TWI590750B - 絕緣散熱薄片、散熱器及電子機器 - Google Patents

絕緣散熱薄片、散熱器及電子機器 Download PDF

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Description

絕緣散熱薄片、散熱器及電子機器
本發明係關於絕緣散熱薄片、散熱器及電子機器者。本發明係根據2015年1月9日在日本申請之日本特願2015-003074而主張優先權，並將其內容援用於此。
近年來，半導體晶片、電晶體、冷凝器、電容器等之電子零件及電池(battery)等之電氣零件之更加的高性能化係逐漸發展。伴隨此，電子零件或電氣零件之發熱量逐漸增大。若電子零件或電氣零件處於高溫，則有壽命變短，或可靠性降低的情況。
以往，於電子零件或電氣零件係安裝有使此等所產生的熱散熱的散熱構件或散熱器。作為散熱器係多使用在鋁箔或銅箔等之具有熱傳導性的金屬箔上貼合黏著膠帶者等。
例如，於專利文獻1中係揭示有將黏著劑層與熱輻射薄片層合而成的除熱用散熱薄片，該熱輻射薄片 係在由鋁或鋁合金所成之層上設置熱輻射層。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開2005-101025號公報
然而，專利文獻1所揭示的熱輻射層由於是於鋁或鋁合金上塗敷有氧化鋁者，因此有時會因衝擊或變形而於氧化鋁層上產生缺損。由於此氧化鋁層之缺損等會阻礙充分的絕緣性之確保，因此難以使用於需要絕緣性之場所。
本發明係鑑於上述情事而完成者，其課題為提供一種容易接合於電子零件等之發熱體，且可將在電子零件等產生的熱有效率地擴散、散熱之絕緣散熱薄片，尤其，提供亦可對應於各種電子零件的小型輕量化及薄型化之絕緣散熱薄片。
本發明者們努力探討的結果，發現藉由依序具有絕緣層、含有熱輻射填料及黏合劑的熱輻射層、金屬層、與黏著層，並使絕緣層及黏著層成為特定的厚度，而可實現高的熱擴散性及絕緣性。
於熱輻射層上設置層一事係恐有阻礙熱輻射之虞，就該業者之通常的技術常識而言並不進行。然而，本發明者們發現藉由將其層合條件設為特定的條件，而可實現高的熱擴散性及絕緣性。
以外，亦發現藉由進一步具備特定的黏著層，而可同時具備對於發熱體之接合性與對於熱輻射層之熱傳導性。
亦即，本發明係具備以下所示之構成者。
(1)本發明之一樣態之絕緣散熱薄片係依序具有絕緣層、含有熱輻射填料及黏合劑的熱輻射層、金屬層、與黏著層，前述絕緣層以及前述黏著層之平均厚度各自為5~50μm。
(2)如上述(1)之絕緣散熱薄片，其中，較佳係絕緣破壞電壓為1kV以上。
(3)如上述(1)或(2)之絕緣散熱薄片，其中，前述熱輻射層之平均厚度可為0.1~5μm。
(4)如上述(1)~(3)中任一項之絕緣散熱薄片，其中，前述金屬層之平均厚度可為20~100μm。
(5)如上述(1)~(4)中任一項之絕緣散熱薄片，其中，前述熱輻射填料可為碳質材料。
(6)如上述(1)~(5)中任一項之絕緣散熱薄片，其中，前述碳質材料可為由碳黑、石墨及氣相法碳纖維中選出的1種或2種以上之材料。
(7)如上述(1)~(6)中任一項之絕緣散熱薄片，其中，前述黏合劑的至少一種可藉由酸交聯劑交 聯環氧樹脂或高分子多醣類。
(8)如上述(1)~(7)中任一項之絕緣散熱薄片，其中，可含有前述熱輻射填料20~50質量%及黏合劑50~80質量%。
(9)如上述(1)~(8)中任一項之絕緣散熱薄片，其中，於前述黏著層之與金屬層相反側之面可進一步具有剝離薄片。
(10)本發明之一樣態之散熱器係包含如上述(1)~(9)中任一項之絕緣散熱薄片。
