CN116355425A - 导热片及其制造方法 - Google Patents

导热片及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116355425A
CN116355425A CN202310426568.9A CN202310426568A CN116355425A CN 116355425 A CN116355425 A CN 116355425A CN 202310426568 A CN202310426568 A CN 202310426568A CN 116355425 A CN116355425 A CN 116355425A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filler
conductive sheet
thermally conductive
scale
scaly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310426568.9A
Other languages
English (en)
Inventor
工藤大希
石原实步
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Polymatech Co Ltd
Original Assignee
Polymatech Japan Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=75715943&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN116355425(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Polymatech Japan Co Ltd filed Critical Polymatech Japan Co Ltd
Publication of CN116355425A publication Critical patent/CN116355425A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3737—Organic materials with or without a thermoconductive filler
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/0004—Cutting, tearing or severing, e.g. bursting; Cutter details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/58—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres
    • B29C70/62—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising fillers only, e.g. particles, powder, beads, flakes, spheres the filler being oriented during moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/88—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts characterised primarily by possessing specific properties, e.g. electrically conductive or locally reinforced
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/48—Manufacture or treatment of parts, e.g. containers, prior to assembly of the devices, using processes not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326
    • H01L21/4814—Conductive parts
    • H01L21/4871—Bases, plates or heatsinks
    • H01L21/4882—Assembly of heatsink parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B2038/0052—Other operations not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/24—All layers being polymeric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/44—Number of layers variable across the laminate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/102—Oxide or hydroxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/107—Ceramic
    • B32B2264/108—Carbon, e.g. graphite particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/30—Particles characterised by physical dimension
    • B32B2264/303—Average diameter greater than 1µm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/30—Particles characterised by physical dimension
    • B32B2264/308—Aspect ratio of particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2305/00—Condition, form or state of the layers or laminate
    • B32B2305/30—Fillers, e.g. particles, powders, beads, flakes, spheres, chips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/302—Conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2313/00—Elements other than metals
    • B32B2313/02—Boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04—Polysiloxanes
    • C08J2383/07—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/04—Polysiloxanes
    • C08J2483/05—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
    • C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16—Solid spheres
    • C08K7/18—Solid spheres inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

提供一种导热片，其不仅在片材的厚度方向上具有高导热性，而且在沿着片材的面方向的一个方向上也具有高导热性。导热片是在高分子基体(11)中包含鳞片状填充材料(12)的导热片，鳞片状填充材料(12)以下述方式取向：鳞片面的长轴方向沿着作为导热片的厚度方向的第1方向和垂直于所述第1方向的第2方向中的任一方向，并且上述鳞片面中垂直于长轴方向的横轴方向沿着第1方向和第2方向的另一个方向。

Description

导热片及其制造方法
本申请是申请日为2020年10月26日、申请号为202080072965.5、发明名称为“导热片及其制造方法”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及导热片及其制造方法。
背景技术
在计算机、汽车部件、移动电话等电子设备中，通常使用散热器等散热体来散发从半导体元件或机械部件等发热体产生的热量。已知为了提高热向散热体的传热效率，在发热体与散热体之间设置导热片。
导热片通常含有高分子基体和分散在高分子基体中的导热性填充材料。另外，在导热片中，为了提高特定方向的导热性，有时将形状具有各向异性的各向异性填充材料在一个方向上取向。
各向异性填充材料在一个方向上取向的导热片，例如通过以下方法制造：通过拉伸等制作多个使纤维状填充材料等各向异性填充材料沿着片材面方向取向的1次片材，将多个该1次片材层叠并一体化后垂直地进行切片。根据该制造方法(以下也称为“流动取向法”)，可得到由多个微小厚度的单元层层叠构成的导热片。另外，各向异性填充材料能够在片材的厚度方向上取向，厚度方向的导热性良好(例如参照专利文献1)。通过导热片的厚度方向的导热性高，能够在电子设备内部，将由发热体产生的热有效地释放到外部。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2014-27144号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在电子设备内部，有时会产生温度局部升高的热斑(热点)。为了消除热斑，有时使用面方向的导热率优异的热扩散片。另外，电子元件的耐热性通常会根据电子元件的种类而不同，因此例如在基板上存在耐热性低的元件的情况下，需要不向该方向传热。该情况下，需要提高面内的特定方向上的导热率，而降低与该方向不同的方向上的导热率。但是，以往的热扩散片的厚度方向的导热率差，因此将发热体产生的热传递至散热体的效率差，并且由于热是各向同性地扩散，因此难以抑制特定方向上的热传导。
另一方面，采用以往的流动取向法等得到的、各向异性填充材料在片材的厚度方向上取向的导热片，虽然将发热体产生的热传导至散热体的效率优异，但难以在沿着片材的面方向的方向上提高导热性。
因此，本发明的课题是提供一种不仅在片材的厚度方向上具有高的导热性，而且在沿着片材的面方向的一个方向上也具有高的导热性的导热片。
用于解决课题的手段
本发明人经过认真研究，发现通过具有以下结构能够解决上述课题，从而完成了本发明。即、本发明提供以下的[1]～[12]。
[1]一种导热片，是在高分子基体中包含鳞片状填充材料的导热片，
所述鳞片状填充材料以下述方式取向：
鳞片面的长轴方向沿着作为所述导热片的厚度方向的第1方向和垂直于所述第1方向的第2方向中的任一方向，并且所述鳞片面中垂直于长轴方向的横轴方向沿着所述第1方向和所述第2方向中的另一个方向。
[2]根据上述[1]所述的导热片，
所述鳞片状填充材料以下述方式取向：
所述长轴方向沿着所述第1方向，并且所述横轴方向沿着所述第2方向。
[3]根据上述[1]所述的导热片，
所述鳞片状填充材料以下述方式取向：
所述横轴方向沿着所述第1方向，并且所述长轴方向沿着所述第2方向。
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的导热片，
由所述鳞片状填充材料的所述长轴方向的长度相对于所述横轴方向的长度之比(长轴方向的长度/横轴方向的长度)所表示的第1纵横比为1.5以上。
[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的导热片，
所述鳞片状填充材料的平均粒径为20μm以上。
[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的导热片，
所述鳞片状填充材料包含鳞片状石墨粉末。
[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的导热片，
所述鳞片状填充材料包含鳞片状氮化硼粉末。
[8]根据上述[1]～[7]中任一项所述的导热片，
所述高分子基体中还包含纤维状填充材料。
[9]根据上述[8]所述的导热片，
所述纤维状填充材料为碳纤维。
[10]根据上述[1]～[9]中任一项所述的导热片，
具有多个单元层，并且所述多个单元层中的至少一个包含所述鳞片状填充材料，
多个单元层沿着与所述第1方向和所述第2方向垂直的第3方向层叠。
[11]根据上述[1]～[10]中任一项所述的导热片，
所述高分子基体中还含有非各向异性填充材料。
[12]一种导热片的制造方法，是上述[1]～[11]中任一项所述的导热片的制造方法，具备以下工序：
调制包含作为所述高分子基体的前体的树脂和所述鳞片状填充材料的混合物的工序；
对所述混合物进行流动取向处理，使所述鳞片状填充材料取向，得到1次片材的工序；
将所述1次片材层叠而得到层叠块的工序；以及
沿着层叠方向切断所述层叠块的工序。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种不仅在片材的厚度方向具有高的导热性，而且在沿着片材的面方向的一个方向上也具有高的导热性的导热片。
附图说明
图1是表示导热片的第1实施方式的示意性立体图。
图2是表示鳞片状填充材料的示意性立体图。
图3是表示导热片的制造方法的一个例子的示意性立体图。
图4是表示导热片的第2实施方式的示意性立体图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式涉及的导热片进行详细说明。
[第1实施方式]
图1是第1实施方式的导热片10的示意图，图2是用于说明鳞片状填充材料12的详细情况的示意图。第1实施方式涉及的导热片10包含高分子基体11和分散在高分子基体11中的鳞片状填充材料12。如图2所示，关于鳞片状填充材料12，将鳞片面中长度方向设为长轴方向Y，将鳞片面中与长轴方向垂直的方向设为横轴方向X，将与这些长轴方向Y和横轴方向X垂直的鳞片状填充材料12的厚度方向设为厚度方向Z。鳞片状填充材料12是提高导热片10的导热性的导热性填充材料。
在导热片10中，鳞片状填充材料12以其长轴方向Y沿着作为导热片10的厚度方向的第1方向、并且横轴方向X沿着与第1方向垂直的第2方向的方式取向。在此，第2方向是片材的面方向中的一个方向。因此，导热片10不仅在厚度方向上，而且在导热片10的面方向中的一个方向上导热性也良好。再者，在本说明书中，将与第1和第2方向的任一者都垂直的方向设为第3方向。第3方向是沿着导热片10的面方向的一个方向。
导热片10不仅在厚度方向上，而且在面方向中的一个方向上导热性也良好，由此提高散热效果，并且在面方向上也释放热量，难以产生热斑。另外，由于导热性在面方向中的一个方向以外的方向上没有提高那么多，因此例如在基板上存在耐热性低的元件的情况下，也能够不向该方向传热。
导热片10中，作为分散在高分子基体11中的导热性填充材料，除了鳞片状填充材料12以外，还可以含有鳞片状填充材料12以外的各向异性填充材料。具体而言，如图1所示，优选含有纤维状填充材料13。通过导热片除了鳞片状填充材料12以外还含有纤维状填充材料13，例如在鳞片状填充材料12与鳞片状填充材料12之间存在纤维状填充材料13，由此能够良好地形成导热路径，得到高的导热性。
纤维状填充材料13以其纤维轴方向沿着作为片材的厚度方向的第1方向的方式取向。导热片10通过使纤维状填充材料13沿第1方向取向，能够进一步提高片材的厚度方向(第1方向)的导热率，容易使沿第1方向的导热率充分高于沿第2方向的导热率。
导热片10中，作为分散在高分子基体11中的导热性填充材料，也优选含有非各向异性填充材料(未图示)。导热片10通过含有非各向异性填充材料，在鳞片状填充材料12等各向异性填充材料与各向异性填充材料之间适当地存在具有导热性的填充材料，导热性变得更好。
再者，在本说明书中，各向异性填充材料是指形状具有各向异性的填充材料，是能够取向的填充材料。各向异性填充材料通常纵横比都大于2。另外，非各向异性填充材料是形状实质不具有各向异性的填充材料，是即使在后述的剪切力作用下等使各向异性填充材料在预定方向上取向的环境下也不在该预定方向上取向的填充材料。如后所述，非各向异性填充材料例如其纵横比为2以下。
在本发明中，作为高分子基体11中所含有的导热性填充材料，可以单独使用鳞片状填充材料12，也可以使用鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13这两者，还可以并用鳞片状填充材料12和非各向异性填充材料。另外，也可以并用鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13和非各向异性填充材料。
以下，对构成本实施方式涉及的导热片的各材料等进行更详细的说明。
(高分子基体)
高分子基体11是保持鳞片状填充材料12等导热性填充材料的部件，优选由柔软的橡胶状弹性体制成。高分子基体由作为其前体的树脂形成。再者，本说明书中提到的前体的概念不仅包括如后所述通过反应而成为高分子基体11的物质，还包括不反应而与高分子基体11相同的物质。
为了使鳞片状填充材料12等各向异性填充材料以取向了的状态包含在高分子基体11中，要求在取向工序时树脂具有流动性。例如，如果作为高分子基体11的前体的树脂是热塑性树脂，则能够在加热而塑化了的状态下使各向异性填充材料取向。另外，如果是反应性液状树脂，只要在固化前使各向异性填充材料取向，维持该状态而进行固化，就能够得到各向异性填充材料取向了的固化物。热塑性树脂的粘度较高，并且如果塑化至低粘度则有可能导致树脂热劣化，因此优选采用反应性液状树脂。
作为反应性液状树脂，优选使用在反应前为液状、并且在预定条件下固化而形成交联结构的橡胶或凝胶。交联结构是指聚合物的至少一部分三维交联，形成不会因加热而熔融的固化体。另外，为了制作在液状树脂中加入了各向异性填充材料的混合组合物，并使其在具有流动性的液状树脂中取向，优选为低粘度，优选具备在取向后在预定条件下可固化的性质。
作为这样的反应性液状树脂的固化方法，例如可例示热固化性或光固化性，但由于包含大量遮蔽光的鳞片状填充材料等填充材料，因此优选使用热固化性的橡胶或凝胶。更具体而言，可例示有机硅树脂、利用多元醇与异氰酸酯的反应的聚氨酯橡胶、利用丙烯酸酯的自由基反应或阳离子反应的丙烯酸橡胶等，优选使用有机硅树脂。
有机硅树脂只要是有机聚硅氧烷就没有特别限定，优选使用固化型有机硅树脂。有机硅树脂为固化型的情况下，是通过将固化性有机硅组合物固化而得到的。有机硅树脂可以使用加成反应型的，也可以使用除此以外的有机硅树脂。在加成反应型的情况下，固化性有机硅组合物优选由作为主剂的有机硅化合物和用于使主剂固化的固化剂构成。
作为主剂使用的有机硅化合物，优选含烯基的有机聚硅氧烷，具体而言，可举出含乙烯基的聚二甲基硅氧烷、含乙烯基的聚苯基甲基硅氧烷、含乙烯基的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物、含乙烯基的二甲基硅氧烷-苯基甲基硅氧烷共聚物、含乙烯基的二甲基硅氧烷-二乙基硅氧烷共聚物等含乙烯基的有机聚硅氧烷等。
作为固化剂，只要能够将作为上述主剂的有机硅化合物固化就没有特别限定，优选有机氢化聚硅氧烷，其是具有2个以上氢化硅烷基(SiH)的有机聚硅氧烷。
固化剂可以通过适当调整氢化硅烷基的数量、分子量、相对于主剂的配合量比，来调整后述的1次片材的硬度。具体而言，通过使用1个分子中的氢化硅烷基少或分子量大的固化剂，或者减少固化剂相对于主剂的配合量比，能够降低1次片材的硬度。
导热片中的高分子基体的含量以体积％(填充率)表示时，相对于导热片总量优选为15～50体积％，更优选为20～45体积％。
(鳞片状填充材料)
鳞片状填充材料12优选以长轴方向Y的长度相对于横轴方向X的长度之比(长轴方向Y的长度/横轴方向X的长度)表示的第1纵横比为1.5以上。
