KR20200124214A - 절연 방열 시트 - Google Patents
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Abstract
고열전도성 및 고절연성을 겸비한 절연 방열 시트를 제공한다. 특히 전자 부품용 방열 부재로서 바람직한 절연 방열 시트를 제공한다. 육방정 질화붕소의 빈도 입도 분포는 35 ∼ 100 ㎛ 의 영역, 그리고 10 ∼ 25 ㎛ 의 영역 및/또는 0.4 ∼ 5 ㎛ 의 영역에서 극대 피크를 갖고, 육방정 질화붕소의 평균 입자경이 30 ∼ 80 ㎛ 의 범위이며, 육방정 질화붕소의 함유율이 40 ∼ 70 체적％, 실리콘 수지의 함유율이 30 ∼ 60 체적％ 의 범위에서 함유한 실리콘 조성물인 절연 방열 시트.
Description
본 발명은 열전도성 및 절연성이 우수한 절연 방열 시트와 그 용도에 관한 것으로, 특히 전자 부품용 방열 부재로서 사용했을 때에, 파워 디바이스, 트랜지스터, 사이리스터, CPU (중앙 처리 장치) 등의 발열성 전자 부품을 손상시키지 않고서, 전자 기기에 끼워 넣을 수 있는 절연 방열 시트에 관한 것이다.
파워 디바이스, 트랜지스터, 사이리스터, CPU 등의 발열성 전자 부품에 있어서는, 사용시에 발생하는 열을 어떻게 제거할지가 중요한 문제로 되어 있다. 종래, 이와 같은 열제거 방법으로는, 발열성 전자 부품을 전기 절연성의 절연 방열 시트를 개재하여 방열 핀이나 금속판에 장착하여, 열을 방출하는 것이 일반적으로 행해지고 있고, 그 절연 방열 시트로는 실리콘 고무에 열전도성 필러를 분산시킨 것이 사용되고 있다.
최근, 전자 부품 내의 회로의 고집적화에 수반하여 그 발열량도 커지고 있어, 종래보다 한층 더 높은 열전도성을 갖는 재료가 요망되고 있다. 또, 상기 전자 부재의 고성능화에 수반하여, 사용되는 절연층도 종래의 수백 ㎛ 보다 박막화되는 경향이 있어, 수십 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하가 되는 경우가 있고, 거기에 대응하는 필러도 종래의 수백 ㎛ 에서 100 ㎛ 이하로 소입경화가 요망된다.
그러나, 필러로서 사용되는 육방정 질화붕소 입자는, 면내 방향 (a 축 방향) 의 열전도율이 400 W/(m·K) 인 데 반하여, 두께 방향 (c 축 방향) 의 열전도율이 2 W/(m·K) 로, 결정 구조와 인편상에서 유래하는 열전도율의 이방성이 크다. 게다가, 육방정 질화붕소 분말을 수지에 충전하면, 입자끼리가 동일 방향으로 배향된다. 그 때문에, 예를 들어, 열 인터페이스재의 제조시에, 육방정 질화붕소 입자의 면내 방향 (a 축 방향) 과 열 인터페이스재의 두께 방향이 수직이 되어, 육방정 질화붕소 입자의 면내 방향 (a 축 방향) 의 고열전도율을 충분히 활용할 수 없었다.
특허문헌 1 에서는, 인편상 질화붕소 입자의 면내 방향 (a 축 방향) 을 고열전도 시트의 두께 방향으로 배향시킨 것이 제안되어 있어, 육방정 질화붕소 입자의 면내 방향 (a 축 방향) 의 고열전도율을 활용할 수 있다. 그러나 특허문헌 1 에 기재된 종래 기술에는, (1) 배향시킨 시트를 다음 공정에서 적층할 필요가 있어 제조 공정이 번잡해지기 쉽고, (2) 적층·경화 후에 시트상으로 얇게 절단할 필요가 있어, 시트의 두께의 치수 정밀도를 확보하는 것이 곤란하다는 과제가 있었다. 또, 인편상 질화붕소 입자의 형상의 영향으로 수지에 대한 충전시에 점도가 증가하여, 보이드가 발생하기 쉬워, 절연성이 저하된다. 또, 발생하는 보이드는 시트의 두께 방향에 대해 조대하게 또는 연속적으로 존재하기 때문에, 절연성을 담보하기 어려운 문제가 있다.
