导热片的制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380017838.5

申请日:

2013.03.29

公开号:

CN104221143A

公开日:

2014.12.17

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 23/36申请日:20130329|||公开

IPC分类号:

H01L23/36; B29C65/20; B32B7/02; H01B17/56

主分类号:

H01L23/36

申请人:

日立化成株式会社

发明人:

阿波野康彦; 西山智雄; 片木秀行; 白坂敏明; 福田和真; 桑野敦司; 五十幡贵弘

地址:

日本东京都

优先权:

2012.03.30 JP 2012-082675

专利代理机构:

北京银龙知识产权代理有限公司 11243

代理人:

钟晶;於毓桢

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内容摘要

一种包含进行了结合的多片薄膜的导热片的制造方法,其包含:至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的前述薄膜相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊的辊间,使前述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。

权利要求书

1.  一种包含进行了结合的多片薄膜的导热片的制造方法,其包含:
至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,
使所述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的所述薄膜相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊的辊间,
使所述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在所述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。

2.
  根据权利要求1所述的导热片的制造方法,
在与所述第一辊和所述第二辊的旋转轴垂直的平面上将所述第一辊和所述第二辊以及所述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜切断而成的截面中,将连接所述第一带有基材的薄膜与所述第一辊接触的区域中的所述第一辊的旋转方向的最上游侧的点与所述第一辊的中心点的直线设为直线A、将连接所述第二带有基材的薄膜与所述第二辊接触的区域中的所述第二辊的旋转方向的最上游侧的点与所述第二辊的中心点的直线设为直线B、将连接所述第一辊的中心点与第二辊的中心点的直线设为直线C时,直线A与直线C所成的角度和直线B与直线C所成的角度中的至少一方为大于或等于30°且小于或等于135°。

3.
  根据权利要求1或权利要求2所述的导热片的制造方法,在将薄膜的每单位面积的质量相对于膜厚等于膜厚设计值的导热片的每单位面积的质量的倍率设为薄膜的质量倍数时,所述薄膜的每单位面积的质量满足以下的式(1),

式中,n表示薄膜的片数,表示大于或等于2的整数。

4.
  根据权利要求1~权利要求3中任一项所述的导热片的制造方法,配置于所述第一辊与所述第二辊间之前的所述薄膜的残留挥发成分为该薄膜的总质量的大于或等于0.3质量%且小于或等于1.2质量%。

5.
  根据权利要求1~权利要求4中任一项所述的导热片的制造方法,所述第一辊和第二辊的表面温度均为大于或等于60℃且小于或等于110℃。

6.
  根据权利要求1~权利要求5中任一项所述的导热片的制造方法,所述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜的输送速度为大于或等于0.01m/分钟且小于或等于2m/分钟。

7.
  根据权利要求1~权利要求6中任一项所述的导热片的制造方法,由所述第一辊和第二辊施加在所述薄膜的膜厚方向上的线压为大于或等于10kN/m且小于或等于350kN/m。

8.
  根据权利要求1~权利要求7中任一项所述的导热片的制造方法,所述导热片的下述式(2)所示的膜厚减少率为大于或等于50%且小于或等于95%,


9.
  根据权利要求1~权利要求8中任一项所述的导热片的制造方法,将所述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜的通过了所述成对的第一辊和所述第二辊的辊间的部分配置于构成与所述第一辊和所述第二辊的辊间不同的辊间的一对辊的辊间,并在所述薄膜的膜厚方向上对该部分施加压力。

10.
  根据权利要求1~权利要求9中任一项所述的导热片的制造方法,所述热固性树脂为液态环氧树脂。

11.
  根据权利要求1~权利要求10中任一项所述的导热片的制造方法,所述导热性粒子含有至少3种体积平均粒径不同的填料。

12.
  一种导热片,其通过权利要求1~权利要求11中任一项所述的制造方法来制造。

13.
  一种带有金属箔的导热片,在权利要求12所述的导热片上设有金属箔。

14.
  一种半导体装置,其包含权利要求13所述的带有金属箔的导热片。

说明书

导热片的制造方法
技术领域
本发明涉及导热片的制造方法。
背景技术
在电力控制设备、信息通信设备等电子设备中,大容量化、高性能化和小型化不断推进,前述电子设备中搭载的电子部件安装的高密度化显著。随着电子部件的大容量化和安装的高密度化,来自电子部件的发热量增加,从确保电子设备的工作稳定性和降低对环境的负荷的观点出发,确保前述电子部件的散热性变得越来越重要。
作为确保前述电子部件的散热性的手段,主要使用散热器、散热片等。这些散热器、散热片等中,多数情况下使用导热性良好的铜、铝等,因此,对于将前述电子部件与散热器、散热片等接合的导热片,要求绝缘性和导热性这两种性能。作为前述导热片,以往主要使用氧化铝、氧化锆等的陶瓷片。另一方面,最近,在热固性树脂那样的有机材料中填充有导热率高的导热性粒子的复合系材料导热片由于具有高的导热性和绝缘性并且兼有粘接性而受到关注。
在有机材料中填充有导热率高的导热性粒子的复合系材料导热片中,导热片的导热性根据导热性粒子在有机材料中的分散状态而改变。此外,片内部的气泡残留或片表面的平滑性也对导热片的绝缘性产生影响。除了有机材料的流动性、有机材料与导热性热粒子的密合性等材料特性对导热性粒子的分散状态、片内部的气泡残留和片表面的平滑性产生影响以外,导热片的制造方法也是重要的影响因素。导热片的制造方法中,被认为特别重要的工序是在导热片的膜厚方向上施加压力的工序。
作为在薄膜的膜厚方向上施加压力的方法,例如,有对将含有无机填料和热固性树脂的绝缘组合物成型为片状而获得的绝缘片进行热压的制造方法(例如,参照日本特开2009-130251号公报)。此外,还有将环氧树脂、固化剂和具有无机填料的树脂组合物夹持于2片支撑膜之间并使其通过辊压机的上下 辊间从而成型为片状的制造方法(例如,参照日本特开2011-90868号公报)。
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在如日本特开2009-130251号公报所示的制造方法那样使用间歇式平板压机作为热压机的情况下,有时难以在加压面内均匀地赋予压力,有时会产生大的压力不均。如果产生压力不均,则难以使填充在有机材料中的粒子高精度地分散,此外,片内部容易残留气泡。进而,难以确保片表面的平滑性。通过这样的方法获得的片就导热性或绝缘性的观点而言不能说是充分的。
另一方面,在日本特开2011-90868号公报所示的制造方法的情况下,将树脂组合物夹持于上面的支撑膜与下面的支撑膜之间,因此,容易在支撑膜间卷入气泡,在通过后续工序的辊压机成型为片时,前述卷入的气泡容易残留在片内。进而,容易在片的膜厚方向上产生贯穿针孔。与上述同样地,通过这样的方法获得的片就导热性或绝缘性的观点而言不能说是充分的。
鉴于前述那样的现有技术的问题点,本发明的目的在于,提供一种兼具高的导热性和绝缘性的导热片的制造方法。
用于解决课题的方法
本发明如下所述。
[1]一种包含进行了结合的多片薄膜的导热片的制造方法,其包含:至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜;使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的前述薄膜相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊的辊间;使前述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。
[2]根据[1]记载的导热片的制造方法,在与前述第一辊和前述第二辊的旋转轴垂直的平面上将前述第一辊和前述第二辊以及前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜切断而成的截面中,将连接前述第一带有基材的薄膜与前述第一辊接触的区域中的前述第一辊的旋转方向的最上游侧的点与前述第一辊的中心点的直线设为直线A、将连接前述第二带有基材的薄膜与前述 第二辊接触的区域中的前述第二辊的旋转方向的最上游侧的点与前述第二辊的中心点的直线设为直线B、将连接前述第一辊的中心点与第二辊的中心点的直线设为直线C时,直线A与直线C所成的角度和直线B与直线C所成的角度中的至少一方为大于或等于30°且小于或等于135°。
[3]根据[1]或[2]记载的导热片的制造方法,在将薄膜的每单位面积的质量相对于膜厚等于膜厚设计值的导热片的每单位面积的质量的倍率设为薄膜的质量倍数时,前述薄膜的每单位面积的质量满足以下的式(1)。
[数1]

(式中,n表示薄膜的片数,表示大于或等于2的整数。)
[4]根据[1]~[3]中任一项记载的导热片的制造方法,配置于前述第一辊与前述第二辊间之前的前述薄膜的残留挥发成分为该薄膜的总质量的大于或等于0.3质量%且小于或等于1.2质量%。
[5]根据[1]~[4]中任一项记载的导热片的制造方法,前述第一辊和第二辊的表面温度均为大于或等于60℃且小于或等于110℃。
[6]根据[1]~[5]中任一项记载的导热片的制造方法,前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜的输送速度为大于或等于0.01m/分钟且小于或等于2m/分钟。
[7]根据[1]~[6]中任一项记载的导热片的制造方法,由前述第一辊和第二辊施加在前述薄膜的膜厚方向上的线压为大于或等于10kN/m且小于或等于350kN/m。
[8]根据[1]~[7]中任一项记载的导热片的制造方法,前述导热片的下述式(2)所示的膜厚减少率为大于或等于50%且小于或等于95%。
[数2]

[9]根据[1]~[8]中任一项记载的导热片的制造方法,将第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜的通过了前述成对的第一辊和前述第二辊的辊间的部分配置于构成与前述第一辊和前述第二辊的辊间不同的辊间的一对 辊的辊间,并在前述薄膜的膜厚方向上对该部分施加压力。
[10]根据[1]~[9]中任一项记载的导热片的制造方法,前述热固性树脂为液态环氧树脂。
[11]根据[1]~[10]中任一项记载的导热片的制造方法,前述导热性粒子含有至少3种体积平均粒径不同的填料。
[12]一种导热片,其通过[1]~[11]中任一项记载的导热片的制造方法来制造。
[13]一种带有金属箔的导热片,在[12]记载的导热片上设有金属箔。
[14]一种半导体装置,其包含[13]记载的带有金属箔的导热片。
发明的效果
根据本发明的导热片的制造方法,能够获得兼具高的导热性和绝缘性的导热片。
附图说明
图1A为表示本发明涉及的带有基材的薄膜的一例的概略截面图。
图1B为表示本发明涉及的带有基材的薄膜层叠体的一例的概略截面图。
图2为对在成对辊的辊间配置2片带有基材的薄膜并加压的方法进行说明的概略概念图。
图3A为对将2片带有基材的薄膜配置于2根辊间并使之重合从而获得带有基材的薄膜层叠体的状态进行说明的概略立体图。
图3B为将图3A中2片带有基材的薄膜和2根辊在与辊的旋转轴垂直的平面上切断时的截面图。
图4为能够适用于本发明涉及的制造方法的具备2根辊的制造装置的概略图。
图5为能够适用于本发明涉及的制造方法的具备3根辊的制造装置的部分概略图。
图6为能够适用于本发明涉及的制造方法的具备4根辊的制造装置的部分概略图。
图7为能够适用于本发明涉及的制造方法的具备4根辊的另一制造装置的概略图。
具体实施方式
本发明涉及的导热片的制造方法为包含进行了结合的多片薄膜的导热片的制造方法,其包含:至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜;使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的前述薄膜相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊的辊间;使前述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。
前述导热片的制造方法中,通过采用上述构成,能够抑制使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合时片表面的压力分布的扩大。其结果是,能够抑制包含进行了结合的多片前述薄膜的导热片的导热性、绝缘性等特性在片内的参差不齐。
此外,本发明中,对于第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使各自的前述薄膜相接触地配置于前述成对的第一辊和第二辊间后,使前述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力。这样,在施加各自的前述薄膜的膜厚方向的力的同时,在与膜厚方向垂直的方向(面内方向)上也施加剪切力。其结果是,构成前述薄膜的树脂产生朝向前述薄膜的面内方向的流动性。由于该树脂的朝向前述薄膜的面内方向的流动性而发挥树脂内部残留的气泡向成为辊的旋转方向上游侧的前述薄膜的外部排除的作用,因此,能够减少树脂内部残留的气泡量。
进而,对于导热片,使至少2片带有基材的薄膜的前述薄膜彼此接触并重合,因而能够抑制在前述薄膜的膜厚方向上施加压力后产生贯穿片的膜厚方向的针孔。
因此,通过本发明的制造方法获得的导热片能够兼具高的导热性和绝缘性。
此外,本发明的导热片的制造方法可以优选为下述包含进行了结合的多片薄膜的导热片的制造方法,所述制造方法包含:至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,将前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜以分开的 状态配置于第一辊和第二辊相对的一对辊的旋转方向上游侧,使前述第一带有基材的薄膜的基材侧面接触并沿着前述第一辊的外周面,使前述第二带有基材的薄膜的基材侧面接触并沿着前述第二辊的外周面,在连接至少前述第一辊与前述第二辊的中心轴的线上,使前述第一带有基材的薄膜和前述第二带有基材的薄膜中各自的前述薄膜接触地配置于前述一对辊之间,使前述一对辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。
这样,能够更确实地获得兼具高的导热性和绝缘性的导热片。
另外,对于本发明中的前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使各自的前述薄膜接触地配置于第一辊和第二辊的辊间时,第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜可以在不损害发明效果的范围内具有不接触第一辊或第二辊的周面的部分。作为不接触前述第一辊或第二辊的周面的部分,可以列举例如第一带有基材的薄膜、第二带有基材的薄膜或它们两者的宽度方向的端部。此外,对于本发明中的前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使各自的前述薄膜相接触地配置于第一辊和第二辊的辊间时,第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜优选以宽度方向的整个区域与第一辊或第二辊的周面相对的方式被夹持于第一辊和第二辊之间。
本发明中的“薄膜”一词的意思是在向基材上赋予能够形成薄膜的材料而获得的复合构件之中,由能够形成薄膜的材料形成的部分。
本发明中的导热片的制造方法的另一方式也可以为多片薄膜层叠而成的导热片的制造方法,所述制造方法包含:至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的前述薄膜相接触,夹持于第一辊和第二辊相对的一对辊之间,使前述一对辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。
本发明中“工序”一词不仅包含独立的工序,即使在无法明确地与其他工序相区别的情况下,只要可实现本工序所期望的目的,就包含在本用语中。
此外,本发明中用“~”表示的数值范围表示包含“~”前后记载的数值分别作 为最小值和最大值的范围。
此外,本发明中,关于组合物中各成分的量,在组合物中存在多种对应于各成分的物质的情况下,只要没有特别指明,则是指组合物中存在的该多种物质的合计量。
以下对本发明进行说明。
<导热片的制造方法>
本发明的导热片的制造方法包含下述工序:至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的前述薄膜相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊之间,使前述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送,根据需要,还可以包含其他工序。
本发明中,导热片包含进行了结合的多片薄膜。“进行了结合的”意思是多片薄膜在该薄膜的膜厚方向上结合并密合从而构成了导热片,除了存在薄膜彼此的界面的情况以外,还包含界面消失而一体化的情况。
构成导热片的多片薄膜的数量没有特别限制,可以是使3片以上薄膜重合而成的导热片。在使用3片以上薄膜制造导热片的情况下,使2片带有基材的薄膜重合后,将任一方的基材剥离,对于基材被剥离而露出了表面的薄膜,以使薄膜重合的方式使带有基材的薄膜重合,通过重复上述工序,能够获得包含3片以上薄膜的导热片。以下,只要没有特殊指明,则以包含2片薄膜的导热片为例进行说明。
根据使用方式、操作等,导热片可以包含前述薄膜以外的构成要素。作为其他构成要素,可以列举基材、保护膜、金属箔等,这些构成要素可以配置在导热片的一面或另一面的一部分或整个面上。
另外,本说明书中“薄膜层叠体”是指存在于使多片带有基材的薄膜或带有基材和保护膜的薄膜重合而获得的层叠体中的多片薄膜的结合体。图1B中,显示包含薄膜层叠体4的带有基材的薄膜层叠体5的概略截面图。不过,虽然称为薄膜“层叠体”,但除了薄膜层叠体中存在薄膜彼此的界面的情况以外, 还包含界面消失而一体化的情况。
(准备带有基材的薄膜)
首先,准备至少2片带有基材的薄膜。带有基材的薄膜具有基材和设于该基材上的薄膜。前述薄膜含有导热性粒子和热固性树脂。带有基材的薄膜可以作为市售品购入,也可以在基材上设置前述薄膜进行制作而获得。
图1A中显示表示第一带有基材的薄膜3A的一例的概略截面图。第一带有基材的薄膜3A由基材1A和薄膜2A构成。第二带有基材的薄膜3B(未图示)也由基材1B和薄膜2A构成。
在制作带有基材的薄膜而进行准备的情况下,只要能够制造含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜,对其制造方法就没有特别限定,可以应用一般的制造方法。例如可以列举包含下述操作的带有基材的薄膜的制作方法:在基材上赋予含有导热性粒子和热固性树脂的树脂组合物而形成前述薄膜。其他带有基材的薄膜的制作方法例如包含下述操作:在含有导热性粒子和热固性树脂的树脂组合物中添加溶剂而调制清漆,将获得的清漆涂布在基材上,通过加热从基材上的清漆中除去溶剂。这样,能够制作基材上配置有薄膜的状态的带有基材的薄膜。关于前述树脂组合物等的用于制造导热片的各成分,在下文中描述。此外,关于使用前述树脂组合物制作用于形成导热片的薄膜2A的方法,也在下文中描述。
前述薄膜3A、3B优选为构成薄膜的热固性树脂的反应率小于40%的薄膜。前述反应率例如可以由用DSC(差示扫描量热仪)测定的热量算出。
本发明中,准备的2片带有基材的薄膜3A、3B可以为彼此相同的材质,也可以为彼此不同的材质。作为材质不同的2片带有基材的薄膜3A、3B组合的例子,可以列举:基材1A、1B的种类各不相同的例子,基材1A、1B的与薄膜相对的面的润湿性不同的例子,薄膜2A、2B所含的成分或组成比不同的例子,基材1A、1B的膜厚不同的例子,薄膜2A、2B的膜厚不同的例子等。从获得的导热片的膜厚方向上的导热性等的观点出发,优选2片带有基材的薄膜3A、3B具有彼此相同材质的薄膜2A、2B,更优选为相同材质且相同膜厚的薄膜2A、2B。此外,如果考虑在后续工序中由一对辊施加压力,则优选2片带有基材的薄膜3A、3B中分别具有相同材质的基材1A、1B,更优选具有 相同材质和相同膜厚的基材1A、1B。
优选像以下那样确定2片带有基材的薄膜3A、3B中各自的薄膜2A、2B的膜厚。
本发明中,导热片的导热性和绝缘性根据导热片的膜厚不同而变化,因而优选以导热片表现期望的导热性和绝缘性的方式确定导热片的膜厚。将这样确定的导热片的膜厚定义为“膜厚设计值”。进而,将膜厚等于膜厚设计值的导热片的每单位面积(100cm2)的质量定义为“质量设计值”。将薄膜的每单位面积(100cm2)的质量相对于该质量设计值所具有的倍率定义为薄膜的质量倍数。
构成前述导热片的多片薄膜的、各薄膜的质量倍数优选满足以下的式(1)。式(1)中,n表示为了制作前述导热片而准备的薄膜的片数,表示大于或等于2的整数。另外,关于薄膜的质量倍数,为了制作1片导热片而准备的多片薄膜彼此可以相同也可以不同。为了使获得的导热片容易表现期望的导热性、绝缘性等,优选多片薄膜彼此质量倍数相同。另一方面,为了使作为导热片的导热性等相对于膜厚方向发生变化,优选多片薄膜彼此质量倍数不同。此外,使用多片薄膜获得的导热片的膜厚可以设为膜厚设计值的0.8倍~1.2倍,就能够高准确度地表现导热性的观点而言,优选为0.8倍~1倍。使用多片薄膜获得的导热片的每单位面积(100cm2)的质量可以设为质量设计值的0.8倍~1.2倍,就能够高准确度地表现导热性的观点而言,优选为0.8倍~1倍。
[数3]

