TWI339424B - Thermally-conductive epoxy resin molded article and method of producing the same - Google Patents

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1339424 案號：93111539 99年丨丨月丨丨日修正··替換頁 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係·-種躲料電子組件或類她件所產生 的熱之熱傳導性環氧樹脂成形體及其製造方法。 【先前技術】 近年來，大型積體(LSI)的積體化程度與速度及半導體封 裝的組裝密度已提升’以符合電子設備提高效能、縮小體積及 減輕重量的趨勢。因此，由不同的電子零件所產生的熱則增 加’而電子零件之散熱措施已成為一項非常重要的課題。為達 成此課題，包含熱輪射材料’例如金屬、陶曼或聚合物組合物 之熱傳#•性成形體，係用於熱轄射構件，例如印刷配線板:半 導體封裝、外罩、管、熱轄射面板及熱擴散面板。 上述的成形體中’由環氧樹脂組合物形成的熱傳導性環氧 樹脂成形體具有極佳的電絕緣特性、機械特性、耐熱性、抗化 學特性、黏著性等。因此，其廣泛地用作為鑄型體、層板、密 封材料及黏著劑，主要用於電及電子領域。 〜已知的魏齡組合㈣成此祕導性環倾脂成形體 係藉由在一聚合體基質中，例如樹脂及橡膠，與具有高熱傳導 性的熱傳導性填料混合而成。關於此熱傳導性填料，傳統是用 例如氧化結、氧化鎖、氧化鋅及石英之金屬氧化物，例如氮化 ，及氮化紹之金屬氮化物，例如碳化收金屬碳化物，例如氣 氧化紹之金屬氫氧化物，例如金、銀、銅之金屬、碳纖維、石 4 墨及類似者等。 熱傳：;===!藉由在環氧樹針混合特殊 物來ml 熱料t魏樹脂組合物，並以此組合 ▲，、、傳池展氧樹月旨成形體。已知的此類埶傳導性填料θ 表面經修飾之氳她、代…人a 氣，，、得導f生填科疋 大小之頓填Γ㈣減ame)、具有特殊顆粒 别八止^ n/44 U料已描述在以下公開文獻：日本專 =，〇6-5Π78、日本專利公開號测_17 公開。此外，日本專利公開號㈣16ί2 有增加的熱料性之絕緣組合物，其藉峰合具有液 曰曰’土團之液晶環氧触形成。此絕雜合物在不加熱傳導性 填料時具有G 4w/(m . k)或社之高熱傳導係數。 然而’最近的電子組件因為其效能的&良而產生大量的 熱。因此’需要具有比彻傳統技術由上述組合㈣得的熱傳 導性環氧樹脂成形體較佳之熱傳導性的材料。 四，發明的目的係提供一種可表現極佳熱傳導性之熱傳導 性環氧樹脂成形體及其製造方法。 【發明内容】 本發明係提供一種熱傳導性環氧樹脂成形體，其特徵為此 環氧樹脂具有包含伸席夫鹼基群GCH=N_)之分子鏈，此成形體 (11)具有0.5至30W/(m . K)範圍之熱傳導係數。 本發明亦提供一種製造上述熱傳導性環氧樹脂成形體之 1339424

案波：93111539 、 99年丨1月丨丨曰修正-替換頁 方/此方法包括將磁場施用於此環氧樹脂組合物以使此環氧 樹脂^分子鏈定向於—狀方向，朋化此具有魏樹脂的分 子鏈疋向於特定方向之環氧樹脂組合物之步驟。 本發明的其他概念及優點將由以下的敘述，並結合圖式以 實例的方式例示本發明的原則而更清楚。 ^ 【實施方式】 本發明實施例之一將詳細說明如下。 在本發明實_巾，熱料性魏編成频包含 =個伸席夫驗基群(.CH=N.)之分子鏈之環氧樹脂作^ 成/刀。此熱傳導性環氧樹脂成形體具有〇 5至3 ，

St”數。蝴1導性環氧樹脂成形體可藉由固化包‘ 植合物mu祕狀分子狀魏触之環氡樹脂 導並擴《電子設備。因此，此成形 軍、熱導官、輕射板、熱擴散板及熱傳導性黏著劑。。蔓 ^樹脂組合物。此魏樹驗合物 二個伸席夫驗基群K㈣·)之分子鏈之 有至 丄分。此if顺脂在包含伸席夫鹼基群 之：要 :=。名詞「主要成分」係表示 :二其魏樹腊之含量在所成的環 = 重“或以上’較佳為70重量%或以上，更佳為= 6 1339424 案號·· 93111539 99年丨丨月丨丨B修正-替換頁 或以上。以這種方式，較佳的是環氧樹脂成形體包含環氧樹脂 含量為50重量％或以上，如此使得具有伸席夫鹼基群之分子 鏈的熱傳導可充分地有效。 