TWI826621B - 絕緣片及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種在面內方向具有高熱傳導性的絕緣片。
前述絕緣片含有絕緣性粒子及黏合劑樹脂，且在與面方向垂直的剖面整體之中，含有75~97面積%的絕緣性粒子、3~25面積%的黏合劑樹脂及10面積%以下的空隙。

Description

絕緣片及其製造方法
本揭示係關於一種面內方向的熱傳導性．熱輸送特性為優異的絕緣片，其可快速地擴散電氣製品內部的半導體元件或電源、光源等的發熱零件中所產出的熱，而能夠緩和局部的溫度上昇、或能夠將熱輸送至遠離發熱源的部位。
近年來，隨著電子機器的薄短小化、高功率化，而發熱密度為增加，因此散熱對策的重要性提高。為了減輕電子機器的熱故障，重要的是：以不對周邊構件造成不良影響之方式來將在機器內所產生的熱迅速地擴散並釋放至冷卻材或殼體等。因此，要求著能夠對特定方向進行熱傳導的熱傳導構件。又，大多數之情形，為了防止對於冷卻材或殼體的漏電，對熱傳導構件亦要求著電絕緣性。
作為提高具有絕緣性且柔軟性的樹脂材料的熱傳導率之方法，提案將無機填料(特別是氮化硼)與樹脂材料的複合。例如，專利文獻1係藉由在熱可塑性彈性物與流動石蠟中含有85體積%的氮化硼，而達成24W/(m．K) 的面內方向熱傳導率。又，專利文獻2係藉由在氟樹脂中混合80體積%的氮化硼，而達成35W/(m．K)的面內熱傳導率。又，專利文獻3係藉由在具有萘構造的環氧樹脂中混合83體積%的氮化硼並進行熱硬化，而達成42W/(m．K)的面內方向熱傳導率。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-64691號公報
[專利文獻2]日本特開2010-137562號公報
[專利文獻3]日本特開2011-90868號公報
先前的絕緣片有下述之情形：在面內方向無法得到充分高的熱傳導率。
在如此般的背景下，本揭示之目的在於提供一種在面內方向具有高熱傳導性的絕緣片。
本案發明人發現，上述之課題可藉由下述之樣態來解決：
<樣態1>
一種絕緣片，其含有絕緣性粒子及黏合劑樹脂，且 在與面方向垂直的剖面整體之中，將前述絕緣性粒子、前述黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時，含有75~97面積%的前述絕緣性粒子、3~25面積%的前述黏合劑樹脂及10面積%以下的前述空隙。 ＜樣態2＞ 如樣態1之絕緣片，其中，前述絕緣性粒子包含變形的扁平狀粒子。 ＜樣態3＞ 如樣態2之絕緣片，其中，前述絕緣性粒子包含50體積%以上的氮化硼。 ＜樣態4＞ 如樣態1~3中任一項之絕緣片，其中，前述黏合劑樹脂的熔點或熱分解溫度為150℃以上。 ＜樣態5＞ 如樣態1~4中任一項之絕緣片，其中，前述黏合劑樹脂為聚芳醯胺樹脂(aramid resin)。 ＜樣態6＞ 如樣態1~5中任一項之絕緣片，其中，具有含有黏合劑樹脂但不含有絕緣性粒子的表皮層。 ＜樣態7＞ 如樣態1~6中任一項之絕緣片，其中，表面粗糙度Ra為0.5μm以下。 ＜樣態8＞ 如樣態1~7中任一項之絕緣片，其中，鹽濃度為900ppm以下。 ＜樣態9＞ 如樣態1~8中任一項之絕緣片，其中，殘留溶劑濃度為3重量%以下。 ＜樣態10＞ 如樣態1~9中任一項之絕緣片，其中，熱傳導率在面內方向為30W/(m·K)以上，絕緣破壞電壓為5kV/mm以上。 ＜樣態11＞ 如樣態1~10中任一項之絕緣片，其中，在1GHz下的相對介電常數(relative dielectric constant)為6以下。 ＜樣態12＞ 一種絕緣片之製造方法，其係樣態1~11中任一項之絕緣片之製造方法，包含下述之步驟: 將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及溶劑進行混合來得到漿料之混合步驟； 將混合步驟後的漿料賦形及乾燥成為薄片狀來成形為絕緣片前驅物之成形步驟；及 將前述絕緣片前驅物進行輥壓之輥壓步驟。 ＜樣態13＞ 如樣態12之方法，其中，前述絕緣性粒子包含扁平狀粒子。 ＜樣態14＞ 如樣態13之方法，其中，前述絕緣性粒子包含50體積%以上的氮化硼。 ＜樣態15＞ 如樣態12~14中任一項之方法，其中，相對於前述絕緣性粒子及前述黏合劑樹脂的合計100體積份，前述漿料包含75~97體積份的前述絕緣性粒子及3~25體積份的前述黏合劑樹脂。
依據本發明能夠提供在面內方向具有高熱傳導性的絕緣片。
[實施發明之最佳形態]
以下，對於本發明的實施形態來進行說明。
≪絕緣片≫ 本揭示的絕緣片，其含有絕緣性粒子及黏合劑樹脂，且在與面方向垂直的剖面整體之中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時，含有: 75~97面積%的絕緣性粒子、 3~25面積%的黏合劑樹脂及 10面積%以下的空隙。
本揭示的絕緣片，絕緣性粒子的填充率較高，故在面方向具有較高的熱傳導率。
圖1表示本揭示相關的絕緣片之一實施樣態之與面方向垂直的剖面概略圖。本揭示相關的絕緣片10，藉由減低黏合劑樹脂12的含有量，而使絕緣性粒子11的填充率變得較高。如此般的絕緣片10，藉由高填充率的絕緣性粒子11，而使粒子間的距離變得較小，其結果係認為可帶來在面內方向的高的熱傳導率。又，同時藉由減低黏合劑樹脂12的含有量，認為抑制了起因於樹脂的熱阻。
進而，圖1的本揭示相關的絕緣片10，除了減低黏合劑樹脂12的含有量之外，亦較減低了薄片內的空隙13。如此般的絕緣片，絕緣性粒子11的填充率更為提高，故認為在面內方向的熱傳導率的增加效果將變得更高。
可藉由對例如包含絕緣性粒子及黏合劑樹脂的絕緣片前驅物進行輥壓處理，而得到本揭示相關的絕緣片。成形為薄片狀的絕緣片前驅物包含著大量的氣泡。以該狀態下藉由使用輥壓法來進行壓縮，可使薄片內部的絕緣性粒子朝薄片的面內方向進行配向之同時，可減低絕緣片前驅物內部的氣泡，其結果認為可提高所得到的絕緣片的面內方向的熱傳導率。
圖3表示先前技術相關的絕緣片30之與面方向垂直的剖面概略圖。由於該絕緣片30的黏合劑樹脂32的比例較高，且粒子間的空隙33較大，故絕緣性粒子31的填充率變得較低。如此般的絕緣片，由於絕緣性粒子31間的距離大，故認為在面方向無法得到高的熱傳導率。
以下，對於構成本揭示的絕緣片之各要素進行更詳細的說明。
＜絕緣性粒子＞ 本揭示相關的絕緣片含有絕緣性粒子。
