專利名稱:散熱結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及散熱結(jié)構(gòu)體。
背景技術(shù):
近年來,存儲器等電子零件隨著大容量化其工作時產(chǎn)生的放熱量增大,由此電子零件有劣化的可能,因此包含電子零件和安裝其的基板的結(jié)構(gòu)體需要高散熱性(高導熱性)。例如提出了下述結(jié)構(gòu)體在安裝于基板的多個存儲器上面,放置由鋁構(gòu)成的平板狀的存儲器用散熱裝置,用夾具夾住基板、各存儲器和存儲器用散熱裝置的結(jié)構(gòu)體(例如存儲器用散熱裝置,參照互聯(lián)網(wǎng)(URL :http://www. ainex. jp/products/hm-02. htm))。在上述存儲器用散熱裝置、互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)體中,通過使存儲器用散熱裝置接觸于存儲器的上表面,將由存儲器產(chǎn)生的熱通過存儲器用散熱裝置進行散熱。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而,在上述存儲器用散熱裝置、互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)體中,存儲器的側(cè)表面不與平板狀的存儲器用散熱裝置接觸,并且,各存儲器的厚度不同的情況下,厚度薄的存儲器的上表面與存儲器用散熱裝置之間產(chǎn)生間隙。因此,有不能將由存儲器產(chǎn)生的熱進行充分散熱的問題。本發(fā)明的目的在于提供散熱性優(yōu)異的散熱結(jié)構(gòu)體。用于解決問題的方案本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)體,其特征在于,其具備基板、安裝于前述基板的電子零件、用于將由前述電子零件產(chǎn)生的熱進行散熱的散熱性構(gòu)件、和以覆蓋前述電子零件的的方式設置于前述基板上的導熱性粘接片材,前述導熱性粘接片材具備含有片狀的氮化硼顆粒的導熱性層,前述導熱性層的與前述導熱性層的厚度方向正交的方向的導熱率為4W/m*K以上, 前述導熱性粘接片材與前述散熱性構(gòu)件接觸。另外,在本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)體中,適宜的是,前述導熱性粘接片材具備層疊在前述導熱性層的至少一面的粘接劑層或粘合劑層,前述粘接劑層或前述粘合劑層與前述基板粘接或粘合。發(fā)明的效果在本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)體中,由于電子零件被導熱性粘接片材覆蓋,因而能夠?qū)⒂呻娮恿慵a(chǎn)生的熱從電子零件的上表面和側(cè)表面熱傳導至導熱性粘接片材。接著,能夠?qū)⑺鰺釓膶嵝哉辰悠臒醾鲗е辽針?gòu)件,并在散熱構(gòu)件中散熱至外部。因此,能夠?qū)⒂呻娮恿慵a(chǎn)生的熱通過導熱性粘接片材和散熱構(gòu)件有效地進行散熱。
圖1示出本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)體的一個實施方式的截面圖。圖2為用于說明導熱性層的制造方法的工序圖,(a)表示將混合物或?qū)盈B片材進行熱壓的工序,(b)表示將壓制片材分割為多個的工序,(c)表示將分割片材層疊的工序。圖3示出導熱性層的立體圖。圖4示出導熱性粘接片材的截面圖。圖5為用于制作圖1的散熱結(jié)構(gòu)體的工序圖,表示在支持著框架的殼體上將安裝有電子零件的基板進行固定,并且準備導熱性粘接片材的工序。圖6示出本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)體的其他實施方式(導熱性粘接片材由導熱性層構(gòu)成的形態(tài))的截面圖。圖7為用于制作圖6的散熱結(jié)構(gòu)體的工序圖,表示在支持著框架的殼體上將安裝有電子零件的基板進行固定,并且準備導熱性粘接片材的工序。圖8示出本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)體的其他實施方式(導熱性粘接片材的另一個端部接觸殼體的形態(tài))的截面圖。圖9示出本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)體的其他實施方式(粘接 粘合層與電子零件上表面接觸的形態(tài))的截面圖。圖10示出耐彎曲性試驗的類型I的試驗裝置(耐彎曲性試驗前)的立體圖。圖11示出耐彎曲性試驗的類型I的試驗裝置(耐彎曲性試驗中)的立體圖。
具體實施例方式圖1示出本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)體的一個實施方式的截面圖,圖2為用于說明導熱性層的制造方法的工序圖,圖3示出導熱性層的立體圖,圖4示出導熱性粘接片材的截面圖, 圖5為用于制作圖1的散熱結(jié)構(gòu)體的工序圖。圖1中,該散熱結(jié)構(gòu)體1具備基板2、安裝在基板2上的電子零件3、用于將由電子零件3產(chǎn)生的熱進行散熱(熱傳輸、熱傳導)的作為散熱性構(gòu)件的框架4、和設置在基板2 上的導熱性粘接片材5?;?形成為大致平板形狀,由例如氮化鋁、氧化鋁等陶瓷;例如玻璃 環(huán)氧樹脂; 例如聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、丙烯酸類樹脂、聚醚腈、聚醚砜、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯等合成樹脂等形成。電子零件3包含例如IC(集成電路)芯片20、電容21、線圈22和/或電阻器23。 另外,電子零件3控制例如小于5V的電壓和/或小于IA的電流。電子零件3安裝在基板 2的上面,在面方向(基板2的面方向,圖1的左右方向和縱深方向。)上彼此隔著間隔配置。電子零件3的厚度例如為Ιμπι Icm左右。框架4被容納基板2的殼體(在圖1中未圖示)支撐,其在基板2的外部(側(cè)面) 隔著間隔配置,俯視來看形成為包圍基板2的大致框形。另外,框架4從截面來看形成為在上下方向長的大致矩形??蚣?由例如鋁、不銹鋼、銅、鐵等金屬等形成。導熱性粘接片材5以覆蓋電子零件3的方式設置在基板2上。另外,導熱性粘接片材5被配置成一個端部(圖1中的右端部)與電子零件3的表面(上表面和側(cè)表面)接觸,且另一個端部(圖1中的左上端部)與框架4的內(nèi)表面(右側(cè)表面)接觸。具體而言,導熱性粘接片材5在散熱結(jié)構(gòu)體1中形成截面為大致L字形,中央(左右方向的中央)部和一個端部在基板2的上面配置成沿面方向延伸,自中央部起的另一端部分從基板2的一端邊緣(左端邊緣)向上方彎曲,而且,配置成導熱性粘接片材5的另一個端部在框架4的右側(cè)表面(內(nèi)表面)向上方延伸。該導熱性粘接片材5參照圖4那樣具備導熱性層6、和層疊于導熱性層6的背面 (下面)的粘接劑層7或粘合劑層7(以下,有時將它們統(tǒng)稱為“粘接·粘合層7”。)。