CN112771661B - 各向异性石墨及各向异性石墨复合体 - Google Patents

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Abstract

提供一种各向异性石墨，其用于制造各向异性石墨复合体，作为散热部件的该各向异性石墨复合体具备优越的热导特性及长期可靠性。以X轴、与X轴正交的Y轴、与由X轴及Y轴所规定的平面相垂直的Z轴来看，各向异性石墨的结晶取向面与X‑Z平面相平行，所述各向异性石墨的与X‑Y平面相平行的至少1个面上形成着特定个数的特定尺寸的孔。

Description

各向异性石墨及各向异性石墨复合体
技术领域
本发明涉及各向异性石墨及各向异性石墨复合体。
背景技术
各向异性石墨具有在与石墨的结晶取向面相平行的方向上热导率高，但在与石墨的结晶取向面相垂直的方向上的热导率低的性质。作为各向异性石墨，例如已知石墨的层叠体。
由于其优越的热导性，各向异性石墨被用作散热材料，在半导体封装中，各向异性石墨有效地将热量从半导体元件传递到冷却器，从而使位于半导体封装上部的半导体元件所产生的热量不会集中。
例如，已知各向异性石墨与无机材质层相接合而形成的各向异性石墨复合体。其中，有一种将含钛的活性金属焊料用作接合材料，来使各向异性石墨与无机材质层接合的方法。例如，专利文献1揭载的各向异性热导元件是介由含钛插入剂将板状的石墨结构体和铜板压接而成的。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1：日本特开2012-238733号公报
发明内容
(发明要解决的问题)
但是，本发明人独立发现由于各向异性石墨的表面活性低，所以上述传统技术可能导致各向异性石墨与含钛金属层之间的接合不充分，由此可能不具有长期可靠性。
本发明的一个方面的目的是提供一种各向异性石墨，其用于制造各向异性石墨复合体，作为散热部件的该各向异性石墨复合体具备优越的热导特性及长期可靠性。
(用以解决问题的技术手段)
为解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现通过在各向异性石墨上形成特定个数的特定尺寸的孔，则该各向异性石墨与接合材料之间的密接性能够通过锚定效应而提高，因此，能够作为散热部件而实现优越的热导特性及长期可靠性，从而完成了本发明。本发明包括以下内容。
一种各向异性石墨，以X轴、与X轴正交的Y轴、与由X轴及Y轴所规定的平面相垂直的Z轴来看，所述各向异性石墨的结晶取向面与由X轴及Z轴所规定的平面相平行，所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面(X-Y平面)相平行的至少1个面具有：以超过1000个/mm2的方式形成着的直径为0.1μm以上且低于20μm并且深度为1μm以上的孔。
(发明的效果)
根据本发明的一个方面，能够得到用于制造具备优越的热导特性及长期可靠性的各向异性石墨复合体的各向异性石墨。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的各向异性石墨的斜视图。
图2是本发明的一实施方式的各向异性石墨复合体的斜视图。
图3是本发明的实施例的各向异性石墨复合体的评价结构体的示意图。
具体实施方式
以下对本发明的一实施方式进行说明，但本发明不限定于此。本发明不限定为以下说明的各方案，可在说明书所示的范围内进行各种变更，对不同实施方式及实施例中分别揭载的技术手段进行适当组合而得到的实施方式及实施例也包含在本发明的技术范围内。另外，本说明书中所记载的所有学术文献及专利文献均作为参考文献在本说明书中援引。另外，如无特别说明，本说明书中表示数值范围的“A～B”是指“A以上B以下”。
〔1.各向异性石墨〕
