JP3746915B2

JP3746915B2 - 高熱伝導性組成物

Info

Publication number: JP3746915B2
Application number: JP17409199A
Authority: JP
Inventors: 延弘今泉; 英士徳平; 仁昭伊達; 真佐々木; 友久八木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2019-06-21
Also published as: JP2001002830A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高い熱伝導性を有する組成物、たとえば半導体素子などの電子部品や電子部品が実装された基板などの発熱体に、ヒートシンクなどの放熱体を接合する際に、発熱体と放熱体との間の熱伝導を促進する目的で介在させられる熱伝導層もしくはその材料として好適に使用される組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のコンピュータシステムに使用される半導体素子などの電子部品は、高集積化（多機能化）され、しかも高速性が要求される。これにともない、電子部品の駆動時における発熱量が増大する傾向にあり、効率良く冷却を行わないと電子部品の性能低下を招くおそれがある。
【０００３】
電子部品を冷却する方法の１つとして、電子部品やこれが実装される基板にヒートシンクを接合する方法が挙げられる。この場合、冷却効率を向上させるためには、ヒートシンクの性能を向上させることが必要であるばかりでなく、ヒートシンクと電子部品などとの間の接合部分の熱伝導を促進させることも重要である。すなわち、ヒートシンクの接合面の凹凸を低減すべく表面加工を施し、またヒートシンクに荷重をかけて接合界面の面積を向上しなければならない。しかしながら、これらの方法は、コスト的には不利である。
【０００４】
このため、電子部品などとヒートシンクとの間に放熱性の高い組成物からなる熱伝導層を介在させることにより、冷却効率を向上させる手法が採用されている。すなわち、熱伝導性の高いフィラーと呼ばれる粉末を、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂などのマトリックスに混ぜ込んで高い熱伝導性を有する組成物とし、これをヒートシンクと電子部品などとの接合部分に介在させることにより、冷却効率を向上させるのである。この場合、電子部品のショートを防止する目的で、マトリックスやフィラーとして絶縁性の高い材料を用いるのが好ましい。
【０００５】
このような熱伝導層を構成する組成物としては、たとえば特公平６−１９０２７号公報や特開平６−２０９０５７号公報に記載されたものがある。特公平６−１９０２７号公報に記載の組成物は、水酸基含有オルガノポリシロキサン（シリコーンオイル）に熱伝導性の高い金属化合物、たとえば窒化アルミニウムや窒化ケイ素などを添加したものである。一方、特開平６−２０９０５７号公報に記載の組成物は、絶縁性を有するマトリックス、たとえばシリコーンオイルなどの高分子材料に、窒化アルミニウム焼結体の粉末を分散させたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
各公報に記載した組成物では、フィラーとして窒化アルミニウムや窒化ケイ素などといった窒化物が添加されている。しかしながら、これらの窒化物は、大気中の水分により加水分解してアルカリ性を示すため、フィラーとして窒化物を含む組成物を熱伝導体として使用したならば、加水分解した窒化物が、その周りの電子部品や基板、あるいはヒートシンクなどを腐食してしまうおそれがある。すなわち、窒化物は耐湿性の面で問題があるから、耐湿性のみに着目すれば、マトリックス内に添加するフィラーとしては、アルミナや酸化亜鉛（亜鉛華）などといった耐湿性に優れる無機酸化物のほうが好ましい。しかしながら、無機酸化物は、窒化物に比較して熱伝導性が低いため、無機酸化物をフィラーとする組成物では、高い熱伝導性を実現するのが困難である。
【０００７】
また、シリコーンオイル、シリコーンゴム、あるいはシリコーンゲルなどのシリコーン樹脂は、ほとんど収縮しないため、熱硬化時の収縮力の大きいエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂と比較すれば、フィラー添加によっても比較的に大きい熱伝導率を達成することができない。たとえば、フィラーとしての無機酸化物をマトリックスとしてのエポキシ樹脂に添加した場合には、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を得ることができるが、上記フィラーとシリコーン樹脂を組み合わせた場合には、０．８〜１．５Ｗ／ｍ・Ｋ程度の熱伝導性しか達成できない。その反面、エポキシ樹脂は、接着強度が高い熱硬化性樹脂であるため、たとえば電子部品や基板などに問題が生じて部品の交換が必要になった場合に、部品交換が困難であるといった問題がある。これに対して、シリコーン樹脂は、エポキシ樹脂などと比較して接着強度が低いため、部品交換容易性の観点からは、シリコーン樹脂が有用である。
【０００８】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、高い熱伝導性および耐湿性を達成し、また電子部品やこれが実装される基板における冷却構造の接合部に使用された場合に、部品交換を容易ならしめることができる高熱伝導性組成物を提供することをその課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。すなわち、本発明により提供される高熱伝導性組成物は、熱伝導率の高いコア材を加水分解されにくいコート材で被覆した形態を有する第１フィラーと、この第１フィラーよりも平均粒径が小さい第２フィラーとを、高分子材料を主成分とするマトリックス中に分散させたことを特徴としている。
【００１０】
上記組成物では、第１フィラーと、これよりも小粒な第２フィラーをマトリックス中に分散させた形態とされている。この構成では、マトリックス中に分散した第１フィラーの間に入り込んだかたちで第２フィラーが分散することとなる。つまり、平均粒径の小さい第２フィラーを混在させることにより、隣り合う第１フィラーどうしの間に第２フィラーが点在することとなり、第１フィラーのみを添加する場合に比べて、さらに高い熱伝導率を確保することができる。
【００１１】
ここで、第１フィラーの平均粒径は、熱伝導性を高める目的で使用される公知のフィラーと同じ程度、たとえば５〜３０μｍの範囲とするのが好ましい。一方、第２フィラーの添加による効果を好適に得るためには、第２フィラーの平均粒径は、０．１〜２．０μｍとするのが好ましい。
【００１２】
第１フィラーのコア材の構成材料、すなわち熱伝導率の高い物質としては、たとえば酸化ベリリウム（ＢｅＯ）や炭化ケイ素（ＳｉＣ）の他、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）あるいは窒化ケイ素（ＳｉＮ）などの窒化物が挙げられる。例示したこれらの化合物は、単独で使用しても、複数種の併用してもよい。各化合物を単独で使用する場合には、窒化物が好ましく使用され、その中でもとくに、窒化アルミニウムが最も好ましい。
【００１３】
第１フィラーのコート材の構成材料、すなわち加水分解されにくい物質としては、たとえばシリカ（ＳｉＯ₂）あるいはアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などの無機酸化物が挙げられる。
【００１４】
第２フィラーとしては、第１フィラーと同様に、樹脂組成物の熱伝導性を向上させる機能を要求されることから、マトリックスよりも熱伝導率が高いことが望まれ、たとえば酸化亜鉛（ＺｎＯ）やアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などの無機酸化物の他、ダイヤモンドなどが用いられる。これらの物質は、各々単独で使用しても、複数種を併用してもよい。また、平均粒径を０．１〜２．０μｍの範囲にできるのであれば、第１フィラーと同様に、窒化物などの熱導電性の高い物質を、無機酸化物などの加水分解されにくい物質で被覆した形態のものを第２フィラーとして使用してもよい。
【００１５】
マトリックスを構成する主材料としては、公知の種々の高分子材料を使用することができるが、絶縁性や熱伝導性を考慮した場合、シリコーンオイル、シリコーンゲル、あるいはシリコーンゴム（シリコーンエラストマ）などのシリコーン樹脂が好ましい。また、マトリックスとしてシリコーンオイルを使用する場合には、長期間の使用に耐えうるように、シリコーンオイルの揮発性が低いことが望まれるから、たとえば分子量３０００以上のものを使用するのが好ましい。
【００１６】