本揭示相關的絕緣片，在與面方向垂直的剖面整體之中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時，含有75~97面積%的前述絕緣性粒子。若絕緣性粒子的含有率為75面積%以上之情形時，可得到良好的熱傳導性，若為97面積%以下之情形時，可抑制樹脂組成物的黏度的上昇，而確保成形的容易性。
本揭示相關的絕緣片中所含有的絕緣性粒子，較佳為:「在與面方向垂直的剖面整體之中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時，可以是80面積%以上、85面積%以上、或者90面積%以上，且/或可以是96面積%以下、95面積%以下、94面積%以下、93面積%以下、92面積%以下、或者91面積%以下」。
本揭示中，在與面方向垂直的剖面整體之中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時的絕緣性粒子的「面積%」，可藉由下述般來算出:以掃瞄型電子顯微鏡(SEM)來攝影與絕緣片的面方向垂直的剖面，且測量存在於所取得的圖像之一定面積中的絕緣性粒子的面積的合計。尚若絕緣片具有絕緣性粒子及黏合劑樹脂以外的添加物之情形時，以上述的一定面積中不包含該添加物之方式來設定上述的一定面積，而可算出將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時的絕緣性粒子的「面積%」。
絕緣性粒子並無特別限定，可舉例如氮化硼、氮化鋁、氧化鋁、氧化鎂、氮化矽、碳化矽、將表面絕緣化而得的金屬矽粒子、以樹脂等的絕緣性材料來被覆表面而得的碳纖維及石墨、以及聚合物系填料。就在面方向之熱傳導性及絕緣性之觀點而言，絕緣性粒子較佳為氮化硼，特佳為六方晶系氮化硼。
絕緣性粒子的平均粒徑係較佳為1~200μm，又較佳為5~200μm，更佳為5~100μm，特佳為10~100μm。
平均粒徑係使用雷射繞射·散射式粒子徑分布測定裝置，藉由雷射繞射法測定而得的中值粒徑(將某粉體以某粒徑來劃分為二時，較該粒徑為更大的粒子與較該粒徑為更小的粒子成為等量之粒徑，一般亦稱為D50)。
(變形) 本揭示相關的絕緣片的一有利的實施樣態為:絕緣性粒子包含變形的扁平狀粒子。
如此般的絕緣片，面方向之熱傳導率進而提升。並非意圖以理論來進行限定，但作為該理由，可舉出藉由扁平狀粒子變形，而使得薄片內部的空隙更為減低。一般而言係認為，若為扁平狀粒子之情形時，起因於該形狀的立體阻礙，在粒子間容易形成間隙。因此，以往以來係認為:當粒子的含有率變高時，空隙率將變大。相較於此，本揭示的一有利的實施樣態相關的絕緣片，例如圖2所表示般，扁平狀粒子21變形，且以如此般之方式來填埋粒子間的間隙，其結果為:空隙23更為降低。又，藉由在輥壓處理之間來使扁平狀粒子21變形，促進被粒子間包圍的氣泡往薄片外之排出，認為亦進而促進了空隙23的減低。
得到含有變形的扁平狀粒子的絕緣片之方法並無特別限定，可舉例如對於包含含有扁平狀粒子的絕緣性粒子的絕緣片前驅物進行輥壓處理之方法。特別是，若藉由對於絕緣性粒子為含有扁平狀粒子且絕緣性粒子為高填充的絕緣片前驅物來進行輥壓處理之方法，認為粒子的變形將變得更加顯著。並非意圖以理論來進行限定，但如此般的方法係賦予扁平狀粒子間較高的剪切應力，其結果係認為促進了扁平狀粒子的變形。將圖2的實施樣態作為例子來進行說明時，圖2中，黏合劑樹脂22的含有率較低、且絕緣性粒子較為密集地進行填充。以如此般的狀態下來進行輥壓處理之情形時，由於絕緣性粒子間容易產生高剪切應力的作用，故認為絕緣性粒子特別容易變形。
尚，即使是先前的絕緣片，亦可能會有絕緣性粒子變形之情形，但此情形時變形的程度較小，故認為並未達到減低空隙率。
(扁平狀粒子) 若絕緣性粒子包含扁平狀粒子(即，鱗片狀粒子或薄片狀粒子)之情形時，絕緣性粒子整體之每100體積%中，扁平狀粒子較佳為佔50體積%以上。若為50體積%以上之情形時，能夠確保良好的面內方向的熱傳導率。絕緣性粒子每100體積%中，扁平狀粒子又較佳為60體積%以上，更佳為70體積%以上，又更較佳為80體積%以上，特佳為90體積%以上，最佳為絕緣性粒子由扁平狀粒子組成。
扁平狀粒子的長寛比，較佳為10~1000。若長寛比為10以上之情形時，能夠確保對用來提高熱擴散性而言為重要的配向性，由於可得到高的熱擴散性，故較佳。又，具有1000以下的長寛比的填料，由於可抑制因比表面積的增加而造成的組成物黏度的上昇，故就加工的容易性之觀點而言為較佳。
長寛比係將粒子的長徑除以粒子的厚度所得到的值，即，長徑/厚度。若粒子為球狀之情形時的長寛比為1，隨著扁平的程度增加會使長寛比變高。
藉由使用掃瞄型電子顯微鏡，以倍率1500倍來測定粒子的長徑與厚度，並計算長徑/厚度，而可得到長寛比。
扁平狀粒子的平均粒徑係例如為1μm以上，較佳為1~200μm，更佳為5~200μm，更佳為5~100μm，特佳為10~100μm。
(氮化硼) 作為扁平狀粒子，可舉例如六方晶系氮化硼(h-BN)。
氮化硼粒子的平均粒徑係例如為1μm以上，較佳為1~200μm，更佳為5~200μm，更佳為5~100μm，特佳為10~100μm。若為1μm以上之情形時，氮化硼的比表面積小，由於能夠確保與樹脂的相溶性，故較佳；若為200μm以下之情形時，由於能夠確保薄片成形之際的厚度均勻性，故較佳。氮化硼係可使用具有單一平均粒徑的氮化硼，亦可混合具有不同平均粒徑的複數種的氮化硼來使用。
氮化硼粒子的長寛比較佳為10~1000。
若使用氮化硼來作為絕緣性粒子之情形時，亦可併用氮化硼粒子以外的絕緣性粒子。即使是此情形，絕緣性無機粒子整體之每100體積%中，氮化硼粒子較佳為佔50體積%以上。若為50體積%以上時，由於能夠確保良好的面內方向的熱傳導率，故較佳。絕緣性無機粒子每100體積%中的氮化硼粒子，又較佳為60體積%以上，更佳為70體積%以上，又更較佳為80體積%，特佳為90體積%以上。
若併用作為絕緣性無機粒子的氮化硼粒子與具有等向性的熱傳導率的陶瓷粒子之情形時，由於可因應所需來調節絕緣片的厚度方向的熱傳導率與面內方向的熱傳導率之平衡，故為較佳樣態。又，由於氮化硼粒子為高價的材料，故與例如將表面熱氧化來進行絕緣化的金屬矽粒子之類的廉價材料併用的話為便宜，此情形時，由於可因應所需來調節絕緣片的原料成本與熱傳導率之平衡，故為較佳樣態。
＜黏合劑樹脂＞ 本揭示相關的絕緣片含有黏合劑樹脂。