关于本发明的一实施方式的各向异性石墨，以X轴、与X轴正交的Y轴、与由X轴及Y轴所规定的平面相垂直的Z轴来看，所述各向异性石墨的结晶取向面与由X轴及Z轴所规定的平面相平行，所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面(X-Y平面)相平行的至少1个面具有：以超过1000个/mm2的方式形成着的直径为0.1μm以上且低于20μm并且深度为1μm以上的孔。通过该方案，能够提供具备优越的热导特性及长期可靠性的各向异性石墨复合体。作为各向异性石墨复合体的制造方法，可举出以下方法：将后述含钛金属层作为接合材料层叠在各向异性石墨的形成有孔的面，然后实施加热或加压等。这种情况下，接合材料进入各向异性石墨的孔，从而能利用锚定效应来提高各向异性石墨与接合材料之间的密接性，因此推测其结果是各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性可提高。另外，本说明书中所谓的“X轴、Y轴、Z轴”如图1所示。
各向异性石墨具有块状形状，该块状形状是层叠了多层具有石墨烯结构的层而形成的，该石墨烯结构由六元环彼此通过共价键连接而构成。这种块状的各向异性石墨在与石墨烯结构的结晶取向面相平行的方向上具有较高热导性。各向异性石墨的“各向异性”是指：由于石墨层的取向状态，各向异性石墨在两种不同方向上的热导性差异很大，该两种不同方向是指与石墨层的结晶取向面相平行的方向、以及与石墨层的结晶取向面相垂直的方向。
以图1所示的X轴、与X轴正交的Y轴、与由X轴及Y轴所规定的平面相垂直的Z轴来看，所述各向异性石墨的结晶取向面与由X轴及Z轴所规定的平面相平行。如上所述，各向异性石墨在与结晶取向面相平行的方向上具有优越的热导性。因此，使各向异性石墨的结晶取向面与由X轴及Z轴所规定的平面相平行，则能够使热量在各向异性石墨的厚度方向上扩散。
各向异性石墨的立体形状并无特别限定，只要该各向异性石墨的结晶取向面与由X轴及Z轴所规定的平面相平行即可。作为各向异性石墨的侧面形状，可举出正方形、长方形、梯形、阶梯状等。从具有优越的热导率的观点来看，各向异性石墨的立体形状优选为立方体。
本发明的一实施方式的各向异性石墨的与X轴相平行的边的长度优选为4mm以上300mm以下，更优选为10mm以上100mm以下，进而优选为20mm以上80mm以下。各向异性石墨的与Y轴相平行的边的长度优选为4mm以上300mm以下，更优选为10mm以上100mm以下，进而优选为15mm以上50mm以下。Z轴方向的厚度优选为0.5mm以上5.0mm以下，更优选为1.0mm以上3.5mm以下，进而优选为1.2mm以上2.5mm以下。
各向异性石墨并无特别限定，沿结晶取向面具有较高热导性即可，可使用高分子分解而成的各向异性石墨、热解而成的各向异性石墨、挤出成型而成的各向异性石墨、铸模成型而成的各向异性石墨等。其中，各向异性石墨优选为高分子分解而成的各向异性石墨或热解而成的各向异性石墨。高分子分解而成的各向异性石墨及热解而成的各向异性石墨沿其石墨烯结构的结晶取向面具有1500W/mK以上的较高热导率。因此，由这些各向异性石墨得到的各向异性石墨复合体的传热性优越。
＜1-1.孔的形成＞
本发明的一实施方式的各向异性石墨的与X-Y平面相平行的的至少1个面具有孔。例如，如图1所示，立方体状各向异性石墨1的与结晶取向面相垂直的平面具有孔，即，与X-Y平面相平行的面具有孔12。各向异性石墨1具有由石墨层11以平行于X-Z平面的方式层叠而成的结构。作为与X-Y平面相平行的面，各向异性石墨1具有底面和顶面这2个面。这2个面可均具有孔，或可其中任一面具有孔。另外，孔的形成方向优选与各向异性石墨的X-Y平面相垂直，即，与X-Z平面相平行。
孔的直径优选为0.1μm以上，更优选为2μm以上，进而优选为5μm以上。孔的直径为0.1μm以上，则层叠在了各向异性石墨上的接合材料的位置不易错位，因此长期可靠性优越。另外，孔的直径优选为低于20μm，更优选为10μm以下，进而优选为5μm以下。孔的直径低于20μm，则各向异性石墨中的连续的区域较大，因此，热导特性优越。
孔的深度优选为5μm以上，更优选为10μm以上，进而优选为100μm以上，尤其优选为1mm以上。孔的深度为5μm以上，则层叠在了各向异性石墨上的接合材料的位置不易错位，因此，长期可靠性优越。
