本發(fā)明涉及一種散熱基板、裝置(device)及散熱基板的制造方法。

背景技術(shù)：

近年來，隨著電子零件的高功率化，從電子零件產(chǎn)生的熱量增加。例如高亮度發(fā)光二極管(Light Emitting Diode，LED)局部產(chǎn)生高溫，由此導(dǎo)致發(fā)光效率降低、發(fā)光顏色變化、元件劣化等。因此，業(yè)界謀求高效率地將該熱散去。現(xiàn)廣為人知的是如下散熱基板，該散熱基板是針對(duì)所述要求，通過使導(dǎo)熱性優(yōu)異的基材表面含有粘合劑(binder)與填料(filler)，而形成具有絕緣性與導(dǎo)熱性的被膜，使基材側(cè)與冷卻散熱片(fin)等冷卻材料接觸，使被膜側(cè)與電子零件等接觸，由此提高散熱效率。

作為所述基材，可以列舉氧化鋁(alumina)等陶瓷(ceramic)基材、鋁(aluminum)等金屬基材等。這些當(dāng)中，氧化鋁雖然導(dǎo)熱率高，為25W/mK，散熱效率優(yōu)異，但其價(jià)格高，并且加工性差，難以制造形狀薄的基材。另一方面，金屬基材在成本方面低于氧化鋁。特別是鋁在導(dǎo)熱率方面優(yōu)異且為輕量，并且加工性優(yōu)異，所以大多被用作此種基材。

另外，作為所述被膜，要求粘合劑及填料的導(dǎo)熱性優(yōu)異、以及填料的添加量足夠多。另外，在所述被膜的平均厚度大的情況下，有因被膜導(dǎo)致散熱基板的散熱效率降低的擔(dān)憂，因此需要使被膜的平均厚度變薄至能夠確保絕緣性的程度。

作為所述粘合劑，廣泛已知有環(huán)氧(epoxy)、聚酰亞胺(polyimide)等的樹脂。此種樹脂的導(dǎo)熱率通常為0.1W/mK左右。另外，作為所述填料，可以列舉二氧化硅(silica)、氧化鋁、氮化硅、氮化硼等。該二氧化硅的導(dǎo)熱率為1W/mK左右，氧化鋁的導(dǎo)熱率為25W/mK左右。另外，氮化硅及氮化硼的導(dǎo)熱率更高。這些填料的導(dǎo)熱率由于高于粘合劑的導(dǎo)熱率，所以通過與樹脂混合，能夠提高被膜的導(dǎo)熱率。這些當(dāng)中，就導(dǎo)熱率優(yōu)異且低成本的方面而言，多使用氧化鋁。

作為此種散熱基板的具體例，例如可以列舉：將包含雙酚A(bisphenol A)型環(huán)氧樹脂與無機(jī)填充材料的混合物積層在金屬基材而成的電路基板(參照日本專利特開平6-44824號(hào)公報(bào))、將含有無機(jī)中空粉體的環(huán)氧樹脂等積層在金屬基材而成的金屬基底電路基板(參照日本專利特開2009-129801號(hào)公報(bào))等。

但是，此種散熱基板存在如下不良情況：由于其使用環(huán)氧樹脂等的有機(jī)性被膜，所以耐熱性低，例如不適合在超過200℃的高溫環(huán)境下使用，此外由環(huán)氧樹脂等所形成的被膜容易被水滲透，因在濕潤(rùn)環(huán)境下長(zhǎng)期使用，會(huì)對(duì)被膜的樹脂通電發(fā)生而發(fā)生碳化，由此導(dǎo)致被膜容易劣化。

針對(duì)所述不良情況，通過將具有導(dǎo)熱性的填料與無機(jī)材料混合而形成所述被膜，可以獲得適合在高溫環(huán)境下或濕潤(rùn)環(huán)境下使用的散熱基板。然而，此種散熱基板的無機(jī)材料延展性劣于環(huán)氧樹脂等，因此被膜容易產(chǎn)生針孔(pinhole)或孔隙。此外，在被膜表面會(huì)產(chǎn)生因填料而形成的凹凸，由此導(dǎo)致被膜的厚度均勻性容易降低。這些結(jié)果造成被膜的絕緣性容易降低。

因此，創(chuàng)作設(shè)計(jì)出在金屬板上積層有琺瑯等玻璃質(zhì)無機(jī)物層的散熱基板。作為此種散熱基板，例如可以列舉在金屬芯表面形成有琺瑯層的散熱基板(參照日本專利特開平1-110789號(hào)公報(bào)及日本專利特開2006-344693號(hào)公報(bào))等。

然而，所述現(xiàn)有的散熱基板由于通過焙燒而形成琺瑯等無機(jī)物層，所以因金屬制基板與無機(jī)物層的熱膨脹率差、或伴隨無機(jī)物層的焙燒所產(chǎn)生的收縮等，而使散熱基板產(chǎn)生翹曲。該翹曲在相對(duì)柔軟的鋁基材上尤為明顯。由此，變得難以將冷卻散熱片等冷卻材料或電子零件等發(fā)熱體與散熱基板進(jìn)行密接，結(jié)果存在散熱基板的散熱性降低的不良情況。

所述不良情況能夠通過減輕散熱基板的翹曲來消除，但關(guān)于將翹曲減少何種程度便可獲得充足的散熱效率，指標(biāo)尚未確立。因此，存在如下不良情況：為了減少散熱基板的翹曲而進(jìn)行過度加工，由此導(dǎo)致散熱基板的制造成本增加，另一方面，翹曲的減少并不充分，結(jié)果造成散熱效率并不充分。

[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)]

[專利文獻(xiàn)1]日本專利特開平6-44824號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)2]日本專利特開2009-129801號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)3]日本專利特開平1-110789號(hào)公報(bào)

[專利文獻(xiàn)4]日本專利特開2006-344693號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[發(fā)明欲解決的課題]

本發(fā)明是基于所述情況而完成的，其目的在于提供一種翹曲小、絕緣性及散熱性優(yōu)異的散熱基板、具備該散熱基板的裝置、以及該散熱基板的制造方法。

[解決課題的手段]

為了解決所述課題而完成的發(fā)明為如下散熱基板，該散熱基板具備以鋁或鋁合金作為主成分的基材、及積層在該基材的一面且具有絕緣性的導(dǎo)熱層，并且所述導(dǎo)熱層具備無機(jī)物層，該無機(jī)物層含有以氧化鋁作為主成分的填料及以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑。

此外，本發(fā)明為如下散熱基板，該散熱基板具備積層在該無機(jī)物層的一面且以硅氧化物作為主成分的涂層，并且所述無機(jī)物層的平均厚度為30μm以上且200μm以下，所述涂層的平均厚度為0.5μm以上且30μm以下，所述無機(jī)物層中的填料的中位數(shù)粒徑為5μm以上且100μm以下，所述填料的含有比例為30質(zhì)量％以上且78質(zhì)量％以下。

關(guān)于該散熱基板，基材以鋁或鋁合金作為主成分，且無機(jī)物層具有一定范圍的厚度，此外含有以氧化鋁作為主成分的填料及以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑，由此使基材及導(dǎo)熱層的導(dǎo)熱性優(yōu)異。另外，所述無機(jī)物層中的所述填料的中位數(shù)粒徑(median particle size)及含有比例為一定范圍，由此能夠容易地同時(shí)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱層的導(dǎo)熱性與強(qiáng)度。此外，與含有樹脂的現(xiàn)有的導(dǎo)熱層相比，此種導(dǎo)熱層的耐熱性更優(yōu)異。另外，該散熱基板由于無機(jī)物層中的因填料而形成的凹凸被一定范圍厚度的涂層所填充，所以該散熱基板的厚度均勻性提高。此外，絕緣性優(yōu)異的涂層有可能浸入無機(jī)物層表面的微小龜裂等的內(nèi)部。結(jié)果能夠在不損害該散熱基板的散熱性的情況下提高絕緣性。另外，所述無機(jī)物層所能承受的溫度低于填料及粘合劑的軟化點(diǎn)，為450℃～480℃左右，但作為所述涂層的主成分的硅氧化物的耐熱溫度超過1000℃。因此，通過使該散熱基板具備以硅氧化物作為主成分的涂層，該散熱基板的耐熱性進(jìn)一步提高。

