本发明专利技术提供了一种导热组合物，包括：导热填料和粘合剂成分。导热填料包括：含金属铝的颗粒中心部分，和在所述中心部分的表面上形成的平均厚度为５００纳米或更高的电绝缘氧化层。该导热组合物能够产生具有高导热率的导热片材，其不产生例如短路的问题，即使布置在集成电路（ＩＣ）等中也是如此，并且具有优异的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种导热组合物。更具体地说，本专利技术涉及具有高导热率和优异可靠性的导热组合物。
技术介绍
导热片材通常布置在辐射体例如包含集成电路(IC)的电子仪器或电子部件的散热器和生热元件之间，从而有效从生热部件产生的热转移到辐射体的侧面。近年来，从电子仪器辐射的热量已经增大。因此，需要进一步改善导热片材和导热组合物的导热性，其中导热组合物是构成导热片材的材料。为了进一步增强导热组合物的导热性，必须在导热组合物中引入具有更高导热性的填料。导热填料的实例包括陶瓷填料例如氧化铝、碳化硅、氮化硼、氮化铝等。作为相关先有技术，公开了使用导热率5.0W/(mK)或更高的高导热填料的膜状粘合剂(参见JP-A-5-117621)。JP-A-5-117621公开了包含氧化铝、金刚石等的陶瓷，作为高导热填料的实例。同时，金属填料例如铜、银、铁、铝和镍显示出比上述陶瓷填料更高的导热率。作为相关先有技术，公开了包含导热填料的导热树脂片材(参见JP-A-2002-128931)、包含金属或无机填料的热辐射薄膜(参见JP-A-2002-371192)、和装有片材层的导热元件，其中片材层使用金属粉末并具有预定导热率(参见JP-A-2003-243587)。此外，在JP-A-2002-371192中，导热填料的具体实例是有机填料、金属填料等。然而，通常具有导电率的金属填料不能用作用于电气或电子装置的导热片材。这是因为使用金属填料很有可能导致金属填料从片材端面脱离，这易于产生例如电路短路的问题。已知金属填料的导热率值高于陶瓷填料。因此，如果只考虑赋予导热组合物高导热率，那么使用金属填料作为导热填料比使用陶瓷填料更有效。然而，如上所述，存在的问题是使用利用金属填料的导热组合物的导热片材不适合用作电气或电子装置的导热片材。专利技术概述考虑到传统问题，本专利技术目的在于提供一种能够产生具有高导热率的导热片材的导热组合物，其不产生例如短路的问题，即使它布置在集成电路(IC)等中也是如此，并且具有优异的可靠性。本专利技术人积极研究实现上述目的，结果发现解决上述问题可以通过向合适的粘合剂成分加入导热填料，其中在金属铝的表面上形成表现出电绝缘的氧化层，这实现了本专利技术。也就是说，根据本专利技术，提供了如下所示的导热组合物。提供了一种导热组合物，包括导热填料，和粘合剂成分其中所述导热填料包括含金属铝的颗粒中心部分，和在所述中心部分表面上形成的平均厚度500纳米或更高的电绝缘氧化层。此外优选中心部分具有1至200μm的平均粒径。此外优选粘合剂组合物是硅氧烷树脂、(甲基)丙烯酸树脂、氨基甲酸酯树脂或环氧树脂。此外优选该组合物进一步包含至少一种选自陶瓷、金属氧化物和金属水合物的物质。本专利技术的导热组合物中，组合物中包含的导热填料包括金属铝的颗粒中心部分，以及在中心部分表面上形成的平均厚度500纳米或更高的电绝缘氧化层。因此，该导热组合物具有高导热率，其不产生例如短路的缺点，即使将它布置在集成电路(IC)等中也是如此，并且具有能够产生具有优异可靠性导热片材的效果。详细说明在下文中描述本专利技术的优选实施方式。然而，本专利技术不限于下列实施方式，并且在不脱离本专利技术要旨的范围内，本领域技术人员可以适当地对其进行改变或改进。本专利技术导热组合物的一种实施方式是包含导热填料和粘合剂成分的导热组合物。该导热填料包括金属铝的颗粒中心部分，以及在中心部分表面上形成的平均厚度500纳米或更高的电绝缘氧化层。细节描述如下。(1)导热填料本实施方式导热组合物中包含作为主要成分的导热填料是具有双层结构的填料，具有金属铝的颗粒中心部分和在该中心部分表面上形成的电绝缘氧化层。