TW201632588A - 熱傳導性矽酮組合物 - Google Patents
熱傳導性矽酮組合物 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201632588A TW201632588A TW105104682A TW105104682A TW201632588A TW 201632588 A TW201632588 A TW 201632588A TW 105104682 A TW105104682 A TW 105104682A TW 105104682 A TW105104682 A TW 105104682A TW 201632588 A TW201632588 A TW 201632588A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- component
- mass
- group
- heat
- ppm
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
- C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/06—Preparatory processes
- C08G77/08—Preparatory processes characterised by the catalysts used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
- C09K5/10—Liquid materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
- C08G77/18—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to alkoxy or aryloxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
- C08K2003/0812—Aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/001—Conductive additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
本發明提供一種即使置於苛刻的可靠性實驗條件下也不發生散熱潤滑脂的剝離,且能夠保持低熱電阻的熱傳導性矽酮組合物。包含 (A)為100質量部的在1分子中至少具有2個烯基,且在25℃下的運動黏度為10至100000mm2
/s的有機聚矽氧烷, (B)為50至130質量部的一方末端含3官能團的水解性甲基聚矽氧烷 , (C)平均粒徑為7μm至16μm的鋁粉末, (D)平均粒徑為2μm以下的氧化鋅粉末, (E)有機氫聚矽氧烷, (F)(E)成分以外,在1分子中至少含有2個與矽原子鍵合的氫原子的有機氫聚矽氧烷,以及 (G)為有效量的鉑族氫化矽烷化反應催化劑, 且對經混合而分散該組合物和2倍量的甲苯而得到的液體進行篩選時,用250篩目(63μm孔徑)所得的殘渣為5ppm以下,用440篩目(32μm孔徑)所得的殘渣為200ppm以上。
Description
本發明係關於一種熱傳導性矽酮組合物,該熱傳導性矽酮組合物在封裝於產生大的翹曲的發熱元件時,即使處於苛刻的機熱模塑週期試驗環境下也不會從基材上剝離,而能夠保持適宜的散熱性能。
LSI和IC晶片等電子部件在使用中的發熱,以及伴隨其發熱進而導致性能降低之事已廣為人知,進而,作為為了解決這些問題的手段使用著各種散熱技術。例如,可列舉於發熱部的附近配置散熱裝置等的冷卻構件,通過將兩者緊貼進而促進從發熱部朝向冷卻構件的有效率的熱傳遞,從而有效率地進行發熱部的散熱之事。此時,若是在發熱部和冷卻構件之間具有間隙,由於熱傳導性低的空氣會介於該間隙,傳熱變得沒有效率,而使發熱部的溫度不能充分地下降。為防止這樣的現象發生,以防止空氣介在於發熱部和冷卻構件之間為目的,使用有熱傳導率佳,且與構件的表面具有隨動性的散熱材料,即散熱片和散熱潤滑脂(專利文獻1至3)。其中,散熱潤滑脂由於能夠將封裝時的厚度變薄而使用,自熱電阻觀點能夠發揮高性能。
而且,為了進一步提高散熱性能,人們探討了在減薄散熱潤滑脂的封裝厚度的同時,通過提高散熱潤滑脂的熱傳導率,從而降低熱電阻之事(專利文獻4)。 〔先前技術文獻〕
專利文獻1 日本專利第2938428號公報 專利文獻2 日本專利第2938429號公報 專利文獻4 日本專利第3952184號公報 專利文獻5 日本特開2005-330426號公報
但是,近年來,由於半導體晶片自身變薄,且變大,而基板被由陶瓷基板轉變為有機樹脂基板,因此,施加於被封裝的散熱潤滑脂的應力變大。在這樣的狀況下,若是將散熱潤滑脂在封裝時的厚度變薄,則在-55℃至170℃等的苛刻的機熱模塑週期試驗下,會產生散熱潤滑脂不能跟上由熱滯後所致的晶片的變形而導致剝離,最壞的情況下具有導致晶片破損的可能性等的產品的可靠性差的問題。 因此,本發明的目的在於,提供一種熱傳導性矽酮組合物。該熱傳導性矽酮組合物即使在如-55℃至170℃的機熱模塑週期試驗下苛刻的試驗條件下也不發生散熱潤滑脂的剝離,且能夠保持低熱電阻。