(11)本發明之一樣態之電子機器，其係組入如上述(10)之散熱器。
本發明之絕緣散熱薄片係容易接合於電子零件等之發熱體，且可將在電子零件等產生的熱有效率地擴散、散熱。
1‧‧‧絕緣層
2‧‧‧熱輻射層
3‧‧‧金屬層
4‧‧‧黏著層
5‧‧‧剝離薄片
10‧‧‧絕緣散熱薄片
〔第1圖〕係模式性顯示本發明之一樣態之絕緣散熱薄片的剖面之圖。
以下，針對本發明之實施形態，使用圖式詳 細地進行說明。但，本發明並不限定於以下之實施形態，在不脫離本發明之趣旨及其範圍內，可將其形態及詳細內容進行種種變更，此乃只要是該業者則可容易理解。因而，本發明並非限定於以下所示之實施形態的記載內容所解釋者。
第1圖係模式性顯示本發明之一樣態之絕緣散熱薄片的剖面之圖。第1圖所示之絕緣散熱薄片10，係依序具有絕緣層1、含有熱輻射填料及黏合劑的熱輻射層2、金屬層3、與黏著層4。絕緣層1及黏著層4之平均厚度各自為5~50μm。亦可在使用絕緣散熱薄片10之前，因應需要而進一步於黏著層4之露出面層合剝離薄片5。於各層之間亦可具有其他的層。
「平均厚度」係指觀察絕緣散熱薄片10的剖面，測定隨機選取的10個部位之厚度，作為其算術平均值所得到的值。
<絕緣層>
絕緣層1係在將絕緣散熱薄片10接合於電子零件等之發熱體時，成為最外層之層。
絕緣層1係具有電絕緣性。絕緣性係意味著例如於絕緣層1之兩面施加1~5kV之電壓時也不會被絕緣破壞，而可維持絕緣性。
藉由使絕緣層1具有絕緣性，而成為即使在電子零件等之中需要絕緣性的場所亦可使用。
作為構成絕緣層1之材料係只要具有絕緣性則無特別限定，可使用樹脂材料或陶瓷材料。例如，可使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等之聚酯、聚丙烯或聚乙烯等之聚烯烴等。就絕緣性、耐熱性的觀點而言，特佳為PET。
絕緣層1之平均厚度為5~50μm。絕緣層1之平均厚度較佳為5~15μm。只要絕緣層1之平均厚度為5~50μm，則可維持充分的絕緣性與高散熱性。
將絕緣層1層合於熱輻射層2上的方法並無特別限定。例如，具有將成為絕緣層1之樹脂熔融擠壓，疊層於熱輻射層上的方法，或將預先成形為薄膜狀的絕緣層1藉由各種的黏著劑、接著劑而貼合於熱輻射層2的方法。
絕緣散熱薄片10係藉由具有如上述般的絕緣層1，而可維持與外部之高絕緣性。其結果，成為即使在電子零件等之中需要絕緣性的場所亦可使用絕緣散熱薄片10。
又，由於絕緣層1會保護形成於其下方的熱輻射層2，因此亦可提昇絕緣散熱薄片10之耐磨耗性。亦即，即使於絕緣散熱薄片10施加衝擊或變形，亦可維持散熱性及絕緣性。
<熱輻射層>
熱輻射層2係含有熱輻射填料及黏合劑。
熱輻射層2中使用之熱輻射填料係只要輻射率0.8以上則無論是金屬、非金屬，皆無特別限定。就高熱輻射率及低成本的觀點而言較佳為碳質材料。作為碳質材料係可列舉：乙炔黑、科琴黑等之碳黑、石墨、氣相法碳纖維等，亦可由此等當中選擇1種或者2種以上來使用。熱輻射填料之粒徑係以累積質量50%粒徑(D50)為0.1~2.0μm為佳，更佳為0.2~1μm。若累積質量50%粒徑(D50)為0.1~2.0μm，則可得到平滑性高的熱輻射層。
作為熱輻射層2中使用之黏合劑係只要可黏著熱輻射填料的材料則無特別限定。就熱輻射填料之黏著性、熱輻射填料及黏合劑的組成物之塗佈性、及作為熱輻射層2之皮膜性能的觀點而言，作為黏合劑較佳為熱或光硬化性樹脂。作為光硬化性樹脂，例如可使用環氧系樹脂、氧雜環丁烷系樹脂、乙烯基醚系樹脂、聚矽氧烷系樹脂、乙烯酯系樹脂及(甲基)丙烯酸系樹脂等。作為熱硬化性樹脂，例如可使用環氧系樹脂、氧雜環丁烷系樹脂、聚矽氧烷系樹脂、不飽和聚酯系樹脂、乙烯基酯系樹脂、酚系樹脂、酚醛清漆系樹脂、胺基系樹脂、及具有交聯性官能基之(甲基)丙烯酸系樹脂、高分子多醣類等。
作為黏合劑所使用之硬化性樹脂，就耐久性、密著性的觀點而言更佳為熱硬化之環氧系樹脂、或者高分子多醣類，以藉由酸交聯劑交聯此等並進行硬化者為佳。作為環氧系樹脂係可例示：雙酚A之二環氧丙基醚、 雙酚F之二環氧丙基醚、聯苯酚之二環氧丙基醚等，可使用由此等選出的1種或2種以上。作為高分子多醣類係可列舉由幾丁聚醣、幾丁質及其衍生物中選出的1種或2種以上。作為酸交聯劑係可列舉：鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、苯均四酸酐、十二烷基琥珀酸酐、甲基納迪克酸酐、二苯基酮四羧酸酐、丁烷四羧酸酐等之酸酐，可使用由此等選出的1種或2種以上。
熱輻射層2中之熱輻射填料的含量較佳為20~50質量%，更佳為30~40質量%。藉由熱輻射層2中之熱輻射填料的含量為此範圍內，而有可使熱輻射層2之散熱性接近熱輻射填料單質的熱輻射率，而提昇熱輻射層2之散熱性的優點。熱輻射層2中之黏合劑的含量較佳為50~80質量%，更佳為60~70質量%。藉由使熱輻射層2中之黏合劑的含量為此範圍內，而有將熱輻射填料支撐於基材上的優點。
熱輻射層2之形成方法並無特別限定。例如，可藉由將熱輻射填料及黏合劑之組成物塗佈於絕緣層1或金屬層3上，進行硬化，而形成熱輻射層2。
熱輻射填料及黏合劑之組成物，亦可應需要而以溶劑進行稀釋之後，進行塗佈、乾燥、進而使其硬化而形成熱輻射層2。
作為熱輻射填料及黏合劑之組成物的塗佈方法，較佳為將可形成均勻的厚度之薄膜的凹版塗佈作為塗佈方法。
作為熱輻射層之平均厚度較佳為0.1~5μm，更佳為0.5~3μm。只要熱輻射層之平均厚度為0.1~5μm，則可充分確保熱輻射層內的熱輻射填料量，而得到充分的散熱性。
<金屬層>
金屬層3係設置於熱輻射層2與電子零件等之發熱體之間。金屬層3係藉由具有高熱傳導性，而可將在發熱體產生的熱有效率地傳導至熱輻射層2。
作為金屬層3係可使用金、銀、銅、鐵、鎳、鋁及包含該等之金屬的合金等。較佳係熱傳導率為高的金屬，就低價格或加工容易性的觀點而言，較佳係使用銅、鋁及包含該等之金屬的合金作為金屬層3。
金屬層3之平均厚度較佳為20~100μm，更佳為30~80μm。若金屬層3之平均厚度為20μm以上，則可得到熱輻射性優異的絕緣散熱薄片10，並且使在製造絕緣散熱薄片10之步驟中金屬層3之形變或變形成為少者。若金屬層3之平均厚度為100μm以下，則可充分確保在將絕緣散熱薄片10接合於發熱體時之對於絕緣散熱薄片10的發熱體之形狀追隨性。因而，即使在發熱體的表面為彎曲面時，亦可充分確保發熱體與絕緣散熱薄片10之接觸面積，因此，可將發熱體的熱有效率地散熱。
<黏著層>
黏著層4係用以將絕緣散熱薄片10與電子機器等之發熱體接合的層。
作為黏著層4中使用之黏著劑並無特別限定。只要絕緣性與黏著力為充分即可，可使用矽酮系黏著劑、丙烯酸系黏著劑、胺基甲酸酯系黏著劑、橡膠系黏著劑等。其中，就黏著力的觀點而言，較佳為使用丙烯酸系黏著劑。
黏著劑係包含溶劑者、無溶劑者，任一者皆可使用。在提高黏著劑之凝聚力的目的下，亦可包含與黏著劑相對應的硬化劑。作為硬化劑，例如，可使用異氰酸酯系化合物、環氧系化合物、氮丙啶(aziridine)系化合物、三聚氰胺系化合物等。