前述薄膜的质量倍数在大于或等于上述式(1)的下限值的情况下,存在使导热片的绝缘性为期望值的倾向,另一方面,前述薄膜的质量倍数为小于或等于上述式(1)的上限值的情况下,存在使导热片的导热率为期望值的倾向,因此分别优选。
具体而言,在前述导热片由2片薄膜2A、2B形成的情况下,为了使前述导热片表现期望的导热性和绝缘性,优选薄膜的质量倍数为大于或等于0.3倍且小于或等于0.6倍,更优选为大于或等于0.45倍且小于或等于0.55倍。如 果为大于或等于0.3倍,则存在导热片的绝缘性成为期望值的倾向,另一方面,如果为小于或等于0.6倍,则存在导热片的导热率成为期望值的倾向,故而优选。此外,在前述导热片由3片前述薄膜构成的情况下,优选薄膜的质量倍数为大于或等于0.2倍且小于或等于0.4倍,更优选为大于或等于0.3倍且小于或等于0.35倍。
进而,为了使前述导热片更稳定地表现期望的导热性和绝缘性,优选实际的导热片的膜厚相对于前述膜厚设计值为大于或等于0.9倍且小于或等于1.1倍,更优选为大于或等于0.95倍且小于或等于1.05倍。与之对应,在前述导热片由2片薄膜2A、2B形成的情况下,优选薄膜的质量倍数为大于或等于0.3倍且小于或等于0.6倍。此外,在前述导热片由3片以上前述薄膜形成的情况下,薄膜的质量倍数可以设为前述式(1)所示范围的数值。
作为基材的平均膜厚,在获得使带有基材的薄膜3A、3B重合而获得的带有基材的薄膜层叠体5时,从容易对带有基材的薄膜层叠体5内部的薄膜层叠体4施加膜厚方向上的压力等观点出发,优选为大于或等于5μm且小于或等于500μm,更优选为大于或等于10μm且小于或等于300μm。如果为大于或等5μm或小于或等于500μm,则容易避免刚性过小而难以输送的倾向,如果为小于或等于500μm,则容易避免刚性过大而难以输送的倾向。
其中,前述薄膜的平均膜厚和基材的平均膜厚设为使用千分尺对薄膜和基材的表面进行数点(例如10点)测定所得到的值的算术平均。
配置于前述第一辊和前述第二辊的辊间之前的前述薄膜2A、2B的残留挥发成分优选为大于或等于0.3质量%且小于或等于1.2质量%,更优选为大于或等于0.5质量%且小于或等于1.0质量%。如果前述残留挥发成分为大于或等于0.3质量%,则存在如下倾向:对使带有基材的薄膜3A、3B重合而获得的带有基材的薄膜层叠体5在其膜厚方向上施加压力后,容易确保带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4能够不发生破裂地卷绕在卷芯上的弯曲性。另一方面,如果前述残留挥发成分为小于或等于1.2质量%,则存在如下倾向:即使对在由带有基材的薄膜层叠体5制作的导热片上设有金属箔的带有金属箔的导热片或包含该带有金属箔的导热片的半导体装置进行加热,也难以发生界面膨胀。其中,薄膜的残留挥发成分是作为在常压下进行了180℃1小时的 干燥处理时每单位面积(例如,在将前述薄膜设为5cm×5cm时的面积25cm2)的质量减少率求出的值。
另外,关于所准备的带有基材的薄膜3A、3B,根据需要,在薄膜3A、3B的未配置基材1A、1B的表面上还可以具有用于防止附着的保护膜。在准备了这样的带保护膜的带有基材的薄膜时,可以在即将使用之前将保护膜剥离而使用。作为保护膜没有特别限制,可以使用与基材1A、1B同样的保护膜。
(由一对辊进行的加压)
使上述所准备的前述带有基材的薄膜3A和带有基材的薄膜3B各自的薄膜2A、2B相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊的辊间。然后,使前述成对的辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使带有基材的薄膜3A和带有基材的薄膜3B重合地进行输送。另外,如后所述,从薄膜2A、2B的表面的平滑性和减少薄膜2A、2B内的气泡的观点出发,优选上述第一辊和第二辊的表面被加热。其中,有时将相对配置而成对的第一辊和第二辊总称为“一对辊”。
以下,以通过一对辊制造2片带有基材的薄膜3A、3B的情况为例,参照附图对本发明的制造方法进行说明,但本发明不限定于此。
图2为对在一对辊之间配置2片带有基材的薄膜3A、3B并加压的方法进行说明的概略概念图。图2中显示的是与辊的旋转轴垂直的平面、且将辊和2片带有基材的薄膜3A、3B切断而成的截面。
如图2所示,2片带有基材的薄膜3A、3B之中,带有基材的薄膜3A优选一边使基材1A侧接触第一辊12A的外周面一边被导向辊间,带有基材的薄膜3B优选一边使基材1B侧接触第二辊12B的外周面一边被导向辊间。这样,带有基材的薄膜3A的薄膜2A和带有基材的薄膜3B的薄膜2B被配置在不与第一辊12A和第二辊12B接触的一侧。此外,还可以将带有基材的薄膜3A和带有基材的薄膜3B以由第一辊12A和第二辊12B的直径确定的距离分开配置,并且利用第一辊12A和第二辊12B的旋转以稳定的速度导向辊间。
如果第一辊12A和第二辊12B各自在旋转方向(箭头R、R’)上旋转,则在连接第一辊12A与第二辊12B的中心轴的直线X-X’上,带有基材的薄膜3A和带有基材的薄膜3B被配置在第一辊12A和第二辊12B之间。在此,使 带有基材的薄膜3A的薄膜2A和带有基材的薄膜3B的薄膜2B重合并且对各薄膜2A、2B在膜厚方向上施加压力。
通过对该薄膜2A、2B施加膜厚方向上的压力,从而在薄膜的面内方向上施加剪切力,薄膜2A、2B内部的树脂产生流动性。这样,薄膜2A、2B内部的气泡在第一辊12A和第二辊12B各自的旋转方向上游侧被挤出。在薄膜2A、2B在第一辊12A和第二辊12B的旋转方向上游侧分开的情况下,薄膜2A、2B内部的气泡容易在第一辊12A和第二辊12B各自的旋转方向上游侧被挤出。
在带有基材的薄膜3A、3B被配置于第一辊12A和第二辊12B之间的状态下,如果第一辊12A和第二辊12B旋转,则伴随于此,带有基材的薄膜3A、3B被输送并在直线X-X’上通过。这样,能够在薄膜2A、2B的膜厚方向上依次施加大体相同的压力。通过对薄膜2A和薄膜2B施加膜厚方向的压力,带有基材的薄膜3A、3B密合而形成带有基材的薄膜层叠体5。
由于这样使用第一辊12A和第二辊12B对带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜2A、2B在膜厚方向上施加压力,因此与使用平板压机的方法相比,能够提高压力分布的均匀性。在如平板压机那样通过面接触施加压力的情况下,存在面的边缘部的压力比面的中央部更高的倾向,难以确保面内的压力分布的均匀性。而在使用第一辊12A、第二辊12B的方法中,通过第一辊12A与第二辊12B的线接触,能够使压力以线状集中,因而只要考虑压力分布为线状即可,与平板压机相比压力分布的均匀性提高。其结果是,与平板压机相比,导热片的面内的导热性、绝缘性等特性的参差减小。
此外,由于对薄膜2A、2B在膜厚方向上施加压力并使其重合,因而能够抑制在带有基材的薄膜层叠体5内的薄膜层叠体4中,作为导热片的绝缘性降低原因之一的贯穿针孔的产生。这里,贯穿针孔是指在导热片两面贯穿的小直径的孔。
进而,由于使薄膜2A、2B重合并在膜厚方向上施加压力,因而能够减少薄膜2A、2B内部残留的气泡量。前述膜厚方向上的压力通过旋转的第一辊12A和第二辊12B来施加,因此,对于带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4,在施加膜厚方向的力的同时,在与膜厚方向垂直的方向上也施加剪切 力。因此,发挥如下作用:构成薄膜层叠体4的薄膜2A、2B中的热固性树脂的流动性提高,前述树脂内部残留的气泡随着前述树脂的流动而移动,并被排除到薄膜层叠体4的外部。其结果是,能够减少薄膜层叠体4内部残留的气泡量,在由减少了气泡量的薄膜层叠体4获得的导热片中,施加电压时的耐电压性即绝缘性提高。
此外,通过对带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4施加膜厚方向的压力,能够实现导热片表面的平滑化。如果在薄膜层叠体4的膜厚方向上施加压力,则在薄膜层叠体4中的2片薄膜2A、2B与各自的基材1A、1B接触的面上,热固性树脂流动而产生追随基材1表面的运动,因此薄膜2A、2B与各自的基材1A、1B密合的面(导热片表面)平滑化。
在导热性粒子间存在大量导热性比导热性粒子更低的树脂的情况下,如果导热性粒子间的间隔宽,则有时导热片的导热率会降低。本实施方式中,由于在重合之后不久的薄膜层叠体4的膜厚方向上用辊施加压力,因而能够使存在于导热性粒子间的树脂流动,使粒子的间隔变窄,从而提高导热片的导热率。
由于使用第一辊12A、第二辊12B在带有基材的薄膜层叠体5的膜厚方向上施加压力,因此能够简化用于获得带有保护膜的薄膜层叠体的准备所需的工序。即,如果将带有基材和保护膜的薄膜7A、7B的卷一次装填于薄膜抽出用辊14A、14B上,则能够在从薄膜抽出用辊14A、14B抽出到连续卷在卷绕用辊24上之间依次进行加压(参照图4)。另外,在对与其相同面积的带有基材和保护膜的薄膜以平板压机那样的单片方式施加压力的情况下,需要分别进行多次根据热盘大小切出带有基材和保护膜的薄膜的工序和将切出的薄膜配置于热盘上的工序,因而变得繁杂。
作为第一辊12A、第二辊12B的种类,可以列举例如金属材料的热轧加工和冷轧加工中使用的辊。此外,为了进一步提高导热片的表面平滑性,也可以使用压延辊、压花辊、凹版辊、清筛辊、网纹辊(anilox roll)等辊。
此外,关于第一辊12A、第二辊12B,只要是将表面制成曲面的圆筒或圆柱的形状,轴方向的长度就没有特别限制,可以根据期望的前述薄膜的大小适当选择。
第一辊12A、第二辊12B的直径根据期望的前述薄膜的大小适当选择。 例如,就辊与前述薄膜的接触时间的适当化的观点而言,优选设为大于或等于150cm且小于或等于500cm,进一步优选设为大于或等于200cm且小于或等于450cm。如果接触时间适当,则例如能够获得由第一辊12A、第二辊12B的表面温度带来的期望的预热效果。
第一辊12A和第二辊12B的表面温度优选为大于或等于60℃且小于或等于110℃,更优选为大于或等于70℃且小于或等于100℃。通过使第一辊12A和第二辊12B的表面温度在前述范围内,存在下述倾向:在使薄膜2A、2B的热固性树脂软化而使其具有流动性时,表面变得容易平滑化,容易将薄膜2A、2B内部残留的气泡向外部除去,或容易使气泡分散得细小。此外,如果第一辊12A和第二辊12B的表面温度为大于或等于60℃,则存在下述倾向:容易将薄膜2的热固性树脂的流动性确保为对于使薄膜平滑化而言充分的大小。此外,如果第一辊12A和第二辊12B的表面温度为小于或等于110℃,则抑制前述热固性树脂的固化进行,作为结果,存在下述倾向:容易将前述热固性树脂的流动性确保为对于使薄膜平滑化而言充分的大小。
在将带有基材的薄膜3A、3B导向第一辊12A和第二辊12B的辊间时,优选使带有基材的薄膜3A接触并沿着第一辊12A的外周面、带有基材的薄膜3B接触并沿着第二辊12B的外周面。这样,能够在连接第一辊12A与第二辊12B的中心轴的直线X-X’上在薄膜2A、2B的膜厚方向上施加了压力时,使薄膜2A、2B内的气泡容易向外部排出。此外,在第一辊12A和第二辊12B的表面温度比带有基材的薄膜3A、3B的表面温度更高的情况下,可以利用第一辊12A和第二辊12B的表面温度对带有基材的薄膜3A、3B进行加热。
关于带有基材的薄膜3A与第一辊12A的接触状态和带有基材的薄膜3B与第二辊12B的接触状态,参照图3A、图3B进行说明。
如图3A和图3B所示,在通过与第一辊12A和第二辊12B的旋转轴13A、13B垂直的平面26将第一辊12A和第二辊12B以及带有基材的薄膜3A、3B切断的情况下形成的截面(图3B)中,将连接带有基材的薄膜3A与第一辊12A接触的区域中的第一辊12A的旋转方向的最上游侧的点P与第一辊12A的旋转轴13A的直线设为直线A,将连接带有基材的薄膜3B与第二辊12B接触的区域中的第二辊12B的旋转方向的最上游侧的点P’与第二辊12B的旋转 轴13B的直线设为直线B。将连接第一辊12A的旋转轴13A与第二辊12B的旋转轴13B的直线设为直线C。将直线A与直线C所成的角度定义为夹角θ,将直线B与直线C所成的角度定义为夹角θ’。
关于夹角θ、θ’,从薄膜2A、2B的前述树脂组合物的物性调节的观点出发,优选夹角θ、θ’中的至少一方为大于或等于30°且小于或等于135°,更优选为大于或等于45°且小于或等于90°。
通过将夹角θ、θ’设为大于或等于30°的角度,存在气泡容易从薄膜2A、2B向外部排出的倾向。此外,在以同一输送速度进行比较的情况下,从第一辊12A、第二辊12B的表面接受预热的时间不会过短。此外,在薄膜2A、2B的膜厚方向上施加了压力时,在压力集中的部分附近,薄膜2A、2B中的树脂容易流动变形。另一方面,通过将夹角θ、θ’设为小于或等于135°,在以同一输送速度进行比较的情况下,薄膜2A、2B隔着基材1从第一辊12A、第二辊12B的表面接受预热的时间不会过长。这样,利用第一辊12A、第二辊12B的表面温度,存在能够抑制在薄膜2A、2B的膜厚方向上施加了压力时过度流动变形的倾向,此外,还存在能够抑制薄膜2A、2B从基材1的两侧端部露出的倾向。
另外,夹角θ、θ’可以相同也可以不同。通过将夹角θ、θ’设为相同,有如下优点:在准备的2片带有基材的薄膜3A、3B为彼此相同材质的情况下,能够分别均匀地接受预热。另一方面,通过设为不同的夹角θ、θ’,有如下优点:在准备的2片带有基材的薄膜3A、3B的材质不同的情况下,能够进行调节以接受适合各自材质的预热。
第一辊12A和第二辊12B上的薄膜2A、2B的输送速度优选为大于或等于0.01m/分钟且小于或等于2m/分钟,更优选为小于或等于1m/分钟。如果前述薄膜的输送速度包含在前述范围内,则有以下的优点。即,在第一辊12A和第二辊12B的表面温度比带有基材的薄膜3A、3B的表面温度更高的情况下,在利用第一辊12A、第二辊12B在层叠之后不久的带有基材的薄膜层叠体5的膜厚方向上施加压力时,热从第一辊12A、第二辊12B的表面充分传递至带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4(参照图2)。其结果是,存在能够确保导热片的平滑化所需的热固性树脂的流动性的倾向。另一方面,从导热片 的特性的观点出发,前述薄膜的输送速度的范围的下限没有必要特别限定,优选为能够在24小时内制作全长100m的导热片的输送速度即大于或等于0.07m/min。
由第一辊12A和第二辊12B施加在薄膜层叠体4A、4B中的薄膜2A、2B的膜厚方向上的线压优选为大于或等于10kN/m且小于或等于350kN/m,更优选为大于或等于20kN/m且小于或等于100kN/m。如果前述线压为大于或等于10kN/m,则能够确保将导热片的导热率设为期望值所需的导热性粒子间的间隔。由此,存在能够抑制导热片的导热率降低的倾向。此外,如果前述线压为小于或等于350kN/m,则获得的薄膜层叠体4的膜厚不会变薄,从而导热片的膜厚也不会变薄。其结果是,能够充分确保作为良导体的导热性粒子间的间隔,能够避免导热片的绝缘性降低。
本发明的制造方法只要是如下的制造方法,则对适用本制造方法的制造装置的构成没有特别限制,所述制造方法为:将至少2片带有基材的薄膜使各自的前述薄膜相接触地配置于相对配置的第一辊和第二辊的辊间,使前述一对辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。
图4为表示可以适用本发明的制造方法的导热片的制造装置的一例的概略图。
图4所示的制造装置10上,配置有相对配置的第一辊12A和第二辊12B、以及层叠片卷绕用辊24。在第一辊12A的旋转方向上游侧,配置有薄膜抽出用辊14A和保护膜卷绕用辊16A。在第二辊12B的旋转方向上游侧,配置有薄膜抽出用辊14B和保护膜卷绕用辊16B。薄膜抽出用辊14A和薄膜抽出用辊14B分开配置,保护膜卷绕用辊16A和保护膜卷绕用辊16B分开配置。
在第一辊12A和第二辊12B与层叠片卷绕用辊24之间,从靠近第一辊12A、第二辊12B的一侧开始配置有基材卷绕用辊18和保护膜抽出用辊20,在保护膜抽出用辊20与层叠片卷绕用辊24之间,卷绕侧压送辊22A、22B相对配置。
制造装置10上配置有未图示的驱动装置,该驱动装置能够控制薄膜抽出用辊14A、14B与层叠片卷绕用辊24的旋转同步。
制造装置10中,通过驱动装置进行驱动,各辊能够从薄膜抽出用辊14A、14B向卷绕辊24方向旋转,能够输送薄膜2A和薄膜2B、以及对它们在膜厚方向上层叠和加压而获得的薄膜层叠体4。
制造导热片时,准备辊状的带有基材和保护膜的薄膜7A、7B,以成为各自的基材1A、1B与第一辊12A或第二辊12B相接触的朝向的方式安装在薄膜抽出用辊14A、14B上。带有基材和保护膜的薄膜7A、7B随着保护膜卷绕用辊16A、16B的旋转,保护膜6被剥离,同时作为带有基材的薄膜3A、3B被抽出并输送,分别被导向第一辊12A和第二辊12B之间。
带有基材的薄膜3A、3B中的薄膜2A、2B被导向辊间后,薄膜2A、2B彼此重合。如果以重合的状态通过第一辊12A和第二辊12B的辊间,则在薄膜2A、2B的膜厚方向上被施加压力,获得包含薄膜层叠体4(参照图2)的带有基材的薄膜层叠体5。
另外,如果薄膜2A和薄膜2B在被导向第一辊12A和第二辊12B之间时为相对的朝向,则可以将对应的带有基材和保护膜的薄膜7的任一者安装于薄膜抽出用辊14A、14B中的任一者上。
利用配置于第一辊12A和第二辊12B的输送方向下游侧的未图示的剥离装置,将通过了第一辊12A和第二辊12B之间的带有基材的薄膜层叠体5的一面的基材1A剥离,然后,导向输送方向下游侧。被剥离的基材1A被卷绕在基材卷绕用辊18上。
在保护膜抽出用辊20的旋转方向下游侧,将一面的基材1A剥离之后的带有基材的薄膜层叠体5被导向卷绕侧压送辊22A和卷绕用辊22B之间。在将基材1A剥离而露出的薄膜层叠体5的表面上,层叠从保护膜抽出用辊20被抽出的保护膜6。层叠在薄膜层叠体4上的保护膜6与带有基材和保护膜的薄膜7中的保护膜可以相同也可以不同。由此,形成带有基材和保护膜的薄膜层叠体8。
带有基材和保护膜的薄膜层叠体8以层叠有保护膜6的一侧作为内侧地被卷绕在卷绕用辊24上。
卷绕在卷绕用辊24上的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8通过将保护膜6、基材1B去除而能够作为导热片使用。
制造装置10中,将用于使带有基材的薄膜3A、3B重合并在膜厚方向上施加压力从而获得带有基材的薄膜层叠体5的辊设为2根(第一辊12A、第二辊12B),作为辊的根数,只要为2根以上就没有特别限制。此外,对于将薄膜2A、2B配置于辊间并在膜厚方向上施加压力的辊间的位置和次数也没有特别限制。
将改变了辊的根数和辊间的位置的其他例子示于图5、图6和图7。其中,在图5~图7中,对于与图1相同的构件给予相同的符号,并省略说明。
图5表示使用了3根辊的制造装置30。
在制造装置30中,沿着带有基材的薄膜3A、3B和带有基材的薄膜层叠体5的输送方向连续配置有第一辊32A、第二辊32B和第三辊32C。在制造装置30中合计有2处辊间,除了由第一辊32A与第二辊32B形成的间隙以外,还有由第二辊32B与第三辊32C形成的间隙。由此,带有基材的薄膜层叠体5的配置于第一辊32A与第二辊32B之间的部分在通过第一辊32A与第二辊32B之间后,被配置于第三辊32C与第四辊32D之间,并在膜厚方向上被施加压力。其结果是,对薄膜层叠体4在膜厚方向上施加2次压力。
图6表示使用了4根辊的制造装置40。
在制造装置40中,沿着带有基材的薄膜3A、3B和带有基材的薄膜层叠体5的输送方向,连续配置有第一辊42A、第二辊42B、第三辊42C和第四辊42D。合计有3处辊间,除了由第一辊42A与第二辊42B形成的间隙以外,还有由第二辊42B与第三辊42C形成的间隙和由第三辊42C与第四辊42D形成的间隙。由此,带有基材的薄膜层叠体5的配置于第一辊42A与第二辊42B之间的部分在通过第一辊42A与第二辊42B之后,被配置于第二辊42B与第三辊42C之间,进而被配置于第三辊42C与第四辊42D之间,分别在膜厚方向上被施加压力。其结果是,对薄膜层叠体4在膜厚方向上施加3次压力。
图7进一步表示使用了4根辊的另一制造装置50。
在制造装置50中,沿着带有基材的薄膜3A、3B和带有基材的薄膜层叠体5的输送方向合计有2处辊间,除了由第一辊52A与第二辊52B形成的间隙以外,还有由与前述第一辊52A和第二辊52B保持距离配置的第三辊52C和第四辊52D形成的间隙。由此,带有基材的薄膜层叠体5的配置于第一辊 52A与第二辊52B之间的部分在通过第一辊52A与第二辊52B后,被配置于第三辊52C与第四辊52D之间,并在膜厚方向上被施加压力。其结果是,对薄膜层叠体4在膜厚方向上施加2次压力。
在这样能够适用本发明的导热片的制造方法的装置中,能够在薄膜层叠体4的膜厚方向上加压的辊的根数没有特别限制,可以根据辊的根数增加薄膜层叠体4的膜厚方向的加压次数。具有下述优点:可以通过增加薄膜层叠体4的膜厚方向的加压次数对膜厚、填料取向、平坦性等进行调整。
另一方面,将能够在薄膜层叠体4的膜厚方向上加压的辊根数设为2根时,通过以由2根辊形成的间隙在薄膜层叠体4的膜厚方向上施加压力,从而能够使对薄膜层叠体4在膜厚方向上的加压和减压、以及根据情况的隔着基材1A、1B的加热和冷却均1次性完成。其结果是,具有下述优点:能够将对前述薄膜层叠体的加压引起的负荷、由加热引起的热负荷等抑制至最小限度。
此外,在使用了制造装置30、40、50的导热片的制造方法中,关于薄膜的输送速度、对薄膜的膜厚方向的线厚等,除了随着辊的根数进行变更以外,还可以直接采用与制造装置10相同的条件以及优选的条件。
此外,在使用了制造装置10、30、40、50的导热片的制造方法中,以将带有基材和保护膜的薄膜7作为材料来获得带有基材和保护膜的薄膜层叠体8的情况为例进行了说明,但本发明的导热片只要是组合由含有热导电性粒子和热固性树脂的树脂组合物形成的多片薄膜而制作的导热片就不限定于此。
(导热片)
通过本发明的制造方法获得的导热片包含进行了结合的多片薄膜。
从热阻性和绝缘性的观点出发,导热片的平均膜厚优选为大于或等于100μm且小于或等于250μm,从导热性和粘接性的观点出发,优选为大于或等于110μm且小于或等于230μm,更优选为大于或等于120μm且小于或等于210μm。
其中,导热片的平均膜厚设为使用千分尺对导热片的表面进行数点(例如10点)测定得到的值的算术平均。
此外,导热片的膜厚可以与所准备的多片薄膜的合计膜厚相比有所减少。优选下述式(2)所示的膜厚减少率为大于或等于50%且小于或等于95%,就 容易获得更好的导热片的导热率和绝缘性的观点而言,更优选为大于或等于75%且小于或等于95%。
[数4]

