CN117396542A - 导热膜以及使用了该导热膜的散热结构体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够选择性地提高导热片材的面方向的导热率的手段。本发明中，将由多个石墨烯层形成的鳞片状碳材料、和粘合剂配置成邻接的该鳞片状碳材料彼此接触，并且该鳞片状碳材料的长轴在膜的面方向取向，并且，使得粘合剂的短径或由鳞片状碳材料和粘合剂形成的空隙的短径中的至少一部分小于鳞片状碳材料的短径，构成导热膜。

Description

导热膜以及使用了该导热膜的散热结构体
技术领域
本发明涉及导热膜以及使用了该导热膜的散热结构体。
背景技术
在搭载于个人计算机、发光二极管(LED)光源、薄型显示器等各种电子设备、其他设备的半导体元件中，由于驱动而产生热，若所产生的热发生蓄积，则会对半导体元件的驱动、周边设备产生不良影响。并且，随着IoT的发展、高速通信网的发展、各种设备的智能化等，对实现源自电子设备的高效的散热的要求提高。同样地，对于作为以车载为目的的电动机驱动用电源的二次电池，从其高容量化、车载时的省空间化等观点出发，对于将其驱动时产生的热高效地散热的要求仍在增强。
此处，以对通过所述那样的各种电子设备、马达驱动用电源的驱动而产生的热进行散热为目的，使用各种冷却机构。例如，作为半导体元件等电子部件的冷却方法，使用了在该设备安装风扇来冷却设备壳体内的空气的方式、在该待冷却的半导体元件安装散热片、散热板等散热器的方法等。此外，在电动机驱动用电源的冷却中，除了使用空气、水等冷却介质的冷却之外，还进行使用所述那样的风扇、散热器的冷却。
以往，在将散热器安装于半导体元件来进行冷却的情况下，为了高效地释放半导体元件的热，提出了在半导体元件与散热器之间设置导热片材的技术。作为这样的导热片材，例如在国际公开第2018/030430号小册子中公开了一种导热片材，其具有多个树脂层叠层而成的结构，该树脂层包含含有氮化硼、薄片化石墨等导热性板状填料的导热性树脂层，在将与其叠层面垂直的面作为片材面时，所述导热性板状填料的长轴相对于所述片材面以60°以上的角度取向。根据国际公开第2018/030430号小册子的公开，通过设为如上所述的构成，能够实现在抑制导热性板状填料的使用量的同时实现了导热片材的导热率的提高的导热片材。
发明内容
发明所要解决的技术问题
此处，就国际公开第2018/030430号小册子中公开的导热片材而言，从该导热片材的厚度方向的导热率为3W/m·K以上可知，其主要是为了有效地实现向导热片材的厚度方向的导热。这样的导热片材作为如上所述的设置于半导体元件与散热器之间的导热片材是有效的。然而，在该导热片材中，导热性板状填料构成为其长轴相对于片材面以60°～90°的角度取向，因此导热片材的面方向的导热率极低。因此，无法将该导热片材用于需要向导热片材的面方向散热的散热结构体。
因此，本发明的目的在于提供一种能够选择性地提高导热片材的面方向的导热率的手段。
解决技术问题的手段
本发明人等鉴于所述技术问题进行了深入研究。其结果，发现将由多个石墨烯层形成的鳞片状碳材料以使得邻接的该鳞片状碳材料彼此接触并且该鳞片状碳材料的长轴沿膜的面方向取向的方式配置而构成导热膜，并且，控制所述粘合剂的短径或由所述鳞片状碳材料和所述粘合剂形成的空隙的短径的尺寸，能够解决所述技术问题，从而完成了本发明。
根据本发明的一个方式，提供一种导热膜，其包含由多个石墨烯层形成的鳞片状碳材料、和粘合剂，所述鳞片状碳材料配置为邻接的所述鳞片状碳材料彼此接触，所述鳞片状碳材料的长轴在膜的面方向取向，所述粘合剂的短径、或由所述鳞片状碳材料和所述粘合剂形成的空隙的短径中的至少一部分小于所述鳞片状碳材料的短径。
附图说明
[图1]图1是示意性地表示本发明的一个实施方式的导热膜的截面的截面示意图。
[图2]图2是用于说明(a)单层石墨烯(石墨烯片)和(b)多层石墨烯的结构的说明图。
[图3]图3是示意性地表示现有技术的散热结构体的截面的截面示意图。
[图4]图4是示意性地表示本发明的一个实施方式的散热结构体的截面的截面示意图。
具体实施方式
《导热膜》
本发明的一个方式涉及一种导热膜，其包含由多个石墨烯层形成的鳞片状碳材料和粘合剂，所述鳞片状碳材料配置为邻接的所述鳞片状碳材料彼此接触，所述鳞片状碳材料的长轴在膜的面方向上取向，所述粘合剂的短径、或由所述鳞片状碳材料和所述粘合剂形成的空隙的短径中的至少一部分小于所述鳞片状碳材料的短径。根据本方式的导热膜，可提供面方向的选择性导热率优异的导热膜。
以下，参照附图对所述的本方式所涉及的导热膜的实施方式进行说明，但本发明的技术范围应该基于权利要求书的记载来确定，并不仅限于以下的方式。需要说明的是，附图的尺寸比例为了便于说明而被夸大，有时与实际的比例不同。