導熱性層6形成為片狀,且含有氮化硼顆粒。具體而言,導熱性層6含有氮化硼(BN)顆粒作為必要成分,進一步,例如含有樹脂成分。氮化硼顆粒形成為片狀(或者鱗片狀),在導熱性層6中以取向于規(guī)定方向(后述)的形態(tài)分散。氮化硼顆粒的縱向方向長度(與片的厚度方向正交的方向的最大長度)的平均例如為1 100 μ m、優(yōu)選為3 90 μ m。另外,氮化硼顆粒的縱向方向長度的平均為5 μ m以上,優(yōu)選為10 μ m以上,進一步優(yōu)選為20 μ m以上,尤其優(yōu)選為30 μ m以上,最優(yōu)選為40 μ m 以上,通常例如為IOOym以下,優(yōu)選為90 μ m以下。另外,氮化硼顆粒的厚度(片材的厚度方向長度,即,顆粒的橫向方向長度)的平均例如為0. 01 20 μ m、優(yōu)選為0. 1 15 μ m。另外,氮化硼顆粒的縱橫比(縱向方向長度/厚度)例如為2 10000、優(yōu)選為 10 5000。接著,氮化硼顆粒的通過光散射法測定的平均粒徑例如為5μπι以上、優(yōu)選為 10 μ m以上、進一步優(yōu)選為20 μ m以上、尤其優(yōu)選為30 μ m以上、最優(yōu)選為40 μ m以上,通常為100 μ m以下。另外,通過光散射法測定的平均粒徑為通過動態(tài)光散射式粒度分布測定裝置測定的體積平均粒徑。氮化硼顆粒的通過光散射法測定的平均粒徑不滿足上述范圍時,有時導熱性層6 變脆、處理性降低。另外,氮化硼顆粒的體積密度(JIS K 5101,表觀密度)例如為0. 3 1. 5g/cm3、 優(yōu)選為0. 5 1. Og/cm3。另外,氮化硼顆??梢允褂檬惺燮坊蛘咂浼庸さ玫降募庸て?。作為氮化硼顆粒的市售品,可列舉出例如MomentivePerformance Materials Japan LCC制造的“PT”系列(例如“ΡΤ-110”等),昭和電工公司制造的“SHOBN UHP”系列(例如“SHOBN UHP-1”等)等。樹脂成分是能夠分散氮化硼顆粒的物質(zhì),即,分散氮化硼顆粒的分散溶劑(基體),可列舉出例如熱固化性樹脂成分、熱塑性樹脂成分等樹脂成分。作為熱固化性樹脂成分,可列舉出例如環(huán)氧樹脂、熱固化性聚酰亞胺、酚醛樹脂、 尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、有機硅樹脂、熱固化性聚氨酯樹脂等。作為熱塑性樹脂成分,可列舉出例如聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等)、丙烯酸類樹脂(例如聚甲基丙烯酸甲酯等)、聚醋酸乙烯酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚碳酸酯、聚縮醛、聚對苯二甲酸乙二醇酯、 聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚烯丙基砜(poly allyl sulfone)、熱塑性聚酰亞胺、熱塑性聚氨酯樹脂、聚氨基雙馬來酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚酰亞胺、雙馬來酰亞胺三嗪樹脂、聚甲基戊烯、氟化樹脂、液晶聚合物、烯烴-乙烯醇共聚物、離聚物、聚芳酯、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物等。
這些樹脂成分可以單獨使用或者兩種以上組合使用。
在樹脂成分中,優(yōu)選列舉出環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂在常溫為液態(tài)、半固態(tài)和固態(tài)中的任一形態(tài)。具體而言,作為環(huán)氧樹脂,可列舉出例如雙酚型環(huán)氧樹脂(例如雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂、二聚酸改性雙酚型環(huán)氧樹脂等)、線性酚醛清漆(novolac)型環(huán)氧樹脂(例如苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂等)、萘型環(huán)氧樹脂、芴型環(huán)氧樹脂(例如雙芳基芴型環(huán)氧樹脂等)、三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂(例如三羥基苯甲烷型環(huán)氧樹脂等)等芳香族系環(huán)氧樹脂;例如三環(huán)氧基丙基異氰脲酸酯(三縮水甘油基異氰脲酸酯)、乙內(nèi)酰脲環(huán)氧樹脂等含氮環(huán)環(huán)氧樹脂;例如脂肪族型環(huán)氧樹脂;例如脂環(huán)族型環(huán)氧樹脂(例如雙環(huán)環(huán)型環(huán)氧樹脂等);例如縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂;例如縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂等。這些環(huán)氧樹脂可以單獨使用或者兩種以上組合使用。優(yōu)選列舉出液態(tài)環(huán)氧樹脂與固態(tài)環(huán)氧樹脂的組合、進一步優(yōu)選列舉出液態(tài)的芳香族系環(huán)氧樹脂與固態(tài)的芳香族系環(huán)氧樹脂的組合等。作為這樣的組合,具體而言,可列舉出液態(tài)的雙酚型環(huán)氧樹脂與固態(tài)的三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂的組合、液態(tài)的雙酚型環(huán)氧樹脂與固態(tài)的雙酚型環(huán)氧樹脂的組合。另外,作為環(huán)氧樹脂,優(yōu)選例舉出單獨使用半固態(tài)的環(huán)氧樹脂,進一步優(yōu)選列舉出單獨使用半固態(tài)的芳香族系環(huán)氧樹脂。作為這樣的環(huán)氧樹脂,具體而言可列舉出半固態(tài)的芴型環(huán)氧樹脂。如果為液態(tài)的環(huán)氧樹脂與固態(tài)的環(huán)氧樹脂的組合、半固態(tài)的環(huán)氧樹脂,則能夠提高導熱性層6的高度差追隨性(后述)。另外,環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量例如為100 lOOOg/eqiv.、優(yōu)選為160 700g/ eqiv.;軟化溫度(環(huán)球法)例如為80°C以下(具體而言為20 80°C )、優(yōu)選為70°C以下 (具體而言為25 70°C)。另外,環(huán)氧樹脂在80°C下的熔融粘度例如為10 20000mPa · S、優(yōu)選為50 15000mPa *s。組合使用2種以上環(huán)氧樹脂時,作為它們的混合物的熔融粘度設定在上述范圍內(nèi)。另外,組合使用常溫下為固態(tài)的環(huán)氧樹脂和常溫下為液態(tài)的環(huán)氧樹脂時,組合使用軟化溫度例如為小于45°C、優(yōu)選為35°C以下的第1環(huán)氧樹脂、和軟化溫度例如為45°C以上、優(yōu)選為55°C以上的第2環(huán)氧樹脂。由此,能夠?qū)渲煞?混合物)的運動粘度(依據(jù) JIS K 7233,后述)設定在希望的范圍,另外,能夠提高導熱性層6的高度差追隨性。另外,可以使環(huán)氧樹脂含有例如固化劑和固化促進劑而作為環(huán)氧樹脂組合物來制備。