这里,导热片的膜厚设为通过与上述导热片的平均膜厚相同的测定方法获得的平均膜厚。在导热片具备基材、金属箔等其他构成要素的情况下,设为去除基材等其他构成要素后的平均膜厚。
此外,所准备的前述薄膜的合计膜厚设为所准备的带有基材的薄膜中的薄膜的平均膜厚的合计值。薄膜的平均膜厚设为从带有基材的薄膜去除基材后获得的平均膜厚。
作为从带有基材的薄膜和带有基材的薄膜层叠体或带有基材和保护膜的薄膜层叠体去除由树脂等构成的基材等的方法,可以列举通过使用粘接胶带或粘接胶带等将基材等剥离从而去除的方法等。作为去除金属箔的方法,可以列举通过使用过硫酸铵水溶液的蚀刻而去除的方法。
如果前述膜厚减少率包含在前述范围内,则从使导热性粒子间的间隔可以确保不降低导热片的绝缘性、能够提高导热性的导热性粒子间的间隔的观点出发是优选的。如果前述膜厚减少率为大于或等于50%,则存在在膜厚方向上施加压力而获得的带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4的膜厚不会变得过薄的倾向。其结果是,导热性粒子间的间隔不会变得过窄,因此能够抑制获得的导热片的绝缘性的降低。此外,如果前述膜厚减少率为小于或等于95%,则在膜厚方向上施加压力而获得的带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4的膜厚不会变得过厚。其结果是,导热性粒子间的间隔不会变得过宽,因此能够抑制获得的导热片的导热率的降低。
导热片中的残留挥发成分优选为大于或等于0.1质量%且小于或等于0.8质量%,更优选为大于或等于0.1质量%且小于或等于0.5质量%。如果为大于或等于0.1质量%,则存在具备可以使导热片不发生破裂地安装于半导体装置等的弯曲性的倾向。如果为小于或等于0.8质量%,则存在即使对导热片上设有金属箔的带有金属箔的导热片和包含前述导热片的半导体装置进行加热也 难以发生界面膨胀的倾向,故而优选。其中,导热片中的残留挥发成分是作为在常压下进行了180℃、1小时的干燥处理时每单位面积(例如,在将前述导热片设为5cm×5cm时的面积25cm2)的质量减少率而求出的值。
<树脂组合物和树脂组合物层>
这里,对可适合用于本发明的导热片的制造方法的、含有导热性粒子和热固性树脂的树脂组合物进行说明。其中,在以下的说明中省略符号。
本发明中使用的热固性树脂只要通过热进行固化而具有粘接作用就没有特别限定,通常使用环氧树脂。作为环氧树脂,只要固化而呈现粘接作用就没有特别限定,优选1分子中含有2个以上环氧基的二官能以上的环氧树脂。为了确保粘接薄膜的挠性良好,环氧树脂的重均分子量优选为大于或等于300且小于5000,更优选为大于或等于300且小于3000。作为1分子中含有2个环氧基的二官能环氧树脂,可以例示双酚A型或双酚F型环氧树脂等。作为1分子中含有3个以上环氧基的三官能以上的环氧树脂,可以例示苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂等。
在并用二官能环氧树脂和三官能以上的环氧树脂作为环氧树脂的情况下,优选相对于它们的合计100质量份而使用二官能环氧树脂50质量份~100质量份和三官能以上的环氧树脂0质量份~50质量份。尤其是为了实现高Tg(玻璃化温度)化,优选使用二官能环氧树脂50质量份~90质量份和三官能以上的环氧树脂10质量份~50质量份。
此外,本发明中可以使用的环氧树脂可以为液态环氧树脂,也可以为固态环氧树脂与液态环氧树脂的组合。作为液态环氧树脂,可以列举液态双酚A型环氧树脂、萘型2官能环氧树脂、液态双酚AF型环氧树脂、氢化结构的环氧树脂等。从涂布性、粘接性等观点出发,液态环氧树脂优选以大于或等于所使用的环氧树脂全体的10质量份含有。
本发明中的树脂组合物中可以添加固化剂。关于本发明中可以使用的固化剂,在热固性树脂为环氧树脂的情况下,只要是通常使用的公知的环氧树脂固化剂就没有特别限定。作为热固性树脂为环氧树脂的情况下的固化剂,可以列举胺类、聚酰胺、酸酐、多硫化物、三氟化硼和作为1分子中具有2个以上酚羟基的化合物的双酚A、双酚F、双酚S等双酚类、苯酚酚醛清漆树脂、改性 苯酚酚醛清漆树脂、双酚A酚醛清漆树脂或甲酚酚醛清漆树脂等酚醛树脂等。尤其是从吸湿时等的耐电蚀性优异的观点出发,优选苯酚酚醛清漆树脂、双酚酚醛清漆树脂或甲酚酚醛清漆树脂等酚醛树脂。
环氧树脂固化剂以如下方式进行配合:相对于环氧树脂的环氧基1当量,固化剂中的反应活性基团的总量优选为0.6当量~1.4当量、更优选为0.8当量~1.2当量。通过设为上述范围,能够确保导热片的粘接性和固化后的强度,其结果是,能够确保耐热性。固化剂的配合量低于0.6当量、超过1.4当量均有耐热性降低的倾向。
本发明中的树脂组合物中可以添加固化促进剂。本发明中使用的固化促进剂可以使用咪唑系、三苯基膦系、季鏻盐系、季铵盐系、DBU脂肪酸盐系、金属螯合物系、金属盐系等。作为咪唑系的固化促进剂,可以列举2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑、1-氰乙基-2-苯基咪唑鎓偏苯三酸盐等。此外,就导热片的可用时间延长的观点而言,也可以适当使用潜在性固化促进剂。作为潜在性固化促进剂的代表例,可以列举双氰胺、己二酸二酰肼等二酰肼化合物、胍胺酸、三聚氰胺酸、环氧化合物与咪唑化合物的加成化合物、环氧化合物与二烷基胺类的加成化合物、胺与硫脲的加成化合物、胺与异氰酸酯的加成化合物等,但不限于这些物质。就能够降低室温下的活性的观点而言,特别优选具有加合物型结构的化合物。具有加合物型结构的化合物是指使具有催化剂活性的化合物与各种化合物发生反应而获得的加成化合物。加合物型固化促进剂中,作为具有催化剂活性的化合物,可以列举使用了具有伯氨基、仲氨基或叔氨基的化合物、咪唑化合物等胺化合物的胺加合物型固化促进剂。作为胺加合物型固化促进剂,进一步根据原料的种类,可以列举胺-环氧加合物型、胺-脲加合物型、胺-氨基甲酸酯加合物型等。
相对于环氧树脂和固化剂的合计100质量份,固化促进剂的配合量优选为0.1质量份~20质量份,更优选为0.5质量份~15质量份。如果固化促进剂的配合量为大于或等于0.1质量份,则存在能够抑制固化速度降低的倾向,此外如果为小于或等于20质量份,则存在能够避免可用时间缩短的倾向。
作为导热性粒子,只要是具有导热性的粒子就没有特别限制。作为导热性粒子,可以列举氮化铝、六方晶氮化硼、立方晶氮化硼、氮化硅、金刚石、矾 土、氧化铝、氧化镁、氮化硅、氮化镓、碳化硅、二氧化硅、滑石、云母、氢氧化铝、硫酸钡等。为了提高导热片的导热性,从提高导热性粒子的填充率的观点出发,优选为立方晶氮化硼或氧化铝。作为2种以上的导热性粒子,可以考虑前述列举的种类中导热率高的氧化铝、氮化硼、氮化铝等与它们以外的导热粒子的组合。例如,优选氧化铝和滑石;室化硼和氢氧化铝;等。
尤其是,作为导热性粒子,优选含有至少3种体积平均粒径不同的填料。前述填料之中,第一填料可以设为体积平均粒径大于或等于0.01μm且小于1μm的填料。从分散性的观点出发,第一填料的体积平均粒径优选为大于或等于0.05μm且小于或等于0.8μm,从填充性的观点出发,更优选为大于或等于0.1μm且小于或等于0.6μm。
此外,第二填料可以设为体积平均粒径大于或等于1μm且小于10μm的填料。从树脂熔融粘度的观点出发,第二填料的体积平均粒径优选为大于或等于2μm且小于或等于8μm,从填充性的观点出发,更优选为大于或等于2μm且小于或等于6μm。
进而,第三填料可以设为体积平均粒径大于或等于10μm且小于或等于60μm的填料。从绝缘性的观点出发,第三填料的体积平均粒径优选为大于或等于15μm且小于或等于55μm,从导热率的观点出发,更优选为大于或等于20μm且小于或等于50μm。
此外,通过含有体积平均粒径不同的3种填料,填料的填充率提高,导热率更有效地提高。第一填料、第二填料和第三填料以成为在上述体积平均粒径之内且具有相互不同的体积平均粒径的组合的方式进行选择。
填料可以设为体积平均粒径大于或等于0.01μm且小于1μm的第一填料、体积平均粒径大于或等于1μm且小于10μm的第二填料以及体积平均粒径大于或等于10μm且小于或等于60μm的第三填料的组合,此外,也可以设为体积平均粒径大于或等于0.05μm且小于或等于0.8μm的第一填料、体积平均粒径大于或等于2μm且小于或等于8μm的第二填料以及体积平均粒径大于或等于15μm且小于或等于55μm的第三填料的组合,此外,还可以设为体积平均粒径大于或等于0.1μm且小于或等于0.6μm的第一填料、体积平均粒径大于或等于2μm且小于或等于6μm的第二填料以及体积平均粒径大于或等于20μm 且小于或等于50μm的第三填料的组合。
此外,填料的体积平均粒径用激光衍射散射法测定。在使用激光衍射散射法的情况下,可以首先从树脂组合物或树脂片(包含固化物)提取出填料,通过使用激光衍射散射粒度分布测定装置(例如,Beckman Coulter公司制、LS230)来测定。此外,测定有干式法、湿式法,优选湿式法。具体而言,使用有机溶剂、硝酸、王水等从树脂组合物或树脂片提取出填料成分,利用超声波分散机等充分分散从而调制分散液。通过测定该分散液的粒径分布,可以测定填料的体积平均粒径。
本发明中的前述第一填料、第二填料和第三填料分别具有前述体积平均粒径。从导热率、绝缘性的观点出发,优选第二填料的体积平均粒径相对于前述第一填料的体积平均粒径之比(第二填料的体积平均粒径/第一填料的体积平均粒径)为5~50,从填充性和导热率的观点出发,更优选为8~20。
此外,从导热率、绝缘性的观点出发,优选第三填料的体积平均粒径相对于前述第二填料的体积平均粒径之比(第三填料的体积平均粒径/第三填料的体积平均粒径)为3~40,更优选为5~30。
本发明中前述第一填料、第二填料和第三填料如果分别具有规定的体积平均粒径,则其粒径分布没有特别限制,从导热性的观点出发,优选具有宽的粒度分布。
此外,本发明的填料只要填料整体上含有前述第一填料、第二填料和第三填料即可。即,只要在对填料整体的粒径分布进行测定时观察到对应于体积平均粒径大于或等于0.01μm且小于1μm的第一填料的峰、对应于体积平均粒径大于或等于1μm且小于10μm的第二填料的峰以及对应于体积平均粒径大于或等于10μm且小于或等于60μm的第三填料的峰这至少3个峰即可。
该方式的填料例如可以将粒径分布中显示单一峰的前述第一填料、第二填料和第三填料分别混合而构成,此外,也可以使用粒径分布中具有2个以上的峰的填料而构成。
此外,本发明中,关于第一填料、第二填料和第三填料在总体积中的体积基准的含有率,可以设为第一填料的含有率为1体积%~15体积%、第二填料的含有率为10体积%~40体积%、第三填料的含有率为45体积%~80体积%的 范围内且合计为100体积%的含有率。从填充性、导热率的观点出发,更优选第一填料的含有率为6体积%~15体积%、第二填料的含有率为18体积%~35体积%、第三填料的含有率为50体积%~70体积%的范围内且合计为100体积%的含有率。
更进一步,通过使第三填料含有比率极高、然后提高第二填料的含有比率,导热率能够更有效地提高。通过这样以特定的含有比率(体积基准)含有体积平均粒径不同的至少3种填料,导热率更有效地提高。
作为前述第三填料,至少含有氮化硼即可,除了氮化硼,还可以进一步含有其他具有绝缘性的无机化合物。通过使具有特定的体积平均粒径的第三填料包含氮化硼,导热率飞跃性提高。
第三填料所含的氮化硼的含有率没有特别限制。从导热性的观点出发,在将第三填料总体积设为100体积%时,优选为大于或等于60体积%,更优选为大于或等于80体积%,进一步优选为100体积%。
此外,作为第三填料可以包含的氮化硼以外的其他具有绝缘性的无机化合物,与后述的第一填料和第二填料同样。
另一方面,作为第一填料和第二填料,只要为具有绝缘性的无机化合物就没有特别限定,优选为具有高导热率的填料。
作为第一填料和第二填料的具体例子,可以列举氧化铝、氧化镁、氮化硼、氮化铝、氮化硅、滑石、云母、氢氧化铝、硫酸钡等。其中,从导热率的观点出发,优选氧化铝、氮化硼或氮化铝。此外,作为这些填料的材质,可以为单独1种,也可以并用2种以上。
作为前述填料的粒子形状,没有特别限制,可以列举球形、圆形、破碎状、鳞片状和凝集粒子等。其中,从填充性和导热率的观点出发,优选圆形或凝集粒子状。
作为本发明中前述树脂组合物中的填料含量的整体比率,没有特别限制,从导热率和粘接性的观点出发,优选在树脂组合物的全部固体成分中为50体积%~90体积%,从导热率的观点出发,更优选为50体积%~85体积%。
此外,树脂组合物的全部固体成分是指构成树脂组合物的成分之中不挥发性成分的总质量。
本发明中,为了使不同种材料间的界面结合良好,可以配合偶联剂。作为偶联剂,可以列举硅烷系偶联剂、钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂等,其中,优选硅烷偶联剂。关于偶联剂的配合量,从添加所带来的效果、耐热性和成本的观点出发,优选相对于树脂组合物的总量100质量份为0.1质量份~10质量份。作为硅烷偶联剂,可以列举γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨基乙基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等。
本发明中,出于提高导热性粒子或其他填料的分散性的目的,可以配合分散剂。作为分散剂,有接枝聚合型分散剂、含羟基系分散剂、含氨基系分散剂、含羧酸系分散剂等高分子分散剂。进而,为了使粒子更稳定地分散,还可以将具有润湿粒子表面的作用的被称为润湿剂的低分子型分散剂与前述高分子分散剂并用。分散剂可以为单独1种,也可以并用2种以上。相对于树脂组合物的总量100质量份,分散剂的配合量优选为0.05质量份~15质量份。
本发明中,出于改善导热片的韧性的目的,可以配合弹性体树脂。弹性体树脂是在常温下显示像硫化橡胶那样的橡胶弹性,在高温下被塑化而具有良好加工性的热塑性的弹性体树脂。作为弹性体树脂,可以列举聚酯系弹性体、烯烃系弹性体、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氨基甲酸酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、离聚物系弹性体等,这些物质可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为前述树脂组合物的制造方法,可以没有特别限制地使用通常进行的树脂组合物的制造方法。例如,作为将环氧树脂、酚醛清漆树脂和填料等混合的方法,可以适当组合通常的搅拌机、混砂机、三辊研磨机、球磨机等分散机而进行。此外,可以添加适当的有机溶剂进行分散和溶解。
具体而言,例如,在将环氧树脂、酚醛清漆树脂、填料和硅烷偶联剂溶解和分散于适当的有机溶剂所得的液体中,根据需要混合固化促进剂等其他成分,从而能够获得树脂组合物。
有机溶剂通过后述的树脂片制造方法中的干燥工序而干燥、脱离,如果大量残留,则会对导热率或绝缘性能产生影响,因而沸点或蒸气压低的有机溶剂是理想的。此外,如果完全没有有机溶剂则片会变硬而失去粘接性能,因而需 要与干燥方法、条件等适合。
在前述薄膜的制造工序中,将含有导热性粒子和热固性树脂的树脂组合物的清漆涂布在基材上时,清漆的固体成分(不挥发成分)优选为大于或等于清漆全部质量的30质量%。其中,清漆的固体成分(不挥发成分)的测定设为作为在常压下进行了180℃30分钟的干燥处理时的清漆每单位体积(例如,清漆体积1cm3)的质量残留率而求出的值。
在考虑了含有导热性粒子的填料成分的分散性的情况下,清漆可以使用混砂机、三辊研磨机、珠磨机等或将它们组合使用来调制。在前述树脂组合物中存在分子量不同的成分的情况下,通过在将填料成分和低分子量物预先混合后配合高分子量物,还能够缩短混合所需的时间。此外,优选在制成清漆后通过真空脱气将清漆中的气泡除去。
对于本发明中制作清漆时使用的溶剂没有特别限制。作为溶剂,可以使用甲基乙基酮、丙酮、甲基异丁基酮、2-乙氧基乙醇、甲苯、丁基溶纤剂、甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、环己酮等。其中,出于提高涂膜性等目的,优选二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、甲基吡咯烷酮、环己酮等高沸点溶剂。这些溶剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。