通过将上述第1纵横比设为1.5以上，能够使第1方向(厚度方向)的导热性显著高于第2方向(面方向的一个方向)的导热性。由此，能够防止在面方向上超出必要地传热，并且提高厚度方向的导热性，容易提高散热效果。另外，从使第1方向(厚度方向)的导热性充分高于沿着面方向的导热性的观点出发，第1纵横比更优选为1.7以上。
但是，第1纵横比只要为1以上即可，第1纵横比例如小于1.5时，虽然难以使第1方向与第2方向的导热性产生显著差异，但是适合用于对厚度方向和面方向这两者都要求高的导热性的用途。
为了也对第2方向赋予一定以上的导热性，第1纵横比例如为5以下，优选为3以下，更优选为2.5以下。
从容易在第1方向(厚度方向)上取向而提高导热性的观点出发，鳞片状填充材料12优选以长轴方向Y的长度相对于厚度方向Z的长度之比(长轴方向Y的长度/厚度方向Z的长度)表示的第2纵横比为3以上，更优选为6～300。另外，为了降低将各材料配合而成的混合物的粘度，第2纵横比进一步优选为8～15，另一方面，从防止鳞片状填充剂12从固化物脱落以及提高导热性的观点出发，第2纵横比进一步优选为15～300。再者，第2纵横比通常大于第1纵横比。
另外，鳞片状填充材料12的平均粒径优选为20μm以上。再者，平均粒径是长轴方向Y的长度的平均值。如果将平均粒径设为20μm以上，则容易使鳞片状填充材料12沿着第1方向(厚度方向)取向，另外，容易使填充材料彼此接触，确保热的传导路径，容易提高导热性、特别是第1方向的导热性。从提高导热性的观点出发，鳞片状填充材料12的平均粒径更优选为30μm以上，进一步优选为40μm以上，更进一步优选为60μm以上。
另外，从鳞片状填充材料12的体积降低、容易在高分子基体11中高度填充的观点出发，鳞片状填充材料12的平均粒径优选为400μm以下，更优选为300μm以下，进一步优选为200μm以下，更进一步优选为150μm以下。
鳞片状填充材料12可以单独使用1种，也可以并用2种以上。例如，作为鳞片状填充材料12，可以使用至少两种具有相互不同的平均粒径的鳞片状填充材料。
再者，鳞片状填充材料12的纵横比(第1和第2纵横比)以及平均粒径可以用显微镜观察测定各长度而求出。例如，对于将导热片10的基体成分溶解而分离了的鳞片状填充材料12，可以使用电子显微镜或光学显微镜，测定任意50个鳞片状填充材料12的长轴方向的长度，将其平均值(算数平均值)作为平均粒径。此时，不施加大的剪切力以避免鳞片状填充材料12粉碎。另外，在难以从导热片10分离出鳞片状填充材料12的情况下，也可以使用X射线CT装置，测定鳞片状填充材料12的长轴方向Y的长度，将其平均值(算数平均值)作为平均粒径。
同样地，可以测定任意50个鳞片状填充材料12的长轴方向Y的长度、横轴方向X的长度以及厚度方向Z的长度(即、厚度)，根据平均值(算术平均值)之比，求出第1和第2纵横比。
再者，本说明书中，所谓任意是指随机选择的。
作为鳞片状填充材料12，可举出鳞片状碳粉末、鳞片状碳化硅粉末、鳞片状氮化铝粉末、鳞片状氮化硼粉末、鳞片状氧化铝粉末等。其中，从导热性的观点出发，优选选自鳞片状石墨粉末和鳞片状氮化硼粉末中的至少一种。另外，从提高导热性、特别是第1方向的导热性的观点出发，鳞片状填充材料12更优选为鳞片状石墨粉末。
鳞片状石墨粉末中，石墨的结晶面在鳞片面的面内方向上连续，在其面内方向具备高的导热率。因此，通过将其鳞片面在预定方向上对齐，能够提高特定方向的导热率。鳞片石墨粉末优选具有高的石墨化度。
相对于高分子基体100质量份，导热片10中的鳞片状填充材料12的含量优选为8～400质量份。通过将鳞片状填充材料12的含量设为8质量份以上，容易提高第1和第2方向上的导热性，通过设为400质量份以下，容易使后述的液状组合物的粘度变得适当，鳞片状填充材料12的取向性变得良好。从这些观点出发，导热片10中的鳞片状填充材料12的含量更优选为40～300质量份，进一步优选为70～200质量份。另外，鳞片状填充材料12的含量如果以体积基准的填充率(体积填充率)表示，则相对于导热片总量，优选为5～50体积％，更优选为8～40体积％，进一步优选为13～30体积％。
再者，如上所述，导热片10中，可以与纤维状填充材料13等其它各向异性填充材料并用，将鳞片状填充材料12与纤维状填充材料13并用的情况下的鳞片状填充材料12与纤维状填充材料13的合计量的优选值如后所述。
如上所述，鳞片状填充材料12以长轴方向Y沿着导热片10的第1方向、并且横轴方向X沿着导热片10的第2方向的方式取向。
在此，长轴方向Y沿着第1方向是指长轴方向Y相对于导热片10的第1方向所成的角度(取向角度)小于30°的鳞片状填充材料12的数量的比例，相对于鳞片状填充材料总量超过50％的状态，该比例优选超过80％。
另外，横轴方向X沿着第2方向是指横轴方向X相对于导热片10的第2方向所成的角度小于30°的鳞片状填充材料12的数量的比例，相对于鳞片状填充材料总量超过50％的状态，该比例优选超过80％。
再者，从提高第1方向的导热率的观点出发，长轴方向Y相对于鳞片状填充材料12的第1方向所成的角度(取向角度)优选为0°以上且小于30°，该角度是一定数量(例如50个任意的鳞片状填充材料12)的鳞片状填充材料12的取向角度的平均值。
另外，从提高第2方向的导热率的观点出发，横轴方向X相对于鳞片状填充材料12的第2方向所成的角度优选为0°以上且小于30°，该角度是一定数量(例如50个任意的鳞片状填充材料12)的鳞片状填充材料12所成的角度的平均值。
(纤维状填充材料)
如上所述，导热片10优选含有分散于高分子基体11中的纤维状填充材料13。关于纤维状填充材料13，从容易使其纤维轴方向沿第1方向取向而提高导热性的观点出发，纵横比优选为4以上，更优选为7～100，进一步优选为15～50。再者，纵横比是指纤维状填充材料13的纤维轴方向的长度(纤维长度)/纤维的直径。
鳞片状填充材料12的第1纵横比以及纤维状填充材料13的纵横比，在本实施方式中，换言之可以说是第1方向上的各向异性填充材料的长度相对于第2方向上的各向异性填充材料的长度之比。
因此，鳞片状填充材料12的第1纵横比与纤维状填充材料13的纵横比的加权平均值(也称为“第1方向/第2方向的纵横比”)，也可以说是表示各向异性填充材料相对于第2方向，在第1方向取向到何种程度的比率。
再者，纵横比的加权平均值是指使各个各向异性填充材料的纵横比(如果是鳞片状填充材料12则为第1纵横比，如果是纤维状填充材料13则为纵横比)加权配合量(体积比率)而进行平均得到的值。
具体而言，第1方向/第2方向的纵横比可以为1以上，优选为1.5以上，更优选为1.7以上，进一步优选为3以上。如果将该纵横比设为1.5以上，则在本实施方式中，厚度方向的导热率变高，用于电子设备等的情况下的散热效果变高。另外，第1方向/第2方向的纵横比例如优选为8以下，更优选为7以下，进一步优选为5以下。通过将该纵横比设为8以下，在本实施方式中，面方向的导热率变高，容易防止热斑等。
纤维状填充材料13的平均纤维长度优选为20～500μm，更优选为80～400μm。如果将平均纤维长度设为20μm以上，则在导热片中填充材料彼此适当地接触，确保热的传导路径，导热片10的导热性变得良好。另一方面，如果将平均纤维长度设为500μm以下，则纤维状填充材料13的体积变低，能够进行高填充。另外，即使纤维状填充材料13使用具有导电性的材料，也能够防止导热片10的导电性高于所需程度。
再者，上述平均纤维长度，可以用显微镜观察纤维状填充材料13而算出。例如，可以对于将导热片10的基体成分溶解而分离出的纤维状填充材料13，使用电子显微镜或光学显微镜，测定任意50个纤维状填充材料13的纤维长度，将其平均值(算术平均值)设为平均纤维长度。此时，不施加大的剪切力以避免纤维粉碎。另外，在难以从导热片10分离出纤维状填充材料13的情况下，也可以使用X射线CT装置，测定纤维状填充材料13的纤维长度，计算出平均纤维长度。
另外，对于纤维状填充材料13的直径，也可以同样地使用电子显微镜或光学显微镜、X射线CT装置进行测定。
作为纤维状填充材料13，可举出碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维、聚对亚苯基苯并噁唑纤维等。其中优选碳纤维。
作为碳纤维，优选石墨化碳纤维。石墨化碳纤维中，石墨的结晶面在纤维轴方向上连续，在其纤维轴方向上具备高的导热率。因此，通过将其纤维轴方向在预定方向上对齐，能够提高特定方向的导热率。石墨化碳纤维管优选具有高的石墨化度。
作为上述的石墨化碳纤维等石墨化碳材料，可以使用将以下的原料石墨化而成的材料。例如，可举出萘等稠合多环烃化合物、PAN(聚丙烯腈)、沥青等稠合杂环化合物等，特别优选使用石墨化度高的石墨化中间相沥青、聚酰亚胺、聚苯并唑。例如，通过使用中间相沥青，在后述的纺丝工序中，沥青因其各向异性而沿纤维轴方向取向，能够得到在其纤维轴方向上具有优异的导热性的石墨化碳纤维。
关于石墨化碳纤维中的中间相沥青的使用方式，只要能够纺丝就没有特别限定，可以单独使用中间相沥青，也可以与其它原料组合使用。但是，单独使用中间相沥青，即、中间相沥青含量为100％的石墨化碳纤维，从高导热化、纺丝性和品质稳定性方面最优选。
石墨化碳纤维可以使用依次进行纺丝、不熔化和碳化的各处理，粉碎或切断为预定的粒径后进行石墨化而成的纤维，或是在碳化后进行粉碎或切断后再进行石墨化而成的纤维。在石墨化前进行粉碎或切断的情况下，在因粉碎而在表面新露出的表面进行石墨化处理时，容易进行缩聚反应、环化反应，因此能够得到提高了石墨化度、进一步提高了导热性的石墨化碳纤维。另一方面，在将纺丝的碳纤维石墨化后进行粉碎的情况下，由于石墨化后的碳纤维较硬，因此容易粉碎，通过短时间的粉碎能够得到纤维长度分布较窄的碳纤维粉末。
纤维状填充材料13可以单独使用1种，也可以并用2种。例如，作为纤维状填充材料13，可以使用至少两种具有相互不同的平均纤维长度的填充材料。
如上所述，纤维状填充材料13以其纤维轴方向沿着第1方向的方式取向。在此，纤维轴方向沿着第1方向是指纤维状填充材料13的长轴相对于第1方向所成的角度小于30°的纤维状填充材料13的数量的比例，相对于纤维状填充材料总量超过50％的状态，该比例优选超过80％。
再者，关于纤维状填充材料13的取向方向，从提高导热率的观点出发，优选将纤维状填充材料13的纤维轴方向相对于第1方向所成的角度(取向角度)设为0°以上且小于5°，该角度是一定数量(例如50个任意的纤维状填充材料13)的纤维状填充材料13的取向角度的平均值。