固化劑為能夠通過加熱而使環(huán)氧樹脂固化的潛在性固化劑(環(huán)氧樹脂固化劑), 可列舉出例如咪唑化合物、胺化合物、酸酐化合物、酰胺化合物、酰胼化合物、咪唑啉化合物等。另外,除了上述以外,也可列舉出酚化合物、尿素化合物、聚硫醚化合物等。作為咪唑化合物,可列舉出例如2-苯基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、 2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑等。作為胺化合物,可列舉出例如乙二胺、丙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺等脂肪族多元胺;例如間苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜等芳香族多元胺等。作為酸酐化合物,可列舉出例如鄰苯二甲酸酐、馬來酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基-六氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐(methyl nadic anhydride)、苯均四酸酐、十二烯基琥珀酸酐、二氯琥珀酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、氯菌酸酐 (chlorendic anhydride)等。作為酰胺化合物,可列舉出例如雙氰胺、聚酰胺等。作為酰胼化合物,可列舉出例如己二酸二酰胼等。作為咪唑啉化合物,可列舉出例如甲基咪唑啉、2-乙基-4-甲基咪唑啉、乙基咪唑啉、異丙基咪唑啉、2,4-二甲基咪唑啉、苯基咪唑啉、i^一烷基咪唑啉、十七烷基咪唑啉、 2-苯基-4-甲基咪唑啉等。這些固化劑可以單獨使用或者兩種以上組合使用。作為固化劑,優(yōu)選列舉出咪唑化合物。作為固化促進劑,可列舉出例如三乙二胺、三-2,4,6_ 二甲基氨基甲基苯酚等叔胺化合物;例如三苯基膦、四苯基硼酸四苯基鱗、0,0-二乙基二硫代磷酸四正丁基鱗等磷化合物;例如季銨鹽化合物、有機金屬鹽化合物、它們的衍生物等。這些固化促進劑可以單獨使用或者兩種以上組合使用。相對于100質(zhì)量份環(huán)氧樹脂,環(huán)氧樹脂組合物中的固化劑的配合比例例如為
0.5 50質(zhì)量份、優(yōu)選為1 10質(zhì)量份;固化促進劑的配合比例例如為0. 1 10質(zhì)量份、 優(yōu)選為0.2 5質(zhì)量份。上述固化劑和/或固化促進劑根據(jù)需要可以作為利用溶劑進行溶解和/或分散的溶劑溶液和/或溶劑分散液來制備而使用。作為溶劑,可列舉出例如丙酮、甲乙酮(MEK)等酮類、例如醋酸乙酯等酯類、例如 N, N-二甲基甲酰胺等酰胺類等有機溶劑等。另外,作為溶劑,也可列舉出例如水、例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇等醇類等水系溶劑。作為溶劑,優(yōu)選列舉出有機溶劑,進一步優(yōu)選為酮類、酰胺類。另外,樹脂成分的通過依據(jù)JIS K 7233(泡粘度計法)的運動粘度試驗(溫度25°C 士0.5°C,溶劑丁基卡必醇,樹脂成分(固體成分)濃度40質(zhì)量%)測定的運動粘度例如為 0. 22Χ1(Γ4 2. 00X10_4m2/s、優(yōu)選為 0. 3X10—4 1. 9X l(T4m2/s、進一步優(yōu)選0.4X10_4 1.8X10_4m2/S。另外,上述運動粘度也可以設定例如為0.22X10-4
1.00\10^12/8、優(yōu)選為0. 3\10-4 0.9\10^12/8、進一步優(yōu)選為0. 4X 1(Γ4 0. 8 X l(T4m2/
So樹脂成分的運動粘度超過上述范圍時,有時無法賦予導熱性層6以優(yōu)異的柔軟性和高度差追隨性(后述)。另一方面,樹脂成分的運動粘度不滿足上述范圍時,有時不能使氮化硼顆粒沿規(guī)定方向取向。另外,在依據(jù)JIS K 7233(氣泡粘度計法)的運動粘度試驗中,將樹脂成分樣品中泡的上升速度與標準樣品(運動粘度已知)中泡的上升速度相比較,將上升速度一致的標準樣品的運動粘度判定為樹脂成分的運動粘度,通過這樣來測定樹脂成分的運動粘度。接著,在導熱性層6中,氮化硼顆粒的以體積為基準計的含有比例(固體成分,即, 氮化硼顆粒相對于樹脂成分和氮化硼顆粒的總體積的體積百分率)例如為35體積%以上、 優(yōu)選為60體積%以上、優(yōu)選為65體積%以上;通常例如為95體積%以下、優(yōu)選為90體積% 以下。氮化硼顆粒的以體積為基準計的含有比例不滿足上述范圍時,有時不能使氮化硼顆粒在導熱性層6中沿規(guī)定方向取向。另一方面,氮化硼顆粒的以體積為基準計的含有比例超過上述范圍時,有時導熱性層6變脆,處理性降低。另外,相對于形成導熱性層6的各成分(氮化硼顆粒和樹脂成分)的總量(固體成分總量)100質(zhì)量份的、氮化硼顆粒的以質(zhì)量為基準計的配合比例例如為40 95質(zhì)量份、 優(yōu)選為65 90質(zhì)量份;相對于形成導熱性層6的各成分的總量100質(zhì)量份的、樹脂成分的以質(zhì)量為基準計的配合比例例如為5 60質(zhì)量份、優(yōu)選為10 35質(zhì)量。另外,氮化硼顆粒的相對于100質(zhì)量份樹脂成分的以質(zhì)量為基準計的配合比例例如為60 1900質(zhì)量份、 優(yōu)選為185 900質(zhì)量份。另外,在組合使用兩種環(huán)氧樹脂(第1環(huán)氧樹脂和第2環(huán)氧樹脂)時,第1環(huán)氧樹脂與第2環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比例(第1環(huán)氧樹脂的質(zhì)量/第2環(huán)氧樹脂的質(zhì)量)可以根據(jù)各環(huán)氧樹脂(第1環(huán)氧樹脂和第2環(huán)氧樹脂)的軟化溫度等適宜地設定,例如為1/99 99/1、 優(yōu)選為10/90 90/10。另外,在樹脂成分中,除了上述各成分(聚合物)外,包含例如聚合物前體(例如, 包含低聚物的低分子量聚合物等)和/或單體。接著,對導熱性層6的形成方法進行說明。在該方法中,首先,將上述各成分以上述配合比例進行配合,并進行攪拌混合,由此來制備混合物。在攪拌混合中,應將各成分有效地混合,例如可以將溶劑和上述各成分一起混合、 或者例如可以通過加熱使樹脂成分(優(yōu)選熱塑性樹脂成分)熔融。作為溶劑,可列舉出與上述同樣的有機溶劑。另外,上述固化劑和/或固化促進劑作為溶劑溶液和/或溶劑分散液來制備時,可以在攪拌混合中不追加溶劑,而將溶劑溶液和/或溶劑分散液的溶劑原樣作為用于攪拌混合的混合溶劑來提供。或者,也可以在攪拌混合中進一步追加溶劑作為混合溶劑。