TW201837093A - 熱傳導性薄片及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種熱傳導性樹脂組成物，其可得到高熱傳導性且具有高柔軟性的樹脂成形體。
一種熱傳導性薄片，其於薄片的單面或雙面上具有多個刻痕。較佳為因前述刻痕而產生的面之間的至少一部分係接觸。前述刻痕，較佳為未貫通。較佳為具有利用前後方向及/或左右方向的刻痕產生的多個區塊。較佳為該薄片為包含矽酮樹脂組成物及無機填料者。

Description

熱傳導性薄片及其製造方法
本發明係關於一種熱傳導性薄片及其製造方法。
伴隨電子零件之小型化、高輸出化，自此等電子零件產生之每單位面積的熱量成為非常大。其溫度上升，有引起電子零件之壽命降低、失靈、故障之虞。因此，電子零件之冷卻係使用金屬製的散熱座或框體，而且為了自電子零件有效率地傳導熱至散熱座或框體等冷卻部，而使用熱傳導性材料。作為使用該熱傳導性材料的理由係因使電子零件與散熱座等直接接觸時，若以微觀角度看此界面，空氣存在而成為熱傳導之阻礙。因此，藉由使熱傳導性材料存在於電子零件與散熱座等之間，代替存在於界面的空氣，可有效率地傳導熱。
作為熱傳導性材料，有在樹脂填充熱傳導性粉末而成者。作為此樹脂，可舉出矽酮樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂等。
作為使用矽酮樹脂的熱傳導性材料，有在矽酮橡膠或矽酮膠填充熱傳導性填充劑的熱傳導性薄片、或在矽酮油填充熱傳導性填充劑的熱傳導性油膏等。油 膏與界面之密合較薄片更高，且可薄膜化至熱傳導性填充劑的最大粒徑，因此可實現低熱阻。但是，由於為液狀，故有引起滴落或湧出的缺點。另一方面，薄片相較於油膏，作業性較優，而且，可壓縮並固定於電子零件與散熱座或框體之間，且如油膏的滴落或湧出性為良好。但是，薄片為固體，由於進行壓縮而使用，故壓縮應力大，薄片之使用，有成為電子零件故障或框體的扭曲的其一原因之虞。
再者，專利文獻1之課題在於提供一種矽酮熱傳導性薄片，其可確保高散熱性，且減少對於壓縮之反作用力。然後，專利文獻1提出一種矽酮熱傳導性薄片，其係為由混合熱傳導性填充材的矽酮硬化物形成之矽酮熱傳導性薄片，在厚度方向設置貫通的多個孔。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2015-92534號公報
然後，一般熱傳導性薄片有黏著性熱傳導性薄片與非黏著性熱傳導性薄片。該黏著性的熱傳導性薄片係藉由黏著劑塗布或藉由本身的黏著性，固定於發熱構件或散熱構件。另一方面，有非黏著性的熱傳導性薄片，該非黏著性薄片，無法藉由本身的黏著性固定於構件，因此在發熱構件與散熱構件之間施加夾子力等荷重 來包夾並固定。再者，作為發熱構件，可舉出發熱性電子零件、搭載有發熱性電子零件的電路基板等，而且，散熱構件，只要為降低發熱構件的熱之構件即可，因此亦可為例如冷卻裝置。
具體而言，以往若欲得到散熱佳之高熱傳導性的薄片，則該薄片之柔軟性降低，因此在將該薄片夾持於電子零件的基板時，對基板之應力大，且有時基板撓曲。因該基板之撓曲而有搭載於基板的元件剝離，對發熱元件本身施加不合理的力量之虞。
再者，若為了提高高熱傳導性的薄片之柔軟性而抑制無機填料之填充率，則自然地高熱傳導性的薄片之熱阻值提高，有無法滿足需要的散熱性之虞。
然後，由於包含無機填料及矽酮樹脂組成物的薄片為固體，故該薄片，雖散熱性優異，但柔軟性稍差，因此難以採用如施加強烈荷重，夾入發熱構件與散熱構件之高壓縮率的形式來使用。又，該薄片係施加荷重夾入發熱構件與散熱構件，但該等構件有凹部或凸部，因此該薄片的面對應於構件之凹部或凸部，沒有充分地接觸。在使用對如前述接觸的構件之可追蹤性不佳的熱傳導性薄片時，藉此，大多會導致構件之損傷或散熱效率降低。又，因為未與構件接觸，所以有該薄片的散熱性降低之虞。
因此，本發明之主要目的在於提供一種高柔軟性且具有高熱傳導性，同時更具有高可追蹤性之熱傳導性薄片。
因此，本案發明人等為了提高對在組裝於電子設備時接觸的構件之可追蹤性，在由包含矽酮樹脂組成物及無機填料的組成物所得到的熱傳導性薄片，於前後方向切削垂直剖面為U字狀之寬1.5mm的溝，製作具有多個溝之熱傳導性的散熱間隔物。並且在左右方向也切削寬1.5mm的溝，製作具有多個溝之熱傳導性的散熱間隔物，得到在前後左右方向具有溝，且與構件之接觸面成為格子狀的散熱間隔物(參考後述實施例之表5)。
然而，如前述之具有多個溝的熱傳導性之散熱間隔物，夾入發熱構件與散熱構件而固定時，會充滿熱，而且關於發熱構件的凸部及凹部之溫度上升，無法良好的散熱，並且該凸凹部的溫度差也大，凸部或凹部的熱阻值也高。
又，本案發明人等針對在由包含矽酮樹脂組成物及無機填料的組成物所得到的熱傳導性薄片上具有多個貫通孔(圓形狀)之薄片進行探討，但就在上述之前後左右方向具有溝，且與構件之接觸面成為格子狀的熱傳導性之散熱間隔物的各種實驗結果而言，難以得到良好的散熱性。
從該觀點而言，本案發明人等認為在該階段，即使在薄片面上製作溝所致之格子狀或貫通孔，也得不到具有高柔軟性且高熱傳導性，同時更具有高可追蹤性之熱傳導性薄片。
然而，本案發明人等進一步仔細探討的結果發現：藉由在與構件接觸的熱傳導性薄片之面，不是設置有如 U字狀般之有寬度的溝，而是設置多個刻痕，則即使高度填充無機填料，也會具有高柔軟性，同時對構件之可追蹤性也變高，因此成為低熱阻值且散熱也為良好。如此一來，可得到具有高柔軟性及高熱傳導性，同時更具有高可追蹤性之高熱傳導性薄片，此係完全沒有預料到的事情，藉此，完成本發明。
亦即，本發明提供一種在薄片的單面或雙面上具有多個刻痕之熱傳導性薄片。
又，本發明提供一種前述熱傳導性薄片之製造方法。
因前述刻痕而產生的面之間的至少一部分也可接觸。
前述刻痕，亦可為未貫通。
前述刻痕的深度之比例，也可為薄片厚度之2%~90%。亦可具有利用前述刻痕產生的多個區塊。再者，前述區塊，也可為利用前後方向及/或左右方向之刻痕產生者。
該薄片的壓縮應力(壓縮率20%時)相較於刻痕前，可減低至少5%。
前述薄片的ASKER C硬度，亦可小於40。