鑒於這樣的實際情況,本發明人依據精心研究的結果,找出了能夠解決上述問題的方法,進而完成了本發明。該方法為,在含有以下成分(A)至(G)的熱傳導性矽酮組合物中,使用適當粒度分佈的填充料,而管理組合物的篩渣。
即,本發明提供以下一種熱傳導性矽酮組合物和使用該組合物的散熱材料。 包含, <1>(A)在1分子中至少具有2個烯基,且在25℃下的運動黏度為10至100000mm2
/s的有機聚矽氧烷, (B)以通式(1)
【化學式1】
所表示的單邊末端含3個官能團的水解性甲基聚矽氧烷,相對於成分(A)100質量部而為50至130質量部, 在該通式(1)中,R1
為碳原子數1至6的烷基,a為5至100的整數, (C)平均粒徑為7μm至16μm的鋁粉末, (D)平均粒徑為2μm以下的氧化鋅粉末, 成分(C)和成分(D)的配合量,為使質量比[(成分(C)+成分(D)]/[成分(A)+成分(B)]為8.0至14.0的量,且使成分(C)和成分(D)的質量比[(成分(C)]/[(成分(D)]成為3.0至6.0的量, (E)以通式(2)所表示的有機氫聚矽氧烷,
【化學式2】
在該通式(2)中,R2
為碳原子數1至6的烷基,b為5至100的整數。 (F)成分(E)以外,在1分子中至少含有2個與矽原子鍵合的氫原子的有機氫聚矽氧烷, 成分(E)和成分(F)的配合量,為使[成分(E)和成分(F)中與矽原子鍵合的氫原子的合計個數]/[成分(A)的烯基的個數]的值為0.5至1.5的量,且使[成分(E)中與矽原子鍵合的氫原子的個數)/(成分(F)中與矽原子鍵合的氫原子的個數]的比值為0.6至5.0的量,以及 (G)相對於成分(A),鉑原子以質量標準為0.1至500ppm的鉑族氫化矽烷化反應催化劑,且將該組合物與2倍量的甲苯進行混合而分散的液進行篩選時,用250篩目(63μm孔徑)所得的殘渣為5ppm以下,用440篩目(32μm孔徑)所得的殘渣為200ppm以上。
<2>如<1>所述的熱傳導性矽酮組合物,其特徵在於, 進一步含有相對於成分(A)以質量標準為0.1至5%的量的成分(H),該成分(H)係選自乙炔化合物氮化合物、有機磷化合物、肟化合物以及有機氯化合物的反應抑制劑。
<3>一種散熱材料,其包括<1>或<2>所述的熱傳導性矽酮組合物。 <4>一種散熱材料,其將如<1>或<2>所述的熱傳導性矽酮組合物在室溫下以0.15MPa擠壓15分鐘,並在150℃加熱固化90分鐘所得到的固化物的厚度在室溫下為35至60μm。
本發明的熱傳導性矽酮組合物,即使在如-55℃至170℃的機熱模塑週期試驗那樣的苛刻的可靠性試驗條件下也不發生散熱潤滑脂的剝離,其可靠性優異,且能夠保持低熱電阻。
以下,對本發明加以詳細的說明。 [成分(A)] 成分(A)的有機聚矽氧烷,由於在1分子中至少具有2個與矽原子鍵合的烯基,因此可為直鏈狀也可為支鏈狀,又也可為這些的2種以上的不同黏度的混合物。
作為與矽原子鍵合的烯基,雖可列舉乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、1-己烯基等的碳原子數2-6的烯基,但從容易合成以及成本的方面考慮,優選為乙烯基。與矽原子鍵合的烯基,雖可任意存在於有機聚矽氧烷的分子鏈的末端或分子鏈中,但優選為該烯基的至少1個存在於末端。
作為與矽原子鍵合的剩餘的有機基,可例示甲基、乙基、丙基、丁基、己基、十二烷基等的烷基,苯基等的芳基,2-苯乙基、2-苯丙基等的芳烷基,進一步,也可例示氯甲基、3,3,3-三氟丙基等的鹵原子取代烴基團。其中,從是否容易合成以及成本的方面考慮,優選為甲基。
成分(A)在25o
C條件下的運動黏度為10至100000mm2
/s的範圍,優選為100至50000mm 2
/s。尚,該運動黏度為依據烏氏型奧斯維德黏度計所測定的值。 成分(A)在本發明的熱傳導性矽酮組合物中,優選為含有2至10質量%,更優選為含有3至8質量%。
[成分(B)] 成分(B)為以下述通式(1)所表示的一方末端含3個官能團的水解性甲基聚矽氧烷。
【化學式3】
在該通式(1)中,R1
為碳原子數1至6的烷基,可列舉為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。另外,由於在通式(1)中,a如果小於5,則組合物的油的
滲出可能變得嚴重,進而可靠性變劣,另一方面,如果a大於100,則與充填材料(成分(C)和成分(D))的潤濕性會變得不充分,因此,a為5至100的整數,優選為10至60的整數。
成分(B)的一方末端含3個官能團的水解性甲基聚矽氧烷的配合量,相對於成分(A)100質量部如果小於50質量部則不能發揮充分的潤濕性,另一方面,如果多於130質量部則組合物的油滲出變得嚴重,而可靠性變劣。因此,a為50至130質量部,優選為60至120質量部。