なお、第１フィラーと第２フィラーとの比率は、たとえば９：１〜７：３の範囲とされる。第１フィラーに対する第２フィラーの比率が小さい場合には、第２フィラーを添加することによる効果を十分に得ることができない一方で、第１フィラーに対する第２フィラーの比率をあまりに大きくしても、一定以上の効果を期待できないことから、第１フィラーと第２フィラーの比率を上記した範囲とするのが妥当である。
【００１７】
また、マトリックス１００重量部に対する第１フィラーおよび第２フィラーの添加量は、それぞれ５９〜８１重量部および８．５〜２７重量部とされる。各フィラーの添加量をこのような範囲とするのが好ましいのは、各フィラーの添加量があまりに少ない場合には、熱伝導性改善の効果が十分に得られない一方で、添加量があまりに多い場合には、組成物の稠度が大きくなって使用上不便だからである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、図１は、本発明に係る高熱伝導性組成物の断面形態を表す模式図、図２は、種々のフィラーに対する耐湿性の評価結果を経時的に表したグラフ、図３および図４は、前記高熱伝導性組成物を熱伝導層として採用した冷却構造の一例および他の例をそれぞれ表す断面図である。
【００１９】
図１に示したように、本発明に係る高熱伝導性組成物１は、マトリックス１０中に、第１フィラー１１および第２フィラー１２をそれぞれ分散した形態とされている。
【００２０】
マトリックス１０としては、たとえばシリコーン樹脂などの高分子材料を主成分とするものが好ましく使用される。
【００２１】
第１フィラー１１は、マトリックス１０よりもさらに高い熱伝導性を有するコア材１１ａを、加水分解されにくいコート材１１ｂで被覆した形態を有している。なお、第１フィラー１１の平均粒径は、熱伝導性を改善する目的で使用される公知のフィラーと同程度、たとえば５〜３０μｍの範囲とされる。
【００２２】
コア材１１ａは、先にも述べたように、たとえば窒化物により構成される。窒化物としては、たとえば窒化アルミニウム、窒化ホウ素、および窒化ケイ素などが挙げられるが、これらの窒化物の熱伝導率は、それぞれ７０〜２４０Ｗ／ｍ・Ｋ、２５〜６０Ｗ／ｍ・Ｋ、および３０〜８０Ｗ／ｍ・Ｋである。このように、熱導電率の高い材料である窒化物をコア材１１ａとすれば、第１フィラー１１全体としての高い熱伝導性が確保できるばかりか、高熱伝導性組成物１全体としても高い熱伝導性を確保することができる。
【００２３】
コート材１１ｂは、たとえばシリカ（ＳｉＯ₂）あるいはアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などの無機酸化物により構成される。これらの酸化物は、加水分解されにくい物質であるから、第１フィラー１１では、コート材１１ｂによりコア材１１ａの加水分解が回避され、第１フィラー１１の耐湿性が改善される。すなわち、たとえば窒化物は加水分解されてアルカリ性を示し、周りの部品などを腐食してしまうといった問題があるが、耐湿性が改善できれば、このようなアルカリ腐食の問題を回避することができる。
【００２４】
この点を確認すべく、本発明者らは、窒化物を無機酸化物で被覆したフィラーと、被覆していない窒化物のそれぞれについて、耐湿性を評価した。すなわち、シリカでコートした窒化アルミニウム（ダウ・ケミカル（株）製；「ｓｃａｎ７０」（サンプルＡ））、窒化アルミニウム（徳山曹達（株）社製；「高純度窒化アルミニウムＦ」（サンプルＢ））、窒化ホウ素（昭和電工（株）社製；「ジュウビーエヌＶＨＰ」（サンプルＣ））、および窒化ホウ素（電気化学工業（株）社製；「デンカボロンナイトライド」（サンプルＤ））について、耐湿性を評価した。具体的には、ｐＨが６．５である弱酸性液を１００ｍｌ保持した容器を４つ準備し、各容器内に、各サンプルを１０ｇずつ添加し、溶液のｐＨ変化を経時的に測定した。その結果を図２に示すが、被覆していない窒化アルミニウムは、翌日には溶液のｐＨが１２を超えて強アルカリ性を示しており、被覆していない各窒化ホウ素は、溶液のｐＨが上昇してアルカリ性を示している。これに対して、シリカで被覆した窒化アルミニウムは、実験を行った１１日間において、溶液のｐＨがほとんど変化しなかった。このように、コア材としての窒化アルミニウムが被覆層により守られて加水分解されにくく、耐湿性に優れていることが確認できた。
【００２５】
