散熱結構體的製作方法

2023-05-03 16:16:41 1

散熱結構體的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種散熱結構體，其不產生電子部件的觸點故障等，且也可應用於發熱密度較大的電子部件。還提供一種電子設備的簡便的修理方法。散熱結構體的特徵在於，使含有固化性液態樹脂(I)和熱傳導性填充材料(II)，23℃下的粘度為30Pa·s～3000Pa·s，且可通過溼氣或加熱而固化的熱傳導率為0.5W/(m·K)以上的熱傳導性固化性樹脂組合物，在填充到安裝有發熱密度為0.2W/cm2～500W/cm2的電子部件的基板上的電磁波屏蔽盒內的狀態下固化而獲得。
【專利說明】散熱結構體

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種散熱結構體，其通過將熱傳導性固化性樹脂組合物填充到電子設 備、精密設備等所使用的基板上的電磁波屏蔽盒內並使之固化而得到。

【背景技術】
[0002] 目前，為了防止來自外部的電磁波作為噪聲與向電子部件（在電子設備驅動時發 熱的部件）輸入輸出的信號重疊，或電子部件本身產生的電磁波作為噪聲與其它信號重 疊，考慮將向該電子部件輸入輸出的電磁波屏蔽。作為這種電磁波屏蔽盒結構，已知有從上 方利用金屬殼體覆蓋搭載於印刷基板上的單一或多個電子部件的結構。
[0003] 但是，在上述結構的情況下，電子部件成為密閉狀態，雖然電磁波屏蔽特性沒有問 題，但存在如下問題，即，電子部件被熱的不良導體即空氣包圍，因此，與其它部件相比，溫 度容易上升而劣化較快，或難以發揮特性等。特別是由於近年來的電子部件的發熱密度變 大，因此，熱對策成為不可缺少的要素。
[0004] 作為這種系統的熱對策方法，專利文獻1、2中公開了如下技術，S卩，利用樹脂填充 用於屏蔽電磁波且由金屬板殼體形成的密閉空間，將安裝於殼體內部的電子部件的發熱釋 放到殼體外表面。但是，公開的熱傳導性樹脂為矽類樹脂，因此，存在由於低分子矽氧烷成 分或環狀矽氧烷成分的揮發引起電子部件的觸點故障的顧慮。
[0005] 另一方面，作為一般的熱對策材料，包括專利文獻3的熱傳導性潤滑脂或專利文 獻4的熱傳導性片材，但在前者的情況下，由於具有不會固化的特性，可能流出系統外，在 後者的情況下，存在不能對應電子部件微細凹凸的問題，因此，不適應於上述那樣的電磁波 屏蔽盒內的電子部件的熱對策。
[0006] 另外，近年來，正在全世界普及的智慧型手機、平板電腦等可攜式信息終端中，電子 部件的運算速度急速高速化，隨之而來的是，單位時間的發熱量也變得非常大。另一方面， 在智慧型手機、平板電腦等可攜式信息終端中，存在如下問題，即，如果不能設置用於散熱的 充足空間，而無法有效地散熱的話，電子部件的溫度易於上升而劣化較快等。因此，與以往 相比，目前要求散熱效率格外良好的電磁波屏蔽盒。
[0007] 專利文獻5中公開了一種由具有交聯性官能團的固化性丙烯酸類樹脂和熱傳導 性填充材料構成的熱傳導性材料。該熱傳導性材料不僅具有較高的熱傳導率，而且在固化 前具有流動性，因此，與片狀或凝膠狀的熱傳導性材料不同，相對於凸凹形狀的物體可以具 有良好的密合性，可以抑制使用時的剝落或空隙等引起的接觸熱阻的上升。另外，由於在室 溫下固化，因此，該材料不會產生潤滑脂狀熱傳導性材料的問題即長時間使用後流出至系 統外，也不存在矽類熱傳導性材料的技術問題即發熱體電子部件的觸點故障的原因--低 分子矽氧烷成分或環狀矽氧烷成分揮發的可能性，長期穩定性優異。
[0008] 但是，對熱傳導性材料而言，要求在作業現場或保守現場的處理或作業性，特別是 在修理或檢查、部件更換時卸下已安裝的熱傳導性材料層的作業（修復工序）中，可容易地 從發熱體或散熱體上剝離下來，且即使熱傳導性材料層的一部分殘存，也可以通過拼接來 使用而不會使性能劣化。
[0009] 對於這種熱傳導性材料層的剝離性，例如，專利文獻6中公開了改善了剝離性的 固化性矽類樹脂。但是，由於為聚矽氧烷組合物，因此，存在上述的低分子矽氧烷成分揮發 的問題。另外，專利文獻7中公開了與主鏈骨架為聚異丁烯的固化性聚異丁烯類樹脂相關 的技術。
[0010] 現有技術文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1:(日本）特開平05-067893號公報
[0013] 專利文獻2:(日本）特開2001-251088號公報
[0014] 專利文獻3:(日本）特開2003-15839號公報
[0015] 專利文獻4 :(日本）特開2011-236365號公報
[0016] 專利文獻5:(日本）特開2010-53331號公報
[0017] 專利文獻6:(日本）特開2006-96986號公報
[0018] 專利文獻7:(日本）特開2003-27025號公報


【發明內容】

[0019] 發明所要解決的技術問題
[0020] 本發明的目的在於，作為設置於基板上的電磁波屏蔽盒內的電子部件的熱對策， 提供一種散熱結構體，其通過填充熱傳導性固化性樹脂組合物並使之固化而形成，所述熱 傳導性固化性樹脂組合物不存在由於低分子矽氧烷成分等引起的電子部件觸點故障或長 期使用後向系統外流出的問題。另一目的在於，提供一種可以應用於發熱密度較大的電子 部件的散熱結構體。又一目的在於，提供一種電子設備的簡便修理方法。
[0021] 用於解決技術問題的技術方案
[0022] -種散熱結構體，其通過使熱傳導性固化性樹脂組合物以填充到基板上的電磁波 屏蔽盒內的狀態下固化而得到，
[0023] 所述熱傳導性固化性樹脂組合物含有固化性液態樹脂（I)和熱傳導性充填材料 (II)，且在23°C下的粘度為30Pa?s?3000Pa?s，能夠通過溼氣或加熱而固化，並且其熱 傳導率為〇. 5WAm?K)以上，
[0024] 所述基板安裝有發熱密度為0. 2W/cm2?500W/cm2的電子部件。
[0025] 固化性液態樹脂（I)優選為固化性丙烯酸類樹脂和/或固化性聚環氧丙烷類樹 脂。
[0026] 熱傳導性固化性樹脂組合物的固化物優選與電磁波屏蔽盒和電子部件這兩者接 觸。
[0027] 熱傳導性固化性樹脂組合物固化後的熱傳導率為0. 5WAm?K)以上。
[0028] 本發明還涉及一種具有本發明的散熱結構體的可攜式信息終端。
[0029] 本發明還涉及一種具有本發明的散熱結構體的電子設備。
[0030] 本發明還涉及一種電子設備的修理方法，其包括從發熱體和/或散熱體與熱傳導 性固化性樹脂組合物的固化物形成的接合體中除去該固化物的工序，
[0031] 所述熱傳導性固化性樹脂組合物包含固化性液態樹脂（I)以及熱傳導性充填材 料（II)，且在23°C下的粘度為30Pa?s?3000Pa?s，能夠通過溼氣或加熱而固化，且其熱 傳導率為〇. 5WAm*K)以上，其中，
[0032] 該固化物對於SUS基板的180度剝離強度為0? 05N/25mm?1. 00N/25mm。
[0033] 優選包括在除去該固化物後，使該發熱體和/或該散熱體和與該固化物相同或不 同的熱傳導性樹脂組合物的固化物相接合的工序。
[0034] 發明效果
[0035] 本發明的熱傳導性固化性樹脂組合物為液態樹脂，因此，不僅可以在電磁波屏蔽 盒內無間隙地填充，而且通過固化，消除樹脂組合物長時間使用後向系統外流出的顧慮。使 用了該熱傳導性固化性樹脂組合物的本發明的散熱結構體可以將電磁波屏蔽盒內的電子 部件的發熱傳遞至電磁波屏蔽盒或基板上，因此，可以抑制電子部件的發熱，可以明顯有助 於抑制電子部件的性能劣化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036] 圖1是表示本發明的散熱結構體的一例的概略圖；
[0037] 圖2是本發明實施例的概略剖視圖；
[0038] 圖3是本發明實施例的概略俯視圖；
[0039] 圖4是本發明實施例的概略剖視圖；
[0040] 圖5是本發明實施例的概略剖視圖。
[0041] 標記說明
[0042]11電磁波屏蔽盒
[0043] 12 基板
[0044] 13 電子部件
[0045] 13a 電子部件a
[0046] 13b 電子部件b
[0047] 14熱傳導性固化性樹脂組合物（或固化物）

【具體實施方式】
[0048] 本發明的散熱結構體的特徵在於，其通過使熱傳導性固化性樹脂組合物在填充到 基板上的電磁波屏蔽盒內的狀態下固化而獲得，所述熱傳導性固化性樹脂組合物含有固化 性液態樹脂（I)和熱傳導性填充材料（II)，在23°C下的粘度為30Pa*s?3000Pa*s，且可 通過溼氣或加熱而固化，熱傳導率為0. 5WAm?K)以上，所述基板安裝有發熱密度為0. 2W/ cm2?500W/cm2的電子部件。
[0049]
[0050] 固化性液態樹脂優選可通過溼氣或加熱而固化且分子內具有反應性基且具有固 化性的液態樹脂。
[0051] 作為固化性液態樹脂的具體例，可舉出：以固化性丙烯酸類樹脂和固化性甲基丙 烯酸類樹脂為代表的固化性乙烯基類樹脂；以固化性聚環氧乙烷類樹脂或固化性聚環氧丙 烷類樹脂為代表的固化性聚醚類樹脂；以固化性聚異丁烯類樹脂為代表的固化性聚烯烴類 樹脂等。
[0052] 作為反應性基，可以使用：環氧基、水解性甲矽烷基、乙烯基、丙烯醯基、SiH基、尿 烷基、碳化二亞胺基、酸酐基和氨基的組合等各種反應性官能團。
[0053] 在固化性液態樹脂通過兩種反應性基的組合而固化或反應性基和固化催化劑的 反應而固化的情況下，準備雙組分型組合物之後，對基板或發熱體進行塗布時混合雙組分， 由此，可以獲得固化性。在採用具有水解性甲矽烷基的固化性液態樹脂的情況下，由於可以 與空氣中的溼氣反應而固化，因此，也可以製成單組分型室溫固化性組合物。在組合乙烯 基、SiH基和Pt催化劑的情況或組合自由基引發劑和丙烯醯基等的情況下，製成單組分型 固化性組合物或雙組分型固化性組合物，然後進行加熱直到交聯溫度，也可以使之固化。一 般而言，在某種程度上容易對散熱結構體整體進行加熱的情況下，優選使用加熱固化型組 合物，在難以對散熱結構體加熱的情況下，優選製成雙組分型固化性組合物或溼氣固化型 組合物，但不限於這些組合物。