前述區塊的分割面積比例(1區塊/1薄片面積)，也可為25%以下。又，前述熱傳導性薄片的厚度，亦可為0.3~10mm。
前述薄片，也可為包含矽酮樹脂組成物及無機填料者。
前述無機填料，亦可為40~85體積%。
前述矽酮樹脂組成物，亦可為包含至少在末端或側鏈具有乙烯基的有機聚矽氧烷、及至少在末端或側鏈具有2個以上之H-Si基的有機聚矽氧烷之二液加成反應型液狀矽酮。
前述矽酮樹脂組成物，至少在末端或側鏈具有乙烯基的有機聚矽氧烷之重量平均分子量為10,000~400,000，且至少在末端或側鏈具有2個以上之H-Si基的有機聚矽氧烷之重量平均分子量也可為10,000~400,000。
又，前述無機填料，也可為選自於氧化鋁、氮化鋁及氧化鋅之1種以上。又，熱傳導率，亦可為0.5W/mK以上。
根據本發明，可提供一種高柔軟性且具有高熱傳導性，同時更具有高可追蹤性之熱傳導性薄片。
1、1b‧‧‧熱傳導性薄片
2、2b‧‧‧刻痕
3‧‧‧厚度
4‧‧‧刻痕的深度
5‧‧‧刻痕的間隔
6‧‧‧區塊
10、10b‧‧‧電子構件
11‧‧‧發熱構件
12‧‧‧冷卻構件
圖1為表示本實施形態之一例的熱傳導性薄片之概略圖。
圖2為本發明的熱傳導性薄片之用途的一例，且為施加荷重，在發熱構件與散熱構件之間，夾入本發明的熱傳導性薄片之狀態的示意圖。
圖3為本發明的熱傳導性薄片之用途的一例，且為施加荷重，在發熱構件與散熱構件之間，夾入本發明的熱傳導性薄片之狀態的示意圖。
[實施發明之形態]
以下，針對用以實施本發明之理想的實施形態，適當參考圖1及圖2進行說明。但是，本發明沒有限定於以下的實施形態，在本發明的範圍內可自由變更。藉此，本發明的範圍不應被狹義解釋。
再者，圖1中之符號為1熱傳導性薄片；2刻痕；3厚度；4刻痕的深度；5刻痕的間隔；6區塊；10電子構件；11發熱構件；12冷卻構件。又，X方向也稱為左右方向，Y方向也稱為前後方向，Z方向也稱為上下方向。
<本發明的熱傳導性薄片>
本發明的熱傳導性薄片(以下也稱為「本發明的薄片」。)為在薄片的單面或雙面上具有多個刻痕者。又，本發明的薄片較佳的是在包含矽酮樹脂組成物及無機填料的薄片上，設置多個刻痕。
本發明的薄片具有高熱傳導性、高柔軟性及高可追蹤性。
以往之設置溝的熱傳導性薄片，在夾持於構件之間時，在無法自密合面的溝之死點(dead spot)排出處殘留空氣，有熱阻值提升之虞。
相對於前述，在本發明的薄片夾持於發熱構件與冷卻構件且密合時，本發明的薄片，藉由利用狹縫加工之刻痕形狀，有將上下所產生的排斥力(壓縮方向的力)排放至橫向的效果，而且成為空氣也不容易進入的結 構。然後，本發明的薄片，由於對於構件之可追蹤性高，故不容易對構件施加過度的荷重，因此可減少構件之損傷，而且就算是在構件具有凹部或凸部時，也可追蹤，而具有高密合性。又，本發明的薄片，密合性高，因此散熱也為良好。根據如前述的原因，本發明的熱傳導性薄片，較佳為作為如夾持於發熱構件與冷卻構件之間，施加荷重的非黏著性薄片來使用。
<本發明的薄片之刻痕>
在本發明的熱傳導性薄片之薄片的單面或雙面上設置多個刻痕。
設置刻痕的面，只要為構件接觸的薄片面之至少任一方(以下也稱為薄片表面)即可。又，藉由該刻痕而在刻痕部分產生面，但較佳為藉由該刻痕而產生的面之間的至少一部分係接觸。
該刻痕，沒有特別限定，可為任何線狀、穿孔狀、多角形狀、橢圓形狀、圓形狀等。
作為線狀，沒有特別限定，可舉出例如，直線狀、蛇行狀、波狀等。再者，波狀為如波形的形狀，且可舉出例如，正弦波、鋸齒波、矩形波、梯形波、三角波等。又，穿孔狀係指如虛線之有刻痕與無刻痕的重複形狀。
作為多角形狀，沒有特別限定，可舉出例如，三角形狀、四角形狀、五角形狀、六角形狀、星型形狀等。作為該四角形狀，可舉出例如，梯形形狀、格子狀(例如， 長方形狀、正方形狀等)、菱形狀、平行四邊形狀等。
前述刻痕中，較佳為直線狀、波狀、菱形狀、圓形狀、星型形狀及格子狀，更佳為直線狀、菱形狀及格子狀，從刻痕加工時的操作性及高可追蹤性之觀點而言，進一步更佳為格子狀(尤其是正方形狀)。
又，較佳為自直線狀、蛇行狀、波狀及穿孔狀等選擇1種或2種以上，將前後方向及/或左右方向的刻痕設置於薄片面。例如，藉由以直線狀進行多次前後方向及左右方向的刻痕，可使可以刻痕形成薄片面之1區塊成為四角形狀(理想而言為格子狀)。又，例如，刻痕係成為直線狀，且接著可成為穿孔狀。
多角形狀之一邊的長度，沒有特別限定，但薄片一邊15mm時，較佳為0.7mm~5mm，更佳為0.7mm~2.5mm，進一步更佳為1.0mm~2.0mm。再者，圓形狀時，可將「多角形狀之一邊的長度」設為「直徑的長度」，橢圓形狀時，可將「多角形狀之一邊的長度」設為「(長徑+短徑)/2的長度」。
本發明的刻痕，藉由適當組合上下方向(Z方向)、前後方向(Y方向)、左右方向(X方向)之任一者或該等，動用切割手段，可在與構件接觸的薄片面設置多個刻痕。再者，切割手段，在「斜向」或「波狀」等任意的方向也可刻痕。
利用該切割手段，可進行實際上非溝之刻痕加工，利用該刻痕加工可形成狹縫，但該狹縫為看得到切割的痕跡之條紋的程度。又，該狹縫(可確認切割面的程度之 線上的痕跡(切割部分的間隙))，較佳為寬為300μm以下，進一步較佳為2μm以上小於300μm，更佳為100μm以下，進一步更佳50μm以下，特佳為2~50μm。切割部分的間隙越狹窄，空氣在薄片面越難以進入，可成為低熱阻值，而且也容易得到柔軟性及可追蹤性，因此為有利。
作為前述切割手段，只要為可達成上述之切割部分的間隙之條件的手段即可，可舉出例如，刻痕刀、雷射照射部及水刀(水切斷器)的可照射部等。其中，因為容易縮窄狹縫且可輕易加工，所以較佳為刻痕刀。
雖為一例，作為更具體的例，可自上方向及/或下方向推入刻痕刀而設置刻痕，而且也可在前後方向及/或左右方向一邊移動刻痕刀，一邊設置刻痕。又，設置多角形狀、圓形狀、星型形狀等形狀為未貫通時，亦可使用因應其形狀之切削模，自上方向及/或下方向推入切削模而設置刻痕。又，在雷射切割或水刀切割時，亦可在前後方向及/或左右方向一邊移動照射部，一邊設置刻痕。