이들을 개선하기 위해서, 인편상 질화붕소 입자의 열전도율의 이방성을 억제한 여러 가지 형상의 질화붕소 분말이 제안되어 있다.
특허문헌 2 에서는, 일차 입자의 인편상 질화붕소 입자가 동일 방향으로 배향되지 않고 응집한 질화붕소 분말의 사용이 제안되어 있고, 열전도율의 이방성을 억제할 수 있다고 되어 있지만, 이것에 사용하는 질화붕소 응집 입자는 구상이기 때문에 유동성은 양호하지만, 평균 입경은 20 ∼ 180 ㎛ 이기 때문에, 평균 입경이 100 ㎛ 이상인 경우, 열 인터페이스재의 두께를 얇게 할 수 없기 때문에 열저항이 높아지고 방열성이 낮아, 열전도율은 6 W/(m·K) 정도를 달성할 뿐이었다. 또, 평균 입자경이 단일계이기 때문에 입자간에 보이드나 수지층이 많이 생겨서 절연성이나 성형성이 나빴다.
특허문헌 3 에서는, 복수의 평균 입자경을 갖는 인편상 질화붕소를 응집시킨 응집 입자를 혼합하고 있는데 60 ㎛ 를 초과하고 300 ㎛ 이하인 입경의 응집 질화붕소 입자를 10 ∼ 40 체적％ 의 비율로 함유하고 있어, 열 인터페이스재의 두께를 얇게 할 수 없기 때문에 열저항이 높아지고 방열성이 낮고, 100 ㎛ 이상의 입경의 응집 질화붕소 입자를 함유하고 있으므로 응집 입자 내에 보이드가 생기기 쉬워, 절연성이 낮다. 또, 매트릭스 수지가 아크릴 폴리머 성분이기 때문에, 내열 온도가 약 100 ℃ 로 낮아, 열 인터페이스재로서 사용하는 경우, 용도가 한정되어 버린다.
특허문헌 4 에서는, 복수의 평균 입자경을 갖는 응집상(狀) 질화붕소 입자를 혼합하고 있지만, 빈도 입도 분포에 있어서, 100 ∼ 300 ㎛ 의 영역의 극대치를 가지고 있으므로, 열 인터페이스재의 두께를 얇게 할 수 없기 때문에 열저항이 높아지고 방열성이 낮다. 또, 100 ㎛ 이상의 입경의 응집상 질화붕소를 함유하고 있으므로 응집 입자 내에 보이드가 생기기 쉬워, 절연성이 낮다.
본 발명의 목적은, 열전도성 및 절연성이 모두 우수한 절연 방열 시트를 제공하는 것이다. 특히 전자 부품용 방열 부재로서 바람직한 절연 방열 시트를 제공하는 것이다.
즉, 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해서 이하를 제공할 수 있다.
육방정 질화붕소와 실리콘 수지를 함유하여 이루어지는 절연 방열 시트로서, 상기 육방정 질화붕소의 빈도 입도 분포는 35 ∼ 100 ㎛ 의 영역, 그리고 10 ∼ 25 ㎛ 의 영역 및/또는 0.4 ∼ 5 ㎛ 의 영역에서 극대 피크를 갖고, 상기 육방정 질화붕소의 평균 입자경이 30 ∼ 80 ㎛ 의 범위이며, 상기 육방정 질화붕소의 함유율이 40 ∼ 70 체적％, 실리콘 수지의 함유율이 30 ∼ 60 체적％ 의 범위에서 함유한 실리콘 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 절연 방열 시트를 제공할 수 있다. 또 바람직하게는, 나아가 두께가 10 ∼ 150 ㎛ 인 유리 클로스를 함유한 상기 절연 방열 시트도 제공할 수 있다. 또 바람직하게는, 상기 절연 방열 시트를 사용한 방열 부재도 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 고열전도성 및 고절연성을 겸비한 절연 방열 시트를 제공할 수 있다. 특히 전자 부품용 방열 부재로서 바람직한 절연 방열 시트를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 상세하게 설명한다. 본 명세서에 있어서 나타낸 수치 범위는, 특별한 언급이 없는 한, 어느 범위의 하한치와 상한치를 모두 포함하는 수치 범위를 의미한다.