本揭示相關的絕緣片，在與面方向垂直的剖面整體之中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時，含有3~25面積%的黏合劑樹脂。若黏合劑樹脂的含有率為25面積%以下之情形時，能夠確保充分高的熱傳導率；若為3面積%以上之情形時，能夠確保成形性。又，若黏合劑樹脂的含有率為3面積%以上之情形時，認為藉由黏合劑樹脂來填埋絕緣性粒子間等的間隙，而使得空隙減低。
本揭示相關的絕緣片中所含有的黏合劑樹脂，較佳為:「在與面方向垂直的剖面整體之中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時，可以是5面積%以上、超過5面積%、6面積%以上、7面積%以上、或者8面積%以上，且/或可以是24面積%以下、20面積%以下、15面積%以下、12面積%以下、或者10面積%以下」。特別是，若黏合劑樹脂的含有率為5面積%以上之情形時，能夠確保對於用來填埋絕緣性粒子間等的間隙而言為充分量的黏合劑樹脂，故認為使得空隙更為減低。
本揭示中，在與面方向垂直的剖面整體之中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時的黏合劑樹脂的「面積%」，可藉由下述般來算出:以SEM來攝影與絕緣片的面方向垂直的剖面，且測量存在於所取得的圖像之一定面積中的黏合劑樹脂的面積。尚若絕緣片具有絕緣性粒子及黏合劑樹脂以外的添加物之情形時，以上述的一定面積中不包含該添加物之方式來設定上述的一定面積，而可算出將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時的黏合劑樹脂的「面積%」。
本揭示相關的黏合劑樹脂並無特別限定。作為黏合劑樹脂，可舉例如聚芳醯胺樹脂(芳香族聚醯胺)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚矽氧樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)樹脂、酚樹脂、環氧樹脂、液晶聚合物(LCP)樹脂、聚芳酯(PAR)樹脂、聚醚醯亞胺(PEI)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺醯亞胺(PAI)樹脂、聚苯硫醚(PPS)樹脂、聚醚醚酮(PEEK)樹脂及聚苯并噁唑(PBO)。黏合劑樹脂係特佳為芳香族聚醯胺。相較於脂肪族聚醯胺，由於芳香族聚醯胺具有優異的強度，故作為黏合劑樹脂若使用芳香族聚醯胺之情形時，可提供絕緣性粒子的保持性及薄片形狀的穩定性為特別優異的絕緣片。
(熱特性) 就絕緣片的熱特性之觀點而言，以黏合劑樹脂於耐熱性及/或阻燃性具有優異的性質為較佳。特別是，以黏合劑樹脂的熔點或熱分解溫度為150℃以上為較佳。
可利用示差掃瞄熱量儀來測定黏合劑樹脂的熔點。黏合劑樹脂的熔點，又較佳為200℃以上，更佳為250℃以上，特佳為300℃以上。黏合劑樹脂的熔點的下限並無特別限定，例如為600℃以下、500℃以下或400℃以下。
可利用示差掃瞄熱量儀來測定黏合劑的熱分解溫度。黏合劑樹脂的熱分解溫度，又較佳為200℃以上，更佳為300℃以上，特佳為400℃以上，最佳為500℃以上。黏合劑樹脂的熱分解溫度的下限並無特別限定，例如為1000℃以下、900℃以下或800℃以下。
作為車載用的電子機器內部之散熱用途來使用之情形時，亦需要樹脂材料的高耐熱溫度。若使用碳化矽的功率半導體(power semiconductor)之情形時，則要求300℃前後的耐熱性。因此，具有300℃以上的耐熱性的樹脂係可適合使用於車載用途，特別是功率半導體周邊的散熱用途。作為如此般的樹脂，可舉例如聚芳醯胺樹脂。
(熱可塑性樹脂) 就柔軟性及操作性之觀點而言，以黏合劑樹脂為熱可塑性黏合劑樹脂為特佳。包含熱可塑性樹脂的絕緣片，由於製造時不需要熱硬化，故柔軟性為優異，且可較容易地對電子機器內部來應用。
又，若黏合劑樹脂為熱可塑性黏合劑樹脂之情形時，由於認為可更減低絕緣片內的空隙，故為特佳。並非意圖以理論來進行限定，但作為黏合劑樹脂若使用熱可塑性樹脂之情形時，例如絕緣片之製造時之輥壓處理之際藉由進行加熱處理，而可使熱可塑性樹脂軟化，進而促進絕緣性粒子間所捕集的氣泡的排出，其結果係認為可更提高空隙的減低效果。
可作為本揭示相關的黏合劑樹脂來使用的熱可塑性樹脂，可舉出聚芳醯胺樹脂、聚偏二氟乙烯(PVDF)、熱可塑性聚醯亞胺樹脂、聚四氟乙烯(PTFE)樹脂、液晶聚合物(LCP)樹脂、聚芳酯(PAR)樹脂、聚醚醯亞胺(PEI)樹脂、聚醚碸(PES)樹脂、聚醯胺醯亞胺(PAI)樹脂、聚苯硫醚(PPS)樹脂、聚醚醚酮(PEEK)樹脂及聚苯并噁唑(PBO)等。
(聚芳醯胺樹脂) 特別是，以黏合劑樹脂為聚芳醯胺樹脂(芳香族聚醯胺)為較佳。作為黏合劑樹脂若使用聚芳醯胺樹脂之情形時，即使是以高比例來填充絕緣性粒子，亦可得到機械性強度為更優異的絕緣片。先前的絕緣片，因為薄片本身的厚度大，其結果會有熱阻值變高之情形。相較於此，使用聚芳醯胺樹脂的絕緣片，即使是以高比例來填充絕緣性粒子(特別是氮化硼)，機械性強度亦為優異，其結果為:薄片的厚度本身薄，而薄片整體為優異的低熱阻值。又，就熱特性之觀點而言，亦以黏合劑樹脂為聚芳醯胺樹脂為較佳。聚芳醯胺樹脂係具有較高的熱分解溫度，且使用聚芳醯胺樹脂來作為黏合劑樹脂的絕緣片展現出優異的阻燃性。
聚芳醯胺樹脂係醯胺鍵的60%以上直接鍵結在芳香環而成的線狀高分子化合物。作為聚芳醯胺樹脂，可使用例如聚間苯二甲醯間苯二胺(poly m-phenylene isophthalamide)及其共聚物、聚對苯二甲醯對苯二胺(poly p-phenylene terephthalamide)及其共聚物，可舉例如共聚3,4’-二苯醚對苯二甲醯對苯二胺(copoly p-phenylene·3,4’-diphenyl ether terephthalamide)。聚芳醯胺樹脂係可使用單一種，亦可混合多種來使用。
＜空隙＞ 本揭示的絕緣片，在與面方向垂直的剖面整體之中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時，含有10面積%以下的空隙。藉由空隙為10面積%以下，可得到良好的面方向的熱傳導率。
本揭示的絕緣片，較佳為:「在與面方向垂直的剖面整體之中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時，含有8面積%以下、6面積%以下、4面積%以下、3面積%以下、2面積%以下、或1面積%以下的空隙」。空隙的下限並無特別限定，例如，在與面方向垂直的剖面整體之中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時，空隙可為0.01面積%以上、0.1面積%以上、0.5面積%以上、0.8面積%以上、或1.0面積%以上。
本揭示中，在與面方向垂直的剖面整體之中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時的空隙的「面積%」，可藉由下述般來算出:以SEM來攝影與絕緣片的面方向垂直的剖面，且測量存在於所取得的圖像之一定面積中的空隙的面積。尚若絕緣片具有絕緣性粒子及黏合劑樹脂以外的添加物之情形時，以上述的一定面積中不包含該添加物之方式來設定上述的一定面積，而可算出將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時的空隙的「面積%」。
本揭示中的「空隙」，係指在構成絕緣片的要素之間所形成的間隙之涵義。空隙係藉由例如在絕緣片的形成時，被捕集在絕緣性粒子間的氣泡等來產生。
＜表皮層＞ 本揭示相關的絕緣片，較佳為具有表皮層。表皮層係構成絕緣片的表層之層，其包含黏合劑樹脂，但不包含絕緣性粒子。若絕緣片具有表皮層之情形時，能夠防止絕緣性粒子對絕緣片外的露出及脫離。
表皮層的厚度，較佳為0.01μm~10μm，又較佳為0.1μm~1μm。若表皮層的厚度為0.01μm以上之情形時，將絕緣性粒子保持在絕緣片中之效果將更為提升。若表皮層的厚度為10μm以下之情形時，由於可減低起因於表皮層的熱阻，故絕緣片的熱傳導性更為提升。
絕緣片之表皮層的厚度，可藉由下述般來算出:以SEM來觀察與絕緣片的面方向垂直的剖面，對剖面SEM圖像的5個部位來測量絕緣片的表層的厚度，將測量值進行平均。
＜表面粗糙度＞ 本揭示相關的絕緣片較佳為:絕緣片表面的絕緣性粒子的露出為減低，而具有較高平滑性的表面構造。具體而言，關於本揭示相關的絕緣片，表面粗糙度Ra較佳為0.5μm以下。若絕緣片的表面粗糙度Ra為0.5μm以下之情形時，由於可抑制絕緣片與發熱源之間的界面熱阻，故可更提升熱擴散性。表面粗糙度Ra又較佳為0.4μm以下，特佳為0.2μm以下，最佳為0.1μm以下。尚，表面粗糙度的下限並無特別限定，例如可為0.01μm以上。
可使用微細形狀測定機來測定表面粗糙度Ra。具體而言如下:以0.2μm間隔、觸針壓力50μN及速度5μm/s之條件，沿著絕緣片的面方向的表面的1mm範圍來進行掃瞄，對於經測定的各點，以該點的測量值與存在於前後40μm區間的點的測量值的平均值之差來決定表面高度，算出經測量的全部點的表面高度的平均值，並將該平均值設為表面粗糙度Ra。
＜殘留鹽濃度＞ 較佳為減低本揭示相關的絕緣片中所含有的鹽。絕緣片中所含有的鹽濃度的上限，會依據絕緣片的使用用途而有所不同，但鹽濃度較佳為900ppm以下，特別是以絕緣片之氯濃度(氯化物離子濃度)為900ppm以下為佳，或以溴與氯的合計濃度為1500ppm以下為佳。若絕緣片之氯濃度為900ppm以下、或溴與氯的合計濃度為1500ppm以下之情形時，能夠將絕緣片當作為一般的無鹵素材料使用。絕緣片之氯濃度，又較佳為500ppm以下，更佳為100ppm以下，特佳為50ppm以下。尚，氯濃度的下限並無特別限定，可設為例如0.1ppm以上，或1ppm以上。可藉由離子色層分析法來測定絕緣片中所含有的鹽濃度。
＜殘留溶劑濃度＞ 絕緣片中的殘留溶媒及水的合計量(殘留溶劑濃度)，相對於絕緣片較佳為3重量%以下。絕緣片中所含有的殘留溶媒及水的合計量，相對於絕緣片為3重量%以下之情形時，可抑制將絕緣片安裝至電子機器等之際的殘留溶媒及/或水的氣化·結露，故能夠確保電子機器的更良好運作。絕緣片中所含有的殘留溶媒及水的合計量，相對於絕緣片較佳為2.5重量%以下，又較佳為2.0重量%以下，特佳為1.5重量%以下，最佳為1.0重量%以下。尚，絕緣片中的殘留溶媒及水的合計量的下限並無特別限定，可設為例如0.01重量%以上、或0.1重量%以上。可藉由熱重量示差熱分析法(TG-DTA)來測定絕緣片的殘留溶劑濃度。
＜絕緣片的厚度＞ 絕緣片的厚度係以100μm以下為佳。絕緣片的厚度較佳為80μm以下、70μm以下、60μm以下、或50μm以下。絕緣片的厚度的下限並無特別限制，可設為例如0.1μm以上、1μm以上或10μm以上。若絕緣片的厚度為100μm以下之情形時，由於絕緣片本身的熱阻值會變低，故較佳。又，藉由薄的絕緣片本身，在電子機器內部為受到限制的空間裡將能夠展現出散熱性能。
＜體積份＞ 本揭示相關的絕緣片的其他的實施樣態中，本揭示相關的絕緣片，相對於絕緣片100體積份，含有75~97體積份的絕緣性粒子、3~25體積份的黏合劑樹脂及10體積份以下的空隙。
本揭示相關的絕緣片中所含有的絕緣性粒子，較佳為:「相對於絕緣片100體積份，可設為80體積份以上、85體積份以上、或者90體積份以上，且/或可設為96體積份以下、95體積份以下、94體積份以下、93體積份以下、92體積份以下、或者91體積份以下」。
本揭示相關的絕緣片中所含有的黏合劑樹脂，較佳為:「相對於絕緣片100體積份，可設為5體積份以上、6體積份以上、7體積份以上、或者8體積份以上，且/或可設為24體積份以下、20體積份以下、15體積份以下、12體積份以下、或者10體積份以下」。
本揭示的絕緣片較佳為:「相對於絕緣片100體積份，含有8體積份以下、6體積份以下、4體積份以下、3體積份以下、2體積份以下、或1體積份以下的空隙」。空隙的下限並無特別限定，可設為例如0.01體積份以上、0.1體積份以上、0.5體積份以上、0.8體積份以上、或1.0體積份以上。
若絕緣片在同一樣品面內具有大約均勻的組成、厚度之情形時，係認為:「由與面方向垂直的剖面所求出的各成分的面積%，實質上等於絕緣片中的各成分的體積比(相對於絕緣片100體積份的體積份)」。因此，可利用與已敘述的有關空隙的面積%之方法為相同之方式，來算出絕緣片中的空隙的體積份。
＜添加物＞ 本發明的絕緣片可含有阻燃劑、變色防止劑、界面活性劑、偶合劑、著色劑、黏度調整劑及/或補強材。進而，為了提高薄片的強度，亦可含有纖維狀的補強材。作為纖維狀的補強材若使用聚芳醯胺樹脂的短纖維時，藉由補強材的添加而不會使絕緣片的耐熱性降低，故較佳。相對於絕緣片100體積份，較佳以0.5~25體積份的範圍內來添加纖維狀的補強材，又較佳以1~20體積份的範圍內來添加纖維狀的補強材。若添加補強材等之情形時，相對於絕緣片100體積份的黏合劑樹脂的比例，以不少於3體積份為佳。