作為黏著層4之形成方法係可列舉例如：於金屬層3或剝離薄片5之一方的面上塗佈以溶劑稀釋後的黏著劑，進行乾燥而熱硬化的方法等。
本發明使用之黏著層4之平均厚度為5~50μm，較佳為8~20μm。若黏著層4之平均厚度為5μm以上，則成為黏著層4與發熱體及金屬層3之接合強度為充分高，且絕緣性亦可滿足的絕緣散熱薄片10。若黏著層4之平均厚度為50μm以下，則可將發熱體的熱隔著黏著層4而有效率地傳導至金屬層3。
黏著劑之塗佈方法並無特別限定。可列舉例如使用凹版輥式塗佈機、反向輥式塗佈機、接觸輥式塗佈機、浸漬輥式塗佈機、刮棒塗佈機、刀塗佈機、噴塗機、點塗佈機、直接塗佈機等的方法。
黏著層4之黏著力係使用後述的測定方法測定之對於SUS304的黏著力較佳為5N/25mm以上者，更佳為8N/25mm以上，再更佳為10N/25mm以上。若黏著層4之黏著力為5N/25mm以上，則成為黏著層4與發熱體及金屬層3之接合強度為充分高的絕緣散熱薄片10。
「黏著力之試驗方法」
黏著層4之黏著力係藉由以下所示之方法求出。
將厚度50μm之PET薄膜(Toray股份有限公司製，「LUMIRROR(註冊商標)S-10」)作為基材，於基材上形成黏著層4，而製成試驗用層合薄片。其次，將試驗用層合薄片切取縱25mm、橫100mm的大小，製成長條狀薄片。然後，於由SUS304所構成之試驗板上，將黏著層朝向試驗板來層合長條狀薄片。其後，使2kg之橡膠滾輪(寬：約50mm)在長條狀薄片上往返1次，將試驗板與長條狀薄片接合。
將接合後的試驗板及長條狀薄片在23℃、濕度50%RH之環境下放置24小時。其後，按照JIS Z0237，以剝離速度300mm/分進行180°方向之拉伸試驗，測定對於長條狀薄片之試驗板的黏著力(N/25mm)。
黏著層4亦可於黏著劑中含有絕緣性之熱傳導性填料。作為熱傳導性填料係只要為絕緣性且具有熱傳導性者即可。可列舉例如：由金屬氧化物、金屬氮化物及金屬水合物等中選出的1種或2種以上之粒子。作為金屬 氧化物係可列舉：氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、二氧化鈦等。作為金屬氮化物係可列舉：氮化鋁、氮化硼、氮化矽等。作為金屬水合物係可列舉：氫氧化鎂、氫氧化鋁等。
熱傳導性填料，就均勻地分散於黏著層4的觀點而言，係粉體為佳。熱傳導性填料之粒徑係累積質量50%粒徑(D50)為1~50μm為佳，更佳為3~30μm。熱傳導性填料之粒徑較佳為配合黏著層4之厚度而適當設定。若累積質量50%粒徑(D50)為1~50μm，則黏著層4中所包含的熱傳導性填料與發熱體及金屬層3之接觸面積可充分獲得，而可將發熱體的熱隔著黏著層4有效率地傳導至金屬層3。
「累積質量50%粒徑(D50)」，例如，藉由使用股份有限公司島津製作所製之商品名「SALD-200V ER」的雷射繞射式粒度分布測定裝置之雷射繞射式粒度分布測定所得到。
「剝離薄片」
作為剝離薄片5並無特別限定。例如，可列舉藉由剝離處理劑表面處理後的塑膠薄膜。
作為剝離處理劑係可使用矽酮系、長鏈烷基系、氟系等者。作為塑膠薄膜係可列舉聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜等。
「絕緣散熱薄片之製造方法」
針對絕緣散熱薄片10之製造方法並無特別限定。例如，於金屬層3之單面形成熱輻射層2，其後，將絕緣層1疊層於熱輻射層2。進而，藉由於金屬層3之另一單面貼合黏著層4而可得到絕緣散熱薄片10。所得到的絕緣散熱薄片10，係於黏著層4之與金屬層3貼合的面之相反側，層合有剝離薄片5，藉此在直至將絕緣散熱薄片10接合於發熱體的期間，可藉由剝離薄片5保護黏著層4。絕緣散熱薄片10係只要依序層合絕緣層1、熱輻射層2、金屬層3、及黏著層4即可，亦可因應需要於各層之間包含黏著劑層或疊層之層等其他的層。
絕緣散熱薄片10係熱輻射率較佳為0.8~1，更佳為0.9~1。若熱輻射率為0.8~1則可得到充分的熱輻射性。
絕緣散熱薄片10係絕緣破壞電壓較佳為1kV以上。更佳為2kV以上。若絕緣破壞電壓為1kV以上，則成為在對於弱電用途之使用時可無問題地使用。
絕緣散熱薄片10係可容易地接合於發熱體，進而可將發熱體的熱有效率地散熱者。因而，絕緣散熱薄片10係可適合使用作為用以將在發熱體所產生的熱進行散熱之散熱器。作為發熱體係可列舉例如：半導體晶片、電晶體、冷凝器、電容器等之電子零件、電池(battery)等之電氣零件。作為發熱體的其他例子係可進一步列舉：電子電路基板、太陽能電池面板、照明器具、顯示器背光、液晶投影機、LED燈、訊號、行動電話、智慧型手 機、個人電腦、平板電腦、伺服器、小型遊戲機、太陽能電池面板記憶體模組、放大器、各種電池、及相機模組等。
〔實施例〕
以下，雖藉由實施例而更具體地說明本發明，但本發明並不受此等例子任何限定。
(黏著層之製作)
將丙烯酸系黏著劑(昭和電工股份有限公司製VINYLOL(註冊商標)PSA SV-6805固體成分47%)100質量份、異氰酸酯系交聯劑(TOSOH股份有限公司製CORONATE(註冊商標)HX固體成分100%)1質量份、及稀釋用溶劑之乙酸乙酯100質量份進行混合而製作黏著劑組成物。其次，於表面經脫模處理後的PET薄膜(東洋紡公司製E7006，厚度75μm)上，藉由刮刀以溶劑乾燥後成為特定之厚度的方式進行塗佈，使溶劑乾燥，然後，覆蓋上述表面脫模處理PET薄膜而得到黏著薄片。此黏著薄片係藉由與後述之金屬層接著而成為黏著層。
<絕緣散熱薄片之製造>
(實施例A-1)
作為絕緣層1而於12μmPET薄膜上以使接著劑(昭 和電工股份有限公司製EX-2022)成為1μm厚的方式進行塗佈乾燥，其次，貼合於具有熱輻射層2與金屬層3的碳塗覆鋁金屬薄片(昭和電工製：碳塗覆鋁箔SDX(商標))之碳塗覆層上，形成依序層合有絕緣層1、熱輻射層2、金屬層3的層合薄片。熱輻射層2係將作為熱輻射填料之碳黑、作為黏合劑之幾丁聚醣衍生物藉由酸交聯而成者。熱輻射層2之平均厚度為1μm，金屬層3係平均厚度50μm之鋁箔。
其次，藉由將一方之表面脫模處理PET薄膜去除後的10μm厚之黏著薄片貼合於層合薄片之金屬層面，而得到絕緣散熱薄片A-1。
(實施例A-2)
除了將實施例A-1之絕緣層1變更成50μmPET薄膜，將黏著層4之平均厚度變更為50μm以外，與實施例A-1之絕緣散熱薄片相同的方式，得到實施例A-2之絕緣散熱薄片。
(實施例A-3)
除了將實施例A-1之絕緣層變更成12μm聚乙烯薄膜以外，與實施例A-1之絕緣散熱薄片相同的方式，得到實施例A-3之絕緣散熱薄片。
(實施例A-4)
<聚胺基甲酸酯之合成>
將異佛酮二異氰酸酯及作為羥基價為56mgKOH/g之末端具有羥基的聚丙二醇之商品名「D-2000」(Mitsui Fine Chemicals股份有限公司製，數量平均分子量：2000(型錄值))以前者為474.6g，後者為3992.4g(以莫耳比計前者：後者=15：14)裝入於具備有溫度計、攪拌機、滴下漏斗、附有乾燥管之冷卻管的5L四口燒瓶中。其後，對前述異佛酮二異氰酸酯及D-2000，添加二月桂酸二辛基錫100質量ppm，昇溫至70℃，進行反應4小時，而得到於末端具有異氰酸基之聚胺基甲酸酯。