[0054] 在固化性液態樹脂中，由於低分子量矽氧烷引起的電子設備內汙染的問題少、耐 熱性或生產力、作業性優異等，因此，優選使用固化性丙烯酸類樹脂或固化性聚環氧丙烷類 樹脂。作為固化性丙烯酸類樹脂，可以使用眾所周知的各種反應性丙烯酸樹脂。其中，優 選使用分子末端具有反應性基的丙烯酸類低聚物。作為這些固化性丙烯酸類樹脂，可以最 優選使用由活性自由基聚合、特別是原子轉移自由基聚合法製造的固化性丙烯酸類樹脂和 固化催化劑的組合。作為該種樹脂的例子，眾所周知有（株）KANEKA製造的KANEKAXMAP。 另外，作為固化性聚環氧丙烷類樹脂，可以使用眾所周知的各種反應性聚環氧丙烷樹脂，例 如，可以舉出（株）KANEKA製造的KANEKAMS聚合物。這些固化性液態樹脂可以單獨使用， 也可以組合兩種以上使用。
[0055]
[0056] 作為熱傳導性固化性樹脂組合物所使用的熱傳導性填充材料，可以使用市售的一 般良好的熱傳導性填充材料。其中，從熱傳導率、可獲得性、可賦予絕緣性等電氣特性、填充 性、毒性等各種觀點來看，優選舉出：石墨、金剛石等碳化合物；氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹、氧 化鈦、氧化鋯、氧化鋅等金屬氧化物；氮化硼、氮化鋁、氮化矽等金屬氮化物；碳化硼、碳化 鋁、碳化矽等金屬碳化物；氫氧化鋁、氫氧化鎂等金屬氫氧化物；碳酸鎂、碳酸鈣等金屬碳 酸鹽；結晶二氧化矽：丙烯腈類聚合物燒成物、呋喃樹脂燒成物、甲酚樹脂燒成物、聚氯乙 烯燒成物、砂糖的燒成物、木炭的燒成物等有機性聚合物燒成物；與Zn鐵氧體形成的複合 鐵氧體；Fe-Al-Si系三元合金；羰基鐵粉；鐵鎳合金；金屬粉末等。
[0057]另外，從可獲得性或熱傳導性的觀點來看，更優選為：石墨、氧化鋁、氧化鎂、氧化 鈦、氧化鋅、氮化硼、氮化錯、碳化娃、氫氧化錯、碳酸鎂、結晶二氧化娃、Mn-Zn系軟性鐵氧 體、Ni-Zn系軟性鐵氧體、Fe-Al-Si系三元合金（錯娃鐵粉）、羰基鐵粉及鐵鎳合金（鎳鐵 合金），進一步優選為：石墨、a -氧化錯、六方氮化硼、氮化錯、氫氧化錯、Mn-Zn系軟性鐵氧 體、Ni-Zn系軟性鐵氧體、Fe-Al-Si系三元合金（錯娃鐵粉）、羰基鐵粉及鐵鎳合金（鎳鐵 合金），特別優選為：球狀化石墨、圓形狀或球狀的a-氧化鋁、球狀化六方氮化硼、氮化鋁、 氫氧化鋁、Mn-Zn系軟性鐵氧體、Ni-Zn系軟性鐵氧體、球狀Fe-Al-Si系三元合金（矽鐵鋁 磁性合金）及羰基鐵粉。此外，在本發明中使用羰基鐵的情況下，優選為還原羰基鐵粉。還 原羰基鐵粉不是標準等級而是歸類為還原等級的羰基鐵粉，其特徵在於，與標準等級相比， 碳與氮的含量較低。
[0058]另外，從提高在樹脂中的分散性的觀點來看，這些熱傳導性填充材料優選利用矽 燒偶聯劑（乙稀基娃燒、環氧娃燒、（甲基）丙稀酸娃燒、異氛酸醋娃燒、氣娃燒、氣基娃燒 等）或鈦酸酯偶聯劑（烷氧基鈦酸酯、氨基鈦酸酯等）或脂肪酸（己酸、辛酸、癸酸、月桂 酸、肉豆蘧酸、棕櫚酸、硬脂酸、二十二烷酸等飽和脂肪酸、及山梨酸、反油酸、油酸、亞油酸、 亞麻酸、芥酸等不飽和脂肪酸等）或樹脂酸（松香酸、海松酸、左旋海松酸、新松香酸、長葉 松酸、脫氫揪酸、異海松酸、山達海松酸、C0LM酸、開環脫氫揪酸、二氫松香酸等）等對表面 進行了處理的材料。
[0059] 作為這種熱傳導性填充材料的使用量，從可以提高由熱傳導性固化性樹脂組合物 獲得的固化物的熱傳導率的觀點來看，熱傳導性填充材料的容積率（％ )優選為全部組合 物中的25容量％以上。在少於25容量％的情況下，存在熱傳導性不充分的傾向。在期望 更高的熱傳導率的情況下，更優選將熱傳導性填充材料的使用量調整為全部組合物中的30 容量％以上，進一步優選設為35容量％以上，特別優選設為40容量％以上。另外，熱傳導 性填充材料的容積率（％ )優選成為全部組合物中的90容量％以下。在多於90容量％的 情況下，有時固化前的熱傳導性固化性樹脂組合物的粘度過高。
[0060] 在此,熱傳導性填充材料的容積率（％ ),根據樹脂成分及熱傳導性填充材料各自 的重量比例和比重算出，並通過下式求得。此外，在下式中，將熱傳導性填充材料簡稱為"填 充材料"。
[0061] 填充材料容積率（容量％ )=(填充材料重量比例/填充材料比重）+ [(樹脂成 分重量比例/樹脂成分比重）+ (填充材料重量比例/填充材料比重）]X100
[0062] 在此，樹脂成分是指，除去熱傳導性填充材料以外的全部成分。
[0063] 另外，作為提高熱傳導性填充材料對樹脂的填充率的方法，優選組合使用兩種以 上粒徑不同的熱傳導性填充材料。該情況下，優選將粒徑較大的熱傳導性填充材料和粒徑 較小的熱傳導性填充材料的粒徑比設為100/5?100/20左右。
[0064]熱傳導性填充材料不僅可以是一種熱傳導性填充材料，也可以組合使用種類不同 的兩種以上熱傳導性填充材料。
[0065]
[0066] 熱傳導性固化性樹脂組合物含有固化性液態樹脂（I)和熱傳導性填充材料（II)， 且可以通過溼氣或加熱而固化。除了上述兩種成分以外，還可以根據需要，添加用於使固化 性液態樹脂固化的固化催化劑、防熱老化劑、增塑劑、增量劑、觸變性賦予劑、貯藏穩定劑、 脫水劑、偶聯劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、電磁波吸收劑、填充劑、溶劑等。
[0067]在不妨礙本發明的效果的程度下，熱傳導性固化性樹脂組合物還可以根據需要使 用熱傳導性填充材料以外的各種填充材料。作為熱傳導性填充材料以外的各種填充材料， 沒有特別限定，可以舉出：木粉、紙漿、棉紗晶片、石棉、玻璃纖維、碳纖維、雲母、胡桃殼粉、 稻殼粉、硅藻土、白土、二氧化矽（氣相二氧化矽、沉澱二氧化矽、熔融二氧化矽、白雲石、矽 酸酐、含水矽酸、非晶球形二氧化矽等）、炭黑等增強性填充材料；硅藻土、煅燒粘土、粘土、 滑石、氧化鈦、膨潤土、有機膨潤土、三氧化二鐵、鋁細粉、燧石粉末、活性氧化鋅、鋅粉、碳酸 鋅及乳球、玻璃微球、酚醛樹脂或偏氯乙烯樹脂的有機微球、PVC粉末、PMMA粉末等樹脂粉 末等的填充材料；石棉、玻璃纖維及玻璃絲、碳纖維、芳綸纖維、聚乙烯纖維等的纖維狀填充 材料等。這些填充材料中，優選為沉澱二氧化矽、氣相二氧化矽、熔融二氧化矽、白雲石、炭 黑、氧化鈦、滑石等。此外，在這些填充材料中還包括略微具有作為熱傳導性填充材料功能 的物質，且包括如碳纖維、各種金屬粉、各種金屬氧化物、各種有機纖維那樣可以通過調整 組成、合成方法、結晶化度、晶體結構而作為優異的熱傳導性填充材料使用的物質。
[0068]
[0069] 熱傳導性固化性樹脂組合物在23°C下固化前的粘度為30Pa*s以上，具有流動性， 但為比較高粘度。若固化前的粘度不足30Pa*s，則由於粘度較低，因此，使固化物從塗布 部位流失等，由於該原因，使塗布時的作業性降低。固化前的粘度優選為40Pa?s以上，更 優選為50Pa?s以上。固化前的粘度的上限值為3000Pa?s以下，優選為2000Pa?s以下。 若超過3000Pa?s，則有時難以塗布或注入，或塗布時混入空氣而成為使熱傳導性降低的原 因之一。固化前的粘度利用在23°C氛圍下使用BH型粘度計且在2rpm的條件下測定的值。
[0070]
[0071] 熱傳導性固化性樹脂組合物的熱傳導率為0. 5WAm?!以上。熱傳導性固化性樹 脂組合物需要有效地將熱傳導至外部，因此，要求較高的熱傳導率。熱傳導率優選為〇. 7W/ (m*K)以上，更優選為0.8WAm*K)以上，進一步更優選為0.9WAm*K)以上。通過使用這 種高熱傳導性樹脂，與電子部件和空氣接觸的情況相比，可以使電子部件的熱更有效地釋 放至電磁波屏蔽盒或基板。
[0072]
[0073] 熱傳導性固化性樹脂組合物固化後的熱傳導率優選為0.5WAm*K)以上。由於需 要有效地將熱傳遞至外部，因此，固化物的熱傳導率更優選為〇. 7WAm?K)以上，進一步優 選為0.8WAm*K)以上，特別是優選為0.9WAm*K)以上。通過使用這種高熱傳導性樹脂， 與電子部件和空氣接觸的情況相比，可以使電子部件的熱更有效地釋放至電磁波屏蔽盒或 基板。
[0074] 此外，使熱傳導性固化性樹脂組合物固化而獲得的固化物的熱傳導率優選在熱傳 導性固化性樹脂組合物的熱傳導率的正負20%範圍內。
[0075]〈固化物的硬度〉
[0076] 熱傳導性樹脂組合物的固化物的硬度優選較低，以使可以吸收高溫時的熱膨脹或 變形。為了防止由材料間的線性膨脹係數差引起的剝離或裂紋，硬度優選為以ASKERC型 硬度計測定為10以上99以下，更優選為10以上95以下，進一步優選為20以上90以下。
[0077]
[0078] 本發明中，熱傳導性樹脂組合物的固化物對於SUS304板的180度剝離強度（剝 離速度300mm/min)優選為0? 05N/25mm以上，更優選為0? 075N/25mm以上，特別優選為 0? 10N/25mm以上。另外，優選為1. 00N/25mm以下，更優選為0? 75N/25mm以下，特別優選為 0. 50N/25mm以下。在固化物的剝離強度不足0. 05N/25mm的情況下，存在與電子部件或電 磁波屏蔽盒的密合力差，且接觸熱阻升高而散熱性下降的可能性。另外，若剝離強度超過 1. 00N/25mm，則不能特別容易地從凹凸狀的電子部件或電磁波屏蔽盒剝離，從而存在作業 性降低的傾向。
[0079] 此外，例如，對於SUS基板的180度剝離強度如下測定。
[0080] 1.在長度150mm、寬度20mm、厚度25iim的PET薄膜上塗布200iim的熱傳導性固 化性樹脂組合物，並利用2kg的滾筒往返一次將其貼合於SUS304板上。
[0081] 2.在23°C50%RH條件下陳化1天。
[0082] 3.使用萬能拉伸試驗機，以剝離角度180度、拉伸速度300mm/min進行剝離試驗。
[0083]此外，在180度剝離試驗中，固化物優選為進行界面剝離而非破壞剝離。如果發生 破壞剝離，則存在進行剝離時固化物殘留於兩面，而使作業效率降低的可能性。
[0084] 固化物能夠發生界面剝離這一點，可以通過剝離性試驗進行判斷。更具體而言，例 如在存儲基板（MV-DN333-A512M，BUFFALO公司製造）上塗布5g的熱傳導性固化性樹脂組 合物，並在23°C、50%RH條件下陳化1天後，在進行了 5分鐘的剝離作業時固化物的殘留狀 況為〇（固化物無殘留）的情況或為A(固化物有部分殘留）的情況下，判斷為固化物能 夠發生界面剝離。
[0085]
[0086] 圖1中示出本發明的散熱結構體的一個方式。電子部件13a及電子部件13b固定 於基板12上，覆蓋電子部件13a、13b的電磁波屏蔽盒11設置於基板12上，電磁波屏蔽盒 11內的固化物14是填充熱傳導性固化性組合物後使其固化而得到的產物。
[0087]
[0088]本發明中使用的電子部件的發熱密度為0. 2W/cm2?500W/cm2。發熱密度為0. 2W/cm2以上的電子部件在驅動時發熱達到高溫，因而存在產生部件的性能容易下降的傾向。電 子部件只要是在電子設備、精密設備驅動時發熱的部件，就沒有特別限定。電子部件的發熱 密度優選為〇. 3W/cm2以上，更優選為0. 5W/cm2以上。另外，優選為300W/cm2以下，更優選 為100W/cm2以下。此外，發熱密度是指，單位時間內從單位面積放出的熱能。
[0089]作為這種電子部件，可舉出：CPU、GPU等微處理器、DSP(數位訊號處理器）、功率放 大器、RF收發器1C、放大用1C、信號處理用1C、LNA、天線設備、過濾設備、液晶設備、通信用 各種晶片、無線LAN、Bluet〇〇th(註冊商標）、存儲設備、電源管理、振動電動機、照度\加速 度\地磁\壓力等各種感測器設備、陀螺儀、各種處理器、LED等的各種模塊、集成電路、晶 體管、二極體、電阻器、電容器、感應器等。
[0090] 電子部件也可以在基板上存在一個，也可以在基板上安裝多個。另外，電磁波屏蔽 盒內的電子部件也可以在基板上存在一個，也可以在基板上安裝多個。在將多個電子部件 安裝於基板上的情況下，電子部件距基板的高度無須一致。通過在配置未固化的熱傳導性 固化性樹脂組合物後使之固化，電子部件的高度不一致的情況下也可以密合，從而將從電 子部件產生的熱有效地傳遞至電磁波屏蔽盒或基板。
[0091] 就電子部件的溫度而言，從設為其耐熱溫度以下的觀點來看，優選設為130°c以 下，更優選為120°c以下，進一步優選為lire以下。若超過130°C，則有時形成電子部件的 半導體元件等的運轉變慢或發生故障。此外，根據電子設備的不同，有時也會將電子部件的 耐熱溫度限制於120°c以下。另外，優選使用耐熱溫度為電子部件的溫度以上的熱傳導性固 化性樹脂組合物的固化物。電子部件的溫度優選為o°c以上。
[0092]
[0093] 電磁波屏蔽盒的材料只要是通過反射、傳導或吸收電磁波而發揮電磁波屏蔽性能 的材料，就沒有特別限定。例如，可以使用金屬材料、塑料材料、各種磁性材料、碳材料等。其 中，從電磁波屏蔽性能（導電性、磁導率較高）、材料強度、加工性、價格的觀點來看，可以優 選使用金屬材料。
[0094]作為金屬材料，優選僅由金屬元素構成的金屬材料。具體而言，作為由金屬元素單 質構成的金屬材料，例如可以舉出：鋰、鈉、鉀、銣、銫等周期表IA族元素；鎂、鈣、鍶、鋇等周 期表IIA族元素；鈧、釔、鑭系元素（鑭、鈰等）、錒系元素（錒等）等周期表IIIB族元素； 欽、錯、給等的周期表IVB族兀素；f凡、銀、組等周期表VB族兀素；絡、鑰、鶴等周期表VIB族 兀素；猛、得、鍊等周期表VIIB族兀素；鐵、釘、餓等周期表VIII族兀素；鑽、銘、依等周期表 IB族兀素；鎮、鈕、鉬等周期表IIB族兀素；銅、銀、金等周期表IIIA族兀素；鋒、鋪、萊等周 期表IVA族元素；鋁、鎵、銦、鉈等周期表VA族元素；錫、鉛等周期表VIA族元素；銻、鉍等周 期表VIIA族元素等。另一方面。作為合金，例如可以舉出：不鏽鋼、銅-鎳合金、黃銅、鎳-鉻 合金、鐵-鎳合金、鋅-鎳合金、金-銅合金、錫-鉛合金、銀-錫-鉛合金、鎳-鉻-鐵合金、 銅-錳-鎳合金、鎳-錳-鐵合金等。
[0095]另外，作為包含金屬元素及非金屬元素的各種金屬類化合物，只要是包含上述列 舉的金屬元素或合金的可發揮電磁波屏蔽性能的金屬類化合物，就沒有特別限制。例如可 以舉出：硫化銅等金屬硫化物；氧化鐵、氧化鈦、氧化錫、氧化銦、氧化鎘錫等金屬氧化物或 金屬複合氧化物等。
[0096]上述金屬材料中，優選為金、銀、鋁、鐵、銅、鎳、不鏽鋼、銅-鈹合金（鈹銅）、鎂合 金、鐵鎳合金、坡莫金及銅_鎳合金，特別優選為鋁、鐵、銅、不鏽鋼、銅-鈹合金（鈹銅）、鎂 合金及鐵鎳合金。
[0097] 作為塑料材料，例如可以舉出：聚乙炔、聚吡咯、聚並苯、聚對苯、聚苯胺、聚噻吩等 導電性塑料。
[0098] 作為磁性材料，例如可以舉出：軟磁性粉末、各種鐵氧體、氧化鋅晶須等。作為磁性 材料，優選顯示鐵磁性或亞鐵磁性的強磁性體。具體而言，例如可以舉出：高透磁率鐵氧體、 純鐵、含矽原子的鐵、鎳-鐵系合金、鐵-鈷系合金、非晶金屬高透磁率材料、鐵-鋁-矽合 金、鐵-鋁-矽_鎳合金、鐵-鉻-鈷合金等。
[0099] 還可以舉出石墨等碳材料。
[0100] 電磁波屏蔽盒用於防止從基板上的電子部件產生的電磁波流出至外部。電磁波屏 蔽盒的結構只要是可以發揮電磁波屏蔽性能的結構即可，沒有特別限定。
[0101] 一般而言，電磁波屏蔽盒如圖1那樣設置於基板上的基底層，並包圍作為電磁波 產生源的電子部件。一般而言，電磁波屏蔽盒和基板上的基底層利用焊錫或導電性材料等 接合。
[0102] 電磁波屏蔽盒還可以在不損害對低頻至高頻的電磁波屏蔽性能的範圍內空出孔 或空隙。電磁波屏蔽盒可以為一體物，也可以為例如鬥形狀的屏蔽盒與蓋狀的屏蔽罩那樣 可以分離成兩個以上的類型。在前者的情況下，只要從電磁波屏蔽盒的孔注入熱傳導性固 化性樹脂組合物即可，在後者的情況下，只要在基板上設置了鬥形狀的屏蔽盒的狀態下，塗 布熱傳導性固化性樹脂組合物，並在充分覆蓋電子部件後設置蓋狀的屏蔽罩即可。另外，在 修復工序中，將電磁波屏蔽盒從基板卸除後，除去電磁波屏蔽盒內的熱傳導性樹脂，或保持 設置電磁波屏蔽盒的狀態下卸除蓋狀的屏蔽罩，並除去熱傳導性樹脂，由此，可以進行電子 設備的修復作業。
[0103] 電磁波屏蔽盒越具有高熱傳導性，越使溫度分布均勻，且可以將電磁波屏蔽盒內 的電子部件的發熱有效地傳遞至外部，故優選。從提高散熱性的觀點來看，電磁波屏蔽盒的 熱傳導率優選為lWAm*K)以上，更優選為3WAm*K)以上，進一步優選為5WAm*K)以上， 最優選為lOWAm?K)以上。電磁波屏蔽盒的熱傳導率優選為lOOOOWAm?K)以下。
[0104]
[0105] 作為向電磁波屏蔽盒內填充熱傳導性固化性樹脂組合物的方法，可以使用常用的 液態樹脂塗布、注入方法。例如可以舉出：旋塗法、輥塗法、浸塗法、噴塗法等公知的塗布方 法。另外，可以使用分配器從填充有熱傳導性固化性樹脂組合物的盒或管、注射器等容器進 行塗布、注入，而填充電磁波屏蔽盒內。另外，也可以不使用分配器而從盒或管、注射器等容 器直接塗布、注入。
[0106] 填充時，優選在基板上設置有電磁波屏蔽盒的至少一部分的狀態。例如，如果是電 磁波屏蔽盒是如蓋子那樣可向上部分離的類型，則可以在取下蓋子的狀態下塗布、注入熱 傳導性固化性樹脂組合物且覆蓋電子部件後，蓋上蓋子如果是在電磁波屏蔽盒的一部分中 存在孔或空隙的類型，則可以通過該孔或空隙注入熱傳導性固化性樹脂組合物。
[0107] 填充熱傳導性固化性樹脂組合物後，常溫放置或進行加熱而使其固化。填充至電 磁波屏蔽盒內的熱傳導性固化性樹脂組合物優選在固化後與電磁波屏蔽盒和電子部件這 兩者接觸，更優選進一步與基板接觸。通過使固化物與電磁波屏蔽盒及基板接觸，可以將電 子部件的熱有效地傳遞至電磁波屏蔽盒和基板。
[0108] 固化物的形狀沒有特別限定，可以示例片狀、帶狀、矩形、圓盤狀、圓環狀、方塊狀 及不定形。
[0109]
[0110] 本發明的可攜式信息終端及電子設備具有本發明的散熱結構體。
[0111] 作為可攜式信息終端、電子設備，只要是在內部具有被電磁波屏蔽盒覆蓋且安裝 於基板上的電子部件的設備即可，沒有特別限定。作為可攜式信息終端（PersonalDigital Assistant:PDA)，例如可以舉出：電子手冊、PHS、行動電話、智慧型電話、智能筆記本電腦、平 板終端、數字媒體播放器、數字音頻播放器等。作為電子設備，例如可以舉出：超級電腦、主 機、伺服器、微型計算機、工作站、個人計算機、可攜式插頭、遊戲機、智能電視、攜帶式計算 機、筆記本電腦（CULV、平板PC、上網本、Ultra-MobilePC、智能筆記本電腦、Ultrabook)、掌 上電腦、可攜式遊戲機、電子辭典、電子書閱讀器、可攜式資料終端、頭載式顯示器等設備， 液晶顯示器、等離子體顯示器、表面傳導型電子發射元件顯示器（SED)、LED、有機EL、無機 EL、液晶投影儀、時鐘等顯示設備，噴墨印表機（噴墨頭）、電子照片裝置（顯影裝置、定影 裝置、加熱輥、加熱帶）等圖像形成裝置，半導體元件、半導體封裝、半導體密封殼體、半導 體鍵合、CPU、內存、功率電晶體、功率電晶體殼體等半導體相關部件，剛性布線板、撓性布線 板、陶瓷布線板、疊合布線板、多層基板等的布線基板（以上敘述的布線板也包含印刷布線 板等），真空處理裝置、半導體製造裝置、顯示設備製造裝置等製造裝置，隔熱材料、真空隔 熱材料、輻射隔熱材料等隔熱裝置，DVD(光學讀寫頭、雷射產生裝置、雷射受光裝置）、硬碟 驅動器等數據記錄設備，照相機、攝像機、數字相機、數字攝像機、顯微鏡、(XD等圖像記錄裝 置，充電裝置、鋰離子電池、燃料電池、太陽能電池等電池設備等。
[0112]
[0113] 本發明的電子設備的修理方法包括從發熱體和/或散熱體與熱傳導性固化性樹 脂組合物的固化物形成的接合體中除去該固化物的工序，
[0114] 所述熱傳導性固化性樹脂組合物包含固化性液態樹脂（I)以及熱傳導性充填材 料（II)，且在23°C下的粘度為30Pa*s?3000Pa*s，能夠通過溼氣或加熱而固化，且其熱 傳導率為〇. 5WAm?K)以上，其特徵在於，
[0115] 該固化物對於SUS基板的180度剝離強度為0? 05N/25mm?lN/25mm。
[0116] 還可以包括在除去該固化物後，使該發熱體和/或該散熱體和與該固化物相同或 不同的熱傳導性樹脂組合物的固化物相接合的工序。
[0117] 本發明中的"修理"是指廣義上被稱為修理的行為。即，還包括用於檢查、更換部 件的行為，以及再生產行為。
[0118] 作為電子設備，只要具有發熱體和/或散熱體與熱傳導性樹脂的接合體即可，沒 有特別限定，可以舉出上述可攜式信息終端及電子設備。
[0119] 發熱體也沒有特別限定，例如，可以使用上述電子部件。發熱體優選安裝於基板 上。
[0120] 散熱體也沒有特別限定，例如可以使用上述電磁波屏蔽盒。散熱體優選以包圍發 熱體的方式設置於安裝有發熱體的基板上。