所述涂層優(yōu)選以硅氧化物的非晶體作為主體。硅氧化物的非晶體可以通過低于作為硅氧化物的結(jié)晶體的二氧化硅的價(jià)格獲得，因此能夠降低涂層的形成所耗費(fèi)的成本。另外，硅氧化物的非晶體由于具有高耐熱性，所以能夠提高導(dǎo)熱層的耐熱性。

為了解決所述課題而完成的另一發(fā)明是如下散熱基板，該散熱基板具備以鋁或鋁合金作為主成分的基材、及積層在該基材的一面且具有絕緣性的導(dǎo)熱層，并且所述導(dǎo)熱層具備含有以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑的無機(jī)物層，該無機(jī)物層的最大厚度差相對(duì)于最大寬度的比例為0.6％以下。

關(guān)于該散熱基板，基材是以鋁或鋁合金作為主成分，且無機(jī)物層含有以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑，由此使基材及導(dǎo)熱層的導(dǎo)熱性優(yōu)異。另外，與含有樹脂的現(xiàn)有的導(dǎo)熱層相比，導(dǎo)熱層的耐熱性更優(yōu)異。此外，作為表示翹曲量的指標(biāo)，使用最大厚度差相對(duì)于最大寬度的比例，且該比例為所述上限以下，由此，在使該散熱基板的基材側(cè)與冷卻材料接觸、使無機(jī)物層側(cè)與電子零件等發(fā)熱體接觸的情況下，能夠有效地提高熱從發(fā)熱體向該散熱基板的移動(dòng)效率、以及熱從該散熱基板向冷卻材料的移動(dòng)效率。結(jié)果能夠通過必要最小限度的翹曲減少加工，大幅提高該散熱基板的散熱性。

為了解決所述課題而完成的另一發(fā)明是具備所述散熱基板的裝置。該裝置由于具備所述散熱基板，所以散熱性優(yōu)異。

為了解決所述課題而完成的又一發(fā)明是散熱基板的制造方法，其是制造具備以鋁或鋁合金作為主成分的基材、及積層在該基材的一面且具有絕緣性的導(dǎo)熱層的散熱基板的方法，其特征在于包括如下步驟：涂布及焙燒步驟，在所述基材的一面涂布含有以氧化鋁作為主成分的填料及以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑粒子的無機(jī)物層用組合物并進(jìn)行焙燒；及涂布及干燥步驟，在該涂布及焙燒步驟后形成的無機(jī)物層的一面涂布以硅氧烷(siloxane)化合物作為主成分的涂層用組合物并進(jìn)行干燥；所述無機(jī)物層的平均厚度為30μm以上且200μm以下，所述涂層的平均厚度為0.5μm以上且30μm以下，所述無機(jī)物層中的填料的中位數(shù)粒徑為5μm以上且100μm以下，填料的含量為30質(zhì)量％以上且78質(zhì)量％以下。

在該散熱基板的制造方法中，通過使基材的主成分為鋁或鋁合金，而容易進(jìn)行基材的加工。另外，通過將以氧化鋁作為主成分的填料及以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑粒子涂布在基材的一面并進(jìn)行焙燒，能夠容易且確實(shí)地形成絕緣性及導(dǎo)熱性優(yōu)異的無機(jī)物層。此外，通過其后在無機(jī)物層的一面涂布以硅氧烷化合物作為主成分的涂層用組合物并進(jìn)行干燥，使硅氧烷化合物進(jìn)行聚合等，由此能夠容易且確實(shí)地將以硅氧化物作為主成分的涂層形成于無機(jī)物層的一面。

所述硅氧烷化合物優(yōu)選烷氧基硅氧烷(alkoxyl siloxane)、其低聚物(oligomer)或使用該烷氧基硅氧烷的聚硅氧烷。通過所述硅氧烷化合物為這些化合物，能夠形成強(qiáng)度及絕緣性優(yōu)異的涂層。

為了解決所述課題而完成的又一發(fā)明是散熱基板的制造方法，其是制造具備以鋁或鋁合金作為主成分的基材、及積層在該基材的一面且具有絕緣性的導(dǎo)熱層的散熱基板的方法，其特征在于包括：涂布及焙燒步驟，在所述基材的一面涂布含有以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑粒子的無機(jī)物層用組合物并進(jìn)行焙燒，且該涂布及焙燒步驟后形成的無機(jī)物層的最大厚度差相對(duì)于最大寬度的比例為0.6％以下。

根據(jù)該制造方法，能夠容易且確實(shí)地獲得所述最大厚度差相對(duì)于最大寬度的比例為0.6％以下的散熱基板。

此處，所謂“主成分”或“主體”是指以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì)最多的成分(例如為50質(zhì)量％以上)。關(guān)于“最大寬度”，在散熱基板俯視下為圓形或楕圓形的情況下是指最長(zhǎng)軸，在基材或散熱基板俯視下為多邊形的情況下是指最長(zhǎng)對(duì)角線?！白畲蠛穸炔睢笔侵缸詈癫糠峙c最薄部分的厚度的差?！白畲蠛穸炔钕鄬?duì)于最大寬度的比例”是在將散熱基板的最大寬度設(shè)為L(zhǎng)(mm)、最大厚度差設(shè)為X(mm)、相對(duì)翹曲量設(shè)為B(％)的情況下，基于以下的式(1)所求出的值。“中位數(shù)粒徑”是指通過激光(laser)衍射散射法求得的粒度分布中成為體積累計(jì)值50％的粒徑。

B＝(X/L)×100···(1)

[發(fā)明效果]

如以上所說明，本發(fā)明的散熱基板在絕緣性及散熱性方面優(yōu)異。另外，本發(fā)明的裝置由于具備所述散熱基板，所以絕緣性及散熱性優(yōu)異。此外，本發(fā)明的散熱基板的制造方法能夠獲得絕緣性及散熱性優(yōu)異的散熱基板。因此，該散熱基板及裝置能夠適宜地用于向小型化方向發(fā)展的電子零件。

如以上所說明，本發(fā)明的散熱基板因減少了翹曲，結(jié)果造成在散熱效率方面優(yōu)異。另外，本發(fā)明的裝置由于具備所述散熱基板，所以散熱效率優(yōu)異。此外，本發(fā)明的散熱基板的制造方法能夠容易且確實(shí)地獲得所述散熱基板。因此，該散熱基板及裝置能夠適宜地用于向小型化方向發(fā)展的電子零件。

具體實(shí)施方式

以下，對(duì)本發(fā)明的散熱基板、裝置及散熱基板的制造方法的實(shí)施方式進(jìn)行說明。

[散熱基板]

該散熱基板主要具備基材、及積層在該基材的一面且具有絕緣性的導(dǎo)熱層。

<基材>

基材是以鋁或鋁合金作為主成分，且在一面積層導(dǎo)熱層。

在基材的主成分為鋁合金的情況下，優(yōu)選該鋁合金的鎂含量少。具體而言，優(yōu)選JIS-H4000(2014)所規(guī)定的5000系列或6000系列以外的鋁合金。如此，通過使用鎂含量少的鋁合金作為基材，能夠降低無機(jī)物層從基材的剝離。