[成分(C)] 成分(C)的鋁粉末的形狀並無特別的限制,例如,可列舉球狀、不定形狀等,也可為事先經過表面處理的粉末,鋁粉末的平均粒徑如果小於7μm,組合物的厚度可能變得過薄,而可靠性變劣,另一方面,如果該鋁粉末的平均粒徑大於16μm則組合物的厚度可能變得過厚,熱電阻變高,而有性能降低的可能性。因此,為7μm至16μm的範圍,優選為7μm至14μm的範圍。 再者,在本說明書中,平均粒徑為通過日機裝(株式會社)製造的麥奇克細微性分析儀MT3300EX所測定的以體積為標準的體積平均粒徑。
[成分(D)] 成分(D)的氧化鋅粉末的形狀並無特別的限制,例如,可列舉球狀、不定形狀等。氧化鋅粉末的平均粒徑如果大於2μm,則對充填至組合物的充填性可能變劣,使組合物的黏度上升而使伸展性匱乏,因此該氧化鋅粉末的平均粒徑為2μm。又該平均粒徑如果小於0.1μm,則充填至所得到的組合物的充填性變劣,且有可能使組合物的黏度上升。因此,該平均粒徑以0.1μm至2μm的範圍為宜。
成分(C)和成分(D)的配合量,質量比(成分(C)和成分(D)的合計的配合量)/(成分(A)和成分(B)的合計的配合量)的比值如果小於8,則組合物的熱傳導率變低而使性能降低,另一方面,如果其配合量的比值大於14,則組合物的黏度上升而伸展性變得匱乏,因此,配合量以使比值為在8.0至14.0的範圍,優選為在8.0至13.5的範圍為宜。 另外,成分(C)和成分(D)的質量比(成分(C)/成分(D))如果小於3.0,則組合物的厚度變得過薄而可靠性變劣,另一方面,如果大於6.0,則有組合物的厚度可能變得過厚而熱電阻上升,因此,以3.0至6.0的範圍為宜,優選為以3.5至5.5的範圍為宜。
[成分(E)] 成分(E)為以下述通式(2)所表示的有機氫聚矽氧烷。
【化學式4】
在通式(2)中,作為R2
,可列舉為選自甲基、乙基、丙基、丁基、己基等的烷基,其中,從合成的容易程度和成本的方面考慮,優選為甲基。另外,在通式(2)中,b如果小於5則成分(E)成為揮發成分,因此在電子部件的使用上不為優選,b如果大於100則黏度增大而變得難以處理,因此以5至100的範圍為宜,優選為在5至80的範圍。
成分(F) 成分(F)為上述成分(E)以外的有機氫聚矽氧烷,1分子中至少具有2個通過交聯網狀化組合物而與矽原子鍵合的氫原子(即,Si-H基)。成分(F)的有機氫聚矽氧烷,可為直鏈狀、支鏈狀以及環狀中的任意一種,且也可為這些的混合物。
作為與成分(F)的矽原子鍵合的剩餘的有機基,可例舉脂肪族不飽和烴基以外的1價烴基。尤其為,碳原子數1至12、優選為1至10的非取代或取代的1價烴基。例如,可例舉甲基、乙基、丙基、丁基、己基、十二烷基等的烷基,苯基等的芳基,2-苯乙基、2-苯丙基等的芳烷基,氯甲基、3,3,3-三氟丙基等的鹵原子取代烴基團。另外,作為例子,也可列舉2-環氧丙氧乙基、3-環氧丙氧丙基、4-環氧丙丁基等的含有環氧環的有機基。
作為成分(F)的直鏈狀的有機氫聚矽氧烷,例如,可列舉為以下述通式(3)所表示的有機氫聚矽氧烷。 【化學式5】該通式(3)中,R3
為氫原子或不是脂肪族不飽和烴基的非取代或取代的1價烴基,多數的R3
可分別為相同或不同,且至少2個為氫原子。作為不是脂肪族不飽和烴基的非取代或取代的1價烴基,可列舉上述的有機基。c優選為0至1,000的整數,更優選為2至100的整數。
另外,作為成分(F)的支鏈狀的有機氫聚矽氧烷,例如,可列舉為以下述通式(4)所表示的有機氫聚矽氧烷。 (HR3 2
SiO1/2
)d
(R3 2
SiO)e
(R3
SiO3/2
)f
(4) 在通式(4)中,R3
為不是脂肪族不飽和烴基的非取代或取代的1價烴基,多數的R3
可分別為相同或不同,具體上可列舉以上的有機基。d為0.005至0.3,e為0.5至0.98,f為0.01至0.12,且為滿足d+e+f=1的數。 其中,優選為,在1分子中至少具有3個與矽原子鍵合的氫原子,且在1分子中至少具有2個(R3
SiO3/2
)單元,在25℃下的運動黏度為10mm2
/s以上500mm2
/s以下的有機氫聚矽氧烷。
進一步,作為以上述通式(4)表示的有機氫聚矽氧烷,作為優選,可列舉例如以下述通式(5)所表示的有機氫聚矽氧烷。 【化學式6】該通式(5)中,R3
為不是脂肪族不飽和烴基的非取代或取代的1價烴基,多數的R3
可以分別為相同或不同,具體上可列舉以上的有機基。x為10至100的整數、y為2至20的整數。
另外,作為成分(F)的環狀的有機氫聚矽氧烷,可列舉例如以下述通式(6)所表示的有機氫聚矽氧烷。 【化學式7】該通式(6)中,R3
為不是脂肪族不飽和烴基的非取代或取代的1價烴基,多數的R3
可分別為相同或不同,具體上可列舉以上的有機基。優選為,g為0至5、h為2至5的整數,且g+h為3至7的組合。
