绝缘散热片材制造技术

本发明专利技术提供一种由有机聚硅氧烷组合物的固化物制成的、不易产生裂纹且绝缘良好的绝缘散热片材。该有机聚硅氧烷组合物含有以下成分：(a)平均聚合度为3000～10000的有机聚硅氧烷100质量份；(b)平均聚合度为2～2000以下的仅在分子链两末端具有烯基的有机聚硅氧烷10～100质量份；(c)具有与硅原子直接键合的氢原子(Si‑H基团)的有机氢聚硅氧烷2～20质量份；(d)氮化硼凝集体100～300质量份；(e)过氧化物交联剂0.1～10质量份；和(f)铂族固化催化剂0.1～10质量份。

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.

【技术实现步骤摘要】
绝缘散热片材
本专利技术涉及用于从电气机械、电子机械、发光机械以及集成电路等的发热构件向散热构件传递热且具有热传导性的绝缘散热片材。
技术介绍
近年来，以集成电路为首，其次为电气机械、电子机械、发光机械等的从发热构件向散热构件传递热的热传导层，被要求为具有高热传导性，且为绝缘性。作为满足以上要求的材料，被广泛应用着将填料分散在树脂或橡胶中的散热材料。在此，作为填料，被使用着具有高热传导率、且为绝缘性的六方氮化硼(h-BN)。六方氮化硼的结晶结构为和石墨同样的层状结构，且其粒子形状为鳞片状。该鳞片状氮化硼，其长轴方向(六方晶的a轴方向)的热传导率高，其短轴方向(六方晶的c轴方向)的热传导率低，具有异向性的热传导率。其所涉及的长轴方向和短轴方向的热传导率的差可称之为从数倍至数十倍。在将长宽比大的鳞片状六方氮化硼(h-BN)已配合于树脂中的片材中，由于鳞片状氮化硼将长轴方向沿片材方向进行配列，因此，该片材的厚度方向的传热性不充分。所以，人们期待着开发将分散在树脂或橡胶中的鳞片状氮化硼使其处于直立状态，即，鳞片状氮化硼的长轴方向以与传热方向一致的方式定向的散热润滑脂、散热膏、散热垫、散热片材、散热膜及其热传导性组合物。而且，为了加大散热材料的热传导率，人们提案着将已凝集氮化硼初始粒子的氮化硼凝集体作为填充剂(填料)使用的方法。在专利文献1中，公开了一种六方氮化硼的鳞片状初始粒子彼此不含有粘合剂且不定向联结的六方氮化硼粉末,即氮化硼凝集体。已将该氮化硼凝集体作为填料的绝缘散热片材具有高热传导率。但是，具有在将组合物形成为片材时容易产生裂纹，在成型工艺中途片材的一部分脱落，从而导致绝缘性不佳的问题。而且存在着氮化硼凝集体所持有的潜力难以充分地发挥的问题。例如，在专利文献2的实施例中，公开了一种在制备了将氮化硼和硅酮作为主要充分的组合物后，再进行涂层、干燥以及加压热硫化从而获得的方法。但是，具有如果使用平均粒径大的氮化硼凝集体，则绝缘散热片材在进行干燥后容易产生裂纹，且在进行加压热硫化前绝缘散热片材的一部分脱离的问题。另外，还存在着即使未至于片材的脱落，但裂纹部分的绝缘性不佳的问题。在专利文献3中，公开了一种已使用氮化硼凝集体的热传导性树脂片材。另外，还示出了该热传导性树脂片材具有不同凝集强度的氮化硼凝集体。还示出了低凝集强度的氮化硼凝集体在加压固化时变性或崩塌，从而缓和凝集强度大的氮化硼凝集体彼此的应力，从而能够抑制空隙的发生。但是，存在由于在进行加压固化时的氮化硼凝集体崩塌所导致的热传导性降低的问题。在专利文献4中，公开了一种已使用氮化硼凝集体的热传导性树脂组合物的B级热传导性片材。另外，还公开了为了保持绝缘性，其氮化硼凝集体具有5μm～80μm的最大空隙直径。但是，即使原封不动地使用B级热传导性片材也具有得不到充分的传热性和绝缘性的问题。而且，还具有其加压热硫化虽对获得充分的传热性和绝缘性为有效，但由于氮化硼凝集体的空隙而不能施加充分的加压力的问题。现有技术文献专利文献专利文献1日本专利第3461651号公报专利文献2日本特开平11-60216号公报专利文献3日本专利第5208060号公报专利文献4日本专利第5340202号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此，本专利技术的目的在于，提供一种散热片材。该散热片材使用氮化硼凝集体作为填料，从而解决了如上所述的问题，即，其具有热传导性和耐热性，在成型工艺中无裂纹和脱落，且具有良好的绝缘性。用于解决问题的方案为了达到上述目的，本专利技术人们依据精心研究的结果，发现由含有下述氮化硼凝集体的有机硅氧烷组合物的固化物制成的绝缘散热片材能够解决上述问题，从而完成了本专利技术。进一步发现，根据本专利技术方法，组合物在从固化后至加压热固化前的成型工艺中无裂纹和脱落，且通过加压热固化能够获得具有良好绝缘性的散热片材，从而完成了本专利技术。即，本专利技术为提供下述的绝缘散热片材及其制造方法的专利技术。