TW202216881A - 導熱性片、其安裝方法及製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種導熱性片，其具備聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之混合物即黏合劑成分、及分散於上述黏合劑成分中之導熱性填充材料（C），於80℃、0.276 MPa之壓縮率為15%以上，且具有保形性。

Description

導熱性片、其安裝方法及製造方法
本發明係關於一種導熱性片，例如，係關於一種配置於發熱體與散熱體之間使用之導熱性片。
電腦、汽車零件、行動電話等電子機器為了散發由半導體元件或機械零件等發熱體所產生之熱，一般使用散熱器（heat sink）等散熱體。已知為了提高向散熱體傳熱之效率，於發熱體與散熱體之間配置導熱性片。
為了更進一步提高傳導效率，對導熱性片要求對發熱體、散熱體之追隨性。因此，研究了一種藉由加熱而軟化或熔融之被稱為所謂之相變片之相變型導熱性片。例如，於專利文獻1中揭示有一種散熱片，其至少包含導入烷基之聚矽氧油、α-烯烴及導熱性填料，於常溫為油灰狀，且藉由加熱而軟化、流動化。
又，作為導熱性片，亦已知一種利用了高分子凝膠之導熱性片。例如，於專利文獻2中揭示有一種熱軟化散熱片，其係由包含「高分子凝膠」、「於常溫為固態或糊狀且若加熱則成為液體之化合物」及「導熱性填料」之組成物構成者，其特徵在於藉由加熱而軟化。 又，於專利文獻3中揭示有一種導熱性片，其係包含導熱性樹脂層者，導熱性樹脂層含有包含蠟之黏合劑樹脂及分散於該黏合劑樹脂中之導熱性填充材料，且黏合劑樹脂使用矽膠。 以上之各專利文獻1～3所揭示之相變片或利用矽膠等高分子凝膠之導熱性片由於柔軟性較高，故而對散熱體、發熱體之追隨性良好，藉此可提高導熱性能。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2004-331835號公報 專利文獻2：日本特開2002-234952號公報 專利文獻3：日本特開2001-291807號公報
[發明所欲解決之課題]
但是，專利文獻1～3所示之導熱性片因沒有充分之彈性，故而產生如下缺陷：保形性不充分，安裝導熱性片時之作業性變差，又，不易藉由切割加工等來製造等。進而，容易產生泵出（pump out），又，回彈性亦不充分，故而可靠性亦會存在問題。
因此，本發明之課題在於提供一種使用時確保一定之柔軟性，使導熱性良好，並且保形性及可靠性良好之導熱性片。 [解決課題之技術手段]
本發明人經努力研究，結果發現，藉由使具備特定之黏合劑成分及導熱性填充材料之導熱性片於80℃、0.276 MPa（＝40 psi）之壓縮率為15%以上，且使其具有保形性，可解決上述問題，從而完成以下之本發明。即，本發明提供以下之[1]～[11]。 [1]一種導熱性片，其具備聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之混合物即黏合劑成分、及 分散於上述黏合劑成分中之導熱性填充材料（C）， 於80℃、0.276 MPa之壓縮率為15%以上，且具有保形性。 [2]如上述[1]中所記載之導熱性片，其中，上述烴系化合物（B）之熔點高於23℃且為80℃以下。 [3]如上述[1]或[2]中所記載之導熱性片，其中，上述烴系化合物（B）為結晶性聚α-烯烴。 [4]如上述[1]至[3]中任一項所記載之導熱性片，其中，上述烴系化合物（B）之含量相對於聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之合計100質量份為1～50質量份。 [5]如上述[1]至[4]中任一項所記載之導熱性片，其中，上述導熱性填充材料（C）包含各向異性填充材料，且上述各向異性填充材料於厚度方向上配向。 [6]如上述[1]至[4]中任一項所記載之導熱性片，其中，上述導熱性填充材料（C）之體積填充率為30～85體積%。 [7]一種散熱構件，其具備上述[1]至[6]中任一項所記載之導熱性片及散熱體，且上述導熱性片安裝於上述散熱體之表面。 [8]一種導熱性片之安裝方法，其具備如下步驟： 將導熱性片配置於第1構件之表面，該導熱性片具備聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之混合物即黏合劑成分、及分散於上述黏合劑成分中之導熱性填充材料（C），且具有保形性； 對上述導熱性片進行加熱；及 於上述導熱性片之與上述第1構件側之面為相反側之面配置第2構件，且對上述導熱性片進行加壓，於上述第1及第2構件間安裝上述導熱性片。 [9]如上述[8]中所記載之導熱性片之安裝方法，其中，上述烴系化合物（B）具有高於23℃之熔點，將上述導熱性片加熱至上述熔點以上。 [10]一種導熱性片之製造方法，其具備如下步驟： 至少將硬化性聚矽氧組成物（A1）、烴系化合物（B）、導熱性填充材料（C）及相容性物質（D）加以混合，獲得混合組成物；及 藉由加熱使上述混合組成物硬化。 [11]如上述[10]中所記載之導熱性片之製造方法，其中，上述相容性物質（D）為烷氧基矽烷化合物。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種使用時確保一定之柔軟性，使導熱性良好，並且保形性及可靠性良好之導熱性片。
[導熱性片] 以下，對本發明之實施方式之導熱性片進行詳細說明。 本發明之導熱性片具備聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之混合物即黏合劑成分、及分散於黏合劑成分中之導熱性填充材料（C）。又，於本發明中，導熱性片於80℃、0.276 MPa（＝40 psi）之壓縮率為15%以上，且亦具有保形性。
本發明之導熱性片藉由具有以上之構成，高溫加熱時（即使用時）確保一定之柔軟性，可不對發熱體、散熱體等施加較高之負載而確保追隨性，導熱性變良好。又，導熱性片容易壓縮，故而以較高之壓縮率進行安裝，藉此，導熱性片中之導熱性填充材料（C）彼此之距離縮短，或者導熱性填充材料（C）彼此接觸，藉此使導熱性提昇。 進而，導熱性片具有保形性，故而容易安裝於電子機器，如下所述，亦可藉由切片將塊狀者加工為片狀而製造導熱性片，進而，若使其於常溫附近具有一定之彈性，則使用性優異。此外，安裝後亦具備特定之回彈性，並且亦不易產生泵出等，故而確保柔軟性，並且可靠性提昇。
確保柔軟性並且可靠性良好之原理並未確定，推定如下：於本發明中，烴系化合物（B）不與聚矽氧基質（A）相容，於黏合劑成分中，成為聚矽氧基質（A）為海成分、烴系化合物（B）為島成分之海島結構；藉由使黏合劑成分具有海島結構，烴系化合物（B）即便於加熱時發生軟化、熔融、低黏度化等，亦藉由聚矽氧基質（A）得以繼續保持，可提高柔軟性，並且抑止泵出；又，藉由使聚矽氧基質（A）構成海成分，導熱性片具備特定之回彈性，故而可在與發熱體或散熱體之間等不形成空氣層而穩定安裝。
另一方面，若上述壓縮率未達15%，則加熱時之柔軟性不充分。因此，導熱性片於使用時對發熱體或散熱體之追隨性不充分，又，無法以高壓縮率進行安裝，導熱性降低。就提高使用時之柔軟性，提昇導熱性之觀點而言，上述壓縮率較佳為18%以上，更佳為20%以上。 又，上述壓縮率較佳為50%以下。藉由使壓縮率為50%以下，使用性、可靠性容易變得良好，亦容易安裝於電子機器或進行切割加工，進而，亦不易產生泵出等。就該等觀點而言，上述壓縮率更佳為40%以下，進而較佳為38%以下。
＜聚矽氧基質（A）＞ 聚矽氧基質（A）可為於室溫（23℃）及高溫（80℃）均不具有流動性之聚矽氧。由於聚矽氧基質（A）不具有流動性，故而於常溫及高溫下可確保導熱性片之保形性。 又，作為本發明之聚矽氧基質（A），例如可使用聚矽氧橡膠。藉由使用聚矽氧橡膠，容易發生壓縮變形，容易安裝於發熱體與散熱體之間。又，可對導熱性片賦予一定之壓縮特性，故而可提高可靠性。
作為聚矽氧基質（A）所使用之聚矽氧，可為縮合反應型、加成反應型之任一者，其中，就易於高填充導熱性填充材料，又，藉由觸媒等可容易地調整硬化溫度之方面而言，較佳為加成反應型。聚矽氧基質（A）例如可藉由使硬化性聚矽氧組成物（A1）硬化而獲得。硬化性聚矽氧組成物（A1）例如可由主劑及硬化劑構成。
