項(xiàng)中所述的發(fā)明效果，而且可以達(dá)到高柔軟性，在化學(xué)穩(wěn)定性和成本方面取得很好的平衡。此外，上述(8)所述的導(dǎo)熱片不僅具有上述(1) ~(7)的任一項(xiàng)中所述的發(fā)明效果，而且具有阻燃性。另外，上述(9)所述的導(dǎo)熱片不僅具有上述(1) (8)的任一項(xiàng)中所述的發(fā)明效果，而且很好地兼具阻燃性和柔軟性或粘連性。另外，上述(10)所述的導(dǎo)熱片不僅具有
上述(1) (9)的任一項(xiàng)中所述的發(fā)明效果，而且貼附時的操作性優(yōu)良。另外，上述(11)所述的導(dǎo)熱片不僅具有上述(1) (10)的任一項(xiàng)中所述的發(fā)明效果，而且可以達(dá)到長期維持粘附性或高的膜強(qiáng)度。另外，上述(12)所述的導(dǎo)熱片不僅具有上述(1) ~ (11)的任一項(xiàng)中所述的發(fā)明效果，而且具有在電氣/電子元件附近等、需要電絕緣的用途中也可以使用的特長。
此外，上述(13)和(14)所述的導(dǎo)熱片的制造方法，從生產(chǎn)率、成本 方面及能量效率方面來講可以有利且確實(shí)地制造兼具高導(dǎo)熱性和高柔軟性 的導(dǎo)熱片。另外，上述(15)所述的導(dǎo)熱片的制造方法不僅具有上述(13) 及(14)所述的發(fā)明效果，而且可以將其片化使石墨的取向結(jié)構(gòu)的混亂少且 使石墨確實(shí)在表面露出，因此可以制造具有高導(dǎo)熱性的導(dǎo)熱片。另外，上述 (16)所述的導(dǎo)熱片的制造方法不僅具有上述(13) (15)的任一項(xiàng)所述 的發(fā)明效果，而且由于容易制成薄的片，因此可以降低厚度方向的熱阻，其 結(jié)果是容易得到更高的導(dǎo)熱性，此外由于不會產(chǎn)生切割碎末，因此材料損失 極少。另外，上述(17)所述的導(dǎo)熱片的制造方法不僅具有上述(13) (16) 的任一項(xiàng)所述的發(fā)明效果，而且可以進(jìn)行平滑切削，其結(jié)果是表面的凹凸變 少，容易得到更高的導(dǎo)熱性，另外可以進(jìn)行更薄的切割。另外，上述(18) 所述的導(dǎo)熱片的制造方法不僅具有上述(13) (17)的任一項(xiàng)所述的發(fā)明 效果，而且可以有效形成由貫通正面和背面的石墨粒子形成的導(dǎo)熱通道，其 結(jié)果是容易獲得更高的導(dǎo)熱性。
而且，上述(19)所述的散熱裝置具有高散熱能力。另外，上述(20) 所述的熱擴(kuò)散器容易確保與被覆物的熱接觸，具有優(yōu)良的熱擴(kuò)散性。另外上 述(21)所述的散熱器容易確保與被覆物的熱接觸，具有優(yōu)良的熱放散性。 另外，上述(22)所述的散熱性殼體容易確保與內(nèi)容物的熱接觸，具有優(yōu)良 的熱放散性。另外，上述(23)所述的散熱性電子基板或電氣基板容易確保 與作為熱源的半導(dǎo)體裝置等、作為熱放散體的殼體等的熱接觸，具有優(yōu)良的 熱放散性。另外，上述(24)所述的散熱用配管加溫用配管容易確保與接合 部間、被冷卻或被加溫物之間的熱接觸，具有優(yōu)良的散熱性或加溫性。另外， 上述(25)所述的散熱性發(fā)光體容易確保與背面被覆物的熱接觸，具有優(yōu)良 的熱放散性。上述(26)所述的半導(dǎo)體裝置具有優(yōu)良的由半導(dǎo)體產(chǎn)生的發(fā)熱 的放散性。上述(27)所述的電子部件具有優(yōu)良的由電子部件產(chǎn)生的發(fā)熱的 放散性。上述(28)所述的發(fā)光裝置具有優(yōu)良的由發(fā)光元件產(chǎn)生的發(fā)熱的放 散性。
權(quán)利要求
1. 一種導(dǎo)熱片，其特征在于，該導(dǎo)熱片包含含有石墨粒子(A)和Tg為50℃以下的有機(jī)高分子化合物(B)的組合物，其中石墨粒子(A)為鱗片狀、橢球狀或棒狀，其晶體中的6元環(huán)面在鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒的長軸方向上取向；所述石墨粒子(A)的鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒的長軸方向在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向，在導(dǎo)熱片的表面露出的石墨粒子(A)的面積為25％～80％，在70℃的阿斯卡C硬度為60以下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，所述石墨粒子(A)的 長徑的平均值為導(dǎo)熱片厚度的10%以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，在通過對所述石 墨粒子(A)進(jìn)行分級而求出的所述石墨粒子(A)的粒徑分布中，膜厚的 1/2以下的粒子低于50質(zhì)量％。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，所述石墨粒 子(A)的含量為組合物總體積的10體積％ 50體積％。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，所述石墨粒 子(A)為鱗片狀，且其面方向在導(dǎo)熱片的厚度方向及正面和背面平面中的 1個方向上取向。