本發(fā)明涉及布置于半導(dǎo)體元件等的熱源與熱沉(heatsink)等的散熱部件之間的導(dǎo)熱片的制造方法、導(dǎo)熱片和具備導(dǎo)熱片的半導(dǎo)體裝置。

背景技術(shù)：

以往，裝載于個人電腦等的各種電子儀器或其它儀器中的半導(dǎo)體元件，由于驅(qū)動而產(chǎn)生熱，當(dāng)所產(chǎn)生的熱累積時，會對半導(dǎo)體元件的驅(qū)動或周邊儀器產(chǎn)生不良影響，因此使用各種了冷卻手段。作為半導(dǎo)體元件等電子零件的冷卻方法，已知有下述的方法：在該儀器中安裝風(fēng)扇，來冷卻儀器機殼內(nèi)的空氣的方式；在其應(yīng)該冷卻的半導(dǎo)體元件中安裝散熱片或散熱板等的熱沉的方法等。

在半導(dǎo)體元件中安裝熱沉進行冷卻時，為了使半導(dǎo)體元件的熱有效地釋放，在半導(dǎo)體元件與熱沉之間設(shè)置導(dǎo)熱片。作為導(dǎo)熱片，廣泛使用的是使導(dǎo)熱性填料[鱗片狀顆粒(氮化硼(bn)、石墨等)、碳纖維等]等的填充劑分散含有于有機硅樹脂中而得的導(dǎo)熱片(例如，參照專利文獻1)。

這些導(dǎo)熱性填料具有熱傳導(dǎo)的各向異性，例如已知：使用碳纖維作為導(dǎo)熱性填料時，在纖維方向上具有約600w/m?k～1200w/m?k的導(dǎo)熱率，使用氮化硼作為導(dǎo)熱性填料時，在面方向上具有約110w/m?k、在與面方向垂直的方向上具有約2w/m?k的導(dǎo)熱率，從而具有各向異性。

在此，個人電腦的cpu等的電子零件中，伴隨其高速化、高性能化，有其散熱量逐年增大的傾向。但是，相反地，由于微細硅電路技術(shù)的進步，處理器等的芯片尺寸為與以往同等尺寸或更小的尺寸，每單位面積的熱流速增高。因此，為了避免由于其溫度升高而導(dǎo)致的不良情形等，要求對cpu等的電子零件進行更有效地散熱、冷卻。

為了提高導(dǎo)熱片的散熱特性，要求顯示傳熱難度的指標(biāo)即熱阻降低。為了降低熱阻，有效的手段是使對作為熱源的電子零件或熱沉等的散熱部件的粘附性提高。

但是，若碳纖維等的導(dǎo)熱性填料在片表面露出(例如，參照專利文獻2)，則對熱源或散熱部件的追隨性、粘附性差，無法充分地降低熱阻。另外，為了使導(dǎo)熱性填料沒入片內(nèi)，還提出了使導(dǎo)熱片在熱源與散熱部件之間以高載荷夾持的方法(例如，參照專利文獻3)，但用于要求低載荷的熱源時，導(dǎo)熱性填料不能沒入，無法降低熱阻。

另外，若碳纖維等的導(dǎo)熱性填料在片表面露出，則片表面的微粘結(jié)性(粘性)低，無法臨時固定于熱源或散熱部件上。因此，將導(dǎo)熱片安裝于熱源與散熱部件之間時，產(chǎn)生另外使用粘結(jié)片或粘結(jié)劑進行臨時固定的需要。但是，若使這樣的粘結(jié)片或粘結(jié)劑介于其間，安裝工序會變得煩雜。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：特開2012-23335號公報；

專利文獻2：特開2014-1388號公報；

專利文獻3：特開2006-335958號公報。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

本發(fā)明的課題在于，解決以往的上述各問題，實現(xiàn)以下的目的。即，本發(fā)明的目的在于，提供：使對熱源或散熱部件的粘附性提高，導(dǎo)熱性優(yōu)異，且可以不使用粘結(jié)劑等而進行臨時固定，安裝性優(yōu)異的導(dǎo)熱片的制造方法；導(dǎo)熱片；和使用了該導(dǎo)熱片的半導(dǎo)體裝置。

用于解決課題的手段

用于解決上述課題的手段如下所示。即，

＜1＞導(dǎo)熱片的制造方法，其特征在于，包含下述的工序：

成型體制作工序，通過將含有粘合劑樹脂和導(dǎo)熱性填料的導(dǎo)熱性樹脂組合物成型為規(guī)定形狀并進行固化，獲得上述導(dǎo)熱性樹脂組合物的成型體；

成型體片制作工序，將上述成型體裁斷成片狀，獲得在表面上有上述導(dǎo)熱性填料突出的成型體片；

壓制工序，將上述成型體片壓制，以追隨基于突出的上述導(dǎo)熱性填料的凸形狀的方式，將上述成型體片的表面通過從上述成型體片中滲出的滲出成分覆蓋。

＜2＞上述＜1＞中所述的導(dǎo)熱片的制造方法，其中，上述粘合劑樹脂含有液狀硅凝膠的主劑和固化劑，

上述主劑與上述固化劑的摻混比例以質(zhì)量比計為主劑：固化劑=35：65～65：35。

＜3＞上述＜1＞～＜2＞的任一項中所述的導(dǎo)熱片的制造方法，其中，上述成型體制作工序通過向中空狀的模內(nèi)填充上述導(dǎo)熱性樹脂組合物，并將上述導(dǎo)熱性樹脂組合物熱固化來進行，