此環氧樹脂的例子包含亞對酞基-雙-(4-胺基-3-f酚)二去 水甘油醚（terephthalylidene-bis-(4-amino-3-methylphenol) diglycidylether)、亞對酞基-雙胺基酚）二去水甘油醚 (terephthalylidene-bis-(p-aminophenol) diglycidylether)、4-偶 I 曱驗本二去水甘油&|(4-azomethine benzole diglycidylether)、 4,4 -一偶氬甲驗笨二去水甘油基峻(4,4’-diazomethine benzole diglycidylether)及1，5·雙-{4-[2·氮-2-(甲基冰羥基苯基)-乙烯基] 本氧 } 戊炫二去水甘油基 _ (l,5-bis-{4-[2-aza-2-(methyl-4-hydroxy phenyl)-vinyl] phenoxy} pentane diglycidylether) 〇 此環氧樹脂較佳具有分子鏈係包含具有伸席夫驗基群之 液晶性基團。此環氧樹脂中的液晶性基團在特殊的溫度範圍係 規則排列，表現液晶態。此可促使此包含液晶性基團之環氧樹 脂的分子鏈被高度定向。此環氧樹脂的單一分子鏈中的液晶性 基團的量可為一或多個。單一液晶性基團中的伸席夫鹼基群可 為一或多個。 此環氧樹脂特別佳的是包含至少一個選自下列式(1)至(4) 的液晶性基團，其中此液晶性基團包含至少一個伸席夫鹼基 群： 7 339424 (Χ)π Η (Χ)η

Μ ~ 索號· ：93111539 年η月Μ日修正替換頁 其中X表示^卜㈣+⑶或⑹…表示… 的任一整數，R表示脂肪族烴。 此式⑴至(4)的液晶性基團導入此環氡樹月旨可促使其分子 鏈被高度定向。因此，此環氧樹脂成形體在特定方向具有極佳 的熱傳導性，其中此環氧樹脂的分子鏈係經定向的。 包含至少-個選自式(1)至(4)的液晶性基團之環氧樹脂的 例子包含亞對酞基-雙-(4-胺基-3-曱酚)二去水甘油醚、亞對狀 基·雙-(Ρ·胺基酚)二去水甘油醚、4-偶氮曱鹼-笨二去水甘油基 喊及丨，5_雙-{4-[2-氮_2-(甲基冰經基苯基)_乙烯基]苯氧}戊燒 二去水甘油。 液晶態的例子包含向列的(nematic)、距列的(smecti匀扭 層(cholesteric)的及碟狀(discotic)的液晶態。此液晶態可以極化 視檢法利肛交極化ϋ確定。此液晶態的環氧樹絲現強 8 索號：931丨1539 雔4 "年11月11日修正-替換1 =折射。此環氧樹脂顯示距列的液晶態是合意的，因為這樣的 環氧樹脂具有較佳的熱傳導性。可藉由導入具有伸席夫驗基群 之液晶性基團，以得到可表現距列液晶態之環氧樹脂。可藉由 控$溫度或組合物中液晶性基團的含量，以使此液晶性基團曰相、 轉移成液晶態。然而，藉由溫度以控制相轉移是合意的。 除了具有伸席夫鹼基群之液晶性基團之外，此環氧樹脂可 < 包含其他液晶性基團。其他液晶性基團的例子包含聯苯基 ， (biphenyl)、腈聯笨基(cyan〇biphenyl)、三聯苯基㈣he—)、 猜，聯苯基(cyanoterphenyl)、苯基苯甲酸酷⑽叫出刪扯）、攀 偶氮伸苯基(az〇benzene)、氧化偶氮苯(az〇xybenzene)、二笨乙” 烯(stilbene)、笨基環己基(phenykyciohexyi)、聯笨基環己基 ） (biphenylcyclohexyl)、酚基笨基(phen0Xyphenyi)、亞苄基笨胺 (benzy丨idenaniline)、苄基笨甲酸酯(benzyibenz〇ate)、苯基嘧啶 (phenylpyrimiciine)、本基二氧陸圜(phenyidi〇xane)、苯曱酿基 笨胺(benzoylaniline)、聯笨乙炔(tolan)及其衍生物。 此外，此環氧樹脂進一步包含連接多個具有伸席夫鹼基群秦 之液晶性基團之軟鏈段，係稱為彈性鏈(間隔器），或一液晶性 基團係具有伸席夫鹼基群及其他液晶性基團。 軟鏈段的例子包含脂肪族烴基、脂肪族乙醚基、脂肪族酯 基及矽氧烷鍵。 較佳的，此環氧樹脂組合物係與固化劑混合，以幫助包含 於其内的環氡樹脂固化。