图1是示意性地表示本发明的一个实施方式的导热膜的截面的截面示意图。
如图1所示，本发明的一个实施方式的导热膜10包含多个作为鳞片状碳材料的1种的多层石墨烯100。此外，导热膜10还包含粘合剂200。这里，邻接的多层石墨烯100彼此接触。此外，多层石墨烯100被配置成使得多层石墨烯100的长轴在膜的面方向上取向。并且，粘合剂200的短径构成为比多层石墨烯100(鳞片状碳材料)的短径小。此外，由多层石墨烯100(鳞片状碳材料)和粘合剂200形成的空隙的短径也构成为比多层石墨烯100(鳞片状碳材料)的短径小。
具有图1所示的结构的导热膜10所包含的多层石墨烯100具有将图2(a)所示的单层石墨烯(石墨烯片)平行地叠层多个而成的结构(图2(b))。石墨烯片具有如下特征：由于具有sp2杂化轨道的碳原子(sp2碳)具有在二维方向上连成蜂巢结构状的结构，因此其面方向的导热率极高。结果，图1中所示的导热膜10也被配置成使得邻接的多层石墨烯100彼此接触，并且多层石墨烯100的长轴在膜的面方向上取向，使得膜的面方向上的导热率非常高。换言之，图1所示的导热膜10中，相对于膜的厚度方向(与面方向垂直的方向)的导热率，能够选择性地提高膜的面方向的导热率。
此外，在图1所示的导热膜10中，粘合剂200的短径以及由多层石墨烯100(鳞片状碳材料)和粘合剂200形成的空隙的短径构成为比多层石墨烯100(鳞片状碳材料)的短径小。根据这样的构成，使得多层石墨烯100(鳞片状碳材料)的长轴在膜的面方向取向的状态的紊乱被抑制在最小限度。其结果，能够抑制通过多层石墨烯100(鳞片状碳材料)的长轴在膜的面方向上取向而实现的在膜的面方向上选择性的导热率的降低。此外，通过在抑制多层石墨烯100(鳞片状碳材料)的取向紊乱的同时添加粘合剂，能够防止多层石墨烯100(鳞片状碳材料)从导热膜10脱落、导热膜10的内部的邻接的多层石墨烯100(鳞片状碳材料)彼此剥离。此外，也能够减少作为使导热率恶化的主要原因的空隙的量。其结果，具有能够进一步提高在导热膜10的面方向上选择性的导热率的优点。
以下，对本方式的导热膜的构成材料进行说明。
[鳞片状碳材料]
本方式的导热膜包含由多个石墨烯层形成的鳞片状碳材料。在本说明书中，“鳞片状碳材料”是指具有鳞片形状的碳材料。该鳞片状碳材料由多个石墨烯层形成，石墨烯层的叠层数没有特别限制，可以在具有鳞片的形状的范围内适当设定。需要说明的是，本说明书中，将石墨烯层的叠层数为10层以下的鳞片状碳材料称为“石墨烯。”需要说明的是，在石墨烯中，将石墨烯层的叠层数为1的称为“单层石墨烯，”将石墨烯层的叠层数为2～10层的称为“多层石墨烯。”并且，将石墨烯层的叠层数为11层以上的鳞片状碳材料称为“石墨。”
此处，作为一个实例，鳞片状碳材料中的石墨烯层的叠层数优选为2～100层，更优选为2～50层，进一步优选为2～20层，特别优选为2～10层。因此，在本方式的导热膜中，鳞片状碳材料优选为多层石墨烯或石墨，更优选为多层石墨烯。如上所述，多层石墨烯或石墨具有面方向的导热率特别优异的特征，此外多层石墨烯能够廉价地得到，因此适合用于本方式的导热膜。需要说明的是，作为鳞片状碳材料，可以仅单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
如上所述，鳞片状碳材料具有鳞片的形状，因此其尺寸存在各向异性。本说明书中，将构成鳞片状碳材料的表面的各面中面积最大的面设为XY平面时，将连接该XY平面中的鳞片状碳材料的轮廓上的任意2点的线段中最长的线段定义为鳞片状碳材料的长径。对鳞片状碳材料的平均长径的值没有特别限制，优选为0.1～1000μm，更优选为0.1～500μm，进一步优选为0.1～100μm。需要说明的是，鳞片状碳材料的平均长径的值是指导热膜中所含的数十个鳞片状碳材料的长径的算术平均直径。
此外，本说明书中，将构成鳞片状碳材料的表面的各面中面积最大的面设为XY平面时，将构成XZ平面或YZ平面的边的最大尺寸定义为鳞片状碳材料的短径。对鳞片状碳材料的平均短径的值没有特别限制，优选为0.6～30nm，更优选为0.6～15nm，进一步优选为0.6～3nm。需要说明的是，鳞片状碳材料的平均短径的值是指导热膜中所含的数十个鳞片状碳材料的短径的算术平均值。
然后，将如上所述求出的鳞片状碳材料的长径相对于短径的比值定义为长径比。对鳞片状碳材料的平均长径比的值没有特别限制，优选超过1且为2000000以下，更优选为5～900000，进一步优选为30～200000。需要说明的是，鳞片状碳材料的平均长径比的值是指导热膜中所含的数十个鳞片状碳材料的长径比的算术平均值。