본 발명의 실시형태에서 사용하는 육방정 질화붕소의 평균 입자경은 30 ∼ 80 ㎛ 일 필요가 있고, 나아가 평균 입자경은 45 ∼ 70 ㎛ 의 범위의 것이 바람직하다. 평균 입자경이 80 ㎛ 보다 커지면, 입자와 입자가 접촉했을 때의 간극이 커져, 열전도성이 감소하는 경향이 있다. 반대로 평균 입자경이 30 ㎛ 보다 작아지면 입자의 열경화성 수지에 대한 충전성이 나빠지는 경향이 있어, 열전도성이 감소하는 경향이 있다. 육방정 질화붕소의 형태는 그 결정 구조에서 기인하여 일차 입자가 인편상 입자이다. 이 인편상 입자의 복수가 응집한 형태의 질화붕소는 응집 입자이고, 그 형상은 구형이거나 각형이다.
육방정 질화붕소의 평균 입자경이 30 ∼ 80 ㎛ 의 범위 내에 있고, 또한, 육방정 질화붕소의 빈도 입도 분포에 있어서, 35 ∼ 100 ㎛ 의 영역에서 적어도 하나의 극대 피크 (이하 「극대 피크 1」이라고 한다) 를 가지며, 또한 10 ∼ 25 ㎛ 의 영역 (이하 「극대 피크 2」라고 한다) 및 또는 0.4 ∼ 5 ㎛ 의 영역 (이하 「극대 피크 3」이라고 한다) 에서 각각 적어도 하나의 극대 피크를 갖는다. 이로써, 육방정 질화붕소를 보다 고충전하는 것이 가능해져, 입자의 접촉점의 증가에 의해서 열전도성을 더욱 높일 수 있다. 또, 고충전했을 때, 동일한 충전량이면 입자끼리가 조밀하게 메워지기 때문에, 미끄러짐이 좋아져 유동성을 높게 유지할 수 있다. 그리고, 이와 같은 입도 분포를 갖는 실리콘 조성물이면 유리 클로스의 유리 섬유 다발에 대한 함침률이 향상되기 때문에 열전도율 및 절연성을 현격하게 향상시킬 수 있다.
실리콘 조성물 중의 육방정 질화붕소의 입자 형상은 극대 피크 1 및 극대 피크 2 를 갖는 것은 육방정 질화붕소의 인편상 입자가 응집한 응집 입자로 구성되는 경우가 많고, 극대 피크 3 을 갖는 것은 인편상 입자가 주된 구성이다. 극대 피크 1 을 갖는 질화붕소 및 극대 피크 2 를 갖는 질화붕소는, 응집 입자이기 때문에 배향성이 낮아, 시트의 두께 방향에 대한 열전도율이 높다. 극대 피크 1 의 입자 사이에 생기는 공간을 극대 피크 2 나 극대 피크 3 의 입자가 보완함으로써 열전도율을 대폭 증가시킬 수 있다. 극대 피크 3 은 입경이 매우 작은 인편상이지만 극대 피크 1 의 입자 사이에 생기는 공간을 보완하는 것이나 입자 사이를 면 접촉으로 하는 효과가 있어, 열전도율의 향상이나 성형성의 향상에 기여하는 것이 가능해진다.
실리콘 조성물 중의 육방정 질화붕소의 함유율은 40 ∼ 70 체적％, 특히 53 ∼ 63 체적％ 인 것이 바람직하고, 또 실리콘 수지의 함유율은 30 ∼ 60 체적％, 특히 37 ∼ 47 체적％ 인 것이 바람직하다. 육방정 질화붕소의 함유율이 70 체적％ 를 초과하거나, 또는 실리콘 수지의 배합비가 30 체적％ 미만이면, 조성물의 점도가 상승하여 성형성이 손상되는 경우나 방열 시트 중에 보이드가 생겨 절연성이 저하될 우려가 있다. 또, 질화붕소의 함유율이 40 체적％ 미만이거나, 또는 실리콘 수지의 배합비가 60 체적％ 를 초과하면, 조성물의 열전도성을 충분히 높이는 것이 곤란해진다.