另外，作為該鋁或鋁合金，更優(yōu)選JIS-H4000(2014)所規(guī)定的3000系列的鋁合金。

另外，基材除鋁及鋁合金以外，還可包含例如銅、鐵、這些的合金等。此處，鋁的導(dǎo)熱率為200W/mK～250W/mK左右，銅的導(dǎo)熱率為350W/mK～400W/mK左右，鐵的導(dǎo)熱率為80W/mK左右。因此，通過添加銅，能夠提高基材的導(dǎo)熱率。另外，銅及鐵比鋁更堅(jiān)固，所以通過添加銅、鐵或這些的合金，能夠提高基材的強(qiáng)度。

作為基材的平均厚度的下限，優(yōu)選0.1mm，更優(yōu)選0.5mm。另一方面，作為所述平均厚度的上限，優(yōu)選5mm，更優(yōu)選4mm。如果所述平均厚度小于所述下限，則有該散熱基板的強(qiáng)度降低的擔(dān)憂。反之，如果所述平均厚度超過所述上限，則有難以將該散熱基板用于經(jīng)小型化的電子機(jī)器的擔(dān)憂。

<導(dǎo)熱層>

導(dǎo)熱層是直接積層在基材的一面，且具備無機(jī)物層。另外，導(dǎo)熱層也還可以具備涂層。

所述導(dǎo)熱層可以僅積層在基材的一面，也可以積層在兩面，但優(yōu)選僅積層在一面。通常，鋁的導(dǎo)熱性優(yōu)于磷酸玻璃，所以通過使該散熱基板的未積層導(dǎo)熱層的側(cè)的面與冷卻材料接觸，該散熱基板的散熱效率進(jìn)一步提高。

(無機(jī)物層)

無機(jī)物層是直接積層在所述基材的一面的層。通過該無機(jī)物層，能夠?qū)υ撋峄遒x予絕緣性。另外，所述無機(jī)物層具有以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑中分散有填料的結(jié)構(gòu)。由此，無機(jī)物層具有絕緣性以及高導(dǎo)熱性。

作為無機(jī)物層的平均厚度的下限，為30μm，優(yōu)選50μm。另一方面，作為所述平均厚度的上限，為200μm，優(yōu)選150μm，更優(yōu)選100μm。如果所述平均厚度小于所述下限，則有容易產(chǎn)生無機(jī)物層中的針孔等缺陷，導(dǎo)致無機(jī)物層的絕緣性降低的擔(dān)憂。反之，如果所述平均厚度超過所述上限，則有無機(jī)物層的熱阻增大，導(dǎo)致該散熱基板的散熱性降低的擔(dān)憂。

另外，無機(jī)物層的平均厚度優(yōu)選下述填料的中位數(shù)粒徑的1.5倍以上且10倍以下的厚度。如此，通過將無機(jī)物層的平均厚度與填料的中位數(shù)粒徑設(shè)為所述范圍，能夠以高水平同時(shí)實(shí)現(xiàn)無機(jī)物層的絕緣性與導(dǎo)熱性。

另外，在無機(jī)物層含有下述填料的情況下，無機(jī)物層的平均厚度優(yōu)選填料的中位數(shù)粒徑的1.5倍以上且10倍以下的厚度。如此，通過將無機(jī)物層的平均厚度與填料的中位數(shù)粒徑設(shè)為所述范圍，能夠以高水平同時(shí)實(shí)現(xiàn)無機(jī)物層的絕緣性與導(dǎo)熱性。

(粘合劑)

粘合劑是以磷酸鹽玻璃作為主成分。另外，在無機(jī)物層含有下述填料的情況下，粘合劑會(huì)填充填料的空隙。

該磷酸鹽玻璃優(yōu)選熔點(diǎn)低于作為所述基材的主成分的金屬。如此，通過磷酸鹽玻璃的熔點(diǎn)低于所述金屬的熔點(diǎn)，能夠通過下述方法容易地形成無機(jī)物層。具體而言，例如在所述基材的主成分為鋁的情況下，由于鋁的熔點(diǎn)為660℃左右，所以磷酸鹽玻璃的熔點(diǎn)優(yōu)選450℃以上且580℃以下。

另外，該磷酸鹽玻璃的導(dǎo)熱率一般高于環(huán)氧樹脂等。因此，與現(xiàn)有的散熱基板的樹脂層相比，所述無機(jī)物層的散熱效率更優(yōu)異。具體而言，通常樹脂的導(dǎo)熱率為0.1W/mK左右，磷酸鹽玻璃的導(dǎo)熱率為1.0W/mK左右。

(填料)

填料是分散于無機(jī)物層中，而提高無機(jī)物層的導(dǎo)熱性。如果填料的各粒子不與其他粒子接觸而分散在無機(jī)物層內(nèi)，則有無機(jī)物層的導(dǎo)熱性變得難以提高的擔(dān)憂，因此，填料的各粒子優(yōu)選彼此接觸。

所述填料是以氧化鋁作為主成分。如此，通過使填料的主成分為氧化鋁，能夠降低填料的成本。另外，通過使填料的主成分為氧化鋁，而提高無機(jī)物層的導(dǎo)熱性，此外因粘合劑與填料的密接性提高，無機(jī)物層的強(qiáng)度提高。

所述填料除氧化鋁以外，還可以含有非晶質(zhì)氧化硅、晶質(zhì)二氧化硅、氮化鋁、氮化硅等。

另外，作為填料，優(yōu)選導(dǎo)熱率高于所述粘合劑的填料。在填料的導(dǎo)熱率與粘合劑同等程度或低于粘合劑的情況下，即便添加填料，無機(jī)物層的導(dǎo)熱性也不會(huì)提高。

作為所述填料的中位數(shù)粒徑的下限，為5μm，優(yōu)選10μm。另一方面，作為所述中位數(shù)粒徑的上限，為100μm，優(yōu)選50μm，更優(yōu)選30μm。如果所述中位數(shù)粒徑小于所述下限，則有填料的各粒子變得難以接觸，無機(jī)物層的導(dǎo)熱性難以提高的擔(dān)憂。反之，如果所述中位數(shù)粒徑超過所述上限，則有難以通過下述涂布法形成無機(jī)物層的擔(dān)憂，或無機(jī)物層變得過厚的擔(dān)憂。

作為所述無機(jī)物層中的所述填料的含有比例的下限，為30質(zhì)量％，優(yōu)選35質(zhì)量％，更優(yōu)選40質(zhì)量％。另一方面，作為所述含有比例的上限，優(yōu)選85質(zhì)量％，更優(yōu)選80質(zhì)量％，進(jìn)而優(yōu)選75質(zhì)量％。如果所述含有比例小于所述下限，則有無機(jī)物層的導(dǎo)熱性難以提高的擔(dān)憂。反之，如果所述含有比例超過所述上限，則有因填料彼此的低密接性，導(dǎo)致難以形成無機(jī)物層的擔(dān)憂。

(涂層)

涂層是積層在無機(jī)物層的一面，通過填充因無機(jī)物層中的填料而形成的凹凸，使無機(jī)物層的厚度均勻性提高，且使該散熱基板的絕緣性提高。

另外，該散熱基板是通常使無機(jī)物層側(cè)的面與電子機(jī)器等發(fā)熱體接觸、使基材側(cè)的面與冷卻材料接觸而使用。在該情況下，無機(jī)物層的最表面直接暴露于高溫的發(fā)熱體，溫度朝無機(jī)物層的基材側(cè)逐漸降低，基材的與冷卻材料接觸側(cè)的溫度變得最低。如此，該散熱基板的溫度成為最高的是無機(jī)物層側(cè)的最表面附近，因此，通過在該無機(jī)物層的最表面形成涂層，耐熱性高的涂層被覆無機(jī)物層的最表面，從而提高該散熱基板的耐熱性。