上述導(dǎo)熱性填料含有碳纖維和無機物填料，

上述導(dǎo)熱片中，上述碳纖維無規(guī)地取向。

＜4＞上述＜1＞～＜3＞的任一項中所述的導(dǎo)熱片的制造方法，其中，上述壓制工序使用用于將上述成型體片壓縮成規(guī)定厚度的隔板來進行。

＜5＞上述＜1＞～＜4＞的任一項中所述的導(dǎo)熱片的制造方法，其中，上述壓制工序通過將多個的上述成型體片毗鄰，一并進行壓制來進行，獲得上述多個的成型體片一體化了的導(dǎo)熱片。

＜6＞導(dǎo)熱片，其特征在于，所述導(dǎo)熱片具有將含有粘合劑樹脂和導(dǎo)熱性填料的導(dǎo)熱性樹脂組合物固化而成的片主體，

以追隨基于突出的上述導(dǎo)熱性填料的凸形狀的方式，通過從上述片主體中滲出的滲出成分覆蓋上述片主體的表面。

＜7＞上述＜6＞中所述的導(dǎo)熱片，其中，上述導(dǎo)熱性填料含有碳纖維和無機物填料。

＜8＞上述＜7＞中所述的導(dǎo)熱片，其中，基于突出的上述導(dǎo)熱性填料的凸形狀中，上述無機物填料附著于上述碳纖維的表面。

＜9＞導(dǎo)熱片，其特征在于，所述導(dǎo)熱片通過上述＜1＞～＜5＞的任一項中所述的導(dǎo)熱片的制造方法制造。

＜10＞半導(dǎo)體裝置，其特征在于，所述半導(dǎo)體裝置具有熱源、散熱部件、和夾持于上述熱源與上述散熱部件之間的導(dǎo)熱片，

上述導(dǎo)熱片為上述＜6＞～＜9＞的任一項中所述的導(dǎo)熱片。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，解決以往的上述各問題，可以實現(xiàn)上述目的，可以提供：使對熱源或散熱部件的粘附性提高，導(dǎo)熱性優(yōu)異，且可以不使用粘結(jié)劑等而進行臨時固定，安裝性優(yōu)異的導(dǎo)熱片的制造方法；導(dǎo)熱片；和使用了該導(dǎo)熱片的半導(dǎo)體裝置。

附圖說明

[圖1]圖1是顯示使成型體片隔著隔板進行壓制的狀態(tài)的斜視圖。

[圖2a]圖2a是顯示將多個的成型體片毗鄰，一并進行壓制，由此獲得大尺寸的導(dǎo)熱片的工序的斜視圖(其一)。

[圖2b]圖2b是顯示將多個的成型體片毗鄰，一并進行壓制，由此獲得大尺寸的導(dǎo)熱片的工序的斜視圖(其二)。

[圖3]圖3是本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個例子的剖面示意圖。

[圖4a]圖4a是實施例4的導(dǎo)熱片樣品的表面的sem(掃描型電子顯微鏡)照片。

[圖4b]圖4b是實施例4的導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片。

[圖5a]圖5a是實施例5的導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片。

[圖5b]圖5b是實施例5的導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片。

[圖6a]圖6a是實施例6的導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片。

[圖6b]圖6b是實施例6的導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片。

[圖7a]圖7a是實施例7的導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片。

[圖7b]圖7b是實施例7的導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片。

[圖8a]圖8a是比較例2的導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片。

[圖8b]圖8b是比較例2的導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片。

具體實施方式

(導(dǎo)熱片的制造方法和導(dǎo)熱片)

本發(fā)明的導(dǎo)熱片的制造方法至少包含成型體制作工序、成型體片制作工序和壓制工序，進一步根據(jù)需要，包含其它工序。

本發(fā)明的導(dǎo)熱片是具有將含有粘合劑樹脂和導(dǎo)熱性填料的導(dǎo)熱性樹脂組合物固化而成的片主體的導(dǎo)熱片，其中，以追隨基于突出的上述導(dǎo)熱性填料的凸形狀的方式，將上述片主體的表面通過從上述片主體中滲出的滲出成分覆蓋。

本發(fā)明的上述導(dǎo)熱片可以通過本發(fā)明的上述導(dǎo)熱片的制造方法適當(dāng)?shù)刂圃臁?/p>

＜成型體制作工序＞

作為上述成型體制作工序，只要是通過將含有粘合劑樹脂和導(dǎo)熱性填料的導(dǎo)熱性樹脂組合物成型為規(guī)定形狀并固化來獲得上述導(dǎo)熱性樹脂組合物的成型體的工序，則沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇。

＜＜導(dǎo)熱性樹脂組合物＞＞

上述導(dǎo)熱性樹脂組合物至少含有粘合劑樹脂和導(dǎo)熱性填料，進一步根據(jù)需要，含有其它成分。

上述導(dǎo)熱性樹脂組合物可以通過公知的方法調(diào)制。

-粘合劑樹脂-

作為上述粘合劑樹脂，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如可以舉出：熱固化性聚合物等。

作為上述熱固化性聚合物，例如可以舉出：交聯(lián)橡膠、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、苯并環(huán)丁烯樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、有機硅樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺-有機硅、熱固化型聚苯醚、熱固化型改性聚苯醚等。這些能夠以一種單獨使用，也可以將兩種以上并用。

作為上述交聯(lián)橡膠，例如可以舉出：天然橡膠、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、丁腈橡膠、加氫丁腈橡膠、氯丁二烯橡膠、乙烯丙烯橡膠、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠、氟橡膠、聚氨酯橡膠、丙烯酸橡膠、聚異丁烯橡膠、硅橡膠等。這些能夠以一種單獨使用，也可以將兩種以上并用。

