JP2013010862A - Curable and grease-like thermoconductive silicone composition and semiconductor device - Google Patents
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Abstract
【課題】熱伝導特性に優れた材料が微粒子の状態で、樹脂成分からなるマトリックス中に、均一に分散した硬化性でグリース状の熱伝導性シリコーン組成物を提供する。
【解決手段】(A)ケイ素に結合したアルケニル基を1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサン:100質量部、(B)ケイ素に結合した水素原子を、1分子中に2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、(C)融点が0〜70℃のガリウムおよび/またはガリウム合金、(D)平均粒径が0.1〜100μmの銀粉末、(C)成分と(D)成分の合計が300〜5000質量部であり、これらは質量比において(C)成分/{(C)成分+(D成分)}=0.1〜0.9である。(F)白金系触媒、並びに(G)付加反応制御剤を含有する硬化性でグリース状の熱伝導性シリコーン組成物。
【選択図】なしDisclosed is a curable, grease-like thermally conductive silicone composition that is uniformly dispersed in a matrix composed of a resin component in the form of fine particles having excellent thermal conductivity.
(A) Organopolysiloxane having two or more alkenyl groups bonded to silicon in one molecule: 100 parts by mass, (B) Organo having two or more hydrogen atoms bonded to silicon in one molecule Hydrogen polysiloxane, (C) gallium and / or gallium alloy having a melting point of 0 to 70 ° C., (D) silver powder having an average particle size of 0.1 to 100 μm, and the sum of (C) component and (D) component is It is 300-5000 mass parts, and these are (C) component / {(C) component + (Dcomponent)} = 0.1-0.9 in mass ratio. (F) A curable grease-like thermally conductive silicone composition containing a platinum-based catalyst and (G) an addition reaction control agent.
[Selection figure] None
Description
本発明は、硬化性でグリース状の熱伝導性シリコーン組成物、その製造方法、その硬化物、該硬化物の熱伝導性層としての使用、該熱伝導性層を有する半導体装置、および該半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a curable and grease-like thermally conductive silicone composition, a production method thereof, a cured product thereof, use of the cured product as a thermally conductive layer, a semiconductor device having the thermally conductive layer, and the semiconductor The present invention relates to a device manufacturing method.
プリント配線基板上に実装される発熱性電子部品、例えば、CPU等のICパッケージは、使用時の発熱による温度上昇によって性能が低下したり破損したりすることがあるため、従来、ICパッケージと放熱フィンを有する放熱部材との間に、熱伝導性が良好な熱伝導性シートを配置したり、熱伝導性グリースを適用して、前記ICパッケージ等から生じる熱を効率よく放熱部材に伝導して放熱させることが実施されている。しかしながら、電子部品等の高性能化に伴い、その発熱量が益々増加する傾向にあり、従来のものよりも更に熱伝導性に優れた材料・部材の開発が求められている。 Heat-generating electronic components mounted on a printed circuit board, for example, IC packages such as CPUs, may suffer performance degradation or damage due to temperature rise due to heat generation during use. A heat conductive sheet with good thermal conductivity is arranged between the fin and the heat dissipation member, or heat conductive grease is applied to efficiently conduct the heat generated from the IC package etc. to the heat dissipation member. It is implemented to dissipate heat. However, as the performance of electronic parts and the like increases, the amount of generated heat tends to increase more and more, and development of materials and members that are more excellent in thermal conductivity than conventional ones is required.
従来の熱伝導性シートは、手軽にマウント・装着することができるという作業・工程上の利点を有する。また、熱伝導性グリースの場合は、CPU、放熱部材等の表面の凹凸に影響されることなく、前記凹凸に追随して、前記両者間に隙間を生じせしめることなく、前記両者を密着させることができ、界面熱抵抗が小さいという利点がある。しかし、熱伝導性シートおよび熱伝導性グリースは、ともに熱伝導性を付与するため熱伝導性充填剤を配合して得られるが、熱伝導性シートの場合は、その製造工程における作業性・加工性に支障をきたさないようにするために、また、熱伝導性グリースの場合は、発熱性電子部品等へシリンジ等を用いて塗工する際の作業性に問題が生じないように、そのみかけ粘度の上限を一定限度に抑制する必要があるために、いずれの場合においても熱伝導性充填剤の配合量の上限は制限され、十分な熱伝導性効果が得られないという欠点があった。 The conventional heat conductive sheet has an advantage in work and process that it can be easily mounted and mounted. Further, in the case of thermally conductive grease, the two are closely contacted without following the unevenness without being affected by the unevenness of the surface of the CPU, heat radiating member, etc., without causing a gap between the two. There is an advantage that the interfacial thermal resistance is small. However, both the heat conductive sheet and the heat conductive grease are obtained by blending a heat conductive filler in order to impart heat conductivity. In the case of a heat conductive sheet, workability and processing in the manufacturing process are obtained. In the case of thermally conductive grease, the appearance of the heat-sensitive electronic parts should not be affected by the use of a syringe. Since it is necessary to suppress the upper limit of the viscosity to a certain limit, in any case, the upper limit of the blending amount of the heat conductive filler is limited, and there is a drawback that a sufficient heat conductive effect cannot be obtained.
そこで、熱伝導性ペースト内に低融点金属を配合する方法(特許文献1、特許文献2))、液体金属を三相複合体中に固定し、安定化する働きをする粒状材料(特許文献3)等が提案されている。しかしながら、これら低融点金属を用いた熱伝導性材料は、塗工部以外の部品を汚染し、また、長時間にわたって使用すると油状物が漏出してくる等の問題があった。 Therefore, a method of blending a low melting point metal in the heat conductive paste (Patent Document 1, Patent Document 2), a granular material that functions to fix and stabilize the liquid metal in the three-phase composite (Patent Document 3). ) Etc. have been proposed. However, these thermally conductive materials using low-melting point metals have problems such as contamination of parts other than the coated part and leakage of oil when used for a long time.
また、これら問題を改善した方法としてガリウムをシリコーン中に分散させ、硬化物にする材料が提案されている(特許文献4)が、組成物の厚みが厚くなると良好な熱抵抗が発現しにくいという問題があった。 In addition, as a method for solving these problems, a material for dispersing gallium in silicone and making it a cured product has been proposed (Patent Document 4). However, when the thickness of the composition is increased, good thermal resistance is hardly expressed. There was a problem.
上記従来技術を踏まえ、本発明の主たる目的は、熱伝導特性に優れた材料が必要にして十分な量配合され、かつ前記材料が微粒子の状態で樹脂成分からなるマトリックス中に、均一に分散した硬化性でグリース状の熱伝導性シリコーン組成物を得ることにある。また、該組成物を製造する方法を提供することにある。 In light of the above-described prior art, the main object of the present invention is to blend a sufficient amount of a material having excellent heat conduction characteristics, and to disperse the material uniformly in a matrix composed of resin components in the form of fine particles. The object is to obtain a curable and grease-like thermally conductive silicone composition. Moreover, it is providing the method of manufacturing this composition.
硬化性グリース状熱伝導性シリコーン組成物を、従来の熱伝導性グリースと同様に、発熱性電子部品と放熱部材との間に挟まれるように配置し、前記部品または部材の表面の凹凸に追随して隙間を生じせしめることなく、かつ、加熱処理により架橋された硬化物からなる熱伝導性層としての使用を提供することにある。更に、本発明の目的は、発熱性電子部品と放熱部材とが前記熱伝導性層を介して接合された放熱性能に優れた半導体装置およびその製造方法を提供することにある。 A curable grease-like thermally conductive silicone composition is arranged so as to be sandwiched between a heat-generating electronic component and a heat-dissipating member, as with conventional heat-conductive grease, and follows the irregularities on the surface of the component or member. Thus, there is provided a use as a heat conductive layer made of a cured product that is crosslinked by heat treatment without causing a gap. Furthermore, the objective of this invention is providing the semiconductor device excellent in the heat dissipation performance in which the exothermic electronic component and the heat radiating member were joined via the said heat conductive layer, and its manufacturing method.
発明者等は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、熱伝導特性に優れた材料として、低融点のガリウムおよび/またはガリウム合金と特定の銀粉末を選択し、これを付加反応硬化型のオルガノポリシロキサン組成物に配合することにより、前記ガリウムおよび/またはガリウム合金が微粒子状態で均一に分散した組成物が得られるとの知見を得た。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors have selected low melting point gallium and / or gallium alloy and specific silver powder as a material having excellent heat conduction characteristics, and added this to an addition reaction hardening type. It has been found that a composition in which the gallium and / or gallium alloy is uniformly dispersed in a fine particle state can be obtained by blending with the organopolysiloxane composition.
更に、前記組成物を加熱処理して硬化物とする工程において、液状の前記ガリウムおよび/またはガリウム合金が、銀粉末と融着することにより連結して連なった一種の経路を形成すること、また、樹脂成分の硬化により形成される架橋網状体中に、前記経路状の構造が固定・保持されるとの知見を得た。 Further, in the step of heat-treating the composition to obtain a cured product, the liquid gallium and / or gallium alloy is connected to the silver powder by fusing to form a kind of continuous path, The present inventors have found that the path-like structure is fixed and held in a crosslinked network formed by curing the resin component.