본 발명의 실시형태에 관련된 절연 방열 시트의 두께는 100 ∼ 1000 ㎛ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 150 ∼ 650 ㎛ 이다. 이 때 「극대 피크 1」의 위치를 100 ㎛ 이하로 함으로써 시트 두께를 100 ㎛ 까지 얇게 하는 것이 가능해져, 고방열성과 고절연성을 겸비한 절연 방열 시트를 얻을 수 있다.
본 절연 방열 시트의 절연 파괴 강도는 25 ㎸/㎜ 이상이 바람직하다. 이 때 「극대 피크 1」의 위치를 100 ㎛ 이하로 함으로써 육방정 질화붕소의 응집 입자에서 기인하는 보이드의 발생을 억제하는 것이 가능해져 25 ㎸/㎜ 이상의 절연 파괴 강도를 얻을 수 있다.
또한, 일 실시형태에 있어서는, 방열성을 저해하지 않는 범위에서, 산화알루미늄, 산화마그네슘, 산화규소, 질화규소, 카본 나노 튜브, 카본 분말 등의 열전도성 분말을 병용할 수도 있다.
본 명세서에 있어서 육방정 질화붕소의 평균 입자경은, 예를 들어 다음과 같이, 시마즈 제작소 제조의 「레이저 회절식 입도 분포 측정 장치 SALD-200」을 사용하여 측정을 실시할 수 있다. 50 CC 의 순수에 육방정 질화붕소의 분말 5 g 을 분산시킨 용액을, 스포이트를 사용하여 장치의 샘플러부에 한 방울씩 첨가하고, 흡광도가 측정 가능하게 될 때까지 안정되는 것을 기다린다. 이와 같이 하여 흡광도가 안정적으로 된 시점에서 측정을 실시한다. 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에서는, 센서에서 검출한 입자에 의한 회절/산란광의 광강도 분포의 데이터로부터 입도 분포가 계산된다. 평균 입자경은 측정되는 입자경의 값에 상대 입자량 (차분％) 을 곱하고, 상대 입자량의 합계 (100 ％) 로 나누어서 구할 수 있다. 또한, 평균 입자경은 입자의 평균 직경이다.
본 발명의 실시형태에 사용할 수 있는 열경화성 수지는, 미러블형 실리콘 (millable silicone) 이 대표적인 것이지만, 대체로 필요한 유연성을 발현시키는 것이 어려운 경우가 많기 때문에, 높은 유연성을 발현시키기 위해서는 부가 반응형 실리콘이 바람직하다. 부가 반응형 액상 실리콘의 구체예로는, 1 분자 중에 비닐기와 H-Si 기의 양방을 갖는 1 액 반응형의 오르가노폴리실록산, 또는 말단 혹은 측사슬에 비닐기를 갖는 오르가노폴리실록산과 말단 혹은 측사슬에 2 개 이상의 H-Si 기를 갖는 오르가노폴리실록산의 2 액성 실리콘 등이다. 예를 들어 아사히카세이 바커 실리콘사 제조, 상품명 「LR3303A/B」가 있다.
상기 부가 반응형 액상 실리콘은, 아세틸알코올류, 말레산에스테르류 등의 반응 지연제, 십 ∼ 수백 ㎛ 의 아에로질이나 실리콘 파우더, 실리콘 오일 등의 증점제, 난연제, 안료, 유연제 등과 병용할 수도 있다.
세라믹스 분말을 유기 수지에 분산하여 충전한 절연 방열 시트는 두께를 100 ㎛ 까지 얇게 할 수 있어, 유연성을 갖게 할 수 있기 때문에 장착 방법에 있어서의 자유도를 높일 수 있다. 나아가서는, 내열 온도로서 200 ℃ 정도까지 사용할 수 있어, 내환경성도 우수하고, 다양한 환경하에서 사용 가능한 절연 방열 시트를 얻을 수 있다.
