TW202208552A - 導熱性加成硬化型矽酮組合物及其硬化物 - Google Patents
導熱性加成硬化型矽酮組合物及其硬化物 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202208552A TW202208552A TW110119425A TW110119425A TW202208552A TW 202208552 A TW202208552 A TW 202208552A TW 110119425 A TW110119425 A TW 110119425A TW 110119425 A TW110119425 A TW 110119425A TW 202208552 A TW202208552 A TW 202208552A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- component
- silicone composition
- mass
- curable silicone
- thermally conductive
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/01—Hydrocarbons
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/32—Compounds containing nitrogen bound to oxygen
- C08K5/33—Oximes
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
提供硬化性優良的導熱性加成硬化型矽酮組合物。
一種導熱性加成硬化型矽酮組合物,包含:
(A)1分子中具有至少2個的與矽原子鍵結的脂肪族不飽和烴基、在25℃下的運動黏度為60~100,000mm2
/s的有機聚矽氧烷,
(B)銀粉末:組合物中為10~98質量%的量,
(C)鹼土類金屬過氧化物或鹼金屬過氧化物:組合物中為0.03~10質量%的量,
(D)1分子中具有2個以上的與矽原子鍵結的氫原子的有機氫聚矽氧烷:相對於(A)成分中的脂肪族不飽和烴基的個數的合計,(D)成分中的SiH基的個數的合計為0.5~5的量,
以及
(E)鉑族催化劑:有效量。
Description
本發明關於一種導熱性加成硬化型矽酮組合物。詳細而言,關於一種藉由高填充銀粉末以達成高導熱化,且加成硬化性亦良好的導熱性加成硬化型矽酮組合物。
作為電子部件封裝或功率模組的共通課題,動作中的發熱以及其所導致的性能降低廣為人知,作為解決此些的手段而使用有種種的散熱技術。特別是,一般而言在發熱部的附近配置冷卻部件使兩者密接,然後經由冷卻部件有效率散熱的技術。此時,發熱部與冷卻部件之間如具有間隙,因導熱率差的空氣介隔存在而導熱性降低,發熱部件的溫度無法充分降低。為了防止此種空氣的介隔存在、提升導熱,使用導熱率良好、對部件的表面具有追隨性的散熱材料,例如是散熱潤滑脂或散熱片(例如是專利文獻1~9)。
作為實際的電子部件封裝或功率模組的熱對策,能壓縮得薄、對發熱部與冷卻部件的間隙的侵入性優良的散熱潤滑脂,由散熱性能的觀點較佳。進而藉由壓縮至所希望厚度後加熱硬化,發熱部的發熱與冷卻反覆的熱經歷所致的膨脹、收縮所引起的散熱潤滑脂的流出(pumping out)不易發生,能夠提升電子部件封裝或功率模組的可靠度,對加成硬化型的散熱潤滑脂特別有用(例如是專利文獻10)
近年來,為了對應電子部件封裝或功率模組的高輸出、高性能化、自駕車兩用半導體或稱為IoT的新應用,散熱材料對於高導熱、高可靠度化的要求亦更為提高。作為可滿足此種要求的導熱性填充劑舉出銀粉末。銀其單體的導熱率極為高,且加熱硬化時粉末彼此部分的燒結,藉此有效率的形成傳熱通路的結果,混合有銀粉末的散熱材料的導熱性大幅提升。
另一方面,於混合有銀粉末的加成硬化型矽酮組合物中,已知可看出硬化性的降低。以未充分硬化的狀態安裝於電子部件封裝或功率模組,具有可靠度降低的疑慮。專利文獻11揭示藉由混合經由矽氧烷寡聚物、有機聚矽氧烷以及矽酮樹脂等的有機矽化合物表面處理的銀粉末,藉此能夠改善加成硬化型矽酮組合物的硬化性。但是,專利文獻11所記載的發明,銀粉末必須經由矽氧烷寡聚物、有機聚矽氧烷或矽酮樹脂施加表面處理的步驟,生產性低。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2002-327116號公報