作为鳞片状碳材料，可以使用市售品或将市售品加工而成的加工品，也可以使用自己制备的材料。所述多层石墨烯、石墨的制造方法本身广为人知，因此此处省略详细的说明。需要说明的是，近年来，开发了能够以低成本批量生产多层石墨烯那样的鳞片状碳材料的技术，鳞片状碳材料的采购成本也降低。因此，根据本方式，可以说在能够以低廉的成本制造面方向的导热率优异的导热膜这一点上优越性也高。需要说明的是，由于以往不存在这样能够以低成本制造鳞片状碳材料的技术，因此认为在以往的技术中也不存在将鳞片状碳材料以在膜的面方向取向的方式配置来制备面方向的导热性优异的导热膜的动机。
对导热膜中的鳞片状碳材料的含量没有特别限制，相对于导热膜的构成成分的总量100质量％，优选为5质量％～90质量％，更优选为10质量％～90质量％，进一步优选为15质量％～90质量％。
[粘合剂]
本方式的导热膜中，除了鳞片状碳材料以外，还必须包含粘合剂。粘合剂用于制造导热膜时的涂膜的形成性的提高、各种配合成分的粘结性的提高、保护等目的。特别是，通过导热膜包含粘合剂，而使得导热膜中包含的鳞片状碳材料成为彼此牢固地粘结的状态。因此，导热膜的机械强度提高，使得由鳞片状碳材料形成的导热性的网络不易被切断。其结果，即使长时间使用，面方向的导热率的降低也被抑制在最小限度，可提供耐久性优异的导热膜。
作为粘合剂，例如可举出：聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯(PVDF)(包含氢原子被其他卤素元素取代的化合物)、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚丁烯、聚醚腈、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、苯乙烯-丁二烯橡胶(SB R)、乙烯-丙烯-二烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物及其氢化物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物及其氢化物等热塑性高分子、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)等氟树脂、偏氟乙烯-六氟丙烯类氟橡胶(VDF-HFP类氟橡胶)、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯类氟橡胶(VDF-HFP-TFE类氟橡胶)、偏氟乙烯-五氟丙烯类氟橡胶(VDF-PFP类氟橡胶)、偏氟乙烯-五氟丙烯-四氟乙烯类氟橡胶(VDF-PFP-TFE类氟橡胶)、偏氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚-四氟乙烯类氟橡胶(VDF-PFMVE-TFE类氟橡胶)、偏氟乙烯-三氟氯乙烯类氟橡胶(VDF-CTFE类氟橡胶)等偏氟乙烯类氟橡胶、环氧树脂等。其中，优选使用聚酰亚胺、苯乙烯-丁二烯橡胶、羧甲基纤维素、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺。
对于导热膜中的粘合剂的含量没有特别限制，如上所述，作为粘合剂，通常使用树脂粘合剂。然而，树脂粘合剂的导热特性一般较低。因此，在形成本方式的导热膜时，粘合剂的配合使热阻增加，成为阻碍导热的主要原因。从这样的观点出发，相对于导热膜的构成成分的总量100质量％，粘合剂的含量优选为50质量％以下，更优选为1～40质量％，进一步优选为5～35质量％，特别优选为5～30质量％。
[其他配合成分]
本方式的导热膜必须包含鳞片状碳材料和粘合剂，也可以进一步包含其它配合成分。作为这样的其它配合成分，例如可举出：鳞片状碳材料以外的导热性填料、增稠剂等。
作为鳞片状碳材料以外的导热性填料，例如可举出：碳材料、碳化物、氮化物、氧化物、氢氧化物、金属等。作为碳材料，例如可举出：炭黑、金刚石、富勒烯、碳纳米管、碳纳米纤维(气相生长碳纤维(VGCF等))、碳纳米角、碳微线圈、碳纳米线圈等。作为碳化物，例如可举出：碳化硅、碳化硼、碳化铝、碳化钛、碳化钨等。作为氮化物，例如可举出：氮化硅、氮化硼、氮化铝、氮化镓、氮化铬、氮化钨、氮化镁、氮化钼、氮化锂等。作为氧化物，例如可举出：氧化铁、氧化硅(二氧化硅)、氧化铝(包含氧化铝的水合物(勃姆石等))、氧化镁、氧化钛、氧化铈、氧化锆等。此外，作为氧化物，可举出钛酸钡等过渡金属氧化物等、以及掺杂有金属离子的、例如氧化铟锡、氧化锑锡等。作为氢氧化物，例如可举出：氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁等。作为金属，例如可举出：铜、金、镍、锡、铁及其合金。