[보강층]
본 발명의 실시형태에 관련된 절연 방열 시트에 있어서 사용할 수 있는 보강층은, 절연 방열 시트에 기계적 강도를 부여하는 역할을 담당하고, 나아가서는 절연 방열 시트의 평면 방향에 대한 연신을 억제하여 절연성을 확보하는 효과도 나타낸다. 당해 보강층의 재료는, 절연 방열 시트의 용도에 따라서 임의로 선택할 수 있다. 예를 들어 전자 재료 분야에 있어서의 방열 시트인 경우, 유리 클로스, 수지 필름 (폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 아크릴 수지 등), 천 섬유 메시 클로스 (목면이나 마, 아라미드 섬유, 셀룰로오스 섬유, 나일론 섬유, 폴리올레핀 섬유 등), 부직포 (아라미드 섬유, 셀룰로오스 섬유, 나일론 섬유, 폴리올레핀 섬유 등), 금속 섬유 메시 클로스 (스테인리스, 구리, 알루미늄 등), 또는 금속박 (구리박, 니켈박, 알루미늄박 등) 을 함유하는 것이 바람직하다. 특히, 열전도성과 절연성의 관점에서는 유리 클로스를 함유하는 것이 바람직하다.
보강층에 유리 클로스를 함유하는 경우, 일반적으로 시판되고 있는 개구부를 갖는 유리 클로스를 사용할 수 있다. 열전도성의 관점에서는 예를 들어 유리 클로스의 두께는 10 ㎛ ∼ 150 ㎛ 의 범위, 보다 바람직하게는 20 ∼ 90 ㎛ 의 범위, 더욱 바람직하게는 30 ∼ 60 ㎛ 의 범위로 할 수 있다. 유리 클로스의 두께가 10 ㎛ 미만인 경우, 절연 방열 시트의 강도 저하에 의해, 핸들링시에 기재의 파괴가 생겨 시트화가 불가능하고, 150 ㎛ 보다 큰 경우, 열전도율의 저하가 생길 가능성이 있다. 또 시판되고 있는 유리 클로스에서는 섬유 직경이 4 ∼ 9 ㎛ 인 것이 있고, 이들을 사용할 수 있다. 또 유리 클로스의 인장 강도는 예를 들어, 100 ∼ 1000 N/25 ㎜ 의 범위로 하는 것이 가능하다. 또 유리 클로스의 개구부의 한 변의 길이는, 열전도성과 강도의 밸런스를 취하는 관점에서는 예를 들어 0.1 ㎜ 이상 1.0 ㎜ 이하의 범위로 할 수 있다. 예를 들어 유니티카사 제조, 상품명 「H25 F104」가 있다.
절연 방열 시트의 도포 방법은 특별히 한정되지 않고, 균일하게 도포할 수 있는 닥터 블레이드법, 콤마 코터법, 스크린 인쇄법, 롤 코터법 등의 공지된 도포 방법을 채용할 수 있지만, 실리콘 조성물의 두께 정밀도를 고려하면 닥터 블레이드법, 콤마 코터법이 바람직하다.