[專利文獻2]日本專利特開2004-130646號公報
[專利文獻3]日本專利特開2009-234112號公報
[專利文獻4]日本專利特開2009-209230號公報
[專利文獻5]日本專利特開2010-095730號公報
[專利文獻6]日本專利特開2008-031336號公報
[專利文獻7]日本專利特開2007-177001號公報
[專利文獻8]日本專利特開2008-260798號公報
[專利文獻9]日本專利特開2009-209165號公報
[專利文獻10]日本專利特開2016-053140號公報
[專利文獻11]日本專利特開平7-109501號公報
[發明所要解決的課題]
因此,本發明的目的為提供一種硬化性優良、含有銀粉末的導熱性加成硬化型矽酮組合物。
[用於解決課題的手段]
本發明者們為了達成上述目的而努力研究的結果,發現藉由以特定量混合含脂肪族不飽和烴基的有機聚矽氧烷、銀粉末、鹼土類金屬過氧化物或鹼金屬過氧化物、有機氫聚矽氧烷、鉑族金屬催化劑,得到硬化性優良的導熱性加成硬化型矽酮組合物,完成本發明。
因此,本發明提供下述導熱性加成硬化型矽酮組合物。
[1]一種導熱性加成硬化型矽酮組合物,包含:
(A)1分子中具有至少2個脂肪族不飽和烴基、在25℃下的運動黏度為60~100,000mm2
/s的有機聚矽氧烷,
(B)銀粉末:組合物中為10~98質量%的量,
(C)鹼土類金屬過氧化物或鹼金屬過氧化物:組合物中為0.03~10質量%的量,
(D)1分子中具有2個以上的與矽原子鍵結的氫原子的有機氫聚矽氧烷:相對於(A)成分中的脂肪族不飽和烴基的個數的合計,(D)成分中的SiH基的個數的合計為0.5~5的量,
以及
(E)鉑族催化劑:有效量。
[2]如[1]記載的導熱性加成硬化型矽酮組合物,(B)成分的平均粒徑為0.01~300μm。
[3]如[1]或[2]記載的導熱性加成硬化型矽酮組合物,(C)成分為鹼土類金屬過氧化物。
[4]如[1]~[3]的其中之一記載的導熱性加成硬化型矽酮組合物,(C)成分為過氧化鈣。
[5]如[1]~[4]的其中之一記載的導熱性加成硬化型矽酮組合物,作為(F)成分,進而以有效量含有由炔化合物、氮化合物、有機磷化合物、肟化合物及有機氯化合物所組成的群組選擇1種以上的加成硬化反應控制劑。
[6]一種硬化物,其為如[1]~[5]的其中之一記載的導熱性加成硬化型矽酮組合物的硬化物。
[發明功效]
本發明的導熱性加成硬化型矽酮組合物,藉由在組合物中混合銀粉末達成高導熱化,並具有優良的加熱硬化性。其結果,能夠兼顧藉由安裝於電子部件封裝或功率模組的優良散熱性能與高可靠度。
以下詳細說明本發明。
(A)成分
(A)成分為1分子中具有至少2個、較佳為2~100個、更佳為2~50個的與矽原子鍵結的脂肪族不飽和烴基,在25℃下的運動黏度為60~100,000mm2
/s的有機聚矽氧烷。
脂肪族不飽和烴基具有脂肪族不飽和鍵、較佳為碳數2~8、更佳為碳數2~6的1價烴基。作為該脂肪族不飽和烴基,例如是舉出乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、己烯基、環己烯基以及辛烯基等的烷烯基。此些之中,較佳為乙烯基。該脂肪族不飽和烴基可鍵結於分子鏈末端的矽原子、分子鏈中途的矽原子的其中任一,亦可鍵結於兩者。
作為與(A)成分的有機聚矽氧烷的矽原子鍵結、脂肪族不飽和烴基以外的的有機基,較佳為碳數1~18、更佳為碳數1~10、再更佳為碳數1~8的、非取代或取代的1價烴基。作為該1價烴基,例如是舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、新戊基、己基、環己基、辛基、壬基、癸基等的烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等的芳基;苄基、苯乙基、苯丙基等的芳烷基,或此些基的一部分或全部的氫原子被氟、溴、氯等的鹵素原子、氰基等取代者,例如是氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基、氰乙基等。此些之中,較佳為甲基。