這些之中，從成形加工性、耐候性優(yōu)異的同時，對電子零件的粘附性和追隨性的角度出發(fā)，特別優(yōu)選上述熱固化性聚合物為有機硅樹脂。

作為上述有機硅樹脂，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，優(yōu)選含有液狀硅凝膠的主劑和固化劑。作為這樣的有機硅樹脂，例如可以舉出：加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂、將過氧化物用于硫化的熱硫化型混煉(millable)型的有機硅樹脂等。這些之中，作為電子儀器的散熱部件，由于要求電子零件的發(fā)熱面與熱沉面的粘附性，特別優(yōu)選加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂。

作為上述加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂，優(yōu)選以具有乙烯基的聚有機硅氧烷為主劑、以具有si-h基的聚有機硅氧烷為固化劑的雙液性的加成反應(yīng)型有機硅樹脂。

上述液狀硅凝膠的主劑與固化劑的組合中，作為上述主劑與上述固化劑的摻混比例，優(yōu)選以質(zhì)量比計為主劑：固化劑=35：65～65：35。

通過使摻混比率在上述優(yōu)選的范圍內(nèi)，在壓制工序中，從成型體片中滲出的滲出成分容易對所得的導(dǎo)熱片賦予適度的微粘結(jié)性。

作為上述導(dǎo)熱性樹脂組合物中的上述粘合劑樹脂的含量，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，優(yōu)選10質(zhì)量％～50質(zhì)量％、更優(yōu)選15質(zhì)量％～40質(zhì)量％。

-導(dǎo)熱性填料-

上述導(dǎo)熱性填料是用于使來自熱源的熱有效傳導(dǎo)至散熱部件的材料。

作為上述導(dǎo)熱性填料，優(yōu)選碳纖維、無機物填料。

--碳纖維--

作為上述碳纖維，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如可以使用：瀝青系碳纖維，pan系碳纖維，將pbo纖維石墨化而得的碳纖維，通過電弧放電法、激光蒸發(fā)法、cvd法(化學(xué)氣相沉積法)、ccvd法(催化化學(xué)氣相沉積法)等合成的碳纖維。這些之中，從導(dǎo)熱性的角度出發(fā)，特別優(yōu)選將pbo纖維石墨化而得的碳纖維、瀝青系碳纖維。

就上述碳纖維而言，根據(jù)需要，可以對其一部或全部進行表面處理而使用。作為上述表面處理，例如可以舉出：氧化處理、氮化處理、硝化、磺化、或在通過這些處理導(dǎo)入表面的官能團或碳纖維的表面上使金屬、金屬化合物、有機化合物等附著或結(jié)合的處理等。作為上述官能團，例如可以舉出：羥基、羧基、羰基、硝基、氨基等。

作為上述碳纖維的平均纖維長度(平均長軸長度)，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，優(yōu)選50μm～250μm、更優(yōu)選75μm～200μm、特別優(yōu)選90μm～170μm。

作為上述碳纖維的平均纖維徑(平均短軸長度)，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，優(yōu)選4μm～20μm、更優(yōu)選5μm～14μm。

作為上述碳纖維的縱橫比(平均長軸長度/平均短軸長度)，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，優(yōu)選8以上、更優(yōu)選9～30。若上述縱橫比低于8，則由于碳纖維的纖維長度(長軸長度)短，因此導(dǎo)熱率可能會降低。

在此，上述碳纖維的平均長軸長度和平均短軸長度，例如可以通過顯微鏡、掃描型電子顯微鏡(sem)等進行測定。

作為上述導(dǎo)熱片中的上述碳纖維的含量，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，優(yōu)選10體積％～40體積％、更優(yōu)選12體積％～38體積％、特別優(yōu)選15體積％～35體積％。若上述含量低于10體積％，則可能難以充分地獲得低的熱阻，若超過40體積％，則可能會對上述導(dǎo)熱片的成型性和上述碳纖維的取向性造成影響。

--無機物填料--

作為上述無機物填料，關(guān)于其形狀、材質(zhì)、平均粒徑等，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇。作為上述形狀，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如可以舉出：球狀、橢圓球狀、塊狀、粒狀、扁平狀、針狀等。這些之中，從填充性的角度出發(fā)，優(yōu)選球狀、橢圓形狀，特別優(yōu)選球狀。

需要說明的是，本說明書中，上述無機物填料與上述碳纖維不同。

作為上述無機物填料，例如可以舉出：氮化鋁(aluminumnitride：ain)、二氧化硅、礬土(aluminumoxide)、氮化硼、二氧化鈦、玻璃、氧化鋅、碳化硅、硅(silicon)、氧化硅、氧化鋁、金屬顆粒等。這些能夠以一種單獨使用，也可以將兩種以上并用。這些之中，優(yōu)選礬土、氮化硼、氮化鋁、氧化鋅、二氧化硅，從導(dǎo)熱率的角度出發(fā)，特別優(yōu)選礬土、氮化鋁。

需要說明的是，上述無機物填料可以被實施表面處理。作為上述表面處理，若用偶聯(lián)劑處理上述無機物填料，則上述無機物填料的分散性提高，導(dǎo)熱片的柔軟性提高。

作為上述無機物填料的平均粒徑，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇。

上述無機物填料為礬土?xí)r，其平均粒徑優(yōu)選1μm～10μm、更優(yōu)選1μm～5μm、特別優(yōu)選4μm～5μm。若上述平均粒徑低于1μm，則粘度變大，可能會變得難以混合，若超過10μm，則上述導(dǎo)熱片的熱阻可能變大。