절연 방열 시트의 실리콘 조성물과 유리 클로스의 접합은, PET 필름 위에 실리콘 수지 조성물을 도포 후, 가열 프레스기를 사용하여, 대기 분위기 중에서 압력 100 ∼ 200 ㎏/㎠ 의 조건으로 80 ℃ ∼ 170 ℃ 의 온도에서 또한 10 ∼ 60 분의 시간에 접합하는 것이 바람직하다. 압력이 100 ㎏/㎠ 보다 낮은 경우, 접합 온도가 80 ℃ 보다 낮은 경우, 또는, 접합 시간이 10 분보다 짧은 경우, 실리콘 조성물과 유리 클로스의 접합성이 저하된다. 한편, 압력이 200 ㎏/㎠ 보다 높은 경우, 접합 온도가 170 ℃ 보다 높은 경우, 또는, 접합 시간이 60 분보다 긴 경우, 생산성의 저하, 비용 상승의 관점에서도 바람직하지 않다. 단, 접합시의 분위기를 질소, 아르곤, 수소, 진공으로 한 경우에는, 이것에 한정되지 않는다. 그 후, 실리콘 수지의 저분자 실록산 제거를 위해 130 ∼ 250 ℃, 5 ∼ 30 시간의 조건으로 2차 가열을 실시하여, 실리콘 수지를 경화시키는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서의 열전도율은, 예를 들어 ASTM E-1461 에 준거한 수지 조성물의 열확산율, 밀도, 비열을 모두 곱해 산출할 수 있다 (열전도율 = 열확산율 × 밀도 × 비열). 열확산율은, 예를 들어, 시료를 폭 10 ㎜ × 10 ㎜ × 두께 0.5 ㎜ 로 가공하고, 레이저 플래시법에 의해 구할 수 있다. 측정 장치는 크세논 플래시 애널라이저 (NETSCH 사 제조 LFA447 NanoFlash) 를 사용하여, 25 ℃ 에서 측정을 실시할 수 있다. 밀도는 아르키메데스법을 사용하여 구하였다. 비열은, 예를 들어 DSC (리가쿠사 제조 ThermoPlus Evo DSC8230) 를 사용하여 구할 수 있다.
실시예
시트의 절연 파괴 강도의 측정은, JISC2110 에 준거하였다. 측정하는 절연 방열 시트를 10 ㎝ × 10 ㎝ 의 크기로 가공하고, 일방의 면에 φ25 ㎜ 의 원형의 구리층, 타방의 면에 전면 구리층을 갖도록 시험 샘플을 제작하였다. 시험 샘플이 사이에 끼워지도록 전극을 배치하고, 전기 절연 오일 중 (3M 사 제조, 제품명 FC-3283) 에서 시험 샘플에 교류 전압을 0 에서부터 평균 10 ∼ 20 초에서 절연 파괴가 일어나는 일정한 속도 (500 V/s) 로 상승시켰다. 절연 파괴가 일어났을 때의 전압 (단위 ㎸) 을, 절연 방열 시트의 두께 (단위 ㎜) 로 나눔으로써, 절연 파괴 강도 (단위 ㎸/㎜) 를 구하였다.
(실시예 1)
이하의 순서로 육방정 질화붕소를 준비하였다.
붕산, 멜라민, 및 탄산칼슘 (모두 시약 특급) 을, 질량비 70 : 50 : 5 의 비율로 혼합하고, 질소 가스 분위기 중, 실온에서부터 1400 ℃ 까지를 1 시간에 승온시켜, 1400 ℃ 에서 3 시간 유지하고 나서 1900 ℃ 까지를 4 시간에 승온시키고, 1900 ℃ 에서 2 시간 유지한 후, 실온까지 냉각하여 육방정 질화붕소를 제조하였다. 이것을 해쇄한 후, 분쇄하고, 체로 가름하여, 응집 분말 A, 응집 분말 B, 응집 분말 C 를 준비하였다. 한편, 시판되는 질화붕소 소결체 (덴카사 제조 상품명 「덴카보론나이트라이드 성형체 NB-1000」) 를 해쇄한 후, 분쇄하고, 체로 가름하여, 응집 분말 D, 응집 분말 E, 응집 분말 F 를 준비하였다. 또, 시판되는 질화붕소 분말 (덴카사 제조 상품명 「덴카보론나이트라이드분(粉) SGPS」) 을 체로 가름하여, 응집 분말 G, 응집 분말 H 를 준비하였다. 또한, 시판되는 덴카사 제조 상품명 「덴카보론나이트라이드 SP-3」을 분쇄하고, 체로 가름하여 인편상 분말 I, 인편상 분말 J, 인편상 분말 K, 인편상 분말 L 을 준비하였다. 또, 인편상 분말 M (덴카사 제조 상품명 「덴카보론나이트라이드 XGP」) 을 준비하였다. 이들 분말 특성을 표 1 에 나타낸다. 또한, 극대 피크 1 ∼ 3 의 임의의 분말을 혼합한 후에 있어서도, 혼합 전과 동일한 각 피크를 확인할 수 있었다.