作为用于形成前述薄膜的基材,可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚四氟乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚醚砜薄膜、聚醚酰胺薄膜、聚醚酰胺酰亚胺薄膜、聚酰胺薄膜、聚酰胺酰亚胺薄膜等塑料薄膜。此外,也可以使用铜、铝、镍、铁、银等金属基材。还可以根据需要对前述基材进行底漆涂布、UV处理、电晕放电处理、研磨处理、蚀刻处理、脱模处理等表面处理。从能够使用的温度范围、弹性模量、表面平滑性等特性出发,作为用于使用前述树脂组合物的清漆来成型前述薄膜的基材,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
作为前述薄膜的制造方法,具体而言可以列举下述方法等:将含有有机溶剂的树脂组合物(清漆)涂布在基材上以形成期望的平均膜厚,从而形成涂布层,对形成的涂布层进行加热干燥,将有机溶剂中的至少一部分除去(干燥)。
对于树脂组合物的涂布方法和干燥方法没有特别限制,可以从通常使用的 方法中适当选择。例如,作为涂布方法,可以列举使用逗号涂布机或模涂机的方法、浸渍涂布等。此外,作为干燥方法,可以列举常压下或减压下的加热干燥、自然干燥、冷冻干燥等。
涂布层的膜厚可以根据目的适当选择,例如,可以设为50μm~250μm,优选为100μm~200μm。
本发明中,在基材上形成由前述树脂组合物获得的前述薄膜,将获得的带有基材的薄膜用于本发明的制造方法。
通过本发明的制造方法获得的导热片还可以是表面上粘贴有铜或铝等导热性的金属箔的带有金属箔的导热片。由此,能够进一步提高导热率。作为粘贴前述导热性的金属箔的条件,优选温度为前述热固性树脂不完全固化的温度,具体而言,大于或等于100℃且小于或等于200℃,此外压力为大于或等于1MPa且小于或等于20MPa。
本发明涉及的导热片或带有金属箔的导热片可以进一步进行热固化处理而获得导热片或带有金属箔的导热片的固化物。
制造导热片的固化物时的热处理条件可以根据树脂组合物的构成适当选择。例如,可以进行120℃~250℃、10分钟~300分钟的加热处理。此外,从导热率的观点出发,优选包含容易形成高次结构的温度,更优选进行例如100℃~160℃和160℃~250℃至少2个阶段的加热。进而,更优选在上述温度范围内进行2个阶段以上的多阶段加热处理。
此外,如前所述,前述带有金属箔的导热片具有高的导热性和绝缘性且具备能够安装于半导体装置等的弯曲性,因此,可以构成半导体装置的一部分。作为包含这样的导热片的半导体装置,可以用于汽车搭载用动力控制单元、LED(Light Emitting Diode)等用途。
实施例
以下列举实施例对本发明更详细地进行说明,但本发明不限于这些实施例。
(实施例1)
称量苯酚酚醛清漆型环氧树脂(日本化药株式会社制、EPPN-201)4.5质量份、液态双酚AF型环氧树脂(东都化成株式会社制、EPOTOHTO ZX-1059) 4.5质量份作为热固性树脂,称量低吸水性酚醛树脂(三井化学株式会社制、商品名:XLC-LL)6质量份作为固化剂,称量三苯基膦(关东化学株式会社制)0.09质量份作为固化促进剂,称量N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBM-573)0.07质量份作为偶联剂,称量含有羟基的聚合物盐(毕克化学日本公司制、DISPERBYK-106)0.11质量份作为分散剂,称量氧化铝填料〔住友化学株式会社制、SUMICORUNDUM AA3(平均粒径3μm):第二填料〕21质量份、氧化铝填料〔住友化学株式会社制、SUMICORUNDUM AA04(平均粒径0.4μm):第一填料〕9质量份、氮化硼〔水岛合金铁株式会社制、HP-40(平均粒径18μm):第三填料〕32质量份作为导热性粒子,称量环己酮(和光纯药工业株式会社制)23质量份作为溶剂。
利用球磨机将前述称量的材料混合。前述球磨机中,将前述称量的材料和直径5mm的氧化铝球75质量份放入带盖的塑料瓶(容积2升)并将该带盖的塑料瓶放置在台式双转子转筒上,使前述台式双转子转筒以100min-1(转/分钟)的速度旋转。此时,为了调整粘度,追加1质量份环己酮。混合结束后,使用真空泵进行真空脱泡,从而获得固体成分76质量%的清漆。利用锥板型旋转粘度计RE100(东机产业公司制)在设定为25℃的恒温槽内以转数5min-1(转/分钟)测定前述清漆的粘度,结果为3.2Pa·s。
然后,将前述清漆涂布在基材上。基材使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(帝人株式会社制、PUREX A53)。将基材宽度设为400mm,将涂布宽度设为350mm。涂布通过逗号涂布机实施,将涂布间隙设定为275μm,将输送速度设定为0.7m/min。形成膜后,在温度设定为120℃的干燥炉中干燥7分钟,从而在前述基材上获得30m薄膜。从干燥后的薄膜切出5cm×5cm大小的样品,在常压下进行180℃1小时的干燥处理,利用精密天平对质量进行测定,作为与干燥处理前的薄膜质量相比的减少率,算出残留挥发成分。获得的薄膜的残留挥发成分为1.1质量%,平均膜厚为125μm。进而,前述获得的薄膜的每单位面积(100cm2)的质量为2.76g。这里,将导热片的膜厚设计值设为200μm,因而使用导热片的理论密度2.3g/cm3来计算前述导热片的质量设计值时,为4.6g,其结果是,前述获得的薄膜的质量倍数为0.60倍。在前述获得的薄膜的进行了涂布的一侧粘贴微粘着聚乙烯薄膜(TAMAPOLY株式会社制、NF-15)作 为保护膜。
使2卷以上述方式获得的带有基材和保护膜的薄膜7通过图7所示的制造装置50。制造装置50可以利用4根辊在薄膜层叠体4的膜厚方向上施加压力。
将带有基材的薄膜3A与第一辊52A的夹角θ设定为95°,此外,将带有基材的薄膜3B与第二辊52B的夹角θ’也设定为95°。
第一辊52A的表面温度和前述第二辊52B的表面温度均设定为65℃。将施加在带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4的膜厚方向上的线压设定为15kN/m。
使剥离保护膜6后的带有基材的薄膜3A、3B首先通过第一辊52A与第二辊52B的间隙,在薄膜层叠体4的膜厚方向上施加压力。
对利用第一辊52A和第二辊52B在膜厚方向上施加了压力的薄膜层叠体4进一步利用第三辊52C和第四辊52D在膜厚方向上施加压力。第三辊52C的表面温度和前述第四辊52D的表面温度均设定为45℃。进而,将由第三辊52C和第四辊52D施加在薄膜层叠体4的膜厚方向上的线压设定为10kN/m。
在将利用第三辊52C和第四辊52D在膜厚方向上施加了压力的薄膜层叠体4的上表面侧的基材1A剥离后,使用卷绕侧压送辊22A、22B在剥离了基材1A的面的薄膜层叠体4上粘贴保护膜6。保护膜6使用微粘着聚乙烯薄膜(TAMAPOLY株式会社制、NF-15)。将粘贴有保护膜6的加压后的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8以粘贴有保护膜6的一侧的面为内侧的方式进行卷绕。
从粘贴有保护膜6的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8,使用短条状的粘胶带进行剥离从而仅获取薄膜层叠体4,对平均膜厚进行测定,结果为213μm。如前所述,薄膜的平均膜厚为125μm,因而根据式(2),膜厚减少率为85%。其中,短条状的粘胶带可以使用微粘着型的聚乙烯、聚酯等。
进而,从粘贴有保护膜6的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8取出大小100mm×100mm的、带有基材和保护膜的薄膜层叠体8,使用短条状的粘胶带将保护膜和基材剥离,获取薄膜层叠体4的样品。用平板压机在获取的薄膜层叠体4的样品的两面上粘贴膜厚105μm的铜箔(日本电解株式会社制GTS-105)的光泽面。前述平板压机的条件为真空(小于或等于15mmHg (2.0kPa))状态、温度180℃、压力12MPa、时间5分钟。为了使形成利用平板压机在两面粘贴了铜箔的薄膜层叠体4的热固性树脂完全固化,利用防爆干燥机在150℃加热30分钟,进而在190℃加热120分钟。由此获得将热固性树脂完全固化了的薄膜层叠体作为带有铜箔的导热片。
为了测定前述带有铜箔的导热片的热阻,切割成10mm×10mm的试验片,夹持于晶体管(2SC2233)与水冷铜散热器之间,在按压晶体管的同时通电流。对晶体管的温度T1(℃)和铜散热器的温度T2(℃)进行测定,由测定值和施加电力W1(W)以及导热片试验片的面积S(cm2)根据下面的式(3)算出热阻X(℃/W),结果,热阻为0.184(℃/W)。
X=(T1-T2)/W1/S···(3)
然后,为了测定导热片的膜厚、密度、比热、导热率和绝缘耐压,将带有铜箔的导热片浸渍于过硫酸铵水溶液来实施蚀刻,将两面的铜箔除去。
分别对除去铜箔后的导热片的膜厚、密度和比热进行测定。平均膜厚为207μm。密度通过利用阿基米德原理的浸渍法来测定。装置使用ALFA MIRAGE公司制MD-300S,求出密度为2.26g/cm3。基于JIS K7123规定的塑料的比热容量测定方法,利用DSC(差示扫描量热仪)对比热进行测定,结果为0.87J/(g·K)。
为了求出前述导热片的导热率,将前述除去了铜箔的导热片切成100mm×100mm大小的试验片,通过石墨喷雾器对两面进行黑化处理。将试验片置于设定为25℃的恒温槽中,使用NETZSCH公司制Nanoflash LFA447型闪光法热扩散率测定装置对前述导热片的膜厚方向的热扩散率进行测定,结果为5.73mm2/s。由获得的热扩散率以及比热和密度根据下面的式(4)算出导热率。计算的结果是,导热率为11.3W/(m·K)。
导热率〔W/(m·K)〕
=热扩散率(mm2/s)×比热〔J/(g·K)〕×密度(g/cm3)···(4)
绝缘耐压通过绝缘破坏试验进行测定。将升压速度设为500V/s,将在空气中对导热片施加了电压时发生绝缘破坏的电压设为绝缘耐压。对100mm×100mm大小的导热片试验片中的5点实施测定,采用测定值的最小值。其结果是,绝缘耐压为8.6kV。
(实施例2)
使2卷与实施例1相同配合、以相同的制造条件制造的、带有基材和保护膜的薄膜通过图4所示的制造装置10,从而制造导热片。
将制造装置10中的带有基材的薄膜3AB与第一辊12A的夹角θ和带有基材的薄膜3B与第二辊12B的夹角θ’分别设定为95°。
第一辊12A的表面温度和第二辊12B的表面温度均设定为65℃。此外,将薄膜2A、2B的输送速度设定为0.4m/min(分种)。进而,将由第一辊12A和第二辊12B施加在薄膜层叠体3的膜厚方向上的线压设定为15kN/m。
在将利用第一辊12A和第二辊12B在膜厚方向上施加了压力的薄膜层叠体4的上表面侧的基材1A剥离后,使用卷绕侧压送辊22A、22B在剥离了基材1A的面的薄膜层叠体4上粘贴保护膜6。保护膜使用微粘着聚乙烯薄膜(TAMAPOLY株式会社制、NF-15)。将粘贴有保护膜6的加压后的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8以粘贴有保护膜6的一侧的面为内侧的方式进行卷绕。
从粘贴有保护膜6的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8,使用短条状的粘胶带进行剥离从而仅获取薄膜层叠体4,对平均膜厚进行测定,结果为210μm。如前所述,薄膜的平均膜厚为125μm,因而根据式(2),膜厚减少率为84%。
进而,由获得的薄膜层叠体4,与实施例1同样地制作的带有铜箔的导热片的热阻为0.178(℃/W)。此外,除去铜箔后的导热片膜厚为204μm、密度为2.27g/cm3、比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率为5.81mm2/s,其结果是,求出导热率为11.5W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为8.5kV。
(实施例3)
将2卷与实施例2相同配合、以相同的制造条件制造的、带有基材和保护膜的薄膜与实施例2同样地通过图4所示的制造装置10,从而制造导热片。
将制造装置10中的带有基材的薄膜3A与第一辊12A的夹角θ和带有基材的薄膜3B与第二辊12B的夹角θ’分别设定为80°。夹角以外的条件按照与实施例2相同的设定实施。
测定粘贴有保护膜6的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8中仅薄膜层叠体4的平均膜厚,结果为207μm。如前所述,薄膜的平均膜厚为125μm,因而根 据式(2),膜厚减少率为83%。
进而,由获得的薄膜层叠体4,与实施例1同样地制作的带有铜箔的导热片的热阻为0.174(℃/W)。此外,除去铜箔后的导热片膜厚为202μm、密度为2.28g/cm3、比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率为5.85mm2/s,其结果是,求出导热率为11.6W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为8.5kV。
(实施例4)
使用与实施例1相同配合的清漆和基材,利用逗号涂布机涂布薄膜时,将涂布间隙设定为260μm。干燥条件与实施例2相同,将温度设定为120℃,将输送速度设定为0.7m/min,将干燥时间设为7分钟。从干燥后的薄膜切出5cm×5cm大小的样品,在常压下进行180℃1小时的干燥处理,利用精密天平对质量进行测定,作为与干燥处理前的薄膜质量相比的减少率,算出残留挥发成分。获得的薄膜的残留挥发成分为1.15质量%、平均膜厚为119μm。进而,每单位面积(100cm2)的质量为2.4g,如前所述,导热片的质量设计值为4.6g,因而获得的薄膜的质量倍数为0.52倍。
与实施例3同样地,使用制造装置10由2卷所获得的带有基材和保护膜的薄膜制造导热片。
关于利用第一辊12A和第二辊12B在带有基材的薄膜层叠体4中的薄膜层叠体3的膜厚方向上施加压力的工序的制造条件,按照与实施例3相同的设定实施。其结果是,从带有基材和保护膜的薄膜层叠体8获取的仅加压后的薄膜层叠体4的平均膜厚为201μm,因而如前所述,由于薄膜的平均膜厚为119μm,因此根据式(2),膜厚减少率为84%。
进而,由获得的薄膜层叠体4,与实施例1同样地制作的带有铜箔的导热片的热阻为0.170(℃/W)。此外,除去铜箔后的导热片膜厚为199μm、密度为2.29g/cm3、比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率为5.86mm2/s,其结果是,求出导热率为11.7W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为8.3kV。
(实施例5)
使用与实施例1相同配合的清漆和基材。对于用逗号涂布机涂布薄膜后的干燥条件,将温度设为120℃、输送速度设为0.6m/min,将干燥时间设为8分钟。从干燥后的薄膜切出5cm×5cm大小的样品,在常压下进行180℃1小时的 干燥处理,利用精密天平对质量进行测定,作为与干燥处理前的薄膜质量相比的减少率,算出残留挥发成分。其结果是,获得的薄膜的残留挥发成分为0.7质量%、平均膜厚为118μm。进而,每单位面积(100cm2)的质量为2.4g,如前所述,导热片的质量设计值为4.6g,因而其结果是,前述获得的薄膜的质量倍数为0.52倍。
与实施例4同样地,使用制造装置10由2卷所获得的带有基材的薄膜制造导热片。
关于利用第一辊12A、第二辊12B在带有基材的薄膜层叠体4中的薄膜层叠体3的膜厚方向上施加压力的工序的制造条件,按照与实施例4相同的设定实施,从粘贴有保护膜6的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8获取的仅薄膜层叠体4的平均膜厚为199μm,因而,如前所述,由于薄膜的平均膜厚为118μm,因此根据式(2),膜厚减少率为84%。