於硬化性聚矽氧組成物（A1）為加成反應型之情形時，就易於高填充導熱性填充材料之觀點而言，較佳為含有作為主劑之含有烯基之有機聚矽氧烷及作為硬化劑之氫有機聚矽氧烷（hydrogen organopolysiloxane）。 再者，硬化性聚矽氧組成物（A1）較佳為硬化前為液狀。藉由使硬化性聚矽氧組成物（A1）於硬化前為液狀，易於高填充導熱性填料，進而，容易使烴系化合物（B）分散於硬化性聚矽氧組成物（A1）中。再者，於本說明書中，所謂液狀係指於常溫（23℃）、1大氣壓下為液體。
又，為了能夠確保導熱性片之保形性，聚矽氧基質（A）較佳為使用經三維交聯之聚矽氧基質。因此，例如於為加成反應型之情形時，可使含有一分子中具有至少3個以上烯基之含有烯基之有機聚矽氧烷、或具有至少3個以上之加成於矽原子上之氫之氫有機聚矽氧烷的硬化性聚矽氧組成物（A1）硬化。
相對於導熱性片總量，聚矽氧基質（A）之含量例如可為15～70體積%左右，較佳為17～50質量%，更佳為20～39質量%。
＜烴系化合物（B）＞ 本發明所使用之烴系化合物（B）可使用於室溫為液狀之化合物，或者藉由加熱至一定之溫度（例如，高於23℃且為80℃以下之溫度）而熔融之化合物。藉由使導熱性片含有為液狀或者藉由加熱而熔融之化合物作為烴系化合物（B），高溫加熱時可提高柔軟性，容易提高上述壓縮率。
就高溫（例如80℃）加熱時可熔融之觀點而言，烴系化合物（B）之熔點較佳為80℃以下，更佳為70℃以下，進而較佳為60℃以下，進而更佳為50℃以下。 烴系化合物（B）較佳為於室溫、1大氣壓下為固體狀。藉由使其於室溫為固體，提高使用性，例如於室溫附近之溫度進行下述切割加工時，藉由使其具有特定之剛性，可容易地獲得導熱性片。因此，烴系化合物之熔點較佳為高於常溫（23℃），更佳為30℃以上，進而較佳為35℃以上。再者，烴系化合物之熔點係使用熱重量示差熱分析（TGDTA）以升溫速度1℃/min所測得之DTA曲線之吸熱峰值之溫度。又，於烴系化合物為混合物之情形時，熔點為上述溫度範圍中之最大之吸熱峰值。
作為烴系化合物之具體例，可例舉：液態石蠟、石蠟、凡士林、聚α-烯烴（PAO）、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟等。該等中，就常溫之使用性等之觀點而言，較佳為石蠟、凡士林、聚α-烯烴（PAO）、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟。再者，凡士林為半固體狀烴系化合物，為異烷烴、環烷烴（cycloparaffin）、環烷（naphthene）等複數種烴系化合物之混合物。又，作為凡士林，例如可例示日本藥典所定義之白色凡士林。
上述中，較佳為聚α-烯烴（PAO），其中，更佳為具有結晶性之結晶性聚α-烯烴（CPAO）。聚α-烯烴為α-烯烴之聚合物。α-烯烴之種類並無特別限制，可為直鏈，亦可具有支鏈，又，亦可具有環狀結構。聚α-烯烴例如為碳數2～30、較佳為碳數6～20之α-烯烴之聚合物。結晶性聚α-烯烴例如可增大α-烯烴之碳數，而製成側鏈結晶性聚α-烯烴。 聚α-烯烴可為單一之α-烯烴之聚合物，亦可為2種以上之α-烯烴之共聚物。
導熱性片中，相對於聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之合計100質量份，烴系化合物（B）之含量較佳為1～50質量份。 若烴系化合物（B）之含量為1質量份以上，則導熱性片於高溫下具有一定之柔軟性，安裝於發熱體與散熱體之間等時之導熱性容易提昇。 另一方面，若上述含量為50質量份以下，則於導熱性片中含有一定量之聚矽氧基質（A），可改善導熱性片之保形性。進而，導熱性片容易具有適度之回彈性，容易於與發熱體或散熱體之間不形成空氣層而穩定安裝，可靠性提高。 就該等觀點而言，烴系化合物（B）之含量更佳為3質量份以上，進而較佳為5質量份以上，進而更佳為8質量份以上，又，更佳為40質量份以下，進而較佳為30質量份以下，進而更佳為25質量份以下。
再者，聚矽氧基質（A）係由下述硬化性聚矽氧組成物（A1）所形成者。因此，於下述混合組成物中，相對於硬化性聚矽氧組成物（A1）與烴系化合物（B）之合計100質量份，烴系化合物（B）之含量與上述烴系化合物（B）之含量相同。下述導熱性填充材料（C）、各向異性填充材料及非各向異性填充材料之含量亦相同。 又，黏合劑成分可由聚矽氧基質（A）及烴系化合物（B）所構成，然而，只要為不妨礙本發明之效果之範圍，亦可含有除聚矽氧基質（A）以外之樹脂成分或除烴系化合物（B）以外之塑化劑等作為黏合劑成分。
＜導熱性填充材料（C）＞ 本發明之導熱性片進而具備導熱性填充材料（C）。導熱性填充材料（C）可分散於聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之混合物即黏合劑成分中，且保持於黏合劑成分中。 導熱性填充材料可為各向異性填充材料，亦可為非各向異性填充材料，亦可倂用該等兩者。導熱性填充材料較佳為至少含有各向異性填充材料，更佳為含有各向異性填充材料與非各向異性填充材料兩者。藉由使導熱性片含有各向異性填充材料，容易提高導熱性。
各向異性填充材料較佳為於一方向配向，具體而言，較佳為於導熱性片之厚度方向上配向。藉由使各向異性填充材料於厚度方向上配向，容易提高厚度方向之導熱性。又，若於厚度方向上配向，則不易提高上述厚度方向之壓縮率，但於本發明中，藉由使烴系化合物（B）分散於聚矽氧基質（A）中，可提高厚度方向之壓縮率。 再者，於各向異性填充材料在厚度方向上配向之情形時，其長軸方向無需嚴格地平行於厚度方向，即便長軸方向相對於厚度方向稍微傾斜，而亦認為於厚度方向上配向。具體而言，長軸方向傾斜未達20°左右者亦為於厚度方向上配向之各向異性填充材料，若此種各向異性填充材料於導熱性片中占大部分（例如，相對於所有各向異性填充材料之數量，超過60%，較佳為超過80%），則認為於厚度方向上配向。 又，於以上之說明中，對於各向異性填充材料，以於厚度方向上配向之例為前提進行了說明，但於其他方向上配向之情況亦相同。
相對於聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之合計100質量份，導熱性填充材料（C）之含量較佳為150～3000質量份，更佳為200～2000質量份，進而較佳為300～1000質量份。藉由將導熱性填充材料（C）設為150質量份以上，可對導熱性片賦予一定之導熱性。又，藉由設為3000質量份以下，可使導熱性填充材料（C）適當地分散於黏合劑成分。又，亦可防止下述混合組成物之黏度過度提高。 又，導熱性填充材料相對於導熱性片總量之體積填充率較佳為30～85體積%，更佳為50～83體積%，進而較佳為61～80體積%。藉由將體積填充率設為上述下限值以上，可對導熱性片賦予一定之導熱性。又，藉由設為上限值以下，容易製造導熱性片。
（各向異性填充材料） 各向異性填充材料係形狀具有各向異性之填充材料，為可配向之填充材料。作為各向異性填充材料，可例舉纖維材料、鱗片狀材料等。各向異性填充材料為縱橫比較高者，具體而言，為縱橫比超過2者，縱橫比較佳為5以上。藉由使縱橫比大於2，容易使各向異性填充材料於厚度方向等一方向上配向，容易提高導熱性片之厚度方向等一方向之導熱性。又，縱橫比之上限並無特別限定，就實用方面而言，為100。 再者，縱橫比係各向異性填充材料之長軸方向之長度相對於短軸方向之長度之比，於纖維材料中，意指纖維長度/纖維之直徑，於鱗片狀材料中，意指鱗片狀材料之長軸方向之長度/厚度。
相對於聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之合計100質量份，導熱性片中之各向異性填充材料之含量較佳為10～500質量份，更佳為30～300質量份，進而較佳為50～250質量份。 藉由將各向異性填充材料之含量設為10質量份以上，容易提高導熱性。又，藉由設為500質量份以下，下述混合組成物之黏度容易為適當之黏度，各向異性填充材料之配向性良好。進而，聚矽氧基質（A）中之各向異性填充材料之分散性亦良好。
