高导热性复合物制造技术

本发明专利技术提供一种具有高导热率、高稠度、良好的可涂布性、以及在高温下的热稳定性优异的高导热性复合物。该高导热性复合物包含：（Ａ）８５～９７质量％的无机粉末填料、（Ｂ）２～１５质量％的基油、以及（Ｃ）０．００１～１０质量％的由Ｙ－（－Ｒ↓［２］－ＣＯＯ－）↓［ｎ］－Ｒ↓［１］－Ｘ表示的化合物（其中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］各自为具有１～３６个碳原子的直链或支链的二价烃基，ｎ为１～１５，Ｘ和Ｙ各自为氢原子或选自由羧基和羟基构成的组中的至少一种取代基，并且Ｘ和Ｙ中的至少一者是羧基或羟基；在ｎ为２～１５的情况下，式（１）中的（－Ｒ↓［２］－ＣＯＯ－）↓［ｎ］部分可以是由两个或多个构成单元（－Ｒ↓［２］－ＣＯＯ－）构成的共聚基团，其中Ｒ↓［２］为彼此不同的二价烃基）。

【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具有极高导热率的高导热性复合物，并且本发 明涉及一种可涂布性以及高温环境下的热稳定性均优异的高导热性 复合物。
技术介绍
在电子器件内使用的半导体部件中，存在有诸如计算机用CPU和电源控制用功率半导体(包括逆变器、转换器等)之类的部件，这 些部件在使用过程中会产生热量。为了保护这些半导体部件免受热量 的影响并且使其正常工作，存在有使所产生的热量传导到散热部件 (如散热器)而进行散热的方法。导热性复合物被涂布在这些半导体 部件和散热部件之间以使这二者紧密贴附，并且使用该导热性复合物 来使这些半导体部件的热量有效地传导到散热部件。近年来，使用这 些半导体部件的电子器件的性能已经得到提高，并且这些半导体器件 的小型化和高密度安装也取得进展，因此，要求用于散热的导热性复 合物具有较高的导热性，并且为了获得良好的可涂布性，还要求这些 复合物具有高稠度。导热性复合物是在基油(例如，液烃、硅油或氟油)中分散有具 有高导热率的填料的油脂状组合物，其中所述填料例如为诸如氧化锌或氧化铝等金属氧化物；诸如氮化硼、氮化硅或氮化铝等无机氮化物；诸如铝或铜等金属粉末，等等。例如，已经公开了将特定的导热性无 机填料与烃油和氟油相混合的导热性复合物(专利文献l等)、将用特定的有机硅垸进行表面处理后的氮化铝与基油(如硅油)相混合的导热性复合物(参见专利文献2等)、与特定的表面改性剂相混合的 导热性复合物(参见专利文献3、 4等)等。 专利文献1:日本专利No. 2938428专利文献2:日本专利No. 2930298 专利文献3: JP-A-2006-210437 专利文献4: JP-A-2006-9697
技术实现思路
本专利技术要解决的问题在计算机的CPU等所用的冷却器件、以及高输出逆变器中所使 用的功率半导体等所用的冷却器件的热接触界面处使用导热性复合物。近年来，在这些电子器件的半导体元件中，随着其小型化和性能 的提高，发热密度和发热量随之增加，因此要求导热性复合物具有较 高的导热性。通常，导热性复合物的导热率随着填料量的增加而增加， 但是当填料的量过多时，有时候会发生稠度降低从而不能获得充分的 可涂布性的情况。在这种情况下，存在着当涂膜的膜厚增加或者有气 泡混入时，导热性会降低的问题。 '因此，需要这样的技术，S卩，在保持高稠度和良好的可涂布性 的同时可以掺入大量的填料。此外，由于这样的高导热性复合物直接 被涂布在发热部件上，因此根据导热性复合物的种类，在热的影响下， 稠度有时候会发生很大程度的变化。当作为热界面材料的高导热性复 合物的稠度在实际使用过程中显著降低时，可能会产生裂纹等，因此 可能会使放热性能降低。因此，在发热量较大的环境中长期使用时，就导热性复合物的 性能而言，要求其具有高导热率，并且还要求该导热性复合物在高温 下稠度变化较小、具有优异的热稳定性。本专利技术的目的是提供一种具有高导热性、高稠度和良好的可涂 布性、以及在高温下具有优异的热稳定性的高导热性复合物。解决问题所釆用的手段为了实现上述目的而进行了深入研究，结果，本专利技术人发现， 通过使用特定的表面改性剂以改善无机粉末填料的分散性，即使以高 的填充比例掺混无机粉末填料时也可以获得高稠度，并且还可以改善 热稳定性。由此完成了本专利技术。艮P，本专利技术提供一种高导热性复合物，其包含(A) 85 97质量％的无机粉末填料、(B)2 15质量。/。的基油、以及(C)0.001 10质量％的式(1)表示的化合物。 <formula>formula see original document page 5</formula>其中R!和R2各自为具有1 36个碳原子的直链或支链的二价烃基， n为1 15， X和Y各自为氢原子或选自由羧基和羟基组成的组中的 至少一种取代基，并且X和Y中的至少一者是羧基或羟基；在n为 2 15的情况下，式(1)中的(-R2-C00-h部分可以是由两个或多个 构成单元(-R2-COO-)构成的共聚基团，其中R2为彼此不同的二价烃 基。此外，本专利技术提供一种上述的高导热性复合物，其中所述无机 粉末填料是选自由金属氧化物粉末和金属粉末组成的组中的至少一 种。此外，本专利技术提供一种高导热性复合物，其包含(D) 0.01 4 质量％的不饱和脂肪酸。专利技术效果本专利技术的高导热性复合物通过特定的表面改性剂的作用，而使 得无机填料的填充量得到提高，因此，可以在不损害可涂布性的条件 下获得高的导热率，并且可以改善耐热性。使用本专利技术的高导热性复 合物，可以改善产生高热量的电子器件的放热性，特别是，该复合物 适合用作功率半导体和LED用的热界面材料。本专利技术的最佳实施方案(1)无机粉末填料对本专利技术中所使用的无机粉末填料(A)没有特别的限定，只要 其具有比基油高的导热率即可，并且可以适当地使用金属氧化物粉 末、无机氮化物粉末、金属粉末、硅化合物粉末、碳材料粉末等。可 以使用单一一种本专利技术的无机粉末填料，或者可以使用两种或多种所 述填料的组合。作为上述的无机粉末填料，在要求具有电绝缘性的情况下，可 以适当地使用诸如半导体物质或陶瓷物质等非导电性物质的粉末，其 包括氧化锌、氧化铝、氮化硼、碳化硅、二氧化硅、金刚石等，更优 选氧化锌、氧化铝、氮化硼或二氧化硅的粉末，特别优选氧化锌或氧 化铝的粉末。这些无机粉末填料可以单独使用或者两种或多种组合使 用。此外，在不要求具有电绝缘性而要求具有较高的导热率的情况下， 可以适当地使用诸如金属铝或金属铜等金属的粉末，或者诸如石墨、 富勒烯或碳纳米管等碳材料的粉末，更优选金属粉末，特别优选金属 铝的粉末。此外，金属粉末或碳材料的粉末可以与上述非导电性物质 的粉末组合使用。另外，作为上述无机粉末填料，在仅使用微粒的情况下，优选使用平均粒径为0.15 3 nm的无机粉末。通过将微粒的平均粒径调 控为0.15 )im或更高，可以使无机粉末填料的表面积与液体成分(基 油和表面改性剂)的比例达到良好的平衡，并且可以获得更高的稠度。 另一方面，通过将微粒的平均粒径调控为3 pm或更低，容易进行最 紧密的充填，获得更高的导热率，并且难以发生油分离。此外，在将 微粒与粗粒组合使用的情况下，可以将上述微粒与平均粒径为5 50 pm的粗粒无机粉末组合。在这种情况下，通过将粗粒的平均粒径调 控为50 pm或更低，可以使所得的涂膜变薄，从而可以进一步增强 安装时的放热性能。另一方面，通过将粗粒的平均粒径调控为5 nm 或更高，可以容易地获得较高的导热率。在无机粉末填料为微粒和粗粒的组合的情况下，粗粒可以是平 均粒径不同的两种或多种粉末的组合。在这种情况下，从导热率和安 装时的放热性能的角度考虑，各粗粒的平均粒径也优选为5 50 pm。此外，在组合使用微粒与粗粒的无机粉末填料的情况下，优选以20:80至85:15的质量比例将它们混合。在组合使用两种或多种粗 粒的情况下，虽然对各粗粒之间的质量比例没有特别限定，但是微粒 的质量比例优选为无机粉末填料的20% 85%。通过将微粒与粗粒的 混合比例控制为上述范围，由于无机粉末填料的表面积与液体成分 (基油和表面改性剂)的量达到平衡从而可以获得高的稠度。另外， 粗粒与微粒之间达到平衡适合于最紧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导热性复合物，其包含：（Ａ）８５～９７质量％的无机粉末填料、（Ｂ）２～１５质量％的基油、以及（Ｃ）０．００１～１０质量％的式（１）所示化合物，　［化学式１］　Ｙ－（－Ｒ↓［２］－＊－Ｏ－）↓［ｎ］－Ｒ↓［１］－Ｘ　（１） 　其中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］各自为具有１～３６个碳原子的直链或支链的二价烃基，ｎ为１～１５，Ｘ和Ｙ各自为氢原子或选自由羧基和羟基组成的组中的至少一种取代基，并且Ｘ和Ｙ中的至少一者是羧基或羟基；在ｎ为２～１５的情况下，式（１）中的（－Ｒ ↓［２］－ＣＯＯ－）↓［ｎ］部分可以是由两个或多个构成单元（－Ｒ↓［２］－ＣＯＯ－）构成的共聚基团，其中Ｒ↓［２］为彼此不同的二价烃基。

【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：平塚孝嗣，
申请(专利权)人：克斯莫石油润滑油株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]