该导热填料的中心部分是由与陶瓷等相比具有高导热率的金属铝构成。因此，与使用陶瓷填料作为导热填料的情况相比，本实施方式的导热组合物表现出高导热率。此外，在本实施方式中使用的导热填料中心部分表面上形成平均厚度500纳米或更高的电绝缘氧化层。例如，将通过模制本实施方式的导热组合物成为片材形状而制备的导热片材布置在电路附近。在这种情况下，即使部分导热填料从导热片材端面脱落的情况下，电路不产生短路问题。因此，本实施方式的导热组合物适合用作构成布置在集成电路(IC)等中的导热片材的材料，并具有很高的可靠性。本实施方式导热组合物中，导热组合物中包含的导热填料氧化层优选具有700纳米或更大的平均厚度，更优选900纳米或更大。当该氧化层具有小于500纳米的平均厚度时，导热填料不一定总是表示出足够的电绝缘能力。顺便说一下，氧化层的平均厚度没有上限。然而，考虑到不过分抑制中央部分的导热性，优选为3000纳米或更小。金属铝中心部分优选具有1至200μm的平均粒径，更优选1至100μm，特别优选1至80μm。当中心部分具有小于1μm的平均粒径时，有时因为直径太小，没有表现出足够的导热性。另一方面，当中心部分平均粒径大于200μm时，往往难以将填料引入导热组合物。顺便说一下，本说明书中“平均粒径”是指当颗粒是球体时为直径的平均值，当颗粒是椭圆形球体时为每个颗粒较长直径和较短直径各自平均值的平均值，当颗粒具有不规则形状时为每个颗粒最长长度和最短长度各自平均值的平均值。导热填料中，优选组合使用平均粒径10至200μm的相对大颗粒组和平均粒径低于10μm的相对小颗粒组，以提高要加入到材料中的导热填料量。此外优选用硅烷、钛酸酯、脂肪酸等对导热填料进行表面处理，以增强通过模制导热组合物得到的导热片材的内部强度。本实施方式的整个导热组合物中导热填料的含量优选是5至90体积％，更优选20至80体积％。当该含量小于5体积％时，得到的导热组合物具有低导热率，并且易于表现出导热性不足。另一方面，当该含量大于90体积％时，通过模制导热组合物得到的导热片材易于具有不足的内部强度和柔韧性。制备本实施方式导热组合物中包含的导热填料可以通过对金属铝颗粒进行预定处理以在其上形成氧化层。形成氧化层可以通过对金属铝颗粒进行至少一种选自酸处理、能量束辐照处理、电化学处理和热处理的处理。顺便说一下，甚至可以仅通过将金属铝颗粒保持在空气中而形成具有一定厚度的氧化层。然而，因为可以随意调节氧化层的厚度，优选使用任何上述处理。此外，根据任何上述处理，预计对于仅将金属铝颗粒保持在空气中的情况可以形成具有优异电绝缘能力的氧化层。“酸处理”是指例如将金属铝颗粒放到具有合适浓度的有机或无机酸溶液等中，并对其进行混合和搅拌的处理。“能量束辐照处理”是指例如用高压汞灯辐照紫外线至金属铝颗粒表面的处理。“电化学处理”是指例如对金属铝颗粒进行阳极氧化的处理。“热处理”是指例如将金属铝放入400℃至600℃烘箱中并将其在空气或氧气氛中保留适当时间的处理。(2)粘合剂成分本实施方式导热组合物中包含作为主要成分的粘合剂成分可以是普通聚合物，没有特别限定。然而，优选粘合剂成分是硅氧烷树脂、(甲基)丙烯酸树脂、聚氨酯树脂或环氧树脂。当这些树脂用作粘合剂成分时，组合物可以容易地被模制成元件或模制品，例如导热片材、导热粘合剂带、或导热粘结剂，并且可以有效地利用本实施方式导热组合物的优异导热性。(3)其它添加剂优选本专利技术导热组合物除了上述导热填料外，进一步包含至少一种选自陶瓷、金属氧化物和金属水合物的物质作为导热填料(第二导热填料本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种导热组合物，包括： 导热填料，和 粘合剂成分， 其中所述导热填料包含： 含金属铝的颗粒中心部分，和在所述中心部分表面上形成的平均厚度５００纳米或更大的电绝缘氧化层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：弘重裕司，纪宏笠井，山崎好直，田所清，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。