於各向異性填充材料為纖維材料之情形時，其平均纖維長度較佳為10～500 μm，更佳為20～350 μm，進而較佳為50～300 μm。藉由將平均纖維長度設為10 μm以上，於導熱性片內部，各向異性填充材料彼此適當地接觸，確保熱傳遞路徑，使導熱性片之導熱性良好。 另一方面，若將平均纖維長度設為500 μm以下，則各向異性填充材料之體積變小，可於黏合劑成分中進行高填充。 又，纖維材料之平均纖維長度較佳為比導熱性片之厚度短。藉由使其比厚度短，而防止纖維材料自導熱性片之表面過度突出。 再者，上述平均纖維長度可利用顯微鏡對各向異性填充材料進行觀察而算出。更具體而言，例如可使用電子顯微鏡或光學顯微鏡，對任意50個各向異性填充材料之纖維長度進行測定，並將其平均值（算術平均值）作為平均纖維長度。
又，於各向異性填充材料為鱗片狀材料之情形時，其平均粒徑較佳為10～400 μm，更佳為15～300 μm，進而較佳為20～200 μm。藉由將平均粒徑設為10 μm以上，於導熱性片中，各向異性填充材料容易彼此接觸，確保熱傳遞路徑，使導熱性片之導熱性良好。另一方面，藉由將平均粒徑設為400 μm以下，導熱性片之體積變小，可將各向異性填充材料高填充於黏合劑成分中。 再者，鱗片狀材料之平均粒徑可利用顯微鏡對各向異性填充材料進行觀察，並以長徑作為直徑而算出。更具體而言，例如可使用電子顯微鏡或光學顯微鏡，對任意50個各向異性填充材料之長徑進行測定，並將其平均值（算術平均值）作為平均粒徑。
各向異性填充材料可使用具有導熱性之公知之材料，然而，於如下所述藉由磁場配向進行配向之情形時，可具備反磁性。另一方面，於藉由流動配向進行配向，或者不使各向異性填充材料配向之情形時，可不具備反磁性。 作為各向異性填充材料之具體例，可例舉：碳纖維、或鱗片狀碳粉所代表之碳系材料、金屬纖維所代表之金屬材料或金屬氧化物、氮化硼或金屬氮化物、金屬碳化物、金屬氫氧化物、聚對伸苯基苯并
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唑纖維等。該等中，碳系材料由於比重較小，於黏合劑成分中之分散性良好，故而較佳，其中，更佳為導熱率較高之石墨化碳材料。石墨化碳材料藉由使石墨面於特定方向上對齊而具備反磁性。 又，作為各向異性填充材料，氮化硼亦較佳。氮化硼並無特別限定，較佳為製成鱗片狀材料使用。鱗片狀氮化硼可經凝聚，亦可未經凝聚，其中，較佳為一部分或全部凝聚。再者，氮化硼等亦藉由使結晶面於特定方向上對齊而具備反磁性。
又，各向異性填充材料並無特別限定，沿具有各向異性之方向（即長軸方向）上之導熱率一般為30 W/m･K以上，較佳為60 W/m･K以上，更佳為100 W/m･K以上，進而較佳為200 W/m･K以上。關於各向異性填充材料之導熱率，其上限並無特別限定，例如為2000 W/m･K以下。導熱率可藉由雷射閃光法等測定。
各向異性填充材料可單獨使用1種，亦可倂用2種以上。例如，作為各向異性填充材料，可使用具有至少2種互不相同之平均粒徑或平均纖維長度之各向異性填充材料。認為若使用大小不同之各向異性填充材料，則藉由使較小之各向異性填充材料進入相對較大之各向異性填充材料間，可將各向異性填充材料高密度地填充於黏合劑成分中，並且提高熱之傳導效率。
用作各向異性填充材料之碳纖維較佳為石墨化碳纖維。又，作為鱗片狀碳粉末，較佳為鱗片狀石墨粉末。作為各向異性填充材料，較佳為將石墨化碳纖維與鱗片狀石墨粉末倂用。 關於石墨化碳纖維，石墨之結晶面於纖維軸方向上相連，且其纖維軸方向上具備較高之導熱率。因此，藉由使其纖維軸方向於特定方向上對齊，可提高特定方向之導熱率。又，關於鱗片狀石墨粉末，石墨之結晶面於鱗單面之面內方向上相連，其面內方向上具備較高之導熱率。因此，藉由使鱗單面於特定方向上對齊，可提高特定方向之導熱率。石墨化碳纖維及鱗片石墨粉末較佳為具有較高之石墨化度。
作為上述石墨化碳纖維、鱗片狀石墨粉末等石墨化碳材料，可使用將以下之原料石墨化而成者。例如可例舉萘等縮合多環烴系化合物、PAN（聚丙烯腈）、瀝青等縮合雜環化合物等，特佳為使用石墨化度較高之石墨化中間相瀝青或聚醯亞胺、聚吲哚（polybenzazole）。例如，藉由使用中間相瀝青，於下述紡絲步驟中，瀝青藉由其各向異性而於纖維軸方向上配向，可獲得沿其纖維軸方向具有優異之導熱性之石墨化碳纖維。 石墨化碳纖維中之中間相瀝青之使用形態只要可紡絲即可，並無特別限定，可單獨使用中間相瀝青，亦可與其他原料組合使用。其中，就高導熱化、紡絲性及品質之穩定性之方面而言，最佳為單獨使用中間相瀝青即中間相瀝青含量為100%之石墨化碳纖維。
石墨化碳纖維可使用依次進行紡絲、不熔化及碳化之各處理，然後粉碎或切割為特定粒徑後進行石墨化而成者；或碳化後進行粉碎或切割後進行石墨化而成者。於石墨化前進行粉碎或切割之情形時，於因粉碎新露出於表面之表面，石墨化處理時容易進行縮聚反應、環化反應，故而可提高石墨化度，獲得導熱性得到更進一步提昇之石墨化碳纖維。另一方面，於將經紡絲之碳纖維石墨化後進行粉碎之情形時，石墨化後之碳纖維剛硬，故而容易粉碎，能夠以短時間之粉碎獲得纖維長度分佈狹窄之碳纖維粉末。
石墨化碳纖維之平均纖維長度如上所述，較佳為10～500 μm，更佳為20～350 μm，進而較佳為50～300 μm。又，石墨化碳纖維之縱橫比如上所述，超過2，較佳為5以上。石墨化碳纖維之導熱率並無特別限定，纖維軸方向上之導熱率較佳為400 W/m･K以上，更佳為800 W/m･K以上。
於導熱性片含有各向異性填充材料之情形時，各向異性填充材料可露出於片表面，亦可不露出，其中，較佳為露出。藉由使各向異性填充材料露出，導熱性片之片表面可設為非黏著面。導熱性片為片之主面，各向異性填充材料可僅露出於片之兩表面中之任一面，各向異性填充材料亦可露出於兩面。導熱性片由於片表面為非黏著，故而安裝於電子機器等時能夠使該導熱性片滑動等，提昇安裝性。
（非各向異性填充材料） 非各向異性填充材料係單獨或與各向異性填充材料一同對導熱性片賦予導熱性之材料。特別是，非各向異性填充材料藉由與經於一方向配向之各向異性填充材料倂用，而介置於經配向之各向異性填充材料間之間隙，可更進一步提高導熱性。非各向異性填充材料係形狀實質上不具有各向異性之填充材料，該填充材料為即便於下述磁力線產生下或剪切力作用下等使各向異性填充材料於特定方向上配向之環境下，亦不於其特定方向上配向之材料。
非各向異性填充材料較佳為其縱橫比為2以下1.5以下。如此縱橫比較低之非各向異性填充材料在與各向異性填充材料倂用時，容易配置於各向異性填充材料之間隙，容易提昇導熱率。又，藉由將縱橫比設為2以下，可防止下述混合組成物之黏度上升，而可實現高填充。
關於非各向異性填充材料之具體例，例如可例舉：金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬氫氧化物、碳材料、除金屬以外之氧化物、氮化物、碳化物等。又，非各向異性填充材料之形狀可例舉球狀、不定形粉末等。 於非各向異性填充材料中，作為金屬，可例示鋁、銅、鎳等，作為金屬氧化物，可例示鋁氧所代表之氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅等，作為金屬氮化物，可例示氮化鋁等。作為金屬氫氧化物，可例舉氫氧化鋁。進而，作為碳材料，可例舉球狀石墨等。作為除金屬以外之氧化物、氮化物、碳化物，可例舉石英、氮化硼、碳化矽等。 該等中，就導熱率較高，容易獲得球狀者之方面而言，較佳為氧化鋁或鋁。 非各向異性填充材料可單獨使用1種上述者，亦可倂用2種以上。
非各向異性填充材料之平均粒徑例如為0.1～200 μm。例如，於與各向異性填充材料倂用之情形時，非各向異性填充材料之平均粒徑較佳為0.1～50 μm，更佳為0.5～35 μm，進而較佳為1～15 μm。藉由將平均粒徑設為50 μm以下，即便與各向異性填充材料倂用，亦不易產生擾亂各向異性填充材料之配向等缺陷。又，藉由使平均粒徑為0.1 μm以上，非各向異性填充材料之比表面積未過度增大，即便大量摻合，混合組成物之黏度亦不易上升，易於高填充非各向異性填充材料。 關於非各向異性填充材料，例如，作為非各向異性填充材料，可使用具有至少2種互不相同之平均粒徑之非各向異性填充材料。