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，所述有機(jī)高 分子化合物(B)為聚(甲基)丙烯酸酯系高分子化合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，所述有機(jī)高 分子化合物(B)含有丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯中的任一或兩者作為 共聚成分，且它們在共聚組成中的含量為50質(zhì)量％以上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，所述組合物 含有5體積％ 50體積％范圍的阻燃劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，所述阻燃劑 為磷酸酯系化合物，且為凝固點(diǎn)為15X:以下、沸點(diǎn)為12(TC以上的液狀物。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，正面和背面 分別被剝離力不同的保護(hù)膜覆蓋。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1 10任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，所述有機(jī) 高分子化合物(B)具有三維的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1 11任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片，其特征在于，在一個面 或兩個面上附設(shè)有絕緣性的膜。
13. —種導(dǎo)熱片的制造方法，其特征在于，包含下述工序?qū)⒑惺?粒子(A)和Tg為50'C以下的有機(jī)高分子化合物(B)的組合物壓延成型、 壓制成型、擠出成型或涂布成所述石墨粒子(A)的長徑的平均值的20倍 以下的厚度，從而制作成石墨粒子(A)在與主面大致平行的方向上取向的 一次片，其中石墨粒子(A)為鱗片狀、橢球狀或棒狀，其晶體中的6元環(huán) 面在鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒的長軸方向上取向；將所述一次片進(jìn)行層疊而得到成型體；以相對于從一次片的表面延伸出來的法線為0度 30度的角度對所述 成型體進(jìn)行切割。
14. 一種導(dǎo)熱片的制造方法，其特征在于，包含下述工序?qū)⒑惺?粒子(A)和Tg為5(TC以下的有機(jī)高分子化合物(B)的組合物壓延成型、 壓制成型、擠出成型或涂布成所述石墨粒子(A)的長徑的平均值的20倍 以下的厚度，從而制作成石墨粒子(A)在與主面大致平行的方向上取向的一次片，其中石墨粒子(A)為鱗片狀、橢球狀或棒狀，其晶體中的6元環(huán) 面在鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒的長軸方向上取向；以石墨粒子(A)的取向方向?yàn)檩S將所述一次片進(jìn)行巻繞而得到成型體;以相對于從一次片的表面延伸出來的法線為0度 30度的角度對所述 成型體進(jìn)行切割。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的導(dǎo)熱片的制造方法，其中將所述成型 體在有機(jī)高分子化合物(B)的Tg+30'C Tg-40'C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行切割。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13 15任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片的制造方法，其中所述成 型體的切割使用切割部件進(jìn)行，該切割部件包含具有切口的平滑的盤面和 從該切口部突出的刃部；所述刃部從所述切口部突出的長度可根據(jù)所述導(dǎo)熱片所需要的厚度來 調(diào)節(jié)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求上述16所述的導(dǎo)熱片的制造方法，其中將所述平滑的 盤面和/或所述刃部冷卻至-80'C 5 °C的溫度后進(jìn)行切割。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13 17任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片的制造方法，其中所述成 型體是以通過對石墨粒子(A)進(jìn)行分級而求出的重量平均粒徑的2倍以下 的厚度進(jìn)行切割。
19. 一種散熱裝置，其特征在于，使導(dǎo)熱片介于發(fā)熱體和散熱體之間， 所述導(dǎo)熱片是權(quán)利要求1 12的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用權(quán)利要求13 18 的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的導(dǎo)熱片。