[0121] 散熱體的形狀沒有特別限定。在如殼體與蓋子那樣可以分離成兩個以上的形狀的 情況下，只要僅卸除罩，就可以在設置有殼體部分的狀態下除去熱傳導性樹脂，故優選。另 夕卜，在散熱體為一體物的情況下，只要將散熱體從基板卸除後，除去熱傳導性樹脂即可。
[0122] 熱傳導性樹脂原料即熱傳導性固化性樹脂組合物，只要滿足上述的條件即可，沒 有特別限定，例如可以使用上述熱傳導性固化性樹脂組合物。
[0123] 根據本發明，由於熱傳導性樹脂對於SUS基板的180度剝離強度在一定的範圍內， 因此，可以從接合體容易地剝離，從而可以實現電子設備的簡便修理。
[0124] 實施例
[0125] 以下，通過實施例來示出發明的實施方式、效果，但本發明不限定於這些實施方 式。
[0126](合成例1)
[0127] 在氮氛圍下，向2501反應機內加入(：仙41.091^)、乙腈（11.41^)、丙烯酸丁酯 (26. 0kg)及2, 5-二溴己二酸二乙酯（2. 28kg)，在70°C?80°C下攪拌30分鐘左右。向其 中加入五甲基二亞乙基三胺，開始反應。從反應開始30分鐘後經2個小時連續追加丙烯酸 丁酯（104kg)。反應中途適當添加五甲基二亞乙基三胺，並使內溫成為70°C?90°C。目前 為止使用的五甲基二亞乙基三胺總量為220g。從反應開始4小時後，在80°C減壓下，通過 加熱攪拌除去揮發成分。向其中添加乙腈（45. 7kg)、l，7-辛二烯（14.0kg)及五甲基二亞 乙基三胺（439g)，並繼續攪拌8小時。將混合物以80°C減壓下進行加熱攪拌而除去揮發成 分。
[0128] 向該濃縮物中加入甲苯，並使聚合物溶解後，加入作為過濾助劑的硅藻土、作為吸 附劑的矽酸鋁、水滑石，在氧氮混合氣體氛圍下（氧濃度6%)，以內溫100°C進行加熱攪拌。 通過過濾除去混合液中的固體成分，並將濾液在內溫l〇〇°C減壓的條件下進行加熱攪拌而 除去揮發成分。
[0129] 進一步向該濃縮物中加入作為吸附劑的矽酸鋁、水滑石及抗熱劣化劑，在減壓的 條件下進行加熱攪拌（平均溫度約175°C，減壓度lOTorr以下）。進一步追加作為吸附劑 的矽酸鋁、水滑石，並加入抗氧化劑，在氧氮混合氣體氛圍下（氧濃度6% )，以內溫150°C進 行加熱攪拌。
[0130] 向該濃縮物中加入甲苯，使聚合物溶解後,通過過濾除去混合液中的固體成分，並 在減壓的條件下加熱攪拌濾液而除去揮發成分，從而獲得包含鏈烯基的聚合物。
[0131] 混合具有該鏈烯基的聚合物、二甲氧基甲基矽烷（相對於鏈烯基為2.0摩 爾當量）、原甲酸甲酯（相對於鏈烯基為1.0摩爾當量）、鉬催化劑[雙（1，3-二乙 烯-1，1，3, 3-四甲基二矽氧烷）鉬絡合物催化劑的二甲苯溶液：以下稱為鉬催化劑](以鉬 計相對於lkg聚合物為10mg)，並在氮氛圍下以100°C進行加熱攪拌。確認鏈烯基消失，將反 應混合物進行濃縮，獲得在末端具有二甲氧甲矽烷基的聚（丙烯酸-正丁酯）樹脂（1-1)。 獲得的樹脂的數均分子量約為26000,分子量分布為1. 3。通過1HNMR分析相對於樹脂1分 子導入的平均的甲矽烷基的數量，結果約為1.8個。
[0132](合成例2)
[0133] 將數均分子量約為2000的聚環氧丙烷二醇作為引發劑，以六氰基鈷酸鋅甘醇二 甲醚絡合物催化劑進行環氧丙烷的聚合，獲得數均分子量25500 (在下述條件下測定得到 的聚苯乙烯換算值：使用TOSOH公司製造的HLC-8120GPC作為液體輸送系統，管柱使用 T0S0H公司製造的TSK-GELH型，溶劑使用THT)的聚環氧丙烷。接著，添加相對於該羥基 末端聚環氧丙烷的羥基為1. 2倍當量的NaOMe甲醇溶液，並蒸餾除去甲醇，進一步添加氯丙 烯而將末端的羥基轉換成烯丙基。通過減壓脫揮而除去未反應的氯丙烯。相對於獲得的 未純化的烯丙基末端聚環氧丙烷100重量份，混合攪拌正己烷300重量份與水300重量份 後，通過離心分離除去水，且在獲得的己烷溶液中進一步混合攪拌水300重量份，並再次通 過離心分離除去水後，通過減壓脫揮除去己烷。由此，獲得末端為烯丙基的數均分子量約為 25500的2官能聚環氧丙烷。
[0134] 相對於獲得的烯丙基末端聚環氧丙烷100重量份，添加鉬含量3wt%的鉬乙烯基 矽氧烷絡合物異丙醇溶液150ppm作為催化劑，與三甲氧基矽烷0. 95重量份在90°C下反應 5小時，從而獲得三甲氧基矽烷基末端聚氧丙烯類聚合物（1-2)。與上述一樣，1H-NMR的測 定結果，末端的三甲氧基矽烷基為平均每個分子1. 3個。
[0135](實施例1?4,比較例2)
[0136] 將合成例1中獲得的樹脂（1-1) :90重量份、合成例2中獲得的樹脂（1-2) : 10重 量份、增塑劑（M0N0CIZERW-7010(DIC公司製造））：100重量份、抗氧化劑（IrganoxlOlO): 1重量份及表1記述的熱傳導性填充材料以手工混合充分攪拌混練後，使用5L蝴蝶攪拌機 一邊加熱混練，一邊真空抽吸脫水。脫水完成後進行冷卻，並與脫水劑（A171) :2重量份、固 化催化劑（新癸酸錫、新癸酸）：各4重量份混合，獲得熱傳導性固化性樹脂組合物。測定 獲得的熱傳導性固化性樹脂組合物的粘度與熱傳導率後，將熱傳導性固化性樹脂組合物填 充至圖2及圖3所示的簡易模具中，並評價溫度和樹脂是否從電磁波屏蔽盒內流出。另外， 測定固化物的熱傳導率。將結果在表1中表示。
[0137](比較例1)
[0138] 不使用熱傳導性固化性樹脂組合物，與實施例1一樣滴進行評價。將評價結果在 表1中表不。
[0139](實施例5、6)
[0140] 將合成例1中獲得的樹脂（1-1) :90重量份、合成例2中獲得的樹脂（1-2) :10重 量份、增塑劑（M0N0CIZERW-7010(DIC公司製造））：100重量份、抗氧化劑（IrganoxlOlO): 1重量份及表2記述的熱傳導性填充材料以手工混合充分攪拌混練後，使用5L蝴蝶攪拌機 一邊加熱混練，一邊真空抽吸脫水。脫水完成後進行冷卻，並與脫水劑（A171) :2重量份、固 化催化劑（新癸酸錫、新癸酸）：各4重量份進行混合，而獲得熱傳導性固化性樹脂組合物。 測定獲得的熱傳導性固化性樹脂組合物的粘度與熱傳導率後，將熱傳導性固化性樹脂組合 物以圖4或圖5的方式填充至簡易模具中，並評價溫度和樹脂是否從電磁波屏蔽盒內流出。 另外，測定固化物的熱傳導率。將結果在表2中表示。
[0141]
[0142](熱傳導性固化性樹脂組合物的粘度）
[0143]在23°C、50 %RH條件下使用BH型粘度計以2rpm測定熱傳導性固化性樹脂組合物 的粘度。
[0144](熱傳導性固化性樹脂組合物的熱傳導率）
[0145] 將熱傳導性固化性樹脂組合物包入SaranWrap(註冊商標）內，使用熱板法熱傳導 率測定裝置TPA-501(京都電子工業（株）製造），通過利用兩個試料包夾4小大小的傳感 器的方法，測定熱傳導率。
[0146](熱傳導性固化性樹脂組合物固化後的熱傳導率）
[0147] 將熱傳導性固化性樹脂組合物在23°C、50%RH條件下陳化1天，獲得兩片厚度 3mm、直徑20mm的圓盤狀樣品。使用熱板法熱傳導率測定裝置TPA-501 (京都電子工業（株） 製造），通過利用2片試樣包夾4小大小的傳感器的方法，測定固化物的熱傳導率。
[0148](電子部件、基板、電磁波屏蔽盒的溫度測定）
[0149] 製作圖2及圖3所示的簡易模具，使用Teflon(註冊商標）包覆極細熱電偶雙線 TT-D-40-SLE(0MEGAEngineering公司製造）測定電子部件、基板、電磁波屏蔽盒的各模具 的溫度。此外，溫度是使電子部件模型發熱1小時後的值。
[0150] 此外，圖2?圖5所示的簡易模具的材質和大小全部相同，如下。
[0151] 11 :電磁波屏蔽盒…SUS(0? 3謹厚度）製成，2CtamX2CtamX1. 4Ctam
[0152] 12 :基板…環氧玻璃製造，60mmX60mmX0? 75mm
[0153]13:電子部件…氧化鋁發熱體（發熱量1W，發熱密度lW/cm2)， 10mmX10mmX1. 05mm
[0154] 14:熱傳導性固化性樹脂組合物（或固化物）
[0155] 〇符號：熱電偶安裝位置
[0156](樹脂從電磁波屏蔽盒流出）
[0157] 將熱傳導性固化性樹脂組合物填充至電磁波屏蔽盒後，通過目測評價是否向系統 外流出。
[0158]

【權利要求】
1. 一種散熱結構體，其通過使熱傳導性固化性樹脂組合物以填充到基板上的電磁波屏 蔽盒內的狀態下固化而得到， 所述熱傳導性固化性樹脂組合物含有固化性液態樹脂（I)和熱傳導性填充材料（II)， 且在23°C下的粘度為30Pa ? s?3000Pa ? s，能夠通過溼氣或加熱而固化，並且其熱傳導率 為 0. 5WAm*K)以上， 所述基板安裝有發熱密度為〇. 2W/cm2?500W/cm2的電子部件。
2. 如權利要求1所述的散熱結構體，其中，固化性液態樹脂（I)為固化性丙烯酸類樹脂 和/或固化性聚環氧丙烷類樹脂。
3. 如權利要求1或2所述的散熱結構體，其中，熱傳導性固化性樹脂組合物的固化物與 電磁波屏蔽盒和電子部件這兩者接觸。
4. 如權利要求1?3中任一項所述的散熱結構體，其中，熱傳導性固化性樹脂組合物在 固化後的熱傳導率為〇. 5WAm ? K)以上。
5. -種可攜式信息終端，其具有權利要求1?4中任一項所述的散熱結構體。
6. -種電子設備，其具有權利要求1?4中任一項所述的散熱結構體。
7. -種電子設備的修理方法，其包括從發熱體和/或散熱體與熱傳導性固化性樹脂組 合物的固化物形成的接合體中除去該固化物的工序， 所述熱傳導性固化性樹脂組合物包含固化性液態樹脂（I)以及熱傳導性填充材料 (II)，且在23°C下的粘度為30Pa ? s?3000Pa ? s，能夠通過溼氣或加熱而固化，且其熱傳 導率為0. 5WAm ? K)以上，其中， 該固化物對於SUS基板的180度剝離強度為0? 05N/25mm?lN/25mm。
8. 如權利要求7所述的電子設備的修理方法，其包括在除去該固化物後，使該發熱體 和/或該散熱體和與該固化物相同或不同的熱傳導性樹脂組合物的固化物相接合的工序。
【文檔編號】H01L23/36GK104350814SQ201380031090
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年6月6日 優先權日:2012年6月15日
【發明者】大熊敬介, 鴻上亞希, 萩原一男 申請人:株式會社鍾化