又，於單獨使用非各向異性填充材料作為導熱性填充材料（C）之情形時，上述平均粒徑較佳為0.1～200 μm，更佳為0.5～100 μm，進而較佳為1～70 μm。又，於該情形時，就提高導熱性片之導熱性之觀點而言，較佳為倂用平均粒徑不同之2種以上之非各向異性填充材料，較佳為倂用平均粒徑為0.1 μm以上5 μm以下之小粒徑導熱性填充劑與平均粒徑超過5 μm且為200 μm以下之大粒徑導熱性填充劑。於將小粒徑導熱性填充劑與大粒徑導熱性填充劑倂用之情形時，該等之質量比（大粒徑導熱性填充劑/小粒徑導熱性填充劑）較佳為0.1～10，更佳為0.3～7，進而較佳為1～5。 再者，非各向異性填充材料之平均粒徑可利用電子顯微鏡等進行觀察而測定。更具體而言，例如可使用電子顯微鏡或光學顯微鏡，對任意50個非各向異性填充材料之粒徑進行測定，並將其平均值（算術平均值）作為平均粒徑。
相對於聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之合計100質量份，非各向異性填充材料之含量較佳為50～2500質量份，更佳為100～1500質量份，進而較佳為200～750質量份。藉由設為50質量份以上，可使導熱性片之導熱性良好。另一方面，藉由設為2500質量份以下，非各向異性填充材料適當地分散於黏合劑成分中，可獲得與含量相應之導熱性提高效果。又，亦可防止混合組成物之黏度過度上升。
非各向異性填充材料之含量相對於各向異性填充材料之含量的質量比並無特別限定，較佳為0.5～5，更佳為1～3，尤佳為1.1～2.5。藉由將質量比設為上述範圍內，非各向異性填充材料適度地填充於各向異性填充材料間，可形成有效率之傳熱路徑，故而可更進一步提昇導熱性片之導熱性。
（添加劑） 於導熱性片中，可於不損及作為導熱性片之功能之範圍內，向黏合劑成分中摻合各種添加劑。作為添加劑，例如可例舉：選自分散劑、偶合劑、黏著劑、阻燃劑、抗氧化劑、著色劑、沈澱防止劑等之至少1種以上。又，於如上所述使硬化性聚矽氧組成物（A1）硬化之情形時，亦可摻合促進硬化之硬化觸媒等作為添加劑。作為硬化觸媒，可例舉鉑系觸媒。 又，如下所述，於混合組成物中有時摻合相容性物質（D）。相容性物質（D）可於製造導熱性片之過程中揮發而不會殘存於導熱性片中，然而，亦可殘存至少一部分所摻合之相容性物質（D）。
如上所述，導熱性片具有保形性。導熱性片不僅於常溫（23℃），而且於高溫（例如80℃）亦具有保形性。導熱性片為了確保保形性，而於高溫下失去彈性。具體而言，將以一對平板壓縮50%之狀態於80℃保持2小時，繼而，冷卻（自然冷卻）至常溫（23℃），然後自壓縮狀態解放，測定30分鐘後之厚度，根據試驗前後之下述式算出應變（壓縮應變）。 應變（%）＝（試驗前之試樣之厚度－試驗後之試樣之厚度）/（試驗前之試樣之厚度－壓縮狀態之試樣之厚度）×100
本發明之導熱性片之上述應變可為50%以下。又，較佳為40%以下，進而較佳為30%以下。上述應變可藉由將作為相變材料之烴系化合物（B）之添加量設為特定量以下來實現。例如，若相變材料為特定量以上，則應變增大。又，於相變材料為基質之情形時，於壓縮狀態下進行固化，故而應變為90～100%。上述應變之下限越小越佳，例如為1%以上。 又，導熱性片較佳為具有一定以上之硬度。具體而言，藉由使導熱性片於80℃、0.276 MPa（＝40 psi）下之壓縮率為上述所記載之範圍，使用時不僅對發熱體或散熱體之追隨性優異，且可靠性亦容易變得良好，亦不易產生泵出等。
導熱性片之厚度並無特別限定，可根據供搭載導熱性片之電子機器之形狀或用途適宜地設定，例如可為0.1～5 mm之範圍。
[導熱性片之製造方法] 本發明之導熱性片例如可藉由具有以下之步驟X及步驟Y之製造方法來製造。 步驟X：至少將硬化性聚矽氧組成物（A1）、烴系化合物（B）、導熱性填充材料（C）及相容性物質（D）加以混合，獲得混合組成物。 步驟Y：藉由加熱使步驟X所獲得之混合組成物硬化。 以下，對各步驟進行詳細說明。
（步驟X） 於步驟X中，除硬化性聚矽氧組成物（A1）、烴系化合物（B）及導熱性填充材料（C）以外，亦混合相容性物質（D），藉此獲得混合組成物。相容性物質（D）係相容或溶解於烴系化合物（B）及硬化性聚矽氧組成物（A1）之物質。烴系化合物（B）對硬化性聚矽氧組成物（A1）之相容性較低，但藉由使用相容性物質（D），可均勻混合於硬化性聚矽氧組成物（A1）中。因此，烴系化合物（B）亦均勻混合於使硬化性聚矽氧組成物（A1）硬化而獲得之聚矽氧基質（A）中。
於步驟X中，只要可將上述各成分加以混合而獲得混合組成物，其混合方法或混合順序便並無特別限定，可將硬化性聚矽氧組成物（A1）、烴系化合物（B）、導熱性填充材料（C）、相容性物質（D）及視需要任意添加之其他成分以任意順序適宜地混合，而獲得混合組成物。 又，如上所述，硬化性聚矽氧組成物（A1）例如由主劑及硬化劑所構成，於該種情形時，可將主劑、硬化劑、烴系化合物（B）、導熱性填充材料（C）、相容性物質（D）及視需要任意添加之其他成分以任意順序適宜地混合，而獲得混合組成物。
又，烴系化合物（B）較佳為溶解於相容性物質（D）後，與硬化性聚矽氧組成物（A1）或其他成分混合。 於該情形時，可將烴系化合物（B）與相容性物質（D）之混合物、硬化性聚矽氧組成物（A1）（或者主劑及硬化劑）、導熱性填充材料（C）及視需要任意添加之其他成分以任意順序加以混合，而獲得混合組成物。 如此，於步驟X中，若預先使烴系化合物（B）溶解於相容性物質（D）中，則烴系化合物（B）可更加均勻地混合於聚矽氧基質（A）中。 再者，於使烴系化合物（B）溶解於相容性物質（D）中之情形時，可適宜地進行加熱。此時之加熱溫度，較佳為加熱至比相容性物質（D）之熔點高之溫度，例如可加熱至40℃以上而溶解。又，於與主劑及硬化劑混合之情形時，加熱溫度之上限可設為混合過程中導熱性聚矽氧實質上未硬化之溫度。另一方面，於將相容性物質（D）分別混合於主劑及硬化劑中之情形時，可設為相容性物質（D）不易揮發之溫度，例如可加熱至80℃以下而溶解。 又，於聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）混合之狀態下，藉由存在相容性物質（D），聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之混合物為透明或略有白濁之均勻混合物。另一方面，於不含相容性物質（D）之情形時，聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之混合物為分散有固態之烴系化合物之狀態或液狀之烴系化合物分離成2層之狀態。
＜相容性物質（D）＞ 本發明所使用之相容性物質（D）可為溶解於烴系化合物（B）且與硬化性聚矽氧組成物（A1）相容之物質。相容性物質（D）較佳為於常溫（23℃）、1大氣壓為液狀之物質。如下所述，相容性物質（D）例如為藉由步驟Y之50～180℃左右之加熱而揮發之成分。相容性物質（D）藉由硬化時之加熱引起揮發，可增大導熱性片中之導熱性填充材料（C）之含有比率。又，混合組成物藉由含有相容性物質（D），而使黏度降低。因此，容易增多導熱性填充材料（C）之摻合量，進而，藉由下述磁場配向等使各向異性填充材料易於配向於特定方向。
作為相容性物質（D），可例舉烷氧基矽烷化合物、烴系溶劑、烷氧基矽氧烷化合物等。該等化合物對烴系化合物（B）及硬化性聚矽氧組成物（A1）之溶解性或相容性較高，故而於混合組成物中，可提高烴系化合物（B）對硬化性聚矽氧組成物（A1）之分散性。藉此，於導熱性片中，烴系化合物（B）亦適當地分散，容易確保保形性、可靠性、高溫下之柔軟性等。 相容性物質（D）可單獨使用1種，亦可組合2種以上使用。