〔1〕一种由有机聚硅氧烷组合物的固化物制成的绝缘散热片材，所述有机聚硅氧烷组合物含有以下成分：(a)平均聚合度为3000～10000的有机聚硅氧烷：100质量份(b)平均聚合度为2～2000的仅在分子链两末端具有烯基的有机聚硅氧烷：10～100质量份(c)具有与硅原子直接键合的氢原子(Si-H基团)的有机氢聚硅氧烷2～20质量份(d)氮化硼凝集体：100～300质量份(e)过氧化物交联剂：0.1～10质量份和(f)铂族固化催化剂：0.1～10质量份。〔2〕一种绝缘散热片材，其由〔1〕所述的有机聚硅氧烷组合物的固化物以及纤维布制成。〔3〕一种绝缘散热片材的制造方法，该方法包括：将〔1〕所述的有机聚硅氧烷组合物在50℃～100℃的条件下进行固化反应，从而获得该有机聚硅氧烷组合物的固化物的工艺；以及通过在150℃以上的条件下对该有机聚硅氧烷组合物的固化物进行加压热固化，从而实施加热成型的工艺。专利技术的效果本专利技术的散热片材具有热传导性和耐热性，且在成型工艺中无裂纹和脱落，并且具有良好的绝缘性。因此，本专利技术的散热片材在生产性和成本方面有利，且在从电气机械、电子机械、发光机械以及集成电路等的发热构件向散热构件传递热的领域也是有用的。具体实施方式以下，对本专利技术的绝缘散热片材加以详细地说明，但本专利技术并不仅限定于此。(a)平均聚合度为3000～10000的有机聚硅氧烷作为成分(a)，可使用树脂状或橡胶状的聚合物。作为所涉及的聚合物，可使用硅酮，特别优选使用以下述平均组成式(O)所表示的有机聚硅氧烷。RaSiO(4-a)/2(O)在上述通式(O)中，R为相同或不同的取代或未取代的一价烃基，优选为碳原子数1～8的一价烃基。该一价烃基也可用例如卤原子和/或氰基进行取代。作为以R表示的一价烃基，可列举例如，为甲基、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；环己基、环戊基等的环烷基；或用卤原子、氰基等取代与这些基团的碳原子直接键合的部分或全部氢原子而成的基团，例如，氯甲基、氯乙基、三氟丙基、氰乙基以及氰丙基等。作为R，其优选为甲基、苯基、三氟丙基以及乙烯基。a为1.85～2.10的正数。成分(a)的有机聚硅氧烷的平均聚合度的范围虽为3000～10000，但优选范围为5000～10000。(b)平均聚合度为2～2000的仅在分子链两末端具有烯基的有机聚硅氧烷用于本专利技术的(b)成分，优选为含有在分子链的两末端分别键合1个，总计为2个与硅原子键合的烯基的有机聚硅氧烷，特别优选为其主链部分基本上由二有机聚硅氧烷单元重复而成的有机聚硅氧烷。作为(b)成分，具体说来，可列举以下述通式(1)表示的有机聚硅氧烷。(在通式(1)中，R1独立地为不具有脂肪族不饱和键的非取代或取代的一价烃基，X为烯基，a为0～2000的数。)在上述通式(1)中，作为R1的不具有脂肪族不饱和键的非取代或取代的一价烃基，可列举例如，甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、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；环戊基、环己基以及环庚基等的环烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基等的芳基；苄基、苯基乙基、苯基丙基以及甲基苄基等的芳烷基，或用氟、氯、溴等卤原子、氰基等取代与这些基团的碳原子键合的部分或全部氢原子而成的基团本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由有机聚硅氧烷组合物的固化物制成的绝缘散热片材，所述有机聚硅氧烷组合物含有以下成分：(a)平均聚合度为3000～10000的有机聚硅氧烷：100质量份(b)平均聚合度为2～2000的仅在分子链两末端具有烯基的有机聚硅氧烷：10～100质量份(c)具有与硅原子直接键合的氢原子(Si‑H基团)的有机氢聚硅氧烷2～20质量份(d)氮化硼凝集体：100～300质量份(e)过氧化物交联剂：0.1～10质量份和(f)铂族固化催化剂：0.1～10质量份。

【技术特征摘要】
2015.10.14 JP 2015-2026241.一种由有机聚硅氧烷组合物的固化物制成的绝缘散热片材，所述有机聚硅氧烷组合物含有以下成分：(a)平均聚合度为3000～10000的有机聚硅氧烷：100质量份(b)平均聚合度为2～2000的仅在分子链两末端具有烯基的有机聚硅氧烷：10～100质量份(c)具有与硅原子直接键合的氢原子(Si-H基团)的有机氢聚硅氧烷2～20质量份(d)氮化硼凝集体：1...

【专利技术属性】
技术研发人员：塩野嘉幸，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP