热传导性聚合物组合物和热传导性成型体制造技术

本发明专利技术提供在热传导性成型体中混入气泡的可能性低的热传导性聚合物组合物，其为包含具有特定粒度分布的热传导性无机粒子和电绝缘性聚合物的热传导性聚合物组合物。

Thermally conductive polymer composition and thermally conductive molded body

The invention provides a thermally conductive polymer composition with the possibility of bubbles in the thermal conductivity of molding in low thermal conductivity, specific particle size distribution of inorganic particles and electrically insulating polymer thermal conductive polymer compositions with which includes.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热传导性聚合物组合物和热传导性成型体，所述热传导性聚合物组合物包含热传导性无机粒子和电绝缘性聚合物，所述热传导性成型体的一部分或全部由所述热传导性聚合物组合物形成。
技术介绍
近年来，关于电子器件等，对于节约安装场所的空间和轻量化的要求正在不断增加。另外，随着控制机构的本地化或云利用的增加，对电子器件的小型化和高性能化的要求正在不断增加。因此，由器件产生的热的量增加，增大了需要优异热传导性的机会。例如，在用于如高亮度LED、个人计算机、汽车发动机控制机构或利用转换和控制电力的电力电子技术的器件的半导体器件的
等，强烈要求发挥优异的热传导性。在上述领域中用于散热的热传导性优异的成型体(热传导性成型体)除了要求具有高的热传导性以外，还要求具有高的电绝缘性和优异的强度。在用于这种用途的热传导性成型体中，在许多情况下，所述热传导性成型体的一部分或全部常常由热传导性聚合物组合物形成，所述热传导性聚合物组合物含有具有电绝缘性的基础聚合物和具有比所述基础聚合物高的热传导性的热传导性无机粒子(下文中，有时简称为“无机粒子”)。在这样的热传导性聚合物组合物(下文中，有时简称为“聚合物组合物”)中，采用环氧树脂作为所述基础聚合物的环氧树脂组合物不仅在热传导性方面而且在胶粘性、电绝缘性、强度等方面都是优异的，因此被广泛使用。具体地，环氧树脂组合物被广泛地用于例如半导体器件的封装材料或用于将半导体器件与散热器胶粘的预浸料片。在热传导性聚合物组合物中，通常，无机粒子含量比率越高、含有的无机粒子的热传导性越高，则发挥越优异的热传导性。在这样的背景下，尝试使热传导性聚合物组合物以高比例含有在无机粒子中显示特别高的热传导性的氮化硼粒子或氮化铝粒子。例如，在专利文献1中，将无机粒子中显示高的热传导性的氮化硼粒子等以最密充填状态填充，以尝试使环氧树脂成型体的热传导性比以往的高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-348488号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题填充有高体积无机粒子的聚合物组合物使得由所述聚合物组合物形成的热传导性成型体可以发挥优异的热传导性。另一方面，当聚合物组合物填充有高体积的无机粒子时，例如在呈现加热融化状态以制造成型体的情况下，聚合物组合物不能发挥足够的流动性，并且气泡有可能残留在成型体中且在其内部形成空隙。即使在用有机溶剂将聚合物组合物形成为清漆的情况下，当填充有高体积的无机粒子时，在除去有机溶剂之后也易于在内部形成气泡。因此，在所有情况下，气泡都有可能混合在热传导性成型体中。气泡的存在造成热传导性下降且具有在热传导性成型体的强度或电绝缘性质方面产生问题的可能性。考虑到这些问题而完成了本专利技术，本专利技术的目的是提供虽填充有高体积的无机粒子但在热传导性成型体内部形成空隙的可能性低的聚合物组合物，并且进而提供在热传导性等方面发挥优异特性的热传导性成型体。解决技术问题的技术手段为了实现这样的目的，本专利技术的热传导性聚合物组合物为如下的一种热传导性聚合物组合物，其包含：热传导性无机粒子；和电绝缘性聚合物，其中所述热传导性无机粒子包含第一成分和第二成分，所述第一成分含有凝聚状态的氮化硼粒子，所述第二成分为所述第一成分以外的成分，所述热传导性无机粒子中的所述第二成分的含量为5体积％～55体积％，并且所述热传导性无机粒子满足以下(1)～(3)的全部要求：(1)以80体积％以上的量含有粒径为10μm～400μm的粒子，(2)以60体积％以上的量含有粒径为20μm～400μm的粒子，(3)以40体积％以上的量含有粒径为30μm～400μm的粒子。因此，为了实现这样的目的，本专利技术的热传导性成型体为如下的热传导性成型体，其中所述热传导性成型体的一部分或全部由上述热传导性聚合物组合物形成。