热介面组成物、热介面材料及其制备方法技术

一种热介面组成物，包含聚硅氧烷组分、热传导组分、固化剂、固化促进剂、有机硅偶合剂及具有三个以上环氧基的交联助剂。所述聚硅氧烷组分包括用量范围为50wt％至小于100wt％的第一聚硅氧烷及第二聚硅氧烷。所述热传导组分包括用量范围为30wt％至小于70wt％的第一热传导性填充材、用量范围为30wt％至小于70wt％的第二热传导性填充材，及用量范围为大于0wt％至40wt％的第三热传导性填充材。以所述聚硅氧烷组分的总量为100重量份计，所述热传导组分的总量为600重量份以上且小于1500重量份，且所述具有三个以上环氧基的交联助剂的用量范围为大于0.5重量份至0.9重量份。本发明专利技术还提供一种由所述热介面组成物经固化反应所制得的热介面材料，及一种热介面材料的制备方法。及一种热介面材料的制备方法。

【技术实现步骤摘要】
热介面组成物、热介面材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种热介面组成物及热介面材料，特别是涉及一种受外力后能够回复至原始状态而不变形，且能够吸收外力使芯片不受损的热介面组成物及热介面材料。

技术介绍

[0002]参阅图1，在现有的半导体封装制程中，为了使一个半导体装置1中的半导体芯片11产生的热能有效地经由一个叠置于所述半导体芯片11上的散热组件12排出，或者，参阅图2，是经由一个叠置于所述半导体芯片11上的封盖13进而传递至叠置于所述封盖13上的散热组件12排出。为了使所述散热组件12及封盖13分别能够稳固地黏着在所述半导体芯片11及所述散热组件12上，往往会在所述半导体芯片11与所述散热组件12间、所述半导体芯片11与所述封盖13间，或所述封盖13与所述散热组件12间设置热介面材料14，且所述热介面材料14不仅具有黏着性，还需具有导热性，以将所述半导体芯片11所产生的热能传递出去，从而提高所述半导体装置1的散热性。
[0003]日本公开专利第2017071707A号揭示一种液态导热树脂组合物，且包含环氧树脂、固化剂、固化促进剂、导热填料及热塑性树脂颗粒。虽然所述日本公开专利案的液态导热树脂组合物具有高导热性及好的耐热性与黏合性，然而，所述半导体装置在后续的制程或应用时，易受到外力的冲击，而导致所述热介面材料与所述半导体芯片、所述散热组件及所述封盖的贴合性受影响，从而影响到热传导效果，因此，所述热介面材料的设计还需要考虑到受外力冲击所造成的影响，基于此，有必要开发一种受外力冲击后能够回复至原始状态而不变形，且能够吸收外力而使所述半导体装置不受外力影响的热介面材料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一目的在于提供一种热介面组成物。
[0005]本专利技术本专利技术热介面组成物，包含聚硅氧烷组分、热传导组分、固化剂、固化促进剂、有机硅偶合剂及具有三个以上环氧基的交联助剂。
[0006]所述聚硅氧烷组分包括相反两个末端具有环氧基的第一聚硅氧烷及单个末端具有环氧基的第二聚硅氧烷，且以所述聚硅氧烷组分的总量为100wt％计，所述第一聚硅氧烷的用量范围为50wt％至小于100wt％。
[0007]所述热传导组分包括平均粒径范围为大于1μm至10μm的第一热传导性填充材、平均粒径范围为大于0.2μm至1μm的第二热传导性填充材，及平均粒径范围为0.2μm以下的第三热传导性填充材。以所述聚硅氧烷组分的总量为100重量份计，所述热传导组分的总量为600重量份以上且小于1500重量份，且以所述热传导组分的总量为100wt％计，所述第一热传导性填充材的用量范围为30wt％至小于70wt％、所述第二热传导性填充材的用量范围为30wt％至小于70wt％，及所述第三热传导性填充材的用量范围为大于0wt％至40wt％。
[0008]所述有机硅偶合剂用于提升所述聚硅氧烷组分与所述热传导组分间的兼容性。
[0009]以所述聚硅氧烷组分的总量为100重量份计，所述具有三个以上环氧基的交联助
剂的用量范围为大于0.5重量份至0.9重量份。
[0010]在本专利技术热介面组成物中，所述第一聚硅氧烷为式I所示的聚硅氧烷，
[0011][式I]R
11
Si(R
12
)2O[Si(R
13
)2O]n
Si(R
14
)2R
15
[0012]R
11
表示R
12
表示C1‑
C4烷氧基或C1‑
C4烷基，且每一个R
12
为相同或不同；R
13
表示C1‑
C4烷基，且每一个R
13
为相同或不同；R
14
表示C1‑
C4烷氧基或C1‑
C4烷基，且每一个R
14
为相同或不同；R
15
表示n表示35至150。