本發明的刻痕之垂直剖面形狀，沒有特別限定，可舉出例如，V字狀、Y字狀、l字(英文小寫l)狀、及以l字加上任意角度之傾斜的l字(英文小寫l)狀等。l字(英文小寫l)狀，可參考圖2的熱傳導性薄片1之刻痕的符號2，以l字加上任意角度之傾斜的l字(英文小寫l)狀，可參考圖3的熱傳導性薄片1b之刻痕的符號2b。其中，因為可輕易加工接觸上下方向的面之間的狹縫， 所以較佳為l字狀(英文小寫l)(參考例如，圖1的符號2)。
前述刻痕，較佳為未貫通。
未貫通部分的長度(刻痕後的上下方向中之未刻痕部分的長度)(mm)，較佳為0.1mm~6.0mm，進一步較佳為0.15mm~5.0mm，更佳為0.2mm~4.0mm，進一步更佳為0.25mm~3.0mm。
本發明之刻痕的深度之比例，較佳為薄片厚度之2%~90%，更佳為30%~80%，進一步更佳為40%~70%。
刻痕的深度之比例，藉由設為2%~90%，容易得到高柔軟性及高可追蹤性，同時也可減低熱阻值，因此為有利。
該刻痕的深度比例，於雙面都有刻痕時，係成為將單面的刻痕深度之比例、及另一單面的刻痕深度之比例合計的比例。
再者，刻痕的深度之比例，可以刻痕率=「來自上下方向的薄片面之刻痕的深度(mm)/薄片的厚度(mm)」×100算出。
前述薄片的厚度，沒有特別限定，但較佳為0.3mm~10mm，更佳為0.5mm~5.0mm，進一步更佳為1.0mm~4.0mm。藉由將薄片的厚度設為1.0mm~4.0mm，進行刻痕加工，提高可追蹤性係屬容易，且從高熱傳導性及高柔軟性之觀點而言也為有利。
在構件接觸的薄片面中，較佳為具有利用刻痕產生的多個區塊。更佳為利用前後方向及/或左右方向 的刻痕產生的多個區塊。藉由設置多個區塊，與構件之密合性變高，容易得到高可追蹤性，因此有利。
前述區塊的形狀，沒有特別限定，可舉出例如，上述之多角形狀、圓形狀、橢圓形狀等，其中，較佳為格子狀及三角形狀，更佳為格子狀(更理想而言為正方形狀)。
前述區塊數(以下也將「區塊數」稱為「分割數」。)，沒有特別限定，至少為4個以上，更佳為9個以上，進一步更佳為36個以上，特佳為設置49個以上。
在前述區塊數的下限值中，更理想而言，每薄片面積15mm2，較佳為36個(/15mm2)以上，更佳為49個(/15mm2)以上，進一步更佳為64個(/15mm2)以上。
在前述區塊數的上限值中，並沒有特別限定，更理想而言，每薄片面積15mm2，較佳為2000個(/15mm2)以下，進一步較佳為1500個(/15mm2)以下，更佳為1000個(/15mm2)以下，進一步更佳為500個(/15mm2)以下。
更理想的區塊數，較佳為49個(/15mm2)~500個(/15mm2)，更佳為64個(/15mm2)~400個(/15mm2)。
又，前述區塊的分割面積比例(1區塊/1薄片面積)，較佳為25%以下，進一步較佳為15%以下，更佳為5%以下，進一步更佳為3%以下。又，較佳為0.1%以上。
越將區塊的分割面積比例減少，與構件之密合性變得越高且容易得到高可追蹤性，同時也可減低熱阻值，可成為高熱傳導性，因此有利。
再者，該區塊的分割面積比例(1區塊/1薄片面積)， 可以「1區塊的面積(mm2)/構件之接觸側的熱傳導性薄片之全體面積(mm2)」×100算出。
前述薄片的ASKER C硬度(無刻痕)，較佳為小於40，更佳為35以下，進一步更佳為30以下。又，從使處理薄片之際的操控性變容易之觀點而言，ASKER C硬度的下限值，較佳為5以上。
前述薄片的ASKER C硬度(有刻痕)，較佳為35以下，更佳為30以下。又，從使處理薄片之際的操控性變容易之觀點而言，ASKER C硬度的下限值，較佳為5以上。
前述薄片中之刻痕前後的ASKER C之差，較佳為2以上，更佳為適當地使其成為5以上而劃出刻痕。由於得到刻痕前後的ASKER C之差成為2以上的柔軟性之提升效果，故可追蹤性變得更為良好。
該「刻痕前後的ASKER C之差」，可以「(有刻痕時的ASKER C硬度-無刻痕時的ASKER C硬度)」算出。
本發明的薄片之壓縮率20%時的壓縮應力(N)(也稱為「壓縮應力(壓縮率20%時)」)相較於刻痕前之壓縮率20%時的壓縮應力(N)，較佳為適當地使其減低5%以上，更佳為使其減低10%以上，進一步更佳為使其減低15%以上。適當的是前述以刻痕加工減低。
本發明之利用狹縫加工之薄片的壓縮應力(壓縮率20%時)之減低率的提升，從抑制到達壓縮時的峰荷重為止之初期急遽的壓縮應力之上升的觀點而言係為有利，該減低率的上限值可為90%以下，且60%以下、50%以 下、40%以下、30%以下等均可製作。
本發明的薄片之壓縮率50%時的壓縮應力(N)(也稱為「壓縮應力(壓縮率50%時)」)相較於刻痕前之壓縮率50%時的壓縮應力(N)，較佳為適當地使其減低5%以上，更佳為使其減低10%以上，進一步更佳為使其減低15%以上。適當的是前述以刻痕加工減低。
本發明之利用狹縫加工之薄片的壓縮應力(壓縮率50%時)之減低率的提升，從抑制到達壓縮時的峰荷重為止之後期的壓縮應力之上升的觀點而言係為有利，該減低率的上限值可為90%以下，且60%以下、50%以下、40%以下、30%以下等均可製作。
再者，本發明的薄片之壓縮應力的減低率(壓縮率20%時)及壓縮應力的減低率(壓縮率50%時)，各別設定成為5%以上係為理想。
該「壓縮應力之減低率」，可以「(無刻痕時的壓縮應力-有刻痕時的壓縮應力)/(無刻痕時的壓縮應力)」×100算出。
又，本發明的薄片之壓縮率5%時的接觸面積(mm2)，每薄片面積225mm2，較佳為130mm2以上，更佳為200mm2以上，進一步更佳為220mm2以上，從高柔軟性及高可追蹤性之觀點而言為理想。
<使用於本發明的薄片之熱傳導性組成物>
使用於本發明的薄片之熱傳導性組成物(以下也稱為「熱傳導性組成物」)，並沒有特別限定。
在本發明的薄片，使用包含樹脂組成物及無機填料的熱傳導性組成物係為理想。再者，在本發明的薄片，使用包含成分(A)矽酮樹脂組成物及成分(B)無機填料的熱傳導性組成物係為理想。藉由使用矽酮樹脂組成物，可得到高柔軟性及高熱傳導性的熱傳導性薄片。