进而,由获得的薄膜层叠体4制作的带有铜箔的导热片的热阻为0.167(℃/W)。此外,除去铜箔后的导热片平均膜厚为197μm、密度为2.29g/cm3、比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率为5.91mm2/s,其结果是,求出导热率为11.8W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为8.8kV。
以下的实施例6至9使用与实施例5相同的薄膜。
(实施例6)
制造装置10中的第一辊12A的表面温度和第二辊12B的表面温度均设定为80℃,除此以外,设为与实施例5相同。从粘贴有保护膜6的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8仅获取薄膜层叠体4并对平均膜厚进行测定,结果为198μm。如前所述,由于薄膜的平均膜厚为118μm,因此根据式(2),膜厚减少率为84%。
进而,由获得的薄膜层叠体4,与实施例1同样地制作的带有铜箔的导热片的热阻为0.165(℃/W)。此外,除去铜箔后的导热片平均膜厚为196μm、密度为2.29g/cm3、比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率为5.95mm2/s,其结果是,求出导热率为11.9W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为8.8kV。
(实施例7)
关于在薄膜层叠体3的膜厚方向上施加压力的工序的制造条件和使用的 制造装置,将薄膜2A、2B的输送速度设定为1m/min,除此以外,与实施例6相同。从粘贴有保护膜6的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8获取的仅薄膜层叠体4的平均膜厚为198μm。如前所述,薄膜的平均膜厚为118μm,因此根据式(2),膜厚减少率为84%。
进而,由获得的薄膜层叠体4,与实施例1同样地制作的带有铜箔的导热片的热阻为0.165(℃/W)。此外,除去铜箔后的导热片平均膜厚为196μm、密度为2.29g/cm3、比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率为5.96mm2/s,其结果是,求出导热率为11.9W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为9.0kV。
(实施例8)
关于在薄膜层叠体4的膜厚方向上施加压力的工序的制造条件和使用的制造装置,将第一辊12A与第二辊12B在带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4的膜厚方向上施加的线压设定为40kN/m,除此以外,与实施例7相同。从粘贴有保护膜6的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8获取的仅薄膜层叠体4的平均膜厚为196μm。如前所述,薄膜的平均膜厚为118μm,因此根据式(2),膜厚减少率为83%。
进而,由获得的薄膜层叠体4,与实施例1同样地制作的带有铜箔的导热片的热阻为0.161(℃/W)。此外,除去铜箔后的导热片平均膜厚为193μm、密度为2.3g/cm3、比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率为5.98mm2/s,其结果是,求出导热率为12.0W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为9.1kV。
(实施例9)
关于在薄膜层叠体3的膜厚方向上施加压力的工序的制造条件和使用的制造装置,将利用第一辊12A和第二辊12B在带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4的膜厚方向上施加的线压设定为80kN/m,除此以外,为与实施例8相同的设定。从粘贴有保护膜6的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8获取的仅薄膜层叠体4的平均膜厚为188μm。如前所述,薄膜的平均膜厚为118μm,因此根据式(2),膜厚减少率为80%。
进而,由获得的薄膜层叠体4制作的带有铜箔的导热片的热阻为0.153(℃/W)。此外,除去铜箔后的导热片平均膜厚为187μm、密度为2.34g/cm3、比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率为6.01mm2/s,其结果是,求出导热率为12.2W/ (m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为9.4kV。
(实施例10)
称量苯酚酚醛清漆型环氧树脂(日本化药株式会社制、EPPN-201)4.5质量份、液态双酚AF型环氧树脂(东都化成株式会社制、EPOTOHTO ZX-1059)4.5质量份作为热固性树脂,称量低吸水性酚醛树脂(三井化学株式会社制、商品名:XLC-LL)6质量份作为固化剂,称量三苯基膦(关东化学株式会社制)0.09质量份作为固化促进剂,称量N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化学工业株式会社制、KBM-573)0.07质量份作为偶联剂,称量含有羟基的聚合物盐(毕克化学日本公司制、DISPERBYK-106)0.11质量份作为分散剂,称量氮化硼〔水岛合金铁株式会社制、HP-40(平均粒径18μm)〕62质量份作为导热性粒子,称量环己酮(和光纯药工业株式会社制)23质量份作为溶剂。
利用球磨机使前述称量的材料混合。在前述球磨机中,将前述称量的材料和直径5mm的氧化铝球75质量份放入带盖的塑料瓶(容积2升)并将该带盖的塑料瓶放置在台式双转子转筒上,使前述台式双转子转筒以100min-1(转/分钟)的速度旋转。此时,为了调整粘度,追加1.2质量份环己酮。混合结束后,使用真空泵进行真空脱泡,从而获得固体成分77质量%的清漆。前述清漆的粘度利用锥板型旋转粘度计RE100(东机产业公司制)在设定于25℃的恒温槽内以转数5min-1(转/分钟)进行测定,结果为3.3Pa·s。
然后,将前述清漆涂布在基材上。基材使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(帝人株式会社制、PUREX A53)。将基材宽度设为400mm、涂布宽度设为350mm。涂布通过逗号涂布机来实施,将涂布间隙设定为280μm、输送速度设定为0.7m/min。将涂布后的片放入干燥炉,以温度120℃、时间7分钟进行干燥,从而在前述基材上获得薄膜30m。从干燥后的薄膜切出5cm×5cm大小的样品,在常压下进行180℃1小时的干燥处理,利用精密天平对质量进行测定,作为与干燥处理前的薄膜质量相比的减少率,算出残留挥发成分。获得的薄膜的残留挥发成分为0.9质量%、平均膜厚为121μm。进而,前述获得的薄膜的每单位面积(100cm2)的质量为2.45g。这里,将导热片的膜厚设计值设为200μm,因而前述导热片的质量设计值为4.6g,其结果是,前述获得的薄膜的质量倍数 为0.53倍。在前述获得的薄膜的进行了涂布的一侧粘贴微粘着聚乙烯薄膜(TAMAPOLY株式会社制、NF-15)作为保护膜。
关于在薄膜层叠体4的膜厚方向上施加压力的工序的制造条件和使用的制造装置,与实施例9相同。从粘贴有保护膜6的带有基材和保护膜的薄膜层叠体8获取的仅薄膜层叠体4的平均膜厚为190μm。如前所述,薄膜的平均膜厚为118μm,因此根据式(2),膜厚减少率为79%。
进而,由获得的薄膜层叠体4,与实施例1同样地制作的带有铜箔的导热片的热阻为0.141(℃/W)。此外,除去铜箔后的导热片平均膜厚为187μm、密度为2.34g/cm3、比热为0.88J/(g·K)。此外,热扩散率为6.45mm2/s,其结果是,求出导热率为13.3W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为9.0kV。
(比较例1)
本比较例中,使用与实施例9相同的带有基材带有保护膜的薄膜。
由通过使用短条状粘胶带的剥离从带有基材带有保护膜的薄膜将保护膜剥离后的带有基材的薄膜3A、3B切出2片100mm×100mm的大小,利用平板压机(名机制作所制、批号:MHPC-V-100-610、型式:B1240)使薄膜2A、2B相对地将带有基材的薄膜3A、3B贴合,获得带有基材的薄膜层叠体7。此时的平板压机的条件为真空(小于或等于15mmHg)状态、温度150℃、压力12MPa、时间1分钟。
从带有基材的薄膜层叠体5仅获取薄膜层叠体4。获得的薄膜层叠体4的平均膜厚为188μm。如前所述,薄膜的平均膜厚为118μm,因此根据式(2),膜厚减少率为80%。
进而,使用上述那样获得的薄膜层叠体4,与实施例1同样地操作,利用平板压机粘贴铜箔,获得带有铜箔的导热片。获得的带有铜箔的导热片的热阻为0.153(℃/W)。此外,除去铜箔后的导热片平均膜厚为185μm、密度为2.32g/cm3、比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率为5.99mm2/s,其结果是,求出导热率为12.1W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为5.6kV。
(比较例2)
利用球磨机对以实施例1所示的配合称量的材料进行混合时,不进行以粘度调整为目的实施的、环己酮1质量份的追加而制作清漆。其结果是,获得固 体成分78质量%、粘度3.4Pa·s(转数5min-1(转/分钟)、设定为25℃的恒温槽内)的清漆。
然后,将前述清漆涂布在基材上。基材使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(帝人株式会社制、PUREX A53)。将基材宽度设为400mm、涂布宽度设为350mm。涂布通过逗号涂布机来实施,将涂布间隙设定为350μm、输送速度设定为0.5m/min。涂布后的片在干燥炉中以温度120℃、时间10分钟进行干燥,从而在前述基材上获得平均膜厚135μm的薄膜。从干燥后的薄膜切出5cm×5cm大小的样品,在常压下进行180℃1小时的干燥处理,利用精密天平对质量进行测定,作为与干燥处理前的薄膜质量相比的减少率,算出残留挥发成分。获得的薄膜的残留挥发成分为1.0质量%。在前述获得的薄膜的进行了涂布的一侧粘贴聚对苯二甲酸乙二醇酯(帝人株式会社制、PUREX A53)作为保护膜。
从获得的带有基材和保护膜的薄膜切出1片100mm×100mm的大小,利用平板压机对1片带有基材和保护膜的薄膜在真空(小于或等于15mmHg)状态下以温度150℃、压力12MPa、时间1分钟进行加压。
通过使用短条状粘胶带的剥离从加压后的带有基材和保护膜的薄膜将保护膜剥离后的薄膜的平均膜厚为130μm。进而,由该薄膜制作的带有铜箔的导热片的热阻为0.122(℃/W)。此外,除去铜箔后的导热片密度为2.25g/cm3、比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率为5.45mm2/s,其结果是,求出导热率为10.7W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为1.9kV。
(比较例3)
利用图4所示的制造装置10对仅1片比较例2中制作的带有基材和保护膜的薄膜在膜厚方向上加压。第一辊12A的表面温度和第二辊12B的表面温度均设定为80℃。此外,将带有基材和保护膜的薄膜的输送速度设定为1m/min。进而,将施加在前述薄膜的膜厚方向上的线压设定为40kN/m。另外,带有基材和保护膜的薄膜与第一辊12A的基材和保护膜薄膜夹角为80°。
通过使用短条状粘胶带的剥离从加压后的带有基材和保护膜的薄膜将基材保护膜剥离后的薄膜的平均膜厚为132μm。进而,由获得的加压后的薄膜,与实施例1同样地制作的带有铜箔的导热片的热阻为0.122(℃/W)、密度为2.24g/cm3。此外,除去铜箔后的导热片比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率 为5.55mm2/s,其结果是,求出导热率为10.8W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为2.1kV。
(比较例4)
本比较例中,使用与实施例10的带有基材和保护膜的薄膜7相同的薄膜。
由从带有基材带有保护膜的薄膜7将保护膜6剥离后的带有基材的薄膜3A、3B切出2片100mm×100mm的大小,利用平板压机使2片薄膜相对地粘贴,获得加压后的带有基材的薄膜层叠体7。此时的平板压机的条件为真空(大于或等于15mmHg(2.0kPa))状态、温度150℃、压力12MPa、时间1分钟。
通过使用短条状粘胶带的剥离从加压后的带有基材的薄膜层叠体7仅获取薄膜层叠体4。薄膜层叠体4的平均膜厚为191μm。如前所述,薄膜的平均膜厚为118μm,因此根据式(2),膜厚减少率为79%。
进而,使用上述那样获得的薄膜层叠体4,与实施例1同样地操作,利用平板压机粘贴铜箔,获得带有铜箔的导热片。获得的导热片的热阻为0.153(℃/W)、膜厚为188μm、密度为2.33g/cm3、比热为0.88J/(g·K)。此外,热扩散率为6.00mm2/s,其结果是,求出导热率为12.3W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为5.1kV。
(比较例5)
在利用球磨机对以实施例10所示的配合称量的材料进行混合时,不进行以粘度调整为目的实施的、环己酮1质量份的追加而制作清漆。其结果是,获得固体成分78质量%、粘度3.5Pa·s(转数5min-1(转/分钟)、设定为25℃的恒温槽内)的清漆。
然后,将前述清漆涂布在基材上。基材使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(帝人株式会社制、PUREX A53)。将基材宽度设为400mm、涂布宽度设为350mm。涂布通过逗号涂布机来实施,将涂布间隙设定为350μm、输送速度设定为0.5m/min。将涂布后的片放入干燥炉,以温度120℃、时间10分钟进行干燥,从而在前述基材上获得膜厚140μm的薄膜。从干燥后的薄膜切出5cm×5cm大小的样品,在常压下进行180℃1小时的干燥处理,利用精密天平对质量进行测定,作为与干燥处理前的薄膜质量相比的减少率,算出残留挥发成分。获得的薄膜的残留挥发成分为1.0质量%。在前述获得的薄膜的进行了涂布的一侧 粘贴聚对苯二甲酸乙二醇酯(帝人株式会社制、PUREX A53)作为保护膜。
从获得的带有基材和保护膜的薄膜切出1片100mm×100mm的大小,利用平板压机对1片带有基材和保护膜的薄膜在真空(小于或等于15mmHg)状态下以温度150℃、压力12MPa、时间1分钟进行加压。
通过使用短条状粘胶带的剥离从加压后的带有基材带有保护膜的薄膜仅获取薄膜,获得的加压后的薄膜的平均膜厚为131μm。进而,由该薄膜制作的导热片的热阻为0.126(℃/W)、密度为2.28g/cm3、比热为0.87J/(g·K)。此外,热扩散率为5.23mm2/s,其结果是,求出导热率为10.4W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为1.7kV。
(比较例6)
利用图1所示的制造装置10,对比较例5中制作的带有基材和保护膜的薄膜在膜厚方向上加压。第一辊12A的表面温度和第二辊12B的表面温度均设定为80℃。此外,将薄膜的输送速度设定为1m/min。进而,将由第一辊12A和第二辊12B施加在带有基材的薄膜的膜厚方向上的线压设定为40kN/m。另外,带有基材的薄膜与第一辊12A的夹角为80°。
带有基材的薄膜的平均膜厚为135μm。进而,使用短条状的粘胶带从获得的加压后的带有基材的薄膜将基材剥离去除后,制作的导热片的热阻为0.121(℃/W)、密度为2.24g/cm3、比热为0.88J/(g·K)。此外,热扩散率为5.64mm2/s,其结果是,求出导热率为11.1W/(m·K)。另一方面,导热片的绝缘耐压为1.9kV。
另外,关于实施例1~10和比较例1~6的全部情况,在前述带有铜箔的导热片的铜箔与薄膜层叠体的界面上没有剥离,粘接性良好。
将以上的实施例和比较例的研究结果汇总于表1~表3。
表1~表3中,“-”意思是没有对应于该项目的值。
[表1]

