導熱性片材及導熱性片材的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及促進發(fā)熱性電子元件散熱的導熱性片材及導熱性片材的制備方法。本 申請以2013年6月19日在日本申請的日本專利申請2013-128534號為基礎，并要求優(yōu)先 權，通過參考該申請而引用在本申請中。
【背景技術】
[0002] 隨著電子設備的更高性能化，半導體元件的高密度化、高實裝化也在進展。與此相 伴地，使構(gòu)成電子設備的電子元件所產(chǎn)生的熱更有效地散熱就變得尤為重要。為了更有效 地散熱，借助導熱性片材將半導體安裝在散熱扇、散熱板等散熱片上。作為導熱性片材，廣 泛使用將無機填料等填充材料分散含在有機硅中的片材。
[0003] 在這種散熱部件中，需求更進一步地提高導熱率。以高導熱性為目的，一般通過提 高基質(zhì)內(nèi)混合的無機填料的填充率來進行應對。然而，如果提高無機填料的填充率，則有可 能會喪失柔韌性，或者由于無機填料填充率較高而產(chǎn)生粉化現(xiàn)象，因此，提高無機填料的填 充率是有極限的。
[0004] 作為無機填料，例如可以舉例出氧化鋁（alumina)、氮化鋁、氫氧化鋁等。另外，以 高導熱率為目的，存在向基質(zhì)內(nèi)填充氮化硼、石墨等鱗片狀粒子、碳纖維的做法。這是基于 鱗片狀粒子等所具有的導熱率的各向異性。例如，在碳纖維的情況中，在纖維方向上具有約 600至1200W/mK的導熱率。在氮化硼的情況中，已知在面方向中具有約110W/mK的導熱率， 而在相對于面方向垂直的方向上具有約2W/mK左右的導熱率，即具有各向異性。
[0005] 在專利文獻1中記載了涂布含有碳纖維的導熱性組合物，并施加磁場以使碳纖維 取向的方法。然而，在碳纖維取向時，需要流動性，因此在專利文獻1所記載的方法中，導熱 性填料的填充量不能太多。
[0006] 在先技術文獻
[0007] 專利文獻1:日本特開2006-335957號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術問題
[0009] 本發(fā)明是鑒于上述諸問題而提出的，目的在于提供一種厚度方向的導熱性良好的 導熱性片材及導熱性片材的制備方法。
[0010] 用于解決技術問題的技術方案
[0011] 本申請的發(fā)明人經(jīng)過深入研究發(fā)現(xiàn)，對導熱性片材的表面進行測定時，當以"JIS Z8729"和"JISZ8730"記載的L*a*b表色系統(tǒng)中的"L*"表示的亮度L*值處于規(guī)定范圍 內(nèi)時，能夠獲得良好的導熱率，從而完成了本發(fā)明。
[0012] S卩，本發(fā)明涉及的導熱性片材的特征在于，含有固化性樹脂組合物、導熱性纖維和 導熱性粒子，并且，該導熱性片材的表面在L*a*b表色系統(tǒng)中的L*值大于等于29且小于等 于47。
[0013]另外，本發(fā)明所涉及的導熱性片材的制備方法，其特征在于，具有：導熱性組合物 制作工序，制作含有固化性樹脂組合物、導熱性纖維和導熱性粒子的導熱性組合物；
[0014] 成型工序，將所述導熱性組合物擠出成型，獲得柱狀固化物；
[0015] 切割工序，將所述柱狀固化物沿著與柱長度方向大致垂直的方向切割成規(guī)定的厚 度，從而獲得表面在L*a*b表色系統(tǒng)中的L*值大于等于29且小于等于47的導熱性片材。
[0016] 本發(fā)明的有益效果
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，導熱性片材含有固化性樹脂組合物、導熱性纖維和導熱性粒子，并 且，該導熱性片材的表面在L*a*b表色系統(tǒng)中的L*值大于等于29且小于等于47,由此，能 夠使導熱性片材的厚度方向的導熱性良好。
【附圖說明】
[0018]圖1是用于說明本發(fā)明所涉及的導熱性片材的制備方法的一例的流程圖。
[0019]圖2是示出在本發(fā)明所涉及的導熱性片材的制備方法的切割工序中所使用的超 聲波切割機的一例的外觀圖。
[0020] 圖3是示出切片裝置的一例的外觀圖。
[0021] 圖4是用于說明本發(fā)明所涉及的導熱性片材的其他制備方法中的排列工序的一 例的流程圖。
[0022] 圖5是用于說明本發(fā)明所涉及的導熱性片材的制備方法中的半成型工序、排列工 序以及最終成型工序的一例的模式圖。
[0023]圖6是示出在本發(fā)明所涉及的導熱性片材的制備方法中的排列工序中獲得的層 疊體的一例的立體圖。
[0024] 圖7 (A)是表不未施壓的最終成型品的一例的立體圖，圖7 (B)是表不施壓后的最 終成型品的一例的立體圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面，參照附圖，按照以下順序?qū)Ρ景l(fā)明的實施方式（在下面的說明中稱作本實 施方式）進行詳細說明。