作為相容性物質（D），較佳為使用烷氧基矽烷化合物。藉由使用烷氧基矽烷化合物，於藉由硬化而獲得之導熱性片之表面未見氣泡等，外觀良好。 用作相容性物質（D）之烷氧基矽烷化合物係具有如下結構之化合物：矽原子（Si）所具有之4個鍵中，1～3個與烷氧基鍵結，剩餘鍵與有機取代基鍵結。烷氧基矽烷化合物藉由具有烷氧基及有機取代基，可提高烴系化合物（B）對硬化性聚矽氧組成物（A1）之分散性。 作為烷氧基矽烷化合物所具有之烷氧基，例如可例舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基及己氧基。烷氧基矽烷化合物可以二聚物之形式包含於硬化性聚矽氧組成物（A1）中。
烷氧基矽烷化合物中，就獲得容易性之觀點而言，較佳為具有甲氧基及乙氧基之至少任一者之烷氧基矽烷化合物。就與硬化性聚矽氧組成物（A1）及烴系化合物（B）之相容性、溶解性等觀點而言，烷氧基矽烷化合物所具有之烷氧基之數量較佳為2或3，更佳為3。具體而言，烷氧基矽烷化合物較佳為選自三甲氧基矽烷化合物、三乙氧基矽烷化合物、二甲氧基矽烷化合物、二乙氧基矽烷化合物中之至少一種。
作為烷氧基矽烷化合物所具有之有機取代基中所包含之官能基，例如可例舉：丙烯醯基、烷基、羧基、乙烯基、甲基丙烯醯基、芳香族基、胺基、異氰酸基、三聚異氰酸基、環氧基、羥基及巰基。此處，於使用鉑觸媒作為硬化性聚矽氧組成物（A1）之硬化觸媒之情形時，較佳為選用不易對有機聚矽氧烷之硬化反應造成影響之烷氧基矽烷化合物。具體而言，於使用利用鉑觸媒之加成反應型有機聚矽氧烷之情形時，烷氧基矽烷化合物之有機取代基較佳為不包括胺基、異氰酸基、三聚異氰酸基、羥基、或巰基。
就提高聚矽氧基質（A）中之烴系化合物（B）之分散性之觀點而言，烷氧基矽烷化合物較佳為包含具有鍵結於矽原子上之烷基之烷基烷氧基矽烷化合物，即具有烷基作為有機取代基之烷氧基矽烷化合物。因此，較佳為二烷基二烷氧基矽烷化合物、烷基三烷氧基矽烷化合物，尤佳為烷基三烷氧基矽烷化合物。 鍵結於矽原子上之烷基之碳數例如可為1～16。又，於三甲氧基矽烷化合物、三乙氧基矽烷化合物等三烷氧基矽烷化合物中，就提高烴系化合物之分散性之觀點而言，上述烷基之碳數較佳為6以上，更佳為8以上，又，碳數較佳為12以下，更佳為10以下。 另一方面，於二甲氧基矽烷化合物、二乙氧基矽烷化合物等二烷氧基矽烷化合物中，就提高烴系化合物之分散性之觀點而言，上述烷基之碳數可為1以上，又，碳數較佳為10以下，更佳為6以下，進而較佳為4以下。
作為含有烷基之烷氧基矽烷化合物，例如可例舉：甲基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二乙基二甲氧基矽烷、三甲基甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、二正丙基二甲氧基矽烷、二正丙基二乙氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、異丁基三乙氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、異丁基三乙氧基矽烷、正己基三甲氧基矽烷、正己基三乙氧基矽烷、甲基環己基二甲氧基矽烷、甲基環己基二乙氧基矽烷、正辛基三甲氧基矽烷、正辛基三乙氧基矽烷、正癸基三甲氧基矽烷、正癸基三乙氧基矽烷等。 含有烷基之烷氧基矽烷化合物中，就改善烴系化合物（B）之分散性之觀點而言，進而較佳為正癸基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、正辛基三乙氧基矽烷，就與烴系化合物（B）之溶解性之觀點而言，進而更佳為正癸基三甲氧基矽烷、正辛基三乙氧基矽烷。
用作相容性物質（D）之烷氧基矽氧烷化合物具有如下結構：具有2個以上之矽氧烷鍵，且至少1個矽原子上鍵結有烷氧基。烷氧基矽氧烷化合物具有構成矽氧烷鍵之矽原子中之至少1個矽原子上鍵結有有機取代基之結構。烷氧基矽氧烷化合物藉由具有烷氧基及有機取代基，可提高烴系化合物（B）之分散性。 作為烷氧基矽氧烷化合物所具有之烷氧基及有機取代基，可例舉上述烷氧基矽烷化合物之說明中所例示者，就提高烴系化合物（B）之分散性之觀點而言，較佳為至少具有烷基。
作為烷氧基矽氧烷化合物，例如可例舉：甲基甲氧基矽氧烷低聚物、甲基苯基甲氧基矽氧烷低聚物、甲基環氧基甲氧基矽氧烷低聚物、甲基巰基甲氧基矽氧烷低聚物及甲基丙烯醯基甲氧基矽氧烷低聚物等。 烷氧基矽氧烷化合物可使用一種或兩種以上。
作為用作相容性物質（D）之烴系溶劑，可例舉芳香族烴系溶劑。其中，就與硬化性聚矽氧組成物（A1）之相容性之觀點而言，較佳為芳香族烴系溶劑。作為芳香族烴系溶劑，可例舉碳數6～10左右之芳香族烴系溶劑，例如可例舉甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯、乙基苯、丙基苯、丁基苯、第三丁基苯等，較佳為甲苯、二甲苯等。
於混合組成物中，相對於硬化性聚矽氧組成物（A1）與烴系化合物（B）之合計100質量份，相容性物質（D）之含量較佳為6～60質量份。若為6質量份以上，則可充分提高硬化性聚矽氧組成物（A1）與烴系化合物（B）之混合之均勻性。又，藉由設為60質量份以下，則可獲得與相容性物質（D）之使用量相稱之效果。就該等觀點而言，相容性物質（D）之上述含量更佳為10～50質量份，進而較佳為15～45質量份。 此時，於烴系化合物（B）之混合不均勻之情形時，烴系化合物未完全溶解，例如會成為分散有固態之烴系化合物之狀態。此種分散之固形物有於混合組成物中產生作為填充材料之性質之虞。即，未溶解而殘留之固形物成為提昇黏度之填充材料之一部分，故而結果有不易增多導熱性填充材料之摻合量之虞。 又，於混合組成物中，就提高烴系化合物（B）之分散性之觀點而言，相容性物質（D）之含量較佳為比烴系化合物（B）之含量多。 再者，相容性物質（D）較佳為藉由步驟Y之加熱而使一部分或全部揮發。因此，相容性物質（D）可不包含於導熱性片中，亦可以比混合組成物中之含量少之量包含於導熱性片中。
再者，混合組成物中之除相容性物質（D）以外之成分（即硬化性聚矽氧組成物（A1）、烴系化合物（B）、導熱性填充材料（C）、其他添加劑等）之詳細說明如上所述。又，混合組成物中之烴系化合物（B）及導熱性填充材料（C）之含量如上所述。其中，上述中，各成分之含量被表示為以聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之合計100質量份為基準之量，於混合組成物中，則設為以硬化性聚矽氧組成物（A1）與烴系化合物（B）之合計100質量份為基準之量。
（步驟Y） 步驟Y係藉由加熱而使混合組成物硬化之步驟。對混合組成物進行加熱時之溫度只要可藉由加熱使硬化性聚矽氧組成物（A1）硬化，則無特別限定，高於室溫（23℃）即可，其中，較佳為以50℃以上之溫度進行加熱。又，加熱溫度並無特別限定，為導熱性片、混合組成物不會熱劣化之程度之溫度即可，例如為180℃以下，較佳為150℃以下。又，混合組成物之加熱可以1階段進行，亦可以2階段以上進行。於以2階段以上進行之情形時，於至少任一階段中加熱溫度處於上述範圍內即可，其中，較佳為於所有階段中加熱溫度均處於上述範圍內。又，加熱時間合計例如為10分鐘～3小時左右。又，於以2階段以上進行之情形時，例如，可於第1階段使混合組成物半硬化，於第2階段以後藉由加熱而使混合組成物完全硬化。
於步驟Y中，混合組成物可成形為塊狀、片狀等特定形狀且經加熱而硬化。又，於步驟Y中，混合組成物於含有各向異性填充材料作為導熱性填充材料（C）之情形時，可使各向異性填充材料於一方向配向後，藉由加熱而硬化。各向異性填充材料可藉由磁場配向法、流動配向法而配向，較佳為藉由磁場配向法而配向。
於磁場配向法中，可將混合組成物注入至模具等之內部後，置於磁場中，使各向異性填充材料沿磁場配向。並且，可藉由使硬化性聚矽氧組成物（A1）硬化而獲得配向成形體。混合組成物之硬化可藉由如上所述之加熱條件進行。 作為配向成形體較佳為設為塊狀，亦可為片狀。藉由製成為片狀，配向成形體可不進行切片而直接用作導熱性片。另一方面，藉由製成為塊狀，可提高各向異性填充材料之配向性。
於磁場配向法中，亦可於模具內部之與混合組成物接觸之部分配置剝離膜。剝離膜例如使用剝離性較佳之樹脂膜或單面經剝離劑等剝離處理過之樹脂膜。藉由使用剝離膜，配向成形體容易自模具脫模。