另外，無機(jī)物層中的作為粘合劑的主成分的磷酸鹽玻璃在耐水性方面稍差，堿金屬成分有可能從磷酸鹽玻璃中流出，但通過用涂層被覆無機(jī)物層，能夠抑制該堿金屬成分的流出。

涂層的主成分是硅氧化物。作為該硅氧化物，例如可以列舉晶質(zhì)二氧化硅、非晶體的石英玻璃等，這些當(dāng)中，優(yōu)選非晶體。該非晶體的導(dǎo)熱率通常為1.0W/mK左右，與所述無機(jī)物層中的作為粘合劑主成分的磷酸鹽玻璃為相同程度，因此通過使用非晶體作為涂層，能夠抑制該散熱基板的散熱性的降低。

涂層的主成分也有時(shí)為氮化硅、環(huán)氧樹脂或丙烯酸樹脂。這些當(dāng)中，優(yōu)選氧化硅及氮化硅，更優(yōu)選非晶質(zhì)氧化硅及具有聚矽氮烷(polysilazane)結(jié)構(gòu)的氮化硅。

作為涂層的平均厚度的下限，為0.5μm，優(yōu)選5μm，更優(yōu)選10μm。另一方面，作為所述平均厚度的上限，優(yōu)選50μm，更優(yōu)選40μm，進(jìn)而優(yōu)選30μm。如果所述平均厚度小于所述下限，則有無機(jī)物層中的針孔等空隙的填充并不充分，導(dǎo)致該散熱基板的絕緣性不充足的擔(dān)憂。反之，如果所述平均厚度超過所述上限，則有涂層作為隔熱層發(fā)揮作用，導(dǎo)致該散熱基板的散熱性降低的擔(dān)憂，或涂層產(chǎn)生裂紋的擔(dān)憂。

作為該散熱基板的所述無機(jī)物層的最大厚度差相對(duì)于最大寬度的比例的上限，為0.6％，優(yōu)選0.4％，更優(yōu)選0.35％，進(jìn)而優(yōu)選0.25％。如果所述比例超過所述上限，則有該散熱基板與發(fā)熱體或冷卻材料的密接性降低，導(dǎo)致該散熱基板的散熱性變得難以提高的擔(dān)憂。

作為所述最大寬度的下限，優(yōu)選1.5cm，更優(yōu)選2cm。另一方面，作為所述最大寬度的上限，優(yōu)選30cm，更優(yōu)選25cm，進(jìn)而優(yōu)選20cm。如果所述最大寬度小于所述下限，則有該散熱基板變得過小，散熱性變得難以提高的擔(dān)憂。反之，如果所述最大寬度超過所述上限，則有該散熱基板的翹曲的絕對(duì)值變大，與發(fā)熱體或冷卻材料的密接面積難以增加的擔(dān)憂。

<優(yōu)點(diǎn)>

在該散熱基板中，通過使基材以鋁或鋁合金作為主成分，且無機(jī)物層含有以氧化鋁作為主成分的填料及以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑，而使基材及導(dǎo)熱層的導(dǎo)熱性優(yōu)異。另外，與含有樹脂的現(xiàn)有的導(dǎo)熱層相比，導(dǎo)熱層的耐熱性更優(yōu)異。此外，該散熱基板由于無機(jī)物層中的因填料而形成的凹凸被涂層填充，所以該散熱基板的厚度均勻性提高。結(jié)果該散熱基板的絕緣性提高。另外，所述無機(jī)物層可承受的溫度低于填料及粘合劑的軟化點(diǎn)，為450℃～480℃左右，但作為所述涂層的主成分的硅氧化物的耐熱溫度超過1000℃。因此，通過該散熱基板具備以硅氧化物作為主成分的涂層，而進(jìn)一步提高該散熱基板的耐熱性。此外，通過使用最大厚度差相對(duì)于最大寬度的比例作為表示翹曲量的指標(biāo)，并使該比例為所述上限以下，而在使該散熱基板的基材側(cè)與冷卻材料接觸、使無機(jī)物層側(cè)與電子零件等發(fā)熱體接觸的情況下，能夠有效地提高熱從發(fā)熱體向該散熱基板的移動(dòng)效率、以及熱從該散熱基板向冷卻材料的移動(dòng)效率。結(jié)果能夠通過必要最小限度的翹曲減少加工，大幅提高該散熱基板的散熱性。

[裝置]

該裝置具備該散熱基板。具體而言，可列舉將電子機(jī)器等發(fā)熱體配設(shè)在該散熱基板的導(dǎo)熱層側(cè)，將冷卻材料配設(shè)在該散熱基板的基材側(cè)而成的裝置。作為該冷卻材料，例如可以列舉水冷裝置、氣冷裝置、冷卻散熱片等導(dǎo)熱構(gòu)件等。

<優(yōu)點(diǎn)>

該裝置由于具備該散熱基板，所以絕緣性及散熱性優(yōu)異。

[散熱基板的制造方法]

該散熱基板的制造方法主要包括如下步驟：涂布及焙燒步驟，在所述基材的一面涂布含有以氧化鋁作為主成分的填料及以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑粒子的無機(jī)物層用組合物并進(jìn)行焙燒(無機(jī)物層形成步驟)；及涂布及干燥步驟，在該涂布及焙燒步驟后形成的無機(jī)物層的一面涂布以硅氧烷化合物作為主成分的涂層用組合物并進(jìn)行干燥(涂層形成步驟)。

該散熱基板的另一制造方法是制造具備以鋁或鋁合金作為主成分的基材、及積層在該基材的一面且具有絕緣性的導(dǎo)熱層的散熱基板的方法，且主要包括如下步驟：涂布及焙燒步驟，在所述基材的一面涂布含有以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑粒子的無機(jī)物層用組合物并進(jìn)行焙燒(無機(jī)物層形成步驟)。

另外，該制造方法優(yōu)選除所述步驟以外，還在所述無機(jī)物層形成步驟后包括矯正散熱基板的翹曲的步驟(矯正步驟)。此外，該制造方法還可以包括在所述涂布及焙燒步驟后形成的無機(jī)物層的一面涂布以硅氧烷化合物作為主成分的涂層用組合物并進(jìn)行干燥的步驟(涂層形成步驟)。

關(guān)于由該制造方法所獲得的散熱基板，無機(jī)物層的最大厚度差相對(duì)于最大寬度的比例為0.6％以下。

<無機(jī)物層形成步驟>

在無機(jī)物層形成步驟中，在基材的一面形成無機(jī)物層。本步驟例如包括：通過磷酸鹽玻璃的粉碎而制備粘合劑粒子的步驟(粘合劑粒子制備步驟)、通過該粘合劑粒子與填料的混合而制備無機(jī)物層用組合物的步驟(無機(jī)物層用組合物制備步驟)、涂布無機(jī)物層用組合物的步驟(涂布步驟)、及對(duì)所涂布的無機(jī)物層用組合物進(jìn)行焙燒的步驟(焙燒步驟)。

(粘合劑粒子制備步驟)

在粘合劑粒子制備步驟中，使用例如球磨機(jī)(pot mill)、噴射式粉碎機(jī)(iet mill)等粉碎機(jī)，將磷酸玻璃粉碎至所需大小，而獲得粘合劑粒子。

作為所述粘合劑粒子的中位數(shù)粒徑的下限，優(yōu)選2.5μm，更優(yōu)選3μm，進(jìn)而優(yōu)選5μm。另一方面，作為所述中位數(shù)粒徑的上限，優(yōu)選100μm，更優(yōu)選80μm，進(jìn)而優(yōu)選50μm。如果所述中位數(shù)粒徑小于所述下限，則有通過涂布后的加熱而熔融的磷酸鹽玻璃未充分?jǐn)U展，導(dǎo)致無機(jī)物層的均勻性降低的擔(dān)憂。反之，如果所述中位數(shù)粒徑超過所述上限，則有粘合劑粒子與填料未充分混合，導(dǎo)致無機(jī)物層的均勻性降低的擔(dān)憂。

(無機(jī)物層用組合物制備步驟)

在無機(jī)物層用組合物制備步驟中，可以將所述粘合劑粒子直接用作無機(jī)物層用組合物，也可以通過將所述粘合劑粒子與填料、水或水系溶劑進(jìn)行混合而制備無機(jī)物層用組合物。

作為所述水系溶劑，例如可以列舉：甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)、正丙醇(propanol)、2-丙醇、或叔丁醇(tert-Butyl alcohol)等直鏈或支鏈的脂肪族低級(jí)醇；

芐醇(benzyl alcohol)、或2-苯基乙醇(2-phenyl ethanol)等芳香族醇；

丙二醇(propylene glycol)、乙二醇(ethylene glycol)、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、PEG200、PEG400等聚乙二醇；

二丙二醇、三丙二醇等聚丙二醇；

1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、己二醇等多元醇；

乙二醇單甲醚(ethylene glycol monomethyl ether)、乙二醇單乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二乙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯等多元醇的烷基醚衍生物；

丙酮(acetone)等低級(jí)酮等。

在所述無機(jī)物層用組合物含有水或水系溶劑的情況下，作為無機(jī)物層用組合物的固體成分濃度的下限，優(yōu)選40質(zhì)量％，更優(yōu)選50質(zhì)量％。另一方面，作為所述固體成分濃度的上限，優(yōu)選70質(zhì)量％，更優(yōu)選65質(zhì)量％。如果所述固體成分濃度小于所述下限，則有因涂布后的焙燒而使無機(jī)物層的厚度大幅降低，難以獲得所需厚度的無機(jī)物層的擔(dān)憂，或焙燒耗費(fèi)時(shí)間，導(dǎo)致該散熱基板的制造效率降低的擔(dān)憂。反之，如果所述固體成分濃度超過所述上限，則有難以均勻地涂布無機(jī)物層用組合物的擔(dān)憂。

(涂布步驟)

在涂布步驟中，將所述無機(jī)物層用組合物涂布在基材的一面，形成涂膜。作為該涂布方法，例如可以列舉涂布機(jī)(coater)涂布、噴霧(spray)涂布、印刷涂布等。這些當(dāng)中，就能夠容易且均勻地涂布所述無機(jī)物層用組合物的觀點(diǎn)而言，優(yōu)選噴霧涂布及印刷涂布。

在所述無機(jī)物層用組合物包含水或水系溶劑的情況下，優(yōu)選在涂布所述無機(jī)物層用組合物而形成涂膜后，使該涂膜干燥而去除溶劑。作為所述干燥溫度的下限，優(yōu)選15℃，更優(yōu)選20℃。另一方面，作為所述干燥溫度的上限，優(yōu)選100℃，更優(yōu)選90℃。如果所述干燥溫度小于所述下限，則有干燥耗費(fèi)時(shí)間，導(dǎo)致該散熱基板的制造效率降低的擔(dān)憂。反之，如果所述干燥溫度超過所述上限，則有無機(jī)物層用組合物中的粘合劑粒子熔融，難以形成均勻的無機(jī)物層的擔(dān)憂。

作為所述干燥時(shí)間的下限，優(yōu)選10分鐘，更優(yōu)選30分鐘。另一方面，作為所述干燥時(shí)間的上限，優(yōu)選600分鐘，更優(yōu)選300分鐘。如果所述干燥時(shí)間小于所述下限，則有未從無機(jī)物層用組合物的涂膜中充分地去除水或水系溶劑，因殘留的溶劑而難以形成均勻的無機(jī)物層的擔(dān)憂。反之，如果所述干燥時(shí)間超過所述上限，則有該散熱基板的制造效率降低的擔(dān)憂。

(焙燒步驟)

在焙燒步驟中，通過焙燒所述涂膜，使涂膜中的粘合劑粒子熔融，而形成無機(jī)物層。

作為所述焙燒溫度的下限，優(yōu)選430℃，更優(yōu)選450℃。另一方面，作為所述焙燒溫度的上限，優(yōu)選580℃，更優(yōu)選550℃。如果所述焙燒溫度小于所述下限，則有所述涂膜中的粘合劑粒子未充分地熔融的擔(dān)憂。反之，如果所述焙燒溫度超過所述上限，則有所述涂膜中的填料熔融，而無法形成具有充足導(dǎo)熱性的無機(jī)物層的擔(dān)憂。

作為所述焙燒時(shí)間的下限，優(yōu)選5分鐘，更優(yōu)選10分鐘，進(jìn)而優(yōu)選15分鐘，特別優(yōu)選20分鐘。另一方面，作為所述焙燒時(shí)間的上限，優(yōu)選1小時(shí)，更優(yōu)選50分鐘。如果所述焙燒時(shí)間小于所述下限，則有所述涂膜中的粘合劑粒子未充分地熔融的擔(dān)憂。反之，如果所述焙燒時(shí)間超過所述上限，則有該散熱基板的制造效率降低的擔(dān)憂。

<涂層形成步驟>

在涂層形成步驟中，在所述無機(jī)物層形成步驟中所形成的無機(jī)物層的一面形成涂層。本步驟例如主要具有：將含有硅氧烷化合物的涂層用組合物涂布在無機(jī)物層的一面的步驟(涂布步驟)、及使涂布后的涂層用組合物干燥的步驟(干燥步驟)。

(涂布步驟)

在涂布步驟中，通過將涂層用組合物涂布在無機(jī)物層的一面而形成涂膜。在涂層是以硅氧化物作為主成分的情況下，所述涂層用組合物主要含有硅氧烷化合物。

所述硅氧烷化合物是具有硅氧烷鍵的化合物，也可以具有烷基(alkyl)等取代基。作為該硅氧烷化合物，優(yōu)選烷氧基硅氧烷、其低聚物或使用該烷氧基硅氧烷的聚硅氧烷。作為該烷氧基硅氧烷，例如可以列舉烷氧基二硅氧烷等烷氧基硅氧烷低聚物、具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的烷氧基聚硅氧烷等。此處，所謂“硅氧烷低聚物”是指2～100個(gè)左右的硅氧烷單體聚合而成的低聚物。

另外，所述烷氧基硅氧烷優(yōu)選其氫原子的至少一部分被取代基取代。作為該取代基，優(yōu)選烷基及苯基，更優(yōu)選甲基及苯基。

另外，所述涂層用組合物還可以含有溶劑。作為該溶劑，例如可以列舉所述水及水系溶劑、以及非極性溶劑。

作為所述非極性溶劑，例如可以列舉：己烷(hexane)、庚烷(heptane)、辛烷(octane)、戊烷(pentane)等鏈?zhǔn)綗N溶劑，環(huán)己烷等脂環(huán)式烴溶劑，苯(benzene)、甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)等芳香族烴溶劑等。這些當(dāng)中，優(yōu)選芳香族烴溶劑，更優(yōu)選甲苯及二甲苯。