そして、前記のとおりにして得られる硬化物を発熱性電子部品と放熱部材との間に挟まれるように層状に配置することにより、熱抵抗が低い熱伝導性層として使用することができ、前記熱性電子部品の稼動時に発生する熱を、前記のとおりの構造に固定・保持されたガリウムおよび/またはガリウム合金と、銀粉末とで成る前記熱伝導性層を経由して、速やかに放熱部材に伝導し、放熱特性に優れた半導体製品が得られるとの知見を得て、これらの知見に基づき、本発明を完成させるに至った。 And by arranging the cured product obtained as described above in a layered manner so as to be sandwiched between the exothermic electronic component and the heat radiating member, it can be used as a heat conductive layer having a low thermal resistance, Heat generated during the operation of the thermal electronic component is quickly transferred to the heat radiating member via the thermal conductive layer composed of gallium and / or gallium alloy fixed and held in the structure as described above and silver powder. The inventors have obtained knowledge that a semiconductor product that conducts and has excellent heat dissipation characteristics can be obtained, and based on these findings, the present invention has been completed.
即ち、本発明は、第一に、
(A)ケイ素原子に結合したアルケニル基を、1分子中に2個以上有する、25℃における粘度が0.05〜100Pa・sのオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)ケイ素原子に結合した水素原子を、1分子中に2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン: 前記(A)成分中のアルケニル基1個に対して、当該成分中のケイ素原子に結合した水素原子の個数が0.1〜5.0個となる量、
(C)融点が0〜70℃の、ガリウムおよび/またはガリウム合金、
(D)平均粒径が0.1〜100μmの銀粉末、
(C)成分と(D)成分の合計が300〜5000質量部であり、これらは質量比において(C)成分/{(C)成分+(D)成分)}=0.1〜0.9である。
(E)銀以外の、平均粒径が0.1〜100μmの熱伝導性充填剤:0〜1000質量部、
(F)白金系触媒: 有効量、並びに
(G)付加反応制御剤: 有効量
を含有する熱伝導性シリコーン組成物を提供する。
That is, the present invention firstly
(A) Organopolysiloxane having two or more alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule and having a viscosity at 25 ° C. of 0.05 to 100 Pa · s: 100 parts by mass
(B) Organohydrogenpolysiloxane having two or more hydrogen atoms bonded to a silicon atom: One alkenyl group in the component (A) bonded to a silicon atom in the component An amount such that the number of hydrogen atoms is 0.1 to 5.0,
(C) Gallium and / or a gallium alloy having a melting point of 0 to 70 ° C.
(D) a silver powder having an average particle size of 0.1 to 100 μm,
The sum total of (C) component and (D) component is 300-5000 mass parts, and these are (C) component / {(C) component + (D) component)} = 0.1-0.9 in mass ratio. It is.
(E) Thermally conductive filler having an average particle diameter of 0.1 to 100 μm other than silver: 0 to 1000 parts by mass,
(F) A platinum-based catalyst: an effective amount, and (G) an addition reaction control agent: A thermally conductive silicone composition containing an effective amount is provided.
本発明は、第二に、該組成物の製造方法を提供する。
本発明は、第三に、該組成物の熱伝導性硬化物を提供する。
本発明は、第四に、該熱伝導性硬化物の発熱性電子部品と放熱部材との間に挟まれて配置される熱伝導性層としての使用を提供する。
Secondly, the present invention provides a method for producing the composition.
Thirdly, the present invention provides a thermally conductive cured product of the composition.
Fourthly, the present invention provides use of the thermally conductive cured product as a thermally conductive layer disposed between a heat generating electronic component and a heat radiating member.
本発明は、第五に、発熱性電子部品と、放熱部材と、該熱伝導性層とを有してなる半導体装置を提供する。
本発明は、第六に、該半導体装置の製造方法を提供する。
Fifth, the present invention provides a semiconductor device comprising a heat-generating electronic component, a heat radiating member, and the heat conductive layer.
Sixth, the present invention provides a method for manufacturing the semiconductor device.
本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、硬化前においてはグリース状またはペースト状であるので、ICパッケージ等の発熱性電子部品上に塗工する際の作業性が良好であり、更に放熱部材を圧接させる際に、両者の表面の凹凸に追従して、両者間に隙間を生じることなく両者を密着できることから、界面熱抵抗が生じることがない。 Since the curable organopolysiloxane composition of the present invention is in the form of a grease or paste before curing, it has good workability when applied onto a heat-generating electronic component such as an IC package, and further a heat dissipation member When press-contacting the two, they can follow the unevenness of the surfaces of the two and can be brought into close contact with each other without generating a gap therebetween, so that no interfacial thermal resistance is generated.
また、付加反応による樹脂成分の硬化に際する加熱処理工程において、前記ガリウムおよび/またはガリウム合金が、銀粉末と融着することにより連結して連なった一種の経路を形成し、樹脂成分の硬化により形成される3次元架橋網状体中に、前記経路状の構造が固定・保持されることから、発熱性電子部品から生じる熱を速やかに放熱部材に伝導することができるため、従来の熱伝導性シートまたは熱伝導性グリースよりも、高い放熱効果を確実に発揮することができる。その連結して連なった一種の前記経路が、硬化樹脂の3次元架橋網状体中に固定・保持されていることから、従来の非硬化性の熱伝導性グリースの場合に問題とされた他の部品を汚染したり、また、経時的に油状物が漏出してくることがない。従って、半導体装置の信頼性を更に向上させることができる。 In addition, in the heat treatment step for curing the resin component by addition reaction, the gallium and / or gallium alloy is connected to the silver powder by fusing to form a kind of continuous path, and the resin component is cured. Since the path-like structure is fixed and held in the three-dimensional cross-linked network formed by the above, the heat generated from the heat-generating electronic component can be quickly conducted to the heat radiating member. Higher heat dissipation effect can be surely exhibited than the conductive sheet or the heat conductive grease. Since this kind of connected and connected route is fixed and held in the three-dimensional cross-linked network of cured resin, it is another problem that has been a problem in the case of conventional non-curable thermal conductive grease. Parts are not contaminated, and oil does not leak over time. Therefore, the reliability of the semiconductor device can be further improved.
[硬化性グリース状熱伝導性シリコーン組成物]
<(A)オルガノポリシロキサン>
本発明組成物の(A)成分は、ケイ素原子に結合したアルケニル基を、1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサンであり、本発明の付加反応硬化系における主剤(ベースポリマー)である。
[Curable grease-like thermally conductive silicone composition]
<(A) Organopolysiloxane>
The component (A) of the composition of the present invention is an organopolysiloxane having two or more alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule, and is the main agent (base polymer) in the addition reaction curing system of the present invention.
このオルガノポリシロキサンは常温で液状であれば、その分子構造は限定されず、例えば、直鎖状、分岐鎖状、一部分岐を有する直鎖状が挙げられるが、特に好ましくは直鎖状である。 The molecular structure of the organopolysiloxane is not limited as long as it is liquid at room temperature, and examples thereof include a straight chain, a branched chain, and a partially branched straight chain, and a linear chain is particularly preferable. .
前記アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、1−ブテニル基、1−へキセニル基等が挙げられる。これらの中でも、汎用性が高いビニル基が好ましい。このアルケニル基は、分子鎖末端のケイ素原子、また分子鎖途中のケイ素原子の何れに結合していてもよいが、得られる硬化物の柔軟性がよいものとするため、分子鎖末端のケイ素原子にのみ結合して存在することが好ましい。 Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a 1-butenyl group, and a 1-hexenyl group. Among these, a vinyl group having high versatility is preferable. This alkenyl group may be bonded to either a silicon atom at the end of the molecular chain or a silicon atom in the middle of the molecular chain, but the silicon atom at the end of the molecular chain is used to make the resulting cured product flexible. It is preferable that it is bonded only to.
(A)成分中のアルケニル基以外のケイ素原子に結合する基としては、例えば、非置換または置換の一価炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、2−フェニルエチル基、2−フェニルプロピル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基、3−クロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等が挙げられる。そして、合成面および経済性の点から、これらのうち、90%以上がメチル基であることが好ましい。 Examples of the group bonded to the silicon atom other than the alkenyl group in the component (A) include an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group and other alkyl groups; cyclopentyl group, cyclohexyl group and other cycloalkyl groups; phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group and other aryl groups; benzyl group Aralkyl groups such as 2-phenylethyl group and 2-phenylpropyl group; halogenated alkyl groups such as chloromethyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group and 3-chloropropyl group. Of these, 90% or more are preferably methyl groups from the viewpoint of synthesis and economy.
また、このオルガノポリシロキサンの25℃における粘度は、通常、0.05〜100Pa・s、特に好ましくは0.5〜50Pa・sの範囲である。前記粘度が低すぎると、得られる組成物の保存安定性が悪くなり、また、高すぎると得られる組成物の伸展性が悪くなる場合がある。 The viscosity of this organopolysiloxane at 25 ° C. is usually in the range of 0.05 to 100 Pa · s, particularly preferably 0.5 to 50 Pa · s. If the viscosity is too low, the storage stability of the resulting composition will be poor, and if it is too high, the extensibility of the resulting composition may be poor.
このようなオルガノポリシロキサンの好適な具体例としては、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端メチルジビニルシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体等が挙げられる。 Preferable specific examples of such organopolysiloxanes include dimethylvinylsiloxy group-capped polydimethylsiloxane having molecular chains at both ends, methyldivinylsiloxy group-capped polydimethylsiloxane having molecular chains at both ends, and dimethylvinylsiloxy-capped dimethylsiloxane having molecular chains at both ends. -A methylphenylsiloxane copolymer etc. are mentioned.