(A)成分的有機聚矽氧烷,在25℃下的運動黏度為60~100,000mm2
/s,較佳為100~30,000mm2
/s。該運動黏度如未滿60mm2
/s,則矽酮組合物的物理特性降低,如超過100,000mm2
/s,具有矽酮組合物的延展性缺乏的情形。
於本發明中,運動黏度為藉由烏氏型奧氏黏度計所測定的在25℃條件下的值(以下相同)。
(A)成分的有機聚矽氧烷只要具有上述性質,其分子結構並無特別限制,可為直鏈狀結構、分支鏈狀結構、具有部分分支狀結構或環狀結構的直鏈狀結構。特別是較佳為具有主鏈由二有機矽氧烷單元重複構成,分子鏈的兩末端以三有機矽氧基封端的直鏈狀結構者。具有該直鏈狀結構的有機聚矽氧烷,亦可以具有部分分支狀結構或環狀結構。
該有機聚矽氧烷可單獨1種使用或2種以上組合使用。
(A)成分在本發明的組合物中較佳含有1.5~90質量%,更佳含有2~20質量%。
(B)成分
(B)成分為銀粉末。銀粉末的製造方法沒有特別的限制,例如是舉出電解法、粉碎法、熱處理法、原子化法、還原法等。而且,其形狀為片狀、球狀、粒狀、不定形狀、樹枝狀、針狀等,沒有特別的限制。
(B)成分的平均粒徑小於0.01μm的話,所得的組合物的黏度過高,具有缺乏延展性的疑慮,大於300μm的話,具有所得的組合物不均勻的疑慮,因此較佳為0.01~300μm的範圍,更佳為0.1~100μm的範圍,特佳為1~50μm的範圍。尚且,平均粒徑為利用雷射光繞射法的粒度分布測定的作為體積基準的平均值(或中值徑)所求得的值。
而且,(B)成分能夠單獨1種使用或2種以上組合使用,其比例並無特別限制而為任意。
(B)成分的混合量在本發明的組合物中為10~98質量%,較佳為70~97質量%,更佳為80~95質量%。該混合量多於98質量%,則組合物的黏度增加顯著,具有作業性降低的疑慮,低於10質量%的話,具有缺乏導熱性的疑慮。
(C)成分
(C)成分為鹼土類金屬過氧化物或鹼金屬過氧化物,其作用為作為用於提升本發明的組合物的硬化性的助催化劑。
由安全性及化學的穩定性的觀點,較佳為使用鹼土類金屬過氧化物,特佳為過氧化鈣。
(C)成分的混合量在本發明的組合物中為0.03~10質量%,較佳為0.05~5質量%。混合量未滿0.03質量%則缺乏助於提升本發明的組合物的硬化性的效果,即使超過10質量%助催化劑效果不會顯著增大而浪費,且於本發明的組合物中,具有招致顯著增黏的疑慮。
(D)成分
(D)成分為1分子中具有2個以上、較佳為2~100個、更佳為2~50個與矽原子鍵結的氫原子(SiH基)的有機氫聚矽氧烷。該有機氫聚矽氧烷的分子中的SiH基只要是能夠與上述(A)成分的脂肪族不飽和烴基在後述的鉑族催化劑((E)成分)的存在下進行加成反應,形成交聯結構者即可。
前述有機氫聚矽氧烷如具有上述性質,其分子結構並沒有特別的限制,舉出直鏈狀結構、分支鏈狀結構、環狀結構、具有部分分支狀結構或環狀結構的直鏈狀結構等。此些之中,較佳為直鏈狀結構、環狀結構。
該有機氫聚矽氧烷在25℃條件下的運動黏度較佳為1~1,000mm2
/s,更佳為10~300mm2
/s。前述運動黏度如為1mm2
/s以上,則不會有矽酮組合物的物理特性降低的疑慮,如為1,000mm2
/s以下的話,則不會有矽酮組合物的延展性缺乏的疑慮。
作為與前述有機氫聚矽氧烷的矽原子鍵結的有機基,舉出脂肪族不飽和烴基以外的非取代或取代的1價烴基,特別是碳數1~12、較佳是碳數1~10的非取代或取代的1價烴基。作為該1價烴基,例如是甲基、乙基、丙基、己基、十二基等的烷基,苯基等的芳基,2-苯乙基、2-苯丙基等的芳烷基,此些的一部分或全部的氫原子以氟、溴、氯等的鹵素原子、氰基、含環氧環的有機基(環氧丙基或環氧丙基氧基取代烷基)等取代者,例如是氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基、氰乙基、2-環氧丙基氧基乙基、3-環氧丙基氧基丙基、及4-環氧丙基氧基丁基等。此些之中,較佳為甲基、3-環氧丙基氧基丙基。
該有機氫聚矽氧烷可單獨1種使用或2種以上組合使用。
(D)成分的有機氫聚矽氧烷的混合量,相對於(A)成分中的脂肪族不飽和烴基的個數的合計,(D)成分中的SiH基的個數的合計為0.5~5的量、較佳為0.7~4.5的量,更佳為1~4的量。(D)成分的量未滿上述下限值則加成反應無法充分進行,交聯不充分。而且,超過上述上限值則具有交聯結構不均勻,且組合物的保存性顯著惡化的情形。