[表2]

[表3]

如比较例1和比较例4所示,在使用平板压机作为在2片薄膜的膜厚方向上施加压力的手段的情况下,结果为:热阻和导热率良好,但绝缘耐压比实施例1~10低。另一方面,如比较例3和比较例6所示,即使使用辊作为在薄膜的膜厚方向上施加压力的手段,在薄膜为1片的情况下,与实施例1~10所示那样的在2片薄膜的膜厚方向上施加压力的情况相比,绝缘耐压也显著地差。
由以上的结果可以表明本发明的导热片的制造方法的有用性,本发明的导热片的制造方法为通过在将2片薄膜相对配置而成的薄膜层叠体的膜厚方向上施加压力而获得的导热片的制造方法,包含利用2根以上的辊在前述薄膜层叠体的膜厚方向上施加压力。
2012年3月30日申请的日本专利申请2012-082675号公开的内容全部通过参照被引入本说明书。
本说明书中记载的全部文献、专利申请和技术标准,与具体且分别记载了各文献、专利申请和技术标准通过参照被引入的情况同等程度地,通过参照被引入本发明。

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1、10申请公布号CN104221143A43申请公布日20141217CN104221143A21申请号201380017838522申请日20130329201208267520120330JPH01L23/36200601B29C65/20200601B32B7/02200601H01B17/5620060171申请人日立化成株式会社地址日本东京都72发明人阿波野康彦西山智雄片木秀行白坂敏明福田和真桑野敦司五十幡贵弘74专利代理机构北京银龙知识产权代理有限公司11243代理人钟晶於毓桢54发明名称导热片的制造方法57摘要一种包含进行了结合的多片薄膜的导热片的制造方法,其包含至少准备具有基材以。

2、及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的前述薄膜相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊的辊间,使前述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014092986PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0596832013032987PCT国际申请的公布数据WO2013/147229JA2013100351INTCL权利要求书2页说明书31页附图6页19中华人。

3、民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书31页附图6页10申请公布号CN104221143ACN104221143A1/2页21一种包含进行了结合的多片薄膜的导热片的制造方法,其包含至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使所述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的所述薄膜相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊的辊间,使所述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在所述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。2根据权利要求1所述的导热片的制造方法,在与所述第一辊。

4、和所述第二辊的旋转轴垂直的平面上将所述第一辊和所述第二辊以及所述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜切断而成的截面中,将连接所述第一带有基材的薄膜与所述第一辊接触的区域中的所述第一辊的旋转方向的最上游侧的点与所述第一辊的中心点的直线设为直线A、将连接所述第二带有基材的薄膜与所述第二辊接触的区域中的所述第二辊的旋转方向的最上游侧的点与所述第二辊的中心点的直线设为直线B、将连接所述第一辊的中心点与第二辊的中心点的直线设为直线C时,直线A与直线C所成的角度和直线B与直线C所成的角度中的至少一方为大于或等于30且小于或等于135。3根据权利要求1或权利要求2所述的导热片的制造方法,在将薄膜的每单位面。

5、积的质量相对于膜厚等于膜厚设计值的导热片的每单位面积的质量的倍率设为薄膜的质量倍数时,所述薄膜的每单位面积的质量满足以下的式1,式中,N表示薄膜的片数,表示大于或等于2的整数。4根据权利要求1权利要求3中任一项所述的导热片的制造方法,配置于所述第一辊与所述第二辊间之前的所述薄膜的残留挥发成分为该薄膜的总质量的大于或等于03质量且小于或等于12质量。5根据权利要求1权利要求4中任一项所述的导热片的制造方法,所述第一辊和第二辊的表面温度均为大于或等于60且小于或等于110。6根据权利要求1权利要求5中任一项所述的导热片的制造方法,所述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜的输送速度为大于或等于00。

6、1M/分钟且小于或等于2M/分钟。7根据权利要求1权利要求6中任一项所述的导热片的制造方法,由所述第一辊和第二辊施加在所述薄膜的膜厚方向上的线压为大于或等于10KN/M且小于或等于350KN/M。8根据权利要求1权利要求7中任一项所述的导热片的制造方法,所述导热片的下述式2所示的膜厚减少率为大于或等于50且小于或等于95,9根据权利要求1权利要求8中任一项所述的导热片的制造方法,将所述第一带有权利要求书CN104221143A2/2页3基材的薄膜和第二带有基材的薄膜的通过了所述成对的第一辊和所述第二辊的辊间的部分配置于构成与所述第一辊和所述第二辊的辊间不同的辊间的一对辊的辊间,并在所述薄膜的膜。

