导热片、散热装置以及导热片的制造方法与流程

专利2026-02-19  4


本公开涉及导热片、散热装置以及导热片的制造方法。


背景技术:

1、近年来,使用多层配线板的半导体封装中的配线及电子部件的搭载密度的高密度化导致的发热量增大,并且半导体元件的高度集成化导致的每单位面积的发热量增大,期望提高自半导体封装的散热性。

2、通常简便地使用通过在半导体封装等发热体与铝、铜等散热体之间夹持导热润滑脂或导热片并使其密合而散热的散热装置。通常,与导热润滑脂相比,导热片在组装散热装置时的作业性方面更优异。

3、近年来,cpu(中央处理装置,central processing unit)的芯片存在由于多核化以及多芯片化而大面积化的倾向。此外,还存在发热体cpu与散热体的压接压力降低的倾向。因此,要求导热片在压接时具有柔软性。此外,要求导热片具有即使由于芯片高低差而使导热片变厚也为低热阻的优异导热性。

4、作为导热片,还已知有填充有导热填料的树脂片。作为填充有导热填料的导热性优异的树脂片,提出了选择高导热性的无机粒子作为导热填料、进而使无机粒子相对于片材面垂直地取向的树脂片。

5、例如提出有导热填料(氮化硼)在与片材面基本垂直的方向上取向的导热片(例如参照专利文献1)、以及分散在凝胶状物质中的碳纤维相对于片材面垂直地取向的结构的导热片(例如参照专利文献2)。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1:日本特开2002-26202号公报

9、专利文献2:日本特开2001-250894号公报


技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、专利文献1以及2中研究了使导热填料、碳纤维等沿相对于片材面垂直的方向取向从而抑制热阻的方法。为了应对伴随半导体的高性能化以及大型化的发热量增大,期望导热片更进一步的低热阻化。因此,优选在考虑除导热片中所含有的导热填料、碳纤维等的取向以外的手段的基础上实现低热阻化。

3、本公开的目的在于提供一种热阻小的导热片、具备该导热片的散热装置以及可以制造热阻小的导热片的导热片的制造方法。

4、用于解决技术问题的手段

5、为了解决上述技术问题的具体的手段包含以下方式。

6、<1>一种导热片,其具备导热层,所述导热层含有选自鳞片状粒子、椭圆体状粒子以及棒状粒子中的至少1种石墨粒子(a),在为上述鳞片状粒子的情况下面方向沿上述导热层的厚度方向取向,在为上述椭圆体状粒子的情况下长轴方向沿上述导热层的厚度方向取向,在为上述棒状粒子的情况下长轴方向沿上述导热层的厚度方向取向,

7、上述导热片包含熔点为200℃以下的金属成分。

8、<2>根据<1>所述的导热片,其中,上述金属成分为粒子状。

9、<3>根据<1>或<2>所述的导热片,其中,上述金属成分位于上述导热层的主表面的至少一部分上。

10、<4>根据<1>~<3>中任一项所述的导热片,其中,上述金属成分的熔点为60℃以上。

11、<5>根据<1>~<4>中任一项所述的导热片,其中,上述金属成分包含选自锡、铋、铟、锌、铅、镓、镉、铊、以及锑中的至少一个元素。

12、<6>根据<1>~<5>中任一项所述的导热片,其中,上述导热层中的上述石墨粒子(a)与碳纤维的质量比即石墨粒子(a):碳纤维为100:0~100:30。

13、<7>一种导热片,其具备导热层,所述导热层含有选自鳞片状粒子、椭圆体状粒子以及棒状粒子中的至少1种石墨粒子(a),在为上述鳞片状粒子的情况下面方向沿上述导热层的厚度方向取向,在为上述椭圆体状粒子的情况下长轴方向沿上述导热层的厚度方向取向,在为上述棒状粒子的情况下长轴方向沿上述导热层的厚度方向取向,

14、上述导热片被压接于发热体与散热体之间时,在上述发热体与上述导热片的界面以及上述散热体与上述导热片的界面中的至少一个界面上,按照气体区域的面积相对于测定区域的面积的比例计算的空隙率为0%~8%。