使用溶劑進行攪拌混合時,在攪拌混合后將溶劑除去。對于溶劑的除去,例如在室溫下放置1 48小時,或例如在40 100°C下加熱 0. 5 3小時,或者例如在0. 001 50kPa的減壓氣氛下在20 60°C下加熱0. 5 3小時。通過加熱使樹脂成分熔融時,加熱溫度例如為在樹脂成分的軟化溫度附近或者超過該溫度,具體而言為40 150°C、優(yōu)選為70 140°C。接著,在該方法中對所得混合物進行熱壓。具體而言,如圖2的(a)所示,例如根據(jù)需要通過2張脫模膜(mold releasefilm) 12對混合物進行熱壓,由此來得到壓制片材6A。熱壓的條件如下溫度例如為50 150°C、優(yōu)選為60 140°C;壓力例如為1 lOOMPa、優(yōu)選為5 50MPa ;時間例如為0. 1 100分鐘、優(yōu)選為1 30分鐘。進一步優(yōu)選對混合物進行真空熱壓。真空熱壓的真空度例如為1 lOOPa、優(yōu)選為 5 50 ;溫度和壓力以及時間,與上述熱壓的那些相同。熱壓中的溫度、壓力和/或時間在上述范圍以外時,導熱性層6的孔隙率P(后述) 有時無法調(diào)整至所希望的值。通過熱壓得到的壓制片材6A的厚度例如為50 1000 μ m、優(yōu)選為100 800 μ m。接著,在該方法中,如圖2的(b)所示,將壓制片材6A分割為多個(例如4個)而得分割片材6B (分割工序)。在壓制片材6A的分割中,將壓制片材6A沿其厚度方向切割, 使得沿厚度方向投影時分裂為多個。另外,壓制片材6A以使得各分割片材6B沿厚度方向投影時成為同樣的形狀的方式進行切割。接著,在該方法中,如圖2的(c)所示,將各分割片材6B在厚度方向上層疊,得到層疊片材6C (層疊工序)。其后,在該方法中,如圖2的(a)所示,將層疊片材6C熱壓(優(yōu)選真空熱壓)(熱壓工序)。熱壓的條件與上述混合物的熱壓條件相同。熱壓后的層疊片材6C的厚度例如為Imm以下、優(yōu)選為0. 8mm以下;通常,例如為 0. 05匪以上、優(yōu)選為0. 1匪以上。其后,參照圖3所示,在導熱性層6中為了使氮化硼顆粒8在樹脂成分9中有效地沿規(guī)定方向取向,反復實施上述分割工序(圖2的(b))、層疊工序(圖2的(C))和熱壓工序(圖2的(a))的一系列工序。對于反復次數(shù)沒有特別的限定,可以根據(jù)氮化硼顆粒的填充狀態(tài)適宜地設定,例如為1 10次、優(yōu)選為2 7次。另外,在上述熱壓工序(圖2的(a))中,例如可以通過多個壓延輥等將混合物和層疊片材6C壓延。由此,能夠形成圖3和圖4所示的導熱性層6。形成的導熱性層6的厚度例如為Imm以下、優(yōu)選為0. 8mm以下;通常,例如為 0. 05匪以上、優(yōu)選為0. 1匪以上。另外,在導熱性層6中的氮化硼顆粒8的以體積為基準計的含有比例(固體成分, 即,氮化硼顆粒8相對于樹脂成分9和氮化硼顆粒8的總體積的體積百分率)如上所述,例如為35體積%以上(優(yōu)選為60體積%以上、進一步優(yōu)選為75體積%以上);通常為95體積%以下(優(yōu)選為90體積%以下)。氮化硼顆粒8的含有比例不滿足上述范圍時,有時不能使氮化硼顆粒8在導熱性層6中沿規(guī)定方向取向。另外,樹脂成分9為熱固化性樹脂成分時,例如,在未固化狀態(tài)下反復實施上述分割工序(圖2的(b))、層疊工序(圖2的(C))和熱壓工序(圖2的(a))的一系列工序,原樣得到未固化狀態(tài)的導熱性層6。另外,在導熱性粘接片材5相對于電子零件3以及基板2 粘接時,使未固化狀態(tài)的導熱性層6熱固化。接著,在這樣形成的導熱性層6中,如圖3及其局部放大示意圖所示,氮化硼顆粒 8的縱向方向LD沿著與導熱性層6的厚度方向TD交叉(正交)的面方向SD取向。
另外,氮化硼顆粒8的縱向方向LD與導熱性層6的面方向SD所成的角度的算術(shù)平均(氮化硼顆粒8相對于導熱性層6的取向角度α )例如為25度以下、優(yōu)選為20度以下;通常為0度以上。另外,氮化硼顆粒8相對于導熱性層6的取向角度α如下算出利用截面拋光儀 (CP)將導熱性層6沿厚度方向進行切割加工,使用掃描電子顯微鏡(SEM)對由此出現(xiàn)的截面在能夠觀察到200個以上的氮化硼顆粒8的視野的倍率下拍攝照片,根據(jù)所得SEM照片, 取得氮化硼顆粒8的縱向方向LD相對于導熱性層6的面方向SD(與厚度方向TD正交的方向)的傾斜角α,并算出其平均值。由此,導熱性層6的面方向SD的導熱率為4W/m · K以上、優(yōu)選為5W/m · K以上、更優(yōu)選為10W/m · K以上、進一步優(yōu)選為15W/m · K以上,尤其優(yōu)選為25W/m · K以上,通常為 200ff/m · K 以下。另外,樹脂成分9為熱固化性樹脂成分時,導熱性層6的面方向SD的導熱率在熱固化的前后基本相同。導熱性層6的面方向SD的導熱率不滿足上述范圍時,由于面方向SD的導熱性不充分,因此有時不能在這種需要面方向SD的導熱性的散熱用途中使用。另外,導熱性層6的面方向SD的導熱率通過脈沖加熱法測定。在脈沖加熱法中可以使用氙閃光燈分析儀(xenon f lashanalyzer) “LFA-447型”(NETZSCH公司制造)。另夕卜,導熱性層6的厚度方向TD的導熱率例如為0. 5 15W/m · K、優(yōu)選為1 10ff/m · K。另外,導熱性層6的厚度方向TD的導熱率可以通過脈沖加熱法、激光閃光法或者 TWA法(temperature wave analysis)測定。在脈沖加熱法中,可以使用與上述相同的設備;在激光閃光法中,可以使用“ TC-9000,,(ULVAC-RIKO,he.制造)、在TWA法中,可以使用 "ai-Phase mobiLe" (ai-Phase Co.,Ltd. ffjljia )。由此,導熱性層6的面方向SD的導熱率與導熱性層6的厚度方向TD的導熱率之比(面方向SD的導熱率/厚度方向TD的導熱率)例如為1. 5以上、優(yōu)選為3以上、進一步優(yōu)選為4以上;通常為20以下。另外,雖然在圖3中未圖示,但是在導熱性層6中,例如有孔隙(間隙)形成。導熱性層6中的孔隙的比例即孔隙率P可以通過氮化硼顆粒8的含有比例(以體積為基準),進而氮化硼顆粒8和樹脂成分9的混合物的熱壓(圖2的(a))的溫度、壓力和 /或時間來調(diào)整,具體而言,可以通過將上述熱壓(圖2的(a))的溫度、壓力和/或時間設定至上述范圍內(nèi)來調(diào)整。導熱性層6中的孔隙率P例如為30體積%以下、優(yōu)選為10體積%以下。上述孔隙率P例如可以通過下述方法測定首先,利用截面拋光儀(CP)將導熱性層6沿厚度方向進行切割加工,對由此出現(xiàn)的截面用掃描電子顯微鏡(SEM)在200倍下觀察,獲得圖像,由所得圖像,對孔隙部分和其余部分進行二值化處理,接著算出孔隙部分相對于導熱性層6的總體截面積的面積比。另外,在導熱性層6中,相對于固化前的孔隙率P1,固化后的孔隙率P2例如小于 100%、具體而言優(yōu)選為50%以下。在孔隙率P(Pl)的測定中,樹脂成分9為熱固化性樹脂成分時,使用熱固化前的導熱性層6。如果導熱性層6的孔隙率P在上述范圍內(nèi),則能夠提高導熱性層6的高度差追隨性(后述)。