TW202346529A - 導熱性片及導熱性片之製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種導熱性片，其含有：由有機高分子構成之基質、及纖維狀填充材，上述導熱性片之厚度未達200 μm，上述纖維狀填充材於上述導熱性片之厚度方向配向，上述纖維狀填充材之平均纖維長D50相對於上述導熱性片之厚度（T）之比（D50/T）未達0.58。
Description
本發明係關於一種導熱性片及導熱性片之製造方法。
於電腦、汽車零件、行動電話等電子機器中，為了使自半導體元件、機械零件等發熱體產生之熱量進行散熱，一般使用散熱片（heat sink）等散熱體。已知於發熱體與散熱體之間配置導熱性片以提高熱向散熱體之傳熱效率。
關於此種導熱性片，已知含有填料等導熱性填充材作為用於提高傳熱效率之方法。例如，專利文獻1揭示一種含有異向性導熱性填料之導熱性片。據專利文獻1記載，使用平均長軸長度（平均纖維長）為100 μm以上之碳纖維作為異向性導熱性填料，若纖維長未達100 μm，則無法獲得充分之導熱性。
又，專利文獻2揭示一種含有絕緣高導熱性纖維之絕緣高導熱片。據專利文獻2記載，若貫通絕緣高導熱片之導熱性纖維之比率大，則導熱性優異。
進而，專利文獻3揭示一種含有碳纖維之導熱性片。據專利文獻3記載，若碳纖維之平均纖維長較600 μm長，則碳纖維體積變大，作為導熱性片之原料之組成物之黏度變高。
先前技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利第6082777號
專利文獻2：日本特開2017-135137號公報
專利文獻3：日本專利第6684408號
[發明所欲解決之課題]
然而，近年來，隨著電子機器、半導體裝置之小型化等，期望導熱性片進一步降低熱阻值、提高傳熱效率。已知導熱性片之熱阻值一般而言受表面阻力影響與厚度影響。已知前者可由藉由研磨減小表面粗糙度來解決，但由於受厚度影響較大，因此此前係藉由導熱性片之薄膜化而大幅改善。
然而，本發明者之研究表明，雖然以往之導熱性片於減薄至一定厚度之情形時隨著厚度變薄能夠降低熱阻，但若減薄一定以上之厚度，則意外地熱阻會變差。
因此，本發明之課題在於提供一種即便於使導熱性片之厚度極其薄之情形時熱阻亦較低之導熱性片。
[解決課題之技術手段]
本發明人等進行深入研究，結果發現，藉由於厚度未達200 μm之導熱性片中使導熱性片中所含纖維狀填充材之平均纖維長與導熱性片之厚度之比率未達0.58，能夠解決上述課題，從而完成了本發明。
即，本發明提供以下[1]～[11]。
[1]一種導熱性片，其含有：由有機高分子構成之基質、及纖維狀填充材，上述導熱性片之厚度未達200 μm，上述纖維狀填充材於上述導熱性片之厚度方向配向，上述纖維狀填充材之平均纖維長D50相對於上述導熱性片之厚度（T）之比（D50/T）未達0.58。
[2]如[1]記載之導熱性片，其中，上述纖維狀填充材之平均纖維長D50未達85 μm。
[3]一種導熱性片，其含有：由有機高分子構成之基質、及纖維狀填充材，上述導熱性片之厚度未達200 μm，上述纖維狀填充材於上述導熱性片之厚度方向配向，上述纖維狀填充材之平均纖維長D50為5 μm以上且未達85 μm。
[4]如[1]至[3]中任一項記載之導熱性片，其中，上述纖維狀填充材之平均纖維長D90未達135 μm。
[5]如[1]至[4]中任一項記載之導熱性片，其中，上述導熱性片之至少一面為研磨面。
[6]如[1]至[5]中任一項記載之導熱性片，其中，上述基質為聚矽氧橡膠。
[7]如[1]至[6]中任一項記載之導熱性片，其中，上述基質為20～50體積%，上述導熱性片相對於上述基質100質量份，含有上述纖維狀填充材30～500質量份。
[8]如[1]至[7]中任一項記載之導熱性片，其進而含有非異向性填充材。
[9]如[1]至[8]中任一項記載之導熱性片，其進而含有鱗片狀填充材。
[10]一種導熱性片之製造方法，其係[1]至[9]中任一項記載之導熱性片之製造方法，且具備如下步驟：從含有高分子組成物及纖維狀填充材之混合組成物獲得纖維狀填充材沿一個方向配向之配向成形體之步驟、及將上述配向成形體切斷成片狀而獲得片狀成形體之步驟。
[11]如[10]記載之導熱性片之製造方法，其具備研磨上述導熱性片之表面之步驟。
[發明之效果]
根據本發明，能夠提供一種即便於使導熱性片之厚度極其薄之情形時熱阻亦較低之導熱性片。
[導熱性片]
以下，示出第1及第2實施方式之導熱性片，對本發明之導熱性片進行詳細說明。
＜第1實施方式＞
本發明之第1實施方式之導熱性片含有：由有機高分子構成之基質、及於導熱性片之厚度方向配向之纖維狀填充材。
本發明中，導熱性片之厚度未達200 μm。若導熱性片之厚度超過200 μm，則導熱性片之熱阻值變高，無法充分發揮導熱性。基於此種觀點，導熱性片之厚度較佳為未達180 μm，更佳為未達170 μm。另一方面，導熱性片之厚度之下限並無特別限定，但從實用性而言例如為40 μm以上，較佳為70 μm以上。
又，從上述觀點出發，導熱性片之厚度較佳為40 μm以上且未達200 μm，更佳為40 μm以上且未達180 μm，進而較佳為70 μm以上且未達170 μm。
再者，導熱性片之厚度係指於不使負載作用於厚度方向之狀態下測定之初始厚度。
（纖維狀填充材）
導熱性片中，纖維狀填充材於厚度方向配向。此處，所謂纖維狀填充材於導熱性片之厚度方向配向之狀態，係指纖維狀填充材之長軸方向朝向「自導熱性片之厚度方向起算20°以內之範圍」之狀態，若導熱性片中此種纖維狀填充材為大部分（例如，相對於所有纖維狀填充材之數量超過60%，較佳為超過80%），則為於厚度方向配向者。藉由利用電子顯微鏡觀察導熱性片之沿厚度方向之剖面，可確認此種配向狀態。
本發明之第1實施方式之導熱性片中，纖維狀填充材之平均纖維長D50相對於導熱性片之厚度（T）之比（以下亦稱為「D50/T」）未達0.58。如本發明般厚度極薄之導熱性片中，若導熱性片中所含纖維狀填充材之平均纖維長D50相對於片之厚度變長，則於導熱性片之製造階段（例如，切斷或研磨步驟）中脫落之纖維狀填充材之比率變高，推測此為接觸熱阻變差之因素。繼而，由於厚度較薄之導熱性片之熱阻值受接觸熱阻影響較大，因此推測若接觸熱阻變差，則導熱性片整體之熱阻值亦降低。又，上述現象於使用如橡膠般柔軟之基質時變得明顯，但認為無論基質之種類及量如何，隨著片之厚度變薄，均以一定概率發生。
基於此種觀點，D50/T較佳為0.57以下，更佳為0.55以下。又，D50/T之上限並無特別限定，但從使纖維狀填充材之纖維長變長、使導熱性良好之觀點出發，例如為0.20以上，較佳為0.30以上，更佳為0.40以上。
從上述觀點出發，D50/T較佳為0.20以上且未達0.58，更佳為0.30以上0.57以下，進而較佳為0.40以上0.55以下。
本發明之導熱性片中所含纖維狀填充材之平均纖維長D50未達116 μm，較佳為未達85 μm，更佳為84 μm以下，進而較佳為73 μm以下。藉由使平均纖維長D50為上述上限值以下，抑制纖維狀填充材之脫落，從而易降低導熱性片之熱阻值。
又，纖維狀填充材之平均纖維長D50之下限並無特別限定，平均纖維長D50較佳為5 μm以上，更佳為25 μm以上，進而較佳為35 μm以上。藉由使平均纖維長D50為上述下限值以上，易使導熱性片之導熱性良好。
從上述觀點出發，纖維狀填充材之平均纖維長D50較佳為5 μm以上且未達116 μm，更佳為5 μm以上且未達85 μm，進而較佳為25 μm以上84 μm以下，進而更佳為35 μm以上73 μm以下。
纖維狀填充材之平均纖維長D90例如未達150 μm即可，較佳為未達135 μm，更佳為132 μm以下，進而較佳為125 μm以下。藉由使平均纖維長D90為上述上限值以下，能夠防止含有所需以上長度之纖維狀填充材，從而更進一步降低熱阻值。
又，纖維狀填充材之平均纖維長D90較佳為10 μm以上，更佳為50 μm以上，進而較佳為70 μm以上。藉由使平均纖維長D90為上述下限值以上，易使導熱性片之導熱性良好。
從上述觀點出發，纖維狀填充材之平均纖維長D90較佳為50 μm以上且未達150 μm，更佳為50 μm以上且未達135 μm，進而較佳為70 μm以上132 μm以下，進而更佳為70 μm以上125 μm以下。
纖維狀填充材之平均纖維長D10例如未達85 μm即可，較佳為55 μm以下，進而較佳為45 μm以下。藉由使平均纖維長D10為上述上限值以下，易抑制纖維狀填充材之脫落，從而易降低導熱性片之熱阻值。
又，纖維狀填充材之平均纖維長D10較佳為3 μm以上，更佳為15 μm以上，進而較佳為20 μm以上。藉由使平均纖維長D10為上述下限值以上，防止含有長度短於所需以上之纖維狀填充材，易使導熱性片之導熱性良好。
從上述觀點出發，纖維狀填充材之平均纖維長D10較佳為3 μm以上且未達85 μm，更佳為15 μm以上55 μm以下，進而較佳為20 μm以上45 μm以下。
上述纖維狀填充材之D10、D50、D90分別意指相當於累計頻度10%之纖維長、相當於累計頻度50%之纖維長、相當於累計頻度90%之纖維長。具體而言，可將纖維狀填充材作為試樣，根據以橫軸為纖維長、以縱軸為累計頻度之纖維長分佈曲線求出。該纖維長分佈曲線係從纖維長較小之纖維狀填充材起依序累計而獲得之以數量為基準之纖維長分佈曲線。再者，纖維長分佈曲線例如可藉由使用電子顯微鏡或光學顯微鏡對構成纖維狀填充材之500個以上之纖維狀填充材測定纖維長而製成。
作為本發明中使用之纖維狀填充材，可例舉碳纖維、以金屬纖維為代表之金屬材料或金屬氧化物、氮化硼或金屬氮化物、碳化矽或金屬碳化物、金屬氫氧化物、聚對伸苯基苯并唑（polyparaphenylene benzoxazole）纖維等，該等纖維狀填充材可單獨使用1種，亦可併用2種以上。上文所述之纖維狀填充材之中，從有效提高導熱性之觀點出發，較佳為碳纖維，更佳為石墨化碳纖維。石墨化碳纖維之石墨之結晶面於纖維軸方向相連，於其纖維軸方向具有高導熱率。
纖維狀填充材之長徑比（aspect ratio）較高，具體而言長徑比為超過2，長徑比較佳為5以上。藉由使長徑比大於2，易使纖維狀填充材於厚度方向配向，易提高導熱性片之導熱性。
又，長徑比之上限並無特別限定，從實用性而言為100。
再者，所謂纖維狀填充材之長徑比，係指纖維長/纖維之直徑。
導熱性片中之纖維狀填充材相對於基質100質量份較佳為30～500質量份，更佳為50～300質量份，進而較佳為100～250質量份。藉由使纖維狀填充材之含量為該等下限值以上，易提高導熱性，藉由設為上限值以下，易使纖維狀填充材適當地分散於基質中。又，後述混合組成物之黏度易變得適當。
再者，本說明書中，「～」所表示之範圍意指記載於「～」之前後之下限數值以上至上限數值以下之範圍。
作為纖維狀填充材，可僅含有1種具有一定平均纖維長之纖維狀填充材，亦可含有平均纖維長不同之2種以上纖維狀填充材。再者，於含有平均纖維長不同之2種以上纖維狀填充材之情形時，上述D10、D50、D90為2種以上纖維狀填充材之混合物之D10、D50、D90。
纖維狀填充材沿具有異向性之方向（即，長軸方向）之導熱率一般而言為60 W/m・K以上，較佳為400 W/m・K以上，但並無特別限定。纖維狀填充材之導熱率之上限並無特別限定，例如為2000 W/m・K以下。導熱率可藉由雷射閃光法（laser flash method）或根據ASTM D5470之方法測定。
導熱性片可含有上述纖維狀填充材以外之填充材，例如，較佳為進而含有鱗片狀填充材。藉由含有鱗片狀填充材，能夠更加提高藉由研磨導熱性片而產生之熱阻值之降低效果。作為鱗片狀填充材，可例舉碳材料、金屬氧化物、氮化硼或金屬氮化物、碳化矽或金屬碳化物、金屬氫氧化物等，更具體而言，可例舉鱗片狀碳粉末、鱗片狀碳化矽粉末、鱗片狀氮化鋁粉末、鱗片狀氮化硼粉末、鱗片狀氧化鋁粉末等。其中，從導熱性之觀點出發，較佳為選自鱗片狀石墨粉末及鱗片狀氮化硼粉末之至少1種，更佳為鱗片狀石墨粉末。
於含有鱗片狀填充材之情形時，其平均粒徑（D50）較佳為3～100 μm，更佳為5～80 μm，進而較佳為10～50 μm。藉由使平均粒徑為3 μm以上，導熱性片中填充材彼此易接觸，確保傳熱路徑，導熱性片之導熱性變得良好。另一方面，若使平均粒徑為100 μm以下，則導熱性片之體積變小，能夠實現於基質成分中高度填充填充材。
再者，鱗片狀填充材之平均粒徑可藉由顯微鏡觀察鱗片狀填充材，以長軸為直徑而算出。更具體而言，例如使用電子顯微鏡或光學顯微鏡測定任意500個以上鱗片狀填充材之長軸，以與纖維狀填充材相同之方法求出D50即可。
鱗片狀填充材之長徑比為超過2，長徑比較佳為5以上。藉由使長徑比大於2，易使鱗片狀填充材於厚度方向配向，易提高導熱性片之導熱性。又，長徑比之上限並無特別限定，從實用性而言為100。鱗片狀填充材之長徑比意指鱗片狀填充材之長軸方向之長度/厚度。
作為鱗片狀碳粉末，較佳為鱗片狀石墨粉末。鱗片狀石墨粉末之石墨之結晶面於鱗片面之面內方向相連，於其面內方向具有高導熱率。因此，藉由使其鱗片面於特定方向對齊，能夠提高特定方向上之導熱率。
導熱性片中之鱗片狀填充材之含量相對於基質100質量份較佳為1～100質量份，更佳為5～50質量份，更佳為10～40質量份。若鱗片狀填充材之含量為該等下限值以上，則能夠更加提高藉由研磨導熱性片而產生之熱阻值之降低效果，若為該等上限值以下，則後述混合組成物之黏度易變得適當，鱗片狀填充材之配向性變得良好。
作為上述石墨化碳纖維、鱗片狀石墨粉末等之石墨化碳材料，可使用將以下原料石墨化而成者。例如，可例舉萘等縮合多環烴化合物、PAN（聚丙烯腈）、瀝青等縮合雜環化合物等，尤其較佳為使用石墨化度較高之石墨化中間相瀝青（mesophase pitch）或聚醯亞胺、聚苯并唑（polybenzazole）。例如，藉由使用中間相瀝青，於後述紡絲步驟中，瀝青由於其異向性而於纖維軸方向配向，能夠獲得於該纖維軸方向具有優異之導熱性之石墨化碳纖維。
又，石墨化碳纖維可使用對原料依序進行紡絲、不熔化及碳化之各處理，粉碎或切斷至特定粒徑後石墨化而成者；或者碳化後進行粉碎或切斷後石墨化而成者。於在石墨化之前進行粉碎或切斷之情形時，由於在石墨化處理時，於藉由粉碎而新露出於表面之表面易發生縮聚反應、環化反應，因此石墨化度提高，能夠獲得導熱性更進一步提高之石墨化碳纖維。另一方面，於在將經紡絲之碳纖維石墨化後進行粉碎之情形時，石墨化後之碳纖維因剛硬而易粉碎，能夠藉由短時間之粉碎而獲得纖維長分佈較為狹窄之碳纖維粉末。
（非異向性填充材）
本發明之導熱性片較佳為進而含有非異向性填充材作為填充材。非異向性填充材係不同於纖維狀填充材、或纖維狀填充材及鱗片狀填充材等異向性填充材，為包含於導熱性片中之導熱性填充材，且與異向性填充材一起賦予導熱性片導熱性之材料。導熱性片藉由含有非異向性填充材，於硬化成片之前階段，抑制黏度之上升，分散性變得良好。又，於纖維狀填充材等異向性填充材彼此中，例如，若纖維長變得相對較長，則難以增加填充材彼此之接觸面積，但藉由以非異向性填充材填埋其間，能夠形成傳熱路徑，能夠獲得導熱率高之導熱性片。
非異向性填充材係實質上不具有形狀異向性之填充材，其即使於在後述磁力線產生下或剪力作用下等纖維狀填充材於特定方向配向之環境下，亦不於該特定方向配向之填充材。
非異向性填充材之長徑比為2以下，較佳為1.5以下。藉由含有長徑比低之非異向性填充材，具有導熱性之填充材適當地介入纖維狀填充材之間隙，從而獲得導熱率高之導熱性片。又，藉由使長徑比為2以下，能夠防止後述混合組成物之黏度上升，從而實現高度填充。異向性填充材之長徑比可藉由非異向性填充材之長徑/短徑而求出。
非異向性填充材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、金屬以外之氧化物、氮化物、碳化物等。又，非異向性填充材之形狀可例舉多面體、球狀、不定形之粉末等。
非異向性填充材之中，作為金屬，可例舉鋁、銅、鎳等，作為金屬氧化物，可例舉氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅等，作為金屬氮化物，可例舉氮化鋁等。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。
上述之中，非異向性填充材較佳為選自氧化鋁、鋁、氧化鋅、氮化硼及氮化鋁，尤其從填充性或導熱率之觀點出發，較佳為氧化鋁，更佳為氧化鋁。
非異向性填充材可單獨使用上述1種材料，亦可併用2種以上。
非異向性填充材之平均粒徑（D50）較佳為0.1～50 μm，更佳為0.3～35 μm，進而較佳為1～15 μm。藉由使平均粒徑為50 μm以下，不易發生纖維狀填充材之配向紊亂等不良情況。又，藉由使平均粒徑為0.1 μm以上，非異向性填充材之比表面積不會增大至所需以上，即使大量摻合，混合組成物之黏度亦不易上升，易高度填充非異向性填充材。
非異向性填充材例如可使用具有至少2種互不相同之平均粒徑之非異向性填充材作為非異向性填充材。
再者，非異向性填充材之平均粒徑可藉由用電子顯微鏡等觀察而測定。更具體而言，例如，使用電子顯微鏡或光學顯微鏡測定任意500個以上非異向性填充材之粒徑，以與纖維狀填充材相同之方法求出D50即可。
非異向性填充材之含量相對於基質100質量份較佳為100～800質量份之範圍，更佳為150～600質量份之範圍，進而較佳為180～400質量份。
藉由使非異向性填充材為100質量份以上，介入纖維狀填充材彼此之間隙之非異向性填充材之量變得充分，導熱性變得良好。另一方面，藉由設為800質量份以下，能夠獲得提高與含量相應之導熱性之效果。
（基質）
導熱性片含有：由有機高分子構成之基質。基質為彈性體或橡膠等有機高分子，較佳為使用由如主劑與硬化劑般之混合系構成之液狀高分子組成物（硬化性高分子組成物）硬化而成者即可。硬化性高分子組成物例如可為由未交聯橡膠與交聯劑構成者，亦可為包含單體、預聚物等及硬化劑等者。又，上述硬化反應可為常溫硬化，亦可為熱硬化。
作為由硬化性高分子組成物形成之基質，可例舉聚矽氧橡膠。於聚矽氧橡膠之情形時，作為基質（硬化性高分子組成物），較佳為使用加成反應硬化型聚矽氧。又，更具體而言，作為硬化性高分子組成物，使用包含：含烯基有機聚矽氧烷及有機氫聚矽氧烷者即可。
作為橡膠，亦可使用上述以外之各種合成橡膠，具體例例如可例舉：丙烯酸橡膠、腈橡膠、異戊二烯橡膠、胺酯橡膠、乙烯丙烯橡膠、苯乙烯・丁二烯橡膠、丁二烯橡膠、氟橡膠、丁基橡膠等。於使用該等橡膠之情形時，導熱性片中，合成橡膠可經過交聯，亦可保持未交聯（即未硬化）。未交聯之橡膠主要用於流動配向。
又，於交聯（即硬化）之情形時，如上所述，基質使用由包含該等合成橡膠之未交聯橡膠與交聯劑構成之硬化性高分子組成物硬化而成者即可。
又，作為彈性體，亦可使用聚酯系熱塑性彈性體、聚胺酯系熱塑性彈性體等熱塑性彈性體、或使由主劑與硬化劑構成之混合系之液狀高分子組成物硬化而形成之熱硬化型彈性體。例如，可例舉使包含具有羥基之高分子及異氰酸酯之高分子組成物硬化而形成之聚胺酯系彈性體。