15、<8>一种散热装置,其具备发热体、散热体、以及配置于上述发热体以及上述散热体之间的<1>~<6>中任一项所述的导热片,

16、其中,包含上述金属成分的金属区域位于上述导热层的位于上述发热体侧的主表面以及位于上述散热体侧的主表面中的至少一个主表面的至少一部分上。

17、<9>一种散热装置,其具备发热体、散热体、以及配置于上述发热体以及上述散热体之间的<1>~<7>中任一项所述的导热片,

18、其中,上述发热体与上述导热片的界面以及上述散热体与上述导热片的界面中的至少一个界面上,按照气体区域的面积相对于测定区域的面积的比例计算的空隙率为0%~8%。

19、<10>一种导热片的制造方法,其为制造<1>~<6>中的任一项所述的导热片的导热片的制造方法,

20、上述导热片的制造方法具有准备含有上述石墨粒子(a)的组合物的工序、以及使用上述组合物制作包含上述金属成分的导热片的工序。

21、<11>根据<10>所述的导热片的制造方法,其中,制作上述导热片的工序具有形成上述导热层的工序、以及使上述金属成分附着于上述导热层的表面的至少一部分上的工序。

22、<12>根据<10>或<11>所述的导热片的制造方法,其中,准备上述组合物的工序中所准备的上述组合物含有上述石墨粒子以及上述金属成分。

23、发明效果

24、根据本公开,能够提供热阻小的导热片、具备该导热片的散热装置以及可以制造热阻小的导热片的导热片的制造方法。



技术特征:

1.一种导热片,其具备导热层,所述导热层含有选自鳞片状粒子、椭圆体状粒子以及棒状粒子中的至少1种石墨粒子(a),在为所述鳞片状粒子的情况下面方向沿所述导热层的厚度方向取向,在为所述椭圆体状粒子的情况下长轴方向沿所述导热层的厚度方向取向,在为所述棒状粒子的情况下长轴方向沿所述导热层的厚度方向取向,

2.根据权利要求1所述的导热片,其中,所述金属成分为粒子状。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的导热片,其中,所述金属成分位于所述导热层的主表面的至少一部分上。

4.根据权利要求1~权利要求3中任一项所述的导热片,其中,所述金属成分的熔点为60℃以上。

5.根据权利要求1~权利要求4中任一项所述的导热片,其中,所述金属成分包含选自锡、铋、铟、锌、铅、镓、镉、铊、以及锑中的至少一个元素。

6.根据权利要求1~权利要求5中任一项所述的导热片,其中,所述导热层中的所述石墨粒子(a)与碳纤维的质量比即石墨粒子(a):碳纤维为100:0~100:30。

7.一种导热片,其具备导热层,所述导热层含有选自鳞片状粒子、椭圆体状粒子以及棒状粒子中的至少1种石墨粒子(a),在为所述鳞片状粒子的情况下面方向沿所述导热层的厚度方向取向,在为所述椭圆体状粒子的情况下长轴方向沿所述导热层的厚度方向取向,在为所述棒状粒子的情况下长轴方向沿所述导热层的厚度方向取向,

8.一种散热装置,其具备发热体、散热体、以及配置于所述发热体以及所述散热体之间的权利要求1~权利要求6中任一项所述的导热片,

9.一种散热装置,其具备发热体、散热体、以及配置于所述发热体以及所述散热体之间的权利要求1~权利要求7中任一项所述的导热片,

10.一种导热片的制造方法,其为制造权利要求1~权利要求6中任一项所述的导热片的导热片的制造方法,

11.根据权利要求10所述的导热片的制造方法,其中,制作所述导热片的工序具有形成所述导热层的工序、以及使所述金属成分附着于所述导热层的表面的至少一部分上的工序。

12.根据权利要求10或者权利要求11所述的导热片的制造方法,其中,准备所述组合物的工序中所准备的所述组合物含有所述石墨粒子以及所述金属成分。


技术总结
一种导热片,其具备导热层,所述导热层含有选自鳞片状粒子、椭圆体状粒子以及棒状粒子中的至少1种石墨粒子(A),在为上述鳞片状粒子的情况下面方向沿导热层的厚度方向取向,在为上述椭圆体状粒子的情况下长轴方向沿导热层的厚度方向取向,在为上述棒状粒子的情况下长轴方向沿导热层的厚度方向取向,所述导热片包含熔点为200℃以下的金属成分。

技术研发人员:小舩美香,里卡多·米佐古奇·戈歌尔
受保护的技术使用者:株式会社力森诺科
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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