另外,導熱性層6在以JIS K 5600-5-1的圓筒形心軸法(mandrel method)為依據(jù)的耐彎曲性試驗中,在下述試驗條件下評價時,優(yōu)選為觀察不到斷裂。試驗條件試驗裝置類型I心軸直徑IOmm彎曲角度90度以上導熱性層6的厚度0. 3mm另外,圖10和圖11示出類型I的試驗裝置的立體圖,下面,說明類型I的試驗裝置。在圖10和圖11中,類型I的試驗裝置90包括第一平板91 ;第二平板92,其與第一平板91并列配置;以及心軸(旋轉(zhuǎn)軸)93,其是為了使第一平板91與第二平板92相對轉(zhuǎn)動而設置的。第一平板91形成為大致矩形平板狀。另外,在第一平板91的一端部(可動端部) 上設置有止擋件94。止擋件94以沿第一平板91的一端部延伸的方式形成在第一平板91 的表面上。第二平板92呈大致矩形平板狀,是以其一邊與第一平板91的一邊(與設有止擋件94的一端部相反的一側(cè)的另一端部(基端部)的一邊)相鄰的方式配置的。心軸93是以沿第一平板91和第二平板92彼此相鄰的一邊延伸的方式形成的。如圖10所示,在開始耐彎曲性試驗之前,使該類型I的試驗裝置90的第一平板91 的表面與第二平板92的表面處于同一平面。并且,在實施耐彎曲性試驗時,將導熱性層6載置在第一平板91的表面和第二平板92的表面上。此外,導熱性層6是以其一邊與止擋件94抵接的方式載置的。接著,如圖11所示,使第一平板91與第二平板92相對轉(zhuǎn)動。具體地說,使第一平板91的可動端部和第二平板92的可動端部以心軸93為中心轉(zhuǎn)動規(guī)定角度。詳細地說,使第一平板91和第二平板92以第一平板91與第二平板92的可動端部的表面相接近(相對)的方式轉(zhuǎn)動。由此,導熱性層6在追隨第一平板91和第二平板92的轉(zhuǎn)動的同時以心軸93為中心彎曲。進一步優(yōu)選為,導熱性層6在上述實驗條件下將彎曲角度設定為180度時也觀察不到斷裂。另外,樹脂成分9為熱固化性樹脂成分時,提供于彎曲性試驗的導熱性層6為半固化(B階段狀態(tài))的導熱性層6。在上述彎曲角度下的耐彎曲性試驗中,觀察到導熱性層6斷裂時,有時不能賦予導熱性層6優(yōu)異的柔軟性。另外,該導熱性層6在以JIS K 7171(2008年)為依據(jù)的三點彎曲試驗中,以下述試驗條件進行評價時,例如觀察不到斷裂。
試驗條件試驗片尺寸2(toimX 15謹支點間距離5_試驗速度20mm/min (壓頭的下壓速度)彎曲角度120度評價方法在上述試驗條件下試驗時,通過目視觀察實驗片的中央部是否有裂紋等斷裂。另外,在三點彎曲試驗中,樹脂成分3為熱固化性樹脂成分時,使用熱固化前的導熱性層6。接著,該導熱性層6在上述三點彎曲試驗中觀察不到斷裂,因此可知高度差追隨性優(yōu)異。另外,高度差追隨性是指,在將導熱性層6設置于有高度差的設置對象(例如上述基板2等)時,可追隨該高度差(例如由上述電子零件3形成的高度差)來進行密合的特性。另外,在導熱性層6例如可以帶有文字、記號等標記。即,導熱性層6的標記附著性優(yōu)異。標記附著性是指能夠?qū)⑸鲜鰳擞浛煽康馗街趯嵝詫?上的特性。作為標記,具體而言,可以通過印刷或者刻印等而附著于導熱性層6(涂布、定影或者固著)。作為印刷,可列舉出例如噴墨印刷、凸版印刷、凹版印刷、激光印刷等。另外,通過噴墨印刷、凸版印刷或者凹版印刷來印刷標記時,例如可以將用于提高標記的定影性的墨定影層設置于導熱性層6的表面(印刷側(cè)表面、上表面、相對于粘接 粘合劑層7的相反側(cè)表面)。另外,通過激光印刷來印刷標記時,例如可以將用于提高標記的定影性的調(diào)色劑定影層設置于導熱性層6的表面(印刷側(cè)表面、上表面、相對于粘接 粘合劑層7的相反側(cè)表面)。作為刻印,可列舉出例如激光刻印、沖壓等。另外,導熱性層6具有絕緣性和粘合性(微粘性)。具體而言,導熱性層6的體積電阻(JIS K6271)例如為IX 101° Ω · cm以上、優(yōu)選為1 X IO12 Ω · cm以上;通常為1 X IO20 Ω · cm以下。導熱性層6的體積電阻R根據(jù)JIS K 6911(熱固化性塑料一般試驗方法,2006年版)進行測定。導熱性層6的體積電阻R不滿足上述范圍時,有時不能防止后述的電子元件間的短路。另外,在導熱性層6中,樹脂成分9為熱固化性樹脂成分時,體積電阻R為固化后的導熱性層6的值。另外,導熱性層6在以下的初始粘接力試驗(1)中,例如不從被粘物脫落。即,導熱性層6與被粘物保持臨時固定狀態(tài)。初始粘接力試驗(1)在沿水平方向的被粘物上加熱壓接導熱性層6進行臨時固定,放置10分鐘后,使被粘物上下反轉(zhuǎn)。作為被粘物,可列舉出例如上述安裝有電子零件的基板2等。壓接例如是,使由有機硅樹脂等樹脂形成的海綿輥邊按壓導熱性層6邊在導熱性層6的表面滾動。另外,樹脂成分9為熱固化性樹脂成分(例如環(huán)氧樹脂)時,加熱壓接的溫度例如為 80 0C ο另一方面,樹脂成分9為熱塑性樹脂成分(例如聚乙烯)時,加熱壓接的溫度例如為熱塑性樹脂成分的軟化點或熔點加上10 30°C的溫度、優(yōu)選為熱塑性樹脂成分的軟化點或熔點加上15 25°C的溫度、進一步優(yōu)選為熱塑性樹脂成分的軟化點或熔點加上20°C 的溫度、具體而言為120°C (即,熱塑性樹脂成分的軟化點或熔點為100°C,該100°C加上 20°C的溫度)。導熱性層6在上述初始粘接力試驗(1)中從被粘物脫落時,即,在不能保持導熱性層6與被粘物臨時固定狀態(tài)時,有時不能將導熱性層6可靠地臨時固定在被粘物上。另外,樹脂成分9為熱固化性樹脂成分時,供于初始粘接力試驗(1)和初始粘接力試驗( (后述)的導熱性層6為未固化的導熱性層6,通過初始粘接力試驗(1)和初始粘接力試驗O)中的加熱壓接,由此導熱性層6成為B階段狀態(tài)。另外,樹脂成分9為熱塑性樹脂成分時,供于初始粘接力試驗(1)和初始粘接力試驗( (后述)的導熱性層6為固態(tài)的導熱性層6,通過初始粘接力試驗(1)和初始粘接力試驗O)中的加熱壓接使導熱性層6為軟化狀態(tài)。優(yōu)選的是,導熱性層6在上述的初始粘接力試驗⑴和以下的初始粘接力試驗(2) 的兩者中都不從被粘物脫落。即,能夠保持導熱性層6與被粘物的臨時固定狀態(tài)。初始粘接力試驗O)將導熱性層6加熱壓接于沿水平方向的被粘物上而進行臨時固定,放置10分鐘,然后使被粘物沿垂直方向(上下方向)配置。初始粘接力試驗( 的加熱壓接中的溫度與上述的初始粘接力試驗(1)的加熱壓接中的溫度相同。粘接·粘合層7如圖4所示形成于導熱性層6的背面。詳細而言,粘接·粘合層 7如圖1所示形成于面向從電子零件3露出的基板2的、導熱性層6的下面。粘接·粘合層7在常溫氣氛和加熱氣氛中具有柔軟性、并且具有粘接性或者粘合性(粘性),由通過加熱或者加熱后的冷卻能夠表現(xiàn)出粘接作用的粘接劑、或者能夠表現(xiàn)出粘合作用(粘合的作用,即壓敏粘接的作用)的粘合劑構(gòu)成。作為粘接劑,可列舉出例如熱固化型粘接劑、熱熔型粘接劑等。熱固化型粘接劑通過由加熱引起的熱固化來凝固,粘接在基板2上。作為熱固化型粘接劑,可列舉出例如環(huán)氧系熱固化型粘接劑、聚氨酯系熱固化型粘接劑、丙烯酸系熱固化型粘接劑等。優(yōu)選列舉出環(huán)氧系熱固化型粘接劑。