在含有鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13的情况下，鳞片状填充材料12与纤维状填充材料13的质量比例(鳞片状填充材料/纤维状填充材料)优选为20/80～95/5，更优选为30/70～90/10，进一步优选为55/45～80/20。通过将质量比例设为20/80以上，能够使鳞片状填充材料12的量为一定以上，因此不仅容易提高第1方向的导热性，而且容易提高第2方向的导热性。另外，通过设为95/5以下，容易发挥含有纤维状填充材料13的效果，例如容易提高第1方向的导热性。
导热片10中的鳞片状填充材料12与纤维状填充材料13的合计含量，相对于高分子基体100质量份，优选为10～500质量份。通过将合计含量设为10质量份以上，容易提高导热性，通过设为500质量份以下，后述的液状组合物的粘度容易变得适当，各填充材料的取向性变得良好。
从这些观点出发，导热片10中的鳞片状填充材料12与纤维状填充材料13的上述合计含量，更优选为50～350质量份，进一步优选为80～250质量份。另外，上述合计含量如果以体积基准的填充率(体积填充率)表示，则相对于导热片总量，优选为2～50体积％，更优选为8～40体积％，进一步优选为15～30体积％。
对于鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13没有特别限定，沿着具有各向异性的方向(即、长轴方向、纤维轴方向)的导热率通常为30W/(m·K)以上，优选为100W/(m·K)以上。该导热率的上限没有特别限定，例如为2000W/(m·K)以下。导热率的测定方法是激光闪光法。
另外，鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13可以具有导电性，也可以具有绝缘性。如果鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13具有绝缘性，则在本实施方式中能够提高导热片10的厚度方向的绝缘性，因此能够很好地用于电气设备。再者，本发明中具有导电性是指例如体积电阻率为1×109Ω·cm以下的情况。另外，具有绝缘性是指例如体积电阻率超过1×109Ω·cm的情况。
(非各向异性填充材料)
如上所述，导热片10优选在高分子基体11中含有非各向异性填充材料(未图示)。非各向异性填充材料是与鳞片状填充材料12等各向异性填充材料一起对导热片10赋予导热性的材料。通过含有非各向异性填充材料，该填充材料介于取向了的鳞片状填充材料12等各向异性填充材料之间，可得到导热率更高的导热片。
非各向异性填充材料是形状上实质不具有各向异性的填充材料，是即使在后述的剪切力作用下等，鳞片状填充材料12等各向异性填充材料在预定方向上取向的环境下，也不在该预定方向上取向的填充材料。
非各向异性填充材料的纵横比小于2，更优选为1.5以下。通过使纵横比小于2，能够防止后述的液状组合物的粘度上升，从而能够进行高填充。
非各向异性填充材料可以具有导电性，但优选具有绝缘性，在导热片10中，所配合的填充材料(即、鳞片状填充材料12、或者鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13、以及非各向异性填充材料)优选具有绝缘性。如果它们为绝缘性，则在本实施方式中容易提高导热片10的厚度方向的绝缘性。
非各向异性填充材料例如可举出金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氢氧化物、碳材料、金属以外的氧化物、氮化物、碳化物等。另外，非各向异性填充材料的形状可举出球状、无定形的粉末等。
在非各向异性填充材料中，作为金属可例示铝、铜、镍等，作为金属氧化物可例示以氧化铝为代表的氧化铝、氧化镁、氧化锌等，作为金属氮化物可例示氮化铝等。作为金属氢氧化物可举出氢氧化铝。此外，作为碳材料可举出球状石墨等。作为金属以外的氧化物、氮化物、碳化物可举出石英、氮化硼、碳化硅等。上述中，作为具有绝缘性的非各向异性填充材料可举出金属氧化物、金属氮化物、金属氢氧化物、金属碳化物。
另外，作为非各向异性填充材料，上述之中，在导热率高且容易获得球状材料这方面优选为氧化铝和铝，在容易获得且能够提高导热片的阻燃性这方面优选为氢氧化铝。其中更优选氧化铝。
非各向异性填充材料的平均粒径优选为0.1～50μm，更优选为0.5～35μm。另外，特别优选为1～20μm。通过使平均粒径为50μm以下，不易产生扰乱鳞片状填充材料等各向异性填充材料的取向等不良情况。另外，通过使平均粒径为0.1μm以上，非各向异性填充材料的比表面积不会变得过大，即使大量配合，液状组合物的粘度也难以上升，容易高度填充非各向异性填充材料。
再者，非各向异性填充材料的平均粒径可以利用电子显微镜等观察来测定。更具体而言，可以与鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13的测定同样地，使用电子显微镜或光学显微镜、X射线CT装置，测定任意50个非各向异性填充材料的粒径，将其平均值(算术平均值)作为平均粒径。
非各向异性填充材料可以单独使用一种，也可以并用两种以上。再者，在包含两种以上各填充材料时，各填充材料的平均粒径是指不对其进行区分而计算出的值。
导热片10中的非各向异性填充材料的含量，相对于高分子基体100质量份，优选为50～1500质量份的范围，更优选为200～800质量份的范围，进一步优选为250～550质量份的范围内。通过设为50质量份以上，介于鳞片状填充材料12等各向异性填充材料的间隙中的非各向异性填充材料的量成为一定量以上，导热性变得良好。另一方面，通过设为1500质量份以下，能够得到提高与含量相应的导热性的效果，并且，也不会由于非各向异性填充材料而阻碍鳞片状填充材料12等各向异性填充材料的导热。另外，通过设为200～800质量份的范围内，导热片10的导热性优异，液状组合物的粘度也变得合适。
再者，非各向异性填充材料的含量如果以体积％表示，则相对于导热片总量，优选为10～75体积％，更优选为30～60体积％，进一步优选为35～50体积％。
(添加成分)
在导热片10中，可以在不损害作为导热片10的功能的范围内，对高分子基体11进一步配合各种添加剂。作为添加剂，例如可举出选自分散剂、偶联剂、粘合剂、阻燃剂、抗氧化剂、着色剂、防沉降剂等中的一种以上。另外，在如上所述使固化性有机硅组合物固化的情况下，作为添加剂可以配合促进固化的固化催化剂等。作为固化催化剂，可举出铂系催化剂。
[单元层]
对于导热片10没有特别限定，通过采用后述的制造方法制造，由多个单元层14构成。导热片10中的各单元层14含有鳞片状填充材料12。如图1所示，多个单元层14沿着第3方向层叠，相邻的单元层14彼此相互粘接。
各单元层14中，作为导热性填充材料，可以单独含有鳞片状填充材料12，也可以含有鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13这两者，也可以含有鳞片状填充材料12和非各向异性填充材料(图1中未图示)。另外，也可以含有鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13和非各向异性填充材料。
另外，各单元层14具有实质相同的组成。因此，各单元层14中的鳞片状填充材料12、纤维状填充材料13、非各向异性填充材料以及高分子基体的含量，与导热片中的含量相同，各单元层14中的鳞片状填充材料12、纤维状填充材料13、非各向异性填充材料以及高分子基体11的含量和填充率也如上所述。
在各单元层14中，鳞片状填充材料12如上所述以长轴方向Y沿着第1方向、并且横轴方向X沿着第2方向的方式取向。另外，在导热片10含有纤维状填充材料13的情况下，在各单元层14中，纤维状填充材料13以纤维轴方向沿着第1方向的方式取向。另外，在各单元层14中，高分子基体11成为保持上述导热性填充材料的成分，在各单元层14中，上述各导热性填充材料以分散的方式配合在高分子基体11中。
(导热率)
导热片10的第1方向的导热率例如为5W/(m·K)以上，优选为8W/(m·K)以上，更优选为11W/(m·K)以上。通过设为这些下限值以上，能够使导热片10的厚度方向的导热性优异。对于上限没有特别限定，导热片10的厚度方向的导热率例如为50W/(m·K)以下。再者，导热率是采用依据ASTM D5470-06的方法测定的。
另外，鳞片状填充材料12以其横轴方向X沿着第2方向的方式取向。因此，在第2方向上也显示出高导热性。导热片10的第2方向的导热率优选为2.5W/(m·K)以上，更优选为3W/(m·K)以上，进一步优选为4.5W/(m·K)以上。另外，关于导热片10的第2方向的导热率也没有上限，例如为50W/(m·K)以下。
另外，导热片10通过使鳞片状填充材料12如上述那样取向，使第3方向(与沿着面方向的第2方向垂直的方向)的导热率比第1方向和第2方向的导热率低。导热片10的第3方向的导热率优选小于4.5W/(m·K)，更优选小于3W/(m·K)，进一步优选小于2.5W/(m·K)。对于导热片10的第3方向的导热率的下限没有特别限定，例如为0.2W/(m·K)以上。
另外，由下式求出的第2方向的热特性水平优选为10％以上。通过为10％以上，导热片10在面方向上具有导热性的各向异性，能够在面方向的一个方向上传热，防止向其它方向传热。从这样的观点出发，第2方向的热特性水平更优选为20％以上，进一步优选为50％以上。
另外，第2方向的热特性水平可以为100％以下，从使厚度方向的导热性高于面方向的导热性而使散热性优异的观点出发，优选为90％以下，更优选为80％以下。
第2方向的热特性水平(％)＝(λ2-λ3)/(λ1-λ3)×100
λ1：第1方向的导热率
λ2：第2方向的导热率
λ3：第3方向的导热率
导热片10的E型硬度例如为70以下。导热片10通过E型硬度为70以下，可确保柔软性，例如相对于发热体和散热体等的追随性良好，散热性容易变得良好。