＜使用＞ 本揭示相關的絕緣片，可使用於例如快速地擴散電氣製品內部的半導體元件或電源、光源等的發熱零件中所產生的熱，來緩和局部的溫度上昇，或可使用於將熱輸送至遠離發熱源的部位。
具體而言，作為本揭示相關的絕緣片的使用方法之例子，可舉出:藉由將絕緣片貼在發熱源(CPU等)側來擴散發熱源的熱，據此進行發熱源(晶片)溫度的減低之使用方法，或者，藉由將絕緣片貼在殼體側來減低殼體溫度的局部增加之使用方法等。
將絕緣片應用於電子機器之情形時，該應用方法並無特別限定。例如，將絕緣片直接接觸發熱源(例如電子機器內部的半導體)、或可介隔其他的熱傳導體來配置，以如此般之方式可有效地減低發熱源的表面溫度。又，藉由將絕緣片配置在發熱源與耐熱性為低的電子零件之間，以擴散傳送至耐熱性為低的電子零件的熱，據此可保護電子零件免於受熱之影響。又，藉由將絕緣片配置在發熱源與液晶顯示器之間，可減低因局部的加熱而造成的液晶顯示器的不良(例如色不均)。進而，藉由將絕緣片配置在熱源與電子機器的外表面之間，可減低電子機器的外表面的局部的溫度上昇，據此可更提升對於使用者的安全性(例如避免低溫灼傷之效果)。
＜黏著層＞ 在絕緣片的一個的表面或兩個的表面上可配置黏著層及/或接著層。此情形時，黏著層及接著層係可為周知種類。藉由在絕緣片的表面上配置黏著層及/或接著層，絕緣片對於電子機器內部等的設置將變得更簡便。
＜熱傳導率及絕緣破壞電壓＞ 本揭示相關的一實施樣態中，絕緣片的熱傳導率在面內方向為30W/(m·K)以上，且絕緣破壞電壓為5kV/mm以上。
(面內方向之熱傳導率) 若熱傳導率在面內方向為30W/(m·K)以上之情形時，由於可充分擴散電子機器的發熱，而不易產生過熱點(hot spot)，故較佳。雖然熱傳導率為越高越好，但通常可達成的熱傳導率，在面內方向至高為100W/(m·K)。
絕緣片的熱傳導率較佳為:在面內方向為35W/(m·K)以上、40W/(m·K)以上、45W/(m·K)以上、50W/(m·K)以上、或55W/(m·K)以上。
絕緣片的面內方向的熱傳導率，可藉由熱擴散率、比重及比熱的全部相乘來算出。即，可依據下式來算出。 (熱傳導率)=(熱擴散率)×(比熱)×(比重)
上述之熱擴散率，可依據光交流法並使用光交流法熱擴散率測定裝置來進行測定。比熱係可藉由示差掃瞄熱量儀來求得。又，比重係可由絕緣片的外部尺寸及重量來求得。
(厚度方向之熱傳導率) 本揭示相關的絕緣片的其他的實施樣態中，絕緣片的熱傳導率在厚度方向為0.5W/(m·K)以上、5.0W/(m·K)以下。
特別是，絕緣片的熱傳導率在厚度方向可設為0.8W/(m·K)以上、或者1.0W/(m·K)以上，且/或可設為4.5W/(m·K)以下、或者4.0W/(m·K)以下。
絕緣片的厚度方向的熱傳導率，可藉由熱擴散率、比重及比熱的全部相乘來算出。即，可依據下式來算出。 (熱傳導率)=(熱擴散率)×(比熱)×(比重)
厚度方向的熱擴散率，可依據溫度波分析法(溫度波的相位延遲測量法)來求得。比熱係可藉由示差掃瞄熱量儀來求得。又，比重係可由絕緣片的外部尺寸及重量來求得。
(絕緣破壞電壓) 較佳以絕緣片的絕緣破壞電壓為5kV/mm以上、8kV/mm以上或10kV/mm以上。若絕緣破壞電壓為5kV/mm以上之情形時，不易引起絕緣破壞，由於可避免電子機器的不良，故較佳。
絕緣片的絕緣破壞電壓係根據試驗規格ASTM D149來進行測定。測定時係可使用絕緣耐力試驗裝置。
＜相對介電常數＞ 本揭示之絕緣片的一實施樣態中，在1GHz下的相對介電常數為6以下。若絕緣片在1GHz下的相對介電常數為6以下之情形時，由於能避免電磁波的干擾，故較佳。
較佳以在1GHz下的相對介電常數為5.5以下、5.3以下、5.0以下或4.8以下。相對介電常數的下限並無特別限定，可設為例如1.5以上、或2.0以上。
本揭示相關的相對介電常數，可使用攝動方式樣品封閉式插入孔型空腔共振器法，藉由網絡分析儀(network analyzer)來進行測量。
≪製造方法≫ 本揭示係包括用來製造本揭示相關的絕緣片的包含下述之步驟之方法: 將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及溶劑進行混合來得到漿料之混合步驟； 將混合步驟後的漿料賦形及乾燥成為薄片狀來成形為絕緣片前驅物之成形步驟；以及 將絕緣片前驅物進行輥壓之輥壓步驟。
＜混合步驟＞ 本揭示相關的製造方法之混合步驟中，將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及溶劑進行混合，而得到漿料。
關於絕緣性粒子及黏合劑樹脂，可參考有關絕緣片中已敘述之內容。
混合步驟中，可隨意地添加阻燃劑、變色防止劑、界面活性劑、偶合劑、著色劑、黏度調整劑、及/或補強材等的添加物。為了提高薄片的強度，可添加纖維狀的補強材。
混合步驟中，可添加無水氯化鈣或無水氯化鋰。藉由於混合步驟中添加無水氯化鈣或無水氯化鋰，會有可提升黏合劑樹脂對於溶劑的溶解性之情形。特別是，作為黏合劑樹脂若使用聚芳醯胺樹脂之情形時，在混合步驟中較佳為添加無水氯化鈣或無水氯化鋰，此情形時，可更加提升聚芳醯胺樹脂對於溶劑的溶解性。
(溶劑) 作為溶劑，可使用能溶解黏合劑樹脂的溶劑。例如，作為黏合劑樹脂若使用聚芳醯胺樹脂之情形時，可使用1-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、N,N-二甲基乙醯胺或二甲基亞碸。
(混合) 絕緣性粒子、黏合劑樹脂及溶劑的混合時，可使用例如塗料摇擺器或珠磨機、行星式混合機、攪拌型分散機、自公轉攪拌混合機、三輥、揉合機、單軸或雙軸混煉機等的一般的混煉裝置。
＜成形步驟＞ 於本揭示相關的製造方法之成形步驟中，將混合步驟後的漿料賦形及乾燥成為薄片狀，來成形為絕緣片前驅物。
(賦形) 為了將混合步驟後的漿料賦形成為薄片狀，除了藉由塗佈機在剝離薄膜上來塗覆樹脂組成物之方法之外，可使用擠出成形、射出成形、層合成形之類的周知方法。
(乾燥) 乾燥係可藉由周知方法來進行。例如，將基材上所塗佈的漿料進行乾燥，之後，在水中將經賦形的漿料從基材上剝離後，進而可再進行乾燥。乾燥溫度係可設為例如50℃~120℃，乾燥時間係可設為例如10分鐘~3小時。
成形步驟中係可進行水洗處理。藉由進行水洗處理，可減低絕緣片之殘留溶媒，及存在鹽之情形時則可減低鹽。水洗處理係例如將基材上所塗佈並賦形的漿料進行乾燥後，藉由在離子交換水中浸漬10分鐘~3小時來進行亦可。水洗處理係亦可對絕緣片前驅物來進行。若混合步驟中為添加無水氯化鈣或無水氯化鋰之情形時，較佳為進行水洗處理。
經賦形的漿料或絕緣片前驅物，相較於經輥壓處理的絕緣片，由於具有更多的空隙，故認為水的浸透性為高。因此認為，藉由在進行輥壓前的階段來進行水洗處理，可更有效地去除殘留溶媒及鹽。
尚，藉由水洗後來進行乾燥，或藉由輥壓處理，而能夠減低絕緣片中所包含的水。
＜輥壓步驟＞ 於本揭示相關的製造方法的輥壓步驟中，將絕緣片前驅物進行輥壓(roll press)。
如上述般，藉由將絕緣片前驅物進行輥壓，而可得到在面內方向具有優異的熱傳導率的絕緣片。
又，若對絕緣片前驅物進行輥壓之情形時，可得到具有表皮層的絕緣片。藉由對絕緣片前驅物進行輥壓而可形成表皮層之理由雖然尚不明確，但認為是:藉由進行輥壓而使存在於絕緣性粒子之間的黏合劑樹脂被擠出並形成表層，因而帶來具有表皮層的絕緣片。
進而，若對絕緣片前驅物來進行輥壓之情形時，可得到具有較高平滑性的表面構造的絕緣片。並非意圖以理論來進行限定，但藉由進行輥壓所形成的表皮層，因可抑制絕緣性粒子露出於絕緣片的表面，其結果係認為絕緣片表面的平滑性更為提升。
(輥壓) 可藉由周知方法來進行輥壓，例如，藉由砑光輥機來進行絕緣片前驅物的加壓處理。輥壓步驟中對絕緣片前驅物所賦予的壓力，係以線壓為400~8000N/cm為較佳。藉由將線壓設為400N/cm以上，容易引起絕緣性粒子的變形，又，氣泡對薄片外的排出將變得明顯。藉由線壓為8000N/cm以下，絕緣性粒子將以不會破壞的程度下充分地變形並密集地填充，故可減少薄片內的空隙。在輥壓中使用的輥的直徑，較佳為例如200~1500mm。
(加熱溫度) 輥壓處理之際，較佳為將絕緣片前驅物進行加熱。可因應使用的黏合劑樹脂的種類等來適當設定加熱溫度。作為黏合劑樹脂若使用聚芳醯胺樹脂之情形時，加熱溫度係較佳為100~400℃。藉由將加熱溫度設為100℃以上，黏合劑樹脂容易軟化，故容易得到藉由輥壓處理來填埋絕緣性粒子間的間隙之效果。藉由將加熱溫度設為400℃以下，將不易產生因熱履歴而造成的黏合劑樹脂的強度降低。
＜扁平狀粒子＞ 本揭示相關的製造方法的一實施樣態中，漿料所含有的絕緣性粒子包含扁平狀粒子。此情形時，以藉由輥壓處理來使粒子變形，而認為薄片內的空隙更為減低。並非意圖以理論來進行限定，但認為相較於例如球狀粒子時，扁平狀粒子具有更容易變形之情形。
絕緣性粒子較佳為:「相對於絕緣性粒子100體積%，包含50體積%以上的扁平狀粒子」；特別是:「相對於絕緣性粒子100體積%，包含50體積%以上的氮化硼」。絕緣性粒子每100體積%中的扁平狀粒子(特別是氮化硼粒子)，又較佳為60體積%以上，更佳為70體積%以上，又更較佳為80體積%以上，特佳為90體積%以上。
本揭示相關的製造方法的其他的實施樣態中，絕緣性粒子含有扁平狀粒子，且相對於絕緣性粒子及黏合劑樹脂的合計100體積份，漿料含有75~97體積份的絕緣性粒子及3~25體積份的黏合劑樹脂。若對於由如此般的漿料所形成的絕緣片前驅物進行輥壓之情形時，因更加促進了扁平狀粒子的變形，故認為絕緣片的空隙更為減低。並非意圖以理論來進行限定，但若絕緣片前驅物之絕緣性粒子的含有率為較高之情形時，起因於絕緣性粒子間的距離為較近，而於輥壓之際施予在絕緣性粒子間的剪切應力會變得較高，其結果係認為促進了絕緣性粒子的變形。又，以扁平狀的絕緣性粒子的變形而來填埋薄片內之間隙，認為藉此可使薄片內之空隙率更為減低。 [實施例]
以下，藉由實施例具體地說明本揭示相關的發明。
≪實施例1~5、比較例1~2、及參考例1≫ 製作實施例1~5相關的絕緣片、比較例1~2相關的絕緣片及參考例1相關的絕緣片前驅物。測定所得到的絕緣片及絕緣片前驅物的特性。測定係依據以下之方法來進行。
(1)熱傳導率 絕緣片的熱傳導率係分別對於厚度方向與面內方向，將熱擴散率、比重及比熱全部相乘來計算出。 (熱傳導率)=(熱擴散率)×(比熱)×(比重) 厚度方向的熱擴散率係依據溫度波分析法來求得。測定裝置係使用ai-Phase製ai-Phase mobile M3 type1。面內方向的熱擴散率係依據光交流法來求得。測定裝置係使用Advanced理工製LaserPIT。比熱係使用示差掃瞄熱量儀(TA Instruments製DSCQ10)來求得。比重係由絕緣片的外部尺寸及重量來求得。
(2)絕緣破壞電壓 根據試驗規格ASTM D149來測定絕緣片的絕緣破壞電壓。測定裝置係使用東京變壓器公司製的絕緣耐力試驗裝置。
(3)平均粒徑、長寛比 (i)作為平均粒徑，使用雷射繞射·散射式粒子徑分布測定裝置(Microtrac MRB股份有限公司製MT3000)，以測定時間10秒鐘、測定次數1次來進行測定，取得體積分布下的D50值。 (ii)長寛比係使用掃瞄型電子顯微鏡(Hitachi High Technologies製TM3000形Miniscope)，以倍率1500倍來測定粒子的長徑與厚度並依據計算來求得。
(4)體密度 體密度係將絕緣片裁切成50mm見方，使用精密電子天秤測定質量，以測微計測定厚度，以游標卡尺測定薄片面積並依據計算來求得。
(5)空隙率(面積%) 空隙率係藉由掃瞄型電子顯微鏡(SEM)，以3000倍來觀察與面方向垂直的剖面，並由存在於所得到的剖面圖像之一定面積中的空隙的面積來算出。尚，若絕緣片具有補強材之情形時，以在上述的一定面積中不包含該補強材之方式，來進行上述的一定面積的設定。
(6)配向度 氮化硼的配向度係將絕緣片的主要面作為測定面，藉由穿透X射線繞射(XRD，Rigaku製NANO-Viewer)的波峰強度比來進行評估。使用對應於氮化硼結晶的c軸(厚度)方向的(002)波峰強度I(002)，與對應於a軸(平面)的(100)波峰強度I(100)，並依據以下之公式來定義配向度。 (氮化硼配向度)=I(002)/I(100) 配向度的值越低，則表示氮化硼係與薄片面內配向於相同之方向。
(7)相對介電常數 絕緣片在1GHz下的相對介電常數係使用攝動方式樣品封閉式插入孔型空腔共振器法，藉由網絡分析儀(Keycom製E8361A)來進行測定。
(8)拉伸強度及拉伸彈性率 拉伸強度及拉伸彈性率係基於ISO527-1來進行測定。試驗機係使用ORIENTEC公司製TENSILON UCT-30T型。
(9)表面粗糙度 表面粗糙度係使用小坂研究所製微細形狀測定機ET200來進行測定。以0.2μm間隔、觸針壓力50μN及速度5μm/s之條件，沿著絕緣片的面方向的表面的1mm範圍來進行掃瞄。又，對於經測定的各點，藉由算出該點的測量值與存在於前後40μm區間的點的測量值的平均值之差，來決定表面高度。又，算出經測量的全部點的表面高度的平均值，並將此者設為表面粗糙度Ra。
(10)表皮層的厚度 絕緣片中的表皮層的厚度，係以SEM來觀察與絕緣片的面方向垂直的剖面，並測量所得到的SEM圖像中的絕緣片剖面的5個部位的絕緣片表層的厚度，並藉由將所測量的值進行平均而算出。
(11)殘留溶劑濃度 絕緣片中所包含的水及溶媒(NMP)的殘留濃度(殘留溶劑濃度)係藉由水平差動型TG-DTA(Rigaku製，ThermoMass Photo)來進行測定。具體而言係藉由將多片的絕緣片進行切斷處理，來製作約1mm見方的試片，對於該等試片(合計6.7mg)，在氦環境下，以10℃/分鐘進行昇溫處理，使試片從室溫昇溫至500℃為止，並測定重量減少的比例。將所測定的重量減少的比例作為殘留溶劑濃度。
(12)殘留鹽濃度 絕緣片中所包含的鹽濃度(氯化鈣濃度)係利用離子色層分析法來進行測定。具體而言，將絕緣片100mg在氧氣流下以900℃、10分鐘來進行燃燒，使產生的氣體吸收在純水5mL中。又，藉由Thermo Fisher Scientic公司製的integrion，來測定吸收氣體的純水中的氯化物離子濃度，並將此者作為殘留鹽濃度。
＜實施例1＞ 將作為黏合劑樹脂的聚芳醯胺樹脂「Technora」(帝人股份有限公司製共聚3,4’-二苯醚對苯二甲醯對苯二胺)5體積份、作為溶解樹脂的穩定化劑的無水氯化鈣(Fujifilm和光純藥股份有限公司製)2體積份以溶解於1-甲基-2-吡咯啶酮(Fujifilm和光純藥股份有限公司製)350體積份中之狀態下，添加作為絕緣性粒子的鱗片狀氮化硼粒子「HSL」(Dandong Chemical Engineering Institute Co.製，平均粒徑30μm、長寛比38)95體積份，藉由利用自轉·公轉混合機攪拌10分鐘來進行混合，而得到漿料。使用間隙0.14mm的棒塗佈機，將所得到的漿料塗佈在玻璃板上並賦形，且以115℃使其乾燥20分鐘。之後，在離子交換水中浸漬·脫鹽1小時後，在水中將賦形成為薄片狀的漿料從玻璃板上剝離。將經剝離的薄片以100℃乾燥30分鐘，得到厚度100μm的絕緣片前驅物。以溫度280℃、線壓4000N/cm之條件下，對所得到的絕緣片前驅物施予藉由砑光輥機之壓縮處理，得到厚度37μm的柔軟絕緣片(實施例1的絕緣片)。
＜實施例2＞ 除了將聚芳醯胺樹脂設為8體積份，且將鱗片狀氮化硼粒子設為92體積份以外，其餘採用與實施例1為相同之方式，得到厚度27μm的絕緣片(實施例2的絕緣片)。
＜實施例3＞ 將作為黏合劑樹脂的聚芳醯胺樹脂「Technora」10體積份、作為溶解樹脂的穩定化劑的無水氯化鈣(Fujifilm和光純藥股份有限公司製)2體積份以溶解於1-甲基-2-吡咯啶酮(和光純藥工業股份有限公司製)450體積份中之狀態下，添加作為絕緣性粒子的鱗片狀氮化硼粒子「PT110」(Momentive公司製，平均粒徑45μm、長寛比35)90體積份，藉由一邊加熱至80℃一邊利用THREE-ONE MOTOR攪拌機攪拌60分鐘來進行混合，而得到均勻的漿料。
使用間隙0.28mm的棒塗佈機，將所得到的漿料塗佈在玻璃板上並賦形成薄片狀，並以70℃使其乾燥1小時。之後，在水中將經賦形的漿料從玻璃板上剝離後，以100℃乾燥1小時，得到厚度100μm的絕緣片前驅物。以溫度270℃、線壓4000N/cm之條件下，對所得到的絕緣片前驅物施予藉由砑光輥機之壓縮處理，得到厚度48μm的絕緣片(實施例3的絕緣片)。
＜實施例4＞ 除了將聚芳醯胺樹脂設為20體積份，且將鱗片狀氮化硼粒子設為80體積份以外，其餘採用與實施例1為相同之方式，得到厚度25μm的絕緣片(實施例4的絕緣片)。
＜實施例5＞ 除了將聚芳醯胺樹脂設為4體積份，將鱗片狀氮化硼粒子設為92體積份，以及添加作為纖維補強材的聚芳醯胺纖維的特威隆(Twaron)短纖維(Teijin Aramid B.V.公司製，纖維長0.25mm)4體積份以外，其餘採用與實施例1為相同之方式，得到厚度32μm的絕緣片(實施例5的絕緣片)。
＜比較例1＞ 除了將聚芳醯胺樹脂設為8體積份，且將鱗片狀氮化硼粒子設為92體積份以外，其餘採用與實施例1為相同之方法來製作的厚度100μm的絕緣片前驅物，將該絕緣片前驅物藉由利用真空立式加熱壓製機，以280℃、5Pa的真空環境下、5噸的荷重(20MPa)來進行熱壓製2分鐘(在壓製開始後昇溫40分鐘、保持2分鐘、降溫70分鐘)，而得到厚度42μm的絕緣片(比較例1的絕緣片)。
＜比較例2＞ 除了將聚芳醯胺樹脂設為30體積份，且將鱗片狀氮化硼粒子設為70體積份以外，其餘採用與實施例1為相同之方式，得到厚度26μm的絕緣片(比較例2的絕緣片)。
＜參考例1＞ 除了將聚芳醯胺樹脂設為8體積份，且鱗片狀氮化硼粒子設為92體積份以外，其餘採用與實施例1為相同之方式，並以100℃實施30分鐘直至乾燥為止，得到厚度100μm的絕緣片前驅物(參考例1的絕緣片前驅物)。
≪特性評估≫ 對於實施例1~5、比較例1~2、及參考例1進行測定，並將測定結果表示於表1中。尚，關於參考例1，由於空隙大，而無法界定與面方向垂直的剖面，故無法進行剖面之評估。因此，參考例1的絕緣性粒子、黏合劑樹脂及空隙率的面積%係設為「無法測量」。
如表1所示般，在與面方向垂直的剖面整體之中，含有75~97面積%的絕緣性粒子、3~25面積%的黏合劑樹脂及10面積%以下的空隙的實施例1~5的絕緣片，可看見在面內方向的較高的熱傳導率。尚，如上述般，黏合劑樹脂及絕緣性粒子的面積%，係實質上分別對應於該等的體積份，表1中係將以如此般之方式推定而得到的面積%以「()」來表示。
尚，有關於實施例2的絕緣性粒子的含有率，雖然數值為低於實施例1，但在面內方向卻展現出特別高的熱傳導率。作為得到如此般的結果的理由之一，可舉出實施例2的空隙率較實施例1為減低之緣故。
進行真空熱壓製處理來替代輥壓處理之比較例1的絕緣片，在與面方向垂直的剖面整體之中含有75~97面積%的絕緣性粒子及3~25面積%的黏合劑樹脂，但由於空隙率超過10面積%，故可看見在面內方向的較低的熱傳導率。
又，即使是絕緣性粒子為未滿75面積%，且黏合劑樹脂為超過25面積%之比較例2的絕緣片，亦可看見在面內方向的較低的熱傳導率。
≪SEM觀察≫ 對於實施例1~5、比較例1~2、及參考例1的絕緣片，進行藉由掃瞄型電子顯微鏡(SEM)之觀察。