使用於本發明的成分(A)矽酮樹脂組成物，沒有特別限定，可舉出例如，利用過氧化物交聯、縮合反應交聯、加成反應交聯、及紫外線交聯等之硬化反應，其中，較佳為利用加成反應交聯之硬化反應。
前述成分(A)矽酮樹脂組成物，較佳為包含加成反應型者，而且，較佳為包含一液型反應型或二液加成反應型矽酮樹脂組成物者。
再者，前述成分(A)矽酮樹脂組成物，包含成分(a1)至少在末端或側鏈具有乙烯基的有機聚矽氧烷、及成分(a2)至少在末端或側鏈具有2個以上之H-Si基的有機聚矽氧烷的二液加成反應型液狀矽酮者係為理想。
再者，前述成分(B)無機填料為包含40~85體積%者係為理想。
再者，本發明的薄片，熱傳導率為0.5W/mK以上係為理想。
在前述成分(A)矽酮樹脂組成物中，藉由成分(A)中之成分(a1)及成分(a2)與成分(B)反應，並硬化，形成矽酮橡膠。然後，藉由使用成分(A)及(B)，即使為熱傳導性組成物中含有無機填料40~85體積%之高含量，也可得到高柔軟性的樹脂成形體(例如，薄片)。再者， 可高度含有無機填料，因此可得到高熱傳導性的樹脂成形體(例如，薄片)。
<成分(A)二液加成反應型液狀矽酮>
前述成分(A)二液加成反應型液狀矽酮為包含成分(a1)至少在末端或側鏈具有乙烯基的有機聚矽氧烷(以下也稱為「具有乙烯基的有機聚矽氧烷」。)、及成分(a2)至少在末端或側鏈具有2個以上之H-Si基的有機聚矽氧烷(以下也稱為「具有H-Si基的有機聚矽氧烷」。)者。前述成分(A)，較佳為在25℃之黏度為100~2,500mPa‧s。
前述成分(a1)為至少在末端或側鏈之某處具有乙烯基的有機聚矽氧烷，且可為任何直鏈狀結構或分支狀結構。一般具有乙烯基的有機聚矽氧烷為有機聚矽氧烷之分子內(Si-R)的R部分之一部分成為乙烯基者(參考例如，以下的通式(a1-1)~(a1-4))。
該乙烯基含量，較佳為在(a1)中為0.01~15莫耳%，又，更佳為在成分(a1)中為0.01~5莫耳%。
前述成分(a1)之具有乙烯基的有機聚矽氧烷，具有乙烯基的烷基聚矽氧烷係為理想。該烷基，較佳為碳數1~3(例如，甲基、乙基等)，更佳為甲基。
又，成分(a1)之具有乙烯基的有機聚矽氧烷，較佳為重量平均分子量小於400,000者，更佳為10,000~200,000，進一步更佳為15,000~200,000。
在此，本發明中之「乙烯基的含量」係指將構成成分(a1)的全單元定為100莫耳%時之含乙烯基的矽氧烷 單元之莫耳%。其中，相對於含乙烯基的矽氧烷單元1個，定為乙烯基1個。
<乙烯基含量測定方法>
利用NMR測定乙烯基含量。具體而言，使用JEOL公司製ECP-300NMR，將樣本溶解於作為氘化溶劑之氘代氯仿進行測定。將在將(乙烯基+H-Si基+Si-甲基)定為100莫耳%時之乙烯基的比例定為乙烯基含量莫耳%。
前述成分(a2)為至少在末端或側鏈之某處具有2個以上之H-Si基的有機聚矽氧烷，且可為任何直鏈狀結構或分支狀結構。一般具有H-Si基的有機聚矽氧烷為有機聚矽氧烷之分子內(Si-R)的R部分之一部分成為H基者(參考例如，以下的通式(a2-1)~(a2-4))。
該H-Si基含量，較佳為在(a2)中為0.01~15莫耳%，又，更佳為在成分(a2)中為0.01~5莫耳%。
前述成分(a2)的有機聚矽氧烷，具有H-Si基的烷基聚矽氧烷係為理想。該烷基，較佳為碳數1~3(例如，甲基、乙基等)，更佳為甲基。
又，成分(a2)之具有H-Si基的有機聚矽氧烷，較佳為重量平均分子量為400,000以下者，更佳為10,000~200,000，進一步更佳為15,000~200,000。
在此，本發明中之「H-Si基的含量」係指將構成成分(a2)的全單元定為100莫耳%時之含H-Si基的矽氧烷單元之莫耳%。
(a1)與(a2)之含有比，較佳為質量比為(a1)：(a2)=20~80：20~80，更佳為40~60：40~60，最佳為(a1)： (a2)=50：50。
<H-Si基含量測定方法>
利用NMR測定H-Si基含量。使用JEOL公司製ECP-300NMR，將樣本溶解於作為氘化溶劑之氘代氯仿進行測定。將在將(乙烯基+H-Si基+Si-甲基)定為100莫耳%時含有的H-Si基之比例定為H-Si基的含量莫耳%。
前述成分(A)二液加成反應型液狀矽酮，在25℃之黏度為100~2,500mPa‧s，較佳為100~2,000mPa‧s，更佳為350~2,000mPa‧s。
若前述成分(A)的黏度(25℃)為100mPa‧s以上，則分子量大，因此可避免硬化後的薄片變得容易碎裂，若為2,500mPa‧s以下，則從變得容易將無機填料高度填充之觀點來說，為有利。
<黏度測定>
關於二液加成型矽酮的黏度，使用BROOKFIELD公司製B型黏度計「RVDVIT」進行測定。心軸係使用f軸，且可使用20rpm的黏度進行測定。
又，前述成分(A)二液加成反應型液狀矽酮，有機聚矽氧烷中，較佳為熱硬化者，除了主劑的聚有機聚矽氧烷聚合物之外，也可使用硬化劑(交聯性有機聚矽氧烷)。
構成前述二液加成反應型液狀矽酮的基礎聚合物，較佳為在其主鏈具有有機基(例如，甲基、苯基、三氟丙基等)者。例如，有機聚矽氧烷的重複結構，可舉出二甲 基矽氧烷單元、苯甲基矽氧烷、二苯基矽氧烷單元等。又，亦可使用具有乙烯基、環氧基等之官能基的改質有機聚矽氧烷。
又，前述成分(A)二液加成反應型液狀矽酮，可使用用以促進加成反應的加成反應觸媒。
又，前述成分(A)二液加成反應型液狀矽酮，可使用滿足上述各種條件的市售品。
再者，針對成分(a1)之末端或側鏈的乙烯基，可舉出例如，以下的通式(a1-1)及通式(a1-2)所示者。又，針對成分(a1)至少在末端或側鏈具有乙烯基的有機聚矽氧烷，可舉出例如，通式(a1-3)及通式(a1-4)所示者。但是，本發明並沒有限定於該等通式(a1-1)~(a1-4)。又，針對本發明的成分(a1)，可舉出例如，在末端及/或側鏈具有乙烯基的甲基聚矽氧烷等。m、n，較佳為正數。