第２フィラー１２は、マトリックス１０よりも熱伝導率の高い物質により構成するのが好ましく、たとえば酸化亜鉛やアルミナなどの無機酸化物の他、ダイヤモンドなどにより構成される。そして、第２フィラー１２の平均粒径は、第１フィラー１１よりも小さいもの、たとえば０．１〜２．０μｍの範囲とされる。
【００２６】
第２フィラー１２としてマトリックス１０よりも熱伝導性の高い材料を使用すれば、高熱伝導性組成物１全体としてさらに高い熱伝導性を確保することができる。また、第２フィラー１２の平均粒径を、第１フィラー１１のそれよりも小さくすれば、マトリックス１０中に分散した第１フィラー１１の間に入り込んだかたちで第２フィラー１２が分散することとなるから、平均粒径の小さい第２フィラー１２を混在させることにより、第１フィラー１１のみを添加する場合に比べて、さらに高い熱伝導率を確保することができる。
【００２７】
以上に説明したように、本発明に係る高熱伝導性組成物１では、マトリックス１０よりも熱伝導性の高い第１フィラー１１および第２フィラー１２を添加することにより、樹脂組成物１全体としての熱伝導性が高められている。そして、平均粒径の異なる大小２種類のフィラー１１，１２を混在させることにより、さらに熱伝導性が高められている。また、窒化物をコア材１１ａとし、無機酸化物をコート材１２ｂとした構成の第１フィラー１１を採用した高熱伝導組成物１では、窒化物の有する高い熱伝導性を有効利用しつつ、無機酸化物により耐湿性を改善してアルカリ腐食の問題を適切に回避することができる。さらに、マトリックス１０としてシリコーン樹脂を採用した場合には、高熱伝導性組成物１の絶縁性も好適に確保される。
【００２８】
このような特性を有する高伝導性組成物１は、たとえば半導体素子の冷却構造の熱伝導体として好ましく使用される。
【００２９】
この冷却構造Ｘの一例としては、たとえば図３に示したように、フェイスダウン方式で基板２に実装された半導体素子３の裏面３０側に、熱伝導層４を介してヒートシンク５が接合された構成のものがある。
【００３０】
半導体素子３は、たとえば表面３１側に複数の端子（図示略）が設けられており、これらの端子が、基板２に設けられた複数の端子２０のうちの対応する端子２０と、はんだバンプ２１を介して導通接続されている。そして、半導体素子３の表面３１と基板２との間が、絶縁性の高い樹脂６、たとえばエポキシ樹脂などを介して封止されている。
【００３１】
ヒートシンク５は、基材５０から複数の放熱フィン５２が突出形成された形態とされ、表面積、すなわち放熱面積が大きく確保されている。
【００３２】
熱伝導層４は、上述した高熱伝導性組成物１により構成されている。すなわち、半導体素子３とヒートシンク５の間が、熱伝導性および耐湿性に優れた組成物により接合されている。したがって、ヒートシンク５の接触面の凹凸を低減すべく表面加工を施し、またヒートシンク５に荷重をかけて、接触界面の面積を向上するまでもなく、高熱伝導性組成物１からなる熱伝導層４を介在させることにより、ヒートシンク５と半導体素子３との間の熱伝導を、効果的に促進することができる。これにより、冷却構造Ｘの高効率化を図り、半導体素子３などの電子部品の多機能化や高速化による駆動熱の増大に適切に対応することができる。
【００３３】
もちろん、その他の形態の冷却構造、たとえば図４に示したように、基板２Ａに接合された構成の冷却構造Ｙの熱伝導層４Ａとしても、本発明の高熱伝導性組成物１を適用できるのはいうまでもない。この冷却構造Ｙは、半導体素子３Ａが実装された基板２Ａにおいて、半導体素子３Ａが実装された表面２ａとは反対の裏面２ｂ側において構築されており、半導体素子３Ａからの発熱を、基板２Ａの裏面２ｂ側から放熱するようになっている。このような構成の冷却構造Ｙにおいても、基板２Ａとヒートシンク５Ａの熱伝導が重要となることから、基板２Ａとヒートシンク５Ａの間に、本発明の高熱伝導性組成物１を介在させることにより、冷却構造Ｙの冷却効率を向上させることができる。
【００３４】
【実施例】
次に、本発明の実施例を、比較例とともに説明する。
【００３５】
【実施例１】