[0026] 1、導熱性片材
[0027] 2、導熱性片材的制備方法
[0028] 3、導熱性片材的其他制備方法
[0029] 4、實施例
[0030] 〈1.導熱性片材〉
[0031][關于L*a*b表色系統(tǒng)中的亮度L*]
[0032] 物體的顏色一般由亮度（明亮度）、色調(diào)（色彩配合）以及飽和度（鮮艷度）三個 要素構(gòu)成。為了正確測定并表征它們，需要以數(shù)值化的方式將它們客觀地表征出來的表色 系統(tǒng)。作為這種表色系統(tǒng)，例如可以舉例出L*a*b表色系統(tǒng)。L*a*b表色系統(tǒng)例如能夠通過 市場上銷售的分光色度計等測定儀器容易地進行測定。
[0033]L*a*b表色系統(tǒng)例如為"JISZ8729"和"JISZ8730"中記載的表色系統(tǒng)，將各種 顏色配置在球形的顏色空間中進行表示。在L*a*b表色系統(tǒng)中，用縱軸（Z軸）方向的位置 來表示亮度，用外周方向的位置來表示色調(diào)，用距離中心軸的距離來表示飽和度。
[0034] 表示亮度的縱軸（Z軸）方向的位置通過L*來表達。亮度L*的值為正值，并具有 該數(shù)字越小亮度越低從而變得越暗的趨勢。具體而言，L*的值在相當于黑色的0至相當于 白色的100的范圍內(nèi)變化。
[0035] 另外，在將球形的顏色空間在L*=50的位置處水平切割后形成的截面圖中，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a*表示，該a*取-60至+60的值。y軸方向的位置通過b* 表示，該b*取-60至+60的值。這樣，a*和b*為表示色度的正負數(shù)字，且越接近0越黑。 色調(diào)以及飽和度通過這些a*值和b*值表示。
[0036] 在L*a*b表色系統(tǒng)中，亮度L*越大則越偏白，亮度L*越小則越偏黑。另外，在 L*a*b表色系統(tǒng)中，a*小于-1則偏綠，a*大于等于-1則偏紅。另外，b*小于-1則偏藍， b*大于+1則偏黃。
[0037] 本實施方式所涉及的導熱性片材含有固化性樹脂組合物、導熱性纖維和導熱性粒 子，并且，當導熱性纖維的體積％變大時，表面的亮度L*有變小的趨勢，而當導熱性粒子的 體積％變大時，亮度L*有變大的趨勢。具體而言，在對導熱性纖維為碳纖維、且導熱性粒 子至少包含氧化鋁、氮化鋁和氫氧化鋁中的至少一種且至少包含氧化鋁的導熱性片材的表 面進行觀察時，當碳纖維的面積較大且露出表面的白色的氧化鋁和/或氮化鋁較少時，亮 度L*有變小的趨勢，而當碳纖維的面積較小且露出表面的白色的氧化鋁和/或氮化鋁較多 時，亮度L*有變大的趨勢。
[0038] 為了獲得具有高導熱性的導熱性片材，并不只是單純地增加導熱率較高的導熱性 纖維的含量，為了保持形狀還必須添加導熱性粒子。另外，為了降低擠出時導熱性組合物的 粘度，必須使導熱性纖維和導熱性粒子的配比適量。
[0039] 本申請的發(fā)明人經(jīng)過深入研究發(fā)現(xiàn)，通過使亮度L*的值處于規(guī)定范圍內(nèi)，能夠獲 得良好的導熱率。即，本發(fā)明所涉及的導熱性片材含有固化性樹脂組合物、導熱性纖維和導 熱性粒子，并且該導熱性片材的表面在L*a*b表色系統(tǒng)中的L*值大于等于29且小于等于 47。由此，能夠使導熱性片材厚度方向的導熱性良好。
[0040] 另外，會出現(xiàn)在導熱性片材的表面呈現(xiàn)出斑駁花紋或者筋狀線條的情況。其原因 在于，將導熱性組合物向中空狀的模具內(nèi)部擠出時，穿過狹縫的導熱性組合物在中空狀的 模具的內(nèi)部緊密接合的過程中，在表面出現(xiàn)了顏色的濃淡所致。在導熱性片材的表面呈現(xiàn) 出斑駁花紋或者筋狀線條的情況下，在厚度方向上碳纖維未以一定方向取向，而是隨機取 向。然而，亮度L*與碳纖維的取向方向無關，取決于表面的碳纖維、氧化鋁等的面積。因此， 在導熱性片材的表面呈現(xiàn)出斑駁花紋或者筋狀線條的情況下，只要導熱性片材表面的每個 單位面積的L*值大于等于29且小于等于47即可。
[0041] 另外，通過調(diào)整混合時間，能夠調(diào)整導熱性片材的表面的L*值。具有延長混合時 間，則L*值變小，縮短混合時間，則L*值變大的趨勢。認為當混合時間較長時，導熱性片材 表面的碳纖維的面積變大，露出表面的白色的氧化鋁和/或氮化鋁較少。另外，在片材的表 面具有光澤的情況下，L*值有變大的趨勢。
[0042] 此外，在上述說明中，舉例了L*a*b表色系統(tǒng)，但是對表色系統(tǒng)的選擇方法并沒有 特殊限制，只要是