成分(E)和成分(F)的配合量,(成分(E)和成分(F)中與矽原子鍵合的氫原子的合計個數)/(成分(A)的烯基的個數)的比值如果小於0.5,則有可能不能將組合物充分網狀化,而產生使潤滑脂汲出的可能性,另一方面,如果比值大於1.5,則組合物的交聯密度過高,而可能在可靠性試驗中發生剝離,因此,為在0.5至1.5的範圍的量,優選為在0.7至1.3的範圍的量為宜。 另外,(成分(E)中與矽原子鍵合的氫原子的個數)/(成分(F)中與矽原子鍵合的氫原子的個數)的比值如果小於0.6,則組合物的交聯密度過高,而可能在可靠性試驗中發生剝離,另一方面,比值如果大於5.0,則潤滑脂可能汲出,因此,以0.6至5.0的範圍為宜。
[成分(G)] 成分(G)的鉑系氫化矽烷化催化劑,為成分(A)的烯基與成分(E)以及成分(F)的Si-H基之間的加成反應的促進成分。成分(G)為選自鉑和鉑化合物的催化劑,例如可列舉鉑的單體、氯鉑酸、鉑-烯烴絡合物、鉑-醇絡合物以及鉑配位化合物等。成分(G)的配合量,優選為相對於(A)成分以質量標準作為鉑原子為0.1至500ppm的範圍。
[成分(H)] 另外,在本發明中,除了上述必須成分(A)至(G)以外也可根據需要添加成分(H)的反應抑制劑。 成分(H)的反應抑制劑抑制室溫下的氫化矽烷化反應的進行,使貨架期及試用期延長的抑制劑。作為反應抑制劑,可使用被用於加成固化型矽酮組合物的如以往所公知的抑制劑。例如,可列舉為1-乙炔基-1-環己醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-橋羥等的乙炔化合物;三丁胺、四甲基乙烯二胺、苯並三唑等的各種氮化合物;三苯基膦等的有機磷化合物;肟化合物以及有機氯化合物等。 成分(H)的配合量,相對於成分(A)以質量標準為0.1至5%的量為宜。再者,為了使反應抑制劑對組合物的分散性較好,亦可以甲苯等稀釋而使用。
進一步,在本發明中,除了上述成分以外也可根據需要,為了防止劣化加入抗氧化劑等。
本發明的熱傳導性矽酮組合物的製造方法,可遵循以往的熱傳導性矽酮組合物的製造方法,並無特殊的限制。例如,可通過將成分(A)至(G)以及根據需要將其它的成分用三輥混合機、雙輥混合機、行星式攪拌機(全部為井上製作所(株式會社)所製造的混合機的註冊商標)、高速攪拌機(瑞穗工業(株式會社)所製造的混合機的註冊商標)、三軸行星軌跡運轉分散、混合、混練機(特殊機化工業(株式會社)所製造的混合機的註冊商標)等的混合機進行混合的方法所製造。
本發明的熱傳導性矽酮組合物,在對將該組合物與2倍量的甲苯混合而分散而得到的液體進行篩選時,用250篩目(63μm孔徑)進行篩選所得的殘渣為5ppm以下,用440篩目(32μm孔徑)進行篩選所得的殘渣為200ppm以上。 本發明的篩渣試驗可用例如以下的方法進行。 將本發明的熱傳導性矽酮組合物與2倍量的甲苯進行混合而分散而得到的液體,通過250篩目(63μm孔徑)或440篩目(32μm孔徑),使用清洗用甲苯充分清洗。其後,將殘留在篩目上的粗粒放入乾燥機內進行乾燥,再將乾燥後的殘渣取於包藥紙對其質量進行測定,而計算出組成物中的殘渣的比例。
使用250篩目(63μm孔徑)的篩時的殘渣如果超過5ppm,則實際使用時的厚度變得過厚而熱電阻變高,因此,以5ppm以下為宜,優選為以2ppm以下為宜。再者,使用440篩目(32μm孔徑)的篩時的殘渣如果低於200ppm,則實際使用時的厚度變得過薄而有可能在可靠性試驗中組合物從基材發生剝離,因此,以200ppm以上為宜。使用440篩目(32μm孔徑)的篩時的殘渣的上限,以優選為20質量%以下,更優選為15質量%以下為宜。如果超過20質量%,則依據以下條件的固化的厚度有時會超過60μm。為了使使用250篩目(63μm孔徑)的篩時的殘渣為5ppm以下,使用440篩目(32μm孔徑)的篩時的殘渣為200ppm以上,在混合成分(A)和成分(B)時,以使用經管理而成為上述的殘渣比例的填充料調製為規定的配合量為宜。
本發明的散熱材料,優選為,將本發明的組合物夾入在板之間,在室溫下以0.15MPa擠壓15分鐘,而在該狀態下且在150℃下加熱固化90分鐘,之後冷卻至室溫進而測定其厚度,而該厚度為35至60μm的散熱材料。該厚度如果薄於35μm,則有可能在可靠性試驗中組合物從基材發生剝離,另一方面,如果厚於60μm,則有可能導致熱電阻增高,進而導致散熱特性惡化。為了得到這樣的散熱材料,只要以滿足上述殘渣量的方式進行調整即可,該殘渣量能夠使用於本領域的技術者所知的方法進行調整。 [實施例]
以下,列舉實施例和比較例,進而對本發明進行詳細的說明,但本發明並不被這些實施例限制。 將評價方法和測定方法表示如下。
[黏度] 在25o
C下,使用瑪律科姆黏度計(型號PC-1TL型)測定了熱傳導性矽酮組合物的絕對黏度。
[熱傳導率] 將各組合物澆鑄於3cm厚的模具內,並使用廚房用保鮮膜包裹,而使用京都電子工業(株式會社)製造的Model QTM-500測定了熱傳導性矽酮組合物的熱傳導率。
[彈性率評價] 以2mm的厚度將熱傳導性矽酮組合物塗布在直徑2.5cm的2枚平行的板之間。將已塗布的板從25℃以5℃/分鐘升溫後,再以在150℃的溫度保持120分鐘的方式製作程式,而進行了儲存模量G’和損耗模量G”的測定。其使用黏彈性測定裝置(Rheometric Scientific公司製造、型號RDAIII)進行測定,且採用了升溫開始後7200秒後的數值。