この(A)成分のオルガノポリシロキサンは、1種単独でも、例えば粘度が異なる2種以上を組み合わせても使用することができる。 The organopolysiloxane of component (A) can be used singly or in combination of two or more having different viscosities.
<(B)オルガノハイドロジェンポリシロキサン>
本発明組成物の(B)成分は、ケイ素原子に結合した水素原子(以下、「SiH」という)を、1分子中に2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、上記(A)成分の架橋剤として作用するものである。即ち、この(B)成分中のSiHが、後記(F)成分の白金系触媒の作用により、(A)成分中のアルケニル基とヒドロシリル化反応により付加して、架橋結合を有する3次元網状構造を有する架橋硬化物を与える。
<(B) Organohydrogenpolysiloxane>
Component (B) of the composition of the present invention is an organohydrogenpolysiloxane having two or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms (hereinafter referred to as “SiH”) in one molecule. It acts as a crosslinking agent. That is, the SiH in the component (B) is added by the hydrosilylation reaction with the alkenyl group in the component (A) by the action of the platinum catalyst of the component (F) described later, and has a three-dimensional network structure having a crosslink. A cross-linked cured product having
(B)成分中の水素原子以外のケイ素原子に結合する基としては、例えば、アルケニル基以外の非置換または置換の一価炭化水素基であり、(A)成分について例示したものと同様の基が挙げられる。中でも、合成面および経済性の点から、メチル基であることが好ましい。 (B) As a group couple | bonded with silicon atoms other than a hydrogen atom in a component, it is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group other than an alkenyl group, for example, The group similar to what was illustrated about (A) component Is mentioned. Among these, a methyl group is preferable from the viewpoint of synthesis and economy.
また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの構造としては、直鎖状、分岐状および環状のいずれであってもよい。 In addition, the structure of the organohydrogenpolysiloxane may be linear, branched or cyclic.
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの公的な具体例としては、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジエンシロキシ基封鎖メチルフエニルポリシロキサン等が挙げられる。また、(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。 (B) Component specific examples of the organohydrogenpolysiloxane include molecular chain both ends trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogenpolysiloxane, molecular chain both ends trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer Copolymer, dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane / methylphenylsiloxane copolymer blocked at both ends of molecular chain, dimethylpolysiloxane / blocked at both ends of molecular chain, dimethylpolysiloxy group blocked at both ends of molecular chain Siloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, dimethylhydrogensiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer, both ends of the molecular chain dimethylhigh Rojienshirokishi group-blocked methyl phenylalanine polysiloxane and the like. Moreover, the organohydrogenpolysiloxane of the component (B) can be used singly or in combination of two or more.
(B)成分の配合量は、上記(A)成分中のアルケニル基1個に対して、当該成分中のケイ素原子に結合した水素原子の個数が0.1〜5.0個となる量であり、好ましくは0.5〜3.0個となる量である。前記個数が0.1個未満であると、十分な網状構造が形成されないので、硬化後に必要とされる硬さが得られず、更に、後記(C)、(D)成分を固定・保持することが困難となる。逆に、5.0個を越えると得られる硬化物の物性の経時変化が大きくなり、保存安定性が悪化する場合がある。 The blending amount of the component (B) is such that the number of hydrogen atoms bonded to silicon atoms in the component is 0.1 to 5.0 with respect to one alkenyl group in the component (A). Yes, and preferably in an amount of 0.5 to 3.0. If the number is less than 0.1, a sufficient network structure is not formed, so that the hardness required after curing cannot be obtained, and the components (C) and (D) described below are fixed and held. It becomes difficult. On the other hand, if the number exceeds 5.0, the change over time in the physical properties of the resulting cured product becomes large, and the storage stability may deteriorate.
<(C)ガリウムおよび/またはガリウム合金>
本発明組成物の(C)成分は、融点が0〜70℃の、ガリウムおよび/またはガリウム合金である。該(C)成分は、本発明組成物から得られる硬化物に良好な熱伝導性を付与するために配合される成分である。
<(C) Gallium and / or gallium alloy>
The component (C) of the composition of the present invention is gallium and / or a gallium alloy having a melting point of 0 to 70 ° C. This (C) component is a component mix | blended in order to provide favorable thermal conductivity to the hardened | cured material obtained from this invention composition.
この(C)成分の融点は、上記のとおり、0〜70℃の範囲とすることが必要である。本発明組成物を調製した後に、その組成物に含まれる各成分の分散状態を保持するため、長期保存および輸送時には、約−30〜−10℃、好ましくは−25〜−15℃の低温状態とする必要があるが、前記融点が0℃未満であると、前記のとおりに長期保存および輸送する際に、該(C)成分は融解して液化し、生じた液状微粒子同士が凝集しやすくなり、組成物の調製時の状態を保持することが比較的困難となる。また、逆に、70℃を越えると組成物調製工程(後述の工程(i))において速やかに融解しないため、作業性に劣る結果となる。よって、前記のとおり、0〜70℃の範囲とすることが、取り扱い上必要な条件であるとともに適切な範囲である。特に、15〜50℃の範囲内のものが好ましい。 As described above, the melting point of the component (C) needs to be in the range of 0 to 70 ° C. After preparing the composition of the present invention, a low temperature state of about −30 to −10 ° C., preferably −25 to −15 ° C. during long-term storage and transportation in order to maintain the dispersion state of each component contained in the composition. However, when the melting point is less than 0 ° C., the component (C) is melted and liquefied when stored and transported for a long time as described above, and the resulting liquid fine particles tend to aggregate. Thus, it becomes relatively difficult to maintain the state at the time of preparation of the composition. Conversely, if the temperature exceeds 70 ° C., the composition preparation step (step (i) described later) does not melt quickly, resulting in poor workability. Therefore, as described above, the range of 0 to 70 ° C. is an appropriate range as well as a condition necessary for handling. The thing in the range of 15-50 degreeC is especially preferable.
金属ガリウムの融点は29.8℃である。また、代表的なガリウム合金としては、例えば、ガリウム−インジウム合金;例えば、Ga−In(質量比=75.4:24.6、融点=15.7℃)、ガリウム−スズ合金、ガリウム−スズ−亜鉛合金;例えば、Ga−Sn−Zn(質量比=82:12:6、融点=17℃)、ガリウム−インジウム−スズ合金;例えば、Ga−In−Sn(質量比=21.5:16.0:62.5、融点=10.7℃)、ガリウム−インジウム−ビスマス−スズ合金;例えば、Ga−In−Bi−Sn(質量比=9.4:47.3:24.7:18.6、融点=48.0℃)等が挙げられる。
この(C)成分は1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。
The melting point of metallic gallium is 29.8 ° C. Examples of typical gallium alloys include gallium-indium alloys; for example, Ga-In (mass ratio = 75.4: 24.6, melting point = 15.7 ° C.), gallium-tin alloys, gallium-tin. -Zinc alloy; for example, Ga-Sn-Zn (mass ratio = 82: 12: 6, melting point = 17 ° C.), gallium-indium-tin alloy; for example, Ga-In-Sn (mass ratio = 21.5: 16) 0.0: 62.5, melting point = 10.7 ° C.), gallium-indium-bismuth-tin alloy; for example, Ga—In—Bi—Sn (mass ratio = 9.4: 47.3: 24.7: 18) .6, melting point = 48.0 ° C.).
This component (C) can be used alone or in combination of two or more.
未硬化状態の本発明組成物中に存在するガリウムおよび/またはガリウム合金の液状微粒子または固体微粒子の形状は、略球状であり、不定形のものが含まれていてもよい。また、その平均粒径が、通常、0.1〜100μm、特に5〜70μmであることが好ましい。前記平均粒径が小さすぎると組成物の粘度が高くなりすぎるため、伸展性が乏しいものとなるので塗工作業性に問題があり、また、逆に大きすぎると組成物が不均一となるため発熱性電子部品等への薄膜状の塗布が困難となる。なお、前記形状および平均粒径、更に組成物中での分散状態は、上記のとおり、組成物調製後に速やかに低温下で保存されることから、発熱性電子部品等への塗工工程まで維持することができる。 The shape of the liquid fine particles or solid fine particles of gallium and / or gallium alloy present in the composition of the present invention in an uncured state is substantially spherical and may include irregular shapes. Moreover, it is preferable that the average particle diameter is 0.1-100 micrometers normally, especially 5-70 micrometers. If the average particle size is too small, the viscosity of the composition will be too high, and the extensibility will be poor, so there will be a problem in coating workability, and conversely if it is too large, the composition will be non-uniform. It becomes difficult to apply a thin film to exothermic electronic components. The shape and average particle size, as well as the dispersion state in the composition, are maintained at a low temperature immediately after preparation of the composition as described above. can do.