每单位面积的孔的个数优选超过1000个/mm2，更优选为2000个/mm2以上，进而优选为4000个/mm2以上，尤其优选为5000个/mm2以上。每单位面积的孔的个数超过1000个/mm2，则层叠在了各向异性石墨上的接合材料的位置不易错位，因此，长期可靠性优越。另外，本说明书中，每单位面积的孔的个数也被简称为“孔的个数”。
本说明书中，测定任意多个孔的尺寸，在每个孔中获得最大直径、及最大深度，并将计算出的它们的平均值称为“孔的直径”、及“孔的深度”。另外，“孔的直径”及“孔的深度”的测定对象是将各向异性石墨扩大1000倍而得到的截面SEM图像(约70μm×80μm的范围)中可以确认的孔。孔的个数也同样利用将各向异性石墨的任意区域扩大1000倍而得到的截面SEM图像来测定。
本发明的一实施方式的各向异性石墨的孔优选为贯通孔。通过该方案，接合材料与各向异性石墨之间的密接性能够进一步提高。本说明书中，贯通孔是指从各向异性石墨的与X-Y平面相平行的1个面贯穿到另一个面的孔。例如，如图1所示，若各向异性石墨具有与X-Y平面相平行的2个面，则孔可以形成为贯穿该2个面。
＜1-2.各向异性石墨的制造方法＞
可将具备石墨烯结构的石墨块切割为规定形状，从而制造各向异性石墨，其中，石墨烯结构由碳原子六元环彼此通过共价键连接而构成。该石墨烯结构在面方向上具有较高热导性。
作为石墨块的第一制造方法，可举出以下方法：向炉内导入甲烷等碳质气体，并用加热器加热至2000℃左右，从而形成微细的碳核。所形成的碳核以层状堆积在基板上，由此可以得到热分解石墨块。另外，可将所得到的热分解石墨块热处理至2800℃以上，从而提高取向性。
作为石墨块的第二制造方法，可举出以下方法：将聚酰亚胺树脂等高分子膜多层层叠，然后，在加压的同时进行热处理。具体而言，首先，在减压下或非活性气体中，将由作为起始物质的高分子膜多层层叠而形成的层叠体预加热处理至1000℃左右的温度以进行碳化，从而形成碳化块。然后，在非活性气体气氛下，在加压的同时将该碳化块热处理至2800℃以上的温度，从而石墨化。由此，可以形成良好的石墨结晶结构，因此，能够得到热导性优越的石墨块。另外，将聚酰亚胺膜一张一张地煅烧，从而制作碳化膜，将所得到的碳化膜多层层叠，然后，热处理至2800℃以上的温度，也能够得到优越的石墨块。
另外，将高分子膜多层层叠时，可以以各高分子膜的结晶取向面对齐的方式层叠，也可以将结晶取向面的方向彼此交错90°的多张高分子膜层叠。
作为切割石墨块的方法，可适当选择金刚石切割机、线锯、机加工等公知的技术。其中，从易于加工为大致立方体形状的观点来看，切割方法优选使用线锯。
另外，可对切割后的石墨块的表面进行研磨或粗糙化，其方法可适当使用锉研磨、研磨轮研磨、喷砂处理等公知的技术。
孔的形成方法并无特别限定，例如，可举出以下(i)及(ii)的方法。方法(i)通过上述方法得到各向异性石墨，然后，在该各向异性石墨的与X-Y平面相平行的至少1个面形成孔。方法(ii)在聚酰亚胺膜的表面形成凹槽，然后，将该聚酰亚胺膜层叠，然后，进行热处理，从而得到各向异性石墨(所得到的各向异性石墨上形成着源于凹槽的孔)。
上述方法(i)中，例如，可使用钻孔加工、激光加工、放电加工、通过针来进行的开槽加工、压花加工、喷砂加工、及、通过锉来进行的加工等，在各向异性石墨的与X-Y平面相平行的面形成孔。
上述方法(ii)中，例如，可使用激光加工、放电加工、通过针来进行的开槽加工、压花加工、喷砂加工、及、通过锉来进行的加工等，在聚酰亚胺膜上形成凹槽。
〔2.各向异性石墨复合体〕
本发明的一实施方式的各向异性石墨复合体具备上述各向异性石墨、含钛金属层、及无机材质层，所述各向异性石墨的与X-Y平面相平行的至少1个面介由所述含钛金属层与所述无机材质层接合着。
如图2所示，在各向异性石墨复合体2中，在与各向异性石墨21的结晶取向面相垂直的面上依次层叠着含钛金属层22及无机材质层23。如上所述，各向异性石墨21具有特定的孔，因此各向异性石墨21与含钛金属层22之间的密接性良好，所以能够实现优越的热导特性及长期可靠性。