上述之中，例如，從硬化後之基質特別柔軟、纖維狀填充材或視需要而摻合之鱗片狀填充材、非異向性填充材之填充性良好之觀點出發，較佳為使用聚矽氧橡膠、尤其是加成反應硬化型聚矽氧。
又，用於形成基質之高分子組成物可為由高分子化合物單獨構成者，亦可為由高分子化合物與塑化劑構成者。塑化劑適用於使用合成橡膠之情形，藉由包含塑化劑，能夠提高未交聯時之高分子基質之柔軟性。
基質之含量若以體積基準之填充率（體積填充率）表示，則相對於導熱性片總量，較佳為20～50體積%，更佳為25～45體積%。
又，基質之含量相對於導熱性片總量較佳為10～40質量%，更佳為15～35質量%。
（添加劑）
本發明中，可使用偶合劑作為添加劑。偶合劑摻合於後述混合組成物中即可，所摻合之偶合劑於製造導熱性片時揮發即可。偶合劑可部分揮發，於此情形時，所殘留之偶合劑包含於導熱性片中即可，偶合劑亦可全部揮發。藉由於後述混合組成物中摻合偶合劑，能夠提高纖維狀填充材等填充材對有機高分子之分散性，又，能夠降低混合組成物之黏度，從而易降低導熱性片之熱阻值。
作為偶合劑，可例舉矽烷偶合劑。矽烷偶合劑可例舉烷基烷氧基矽烷等各種烷氧基矽烷化合物。
後述混合組成物中之偶合劑之摻合量相對於高分子組成物100質量份，例如為1～50質量份，較佳為5～40質量份。
於導熱性片中，可於不損害作為導熱性片之功能之範圍內，於基質中進而摻合各種添加劑。作為添加劑，例如可例舉選自分散劑、黏著劑、難燃劑、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高分子組成物交聯、硬化等之情形時，可摻合促進交聯、硬化之交聯促進劑、硬化促進劑等作為添加劑。
（熱阻值）
本發明之導熱性片之熱阻值較佳為0.25℃・cm
2/W以下，更佳為0.2℃・cm
2/W以下，進而較佳為0.16℃・cm
2/W以下。若熱阻值為上述上限值以下，則從發熱體經由導熱性片向散熱體之熱移動之效率提高，能夠獲得優異之導熱性。本發明中，熱阻值越低越佳，只要為0℃・cm
2/W以上即可，但從實用性而言，例如為0.01℃・cm
2/W以上，較佳為0.05℃・cm
2/W以上。
再者，熱阻值可藉由實施例中記載之測定方法而獲得。
（E硬度）
本發明之導熱性片之JIS K6253規定之E型硬度（以下亦稱為「E硬度」）較佳為10～80，更佳為20～70，進而較佳為30～65。若E硬度為上述下限值以上，則於後述步驟（B），易研磨導熱性片，又，即使於導熱性片極薄之情形時亦賦予其一定彈性。又，若E硬度為上述上限值以下，則賦予導熱性片一定柔軟性。
導熱性片較佳為至少一個表面為切面。藉由使至少一個表面為切面，能夠有效降低熱阻值。導熱性片可一個面為切面，亦可兩面均為切面。再者，如後所述，切面為藉由剪切刀、雷射等切斷而形成之面。
又，導熱性片亦較佳為至少一個表面為研磨面。藉由使導熱性片之至少一個表面為研磨面，能夠更有效地降低熱阻值。導熱性片可一個面為研磨面，亦可兩面均為研磨面。再者，如後所述，研磨面為經研磨紙等研磨之面。
導熱性片較佳為至少一個表面為切面且研磨面，更佳為兩面為切面且研磨面。
[導熱性片之製造方法]
本發明之導熱性片例如可由具備以下步驟（A）及（B）之方法製造。
步驟（A）：獲得纖維狀填充材沿一個方向配向之配向成形體之步驟
步驟（B）：將配向成形體切斷成片狀而獲得片狀成形體之步驟
又，本製造方法較佳為具備以下步驟（C）。
步驟（C）：研磨片狀成形體之表面之步驟
以下，更詳細地說明各步驟。
＜步驟（A）＞
於步驟（A）中，從例如包含作為基質原料之高分子組成物、纖維狀填充材、視需要而摻合之纖維狀填充材以外之填充材（例如，鱗片狀填充材及非異向性填充材）或偶合劑等其他添加劑之混合組成物成形配向成形體。混合組成物較佳為硬化而成為配向成形體者。配向成形體係纖維狀填充材於導熱性片中沿成為厚度方向之一個方向配向而成者。更具體而言，配向成形體可藉由磁場配向製法、流動配向製法而獲得，該等之中，較佳為磁場配向製法。
本製造方法中用作原料之纖維狀填充材、鱗片狀填充材、非異向性填充材之詳情如上所述，D10、D50、D90、長徑比、平均粒徑等亦可如上所述。
然而，由於纖維狀填充材有於製造步驟中被切斷而變短之情況，因此可設計成較上述D10、D50、D90長。例如，用作原料之纖維狀填充材之D50例如未達140 μm，較佳為未達100 μm，更佳為99.5 μm以下，進而較佳為90 μm以下，且較佳為5 μm以上，更佳為40 μm以上，進而較佳為55 μm以上。
進而，作為纖維狀填充材，可將平均纖維長D50相對於所得導熱性片之厚度（T）之比（D50/T）未達0.58之纖維狀填充材用作原料，但D50/T例如未達0.70左右即可，較佳為0.67以下。又，D50/T之下限並無特別限定，例如為0.20以上即可，較佳為0.40以上。
（磁場配向製法）
磁場配向製法中，將包含硬化後成為基質之液狀高分子組成物、纖維狀填充材、視需要而摻合之其他填充材、添加劑等之混合組成物注入澆鑄成型容器等之內部後，置於磁場中，使纖維狀填充材及視需要而摻合之鱗片狀填充材沿磁場配向後，使高分子組成物硬化，藉此獲得配向成形體。作為配向成形體，較佳為設為塊狀者。又，高分子組成物可含有塑化劑。
又，於模具內部，於與混合組成物接觸之部分，可配置剝離膜。剝離膜例如使用剝離性良好之樹脂膜、或單面藉由剝離劑等經過剝離處理之樹脂膜。藉由使用剝離膜，配向成形體易從模具脫模。
為了磁場配向，磁場配向製法中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，各填充材不易沈澱。又，藉由設為300 Pa・s以下，流動性變良好，纖維狀填充材及視需要而摻合之鱗片狀填充材於磁場中適當地配向，不會產生配向花費時間過長之不良情況。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測定出之黏度。
然而，於使用不易沈澱之填充材、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。
磁場配向製法中，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，但從能夠產生高磁通密度之磁場之方面考慮，較佳為超導磁鐵。從該等磁力線產生源產生之磁場之磁通密度較佳為1～30特士拉。若將磁通密度設為1特士拉以上，則能夠使纖維狀填充材容易地配向。又，藉由設為30特士拉以下，能夠實用地製造。
高分子組成物之硬化藉由加熱而進行即可，例如，以50～150℃左右之溫度進行即可。又，加熱時間例如為10分鐘～3小時左右。
（流動配向製法）
流動配向製法中，對混合組成物施加剪力，製造纖維狀填充材及視需要而摻合之鱗片狀填充材於面方向配向之預備片，積層複數片該預備片，製造積層塊，以該積層塊為配向成形體即可。
更具體而言，流動配向製法中，首先，於高分子組成物中混入纖維狀填充材、及視需要而摻合之鱗片狀填充材、非異向性填充材、以及各種添加劑，並加以攪拌，製備混入之固形物均質地分散之混合組成物。此處，用於高分子組成物之高分子化合物可包含常溫（23℃）時為液狀之高分子化合物，亦可包含常溫時為固體狀之高分子化合物。又，高分子組成物可含有塑化劑。
混合組成物之黏度相對較高，以便於拉伸成片狀時施加剪力，混合組成物之黏度具體而言較佳為3～500 Pa・s。為了獲得上述黏度，較佳為於混合組成物中摻合溶劑。
其次，一面對混合組成物施加剪力，一面平坦地拉伸而成形為片狀（預備片）。藉由施加剪力，能夠使纖維狀填充材及視需要而摻合之鱗片狀填充材於剪切方向配向。作為片之成形手段，例如，可藉由棒式塗佈機或刮刀等塗佈用敷料器、或者擠出成形或從噴嘴噴出等，於基材膜上塗佈混合組成物，其後，視需要進行乾燥或使混合組成物半硬化。預備片之厚度較佳為50～5000 μm左右。預備片中，纖維狀填充材及視需要而摻合之鱗片狀填充材於沿片之面方向之一個方向上配向。
其次，以配向方向相同之方式，重疊複數片預備片而積層後，藉由加熱、紫外線照射等使混合組成物視需要硬化，藉由熱壓等使預備片互相接著，藉此形成積層塊，以該積層塊為配向成形體即可。
＜步驟（B）＞
於步驟（B）中，藉由切片等，將步驟（A）中獲得之配向成形體相對於纖維狀填充材配向之方向垂直地切斷，獲得片狀成形體。切片例如藉由剪切刀或雷射等進行即可。片狀成形體藉由切片等切斷，於作為切斷面之各表面，存在纖維狀填充材之一部分從基質露出之情形。露出之纖維狀填充材之大部分未倒下而於厚度方向配向。
再者，於步驟（B）中，隨著藉由切片等切斷配向成形體，配向成形體中所含纖維狀填充材可於不損害本發明效果之範圍內被切斷。
藉由步驟（B）進行切片而獲得之片狀成形體可進而進行加熱，亦可藉由加熱使片狀成形體二次硬化，又，於混合組成物中摻合有偶合劑之情形時，可藉由加熱片狀成形體而使偶合劑之部分或全部揮發。片狀成形體之加熱較佳為於後述步驟（C）之前進行，但亦可於步驟（C）之後進行。
片狀成形體之加熱例如以100～200℃、較佳為以120～180℃，例如以30分鐘～24小時、較佳為以1～6小時進行即可。
經由上述步驟（B）而獲得之片狀成形體可直接用作導熱性片，但較佳為藉由於後述步驟（C）中進行研磨而製成導熱性片。藉由研磨，片狀成形體之表面狀態更加良好，易使熱阻值更進一步降低。
＜步驟（C）＞