另外，在用于凹凸大的被粘合体的情况等，优选极为柔软，导热片10的OO型硬度优选为62以下。导热片10通过OO型硬度为62以下，成为极其柔软的导热片，相对于发热体和散热体等的追随性变得极好。另外，从提高柔软性，使追随性等优异的观点出发，导热片10的OO型硬度优选为50以下，更优选为45以下。另一方面，对于导热片10的OO型硬度没有特别限定，例如为15以上，优选为18以上，更优选为25以上。
另外，在优先考虑导热片10的操作性的情况下，导热片10的E型硬度优选为15以上，特别优选为35以上。导热片10的硬度越柔软，压缩时对发热体、散热体或配置它们的基板等的应力越小，因此优选，通过使硬度以OO型硬度计为15以上，能够改善导热片10预定的操作性，容易贴附于被粘合体。特别是如果E型硬度为35以上，则能够使操作性与柔软度的平衡优异。
再者，上述E型硬度和OO型硬度是采用ASTM D2240-05规定的方法，使用规定的硬度计测定的值。
导热片10和后述的1次片材的OO型硬度是依照ASTM D2240-05的规定测定的。再者，关于OO型硬度，调整试验片成为10mm，测定试验片的两面的硬度，算出其平均值。而当厚度小于10mm的情况下，将多张片材重叠，调整试验片的厚度成为10mm、或大于10mm且最接近10mm的厚度。
本实施方式中，只要在导热片10的两个表面10A、10B中的任一个表面露出鳞片状填充材料12、或鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13等各向异性填充材料即可。另外，露出的鳞片状填充材料12、或鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13，也可以分别从两个表面10A、10B突出。导热片10中，通过在各表面10A、10B露出各向异性填充材料，各表面10A、10B成为非粘合面。再者，导热片10的两个表面10A、10B分别例如通过用后述的刀具切断而成为切断面，由此使鳞片状填充材料12、或鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13分别在两个表面10A、10B露出。
但是，两个表面10A、10B中的任一方或两方也可以不露出各向异性填充材料而成为粘合面。
导热片10的厚度可根据搭载导热片10的电子设备的形状和用途而适当变更。对于导热片10的厚度没有特别限定，例如可以在0.1～5mm的范围使用。
另外，对于各单元层14的厚度没有特别限定，优选为0.1～10.0mm。通过使各单元层14的厚度在上述范围内，利用后述的流动取向，能够使鳞片状填充材料12的长轴方向Y和横轴方向X分别沿着第1和第2方向取向。另外，在使用纤维状填充材料13的情况下，容易使纤维状填充材料13的长轴方向沿着第1方向取向。从这些观点出发，各单元层14的厚度更优选为0.3～5.0mm，进一步优选为0.5～3mm。再者，单元层14的厚度是沿着第3方向的长度14L。
导热片10在以0.276MPa(＝40psi)压缩时的压缩率例如为10～65％，优选为20～65％。如果使压缩率成为这些下限值以上，则柔软性提高，在电子设备内部等容易压缩使用。另外，如果为65％以下，则在导热片10的制造时，各单元层14不会因层叠单元层14时的压力而扩展，容易适当地制造导热片10。从进一步提高柔软性的观点出发，压缩率更优选为25％以上。另外，从防止制造时各单元层14扩展，提高生产效率的观点出发，压缩率优选为60％以下，更优选为55％以下。
导热片10如后所述，利用VUV照射使1次片材彼此粘接，由此能够防止上述压缩率变高，将压缩率调整到上述预定范围内。再者，本发明中的压缩率是指从与多个单元层14相互粘接的粘接面垂直的方向压缩时测定的，具体而言，可以在导热片10的第1方向(厚度方向)上压缩。另外，压缩率是在将压缩前的初期厚度设为T1、并将以预定压力压缩时的厚度设为T2时，由“(T1-T2)/T1”所示的表示压缩量相对于初期厚度的比例的参数。
再者，压缩率例如可以将导热片切成10mm×10mm的尺寸，在表面平坦的台座与平行按压的按压件之间夹持试验片来测定。
导热片10在电子设备内部等使用。具体而言，导热片10介于发热体与散热体之间，将由发热体产生的热进行热传导而使其移动到散热体，并从散热体散热。在此，作为发热体，可举出在电子设备内部使用的CPU、功率放大器、电源等各种电子部件。另外，散热体可举出散热器、热泵、电子设备的金属框体等。导热片10例如以两个表面10A、10B分别与发热体和散热体贴合并且压缩的方式使用。
如上所述，本实施方式中的导热片10，在第1方向(厚度方向)具有高的导热性，因此散热性优异，并且在面方向具有一定的导热性，因此容易防止产生热斑等。另外，由于导热性不能在面方向中的一个方向以外的方向上提高，因此例如在电子设备内部存在耐热性低的元件时，也能够不向该方向传热。
＜导热片的制造方法＞
下面，对上述导热片10的制造方法的一个例子进行说明。
本制造方法具备混合物调制工序、1次片材准备工序、层叠工序和切断工序，在混合物调制工序中，调制包含作为高分子基体的前体的树脂且作为导热性填充材料至少含有鳞片状填充材料12的混合物，在1次片材准备工序中，对上述混合物进行流动取向处理，使鳞片状填充材料12等各向异性填充材料取向，得到1次片材，在层叠工序中，将1次片材层叠而得到层叠块，在切断工序中，沿着层叠方向切断层叠块。以下，对各工序进行详细说明。
(混合物调制工序)
在混合物调制工序中，调制包含作为高分子基体的前体的树脂(例如，如果是有机硅树脂，则为固化性有机硅组合物)和鳞片状填充材料12的混合物(液状组合物)。混合物中还可以适当配合纤维状填充材料13、非各向异性填充材料，还可以配合添加成分。液状组合物通常为浆料。构成液状组合物的各成分的混合，例如可以使用公知的捏合机、混炼辊、混合机等。
在此，液状组合物的粘度优选为100～10000Pa·s。如果粘度为100Pa·s以上，则通过在取向处理工序中赋予剪切力使填充材料流动并且制成片状，容易使鳞片状填充材料12的长轴方向Y在流动方向(片材面方向中的一个方向)上取向，使横轴方向X在沿着片材面方向的方向且与流动方向垂直的方向(片材面方向中的其它方向)上取向。另外，通过成为10000Pa·s以下，涂布性变得良好。从这些观点出发，液状组合物的粘度更优选为300～3000Pa·s，进一步优选为400～2000Pa·s。
再者，粘度是指使用旋转粘度计(布氏粘度计DV-E，主轴SC4-14)以转速1rpm测定出的粘度，测定温度是液状组合物的涂布时的温度。
液状组合物的粘度可以根据上述导热性填充材料的种类、量等而调整。另外，也可以根据构成树脂的各成分而适当调整。例如，在液状组合物为固化性有机硅组合物的情况下，可以通过适当调整构成固化性有机硅组合物的各成分(含烯基的有机聚硅氧烷、有机氢化聚硅氧烷等)的分子量等而成为上述粘度。另外，为了调制成上述粘度，可以根据需要在液状组合物中配合有机溶剂，但优选不配合有机溶剂。
(1次片材准备工序)
在1次片材准备工序中，一边对液状组合物赋予剪切力一边成型为片状，得到1次片材。例如，可以利用棒涂机或刮刀等涂布用敷料器、或者通过挤出成型或从喷嘴吐出等，将液状组合物涂布在基材膜上，采用这样的方法，能够赋予沿着液状组合物的涂布方向(流动方向)的剪切力。通过这样一边赋予剪切力一边成型为片状，鳞片状填充材料12以长轴方向Y沿着流动方向(片材面方向中的一个方向)、并且横轴方向X沿着与流动方向垂直的方向(片材面方向中的其它方向)的方式取向。另外，在液状组合物中配合纤维状填充材料的情况下，纤维状填充材料13以其纤维轴方向沿着流动方向的方式取向。
接着，根据需要对成型为片状的液状组合物进行固化、干燥等，得到1次片材。1次片材中，如上所述，鳞片状填充材料12的长轴方向Y在面方向的一个方向上取向，横轴方向X在面方向的另一个方向上取向。
另外，在液状组合物例如包含固化性有机硅组合物的情况下，液状组合物的固化通过对固化性有机硅组合物进行固化而进行。液状组合物的固化可以通过加热进行，例如可以在50～150℃左右的温度下进行。另外，加热时间例如为10分钟～3小时左右。再者，在固化性的液状组合物中配合溶剂的情况下，溶剂可以通过固化时的加热而挥发。
通过固化而得到的1次片材的厚度优选为0.1～10mm的范围。通过使1次片材的厚度在上述范围内，如上所述，能够通过剪切力使各向异性填充材料、特别是鳞片状填充材料12沿着面方向适当地取向。另外，通过使1次片材的厚度为0.1mm以上，能够容易地从基材膜剥离。另外，通过使1次片材的厚度为10mm以下，防止1次片材因自重而变形。从这些观点出发，1次片材的厚度更优选为0.3～5.0mm，进一步优选为0.5～3.0mm。
1次片材的OO型硬度优选为6以上。通过设为6以上，即使在将1次片材层叠时进行加压，1次片材也不太会扩展，能够制作具有充分厚度的层叠块。从这样的观点出发，1次片材的OO型硬度更优选为10以上，进一步优选为15以上。
另外，从确保所得到的导热片10的柔软性的观点出发，1次片材的OO型硬度优选为55以下，更优选为50以下，进一步优选为40以下。
另外，从提高所得到的导热片10的操作性的观点出发，1次片材的E型硬度优选为70以下，更优选为40以下。另外，1次片材的E型硬度优选为10以上，更优选为30以上。
(层叠工序)
接着，将在1次片材准备工序中得到的多个1次片材17以各向异性填充材料的取向方向相同的方式层叠(参照图3(a)和(b))。即、以上述鳞片状填充材料12的长轴方向Y所沿的一个方向、横轴方向X所沿的另一方向分别在多个1次片材17之间彼此一致的方式层叠。然后，使层叠的多个1次片材17彼此粘接而一体化，得到层叠块18。例如，在树脂为热塑性树脂的情况下，层叠的多个1次片材17可以通过压制成型使1次片材17中的高分子基体11熔融粘着而形成层叠块18。另外，也可以在1次片材17与17之间配置公知的粘接剂等而使1次片材17与17之间粘接。
另外，在高分子基体的前体为固化性的情况下，可以将半固化的多个1次片材17层叠，在层叠后将各1次片材17全固化，通过该全固化使1次片材17彼此粘接而一体化，形成层叠块18。
另外，在高分子基体为有机硅树脂等的情况下，可以对所得到的1次片材17的至少一侧的面照射VUV，使至少一侧的面活性化，通过该面使1次片材17与17之间粘接。再者，VUV是真空紫外线，是指波长为10～200nm的紫外线。作为VUV的光源，可举出准分子Xe灯、准分子ArF灯等。