20. —種熱擴(kuò)散器，其中導(dǎo)熱片被貼附于由導(dǎo)熱率為20W/mK以上的材 料形成的板狀或近似于板狀形狀的成型體上，所述導(dǎo)熱片是權(quán)利要求1 12 的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用權(quán)利要求13 18的任一項(xiàng)所述的制造方法得到 的導(dǎo)熱片。
21. —種散熱器，其中導(dǎo)熱片被貼附于由導(dǎo)熱率為20W/mK以上的材料 形成的塊狀或具有翅片的塊狀的成型體上，所述導(dǎo)熱片是權(quán)利要求1 12 的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用權(quán)利要求13 18的任一項(xiàng)所述的制造方法得到 的導(dǎo)熱片。
22. —種散熱性殼體，其中導(dǎo)熱片被貼附于由導(dǎo)熱率為20W/mK以上的 材料構(gòu)成的箱狀物內(nèi)表面上，所述導(dǎo)熱片是權(quán)利要求1 12的任一項(xiàng)所述 的導(dǎo)熱片或用權(quán)利要求13 18的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的導(dǎo)熱片。
23. —種散熱性電子基板或電氣基板，其中導(dǎo)熱片被貼附于電子基板或 電氣基板的絕緣部分上，所述導(dǎo)熱片是權(quán)利要求1 12的任一項(xiàng)所述的導(dǎo) 熱片或用權(quán)利要求13 18的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的導(dǎo)熱片。
24. —種散熱用配管或加溫用配管，其中導(dǎo)熱片被使用在散熱用配管彼 此之間的接合部或加溫用配管彼此之間的接合部和/或安裝于被冷卻物或被 加溫物中的接合部中，所述導(dǎo)熱片是權(quán)利要求1 12的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱 片或用權(quán)利要求13 18的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的導(dǎo)熱片。
25. —種散熱性發(fā)光體，其特征在于，導(dǎo)熱片被貼附于電燈、熒光燈或 LED的背面部，所述導(dǎo)熱片是權(quán)利要求1 12的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱片或用 權(quán)利要求13 18的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的導(dǎo)熱片。
26. —種半導(dǎo)體裝置，其特征在于，其具有權(quán)利要求1 12的任一項(xiàng)所 述的導(dǎo)熱片或用權(quán)利要求13 18的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的導(dǎo)熱片， 該導(dǎo)熱片對由半導(dǎo)體產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱。
27. —種電子設(shè)備，其特征在于，其具有權(quán)利要求1 12的任一項(xiàng)所述 的導(dǎo)熱片或用權(quán)利要求13~18的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的導(dǎo)熱片，該 導(dǎo)熱片對由電子部件產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱。
28.—種發(fā)光裝置，其特征在于，其具有權(quán)利要求1 12的任一項(xiàng)所述 的導(dǎo)熱片或用權(quán)利要求13 18的任一項(xiàng)所述的制造方法得到的導(dǎo)熱片，該 導(dǎo)熱片對由發(fā)光元件產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱。
全文摘要
本發(fā)明提供一種導(dǎo)熱片，該導(dǎo)熱片包含含有石墨粒子(A)和Tg為50℃以下的有機(jī)高分子化合物(B)的組合物，其中石墨粒子(A)為鱗片狀、橢球狀或棒狀，其晶體中的6元環(huán)面在鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒的長軸方向上取向；所述石墨粒子(A)的鱗片的面方向、橢球的長軸方向或棒的長軸方向在導(dǎo)熱片的厚度方向上取向，在導(dǎo)熱片的表面露出的石墨粒子(A)的面積為25％～80％，在70℃的阿斯卡C硬度為60以下，由此兼具高導(dǎo)熱性和高柔軟性。另外，本發(fā)明還提供一種在生產(chǎn)率、成本、能量效率方面可以有利且確實(shí)地得到導(dǎo)熱片的制造方法以及使用導(dǎo)熱片的具有高散熱能力的散熱裝置。
文檔編號C08J5/18GK101535383SQ20078004062
公開日2009年9月16日 申請日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月1日
發(fā)明者吉川徹, 矢島倫明, 稻田禎一 申請人:日立化成工業(yè)株式會社