此固化劑的例子包含以胺為基礎 1339424 案號：93111539 99年丨丨月丨丨曰修正-替換頁 (amine-based)之固化劑、以酸酐為基礎(add anhydride based) 之固化劑、以酚為基礎(phenol-based)之固化劑、以聚硫醇為基 礎（polymercaptan-based)之固化劑、以聚醯胺為基礎 . (polyaminoamide-based)之固化劑、以異氰酸酯為基礎 (isocyambased)之固化劑及以嵌段異氱酸酯類為1礎 (blockisocyanate-based)之固化劑。當此固化劑與此環氧樹脂組 合物混合時’每種固化劑的含量係決定於欲混合之固化劑的種 ** 類，及所要得到的熱傳導性環氧樹脂成形體的物理特性。較佳 . 地，相對於1莫耳的環氧基，所需混合固化劑的比例為〇〇〇5 至5，更佳為〇.〇1至3，最佳為〇.5至ι·5化學當量。若一莫 耳的環氧基與固化劑的混合比例小於0.005化學當量，此環氧 《 樹脂可能無法很快固化。另一方面，若混合的固化劑比例量大〆 於5化學當量，則固化會發生過快，如此會難以控制 的定向。應注意本說明書t「化學當量」乙詞係表示，例如， 當使用以胺為基礎之固化劑作為固化劑時，相對於一莫耳的環 氧基之胺的活化氩的莫耳數。 〈 此以胺為基礎之固化劑的例子包含脂肪族胺類、聚醚聚胺參 類、脂環胺類及芳香族胺類。脂肪族胺類的例子包含乙二胺 (ethylenediamine)、1，3-二胺基丙烷、κ二胺基丙烷、六亞甲 基二胺、2,5-二甲基六亞甲基二胺、三甲基六亞甲基二胺、二 伸乙基三胺、亞胺雙丙胺、雙(六亞甲基)三胺、三伸乙基四胺、 四伸乙基戊fee、五伸乙基己胺、]Si-經基乙基乙二胺及四(經基 乙基）乙一胺。聚趟聚胺類的例子包含三乙二醇二胺、四乙二 醇二胺、二乙二醇雙（丙胺）、聚氧伸丙二胺及聚氧伸丙基三 胺。脂裱胺類的例子包含異佛酮二胺(is〇ph〇ronediamine)、薄 10 339424 案號：93111539 99年11月1丨曰修正-替換頁 荷烷二胺（menthanediamine)、N-胺基乙基六氫。并 (N-aminoethylpiperazine)、雙(4-胺基-3-曱基二環乙基）曱烷、雙 (胺基甲基)環己烷、3,9-雙(3-胺基丙基)2,4,8，1〇-四氧螺(5,5)十 一烷(3,9-bis(3-aminopropyl)2,4,8,10-tetraoxaspiro(5,5)undecane) 及伸降箱二胺(norbomenediamme)。芳香族胺類的例子包含四 氯-對-二曱苯二胺、間二曱苯二胺、對_二甲苯二胺、間_苯二 胺、鄰-苯二胺、對-苯二胺、2,4-二胺基甲基苯基醚、2,4-甲笨 二胺基、2,4-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二笨基甲烷、4,4，-二胺基-1,2-二苯基乙炫、2,4-二胺基二苯曱喊 (2,4-diaminoanisole)、2,4-甲苯二胺、2,4-二胺基二苯甲烷、4,4，-一胺基二苯曱坑、4,4’-二胺基-1，2-二苯乙烧、2,4-二胺基二苯 艰、4,4’-二胺基二笨基颯、間-胺盼、間-胺基苄胺、苄基二甲 胺、2-二甲基胺基曱酚、三乙醇胺、曱基苄胺、(間-胺基苯 基)乙胺、α-(對-胺基苯基)乙胺、二胺基二乙基二甲基二苯基 甲烷及α，α 雙(4-胺基苯基)_對-二異丙基苯。 酸酐固化劑的例子包含十二烧基琥珀酸酐、聚已二酸酐、 聚壬二酸酐、聚癸二酸酐、聚(乙基十八基二酸)酐、聚(苯基十 六基二酸）酐、曱基四氬敌酸針（methyltetrahydro phthalic anhydride)、甲基六氫酞酸酐（methylhexahydro phthalic anhydride)、六氫駄酸酐（hexahydro phthalic anhydriede)、 methylhymic酸酐、四氫酿酸酐、三悅基四氫敝g隻針、曱基環 己二酸酐、曱基環己四酸針、醜酸針、偏笨三甲酸gf(trimellitic anhydride)、苯均四酸針(pyromelliticanhydride)、二笨基嗣四酸 針、雙偏苯三曱酸乙二酯、六氣内-曱烯基-四氫苯二曱酸酐、 衲帝（nadic )酸酐、曱基衲帝酸酐、5-(2,5-二氧四氫-3-呋喃基)-3- 339424 案號：93丨丨1539 99年丨丨月丨丨曰修正-替換頁 甲基各環己基-1，2-二羧酸酐、3,4-二羧-]，2,3,4-四氫-1-萘琥珀 酸酐及1-甲基-二幾-1,2,3,4-四氩小萘琥站酸酐。 紛固化劑的例子包含雙酚A、雙酚F、酚醛樹脂(11〇抑丨吐）、 雙酚A酚醛樹脂、鄰甲酚酚醛樹脂、間甲酚酚醛樹脂、對甲 酚酚醛樹脂、二曱酚酚醛樹脂、聚·對羥苯乙烯、間苯二酚、 鄰笨二紛、第二丁基鄰苯二盼、第三丁基對苯二盼、氟乙醇胺 (fluorogiycinol)、五倍子酚、第三丁基五倍子酚、烯丙基化 五倍子酚、聚烯丙化五倍子酚、1，2,4-笨三醇、2,3,4-三羥基二 笨基酮、1,2-二羥基萘、ι，3-二經基萘、丨，4_二羥基萘、丨,5_二 沒基萘、1,6-二經基萘、1,7-二經基萘、丨二經基萘、2,3_二 沒基萘、2,4-二羥基萘、2,5-二經基萘、2,6-二羥基萘、2,7-二 羥基萘、2,8-二羥基萘、上述二羥基萘之烯丙化合物或聚烯丙 化合物、烯丙化雙酚A、烯丙化雙酚F、烯丙化酚醛樹脂 (allylated phenol novalak)及烯丙化五倍子酚。 上述的固化劑可單獨或組合混合入環氧樹脂組合物。此固 化劑可為混合後立刻將環氧樹脂固化的類型。或著，其可為潛 變類型(latent)固化劑’其與用於保存的環氧樹脂事先混合，之 後再藉由例如加熱此混合物以固化此環氡樹脂。潛變類型固化 劑的例子包含二氰胺、胍化合物、含氮化合物，例如已二酸二 西m肼、癸一酸一酿肼及異酿酸二酿肼、胺亞酿胺類 (amineimides)、三胺鹽、咪唑鹽、路易斯(Uwis)酸及其鹽類、 及布朗斯特(Bronsted)酸鹽。 亦可利用化合物，例如氣化鋁(Αια3)、四氣化錫(SnCl4)、 1339424 索號：93丨|丨539 99年丨丨月丨丨曰修正-替換頁 四氣化鈦(TOW、三敦化_F3)、五氯化卿cw及五氣化錄 (SbF5) ’藉由進行_子聚合反應㈣化包含於魏樹脂組合 物中的環氧樹脂。此外，亦可利用銨鹽，例如漠化四丁錢及^ 化二曱基二笨甲銨，藉由進行陰離子聚合反應以固化包含於環 氧樹脂組合物中的環氧樹脂。 、又 適量的熱傳導性填料可混合入此環氧樹脂組合物，以改呈 此熱傳導性環倾脂顧彡體輸料性。熱料轉料^ 包含金屬、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、 化物、金屬包覆的樹脂、碳纖維、石屢化碳纖維、天然石墨、 合成石墨、球狀石墨顆粒、中碳微粒、 carbon) ^U^(micr〇c〇iledcarb〇n) ^ . ^ 碳奈米管及碳奈米角。金屬_子包含銀、銅、金^及二。 ^屬氧化物_子包魏化缺氧聽。金狀化物的例^包 3亂化H尬及氮切。金屬碳化物齡 f氮氧化物的例子包含氫氧化鋁及氫氧_。^ 填料可以單誠組合的方式混合 —、傳纽 性填料的表面可以偶合劑處理。 k，，、得等 大量熱傳導性填料可與此環氡樹脂組合物私，以 傳導性環氧樹脂成形體的熱傳導性。更明確地，跡腦曰°: 份環氧樹脂，熱料輸村以等量或大於湖么 里 _重量份與其混合。然而，對於議重 «樹脂組合物混合的熱輪填料之量; 量份，更佳為小於80重量份、 土為J、於100重 里你進—步更佳為小於7G重量份。 1339424 案號：93111539 ^ ,, ^ 99年Π月丨丨曰修正-替換頁 =此，氧祕脂成形體需要進一步降低其重量，對於100重量份 ί衣氧樹脂’ 暇此魏樹驗合物m不含熱傳導性填 料=填料的量等於或小於5重量份’更佳的是秘或小於1 重里份°進—步更麵是’此組合物*含熱料性填料。 此外’若需要，此環氧樹脂組合物可包含少量添加物，例 如^素“料、螢光漂白劑、分散劑、安定劑、吸收劑、· 月b里泮滅劑、抗靜電添加劑、抗氧化劑、防火劑、熱穩定劑、. 潤滑添加劑、塑化劑、溶劑。 接著，此熱傳導性環氧樹脂成形體將詳述如下。 · 本發明的熱傳導性環氧樹脂成形體可藉由將此環氧樹脂* 組合物成形為所需的形狀並固化而得。在此熱傳導性環氧樹脂 中丄包含伸席夫驗基群之分子鏈係定向成—特定方向且在此 ，疋方向’此成形體具有顯著增加的熱傳導係數。在此分子鏈 定向方向，此熱傳導性環氧樹脂成形體的熱傳 释.K)，較佳為〇‘53至〇‘謂(m . κ)。當此二传^ # 小於讀(m谓，__輸輪㈣細地^ ^ 導出去。另-方面，考慮此環氧樹脂的物理特性，則難以得到 具有大於3〇W/(m.K)熱傳導係數之熱傳導性環氧樹脂成形體。 具有上述範圍熱傳導係數之熱傳導性環氧 =將至少-轉自式(卿麻晶性基 的7刀子鏈，並將這些分子鏈定向成—特定方向而特別輕易地達 14 1339424 案波：93ϊ丨1539 99年丨丨月丨丨曰修正·替換頁 為由環氧樹脂組合物製造熱傳導性環氧樹脂成形體，此環 氧樹脂組合物係以一成形裝置成形，並以任一定向技術將此環 氧樹脂的分子鏈定向成一特定方向。此環氧樹脂的定向可在環 氧樹脂組合物固化前或過程中進行。然而，此環氧樹脂的定向 在固化過程中進行是合意的，因為固化及定向可同時發生，以 促進此熱傳導性環氧樹脂成形體的製造。 用於環氧樹脂的定向技術包含摩擦，及利用流體力場、剪 應力場、磁場及電場之方法。這些技術中，較佳的是使用磁場 ， 的方法，因為其可輕易地改變環氧樹脂的方向及定向程度以 < 控制欲得到的熱傳導性環氧樹脂成形體的熱傳導性。在利用磁 場的方法中，係將磁場施用於此環氧樹脂組合物，因此環氧樹 脂的分子鏈即定向成與磁力線實質平行或垂直方向。接著，此 環氧樹脂組合物係在維持此環氧樹脂定向之狀態下固化。 用於產生磁％之磁場產生裝置包含例如永久磁鐵、電磁隹 鐵、超導性磁鐵及線圈。其中超導性磁鐵是較佳的，因其可產 生具有實用的磁通量密度之磁場。 施用於環氧樹脂組合物之磁場的磁通量密度較佳為〇 5至 20 f 士拉(TelSa，Τ) ’更佳為1至20Τ ,最佳為2至10Τ。若磁 通1¾、度小於0.5丁，則環氧樹脂的分子鏈可能無法充份地定 向如此則難以將所得的環氧樹脂成形體的熱傳導係數控制在 所需範圍。另―方面，具有大於2GT磁通量密度之磁場實際上 15 1339424 99年U月if 是難以產生的。磁通量密度在2至丨0T的範圍對於定 脂的分子鏈’以造賴料性環氧齡成频的高n 貫用且有效的。 關於用於成形此環氧樹脂的成形裝置，可使用例如轉印成 形、加壓成形、鑄型成形、射出成形及擠壓(extrusi〇n)成形裝 置。此外，此環氧樹脂成形體可被成形為不同形狀，例如薄板 狀、薄膜狀、塊狀、粒狀及纖維狀。 ' 固化包含於此環氧樹脂組合物十之環氧樹脂之方法，包括 利用包含於環氧樹脂中之環氧基的自行聚合，及上述的環氡樹 脂及上述的固化劑之間的反應。此反應包含熱固化、光固化、 輻射固化及濕潤固化反應。 當根據本發明實施例的環氧樹脂成形體成形為片板狀，此 片板較佳為具有0.02至l〇mm之間的厚度，更佳為〇.1至7mm 之間，最佳為0.2至5mm之間。當此片板的厚度小於〇 02mm， 將此薄板施用於物件時其處理是令人困擾的。另一方面，當此 溥板的厚度超過l〇mm則會降低其熱傳導性。 接者，根據一實施例之由環氧樹脂組合物製造環氧樹脂成 形體之方法’將在此詳述並參考圖1至3。在此實施例中’熱 傳導性環氧樹脂成形體係如圖丨所示的薄板n所例示。 首先，係基於環氡樹脂的包含伸席夫驗基群之分子鏈係定 向成熱傳導性薄板11的厚度方向(圖丨的Z軸方向)的例子作 索號：93丨丨丨539 解釋。如圖）如-上 99年丨I月丨丨日修正-替換頁 形狀的孔H形模具12a令形成具有對應薄板11 作為磁場產成因频具123上及下配置一對永久磁鐵⑷ 線Μ丨的方^ b ’由永久鐵14a產生_場其磁力 的方向則與孔洞13a的厚度方向平行。 具有加ί=l〗3a係填^環氧樹脂組合*丨5。成形模具】2a 植人物15;，》顯不），以維持孔洞13a中的包含於環氧樹脂 錄樹龄成職態。若魏樹馳合物丨5包 ^驗基群之縣細旨，此環氧樹脂雜持在液晶 :“ 1 ^由維^環氧樹脂於使此環氧樹脂可表現液晶態 二。,、、者’錯由永久磁鐵Ma將預先定磁通量密度的磁 二也山同13中的組合* 15。可在填充環氧樹脂組合物 將磁場施用於孔洞13a。在此情況下，磁力線⑽方向盥 =板狀環她旨組合物15之厚度方向平行，使得環氧樹脂包 s伸席夫驗基群之分子鏈可被定向在環氧樹脂組合物^的厚 度方向。當維持此定向時，此環氧樹脂組合物ls係藉由固^ 反應而固化。在固化過程中，磁場可持續施用於此 合物15，韓持此分子鏈之定向。