1次片材17如上所述例如包含有机硅树脂(有机聚硅氧烷)的情况下，如果照射VUV，则被照射了VUV的面会活性化。如后所述，1次片材17以其活性化的一侧的面成为重叠面的方式，与其它1次片材17重叠，由此使1次片材17与17之间牢固地粘接。再者，虽然其原理尚不确定，但推定是有机硅树脂被照射VUV时，有机聚硅氧烷的C-Si键变化为Si-OH等Si-O键，通过该Si-O键使1次片材17与17之间牢固粘接。即、1次片材17与1次片材(单元层14、14)通过有机聚硅氧烷的分子间产生键合而粘接。另外，通过VUV照射将1次片材17、17彼此粘接，不会对与其层叠方向垂直的方向上的柔软性造成较大损害。因此，容易将上述压缩率调整为预定的范围内。
关于VUV照射条件，只要是能够使1次片材17的表面活性化的条件就没有特别限定，例如可以以累积光量为5～100mJ/cm2、优选累积光量为10～50mJ/cm2的方式照射VUV。
在此，各1次片材17的彼此接触的重叠面的任一面预先进行VUV照射即可。通过对一侧的面进行VUV照射，由该活性化的一侧的面将相邻的1次片材17与17彼此粘接。另外，从进一步提高粘接性的观点出发，优选对重叠面的两方进行VUV照射。
即、如图3(a)所示，1次片材17可以以使进行了VUV照射的一侧的面17A与另一个1次片材17接触的方式重叠，此时，优选与一侧的面17A接触的另一个1次片材17的另一侧的面17B也进行VUV照射。
通过VUV照射，1次片材17仅通过如上述那样重叠就能够粘接，但为了更牢固地粘接，可以在1次片材17的层叠方向上加压。加压以1次片材17不发生较大变形的程度的压力进行即可，例如可以使用辊或压制机进行加压。作为一个例子，在使用辊时，优选将压力设为0.3～3kgf/50mm。
层叠了的1次片材17，例如可以在加压时等被适当加热，但通过VUV照射而活性化了的1次片材17即使不加热也能够粘接，因此层叠了的1次片材17优选不加热。所以，压制时的温度例如为0～50℃、优选为10～40℃左右。
(切断工序)
接着，如图3(c)所示，利用刀具19将层叠块18沿着1次片材17的层叠方向(第3方向)切断，得到导热片10。此时，层叠块18可以在与鳞片状填充材料12的长轴方向所沿着的一个方向(第1方向)正交的方向上切断。作为刀具19，例如可以使用剃刀、切割刀等双刃刀或单刃刀、圆刀、钢丝刀、锯片等。使用刀具19例如通过压切、剪切、旋转、滑动等方法来切断层叠块18。
[第2实施方式]
接着，利用图4对本发明的第1实施方式进行说明。
在第1实施方式中，沿着鳞片状填充材料12的长轴方向Y的方向是片材的厚度方向(第1方向)，如图4所示，在本实施方式的导热片20中，不同之处在于，沿着鳞片状填充材料12的长轴方向Y(参照图2)的方向成为与片材的厚度方向垂直的一个方向(第2方向)，沿着横轴方向X的方向成为片材的厚度方向(第1方向)。
通过这样的结构，本实施方式中与第1实施方式同样地，不仅在厚度方向上，而且在沿着与厚度方向垂直的面方向的一个方向上导热性也良好。但是，由于沿着鳞片状填充材料12的长轴方向Y的方向为第2方向，因此沿着面方向的一个方向(第2方向)的导热性高于厚度方向(第1方向)的导热性。所以，本实施方式的导热片20能够很好地用于沿着面方向需要高导热性的用途。
关于导热率，第1方向上的导热率优选为2.5W/(m·K)以上，更优选为3W/(m·K)以上，进一步优选为4.5W/(m·K)以上，另外，例如为50W/(m·K)以下。
第2方向上的导热率高于第1方向上的导热率，例如为5W/(m·K)以上，优选为8W/(m·K)以上，更优选为11W/(m·K)以上，另外，例如为50W/(m·K)以下。
第3方向的导热率低于第1方向和第2方向的导热率，优选小于4.5W/(m·K)，更优选小于3W/(m·K)，进一步优选小于2.5W/(m·K)，另外，例如为0.2W/(m·K)以上。另外，第2方向上的热特性水平如上所述，优选为10％以上，通常超过100％。
另外，鳞片状填充材料12的第1纵横比与纤维状填充材料13的纵横比的加权平均值，在本实施方式中可以说是第2方向/第1方向的纵横比。本实施方式中的第2方向/第1方向的纵横比，具体而言可以为1以上，优选为1.5以上，更优选为1.7以上，进一步优选为3以上，优选为8以下，另外，更优选为7以下，进一步优选为5以下。
本实施方式中的导热片20与第1实施方式同样地，可以含有纤维状填充材料13、非各向异性填充材料等其它填充材料。在配合纤维状填充材料13的情况下，纤维状填充材料13的纤维轴方向也可以沿着第2方向取向。
另外，片材的厚度、单元层的厚度14L、导热片的E型硬度和以0.276MPa在厚度方向上压缩时的压缩率等各物性、尺寸等，如上述第1实施方式中说明的那样，其它的第2实施方式中的各构成也与上述第1实施方式相同，省略其详细的说明。
再者，本实施方式中的导热片20的制造方法，除了在切断工序中在与鳞片状填充材料12的横轴方向所沿着的一个方向正交的方向上切断这一点以外，可以与第1实施方式同样地进行。
再者，以上的各实施方式的说明中，对于导热片20中的各单元层14如上所述都具有实质相同的组成的实施方式进行了说明，但各单元层14的组成也可以彼此不同。
例如，各单元层14中，鳞片状填充材料12、或鳞片状填充材料12和纤维状填充材料13的含量不需要彼此相同，可以使一部分单元层14中的鳞片状填充材料12或纤维状填充材料13的含量与其它单元层14中的鳞片状填充材料12或纤维状填充材料13的含量不同。同样，也可以使一部分单元层14中的非各向异性填充材料的含量与其它单元层14中的非各向异性填充材料的含量不同。另外，可以使一部分单元层14中的鳞片状填充材料12、纤维状填充材料13和非各向异性填充材料中的至少任一者的种类与其它单元层14中的它们的种类不同。
另外，多个单元层14中，不需要所有单元层14都包含鳞片状填充材料12，可以是一部分单元层14含有鳞片状填充材料12，例如可以是多个单元层14中的至少一个单元层14含有鳞片状填充材料12的形态。即、上述各实施方式中，不需要在导热片20的全部区域中含有沿着第1和第2方向的一个方向的鳞片状填充材料12，在导热片20的一部分含有沿着第1和第2方向中的任一方向的鳞片状填充材料12即可。
同样，可以是多个单元层14中的一部分含有纤维状填充材料13，其它部分不含有纤维状填充材料13。另外，可以是多个单元层14中的一部分含有非各向异性填充材料，其它部分不含有非各向异性填充材料。
如上所述，可以通过调整各单元层14中的鳞片状填充材料12和/或纤维状填充材料13的含量、种类等，使一部分单元层14的导热率高于其它单元层14的导热率。这样的情况下，导热率高的单元层14与导热率低的单元层14可以交替排列，但不是必须交替排列。
同样，也可以使一部分单元层14的导电率低于其它单元层14的导电率。这样的情况下，导电率高的单元层与导电率低的单元层14可以交替排列，但不是必须交替排列。通过使一部分单元层14的导电率低于其它单元层14，会由导电率低的一部分单元层14妨碍沿着第3方向(参照图1)的导电。因此，导热片20整体的第3方向上的导电率降低，容易确保绝缘性。再者，为了更容易地确保绝缘性，优选导电率低的单元层14中不含有导电性的导热性填充材料，而含有绝缘性的导热性填充剂。
另外，可以将多个单元层14中的一部分设为导热性相对高的单元层14，将另一部分设为具有透光性的单元层14。具有导热性的单元层14是如上所述含有导热性填充材料、鳞片状填充材料12等导热性填充材料的层。另一方面，具有透光性的单元层14例如可以是不含导热性填充材料的层。通过这样的结构，导热片20整体沿着厚度方向具有一定的导热性和透光性。具有导热性的单元层14与具有透光性的单元层14可以交替排列，但不是必须交替排列。
另外，各单元层14的鳞片状填充剂12的长轴方向Y的取向方向不需要全部统一为相同的方向(即、第1和第2方向中的一个方向)。即、本发明中，可以是在至少一部分单元层14中，长轴方向Y的取向方向成为第1方向或第2方向中的一方，并且横轴方向X的取向方向成为第1方向或第2方向中的另一方。例如，各单元层14中的第1方向可以以相互成90°的方式、或一边以任意角度变化一边依次层叠。
当然，可以对每个单元层14变更除了导热性填充材料以外的构成。例如，可以将一部分单元层14的高分子基体11的种类变更为其它单元层14的高分子基体11的种类。另外，可以使一部分单元层14中是否含有添加成分、添加成分的种类、量等与其它单元层14不同。
例如，可以通过使一部分单元层14的有机硅树脂的种类或量、导热性填充材料的种类或量中的至少一部分与其它单元层14不同，从而使一部分单元层14的硬度(E型硬度或OO型硬度)与其它单元层14的硬度不同。
实施例
以下，通过实施例对本发明进行更加详细的说明，但本发明并不限定于这些例子。
本实施例中的评价方法如下所述。
[液状组合物(混合物)的粘度的测定]
使用粘度计(BROOKFIELD制的旋转粘度计DV-E)，利用主轴SC4-14的转子在1rpm的转速、25℃的测定温度下测定了各例的液状组合物的粘度。结果示于表1。
[导热率]
采用基于ASTM D5470-06的方法测定了制作的导热片的厚度方向(第1方向)的导热率。另外，也采用基于ASTM D5470-06的方法测定了第2方向和第3方向的导热率。结果示于表1。
再者，第2方向的导热率是对于将后述的各例的层叠块以第2方向成为厚度方向的方式切断而得到的试验片(厚度2mm)测定出的导热率，第3方向的导热率是对于各例的1次片材(厚度2mm)测定出的导热率。
再者，以百分率表示第2方向的热特性的水平。具体而言，以与第1方向相等为“100％”、与第3方向相等为“0％”的方式利用下式计算。
第2方向的热特性水平(％)＝(λ2-λ3)/(λ1-λ3)×100
λ1：第1方向的导热率
λ2：第2方向的导热率
λ3：第3方向的导热率
[E型硬度]
E型硬度是将各实施例、比较例中得到的导热片和1次片材重叠5片制成10mm的试验片，按照ASTM D2240-05的规定测定的。结果示于表1。
[压缩率]
关于压缩率，将各实施例、比较例中得到的导热片制成外形为10mm×10mm的试样，如说明书记载的那样测定以0.276MPa(＝40psi)进行压缩时的压缩率。结果示于表1。
[实施例1]