又，針對成分(a2)的末端或側鏈之H-Si基，可舉出例如，以下的通式(a2-1)及通式(a2-2)所示者等。 又，針對成分(a2)至少在末端或側鏈具有2個以上之H-Si基的有機聚矽氧烷，可舉出例如，以下的通式(a2-3)及通式(a2-4)所示者。但是，本發明並沒有限定於該等通式(a2-1)~(a2-4)。又，針對本發明的成分(a2)，可舉出例如，在末端及/或側鏈具有2個以上之H-Si基的甲基聚矽氧烷。m、n，較佳為正數。
作為市售品的二液加成反應型液狀矽酮橡膠，可舉出例如，Momentive公司製「TSE-3062」「X14-B8530」、Dow Corning Toray公司製「SE-1885A/B」等，但本發明並沒有限定於該等之具體的市售品之範圍。
前述樹脂組成物的含量，全體積中，理想而言為10~65體積%，更理想而言為15~60體積%。
又，前述成分(A)二液加成反應型液狀矽酮的含量，全體積中，理想而言為10~65體積%，更理想而言為15~60體積%。成分(A)含量，作為下限值，更佳為15體積%以上。又，成分(A)的含量，作為上限值，更佳為65體積%以下。
前述成分(A)的含量，若為前述熱傳導性組成物中10體積%以上，則可提高柔軟性，若為前述熱傳導性組成物中65體積%以下，則從容易避免熱傳導率下降之觀點而言為有利。
又，使用於本發明的加成反應型液狀矽酮，也可與乙醯醇類、馬來酸酯類等反應延緩劑、十~數百μm的AEROSIL或矽酮粉等增黏劑、阻燃劑、顏料等併用。
<成分(B)無機填料>
前述樹脂組成物中之熱傳導性填料的含有率，較佳為全體積中之35體積%以上，更佳為40~85體積%為理想。
熱傳導性填料的含有率為35體積%以上，因為容易避免將樹脂組成物硬化的薄片之熱傳導性變不足，所以含量越高越為理想。又，若為85體積%以下，則容易避免樹脂組成物之流動性變差，且容易製作樹脂組成物的硬化物為0.3mm以上之厚度。
本發明所使用的無機填料，可舉出熱傳導性填料之氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氮化矽、碳化矽、金屬鋁及石墨等。該等可單獨使用，或是組合2種以上而使用。本發明所使用的無機填料，較佳為球狀(理想而言，球形度為0.85以上)。
該等之中，氧化鋁顯示高熱傳導性，同時對樹脂之填充性為良好，因此較佳。
本發明所使用的氧化鋁，較佳為球狀。氧化鋁(以下也稱「氧化鋁」。)，也可以氫氧化鋁粉末之火焰噴焊法、拜爾法、銨礬熱分解法、有機鋁水解法、鋁水中放電法、凍結乾燥法等之任何的方法進行製造，但從粒徑分布之控制及粒子形狀控制之觀點而言，氫氧化鋁粉末之火焰噴焊法係為理想。
又，球狀氧化鋁粉末的結晶結構，可為單晶體、多晶體的任一者，但從高熱傳導性之觀點而言，結晶相，較佳為α相，而且，比重，較佳為3.7以上。若比重小於3.7，則在粒子內部存在的空孔與低結晶相之存在比例變多，因此在將熱傳導率提高為2.5W/mK以上時，較佳為3.7以上。球狀氧化鋁粉末之粒度調整，可藉由球狀氧化鋁粉末之分級‧混合操作而進行。
使用球狀氧化鋁粉末時，球形度為0.85以上。球形度小於0.85，流動性降低，填料在間隔物內偏析，物性的差異變大。作為球形度為0.85以上的市售品，可舉出例如，Denka股份有限公司製的球狀氧化鋁DAW45S(商品名)、球狀氧化鋁DAW05(商品名)、球狀氧化鋁ASFP20(商品名)等。
本發明的無機填料之粒度分布，較佳為在平均粒徑10~100μm、1~10μm及小於1μm的範圍具有極大值或峰值者。
前述平均粒徑10~100μm的無機填料，全體積中，較佳為15體積%以上、更佳為20~50體積%。
又，前述平均粒徑1~10μm的無機填料，全體積中， 較佳為10~30體積%，更佳為12~30體積%。
又，前述平均粒徑小於1.0μm的無機填料，全體積中，較佳為5~20體積%，更佳為8~15體積%。
前述無機填料的粒度分布，較佳為適當組合該等3個範圍之無機填料。
<熱傳導性薄片(刻痕前)之製造方法等>
前述熱傳導性薄片，可以周知的製造方法得到。例如，可藉由混合前述成分(A)及(B)而得到。
又，本發明的熱傳導性薄片，例如，經由原料之混合‧成形‧硫化步驟進行製造。混合係使用輥磨機、捏合機、班布里混合機等混合機。成形方法，較佳為刮刀法，但根據樹脂的黏度，可使用擠製法‧壓製法‧研光輥(calender roll)法等。硫化溫度，較佳為50~200℃，加熱硬化時間，較佳為2~14小時。若為50℃以上，則硫化為足夠，若為200℃以下，則從可減低間隔物之一部分劣化之觀點而言為有利。
硫化係使用一般的熱風乾燥機、遠紅外乾燥機、微波乾燥機等進行。
如前述進行，可得到熱傳導性薄片。
作為本發明所使用的樹脂原料，在不損及本發明之效果的範圍，除上述成分(A)及(B)以外，亦可適當選擇並使用丙烯酸樹脂及環氧樹脂等樹脂原料。又，可進行摻合，使本發明的組成物成為100體積%，也可進一步添加至本發明的組成物100體積%。
利用前述樹脂組成物得到之本發明的熱傳導性薄片(刻痕前)之厚度，較佳為0.3mm~10mm。若本發明的熱傳導性薄片(刻痕前)之厚度較0.3mm更薄，則熱傳導性填料所致之表面的粗度容易變大，且熱傳導性變得容易降低，因此較佳為設為0.3mm以上。又，若超過10mm，則樹脂成形體的硬化物變厚，且熱傳導性變得容易降低，因此較佳為10mm以下。本發明的熱傳導性薄片(刻痕前)之厚度，較佳為將樹脂組成物之硬化後的厚度當作基準。
藉由使用前述樹脂組成物，可得到高熱傳導性且具有高柔軟性的熱傳導性薄片(刻痕前)及發熱薄片(刻痕前)。
熱傳導性薄片(刻痕前)為具有高熱傳導性者，且可提供熱傳導率0.5W/mK以上者。
然後，本發明的熱傳導性薄片，其特徵為在高熱傳導性且具有高柔軟性的熱傳導性薄片(刻痕前)之表面進行刻痕加工，且在薄片表面劃出刻痕。然後，刻痕率，在薄片厚度之2%~90%的範圍進行加工係為理想。相較於未在表面劃出刻痕的情況，劃出刻痕的情況之壓縮應力(壓縮率20%時)的減低效果為5%以上係為理想。
以往的熱傳導性薄片，可實質製作的ASKER C硬度為40左右為止。然而，使製品成為大面積時，壓縮時的應力顯著上升，因此有對發熱元件或搭載其之基板施加巨大的應力之虞。此處重要的是相較於ASKER C 硬度，不在構裝之際施加巨大的負荷，減低壓縮應力。