固化後，產物做模 中移除，以提供熱傳導性環氧樹脂薄板丨丨，其中此環氧樹脂 的分子鏈係定向在厚度方向。此薄板u在其厚度方向可具^ 範圍0.5至30W/(m · K)之熱傳導係數。 八 據此，此熱傳導性環氧樹脂薄板11可用於，例如，用於 半導體封裝之電路板材料及輻射薄板，其需要在厚度方向具有 極佳的熱傳導性。 1339424 案號：931丨丨539 99年丨丨月|丨日修正·替換頁 接者，根據本發明另一實施例，敛述一種製造熱傳導性環 氧樹脂成形體之方法。在此另一實施例中，此環氧樹脂的分子 鏈定向成與熱傳導性環氧樹脂薄板Π表面實質平行的方向(即 圖1中的此軸及/或Y軸方向）。如圖3所示，一對永久磁鐵丨4b 置於模具12b兩側，使得磁力線M2以平行模具既的孔洞 的底部表面方向通過。此孔洞13b具有對應於所欲成形之薄板 U之β形式。孔洞13b令的環氧樹脂組合物15係藉由永久磁鐵 提供磁場。在此情況下，磁力線M2的方向係與薄板狀環 氧樹脂組合物15的表面平行，使得環氧樹脂包含伸席夫鹼基 =之分子鏈可定向成與環氧樹脂組合物】5表面平行的方向二 當維持収向時，魏樹驗合物】5細雜反應而固化， 接著從模具12b中移除。此造成熱傳導性環氧樹脂薄板u盆 t環氧樹脂的分子鏈係定向成與薄板表面實質上平行的^ 向，且於上述方向其具有0.5至3〇w/(m . κ)之熱傳導係數。 本發明實關提供的功效與優轉在町段落中描述： =本發明實關之熱料性縣納旨成频係由包含 物^ 子鏈之環氧樹脂之環氧樹脂組合 Γ樹脂成形體具有〇·5至肅㈣ 二此組態下’因為此環氧樹脂的分子鏈具 導入此熱傳導性環_成形體： 而降低。如此使所得的熱傳導性環氧樹脂成形體較輕、。傳 索號：·· 93111539 99年丨丨月丨丨曰修正_替換頁 根據本發明實施例之熱傳導性環氧樹脂成形體中，其環氧 樹脂包含伸席夫鹼基群之分子鏈係定向成一方向，使得成形體 在該特定方向具有〇·5至30W/(m . K)範圍之熱傳導係數。據 此’此熱傳導性環氧樹脂成形體在該特定方向表現極佳的埶傳 導性。 … 根據本發明實施例之熱傳導性環氧樹脂成形體中，此環氧 樹脂具有分子鏈’其較佳包含至少一個選自式(1)至(4)的液晶性 基圑二在此例子中，上述的液晶性基團可提供環氡樹脂穩定的 液晶‘恕，因其具有為剛性的伸席夫鹼基群及苯環。因此’包含 此伸席夫鹼基群之分子鏈可藉由利用液晶性基團的液晶度，高 度定向成一特定方向。此可使環氧樹脂成形體在此特定方向下 具有極佳的熱傳導性。以此方式，藉由利用液晶性基團的液晶 度，可輕易得到具有極佳熱傳導性之熱傳導性環氧樹脂成形 “較佳地’根據本發明實施例之熱傳導性環氧樹脂成形體具 有溥板狀，且在其厚度方向具有0.5至30W/(m · K)之熱傳導 係數。此濤板狀熱傳導性環氧樹脂成形體可施用於多個應用， 例如電路板㈣及触射馳’其具有_細彡狀且需在其厚 度方向具有高熱傳導性。 、在根據本發明實施例之製造熱傳導性環氧樹脂成形體之 =法中，係於-固定方向施用磁場於環氧樹脂組合物，接著此 f氧樹脂組合物巾之縣樹酬IS化。根據此製造方法，此環 乳樹脂包含伸席夫驗基群之分子鏈可輕易定向成一特定方 索號：93111539 99年I丨月I丨曰修正-替換頁 向’如此在此特定方向下可輕易得到具有極佳熱傳導性之熱傳 導性環氧樹脂成形體。 熟習此項技藝者當清楚在不悖離此發明的精神或範圍 下’本發明可實施於許多其他特殊形式。特別地，當應瞭解本 發明可實施於以下形式。 除了熱傳導性填料，此環氧樹脂組合物可與強化物質混 合。此強化物質的例子包含增強抗熱性及機械力之強化纖維， 例如人造纖維、碳化矽、氧化鋁、硼、碳化鎢及玻璃纖維 配置一對永久磁鐵14a/14b使模具12a/12b位於其間，但 其中一對永久磁鐵可被省略。 可配置一對南極磁鐵或一對北極磁鐵，如此使一對與另一 對相對。 ^ 磁力線M1/M2可是直的。然而，他們也可是曲線或其他 形狀。此外，磁力線M1/M2或孔洞i3a/13b可相對地旋轉、。 接著’上述之本發明實施例將基於實例及比較實例詳述於 下0 、 (實例1) 亞對敵基-雙-(4-胺基-3-甲驗)二去水甘油醚(以下稱為「严 氧樹脂A」）作為式⑶所示之環氧樹脂，其係包含具伸席夫2 20 1339424 案虼：93111539 甘、， 99年丨1月丨丨曰修正-替換頁 基君f的液晶性基團’此環氧樹脂與作為固化劑之M，·二胺基 -ι’2-二苯乙炫以丨.·α5之莫耳比例互相混合，以製造環氧樹ς 組合物15。此環氧樹脂組合物15在模具⑶的孔㈤丨知中維 ί炫化狀態，加熱至17叱以成形成如圖2所示之薄板狀。接 者，孔洞13a t的環氧樹脂組合物15係在17〇t及具有丨特 士拉之磁itf密度之磁場下固化IG分鐘，由此剌具有2麵 ，度之熱傳導性環氧樹脂薄板n。應注意此磁力線mi _薄 板狀之環氧樹脂組合物15的厚度方向平行。 (實例2及3) “使用與實例1相同之環氧樹脂組合物15，且各妖傳 缚板係根據與實例1相同之製程製造，除了磁通量密度改 如表1所示之值以外。 又勺 (實例4)

亞對膝雙(對胺基盼)二去水甘_(以下稱為「環氧 月曰B」）作為如式⑶所示之環氧樹脂，其係包含具伸席夫驗 群，液晶性基團’此環氧樹脂與作為固化劑之Μ， =W.5之莫耳_互概合，以 二此環氧樹脂組合物15在模具_孔_中= 狀二加熱此楔具12a幻9叱以成形成如圖2所示之薄 i si者擔孔洞l3a—中的環氧樹脂組合物15係在靴及 ^特^之磁通量密度之磁場下固化卜卜時 1339424 (實例5) 4_偶Hf驗苯二去水甘油⑽(以 為如式⑴所示之環氧樹脂，其係包含具·;席；)作 性基團，此環氧樹脂與作為固化劑之4,4，-二胺基^二^晶 ^此模㈣至 ==環氡樹脂組合物15係在收及具有板 =者拉 之磁通㈣、度之磁場下固化4小時，由此制具有 ， =熱傳導性魏樹脂馳丨卜纽意此磁力㈣丨係^^ 狀之環氧樹驗合物15的厚度方向。 ’、口 4板 (實例6) 作偶氮甲驗苯二去水甘油峨以下稱為「環氧樹脂D」) 曰^式(2)所狄魏_，其係包含具料从基群的液 阳性基團’此環氧樹脂與作為固化劑之4,4，·二胺基-丨，2_二苯乙 ^=:0.5之莫耳比例互相混合’以製造環氧樹脂組合物15。 “裒氧樹脂組合物1S在模具以的孔㈤…中維持炫化狀離， 加熱此模具12a至2避城軸如圖2所私狀。接著， 孔洞13a中的環氧樹脂組合物15係在230〇C及具有1〇特士拉 磁通度之磁i每下固化5分鐘，由此得到具有2mm厚度 之熱傳‘性環氧樹脂薄板n。應注意此磁力線W係與薄板狀 之環氧樹脂組合物15的厚度方向平行。 (實例7) 22 1339424 99年U月u b修正替換頁 1，5-雙-{4-[2备2-(曱基_4·經基笨基)乙烤基]笨氣}戍從二 去水甘油基醚(以下稱為「環氧樹脂E」）作為如式〇)所示之^ 氡樹脂，其係包含具伸席夫鹼基群的液晶性基團，此環氧樹脂 與作為固化劑之4,4、二胺基·1，2·二苯乙院以1:0‘5之莫耳比例 互相犯ό以;^造環I樹脂組合物15。此環氧樹脂組合物Μ 在模具12a的孔洞Ba中維持溶化狀態，加熱此模具仏至⑼ °C以成形成如圖2所示之薄板狀。接著，孔洞… 脂組合物I5係在丨阶及具有⑴特妹之磁通量密度^ 下固化2小時’由此得到具有2剛厚度之熱傳導性環二 薄板11。應注意此磁力線⑷係沿著薄板狀之環氧樹脂組合^ 15的厚度方向。 σ (比較實例1) 雙酚Α去水甘油基_(以下稱為，，環氧樹月旨 脂’與作為固化劑之4,4·_二膝丨,2·二苯乙炫以丨 比例互相於，以製錄_餘合物丨5。 且 物丨5在模具仏的孔洞13a中維細匕狀態，加熱此^^合 至150 C以成形成如圖2所示之薄板狀。接著，孔洞l3a中的3 ，樹脂組合物丨5在8(rc不暴露於磁場下· 2小時^ 仔到具有2麵厚度之熱傳導性環氧樹脂薄板n。由此 (比較實例2) 4,4’-聯笨二去水甘油醚(以下稱為” =與作，化劑之从二胺基必二苯乙烧以 歹互相此口，以製造環氧樹脂組合物1W匕環氧樹脂組 23 1339424 案號：93111539 99年丨丨月丨丨日修正-替換頁 ° 5在，具12a的孔洞13a中維持熔化狀態，加熱此模具 】2a至15(TC以成形成如圖2所示之薄膜狀。接著，孔洞⑶ 中的環氧樹脂組合物15在15(rC不暴露於磁場 由此得到具有2晒厚度之熱傳導性環氧樹月^板u。 由實例1 7及比較實例1及2所得之熱傳導性環氧樹脂 潯丨1，在其厚度方向的熱傳導係數係以雷射閃爍法測量。 環㈣_板11的熱傳導絲之測量侧示於表f。 表 環氧樹脂 磁通量密度 (T) 熱傳導係數 W/(m · K)