导热膜中的鳞片状碳材料以外的导热性填料的含量没有特别限制，相对于导热膜的构成成分的总量100质量％，优选为1～50质量％，更优选为5～45质量％，进一步优选为10～40质量％。此外，导热膜中的鳞片状碳材料和鳞片状碳材料以外的导热性填料的合计含量优选为5～95质量％，更优选为15～85质量％，进一步优选为25～75质量％。
作为增稠剂，例如可举出：纤维素纳米纤维(CNF)(羧甲基(CM)化CNF等)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、海藻酸钠、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)、淀粉、黄原胶、果胶等。
对于导热膜中的增稠剂的含量没有特别限制，相对于导热膜的构成成分的总量100质量％，优选为1～60质量％，更优选为5～50质量％，进一步优选为10～40质量％。
[导热膜的结构]
在本方式的导热膜中，如图1所示，需要具有邻接的鳞片状碳材料彼此接触的结构。这是因为，通过这样邻接的鳞片状碳材料彼此接触，能够实现导热膜的面方向的高导热率。需要说明的是，理想的是，优选导热膜中包含的全部鳞片状碳材料与邻接的鳞片状碳材料接触，也可以不一定全部鳞片状碳材料与邻接的鳞片状碳材料接触。在本方式的一个优选实施方式中，优选在观察与导热膜的面方向垂直的截面时，鳞片状碳材料与邻接的鳞片状碳材料相连，由此从导热膜的面方向的一端到另一端形成导热性的网络。如果将其定量地表示，则导热膜中所含的鳞片状碳材料的粒子中，优选10％以上，更优选20％以上，进一步优选30％以上，特别优选40％以上，最优选50％以上与邻接的鳞片状碳材料接触。
此外，在本方式的导热膜中，如图1所示，鳞片状碳材料配置成鳞片状碳材料的长轴沿膜的面方向取向。此处，“鳞片状碳材料的长轴”是指朝向所述XY平面上的任意方向的轴，在与导热膜的面方向垂直的截面中相当于该XY平面方向的轴。在本说明书中，鳞片状碳材料是否配置成鳞片状碳材料的长轴沿膜的面方向，根据在后述的实施例一栏中测定的“取向率”的值来判定。具体而言，如果该取向率的值小于45°，则满足“鳞片状碳材料配置成鳞片状碳材料的长轴沿膜的面方向取向”这样的要件。此外，关于该取向率的值，只要小于45°就没有特别限制，优选为44.5°以下，更优选为44°以下，进一步优选为43.5°以下，更进一步优选为43°以下，特别优选为42.5°以下，最优选为42°以下。若取向率的值为这些范围内的值，则可达成充分优异的面方向的导热率。另一方面，对于取向率的下限值也没有特别限制，理想的是0°，实质上由于鳞片状碳材料的重叠，取向率取大于0°的值。从制造简便的观点出发，取向率的下限值优选为3°以上。
此处，空气的导热率非常低。因此，在本方式的导热膜中，优选不怎么包含空气。若将其定量地表现，则在本方式的导热膜中，空隙在与膜的面方向垂直的截面中所占的比例以每单位面积的值计优选为20％以下，更优选为19％以下，进一步优选为18％以下，特别优选为17％以下，最优选为16％以下。另一方面，该空隙的比例的下限值没有特别限制，通常为5％以上。需要说明的是，在本说明书中，作为所述的空隙的比例的值，采用在后述的实施例一栏中测定的“空隙率”的值。
此外，本方式的导热膜中，粘合剂的短径、或由鳞片状碳材料和所述粘合剂形成的空隙的短径中的至少一部分小于鳞片状碳材料的短径。此处，粘合剂的“短径”是指，在后述的实施例一栏中测定“空隙率”时取得的与导热膜的面方向垂直的截面的SEM观察图像中观察到的、规定粘合剂部分的区域的轮廓线上的任意2点间的距离中最大的距离为长径时，与该长径垂直的方向的粘合剂部分的区域的距离中最大的距离。此外，对于空隙的短径也同样地定义。此外，如上所述，在本方式中，粘合剂的短径或空隙的短径中的至少一部分比鳞片状碳材料的短径小即可。其中，优选粘合剂的短径和空隙的短径中的至少一部分小于鳞片状碳材料的短径。此外，在所述SEM观察图像中观察到的粘合剂中，短径小于鳞片状碳材料的短径的粘合剂的个数比例优选为70％以上，更优选为75％以上，进一步优选为80％以上，更进一步优选为85％以上，特别优选为90％以上，最优选为95％以上。同样地，在所述SEM观察图像中观察到的空隙中，短径小于鳞片状碳材料的短径的空隙的面积在空隙整体的面积中所占的比例优选为70％以上，更优选为75％以上，进一步优选为80％以上，更进一步优选为85％以上，特别优选为90％以上，最优选为95％以上。根据满足这些规定的构成，具有能够更进一步显著地表现出本方式的作用效果的优点。
本方式的导热膜的膜厚没有特别限制，可以根据对导热膜的期望的导热性、形成导热膜的支撑体或发热源等导热膜的形成面的尺寸、物性等适当决定。若举出一个实例，则本方式的导热膜的膜厚优选为10μm～200μm，更优选为15μm～100μm，进一步优选为20μm～50μm。