＜2-1.无机材质层＞
本发明的一实施方式的各向异性石墨复合体中，各向异性石墨的与X-Y平面相平行的至少1个面介由含钛金属层而与无机材质层接合着。与单独的各向异性石墨相比，具备无机材质层的各向异性石墨复合体的强度及散热性更优越。另外，与各向异性石墨相比，无机材质层更容易与半导体芯片等散热体接合。
作为无机材质层，可举出金属层及陶瓷层。相对而言，各向异性石墨在与结晶取向面相垂直的方向(Y轴方向)上，难以传递热量。因此，将热导率较高且各向同性的材料即无机材质层与各向异性石墨接合，可以弥补各向异性石墨在Y轴方向上的热导性。由此，能够实现更高的散热效果。
作为用来形成金属层的金属种类，可适当使用金、银、铜、镍、铝、钼、钨、以及含有这些金属的合金等公知的材料。
作为用来形成陶瓷层的陶瓷种类，可适当使用氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅、氮化硼、氮化铝等公知的材料。
从进一步提高热导性的观点来看，无机材质层优选金属层，用来形成金属层的金属优选铜。
＜2-2.含钛金属层＞
本发明的一实施方式的各向异性石墨复合体具备作为接合材料的含钛金属层，该含钛金属层用来将各向异性石墨和无机材质层接合。在各向异性石墨和无机材质层之间设置含钛金属层，则由于含钛金属层对各向异性石墨及无机材质层的亲和性极高而能够良好地促进原子扩散。因此，所得到的各向异性石墨复合体的长期可靠性优越。作为含钛金属层，可举出金属系焊料。金属系焊料可以扩散性地接合至各向异性石墨。另外，金属系焊料自身的热导率较高，因此，所得到的各向异性石墨复合体能够维持较高的热导性。
金属系焊料种类并无特别限定，但优选包含钛以及银及/或铜，更优选包含钛以及银。即，含钛金属层优选为含钛的银焊料。
含钛金属层的厚度并无特别限定，从作为接合材料而具备良好的界面密接性的观点及抑制热阻增大的观点来看，厚度优选为5μm以上30μm以下，更优选为8μm以上17μm以下。
＜2-3.各向异性石墨复合体的制造方法＞
可在上述各向异性石墨上形成无机材质层及含钛金属层，从而制造本发明的一实施方式的各向异性石墨复合体。
作为无机材质层的形成方法，例如，可举出镀覆、溅射或将无机材质层的板接合至各向异性石墨的方法。
含钛金属层并无特别限定，优选使用镀覆料或金属系焊料。若使用镀覆料，则含钛金属层和无机材质层可为一体。
若使用金属系焊料，则接合方法可采用公知的材料及公知的技术。例如，若使用含钛的银焊料作为接合材料来将各向异性石墨和无机材质层接合，则可在1×10-3Pa的真空环境和700～1000℃的温度范围下加热10分钟至1小时，再将其冷却至常温，从而进行接合。另外，为了改善接合状态，可以在加热时施加重量。
本发明的一实施方式也可为如下方案。
〔1〕一种各向异性石墨，其中，以X轴、与X轴正交的Y轴、与由X轴及Y轴所规定的平面相垂直的Z轴来看，所述各向异性石墨的结晶取向面与由X轴及Z轴所规定的平面相平行，所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面(X-Y平面)相平行的至少1个面具有：以超过1000个/mm2的方式形成着的直径为0.1μm以上且低于20μm并且深度为1μm以上的孔。
〔2〕根据〔1〕所述的各向异性石墨，其中，与X轴相平行的边的长度为4mm以上且300mm以下，与Y轴相平行的边的长度为4mm以上且300mm以下，Z轴方向上的厚度为0.5mm以上且5.0mm以下。
〔3〕根据〔1〕或〔2〕所述的各向异性石墨，其中，所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面相平行的至少1个面具有：以超过1000个/mm2的方式形成着的深度为1mm以上的孔。
〔4〕根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的各向异性石墨，其中，所述孔为贯通孔。