上述無機物填料為氮化鋁時，其平均粒徑優(yōu)選0.3μm～6.0μm、更優(yōu)選0.3μm～2.0μm、特別優(yōu)選0.5μm～1.5μm。若上述平均粒徑低于0.3μm，則粘度變大，可能會變得難以混合，若超過6.0μm，則上述導(dǎo)熱片的熱阻可能變大。

上述無機物填料的平均粒徑，例如可以通過粒度分布計、掃描型電子顯微鏡(sem)進行測定。

作為上述導(dǎo)熱片中的上述無機物填料的含量，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，優(yōu)選25體積％～65體積％、更優(yōu)選30體積％～60體積％。若上述含量低于25體積％，則上述導(dǎo)熱片的熱阻可能變大，若超過60體積％，則上述導(dǎo)熱片的柔軟性可能降低。

-其它成分-

作為上述導(dǎo)熱性樹脂組合物中的上述其它成分，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如可以舉出：觸變性賦予劑、分散劑、固化促進劑、阻滯劑、微粘結(jié)賦予劑、增塑劑、阻燃劑、抗氧化劑、穩(wěn)定劑、著色劑等。

上述成型體制作工序中，作為將上述導(dǎo)熱性樹脂組合物成型為規(guī)定形狀的方法，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如可以舉出：擠出成型法、模具成型法等。

上述成型體制作工序通過向中空狀的模內(nèi)填充上述導(dǎo)熱性樹脂組合物，并將上述導(dǎo)熱性樹脂組合物熱固化來進行，這從在所得的上述導(dǎo)熱片中上述導(dǎo)熱性填料(例如，碳纖維)能夠無規(guī)地取向的角度出發(fā)而優(yōu)選。

所得的上述導(dǎo)熱片中，通過上述碳纖維無規(guī)地取向，上述碳纖維彼此的糾纏增加，因此與上述碳纖維沿一定方向取向的情形相比，導(dǎo)熱率增大。另外，上述導(dǎo)熱性填料含有上述碳纖維和球狀的上述無機物填料時，通過上述碳纖維無規(guī)地取向，除了上述碳纖維彼此的糾纏之外，上述碳纖維與球狀的上述無機物填料的接點也增加，因此與上述碳纖維沿一定方向取向的情形相比，導(dǎo)熱率進一步增大。

作為上述擠出成型法和上述模具成型法，沒有特別限定，可以從公知的各種的擠出成型法和模具成型法之中，根據(jù)上述導(dǎo)熱性樹脂組合物的粘度或所得的導(dǎo)熱片所要求的特性等，適宜采用。

上述擠出成型法中將上述導(dǎo)熱性樹脂組合物自模頭擠出時，或者，上述模具成型法中將上述導(dǎo)熱性樹脂組合物壓入模具中時，例如，上述粘合劑樹脂流動，一部分的碳纖維沿著其流動方向取向，但大部分的取向變得無規(guī)。

需要說明的是，在模頭的頂端安裝有狹縫(slit)時，相對于所擠出的成型體塊的寬度方向，中央部的碳纖維具有容易取向的傾向。其另一方面，相對于成型體塊的寬度方向，周邊部受到狹縫壁的影響而使碳纖維容易無規(guī)地取向。

成型體(塊狀的成型體)的尺寸和形狀可以根據(jù)所要求的導(dǎo)熱片的尺寸進行確定。例如可以舉出：剖面的縱向尺寸為0.5cm～15cm、橫向尺寸為0.5cm～15cm的長方體。長方體的長度可以根據(jù)需要進行確定。

上述成型體制作工序中的上述導(dǎo)熱性樹脂組合物的固化優(yōu)選為熱固化。作為上述熱固化的固化溫度，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如，上述粘合劑樹脂含有液狀硅凝膠的主劑和固化劑時，優(yōu)選80℃～120℃。作為上述熱固化的固化時間，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如可以舉出：1小時～10小時等。

＜成型體片制作工序＞

作為上述成型體片制作工序，只要是將上述成型體裁斷成片狀，獲得在表面上有上述導(dǎo)熱性填料突出的成型體片的工序，則沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如，可以通過切片裝置進行。

上述成型體片制作工序中，將上述成型體裁斷成片狀，獲得成型體片。上述導(dǎo)熱性填料在所得的上述成型體片的表面上突出。認為這是由于：將上述成型體通過切片裝置等裁斷成片狀時，由于上述粘合劑樹脂的固化成分與上述導(dǎo)熱性填料的硬度差，上述粘合劑樹脂的固化成分在切片裝置等的裁斷部件上被拉伸而伸長，從而在上述成型體片表面上，上述粘合劑樹脂的固化成分從上述導(dǎo)熱性填料表面去除。

作為上述切片裝置，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如可以舉出：超聲波切割機、刨(铇)等。作為上述成型體的裁斷方向，成型方法為擠出成型法時，也存在沿擠出方向取向的成分，因此相對于擠出方向，優(yōu)選60度～120度、更優(yōu)選70度～100度、特別優(yōu)選90度(垂直)。

作為上述成型體片的平均厚度，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如可以舉出：1mm～5mm等。

＜壓制工序＞

作為上述壓制工序，只要是將上述成型體片壓制，以追隨基于突出的上述導(dǎo)熱性填料的凸形狀的方式，將上述成型體片的表面通過從上述成型體片中滲出的滲出成分覆蓋的工序，則沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇。

在此，“滲出成分”是包含于上述導(dǎo)熱性樹脂組合物中但對固化無貢獻的成分，是指非固化性成分和粘合劑樹脂中的不固化的成分等。

上述壓制例如可以使用由平盤和表面平坦的沖頭(模壓頭)構(gòu)成的一對壓制裝置來進行。另外，還可以使用夾輥來進行。

作為上述壓制時的壓力，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，但若過低和不壓制時，則存在熱阻不變的傾向，若過高則存在片延伸的傾向，因此優(yōu)選0.1mpa～100mpa、更優(yōu)選0.5mpa～95mpa。