熱固化型粘接劑的固化溫度例如為100 200°C。熱熔型粘接劑通過加熱發(fā)生熔融或者軟化而熱熔接于基板2,通過其后的冷卻而凝固,由此粘接在基板2上。作為熱熔型粘接劑,可列舉出例如橡膠系熱熔型粘接劑、聚酯系熱熔型粘接劑、烯烴系熱熔型粘接劑等。優(yōu)選列舉出橡膠系熱熔型粘接劑。熱熔型粘接劑的軟化溫度(環(huán)球法)例如為100 200°C。另外,熱熔型粘接劑的熔融粘度在180°C下例如為100 30000mPa · s。另外,上述粘接劑中根據(jù)需要例如也可以含有導熱性顆粒。作為導熱性顆粒,可列舉出例如導熱性無機顆粒、導熱性有機顆粒等,優(yōu)選列舉出導熱性無機顆粒。作為導熱性無機顆粒,可列舉出例如氮化硼顆粒、氮化鋁顆粒、氮化硅顆粒、氮化鎵顆粒等氮化物顆粒;例如氫氧化鋁顆粒、氫氧化鎂顆粒等氫氧化物顆粒;例如氧化硅顆粒、氧化鋁顆粒、氧化鈦顆粒、氧化鋅顆粒、氧化錫顆粒、氧化銅顆粒、氧化鎳顆粒等氧化物顆粒;例如碳化硅顆粒等碳化物顆粒;例如碳酸鈣顆粒等碳酸鹽顆粒;例如鈦酸鋇顆粒、鈦酸鉀顆粒等鈦酸鹽顆粒等金屬酸鹽顆粒;例如銅顆粒、銀顆粒、金顆粒、鎳顆粒、鋁顆粒、白金顆粒等金屬顆粒等。這些導熱性顆粒,可以單獨使用或兩種以上組合使用。作為導熱性顆粒的形狀,可列舉出例如塊狀、針狀、片狀、層狀、管狀等。導熱性顆粒的平均粒徑(最大長度)例如為0. 1 1000 μ m。另外,導熱性顆粒具有例如各向異性的導熱性或者各向同性的導熱性。優(yōu)選具有各向同性的導熱性。導熱性顆粒的導熱率例如為lW/m · K以上、優(yōu)選為2W/m · K以上、進一步優(yōu)選為 3ff/m · K以上;通常為1 OOOff/m · K以下。導熱性顆粒的配合比例相對于100質(zhì)量份粘接劑的樹脂成分,例如為190質(zhì)量份以下、優(yōu)選為900質(zhì)量份以下。另外,導熱性顆粒的以體積為基準計的配合比例為95體積% 以下、優(yōu)選為90體積%以下。將導熱性顆粒混合在粘接劑中時,將導熱性顆粒以上述配合比例加入到粘接劑中,攪拌混合。由此,將粘接劑作為導熱性粘接劑制備。導熱性粘接劑的導熱率例如為0. 01ff/m · K以上、通常為100W/m · K以下。作為粘合劑,例如適宜地選自于如下公知的粘合劑丙烯酸系粘合劑、有機硅系粘合劑、橡膠系粘合劑、乙烯基烷基醚系粘合劑、聚酯系粘合劑、聚酰胺系粘合劑、聚氨酯系粘合劑、苯乙烯-二烯嵌段共聚物系粘合劑等。粘合劑可以單獨使用或者2種以上組合使用。 作為粘合劑,優(yōu)選列舉出丙烯酸系粘合劑、有機硅系粘合劑、橡膠系粘合劑;進一步優(yōu)選列舉出丙烯酸系粘合劑、有機硅系粘合劑。另外,在粘合劑中也可以以與上述同樣的比例含有上述導熱性顆粒而將粘合劑作為導熱性粘合劑制備。導熱性粘合劑的導熱率與上述同樣。粘接·粘合層7的厚度T例如為50 μ m以下、優(yōu)選為25 μ m以下、進一步優(yōu)選為 15 μ m以下;通常為1 μ m以上。粘接·粘合層7的厚度T超過上述范圍時,有時不能使由電子零件3產(chǎn)生的熱從導熱性層6經(jīng)過粘接·粘合層7熱傳導至框架4。而且,為了得到導熱性粘接片材5,參照圖4所示,首先,準備上述導熱性層6,接著,將粘接·粘合層7層疊于導熱性層6的背面。具體而言,通過將上述溶劑配合于粘接劑(優(yōu)選為熱固化型粘接劑)或者粘合劑而使其溶解,由此來制備清漆,將所述清漆涂布在隔膜表面,其后,通過常壓干燥或者真空 (減壓)干燥蒸餾除去清漆的有機溶劑。另外,清漆的固體成分濃度例如為10 90質(zhì)量%。其后,使粘接·粘合層7貼合于導熱性層6。粘接·粘合層7與導熱性層6貼合時,根據(jù)需要進行壓接或者熱壓接。接著,使用圖5對散熱結(jié)構(gòu)體1的制作方法進行說明。首先,在該方法中,如圖5所示,將安裝有電子零件3的基板2固定到支持著框架4的殼體(未圖示)上,并且準備導熱性粘接片材5。另外,對導熱性粘接片材5進行外形加工,以使其沿厚度方向投影時包含基板2。 詳細而言,導熱性粘接片材5切割加工為如下尺寸其中央部和一個端部與基板2重疊,另一個端部不與基板2重疊。接著,在該方法中,如圖5所示,將導熱性粘接片材5熱壓接于電子零件3以及基板2和框架4。具體而言,將導熱性粘接片材5的中央部和一個端部熱壓接于電子零件3和基板 2,并且將導熱性粘接片材5的另一個端部熱壓接于框架4。詳細而言,首先,如圖5的虛線所示,將導熱性粘接片材5和基板2配置成粘接 粘合層7的中央部和一個端部面向電子零件3,并且使導熱性粘接片材5的另一個端部彎曲。接著,參照圖5的箭頭所示,使導熱性粘接片材5的中央部和一個端部與電子零件 3和基板2接觸,并且使導熱性粘接片材5的另一個端部與框架4接觸,接著,加熱導熱性粘接片材5,同時將導熱性粘接片材5的中央部和一個端部朝著基板2壓接(按壓,即熱壓接),并且將導熱性粘接片材5的另一個端部朝著框架4壓接(按壓,即熱壓接)。壓接是,例如使由有機硅樹脂等樹脂形成的海綿輥邊按壓導熱性粘接片材5邊在導熱性粘接片材5的表面(導熱性層6的上表面)滾動。加熱溫度例如為40 120°C。該熱壓接中,由于粘接·粘合層7的柔軟性提高,參照圖1所示,從基板2的表面 (上表面)向表側(cè)(上側(cè))突出的電子零件3穿破粘接 粘合層7,電子零件3的表面(上表面)與導熱性層6的背面(下面)接觸。另外,在電子零件3的周圍形成的間隙(例如電阻器23與基板2之間的間隙)14被粘接·粘合層7填充。進一步,粘接·粘合層7纏繞覆蓋用于連接電子零件3 (具體而言,為IC芯片20和電阻器23)和基板2的、未圖示的端子和/或引線15。詳細而言,電子零件3的上表面和側(cè)表面的上部被導熱性層6覆蓋。另一方面,電子零件3的側(cè)表面的下部被由電子零件3穿破的粘接·粘合層7覆蓋(粘接或粘合)。更具體而言,在熱壓接中,樹脂成分9為熱固化性樹脂成分時,樹脂成分9成為B 階段,因此導熱性層6粘合于從電子零件3露出的基板2的表面(上表面)。進一步,電子零件3的厚度比粘接 粘合層7的厚度厚時,在導熱性層6中,電子零件3的上部從導熱性層6的背面進入到內(nèi)部。另外,粘接劑為熱熔型粘接劑時,通過上述熱壓接,粘接 粘合層7熔融或軟化,粘接·粘合層7的中央部和一個端部與基板2的表面和電子零件3的側(cè)表面熱熔接,并且粘接·粘合層7的另一個端部與框架4的內(nèi)表面熱熔接。粘接劑為熱固化型粘接劑時,通過上述熱壓接,粘接·粘合層7成為B階段狀態(tài), 粘接·粘合層7的中央部和一個端部臨時固定于基板2的上表面和電子零件3的側(cè)表面, 并且粘接·粘合層7的另一個端部臨時固定于框架4的內(nèi)表面。其后,樹脂成分9為熱固化性樹脂成分時,使導熱性層6熱固化,并且在粘接劑為熱固化型粘接劑時使粘接·粘合層7熱固化。為了使導熱性層6和粘接·粘合層7熱固化,例如將臨時固定有導熱性粘接片材5的框架4、基板2以及電子零件3投入干燥機。熱固化的條件為加熱溫度例如為100 250°C、優(yōu)選為120 2000C ;加熱時間例如為10 200分鐘、優(yōu)選為60 150分鐘。由此,導熱性粘接片材5的中央部和一個端部與電子零件3和基板2粘接,并且導熱性粘接片材5的另一個端部與框架4粘接。接著,在上述散熱結(jié)構(gòu)體1中,由于電子零件3被導熱性粘接片材5覆蓋,因此能夠?qū)⒂呻娮恿慵?