亦即，藉由使用前述熱傳導性組成物，可製造硬度軟，且具有熱傳導率0.5W/mK以上之高熱傳導性的熱傳導性薄片(刻痕前)。又，藉由使用前述熱傳導性組成物，可製造相較於沒有刻痕時，可減低在薄片面設置多個刻痕時的壓縮應力5%以上之熱傳導性薄片(刻痕後)。文，藉由使用前述熱傳導性組成物，可製造在進行多個刻痕時，對構件之可追蹤性變高的熱傳導性薄片(刻痕後)。
又，藉由使用前述熱傳導性組成物，由於具有ASKER C硬度為5~40的範圍之高柔軟性，故特別是可製造可減低壓縮應力之熱傳導性薄片(刻痕前)。
亦即，使用前述熱傳導性組成物所得到的熱傳導性薄片(刻痕前)為適合作為本發明之設置多個刻痕的熱傳導性薄片之加工前的薄片之薄片。
但是，本發明之具有多個刻痕的熱傳導性薄片之製造方法，其特徵為進行如上述之多個刻痕加工，且為關於在該ASKER C硬度之範圍外的刻痕前之熱傳導性薄片(例如，散熱材料)，也有發現同樣效果之可能性的製造方法。
使用圖1~圖3說明本發明中之實施形態的一例。藉此，本發明沒有限定。
如圖1所示，本實施形態的熱傳導性薄片1，在構件接觸的薄片面，對左右方向及前後方向進行刻痕加工，使其成為格子狀，設置多個刻痕2。
利用該刻痕加工，在本實施形態的熱傳導性薄片1 係於上下方向設置刻痕2至刻痕深度4。該刻痕深度4沒有達到薄片之厚度3，且上下方向的刻痕2成為未貫通。又，因該左右方向及前後方向的刻痕2而產生之上下方向的面之間，至少一部分係成為接觸的狀態。該刻痕2的垂直剖面形狀係成為l字狀(英文小寫l)。
又，本實施形態的熱傳導性薄片1具有利用左右方向及前後方向的刻痕加工形成的多個區塊6，且該區塊6成為格子狀(正方形狀)。該區塊6之一邊為在左右方向鄰接的刻痕2之間隔5，且為在前後方向鄰接的刻痕2之間隔5。
再者，本實施形態的熱傳導性薄片1為將由包含矽酮樹脂組成物及無機填料的組成物形成的熱傳導性薄片，進行利用刀具之狹縫加工而得者。
如圖2所示，本實施形態的熱傳導性薄片1係使用於電子構件10。本實施形態的電子構件10具有本實施形態的熱傳導性薄片1、具備發熱的半導體元件之發熱構件11、及散熱片等冷卻構件12。本實施形態的熱傳導性薄片1係於發熱構件11與冷卻構件12之間施加荷重而夾入。
此時，本實施形態的熱傳導性薄片1之具有多個刻痕的薄片面係與發熱構件11接觸。本實施形態的熱傳導性薄片1具有高柔軟性，且成為刻痕結構，因此對應於發熱構件11的接地面，具有高可追蹤性。本實施形態的熱傳導性薄片1，利用高可追蹤性，而且利用高柔軟性，可不損傷該等構件而接觸。
然後，本實施形態的熱傳導性薄片1具有高熱傳導性，且具有高柔軟性及高可追蹤性，因此可將來自發熱構件11之發熱有效率地傳導至冷卻構件12，且有效率地散熱來自發熱構件11之熱。
具備本實施形態的熱傳導性薄片1之電子構件10，可提供作為可減低溫度上升或框體之扭曲等所致之電子零件之壽命降低、失靈、故障之電子零件。
又，本發明的熱傳導性薄片，可為如圖3所示之熱傳導性薄片1b，本發明的電子構件，亦可為具備熱傳導性薄片1b的電子構件10b。本實施形態的熱傳導性薄片1b係於其表面，具有多個如刻痕2b之加上角度之傾斜l字(英文小寫l)狀。然後，本實施形態的熱傳導性薄片1b具有高熱傳導性，且具有高柔軟性及高可追蹤性，因此可將來自發熱構件11之發熱有效率地傳導至冷卻構件12，且有效率地散熱來自發熱構件11之熱。又，具備本實施形態的熱傳導性薄片1b之電子構件10b，可提供作為可減低溫度上升或框體之扭曲等所致之電子零件之壽命降低、失靈、故障之電子零件。
再者，說明所使用的圖3，刻痕的垂直剖面形狀為在熱傳導性薄片表面自左方向傾斜劃出刻痕的「向左傾斜的l字狀」，但刻痕的方向沒有特別限定，可為自右方向加上角度傾斜的刻痕，亦可為自左方向加上角度傾斜的刻痕。又，刻痕的垂直剖面形狀，亦可為「向左傾斜的l字狀」與「向右傾斜的l字狀」混雜的熱傳導性薄片。
依據前述，根據本發明，可提供一種高熱傳導性且具有高柔軟性，同時更具有對構件之高可追蹤性之熱傳導性薄片。又，本發明的熱傳導性薄片，由於不是設置溝，而是設置刻痕，故沒有殘留空氣，而且對構件之可追蹤性也高，對構件之密合性也高，因此散熱性也高。根據本發明，也可提供一種具備本發明的熱傳導性薄片之散熱構件及散熱零件、電子構件及電子零件等發熱的電子零件及其關連品。
再者，根據本發明，可提供一種高熱傳導性且具有高柔軟性，同時更具有高可追蹤性之熱傳導性薄片。再者，理想而言可提供一種散熱間隔物，且該散熱間隔物尤其適合作為電子零件用散熱構件。
再者，本發明的熱傳導性薄片適合作為如需要半導體元件的發熱面與散熱片等散熱面之密合性的電子零件用散熱構件而使用。本發明的散熱構件，較佳為例如，作為散熱性薄片、散熱間隔物等而使用。
又，本發明的熱傳導性薄片及散熱構件為高柔軟性，且與發熱元件之密合性優異，因此可應用於電子設備(例如，智慧型手機、平板PC、個人電腦、家庭用遊戲機、電源、汽車等)，而且，可應用於例如無線基地台用途。
再者，本發明的間隔物係經由原料之混合‧成形‧硫化步驟進行製造。混合係使用輥磨機、捏合機、班布里混合機等混合機。成形方法，較佳為刮刀法，但根據熱傳導性組成物的黏度，可使用擠製法‧壓製法‧ 研光輥(calender roll)法等。硫化溫度，較佳為50~200℃。小於50℃，硫化不足夠，若超過200℃，則間隔物之一部分劣化。硫化係使用一般的熱風乾燥機、遠紅外乾燥機、微波乾燥機等進行。如前述進行而得到熱傳導性薄片。
刻痕之加工方法，不論利用刀具之狹縫加工、利用雷射刀之加工，均可藉由任何方法進行加工，且可劃出相對於厚度為2~90%的刻痕。
本發明為適當用於產業用構件等之熱傳導構件者，尤其為適當用於構裝時的壓縮應力小之高柔軟性且高熱傳導性的薄片及散熱構件者。
本發明的熱傳導性薄片即使具有刻痕，也可保持薄片的形狀。
[實施例]
以下針對本發明，利用試驗例、實施例及比較例等，詳細地說明。再者，本發明並沒有限定於以下的實施例。
使用包含下述所示之成分(A)包含(a1：具有乙烯基的有機聚矽氧烷)+(a2：具有H-Si基的有機聚矽氧烷)的二液性之加成反應型矽酮、及(B)無機填料的組成物，基於表1~4所記載的各試驗例之摻合比及體積%比例進行混合。再者，將成分(A)及成分(B)的合計量定為體積100%。