[厚度和熱電阻測定] 將熱傳導性矽酮組合物夾入在15mm×15mm×1mm t的矽晶片和15mm×15mm×1mm t的鎳板之間,在室溫下以0.15MPa擠壓15分鐘,在此狀態下以在150℃下的烤箱使其加熱固化90分鐘,而製作了試片。固化後,冷卻至室溫,對試片整體的厚度進行測定,通過減去矽晶片和鎳板的厚度,而測定出熱傳導性矽酮組合物的厚度。 另外,使用用於厚度測定的試片,進行熱電阻測定(初始值)。進一步於其後,與初始值同樣,測定機熱模塑週期試驗(-55℃至170℃、2000週期)後的試片的熱電阻。再者,熱電阻測定值通過Nanoflash(NETZSCH公司製造、LFA447)以進行。
[篩渣試驗] 將50g的熱傳導性矽酮組合物取放在250mL的塑膠瓶內,與100g甲苯混合後進行2小時震盪使其分散。將分散液通過250篩目(63μm孔徑)或440篩目(32μm孔徑),使用清洗用甲苯進行沖洗,將該篩目放入乾燥機內使其乾燥。乾燥後將篩目上的殘渣取於包藥紙,計量篩渣的質量,計算出組成物中的篩渣的比例。
將在實施例和比較例中所使用的各種成分記載如下。在此,運動黏度為在25℃下通過烏氏型奧斯維德黏度計(柴田科學公司製造)所測定的值。另外,平均粒徑,為通過麥奇克細微性分析儀MT3300EX(日機裝(株式會社)製造)所測定的以體積為標準的體積平均粒徑。
成分(A) A-1:為兩末端以二甲基乙烯甲矽烷基所封端,且在25℃下的運動黏度為1000mm2
/s的二甲聚矽氧烷。
成分(B) B-1:以下述通式所表示的一方末端含3官能團的水解性甲基聚矽氧烷。
【化學式8】
成分(C) C-1:平均粒徑12μm的鋁粉末 C-2:平均粒徑8μm的鋁粉末 C-3(比較例用):平均粒徑17μm的鋁粉末 C-4(比較例用):平均粒徑6μm的鋁粉末
成分(D) D-1:平均粒徑0.6μm的氧化鋅粉末
成分(E) E-1:以下述通式所表示的有機氫聚矽氧烷。 【化學式9】
成分(F) F-1:以下述通式所表示的有機氫聚矽氧烷。 【化學式10】F-2:以下述通式所表示的有機氫聚矽氧烷。 【化學式11】
成分(G) G-1:與上述A-1同樣將鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷絡合物溶解在二甲基聚矽氧烷的溶液(鉑原子含量:1質量%)。
成分(H) H-1:1-乙炔基-1-環己醇。
[實施例1至6、比較例1至8] 以如下的方式混合成分(A)至(H),而得到實施例1至6和比較例1至8
的組合物。即,取100質量部的成分(A),將其置於5升的行星式攪拌機中(井上製作所(株式會社)製造),依照表1、2所示的配合量(質量部)添加成分(B)、(C)以及(D),在170℃下混合1小時。冷卻至常溫,接著依照表1、2所示的配合量(質量部)添加成分(E)、(F)、(G)以及(H)而混合均勻。
針對所得到的組合物,進行上述的試驗。 【表1】
【表2】
Claims (4)
- 一種熱傳導性矽酮組合物,包含: (A)在1分子中至少具有2個烯基,且在25℃下的運動黏度為10至100000mm2 /s的有機聚矽氧烷, (B)以通式(1)所表示的一方末端含3個官能團的水解性甲基聚矽氧烷,相對於成分(A)100質量部而為50至130質量部, 【化學式1】該通式(1)中,R1 為碳原子數1至6的烷基,a為5至100的整數, (C)平均粒徑為7μm至16μm的鋁粉末, (D)平均粒徑為2μm以下的氧化鋅粉末, 成分(C)和成分(D)的配合量,為質量比使[(成分(C)+成分(D)]/[成分(A)+成分(B)]為8.0至14.0的量,且使成分(C)和成分(D)的質量比[成分(C)/成分(D)]為3.0至6.0的量, (E)以通式(2)所表示的有機氫聚矽氧烷, 【化學式2】該通式(2)中,R2 為碳原子數1至6的烷基,b為5至100的整數, (F)成分(E)以外,在1分子中至少含有2個與矽原子鍵合的氫原子的有機氫聚矽氧烷, 成分(E)和成分(F)的配合量,為使[成分(E)和成分(F)中與矽原子鍵合的氫原子的合計個數]/[成分(A)的烯基的個數]的值為0.5至1.5的量,且使[成分(E)中與矽原子鍵合的氫原子的個數]/(成分(F)中與矽原子鍵合的氫原子的個數]的比值為0.6至5.0的量,以及 (G)鉑族氫化矽烷化反應催化劑,鉑原子相對於成分(A)以質量標準為0.1至500ppm,將該組合物與2倍量的甲苯進行混合而分散而得到的液進行篩選時,用250篩目(63μm孔徑)所得的殘渣為5ppm以下,用440篩目(32μm孔徑)所得的殘渣為200ppm以上。
- 如請求項1所述的熱傳導性矽酮組合物,其中 進一步含有成分(H),該成分(H)係選自乙炔化合物、氮化合物、有機磷化合物、肟化合物以及有機氯化合物的反應抑制劑,相對於成分(A)以質量標準為0.1至5%的量。
- 一種由如請求項1或2所述的熱傳導性矽酮組合物所構成的散熱材料。