此外，本方式的导热膜的面方向的导热率也没有特别限制，优选为57W/m·K以上，更优选为60W/m·K以上，进一步优选为63W/m·K以上，特别优选为65W/m·K以上。另一方面，对于面方向的导热率的上限值也没有特别限制，通常越高越优选，作为一个实例为1500W/m·K以下。需要说明的是，本说明书中，导热膜的面方向的导热率的值采用通过后述的实施例一栏中记载的方法测定的值。
《导热膜的制造方法》
对于本方式涉及的导热膜的制造方法没有特别限制，可以适当采用能够实现具有所述结构的导热膜的制造方法，具体而言，可以适当采用能够将鳞片状碳材料以彼此接触且在膜的面方向取向的方式配置，并且控制粘合剂的短径和空隙的短径与鳞片状碳材料的短径的关系的制造方法。
在制造本方式的导热膜时，通常通过使鳞片状碳材料和粘合剂、以及根据需要添加的其它配合成分(鳞片状碳材料以外的导热性填料、增稠剂等)分散在适当的溶剂中来制备涂布用浆料。然后，将该涂布用浆料涂布在适当的支撑体上而形成涂膜，将该涂膜干燥、烧制，能够在所述支撑体上制造本方式的导热膜。这里，作为支撑体并无特别限制，通常可使用箔状或板状的金属。此外，只要能够耐受涂膜的干燥、烧制时的加热温度，则也可以使用本方式的导热膜在想要实现散热的发热源等的表面直接制造本方式的导热膜。
作为制造涂布用浆料时的溶剂，通常使用水。对于涂布用浆料的组成没有特别限制，对于固体成分，作为导热膜中的含量，考虑所述的值来确定涂布用浆料中的组成即可。此外，关于溶剂的量，只要适当确定为能够使固体成分充分分散，并且能够充分确保涂布时的涂布性的量即可。
作为能够实现如上所述的本方式的导热膜所特有的结构的涂布手段，例如可举出：模涂机、涂布器、静电涂装等。此处，例如使用模涂机涂布涂布用浆料时，从模具的歧管以一定的流量供给涂布用浆料并通过位于模具前端的狭缝时，涂布用浆料中所含的鳞片状碳材料沿一定的方向取向。接着，从狭缝的前端喷出的涂布用浆料在附着于支撑体等的涂膜形成面时被狭缝的前端向与涂膜形成面垂直的方向加压。这些行为的结果，在由使用模涂机涂布的涂布用浆料构成的涂膜中，使得鳞片状碳材料在涂膜的面方向取向。此外，涂布用浆料通过所述间隙，由此使得涂膜中的空隙被压碎，空隙的量减少。此外，通过涂布用浆料通过所述间隙，还可抑制粘合剂的凝聚。并且，即使经过之后的干燥及烧制，该三维结构也得到保持，因此最终制造的导热膜具有所述特征。
此外，使用涂布器涂布涂布用浆料时，首先，在支撑体等的涂膜形成面配置给定量的涂布用浆料。接着，以使得涂布用浆料通过涂布器与涂膜形成面之间的间隙(该间隙宽度规定涂膜的膜厚)的方式使涂布器移动，由此能够在涂膜形成面形成具有均匀的膜厚的涂膜。此时，涂布用浆料中所含的鳞片状碳材料在该浆料通过涂布器与涂膜形成面之间的间隙时，沿涂膜的面方向取向。此外，涂布用浆料通过所述间隙，由此使得涂膜中的空隙被压碎，空隙的量减少。此外，通过涂布用浆料通过所述间隙，还可抑制粘合剂的凝聚。这些涂膜中的三维结构即使经过之后的干燥和烧制也得到保持，因此最终制造的导热膜具有所述特征。
此外，在使用静电涂装涂布涂布用浆料时，例如，将使该浆料的微粒带负电的多个液滴向带正电的涂膜形成面喷雾。此处，在所述液滴与涂膜形成面碰撞时，鳞片状碳材料通过静电力在涂膜形成面的面方向上取向。此外，在所述液滴与涂膜形成面碰撞时，通过赋予该液滴的压力，使得涂膜中的空隙被压碎，空隙的量减少。此外，在所述液滴与涂膜形成面碰撞时，通过赋予该液滴的压力，使得粘合剂的凝聚也被抑制。这些涂膜中的三维结构即使经过之后的干燥和烧制也得到保持，因此最终制造的导热膜具有所述特征。
《导热膜的用途(散热结构体)》
所述的本发明的一个方式的导热膜具有优异的面方向的导热性。因此，可利用该优异的面方向的导热性来构成散热结构体。即，根据本发明的另一方式，提供一种散热结构体，其具备发热源和以与该发热源接触的方式配置的所述本发明的一个方式的导热膜。以下，关于本方式的散热结构体，以用于对从作为发热源的高亮度发光二极管(LED)产生的热进行散热的散热结构体为例，参照附图进行说明。
近年来，以汽车用前照灯的长寿命化、省电化为目的，采用高亮度发光二极管(LED)灯，为了冷却该高亮度LED而使用散热器。该散热器通常由纯铝、铝合金等导热率高的金属材料构成，具有通过压铸等在平板状的受热面排列设置有多个翅片的形状。
图3是示意性地表示这样的现有技术的散热结构体的截面的截面示意图。