[0013]在本专利技术热介面组成物中，所述第二聚硅氧烷为式II所示的聚硅氧烷，
[0014][式II]R
21
Si(R
22
)2O[Si(R
23
)2O]m
Si(R
24
)3[0015]R
21
表示R
22
表示C1‑
C4烷基，且每一个R
22
为相同或不同；R
23
表示C1‑
C4烷基，且每一个R
23
为相同或不同；R
24
表示C1‑
C4烷基，且每一个R
24
为相同或不同；m表示9至80。
[0016]在本专利技术热介面组成物中，所述具有三个以上环氧基的交联助剂是选自于1,3,5
‑
三缩水甘油
‑
S
‑
三嗪三酮、N,N
‑
二缩水甘油基
‑4‑
缩水甘油氧代苯胺、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚及三(4
‑
羟基苯基)甲烷三缩水甘油基醚中至少一者。
[0017]在本专利技术热介面组成物中，所述第一热传导性填充材、所述第二热传导性填充材及所述第三热传导性填充材是独立地选自于金属及金属氧化物中至少一者。
[0018]在本专利技术热介面组成物中，所述金属氧化物是选自于氧化铝、氧化锌及氧化镁中至少一者。
[0019]在本专利技术热介面组成物中，所述金属是选自于铝、铜、银及金中至少一者。
[0020]在本专利技术热介面组成物中，所述固化促进剂是选自于阴离子聚合型的胺类固化促进剂及阳离子聚合型的固化促进剂中至少一者。
[0021]本专利技术的第二目的在于提供一种热介面材料。
[0022]本专利技术热介面材料是由上述的热介面组成物经固化反应所制得。
[0023]本专利技术的第三目的在于提供一种热介面材料的制备方法。
[0024]本专利技术热介面材料的制备方法是使上述的热介面组成物进行固化反应。
[0025]本专利技术的有益的效果在于：通过所述聚硅氧烷组分、所述热传导组分、所述固化剂、所述固化促进剂、所述有机硅偶合剂及所述具有三个以上环氧基的交联助剂及用量的相互配合，由所述热介面组成物所形成的热介面材料能够在受到外力冲击时能够回复至原始状态而不变形，致使所述热介面材料与所述半导体芯片间的贴合性得以维持，从而热传效果不会受影响，同时，所述热介面材料能够吸收外力，致使所述热介面材料具有保护半导体芯片的效果，使得所述半导体芯片不会因外力而受损。
附图说明
[0026]图1是一示意图，说明现有的半导体装置的一种态样；及
[0027]图2是一示意图，说明现有的半导体装置的另一种态样。
具体实施方式
[0028]以下对本专利技术进行详细说明。
[0029]<热介面组成物>
[0030]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热介面组成物，其特征在于：所述热介面组成物包含：聚硅氧烷组分，包括相反两个末端具有环氧基的第一聚硅氧烷，且以所述聚硅氧烷组分的总量为100wt％计，所述第一聚硅氧烷的用量范围为50wt％至小于100wt％，及单个末端具有环氧基的第二聚硅氧烷；热传导组分，以所述热传导组分的总量为100wt％计，包括第一热传导性填充材，用量范围为30wt％至小于70wt％且平均粒径范围为大于1μm至10μm，第二热传导性填充材，用量范围为30wt％至小于70wt％且平均粒径范围为大于0.2μm至1μm，及第三热传导性填充材，用量范围为大于0wt％至40wt％且平均粒径范围为0.2μm以下；固化剂；固化促进剂；有机硅偶合剂，用于提升所述聚硅氧烷组分与所述热传导组分间的兼容性；及具有三个以上环氧基的交联助剂，以所述聚硅氧烷组分的总量为100重量份计，所述热传导组分的总量为600重量份以上且小于1500重量份，且所述具有三个以上环氧基的交联助剂的用量范围为大于0.5重量份至0.9重量份。2.根据权利要求1所述的热介面组成物，其特征在于：所述第一聚硅氧烷为式I所示的聚硅氧烷，[式I]R
11
Si(R
12
)2O[Si(R
13
)2O]
n
Si(R
14
)2R
15
R
11
表示R
12
表示C1‑
C4烷氧基或C1‑
C4烷基，且每一个R
12
为相同或不同；R
13
表示C1‑
C4烷基，且每一个R
13
为相同或不同；R
14
表示C1‑
C4烷氧基或C1‑
C4烷基，且每一个R
14
为相同或不同；R
15
表示n表示35至150。3.根据权利要求1所述的热介面组成物，其特征在于：所述第二聚硅氧烷为式II所示...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡永基，
申请(专利权)人：碁达科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：