使用混合的組成物，利用刮刀(法)，在規定的厚度製作薄片(樹脂成形體)，且在110℃進行加熱硬化8小 時。藉此，製作試驗例1~45之各種的熱傳導性薄片。
針對試驗例1~37之組成、刻痕條件及評價的結果，示於表1~4。
以刻痕加工成為格子狀時，使用刻痕刀，在熱傳導性薄片，於前後方向及左右方向劃出直線狀的刻痕而製作。利用該刻痕加工產生多個區塊，1區塊的形狀為格子的形狀。
以刻痕加工成為三角(二等邊三角形，2邊1.5mm)形狀時，使用刻痕刀，以薄片的對角線為基準，劃出直線狀的刻痕而製作。利用該刻痕加工產生多個區塊，1區塊的形狀為菱形狀。
以刻痕加工成為星型形狀或圓形狀時，以對應於其之切削模自上方推入，劃出各自形狀的刻痕而製作。利用該刻痕加工產生多個區塊，1區塊的形狀為星型形狀或圓形狀。
再者，以該等之刻痕產生的狹縫(切割部分的間隔)為看得到條紋的程度，且為50μm以下。該狹縫的狀態係在藉由刻痕加工產生的切割面之間接觸。
又，刻痕深度、未刻痕深度、格子尺寸(一邊的長度或直徑，以下也稱為刻痕間之間隔)為將薄片面上之長度平均者。
針對試驗例1~6、試驗例7~9、試驗例17~20、試驗例23~26，藉由在使用包含成分(A)及(B)的組成物而得到的薄片之表面劃出刻痕，可得到在薄片的厚度為0.3~10mm的範圍，具有較未劃出刻痕時更可減 低壓縮應力為5%以上的柔軟性之熱傳導性的散熱性薄片。又，可得到刻痕率在2~90%，具有壓縮應力減低效果之熱傳導性的散熱性薄片。
再者，在試驗例1~37中，即使設置狹縫形狀，該等散熱性薄片中之形狀保持也為○(良好)。
針對試驗例10~16、試驗例17~20，藉由在使用包含成分(A)及(B)的組成物而得到的薄片之表面劃出刻痕，可得到具有較未劃出刻痕時更可減低壓縮應力為5%以上的柔軟性之熱傳導性的散熱性薄片。又，可得到刻痕間的間隔在0.5~5.0mm，具有壓縮應力減低效果之熱傳導性的散熱性薄片。
針對試驗例21~26，藉由在使用包含成分(A)及(B)的組成物而得到的薄片之表面，劃出格子的形狀、三角的形狀、○(圓)型的形狀之種種形狀的刻痕，可得到具有較未劃出刻痕時更可減低壓縮應力為5%以上的柔軟性之熱傳導性的散熱性薄片。此外，針對試驗例27~29，藉由不論薄片之單面、雙面均劃出刻痕，可得到具有較未劃出刻痕時更可減低壓縮應力為5%以上的柔軟性之熱傳導性的散熱性薄片。
針對試驗例30~37，藉由不論成分(A)及(B)之矽酮樹脂的分子量、熱傳導性填料量，均在使用包含成分(A)及成分(B)的組成物而得到的薄片表面劃出刻痕，可得到具有較未劃出刻痕時更可減低壓縮應力為5%以上的柔軟性之熱傳導性的散熱性薄片。
使用於熱傳導性組成物之製造的原始材料係 如下所述。
[成分(A)二液加成反應型矽酮]
<A-1>
二液加成反應型矽酮(具有乙烯基與甲基的有機聚矽氧烷(乙烯基含量0.3mol%)：具有H-Si基與甲基的有機聚矽氧烷(H-Si含量0.5mol%)=(a1)1：(a2)1(質量比))；Dow Corning Toray公司製SE-1885；黏度430mPa‧sec；各有機聚矽氧烷的重量平均分子量120,000。
<A-2>
二液加成反應型矽酮(具有乙烯基與甲基的有機聚矽氧烷(乙烯基含量0.8mol%)：具有H-Si基與甲基的有機聚矽氧烷(H-Si含量1.0mol%)=(a1)1：(a2)1(質量比))；Momentive公司製TSE-3062；黏度1000mPa‧sec；各有機聚矽氧烷的重量平均分子量25,000。
<A-3>
二液加成反應型矽酮(具有乙烯基與甲基的有機聚矽氧烷(乙烯基含量0.8mol%)：具有H-Si基與甲基的有機聚矽氧烷(H-Si含量1.0mol%)=(a1)1：(a2)1(質量比))；Momentive公司製X14-B8530；黏度350mPa‧sec；各有機聚矽氧烷的重量平均分子量21,000。
[成分(B)無機填料]
無機填料係使用下述的氧化鋁。表的無機填料之體積%為使用的各球狀填料及各結晶性氧化鋁之合計量。
填料d50：45μm：Denka股份有限公司製 球狀氧化 鋁DAW45S
填料d50：5μm：Denka股份有限公司製 球狀氧化鋁DAW05
又，結晶性氧化鋁粉末係使用下述。
d50：0.5μm：住友化學股份有限公司製 結晶性氧化鋁AA-05
[評價基準]
評價係以下述進行判斷。
[熱傳導率]0.5W/mK以上良好、熱傳導率2W/mK以上時更良好、4W/mK以上時優秀。
[熱阻]熱阻20℃/W以下時良好、熱阻10℃/W以下時優秀。
[壓縮應力之減低率]減低率5%以上時良好。
[ASKER C硬度]ASKER C硬度小於40時，高柔軟性 良好、ASKER C硬度15以下時，高柔軟性 優秀。
[形狀保持]將熱傳導性薄片配置於電子設備之需要散熱的部位。在配置後，以目視觀察熱傳導性薄片之形狀。形狀顯著變形者定為形狀保持性不良(×)，稍微變形者定為形狀保持性良好(○)。
<熱阻>
針對上述所得到的熱傳導性薄片，裁切為TO-3型，測定熱阻。
熱阻，將裁切為TO-3型的試料夾入電晶體之內建的 TO-3型銅製加熱器殼體(有效面積6.0cm2)與銅板之間，壓縮初期厚度之10%而施加荷重並設定後，對電晶體施加電力15W並保持5分鐘，自加熱器殼體與散熱片之溫度差(℃)，以下述的(1)式算出。
以「熱阻(℃/W)=(加熱器側溫度(℃)-冷卻側溫度(℃))/電力(W)‧‧‧(1)」的式算出。
<熱傳導率>
可由上述熱阻值，利用「熱傳導率(W/mK)=厚度(m)/(剖面積(m2)×熱阻(℃/W))‧‧‧(2)」的式算出。
<ASKER C硬度>
使用於本發明的熱傳導性薄片之硬度，可採用依據25℃之SRIS0101的ASKER C型之彈簧式硬度計進行測定。ASKER C硬度，可採用高分子計器股份有限公司製「ASKER橡膠硬度計C型」進行測定。矽酮樹脂的硬化後之C型ASKER C硬度5~小於40。C型硬度為5以上時，處理薄片之際的操控為容易。
<壓縮應力>