然後，添加2-羥乙基丙烯酸酯33.0g(上述聚胺基甲酸酯之理論末端異氰酸基量與當量(2莫耳相當量))之後，以70℃進行反應2小時，得到重量平均分子量為70,000之末端具有丙烯醯基的聚胺基甲酸酯。此時，藉由IR頻譜，確認來自異氰酸基之吸收峰值消失之後，結束反應。另外，末端具有上述丙烯醯基的聚胺基甲酸酯之重量平均分子量，係在以下之條件下，使用凝膠滲透層析法：商品名「Shodex GPC-101」(昭和電工股份有限公司製，「Shodex」為註冊商標)所測定之聚苯乙烯換算的分子量。
管柱：LF-804(昭和電工股份有限公司製)
管柱的溫度：40℃
試料：0.2質量%四氫呋喃溶液
流量：1ml/min
溶析液：四氫呋喃
<聚胺基甲酸酯樹脂組成物之製造>
將如此方式所得到的聚胺基甲酸酯100質量份、以及作為聚合性單體之2-乙基己基丙烯酸酯252質量份與異硬脂基丙烯酸酯196質量份與丙烯酸18質量份與2-羥乙基丙烯酸酯10質量份，在燒瓶中進行混合，而得到黏著樹脂組成物。
<熱傳導性黏著劑組成物之製造>
對如此所得到的聚胺基甲酸酯樹脂組成物100質量份，將作為熱傳導性填料之D50為18μm的氫氧化鋁(昭和電工公司製，商品名H-31)300質量份，與作為光聚合起始劑之2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物(BASF公司製，商品名：LUCIRIN TPO)0.8質量份，在室溫下使用散佈機(diaper)進行混合，而調製均勻的熱傳導性黏著劑組成物。
<含熱傳導性填料之黏著薄片之製造>
使用如此方式所調製的熱傳導性黏著劑組成物，藉由以下所示之方法，形成含熱傳導性填料之黏著薄片。
使用塗抹器以使膜厚(硬化後之平均厚度)成為50μm厚的方式將熱傳導性黏著劑組成物塗佈於經前述表面脫模處理後的厚度75μm之PET薄膜(200mm× 200mm)。其後，於由黏著劑組成物所構成的塗膜上配置相同表面脫模處理PET薄膜。然後，從其中一方的剝離PET薄膜上，使用紫外線照射裝置(日本電池股份有限公司製，UV照射裝置4kw×1，輸出：160W/cm，金屬鹵素燈)，以照射距離12cm、燈移動速度20m/min、照射量約1000mJ/cm2之條件照射紫外線，使熱傳導性黏著劑組成物硬化。
藉由以上的步驟，得到於2片剝離PET薄膜之間挾持著厚度50μm之熱傳導性黏著層的熱傳導性黏著薄片。
其次，除了將實施例1記載之黏著薄片變更成熱傳導性黏著薄片以外，與實施例A-1之絕緣散熱薄片相同的方式，得到實施例A-4之絕緣散熱薄片。
(比較例B-1)
除了變更成排除實施例A-1之絕緣層1的構成以外，以與實施例A-1之絕緣散熱薄片相同的方式，得到比較例B-1之絕緣散熱薄片。
(比較例B-2)
除了將實施例A-1之黏著層4的平均厚度變更成3μm以外，與實施例A-1之絕緣散熱薄片相同的方式，得到比較例B-2之絕緣散熱薄片。
(比較例B-3)
除了變更成排除實施例A-1之熱輻射層2的構成以外，與實施例A-1之絕緣散熱薄片相同的方式，得到實施例B-3之絕緣散熱薄片。
針對實施例A-1、A-2、A-3、A-4、比較例B-1、B-2、B-3之絕緣散熱薄片各者，使用上述的方法來求出黏著力。又，針對實施例A-1、A-2、A-3、A-4、比較例B-1、B-2、B-3之絕緣散熱薄片各者，使用下述的方法評估散熱性。表1表示該等之結果。
(平均厚度之測定)
對於將各實施例、比較例之絕緣散熱薄片以切割器切斷後的剖面藉由電子測微計(股份有限公司SEIKO-EM公司製Miritoron 1240)隨機地觀察10點，測定排除絕緣層之各層的厚度，求出其算術平均值。絕緣層係由於使用特定的厚度之市售的薄膜因此並未測定。