為了進行磁場配向，磁場配向法中所使用之混合組成物之黏度較佳為10～300 Pa･s。藉由設為10 Pa･s以上，導熱性填充材料（C）不易沈澱。又，藉由設為300 Pa･s以下，流動性變得良好，各向異性填充材料因磁場而適當地配向，亦不會產生配向過於耗時之缺陷。再者，黏度係使用旋轉黏度計（布氏黏度計DV-E，Spindle SC4-14）於25℃以旋轉速度10 rpm所測得之黏度。 其中，於使用不易沈澱之導熱性填充材料（C），或組合沈澱防止劑等添加劑之情形時，混合組成物之黏度可設為未達10 Pa･s。
於磁場配向法中，作為用於施加磁力線之磁力線產生源，可例舉超導磁鐵、永久磁鐵、電磁鐵等，就可產生磁通密度較高之磁場之方面而言，較佳為超導磁鐵。由該等磁力線產生源所產生之磁場之磁通密度較佳為1～30特斯拉。藉由將磁通密度設為1特斯拉以上，可容易地使由碳材料等構成之上述各向異性填充材料進行配向。又，藉由設為30特斯拉以下，能夠在實際應用中製造。
於流動配向法中，對混合組成物施加剪切力，製造各向異性填充材料沿面方向配向之一次片。更具體而言，於流動配向法中，首先，一面對步驟X中所製備之混合組成物賦予剪切力，一面使其平坦伸長，成形為片狀（一次片）。藉由施加剪切力，可使各向異性填充材料配向於剪斷方向。作為片材之成形手段，例如，可藉由棒式塗佈機或刮刀等塗佈用塗敷器（applicator）、或者擠壓成形或自噴嘴噴出等，將混合組成物塗佈於基材膜上，其後，可視需要進行乾燥、使混合組成物半硬化或完全硬化。一次片之厚度較佳為50～5000 μm左右。於一次片中，各向異性填充材料配向於沿片之面方向之一方向。 流動配向法所使用之混合組成物之黏度相對較高，使得其在片狀地延伸時施加剪切力。具體而言，混合組成物之黏度較佳為3～500 Pa･s。
如下所述，一次片可不製成塊而直接用作導熱性片。又，以使配向方向相同之方式重疊積層複數片一次片後，視需要藉由加熱而使其硬化，並且藉由熱壓機等使一次片相互接著，藉此可形成積層塊（塊狀之配向成形體）。 又，於形成積層塊之情形時，可於對一次片之相互重疊之面之至少一面照射真空紫外線後，重疊一次片。若經由經真空紫外線照射過之面重疊一次片，則一次片可彼此牢固地接著。又，於照射真空紫外線之情形時，製作一次片時亦可預先使混合組成物完全硬化，於重疊一次片而形成積層塊時無需藉由加熱等使其硬化。 於流動配向法中，混合組成物之硬化亦可藉由如上所述之加熱條件進行。
如上所述，形成塊狀之配向成形體時，可藉由切片等，將所獲得之配向成形體相對於各向異性填充材料所配向之方向垂直地進行切割，而製成片狀成形體。切片例如可利用剪切刀等進行。片狀成形體藉由切片等切割，使各向異性填充材料之前端自黏合劑成分露出於作為切割面之各表面。 藉由切割所獲得之片狀成形體可直接作為導熱性片，亦可進一步進行其他處理。例如，可對作為切割面之各表面進行研磨等。表面之研磨例如可使用研磨紙進行。
[導熱性片之使用方法] 本發明之導熱性片用於電子機器內部等。具體而言，導熱性片介置於2個構件之間，用於自一構件向另一構件傳導熱。具體而言，導熱性片介置於發熱體與散熱體之間，傳導發熱體所發出之熱以使其向散熱體移動，並由散熱體散熱。此處，作為發熱體，可例舉電子機器內部所使用之CPU、功率放大器、電源等各種電子零件。又，散熱體可例舉散熱器、熱泵、電子機器之金屬殼體等。導熱性片可將其兩表面分別與發熱體及散熱體密接，且經壓縮而使用。
[導熱性片之安裝方法] 本發明亦提供一種導熱性片之安裝方法。如上所述，本發明之導熱性片具備聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之混合物即黏合劑成分、及分散於黏合劑成分中之導熱性填充材料（C），且具有保形性。 本發明之導熱性片可藉由具有以下之步驟1～步驟3之安裝方法，而穩定安裝於2個構件間（第1及第2構件間）。
步驟1：將上述導熱性片配置於第1構件之表面。 步驟2：對導熱性片進行加熱。 步驟3：於導熱性片之與第1構件側之面為相反側之面配置第2構件，且對導熱性片進行加壓，於第1及第2構件間安裝導熱性片。 於本安裝方法中，第1及第2構件並無特別限定，可一者為發熱體，另一者為散熱體。發熱體、散熱體之詳細說明如上所述。
（步驟1） 於步驟1中，將導熱性片配置於第1構件之表面。導熱性片之配置方法並無特別限定，可以導熱性片之一面與第1構件接觸之方式配置。 於本方法中，如下所述，較佳為於步驟1後進行步驟2。於該情形時，導熱性片以加熱前具有彈性之狀態下配置於第1構件之表面，故而步驟1之作業性良好。
（步驟2） 於步驟2中，對導熱性片進行加熱。步驟2可於步驟1後進行，亦可於步驟1前進行，亦可與步驟1同步進行，其中，步驟2如上所述較佳為於步驟1後進行。即，於步驟2中，較佳為對配置於第1構件之表面之導熱性片進行加熱。
於步驟2中，可將導熱性片加熱至烴系化合物（B）之熔點以上之溫度。因此，導熱性片可被加熱至高於常溫（23℃）之溫度，然而，就確實地使烴系化合物（B）熔融，安裝時（下述步驟3）提高導熱性片之柔軟性之觀點而言，較佳為加熱至40℃以上，更佳為加熱至50℃以上，進而較佳為加熱至60℃以上。 又，就防止過度加熱導熱性片之觀點而言，導熱性片可加熱至100℃以下，較佳為加熱至90℃以下，更佳為加熱至85℃以下。 於步驟2中，若將導熱性片加熱至烴系化合物（B）之熔點以上，則可經由該熔融之烴系化合物（B），藉由步驟3中之加壓而容易地固定於第1及第2構件。
導熱性片之加熱方法並無特別限定，藉由紅外線加熱器、熱風加熱器、傳熱加熱器等加熱裝置對導熱性片進行加熱即可。 往昔，相變片通常藉由構成第1及第2構件之任一者之發熱體之加熱而軟化或熔融，但於本安裝方法中，導熱性片較佳為藉由與發熱體不同之加熱裝置而於插入至第1及第2構件之間之前被加熱。根據此種形態，可將導熱性片於使用電子機器前固定於第1及第2構件。因此，亦可以按照設計之壓縮率等壓縮並安裝導熱性片。
（步驟3） 於步驟3中，於導熱性片之與第1構件側之面為相反側之面配置第2構件，且對導熱性片進行加壓，於第1及第2構件間安裝導熱性片。 於步驟3中，可於第1構件之表面上所配置之導熱性片上進一步配置第2構件，藉此，導熱性片為插入至第1及第2構件之間之狀態。 步驟3可與步驟2同步進行，然而，較佳為於步驟2後進行。因此，於步驟3中，可於配置於第1構件之表面上且已加熱過之導熱性片上進一步配置第2構件。 再者，於本安裝方法中，更佳為按步驟1、步驟2及步驟3之順序進行。若以該順序進行各步驟，則作業性提昇。
於步驟3中，插入至第1及第2構件之間之導熱性片經步驟2被加熱，因此，於步驟3中，可於該經加熱之狀態下，進一步於厚度方向上加壓。此處，加壓例如可藉由如下方式進行：藉由第1及第2構件，對插入至第1及第2構件之導熱性片進一步於厚度方向上按壓。 又，關於導熱性片，步驟3之加壓時溫度成為烴系化合物（B）之熔點以上之溫度，使烴系化合物（B）熔融，故而可藉由該熔融之烴系化合物（B）將導熱性片固定於第1及第2構件。
如上所述，本發明之導熱性片於經加熱之狀態下具有一定以上之柔軟性，故而藉由步驟3之加壓，可追隨於第1及第2構件。因此，即便第1及第2構件具有凹凸，亦可使導熱性片與第1及第2構件密接，而防止熱阻上升。又，可不對第1及第2構件施加較高之應力而安裝導熱性片。進而，導熱性片即便被加熱而亦具有保形性，故如上所述，即便於經壓縮之狀態下使用，亦抑止泵出，提高可靠性。進而，導熱性片於加熱前具有一定之彈性，故而可提昇安裝時之作業性。
[散熱構件] 本發明亦提供一種散熱構件，其具備上述導熱性片及散熱體，且導熱性片安裝於散熱體之表面。此種散熱構件例如可藉由如下方式獲得：將導熱性片配置於散熱體之表面上，且將導熱性片固定於散熱體之表面。此處，導熱性片例如可藉由加熱至烴系化合物（B）之熔點以上之溫度且進行加壓而固定於散熱體之表面。此時，導熱性片可於加熱後配置於散熱體之表面，亦可於配置於散熱體之表面後進行加熱。
又，散熱構件可藉由在導熱性片之與散熱體側之面為相反側之面配置發熱體，而將導熱性片安裝於散熱體與發熱體之間。作為安裝方法，可以具有上述步驟2、3之方法進行，其詳細情況如上所述，故省略。 [實施例]
以下，藉由實施例進一步對本發明進行詳細說明，但本發明不受該等例任何限定。