在所述涂層用組合物還含有溶劑的情況下，作為涂層用組合物的固體成分濃度的下限，優(yōu)選15質(zhì)量％，更優(yōu)選20質(zhì)量％，進(jìn)而優(yōu)選25質(zhì)量％。另一方面，作為所述固體成分濃度的上限，優(yōu)選75質(zhì)量％，更優(yōu)選65質(zhì)量％，進(jìn)而優(yōu)選60質(zhì)量％。如果所述固體成分濃度小于所述下限，則有將涂層用組合物涂布在無機(jī)物層時(shí)，進(jìn)入至無機(jī)物層表面的微小龜裂等的內(nèi)部的硅氧烷化合物量減少的傾向。因此，有涂層在所述微小龜裂等內(nèi)的浸入程度并不充分，由涂層獲得的絕緣性提高效果不會(huì)充分提高的擔(dān)憂。反之，如果所述固體成分濃度超過所述上限，則有難以將涂層用組合物均勻地涂布在無機(jī)物層表面的擔(dān)憂。

作為將所述涂層用組合物涂布在無機(jī)物層的涂布方法，例如可以列舉利用毛刷、涂布機(jī)等的涂布法，根據(jù)這些方法，能夠高效率地填充無機(jī)物層的凹凸。另一方面，真空蒸鍍法或?yàn)R鍍(sputtering)法有涂層用組合物向因填料而形成的凹凸或無機(jī)物層的針孔等間隙的滲透變得不充分的擔(dān)憂。因此，在該散熱基板的制造方法中使用涂布法。

(干燥步驟)

在干燥步驟中，使所述涂布步驟中形成的涂膜干燥。通過在大氣壓中對(duì)所述涂膜進(jìn)行干燥，而利用烷氧基硅氧烷、其低聚物或使用該烷氧基硅氧烷的聚硅氧烷的水解產(chǎn)生硅氧化物，從而形成涂層。

作為所述干燥時(shí)的溫度的下限，優(yōu)選15℃，更優(yōu)選20℃。另一方面，作為所述干燥溫度的上限，優(yōu)選200℃，更優(yōu)選180℃。如果所述干燥溫度小于所述下限，則有未形成具有充足強(qiáng)度的涂層的擔(dān)憂。反之，如果所述干燥溫度超過所述上限，則有無機(jī)物層或基材破損的擔(dān)憂。

另外，作為所述干燥時(shí)間的下限，優(yōu)選1小時(shí)，更優(yōu)選2小時(shí)，進(jìn)而優(yōu)選5小時(shí)。另一方面，作為所述干燥時(shí)間的上限，優(yōu)選48小時(shí)，更優(yōu)選36小時(shí)。如果所述干燥時(shí)間小于所述下限，則有未形成具有充足強(qiáng)度的涂層的擔(dān)憂。反之，如果所述干燥時(shí)間超過所述上限，則有該散熱基板的制造效率降低的擔(dān)憂。

另外，也可以通過在形成很厚的涂層后，對(duì)該涂層的表面進(jìn)行研磨等，而調(diào)節(jié)涂層的平均厚度，從而形成所需平均厚度的涂層。在通過此種方法形成涂層的情況下，能夠變得容易對(duì)涂層的平均厚度進(jìn)行微調(diào)，此外容易提高涂層的表面平滑性，容易發(fā)揮出由涂層獲得的絕緣性的提高效果。

<優(yōu)點(diǎn)>

在該散熱基板的制造方法中，通過使基材的主成分為鋁或鋁合金，變得容易進(jìn)行基材的加工。另外，通過將以氧化鋁作為主成分的填料及以磷酸鹽玻璃作為主成分的粘合劑粒子涂布在基材的一面并進(jìn)行焙燒，能夠容易且確實(shí)地形成絕緣性及導(dǎo)熱性優(yōu)異的無機(jī)物層。此外，通過其后在無機(jī)物層的一面涂布以硅氧烷化合物作為主成分的涂層用組合物并進(jìn)行干燥，使硅氧烷化合物進(jìn)行聚合等，由此能夠容易且確實(shí)地在無機(jī)物層的一面形成以硅氧化物作為主成分的涂層。

<矯正步驟>

在矯正步驟中，減少散熱基板的翹曲。

作為本步驟中使用的矯正裝置，例如可以列舉加壓裝置。作為該加壓裝置，例如可以使用平板加壓裝置、熱壓(hot press)裝置、微細(xì)凹凸加工裝置等的公知方法，但有無法充分降低散熱基板的翹曲的擔(dān)憂、或無機(jī)物層及基板發(fā)生變形及破損的擔(dān)憂，因此優(yōu)選使用專用的平面度矯正裝置。

此處，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，可以將散熱基板的最大厚度差相對(duì)于最大寬度的比例設(shè)為上述翹曲指標(biāo)。例如對(duì)于長(zhǎng)度50mm、寬度50mm、平均厚度2mm的鋁基材，最大寬度成為50×1.41＝70.5mm。此處，當(dāng)在該基材的一面形成平均厚度100μm的無機(jī)物層，且無機(jī)物層的最大厚度差成為1.2mm時(shí)，翹曲成為1.2÷70.5×100＝1.7％。該散熱基板的散熱效率差，需要減少翹曲的加工，因此使用各種矯正裝置對(duì)減少翹曲的加工進(jìn)行驗(yàn)證。

首先，作為所述矯正裝置，使用具備多個(gè)輥(roller)且散熱基板通過其間的加工裝置，結(jié)果無機(jī)物層產(chǎn)生裂紋。

另外，在使用由平板上下夾持散熱基板的平板加壓裝置作為所述矯正裝置的情況下，在加壓過程中翹曲看似減少，但如果降低壓力，則翹曲恢復(fù)的可能性大。例如在對(duì)具有所述大小及翹曲的散熱基板進(jìn)行平板加壓的情況下，加壓后的無機(jī)物層的最大厚度差成為1.0mm，翹曲成為1.4％，翹曲的減少并不充分。

此外，在使用加壓的同時(shí)在200℃下進(jìn)行加熱且由碳(carbon)制的平板夾持的熱壓裝置作為所述矯正裝置的情況下，也與所述平板加壓同樣地，加壓后的無機(jī)物層的最大厚度差成為1.0mm，翹曲成為1.4％，翹曲的減少并不充分。

另外，于使用在上面板及下面板的至少一面板形成多個(gè)小凸部并將其凸部壓抵在散熱基板進(jìn)行加壓的微細(xì)凹凸裝置作為所述矯正裝置的情況下，因與凸部接觸的部分而使無機(jī)物層產(chǎn)生裂紋，或基材表面產(chǎn)生大的凹陷。

相對(duì)于此，在使用下述專用的平面度矯正裝置作為所述矯正裝置的情況下，無機(jī)物層不易產(chǎn)生裂紋，另外，翹曲也得到充分減少。

作為所述平面度矯正裝置，例如可以列舉具備能夠?qū)饘侔寮訅旱募訅翰考凹訅号_(tái)的裝置。關(guān)于該裝置，所述加壓臺(tái)在對(duì)向面具有抵接金屬板的環(huán)狀區(qū)域，所述加壓部在對(duì)向面?zhèn)戎兄辽偎霏h(huán)狀區(qū)域的內(nèi)部具有前端部為半球狀的多個(gè)突起。

另外，所述平面度矯正裝置的所述加壓部具有供設(shè)置所述多個(gè)突起的基盤、及調(diào)整所述多個(gè)突起的突出高度的機(jī)構(gòu)，由此，只要使突出高度提高至所述環(huán)狀區(qū)域內(nèi)的突起的程度即可。如此，通過使突起高度朝所述加壓部的中央部逐漸變大，能夠?qū)βN曲更大的散熱基板中央部施加更強(qiáng)的壓力，而可以高效率地減少該散熱基板的翹曲。