產(chǎn)生的熱從電子零件3的上表面和側(cè)表面熱傳導至導熱性粘接片材5。 接著,能夠使所述熱從導熱性粘接片材5熱傳導至框架4,并在框架4中向外部散熱。因此,能夠?qū)⒂呻娮恿慵?產(chǎn)生的熱通過導熱性粘接片材5和框架4有效地散熱。另外,通過將導熱性粘接片材5以覆蓋電子零件3的方式設置于基板2上這樣的簡易而優(yōu)異的作業(yè)性,能夠?qū)⒂呻娮恿慵?產(chǎn)生的熱進行散熱。圖6示出本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)體的其他實施方式(導熱性粘接片材由導熱性層構(gòu)成的形態(tài))的截面圖;圖7為用于制作圖6的散熱結(jié)構(gòu)體的工序圖;圖8示出本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)體的其他實施方式(導熱性粘接片材的另一個端部接觸殼體的形態(tài))的截面圖;圖9示出本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)體的其他實施方式(粘接 粘合層接觸電子零件上表面的形態(tài))的截面圖。另外,在以后的各附圖中,對與上述各部對應的構(gòu)件賦予相同的參照符號,省略其詳細說明。在上述說明中,雖然導熱性粘接片材5上設有粘接·粘合層7,但是,例如如圖6所示,也可以不設粘接·粘合層7,由導熱性層6形成導熱性粘接片材5。在圖6中,電子零件3的側(cè)表面與導熱性層6接觸。詳細而言,從電子零件3露出的基板2的上面和電子零件3的全部側(cè)表面與導熱性層6接觸。為了得到該散熱結(jié)構(gòu)體1,如圖7所示,將安裝有電子零件3的基板2固定于支撐框架4的殼體(未圖示)上,并且準備導熱性粘接片材5。導熱性粘接片材5由導熱性層6 構(gòu)成。接著,如圖7的虛線所示,使導熱性粘接片材5彎曲,接著,參照圖7的箭頭所示, 將導熱性粘接片材5的中央部和一個端部熱壓接于電子零件3和基板2,并且將導熱性粘接片材5的另一個端部熱壓接于框架4。在導熱性粘接片材5的熱壓接中,樹脂成分9為熱固化性樹脂成分時,由于樹脂成分9成為B階段狀態(tài),因此在電子零件3的周圍形成的間隙14被導熱性層6填充。由此,導熱性粘接片材5臨時固定于基板2和框架4。其后,樹脂成分9為熱固化性樹脂成分時,使導熱性層6熱固化。由此,導熱性層6的中央部和一個端部與電子零件3的上表面與側(cè)表面、以及從電子零件3露出的基板2的上表面粘接,并且導熱性層6的另一個端部粘接于框架4的右側(cè)表面。該散熱結(jié)構(gòu)體1中,導熱性層6與電子零件3的表面和框架4的右側(cè)表面直接接觸。因此,圖6的散熱結(jié)構(gòu)體1與圖1的散熱結(jié)構(gòu)體1相比,能夠更有效地將從電子零件3 產(chǎn)生的熱介由導熱性層6進行散熱。另一方面,圖1的散熱結(jié)構(gòu)體1中,導熱性層6通過粘接 粘合層7與基板2和框架4粘接,因此,與圖6的散熱結(jié)構(gòu)體1相比,導熱性粘接片材5更可靠地粘接,能夠長期表現(xiàn)出更加優(yōu)異的散熱性。另外,在上述圖1和圖6的說明中,雖然作為本發(fā)明中的散熱性構(gòu)件例示了框架4, 但是散熱性構(gòu)件并不限定于此,例如也可以例示出殼體10 (圖8)、散熱裝置(未圖示)、補強束(未圖示)等。在圖8中,殼體10制成上側(cè)開放的有底箱狀,一體化地具備底壁13和從其周端部向上方延伸的側(cè)壁11。側(cè)壁11配置在基板2的周圍,底壁13配置在基板2的下側(cè)。殼體 10由例如鋁、不銹鋼、銅、鐵等金屬形成。另外,導熱性粘接片材5的自中央部起的另一端部分從基板2的一端邊緣向下方彎曲;配置成導熱性粘接片材5的另一個端部在框架4的右側(cè)表面(內(nèi)表面)向下方延伸。 導熱性粘接片材5的另一個端部與框架4的右側(cè)表面的下部(具體為側(cè)壁11和底壁13的連接部的附近)接觸。另外,在上述說明中,雖然將粘接 粘合層7層疊在導熱性層6的單面(背面),但是,例如也可以如圖1的虛線和圖4的虛線所示,形成于導熱性粘接片材5的兩面(表面和背面)。另外,在上述圖1的說明中,實施熱壓接使得粘接·粘合層7被電子零件3穿破, 但例如也可以參照圖9所示實施,使得粘接 粘合層7不被電子零件3穿破,而是覆蓋于電子零件3的上表面。粘接·粘合層7可配置為一方面同電子零件3的上表面接觸,另一方面不與從電子零件3露出的基板2的上表面接觸,與基板2的上表面隔著一定間隔(間隙)地配置。該散熱結(jié)構(gòu)體1也能夠?qū)碜噪娮恿慵?的熱介由粘接 粘合層7熱傳導至導熱性層6,進一步,該導熱性層6能夠?qū)⑺鰺嵯蛏嵝詷?gòu)件4熱輸送。實施例以下示出制備例、實施例和制作例,對本發(fā)明進行更具體的說明,但是本發(fā)明并不受實施例的任何限定。導熱性層的制備制備例1配合13.42g PT-110 (商品名,片狀的氮化硼顆粒,平均粒徑(光散射法)45 μ m, Momentive Performance Materials Japan. LLC制造)、1. 0g JER828 (商品名,雙酚A型環(huán)氧樹脂,第1環(huán)氧樹脂,液態(tài),環(huán)氧當量184 194g/eqiV.、軟化溫度(環(huán)球法)小于25°C、熔融粘度(800C ) 70mPa · s、Japan Epoxy Resins Co.,Ltd.制造)、禾口 2. Og EPPN-501HY (商品名,三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂,第2環(huán)氧樹脂,固態(tài)、環(huán)氧當量163 175g/eqiV.、軟化溫度(環(huán)球法)57 63°C,日本化藥公司制造)與3g(固體成分0. 15g)固化劑(Curezol 2P4MHZ-Pff(商品名,四國化成公司制造)的5質(zhì)量%甲乙酮分散液)(相對于環(huán)氧樹脂即 JER828和EPPN-501HY的總量為5質(zhì)量% )并攪拌,在室溫)下放置1晚,使甲乙酮 (固化劑的分散劑)揮發(fā),制備半固態(tài)的混合物。另外,在上述配合中,相對于扣除固化劑的固體成分(即,氮化硼顆粒和環(huán)氧樹脂的固體成分)的總體積,氮化硼顆粒的體積百分率(體積% )為70體積%。接著,用有機硅處理過的2張脫模薄膜夾住所得混合物,將其用真空熱壓機在 SO0CUOPa的氣氛(真空氣氛)下,以5噸的負荷(20MPa)進行2分鐘熱壓,由此得到厚度為0. 3mm的壓制片材(參照圖2的(a))。其后,以在沿壓制片材的厚度方向投影時分割為多個的方式切割所得壓制片材, 由此得到分割片材(參照圖2的(b)),接著,在厚度方向?qū)盈B分割片材而得到層疊片材(參照圖2的(c))。接著,將所得層疊片材用與上述同樣的真空加熱壓機在與上述同樣的條件下進行熱壓(參照圖2的(a))。接著,將上述切割、層疊和熱壓的一連串操作(參照圖2),重復4次而得到厚度為 0. 3mm的導熱性層(未固化狀態(tài),參照圖3)。制備例2 16按照表1 表3的配合比例和制造條件,進行與制備例1同樣的處理而得到導熱性層(制備例2 16,參照圖3)。