7、厚方向上对该部分施加压力。10根据权利要求1权利要求9中任一项所述的导热片的制造方法,所述热固性树脂为液态环氧树脂。11根据权利要求1权利要求10中任一项所述的导热片的制造方法,所述导热性粒子含有至少3种体积平均粒径不同的填料。12一种导热片,其通过权利要求1权利要求11中任一项所述的制造方法来制造。13一种带有金属箔的导热片,在权利要求12所述的导热片上设有金属箔。14一种半导体装置,其包含权利要求13所述的带有金属箔的导热片。权利要求书CN104221143A1/31页4导热片的制造方法技术领域0001本发明涉及导热片的制造方法。背景技术0002在电力控制设备、信息通信设备等电子设备中,大。

8、容量化、高性能化和小型化不断推进,前述电子设备中搭载的电子部件安装的高密度化显著。随着电子部件的大容量化和安装的高密度化,来自电子部件的发热量增加,从确保电子设备的工作稳定性和降低对环境的负荷的观点出发,确保前述电子部件的散热性变得越来越重要。0003作为确保前述电子部件的散热性的手段,主要使用散热器、散热片等。这些散热器、散热片等中,多数情况下使用导热性良好的铜、铝等,因此,对于将前述电子部件与散热器、散热片等接合的导热片,要求绝缘性和导热性这两种性能。作为前述导热片,以往主要使用氧化铝、氧化锆等的陶瓷片。另一方面,最近,在热固性树脂那样的有机材料中填充有导热率高的导热性粒子的复合系材料导热。

9、片由于具有高的导热性和绝缘性并且兼有粘接性而受到关注。0004在有机材料中填充有导热率高的导热性粒子的复合系材料导热片中,导热片的导热性根据导热性粒子在有机材料中的分散状态而改变。此外,片内部的气泡残留或片表面的平滑性也对导热片的绝缘性产生影响。除了有机材料的流动性、有机材料与导热性热粒子的密合性等材料特性对导热性粒子的分散状态、片内部的气泡残留和片表面的平滑性产生影响以外,导热片的制造方法也是重要的影响因素。导热片的制造方法中,被认为特别重要的工序是在导热片的膜厚方向上施加压力的工序。0005作为在薄膜的膜厚方向上施加压力的方法,例如,有对将含有无机填料和热固性树脂的绝缘组合物成型为片状而获。

10、得的绝缘片进行热压的制造方法例如,参照日本特开2009130251号公报。此外,还有将环氧树脂、固化剂和具有无机填料的树脂组合物夹持于2片支撑膜之间并使其通过辊压机的上下辊间从而成型为片状的制造方法例如,参照日本特开201190868号公报。发明内容0006发明所要解决的课题0007然而,在如日本特开2009130251号公报所示的制造方法那样使用间歇式平板压机作为热压机的情况下,有时难以在加压面内均匀地赋予压力,有时会产生大的压力不均。如果产生压力不均,则难以使填充在有机材料中的粒子高精度地分散,此外,片内部容易残留气泡。进而,难以确保片表面的平滑性。通过这样的方法获得的片就导热性或绝缘性的。

11、观点而言不能说是充分的。0008另一方面,在日本特开201190868号公报所示的制造方法的情况下,将树脂组合物夹持于上面的支撑膜与下面的支撑膜之间,因此,容易在支撑膜间卷入气泡,在通过后续工序的辊压机成型为片时,前述卷入的气泡容易残留在片内。进而,容易在片的膜厚方向上说明书CN104221143A2/31页5产生贯穿针孔。与上述同样地,通过这样的方法获得的片就导热性或绝缘性的观点而言不能说是充分的。0009鉴于前述那样的现有技术的问题点,本发明的目的在于,提供一种兼具高的导热性和绝缘性的导热片的制造方法。0010用于解决课题的方法0011本发明如下所述。00121一种包含进行了结合的多片薄膜。

12、的导热片的制造方法,其包含至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜;使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的前述薄膜相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊的辊间;使前述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。00132根据1记载的导热片的制造方法,在与前述第一辊和前述第二辊的旋转轴垂直的平面上将前述第一辊和前述第二辊以及前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜切断而成的截面中,将连接前述第一带有基材的薄膜与前述第一辊接触的区域中的。

13、前述第一辊的旋转方向的最上游侧的点与前述第一辊的中心点的直线设为直线A、将连接前述第二带有基材的薄膜与前述第二辊接触的区域中的前述第二辊的旋转方向的最上游侧的点与前述第二辊的中心点的直线设为直线B、将连接前述第一辊的中心点与第二辊的中心点的直线设为直线C时,直线A与直线C所成的角度和直线B与直线C所成的角度中的至少一方为大于或等于30且小于或等于135。00143根据1或2记载的导热片的制造方法,在将薄膜的每单位面积的质量相对于膜厚等于膜厚设计值的导热片的每单位面积的质量的倍率设为薄膜的质量倍数时,前述薄膜的每单位面积的质量满足以下的式1。0015数100160017式中,N表示薄膜的片数,表。

14、示大于或等于2的整数。00184根据13中任一项记载的导热片的制造方法,配置于前述第一辊与前述第二辊间之前的前述薄膜的残留挥发成分为该薄膜的总质量的大于或等于03质量且小于或等于12质量。00195根据14中任一项记载的导热片的制造方法,前述第一辊和第二辊的表面温度均为大于或等于60且小于或等于110。00206根据15中任一项记载的导热片的制造方法,前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜的输送速度为大于或等于001M/分钟且小于或等于2M/分钟。00217根据16中任一项记载的导热片的制造方法,由前述第一辊和第二辊施加在前述薄膜的膜厚方向上的线压为大于或等于10KN/M且小于或等于350。

15、KN/M。00228根据17中任一项记载的导热片的制造方法,前述导热片的下述式2说明书CN104221143A3/31页6所示的膜厚减少率为大于或等于50且小于或等于95。0023数2002400259根据18中任一项记载的导热片的制造方法,将第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜的通过了前述成对的第一辊和前述第二辊的辊间的部分配置于构成与前述第一辊和前述第二辊的辊间不同的辊间的一对辊的辊间,并在前述薄膜的膜厚方向上对该部分施加压力。002610根据19中任一项记载的导热片的制造方法,前述热固性树脂为液态环氧树脂。002711根据110中任一项记载的导热片的制造方法,前述导热性粒子含有至少3种。

16、体积平均粒径不同的填料。002812一种导热片,其通过111中任一项记载的导热片的制造方法来制造。002913一种带有金属箔的导热片,在12记载的导热片上设有金属箔。003014一种半导体装置,其包含13记载的带有金属箔的导热片。0031发明的效果0032根据本发明的导热片的制造方法,能够获得兼具高的导热性和绝缘性的导热片。附图说明0033图1A为表示本发明涉及的带有基材的薄膜的一例的概略截面图。0034图1B为表示本发明涉及的带有基材的薄膜层叠体的一例的概略截面图。0035图2为对在成对辊的辊间配置2片带有基材的薄膜并加压的方法进行说明的概略概念图。0036图3A为对将2片带有基材的薄膜配置。

17、于2根辊间并使之重合从而获得带有基材的薄膜层叠体的状态进行说明的概略立体图。0037图3B为将图3A中2片带有基材的薄膜和2根辊在与辊的旋转轴垂直的平面上切断时的截面图。0038图4为能够适用于本发明涉及的制造方法的具备2根辊的制造装置的概略图。0039图5为能够适用于本发明涉及的制造方法的具备3根辊的制造装置的部分概略图。0040图6为能够适用于本发明涉及的制造方法的具备4根辊的制造装置的部分概略图。0041图7为能够适用于本发明涉及的制造方法的具备4根辊的另一制造装置的概略图。具体实施方式0042本发明涉及的导热片的制造方法为包含进行了结合的多片薄膜的导热片的制造方法,其包含至少准备具有基。

18、材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄说明书CN104221143A4/31页7膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜;使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的前述薄膜相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊的辊间;使前述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。0043前述导热片的制造方法中,通过采用上述构成,能够抑制使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合时片表面的压力分布的扩大。其结果是,能够抑制包含进行了结合的多片前述薄膜的导热片的导热性、绝缘性等特性在片内的参差不齐。。

19、0044此外,本发明中,对于第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使各自的前述薄膜相接触地配置于前述成对的第一辊和第二辊间后,使前述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力。这样,在施加各自的前述薄膜的膜厚方向的力的同时,在与膜厚方向垂直的方向面内方向上也施加剪切力。其结果是,构成前述薄膜的树脂产生朝向前述薄膜的面内方向的流动性。由于该树脂的朝向前述薄膜的面内方向的流动性而发挥树脂内部残留的气泡向成为辊的旋转方向上游侧的前述薄膜的外部排除的作用,因此,能够减少树脂内部残留的气泡量。0045进而,对于导热片,使至少2片带有基材的薄膜的前述薄膜彼此接触并重合,因而能够抑制在前。

20、述薄膜的膜厚方向上施加压力后产生贯穿片的膜厚方向的针孔。0046因此,通过本发明的制造方法获得的导热片能够兼具高的导热性和绝缘性。0047此外,本发明的导热片的制造方法可以优选为下述包含进行了结合的多片薄膜的导热片的制造方法,所述制造方法包含至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,将前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜以分开的状态配置于第一辊和第二辊相对的一对辊的旋转方向上游侧,使前述第一带有基材的薄膜的基材侧面接触并沿着前述第一辊的外周面,使前述第二带有基材的薄膜的基材侧面接触并沿着前述第二辊的外周面,在连接至少前述。

21、第一辊与前述第二辊的中心轴的线上,使前述第一带有基材的薄膜和前述第二带有基材的薄膜中各自的前述薄膜接触地配置于前述一对辊之间,使前述一对辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。0048这样,能够更确实地获得兼具高的导热性和绝缘性的导热片。0049另外,对于本发明中的前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使各自的前述薄膜接触地配置于第一辊和第二辊的辊间时,第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜可以在不损害发明效果的范围内具有不接触第一辊或第二辊的周面的部分。作为不接触前述第一辊或第二辊的周面的部分,可以列举例如第一带有基材的薄膜。

22、、第二带有基材的薄膜或它们两者的宽度方向的端部。此外,对于本发明中的前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使各自的前述薄膜相接触地配置于第一辊和第二辊的辊间时,第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜优选以宽度方向的整个区域与第一辊或第二辊的周面相对的方式被夹持于第一辊和第二辊之间。0050本发明中的“薄膜”一词的意思是在向基材上赋予能够形成薄膜的材料而获得的复合构件之中,由能够形成薄膜的材料形成的部分。0051本发明中的导热片的制造方法的另一方式也可以为多片薄膜层叠而成的导热片说明书CN104221143A5/31页8的制造方法,所述制造方法包含至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热。

23、性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的前述薄膜相接触,夹持于第一辊和第二辊相对的一对辊之间,使前述一对辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送。0052本发明中“工序”一词不仅包含独立的工序,即使在无法明确地与其他工序相区别的情况下,只要可实现本工序所期望的目的,就包含在本用语中。0053此外,本发明中用“”表示的数值范围表示包含“”前后记载的数值分别作为最小值和最大值的范围。0054此外,本发明中,关于组合物中各成分的量,在组合物中存在多种对应于各成分的。

24、物质的情况下,只要没有特别指明,则是指组合物中存在的该多种物质的合计量。0055以下对本发明进行说明。0056导热片的制造方法0057本发明的导热片的制造方法包含下述工序至少准备具有基材以及设于该基材上的含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜的、第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜,使前述第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜各自的前述薄膜相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊之间,使前述成对的第一辊和第二辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使第一带有基材的薄膜和第二带有基材的薄膜重合地进行输送,根据需要,还可以包含其他工序。0058本发明中,导热片包含进行了结合的多片薄膜。“进行。

25、了结合的”意思是多片薄膜在该薄膜的膜厚方向上结合并密合从而构成了导热片,除了存在薄膜彼此的界面的情况以外,还包含界面消失而一体化的情况。0059构成导热片的多片薄膜的数量没有特别限制,可以是使3片以上薄膜重合而成的导热片。在使用3片以上薄膜制造导热片的情况下,使2片带有基材的薄膜重合后,将任一方的基材剥离,对于基材被剥离而露出了表面的薄膜,以使薄膜重合的方式使带有基材的薄膜重合,通过重复上述工序,能够获得包含3片以上薄膜的导热片。以下,只要没有特殊指明,则以包含2片薄膜的导热片为例进行说明。0060根据使用方式、操作等,导热片可以包含前述薄膜以外的构成要素。作为其他构成要素,可以列举基材、保护。

26、膜、金属箔等,这些构成要素可以配置在导热片的一面或另一面的一部分或整个面上。0061另外,本说明书中“薄膜层叠体”是指存在于使多片带有基材的薄膜或带有基材和保护膜的薄膜重合而获得的层叠体中的多片薄膜的结合体。图1B中,显示包含薄膜层叠体4的带有基材的薄膜层叠体5的概略截面图。不过,虽然称为薄膜“层叠体”,但除了薄膜层叠体中存在薄膜彼此的界面的情况以外,还包含界面消失而一体化的情况。0062准备带有基材的薄膜0063首先,准备至少2片带有基材的薄膜。带有基材的薄膜具有基材和设于该基材上的薄膜。前述薄膜含有导热性粒子和热固性树脂。带有基材的薄膜可以作为市售品购入,也可以在基材上设置前述薄膜进行制作。

27、而获得。0064图1A中显示表示第一带有基材的薄膜3A的一例的概略截面图。第一带有基材的说明书CN104221143A6/31页9薄膜3A由基材1A和薄膜2A构成。第二带有基材的薄膜3B未图示也由基材1B和薄膜2A构成。0065在制作带有基材的薄膜而进行准备的情况下,只要能够制造含有导热性粒子和热固性树脂的薄膜,对其制造方法就没有特别限定,可以应用一般的制造方法。例如可以列举包含下述操作的带有基材的薄膜的制作方法在基材上赋予含有导热性粒子和热固性树脂的树脂组合物而形成前述薄膜。其他带有基材的薄膜的制作方法例如包含下述操作在含有导热性粒子和热固性树脂的树脂组合物中添加溶剂而调制清漆,将获得的清漆。

28、涂布在基材上,通过加热从基材上的清漆中除去溶剂。这样,能够制作基材上配置有薄膜的状态的带有基材的薄膜。关于前述树脂组合物等的用于制造导热片的各成分,在下文中描述。此外,关于使用前述树脂组合物制作用于形成导热片的薄膜2A的方法,也在下文中描述。0066前述薄膜3A、3B优选为构成薄膜的热固性树脂的反应率小于40的薄膜。前述反应率例如可以由用DSC差示扫描量热仪测定的热量算出。0067本发明中,准备的2片带有基材的薄膜3A、3B可以为彼此相同的材质,也可以为彼此不同的材质。作为材质不同的2片带有基材的薄膜3A、3B组合的例子,可以列举基材1A、1B的种类各不相同的例子,基材1A、1B的与薄膜相对的。

29、面的润湿性不同的例子,薄膜2A、2B所含的成分或组成比不同的例子,基材1A、1B的膜厚不同的例子,薄膜2A、2B的膜厚不同的例子等。从获得的导热片的膜厚方向上的导热性等的观点出发,优选2片带有基材的薄膜3A、3B具有彼此相同材质的薄膜2A、2B,更优选为相同材质且相同膜厚的薄膜2A、2B。此外,如果考虑在后续工序中由一对辊施加压力,则优选2片带有基材的薄膜3A、3B中分别具有相同材质的基材1A、1B,更优选具有相同材质和相同膜厚的基材1A、1B。0068优选像以下那样确定2片带有基材的薄膜3A、3B中各自的薄膜2A、2B的膜厚。0069本发明中,导热片的导热性和绝缘性根据导热片的膜厚不同而变化。