- 如請求項3所述的散熱材料,其中將如請求項1或2所述的熱傳導性矽酮組合物在室溫下以0.15MPa擠壓15分鐘,而以150℃加熱固化90分鐘所得到的固化物的厚度在室溫下為35至60μm。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015-039908 | 2015-03-02 | ||
JP2015039908 | 2015-03-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201632588A true TW201632588A (zh) | 2016-09-16 |
TWI667291B TWI667291B (zh) | 2019-08-01 |
Family
ID=56849337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW105104682A TWI667291B (zh) | 2015-03-02 | 2016-02-18 | Thermally conductive fluorenone composition |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10174237B2 (zh) |
JP (1) | JP6388072B2 (zh) |
KR (1) | KR20170127482A (zh) |
CN (1) | CN107406678B (zh) |
MY (1) | MY182479A (zh) |
TW (1) | TWI667291B (zh) |
WO (1) | WO2016140020A1 (zh) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6874366B2 (ja) * | 2016-12-28 | 2021-05-19 | 信越化学工業株式会社 | シリコーン組成物およびその硬化物 |
EP3580790B1 (en) | 2017-02-08 | 2024-01-24 | Elkem Silicones USA Corp. | Secondary battery pack with improved thermal management |
KR20200033274A (ko) | 2017-07-24 | 2020-03-27 | 다우 도레이 캄파니 리미티드 | 열전도성 실리콘 겔 조성물 열전도성 부재 및 방열 구조체 |
KR102625362B1 (ko) * | 2017-07-24 | 2024-01-18 | 다우 도레이 캄파니 리미티드 | 열전도성 실리콘 겔 조성물, 열전도성 부재 및 방열 구조체 |
CN111051434B (zh) | 2017-07-24 | 2022-03-29 | 陶氏东丽株式会社 | 多成分硬化型导热性硅酮凝胶组合物、导热性部件及散热构造体 |
US20210206906A1 (en) * | 2018-05-31 | 2021-07-08 | Showa Denko Materials Co., Ltd. | Resin composition, resin member, resin sheet, b-stage sheet, c-stage sheet, metal foil with resin, metal substrate, and power semiconductor device |
JP7160102B2 (ja) * | 2018-08-23 | 2022-10-25 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 半導体デバイスの製造方法及び熱伝導シート |
JP7160101B2 (ja) * | 2018-08-23 | 2022-10-25 | 昭和電工マテリアルズ株式会社 | 半導体デバイスの製造方法、熱伝導シート、及び熱伝導シートの製造方法 |
KR20220089701A (ko) * | 2019-10-24 | 2022-06-28 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 열전도성 실리콘 조성물 및 그 제조 방법 |
WO2021102621A1 (en) | 2019-11-25 | 2021-06-03 | Dow Silicones Corporation | Flame retardant polysiloxane composition |
KR20230015340A (ko) * | 2020-05-22 | 2023-01-31 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 고열전도성 실리콘 조성물 |
CN111777996B (zh) * | 2020-07-16 | 2021-07-27 | 杭州师范大学 | 一种含相变组分的有机硅冷却液及其制备方法和应用 |