(E)成分
(E)成分為鉑族金屬催化劑,其作用為用於促進上述(A)成分與(D)成分的加成反應。鉑族金屬催化劑可使用用於加成反應的以往公知者。作為該鉑族金屬催化劑,例如是舉出鉑系、鈀系、銠系的催化劑等,其中較佳為比較容易入手的鉑或鉑化合物。作為鉑或鉑化合物,例如是舉出鉑的單體、鉑黑、氯鉑酸、鉑-烯烴錯合物、鉑-醇錯合物、鉑配位化合物等。
鉑族催化劑可單獨1種使用或2種以上組合使用。
(E)成分的混合量為作為催化劑的有效量,亦即是,只要是用於促進加成反應使本發明的導熱性加成硬化型矽酮組合物硬化的必要有效量即可。該有效量以鉑族金屬原子換算的質量基準較佳為0.1~500ppm、更佳為1~200ppm、再更佳為10~100ppm。催化劑的量少於上述下限值的話,具有無法得到作為催化劑的效果的情形。而且即使超過上述上限值觸媒效果亦無增大而浪費。
本發明的導熱性加成硬化型矽酮組合物,除了上述成分之外,因應需要進而可以添加下述的任意成分。
(F)成分
(F)成分為抑制室溫的氫矽化反應的進行的反應控制劑,為了延長保存期限、適用期限而添加者。該反應控制劑可使用加成硬化型矽酮組合物所使用的以往公知的反應控制劑。作為該反應控制劑例如是舉出炔醇類(例如是乙炔甲基癸基甲醇、1-乙炔基-1-環己醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇)等的炔化合物、三丁基胺、四甲基伸乙基二胺、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、有機氯化合物等。
混合(F)成分時的混合量,相對於(A)成分100質量份,較佳為0.05~5質量份,更佳為0.1~2質量份。反應控制劑的量未滿0.05質量份,具有無法得到所希望的保存期限、適用期限的疑慮,而且,比5質量份多的情形,具有矽酮組合物的硬化性降低的疑慮。
而且,反應控制劑為了使對矽酮組合物的分散性良好,亦可以使用以往公知的有機(聚)矽氧烷或甲苯等稀釋並使用。
其他成分
本發明的導熱性加成硬化型矽酮組合物,為了調整組合物的強度或黏度,亦可以含有甲基聚矽氧烷等的不具反應性的有機(聚)矽氧烷。
進而,亦可以併用1種以上的銀以外的以往公知的導熱性填充劑。
進而,依照提升導熱性填充劑的填充性的目的或賦予組合物接著性的目的,亦可以混合水解性有機聚矽氧烷或各種變性矽酮、水解性有機矽烷。
進而,亦可以混合用於調整組合物的黏度的溶劑。
進而,為了防止矽酮組合物的劣化,亦可以因應需要含有2,6-二-第三丁基-4-甲基苯酚等的以往公知的抗氧化劑。
進而,亦可以因應需要混合染料、顏料、難燃劑、沉降防止劑、或觸變性提升劑等。
矽酮組合物的製造方法
對本發明的矽酮組合物的製造方法進行說明。本發明的矽酮組合物的製造方法並沒有特別的限制,能夠利用以往公知的製造方法。
將上述的(A)~(D)成分,以及視需要的(E)成分或其他成分,例如是舉出使用三輥混合機、雙輥混合機、行星式攪拌機(全部為井上製作所股份有限公司製造的混合機的註冊商標)、高速攪拌機(瑞穗工業股份有限公司製造的混合機的註冊商標)、HIVIS MIX混合機(PRIMIX股份有限公司製造的混合機的註冊商標)等的混合機,在25℃條件下以通常3分鐘~24小時,較佳5分鐘~12小時,特佳10分鐘~6小時進行混合的方法。而且混合時亦可以進行脫氣,亦可以在40~170℃範圍邊加熱邊進行混合。
在本發明的組合物的製造中,由本發明的組合物的硬化物發現良好的導熱性與硬化性的觀點,較佳是預先在25℃下混合(A)以及(B)成分,然後在25℃條件下混合(C)以及(D)。尚且,於混合任意成分的(E)成分以及/或是(F)成分的情形,較佳是預先混合(A)以及(B)成分後,混合(E)成分以及/或是(F)成分,其後混合(C)成分以及(D)成分。
本發明的導熱性加成硬化型矽酮組合物,於25℃條件下測定的黏度較佳為10~1,000Pa.s,更佳為20~700Pa.s,再更佳為40~600Pa.s。黏度未滿10Pa.s,具有形狀保持困難,銀粉末沉降等作業性變差的疑慮。而且,黏度超過1,000Pa.s的情形亦具有吐出困難或塗佈困難等作業性變差的疑慮。前述黏度可藉由調整上述各成分的混合量而得。
本發明的導熱性加成硬化型矽酮組合物的硬化物,具有0.5~20W/m.K的導熱率。
將本發明的導熱性加成硬化型矽酮組合物加熱硬化時的硬化條件並沒有特別的限制,較佳於80~200℃,更佳於100~180℃,較佳為15分鐘~4小時,更佳為30分鐘~2小時。
[實施例]
以下表示實施例以及比較例以更詳細地說明本發明,但本發明並未受下述實施例限制。尚且,運動黏度是表示藉由烏氏型奧氏黏度計的25℃的值。
[實施例1~10、比較例1~6]
導熱性加成硬化型矽酮組合物的製備
將下述(A)~(F)成分,以下述表1~3所示的混合量,以下述所示的方法混合並製備導熱性加成硬化型矽酮組合物。
亦即是,於0.3公升的HIVIS MIX混合機(PRIMIX股份有限公司製)中添加(A)成分以及(B)成分,在25℃條件下混合1小時。其次,加入(F)、(E)、(D)以及(C)成分,混合並使其均勻,製備各矽酮組合物。
關於所得的各矽酮組合物,依照下述方法測定黏度、導熱率的同時,確認硬化物的狀態。將結果顯示於表1~3。
尚且,下述表1~3中(E)成分的質量,為鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物溶解於二甲基聚矽氧烷的溶液(鉑原子含量:1質量%)的質量。而且,SiH/SiVi為(D)成分中的SiH基的個數的合計對(A)成分中的烯基的個數的合計之比。
(A)成分
A-1:兩末端以二甲基乙烯基矽基封端,在25℃條件下的運動黏度為600mm2
/s的二甲基聚矽氧烷
A-2:兩末端以二甲基乙烯基矽基封端,在25℃條件下的運動黏度為30,000mm2
/s的二甲基聚矽氧烷
(B)成分
B-1:平均粒徑4μm的片狀銀粉末
B-2:平均粒徑3μm的片狀銀粉末
B-3:平均粒徑15μm的片狀銀粉末
B-4:平均粒徑3μm的球狀銀粉末
(C)成分
C-1:過氧化鈣(Sigma-Aldrich製,純度75%)
(E)成分
E-1:將鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物溶解於與上述A-1相同的二甲基聚矽氧烷中的溶液(鉑原子含量:1質量%)
[黏度]
使用MALCOM黏度計(型式PC-1T),在25℃條件下測定了各矽酮組合物的絕對黏度(以轉子A 10 rpm,剪切速度6[1/s])。
[導熱率]
φ12.7mm的2枚的鋁板間夾入各矽酮組合物,於施加0.14MPa的壓力的狀態以150℃加熱硬化1小時,製作熱阻測定用的試驗片,測定矽酮組合物的熱阻。進而,使用測微器,測定了試驗片的厚度,減去預先測定的鋁板的厚度來計算矽酮組合物的厚度。其後,由下式導出矽酮組合物的導熱率。
(矽酮組合物的厚度[μm])÷(矽酮組合物的熱阻值[mm2
.K/W])
尚且,於熱阻測定中使用了nano flash(NETZSCH公司製,LFA447)。
[硬化物的狀態]
在直徑2.5cm的2枚的平行板之間,以厚度2mm的方式塗佈未硬化的各矽酮組合物。以5℃/分鐘的方式将塗佈的板由25℃升溫至150℃後,於150℃條件下保持1小時後冷卻至25℃,對硬化至橡膠狀/未硬化仍保持為液狀,都藉由指觸判斷。尚且,於硬化物的製作中,使用了黏彈性測定裝置(ARES-G2:TA儀器日本股份有限公司製)。
[表1]
[表2]
[表3]
實施例 | ||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
組成 | A-1(質量份) | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | |
A-2(質量份) | 12 | |||||||
B-1(質量份) | 140 | 140 | 140 | 140 | ||||
B-2(質量份) | 189 | |||||||
B-3(質量份) | 140 | |||||||
B-4(質量份) | 140 | |||||||
相對於組合物全體(B)成分的質量% | 86 | 86 | 86 | 93 | 86 | 86 | 86 | |
C-1(質量份) | 1.6 | 0.16 | 0.8 | 2.0 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | |
相對於組合物全體(C)成分的質量% | 1.0 | 0.1 | 0.5 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