<(D)銀粉末>
本発明の銀粉末は、(C)成分と融着することにより連結して連なった一種の経路を形成させるために有効である。この銀粉末の平均粒径は、0.1μmより小さいと凝集しやすくなり、100μmより大きいと均一な組成物を得られにくくなるので0.1〜100μmであり、好ましくは0.5〜70μmの範囲である。銀粉末の形状としては、特に制限はなくフレーク状や球状であっても良い。ここで銀粉末粒子の平均粒径とは体積基準の50%粒子径を意味し、例えばマイクロトラック粒度分析計(日機装(株)社製)により測定することができる。また、この(D)成分は1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。
<(D) Silver powder>
The silver powder of the present invention is effective for forming a kind of continuous path by fusing with the component (C). If the average particle size of the silver powder is smaller than 0.1 μm, it tends to aggregate, and if it is larger than 100 μm, it becomes difficult to obtain a uniform composition, so it is 0.1 to 100 μm, preferably 0.5 to 70 μm. It is a range. The shape of the silver powder is not particularly limited and may be flaky or spherical. Here, the average particle diameter of the silver powder particles means a volume-based 50% particle diameter, and can be measured by, for example, a microtrack particle size analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Further, the component (D) can be used alone or in combination of two or more.
(C)成分と(D)成分の合計量は、上記(A)成分100質量部に対して、300〜5000質量部であり、好ましくは500〜3000質量部である。前記配合量が300質量部未満であると、得られる組成物の粘度が低すぎて、実質上、グリース状とはならず、発熱性電子部品等へ必要な厚さの熱伝導層を形成するための塗工が困難となるとともに、十分な熱伝導性を有する硬化物層を得ることができない。また、逆に、多すぎると均一な組成物とすることが困難となり、また、組成物の粘度が高すぎるものとなるため、やはり伸展性があるグリース状のものとして組成物を得ることができないという問題がある。 The total amount of the component (C) and the component (D) is 300 to 5000 parts by mass, preferably 500 to 3000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). If the blending amount is less than 300 parts by mass, the viscosity of the resulting composition is too low to be substantially grease-like, and a heat conductive layer having a necessary thickness is formed on a heat-generating electronic component or the like. Therefore, it is difficult to obtain a cured product layer having sufficient thermal conductivity. On the other hand, if it is too much, it becomes difficult to obtain a uniform composition, and the viscosity of the composition becomes too high, so that the composition cannot be obtained as a grease-like one that is also extensible. There is a problem.
(C)成分と(D)成分の比率は、(C)成分/{(C)成分+(D)成分)}の質量比が0.1より小さいと銀粉末が凝集し易く、所望される熱抵抗が得られないし、0.9より大きいと組成物の厚みが厚くなると所望の熱伝導層を形成しがたく、良好な熱抵抗が発現しにくくなるため0.1〜0.9の範囲が好ましい。より好ましくは0.3〜0.9である。 The ratio of the component (C) to the component (D) is desirable because the silver powder tends to aggregate when the mass ratio of the component (C) / {(C) component + (D) component)} is less than 0.1. Thermal resistance is not obtained, and if it is greater than 0.9, it is difficult to form a desired heat conductive layer when the composition is thick, and it is difficult to express good thermal resistance. Is preferred. More preferably, it is 0.3-0.9.
<(E)熱伝導性充填剤>
本発明組成物には、必要に応じて、前記(C)、(D)成分とともに、従来から公知の熱伝導性シートまたは熱伝導性グリースに配合される(E)熱伝導性充填剤を、追加して配合することができる。
<(E) Thermally conductive filler>
In the composition of the present invention, if necessary, together with the components (C) and (D), a conventionally known heat conductive sheet or heat conductive grease is blended with (E) a heat conductive filler. Can be added and blended.
この(E)成分としては、銀粉末以外のもので熱伝導率が良好なものであれば特に限定されず、従来から公知のものを全て使用することができ、例えば、酸化亜鉛粉末、アルミナ粉末、窒化硼素粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化珪素粉末、銅粉末、ダイヤモンド粉末、ニッケル粉末、亜鉛粉末、ステンレス粉末、カーボン粉末等が挙げられる。また、この(E)成分は1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。
(E)成分の平均粒径としては、通常、0.1〜100μm、好ましくは1〜20μmの範囲内とするのがよい。前記平均粒径が小さすぎると、得られる組成物の粘度が高くなりすぎるので伸展性の乏しいものとなる。ここで、平均粒径とは(D)成分の銀粉末について説明した通りである。また、逆に大きすぎると、均一な組成物を得ることが困難となり、分離しやすくなるためグリース状の組成物とならない。
The component (E) is not particularly limited as long as it has a good thermal conductivity other than silver powder, and any conventionally known one can be used. For example, zinc oxide powder, alumina powder Boron nitride powder, aluminum nitride powder, silicon nitride powder, copper powder, diamond powder, nickel powder, zinc powder, stainless steel powder, carbon powder and the like. Moreover, this (E) component can be used even if single 1 type also combines 2 or more types.
The average particle size of the component (E) is usually 0.1 to 100 μm, preferably 1 to 20 μm. If the average particle size is too small, the resulting composition will have too high a viscosity, resulting in poor extensibility. Here, the average particle diameter is as described for the silver powder of component (D). On the other hand, if it is too large, it will be difficult to obtain a uniform composition and it will be easy to separate, so it will not become a grease-like composition.
この(E)成分を用いる場合、その配合量は、上記(A)成分100質量部に対して、0〜1000質量部であり、好ましくは500質量部以下とするのがよい。前記配合量が1000質量部を越えると、得られる組成物は伸展性が乏しいものとなる。(E)成分の配合効果を得るには50〜500質量部が好ましい。
<(F)白金系触媒>
本発明組成物の(F)成分の白金系触媒は、上記(A)成分中のアルケニル基と上記(B)成分中のSiHとの付加反応を促進し、本発明組成物から3次元網状状態の架橋硬化物を与えるために配合される成分である。
When using this (E) component, the compounding quantity is 0-1000 mass parts with respect to 100 mass parts of said (A) component, Preferably it is good to set it as 500 mass parts or less. When the blending amount exceeds 1000 parts by mass, the resulting composition has poor extensibility. (E) 50-500 mass parts is preferable in order to acquire the compounding effect of a component.
<(F) Platinum-based catalyst>
The platinum-based catalyst of the component (F) of the composition of the present invention promotes the addition reaction between the alkenyl group in the component (A) and SiH in the component (B), and the three-dimensional network state from the composition of the present invention. It is a component mix | blended in order to give the crosslinked hardened | cured material.
この(F)成分としては、通常のヒドロシリル化反応に用いられる公知のものを全て使用することができ、例えば、白金金属(白金黒)、塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−アルコール錯体、白金配位化合物等が挙げられる。成分(F)の配合量は、本発明組成物を硬化させるに必要な有効量であればよく、特に制限されないが、例えば、白金原子として(A)成分の質量に対して、通常、0.1〜500ppm程度とするのがよい。 As the component (F), all known compounds used in ordinary hydrosilylation reactions can be used. For example, platinum metal (platinum black), chloroplatinic acid, platinum-olefin complex, platinum-alcohol complex, Examples include platinum coordination compounds. The compounding amount of the component (F) is not particularly limited as long as it is an effective amount necessary for curing the composition of the present invention. For example, the amount of the component (F) is usually 0. It is good to be about 1-500 ppm.
<(G)付加反応制御剤>
本発明組成物の(G)成分の付加反応制御剤は、室温における上記白金系触媒の作用にヒドロシリル化反応を抑制し、本発明組成物の可使時間(シェルフライフ、ポットライフ)を確保して、発熱性電子部品等への塗工作業に支障をきたさないように配合される成分である。
<(G) Addition reaction control agent>
The addition reaction control agent of the component (G) of the composition of the present invention suppresses the hydrosilylation reaction due to the action of the platinum-based catalyst at room temperature, and ensures the pot life (shelf life, pot life) of the composition of the present invention. Thus, it is a component that is blended so as not to hinder the coating work on the exothermic electronic components.
この(G)成分としては、通常の付加反応硬化型シリコーン組成物に用いられる公知の付加反応制御剤を全て使用することができ、例えば、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、3−ブチン−1−オール等のアセチレン化合物や、各種窒素化合物、有機りん化合物、オキシム化合物、有機クロロ化合物等が挙げられる。 As this (G) component, all the known addition reaction control agents used for usual addition reaction curable silicone compositions can be used. For example, 1-ethynyl-1-cyclohexanol, 3-butyne-1 Examples include acetylene compounds such as ol, various nitrogen compounds, organic phosphorus compounds, oxime compounds, and organic chloro compounds.
この(G)成分との配合量は、上記(F)成分の使用量によっても異なり、一概にいえないが、ヒドロシリル化反応の進行を抑制することができる有効量であればよく、特に制限されない。例えば、(A)成分100質量部に対して、通常、0.001〜5質量部程度とすることがよい。(G)成分の配合量が少なすぎれば、十分な可使時間を確保することができず、また、多すぎると本発明組成物の硬化性が低下する。なお、この(G)成分は、組成物中への分散性を向上させるため、必要に応じて、トルエン、キシレン、イソプロピルアルコール等の有機溶剤で希釈して使用することもできる。 The blending amount with the component (G) varies depending on the amount of the component (F) used and cannot be generally specified, but is not particularly limited as long as it is an effective amount capable of suppressing the progress of the hydrosilylation reaction. . For example, it is usually preferable that the amount is about 0.001 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). If the amount of component (G) is too small, sufficient pot life cannot be ensured, and if too large, the curability of the composition of the present invention will be reduced. In addition, in order to improve the dispersibility in a composition, this (G) component can also be diluted with organic solvents, such as toluene, xylene, isopropyl alcohol, and can be used as needed.