圖4~圖8係分別表示實施例1~5的絕緣片之與面方向垂直的剖面的SEM照片。如圖4~圖8所示般，實施例1~5的絕緣片，扁平狀的氮化硼粒子係以能填埋薄片內的間隙之方式來變形，相較於例如進行真空熱壓製的比較例1之情形(圖10)時，實施例1~5的空隙為較小。尚，實施例5相關的圖8的SEM照片中，在照片的整個下部係可看見特威隆(Twaron)短纖維。
圖9表示參考例1相關的絕緣片前驅物之與面方向垂直的剖面的SEM圖像。如圖9所示般，未進行加壓處理的絕緣片前驅物之參考例1的薄片，空隙較大，故絕緣性粒子的填充度為較低。又，未觀察到扁平狀的絕緣性粒子的變形。
圖10表示比較例1相關的薄片之與面方向垂直的剖面的SEM圖像。如圖10所示般，相較於未進行加壓處理的參考例1，於加壓處理之際為進行真空立式加熱壓製而非輥壓處理的比較例1的薄片的空隙雖然為減低，但起因於扁平狀的氮化硼的立體阻礙，而使得絕緣片內殘留較多的空隙。又，如圖10所示般，比較例1的絕緣片雖然扁平狀的絕緣性粒子會有一定程度之變形，但變形的程度並不充分，而未達到能填埋粒子間的間隙之程度。
圖11表示比較例2相關的薄片之與面方向垂直的剖面的SEM圖像。如圖11所示般，絕緣性粒子為未滿75面積%且黏合劑樹脂為超過25面積%之比較例2的薄片，起因於較大的黏合劑樹脂的含有率，而使得絕緣性粒子間的距離變得較大。
≪實施例6及比較例3≫ 接下來，對於包含作為絕緣性粒子的除了氮化硼以外的表面絕緣化金屬矽粒子，且使用作為黏合劑樹脂之聚芳醯胺樹脂「CONEX」(帝人股份有限公司製聚間苯二甲醯間苯二胺)之情形進行調查。製作實施例6及比較例3相關的絕緣片並評估物性等。
＜實施例6＞ 除了將作為黏合劑樹脂的聚芳醯胺樹脂「CONEX」20體積份以溶解1-甲基-2-吡咯啶酮130體積份中之狀態下，添加作為絕緣性粒子的鱗片狀氮化硼粒子「PT110」60體積份及藉由熱氧化法(大氣中、900℃、1小時)將表面絕緣化的金屬矽粒子「♯350」(KINSEI MATEC股份有限公司製，平均粒徑15μm、長寛比1)20體積份，以及，使用間隙0.40mm的棒塗佈機以外，其餘採用與實施例3為相同之方式來製作絕緣片，得到厚度56μm的絕緣片(實施例6的絕緣片)。
＜比較例3＞ 除了將作為黏合劑樹脂的聚芳醯胺樹脂「Technora」40體積份以溶解於1-甲基-2-吡咯啶酮520體積份中之狀態下，添加作為絕緣性粒子的氮化硼粒子「PT110」60體積份，以及，使用間隙0.80mm的棒塗佈機以外，其餘採用與實施例3為相同之方式來製作絕緣片，得到厚度50μm的絕緣片(比較例3的絕緣片)。
對於實施例6及比較例3進行測定，並將測定結果表示於表2中。
如表2所示般，相較於絕緣性粒子為未滿75面積%且黏合劑樹脂為超過25面積%的比較例3的絕緣片，在與面方向垂直的剖面整體之中含有75~97面積%的絕緣性粒子、3~25面積%的黏合劑樹脂及10面積%以下的空隙的實施例6的絕緣片，可看見在面內方向的較高的熱傳導率。實施例6的絕緣片，除了氮化硼粒子以外另含有金屬矽粒子，因此對比於實施例4，厚度方向的熱傳導率為提升。 [產業利用性]
本發明的絕緣片，能夠適合使用作為電子·電氣機器的發熱構件的絕緣散熱構件，例如作為用來釋放半導體的熱至冷卻材或殼體的絕緣散熱構件。
本揭示的絕緣片，可將熱效率良好地擴散、輸送至面內方向，又，展現出優異的絕緣性。另外，假設本揭示的絕緣片有破損之情形，亦未有在電路內引起短路之疑慮，故能夠適合使用於電氣·電子機器類中的過熱點的解除、均熱化、熱擴散等的用途。
10,20,30:絕緣片 11,21,31:絕緣性粒子 12,22,32:黏合劑樹脂 13,23,33:空隙
[圖1]圖1表示本揭示之一實施樣態相關的絕緣片的剖面概略圖。 [圖2]圖2表示本揭示之其他實施樣態相關的絕緣片的剖面概略圖。 [圖3]圖3表示先前技術相關的絕緣片的剖面概略圖。 [圖4]圖4表示實施例1相關的絕緣片之與面方向垂直的剖面SEM照片。 [圖5]圖5表示實施例2相關的絕緣片之與面方向垂直的剖面SEM照片。 [圖6]圖6表示實施例3相關的絕緣片之與面方向垂直的剖面SEM照片。 [圖7]圖7表示實施例4相關的絕緣片之與面方向垂直的剖面SEM照片。 [圖8]圖8表示實施例5相關的絕緣片之與面方向垂直的剖面SEM照片。 [圖9]圖9表示參考例1相關的絕緣片前驅物之與面方向垂直的剖面SEM圖像。 [圖10]圖10表示比較例1相關的絕緣片之與面方向垂直的剖面SEM照片。 [圖11]圖11表示比較例2相關的絕緣片之與面方向垂直的剖面SEM照片。
20:絕緣片
21:絕緣性粒子
22:黏合劑樹脂
23:空隙

Claims (13)

  1. 一種絕緣片，其含有絕緣性粒子及黏合劑樹脂，在與面方向垂直的剖面整體之中，將前述絕緣性粒子、前述黏合劑樹脂及空隙的合計設為100面積%時，含有75~97面積%的前述絕緣性粒子、3~25面積%的前述黏合劑樹脂及10面積%以下的前述空隙，且前述絕緣性粒子包含變形的扁平狀粒子。
  2. 如請求項1之絕緣片，其中，前述絕緣性粒子包含50體積%以上的氮化硼。
  3. 如請求項1或2之絕緣片，其中，前述黏合劑樹脂的熔點或熱分解溫度為150℃以上。
  4. 如請求項3之絕緣片，其中，前述黏合劑樹脂為聚芳醯胺樹脂。
  5. 如請求項1之絕緣片，其中，具有含有黏合劑樹脂但不含有絕緣性粒子的表皮層。
  6. 如請求項1之絕緣片，其中，表面粗糙度Ra為0.5μm以下。
  7. 如請求項1之絕緣片，其中，鹽濃度為900ppm以下。
  8. 如請求項1之絕緣片，其中，殘留溶劑濃度為3重量%以下。
  9. 如請求項1之絕緣片，其中，熱傳導率在面內方向為30W/(m．K)以上，絕緣破壞電壓為5kV/mm以 上。
  10. 如請求項1之絕緣片，其中，在1GHz下的相對介電常數為6以下。
  11. 一種絕緣片之製造方法，其係請求項1~10中任一項之絕緣片之製造方法，包含下述之步驟：將絕緣性粒子、黏合劑樹脂及溶劑進行混合來得到漿料之混合步驟；將混合步驟後的漿料賦形及乾燥成為薄片狀來成形為絕緣片前驅物之成形步驟；及將前述絕緣片前驅物進行輥壓之輥壓步驟，其中，前述絕緣性粒子包含扁平狀粒子，在前述輥壓步驟之間來使前述扁平狀粒子變形。
  12. 如請求項11之方法，其中，前述絕緣性粒子包含50體積%以上的氮化硼。
  13. 如請求項11或12之方法，其中，相對於前述絕緣性粒子及前述黏合劑樹脂的合計100體積份，前述漿料包含75~97體積份的前述絕緣性粒子及3~25體積份的前述黏合劑樹脂。
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