JP2023061304A (ja) * | 2021-10-19 | 2023-05-01 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物 |
CN116997613A (zh) | 2022-01-28 | 2023-11-03 | 瓦克化学股份公司 | 含铝导热膏 |
WO2023182459A1 (ja) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | 積水ポリマテック株式会社 | 熱伝導性組成物、2液硬化型熱伝導性材料、熱伝導性組成物の供給形態、熱伝導性部材、バッテリモジュール、及び熱伝導性組成物の供給形態の製造方法 |
CN115651410A (zh) * | 2022-09-08 | 2023-01-31 | 东莞市佳迪新材料有限公司 | 一种含氟塑料的导热垫片及其制备方法 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08295737A (ja) | 1995-04-24 | 1996-11-12 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 熱伝導性コンプライアント・シート |
JP2938428B1 (ja) | 1998-02-27 | 1999-08-23 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性グリース組成物 |
JP2938429B1 (ja) | 1998-02-27 | 1999-08-23 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物 |
JP3952184B2 (ja) | 2002-10-10 | 2007-08-01 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シート |
JP4557136B2 (ja) | 2004-05-13 | 2010-10-06 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーンゴム組成物及び成型品 |
TWI385246B (zh) | 2004-05-21 | 2013-02-11 | Shinetsu Chemical Co | 聚矽氧烷潤滑油組成物 |
JP2005330426A (ja) | 2004-05-21 | 2005-12-02 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 放熱用シリコーングリース組成物 |
EP1878767A1 (en) * | 2006-07-12 | 2008-01-16 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Heat conductive silicone grease composition and cured product thereof |
JP2009221310A (ja) | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Momentive Performance Materials Inc | 熱伝導性シリコーングリース組成物 |
JP5434795B2 (ja) * | 2010-05-25 | 2014-03-05 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーングリース組成物 |
JP5640945B2 (ja) * | 2011-10-11 | 2014-12-17 | 信越化学工業株式会社 | 硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び半導体装置 |
JP2013222836A (ja) * | 2012-04-17 | 2013-10-28 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 放熱性及びリワーク性に優れる電子装置及びその製造方法 |
TWI534255B (zh) * | 2012-05-14 | 2016-05-21 | Shinetsu Chemical Co | Heat-conductive silicone grease composition |
-
2016
- 2016-02-08 JP JP2017503388A patent/JP6388072B2/ja active Active
- 2016-02-08 KR KR1020177027369A patent/KR20170127482A/ko unknown