本专利技术的有益效果在本专利技术中，热传导性无机粒子具有预定的粒度分布，所述第一成分含有凝聚状态的氮化硼粒子，且所述第二成分以预定的比例包含在热传导性聚合物组合物中。因此，例如在形成热传导性成型体时使热传导性聚合物组合物呈现加热融化状态的情况下，所述聚合物组合物可以发挥优异的流动性。也就是说，根据本专利技术，可以提供在热传导性成型体中形成空隙的可能性低的聚合物组合物。附图说明图1为示意性地显示用于制造片状成型体的压制套件(プレスセット)的图。具体实施方式下面对本专利技术的实施方式进行说明。本实施方式的热传导性组合物含有具有电绝缘性的基础聚合物和热传导性无机粒子。在本实施方式的热传导性聚合物组合物中，所述无机粒子包含第一成分和第二成分，所述第一成分含有凝聚状态的氮化硼粒子，所述第二成分为所述第一成分以外的成分。在本实施方式的热传导性聚合物组合物中，热传导性无机粒子中的第二成分的含量为5体积％～55体积％，并且以提供特定粒度分布的方式含有含第一成分和第二成分的热传导性无机粒子。例如，可以采用由一次氮化硼粒子的凝聚得到的二次粒子作为构成所述第一成分的凝聚状态的氮化硼粒子。一次粒子的形状没有特别限制，并且可以为块状、针状或板状。在一次粒子的形状为板状的情况下，所述粒子可以为具有相对小厚度的鳞片状粒子。在从厚度方向观察时，所述板状一次粒子可以具有圆形或六角形。板状一次粒子可以具有将尺寸不同的薄板堆叠的形状且在其外周边缘设置有阶梯状或劈开状的局部结构。在板状一次粒子中，从与板的厚度方向正交的平面方向观察时的形状不必是直线形状，而是可以为弯曲的线形状或曲线状。由以上一次粒子的凝聚得到的所述二次粒子没有特别限制，但可以采用不规则形状或球状的粒子。在此，可以采用如下粒子作为本实施方式的二次粒子：所述粒子为含有硼和氮以外、除了所述一次粒子中通常含有的诸如氧和氢的杂质之外还含有用于使所述一次粒子彼此结合的成分作为杂质的粒子。所述第一成分还可以由两种以上的所述二次粒子构成，例如可以为通过将一次粒子的形状、凝聚方法等不同的两种二次粒子进行混合而得到的混合物。在此，对于所述第一成分，在将其与上述第二成分一起高体积填充到热传导性聚合物组合物中时，优选使用比表面积为5m2/g以下的粒子以赋予该热传导性聚合物组合物良好的流动性。为了更加可靠地赋予热传导性聚合物组合物良好的流动性，优选所述第一成分的比表面积为4m2/g以下，更优选为3.5m2/g以下。所述第一成分的比表面积的下限值为0.5m2/g。此外，对于所述第一成分，可以采用体积密度(JIS K5101-12-1的“表观密度”)例如为0.1g/cm3以上的粒子。所述第一成分的体积密度优选为0.15g/cm3以上，更优选为0.2g/cm3以上。对于所述第一成分，可以采用体积密度(JIS K5101-12-1的“表观密度”)例如为2.3g/cm3以下的粒子。所述第一成分的体积密度优选为2.0g/cm3以下，更优选为1.8g/cm3以下，进一步优选为1.5g/cm3以下。另一方面，构成所述第二成分的热传导性无机粒子没有特别限制，只要它们为第一成分以外的热传导性无机粒子即可，但其材料的实例包括碳化物、氮化物、氧化物、金属和碳类物质。碳化物的实例包括碳化硅、碳化硼、碳化铝、碳化钛和碳化钨。氮化物的实例包括氮化硅、氮化铝、氮化镓、氮化铬、氮化钨、氮化镁、氮化钼和氮化锂。在本实施方式中，例如，热传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热传导性聚合物组合物，其包含：热传导性无机粒子；和电绝缘性聚合物，其中所述热传导性无机粒子包含第一成分和第二成分，所述第一成分含有凝聚状态的氮化硼粒子，所述第二成分为所述第一成分以外的成分，所述热传导性无机粒子中的所述第二成分的含量为5体积％～55体积％，并且所述热传导性无机粒子满足以下(1)～(3)的全部要求：(1)以80体积％以上的量含有粒径为10μm～400μm的粒子，(2)以60体积％以上的量含有粒径为20μm～400μm的粒子，和(3)以40体积％以上的量含有粒径为30μm～400μm的粒子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.30 JP 2014-0936491.一种热传导性聚合物组合物，其包含：热传导性无机粒子；和电绝缘性聚合物，其中所述热传导性无机粒子包含第一成分和第二成分，所述第一成分含有凝聚状态的氮化硼粒子，所述第二成分为所述第一成分以外的成分，所述热传导性无机粒子中的所述第二成分的含量为5体积％～55体积％，并且所述热传导性无机粒子满足以下(1)～(3)的全部要求：(1)以80体积％以上的量含有粒径为10μm～400μm的粒子，(2)以60体积％以上的量含有粒径为20μm～400μm的粒子，和(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤川宪一，畠山义治，山口美穗，山岸裕儿，大桥章浩，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，日东新兴株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP