專利名稱：導(dǎo)熱性片材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)熱性片材，詳細(xì)而言，涉及一種用于電力電子學(xué)(power electronics)技術(shù)的導(dǎo)熱性片材。
背景技術(shù)：
近年來，在配合器件、高亮度LED器件、電磁感應(yīng)加熱器件等中，采用利用半導(dǎo)體 元件轉(zhuǎn)化、控制電力的電力電子學(xué)技術(shù)。在電力電子學(xué)技術(shù)中，為了將大電流轉(zhuǎn)化為熱等， 要求被配置在半導(dǎo)體元件附近的材料有很高的散熱性(高的導(dǎo)熱性)。例如，提出了一種板狀的含有氮化硼粉末及丙烯酸酯共聚樹脂的導(dǎo)熱片材(例 如，參照日本特開2008-280496號(hào)公報(bào)。)。在日本特開2008-280496號(hào)公報(bào)的導(dǎo)熱片材中，使氮化硼粉末的長軸方向(氮化 硼粉末的與板厚正交的方向)沿著片材的厚度方向進(jìn)行取向，由此，提高了導(dǎo)熱性片材的 厚度方向的導(dǎo)熱性。

發(fā)明內(nèi)容
然而，導(dǎo)熱性片材根據(jù)用途及目的的不同，有時(shí)要求其在與厚度方向正交的正交 方向(平面方向)上具有高的導(dǎo)熱性。此時(shí)，在日本特開2008-280496號(hào)公報(bào)的導(dǎo)熱片材 中，存在下述不良情況氮化硼粉末的長軸方向與平面方向正交(交叉)，因此該平面方向 的導(dǎo)熱性不充分。另外，從處理性的觀點(diǎn)出發(fā)，導(dǎo)熱性片材還要求具有良好的柔軟性。本發(fā)明的目的在于提供一種柔軟性和平面方向的導(dǎo)熱性良好的導(dǎo)熱性片材。本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材含有板狀的氮化硼顆粒，該導(dǎo)熱性片材的特征在于，氮化硼 顆粒的含有比例為35體積以上，與上述導(dǎo)熱性片材的厚度方向正交的方向的熱導(dǎo)率為 4ff/m · K 以上。另外，在本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材中，優(yōu)選在上述氮化硼顆粒中，使用光散射法測(cè)量得 到的平均顆粒直徑為20 μ m以上。另外，在本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材中，優(yōu)選在依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 5600-5-1的圓 柱形心軸法的耐彎曲性試驗(yàn)中，在以下試驗(yàn)條件下進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，在上述導(dǎo)熱性片材上觀察 不到斷裂。試驗(yàn)條件試驗(yàn)裝置類型I心軸直徑IOmm彎曲角度90度以上上述導(dǎo)熱性片材的厚度0. 3mm。另外，在本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材中，優(yōu)選還含有樹脂成分，在樹脂成分中，通過依據(jù) 日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 7233 (氣泡粘度計(jì)法)的運(yùn)動(dòng)粘度試驗(yàn)(溫度25°C 士 0. 5°C，溶劑丁基卡必醇，固體成分濃度40重量％ )測(cè)量得到的運(yùn)動(dòng)粘度為0. 22X ΙΟ"4 2. 00 XlOV/
So在本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材中，柔軟性以及與厚度方向正交的平面方向的導(dǎo)熱性良 好。因此，作為處理性良好的同時(shí)平面方向的導(dǎo)熱性良好的導(dǎo)熱性片材，能夠使用于 各種散熱用途。


圖1示出本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材的一個(gè)實(shí)施方式的立體圖。圖2是用于說明圖1示出的導(dǎo)熱性片材的制造方法的工序圖，(a)示出對(duì)配合物或者層疊片進(jìn)行熱壓的工序，(b)示出將壓制片材分割為多個(gè)部分的工序，(c)示出層疊分割片的工序。圖3示出實(shí)施例1的硬化后的導(dǎo)熱性片材沿厚度方向的剖面的SEM照片的圖像處理圖。圖4示出實(shí)施例3的硬化后的導(dǎo)熱性片材沿厚度方向的剖面的SEM照片的圖像處理圖。圖5示出實(shí)施例5的硬化后的導(dǎo)熱性片材沿厚度方向的剖面的SEM照片的圖像處理圖。圖6示出比較例1的硬化后的導(dǎo)熱性片材沿厚度方向的剖面的SEM照片的圖像處理圖。圖7示出比較例2的硬化后的導(dǎo)熱性片材沿厚度方向的剖面的SEM照片的圖像處理圖。圖8是表示實(shí)施例1 4、比較例1以及2中的氮化硼顆粒的含有比例與導(dǎo)熱性片 材的熱導(dǎo)率之間的關(guān)系的表。圖9示出耐彎曲性試驗(yàn)的類型I的試驗(yàn)裝置(耐彎曲性試驗(yàn)前)的立體圖。圖10示出耐彎曲性試驗(yàn)的類型I的試驗(yàn)裝置(耐彎曲性試驗(yàn)中)的立體圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材含有氮化硼顆粒。具體而言，導(dǎo)熱性片材作為必需成分而含有氮化硼(BN)顆粒，另外，例如還含有 樹脂成分。氮化硼顆粒形成為板狀(或鱗片狀)，在導(dǎo)熱性片材上以在規(guī)定方向(后述)上取 向的方式分散。氮化硼顆粒的長度方向長度(在與板的厚度方向正交的方向上的最大長度)平均 值例如為1 100 μ m，優(yōu)選3 90 μ m。另外，氮化硼顆粒的長度方向長度平均值為5 μ m 以上，優(yōu)選為10 μ m以上，更優(yōu)選為20 μ m以上，特別優(yōu)選為30 μ m以上，最優(yōu)選為40 μ m以 上，通常，例如為IOOym以下，優(yōu)選為90 μ m以下。另外，氮化硼顆粒的厚度(板的厚度方向長度，即，顆粒的寬度方向長度)平均值例如為0. 01 20 μ m，優(yōu)選0. 1 15 μ m。另外，氮化硼顆粒的長寬比(aspect Ratio)(長度方向長度/厚度)，例如為2 10000，優(yōu)選為 10 5000。另外，利用光散射法測(cè)定的氮化硼顆粒的平均粒徑例如為5μπι以上，優(yōu)選為 10 μ m以上，更優(yōu)選為20 μ m以上，特別優(yōu)選為30 μ m以上，最優(yōu)選為40 μ m以上，通常為 100 μ m以下。需要說明的是，利用光散射法測(cè)定的平均粒徑為用動(dòng)態(tài)光散射式粒度分布測(cè)定裝 置測(cè)定的體積平均粒徑。利用光散射法測(cè)定的氮化硼顆粒的平均粒徑不滿足上述范圍時(shí)，有時(shí)導(dǎo)熱性片材 11變脆，處理性降低。另外，氮化硼顆粒的體積密度(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 5101，視密度)，例如為0. 3 1. 5g/cm3，優(yōu)選為 0. 5 1. Og/cm3。另外，氮化硼顆粒能夠使用市售品或?qū)ζ溥M(jìn)行加工的加工品。作為氮化硼顆粒的 市售品，可以舉出，例如 Momentive · Performance · Materials · Japan 社制的"PT，，系列 (例如“ΡΤ-110”等)，昭和電工社制的“SHOBN UHP"系列(例如，“SHOBN UHP-1"等)等。樹脂成分為能夠分散氮化硼顆粒的成分，即，分散氮化硼顆粒的分散介質(zhì)(基 體)，可以舉出，例如熱硬化性樹脂成分、熱塑性樹脂成分等樹脂成分。作為熱硬化性樹脂成分，可以舉出，例如環(huán)氧樹脂、熱硬化性聚酰亞胺、酚醛樹脂、 脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙基酯樹脂、有機(jī)硅樹脂、熱硬 化性聚氨酯樹脂等。作為熱塑性樹脂成分，例如，可以列舉出聚烯烴(例如，聚乙烯、聚丙烯、乙烯_丙 烯共聚物等)、丙烯酸樹脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯等)、聚醋酸乙烯酯、乙烯_醋酸乙烯 共聚物、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺(Nylon(注冊(cè)商標(biāo)))、聚碳酸酯、聚縮醛、 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮(PEEK)、聚烯丙基砜 (polyallysulfone)、熱塑性聚酰亞胺、熱塑性聚氨酯樹脂、聚氨基雙馬來酰亞胺、聚酰胺酰 亞胺、聚醚酰亞胺、雙馬來酰亞胺三嗪樹脂、聚甲基戊烯、氟樹脂、液晶聚合物、烯烴-乙烯 醇共聚物、離聚物、聚芳酯、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 丙烯腈-苯乙烯共聚物等。所述樹脂成分，可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。樹脂成分中作為熱硬化性樹脂成分優(yōu)選可以舉出環(huán)氧樹脂，熱塑性樹脂成分優(yōu)選 可以舉出聚烯烴。環(huán)氧樹脂在常溫下為液態(tài)、半固態(tài)及固態(tài)的任一形態(tài)。具體地說，作為環(huán)氧樹脂，可以舉出例如雙酚型環(huán)氧樹脂(例如雙酚A型環(huán)氧樹 脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂、二聚酸改性雙酚型環(huán) 氧樹脂等)、酚醛清漆型環(huán)氧樹脂(例如線型酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、甲酚_線型酚醛清漆型 環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂等)、萘型環(huán)氧樹脂、芴型環(huán)氧樹脂(例如雙芳基芴型環(huán)氧樹脂 等)、三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂(例如三羥基苯基甲烷型環(huán)氧樹脂等)等芳香族類環(huán)氧樹脂； 例如三環(huán)氧基丙基異氰脲酸酯(三縮水甘油基異氰脲酸酯)、乙內(nèi)酰脲環(huán)氧樹脂等含氮環(huán) 的環(huán)氧樹脂；例如脂肪族型環(huán)氧樹脂、例如脂環(huán)式環(huán)氧樹脂(例如雙環(huán)環(huán)型環(huán)氧樹脂等)、例如縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂、例如縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂等。所述環(huán)氧樹脂可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。優(yōu)選可以舉出作為環(huán)氧樹脂，優(yōu)選可以舉出單獨(dú)使用半固態(tài)的環(huán)氧樹脂，更優(yōu)選 可以舉出單獨(dú)使用半固態(tài)的芳香族類環(huán)氧樹脂。作為所述的環(huán)氧樹脂，具體而言，可以舉出 半固態(tài)的芴型環(huán)氧樹脂。另外，優(yōu)選可以舉出液態(tài)的環(huán)氧樹脂及固態(tài)的環(huán)氧樹脂的組合，更優(yōu)選可以舉出 液態(tài)的芳香族類環(huán)氧樹脂及固態(tài)的芳香族類環(huán)氧樹脂的組合。作為所述的組合，具體而言， 可以舉出液態(tài)的雙酚型環(huán)氧樹脂及固態(tài)的三苯基甲烷型環(huán)氧樹脂的組合、液態(tài)的雙酚型環(huán) 氧樹脂及固態(tài)的雙酚型環(huán)氧樹脂的組合。如果為液態(tài)的環(huán)氧樹脂及固態(tài)的環(huán)氧樹脂的組合、或者半固態(tài)的環(huán)氧樹脂，可以 提高導(dǎo)熱性片材的高度差追隨性(后述)。另外，環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量例如為100 lOOOg/eqiv.，優(yōu)選為180 700g/ eqiv.，軟化溫度(環(huán)球法)例如為80°C以下(具體而言，為20 80°C )，優(yōu)選為70°C以下 (具體而言，35 70°C )。另外，環(huán)氧樹脂在80°C的熔融粘度，例如為10 20000mPa · s，優(yōu)選為50 15000mPa ·8ο組合使用2種以上環(huán)氧樹脂時(shí)，設(shè)定它們的配合物的熔融粘度在上述范圍內(nèi)。另外，在組合使用2種以上環(huán)氧樹脂的情況下，例如組合常溫下固態(tài)的環(huán)氧樹脂 和常溫下液態(tài)的環(huán)氧樹脂。而且，在組合使用2種以上環(huán)氧樹脂的情況下，組合使用第1環(huán) 氧樹脂和第2環(huán)氧樹脂，所述第1環(huán)氧樹脂的軟化溫度例如小于45°C、優(yōu)選為35°C以下，所 述第2環(huán)氧樹脂的軟化溫度例如為45°C以上、優(yōu)選為55°C以上。由此，能將樹脂成分(配 合物)的運(yùn)動(dòng)粘度(依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 7233，后述)設(shè)定在期望的范圍內(nèi)。另外，可以在環(huán)氧樹脂中含有例如硬化劑及硬化促進(jìn)劑而制備成環(huán)氧樹脂組合 物。硬化劑是能夠通過加熱使環(huán)氧樹脂硬化的潛在性硬化劑(環(huán)氧樹脂硬化劑)，可 以舉出例如咪唑化合物、胺化合物、酸酐化合物、酰胺化合物、酰胼化合物、咪唑啉間二氮雜 環(huán)戊烯化合物等。另外，除了上述之外，也可以舉出苯酚化合物、脲醛化合物、多硫化物化合物等。作為咪唑化合物，可以舉出，例如2-苯基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪 唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑等。作為胺化合物，可以舉出，例如乙撐二胺、丙鄰二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等脂 肪族多胺；例如間苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜等芳香族多胺等。作為酸酐化合物，可以舉出，例如鄰苯二甲酸酐、馬來酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六 氫鄰苯二甲酸酐、4-甲基-六氫鄰苯二甲酸酐、甲基降冰片烯二酸酐、均苯四酸酐、十二碳 烯琥珀酸酐、二氯琥珀酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、六氯降冰片烯二酸酐等。作為酰胺化合物，可以舉出，例如二氰基二酰胺、聚酰胺等。作為酰胼化合物，可以舉出，例如己二酸二酰胼等。作為咪唑啉間二氮雜環(huán)戊烯化合物，可以舉出，例如甲基咪唑啉間二氮雜環(huán)戊烯、 2-乙基-4-甲基咪唑啉間二氮雜環(huán)戊烯、乙基咪唑啉間二氮雜環(huán)戊烯、異丙基咪唑啉間二 氮雜環(huán)戊烯、2，4_ 二甲基咪唑啉間二氮雜環(huán)戊烯、苯基咪唑啉間二氮雜環(huán)戊烯、十一烷基咪唑啉間二氮雜環(huán)戊烯、十七烷基咪唑啉間二氮雜環(huán)戊烯、2-苯基-4-甲基咪唑啉間二氮雜 環(huán)戊烯等。所述的硬化劑，可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。作為硬化劑優(yōu)選可以舉出咪唑化合物。作為硬化促進(jìn)劑，可以舉出，例如三乙烯四胺、三-2，4，6_ 二甲基氨基甲基苯酚等 叔胺化合物，例如三苯基膦、四苯基鱗四苯基硼酸、四-正丁基鱗-ο，ο- 二乙基二硫代磷酸 酯等磷化合物，例如季銨鹽化合物，例如有機(jī)金屬鹽化合物，例如它們的衍生物等。所述的 硬化促進(jìn)劑，可以單獨(dú)使用或組合使用2種以上。對(duì)于環(huán)氧樹脂組合物中的硬化劑的配合比例，對(duì)于100重量份的環(huán)氧樹脂，例如 為0. 5 50重量份，優(yōu)選為1 10重量份，硬化促進(jìn)劑的配合比例，例如為0. 1 10重量 份，優(yōu)選為0.2 5重量份。上述的硬化劑及/或硬化促進(jìn)劑，根據(jù)需要可以作為被溶劑溶解及/或分散的溶 劑溶液及/或溶劑分散液制備、使用。作為溶劑，可以舉出，例如丙酮、甲基乙基酮等酮類，例如乙酸乙酯等酯類，例如N， N-二甲基甲酰胺等酰胺類等的有機(jī)溶劑等。另外，作為溶劑，也可以舉出，例如水，例如甲 醇、乙醇、丙醇、異丙醇等醇類等水系溶劑。作為溶劑，優(yōu)選可以舉出有機(jī)溶劑，更優(yōu)選可以 舉出酮。聚烯烴優(yōu)選可以舉出聚乙烯、乙烯_丙烯共聚物。作為聚乙烯，例如，可以舉出低密度聚乙烯、高密度聚乙烯等。作為乙烯-丙烯共聚物，例如，可以舉出乙烯及丙烯的無規(guī)共聚物、嵌段共聚物或 接枝共聚物等。所述的聚烯烴，可以單獨(dú)使用或組合2種以上使用。另外，聚烯烴的重均分子量及/或數(shù)均分子量，例如為1000 10000。另外，聚烯烴可以單獨(dú)使用或組合多種使用。在樹脂成分中優(yōu)選可以舉出熱硬化性樹脂成分，更優(yōu)選可以舉出環(huán)氧樹脂。另外，通過依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 7233(氣泡粘度計(jì)法)的運(yùn)動(dòng)粘度試驗(yàn)(溫 度25°C 士0.5°C，溶劑丁基卡必醇，樹脂成分(固體成分)濃度40質(zhì)量％)測(cè)定的樹脂 成分的運(yùn)動(dòng)粘度，例如為0. 22 X IO"4 2. OOX 10_4m7s，優(yōu)選0. 3 X IO"4 1. 9 X 10_4m2/s，更 優(yōu)選0. 4X 10_4 1. 8X 10_4m2/s。另外，也可以設(shè)定上述的運(yùn)動(dòng)粘度例如為0. 22X 10_4 1. 00Xl(T4m7s，優(yōu)選為 0. 3X IO"4 0. 9X l(T4m2/s，更優(yōu)選為 0. 4X IO"4 0. 8Xl(T4m2/s。樹脂成分的運(yùn)動(dòng)粘度超過上述范圍時(shí)，有時(shí)不能付與導(dǎo)熱性片材優(yōu)異的柔軟性及 高度差追隨性(后述)。另一方面，樹脂成分的運(yùn)動(dòng)粘度小于上述范圍時(shí)，有時(shí)不能使氮化 硼顆粒按規(guī)定方向取向。需要說明的是，在依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 7233(氣泡粘度計(jì)法)的運(yùn)動(dòng)粘度試 驗(yàn)中，通過樹脂成分樣品中的氣泡的上升速度與標(biāo)準(zhǔn)樣品(已知運(yùn)動(dòng)粘度)中的氣泡的上 升速度比較，將上升速度一致的標(biāo)準(zhǔn)樣品的運(yùn)動(dòng)粘度判定為樹脂成分的運(yùn)動(dòng)粘度，以此來 測(cè)定樹脂成分的運(yùn)動(dòng)粘度。在導(dǎo)熱性片材上，氮化硼顆粒的基于體積的含有比例(固體成分，即，氮化硼顆粒 相對(duì)于樹脂成分及氮化硼顆粒的總體積所占的體積百分比)，例如為35體積％以上，優(yōu)選為60體積％以上，優(yōu)選為75體積％以上，通常，例如為95體積％以下，優(yōu)選為90體積％以下。氮化硼顆粒的基于體積的含有比例小于上述范圍時(shí)，不能使氮化硼顆粒在導(dǎo)熱性 片材上按規(guī)定方向取向。另一方面，氮化硼顆粒的基于體積的含有比例超過上述范圍時(shí)，導(dǎo) 熱性片材變脆，有時(shí)處理性及高度差追隨性(后述)降低。另外，相對(duì)于100重量份的形成導(dǎo)熱性片材的各成分(氮化硼顆粒及樹脂成分) 的總量(固體成分總量)，氮化硼顆粒的質(zhì)量基準(zhǔn)的配合比例例如為40 95重量份，優(yōu)選 為65 90重量份，相對(duì)于100重量份的形成導(dǎo)熱性片材的各成分的總量，樹脂成分的質(zhì)量 基準(zhǔn)的配合比例例如為5 60重量份，優(yōu)選為10 35重量份。需要說明的是，氮化硼顆 粒相對(duì)于100重量份的樹脂成分的質(zhì)量基準(zhǔn)的配合比例，例如為60 1900重量份，優(yōu)選為 185 900重量份。另外，組合使用2種環(huán)氧樹脂(第1環(huán)氧樹脂及第2環(huán)氧樹脂)時(shí)，第1環(huán)氧樹脂 相對(duì)于第2環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比例(第1環(huán)氧樹脂的質(zhì)量/第2環(huán)氧樹脂的質(zhì)量)，可以根 據(jù)各環(huán)氧樹脂(第1環(huán)氧樹脂及第2環(huán)氧樹脂)的軟化溫度等適當(dāng)設(shè)定，例如為1/99 99/1，優(yōu)選為 10/90 90/10。需要說明的是，樹脂成分中，除了上述的各成分(聚合物)之外，例如包含聚合物 前體(例如，含有低聚物的低分子量聚合物等)、及/或單體。圖1示出本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材的一個(gè)實(shí)施方式的立體圖，圖2是用于說明圖1示 出的導(dǎo)熱性片材的制造方法的工序圖。接著，參照?qǐng)D1以及圖2來說明制造本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材的一個(gè)實(shí)施方式的方法。所述方法中，首先，按上述的配合比例配合上述的各成分，攪拌配合，由此制備配 合物。攪拌配合中，為了有效地配合各成分，例如，可以將溶劑與上述各成分一同配合、 或例如通過加熱使樹脂成分(優(yōu)選熱塑性樹脂成分)熔融。作為溶劑，可以舉出與上述同樣的有機(jī)溶劑。另外，上述的硬化劑及/或硬化促進(jìn) 劑作為溶劑溶液及/或溶劑分散液進(jìn)行制備時(shí)，在攪拌配合時(shí)不加入溶劑，可以直接提供 給溶劑溶液及/或溶劑分散液的溶劑作為攪拌配合用的配合溶劑?；蛘撸跀嚢枧浜蠒r(shí)，也 可以再加入溶劑作為配合溶劑。使用溶劑攪拌配合時(shí)，攪拌配合后，除去溶劑。為了除去溶劑，例如在室溫下放置1 48小時(shí)，或例如以40 100°C加熱0. 5 3小時(shí)，或者，例如在0. 001 50KPa的減壓氣氛下以20 60°C加熱0. 5 3小時(shí)。通過加熱使樹脂成分(優(yōu)選為熱塑性樹脂成分)熔融時(shí)，加熱溫度例如為樹脂成 分的軟化溫度附近或超過軟化溫度的溫度，具體而言為40 150°C，優(yōu)選70 140°C。接著，在該方法中，對(duì)得到的配合物進(jìn)行熱壓。具體而言，如圖2(a)所示，例如，根據(jù)需要借助2張離型膜4熱壓配合物，由此得 到壓制片材1A。對(duì)于熱壓的條件，溫度例如為50 150°C、優(yōu)選60 140°C，壓力例如為 1 lOOMPa，優(yōu)選5 50MPa,時(shí)間例如為0. 1 100分鐘，優(yōu)選1 30分鐘。更優(yōu)選真空熱壓配合物。真空熱壓中的真空度例如為1 lOOPa，優(yōu)選5 50Pa， 溫度、壓力及時(shí)間與上述熱壓的條件相同。
熱壓中的溫度、壓力及/或時(shí)間在上述范圍外時(shí)，有時(shí)不能將導(dǎo)熱性片材1的空隙 率P (下述)調(diào)節(jié)為期望的值。通過熱壓得到的壓制片材IA的厚度，例如為50 1000 μ m、優(yōu)選為100 800 μ m。接著，在該方法中，如圖2(b)所示，將壓制片材IA分割為多個(gè)部分(例如4個(gè))， 得到分割片材IB (分割工序)。在分割壓制片材IA時(shí)，以向厚度方向投影時(shí)使壓制片材IA 被分割為多個(gè)部分的方式沿著其厚度方向切割壓制片材1A。需要說明的是，使各分割片材 IB在厚度方向投影時(shí)形狀相同地切割壓制片材1A。接著，在該方法中，如圖2(c)所示，在厚度方向上層疊各分割片材1B，得到層疊片 材IC(層疊工序)。之后，在該方法中，如圖2(a)所示，熱壓(優(yōu)選真空熱壓)層疊片材1C(熱壓工 序)。熱壓的條件與上述配合物的熱壓條件相同。熱壓后的層疊片材IC的厚度，例如為Imm以下，優(yōu)選0.8mm以下，通常，例如為 0. 05mm以上，優(yōu)選0. Imm以上。之后，為了在導(dǎo)熱性片材1中使氮化硼顆粒2在樹脂成分3中沿著規(guī)定方向有效 地取向，重復(fù)實(shí)施上述的分割工序(圖2(b))、層疊工序(圖2(c))及熱壓工序(圖2(a)) 的一系列工序。重復(fù)次數(shù)沒有特別限定，可以根據(jù)氮化硼顆粒的填充狀態(tài)適當(dāng)設(shè)定，例如為 1 10次，優(yōu)選2 7次。由此，能夠得到導(dǎo)熱性片材1。所得到的導(dǎo)熱性片材1的厚度，例如為Imm以下，優(yōu)選0.8mm以下，通常例如為 0. 05mm以上，優(yōu)選0. Imm以上。另外，導(dǎo)熱性片材1中的氮化硼顆粒的基于體積的含有比例(固體成分，即，氮化 硼顆粒相對(duì)于樹脂成分及氮化硼顆粒的總體積所占的體積百分比)為如上所述地、例如為 35體積％以上(優(yōu)選為60體積％以上，更優(yōu)選75體積％以上)，通常為95體積％以下(優(yōu) 選為90體積％以下)。在氮化硼顆粒的含有比例不滿足上述范圍的情況下，無法使氮化硼顆粒在導(dǎo)熱性 片材中在規(guī)定方向上取向。另外，在樹脂成分3為熱硬化性樹脂成分的情況下，在上述熱壓工序(圖2的(a)) 之后，使未硬化(或者半硬化(B階段狀態(tài)))的導(dǎo)熱性片材1熱硬化，由此制作硬化后的導(dǎo) 熱性片材1。在使導(dǎo)熱性片材1熱硬化時(shí)，使用上述熱壓或者干燥機(jī)。優(yōu)選使用干燥機(jī)。關(guān)于 上述熱硬化的條件，溫度例如為60 250°C，優(yōu)先為80 200°C。在使用熱壓的情況下，壓 力例如為IOOMPa以下，優(yōu)選為50MPa以下。然后，在這樣得到的導(dǎo)熱性片材1上，如圖1及其局部放大示意圖所示，氮化硼顆 粒2的長度方向LD沿著與導(dǎo)熱性片材1的厚度方向TD交叉(正交)的平面方向SD進(jìn)行 取向。另外，氮化硼顆粒2的長度方向LD與導(dǎo)熱性片材1的平面方向SD所成的角度的 算術(shù)平均值(氮化硼顆粒2相對(duì)于導(dǎo)熱性片材1的取向角度α )例如為25度以下，優(yōu)選為 20度以下，通常為0度以上。另外，氮化硼顆粒2相對(duì)于導(dǎo)熱性片材1的取向角度α如下所述這樣算出使用截面拋光儀(cross section polisher :CP)沿著厚度方向?qū)?dǎo)熱性片材1進(jìn)行切割加工， 用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察由此所呈現(xiàn)的截面，以能夠觀察200個(gè)以上氮化硼顆粒2 的視場(chǎng)的倍率拍攝照片，根據(jù)得到的SEM照片，得到氮化硼顆粒2的長度方向LD相對(duì)于導(dǎo) 熱性片材1的平面方向SD(與厚度方向TD正交的方向)的傾斜角α，算出其平均值。由此，導(dǎo)熱性片材1的平面方向SD的熱導(dǎo)率為4W/m · K以上，優(yōu)選為5W/m · K以 上，較優(yōu)選為10W/m · K以上，更優(yōu)選為15W/m · K以上，特別優(yōu)選為25W/m · K以上，通常為 200ff/m · K 以下。另外，在樹脂成分3為熱硬化性樹脂成分時(shí)、導(dǎo)熱性片材1的平面方向SD的熱導(dǎo) 率在熱硬化前后實(shí)質(zhì)上相同。導(dǎo)熱性片材1的平面方向SD的熱導(dǎo)率小于上述范圍時(shí)，平面方向SD的導(dǎo)熱性不 充分，因此有時(shí)上述的平面方向SD的導(dǎo)熱性無法用于所要求的散熱用途。另外，導(dǎo)熱性片材1的平面方向SD的熱導(dǎo)率通過脈沖加熱法測(cè)量。在脈沖加熱法 中，可以使用氙氣閃光燈分析儀“LFA-447型”(NETZSCH公司制)。另外，導(dǎo)熱性片材1的厚度方向TD的熱導(dǎo)率例如為0. 5 15W/m · K，優(yōu)選為1 10ff/m · K。另外，通過脈沖加熱法、激光閃光法或TWA法測(cè)量導(dǎo)熱性片材1的厚度方向TD 的熱導(dǎo)率。在脈沖加熱法中，可以使用與上述相同的儀器，在激光閃光法中，可以使用 “TC-9000” (ULVAC-RIK0, Inc.制)，在 TWA 法中，可以使用 “ai-Phasemobile”(ai-Phase Co.，Ltd.制)。由此，導(dǎo)熱性片材1的平面方向SD的熱導(dǎo)率與導(dǎo)熱性片材1的厚度方向TD的熱 導(dǎo)率之比(平面方向SD的熱導(dǎo)率/厚度方向TD的熱導(dǎo)率)例如為1. 5以上，優(yōu)選為3以 上，更優(yōu)選為4以上，通常為20以下。另外，在導(dǎo)熱性片材1上雖然圖1中未示出，但是例如形成有空隙(間隙)。導(dǎo)熱性片材1的空隙的比例、即、空隙率P可以根據(jù)氮化硼顆粒2的含有比例(基 于體積)調(diào)節(jié)，還可以根據(jù)氮化硼顆粒2及樹脂成分3的配合物的熱壓(圖2的(a))的溫 度、壓力及/或時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體而言，可以通過將上述熱壓(圖2的(a))的溫度、壓力 及/或時(shí)間設(shè)定在上述范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。導(dǎo)熱性片材1的空隙率P例如為30體積％以下，優(yōu)選為10體積％以下。上述的空隙率P例如通過如下方法進(jìn)行測(cè)量首先，利用截面拋光機(jī)(CP)沿著 厚度方向?qū)?dǎo)熱性片材1進(jìn)行切割加工，用掃描型電子顯微鏡(SEM)以200倍觀察由此所 呈現(xiàn)的截面，獲得圖像，從所獲得的圖像對(duì)空隙部分和空隙之外的部分進(jìn)行二值化處理，接 著，算出空隙部分占導(dǎo)熱性片材1的整個(gè)截面積的面積比，從而進(jìn)行測(cè)量。另外，在導(dǎo)熱性片材1上，硬化后的空隙率P2相對(duì)于硬化前的空隙率Pl例如為 100%以下，優(yōu)選為50%以下。在空隙率P(Pl)的測(cè)量中，樹脂成分3為熱硬化性樹脂成分時(shí)，可以使用熱硬化前 的導(dǎo)熱性片材1。導(dǎo)熱性片材1的空隙率P如果在上述范圍內(nèi)，可以提高導(dǎo)熱性片材1的高度差追 隨性(后述)。另外，導(dǎo)熱性片材1在依據(jù)JIS K 5600-5-1的圓柱形心軸(mandrel)法的耐彎曲性試驗(yàn)中，在下述的試驗(yàn)條件下評(píng)價(jià)時(shí)，優(yōu)選觀察不到斷裂。試驗(yàn)條件試驗(yàn)裝置類型I心軸直徑IOmm彎曲角度90度以上導(dǎo)熱性片材1的厚度0. 3mm另外，圖9以及圖10示出類型I的試驗(yàn)裝置的立體圖，下面，說明類型I的試驗(yàn)裝置。在圖9以及圖10中，類型I的試驗(yàn)裝置10包括第一平板11 ；第二平板12，其與 第一平板11并列配置；以及心軸(旋轉(zhuǎn)軸)13，其是為了能夠使第一平板11和第二平板12 相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而設(shè)置的。第一平板11形成為大致矩形平板形狀。另外，在第一平板11的一端部(可動(dòng)端 部)上設(shè)置有止擋件14。止擋件14形成為在第二平板12的表面上沿第二平板12的一端 部延伸。第二平板12呈大致矩形平板形狀，被配置成其一邊與第一平板11的一邊(與設(shè) 有止擋件14的一端部相反的一側(cè)另一端部(基端部)的一邊)相鄰。心軸13形成為沿第一平板11和第二平板12的彼此相鄰的一邊延伸。如圖9所示，該類型I的試驗(yàn)裝置10在開始耐彎曲性試驗(yàn)之前，使第一平板11的 表面與第二平板12的表面處于同一平面上。并且，在實(shí)施耐彎曲性試驗(yàn)時(shí)，將導(dǎo)熱性片材1載置在第一平板11的表面和第二 平板12的表面上。此外，將導(dǎo)熱性片材1載置成其一邊與止擋件14抵接。接著，如圖10所示，使第一平板11與第二平板12相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。具體地說，使第一平 板11的可動(dòng)端部和第二平板12的可動(dòng)端部以心軸13為中心轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定角度。詳細(xì)地說，使 第一平板11和第二平板12以第一平板11和第二平板12的可動(dòng)端部的表面接近(相對(duì)) 的方式轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，導(dǎo)熱性片材1 一邊追隨第一平板11和第二平板12的轉(zhuǎn)動(dòng)一邊以心軸13為 中心彎曲。更優(yōu)選導(dǎo)熱性片材1在上述的試驗(yàn)條件下即使將彎曲角度設(shè)定為180度時(shí)，也觀 察不到斷裂。在上述彎曲角度的耐彎曲性試驗(yàn)中，在導(dǎo)熱性片材1上觀察到斷裂時(shí)，有時(shí)無法 付與導(dǎo)熱性片材1優(yōu)異的柔軟性。此外，在耐彎曲試驗(yàn)中，在樹脂成分3為熱硬化性樹脂成分的情況下，使用熱硬化 前的導(dǎo)熱性片材1。另外，在依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 7171(2008年)的3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中，在下述的試 驗(yàn)條件下評(píng)價(jià)所述的導(dǎo)熱性片材1時(shí)，例如觀察不到斷裂。試驗(yàn)條件試驗(yàn)片規(guī)格20_ X 15_支點(diǎn)間距離5_試驗(yàn)速度20mm/min (壓頭的押下速度)
彎曲角度120度評(píng)價(jià)方法用肉眼觀察在上述試驗(yàn)條件下試驗(yàn)時(shí)的試驗(yàn)片的中央部有無裂縫等斷 m農(nóng)。需要說明的是，在3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中，樹脂成分3為熱硬化性樹脂成分時(shí)，可以使用 熱硬化前的導(dǎo)熱性片材1。因此，在上述的3點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中沒有觀察到該導(dǎo)熱性片材1斷裂，因此高度差追隨 性優(yōu)異。需要說明的是，所謂高度差追隨性是指將導(dǎo)熱性片材1設(shè)置在有高度差的設(shè)置對(duì) 象上時(shí)，以沿著其高度差密合的方式追隨的特性。另外，在導(dǎo)熱性片材1上，例如可以附著文字、記號(hào)等標(biāo)記。即，導(dǎo)熱性片材1在標(biāo) 記附著性方面優(yōu)異。所謂標(biāo)記附著性是指可以將上述的標(biāo)記可靠地附著在導(dǎo)熱性片材1上 的特性。具體而言，通過印刷或刻印等將標(biāo)記附著(涂布、固定或粘合)在導(dǎo)熱性片材1 上。作為印刷，例如可以舉出噴墨印刷、凸版印刷、凹版印刷、激光印刷等。需要說明的是，使用噴墨印刷、凸版印刷或凹版印刷來印刷標(biāo)記時(shí)，例如，可以將 用于提高標(biāo)記的定影性的油墨定影層設(shè)置在導(dǎo)熱性片材1的表面(印刷側(cè)表面)上。另外，使用激光印刷來印刷標(biāo)記時(shí)，例如，可以將用于提高標(biāo)記定影性的調(diào)色劑定 影層設(shè)置在導(dǎo)熱性片材1的表面(印刷側(cè)表面)上。作為刻印，可以舉出，例如激光刻印、打刻等。另外，導(dǎo)熱性片材1的體積電阻R例如為1Χ1(ΓΩ .cm以上，優(yōu)選為IX IO12 Ω -cm 以上，通常為1Χ102° Ω · cm以下。依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 6911 (熱硬化性塑料一般試驗(yàn)方法，2006年版)來測(cè)量 導(dǎo)熱性片材1的體積電阻R。在導(dǎo)熱性片材1的體積電阻R不滿足上述范圍的情況下，有時(shí)無法防止后述的電 子元件之間的短路。此外，在導(dǎo)熱性片材1中，在樹脂成分3為熱硬化性樹脂成分的情況下，體積電阻 R為硬化后的導(dǎo)熱性片材1的值。另外，導(dǎo)熱性片材1的依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C 2110(2010年版)來測(cè)量的絕緣 擊穿電壓例如為10kV/mm以上。在導(dǎo)熱性片材1的絕緣擊穿電壓小于10kV/mm的情況下， 有時(shí)無法確保良好的耐絕緣擊穿性(耐電蝕性)。此外，依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C 2110-2 (2010年版)的“固體電絕緣材料-絕緣擊 穿的強(qiáng)度的試驗(yàn)方法_第二部利用施加直流電壓進(jìn)行的試驗(yàn)”的記載來測(cè)量上述絕緣擊 穿電壓。詳細(xì)地說，通過升壓速度為lOOOV/s的短時(shí)間(急速升壓)試驗(yàn)，測(cè)量對(duì)導(dǎo)熱性片 材1產(chǎn)生絕緣擊穿的電壓作為絕緣擊穿電壓。另外，導(dǎo)熱性片材1的絕緣擊穿電壓優(yōu)選為15kV/mm以上，通常為100kV/mm以下。在樹脂成分3為熱硬化性樹脂成分的情況下，導(dǎo)熱性片材1的絕緣擊穿電壓在導(dǎo) 熱性片材1的熱硬化前后實(shí)質(zhì)上相同。另外，導(dǎo)熱性片材1的?；瘻囟壤鐬?25°C以上，優(yōu)選為130°C以上，更優(yōu)選為 140°C以上、150°C以上，尤其優(yōu)選為170°C以上，更尤其優(yōu)選為190°C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為210°C以上，通常為300°C以下。如果?；瘻囟仍谏鲜鱿孪抟陨希瑒t能夠確保導(dǎo)熱性片材的良好的耐熱性，因此減 少高溫下的變形，從而能夠抑制剝離。S卩，在將導(dǎo)熱性片材1粘接于各種設(shè)備的情況下，在該設(shè)備的溫度上升而超過導(dǎo) 熱性片材1的?；瘻囟鹊那闆r下等，由于線膨脹率的變化，有時(shí)導(dǎo)熱性片材1會(huì)從各種設(shè)備 剝離。但是，在該導(dǎo)熱性片材1中，視作?；瘻囟仍谏鲜錾舷抟陨希虼思词乖O(shè)備的溫度上 升，也能夠抑制該溫度超過導(dǎo)熱性片材1的?；瘻囟龋Y(jié)果，減少導(dǎo)熱性片材1的變形，從而 能夠抑制剝離。此外，作為以10赫茲的振動(dòng)頻率進(jìn)行動(dòng)態(tài)粘彈性試驗(yàn)時(shí)得到的tan δ (損失角正 切)的峰值而求出玻化溫度。另外，導(dǎo)熱性片材1的5%質(zhì)量減少溫度例如為250°C以上，優(yōu)選為300°C以上，通 常為450°C以下。如果5%質(zhì)量減少溫度在上述下限以上，則即使暴露在高溫下也能夠抑制分解，從 而能夠高效率地傳導(dǎo)從各種設(shè)備產(chǎn)生的熱量。此外，能夠通過熱質(zhì)量分析(升溫速度10°C/分鐘、氮?dú)夥障?而依據(jù)日本工業(yè)標(biāo) 準(zhǔn)JIS K 7120來測(cè)量5%質(zhì)量減少溫度。另外，導(dǎo)熱性片材1在以下的初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1)中例如不會(huì)從粘附體脫落。也 就是說，保持導(dǎo)熱性片材1與粘附體之間的臨時(shí)固定狀態(tài)。初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1)將導(dǎo)熱性片材1加熱壓接在沿著水平方向的被粘物上而暫 時(shí)固定，放置10分鐘后，將被粘物上下翻轉(zhuǎn)。作為粘附體例如可舉出由不銹鋼(例如SUS304等)構(gòu)成的基板或者安裝有多個(gè) IC(集成電路)芯片、電容器、線圈、電阻器等電子零件的筆記本電腦用安裝基板等。此外， 在筆記本電腦用安裝基板中，通常在上表面(一個(gè)面)上在平面方向(筆記本電腦用安裝 基板的平面方向)上相互隔著間隔配置電子零件。例如通過以下方式進(jìn)行壓接，一邊將由硅樹脂等樹脂構(gòu)成的海綿輥按壓在導(dǎo)熱性 片材1上，一邊使海綿輥在導(dǎo)熱性片材1的表面上滾動(dòng)。另外，在樹脂成分3為熱硬化性樹脂成分(例如，環(huán)氧樹脂)的情況下，加熱壓接 的溫度例如為80°C。另一方面，在樹脂成分3為熱塑性樹脂成分(例如，聚乙烯)時(shí)，加熱壓接的溫度 例如為在熱塑性樹脂成分的軟化點(diǎn)或者在熔點(diǎn)上加上10 30°C的溫度，優(yōu)選為在熱塑性 樹脂成分的軟化點(diǎn)或者在熔點(diǎn)上加上15 25°C的溫度，更優(yōu)選為在熱塑性樹脂成分的軟 化點(diǎn)或者在熔點(diǎn)上加上20°C的溫度，具體而言，為120°C (即，熱塑性樹脂成分的軟化點(diǎn)或 者在熔點(diǎn)100°C，在該100°C上加上20°C的溫度)。在上述的初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1)中，在導(dǎo)熱性片材1從被粘物脫落時(shí)，即，不能保持 導(dǎo)熱性片材1和被粘物間的暫時(shí)固定狀態(tài)時(shí)，有時(shí)不能可靠地將導(dǎo)熱性片材1暫時(shí)固定在 被粘物上。需要說明的是，樹脂成分3為熱硬化性樹脂成分時(shí)，提供給初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1)及 初期粘結(jié)力試驗(yàn)(2)(后述)的導(dǎo)熱性片材1為未硬化的導(dǎo)熱性片材1，通過初期粘結(jié)力試 驗(yàn)(1)及初期粘結(jié)力試驗(yàn)(2)中的加熱壓接，使導(dǎo)熱性片材1成為B階段狀態(tài)。
而且，在樹脂成分18為熱塑性樹脂成分時(shí)，提供給初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1)及初期粘 結(jié)力試驗(yàn)(2)(后述)的導(dǎo)熱性片材1為固體狀的導(dǎo)熱性片材1，通過初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1) 及初期粘結(jié)力試驗(yàn)(2)中的加熱壓接，使導(dǎo)熱性片材1成為軟化狀態(tài)。優(yōu)選在上述的初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1)及以下的初期粘結(jié)力試驗(yàn)(2)兩者中，導(dǎo)熱性 片材1不從被粘物脫落。即，保持導(dǎo)熱性片材1和被粘物間的暫時(shí)固定狀態(tài)。初期粘結(jié)力試驗(yàn)(2)將導(dǎo)熱性片材1加熱壓接在沿著水平方向的被粘物上而暫 時(shí)固定，放置10分鐘后，以沿著鉛垂方向(上下方向)的方式配置被粘物。初期粘結(jié)力試驗(yàn)(2)的加熱壓接的溫度與上述初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1)的加熱壓接中 的溫度相同。并且，該導(dǎo)熱性片材1的柔軟性以及平面方向SD的導(dǎo)熱性良好。因此，作為處理性良好且平面方向SD的導(dǎo)熱性良好的導(dǎo)熱性片材，能夠用于各種 散熱用途，具體地說能用作在電力電子學(xué)技術(shù)中采用的導(dǎo)熱性片材，更詳細(xì)地說例如能用 作應(yīng)用于LED散熱基板、電池用散熱材料的導(dǎo)熱性片材。另外，上述導(dǎo)熱性片材1的平面方向SD的導(dǎo)熱性良好且體積電阻R在特定范圍 內(nèi)，因此電絕緣性也良好。因此，如果利用導(dǎo)熱性片材1覆蓋電子元件，則能夠保護(hù)上述電子元件且能夠使 電子元件的熱量有效地傳導(dǎo)，并且能夠防止電子元件之間的短路。此外，由導(dǎo)熱性片材1覆蓋的電子元件并不特別進(jìn)行限定，例如可舉出IC(集成電 路)芯片、電容器、線圈、電阻器、發(fā)光二極管等。這些電子元件通常被設(shè)置在基板上，相互 隔著間隔配置在平面方向(基板的平面方向)上。并且，上述導(dǎo)熱性片材1的平面方向SD的導(dǎo)熱性良好且絕緣擊穿電壓在特定范圍 內(nèi)，因此耐絕緣擊穿性(耐電蝕性)也良好。因此，如果利用導(dǎo)熱性片材1覆蓋采用于電力電子學(xué)技術(shù)的電子零件以及/或者 安裝有該電子零件的安裝基板，則能夠一邊防止導(dǎo)熱性片材1的絕緣擊穿，一邊利用導(dǎo)熱 性片材ι沿平面方向SD將電子零件以及/或者安裝基板的熱量散熱。采用于電力電子學(xué)技術(shù)的電子零件例如可舉出IC(集成電路)芯片(尤其是，IC 芯片中的窄幅電極端子部分)、晶閘管(整流器)、馬達(dá)構(gòu)件、變換器、供電用構(gòu)件、電容器、 線圈、電阻器、發(fā)光二極管等。另外，在安裝基板的表面(一個(gè)面)上安裝有上述電子零件，在上述安裝基板中， 在平面方向(安裝基板的平面方向)上隔著間隔配置有電子零件。另外，覆蓋上述電子零件以及/或者安裝基板的導(dǎo)熱性片材1還能夠防止因從電 子零件以及/或者安裝基板產(chǎn)生的高頻噪聲等而劣化的情形。并且，在上述導(dǎo)熱性片材1中，平面方向SD的導(dǎo)熱性良好，并且玻化溫度在特定范 圍內(nèi)，因此耐熱性也良好。因此，作為減少高溫下的變形、抑制剝離、處理性良好、并且平面方向的導(dǎo)熱性良 好的導(dǎo)熱性片材，能夠用作使用于各種散熱用途、具體地說作為采用于電力電子學(xué)技術(shù)的 導(dǎo)熱性片材、更詳細(xì)地說能夠用作例如作為應(yīng)用于LED散熱基板、電池用散熱材料的導(dǎo)熱 性片材。另外，在上述導(dǎo)熱性片材1中，柔軟性以及平面方向SD的導(dǎo)熱性良好，并且5%質(zhì)量減少溫度在特定范圍內(nèi)，因此耐熱性也良好。也就是說，根據(jù)該導(dǎo)熱性片材1，例如即使暴露在200°C以上的高溫下也能夠抑制 分解，作為處理性良好且平面方向SD的導(dǎo)熱性良好的導(dǎo)熱性片材，能夠用作使用于各種散 熱用途、具體地說采用于產(chǎn)生200 250°C的高溫的電力電子學(xué)技術(shù)的導(dǎo)熱性片材、更詳細(xì) 地說能夠用作例如應(yīng)用于SiC芯片、LED散熱基板、電池用散熱材料的導(dǎo)熱性片材。并且，上述導(dǎo)熱性片材1的平面方向SD的導(dǎo)熱性良好、且在上述初期粘結(jié)力試驗(yàn) (1)中例如不會(huì)從粘附體脫落，因此針對(duì)粘附體的在規(guī)定溫度下加熱壓接后的粘結(jié)力(初 期粘結(jié)力)也良好。因此，如果將導(dǎo)熱性片材1加熱壓接于粘附體，則能夠?qū)?dǎo)熱性片材1可靠地固定 (臨時(shí)固定)在粘附體上。因此，將導(dǎo)熱性片材1在B階段狀態(tài)下臨時(shí)固定于粘附體，之后，通過對(duì)導(dǎo)熱性片 材1進(jìn)行加熱來使導(dǎo)熱性片材1熱硬化，由此能夠?qū)?dǎo)熱性片材1可靠地粘接到粘附體，并 能夠利用導(dǎo)熱性片材1使粘附體的熱量有效地沿導(dǎo)熱性片材1的平面方向SD進(jìn)行熱傳導(dǎo)。此外，粘附體不特別進(jìn)行限定，例如除了上述電子零件(IC芯片、電容器、線圈、電 阻器等)以外還可舉出發(fā)光二極管等。另一方面，有時(shí)在將導(dǎo)熱性片材1臨時(shí)固定到粘附體上之后，會(huì)根據(jù)需要為了進(jìn) 行位置調(diào)整而臨時(shí)剝離并再次粘接(再加工)，上述導(dǎo)熱性片材1處于B階段狀態(tài)，再加工 性良好。因此，能夠防止導(dǎo)熱性片材1在剝離時(shí)殘留于粘附體的表面、并且能夠容易地進(jìn)行 再加工。并且，例如，即使導(dǎo)熱性片材1殘留于粘附體的表面，只要導(dǎo)熱性片材1未硬化 (硬化前)，則能夠容易地擦拭(去除)殘留物。此外，在上述熱壓(圖2的(a))工序中，例如還能夠利用多個(gè)壓延輥等，按壓配合 物和層疊片1C。另外，在樹脂成分3為熱硬化性樹脂成分的情況下，不需要上述那樣使導(dǎo)熱性片 材1熱硬化，還能夠如上述那樣將導(dǎo)熱性片材作為未硬化的導(dǎo)熱性片材1而獲得。也就是說，在樹脂成分為熱硬化性樹脂成分的情況下，本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材不特 別限定有無熱硬化以及熱硬化的時(shí)刻，例如上述那樣在層疊工序(圖2的(C))之后，或者 從上述熱壓工序(圖2的(a)，采用配合物的熱壓，即不使導(dǎo)熱性片材熱硬化的熱壓)起經(jīng) 過規(guī)定期間之后，具體地說，也可以在從應(yīng)用于電力電子學(xué)技術(shù)時(shí)或者從該應(yīng)用時(shí)起經(jīng)過 規(guī)定期間之后，使導(dǎo)熱性片材熱硬化。實(shí)施例下面示出實(shí)施例以及比較例，更具體地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于實(shí)施例 以及比較例。實(shí)施例1依據(jù)表1的配合比例，配合各成分(氮化硼顆粒和環(huán)氧樹脂組合物)而進(jìn)行攪拌， 在室溫(23°C )下放置一晚，使甲乙酮(硬化劑的溶劑/硬化劑的分散介質(zhì))揮發(fā)，從而制 備了半固體形狀的配合物。接著，用硅處理的2張離型膜夾住所得混合物，利用真空加熱壓機(jī)，在80°C、IOPa 的氣氛(真空氣氛)下，以5噸的負(fù)荷(20MPa)熱壓2分鐘，從而得到厚度0. 3mm的壓制片材(參照?qǐng)D2(a))。之后，以在壓制片材的平面方向上投影所得的壓制片材時(shí)使壓制片材分割為多個(gè) 部分的方式切割壓制片材，由此得到分割片材(參照?qǐng)D2(b))，接著，在厚度方向上層疊分 割片材而得到層疊片材(參照?qǐng)D2(c))。接著，使用與上述同樣的真空加熱壓機(jī)，在與上述同樣的條件下熱壓所得的層疊 片材(參照?qǐng)D2(a))。接著，重復(fù)4次上述的切割、層疊及熱壓的一系列的操作(參照?qǐng)D2)，得到厚度 0. 3mm的導(dǎo)熱性片材(參照?qǐng)D2)。之后，將所得到的導(dǎo)熱性片材投入到干燥機(jī)，在150°C的條件下加熱120分鐘，由 此使導(dǎo)熱性片材熱硬化。實(shí)施例2 8、10 16以及比較例U2依據(jù)表1 表3的配合比例以及制造條件，通過與實(shí)施例1相同的處理，來分別得 到實(shí)施例2 8、10 16以及比較例1、2的厚度0. 3mm的導(dǎo)熱性片材。實(shí)施例9依據(jù)表2的配合比例，配合各成分(氮化硼顆粒和聚乙烯)并進(jìn)行攪拌，由此制備 了配合物。即，在各成分的攪拌中，加熱到130°C來使聚乙烯熔融。接著，用硅處理的2張離型膜夾住所得混合物，利用真空加熱壓機(jī)，在120°C、10Pa 的氣氛(真空氣氛)下，以1噸的負(fù)荷(4MPa)熱壓2分鐘，從而得到厚度0. 3mm的壓制片 材(參照?qǐng)D2(a))。之后，以在壓制片材的平面方向上投影所得的壓制片材時(shí)使壓制片材分割為多個(gè) 部分的方式切割壓制片材，由此得到分割片材(參照?qǐng)D2(b))，接著，在厚度方向上層疊分 割片材而得到層疊片材(參照?qǐng)D2(c))。接著，使用與上述同樣的真空加熱壓機(jī)，在與上述同樣的條件下熱壓所得的層疊 片材(參照?qǐng)D2(a))。接著，重復(fù)4次上述的切割、層疊及熱壓的一系列的操作(參照?qǐng)D2)，得到厚度 0. 3mm的導(dǎo)熱性片材(參照?qǐng)D2)。(評(píng)價(jià))(1)熱導(dǎo)率將通過各實(shí)施例以及各比較例而得到的導(dǎo)熱性片材測(cè)量了熱導(dǎo)率。S卩，通過使用氙氣閃光燈分析儀“LFA-447型” (NETZSCH公司制)的脈沖加熱法測(cè) 量平面方向(SD)的熱導(dǎo)率。另外，通過使用“ai-Phase mobile”(ai-phase社制)的TWA 法來測(cè)量了厚度方向(TD)上的熱導(dǎo)率。表1 表3 (實(shí)施例1 16、比較例1以及2)以及圖8 (實(shí)施例1 4、比較例1 以及2)示出其結(jié)果。(2)電子顯微鏡的剖面觀察使用橫截面拋光機(jī)(CP)沿著厚度方向切割實(shí)施例1、3、5、比較例1以及2的導(dǎo)熱 性片材，用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察切割面。圖3 圖7分別示出它們的圖像處理圖。(3)耐彎曲性(柔軟性)
依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 5600-5-1耐彎曲性(圓柱形心軸法)對(duì)各實(shí)施例以及 各比較例的導(dǎo)熱性片材實(shí)施了耐彎曲性試驗(yàn)。S卩，首先，關(guān)于實(shí)施例1 8、10 16以及比較例1、2的導(dǎo)熱性片材，作為樣品而 準(zhǔn)備硬化前的厚度0. 3mm的層疊片，將該層疊片提供給耐彎曲性試驗(yàn)。另外，關(guān)于實(shí)施例9的導(dǎo)熱性片材，將以厚度0. 3mm得到的導(dǎo)熱性片材直接提供給 耐彎曲性試驗(yàn)。之后，在以下試驗(yàn)條件下，評(píng)價(jià)各導(dǎo)熱性片材的耐彎曲性(柔軟性)。試驗(yàn)條件試驗(yàn)裝置類型I心軸直徑IOmm并且，在超過0度且180度以下的彎曲角度下使未硬化的各導(dǎo)熱性片材彎曲，根據(jù) 導(dǎo)熱性片材產(chǎn)生斷裂(損傷)的角度，以下那樣進(jìn)行了評(píng)價(jià)。表1 表3示出其結(jié)果?！驈澢?80度也未產(chǎn)生斷裂。〇當(dāng)彎曲90度以上且小于180度時(shí)產(chǎn)生了斷裂。Δ 當(dāng)彎曲10度以上且小于90度時(shí)產(chǎn)生了斷裂。X 當(dāng)彎曲超過0度且小于10度時(shí)產(chǎn)生了斷裂。(4)空隙率(P)通過以下測(cè)量方法測(cè)量了各實(shí)施例以及各比較例的熱硬化前的導(dǎo)熱性片材的空 隙率(Pi)。空隙率的測(cè)定方法首先，利用橫截面拋光機(jī)(CP)沿著厚度方向切割加工導(dǎo)熱性 片材，用掃描電子顯微鏡(SEM)以200倍的倍率觀察由此出現(xiàn)的截面而獲得圖像。之后，由 獲得的圖像對(duì)空隙部分和除空隙以外的部分進(jìn)行二值化處理，接著，計(jì)算空隙部分相對(duì)于 整個(gè)導(dǎo)熱性片材的截面積所占的面積比。表1 表3示出其結(jié)果。(5)高度差追隨性(三點(diǎn)彎曲試驗(yàn))關(guān)于各實(shí)施例以及各比較例的熱硬化前的導(dǎo)熱性片材，依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K7171 (2008年)來實(shí)施以下試驗(yàn)條件下的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，由此按照以下評(píng)價(jià)基準(zhǔn)來評(píng)價(jià)高 度差追隨性。表1 表3示出其結(jié)果。試驗(yàn)條件試驗(yàn)片規(guī)格20_ X 15_支點(diǎn)間距離5_試驗(yàn)速度20mm/min (壓頭的押下速度)彎曲角度120度(評(píng)價(jià)基準(zhǔn))◎完全沒有觀察到斷裂。〇幾乎沒有觀察到斷裂。X 明確地觀察到斷裂。(6)印刷標(biāo)記識(shí)別性(印刷標(biāo)記附著性由噴墨印刷或激光印刷產(chǎn)生的標(biāo)記附著件)通過噴墨印刷以及激光印刷對(duì)實(shí)施例1 16的導(dǎo)熱性片材印刷標(biāo)記，觀察上述標(biāo)記。結(jié)果，關(guān)于實(shí)施例1 16的導(dǎo)熱性片材中的任一個(gè)導(dǎo)熱性片材，都能夠良好地肉 眼識(shí)別通過噴墨印刷以及激光印刷兩者印刷的標(biāo)記，確認(rèn)印刷標(biāo)記附著性良好。(7)體積電阻測(cè)量了各實(shí)施例以及各比較例的導(dǎo)熱性片材的體積電阻(R)。S卩，依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 6911(熱硬化性塑料一般試驗(yàn)方法，2006年版)來測(cè) 量了導(dǎo)熱性片材的體積電阻(R)。表1 表3示出其結(jié)果。(8)絕緣擊穿試驗(yàn)(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C 2110(2010年版))依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C 2110(2010年版)來測(cè)量了通過各實(shí)施例以及各比較例 得到的導(dǎo)熱性片材的絕緣擊穿電壓。S卩，依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS C 2110-2 (2010年版)的“固體電絕緣材料-絕緣擊 穿的強(qiáng)度的試驗(yàn)方法-第二部利用施加直流電壓進(jìn)行的試驗(yàn)”的記載，通過升壓速度為 lOOOV/s的短時(shí)間(急速升壓)試驗(yàn)來測(cè)量了絕緣擊穿電壓。表1 表3示出其結(jié)果。