本實施例、比較例所獲得之導熱性片藉由以下之方法進行評價。 [壓縮率] 將導熱性片以10 mm×10 mm之尺寸加以切割，於80℃環境下以0.276 MPa（＝40 psi）進行壓縮，測定此時之壓縮率。具體而言，以10 mm×10 mm之大小將試驗片夾入至表面平坦之基座與平行按壓之按壓頭之間，以0.276 MPa對試驗片進行壓縮，測定此時之厚度T2，算出相對於初始厚度T1之壓縮率（T1－T2）/T1。
[熱阻值] 熱阻值係使用如圖1所示之熱阻測定機，利用以下所示之方法所測得。具體而言，對於各試樣，製作大小為30 mm×30 mm之試驗片S以用於本試驗。並且，將各試驗片S貼附於測定面為25.4 mm×25.4 mm且側面被隔熱材料21覆蓋之銅製塊22上，利用上方之銅製塊23夾住，藉由負載單元26施加壓力40 psi（0.276 MPa）之負載。此處，下方之銅製塊22與加熱器24相接。又，上方之銅製塊23被隔熱材料21覆蓋，且連接於附風扇之散熱器25。繼而，使加熱器24以發熱量25 W發熱，使溫度呈大致恆常狀態，10分鐘後，對上方之銅製塊23之溫度（θ j0）、下方之銅製塊22之溫度（θ j1）及加熱器之發熱量（Q）進行測定，根據以下之式（1）求出各試樣之熱阻值。再者，溫度以導熱性片成為80℃之方式調整。 熱阻＝（θ j1－θ j0）/Q･･･式（1） 式（1）中，θ j1為下方之銅製塊22之溫度，θ j0為上方之銅製塊23之溫度，Q為發熱量。
[壓縮應變] 按照說明書記載之方法測定壓縮應變。再者，測定所使用之試驗片使用與上述壓縮率之評價相同形狀者。
[實施例1] 將作為烴系化合物（B）之側鏈結晶性聚α-烯烴（CPAO，熔點（Tm）：42℃）與作為相容性物質（D）之正癸基三甲氧基矽烷按照表1之摻合量於23℃加以混合，獲得相容性物質（D）中溶解烴系化合物（B）而得之混合物。將所獲得之混合物、作為硬化性聚矽氧組成物（A1）之聚矽氧主劑1（含有烯基之有機聚矽氧烷）、聚矽氧硬化劑（氫有機聚矽氧烷）及觸媒（鉑系觸媒）混合均勻後，與導熱性填充材料（C）按照表1之摻合量加以混合，獲得混合組成物。
再者，作為導熱性填充材料（C），作為非各向異性填充材料使用鋁粉（球狀，平均粒徑為3 μmm，縱橫比為1～1.5，導熱率為236 W/m･K）。又，作為各向異性填充材料，使用鱗片石墨粉末（平均粒徑為40 μm，縱橫比為15，導熱率為100 W/m･K）、石墨化碳纖維1（平均纖維長度為77 μm，縱橫比為8，導熱率為1200 W/m･K）及石墨化碳纖維2（平均纖維長度為150 μm，縱橫比為15，導熱率為900 W/m･K）。再者，各實施例、比較例中之導熱性填充材料（C）之體積填充率為66體積%。 又，熔點係利用熱重量示差熱分析（TGDTA，島津製作所股份有限公司製造之「DTG-60」）於升溫速度1℃/min之條件下所測得之DTA曲線之吸熱峰值之溫度。
繼而，向設定為相較於導熱性片而言厚度足夠大之模具中注入上述混合組成物，於厚度方向上施加8 T之磁場而使各向異性填充材料於厚度方向上配向後，於80℃加熱60分鐘，藉此使硬化性聚矽氧組成物（A1）硬化，而獲得塊狀之配向成形體。 其次，使用剪切刀，將塊狀之配向成形體切片為片狀，藉此獲得露出了各向異性填充材料之片狀成形體，將該片狀成形體作為導熱性片。對所獲得之導熱性片進行評價。將評價結果示於表1。如表1所示，實施例1之導熱性片之壓縮率提高，並且熱阻值較低，於高溫下確保優異之柔軟性，導熱性亦良好。 又，實施例1所獲得之導熱性片係於比烴系化合物（B）之熔點低之室溫較有剛性之片，故而如上所述，可藉由切片獲得導熱性片，使用性優異。又，於80℃之壓縮應變為特定範圍，具有保形性，既未成為液狀，又未流出液狀物，故而長期壓縮時亦不會產生泵出等，可靠性亦良好。進而，導熱性片之表面未見氣泡等，外觀良好。
[實施例2～7] 除了將各成分之摻合量變更為表1所記載之量以外，以與實施例1相同之方式實施。將實施例2～7所獲得之導熱性片之評價結果示於表1。如表1所示，實施例2～7之導熱性片之壓縮率提高，並且熱阻值較低，於高溫下確保優異之柔軟性，導熱性亦良好。 又，實施例2～7所獲得之導熱性片係於比烴系化合物（B）之熔點低之室溫較有剛性之片，故而如上所述，可藉由切片獲得導熱性片，使用性優異。又，於80℃之壓縮應變為特定範圍，具有保形性，既未成為液狀，又未流出液狀物，故而長期壓縮時亦不會產生泵出等，可靠性亦良好。進而，導熱性片之表面未見氣泡等，外觀良好。
[實施例8] 除了使用液態石蠟（熔點：-9℃）作為烴系化合物（B）以外，以與實施例1相同之方式實施。將所獲得之導熱性片之評價結果示於表1。如表1所示，實施例8之導熱性片之壓縮率提高，並且熱阻值較低，於高溫下確保優異之柔軟性，導熱性亦良好。 又，實施例8所獲得之導熱性片於室溫及80℃均稍微柔軟，但具有保形性。因此，常溫之使用性稍微變差，不易切片，但亦可獲得導熱性片。又，長期壓縮時亦不會產生泵出等，可靠性亦良好。進而，導熱性片之表面未見氣泡等，外觀良好。
[實施例9] 除了使用FUJIFILM Wako Pure Chemical股份有限公司製造之「凡士林（白色）」（熔點：33℃）作為烴系化合物（B）以外，以與實施例1相同之方式實施。將所獲得之導熱性片之評價結果示於表1。如表1所示，實施例9之導熱性片之壓縮率提高，並且熱阻值較低，於高溫下確保優異之柔軟性，導熱性亦良好。 又，實施例9所獲得之導熱性片係於比烴系化合物（B）之熔點低之室溫較有剛性之片，故而如上所述，可藉由切片獲得導熱性片，使用性優異。又，於80℃之壓縮應變為特定範圍，具有保形性，既未成為液狀，又未流出液狀物，故而長期壓縮時亦不會產生泵出等，可靠性亦良好。進而，導熱性片之表面未見氣泡等，外觀良好。
[實施例10] 除了使用二甲基二甲氧基矽烷作為相容性物質（D）以外，以與實施例1相同之方式實施。再者，於實施例10中，烴系化合物（B）有不易溶解於相容性物質（D）之趨勢，溶解需要時間，但亦可順利地獲得導熱性片。將所獲得之導熱性片之評價結果示於表1。如表1所示，實施例10之導熱性片之壓縮率提高，並且熱阻值較低，於高溫下確保優異之柔軟性，導熱性亦良好。 又，實施例10所獲得之導熱性片係於比烴系化合物（B）之熔點低之室溫較有剛性之片，故而如上所述，可藉由切片獲得導熱性片，使用性優異。又，於80℃之壓縮應變為特定範圍，具有保形性，既未成為液狀，又未流出液狀物，故而長期壓縮時亦不會產生泵出等，可靠性亦良好。進而，導熱性片之表面未見氣泡等，外觀良好。
[實施例11] 除了使用甲苯作為相容性物質（D）以外，以與實施例1相同之方式實施。再者，將所獲得之導熱性片之評價結果示於表1。如表1所示，實施例11之導熱性片之壓縮率提高，並且熱阻值較低，於高溫下確保優異之柔軟性，導熱性亦良好。 實施例11所獲得之導熱性片於導熱性片之表面可見氣泡，外觀比實施例1差，但其係於比烴系化合物（B）之熔點低之室溫較有剛性之片，故而如上所述，可藉由切片獲得導熱性片，使用性優異。又，於80℃之壓縮應變為特定範圍，具有保形性，既未成為液狀，又未流出液狀物，故而長期壓縮時亦不會產生泵出等，可靠性亦良好。
[實施例12] 除了使用正辛基三乙氧基矽烷作為相容性物質（D）以外，以與實施例1相同之方式實施。將所獲得之導熱性片之評價結果示於表1。如表1所示，實施例12之導熱性片之壓縮率提高，並且熱阻值較低，於高溫下確保優異之柔軟性，導熱性亦良好。 又，實施例12所獲得之導熱性片係於比烴系化合物（B）之熔點低之室溫較有剛性之片，故而如上所述，可藉由切片獲得導熱性片，使用性優異。又，於80℃之壓縮應變為特定範圍，具有保形性，既未成為液狀，又未流出液狀物，故而長期壓縮時亦不會產生泵出等，可靠性亦良好。進而，導熱性片之表面未見氣泡等，外觀良好。
[實施例13] 除了將各成分之摻合量變更為表1所記載之量以外，以與實施例1相同之方式實施。將實施例13所獲得之導熱性片之評價結果示於表1。 如表1所示，實施例13之導熱性片之壓縮率提高，並且熱阻值較低，於高溫下確保優異之柔軟性，導熱性亦良好。 又，實施例13所獲得之導熱性片係於比烴系化合物（B）之熔點低之室溫較有剛性之片，故而如上所述，可藉由切片獲得導熱性片，使用性優異。又，於80℃之壓縮應變為特定範圍，具有保形性，既未成為液狀，又未流出液狀物，故而長期壓縮時亦不會產生泵出等，可靠性亦良好。進而，導熱性片之表面未見氣泡等，外觀良好。