如图3所示，现有技术的散热结构体1例如用于输出1W以上的高亮度LED模块4的冷却，其具有至少组合了由良导热体金属或碳材料构成的热传递板3和由导热性树脂构成的散热器主体2的基本结构。此外，LED模块4具有在基板7的中央部保持发光体8的结构，该发光体8内置多个LED元件并一体形成有透镜，该基板7与配置在所述散热器主体2上的受热面5接合。图3所示的散热结构体1通过沿着接合LED模块4的受热面5设置的由良导热体金属或碳材料构成的热传递板3，将因LED模块4的驱动而从狭窄的发热源产生的热传递到受热面5的整体，通过由具有低热容量、高放射率的导热性树脂成形的散热器主体2将热发散到空中，抑制LED模块4的温度上升(即，冷却LED模块4)。根据具有这样的结构的散热结构体1，能够将从LE D模块4产生的热一定程度地散热。然而，由于散热器主体2在散热结构体1中占据较大的体积，因此存在空间效率差这样的问题。此外，散热器主体2由纯铝、铝合金等金属材料构成，因此该散热结构体1例如在应用于汽车用前照灯时，也成为使汽车的重量增大的主要原因。
另一方面，图4是示意性地表示本发明的一个实施方式的散热结构体的截面的截面示意图。
如图4所示，本发明的一个实施方式的散热结构体1与图3所示的散热结构体相比，除去了散热器主体2。另一方面，以覆盖热传递板3的配置有LED模块4的一侧的整个表面的方式而配置有本发明的一个方式的导热膜10(参照图1)。通过具有这样的结构，图4所示的实施方式所涉及的散热结构体1能够将通过LED模块4的驱动而从狭窄的发热源产生的热迅速地向导热膜10的面方向传递，并高效地向外部散热。此外，由于不具备图3所示的方式的散热结构体所具备的散热器主体，因此具有也能够大幅削减散热结构体的体积及重量这样的极其优异的优点。
此外，在图4中未示出，在散热结构体1中，优选进一步以与导热膜10接触的方式配置有散热体。通过配置这样的散热体，能够实现更高效的散热。此外，这里所说的“散热体”是指能够将通过导热膜10从发热源(在图4中为LED模块4)传导来的热更高效地向外部释放的部件。作为这样的散热体，除了散热器以外，还可举出热泵、电子设备的金属壳体等。此外，在导热膜10还配置散热体的情况下，从充分地发挥该导热膜10的优异的面方向的导热性的观点出发，该散热体优选配置于隔着以与发热源接触的方式配置的导热膜而不与该发热源对置的位置(即，发热源与散热体朝向导热膜的面方向分离)。此时，发热源与散热体的导热膜的面方向的距离优选为1cm以上，更优选为5cm以上，进一步优选为10cm以上，特别优选为15cm以上，最优选为20cm以上。
以上，举出具有高亮度发光二极管(LED)作为发热源的散热结构体为例，对本发明的一个方式的散热结构体进行了说明，但本方式的散热结构体不限于此，可以出于对在多种多样的发热源中产生的热进行散热的目的而使用。
作为这样的发热源，例如，除了所述的LED模块以外，还可举出：各种激光器(传感器)(以往的散热机构为铝板或其与冷却翅片、珀耳帖元件或冷却器水冷的组合)；高性能红外线照相机(IR)(以往的散热机构为铝板或其与冷却翅片、珀耳帖元件或与冷却器水冷的组合；平视显示器(HUD)(以往的散热机构为散热器与散布器(spreader)的组合)；智能手机的元件及电池(以往的散热机构为空冷、散热片，散热器与散布器的组合；数码相机的元件及电池(以往的散热机构为散热器、散布器与壳体的组合)；个人计算机(PC)的元件及电池(以往的散热机构为风扇、散热器、散布器与壳体的组合)；车载用等的电子控制单元(ECU)的元件(以往的散热机构为散热器、散布器和壳体的组合)；作为大功率逆变器的主变换元件的绝缘栅双极晶体管(IGBT)的元件(以往的散热机构为散热器、散布器和壳体的组合)；电动机的旋转部(以往的散热机构为风扇与散热器的组合、或它们与水冷的组合)；薄型显示器的光源灯(以往的散热机构为散热器)；车载用大容量电池(以往的散热机构为散热片、散热材料，空冷或水冷、风扇和散热器的组合)等。
通过将本方式所涉及的散热结构体应用于这些发热源，能够用本发明的一个方式所涉及的导热膜代替以往应用于各个发热源的散热机构。其结果，例如如使用图4说明的那样，如果能够除去作为以往的散热机构的散热器，则能够大幅削减散热结构体的重量和体积。此外，通过用本发明的一个方式的导热膜代替风扇、空冷、水冷这样的以往的散热机构，与具备以往的散热机构的散热结构体相比，预计仍然能够大幅削减散热结构体的重量和体积。
实施例
以下，通过实施例更详细地说明本发明。但是，本发明的技术范围并不仅限于以下的实施例。
《导热膜的制备例》
[实施例1]
称量给定量的市售的石墨烯(关东化学株式会社制，包含多层石墨烯)和气相生长碳纤维(VGCF，昭和电工株式会社制)，使用搅拌机(自转/公转无螺旋桨混合机)以2000rpm的转速搅拌1分钟，得到碳材料混合物。
接着，称量给定量的纯水，添加到所述得到的碳材料混合物中后，使用所述搅拌机以2000rpm的转速搅拌1分钟。
另一方面，称量给定量的苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR，JSR株式会社制)作为粘合剂，添加到所述与纯水混合的碳材料混合物中后，使用所述搅拌机以2000rpm的转速搅拌1分钟。