使用於本發明之壓縮應力，將熱傳導性薄片衝切成60×60mm後，利用桌上試驗機(島津製作所製EZ-LX)，對於厚度，測定壓縮率20%時或壓縮率50%時的荷重N。又，壓縮率5%時的荷重N也同樣地進行測定。
以壓縮率(%)={壓縮變形量(mm)×100}/原本的厚度 (mm)，算出壓縮率。
<重量平均分子量>
聚有機矽氧烷及矽酮的重量平均分子量係定為由膠體滲透層析分析的結果求出之以聚苯乙烯換算的數值。分離係以非水系的多孔性凝膠(聚苯乙烯-二甲苯共聚物)，且使用甲苯作為移動相，檢測係使用示差折射計(RI)。
<平均粒徑、最大粒徑、極大值>
無機填充材的平均粒徑、最大粒徑及極大值係使用島津製作所製「雷射繞射式粒度分布測定裝置SALD-20」進行測定。評價樣本，在玻璃燒杯添加50cc的純水與測定的無機填充材粉末5g，使用刮勺攪拌，之後以超音波清洗機進行分散處理10分鐘。將進行分散處理的無機填充材之粉末的溶液，使用注射器，對裝置的取樣器部一滴一滴添加，等到吸光度安定至成為可測定。如前述進行，在吸光度變安定的時間點進行測定。雷射繞射式粒度分布測定裝置係由以感測器檢測的粒子所致之繞射/散射光的光強度分布之資料計算粒度分布。平均粒徑，對測定之粒徑的值乘上相對粒子量(差分%)，且除以相對粒子量之合計(100%)而求出。再者，平均粒徑為粒子的平均直徑，極大值，可求得作為對應於粒度分布之模式值的粒徑(模徑)。可求得來自求出的粒度分布之粒徑的最大值作為最大粒徑。
將試驗例38~45之加工條件及評價的結果示於表5。
加熱裝置使用AS ONE公司製HP-1SA，溫度測定裝置使用CHINO公司製FLIRi5，實施溫度測定。
<熱傳導性薄片>
為了更具體地確認可追蹤性，進行以下的試驗。使用的熱傳導性薄片係使用試驗例1所使用的組成物，參考上述試驗例1的薄片製作方法，得到各種厚度不同之未進行刻痕的熱傳導性薄片。
在該未刻痕的薄片之單面，進行狹縫加工，得到試驗例41~45之熱傳導性的散熱間隔物(實施例)。刻痕的深度比例定為50%，刻痕與刻痕之間隔為1.5mm，刻痕所產生的區塊定為格子狀。
又，作為比較例，在該未刻痕的薄片之單面，進行溝(1.5mm)加工，得到試驗例38~40的熱傳導性薄片。溝的深度比例定為50%。
<凸部試驗‧凹部試驗>
在1個發熱元件的面上，模擬地製作凸部與凹部，在1個面上進行凸部試驗與凹部試驗。在凸部試驗中，將夾持相對於熱傳導性薄片的厚度成為壓縮率30%而組裝的銅製夾具的情況，定為發熱元件的凸部。在凹部試驗中，將在發熱元件與樹脂板之間夾持熱傳導性薄片，且夾持相對於散熱間隔物的厚度成為壓縮率5%而組裝 的銅製夾具的情況，定為發熱元件的凹部。藉此，製作凸部‧凹部試驗用電子構件。
製作的凸部‧凹部試驗用電子構件係置於熱板上，將熱板加熱，加熱至銅製夾具成為65℃。
<凸部‧凹部的發熱溫度>
凸部使用突出成為壓縮率30%的15mmΦ(直徑)圓柱銅夾具，凹部使用突出成為壓縮率5%的15mmΦ(直徑)圓柱銅夾具，以熱板加熱銅面成為65℃。對其乘載規定的熱傳導性薄片。熱傳導性薄片為貼附於厚度0.5mm之PP樹脂製板片的狀態，且以ThermoViewer測定超過板片的散熱間隔物之溫度。熱傳導性薄片之加熱後5分鐘後的溫度係測定15mmΦ(直徑)的圓柱之中心附近5mmΦ(直徑)內的溫度。測定係將薄片安裝於夾具後5分鐘後實施。
凸部溫度差1(℃)及凹部溫度差2(℃)為以設定溫度-發熱溫度算出的數值。溫度差3(凹-凸)(℃)為以凹部溫度差2-凸部溫度差1算出的數值。
<凸部‧凹部的熱阻值>
「凸部 熱阻值(℃/W)」「凹部 熱阻值(℃/W)」係將相對於加熱器之電力(W)的溫度差定為試算的數值，且如上述<熱阻>進行計算。
<接觸面積‧夾帶空氣(非接觸部分)之有無的確認>
凸部使用突出成為壓縮率30%的15mm2之透明丙烯酸夾具，凹部使用突出成為壓縮率5%的15mm2之透明丙烯酸夾具，夾持熱傳導性薄片，使狹縫面與丙烯酸樹脂側接觸。熱傳導性薄片係使用貼附於板者。觀察超過丙烯酸樹脂且與熱傳導性薄片接觸的面，進行空氣之夾帶、非接觸部分的確認。
作為比較品的試驗例38、39、及40為溝加工的熱傳導性薄片，作為實施品的試驗例41~45係製作狹縫加工的熱傳導性薄片。針對試驗例38~40，根據即使改變溝條數，溫度差凹-凸也為10℃以上之壓縮率，相對於熱傳導性變差，試驗例41~45，利用狹縫形狀之效果，可得到溫度差凹-凸為5℃以下之優異的熱傳導性薄片。此外，試驗例38~40確認到在壓縮率5%之凹部的接觸面積為120mm2以下之密合面積小，且熱傳導率小的空氣夾帶於沒有密合的部分，相對於此，試驗例41~45確認到在凹部之接觸面積為220mm2以上之廣泛範圍密合，且沒有發現空氣之夾帶。

Claims (11)

  1. 一種熱傳導性薄片，其於薄片的單面或雙面上具有多個刻痕。
  2. 如請求項1之熱傳導性薄片，其中因該刻痕而產生的面之間的至少一部分係接觸。
  3. 如請求項1或2之熱傳導性薄片，其中該刻痕為未貫通。
  4. 如請求項1至3中任一項之熱傳導性薄片，其中該刻痕的深度之比例為薄片厚度之2%~90%。
  5. 如請求項1至4中任一項之熱傳導性薄片，其係具有利用該刻痕產生的多個區塊。
  6. 如請求項1至5中任一項之熱傳導性薄片，其中該薄片的壓縮應力(壓縮率20%時)相較於刻痕前，減低至少5%。
  7. 如請求項1至6中任一項之熱傳導性薄片，其中該薄片之ASKER C硬度小於40。
  8. 如請求項1至7中任一項之熱傳導性薄片，其中該薄片為包含矽酮樹脂組成物及無機填料者。
  9. 如請求項8之熱傳導性薄片，其中該無機填料為40~85體積%。
  10. 如請求項8或9之熱傳導性薄片，其中該矽酮樹脂組成物為包含至少在末端或側鏈具有乙烯基的有機聚矽氧烷、及至少在末端或側鏈具有2個以上之H-Si基的有機聚矽氧烷之二液加成反應型液狀矽酮。
  11. 一種熱傳導性薄片之製造方法，其係如請求項1至10中任一項之熱傳導性薄片之製造方法。
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