[比較例1] 不使用烴系化合物（B），而按照表1之摻合量將各成分加以混合而獲得混合組成物，藉由該混合組成物製作導熱性片，除此以外，以與實施例1相同之方式實施。將比較例1所獲得之導熱性片之評價結果示於表1。如表1所示，比較例1之導熱性片於高溫下壓縮率較低，不具有一定之柔軟性。因此，對發熱體或散熱體之追隨性等不充分，熱阻值提高。
[比較例2] 不使用相容性物質（D），而按照表1之摻合量將各成分加以混合而獲得混合組成物，使用該混合組成物，除此以外，以與實施例1相同之方式實施，但烴系化合物（B）未分散於硬化性聚矽氧組成物（A1）中而無法獲得塊狀之配向成形體。
[比較例3] 使用山梨醇酐三油酸酯代替相容性物質（D），按照表1之摻合量將各成分加以混合而獲得混合組成物，使用該混合組成物，除此以外，以與實施例1相同之方式實施，但烴系化合物（B）未分散於硬化性聚矽氧組成物（A1）中而無法獲得塊狀之配向成形體。
[表1]
   實施例 1 實施例 2 實施例 3 實施例 4 實施例 5 實施例 6 實施例 7 實施例 8 實施例 9 實施例 10 實施例 11 實施例 12 實施例 13 比較例 1 比較例 2 比較例 3
組成（質量份） 硬化性聚矽氧組成物（A1） 聚矽氧主劑 81.8 87.3 86.4 86.4 72.7 72.7 72.7 81.8 81.8 81.8 81.8 81.8 90.0 90.9 81.8 81.8
聚矽氧硬化劑 8.2 9.7 8.6 8.6 7.3 7.3 7.3 8.2 8.2 8.2 8.2 8.2 9.0 9.1 8.2 8.2
添加劑 觸媒 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
烴系化合物（B） CPAO 10 3 5 5 20 20 20       10 10 10 1    10 10
液態石蠟                      10                        
白色凡士林                         10                     
導熱性填充材料（C） 鋁粉末 3 μm（平均粒徑） 243 243 243 243 243 243 243 243 243 243 243 243 243 243 243 243
鱗片石墨粉末 40 μm（平均長軸長度） 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
石墨化碳纖維1 77 μm（平均纖維長度） 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140 140
石墨化碳纖維2 150 μm（平均纖維長度） 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
相容性物質（D） 正癸基三甲氧基矽烷 22 22 22 10 22 32 42 22 22          22 22      
二甲基二甲氧基矽烷                            22                  
正辛基三乙氧基矽烷                                  22            
甲苯                               22               
其他 山梨醇酐三油酸酯                                              22
測定結果 試樣之初始厚度T1（mm） 0.221 0.206 0.204 0.212 0.224 0.225 0.221 0.212 0.217 0.221 0.217 0.202 0.205 0.201 - -
測定時（40 psi）之厚度T2（mm） 0.171 0.175 0.159 0.165 0.137 0.133 0.131 0.151 0.142 0.156 0.144 0.139 0.164 0.176 - -
40 psi壓縮率 23% 15% 22% 18% 32% 34% 35% 25% 29% 22% 28% 31% 18% 12% - -
壓縮應變（%） 27.7% 20.2% 22.3% 21.5% 31.5% 30.8% 32.2% 29.5% 28.2% 26.8% 28.5% 25.8% 20.3% 19.8% - -
熱阻（℃·in 2/W）@40 psi 80℃ 0.020 0.019 0.019 0.020 0.020 0.020 0.020 0.019 0.020 0.020 0.020 0.020 0.02 0.022 - -
於上述各實施例中，藉由使用相容性物質（D），成功使烴系化合物（B）分散於聚矽氧基質（A）中。因此，各實施例之導熱性片具有保形性，並且於高溫下具有柔軟性，使用時對發熱體、散熱體之追隨性良好，又，成為容易壓縮之狀態，熱阻降低，進而，可靠性、使用性亦良好。 相對於此，比較例1之導熱性片由於黏合劑成分中不含烴系化合物（B），故而高溫下之柔軟性不足，使用時之追隨性、壓縮率降低，熱阻亦提高。又，於比較例2、3中，並未使用相容性物質（D），故而無法使烴系化合物（B）分散於聚矽氧基質（A）中，未能製作導熱性片。
21:隔熱材料 22:下方之銅製塊 23:上方之銅製塊 24:加熱器 25:散熱器 26:負載單元 S:試驗片 θ j0:上方之銅製塊之溫度 θ j1:下方之銅製塊之溫度
[圖1]係對測定熱阻之測定機進行說明之圖。

Claims (11)

  1. 一種導熱性片，其具備聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之混合物即黏合劑成分、及 分散於上述黏合劑成分中之導熱性填充材料（C）， 於80℃、0.276 MPa之壓縮率為15%以上，且具有保形性。
  2. 如請求項1之導熱性片，其中，上述烴系化合物（B）之熔點高於23℃且為80℃以下。
  3. 如請求項1或2之導熱性片，其中，上述烴系化合物（B）為結晶性聚α-烯烴。
  4. 如請求項1至3中任一項之導熱性片，其中，上述烴系化合物（B）之含量相對於聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之合計100質量份為1～50質量份。
  5. 如請求項1至4中任一項之導熱性片，其中，上述導熱性填充材料（C）包含各向異性填充材料，且上述各向異性填充材料於厚度方向上配向。
  6. 如請求項1至5中任一項之導熱性片，其中，上述導熱性填充材料（C）之體積填充率為30～85體積%。
  7. 一種散熱構件，其具備請求項1至6中任一項之導熱性片及散熱體，且上述導熱性片安裝於上述散熱體之表面。
  8. 一種導熱性片之安裝方法，其具備如下步驟： 將導熱性片配置於第1構件之表面，該導熱性片具備聚矽氧基質（A）與烴系化合物（B）之混合物即黏合劑成分、及分散於上述黏合劑成分中之導熱性填充材料（C），且具有保形性； 對上述導熱性片進行加熱；及 於上述導熱性片之與上述第1構件側之面為相反側之面配置第2構件，且對上述導熱性片進行加壓，於上述第1及第2構件間安裝上述導熱性片。
  9. 如請求項8之導熱性片之安裝方法，其中，上述烴系化合物（B）具有高於23℃之熔點，將上述導熱性片加熱至上述熔點以上。
  10. 一種導熱性片之製造方法，其具備如下步驟： 至少將硬化性聚矽氧組成物（A1）、烴系化合物（B）、導熱性填充材料（C）及相容性物質（D）加以混合，獲得混合組成物；及 藉由加熱使上述混合組成物硬化。
  11. 如請求項10之導熱性片之製造方法，其中，上述相容性物質（D）為烷氧基矽烷化合物。
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