D-1(質量份) | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 0.2 | 1.0 | 1.0 | 0.8 | |
E-1(質量份) | 0.67 | 0.67 | 0.67 | 0.83 | 0.67 | 0.67 | 0.67 | |
F-1(質量份) | 0.07 | 0.07 | 0.07 | 0.08 | 0.07 | 0.07 | 0.07 | |
SiH/SiVi(個數比) | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 1.5 | |
評價結果 | 黏度(Pa.s) | 350 | 340 | 350 | 280 | 430 | 15 | 370 |
導熱率(W/m.K) | 3.5 | 3.8 | 3.6 | 6.6 | 4.3 | 2.0 | 3.1 | |
硬化物的狀態 | 橡膠狀 | 橡膠狀 | 橡膠狀 | 橡膠狀 | 橡膠狀 | 橡膠狀 | 橡膠狀 |
實施例 | ||||
8 | 9 | 10 | ||
組成 | A-1(質量份) | 20 | 20 | 20 |
A-2(質量份) | ||||
B-1(質量份) | ||||
B-2(質量份) | 140 | 140 | 140 | |
B-3(質量份) | ||||
B-4(質量份) | ||||
相對於組合物全體(B)成分的質量% | 86 | 81 | 76 | |
C-1(質量份) | 1.6 | 10.8 | 16.0 | |
相對於組合物全體(C)成分的質量% | 1.0 | 6.3 | 9.0 | |
D-1(質量份) | 1.0 | 1.0 | 1.0 | |
E-1(質量份) | 0.67 | 0.67 | 0.67 | |
F-1(質量份) | 0.07 | 0.07 | 0.07 | |
SiH/SiVi(個數比) | 2.0 | 2.0 | 2.0 | |
評價結果 | 黏度(Pa.s) | 20 | 60 | 115 |
導熱率(W/m.K) | 1.5 | 1.4 | 1.3 | |
硬化物的狀態 | 橡膠狀 | 橡膠狀 | 橡膠狀 |
比較例 | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | ||
組成 | A-1(質量份) | 20 | 12 | 20 | 20 | 20 | |
A-2(質量份) | 12 | ||||||
B-1(質量份) | 140 | 140 | 140 | ||||
B-2(質量份) | 189 | 140 | |||||
B-3(質量份) | 48 | ||||||
B-4(質量份) | 112 | ||||||
相對於組合物全體(B)成分的質量% | 86 | 93 | 92 | 86 | 86 | 74 | |
C-1(質量份) | 0.04 | 1.6 | 27 | ||||
相對於組合物全體(C)成分的質量% | - | - | - | 0.02 | 1.0 | 14.3 | |
D-1(質量份) | 1.0 | 0.2 | 0.6 | 1.0 | 0.2 | 1.0 | |
E-1(質量份) | 0.67 | 0.83 | 0.83 | 0.67 | 0.67 | 0.67 | |
F-1(質量份) | 0.07 | 0.08 | 0.08 | 0.07 | 0.07 | 0.07 | |
SiH/SiVi(個數比) | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 0.4 | 2.0 | |
評價結果 | 黏度(Pa.s) | 320 | 185 | 145 | 320 | 360 | 無法成為糊狀 |
導熱率(W/m.K) | 5.2 | 10.4 | 11.6 | 5.2 | 3.5 | ||
硬化物的狀態 | 液狀 | 液狀 | 液狀 | 液狀 | 液狀 |
根據表1~3的結果,可以得知滿足本發明的要件的實施例1~10的導熱性加成硬化型矽酮組合物,在加熱硬化後得到橡膠狀的硬化物。亦即是,本發明的組合物在安裝於電子部件封裝或功率模組封裝時可以得到高可靠度。
另一方面,比較例1~5的導熱性加成硬化型矽酮組合物,加熱硬化後無法得到橡膠狀的硬化物,仍保持為液狀。亦即是,比較例1~5的組合物具有在安裝於電子部件封裝或功率模組封裝時可靠度低的疑慮。而且,在比較例6中無法得到糊狀的導熱性加成硬化型矽酮組合物。
因此,本發明的導熱性加成硬化型矽酮組合物的硬化物,藉由在組合物中混合大量的銀粉末而達成高導熱性,且加熱硬化性良好。由於具有此種的特性,能夠特別的適於利用於要求高可靠度的電子部件封裝或功率模組所使用的散熱潤滑脂。
無。
無。
Claims (6)
- 一種導熱性加成硬化型矽酮組合物,包含: (A)1分子中具有至少2個的與矽原子鍵結的脂肪族不飽和烴基、在25℃下的運動黏度為60~100,000mm2 /s的有機聚矽氧烷, (B)銀粉末:組合物中為10~98質量%的量, (C)鹼土類金屬過氧化物或鹼金屬過氧化物:組合物中為0.03~10質量%的量, (D)1分子中具有2個以上的與矽原子鍵結的氫原子的有機氫聚矽氧烷:相對於(A)成分中的脂肪族不飽和烴基的個數的合計,(D)成分中的SiH基的個數的合計為0.5~5的量, 以及 (E)鉑族催化劑:有效量。
- 如請求項1記載之導熱性加成硬化型矽酮組合物,其中(B)成分的平均粒徑為0.01~300μm。
- 如請求項1或2記載之導熱性加成硬化型矽酮組合物,其中(C)成分為鹼土類金屬過氧化物。
- 如請求項3記載之導熱性加成硬化型矽酮組合物,其中(C)成分為過氧化鈣。
- 如請求項1至4的其中一項記載之導熱性加成硬化型矽酮組合物,其中,作為(F)成分,進而以有效量含有由炔化合物、氮化合物、有機磷化合物、肟化合物及有機氯化合物所組成的群組選擇1種以上的加成硬化反應控制劑。
- 一種硬化物,其為請求項1至5的其中一項記載之導熱性加成硬化型矽酮組合物的硬化物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020-099502 | 2020-06-08 | ||
JP2020099502A JP7335678B2 (ja) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | 熱伝導性付加硬化型シリコーン組成物及びその硬化物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202208552A true TW202208552A (zh) | 2022-03-01 |
Family
ID=78846022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110119425A TW202208552A (zh) | 2020-06-08 | 2021-05-28 | 導熱性加成硬化型矽酮組合物及其硬化物 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7335678B2 (zh) |
TW (1) | TW202208552A (zh) |
WO (1) | WO2021251148A1 (zh) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1325565C (zh) * | 2000-03-31 | 2007-07-11 | 日立化成工业株式会社 | 热固性树脂组合物及使用其的物品 |
JP5565758B2 (ja) * | 2011-06-29 | 2014-08-06 | 信越化学工業株式会社 | 硬化性でグリース状の熱伝導性シリコーン組成物および半導体装置 |
JP2013100464A (ja) * | 2011-10-13 | 2013-05-23 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 導電性シリコーン組成物及びその製造方法 |
WO2014124367A1 (en) * | 2013-02-11 | 2014-08-14 | Dow Corning Corporation | Method for forming thermally conductive thermal radical cure silicone compositions |