此外，在所述加壓部與該散熱基板之間，優(yōu)選在加壓時(shí)配設(shè)樹脂片材等緩沖片材。由此，能夠更確實(shí)地防止該散熱基板的無機(jī)物層的破損。作為該樹脂片材，優(yōu)選硅酮(silicone)制及特氟綸(Teflon)(注冊(cè)商標(biāo))制。此外，也可以除所述緩沖片材以外，還在所述突起的前端部的外表面積層樹脂層，或者在所述突起的前端部的外表面積層樹脂層來代替所述緩沖片材。通過存在此種樹脂層，也能夠更確實(shí)地防止該散熱基板的無機(jī)物層的破損。

另外，所述平面度矯正裝置優(yōu)選形成有與在加壓臺(tái)上進(jìn)行加壓的該散熱基板的大小匹配的锪孔(counter bore)。具體而言，可以列舉如下锪孔：形成與在加壓臺(tái)的中央部進(jìn)行加壓的該散熱基板的面方向的大小及厚度匹配的凹型段差，進(jìn)而在段差內(nèi)形成比該段差小一圈的孔。由此，能夠進(jìn)一步減少因該散熱基板被過度加壓而造成的無機(jī)物層等的破損。

<優(yōu)點(diǎn)>

根據(jù)該制造方法，能夠容易且確實(shí)地獲得所述最大厚度差相對(duì)于最大寬度的比例為0.6％以下的散熱基板。

[其他實(shí)施方式]

該散熱基板可以如所述實(shí)施方式般在形成后進(jìn)行矯正步驟來矯正翹曲而進(jìn)行制造，也可以一邊以翹曲減小的方式調(diào)節(jié)無機(jī)物層的厚度等一邊進(jìn)行制造。在該情況下，無需在制造后調(diào)節(jié)翹曲。

另外，所述涂層可以在所述矯正步驟后進(jìn)行積層。如此，通過在矯正翹曲后積層涂層，能夠由涂層填充無機(jī)物層上所產(chǎn)生的微小裂紋，從而能夠高效率地提高該散熱基板的絕緣性。

[其他實(shí)施方式]

該散熱基板、裝置及散熱基板的制造方法并不限定于所述實(shí)施方式。

該散熱基板也可以在厚度方向上具備多層的基材或無機(jī)物層。另外，在該情況下，多層的基材或無機(jī)物層的組成可以不同。如此，通過具備多層組成不同的基材或無機(jī)物層，能夠適當(dāng)調(diào)節(jié)該散熱基板的各種特性。

同樣地，該散熱基板也可以在厚度方向上具備多層的涂層，但涂層優(yōu)選如上述般較薄，因此優(yōu)選僅1層。

[實(shí)施例]

以下，通過實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。

[實(shí)施例1]

<散熱基板的制造>

利用打褶(shirring)加工機(jī)，將作為基材的鋁板(工業(yè)用純鋁1050，平均厚度2mm)裁斷成長(zhǎng)度50mm、寬度50mm，并利用中性清潔劑清洗表面。

其次，使用球磨機(jī)，將作為磷酸鹽玻璃的低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃碎片(flake)(日本富瑞特(Nippon Frit)公司的“VQ0028”)以中位數(shù)粒徑成為20μm的方式進(jìn)行粉碎，獲得粘合劑粒子。向該粘合劑粒子中，以質(zhì)量比成為50∶50的方式混合作為填料的氧化鋁填料(昭和電工公司的“圓形氧化鋁AS-30”，中位數(shù)粒徑20μm)。向該混合物中添加水，并進(jìn)行攪拌，由此制備無機(jī)物層用組合物。該無機(jī)物層用組合物的固體成分濃度為60質(zhì)量％。

其次，使用噴射式粉碎機(jī)，將低熔點(diǎn)磷酸鹽玻璃碎片(日本富瑞特(Nippon Frit)公司的“VQ0028”)以中位數(shù)粒徑成為5μm的方式進(jìn)行粉碎，獲得粘合劑粒子。向該粘合劑粒子中添加水，并進(jìn)行攪拌，由此制備無機(jī)物層用組合物。該無機(jī)物層用組合物的固體成分濃度為60質(zhì)量％。

使用噴槍(阿耐思特巖田(Anest Iwata)公司的“G151”)，將所述制備的無機(jī)物層用組合物對(duì)基材表面霧狀噴灑5秒，在干燥爐中60℃下加熱干燥30分鐘。其后，在電爐中480℃下焙燒30分鐘，而形成平均厚度80μm的無機(jī)物層。其后，在電爐中450℃下焙燒30分鐘，從而獲得形成有平均厚度100μm的無機(jī)物層的散熱基板。

將所述無機(jī)物層與基材的積層體冷卻后，使用毛刷，將硅氧烷化合物(信越化學(xué)公司的“KR400”)涂布在無機(jī)物層的表面，使用刮刀(Squeegee)將多余的化合物剝離。接著，將該積層體投入至真空爐中進(jìn)行脫氣后，在大氣壓下、25℃下干燥24小時(shí)。由此，在無機(jī)物層的表面形成平均厚度10μm的涂層，而獲得散熱基板。

所述散熱基板的面的中央膨脹而產(chǎn)生翹曲，中央部的厚度與周邊部的厚度的差為1.2mm。針對(duì)該散熱基板，將散熱基板的最大寬度設(shè)為L(zhǎng)(mm)、最大厚度差設(shè)為X(mm)，基于式(1)求出相對(duì)翹曲量B(％)。

B＝(X/L)×100…(1)

此處，L為50×1.41＝70.5mm，X為1.2mm，所以B成為1.7％。

此處，無機(jī)物層的平均厚度是使用菲舍爾儀器(Fischer instruments)公司的渦電流膜厚計(jì)“MMS3AM”)進(jìn)行測(cè)定，涂層的平均厚度是使用掃描型電子顯微鏡(日立電力解決方案(Hitachi Power Solutions)公司的“S4000”)進(jìn)行測(cè)定。

[實(shí)施例2及3]

將所使用的硅氧烷化合物的種類、及形成涂層時(shí)的干燥時(shí)的溫度設(shè)為如表1所記載，除此以外，以與實(shí)施例1相同的方式獲得散熱基板。

[實(shí)施例4～10及比較例1～6]

將粘合劑粒子的種類及中位數(shù)粒徑、填料的中位數(shù)粒徑及添加量、無機(jī)物層的平均厚度、硅氧烷化合物的種類以及有無涂層或平均厚度設(shè)為如表1所記載，除此以外，以與實(shí)施例1相同的方式獲得散熱基板。另外，表1中“-”表示散熱基板不具備涂層。

(粘合劑粒子)

A-1：磷酸鹽玻璃(日本富瑞特(Nippon Frit)公司的“VQ0028”)

A-2：硼硅酸玻璃(關(guān)谷理科公司的”4521”)

(硅氧烷化合物)

B-1：信越化學(xué)公司的“KR400”(經(jīng)甲基取代的烷氧基硅氧烷低聚物，常溫下為液體)

B-2：信越化學(xué)公司的“KR251”(經(jīng)甲基取代的烷氧基聚硅氧烷，固體成分濃度為20質(zhì)量％(目錄(catalog)值))

B-3：信越化學(xué)公司的“KR255”(經(jīng)甲基及苯基取代的烷氧基聚硅氧烷，固體成分濃度為50質(zhì)量％(目錄值))

[表1]

[評(píng)價(jià)]

按照以下的順序，對(duì)實(shí)施例及比較例的散熱基板進(jìn)行評(píng)價(jià)。

<無機(jī)物層及涂層的裂紋>

對(duì)于積層涂層前的無機(jī)物層的表面、及積層涂層后的涂層的表面分別進(jìn)行肉眼觀察，根據(jù)以下的基準(zhǔn)對(duì)裂紋進(jìn)行評(píng)價(jià)。以下的評(píng)價(jià)中，A為合格。