실리콘 수지 성분에 아사히카세이 바커 실리콘사 제조 「LR3303A/B」를 사용하고, 질화붕소 분말을 표 2 에 나타내는 충전율 (체적％) 로 충전하고, 점도 조정제로서 톨루엔을 고형분 농도가 60 wt％ 가 되도록 칭량하여, 교반기인 HEIDON 사 제조 「쓰리원 모터」로 터빈형 교반 날개를 사용하여 15 시간 혼합하여, 질화붕소 함유 실리콘 조성물을 조제하였다.
상기 실리콘 조성물을 PET 필름 위에 콤마 코터에 의해 편면 당 두께 0.5 ㎜ 로 도공하고, 75 ℃ 에서 5 분 건조시켰다. 그 후, 야나세 제작소사 제조의 평판 프레스기를 사용하여 온도 150 ℃, 압력 150 kgf/㎠ 로 45 분간 프레스를 실시하여, 두께 0.3 ㎜ 의 시트를 제조하였다. 이어서 그것을 상압, 150 ℃ 에서 4 시간의 2 차 가열을 실시하여, 절연 방열 시트로 하였다.
(실시예 2)
표 2 에 나타낸 조건을 사용하고, 그것 외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 절연 방열 시트를 제조하였다.
(실시예 3)
표 2 에 나타낸 조건을 사용하여, 보강층으로서 유리 클로스 (유니티카사 제조 상품명 「H25」) 상에 콤마 코터에 의해 편면 당 0.2 ㎜ 로 도공하고, 75 ℃ 에서 5 분 건조시킨 후, 재차 유리 클로스의 다른 편면에 두께 0.2 ㎜ 로 콤마 코터에 의해 도공하여, 적층체를 제조하였다. 그 후, 야나세 제작소사 제조의 평판 프레스기를 사용하여 온도 150 ℃, 압력 150 kgf/㎠ 로 45 분간 프레스를 실시하여, 두께 0.3 ㎜ 의 시트를 제조하였다. 이어서 그것을 상압, 150 ℃ 에서 4 시간의 2 차 가열을 실시하여, 절연 방열 시트로 하였다.
(실시예 4 ∼ 22 및 비교예 1 ∼ 10)
표 2 ∼ 3 에 나타낸 조건을 사용하고, 그것 외에는 실시예 3 과 동일하게 하여, 절연 방열 시트를 제조하였다.
(평가)
실시예 1 ∼ 22, 비교예 1 ∼ 10 의 방열 시트의 열전도율 평가를 실시하였다. 결과를 표 2 ∼ 3 에 나타낸다. 또한, 절연 방열 시트를 시트상의 형태로 (처짐이나 표면의 균열에 의해) 정상적으로 제조할 수 없었던 예에 대해서는, 「시트 제작 가부」를 「불가능」으로 기재하고 있다.
표 2 의 실시예와 표 3 의 비교예로부터, 본 발명의 절연 방열 시트는, 우수한 열전도성과 절연 파괴 강도를 가지고 있는 것을 알 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명의 절연 방열 시트를 전자 부품용 방열 부재로서 사용한 경우, 예를 들어, 파워 디바이스 등의 반도체 소자의 방열 부재로서 사용한 경우, 장기간 사용 가능하게 된다.
Claims (3)
- 육방정 질화붕소와 실리콘 수지를 함유하여 이루어지는 절연 방열 시트로서, 상기 육방정 질화붕소의 빈도 입도 분포는 35 ∼ 100 ㎛ 의 영역, 그리고 10 ∼ 25 ㎛ 의 영역 및/또는 0.4 ∼ 5 ㎛ 의 영역에서 극대 피크를 갖고, 상기 육방정 질화붕소의 평균 입자경이 30 ∼ 80 ㎛ 의 범위이며, 상기 육방정 질화붕소의 함유율이 40 ∼ 70 체적％, 실리콘 수지의 함유율이 30 ∼ 60 체적％ 의 범위에서 함유한 실리콘 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 절연 방열 시트.
- 제 1 항에 있어서,
두께가 10 ∼ 150 ㎛ 인 유리 클로스를 함유한 것을 특징으로 하는 절연 방열 시트. - 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 절연 방열 시트를 사용한 방열 부재.
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