<(H)表面処理剤>
本発明組成物には、組成物調製時に(C)成分のガリウムおよび/またはガリウム合金を疎水化処理し、前記(C)成分の液状粒子と(A)成分のオルガノポリシロキサンとの濡れ性を向上させ、前記(C)成分が微粒子として、前記(A)成分からなるマトリックス中に均一に分散させることを目的として、必要に応じ(H)表面処理剤(ウエッター)を配合することができる。
<(H) Surface treatment agent>
In the composition of the present invention, the gallium and / or gallium alloy of the component (C) is hydrophobized at the time of preparing the composition, and the wettability between the liquid particles of the component (C) and the organopolysiloxane of the component (A) is improved. For the purpose of improving and uniformly dispersing the component (C) as fine particles in the matrix comprising the component (A), (H) a surface treatment agent (wetter) can be blended as necessary.
また、この(H)成分は、(D)成分の銀粉末、さらには(E)成分の熱伝導性充填剤を用いる場合に、同様にその表面の濡れ性を向上させて、その均一分散性を良好なものとする作用をも有する。 In addition, when the component (H) uses the silver powder of the component (D) and the thermally conductive filler of the component (E), the surface is similarly improved in wettability and its uniform dispersibility. It also has the effect | action which makes it favorable.
(H)成分としては、例えば、(H-1)下記一般式(1):
R1 aR2 bSi(OR3)4-a-b (1)
(式中、R1は独立に炭素原子数6〜15、好ましくは8〜14のアルキル基であり、R2は独立に非置換または置換の炭素原子数1〜8、好ましくは1〜6の1価炭化水素基であり、R3は独立に炭素原子数1〜6、好ましくは1〜4のアルキル基であり、aは1〜3の整数、好ましくは1であり、bは0〜2の整数であり、a+bの和は1〜3の整数である。)
で表されるアルコキシシラン化合物が挙げられる。
As the component (H), for example, (H-1) the following general formula (1):
R 1 a R 2 b Si (OR 3 ) 4-ab (1)
(Wherein R 1 is independently an alkyl group having 6 to 15 carbon atoms, preferably 8 to 14 carbon atoms, and R 2 is independently an unsubstituted or substituted carbon atom having 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms. A monovalent hydrocarbon group, R 3 is independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, a is an integer of 1 to 3, preferably 1, and b is 0 to 2 And the sum of a + b is an integer of 1 to 3.)
The alkoxysilane compound represented by these is mentioned.
上記式中のR1としては、例えば、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基等が挙げられる。炭素原子数が6未満であると上記(C)成分および(D)成分、(E)成分の濡れ性の向上が充分でなく、15を超えると該(H-1)成分のオルガノシランが常温で固化するので、取り扱いが不便な上、得られた組成物の低温特性が低下する。 Examples of R 1 in the above formula include hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group and the like. When the number of carbon atoms is less than 6, the wettability of the components (C), (D) and (E) is not sufficiently improved, and when it exceeds 15, the organosilane of the (H-1) component is at room temperature. Therefore, it is inconvenient to handle, and the low temperature characteristics of the resulting composition are deteriorated.
また、上記R2としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;ビニル基、アリル基等のアルケニル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;2−フェニルエチル基、2−メチル−2−フェニルエチル基等のアラルキル基;3,3,3-トリフロロプロピル基、2−(ノナフルオロブチル)エチル基、2−(へプタデカフルオロオクチル)エチル基、p−クロロフェニル基等のハロゲン化炭化水素基が挙げられる。これらの中では、特に、メチル基、エチル基が好ましい。 Examples of R 2 include alkyl groups such as a methyl group, ethyl group, propyl group, hexyl group, and octyl group; cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group; alkenyl groups such as vinyl group and allyl group; Aryl groups such as phenyl and tolyl groups; aralkyl groups such as 2-phenylethyl and 2-methyl-2-phenylethyl; 3,3,3-trifluoropropyl and 2- (nonafluorobutyl) ethyl And halogenated hydrocarbon groups such as 2- (heptadecafluorooctyl) ethyl group and p-chlorophenyl group. Among these, a methyl group and an ethyl group are particularly preferable.
また、上記R3としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。これらの中では、特に、メチル基、エチル基が好ましい。 Moreover, as said R < 3 >, alkyl groups, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, are mentioned, for example. Among these, a methyl group and an ethyl group are particularly preferable.
この(H-1)成分の好適な具体例としては、下記のものを挙げることができる。
C6H13Si(OCH3)3 C10H21Si(OCH3)3
C12H25Si(OCH3)3 C12H25Si(OC2H5)3
C10H21Si(CH3)(OCH3)2
C10H21Si(C6H5)(OCH3)2
C10H21Si(CH3)(OC2H5)2
C10H21Si(CH=CH2)(OCH3)2
C10H21Si(CH2CH2CF3)(OCH3)2
Preferable specific examples of the component (H-1) include the following.
C 6 H 13 Si (OCH 3 ) 3 C 10 H 21 Si (OCH 3 ) 3
C 12 H 25 Si (OCH 3 ) 3 C 12 H 25 Si (OC 2 H 5 ) 3
C 10 H 21 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2
C 10 H 21 Si (C 6 H 5) (OCH 3) 2
C 10 H 21 Si (CH 3 ) (OC 2 H 5) 2
C 10 H 21 Si (CH═CH 2 ) (OCH 3 ) 2
C 10 H 21 Si (CH 2
なお、この(H-1)成分は1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。また、その配合量は、(A)成分100質量部に対して、好ましくは0〜20質量部、より好ましくは3〜10質量部である。前記配合量が多すぎると、ウェッター効果が増大することがなく不経済であり、多少揮発性があるので開放系で放置しておくと本発明組成物が徐々に硬くなってしまう場合がある。 The component (H-1) can be used alone or in combination of two or more. Moreover, the compounding quantity becomes like this. Preferably it is 0-20 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, More preferably, it is 3-10 mass parts. If the amount is too large, the wetter effect does not increase, which is uneconomical and somewhat volatile. If left in an open system, the composition of the present invention may gradually become hard.
上記(H-1)成分以外の(H)成分として、(H-2)下記一般式(2): As (H) component other than the above (H-1) component, (H-2) the following general formula (2):
(式中、R3は独立に炭素原子数1〜6、好ましくは1〜4のアルキル基であり、cは5〜100、好ましくは10〜60の整数である。)
で表される分子鎖の片末端がトリアルコキシシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサンが挙げられる。
上記式中のR3としては、上記一般式(1)中のR3と同じである。
(In the formula, R 3 is independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms, and c is an integer of 5 to 100, preferably 10 to 60.)
Dimethylpolysiloxane in which one end of a molecular chain represented by the formula is blocked with a trialkoxysilyl group.
R 3 in the above formula is the same as R 3 in the general formula (1).
なお、この(H-2)成分は1種単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。また、その配合量は、(A)成分100質量部に対して、好ましくは0〜100質量部、より好ましくは10〜50質量部である。前記配合量が多すぎると、得られる硬化物の耐熱性が低下する傾向がでてくる。 The component (H-2) can be used alone or in combination of two or more. Moreover, the compounding quantity becomes like this. Preferably it is 0-100 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, More preferably, it is 10-50 mass parts. When there is too much the said compounding quantity, the tendency for the heat resistance of the hardened | cured material obtained to fall will come out.
(H)成分の表面処理剤として、上記(H-1)成分と(H-2)成分とを組み合わせて使用しても差し支えない。 As the surface treatment agent for the component (H), the component (H-1) and the component (H-2) may be used in combination.
<その他の配合成分>
本発明組成物には、上記各成分に加えて、本発明の目的・効果を損ねない範囲で、更に他の成分を配合しても差し支えない。例えば、酸化鉄、酸化セリウム等の耐熱性向上剤;シリカ等の粘度調整剤;着色剤等を配合することができる。
<Other ingredients>
In addition to the above-mentioned components, other components may be added to the composition of the present invention as long as the objects and effects of the present invention are not impaired. For example, a heat resistance improver such as iron oxide or cerium oxide; a viscosity modifier such as silica; a colorant or the like can be blended.
<組成物の粘度>
本発明組成物は、後述のとおり、発熱性電子部品の表面に適用され、これに放熱部材を圧接した後、加熱処理することにより硬化して、熱伝導性層を形成する。この際、作業性を良好とするために、本発明組成物はグリース状である必要がある。
<Viscosity of composition>
As will be described later, the composition of the present invention is applied to the surface of the heat-generating electronic component, and after heat-contacting the heat-dissipating member, the composition is cured by heat treatment to form a heat conductive layer. At this time, in order to improve workability, the composition of the present invention needs to be in the form of grease.
例えば、本発明組成物はシリンジ内に収納され、該シリンジからCPU等の発熱性電子部品の表面に塗布されて被覆層が形成され、これに放熱部材が圧接される。従って、本発明組成物の粘度は、通常、10〜1000Pa・s、特に50〜400Pa・sであることが好ましい。前記粘度が低すぎると前記塗布時に液垂れが生じて、作業上問題となる場合がある。また、逆に、高すぎると、シリンジからの押し出しが困難となるため、塗布作業の効率が悪くなる場合がある。 For example, the composition of the present invention is housed in a syringe, applied from the syringe onto the surface of a heat-generating electronic component such as a CPU to form a coating layer, and a heat radiating member is press-contacted thereto. Accordingly, the viscosity of the composition of the present invention is usually 10 to 1000 Pa · s, preferably 50 to 400 Pa · s. If the viscosity is too low, dripping may occur during the application, which may cause a problem in work. On the other hand, if it is too high, extrusion from the syringe becomes difficult, and the efficiency of the coating operation may be deteriorated.