本実施例では、シリコーンオイル（東芝シリコーン（株）製；「シリコーンオイルＴＳＦ４５１」）１１ｇに、チタネート系カップリング剤０．２ｇとキシレン６ｇを添加してマトリックスとした。そして、シリカコート窒化アルミニウム（ダウ・ケミカル（株）製；「ｓｃａｎ７０」）をふるいで粒径４０μｍ以下とするとともに平均粒径を２０μｍとし、これを第１フィラーとした。この第１フィラーを、第２フィラーとしての平均粒径が１μｍの酸化亜鉛（高純度化学（株）製；「ＺｎＯ」）と重量比で４：１の割合で混合して混合フィラーとし、この混合フィラー８９ｇを、先に作製したマトリックスに添加して、回転式混練脱泡機での５分間混合を２回繰り返して本実施例の組成物を得た。このようにして得られた組成物について、熱伝導性および絶縁信頼性を評価した。その結果を表１および図５に示した。なお、絶縁信頼性については、２つのサンプルについて評価を行い、それぞれの結果を図５に示した。また、部品取り外し性について評価した。
【００３６】
（熱伝導性の評価）
１６×１６ｍｍ角、厚さ２ｍｍの銅板の４つの角のそれぞれに、厚さ２５０μｍのスペーサを取り付け、スペーサを避けるようにして上記した組成物を塗布し、スペーサを取り付けていない同様な大きさの銅板を押し付けることにより、２枚の銅板の間に組成物層が介在するサンドイッチ構造のサンプルを作製した。そして、このサンプルの一方の銅板に、熱源により３５Ｗの出力で熱を与えるとともに、他方の銅板を５℃の冷却水で冷却したときの温度差ΔＴを測定し、この値およびサンプルの設計値を下記の式に代入して熱伝導率を算出することにより熱伝導性を評価した。
【００３７】
【化１】

【００３８】
（部品取り外し性の評価）
熱伝導体として、上記した手法により作製した組成物を用いて図３および図４に示した冷却構造をそれぞれ構築し、ヒートシンクに対して剪断方向（図中の矢印方向）にそれぞれ力を加え、ヒートシンクが取り外されたときの力の大きさにより部品の取り外し性を評価した。なお、半導体素子の平面視面積は１６×１６ｍｍ、ヒートシンクの接合面の面積は１６×１６ｍｍ、図４の基板の平面視面積は４５×４５ｍｍとした。このとき、ヒートシンクの取り外し力が、図３に示した冷却構造では、０．７ｋｇｆ／ｃｍ²であり、図４に示した冷却構造では０．７ｋｇｆ／ｃｍ²であった。
【００３９】
（絶縁信頼性の評価）
銅板の表面に、厚みが１００μｍとなるようにして上記手法により作製した組成物を塗布して絶縁膜を形成し、この絶縁膜に電圧を印加してその絶縁性を経時的に観測した。具体的には、絶縁膜が形成された銅板を、温度が８５℃、相対湿度が８５％に設定された高温高湿室内に放置するとともに、絶縁膜の表面に、互いの距離が７５μｍとなるようにして一対のプローブをそれぞれ接触させて、プローブ間に３．２Ｖの電圧を継続的に印加し、プローブ間の電圧を経時的に測定した。
【００４０】
【実施例２】
本実施例では、シリコーンオイルに代えて、シリコーンゲル（東レ・ダウコーニングシリコーン（株）製；「ＳＥ１８８５」）を用いてマトリックスを作製し、第２フィラーとして酸化亜鉛に代えて、平均粒径が１μｍのダイヤモンド（東名ダイヤモンド（株）製；「ダイヤモンド」）を用いた以外は実施例１と同様にして組成物を得た。この組成物について、実施例１と同様な手法により、熱伝導性を評価した。その結果を表１に示した。なお、シリコーンゲルは、２液性なので、Ａ剤（主剤）およびＢ剤（硬化剤）をそれぞれ別個に作製した。
【００４１】
【実施例３】
本実施例では、シリコーンオイルに代えて、シリコーンゲル（東レ・ダウコーニングシリコーン（株）製；「シリコーンゲルＳＥ１８７５」）を用いてマトリックスを作製した以外は実施例１と同様にして組成物を得た。この組成物について、実施例１と同様な手法により、熱伝導性を評価した。その結果を表１に示した。
【００４２】
【実施例４】
本実施例では、第２フィラーとして酸化亜鉛に代えて、平均粒径が１μｍのダイヤモンド（東名ダイヤモンド（株）製；「ダイヤモンド」）を用いた以外は実施例１と同様にして組成物を得た。この組成物について、実施例１と同様のして手法により熱伝導性を評価した。その結果を表１に示した。
【００４３】
【実施例５】
本実施例では、シリコーンオイルに代えて、シリコーンエラストマ（東レ・ダウ・ユーニング・シリコーン（株）製；「ＳＥ１８８５」）を用いた以外は実施例１と同様にして組成物を得た。この組成物について、実施例１と同様の手法により熱伝導性を評価した。その結果を表１に示した。
【００４４】
【実施例６】
本実施例では、第２フィラーとして、酸化亜鉛に代えて平均粒径が１μｍのアルミナ（アドヌテックス（株）製；「Ａｏ−９０２」）を用いた以外は実施例１と同様にして組成物を得た。この組成物について、実施例１と同様の手法により熱伝導性を評価した。その結果を表１に示した。
【００４５】
【比較例１】
本比較例では、第１フィラーとして、窒化アルミニウムをシリコン系カップリング剤により被覆した平均粒径が１５μｍのものを用い、マトリックスとして、シリコーンオイルを用いたシリコーンコンパウンド（信越化学工業（株）；「Ｇ７６５」）について、実施例１と同様の手法により熱伝導性および絶縁信頼性を評価した。熱伝導性の評価結果については表１に、絶縁信頼性の評価結果については図５に示した。なお、絶縁信頼性については、２つのサンプルについて評価を行い、それぞれの結果を図５に示した。
【００４６】
【表１】

【００４７】
表１から明らかなように、窒化アルミニウムのコア材を、シリカで被覆した第１フィラーを採用し、これよりも小径の第２フィラーを混在させた各実施例の組成物は、従来において、マトリックスとしてシリコーン樹脂を採用した組成物では困難であった２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率が達成されている。
【００４８】
そして、マトリックスとしてシリコーンオイルを採用した実施例１の組成物を、熱伝導層として採用した冷却構造では、ヒートシンクの取り外し力が、図３に示した冷却構造では、０．７ｋｇｆ／ｃｍ²であり、図４に示した冷却構造では０．７ｋｇｆ／ｃｍ²であった。このように、実施例１の組成物を熱伝導層として採用した場合には、ヒートシンクの取り外しに要する力が小さくて済み、部品の交換性が良好なものとされている。
【００４９】
また、図５に示したように、実施例１と比較例１の組成物の絶縁信頼性を比較した場合、測定開始から５０時間程度までは実施例１および比較例１の組成物ともに高い絶縁信頼性を示しているが、比較例１の組成物については、５０時間から１００時間経過後において、測定される電圧値が大きくなり始め、数１００時間経過後には、全く絶縁性がなくなっている。一方、比較例１の組成物が絶縁性がなくった時点においても、実施例１の組成物では全く絶縁性が低下しておらず、実施例１の組成物は絶縁信頼性が高いことが確認された。これは、実施例１の組成物では、コア材を加水分解されにくいシリカで被覆した第１フィラーを採用しているのに対し、比較例１の組成物では、コア材をカップリング剤で被覆している点に起因している考えられる。
【００５０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の高熱伝導性組成物は、高い熱伝導性および耐湿性が達成される。また、上記高熱伝導性組成物が電子部品の冷却構造の接合部に使用された場合に、アルカリ腐食の問題を回避しつつ、冷却構造の冷却効率を高めるとともに、部品交換を容易ならしめることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高熱伝導性組成物の断面形態を表す模式図である。
【図２】窒化物（ＡｌＮ、ＢＮ）およびシリカコートした窒化物（ＡｌＮ）の耐湿性の評価結果を経時的表したグラフである。
【図３】前記樹脂組成物を熱伝導体として採用した半導体素子の冷却構造の一例を表す断面図である。
【図４】前記樹脂組成物を熱伝導体として採用した半導体素子の冷却構造の他の例を表す断面図である。
【図５】実施例１の樹脂組成物と比較例１の組成物について、絶縁性の経時的変化を表すグラフである。
【符号の説明】
１高熱導電性組成物
１０マトリックス
１１第１フィラー
１１ａコア材
１１ｂコート材
１２第２フィラー

Claims

熱伝導率の高いコア材を加水分解されにくいコート材で被覆した形態を有する平均粒径５〜３０μｍの第１フィラーと、平均粒径が０．１〜２．０μｍの第２フィラーとを、高分子材料を主成分とするマトリックス中に分散させたことにより、上記第１フィラーの粒子間に第２フィラーの粒子が入り込んでいることを特徴とする、高熱伝導性組成物。
上記コア材は、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、および窒化ケイ素からなる群より選ばれる少なくとも１つの窒化物を含んでおり、上記コート材は、シリカあるいはアルミナのうちの少なくとも１つの無機酸化物を含んでいる、請求項１に記載の高熱伝導性組成物。
上記第２フィラーは、酸化亜鉛、アルミナ、およびダイヤモンドからなる群より選ばれる少なくも１つの物質を含んでいる、請求項１または２に記載の高熱伝導性組成物。
上記高分子材料は、シリコーンオイル、シリコーンゲル、あるいはシリコーンゴムである、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の高熱伝導性組成物。