30、,因而优选以导热片表现期望的导热性和绝缘性的方式确定导热片的膜厚。将这样确定的导热片的膜厚定义为“膜厚设计值”。进而,将膜厚等于膜厚设计值的导热片的每单位面积100CM2的质量定义为“质量设计值”。将薄膜的每单位面积100CM2的质量相对于该质量设计值所具有的倍率定义为薄膜的质量倍数。0070构成前述导热片的多片薄膜的、各薄膜的质量倍数优选满足以下的式1。式1中,N表示为了制作前述导热片而准备的薄膜的片数,表示大于或等于2的整数。另外,关于薄膜的质量倍数,为了制作1片导热片而准备的多片薄膜彼此可以相同也可以不同。为了使获得的导热片容易表现期望的导热性、绝缘性等,优选多片薄膜彼此质量倍数相同。另。

31、一方面,为了使作为导热片的导热性等相对于膜厚方向发生变化,优选多片薄膜彼此质量倍数不同。此外,使用多片薄膜获得的导热片的膜厚可以设为膜厚设计值的08倍12倍,就能够高准确度地表现导热性的观点而言,优选为08倍1倍。使用多片薄膜获得的导热片的每单位面积100CM2的质量可以设为质量设计值的08倍12倍,就能够高准确度地表现导热性的观点而言,优选为08倍1倍。0071数30072说明书CN104221143A7/31页100073前述薄膜的质量倍数在大于或等于上述式1的下限值的情况下,存在使导热片的绝缘性为期望值的倾向,另一方面,前述薄膜的质量倍数为小于或等于上述式1的上限值的情况下,存在使导热片。

32、的导热率为期望值的倾向,因此分别优选。0074具体而言,在前述导热片由2片薄膜2A、2B形成的情况下,为了使前述导热片表现期望的导热性和绝缘性,优选薄膜的质量倍数为大于或等于03倍且小于或等于06倍,更优选为大于或等于045倍且小于或等于055倍。如果为大于或等于03倍,则存在导热片的绝缘性成为期望值的倾向,另一方面,如果为小于或等于06倍,则存在导热片的导热率成为期望值的倾向,故而优选。此外,在前述导热片由3片前述薄膜构成的情况下,优选薄膜的质量倍数为大于或等于02倍且小于或等于04倍,更优选为大于或等于03倍且小于或等于035倍。0075进而,为了使前述导热片更稳定地表现期望的导热性和绝缘。

33、性,优选实际的导热片的膜厚相对于前述膜厚设计值为大于或等于09倍且小于或等于11倍,更优选为大于或等于095倍且小于或等于105倍。与之对应,在前述导热片由2片薄膜2A、2B形成的情况下,优选薄膜的质量倍数为大于或等于03倍且小于或等于06倍。此外,在前述导热片由3片以上前述薄膜形成的情况下,薄膜的质量倍数可以设为前述式1所示范围的数值。0076作为基材的平均膜厚,在获得使带有基材的薄膜3A、3B重合而获得的带有基材的薄膜层叠体5时,从容易对带有基材的薄膜层叠体5内部的薄膜层叠体4施加膜厚方向上的压力等观点出发,优选为大于或等于5M且小于或等于500M,更优选为大于或等于10M且小于或等于30。

34、0M。如果为大于或等5M或小于或等于500M,则容易避免刚性过小而难以输送的倾向,如果为小于或等于500M,则容易避免刚性过大而难以输送的倾向。0077其中,前述薄膜的平均膜厚和基材的平均膜厚设为使用千分尺对薄膜和基材的表面进行数点例如10点测定所得到的值的算术平均。0078配置于前述第一辊和前述第二辊的辊间之前的前述薄膜2A、2B的残留挥发成分优选为大于或等于03质量且小于或等于12质量,更优选为大于或等于05质量且小于或等于10质量。如果前述残留挥发成分为大于或等于03质量,则存在如下倾向对使带有基材的薄膜3A、3B重合而获得的带有基材的薄膜层叠体5在其膜厚方向上施加压力后,容易确保带有基。

35、材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4能够不发生破裂地卷绕在卷芯上的弯曲性。另一方面,如果前述残留挥发成分为小于或等于12质量,则存在如下倾向即使对在由带有基材的薄膜层叠体5制作的导热片上设有金属箔的带有金属箔的导热片或包含该带有金属箔的导热片的半导体装置进行加热,也难以发生界面膨胀。其中,薄膜的残留挥发成分是作为在常压下进行了1801小时的干燥处理时每单位面积例如,在将前述薄膜设为5CM5CM时的面积25CM2的质量减少率求出的值。0079另外,关于所准备的带有基材的薄膜3A、3B,根据需要,在薄膜3A、3B的未配置基材1A、1B的表面上还可以具有用于防止附着的保护膜。在准备了这样的带保护膜的带有。

36、基说明书CN104221143A108/31页11材的薄膜时,可以在即将使用之前将保护膜剥离而使用。作为保护膜没有特别限制,可以使用与基材1A、1B同样的保护膜。0080由一对辊进行的加压0081使上述所准备的前述带有基材的薄膜3A和带有基材的薄膜3B各自的薄膜2A、2B相接触,配置于相对配置而成对的第一辊和第二辊的辊间。然后,使前述成对的辊旋转,从而在前述薄膜的膜厚方向上施加压力,并使带有基材的薄膜3A和带有基材的薄膜3B重合地进行输送。另外,如后所述,从薄膜2A、2B的表面的平滑性和减少薄膜2A、2B内的气泡的观点出发,优选上述第一辊和第二辊的表面被加热。其中,有时将相对配置而成对的第一辊。

37、和第二辊总称为“一对辊”。0082以下,以通过一对辊制造2片带有基材的薄膜3A、3B的情况为例,参照附图对本发明的制造方法进行说明,但本发明不限定于此。0083图2为对在一对辊之间配置2片带有基材的薄膜3A、3B并加压的方法进行说明的概略概念图。图2中显示的是与辊的旋转轴垂直的平面、且将辊和2片带有基材的薄膜3A、3B切断而成的截面。0084如图2所示,2片带有基材的薄膜3A、3B之中,带有基材的薄膜3A优选一边使基材1A侧接触第一辊12A的外周面一边被导向辊间,带有基材的薄膜3B优选一边使基材1B侧接触第二辊12B的外周面一边被导向辊间。这样,带有基材的薄膜3A的薄膜2A和带有基材的薄膜3B。

38、的薄膜2B被配置在不与第一辊12A和第二辊12B接触的一侧。此外,还可以将带有基材的薄膜3A和带有基材的薄膜3B以由第一辊12A和第二辊12B的直径确定的距离分开配置,并且利用第一辊12A和第二辊12B的旋转以稳定的速度导向辊间。0085如果第一辊12A和第二辊12B各自在旋转方向箭头R、R上旋转,则在连接第一辊12A与第二辊12B的中心轴的直线XX上,带有基材的薄膜3A和带有基材的薄膜3B被配置在第一辊12A和第二辊12B之间。在此,使带有基材的薄膜3A的薄膜2A和带有基材的薄膜3B的薄膜2B重合并且对各薄膜2A、2B在膜厚方向上施加压力。0086通过对该薄膜2A、2B施加膜厚方向上的压力,。

39、从而在薄膜的面内方向上施加剪切力,薄膜2A、2B内部的树脂产生流动性。这样,薄膜2A、2B内部的气泡在第一辊12A和第二辊12B各自的旋转方向上游侧被挤出。在薄膜2A、2B在第一辊12A和第二辊12B的旋转方向上游侧分开的情况下,薄膜2A、2B内部的气泡容易在第一辊12A和第二辊12B各自的旋转方向上游侧被挤出。0087在带有基材的薄膜3A、3B被配置于第一辊12A和第二辊12B之间的状态下,如果第一辊12A和第二辊12B旋转,则伴随于此,带有基材的薄膜3A、3B被输送并在直线XX上通过。这样,能够在薄膜2A、2B的膜厚方向上依次施加大体相同的压力。通过对薄膜2A和薄膜2B施加膜厚方向的压力,。

40、带有基材的薄膜3A、3B密合而形成带有基材的薄膜层叠体5。0088由于这样使用第一辊12A和第二辊12B对带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜2A、2B在膜厚方向上施加压力,因此与使用平板压机的方法相比,能够提高压力分布的均匀性。在如平板压机那样通过面接触施加压力的情况下,存在面的边缘部的压力比面的中央部更高的倾向,难以确保面内的压力分布的均匀性。而在使用第一辊12A、第二辊12B的方法中,通过第一辊12A与第二辊12B的线接触,能够使压力以线状集中,因而只要考虑压力分布为说明书CN104221143A119/31页12线状即可,与平板压机相比压力分布的均匀性提高。其结果是,与平板压机相比,导热片的。

41、面内的导热性、绝缘性等特性的参差减小。0089此外,由于对薄膜2A、2B在膜厚方向上施加压力并使其重合,因而能够抑制在带有基材的薄膜层叠体5内的薄膜层叠体4中,作为导热片的绝缘性降低原因之一的贯穿针孔的产生。这里,贯穿针孔是指在导热片两面贯穿的小直径的孔。0090进而,由于使薄膜2A、2B重合并在膜厚方向上施加压力,因而能够减少薄膜2A、2B内部残留的气泡量。前述膜厚方向上的压力通过旋转的第一辊12A和第二辊12B来施加,因此,对于带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4,在施加膜厚方向的力的同时,在与膜厚方向垂直的方向上也施加剪切力。因此,发挥如下作用构成薄膜层叠体4的薄膜2A、2B中的热固性。

42、树脂的流动性提高,前述树脂内部残留的气泡随着前述树脂的流动而移动,并被排除到薄膜层叠体4的外部。其结果是,能够减少薄膜层叠体4内部残留的气泡量,在由减少了气泡量的薄膜层叠体4获得的导热片中,施加电压时的耐电压性即绝缘性提高。0091此外,通过对带有基材的薄膜层叠体5中的薄膜层叠体4施加膜厚方向的压力,能够实现导热片表面的平滑化。如果在薄膜层叠体4的膜厚方向上施加压力,则在薄膜层叠体4中的2片薄膜2A、2B与各自的基材1A、1B接触的面上,热固性树脂流动而产生追随基材1表面的运动,因此薄膜2A、2B与各自的基材1A、1B密合的面导热片表面平滑化。0092在导热性粒子间存在大量导热性比导热性粒子更。

43、低的树脂的情况下,如果导热性粒子间的间隔宽,则有时导热片的导热率会降低。本实施方式中,由于在重合之后不久的薄膜层叠体4的膜厚方向上用辊施加压力,因而能够使存在于导热性粒子间的树脂流动,使粒子的间隔变窄,从而提高导热片的导热率。0093由于使用第一辊12A、第二辊12B在带有基材的薄膜层叠体5的膜厚方向上施加压力,因此能够简化用于获得带有保护膜的薄膜层叠体的准备所需的工序。即,如果将带有基材和保护膜的薄膜7A、7B的卷一次装填于薄膜抽出用辊14A、14B上,则能够在从薄膜抽出用辊14A、14B抽出到连续卷在卷绕用辊24上之间依次进行加压参照图4。另外,在对与其相同面积的带有基材和保护膜的薄膜以平。

44、板压机那样的单片方式施加压力的情况下,需要分别进行多次根据热盘大小切出带有基材和保护膜的薄膜的工序和将切出的薄膜配置于热盘上的工序,因而变得繁杂。0094作为第一辊12A、第二辊12B的种类,可以列举例如金属材料的热轧加工和冷轧加工中使用的辊。此外,为了进一步提高导热片的表面平滑性,也可以使用压延辊、压花辊、凹版辊、清筛辊、网纹辊ANILOXROLL等辊。0095此外,关于第一辊12A、第二辊12B,只要是将表面制成曲面的圆筒或圆柱的形状,轴方向的长度就没有特别限制,可以根据期望的前述薄膜的大小适当选择。0096第一辊12A、第二辊12B的直径根据期望的前述薄膜的大小适当选择。例如,就辊与前述。

45、薄膜的接触时间的适当化的观点而言,优选设为大于或等于150CM且小于或等于500CM,进一步优选设为大于或等于200CM且小于或等于450CM。如果接触时间适当,则例如能够获得由第一辊12A、第二辊12B的表面温度带来的期望的预热效果。0097第一辊12A和第二辊12B的表面温度优选为大于或等于60且小于或等于110,更优选为大于或等于70且小于或等于100。通过使第一辊12A和第二辊12B的表面温度在前述范围内,存在下述倾向在使薄膜2A、2B的热固性树脂软化而使其具有流说明书CN104221143A1210/31页13动性时,表面变得容易平滑化,容易将薄膜2A、2B内部残留的气泡向外部除去,。

46、或容易使气泡分散得细小。此外,如果第一辊12A和第二辊12B的表面温度为大于或等于60,则存在下述倾向容易将薄膜2的热固性树脂的流动性确保为对于使薄膜平滑化而言充分的大小。此外,如果第一辊12A和第二辊12B的表面温度为小于或等于110,则抑制前述热固性树脂的固化进行,作为结果,存在下述倾向容易将前述热固性树脂的流动性确保为对于使薄膜平滑化而言充分的大小。0098在将带有基材的薄膜3A、3B导向第一辊12A和第二辊12B的辊间时,优选使带有基材的薄膜3A接触并沿着第一辊12A的外周面、带有基材的薄膜3B接触并沿着第二辊12B的外周面。这样,能够在连接第一辊12A与第二辊12B的中心轴的直线XX。

47、上在薄膜2A、2B的膜厚方向上施加了压力时,使薄膜2A、2B内的气泡容易向外部排出。此外,在第一辊12A和第二辊12B的表面温度比带有基材的薄膜3A、3B的表面温度更高的情况下,可以利用第一辊12A和第二辊12B的表面温度对带有基材的薄膜3A、3B进行加热。0099关于带有基材的薄膜3A与第一辊12A的接触状态和带有基材的薄膜3B与第二辊12B的接触状态,参照图3A、图3B进行说明。0100如图3A和图3B所示,在通过与第一辊12A和第二辊12B的旋转轴13A、13B垂直的平面26将第一辊12A和第二辊12B以及带有基材的薄膜3A、3B切断的情况下形成的截面图3B中,将连接带有基材的薄膜3A与。

48、第一辊12A接触的区域中的第一辊12A的旋转方向的最上游侧的点P与第一辊12A的旋转轴13A的直线设为直线A,将连接带有基材的薄膜3B与第二辊12B接触的区域中的第二辊12B的旋转方向的最上游侧的点P与第二辊12B的旋转轴13B的直线设为直线B。将连接第一辊12A的旋转轴13A与第二辊12B的旋转轴13B的直线设为直线C。将直线A与直线C所成的角度定义为夹角,将直线B与直线C所成的角度定义为夹角。0101关于夹角、,从薄膜2A、2B的前述树脂组合物的物性调节的观点出发,优选夹角、中的至少一方为大于或等于30且小于或等于135,更优选为大于或等于45且小于或等于90。0102通过将夹角、设为大于。

49、或等于30的角度,存在气泡容易从薄膜2A、2B向外部排出的倾向。此外,在以同一输送速度进行比较的情况下,从第一辊12A、第二辊12B的表面接受预热的时间不会过短。此外,在薄膜2A、2B的膜厚方向上施加了压力时,在压力集中的部分附近,薄膜2A、2B中的树脂容易流动变形。另一方面,通过将夹角、设为小于或等于135,在以同一输送速度进行比较的情况下,薄膜2A、2B隔着基材1从第一辊12A、第二辊12B的表面接受预热的时间不会过长。这样,利用第一辊12A、第二辊12B的表面温度,存在能够抑制在薄膜2A、2B的膜厚方向上施加了压力时过度流动变形的倾向,此外,还存在能够抑制薄膜2A、2B从基材1的两侧端部露出的倾向。0103另外,夹角、可以相同也可以不同。通过将夹角、设为相同,有如下优点在准备的2片带有基材的薄膜3A、3B为彼此相同材质的情况下,能够分别均匀地接受预热。另一方面,通过设为不同的夹角、,有如下优点在准备的2片带有基材的薄膜3A、3B的材质不同的情况下,能够进行调节以接受适合各自材质的预热。0104第一辊12A和第二辊12B上的薄膜2A、2B的输送速度优选为大于或等于001M/分钟且小于或。

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