步驟（C）係研磨片狀成形體之表面之步驟。藉由研磨片狀成形體，能夠於纖維狀填充材等異向性填充材於表面露出一定量之狀態下使片表面平滑。又，亦可使纖維狀填充材處於倒下之狀態等。因此，易使導熱性片之表面與其他構件密接，又，易使片表面處於被纖維狀填充材覆蓋一定面積以上之狀態，易降低熱阻值。
於步驟（C）中，對步驟（B）中獲得之片狀成形體之至少一個表面進行研磨即可，較佳為對片狀成形體之兩面進行研磨。表面之研磨例如使用研磨紙或研磨膜、研磨布、研磨帶等進行即可。
作為研磨紙之性狀，所含有之研磨粒之平均粒徑（D50）較佳為0.1～100 μm，更佳為1～60 μm。又，作為研磨紙之研磨粒之粒度，較佳為＃120～20000，較佳為＃300～15000，更佳為＃320～4000。
研磨方法除了例如將研磨紙抵接於片狀成形體之表面於同一直線方向連續研磨以外，亦可使用往返一定距離進行研磨、於同一方向上旋轉進行研磨、或於各種方向上抵接進行研磨等方法。
又，關於研磨之程度，例如一面觀察表面狀態一面進行研磨即可，例如於往返研磨之情形時，較佳為1～300次往返，更佳為2～200次，進而較佳為3～50次。
片狀成形體之表面之研磨可分2次研磨步驟進行。例如，於使用研磨粒之平均粒徑較大之研磨紙進行之第1次研磨之後，進行使用研磨粒之平均粒徑小於第1次研磨之研磨紙而進行之第2次研磨即可。
＜第2實施方式＞
其次，對本發明之第2實施方式之導熱性片進行說明。以下，對第2實施方式之導熱性片與第1實施方式之導熱性片之不同點進行說明。
第2實施方式之導熱性片含有：由有機高分子構成之基質、及纖維狀填充材，導熱性片之厚度未達200 μm，纖維狀填充材於導熱性片之厚度方向配向，該片中所含纖維狀填充材之平均纖維長D50為5 μm以上且未達85 μm。
本發明如上所述，薄導熱性片中，藉由使平均纖維長D50為5 μm以上，能夠使導熱性片之導熱性良好。又，藉由使平均纖維長D50未達85 μm，能夠抑制纖維狀填充材之脫落，能夠降低導熱性片之熱阻值。從該等觀點出發，第2實施方式中之平均纖維長D50較佳為25 μm以上84 μm以下，更佳為35 μm以上73 μm以下。
又，當上述導熱性片之厚度為150 μm以上且未達200 μm時，上述平均纖維長D50之上限較佳為未達85 μm，當上述導熱性片之厚度為125 μm以上且未達150 μm時，上述平均纖維長D50之上限較佳為75 μm以下，當上述導熱性片之厚度為100 μm以上且未達125 μm時，上述平均纖維長D50之上限較佳為60 μm以下，當上述導熱性片之厚度為75 μm以上且未達100 μm時，上述平均纖維長D50之上限較佳為50 μm以下，當上述導熱性片之厚度為50 μm以上且未達75 μm時，上述平均纖維長D50之上限較佳為40 μm以下。
再者，與第1實施方式同樣地，纖維狀填充材之平均纖維長D50相對於導熱性片之厚度（T）之比（D50/T）可未達0.58，但亦可未必未達0.58。比（D50/T）之較佳範圍與上述相同。
又，關於纖維狀填充材之其他詳細說明、以及關於纖維狀填充材以外之填充材、基質、添加劑、熱阻值、E硬度、片表面之態樣、及導熱性片之製造方法等之詳細說明如上述第1實施方式中所述，故而省略。
[導熱性片之用途]
導熱性片於電子機器內部等中使用。具體而言，導熱性片介入發熱體與散熱體之間，將發熱體發出之熱量導熱，移動至散熱體，從散熱體散熱。此處，作為發熱體，可例舉於電子機器內部使用之CPU、功率放大器、電池等電源等各種電子零件。又，散熱體可例舉散熱片、熱管、熱泵、電子機器之金屬殼體等。導熱性片係兩個表面分別與發熱體及散熱體密接且壓縮而使用。
實施例
以下，藉由實施例進一步詳細地說明本發明，但本發明並不受該等例之任何限定。
本實施例中之測定方法及評價方法如下所述。
[平均纖維長D10、D50、D90]
如下所述，測定導熱性片中之纖維狀填充材之平均纖維長D10、D50、D90。首先，將導熱性片浸漬於聚矽氧溶解劑（關東化學股份有限公司製造之KSR-1）中溶解。其次，對該溶解液進行離心分離，分離為固形物成分與液體。對所得固形物成分進而進行2次浸漬於上述聚矽氧溶解劑中及離心分離，對獲得之固形物成分進而進行2次浸漬於溶劑石腦油（solvent naphtha）中及離心分離，洗淨後，乾燥溶劑石腦油，藉此單離粉末狀固形物成分。此處，固形物成分中包含纖維狀填充材及非纖維狀之填充材。繼而，使用光學顯微鏡（基恩斯股份有限公司製造之「VHX-S15」）對該單離物獲得觀察圖像（圖像）後，藉由圖像解析軟體WinROOF（三谷商事製造）測量約500個各纖維狀填充材之纖維長。此時，WinROOF藉由針狀分離測量僅測量長徑比為2以上之纖維狀填充材。其次，獲得以橫軸為纖維長、以縱軸為累計頻度（數量基準）之纖維長分佈曲線。根據所得纖維長分佈曲線，求出纖維狀填充材之平均纖維長D10、D50、D90。
又，用作原料之纖維狀填充材之D50係藉由對摻合於混合組成物中前之纖維狀填充材以與上述相同之方法用光學顯微鏡觀察，測量獲得之約500個各纖維狀填充材之纖維長而求出。鱗片狀填充材及非異向性填充材之D50及長徑比係亦同樣地用光學顯微鏡觀察約500個各粒子而求出。再者，實施例中，長徑比係示出平均值。
[初始厚度]
藉由厚度規，對熱阻值測定前之導熱性片之厚度（初始厚度）進行測定。
[E硬度]
基於日本工業標準之JIS K 6253，測定導熱性片之E型硬度。具體而言，使用E型硬度計，對各例中所製作之配向成形體進行測定。
[熱阻值]
使用如圖1所示之熱阻測定機，以如下所示方法，測定熱阻值。
具體而言，對於各試樣，製作本試驗用之尺寸為30 mm×30 mm之試片S。繼而，將各試片S貼附於測定面為25.4 mm×25.4 mm且側面由隔熱材料21覆蓋之銅製塊22之上，由上方之銅製塊23夾持，藉由荷重元26施加40 psi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由隔熱材料21覆蓋，且與附風扇之散熱片25連接。其次，加熱器24以達到80℃之方式發熱，溫度成為大致恆定狀態10分鐘後，測定上方之銅製塊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），由以下式（1）求出各試樣之熱阻值。再者，於測定熱阻值之同時，亦測定了熱阻值測定時之導熱性片之厚度。
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。
[使用成分]
作為導熱性片之原料，使用以下各成分。
（高分子組成物）
作為主劑（聚矽氧A劑），使用含烯基有機聚矽氧烷、作為硬化劑（聚矽氧B劑），使用包含有機氫聚矽氧烷之加成反應型有機聚矽氧烷
（纖維狀填充材）
作為纖維狀填充材，使用以下者。
石墨化碳纖維（1）・・・平均纖維長（D50）55.1 μm、（D10）32.4 μm、（D90）105.9 μm、導熱率1200 W/m・K
石墨化碳纖維（2）・・・平均纖維長（D50）76.7 μm、（D10）40.2 μm、（D90）127.1 μm、導熱率1200 W/m・K
石墨化碳纖維（3）・・・平均纖維長（D50）82.2 μm、（D10）46.3 μm、（D90）142.8 μm、導熱率1200 W/m・K
石墨化碳纖維（4）・・・平均纖維長（D50）87.0 μm、（D10）44.0 μm、（D90）166.7 μm、導熱率1200 W/m・K
石墨化碳纖維（5）・・・平均纖維長（D50）94.9 μm、（D10）49.2 μm、（D90）176.0 μm、導熱率1200 W/m・K
石墨化碳纖維（6）・・・平均纖維長（D50）99.2 μm、（D10）51.4 μm、（D90）183.2 μm、導熱率1200 W/m・K
石墨化碳纖維（7）・・・平均纖維長（D50）100.8 μm、（D10）55.3 μm、（D90）190.3 μm、導熱率1200 W/m・K
石墨化碳纖維（8）・・・平均纖維長（D50）126.2 μm、（D10）71.0 μm、（D90）253.8 μm、導熱率1200 W/m・K
石墨化碳纖維（1）～（8）係調整粉碎條件將直徑約10 μm之石墨化碳纖維粉碎而成為上述平均纖維長。
再者，片成形後之片內之石墨化碳纖維之平均纖維長如表1～10之特性值一欄中所分別記載。
偶合劑・・正癸基三甲氧基矽烷
鱗片狀石墨粉末・・鱗片狀、平均粒徑（D50）15 μm、長徑比10、導熱率550 W/m・K
鋁粉末・・不定形、平均粒徑（D50）3 μm、長徑比1～1.5
氧化鋁（1）・・多面體、平均粒徑（D50）0.5 μm、長徑比1.0
氧化鋁（2）・・球狀、平均粒徑（D50）3 μm、長徑比1.0
[實施例1]
使用行星式混合機，將含烯基有機聚矽氧烷及有機氫聚矽氧烷（合計100質量份）、偶合劑15質量份、石墨化碳纖維（3）160質量份、鱗片狀石墨粉末20質量份、鋁粉末243質量份、以及氧化鋁（1）30質量份於25℃混合50分鐘，獲得混合組成物作為高分子組成物。
繼而，於厚度設定為充分地大於導熱性片之模具中注入上述混合組成物，於厚度方向施加8 T之磁場，使碳纖維於厚度方向配向後，藉由以80℃加熱60分鐘而使基質硬化，獲得塊狀之配向成形體。
其次，藉由使用剪切刀將塊狀之配向成形體切成厚度約150 μm之片狀，獲得碳纖維露出之片狀成形體。其後，將片狀成形體以150℃加熱2小時。
繼而，用研磨粒之平均粒徑（D50）為20 μm粗度之研磨紙A（粒度＃800）將片狀成形體往返研磨25次後，進而，用研磨粒之平均粒徑（D50）為3 μm粗度之研磨紙B（粒度＃4000）將片狀成形體往返研磨10次。
[實施例2～8、比較例1～32]
除將混合組成物之組成如表1～8所示進行變更、將所得導熱性片之厚度調整為如表1～8所示以外，以與實施例1相同之方式製作導熱性片。
[表1]
| 實施例1 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | ||
| 成分 （質量份） | 聚矽氧A劑 | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 |
| 聚矽氧B劑 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| 正癸基三甲氧基矽烷 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 石墨化碳纖維（1）D50＝55.1 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（2）D50＝76.7 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（3）D50＝82.2 μm | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | |
| 石墨化碳纖維（4）D50＝87.0 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（5）D50＝94.9 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（6）D50＝99.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（7）D50＝100.8 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（8）D50＝126.2 μm | ||||||
| 鱗片狀石墨D50＝15 μm、長徑比10、550 W/m・K | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 鋁粉末（球狀、D50＝3 μm、長徑比1～1.5） | 243 | 243 | 243 | 243 | 243 | |
| 氧化鋁（1）（多面體、D50＝0.5 μm、長徑比1） | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| 氧化鋁（2）（球狀、D50＝3 μm、長徑比1） | ||||||
| 特性值 | 平均纖維長D10（μm） | 46.4 | 45.3 | 45.5 | 46.5 | 46.1 |
| 平均纖維長D50（μm） | 68.8 | 70.9 | 69.2 | 69.0 | 66.5 | |
| 平均纖維長D90（μm） | 110.5 | 123.9 | 119.9 | 116.5 | 94.8 | |
| 導熱性片之初始厚度（mm） | 0.15 | 0.50 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | |
| 導熱性片之硬度（E硬度） | 48 | 48 | 48 | 48 | 48 | |
| 評價項目 | 熱阻值（℃・cm 2/W、40 psi） | 0.109 | 0.229 | 0.165 | 0.119 | 0.115 |
| 熱阻值測定時之厚度（mm） | 0.089 | 0.345 | 0.209 | 0.150 | 0.059 | |
| D50（mm）/導熱性片之初始厚度（mm） | 0.46 | 0.14 | 0.23 | 0.35 | 0.67 |
[表2]
| 實施例2 | 比較例5 | 比較例6 | 比較例7 | 比較例8 | ||
| 成分 （質量份） | 聚矽氧A劑 | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 |
| 聚矽氧B劑 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| 正癸基三甲氧基矽烷 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 石墨化碳纖維（1）D50＝55.1 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（2）D50＝76.7 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（3）D50＝82.2 μm | 130 | 130 | 130 | 130 | 130 | |
| 石墨化碳纖維（4）D50＝87.0 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（5）D50＝94.9 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（6）D50＝99.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（7）D50＝100.8 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（8）D50＝126.2 μm | ||||||
| 鱗片狀石墨D50＝15 μm、長徑比10、550 W/m・K | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 鋁粉末（球狀、D50＝3 μm、長徑比1～1.5） | 243 | 243 | 243 | 243 | 243 | |
| 氧化鋁（1）（多面體、D50＝0.5 μm、長徑比1） | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| 氧化鋁（2）（球狀、D50＝3 μm、長徑比1） | ||||||
| 特性值 | 平均纖維長D10（μm） | 45.2 | 45.5 | 45.3 | 45.2 | 44.8 |
| 平均纖維長D50（μm） | 72.3 | 75.3 | 74.6 | 74.1 | 70.2 | |
| 平均纖維長D90（μm） | 113.2 | 130.5 | 125.5 | 117.8 | 97.2 | |
| 導熱性片之初始厚度（mm） | 0.15 | 0.50 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | |
| 導熱性片之硬度（E硬度） | 45 | 45 | 45 | 45 | 45 | |
| 評價項目 | 熱阻值（℃・cm 2/W、40 psi） | 0.112 | 0.212 | 0.154 | 0.119 | 0.118 |
| 熱阻值測定時之厚度（mm） | 0.087 | 0.431 | 0.259 | 0.168 | 0.057 | |
| D50（mm）/導熱性片之初始厚度（mm） | 0.48 | 0.15 | 0.25 | 0.37 | 0.70 |
[表3]
| 實施例3 | 比較例9 | 比較例10 | 比較例11 | 比較例12 | ||
| 成分 （質量份） | 聚矽氧A劑 | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 |
| 聚矽氧B劑 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| 正癸基三甲氧基矽烷 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 石墨化碳纖維（1）D50＝55.1 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（2）D50＝76.7 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（3）D50＝82.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（4）D50＝87.0 μm | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | |
| 石墨化碳纖維（5）D50＝94.9 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（6）D50＝99.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（7）D50＝100.8 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（8）D50＝126.2 μm | ||||||
| 鱗片狀石墨D50＝15 μm、長徑比10、550 W/m・K | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 鋁粉末（球狀、D50＝3 μm、長徑比1～1.5） | 243 | 243 | 243 | 243 | 243 | |
| 氧化鋁（1）（多面體、D50＝0.5 μm、長徑比1） | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| 氧化鋁（2）（球狀、D50＝3 μm、長徑比1） | ||||||
| 特性值 | 平均纖維長D10（μm） | 43.5 | 43.8 | 43.7 | 43.6 | 43.2 |
| 平均纖維長D50（μm） | 72.5 | 75.2 | 73.9 | 73.5 | 70.3 | |
| 平均纖維長D90（μm） | 121.1 | 145.2 | 139.5 | 131.1 | 95.2 | |
| 導熱性片之初始厚度（mm） | 0.15 | 0.50 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | |
| 導熱性片之硬度（E硬度） | 57 | 57 | 57 | 57 | 57 | |
| 評價項目 | 熱阻值（℃・cm 2/W、40 psi） | 0.104 | 0.185 | 0.138 | 0.115 | 0.113 |
| 熱阻值測定時之厚度（mm） | 0.098 | 0.385 | 0.237 | 0.152 | 0.056 | |
| D50（mm）/導熱性片之初始厚度（mm） | 0.48 | 0.15 | 0.25 | 0.37 | 0.70 |
[表4]
| 實施例4 | 比較例13 | 比較例14 | 比較例15 | 比較例16 | ||
| 成分 （質量份） | 聚矽氧A劑 | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 |
| 聚矽氧B劑 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| 正癸基三甲氧基矽烷 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 石墨化碳纖維（1）D50＝55.1 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（2）D50＝76.7 μm | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | |
| 石墨化碳纖維（3）D50＝82.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（4）D50＝87.0 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（5）D50＝94.9 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（6）D50＝99.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（7）D50＝100.8 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（8）D50＝126.2 μm | ||||||
| 鱗片狀石墨D50＝15 μm、長徑比10、550 W/m・K | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 鋁粉末（球狀、D50＝3 μm、長徑比1～1.5） | 243 | 243 | 243 | 243 | 243 | |
| 氧化鋁（1）（多面體、D50＝0.5 μm、長徑比1） | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| 氧化鋁（2）（球狀、D50＝3 μm、長徑比1） | ||||||
| 特性值 | 平均纖維長D10（μm） | 40.2 | 39.9 | 40.4 | 39.8 | 38.9 |
| 平均纖維長D50（μm） | 63.0 | 66.4 | 65.7 | 63.9 | 61.4 | |
| 平均纖維長D90（μm） | 101.8 | 111.5 | 107.3 | 105.6 | 93.5 | |
| 導熱性片之初始厚度（mm） | 0.15 | 0.50 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | |
| 導熱性片之硬度（E硬度） | 54 | 54 | 54 | 54 | 54 | |
| 評價項目 | 熱阻值（℃・cm 2/W、40 psi） | 0.114 | 0.205 | 0.145 | 0.123 | 0.12 |
| 熱阻值測定時之厚度（mm） | 0.098 | 0.392 | 0.237 | 0.152 | 0.056 | |
| D50（mm）/導熱性片之初始厚度（mm） | 0.42 | 0.13 | 0.22 | 0.32 | 0. +61 |
[表5]
| 實施例5 | 比較例17 | 比較例18 | 比較例19 | 比較例20 | ||
| 成分 （質量份） | 聚矽氧A劑 | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 |
| 聚矽氧B劑 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| 正癸基三甲氧基矽烷 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 石墨化碳纖維（1）D50＝55.1 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（2）D50＝76.7 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（3）D50＝82.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（4）D50＝87.0 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（5）D50＝94.9 μm | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | |
| 石墨化碳纖維（6）D50＝99.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（7）D50＝100.8 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（8）D50＝126.2 μm | ||||||
| 鱗片狀石墨D50＝15 μm、長徑比10、550 W/m・K | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 鋁粉末（球狀、D50＝3 μm、長徑比1～1.5） | 243 | 243 | 243 | 243 | 243 | |
| 氧化鋁（1）（多面體、D50＝0.5 μm、長徑比1） | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| 氧化鋁（2）（球狀、D50＝3 μm、長徑比1） | ||||||
| 特性值 | 平均纖維長D10（μm） | 48.6 | 48.5 | 48.3 | 48.1 | 48.8 |
| 平均纖維長D50（μm） | 79.5 | 81.7 | 79.9 | 79.7 | 76.9 | |
| 平均纖維長D90（μm） | 127.0 | 152.6 | 146.9 | 137.8 | 95.8 | |
| 導熱性片之初始厚度（mm） | 0.15 | 0.50 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | |
| 導熱性片之硬度（E硬度） | 58 | 58 | 58 | 58 | 58 | |
| 評價項目 | 熱阻值（℃・cm 2/W、40 psi） | 0.108 | 0.193 | 0.133 | 0.113 | 0.115 |
| 熱阻值測定時之厚度（mm） | 0.102 | 0.391 | 0.242 | 0.161 | 0.063 | |
| D50（mm）/導熱性片之初始厚度（mm） | 0.53 | 0.16 | 0.27 | 0.40 | 0.77 |
[表6]
| 實施例6 | 比較例21 | 比較例22 | 比較例23 | 比較例24 | ||
| 成分 （質量份） | 聚矽氧A劑 | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 |
| 聚矽氧B劑 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| 正癸基三甲氧基矽烷 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 石墨化碳纖維（1）D50＝55.1 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（2）D50＝76.7 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（3）D50＝82.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（4）D50＝87.0 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（5）D50＝94.9 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（6）D50＝99.2 μm | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | |
| 石墨化碳纖維（7）D50＝100.8 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（8）D50＝126.2 μm | ||||||
| 鱗片狀石墨D50＝15 μm、長徑比10、550 W/m・K | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 鋁粉末（球狀、D50＝3 μm、長徑比1～1.5） | 243 | 243 | 243 | 243 | 243 | |
| 氧化鋁（1）（多面體、D50＝0.5 μm、長徑比1） | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| 氧化鋁（2）（球狀、D50＝3 μm、長徑比1） | ||||||
| 特性值 | 平均纖維長D10（μm） | 50.3 | 50.4 | 51.4 | 50.3 | 50.4 |
| 平均纖維長D50（μm） | 83.5 | 85.8 | 83.4 | 84.0 | 79.2 | |
| 平均纖維長D90（μm） | 131.8 | 159.9 | 152.7 | 143.4 | 96.8 | |
| 導熱性片之初始厚度（mm） | 0.15 | 0.50 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | |
| 導熱性片之硬度（E硬度） | 59 | 59 | 59 | 59 | 59 | |
| 評價項目 | 熱阻值（℃・cm 2/W、40 psi） | 0.110 | 0.177 | 0.131 | 0.112 | 0.117 |
| 熱阻值測定時之厚度（mm） | 0.104 | 0.389 | 0.243 | 0.161 | 0.064 | |
| D50（mm）/導熱性片之初始厚度（mm） | 0.56 | 0.17 | 0.28 | 0.42 | 0.79 |
[表7]
| 實施例7 | 實施例8 | 比較例25 | 比較例26 | 比較例27 | ||
| 成分 （質量份） | 聚矽氧A劑 | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 |
| 聚矽氧B劑 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| 正癸基三甲氧基矽烷 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 石墨化碳纖維（1）D50＝55.1 μm | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | |
| 石墨化碳纖維（2）D50＝76.7 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（3）D50＝82.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（4）D50＝87.0 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（5）D50＝94.9 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（6）D50＝99.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（7）D50＝100.8 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（8）D50＝126.2 μm | ||||||
| 鱗片狀石墨D50＝15 μm、長徑比10、550 W/m・K | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 鋁粉末（球狀、D50＝3 μm、長徑比1～1.5） | 243 | 243 | 243 | 243 | 243 | |
| 氧化鋁（1）（多面體、D50＝0.5 μm、長徑比1） | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| 氧化鋁（2）（球狀、D50＝3 μm、長徑比1） | ||||||
| 特性值 | 平均纖維長D10（μm） | 31.4 | 31.5 | 31.9 | 32.1 | 32.3 |
| 平均纖維長D50（μm） | 51.8 | 51.3 | 52.4 | 52.8 | 51.6 | |
| 平均纖維長D90（μm） | 96.8 | 92.5 | 98.4 | 97.9 | 98.5 | |
| 導熱性片之初始厚度（mm） | 0.15 | 0.1 | 0.50 | 0.30 | 0.20 | |
| 導熱性片之硬度（E硬度） | 47 | 47 | 47 | 47 | 47 | |
| 評價項目 | 熱阻值（℃・cm 2/W、40 psi） | 0.117 | 0.105 | 0.221 | 0.157 | 0.138 |
| 熱阻值測定時之厚度（mm） | 0.090 | 0.062 | 0.345 | 0.209 | 0.151 | |
| D50（mm）/導熱性片之初始厚度（mm） | 0.35 | 0.51 | 0.10 | 0.18 | 0.26 |
[表8]
| 比較例28 | 比較例29 | 比較例30 | 比較例31 | 比較例32 | ||
| 成分 （質量份） | 聚矽氧A劑 | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 |
| 聚矽氧B劑 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| 正癸基三甲氧基矽烷 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
| 石墨化碳纖維（1）D50＝55.1 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（2）D50＝76.7 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（3）D50＝82.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（4）D50＝87.0 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（5）D50＝94.9 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（6）D50＝99.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（7）D50＝100.8 μm | 160 | 160 | 160 | 160 | 160 | |
| 石墨化碳纖維（8）D50＝126.2 μm | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
| 鱗片狀石墨D50＝15 μm、長徑比10、550 W/m・K | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
| 鋁粉末（球狀、D50＝3 μm、長徑比1～1.5） | 243 | 243 | 243 | 243 | 243 | |
| 氧化鋁（1）（多面體、D50＝0.5 μm、長徑比1） | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| 氧化鋁（2）（球狀、D50＝3 μm、長徑比1） | ||||||
| 特性值 | 平均纖維長D10（μm） | 55.0 | 55.0 | 54.8 | 55.4 | 54.6 |
| 平均纖維長D50（μm） | 91.2 | 89.1 | 87.6 | 87.5 | 84.0 | |
| 平均纖維長D90（μm） | 176.8 | 170.3 | 159.2 | 135.5 | 97.5 | |
| 導熱性片之初始厚度（mm） | 0.50 | 0.30 | 0.20 | 0.15 | 0.10 | |
| 導熱性片之硬度（E硬度） | 47 | 47 | 47 | 47 | 47 | |
| 評價項目 | 熱阻值（℃・cm 2/W、40 psi） | 0.201 | 0.139 | 0.119 | 0.123 | 0.127 |
| 熱阻值測定時之厚度（mm） | 0.383 | 0.236 | 0.141 | 0.115 | 0.080 | |
| D50（mm）/導熱性片之初始厚度（mm） | 0.18 | 0.30 | 0.44 | 0.58 | 0.84 |
[實施例9、比較例33～41]