[本発明組成物の調製]
本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、
(i)前記(A)成分と前記(C)成分と、場合により前記(E)成分と、場合により前記(H-1)成分と、場合により前記(H-2)成分とを、前記(C)成分の融点以上である温度で混練して均一な混合物を得る工程;
(ii)混練を停止して、前記温度を前記(C)成分の融点未満にまで冷却させる工程;および
(iii)前記(D)成分と前記(B)成分と前記(F)成分と前記(G)成分と、場合により他の成分とを、追加して、前記(C)成分の融点未満の温度で混練して均一な混合物を得る工程を含む製造方法によって得ることが出来る。
[Preparation of composition of the present invention]
The curable organopolysiloxane composition of the present invention comprises
(i) the component (A), the component (C), the component (E), the component (H-1), the component (H-1), and the component (H-2) C) a step of kneading at a temperature equal to or higher than the melting point of the component to obtain a uniform mixture;
(ii) stopping kneading and cooling the temperature to below the melting point of the component (C); and
(iii) The component (D), the component (B), the component (F), the component (G), and optionally other components are added, and the temperature below the melting point of the component (C) It can obtain by the manufacturing method including the process of knead | mixing and obtaining a uniform mixture.
前記製造方法においては、加熱手段、および必要に応じて冷却手段を備えたコンディショニングミキサー、プラネタリーミキサー等の攪拌・混練機を使用する。 In the manufacturing method, a stirring / kneading machine such as a conditioning mixer or a planetary mixer provided with a heating means and, if necessary, a cooling means is used.
前記(i)工程において、原料として用意する(C)成分のガリウムおよび/またはガリウム合金は固体状でも液状でもよい。工程(i)は該(C)成分の融点以上の温度で混練が行われるので該工程では液状化している。(C)成分のガリウムおよび/またはガリウム合金の液状物は、微粒子の状態で(A)成分からなるマトリックス中に均一に分散される。混練時の温度、前記攪拌・混練機の攪拌翼の回転速度等を調節することにより、前記微粒子の平均粒径を所望のものに適宜調整することができる。 In step (i), the component (C) gallium and / or gallium alloy prepared as a raw material may be solid or liquid. In the step (i), kneading is performed at a temperature equal to or higher than the melting point of the component (C), so that it is liquefied in the step. The liquid material of component (C) gallium and / or gallium alloy is uniformly dispersed in the matrix composed of component (A) in the form of fine particles. By adjusting the temperature at the time of kneading, the rotational speed of the stirring blade of the stirring / kneading machine, etc., the average particle size of the fine particles can be adjusted appropriately to a desired one.
前記工程(ii)における降温操作乃至冷却操作は速やかに行われることが好ましい。該工程(ii)において、(A)成分からなるマトリックス中に均一に分散された液状微粒子状態の(C)成分は、その平均粒径および前記分散状態を保持して固化する。 The temperature lowering operation or the cooling operation in the step (ii) is preferably performed promptly. In the step (ii), the component (C) in the liquid fine particle state uniformly dispersed in the matrix comprising the component (A) is solidified while maintaining the average particle size and the dispersed state.
前記工程(iii)もできるだけ短時間で終了させることが好ましい。該工程(iii)の終了時点において、(C)成分の固化した微粒子の前記平均粒径および分散状態に、実質上、変化が生じることはない。そして、該工程(iii)の終了後は、生成した組成物を容器内に収容し、速やかに約−30〜−10℃、好ましくは−25〜−15℃の温度の冷凍庫、冷凍室等で保存するのがよい。また、その輸送等においても冷凍設備を備えた車両等を用いるのがよい。このように低温下で保管・輸送することにより、例えば長期間の保存によっても、本発明組成物の組成および分散状態を安定して保持することができる。 The step (iii) is also preferably completed in as short a time as possible. At the end of the step (iii), the average particle diameter and dispersion state of the solidified fine particles of the component (C) are not substantially changed. And after completion | finish of this process (iii), the produced | generated composition is accommodated in a container, About 30--10 degreeC rapidly, Preferably it is -25--15 degreeC in the freezer, freezer compartment, etc. It is good to save. Further, it is preferable to use a vehicle or the like equipped with a refrigeration facility for the transportation. By storing and transporting at a low temperature as described above, the composition and dispersion state of the composition of the present invention can be stably maintained even after long-term storage, for example.
[半導体装置への適用]
上記本発明組成物を用いて放熱特性に優れた半導体装置、即ち、発熱性電子部品と、放熱部材と、上記本発明組成物の硬化物からなる熱伝導性層とを有してなる半導体装置であって、前記発熱性電子部品と前記放熱部材とが前記熱伝導性層を介して接合されている半導体装置を得ることができる。
[Application to semiconductor devices]
A semiconductor device having excellent heat dissipation characteristics using the composition of the present invention, that is, a semiconductor device having a heat-generating electronic component, a heat dissipation member, and a thermally conductive layer made of a cured product of the composition of the present invention. Thus, a semiconductor device in which the exothermic electronic component and the heat radiating member are bonded via the thermally conductive layer can be obtained.
前記半導体装置は、
(a)前記発熱性電子部品の表面に、前記組成物を塗布して、前記表面に前記組成物からなる被覆層を形成させる工程、
(b)前記被覆層に前記放熱部材を圧接して固定させる工程、および
(c)得られた構造体を80〜180℃で処理して、前記被覆層を硬化させて前記熱伝導性層とする工程
を含む製造方法によって得ることができる。
The semiconductor device includes:
(a) applying the composition to the surface of the exothermic electronic component to form a coating layer made of the composition on the surface;
(b) a step of pressing and fixing the heat radiating member to the coating layer; and
(c) It can be obtained by a production method including a step of treating the obtained structure at 80 to 180 ° C. to cure the coating layer to form the heat conductive layer.
前記半導体装置およびその製造方法について、図1を参照しながら説明する。なお、図1に記載の装置は、本発明組成物の半導体装置への適用の1例を示したものにすぎず、本発明に係る半導体装置を図1に記載のものに限定するとの趣旨ではない。 The semiconductor device and the manufacturing method thereof will be described with reference to FIG. The device shown in FIG. 1 is merely an example of application of the composition of the present invention to a semiconductor device, and the semiconductor device according to the present invention is limited to that shown in FIG. Absent.
先ず、冷凍保存状態の本発明組成物を室温に放置して自然に解凍させてグリース状とする。次に、シリンジ等の塗工用具内にグリース状の本発明組成物を収納させる。 First, the composition of the present invention in a frozen storage state is allowed to stand at room temperature and naturally thawed to form a grease. Next, the grease-like composition of the present invention is accommodated in a coating tool such as a syringe.
発熱性電子部品、例えば、図1に記載のプリント配線基板3上に実装された発熱性電子部品であるCPU等のICパッケージ2の表面に、シリンジ等から本発明組成物を塗布(ディスペンス)して被覆層1を形成させる。その上に、放熱部材、例えば、通常、アルミニニウム製の放熱フィンを有する放熱部材4を配置し、クランプ5を用いて、放熱部材4を被覆層1を介してICパッケージ2に圧接して固定させる。
A composition of the present invention is applied (dispensed) from a syringe or the like onto the surface of an
この際に、ICパッケージ2と放熱部材4とに挟まれて存在する被覆層1の厚さが、通常、5〜100μm、特に好ましくは10〜70μmとなるように、クランプ5を調整または選択するのがよい。前記厚さが薄すぎると、前記圧接に際し、ICパッケージ2および放熱部材4への本発明組成物の追随性が不十分となり、前記両者間に隙間が生じるおそれがある。また、逆に、厚すぎると熱抵抗が大きくなるので十分な放熱効果を得ることができない。
At this time, the
次いで、上記のとおりに構成された装置を、リフロー炉等の加熱装置内を通過させて、本発明組成物からなる被覆層1を硬化させて熱伝導性層とする。この硬化に要する温度条件は、80〜180℃であり、特に好ましくは100〜150℃である。前記温度が80℃未満であると硬化が不十分となり、逆に180℃を越える高温では、電子部品や基材が劣化するおそれがある。 Next, the apparatus configured as described above is passed through a heating apparatus such as a reflow furnace, and the coating layer 1 made of the composition of the present invention is cured to form a heat conductive layer. The temperature condition required for this curing is 80 to 180 ° C, particularly preferably 100 to 150 ° C. When the temperature is less than 80 ° C., curing becomes insufficient. Conversely, when the temperature is higher than 180 ° C., the electronic component or the substrate may be deteriorated.
更に、前記組成物を加熱処理して硬化物とする工程において、液状の前記ガリウムおよび/またはガリウム合金が、銀粉末と融着することにより連結して連なった一種の経路を形成すること、また、樹脂成分の硬化により形成される架橋網状体中に、前記経路状の構造が固定・保持される。 Further, in the step of heat-treating the composition to obtain a cured product, the liquid gallium and / or gallium alloy is connected to the silver powder by fusing to form a kind of continuous path, The route-like structure is fixed and held in a crosslinked network formed by curing the resin component.