A 0.76 實例 比較實例 2 3 4 5 6 7 1 2 A A B C D E F G 5 10 10 10 10 10 0 0 0.80 ~~--- 0.89 0.78 0.64 0.57 0.53 0.19 0.24 舰iitr"則量清楚顯示由實例1至7所得之熱傳導性環氧 埶^導係數’ ΐ其厚度方向具有相等或大於〇.5W/(m · K)之高 '、、，糸數。據此，這些薄板可有效地傳導熱。 另一方面， 板11具有低於 熱傳導能力。 由比較實例1及2所得之熱傳導性環氡樹脂薄 &5W/(m · K)之熱傳導係數，其造成低效率的 24 1339424 上述本發明實例及實施例應視為用於例示本發明而非限 制本赉明，且不限制至本發明所提供的細節，而本發明在所附 之申請專利範圍的範圍或相同範圍内可做修改。 【圖式簡單說明】 —本發明與其目的及優點最佳可藉由參考上述之本發明較 佳霄施例與其伴隨之圖式而瞭解，其中： 圖】係根據本發明之一實施例之熱傳導性薄板之透視圖，· 導性之熱傳導 圖2係顯示製造在其厚度方向具有高孰 性薄板之方法之示意圖；及 … 之：^平行的方向具有高熱傳導性 【主要元件符號說明】 12a模具 I3a孔洞 14a—對永久磁鐵 15環氧樹脂組合物 Π熱傳導性環氧樹脂薄板 12b模具 I3b孔洞 14b —對永久磁鐵 25

Claims (1)

1339424 索珑：93丨丨丨539 99年丨丨月丨丨曰修正-替換頁 七、申請專利範圍： ι· 一種熱傳導性環氡樹脂成形體(11)，其特徵為： 一環氧樹脂具有包含—伸席夫驗基群(_CH=N_)之分子鏈， 其中該成形體(11)具有0.5至30W/(m . K)範圍之熱傳導係數〇 2.如申請專利範圍第1項所述之熱傳導性環氧樹脂成形體⑴）， 雜徵在於棘氧脑具有包含—紋性制(__ gr〇up) 之刀子鏈’其巾紐晶性基團包含—伸席夫驗基群。 々申明專利圍第2項所述之熱傳導性環氧樹脂成形體(11)， 、特，在於該％<氧樹脂之分子鏈包含至少-個選自式(1)至(4)表示 的液曰曰|±基m ’其中該液晶性基團包含伸席夫驗基群； ··- ίΧΚ Η Μ-7 (Χ)π (2 ) 令分1分 (Χ)η (Χ)η N^c I Η

(Χ)π Η (χ)η (Χ)π C = Ν I (3 )

26 1339424 案珑：93111539 99年丨1月丨丨曰修正-替換頁 其中X表示R、F、C1、Βι.、I、CN或Ν〇2 ; η表示〇至4 的任一整數，及R表示脂肪族煙。 4’如申μ專利範圍第丨至3項中任一項所述之熱傳導性環氧樹脂 成形體(11) ’其特徵在於該環氧樹脂的分子鏈係定向於—特定方 向，其中該成形體(Π)在該特定方向具有〇5至3〇W/(m . jg範圍 之熱傳導係數。 5. 如申請專利範圍第4項所述之熱傳導性環氧樹月旨成形體⑴）， /、特徵在於鑪成形體(丨1)為一薄板形式(sheet负而)具有一厚度該 特疋方向係與該薄板之厚度方向平行，該薄板之厚度在〇 〇2mm與 10mm之間。 6. 如申凊專利I巳圍第4項所述之熱傳導性環氧樹脂成形體⑴）， 其特徵在於该成形體(11)在該特定方向具有〇 53至〇 89W/(m . κ) 範圍之熱傳導係數。 7. -種製造-熱傳導性環氧樹脂成形體(11)之方法係由包含一 環氧樹脂之-環氡樹脂組合物(15)形成，射該環氡樹脂具有包含 一伸席夫驗基群(-CH=N-)之分子鏈，其中該成形體⑴)具有〇 5至 3〇W/(m . K)範圍之熱傳導係數，該方法之特徵為下列步驟： 知用磁場於。亥％氧樹脂組合物(】习，以使該分子鍵定向於 27 1339424 99 年 ii 月 i 案坑：93111539 -特定方向且該磁場的範圍在〇·5至2〇特士拉(τ);=修正.替換頁 固化具有被定向於該特定方向之該環氧樹脂的分 氧樹脂組合物(15)。 ^ 如申請專利範圍第7項所述之方法，其特徵在於該環氧樹脂的 分子鏈包含一液晶性基團，其包含一伸席夫鹼基群，及該方法進 一步包含： 將該環氧樹脂的的液晶性基團置於一液晶態。 9.如申請專利範圍第7或8項所述之方法，其特徵在於該成形體 (11)具有0.53至0.89w/(m . K)範圍之熱傳導係數。 28