接着，称量给定量的羧甲基纤维素纳米纤维(CM化CNF，日本制纸株式会社制)，添加到所述与粘合剂混合的碳材料混合物中后，使用所述搅拌机以2000rpm的转速搅拌1分钟。
然后，称量给定量的纯水，添加到所述混合有CM化CNF的碳材料混合物中后，使用所述搅拌机以2000rpm的转速搅拌1分钟，得到涂布用浆料。这样得到的涂布用浆料的组成比(质量％)为石墨烯:VGCF:粘合剂:CM化CNF:纯水＝5:7.5:3.75:8.75:75(即，固体成分的组成比(质量％)为石墨烯:VGCF:粘合剂:CM化CNF＝20:30:15:35)。
作为用于形成导热膜的支撑体，准备铝箔(膜厚20μm)。接着，使用模涂机(自行式涂布机)在该支撑体的一个表面涂布所述得到的涂布用浆料，形成由涂布用浆料构成的涂膜(膜厚30μm)，得到由支撑体和涂膜构成的叠层体。
然后，将所述得到的叠层体在40℃的热板上静置30分钟，将涂膜干燥。接着，将该叠层体在130℃的电炉中进一步静置30分钟，使涂膜烧制，在支撑体的表面制备本实施例的导热膜(膜厚30μm)。
[比较例1]
在与实施例1同样的支撑体(铝箔)的一个表面，使用喷枪(ANEST IWAT A株式会社制)涂布所述实施例1中得到的涂布用浆料，形成由涂布用浆料构成的涂膜(膜厚30μm)，得到由支撑体和涂膜构成的叠层体。
然后，将所述得到的叠层体在40℃的热板上静置30分钟，将涂膜干燥。接着，将该叠层体在130℃的电炉中进一步静置30分钟，将涂膜烧制，在支撑体的表面制备本比较例的导热膜(膜厚30μm)。
[比较例2]
将所述的实施例1中得到的涂布用浆料移至其他容器，将与实施例1同样的支撑体(铝箔)浸渍于该涂布用浆料中。接着，将浸渍的支撑体从涂布用浆料中提起后保持1分钟，由此除去剩余的涂布用浆料，在支撑体的表面形成由涂布用浆料构成的涂膜。然后，将这样得到的样品在60℃的电炉中静置5分钟，将涂膜干燥。
然后，将所述得到的样品从与所述相反的方向浸渍于涂布用浆料中。接着，将浸渍的支撑体从涂布用浆料中提起后保持1分钟，由此除去剩余的涂布用浆料，在支撑体的表面再次形成由涂布用浆料构成的涂膜。然后，将这样得到的样品在60℃的电炉中静置5分钟，将涂膜干燥。
然后，将所述得到的样品在130℃的电炉中进一步静置30分钟，使涂膜烧制，在支撑体的表面制备本比较例的导热膜(膜厚30μm)。
《导热膜的评价例》
[导热膜中的鳞片状碳材料的取向率的测定]
对于所述实施例和比较例中制备的导热膜，通过以下方法评价鳞片状碳材料(石墨烯)的取向率。将结果示于下述的表1。
具体而言，使用微小部X射线衍射测定装置，实施导热膜的内部的石墨(002)面的极图测定。此时，给定所得到的极图中的导热膜的长度方向(MD)和宽度方向(TD)，由宽度方向(TD)上的极图的截面轮廓算出衍射强度峰的半值宽度，将其作为取向率。通过使X射线衍射测定时的入射角θ在0°～90°的范围内变化来进行使用了这样的极图的衍射强度峰的半值宽度测定，能够通过以下的机理算出取向率。即，鳞片状碳材料(石墨烯)的取向为无规时，与各个入射角θ对应的鳞片状碳材料(石墨烯)均匀地存在，因此衍射强度峰变宽(平坦)。另一方面，如果鳞片状碳材料(石墨烯)的取向在特定的方向上一致，则衍射强度偏向特定的区域的入射角θ而被检测，因此衍射强度峰变得尖锐。需要说明的是，在该测定方法中，取向率的值越小，意味着鳞片状碳材料(石墨烯)的长轴在导热膜的面方向上的取向度越高。此外，在下述的表1中取向率记载为“无规”是指，由于鳞片状碳材料的取向为无规，因此在所述方法中无法算出取向率的值。
[导热膜的空隙率(空隙在与面方向垂直的截面中所占的比例)的测定]
对于所述实施例和比较例中制备的导热膜，通过以下方法测定空隙率(空隙在与面方向垂直的截面中所占的比例)。将结果示于下述的表1。
具体而言，使用扫描型电子显微镜(SEM)观察与导热膜的面方向垂直的截面，测定所得到的SEM观察图像内的20μm×20μm的观察视野中存在的空隙的面积。然后，作为这样测定的空隙的面积相对于观察视野的面积的百分率(空隙的面积/观察视野的面积×100[％])而算出空隙率。需要说明的是，作为SEM观察中使用的截面的制备处理，实施了离子研磨处理。
此处，根据实施例1中制备的导热膜的SEM观察，确认到邻接的石墨烯(鳞片状碳材料)彼此接触。此外，通过该SEM观察，还确认了粘合剂的短径的大部分比石墨烯的短径小、以及由石墨烯和粘合剂形成的空隙的短径的大部分比石墨烯的短径小。
[导热率的评价]
对于所述实施例和比较例中制备的导热膜，通过以下方法评价导热率。将结果示于下述的表1。
首先，将各导热膜(带有支撑体)切成150mm×20mm的长条状，制备导热率的评价样品。