〔5〕根据〔1〕或〔2〕所述的各向异性石墨，其中，所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面相平行的至少1个面具有：以4000个/mm2以上的方式形成着的深度为1μm以上的孔。
〔6〕根据〔1〕～〔5〕中任一项所述的各向异性石墨，其中，所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面相平行的至少1个面具有：以超过1000个/mm2的方式形成着的直径为2μm以上且低于20μm的孔。
〔7〕一种各向异性石墨复合体，其具备〔1〕～〔6〕中任一项所述的各向异性石墨、含钛金属层、及无机材质层，所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面相平行的至少1个面介由所述含钛金属层而与所述无机材质层接合着。
(实施例)
〔1.热导特性的评价方法〕
参照图3，对评价方法进行说明。在包含各向异性石墨31(尺寸20mm×20mm、厚度5mm)、含钛金属层32(厚度50μm)、及无机材质层33(厚度200μm)的各向异性石墨复合体的顶面中央部涂布有机硅润滑脂(信越有机硅公司制造的有机硅润滑脂，型号：G775)，并贴上陶瓷加热器34(坂口电热株式会社制造的微型陶瓷加热器，型号：MS-M5、尺寸5mm×5mm)。并且，在各向异性石墨复合体3的底面涂布有机硅润滑脂(信越有机硅公司制造的有机硅润滑脂，型号：G775)，并贴上水冷散热片35(PPLS株式会社制造的散热片，型号：TR-WHS7V1)。使温度18℃的水在水冷散热片35中循环，并且，向陶瓷加热器34施加10W的热量，在该状态下，使用红外照相机(日本AVIONICS株式会社制造，型号：InfRec R300SR)拍摄了各向异性石墨复合体3的顶面及陶瓷加热器34的热像。对该热象进行分析，测定陶瓷加热器34的最大温度K1、及、各向异性石墨复合体的顶面的最低温度K2，并计算了K1与K2的温度差(K1－K2)的值。
根据K1与K2的温度差(K1－K2)，如下判定了热导特性。该温度差若为4.0℃以下，则为“A”，该温度差若大于4.0℃且为5.0℃以下，则为“B”，该温度差若大于5.0℃且为6.0℃以下，则为“C”，该温度差若大于6.0℃，则为“D”。
〔2.长期可靠性的评价方法〕
将各向异性石墨复合体3置于热冲击测试仪(ESPEC有限公司制造，型号：TSA-43EL)，在温度范围为-40～150℃，-40℃及150℃时的稳定时间各为5分钟，循环数为500循环的条件下，进行热冲击试验。
热冲击试验前的陶瓷加热器34的最大温度为K10，热冲击试验后的陶瓷加热器34的最大温度为K11，根据温度变化(K11－K10)，如下判定长期可靠性。温度变化若为2.0℃以下，则为“A”，若大于2.0℃且为3.0℃以下，则为“B”，若大于3.0℃且为4.0℃以下，则为“C”，若大于4.0℃，则为“D”。
(实施例1)
将聚酰亚胺膜(尺寸50mm×50mm、厚度25μm)2000片层叠，然后，在以40kg/cm2的压力加压的同时，在非活性气体气氛下，热处理至2900℃，从而制作了石墨块(尺寸45mm×45mm、厚度23mm)。
与结晶取向面相平行的方向上的热导率为1500W/mK，与结晶取向面相垂直的方向上的热导率为5W/mK。
以石墨层的结晶取向面与X-Z平面相平行的方式，放置所得到的石墨块(尺寸45mm×45mm、厚度23mm)，然后，用线锯将其切割，从而得到与X轴相平行的边(边a)的长度为20mm，与Y轴相平行的边(边b)的长度为20mm，与Z轴相平行的边(边c)的长度为5mm的各向异性石墨。将直径的金刚石工具压在所得到的各向异性石墨的顶面和底面(与X-Y平面相平行的2个面)上，从而形成了直径5μm、深度5μm、个数8000个/mm2的孔。
接着，在形成有孔的各向异性石墨的顶面和底面上，将钛系活性银焊料(尺寸20mm×20mm×厚度50μm)作为含钛金属层，将无氧铜(尺寸20mm×20mm×厚度200μm)作为无机材质层依次层叠。在沿Z轴方向对所得到的层叠体施加100kg/m2的载荷的状态下，在1×10-3Pa的真空环境下，在800℃下将所得到的层叠体加热30分钟，从而得到了各向异性石墨复合体。
得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(实施例2)
形成的孔的个数为6000个/mm2，除此之外，以与实施例1同样的方法来制作了各向异性石墨复合体。得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(实施例3)
形成的孔的个数为3500个/mm2，除此之外，以与实施例1同样的方法来制作了各向异性石墨复合体。得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(实施例4)
形成的孔的个数为2200个/mm2，除此之外，以与实施例1同样的方法来制作了各向异性石墨复合体。得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(实施例5)
使用直径的金刚石工具，形成了/>的孔，除此之外，以与实施例2同样的方法来制作了各向异性石墨复合体。得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(实施例6)
使用直径的金刚石工具，形成了/>的孔，除此之外，以与实施例2同样的方法来制作了各向异性石墨复合体。得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(实施例7)
使用直径的金刚石工具，形成了/>的孔，除此之外，以与实施例2同样的方法来制作了各向异性石墨复合体。得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(实施例8)
使用的金刚石工具在聚酰亚胺膜(尺寸50mm×50mm、厚度25μm)的整个面上，以24条/mm的间距形成了凹槽(宽度4μm、深度2μm、长度50mm)。接着，将得到的聚酰亚胺膜2000片层叠，然后，在以40kg/cm2的压力加压的同时，在非活性气体气氛下，热处理至2900℃，从而制作了各向异性石墨块(尺寸45mm×45mm、厚度23mm)。
与结晶取向面相平行的方向上的热导率为1500W/mK，与结晶取向面相垂直的方向上的热导率为5W/mK。
以石墨的结晶取向面与X-Z平面相平行的方式，用线锯切割所得到的石墨块(尺寸45mm×45mm、厚度23mm)，从而得到了与X轴相平行的边(边a)的长度为20mm，与Y轴相平行的边(边b)的长度为20mm，与Z轴相平行的边(边c)的长度为5mm的各向异性石墨。得到的各向异性石墨的X-Z平面上形成着直径2μm、个数6000个/mm2的贯通孔。
接着，在形成有孔的各向异性石墨的顶面和底面(与X-Z平面相平行的2个面)上，将钛系活性银焊料(尺寸20mm×20mm×厚度50μm)作为含钛金属层，将无氧铜(尺寸20mm×200μm×厚度20mm)作为无机材质层依次层叠。在沿Z轴方向对所得到的层叠体施加100kg/m2的载荷的状态下，在1×10-3Pa的真空环境下，在800℃下将所得到的层叠体加热30分钟，从而得到了各向异性石墨复合体。
得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(实施例9)
使用的金刚石工具，在聚酰亚胺膜上以24条/mm的间距形成了凹槽(宽度10μm、深度4μm、长度50mm)，除此之外，以与实施例8同样的方法来制作了各向异性石墨复合体。得到的各向异性石墨的X-Z平面上形成着直径5μm、个数6000个/mm2的贯通孔。得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(比较例1)
各向异性石墨上没有形成孔，除此之外，以与实施例1同样的方法来制作了各向异性石墨复合体。得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(比较例2)