将作为固化性有机硅组合物的含烯基的有机聚硅氧烷(主剂)和有机氢化聚硅氧烷(固化剂)(合计为100质量份，体积填充率为38体积％)、作为鳞片状填充材料的氮化硼粉末(平均长轴长度为40μm，第1纵横比＝1，第2纵横比＝4～8，导热率为100W/(m·K))180质量份(体积填充率为30体积％)、以及作为非各向异性填充材料的氧化铝(球状，平均粒径为3μm，纵横比为1.0)340质量份(体积填充率为32体积％)混合，得到了浆液状的液状组合物(混合物)。液状组合物的25℃时的粘度为480Pa·s。
在25℃使用棒涂机作为涂布用敷料器，将液状组合物沿一个方向涂布于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制的基材膜上。鳞片状填充材料以长轴方向X沿着涂布方向、横轴方向X沿着片材面方向的一个方向并且是与涂布方向垂直的方向取向。接着，通过将涂布的液状组合物在120℃加热0.5小时，使液状组合物固化，由此得到厚度为2mm的1次片材。
使用VUV照射装置(商品名称：Excimer MINI，浜松光子公司制)，在室温(25℃)、大气中以累积光量为20mJ/cm2的条件对所得到的各1次片材的两面照射VUV。然后，将照射了VUV的1次片材层叠100片，在25℃的环境下，利用辊以1.6kgf/50mm的压力进行加压，得到了层叠块。利用切割刀刃将所得到的层叠块平行于层叠方向、且垂直于鳞片状填充材料的长轴方向所沿着的方向进行切片，得到各单元层的厚度为2mm、片材厚度为2mm的导热片。
在导热片中，鳞片状填充材料以长轴方向沿着厚度方向(第1方向)、横轴方向沿着与片材面方向中的第1方向垂直的方向(第2方向)取向。再者，以下的各实施例中也是同样的。
(实施例2)
在液状组合物的调制中，作为鳞片状填充材料使用鳞片状石墨粉末(平均长轴长度130μm，第1纵横比＝2，第2纵横比＝6～13，导热率400W/(m·K))，将各填充材料的配合份数如表1记载的那样进行变更，除此以外与实施例1同样地实施。
再者，有机硅树脂的体积填充率为38体积％，鳞片状填充材料的体积填充率为23体积％，非各向异性填充材料的体积填充率为39体积％，液状组合物的25℃时的粘度为600Pa·s。
(实施例3)
在液状组合物的调制中，作为鳞片状填充材料使用鳞片状石墨粉末(平均长轴长度80μm，第1纵横比＝1.85，第2纵横比＝4～8，导热率400W/(m·K))，将各填充材料的配合份数如表1记载的那样进行变更，除此以外与实施例1同样地实施。有机硅树脂以及各填充材料的体积填充率与实施例2相同，液状组合物的25℃时的粘度为750Pa·s。
(实施例4)
在液状组合物的调制中，作为鳞片状填充材料使用鳞片状石墨粉末(平均长轴长度40μm，第1纵横比＝1.7，第2纵横比＝3～6，导热率400W/(m·K))，将各填充材料的配合份数如表1记载的那样进行变更，除此以外与实施例1同样地实施。有机硅树脂以及各填充材料的体积填充率与实施例2相同，液状组合物的25℃时的粘度为940Pa·s。
(实施例5)
在液状组合物的调制中，进一步配合作为纤维状填充材料的石墨化碳纤维(平均纤维长度100μm，纵横比10，导热率500W/(m·K))，并且将各填充材料的配合份数如表1记载的那样进行变更，除此以外与实施例4同样地实施。再者，纤维状填充材料以纤维轴方向沿着厚度方向(第1方向)的方式取向，在以下的实施例、比较例中也是同样的。
再者，有机硅树脂的体积填充率为38体积％，鳞片状填充材料的体积填充率为9体积％，纤维状填充材料的体积填充率为14体积％，非各向异性填充材料的体积填充率为39体积％，液状组合物的25℃时的粘度为750Pa·s。
(实施例6)
在液状组合物的调制中，将各填充材料的配合份数如表1记载的那样进行变更，除此以外与实施例5同样地实施。再者，有机硅树脂的体积填充率为38体积％，鳞片状填充材料的体积填充率为14体积％，纤维状填充材料的体积填充率为9体积％，非各向异性填充材料的体积填充率为39体积％，液状组合物的25℃时的粘度为540Pa·s。
(实施例7)
在液状组合物的调制中，将各填充材料的配合份数如表1记载的那样进行变更，除此以外与实施例4同样地实施。再者，有机硅树脂的体积填充率为38体积％，鳞片状填充材料的体积填充率为22体积％，非各向异性填充材料的体积填充率为40体积％，液状组合物的25℃时的粘度为960Pa·s。
(比较例1)
在液状组合物的调制中，不使用鳞片状填充材料，将各填充材料的配合份数如表1记载的那样进行变更，除此以外与实施例1同样地实施。再者，有机硅树脂的体积填充率为37体积％，纤维状填充材料的体积填充率为20体积％，非各向异性填充材料的体积填充率为43体积％，液状组合物的25℃时的粘度为360Pa·s。
(比较例2)
在液状组合物的调制中，不使用鳞片状填充材料，将各填充材料的配合份数如表1记载的那样进行变更，除此以外与实施例1同样地实施。再者，有机硅树脂的体积填充率为38体积％，纤维状填充材料的体积填充率为22体积％，非各向异性填充材料的体积填充率为40体积％，液状组合物的25℃时的粘度为450Pa·s。
表1
Figure BDA0004188465180000311
以上的各实施例的导热片中，通过含有鳞片状填充材料，并且使鳞片状填充材料以长轴方向Y沿着第1方向、横轴方向X沿着第2方向的方式取向，不仅厚度方向(第1方向)的导热率提高，而且沿着面方向的一个方向(第2方向)的导热率提高。因此，厚度方向和沿着面方向的一个方的导热性变得良好，这些方向上的热阻降低。
与此相对，各比较例的导热片中，由于不含有以长轴方向Y沿着第1方向、横轴方向X沿着第2方向的方式取向的鳞片状填充材料，因此厚度方向和沿着面方向的一个方向这两方的导热率均未提高，所以没能降低厚度方向和沿着面方向的一个方向这两方的热阻值。
附图标记说明
10、20 导热片
10A 一侧的面
10B 另一侧的面
11 高分子基体
12 鳞片状填充材料
13 纤维状填充材料
14 单元层
17 1次片材
18 层叠块
19 刀具

Claims (18)

1.一种导热片，是在高分子基体中包含鳞片状填充材料的导热片，
所述鳞片状填充材料以下述方式取向：
鳞片面的长轴方向沿着作为所述导热片的厚度方向的第1方向和垂直于所述第1方向的第2方向中的任一方向，并且所述鳞片面中垂直于长轴方向的横轴方向沿着所述第1方向和所述第2方向中的另一个方向，
所述导热片在以0.276MPa压缩时的压缩率为10～65％。
2.根据权利要求1所述的导热片，
所述高分子基体中还含有非各向异性填充材料。
3.根据权利要求1或2所述的导热片，
所述高分子基体为有机硅树脂。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的导热片，
所述鳞片状填充材料包含鳞片状氮化硼粉末。
5.一种导热片，是在高分子基体中包含鳞片状填充材料和非各向异性填充材料作为导热性填充材料的导热片，
所述鳞片状填充材料以下述方式取向：
鳞片面的长轴方向沿着作为所述导热片的厚度方向的第1方向和垂直于所述第1方向的第2方向中的任一方向，并且所述鳞片面中垂直于长轴方向的横轴方向沿着所述第1方向和所述第2方向中的另一个方向，
所述高分子基体为有机硅树脂，
所述鳞片状填充材料为鳞片状氮化硼粉末。
6.根据权利要求5所述的导热片，
所述高分子基体中包含的所述导热性填充材料仅为所述鳞片状填充材料和所述非各向异性填充材料。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的导热片，
所述鳞片状填充材料以下述方式取向：
所述长轴方向沿着所述第1方向，并且所述横轴方向沿着所述第2方向。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的导热片，
所述鳞片状填充材料以下述方式取向：
所述横轴方向沿着所述第1方向，并且所述长轴方向沿着所述第2方向。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的导热片，
由所述鳞片状填充材料的所述长轴方向的长度相对于所述横轴方向的长度之比、即长轴方向的长度/横轴方向的长度所表示的第1纵横比为1.5以上。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的导热片，
由所述鳞片状填充材料的所述长轴方向的长度相对于所述厚度方向的长度之比、即长轴方向的长度/厚度方向的长度所表示的第2纵横比为3以上。
11.根据权利要求1～10中任一项所述的导热片，
所述鳞片状填充材料的平均粒径为20μm以上。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的导热片，
所述鳞片状填充材料包含鳞片状石墨粉末。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的导热片，
所述高分子基体中还包含纤维状填充材料。
14.根据权利要求13所述的导热片，
所述纤维状填充材料为碳纤维。
15.根据权利要求1～14中任一项所述的导热片，
具有多个单元层，并且所述多个单元层中的至少一个包含所述鳞片状填充材料，
多个单元层沿着与所述第1方向和所述第2方向垂直的第3方向层叠。
16.根据权利要求15所述的导热片，
所述多个单元层具有实质相同的组成。
17.根据权利要求15或16所述的导热片，
所述多个单元层中，所有单元层都包含鳞片状填充材料。
18.一种导热片的制造方法，是权利要求1～17中任一项所述的导热片的制造方法，具备以下工序：
调制包含作为所述高分子基体的前体的树脂和所述鳞片状填充材料的混合物的工序；
对所述混合物进行流动取向处理，使所述鳞片状填充材料取向，得到1次片材的工序；
将所述1次片材层叠而得到层叠块的工序；以及
沿着层叠方向切断所述层叠块的工序。
CN202310426568.9A 2019-11-01 2020-10-26 导热片及其制造方法 Pending CN116355425A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-200095 2019-11-01
JP2019200095 2019-11-01
CN202080072965.5A CN114555714B (zh) 2019-11-01 2020-10-26 导热片及其制造方法
PCT/JP2020/040121 WO2021085383A1 (ja) 2019-11-01 2020-10-26 熱伝導性シート及びその製造方法