前記硬化時の温度条件に昇温する過程で、本発明組成物中の(C)成分のガリウムおよび/またはガリウム合金が、銀粉末と融着することにより連結して連なった一種の経路を形成する。 In the process of raising the temperature to the temperature condition during the curing, the gallium and / or gallium alloy of the component (C) in the composition of the present invention forms a kind of continuous connection by fusing with the silver powder. To do.
更に、その経路は、接するICパッケージ2および放熱部材4の表面にも融着する。従って、ICパッケージ2と放熱部材4とは、前記(C)成分および前記(D)成分が連結して連なった一種の経路を介して、実質上、一体的に連続している熱伝導性に富んだものとなる。また、前記経路状の構造は、(A)成分および(B)成分の付加反応により形成される硬化物の3次元架橋網状体中に、固定・保持される。
Further, the path is also fused to the surfaces of the
また、上記のとおりにして得られた半導体装置を稼動・使用する場合、ICパッケージ等の発熱性電子部品はその表面温度が、通常、60〜120℃程度の高温となる。この発熱に対し、本発明組成物の硬化物からなる熱伝導性層は、上記のとおり高い熱伝導性を示し、従来の熱伝導性シートや非硬化性または硬化性の熱伝導性グリースに比較してより放熱特性に優れるという顕著に優れた作用・効果を奏するものである。そして、半導体装置の長期連続稼動・使用によっても、前記熱伝導性層に含まれ前記経路を形成している(C)成分のガリウムおよび/またはガリウム合金と銀粉末から成る経路は、硬化物の3次元架橋網状体中に固定・保持されているため、熱伝導性層から漏出することがない。 Further, when the semiconductor device obtained as described above is operated and used, the surface temperature of the heat-generating electronic component such as an IC package is usually about 60 to 120 ° C. For this heat generation, the heat conductive layer made of the cured product of the composition of the present invention exhibits high heat conductivity as described above, and compared with conventional heat conductive sheets and non-curable or curable heat conductive greases. Thus, the remarkably excellent action and effect of having more excellent heat dissipation characteristics are exhibited. Even when the semiconductor device is continuously operated and used for a long period of time, the path made of gallium and / or gallium alloy and silver powder contained in the thermally conductive layer and forming the path is a cured product. Since it is fixed and held in the three-dimensional crosslinked network, it does not leak from the heat conductive layer.
更に、この熱伝導性層はタック性を有しており、放熱部材がずれた場合であっても、また、長期使用時においても安定した柔軟性を有し、発熱性電子部品および放熱部材から剥がれたりすることがない。 Furthermore, this heat conductive layer has tackiness and has a stable flexibility even when the heat radiating member is displaced, or even when used for a long time, from the heat generating electronic component and the heat radiating member. It will not peel off.
なお、予め本発明組成物から所望の厚さのシート状硬化物を作製し、これを従来の熱伝導性シートと同様に発熱性電子部品と放熱部材との間に介在させることによっても、同様な効果を得ることができる。その他、熱伝導性および耐熱性が必要とされる他の装置等の部品として、本発明組成物の硬化物のシート等を適宜使用することもできる。 It is also possible to prepare a sheet-like cured product having a desired thickness from the composition of the present invention in advance and interpose it between the heat-generating electronic component and the heat-dissipating member in the same manner as a conventional heat-conductive sheet. Effects can be obtained. In addition, a sheet of a cured product of the composition of the present invention can be used as appropriate as a part of another device or the like that requires thermal conductivity and heat resistance.
以下、実施例を掲げて本発明をさらに詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is hung up and this invention is further explained in full detail, this invention is not limited by this.
下記実施例および比較例において用いられる(A)〜(H)成分を下記に示す。
(A)成分:
25℃における粘度が下記のとおりである両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサン;
(A-1)粘度:0.6Pa・s
(A-2)粘度:3.0Pa・s
(A-3)粘度:10.0Pa・s
(A-4)粘度:30.0Pa・s
The components (A) to (H) used in the following examples and comparative examples are shown below.
(A) component:
A dimethylpolysiloxane having a viscosity at 25 ° C. as shown below and having both ends blocked with dimethylvinylsilyl groups;
(A-1) Viscosity: 0.6 Pa · s
(A-2) Viscosity: 3.0 Pa · s
(A-3) Viscosity: 10.0 Pa · s
(A-4) Viscosity: 30.0 Pa · s
(B)成分:
(B-1)下記構造式で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン
(B) component:
(B-1) Organohydrogenpolysiloxane represented by the following structural formula
(C)成分:
(C-1)金属ガリウム〔融点=29.8℃〕
(C-2)Ga−In合金
〔質量比=75.4:24.6、融点=15.7℃〕
(C-3)Ga−In−Bi−Sn合金
〔質量比=9.4:47.3:24.7:18.6、融点=48.0℃〕
(C-4)金属インジウム〔融点=156.2℃〕<比較用>
Component (C):
(C-1) Metallic gallium [melting point = 29.8 ° C.]
(C-2) Ga-In alloy
[Mass ratio = 75.4: 24.6, melting point = 15.7 ° C.]
(C-3) Ga-In-Bi-Sn alloy
[Mass ratio = 9.4: 47.3: 24.7: 18.6, melting point = 48.0 ° C.]
(C-4) Metal indium [melting point = 156.2 ° C.] <For comparison>
(D)成分
(D−1):銀粉末〔平均粒径:7.3μm〕
(D−2):銀粉末〔平均粒径:25.2μm〕
(D−3):銀粉末〔平均粒径:105μm〕<比較用>
(E)成分:
(E-1):アルミナ粉末〔平均粒径:8.2μm〕
(E-2):窒化硼素粉末〔平均粒径:15.3μm〕
(D) Component (D-1): Silver powder [Average particle diameter: 7.3 μm]
(D-2): Silver powder [Average particle diameter: 25.2 μm]
(D-3): Silver powder [Average particle diameter: 105 μm] <For comparison>
(E) component:
(E-1): Alumina powder [Average particle size: 8.2 μm]
(E-2): Boron nitride powder [average particle size: 15.3 μm]
(F)成分:
白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のジメチルポリシロキサン(両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたもの、粘度:0.6Pa・s)溶液〔白金原子含有量:1質量%〕
(G)成分:
(G-1)1−エチニル−1−シクロヘキサノールの50質量%トルエン溶液
(H)成分:
(H-1)構造式:C10H21Si(OCH3)3 で表されるオルガノシラン
(H-2)下記構造式:
(F) component:
Dimethylpolysiloxane of platinum-divinyltetramethyldisiloxane complex (both ends are blocked with dimethylvinylsilyl groups, viscosity: 0.6 Pa · s) solution [platinum atom content: 1% by mass]
(G) component:
(G-1) 50% by mass toluene solution of 1-ethynyl-1-cyclohexanol (H) Component:
(H-1) Structural formula: Organosilane represented by C 10 H 21 Si (OCH 3 ) 3 (H-2) The following structural formula:
で表される片末端トリメトキシシリル基封鎖ジメチルポリシロキサン
One-terminal trimethoxysilyl-blocked dimethylpolysiloxane represented by
[実施例1〜12、比較例1〜7]
<組成物の調製>
表1〜表3に記載の組成および量の各成分を用い、次のとおりにして、組成物を調製した。
内容積250ミリリットルのコンディショニングミキサー(株式会社シンキー製、商品名:あわとり練太郎)に、(A)成分、(C)成分、場合により(E)成分および場合により(H)成分を加え、70℃に昇温し該温度を維持し、5分間混練した。次いで、混練を停止し、15℃以下になるまで冷却した。
[Examples 1-12, Comparative Examples 1-7]
<Preparation of composition>
Using the components having the compositions and amounts described in Tables 1 to 3, compositions were prepared as follows.
(A) component, (C) component, optionally (E) component and optionally (H) component are added to a conditioning mixer (made by Shinky Co., Ltd., trade name: Nertaro Awatori) with an internal volume of 250 ml. The temperature was raised to 0 ° C. and the temperature was maintained, and kneading was performed for 5 minutes. Next, kneading was stopped and cooled to 15 ° C. or lower.
次に、(B)成分、(D)成分、(F)成分および(G)成分を加え、前記各温度を維持し、均一になるように混練して各組成物を調製した。
このようにして得られた各組成物の25℃における粘度(Pa・s)を、マルコム粘度計(株式会社マルコム、型式;PC−1T)を用いて測定した。測定結果を表1〜表3に示す。
Next, (B) component, (D) component, (F) component, and (G) component were added, the said each temperature was maintained, and it knead | mixed so that it might become uniform, and prepared each composition.
The viscosity (Pa · s) of each composition thus obtained at 25 ° C. was measured using a Malcolm viscometer (Malcom Co., Ltd., model: PC-1T). The measurement results are shown in Tables 1 to 3.
<硬化物の調製>
上記で得られた各組成物を、直径1.26mmで厚さ1mmのアルミニウムプレート(以下、「標準アルミプレート」という)の全面に塗布し、他の標準アルミプレートを重ねて、約175.5kPa(1.80kgf/cm2)の圧力をかけて3層構造体を得た。次いで、電気炉内で125℃にまで昇温し該温度を1時間保持して各組成物を硬化させ、その後室温になるまで放置して冷却し、熱抵抗測用試料を調製した。
<Preparation of cured product>
Each composition obtained above was applied to the entire surface of an aluminum plate (hereinafter referred to as a “standard aluminum plate”) having a diameter of 1.26 mm and a thickness of 1 mm, and another standard aluminum plate was stacked thereon to obtain about 175.5 kPa. A three-layer structure was obtained by applying a pressure of (1.80 kgf / cm 2 ). Next, the temperature was raised to 125 ° C. in an electric furnace and the temperature was maintained for 1 hour to cure each composition, and then allowed to cool to room temperature to prepare a sample for measuring thermal resistance.