形成的孔的个数为1000个/mm2，除此之外，以与实施例1同样的方法来制作了各向异性石墨复合体。得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(比较例3)
使用直径的金刚石工具，形成了/>的孔，除此之外，以与实施例2同样的方法来制作了各向异性石墨复合体。得到的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性的评价结果示于表1。
(表1)
从表1可知，实施例1～9以超过1000个/mm2的方式形成了直径0.1μm以上且低于20μm并且深度1μm以上的孔，与不满足这些条件的比较例1～3相比，实施例1～9的各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性优越。另外，表1中，为便于比较，实施例2示出2次。
例如，将实施例1～4与比较例1～2进行比较可知，各向异性石墨的孔的个数若超过1000个/mm2，则各向异性石墨复合体的长期可靠性优越。此外，就长期可靠性而言，更优选孔的个数为6000个/mm2以上。
将实施例2、5～7与比较例3进行比较可知，各向异性石墨的孔的直径若为0.1μm以上且低于20μm，则各向异性石墨复合体的热导特性优越。此外，就长期可靠性而言，更优选孔的直径为1μm以上且低于20μm。
将实施例8与实施例6进行比较，将实施例2与实施例9进行比较可知，若孔为贯通孔，则各向异性石墨复合体的热导特性及长期可靠性更优越。
(产业上的可利用性)
本发明能够较好地用于制造电子设备的散热部件。
<附图标记说明>
1 各向异性石墨
11 与X-Z平面相平行的石墨层
12 孔
2 各向异性石墨复合体
21 各向异性石墨
22 含钛金属层
23 无机材质层
3 各向异性石墨复合体
31 各向异性石墨
32 含钛金属层
33 无机材质层
34 陶瓷加热器
35 水冷散热片

Claims (7)

1.一种各向异性石墨，其中，
以X轴、与X轴正交的Y轴、与由X轴及Y轴所规定的平面相垂直的Z轴来看，所述各向异性石墨的结晶取向面与由X轴及Z轴所规定的平面相平行，
所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面相平行的至少1个面具有：以超过1000个/mm2的方式形成着的直径为0.1μm以上且低于20μm并且深度为1μm以上的孔。
2.根据权利要求1所述的各向异性石墨，其中，
与X轴相平行的边的长度为4mm以上且300mm以下，
与Y轴相平行的边的长度为4mm以上且300mm以下，
Z轴方向上的厚度为0.5mm以上且5.0mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的各向异性石墨，其中，
所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面相平行的至少1个面具有：以超过1000个/mm2的方式形成着的深度为1mm以上的孔。
4.根据权利要求1或2所述的各向异性石墨，其中，
所述孔为贯通孔。
5.根据权利要求1或2所述的各向异性石墨，其中，
所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面相平行的至少1个面具有：以4000个/mm2以上的方式形成着的深度为1μm以上的孔。
6.根据权利要求1或2所述的各向异性石墨，其中，
所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面相平行的至少1个面具有：以超过1000个/mm2的方式形成着的直径为2μm以上且低于20μm的孔。
7.一种各向异性石墨复合体，
其具备权利要求1～6中任一项所述的各向异性石墨、含钛金属层、及无机材质层，
所述各向异性石墨的与由X轴及Y轴所规定的平面相平行的至少1个面介由所述含钛金属层而与所述无机材质层接合着。
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