- 2016-02-08 CN CN201680012739.1A patent/CN107406678B/zh active Active
- 2016-02-08 US US15/550,863 patent/US10174237B2/en active Active
- 2016-02-08 WO PCT/JP2016/053689 patent/WO2016140020A1/ja active Application Filing
- 2016-02-08 MY MYPI2017703083A patent/MY182479A/en unknown
- 2016-02-18 TW TW105104682A patent/TWI667291B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180022977A1 (en) | 2018-01-25 |
TWI667291B (zh) | 2019-08-01 |
CN107406678A (zh) | 2017-11-28 |
WO2016140020A1 (ja) | 2016-09-09 |
CN107406678B (zh) | 2020-08-04 |
KR20170127482A (ko) | 2017-11-21 |
MY182479A (en) | 2021-01-25 |
US10174237B2 (en) | 2019-01-08 |
JPWO2016140020A1 (ja) | 2017-11-24 |
JP6388072B2 (ja) | 2018-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI667291B (zh) | Thermally conductive fluorenone composition | |
JP6079792B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物、熱伝導性層及び半導体装置 | |
JP5898139B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
JP6614362B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
JP5472055B2 (ja) | 熱伝導性シリコーングリース組成物 | |
JP5947267B2 (ja) | シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーン組成物の製造方法 | |
JP7070320B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
JP2015212318A (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
JP2020180200A (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその製造方法、並びに熱伝導性シリコーン硬化物 | |
JP2018188559A (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
TW202028360A (zh) | 熱傳導性矽氧組成物的硬化物 | |
JP6579272B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
TW201943768A (zh) | 熱傳導性矽酮組成物及其硬化物 | |
JP6314710B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
JP6943028B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
TW202146579A (zh) | 高導熱性矽氧組成物 | |
TW202106810A (zh) | 熱傳導性矽氧組成物、半導體裝置及其製造方法 | |
JP7264850B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物、その硬化物、及び放熱シート | |
TWI813738B (zh) | 熱傳導性矽氧組成物及其硬化物 | |
JP7485634B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 | |
JP7496800B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 | |
WO2023162636A1 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
TW202332736A (zh) | 可固化導熱組成物 |