A：未產(chǎn)生裂紋。

B：產(chǎn)生裂紋。

C：產(chǎn)生裂紋，且清楚可見層表面的凹凸。

<最低耐電壓>

針對(duì)實(shí)施例及比較例的散熱基板，使用耐電壓試驗(yàn)儀(固緯(INSTEK)公司的“GPT-9802”，直流(direct current，DC)模式)，將正極端子(直徑15mm的不銹鋼(stainless)制的球形電極)連接至導(dǎo)熱層側(cè)，將負(fù)極端子連接至基材側(cè)。其后，緩慢施加直流電壓，分別測(cè)定5處在流過1mA以上的電流時(shí)的電壓，將其中的最低值設(shè)為最低耐電壓。根據(jù)以下的基準(zhǔn)對(duì)該最低耐電壓進(jìn)行評(píng)價(jià)。以下的評(píng)價(jià)中，A為合格。

A：500V以上

B：小于500V

[表2]

如表2所示，實(shí)施例的散熱基板的各層的裂紋及最低耐電壓優(yōu)異，且絕緣性優(yōu)異。特別是使用相對(duì)低分子的硅酮低聚物即KR400作為涂層的實(shí)施例1、粘合劑粒子的平均粒徑為3μm、填料的平均粒徑為20μm且無機(jī)物層的平均厚度為80μm以上的實(shí)施例2、實(shí)施例3、實(shí)施例5及實(shí)施例6以及將固體成分濃度為25質(zhì)量％以上的硅氧烷化合物(B-3)用于形成涂層的實(shí)施例10在最低耐電壓方面更優(yōu)異。

另一方面，在不具有填料的比較例1、無機(jī)物層的平均厚度小于30μm的比較例2、無機(jī)物層的平均厚度超過200μm的比較例3、涂層的平均厚度超過30μm的比較例4、填料的平均粒徑小于5μm的比較例5、填料的含有比例超過78質(zhì)量％的比較例6中，無機(jī)物層或涂層產(chǎn)生裂紋，另外，最低耐電壓也較低，絕緣性差。

[實(shí)施例1A]

使用專用的平面度矯正裝置，按照以下的順序?qū)λ錾峄暹M(jìn)行翹曲矯正。

作為所述平面度矯正裝置，使用具備平板狀的加壓部及加壓臺(tái)的平面度矯正裝置。在所述加壓部的中心部，將前端部為半徑2.6mm的半球狀的突起以7mm間隔呈格子狀配設(shè)7×7個(gè)。該突起中，最中心部的1個(gè)比周邊部的突起高0.5mm，中心部的3×3個(gè)突起中，除最中心部的1個(gè)以外的8個(gè)均比周邊部的突起高0.3mm。

另外，通過在所述加壓臺(tái)的中央形成直徑46mm的孔，并在該孔上載置所述散熱基板，而使散熱基板的周邊約2mm部分與加壓臺(tái)接觸，由此保持散熱基板。

由該加壓部與加壓臺(tái)夾持散熱基板，從散熱基板的兩側(cè)進(jìn)行加壓，由此矯正散熱基板的翹曲。此處，基于所述式(1)，對(duì)矯正后的散熱基板求出相對(duì)翹曲量B。L與矯正前相同，為70.5mm，實(shí)施例1A中的X為0.095mm，所以實(shí)施例1A的B成為0.13％。

[實(shí)施例2A～5A、以及比較例4A及5A]

將加壓?jiǎn)卧凹訅簳r(shí)的壓力設(shè)為表3中記載的值，除此以外，以與實(shí)施例1A相同的方式矯正散熱基板的翹曲。將矯正后的翹曲量及基于所述式(1)求得的相對(duì)翹曲量示于表3。

此處，實(shí)施例5A及比較例5A中，由于散熱基板的中心部的厚度變得小于周邊部的厚度，所以X為“周邊部的厚度-中心部的厚度”。

[比較例1A]

作為矯正單元，使用平板手壓機(jī)(亞速旺(AS ONE)公司的“Hand Press 1-312-01”)代替所述專用的平面度矯正裝置，在加壓壓力15kg的條件下對(duì)散熱基板進(jìn)行加壓。加壓后，基于所述式(1)求出相對(duì)翹曲量。

[比較例2A]

作為矯正單元，使用熱壓機(jī)(富士電波工業(yè)公司的“High-multi 5000”)代替所述專用的平面度矯正裝置，在環(huán)境壓力0.2MPa、加壓溫度300℃、加壓壓力1t的條件下對(duì)散熱基板進(jìn)行加壓。加壓后，冷卻散熱基板，基于所述式(1)求出相對(duì)翹曲量。

[比較例3A]

在比較例3A中，不進(jìn)行矯正而直接保留形成無機(jī)物層時(shí)的翹曲。

<評(píng)價(jià)>

按照以下的順序?qū)λ鰧?shí)施例及比較例的散熱基板測(cè)定熱阻。首先，準(zhǔn)備一邊為100mm的鋁塊(block)，并將其在不斷循環(huán)以保持18℃的水中浸漬至深度75mm。然后，在散熱基板的基材側(cè)的面上，以成為平均厚度0.08mm的方式涂布導(dǎo)熱膏(grease)(信越化學(xué)公司的“G747”，導(dǎo)熱率0.9W/mK)，利用該導(dǎo)熱膏將散熱基板粘附至所述鋁塊。其后，在散熱基板的無機(jī)物層側(cè)的面，以成為平均厚度0.08mm的方式粘附所述導(dǎo)熱膏，利用該導(dǎo)熱膏將散熱基板與加熱器(heater)(坂口電熱公司的附帶熱電偶的AIN制陶瓷加熱器，長(zhǎng)度25mm、寬度25mm、高度2.5mm)粘結(jié)。對(duì)該加熱器、散熱基板及鋁塊的積層體從加熱器側(cè)施加5N的負(fù)荷，而將各零件彼此粘著，然后將熱電偶安裝至鋁塊，從而獲得附帶散熱基板的積層體。

通過對(duì)所述附帶散熱基板的積層體的加熱器通電，而使加熱器加熱。在加熱器內(nèi)部的溫度成為50℃的時(shí)刻測(cè)定鋁塊表面溫度A(℃)、加熱器內(nèi)部溫度H(℃)及加熱器功率P(w)，基于下述式(2)算出散熱基板的熱阻R(℃/W)。將實(shí)施例及比較例的散熱基板的熱阻一并示于表3。

R＝(H-A)/P…(2)

[表3]

如表3所示，在散熱基板的熱阻與相對(duì)翹曲量成比例地減少，且相對(duì)翹曲量為0.6％以下的實(shí)施例中，熱阻成為1℃/W以下。特別是相對(duì)翹曲量為0.25％以下的實(shí)施例1A及2A中，熱阻為0.5℃/W以下，散熱基板的散熱性優(yōu)異。

另一方面，在相對(duì)翹曲量超過0.6％的比較例中，熱阻均較高，散熱基板的散熱性均不充分。特別是使用現(xiàn)有的加壓機(jī)的比較例1A及比較例2A、以及雖使用專用矯正器具但加壓壓力低的比較例4A中，相對(duì)翹曲量大，顯示出與未矯正的比較例3A同等的高熱阻。

[工業(yè)上的可利用性]

根據(jù)以上說明，本發(fā)明的散熱基板在絕緣性及散熱性方面優(yōu)異。另外，本發(fā)明的裝置由于具備所述散熱基板，所以絕緣性及散熱性優(yōu)異。此外，本發(fā)明的散熱基板的制造方法能夠獲得絕緣性及散熱性優(yōu)異的散熱基板。因此，該散熱基板及裝置能夠適宜地使用于向小型化方向發(fā)展的電子產(chǎn)品。