作為上述壓制的時間，沒有特別限定，可以根據(jù)粘合劑樹脂的成分、壓制壓力、片面積、滲出成分的滲出量等適宜選擇。

上述壓制工序中，為了進一步促進滲出成分的滲出、片主體表面的覆蓋效果，可以使用內(nèi)裝有加熱器的沖頭，邊加熱邊進行。為了提高這樣的效果，優(yōu)選以加熱溫度在粘合劑樹脂的玻璃轉(zhuǎn)變溫度以上進行。由此，可以縮短壓制時間。

上述壓制工序中，通過將上述成型體片壓制，使?jié)B出成分從片主體中滲出，通過上述滲出成分覆蓋表面。所得的導(dǎo)熱片的表面上表現(xiàn)出來源于上述滲出成分的微粘結(jié)性(粘性)。因此，所得的導(dǎo)熱片對熱源或散熱部件的表面的追隨性、粘附性提高，可以使熱阻降低。另外，通過使基于上述滲出成分的覆蓋為反映片表面的導(dǎo)熱性填料的形狀的程度的厚度，能夠避免熱阻的升高。

另外，導(dǎo)熱片中，通過使片主體的表面被上述滲出成分覆蓋，在表面上表現(xiàn)出微粘結(jié)性，使得對散熱部件的主表面的粘接、或與對熱源的上表面的臨時固定成為可能。因此，導(dǎo)熱片不需要另外使用粘接劑，可以實現(xiàn)制造工序的省力化、低成本化。

并且，導(dǎo)熱片即使在操作中喪失了表面的微粘結(jié)性的情形下，若進行壓制，則上述滲出成分再次從片主體中滲出，通過上述滲出成分覆蓋表面。因此，導(dǎo)熱片即使在對散熱部件的粘接位置或?qū)嵩吹呐R時固定位置錯位的情形下，也能夠修正。

另外，導(dǎo)熱片中，上述滲出成分從片主體的整個面滲出，不僅片主體的正反面就連側(cè)面也被覆蓋。由于上述滲出成分具有絕緣性，因此導(dǎo)熱片的側(cè)面被賦予絕緣性。因此，即使在導(dǎo)熱片被熱源與散熱部件所夾持而向周邊膨出、并與布置于周邊的導(dǎo)電性的部件接觸的情形下，也可以經(jīng)由導(dǎo)熱片來防止熱源或熱沉與該導(dǎo)電性部件發(fā)生短路。

需要說明的是，導(dǎo)熱片通過被壓制而在厚度方向被壓縮，可以使導(dǎo)熱性填料彼此的接觸頻率增大。由此，能夠使導(dǎo)熱片的熱阻降低。

上述壓制工序優(yōu)選使用用于將上述成型體片壓縮成規(guī)定厚度的隔板來進行。即，就導(dǎo)熱片而言，如圖1所示，在與沖頭對峙的載放面上布置隔板10，并壓制成型體片11，由此可以形成與隔板10的高度相對應(yīng)的規(guī)定的片厚度。

另外，如圖2a所示，未布置隔板10，使多個(例如4片)的成型體片11毗鄰，利用沖頭一并進行熱壓，由此可以制造使多個的成型體片11一體化而得的圖2b所示的大尺寸的導(dǎo)熱片1。該情形下，優(yōu)選各成型體片11制成以相同尺寸、相同厚度形成的近似矩形狀，將一邊與毗鄰的成型體片11的一邊對齊，以均等間隔毗鄰。由此，能夠制造沒有接縫或凹凸的均勻厚度的導(dǎo)熱片1。另外，大尺寸的導(dǎo)熱片1中，多個的成型體片11被一體化的同時，滲出成分通過壓制而滲出，片主體的整個表面被覆蓋。

＜關(guān)于l*a*b*表色系中的明度l*＞

物體的顏色通常由明度(亮度)、色相(色調(diào))和彩度(鮮艷度)的三要素構(gòu)成。為了準確地測定、表現(xiàn)這些要素，將這些要素客觀性地數(shù)值化而進行表現(xiàn)的表色系是必要的。作為這樣的表色系，例如可以舉出：l*a*b*表色系。l*a*b*表色系可以例如通過市售的分光測色儀等的測定器容易地進行測定。

l*a*b*表色系是例如記載于“jisz8781-4”和“jisz8730”中的表色系，將各色配置于球形的色空間來表示。l*a*b*表色系中，明度用縱軸(z軸)方向的位置表示，色相用外圍方向的位置表示，彩度用離開中心軸的距離表示。

顯示明度的縱軸(z軸)方向的位置由l*所示。明度l*的值為正數(shù)、其數(shù)字越小則明度越低，具有變暗的傾向。具體而言，l*的值從相當(dāng)于黑色的0變化到相當(dāng)于白色的100。

另外，將球形的色空間在l*=50的位置水平地裁斷的剖面圖中，x軸的正方向為紅色方向、y軸的正方向為黃色方向、x軸的負方向為綠色方向、y軸的負方向為藍色方向。x軸方向的位置通過取-60～+60的值的a*表示。y軸方向的位置通過取-60～+60的值的b*表示。如此，a*和b*是表示色度的正負的數(shù)字，越接近于0越變黑。色相和彩度通過這些a*的值和b*的值表示。

l*a*b*表色系中，若明度l*變大則變得發(fā)白，若明度l*變小則變得發(fā)黑。另外，l*a*b*表色系中，若a*低于-1則變得發(fā)綠，若a*為-1以上則變得發(fā)紅。另外，若b*低于-1則變得發(fā)藍，若b*超過+1則變得發(fā)黃。