(9)玻化溫度測(cè)量了通過各實(shí)施例以及各比較例得到的導(dǎo)熱性片材的?；瘻囟?。S卩，利用動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)量裝置(型號(hào)DMS6100，Seiko電子工業(yè)社制)以升溫速度 rc /分鐘、振動(dòng)頻率10赫茲對(duì)導(dǎo)熱性片材進(jìn)行分析。根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)作為tan δ的峰值求出?；瘻囟取１? 表3示出其結(jié)果。(10)質(zhì)量減少測(cè)量使用熱質(zhì)量分析裝置通過熱質(zhì)量分析(升溫速度10°C /分鐘、氮?dú)鈿夥障?依據(jù) 日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 7120來測(cè)量了利用各實(shí)施例以及各比較例得到的導(dǎo)熱性片材的5% 的質(zhì)量減少溫度。表1 表3示出其結(jié)果。(11)初期粘結(jié)力試驗(yàn)A.針對(duì)筆記本電腦用安裝基板的初期粘結(jié)力試驗(yàn)關(guān)于各實(shí)施例以及各比較例的未硬化的導(dǎo)熱性片材，對(duì)安裝有多個(gè)電子零件的筆 記本電腦用安裝基板實(shí)施了初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1)以及(2)。S卩，在沿水平方向的筆記本電腦用安裝基板的表面(安裝電子零件一側(cè))使用含 有硅樹脂的海綿輥來在80°C (實(shí)施例1 8以及實(shí)施例10 16)或者120°C (實(shí)施例9) 的條件下進(jìn)行加熱壓接來臨時(shí)固定導(dǎo)熱性片材，在放置10分鐘之后，以沿上下方向的方式 設(shè)置筆記本電腦用安裝基板(初期粘結(jié)力試驗(yàn)(2))。接著，以導(dǎo)熱性片材指向下側(cè)的方式(即，從剛臨時(shí)固定后的狀態(tài)上下翻轉(zhuǎn)的方 式)設(shè)置筆記本電腦用安裝基板(初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1))。并且，在上述初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1)和初期粘結(jié)力試驗(yàn)(2)中，按照以下基準(zhǔn)來評(píng)價(jià)了導(dǎo)熱性片材。表1 表3示出其結(jié)果。< 基準(zhǔn) >〇確認(rèn)了導(dǎo)熱性片材沒有從筆記本電腦用安裝基板脫落。X 確認(rèn)了導(dǎo)熱性片材從筆記本電腦用安裝基板脫落。B.針對(duì)不銹鋼基板的初期粘結(jié)力試驗(yàn)關(guān)于各實(shí)施例以及各比較例的未硬化的導(dǎo)熱性片材，與上述同樣地，對(duì)不銹鋼基 板(SUS304制)實(shí)施了初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1)以及(2)。并且，在上述初期粘結(jié)力試驗(yàn)(1)和初期粘結(jié)力試驗(yàn)(2)中，按照以下基準(zhǔn)來評(píng)價(jià) 了導(dǎo)熱性片材。表1 表3示出其結(jié)果。< 基準(zhǔn) >〇確認(rèn)了導(dǎo)熱性片材沒有從不銹鋼基板脫落。X 確認(rèn)了導(dǎo)熱性片材從不銹鋼基板脫落。(12)氮化硼顆粒的取向角度(α )利用橫截面拋光機(jī)(CP)來沿厚度方向?qū)?dǎo)熱性片材進(jìn)行切割加工，利用掃描型 電子顯微鏡(SEM)以100 2000倍來進(jìn)行照片拍攝由此出現(xiàn)的剖面，根據(jù)所得到的SEM照 片(參照?qǐng)D3 圖7)來獲取氮化硼顆粒的長度方向(LD)相對(duì)于導(dǎo)熱性片材的平面方向 (SD)的傾斜角度(α )，作為其平均值而計(jì)算氮化硼顆粒的取向角度(α)。表1 表3示出其結(jié)果。(13)樹脂成分的運(yùn)動(dòng)粘度依據(jù)日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 7233(氣泡粘度計(jì)法)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)粘度試驗(yàn)來測(cè)量了各實(shí) 施例以及各比較例所使用的樹脂成分的運(yùn)動(dòng)粘度。S卩，首先，以成為固態(tài)成分濃度40質(zhì)量％的方式，在溶劑(丁基卡必醇)中在溫度 25士0. 5°C下使樹脂成分和標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品溶解，從而分別制備了樹脂成分樣品和標(biāo)準(zhǔn)樣品。此 外，標(biāo)準(zhǔn)樣品根據(jù)其運(yùn)動(dòng)粘度被分類為A5 Al、A Z以及Zl Z10，與其對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)粘 度在 0. 005Xl(T4m7s 1066Xl(T4m2/s 的范圍內(nèi)。接著，將樹脂成分樣品中的氣泡上升速度與標(biāo)準(zhǔn)樣品(已知運(yùn)動(dòng)粘度)中的氣泡 上升速度進(jìn)行比較，將與樹脂成分的上升速度一致的標(biāo)準(zhǔn)樣品的運(yùn)動(dòng)粘度判斷為樹脂成分 的運(yùn)動(dòng)粘度，由此測(cè)量各樹脂成分的運(yùn)動(dòng)粘度。表1 表3示出其結(jié)果。^ 1(見下頁)
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)熱性片材，其含有板狀的氮化硼顆粒，該導(dǎo)熱性片材的特征在于， 氮化硼顆粒的含有比例為35體積％以上，與上述導(dǎo)熱性片材的厚度方向正交的方向的熱導(dǎo)率為4W/m · K以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱性片材，其特征在于，在上述氮化硼顆粒中，使用光散射法測(cè)量得到的平均顆粒直徑為20μπι以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱性片材，其特征在于，在基于日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 5600-5-1的圓柱形心軸法的耐彎曲性試驗(yàn)中，在以下試驗(yàn) 條件下評(píng)價(jià)上述導(dǎo)熱性片材時(shí)，在上述導(dǎo)熱性片材上觀察不到斷裂， 試驗(yàn)條件 試驗(yàn)裝置類型I 心軸直徑IOmm 彎曲角度90度以上 上述導(dǎo)熱性片材的厚度0. 3mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱性片材，其特征在于，在樹脂成分中，通過基于日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS K 7233的氣泡粘度計(jì)法的運(yùn)動(dòng)粘度試驗(yàn)測(cè) 量得到的運(yùn)動(dòng)粘度為0. 22X ΙΟ"4 2. OOX 10_4m2/s，上述運(yùn)動(dòng)粘度試驗(yàn)的條件如下，即，溫 度為25°C 士0. 5°C，溶劑為丁基卡必醇，固體成分濃度為40重量％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種導(dǎo)熱性片材，該導(dǎo)熱性片材是含有板狀的氮化硼顆粒的導(dǎo)熱性片材。該導(dǎo)熱性片材的氮化硼顆粒的含有比例為35體積/％以上，與導(dǎo)熱性片材的厚度方向正交的方向的熱導(dǎo)率為4W/m·K以上。
文檔編號(hào)C08K7/00GK102140257SQ20111003474
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者內(nèi)山壽惠, 原和孝, 平野仁嗣, 泉谷誠治, 福岡孝博 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社