得られた各試料の厚さを測定し、標準アルミプレートの既知の厚さを差し引くことによって、硬化した各組成物の厚さを算出した。なお、上記各試料の厚さの測定に際しては、マイクロメーター(株式会社ミツトヨ、型式;M820−25VA)を用いた。硬化した各組成物の厚さを表1〜表3に示す。 The thickness of each cured sample was measured, and the thickness of each cured composition was calculated by subtracting the known thickness of the standard aluminum plate. Note that a micrometer (Mitutoyo Corporation, model; M820-25VA) was used for measuring the thickness of each sample. Tables 1 to 3 show the thickness of each cured composition.
<熱抵抗の測定>
上記各試料を用いて、硬化した各組成物の熱抵抗(mm2-K/W)を熱抵抗測定器(ホロメトリックス社製マイクロフラッシュ)を用いて測定した。測定結果を表1〜表3に示す。
<Measurement of thermal resistance>
Using each of the above samples, the thermal resistance (mm 2 -K / W) of each cured composition was measured using a thermal resistance measuring instrument (Microflash manufactured by Holometrix). The measurement results are shown in Tables 1 to 3.
<半導体装置への適用>
上記各実施例1〜12で得られた組成物の0.2gを、2cm×2cmのCPUの表面に塗布し被覆層を形成させた。該被覆層に放熱部材を重ねて、上記硬化物の調製と同様にして圧接し、硬化させて、30〜70μmの厚さの熱伝導性層を介して前記CPUと放熱部材が接合されている半導体装置を得た。これらの各装置をホストコンピューター、パーソナルコンピュータ等に組み込み、稼動させたところ、CPUの発熱温度は約100℃であったが、何れの装置の場合も長時間にわたって安定した熱伝導および放熱が可能であり、過熱蓄積によるCPUの性能低下、破損等が防止できた。よって、本発明組成物の硬化物の採用により、半導体装置の信頼性が向上することが確認できた。
<Application to semiconductor devices>
0.2 g of the composition obtained in each of the above Examples 1 to 12 was applied to the surface of a 2 cm × 2 cm CPU to form a coating layer. The heat radiating member is stacked on the coating layer, and pressed and cured in the same manner as in the preparation of the cured product, so that the CPU and the heat radiating member are joined via a heat conductive layer having a thickness of 30 to 70 μm. A semiconductor device was obtained. When these devices were installed and operated in a host computer, personal computer, etc., the heat generation temperature of the CPU was about 100 ° C, but in any case, stable heat conduction and heat dissipation are possible for a long time. Yes, it was possible to prevent CPU performance degradation and damage due to overheat accumulation. Therefore, it was confirmed that the reliability of the semiconductor device was improved by employing the cured product of the composition of the present invention.
(注)
*SiH/Vi=(A)成分中のビニル基1個に対する(B)成分中のSiHの個数(以下、同様)
(note)
* SiH / Vi = the number of SiH in component (B) relative to one vinyl group in component (A) (hereinafter the same)
(注)何れの場合もグリース状の均一な組成物を得ることはできなかった。また、組成物層を形成することができず、熱抵抗を測定することができなかった。 (Note) In either case, a grease-like uniform composition could not be obtained. Moreover, the composition layer could not be formed, and the thermal resistance could not be measured.
本発明の組成物は、CPUなどの発熱性電子部品からの発熱を放熱部材に伝導して放熱させるのに有用である。 The composition of the present invention is useful for conducting heat from a heat-generating electronic component such as a CPU to the heat radiating member to dissipate heat.
1.硬化性組成物層(熱伝導性層)
2.ICパッケージ
3.プリント配線基板
4.放熱部材
5.クランプ
1. Curable composition layer (thermally conductive layer)
2. IC package3. 3. Printed wiring board 4. Heat dissipation member Clamp
Claims (8)
(B)ケイ素原子に結合した水素原子を、1分子中に2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン: 前記(A)成分中のアルケニル基1個に対して、当該成分中のケイ素原子に結合した水素原子の個数が0.1〜5.0個となる量、
(C)融点が0〜70℃の、ガリウムおよび/またはガリウム合金、
(D)平均粒径が0.1〜100μmの銀粉末、
(C)成分と(D)成分の合計が300〜5000質量部であり、これらは質量比において(C)成分/{(C)成分+(D)成分)}=0.1〜0.9である。
(E)銀以外の、平均粒径が0.1〜100μmの熱伝導性充填剤:0〜1000質量部、
(F)白金系触媒: 有効量、並びに
(G)付加反応制御剤: 有効量
を含有する硬化性でグリース状の熱伝導性シリコーン組成物。 (A) Organopolysiloxane having two or more alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule and having a viscosity at 25 ° C. of 0.05 to 100 Pa · s: 100 parts by mass
(B) Organohydrogenpolysiloxane having two or more hydrogen atoms bonded to a silicon atom: One alkenyl group in the component (A) bonded to a silicon atom in the component An amount such that the number of hydrogen atoms is 0.1 to 5.0,
(C) Gallium and / or a gallium alloy having a melting point of 0 to 70 ° C.
(D) a silver powder having an average particle size of 0.1 to 100 μm,
The sum total of (C) component and (D) component is 300-5000 mass parts, and these are (C) component / {(C) component + (D) component)} = 0.1-0.9 in mass ratio. It is.
(E) Thermally conductive filler having an average particle diameter of 0.1 to 100 μm other than silver: 0 to 1000 parts by mass,
(F) Platinum-based catalyst: effective amount, and (G) addition reaction control agent: a curable, grease-like thermally conductive silicone composition containing an effective amount.
R1 aR2 bSi(OR3)4-a-b (1)
(式中、R1は独立に炭素原子数6〜15のアルキル基であり、R2は独立に非置換または置換の炭素原子数1〜8の1価炭化水素基であり、R3は独立に炭素原子数1〜6のアルキル基であり、aは1〜3の整数、bは0〜2の整数であり、a+bの和は1〜3の整数である。)
で表されるアルコキシシラン化合物を、0〜20質量部含む、請求項1記載の熱伝導性シリコーン組成物。 Furthermore, (H-1) the following general formula (1):
R 1 a R 2 b Si (OR 3 ) 4-ab (1)
Wherein R 1 is independently an alkyl group having 6 to 15 carbon atoms, R 2 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R 3 is independently Is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 0 to 2, and the sum of a + b is an integer of 1 to 3.)
The heat conductive silicone composition of Claim 1 containing 0-20 mass parts of alkoxysilane compounds represented by these.
(式中、R3は独立に炭素原子数1〜6のアルキル基であり、cは5〜100の整数である。)
で表される分子鎖の片末端がトリアルコキシシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサンを、0〜100質量部含む、請求項1または2に記載の熱伝導性シリコーン組成物。 Furthermore, (H-2) the following general formula (2):
(In the formula, R 3 is independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and c is an integer of 5 to 100.)
The heat conductive silicone composition of Claim 1 or 2 containing 0-100 mass parts of dimethylpolysiloxane by which one terminal of the molecular chain represented by this was blocked with the trialkoxy silyl group.
(i)前記(A)成分と前記(C)成分と、場合により前記(E)成分と、場合により前記(H-1)成分と、場合により前記(H-2)成分とを、前記(C)成分の融点以上である温度で混練して均一な混合物を得る工程;
(ii)混練を停止して、前記温度を前記(C)成分の融点未満にまで冷却させる工程;および
(iii)前記(D)成分と前記(B)成分と前記(F)成分と前記(G)成分と、場合により他の成分とを、追加して、前記(C)成分の融点未満の温度で混練して均一な混合物を得る工程を含む製造方法。 It is a manufacturing method of the composition of any one of Claims 1-3, Comprising:
(i) the component (A), the component (C), the component (E), the component (H-1), the component (H-1), and the component (H-2) C) a step of kneading at a temperature equal to or higher than the melting point of the component to obtain a uniform mixture;
(ii) stopping kneading and cooling the temperature to below the melting point of the component (C); and
(iii) The component (D), the component (B), the component (F), the component (G), and optionally other components are added, and the temperature below the melting point of the component (C) The manufacturing method including the process of knead | mixing and obtaining a uniform mixture.
(a)前記発熱性電子部品の表面に、前記組成物を塗布して、前記表面に前記組成物からなる被覆層を形成させる工程、
(b)前記被覆層に前記放熱部材を圧接して固定させる工程、および
(c)得られた構造体を80〜180℃で処理して、前記被覆層を硬化させて前記熱伝導性層とする工程
を含む製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device according to claim 7,
(a) applying the composition to the surface of the exothermic electronic component to form a coating layer made of the composition on the surface;
(b) a step of pressing and fixing the heat radiating member to the coating layer; and
(c) The manufacturing method including the process of processing the obtained structure at 80-180 degreeC, hardening the said coating layer, and setting it as the said heat conductive layer.
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