WO2018025502A1 (ja) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物 |
JP6610491B2 (ja) * | 2016-10-03 | 2019-11-27 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物及び半導体装置 |
JP6607166B2 (ja) * | 2016-10-31 | 2019-11-20 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物及び半導体装置 |
-
2020
- 2020-06-08 JP JP2020099502A patent/JP7335678B2/ja active Active
-
2021
- 2021-05-27 WO PCT/JP2021/020107 patent/WO2021251148A1/ja active Application Filing
- 2021-05-28 TW TW110119425A patent/TW202208552A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021193168A (ja) | 2021-12-23 |
JP7335678B2 (ja) | 2023-08-30 |
WO2021251148A1 (ja) | 2021-12-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4993611B2 (ja) | 放熱材及びそれを用いた半導体装置 | |
JP5898139B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
JP5105308B2 (ja) | 低温加熱時における硬化速度を促進した熱伝導性シリコーン組成物 | |
JP5832983B2 (ja) | シリコーン組成物 | |
JP6269511B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及び硬化物並びに複合シート | |
TW201623455A (zh) | 矽氧烷組成物 | |
TWI622624B (zh) | Polyoxonium composition and method for producing thermally conductive polyphosphonium composition | |
TW201323527A (zh) | 硬化性有機聚矽氧烷組成物及半導體裝置 | |
JP2010095730A (ja) | 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および半導体装置 | |
JP2008184549A (ja) | 放熱材の製造方法 | |
JP2012107152A (ja) | 熱伝導性シリコーングリース組成物 | |
JP2015212318A (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
JP2018053260A (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及び硬化物並びに複合シート | |
TWI777523B (zh) | 導熱性加成硬化型矽氧組成物 | |
JP7467017B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 | |
TWI796457B (zh) | 矽酮組成物 | |
TW202208552A (zh) | 導熱性加成硬化型矽酮組合物及其硬化物 | |
JP7010381B2 (ja) | シリコーン組成物及びその製造方法 | |
WO2023145438A1 (ja) | 熱伝導性付加硬化型シリコーン組成物、及びその硬化物 | |
WO2024048335A1 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
WO2023132192A1 (ja) | 高熱伝導性シリコーン組成物 |