導(dǎo)熱片含有例如作為導(dǎo)熱性填料的碳纖維和球狀的無機物填料，若碳纖維的體積％增大，則存在表面的明度l*變小的傾向，若球狀的無機物填料的體積％增大，則存在明度l*變大的傾向。具體而言，含有碳纖維和球狀的無機物填料，且球狀的無機物填料為礬土、氮化鋁和氫氧化鋁之中至少包含礬土的1種以上的導(dǎo)熱片，在對表面進行觀察的情況下，當(dāng)碳纖維的面積多、表面上露出的白色的礬土或氮化鋁少時，存在明度l*變小的傾向，當(dāng)碳纖維的面積少、表面上露出的白色的礬土或氮化鋁多時，存在明度l*變大的傾向。

為了獲得具有高導(dǎo)熱率的導(dǎo)熱片，不能單純地增加導(dǎo)熱率高的碳纖維的含量，為了保持形狀還必需添加球狀的無機物填料。另外，為了使擠出時的導(dǎo)熱性樹脂組合物的粘度降低，必需適量地摻混碳纖維和球狀的無機物填料。

發(fā)現(xiàn)通過使明度l*的值在規(guī)定的范圍內(nèi)，可以獲得良好的導(dǎo)熱率。即，本實施方式涉及的導(dǎo)熱片含有導(dǎo)熱性填料，導(dǎo)熱片的表面的l*a*b*表色系中的l*值優(yōu)選為25以上且70以下。導(dǎo)熱性填料更優(yōu)選含有碳纖維和球狀的無機物填料。由此，可以使導(dǎo)熱片的厚度方向的導(dǎo)熱性良好。即使片的表面存在花斑圖案或條紋狀的線條，只要在上述的l*的范圍內(nèi)即可。片的表面存在花斑圖案或條紋狀的線條時，在厚度方向上碳纖維不沿一定方向取向而是無規(guī)地取向。通過無規(guī)地取向，碳纖維彼此的糾纏與球狀的無機物填料的接點增加，與沿一定方向取向相比，導(dǎo)熱率變大。將導(dǎo)熱性樹脂組合物擠出到中空狀的模的內(nèi)部的工序中，經(jīng)過狹縫出來的導(dǎo)熱性樹脂組合物彼此在中空狀的模的內(nèi)部粘附。該過程中，在表面上呈現(xiàn)顏色的濃淡。另外，通過調(diào)整混合時間或攪拌速度等，能夠調(diào)整導(dǎo)熱片的表面的l*a*b*表色系中的l*值。若混合時間延長或者攪拌速度增大，則纖維狀填料變小，l*值變小。另外，若混合時間縮短或者攪拌速度降低，則纖維狀填料不變小，因而可以使l*變大。另外，片的表面具有光澤時，l*值存在變大的傾向。通過混合油、或者改變液狀硅凝膠的主劑與固化劑的比率，也可以調(diào)整片表面的光澤程度。

(半導(dǎo)體裝置)

本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置至少具有熱源、散熱部件和導(dǎo)熱片，進一步根據(jù)需要，具有其它部件。

上述導(dǎo)熱片被夾持在上述熱源與上述散熱部件之間。

＜熱源＞

作為上述熱源，沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如可以舉出電子零件等。作為上述電子零件，例如可以舉出：cpu、mpu、圖解演算元件等。

＜散熱部件＞

作為上述散熱部件，只要是傳導(dǎo)從上述熱源產(chǎn)生的熱且擴散到外部，就沒有特別限定，可以根據(jù)目的適宜選擇，例如可以舉出：散熱器、冷卻器、熱沉、熱散布器(heatspreader)、壓料墊(diepad)、印刷基板、冷卻風(fēng)扇、珀耳帖元件、熱導(dǎo)管、機殼等。

＜導(dǎo)熱片＞

上述導(dǎo)熱片是本發(fā)明的上述導(dǎo)熱片。

利用附圖來說明本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個例子。

圖3是顯示本發(fā)明的半導(dǎo)體裝置的一個例子的剖面示意圖。

半導(dǎo)體裝置具有：導(dǎo)熱片1、熱散布器2、電子零件3、熱沉5和布線基板6。

導(dǎo)熱片1是對電子零件3所產(chǎn)生的熱進行散熱的物品，如圖1所示，被固定于熱散布器2的與電子零件3對峙的主表面2a上，且夾持于電子零件3與熱散布器2之間。另外，導(dǎo)熱片1夾持于熱散布器2與熱沉5之間。于是，導(dǎo)熱片1與熱散布器2一起對電子零件3的熱進行散熱。

導(dǎo)熱片1中，從片主體7滲出滲出成分8，通過滲出成分8覆蓋表面。

熱散布器2例如形成為方形板狀，具有與電子零件3對峙的主表面2a和沿著主表面2a的外圍豎起設(shè)置的側(cè)壁2b。對于熱散布器2，在被側(cè)壁2b包圍的主表面2a上設(shè)置有導(dǎo)熱片1，且在與主表面2a相反一側(cè)的另一面2c上隔著導(dǎo)熱片1設(shè)置有熱沉5。熱散布器2越具有高的導(dǎo)熱率，熱阻越減少，有效吸收半導(dǎo)體元件等的電子零件3的熱，因此，例如可以使用導(dǎo)熱性良好的銅或鋁來形成。

