絕緣散熱片材制造技術

本發明專利技術提供一種由有機聚硅氧烷組合物的固化物制成的、不易產生裂紋且絕緣良好的絕緣散熱片材。該有機聚硅氧烷組合物含有以下成分：(a)平均聚合度為3000～10000的有機聚硅氧烷100質量份；(b)平均聚合度為2～2000以下的僅在分子鏈兩末端具有烯基的有機聚硅氧烷10～100質量份；(c)具有與硅原子直接鍵合的氫原子(Si?H基團)的有機氫聚硅氧烷2～20質量份；(d)氮化硼凝集體100～300質量份；(e)過氧化物交聯劑0.1～10質量份；和(f)鉑族固化催化劑0.1～10質量份。

Insulated heat sink sheet

The present invention provides an insulating heat release sheet made of a cured substance of an organic silicone compound, which is not prone to crack and is well insulated. The organic polysiloxane composition contains the following components: (a) the average degree of polymerization of polysiloxane 3000 ~ 10000 100 phr; (b) the average degree of polymerization of 2 to 2000 below only with alkenyl molecular chains in two at the end of 10 to 100 mass of organic polysiloxane; (c) with hydrogen atoms and silicon atomic direct bonding (Si H group) the organohydrogenpolysiloxanes 2 ~ 20 phr; boron nitride (d) coagulation collective 100 to 300 mass; (E) peroxide crosslinking agent 0.1 ~ 10 phr; and (f) platinum 0.1 ~ 10 phr curing catalyst.

【技術實現步驟摘要】
絕緣散熱片材
本專利技術涉及用于從電氣機械、電子機械、發光機械以及集成電路等的發熱構件向散熱構件傳遞熱且具有熱傳導性的絕緣散熱片材。
技術介紹
近年來，以集成電路為首，其次為電氣機械、電子機械、發光機械等的從發熱構件向散熱構件傳遞熱的熱傳導層，被要求為具有高熱傳導性，且為絕緣性。作為滿足以上要求的材料，被廣泛應用著將填料分散在樹脂或橡膠中的散熱材料。在此，作為填料，被使用著具有高熱傳導率、且為絕緣性的六方氮化硼(h-BN)。六方氮化硼的結晶結構為和石墨同樣的層狀結構，且其粒子形狀為鱗片狀。該鱗片狀氮化硼，其長軸方向(六方晶的a軸方向)的熱傳導率高，其短軸方向(六方晶的c軸方向)的熱傳導率低，具有異向性的熱傳導率。其所涉及的長軸方向和短軸方向的熱傳導率的差可稱之為從數倍至數十倍。在將長寬比大的鱗片狀六方氮化硼(h-BN)已配合于樹脂中的片材中，由于鱗片狀氮化硼將長軸方向沿片材方向進行配列，因此，該片材的厚度方向的傳熱性不充分。所以，人們期待著開發將分散在樹脂或橡膠中的鱗片狀氮化硼使其處于直立狀態，即，鱗片狀氮化硼的長軸方向以與傳熱方向一致的方式定向的散熱潤滑脂、散熱膏、散熱墊、散熱片材、散熱膜及其熱傳導性組合物。而且，為了加大散熱材料的熱傳導率，人們提案著將已凝集氮化硼初始粒子的氮化硼凝集體作為填充劑(填料)使用的方法。在專利文獻1中，公開了一種六方氮化硼的鱗片狀初始粒子彼此不含有粘合劑且不定向聯結的六方氮化硼粉末,即氮化硼凝集體。已將該氮化硼凝集體作為填料的絕緣散熱片材具有高熱傳導率。但是，具有在將組合物形成為片材時容易產生裂紋，在成型工藝中途片材的一部分脫落，從而導致絕緣性不佳的問題。而且存在著氮化硼凝集體所持有的潛力難以充分地發揮的問題。例如，在專利文獻2的實施例中，公開了一種在制備了將氮化硼和硅酮作為主要充分的組合物后，再進行涂層、干燥以及加壓熱硫化從而獲得的方法。但是，具有如果使用平均粒徑大的氮化硼凝集體，則絕緣散熱片材在進行干燥后容易產生裂紋，且在進行加壓熱硫化前絕緣散熱片材的一部分脫離的問題。另外，還存在著即使未至于片材的脫落，但裂紋部分的絕緣性不佳的問題。在專利文獻3中，公開了一種已使用氮化硼凝集體的熱傳導性樹脂片材。另外，還示出了該熱傳導性樹脂片材具有不同凝集強度的氮化硼凝集體。還示出了低凝集強度的氮化硼凝集體在加壓固化時變性或崩塌，從而緩和凝集強度大的氮化硼凝集體彼此的應力，從而能夠抑制空隙的發生。但是，存在由于在進行加壓固化時的氮化硼凝集體崩塌所導致的熱傳導性降低的問題。在專利文獻4中，公開了一種已使用氮化硼凝集體的熱傳導性樹脂組合物的B級熱傳導性片材。另外，還公開了為了保持絕緣性，其氮化硼凝集體具有5μm～80μm的最大空隙直徑。但是，即使原封不動地使用B級熱傳導性片材也具有得不到充分的傳熱性和絕緣性的問題。而且，還具有其加壓熱硫化雖對獲得充分的傳熱性和絕緣性為有效，但由于氮化硼凝集體的空隙而不能施加充分的加壓力的問題?，F有技術文獻專利文獻專利文獻1日本專利第3461651號公報專利文獻2日本特開平11-60216號公報專利文獻3日本專利第5208060號公報專利文獻4日本專利第5340202號公報
技術實現思路
專利技術要解決的問題因此，本專利技術的目的在于，提供一種散熱片材。該散熱片材使用氮化硼凝集體作為填料，從而解決了如上所述的問題，即，其具有熱傳導性和耐熱性，在成型工藝中無裂紋和脫落，且具有良好的絕緣性。用于解決問題的方案為了達到上述目的，本專利技術人們依據精心研究的結果，發現由含有下述氮化硼凝集體的有機硅氧烷組合物的固化物制成的絕緣散熱片材能夠解決上述問題，從而完成了本專利技術。進一步發現，根據本專利技術方法，組合物在從固化后至加壓熱固化前的成型工藝中無裂紋和脫落，且通過加壓熱固化能夠獲得具有良好絕緣性的散熱片材，從而完成了本專利技術。即，本專利技術為提供下述的絕緣散熱片材及其制造方法的專利技術?！?〕一種由有機聚硅氧烷組合物的固化物制成的絕緣散熱片材，所述有機聚硅氧烷組合物含有以下成分：(a)平均聚合度為3000～10000的有機聚硅氧烷：100質量份(b)平均聚合度為2～2000的僅在分子鏈兩末端具有烯基的有機聚硅氧烷：10～100質量份(c)具有與硅原子直接鍵合的氫原子(Si-H基團)的有機氫聚硅氧烷2～20質量份(d)氮化硼凝集體：100～300質量份(e)過氧化物交聯劑：0.1～10質量份和(f)鉑族固化催化劑：0.1～10質量份?！?〕一種絕緣散熱片材，其由〔1〕所述的有機聚硅氧烷組合物的固化物以及纖維布制成?！?〕一種絕緣散熱片材的制造方法，該方法包括：將〔1〕所述的有機聚硅氧烷組合物在50℃～100℃的條件下進行固化反應，從而獲得該有機聚硅氧烷組合物的固化物的工藝；以及通過在150℃以上的條件下對該有機聚硅氧烷組合物的固化物進行加壓熱固化，從而實施加熱成型的工藝。專利技術的效果本專利技術的散熱片材具有熱傳導性和耐熱性，且在成型工藝中無裂紋和脫落，并且具有良好的絕緣性。因此，本專利技術的散熱片材在生產性和成本方面有利，且在從電氣機械、電子機械、發光機械以及集成電路等的發熱構件向散熱構件傳遞熱的領域也是有用的。具體實施方式以下，對本專利技術的絕緣散熱片材加以詳細地說明，但本專利技術并不僅限定于此。(a)平均聚合度為3000～10000的有機聚硅氧烷作為成分(a)，可使用樹脂狀或橡膠狀的聚合物。作為所涉及的聚合物，可使用硅酮，特別優選使用以下述平均組成式(O)所表示的有機聚硅氧烷。RaSiO(4-a)/2(O)在上述通式(O)中，R為相同或不同的取代或未取代的一價烴基，優選為碳原子數1～8的一價烴基。該一價烴基也可用例如鹵原子和/或氰基進行取代。作為以R表示的一價烴基，可列舉例如，為甲基、乙基、丙基等的烷基；乙烯基、烯丙基等的烯基；苯基、甲苯基等的芳基；環己基、環戊基等的環烷基；或用鹵原子、氰基等取代與這些基團的碳原子直接鍵合的部分或全部氫原子而成的基團，例如，氯甲基、氯乙基、三氟丙基、氰乙基以及氰丙基等。作為R，其優選為甲基、苯基、三氟丙基以及乙烯基。a為1.85～2.10的正數。成分(a)的有機聚硅氧烷的平均聚合度的范圍雖為3000～10000，但優選范圍為5000～10000。(b)平均聚合度為2～2000的僅在分子鏈兩末端具有烯基的有機聚硅氧烷用于本專利技術的(b)成分，優選為含有在分子鏈的兩末端分別鍵合1個，總計為2個與硅原子鍵合的烯基的有機聚硅氧烷，特別優選為其主鏈部分基本上由二有機聚硅氧烷單元重復而成的有機聚硅氧烷。作為(b)成分，具體說來，可列舉以下述通式(1)表示的有機聚硅氧烷。(在通式(1)中，R1獨立地為不具有脂肪族不飽和鍵的非取代或取代的一價烴基，X為烯基，a為0～2000的數。)在上述通式(1)中，作為R1的不具有脂肪族不飽和鍵的非取代或取代的一價烴基，可列舉例如，甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基等的烷基；環戊基、環己基以及環庚基等的環烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、聯苯基等的芳基；芐基、苯基乙基、苯基丙基以及甲基芐基等的芳烷基，或用氟、氯、溴等鹵原子、氰基等取代與這些基團的碳原子鍵合的部分或全部氫原子而成的基團本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種由有機聚硅氧烷組合物的固化物制成的絕緣散熱片材，所述有機聚硅氧烷組合物含有以下成分：(a)平均聚合度為3000～10000的有機聚硅氧烷：100質量份(b)平均聚合度為2～2000的僅在分子鏈兩末端具有烯基的有機聚硅氧烷：10～100質量份(c)具有與硅原子直接鍵合的氫原子(Si?H基團)的有機氫聚硅氧烷2～20質量份(d)氮化硼凝集體：100～300質量份(e)過氧化物交聯劑：0.1～10質量份和(f)鉑族固化催化劑：0.1～10質量份。

【技術特征摘要】
2015.10.14 JP 2015-2026241.一種由有機聚硅氧烷組合物的固化物制成的絕緣散熱片材，所述有機聚硅氧烷組合物含有以下成分：(a)平均聚合度為3000～10000的有機聚硅氧烷：100質量份(b)平均聚合度為2～2000的僅在分子鏈兩末端具有烯基的有機聚硅氧烷：10～100質量份(c)具有與硅原子直接鍵合的氫原子(Si-H基團)的有機氫聚硅氧烷2～20質量份(d)氮化硼凝集體：1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：塩野嘉幸，
申請(專利權)人：信越化學工業株式會社，
類型：發明
國別省市：日本,JP