(電絕緣性之評估)
利用依照JIS C2110-1的方法，測定各實施例及各比較例所製作的絕緣散熱薄片之絕緣破壞電壓。
具體而言，使用將縱100mm、橫100mm之正方形的絕緣散熱薄片之剝離PET薄膜剝離後者作為測定樣品。
於測定係使用菊水電子工業(股)製之耐電壓試驗器(TOS 5101)，上部電極係使用直徑25mm、高度25mm，下部電極係使用70mm、高度15mm者。
昇壓係按照JIS C2110-1之60秒階段昇壓試驗的條件來進行，將樣品被破壞的電壓作為絕緣破壞電壓。
針對所得到的結果，如以下般地進行評估。
○：1kV以上
×：未達1kV
(散熱性之評估)
將剝離PET薄膜剝離後的縱60mm、橫60mm之正方形的絕緣散熱薄片，於縱60mm、橫60mm之正方形的陶瓷加熱器(坂口電熱公司製WALN-1)之兩面，使黏著薄片之黏著層對著陶瓷加熱器進行層合。然後，測定將陶瓷加熱器以5W進行發熱時之加熱器溫度(60分鐘後)，評估散熱性。評估係在室溫25℃、濕度50%RH的環境下進行。
另外，使未貼附絕緣散熱薄片的狀態之陶瓷加熱器以5W進行發熱時之加熱器溫度為150℃。
實施例A-1、A-2、A-3係於電絕緣性、散熱性、黏著力皆顯示良好的結果。A-4係由於黏著層含有填料，因此雖黏著力降低，但即使黏著層厚達50μm，亦未觀察到散熱性之降低。相對於此，不具有絕緣層之比較例B-1係不能得到良好的絕緣性能，黏著層的厚度不充分的比較例B-2係黏著力降低並且不能得到良好的電絕緣性。不具有熱輻射層之比較例B-3係成為散熱性差的結果。
1‧‧‧絕緣層
2‧‧‧熱輻射層
3‧‧‧金屬層
4‧‧‧黏著層
5‧‧‧剝離薄片
10‧‧‧絕緣散熱薄片

Claims (11)

  1. 一種絕緣散熱薄片，其係依序具有絕緣層、含有熱輻射填料及黏合劑的熱輻射層、金屬層、與黏著層，前述絕緣層以及前述黏著層之平均厚度各自為5~50μm。
  2. 如請求項1之絕緣散熱薄片，其中，絕緣破壞電壓為1kV以上。
  3. 如請求項1或2之絕緣散熱薄片，其中，前述熱輻射層之平均厚度為0.1~5μm。
  4. 如請求項1或2之絕緣散熱薄片，其中，前述金屬層之平均厚度為20~100μm。
  5. 如請求項1或2之絕緣散熱薄片，其中，前述熱輻射填料為碳質材料。
  6. 如請求項5之絕緣散熱薄片，其中，前述碳質材料係由碳黑、石墨及氣相法碳纖維中選出的1種或2種以上之材料。
  7. 如請求項1或2之絕緣散熱薄片，其中，前述黏合劑的至少一種藉由酸交聯劑交聯環氧樹脂或高分子多醣類者。
  8. 如請求項1或2之絕緣散熱薄片，其中，前述熱輻射層係含有前述熱輻射填料20~50質量%及黏合劑50~80質量%。
  9. 如請求項1或2之絕緣散熱薄片，其中，於前述黏著層之與金屬層相反側的面進一步具有剝離薄片。
  10. 一種散熱器，其係包含如請求項1或2之絕緣散熱薄片。
  11. 一種電子機器，其係組入如請求項10之散熱器，前述電子機器係選自半導體晶片、電晶體、冷凝器、電容器、電池、電子電路基板、太陽能電池面板、照明器具、顯示器背光、液晶投影機、LED燈、訊號、行動電話、智慧型手機、個人電腦、平板電腦、伺服器、小型遊戲機、太陽能電池面板記憶體模組、放大器、及相機模組，前述散熱器接合於前述電子機器之發熱部。
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