三烷氧基官能化支化硅氧烷组合物制造技术

本发明专利技术题为“三烷氧基官能化支化硅氧烷组合物”。本发明专利技术提供一种组合物，该组合物含有具有平均化学结构(I)的有机聚硅氧烷：[R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三烷氧基官能化支化硅氧烷组合物


[0001]本专利技术涉及三烷氧基官能化支化硅氧烷和含有此类硅氧烷的组合物。

技术介绍

[0002]热油脂组合物通常在电子行业中用于热耦合部件以助于散热。通常，热油脂组合物是填充有导热填料的聚硅氧烷基质。热油脂组合物中常见的挑战是泵出、流出和高组合物粘度。
[0003]泵出是在细粘结线应用(粘结线厚度为200微米或更小)中特别麻烦的现象。当通过热油脂热耦合的部件随着温度变化而反复膨胀和收缩时，尤其是如果耦合的部件中一者的尺寸或形状改变的程度大于另一者，则通常发生泵出。当热油脂与裸芯片直接接触使用时，泵出尤其普遍。泵出是热油脂从耦合的部件之间驱出，从而导致裸点，该裸点曾涂覆有热油脂，并且耦合的部件之间的热耦合的降低。泵出可通常伴随着聚硅氧烷基质材料和导热填料相分离，这也降低了部件之间的热耦合，并且可导致热油脂的粘度积聚和裂化。泵出对于热油脂是不期望的。降低泵出的一种方式是使用可固化热油脂，即可在施用后经历交联反应以使热油脂组分的移动稳定化的油脂。然而，可固化热油脂通常需要特别小心地包装和储存以抑制过早固化，并且通常在施用后需要固化步骤。期望使热油脂的泵出最小化而无需可固化热油脂组合物，尤其是同时实现至少4瓦特/米*开尔文(W/m*K)的热导率。
[0004]实现高热导率的一种方式是通过使热油脂负载有高浓度的导热填料。虽然增加热油脂的热导率是期望的，但高度填充的热油脂的粘度增加是不期望的。细粘结线应用中的热油脂通常通过丝网印刷工艺施加到基材上。如果热油脂的粘度过高，则它们不能丝网印刷。因此，在实施过程中，在热导率与丝网印刷适性(粘度)之间需要平衡。期望确定这样一种不可固化热油脂，其具抗泵出性，并且还实现至少4瓦特/米*开尔文(W/m*K)的热导率，并且是可丝网印刷的。
[0005]通常为可固化热油脂形式的热油脂的另一个应用是热耦合间隙填料应用，其中油脂的粘结线厚度为大约0.2毫米至2毫米。即使当使用可固化热油脂时，这些应用也通常遭受流出。流出通常发生在通过热油脂的厚粘结线热耦合的部件之间，所述部件沿竖直方向取向以使得部件并排(竖直取向)而非在彼此之上(水平取向)。在此类取向中，重力趋于致使热油脂从其旨在热耦合的部件之间向下流出或下垂。热油脂也可发生裂化。期望确定一种在竖直热耦合间隙填料应用中减少热油脂流出的方式。
[0006]将推进本领域的是发现一种可充当不可固化热油脂的基质材料的有机聚硅氧烷，其具抗泵出性，并且还实现至少4瓦特/米*开尔文(W/m*K)的热导率，并且是可丝网印刷的。还期望确定一种用于在热耦合间隙填料应用中使用的可固化热组合物的添加剂，其在竖直取向应用中减少流出。甚至更期望的是确定一种有机聚硅氧烷，其既可充当不可固化热油脂的基质材料，该基质材料具抗泵出性，并且实现至少4瓦特/米*开尔文(W/m*K)的热导率并且是可丝网印刷的，并且又可用作可固化热组合物的添加剂，该添加剂适用在热耦合间隙填料应用中使用，在竖直取向应用中减少流出。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种可充当不可固化热油脂的基质材料的有机聚硅氧烷，其具抗泵出性，并且还实现至少4瓦特/米*开尔文(W/m*K)的热导率，并且是可丝网印刷的。令人惊奇地，该有机聚硅氧烷还可用作添加剂，该添加剂即使在小于组合物重量的0.5重量％的载量下也减少了适于在竖直取向应用中用作热耦合间隙填料的可固化热组合物的流出。
[0008]本专利技术是发现Q
‑
支化聚有机硅氧烷的结果，该Q
‑
支化聚有机硅氧烷具有一个硅氧烷支化点(“Q”硅氧烷单元)，其上连接有四个聚硅氧烷链，其中三个是烷基或烯基末端，且其中一个是三烷氧基末端。已经令人惊奇地发现该特定结构解决了上述问题。
[0009]在第一方面，本专利技术为包含具有平均化学结构(I)的有机聚硅氧烷的组合物：
[0010][R
’
R2SiO
‑
(R2SiO)
m
]3‑
Si
‑
[OSiR2]n
‑
Y
‑
Si(OR)3ꢀꢀꢀ
(I)
[0011]其中：R在每次出现时独立地选自具有1至8个碳原子的烷基、芳基、取代的烷基和取代的烷基基团；R
’
在每次出现时独立地选自R和具有2至6个碳原子的末端不饱和亚烷基基团；Y选自：X和X
‑
(R2SiO)
p
SiR2‑
X；其中p具有1至3范围内的平均值；并且X在每次出现时独立地选自具有1至6个碳原子的亚烷基和取代的亚烷基基团；并且下标m和n的平均值各自大于零，并且被独立地选择成使得所有平均m值和平均n值的总和的平均值在30
‑
200的范围内。组合物可包含导热填料。
[0012]在第二方面，本专利技术为一种制品，该制品包括通过还包含导热填料的第一方面的组合物热耦合的两个物体，例如裸芯片和散热器。
具体实施方式
[0013]当未用测试方法编号表示日期时，测试方法是指截至本文档的优先权日的最新测试方法。对测试方法的引用包括对测试协会和测试方法编号两者的引用。以下测试方法缩写和标识适用于本文：ASTM是指ASTM国际协会方法；EN是指欧洲标准；DIN是指德国标准化学会；ISO是指国际标准化组织；并且UL是指美国保险商实验室。
[0014]由产品的商品名标识的产品是指在本文档的优先权日可以那些商品名获得的组合物。
[0015]“多个”是指两个或更多个。“和/或”意指“和，或作为替代形式”。除非另外指明，否则所有范围均包括端值。除非另行指出，否则所有重量百分比(重量％)值相对于组合物重量计，并且所有体积百分比(体积％)值相对于组合物体积计。
[0016]“烷基”是指可通过移除氢原子而衍生自烷烃的烃基团。烷基可为线型的或支化的。
[0017]“取代的烷基”是指类似于烷基的基团，除了其中非氢基团存在于一个或多于一个氢原子的位置。例如，其中一个或多个氢原子被氟原子取代的烷基构成取代的烷基。
[0018]“芳基”是指可通过从芳族烃移除氢原子而形成的基团。“取代的芳基”是指类似于芳基的基团，除了其中非氢基团存在于一个或多于一个氢原子的位置。例如，其中一个或多个氢原子被氟原子取代的芳基构成取代的芳基。
[0019]“裸芯片”是指处于不具有集成散热器的硅上的暴露集成电路。
[0020]除非另行指出，否则单独的聚硅氧烷的“运动粘度”通过ASTMD 445使用玻璃毛细管坎农
‑
芬斯克(Cannon
‑
Fenske)型粘度计在25摄氏度(℃)下进行测定。
[0021]通过标准1H、
13
C和
29
5i核磁共振(NMR)分析来测定聚硅氧烷的化学结构。使用激光衍射粒度分析仪(CILAS920 Particle Size Analyzer或Beckman Coulter 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，所述组合物包含具有平均化学结构(I)的有机聚硅氧烷：[R
’
R2SiO
‑
(R2SiO)
m
]3‑
Si
‑
[OSiR2]
n
‑
Y
‑
Si(OR)3ꢀꢀꢀꢀ
(I)其中：R在每次出现时独立地选自具有1至8个碳原子的烷基、芳基、取代的烷基和取代的烷基基团；R
’
在每次出现时独立地选自R和具有2至6个碳原子的末端不饱和亚烷基基团；Y选自：X和X
‑
(R2SiO)
p
SiR2‑
X；其中p具有1至3范围内的平均值；并且X在每次出现时独立地选自具有1至6个碳原子的亚烷基和取代的亚烷基基团；并且下标m和n的平均值各自大于零，并且被独立地选择成使得所有平均m值和平均n值的总和的平均值在30
‑
200的范围内。2.根据权利要求1所述的组合物，其中每个m和n具有相同的平均值。3.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中每个R为甲基，每个R
’
为乙烯基，n和m具有选自23或更大且同时43或更小的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：美国陶氏有机硅公司，
类型：发明
国别省市：