電子零件3是例如bga等的半導(dǎo)體封裝，被安裝在布線基板6上。另外，熱散布器2的側(cè)壁2b的頂端面也安裝在布線基板6上，由此，通過側(cè)壁2b，隔著規(guī)定的距離包圍電子零件3。

于是，通過使導(dǎo)熱片1粘接于熱散布器2的主表面2a上，來吸收電子零件3所產(chǎn)生的熱，并通過熱沉5散熱。熱散布器2與導(dǎo)熱片1的粘接可以通過導(dǎo)熱片1本身的粘結(jié)力來進行。

實施例

以下，說明本發(fā)明的實施例，但本發(fā)明不受這些實施例的任何限定。

(實施例1)

實施例1中，使用硅烷偶聯(lián)劑進行過偶聯(lián)處理的平均粒徑4μm的礬土顆粒(導(dǎo)熱性顆粒：電氣化學(xué)工業(yè)株式會社制)、平均纖維長度150μm、平均纖維徑9μm的瀝青系碳纖維(導(dǎo)熱性纖維：日本グラファイトファイバー株式會社制)和用硅烷偶聯(lián)劑進行過偶聯(lián)處理的平均粒徑1μm的氮化鋁(導(dǎo)熱性顆粒：株式會社トクヤマ制)分散于雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂中，使得以體積比計為雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂：礬土顆粒：瀝青系碳纖維：氮化鋁=34vol％：20vol％：22vol％：24vol％，調(diào)制了有機硅樹脂組合物(導(dǎo)熱性樹脂組合物)。雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂是以有機硅a液(主劑)35質(zhì)量％、有機硅b液(固化劑)65質(zhì)量％的比率混合而得的。將所得的有機硅樹脂組合物擠出到內(nèi)壁上貼合有經(jīng)剝離處理的pet膜的長方體狀的模具(50mm×50mm)之中，將有機硅成型體成型。將所得的有機硅成型體在烘箱中于100℃固化6小時，得到了有機硅固化物。

將所得的有機硅固化物在烘箱中于100℃加熱1小時之后，用超聲波切割機裁斷，獲得了厚度3.05mm的成型體片。超聲波切割機的切片速度設(shè)為每秒50mm。另外，關(guān)于賦予超聲波切割機的超聲波振動，將振蕩頻率設(shè)為20.5khz，振幅設(shè)為60μm。

將所得的成型體片用經(jīng)剝離處理的pet膜夾持之后，將厚度2.98mm的隔板放入進行壓制，由此獲得了厚度3.00mm的導(dǎo)熱片樣品。壓制條件是在50℃、0.5mpa設(shè)定下進行3min。剛切片后的表面所見的填料沒有被粘合劑覆蓋，但通過壓制，填料被壓合到片上，并沒入片內(nèi)，由此粘合劑成分出現(xiàn)于表面，因此反映片表面的填料形狀，被粘合劑覆蓋。壓制后在與片接觸的剝離pet面上能夠確認到粘合劑成分。

(實施例2)

實施例2中，作為雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂，使用將有機硅a液40質(zhì)量％和有機硅b液60質(zhì)量％混合所得物，除此之外，在與實施例1相同的條件下，制作了導(dǎo)熱片樣品。

(實施例3)

實施例3中，作為雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂，使用將有機硅a液45質(zhì)量％和有機硅b液55質(zhì)量％混合所得物，除此之外，在與實施例1相同的條件下，制作了導(dǎo)熱片樣品。

(實施例4)

實施例4中，作為雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂，使用將有機硅a液50質(zhì)量％和有機硅b液50質(zhì)量％混合所得物，除此之外，在與實施例1相同的條件下，制作了導(dǎo)熱片樣品。

所得導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片示于圖4a和圖4b中。

(實施例5)

實施例5中，作為雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂，使用將有機硅a液55質(zhì)量％和有機硅b液45質(zhì)量％混合所得物，除此之外，在與實施例1相同的條件下，制作了導(dǎo)熱片樣品。

所得導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片示于圖5a和圖5b中。

(實施例6)

實施例6中，作為雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂，使用將有機硅a液60質(zhì)量％和有機硅b液40質(zhì)量％混合所得物，除此之外，在與實施例1相同的條件下，制作了導(dǎo)熱片樣品。

所得導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片示于圖6a和圖6b中。

(實施例7)

實施例7中，作為雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂，使用將有機硅a液65質(zhì)量％和有機硅b液35質(zhì)量％混合所得物，除此之外，在與實施例1相同的條件下，制作了導(dǎo)熱片樣品。

所得導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片示于圖7a和圖7b中。

(比較例1)

比較例1中，作為雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂，使用將有機硅a液25質(zhì)量％和有機硅b液75質(zhì)量％混合所得物，除此之外，在與實施例1相同的條件下，制作了導(dǎo)熱片樣品。

(比較例2)

比較例2中，作為雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂，使用將有機硅a液30質(zhì)量％和有機硅b液70質(zhì)量％混合所得物，除此之外，在與實施例1相同的條件下，制作了導(dǎo)熱片樣品。

所得導(dǎo)熱片樣品的表面的sem照片示于圖8a和圖8b中。

(比較例3)

比較例3中，作為雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂，使用將有機硅a液70質(zhì)量％和有機硅b液30質(zhì)量％混合所得物，除此之外，在與實施例1相同的條件下，制作了導(dǎo)熱片樣品。

(比較例4)

比較例4中，作為雙液性的加成反應(yīng)型液狀有機硅樹脂，使用將有機硅a液75質(zhì)量％和有機硅b液25質(zhì)量％混合所得物，除此之外，在與實施例1相同的條件下，制作了導(dǎo)熱片樣品。

＜操作性能的評價＞

對于各導(dǎo)熱片樣品，對切出成片狀、和從剝離膜上剝離且進行粘貼時的操作性能進行了評價。作為評價標(biāo)準，將可以利用超聲波切割機從有機硅固化物上切出厚度2.00mm的成型體片，且從導(dǎo)熱片樣品上剝離pet時也無片主體的變形、能夠以表現(xiàn)出規(guī)定粘性的狀態(tài)粘貼的情形記為良好(〇)，將在切出之后的片的剝離、粘貼操作上沒有障礙但微粘結(jié)性不足的情形記為及格(△)，將在切出操作或剝離、粘貼操作上出現(xiàn)障礙的情形記為不良(×)。結(jié)果示于表1-1和表1-2中。

＜拉伸斷裂伸長率和拉伸斷裂強度＞

將各實施例和各比較例的有機硅固化物裁斷成厚度2.00mm獲得成型體片之后，在與實施例1相同的條件下進行壓制，進一步裁斷為50mm×10mm。其后，使用拉伸壓縮試驗機((株)a&d制、tensilonrtg1225)，以拉伸速度100mm/min沿長度方向拉伸，測定了至斷裂為止的伸長率和斷裂時的強度。結(jié)果示于表1-1和表1-2中。

＜微粘結(jié)性＞

各導(dǎo)熱片樣品的微粘結(jié)性的評價中，將有機硅固化物切片，將所得的成型體片用未經(jīng)剝離處理的pet膜夾持之后，將厚度2.98mm的隔板放入，在80℃、2.45mpa設(shè)定下壓制3min之后，冷卻至常溫為止，由此獲得了微粘結(jié)性評價用導(dǎo)熱片樣品。

將該微粘結(jié)性評價用導(dǎo)熱片樣品的pet膜的端部用手剝離，利用試驗機夾持該端部之后，在90°上方以50mm/min的速度拉伸，測定載荷，根據(jù)剝離力(載荷)，對微粘結(jié)性(粘性)進行了評價。各樣品的剝離力以規(guī)定的寬度進行測量。

評價標(biāo)準如下。結(jié)果示于表1-1和表1-2中。

◎(最佳)：剝離力在0.05(n/cm)～0.25(n/cm)的范圍內(nèi)搖擺的情形；

○(良好)：剝離力在0.02(n/cm)～0.05(n/cm)或0.20(n/cm)～0.30(n/cm)的范圍內(nèi)搖擺的情形；

△(一般)：剝離力在0(n/cm)～0.04(n/cm)的范圍內(nèi)搖擺的情形；

×(不良)：即使片的一部分確認到未表現(xiàn)微粘結(jié)性的部位的情形。

＜l*值＞

對于導(dǎo)熱片的表面，測定了l*a*b*表色系中的l*值。測定中使用了色彩色差計(コニカミノルタ(株)制、cr-221)。結(jié)果示于表1-1和表1-2中。

＜熱阻＞

對于各導(dǎo)熱片的熱阻，依據(jù)astmd5470，使用導(dǎo)熱率測定裝置(ソニー株式會社制)，施加載荷1kgf/cm²，進行了測定。結(jié)果示于表1-1和表1-2中。

[表1-1]

[表1-2]

實施例1～7所涉及的導(dǎo)熱片樣品中，片的整個表面反映表面的填料的形狀，粘合劑樹脂的未固化成分(滲出成分)滲出、被覆蓋，由此表現(xiàn)出適度的微粘結(jié)性。因此，實施例1～7所涉及的導(dǎo)熱片樣品中，對粘貼對象的表面的追隨性、粘附性提高，能夠使熱阻降低。

另外，實施例1～7所涉及的導(dǎo)熱片樣品，表面被粘合劑樹脂的未固化成分(滲出成分)覆蓋，對表面賦予微粘結(jié)性，由此能夠臨時固定，不需要另外使用粘接劑，可以實現(xiàn)制造工序的省力化、低成本化。

另一方面，比較例1、2所涉及的導(dǎo)熱片樣品中，有機硅a液的構(gòu)成比率低、為30質(zhì)量％以下，因此未固化成分(滲出成分)不能充分地殘留，即使通過壓制也無法達到覆蓋片的整個表面，未表現(xiàn)出微粘結(jié)性。另外，比較例1、2所涉及的導(dǎo)熱片樣品，在柔軟性欠缺的同時碳纖維在表面上露出，因此對粘接對象的追隨性、粘附性差，熱阻升高。

另外，比較例3、4所涉及的導(dǎo)熱片樣品中，有機硅a液的構(gòu)成比率高、為70質(zhì)量％以上，因此沒有能夠在片主體維持形狀的程度的硬度，若剝離pet膜則無法維持片形狀，難以處理。另外，比較例3、4所涉及的導(dǎo)熱片樣品中，通過壓制，碳纖維倒向面方向，導(dǎo)熱片表面變得平滑，熱阻升高。另外，有機硅固化物的硬度不足，也難以進行切出薄的片狀的工序。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的導(dǎo)熱片的制造方法可以制造：使對熱源或散熱部件的粘附性提高、導(dǎo)熱性優(yōu)異、且可以不使用粘結(jié)劑等而進行臨時固定、安裝性優(yōu)異的導(dǎo)熱片；因此可以適合地用于夾持于熱源與散熱部件之間的導(dǎo)熱片的制造。

符號說明

1導(dǎo)熱片

2熱散布器

2a主表面

2b側(cè)壁

2c

3電子零件

3a上表面

5熱沉

6布線基板

7片主體

8滲出成分

10隔板

11成型體片