在所述制备的评价样品的一个端部配置热源(输出功率2W)。此时，在评价样品的表面3处配置热电偶。关于热电偶的配置部位，将热源的中央部(热源与导热膜之间)作为第一部位，将从此处朝向评价样品的长度方向25mm和50mm的位置分别作为第二部位和第三部位。
将所述配置有热电偶的评价样品静置于25℃的恒温槽内。接着，接通热源的开关，从热源对导热膜施加热，取得热电偶的温度分布。此时，持续加热至热电偶的温度稳定，取得热电偶的温度稳定的时刻的各测定点的温度。然后，根据这样测定的温度，按照下述的导热率的计算式，算出导热膜的导热率。需要说明的是，作为距离[m]，使用了第一部位的热电偶与第三部位的热电偶的距离(50mm(＝0.05[m]))。此外，作为截面积[m2]，使用了导热膜的截面积(20mm×30μm(＝6×10-7[m]))。并且，作为温度差[K]，使用了第一部位的热电偶与第三部位的热电偶的温度差。
(导热率的计算式)
导热率[W/m·K]＝导热量[W]×距离[m]×(1/截面积[m2])×(1/温度差[K])
[表1]
由表1所示的结果可知，本发明的一个实施方式的实施例1的导热膜通过具有将鳞片状碳材料(石墨烯)配置成邻接的该鳞片状碳材料彼此接触，并且该鳞片状碳材料的长轴沿膜的面方向取向的构成，而使得面方向的导热率变得非常高。与之相对，比较例的导热膜未构成为鳞片状碳材料(石墨烯)的长轴在膜的面方向上取向，结果导热率差。
符号说明
10导热膜，
100多层石墨烯(鳞片状碳材料)，
200苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)(粘合剂)。

Claims (9)

1.一种导热膜，其包含由多个石墨烯层形成的鳞片状碳材料、和粘合剂，
所述鳞片状碳材料配置为邻接的所述鳞片状碳材料彼此接触，所述鳞片状碳材料的长轴沿膜的面方向取向，
所述粘合剂的短径、或由所述鳞片状碳材料和所述粘合剂形成的空隙的短径中的至少一部分小于所述鳞片状碳材料的短径。
2.根据权利要求1所述的导热膜，其中，
所述粘合剂的短径中的至少一部分小于所述鳞片状碳材料的短径，并且短径小于所述鳞片状碳材料的短径的所述粘合剂的个数比例为70％以上。
3.根据权利要求1或2所述的导热膜，其中，
所述粘合剂的含量小于50质量％。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的导热膜，其中，
所述鳞片状碳材料为石墨烯或石墨。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的导热膜，其中，
所述鳞片状碳材料的取向率为42°以下。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的导热膜，其中，
空隙在与所述导热膜的面方向垂直的截面中所占的比例为每单位面积20％以下。
7.一种散热结构体，其具备：
发热源、和
以与所述发热源接触的方式配置的权利要求1～6中任一项所述的导热膜。
8.根据权利要求7所述的散热结构体，其进一步以与所述导热膜接触的方式配置有散热体。
9.根据权利要求8所述的散热结构体，其中，
所述散热体配置于隔着所述导热膜不与所述发热源对置的位置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5381102B2 (ja) * 2006-11-01 2014-01-08 日立化成株式会社 熱伝導シート、その製造方法及び熱伝導シートを用いた放熱装置
CN103958611B (zh) * 2011-12-27 2016-06-29 松下知识产权经营株式会社 各向异性导热组合物及其成型品
JP5994751B2 (ja) * 2013-08-09 2016-09-21 スターライト工業株式会社 熱伝導性樹脂成形物の連続成形方法
JP5563175B1 (ja) * 2014-03-05 2014-07-30 清二 加川 高熱伝導率の放熱シート及びその製造方法
KR20190039943A (ko) 2016-08-08 2019-04-16 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 열전도 시트 및 그 제조 방법
JP6981001B2 (ja) * 2016-12-09 2021-12-15 昭和電工マテリアルズ株式会社 熱伝導シート及び熱伝導シートを用いた放熱装置
EP3944263B1 (en) * 2019-03-22 2024-01-03 Teijin Limited Insulating sheet

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