本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)提供一種熱傳導(dǎo)性組合物，其由含有結(jié)晶性環(huán)氧樹(shù)脂成分的固化完畢的熱固化性樹(shù)脂和無(wú)機(jī)填充劑形成。熱傳導(dǎo)性組合物中的無(wú)機(jī)填充劑的含有率為６６ｖｏｌ％以上、９０ｖｏｌ％以下。該熱傳導(dǎo)性組合物具有主要部和表層部，所述主要部主要含有無(wú)機(jī)填充劑，所述表層部以結(jié)晶性環(huán)氧樹(shù)脂成分為主體，在主要部上與主要部連續(xù)地形成。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及需要散熱的各種電子部件中所用的熱傳導(dǎo)性組合物、和使用它的散熱板、散熱基板、電路模塊以及熱傳導(dǎo)性組合物的制造方法。
技術(shù)介紹
由于電子機(jī)器的小型化，功率系的半導(dǎo)體、高功能半導(dǎo)體、發(fā)光元件等的發(fā)熱密度不斷增加。在此種電子部件的散熱用途中，使用熱傳導(dǎo)性組合物。但是，在樹(shù)脂中添加無(wú)機(jī)填充劑而制作的以往的熱傳導(dǎo)性組合物中存在如下的問(wèn)題。當(dāng)提高熱傳導(dǎo)性組合物中的無(wú)機(jī)填充劑的含有率時(shí)，熱導(dǎo)率就會(huì)增加。然而，熱傳導(dǎo)性組合物的表面粗糙度增加，成型性降低。此外熱傳導(dǎo)性組合物的表面的光澤降低，表面或內(nèi)部的空隙等增加。越是提高無(wú)機(jī)填充劑的含有率，就越容易發(fā)生此種問(wèn)題。這是因?yàn)椋瑹醾鲗?dǎo)性組合物中的樹(shù)脂成分的含有率降低，因而難以將無(wú)機(jī)填充劑用樹(shù)脂浸潤(rùn)、固定。像這樣，越是提高無(wú)機(jī)填充劑的含有率，則不僅成型性越是降低，而且也越容易產(chǎn)生表面的裂痕或裂紋、空隙等。另外，無(wú)機(jī)填充劑本身的粘結(jié)力降低。或者在表面露出的無(wú)機(jī)填充劑容易脫落。由此，電子部件等向熱傳導(dǎo)性組合物表面的固定本身就會(huì)變得困難。例如，當(dāng)無(wú)機(jī)填充劑的體積百分率超過(guò)66ν01%時(shí)，則熱傳導(dǎo)性組合物的成型等就會(huì)變得極為困難。另外，當(dāng)無(wú)機(jī)填充劑的體積百分率超過(guò)66vol %以上，甚至超過(guò)70vol %以上時(shí)，則表面粗糙度Rmax就會(huì)超過(guò)7500A。這樣，越是增加無(wú)機(jī)填充劑的體積百分率，從而增加表面粗糙度Rmax，光澤度就越是急劇地降低。像這樣越是增加無(wú)機(jī)填充劑的含有率，則雖然熱導(dǎo)率本身增加，然而實(shí)際的成型粒子的表面的表面粗糙度就越是急劇地增加，光澤度越是急劇地降低。表面粗糙度增加而光澤度降低意味著，熱傳導(dǎo)性組合物的成型性降低，或者在熱傳導(dǎo)性組合物的內(nèi)部或表面產(chǎn)生無(wú)數(shù)的空隙(void)。下面，使用圖34，進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。圖34是無(wú)機(jī)填充劑的含有率高的情況下 (66ν01%以上、甚至70vOl%以上)的、以往的熱傳導(dǎo)性組合物的示意性剖面圖。在無(wú)機(jī)填充劑的含有率為66Vol%以上的情況下，如圖33所示，在熱傳導(dǎo)性組合物7的自由表面8的表面或內(nèi)部產(chǎn)生無(wú)數(shù)的空隙9。這樣，由于空隙9，自由表面8的表面粗糙度急劇地增加，光澤度降低。而且，所謂自由表面8是指，不與其他的個(gè)體接觸、也沒(méi)有進(jìn)行研磨或切削等的自然的表面。像這樣，當(dāng)自由表面8的表面粗糙度增加，甚至在內(nèi)部或表面產(chǎn)生空隙9時(shí)，即使提高無(wú)機(jī)填充劑的含有率，熱傳導(dǎo)性組合物7的熱導(dǎo)率也不太會(huì)增加。另外，因與發(fā)熱體的密合性降低，而會(huì)有熱導(dǎo)率降低的情況。此外熱傳導(dǎo)性組合物7的成型性降低。或者熱傳導(dǎo)性組合物7自身變脆，容易出缺口。針對(duì)此種問(wèn)題，例如提出過(guò)如下的方案，S卩，通過(guò)在熱傳導(dǎo)性組合物7中，使用聚酰亞胺薄膜之類(lèi)的表面性?xún)?yōu)異、光澤度高的樹(shù)脂，而借助其密合性改善來(lái)提高散熱效果。另外，作為其應(yīng)用例，提出過(guò)金屬芯基板。下面，使用圖35對(duì)以往的金屬芯基板進(jìn)行說(shuō)明。圖 35是以往的金屬芯基板的剖面圖。在金屬板10上形成有電絕緣層11。在電絕緣層11上層疊有銅箔12。此外，在其上，使用焊膏13安裝有電子部件14、半導(dǎo)體15、端子16等。電絕緣層11的熱導(dǎo)率越高，就越可以將來(lái)自電子部件14或半導(dǎo)體15的熱向金屬板10傳遞，從而可以抑制溫度上升。作為電絕緣層11，可以使用在薄膜狀的樹(shù)脂薄片中添加了無(wú)機(jī)填充劑的材料(例如專(zhuān)利文獻(xiàn) 1)。另外，作為提高熱導(dǎo)率的方法，經(jīng)常使用如下的方法，即，作為電絕緣層11的填充劑使用熱導(dǎo)率高的材料，或者增加填充劑的填充量。另外，提高樹(shù)脂的熱導(dǎo)率也有效果。使用圖36A 圖36C對(duì)此種結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。例如，作為提高樹(shù)脂的熱導(dǎo)率的手段，提出過(guò)使用結(jié)晶性樹(shù)脂的方案(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。圖36A 圖36C是以往的結(jié)晶性樹(shù)脂的說(shuō)明圖。使用結(jié)晶性樹(shù)脂的目的，是意圖通過(guò)使具有介晶基(mesogen group) 17的單體18相互重合，而獲得電絕緣性并且獲得優(yōu)異的導(dǎo)熱性。為使用結(jié)晶性樹(shù)脂獲得高散熱性(或者高導(dǎo)熱性)，需要提高結(jié)晶性樹(shù)脂的結(jié)晶化率。但是，在結(jié)晶性樹(shù)脂中，越是提高其結(jié)晶化率，則所形成的基板就變得越硬越脆。艮口， 不發(fā)生彎曲而斷掉，或者易于產(chǎn)生缺口或裂痕。由此，即使使用結(jié)晶性樹(shù)脂來(lái)制作用于安裝電子部件的散熱基板，其使用用途也受到很大限制。另外，即使使用具有介晶基的環(huán)氧樹(shù)脂，也難解決使用圖34說(shuō)明的問(wèn)題。此外，環(huán)氧樹(shù)脂越是結(jié)晶化，則越有可能易于產(chǎn)生使用圖34說(shuō)明的問(wèn)題。此外，由于是無(wú)機(jī)填充劑的含有率為低于66ν01%的區(qū)域，因此易于產(chǎn)生此種問(wèn)題。作為提高強(qiáng)度的方法，還提出過(guò)配合容易形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的固化劑的方法等。但是， 在結(jié)晶性環(huán)氧樹(shù)脂的情況下，因立體地成鍵而妨礙結(jié)晶性，因而經(jīng)常會(huì)有無(wú)法獲得高熱導(dǎo)率的情況。此外，使用了結(jié)晶性樹(shù)脂的基板又硬又脆，存在不發(fā)生彎曲而折斷、或者易于產(chǎn)生缺口或裂痕的傾向。由此，在制作成散熱基板的情況下，會(huì)有在落下試驗(yàn)等耐沖擊性方面存在問(wèn)題的情況。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利第3255315號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平11-323162號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)提供一種提高了熱傳導(dǎo)效率的熱傳導(dǎo)性組合物。本專(zhuān)利技術(shù)的熱傳導(dǎo)性組合物由含有結(jié)晶性環(huán)氧樹(shù)脂成分的固化完畢的熱固化性樹(shù)脂、和無(wú)機(jī)填充劑形成。熱傳導(dǎo)性組合物中的無(wú)機(jī)填充劑的含有率為66Vol%以上、90Vol%以下。該熱傳導(dǎo)性組合物具有主要部和表層部，上述主要部主要含有無(wú)機(jī)填充劑，上述表層部以結(jié)晶性環(huán)氧樹(shù)脂成分為主體， 在主要部上與主要部連續(xù)地形成。另外，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種將上述熱傳導(dǎo)性組合物固定于金屬板上的散熱板。此外，本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種電路模塊，其使用該散熱板將發(fā)熱部件固定于熱傳導(dǎo)性組合物，并且將電路基板固定于金屬板，與發(fā)熱部件連接。另外，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種散熱基板，其將上述熱傳導(dǎo)性組合物固定于金屬板上，將配線(xiàn)固定于熱傳導(dǎo)性組合物。此外，本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種電路模塊，其使用該散熱基板將發(fā)熱部件固定于熱傳導(dǎo)性組合物，并且使發(fā)熱部件與配線(xiàn)連接，此外還將電路基板固定于配線(xiàn)。都可以通過(guò)使用本專(zhuān)利技術(shù)的熱傳導(dǎo)性組合物來(lái)大幅度提高散熱特性和便利性。另外，可以提高熱傳導(dǎo)性組合物與金屬板的浸潤(rùn)性，還可以提高與金屬板之間的密合力。此外，本專(zhuān)利技術(shù)還提供上述熱傳導(dǎo)性組合物的制造方法。該制造方法具有以下的A 步驟、B步驟。A)制備含有固化前的結(jié)晶性環(huán)氧樹(shù)脂成分的主劑、固化劑、和無(wú)機(jī)填充劑的混合體的步驟；B)加熱到結(jié)晶性環(huán)氧樹(shù)脂成分的結(jié)晶化溫度以上，使主劑和固化劑固化而形成固化完畢的熱固化性樹(shù)脂的步驟。這里無(wú)機(jī)填充劑的含有率為66ν01%以上、90vOl% 以下。像這樣，在B步驟中，可以形成主要含有無(wú)機(jī)填充劑的主要部，并且在主要部上形成以結(jié)晶性環(huán)氧樹(shù)脂成分為主體并與主要部連續(xù)地形成的表層部。附圖說(shuō)明圖1是本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式的熱傳導(dǎo)性組合物的剖面圖。圖2是說(shuō)明圖1所示的熱傳導(dǎo)性組合物的光澤的評(píng)價(jià)方法的圖。圖3是說(shuō)明圖1所示的熱傳導(dǎo)性組合物的表面粗糙度的評(píng)價(jià)方法的示意圖。圖4A是表示圖1所示的熱傳導(dǎo)性組合物的形成過(guò)程的流程圖。圖4B是示意性地說(shuō)明圖1所示的熱傳導(dǎo)性組合物的自由表面的圖。圖4C是示意性地說(shuō)明圖1所示的熱傳導(dǎo)性組合物的剖面圖。圖5是說(shuō)明將本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式的熱傳導(dǎo)性材料以薄片狀成型的成型裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖6是對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式的散熱板進(jìn)行說(shuō)明的剖面圖。圖7A是說(shuō)明研磨本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式的散熱板上的熱本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種熱傳導(dǎo)性組合物，其特征在于，包含含有結(jié)晶性環(huán)氧樹(shù)脂成分的固化完畢的熱固化性樹(shù)脂和無(wú)機(jī)填充劑，其中：所述熱傳導(dǎo)性組合物中的所述無(wú)機(jī)填充劑的含有率為６６ｖｏｌ％以上、９０ｖｏｌ％以下，所述熱傳導(dǎo)性組合物具備：主要部，其主要含有所述無(wú)機(jī)填充劑；表層部，其以所述結(jié)晶性環(huán)氧樹(shù)脂成分為主體，在所述主要部上與所述主要部連續(xù)地形成。
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朝日俊行，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。