導熱件粘梓片材的制作制作例1將丙烯酸系粘合劑的清漆(溶劑MEK、固體成分濃度50質(zhì)量%、無填料型)涂布于隔膜表面,使得干燥時的厚度為ΙΟμπι。接著,通過真空干燥,蒸餾除去ΜΕΚ,由此形成粘合劑層。接著,使制備例1的粘合劑層壓接于導熱性層,由此,制作導熱性粘接片材(參照圖4)。制作例2 16除了分別使用制備例2 16的導熱性層以外,與制作例1進行同樣的處理,分別得到導熱性粘接片材(制作例2 16)(參照圖4)。散熱結(jié)構(gòu)體的制作實施例1準備由聚酰亞胺形成的平板狀基板、其上安裝的電子零件(厚度2mm的IC芯片、 Imm的電容、4mm的線圈和0. 5mm的電阻器)、框架(參照圖5)。接著,將制作例1的導熱性粘接片材切割為中央部及一個端部與基板重疊、另一個端部不與基板重疊的尺寸。接著,將導熱性粘接片材和基板配置成粘合劑層的中央部和一個端部面對電子零件,然后,使導熱性粘接片材的另一個端部向上方彎曲,其后,使用由有機硅樹脂形成的海綿輥,將導熱性粘接片材朝向電子零件和框架壓接(臨時固定)(參照圖9)。由此,導熱性粘接片材的中央部和一個端部粘接于電子零件的上表面,并且導熱性粘接片材另一個端部粘接于框架。另外,在導熱性粘接片材的中央部和一個端部與從電子零件露出的基板之間形成間隙(參照圖9)。實施例2 16除了分別使用表4中記載的制作例2 16的導熱性粘接片材來代替制作例1的導熱性粘接片材以外,與實施例1同樣地分別形成散熱結(jié)構(gòu)體(實施例2 16)。實施例17除了在導熱性粘接片材的制作中不設置粘合劑層以外,與實施例1同樣地制作散熱結(jié)構(gòu)體(參照圖6)。實施例18 32除了在導熱性粘接片材的制作中不設置粘合劑層以外,分別與實施例2 16同樣地制作散熱結(jié)構(gòu)體(實施例18 32)(參照圖6)。ML1.導熱率對制備例1 16的導熱性層測定導熱率。S卩,使用氙閃光燈分析儀“LFA-447型”(NETZS CH公司制造)按照脈沖加熱法測定面方向(SD)的導熱率。其結(jié)果示出于表1 表3。2.孔隙率(P)按照下述方法測定制備例1 16的熱固化前的導熱性層的孔隙率(Pl)。孔隙率的測定方法首先,通過截面拋光儀(CP),將導熱性片材沿厚度方向進行切割加工,對由此出現(xiàn)的截面用掃描電子顯微鏡(SEM)在200倍下觀察,獲得圖像。此后, 由所得圖像,對孔隙部分和其以外的部分進行二值化處理,接著算出孔隙部分相對于導熱性片材總體的截面積的面積比。其結(jié)果示出于表1 表3。3.高度差追隨件(三點彎曲試驗)對制備例1 16的熱固化前的導熱性層,在下述試驗條件下,依據(jù)JIS K7171(2008年)實施三點彎曲試驗,由此按照下述評價基準評價高度差追隨性。其結(jié)果示出于表1 表3。試驗條件試驗片尺寸2(toimX 15謹支點間距離5_試驗速度20mm/min (壓頭的下壓速度)彎曲角度120度評價基準◎完全觀察不到斷裂。〇幾乎觀察不到斷裂。X 明確觀察到斷裂。4.印刷標記的識別性(印刷標記附著性通過噴墨印刷或激光印刷的標記附著件)通過噴墨印刷和激光印刷,在制備例1 16的導熱性層上印刷標記,對所述標記進行觀察。其結(jié)果,在制備例1 16的導熱性層的任一個中,均能夠良好地識別到基于噴墨印刷和激光印刷兩者的標記,確認印刷標記附著性良好。5.體積電阻測定制備例1 16的導熱性層的體積電阻(R)。S卩,依據(jù)JIS K 6911(熱固化性塑料的一般試驗方法,2006年版)測定導熱性層的體積電阻(R)。其結(jié)果示出于表1 表3。6.初始粘接力試驗6-1.對筆記本用安裝某板的初始粘梓力i式齡對于制備例1 16的未固化的導熱性層,對安裝有多個電子零件的筆記本用安裝基板實施初始粘接力試驗(1)和(2)。S卩,使用由有機硅樹脂形成的海綿輥,在80°C (制備例1 9及制備例11 16) 或者120°C (制備例10)下將導熱性層加熱壓接于沿水平方向的筆記本電腦用安裝基板的表面而進行臨時固定,放置10分鐘后,然后將筆記本用安裝基板設置成沿上下方向(初始粘接力試驗O))。接著,將筆記本電腦用安裝基板設置成導熱性層指向下側(cè)(即,使其從剛臨時固定的狀態(tài)進行上下反轉(zhuǎn))(初始粘接力試驗(1))。接著,在上述初始粘接力試驗(1)和初始粘接力試驗( 中,按照下述標準對導熱性層進行評價。其結(jié)果示出于表1 表3。Mt〇確認導熱性層未從筆記本電腦用安裝基板脫落。X 確認導熱性層從筆記本電腦用安裝基板脫落。6-2.對不銹鋼基板的初始粘接力試驗對于制備例1 16的未固化的導熱性層,與上述同樣地實施相對于不銹鋼基板 (SUS304制)的初始粘接力試驗(1)和(2)。接著,在上述初始粘接力試驗(1)和初始粘接力試驗( 中,按照下述標準對導熱性層進行評價。其結(jié)果示出于表1 表3。Mt〇確認導熱性層未從不銹鋼基板上脫落。X 確認導熱性層從不銹鋼基板上脫落。7.體積電阻測定制備例1 16的未固化的導熱性層的體積電阻(R)。即,依據(jù)JIS K 6911(熱固化性塑料的一般試驗方法,2006年版)測定導熱性層的體積電阻(R)。其結(jié)果示出于表1 表3。8.散熱性使實施例1 32的散熱結(jié)構(gòu)體中的電子零件工作,經(jīng)過1小時。用紅外線照相機測定工作中導熱性粘接片材的表面溫度,結(jié)果為70°C,確認到溫度上升被抑制。另一方面,對未使用導熱性粘接片材的基板(比較例1的散熱結(jié)構(gòu)體中的基板), 進行同樣的評價,電子零件垂直上方的溫度為130°C。據(jù)此,確認到實施例1 32的散熱結(jié)構(gòu)體的散熱性優(yōu)異。表 權(quán)利要求
1.一種散熱結(jié)構(gòu)體,其特征在于,其具備基板、安裝于所述基板的電子零件、用于將由所述電子零件產(chǎn)生的熱進行散熱的散熱性構(gòu)件、和以覆蓋所述電子零件的方式設置于所述基板上的導熱性粘接片材, 所述導熱性粘接片材具備含有片狀的氮化硼顆粒的導熱性層, 所述導熱性層的與所述導熱性層厚度方向正交的方向的導熱率為4W/m · K以上, 所述導熱性粘接片材與所述散熱性構(gòu)件接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)體,其特征在于,所述導熱性粘接片材具有層疊在所述導熱性層的至少一面的粘接劑層或粘合劑層, 所述粘接劑層或所述粘合劑層與所述基板粘接或粘合。
全文摘要
散熱結(jié)構(gòu)體具備基板、安裝于前述基板的電子零件、用于將由前述電子零件產(chǎn)生的熱進行散熱的散熱性構(gòu)件、和以覆蓋前述電子零件的方式設置于前述基板上的導熱性粘接片材。前述導熱性粘接片材具備含有片狀氮化硼顆粒的導熱性層。前述導熱性層的與前述導熱性層厚度方向正交的方向的導熱率為4W/m·K以上,前述導熱性粘接片材與前述散熱性構(gòu)件接觸。
文檔編號H01L23/373GK102169856SQ20111003458
公開日2011年8月31日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者內(nèi)山壽惠, 原和孝, 平野仁嗣, 泉谷誠治, 福岡孝博 申請人:日東電工株式會社