除將混合組成物之組成如表9及10所示進行變更、將所得導熱性片之厚度調整為如表9及10所示、以及不加熱所得片狀成形體以外，以與實施例1相同之方式製作導熱性片。
[表9]
| 實施例9 | 比較例33 | 比較例34 | 比較例35 | 比較例36 | ||
| 成分 （質量份） | 聚矽氧A劑 | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 |
| 聚矽氧B劑 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| 正癸基三甲氧基矽烷 | ||||||
| 石墨化碳纖維（1）D50＝55.1 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（2）D50＝76.7 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（3）D50＝82.2 μm | 130 | 130 | 130 | 130 | 130 | |
| 石墨化碳纖維（4）D50＝87.0 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（5）D50＝94.9 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（6）D50＝99.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（7）D50＝100.8 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（8）D50＝126.2 μm | ||||||
| 鱗片狀石墨D50＝15 μm、長徑比10、550 W/m・K | ||||||
| 鋁粉末（球狀、D50＝3 μm、長徑比1～1.5） | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | |
| 氧化鋁（1）（多面體、D50＝0.5 μm、長徑比1） | ||||||
| 氧化鋁（2）（球狀、D50＝3 μm、長徑比1） | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| 特性值 | 平均纖維長D10（μm） | 46.4 | 46.7 | 46.5 | 46.4 | 46.1 |
| 平均纖維長D50（μm） | 75.1 | 77.9 | 75.5 | 74.5 | 73.2 | |
| 平均纖維長D90（μm） | 114.5 | 135.4 | 130.5 | 122.5 | 98.5 | |
| 導熱性片之初始厚度（mm） | 0.15 | 0.50 | 0.30 | 0.20 | 0.10 | |
| 導熱性片之硬度（E硬度） | 40 | 40 | 40 | 40 | 40 | |
| 評價項目 | 熱阻值（℃・cm 2/W、40 psi） | 0.151 | 0.243 | 0.181 | 0.160 | 0.162 |
| 熱阻值測定時之厚度（mm） | 0.086 | 0.400 | 0.248 | 0.157 | 0.056 | |
| D50（mm）/導熱性片之初始厚度（mm） | 0.50 | 0.16 | 0.25 | 0.37 | 0.73 |
[表10]
| 比較例37 | 比較例38 | 比較例39 | 比較例40 | 比較例41 | ||
| 成分 （質量份） | 聚矽氧A劑 | 91 | 91 | 91 | 91 | 91 |
| 聚矽氧B劑 | 9 | 9 | 9 | 9 | 9 | |
| 正癸基三甲氧基矽烷 | ||||||
| 石墨化碳纖維（1）D50＝55.1 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（2）D50＝76.7 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（3）D50＝82.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（4）D50＝87.0 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（5）D50＝94.9 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（6）D50＝99.2 μm | ||||||
| 石墨化碳纖維（7）D50＝100.8 μm | 110 | 110 | 110 | 110 | 110 | |
| 石墨化碳纖維（8）D50＝126.2 μm | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
| 鱗片狀石墨D50＝15 μm、長徑比10、550 W/m・K | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | |
| 鋁粉末（球狀、D50＝3 μm、長徑比1～1.5） | 255 | 255 | 255 | 255 | 255 | |
| 氧化鋁（1）（多面體、D50＝0.5 μm、長徑比1） | ||||||
| 氧化鋁（2）（球狀、D50＝3 μm、長徑比1） | ||||||
| 特性值 | 平均纖維長D10（μm） | 61.4 | 62.6 | 62.2 | 62.2 | 60.8 |
| 平均纖維長D50（μm） | 95.5 | 93.8 | 93.5 | 91.2 | 88.1 | |
| 平均纖維長D90（μm） | 181.6 | 173.9 | 164.4 | 141.2 | 98.2 | |
| 導熱性片之初始厚度（mm） | 0.50 | 0.30 | 0.20 | 0.15 | 0.10 | |
| 導熱性片之硬度（E硬度） | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | |
| 評價項目 | 熱阻值（℃・cm 2/W、40 psi） | 0.236 | 0.168 | 0.151 | 0.155 | 0.165 |
| 熱阻值測定時之厚度（mm） | 0.428 | 0.262 | 0.163 | 0.119 | 0.083 | |
| D50（mm）/導熱性片之初始厚度（mm） | 0.19 | 0.31 | 0.47 | 0.61 | 0.88 |
由以上結果可知，於以由相同成分構成之導熱性片觀察之情形時，實施例中製作之導熱性片之熱阻值較低、能夠表現出良好之導熱性，相對於此，比較例中製作之導熱性片之熱阻值較高、無法表現出良好之導熱性。
更具體而言，實施例1之導熱性片藉由使D50/T未達0.58，與厚度較實施例1薄但D50/T為0.58以上之比較例4相比，熱阻值低。又，實施例1之導熱性片與D50/T未達0.58但厚度為200 μm以上之比較例1～3相比，熱阻值低。此種傾向於實施例2～9與比較例5～27、33～36之對比中亦如此。
進而，比較例28～32、37～41係纖維狀填充材使用纖維長相對較長者之例，但由於導熱性片之厚度為200 μm以上、或D50/T為0.58以上，因此即使調整D50/T，亦無法充分地降低熱阻值。
21:隔熱材料
22:銅製塊
23:銅製塊
24:加熱器
25:散熱片
26:荷重元
S:試片
θ
j0:上方之銅製塊之溫度
θ
j1:下方之銅製塊之溫度
[圖1]係熱阻測定機之概略圖。
Claims (11)
- 一種導熱性片，其含有：由有機高分子構成之基質、及纖維狀填充材， 上述導熱性片之厚度未達200 μm， 上述纖維狀填充材於上述導熱性片之厚度方向配向， 上述纖維狀填充材之平均纖維長D50相對於上述導熱性片之厚度（T）之比（D50/T）未達0.58。
- 如請求項1之導熱性片，其中，上述纖維狀填充材之平均纖維長D50未達85 μm。
- 一種導熱性片，其含有：由有機高分子構成之基質、及纖維狀填充材， 上述導熱性片之厚度未達200 μm， 上述纖維狀填充材於上述導熱性片之厚度方向配向， 上述纖維狀填充材之平均纖維長D50為5 μm以上且未達85 μm。
- 如請求項1至3中任一項之導熱性片，其中，上述纖維狀填充材之平均纖維長D90未達135 μm。
- 如請求項1至4中任一項之導熱性片，其中，上述導熱性片之至少一面為研磨面。
- 如請求項1至5中任一項之導熱性片，其中，上述基質為聚矽氧橡膠。
- 如請求項1至6中任一項之導熱性片，其中，上述基質為20～50體積%， 上述導熱性片相對於上述基質100質量份，含有上述纖維狀填充材30～500質量份。
- 如請求項1至7中任一項之導熱性片，其進而含有非異向性填充材。
- 如請求項1至8中任一項之導熱性片，其進而含有鱗片狀填充材。
- 一種導熱性片之製造方法，其係請求項1至9中任一項之導熱性片之製造方法，且具備如下步驟： 從含有高分子組成物及纖維狀填充材之混合組成物獲得纖維狀填充材沿一個方向配向之配向成形體之步驟、及 將上述配向成形體切斷成片狀而獲得片狀成形體之步驟。
- 如請求項10之導熱性片之製造方法，其具備研磨上述導熱性片之表面之步驟。
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