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080072965.5A Division CN114555714B (zh) 2019-11-01 2020-10-26 导热片及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116355425A true CN116355425A (zh) 2023-06-30

Family

ID=75715943

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310426568.9A Pending CN116355425A (zh) 2019-11-01 2020-10-26 导热片及其制造方法
CN202080072965.5A Active CN114555714B (zh) 2019-11-01 2020-10-26 导热片及其制造方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080072965.5A Active CN114555714B (zh) 2019-11-01 2020-10-26 导热片及其制造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11618247B2 (zh)
JP (2) JP6892725B1 (zh)
KR (2) KR102452165B1 (zh)
CN (2) CN116355425A (zh)
DE (1) DE112020005404T5 (zh)
TW (1) TW202124585A (zh)
WO (1) WO2021085383A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102646809B1 (ko) 2018-06-22 2024-03-13 세키수이 폴리머텍 가부시키가이샤 열전도성 시트
EP3860321A4 (en) * 2018-09-26 2022-06-29 Sekisui Polymatech Co., Ltd. Heat conductive sheet
CN117624899A (zh) * 2020-05-15 2024-03-01 迪睿合株式会社 导热性片和导热性片的制造方法
JP6980868B1 (ja) * 2020-08-25 2021-12-15 デクセリアルズ株式会社 熱伝導性シート及び熱伝導性シートの製造方法
JP6999003B1 (ja) 2020-09-09 2022-01-18 デクセリアルズ株式会社 熱伝導性シート及び熱伝導性シートの製造方法
US11615999B1 (en) * 2022-07-22 2023-03-28 GuangDong Suqun New Material Co., Ltd Oriented heat conducting sheet and preparation method thereof, and semiconductor heat dissipating device
WO2024018635A1 (ja) * 2022-07-22 2024-01-25 株式会社レゾナック 熱伝導シート、放熱装置及び熱伝導シートの製造方法
WO2024090364A1 (ja) * 2022-10-28 2024-05-02 帝人株式会社 積層体及びその製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09283955A (ja) 1996-04-10 1997-10-31 Matsushita Electric Works Ltd 放熱シート
JP2001110961A (ja) 1999-10-08 2001-04-20 Fujikura Rubber Ltd 放熱シート
JP2002026202A (ja) 2000-06-29 2002-01-25 Three M Innovative Properties Co 熱伝導性シート及びその製造方法
JP2002121393A (ja) 2000-10-12 2002-04-23 Sekisui Chem Co Ltd 熱伝導性樹脂組成物及び熱伝導性シート
JP2004051852A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Polymatech Co Ltd 熱伝導性高分子成形体及びその製造方法
JP4629475B2 (ja) 2005-03-30 2011-02-09 株式会社カネカ 放熱シート用組成物およびそれを硬化させてなる放熱シート
JP2007012913A (ja) 2005-06-30 2007-01-18 Polymatech Co Ltd 放熱シート及び放熱構造
US20100073882A1 (en) 2006-11-01 2010-03-25 Tooru Yoshikawa Thermally conductive sheet, process for producing the same, and radiator utilizing thermally conductive sheet
JP2009094110A (ja) * 2007-10-03 2009-04-30 Denki Kagaku Kogyo Kk 放熱部材、及びそのシート、およびその製造方法
CN102197069B (zh) 2008-10-21 2016-12-21 日立化成株式会社 导热片材、其制造方法以及使用了该导热片材的散热装置
JP2011184663A (ja) 2010-03-11 2011-09-22 Hitachi Chem Co Ltd 熱伝導シート、その製造方法及びこれを用いた放熱装置
JP5454300B2 (ja) 2010-03-30 2014-03-26 日立化成株式会社 熱伝導シート、その製造方法及びこれを用いた放熱装置
JP5443657B2 (ja) 2011-12-27 2014-03-19 パナソニック株式会社 シートの異方性熱伝導組成物の成形品
JP2014014809A (ja) 2012-07-11 2014-01-30 Fujifilm Corp 二酸化炭素分離用複合体の製造方法、二酸化炭素分離用複合体、二酸化炭素分離モジュール、二酸化炭素分離装置、及び二酸化炭素分離システム
JP5953160B2 (ja) 2012-07-27 2016-07-20 ポリマテック・ジャパン株式会社 熱伝導性成形体の製造方法
JP6094119B2 (ja) 2012-09-26 2017-03-15 住友ベークライト株式会社 熱伝導シートの製造方法
JP6123314B2 (ja) 2013-02-01 2017-05-10 住友ベークライト株式会社 熱伝導シートおよび熱伝導シートの製造方法
JP5798210B2 (ja) 2013-07-10 2015-10-21 デクセリアルズ株式会社 熱伝導性シート
JP6071935B2 (ja) 2013-09-06 2017-02-01 バンドー化学株式会社 樹脂成形品の製造方法
WO2017179318A1 (ja) * 2016-04-11 2017-10-19 ポリマテック・ジャパン株式会社 熱伝導性シート
JP6750019B2 (ja) * 2016-08-08 2020-09-02 積水化学工業株式会社 熱伝導シート及びその製造方法
JP6876569B2 (ja) 2017-07-28 2021-05-26 昭和電工株式会社 金属−炭素粒子複合材
JP7087372B2 (ja) 2017-12-19 2022-06-21 日本ゼオン株式会社 熱伝導シート及びその製造方法
CN111699090B (zh) 2018-02-14 2023-07-28 积水保力马科技株式会社 导热性片
CN114341273B (zh) 2019-09-30 2024-05-03 积水保力马科技株式会社 导热性片和其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220129092A (ko) 2022-09-22
TW202124585A (zh) 2021-07-01
CN114555714A (zh) 2022-05-27
US20220347996A1 (en) 2022-11-03
JP6892725B1 (ja) 2021-06-23
JP2021145134A (ja) 2021-09-24
CN114555714B (zh) 2023-05-09
JPWO2021085383A1 (ja) 2021-11-25
US11618247B2 (en) 2023-04-04
WO2021085383A1 (ja) 2021-05-06
DE112020005404T5 (de) 2022-08-18
KR20220054713A (ko) 2022-05-03
KR102452165B1 (ko) 2022-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114555714B (zh) 导热片及其制造方法
JP6844806B2 (ja) 熱伝導性シート及びその製造方法
CN114341273B (zh) 导热性片和其制造方法
JP7281093B2 (ja) 熱伝導性シート
WO2019244890A1 (ja) 熱伝導性シート
JP6978148B1 (ja) 熱伝導性シート及びその製造方法
WO2022137762A1 (ja) 熱伝導性シート、その装着方法及び製造方法
JP7473103B2 (ja) 熱伝導性シート及びその製造方法
JP7248222B2 (ja) 熱伝導性部材の製造方法、及びディスペンサ装置
JP7089322B1 (ja) 熱伝導性シート、その装着方法及び製造方法
CN112655085B (zh) 导热性片
CN116075547B (zh) 导热性片、其安装方法及制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination