TW200816235A - Heat-conductive dielectric polymer composition and heat dissipation substrate containing the same - Google Patents

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200816235 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種導熱電絕緣（heat-conductive dielectric) 高分子材料及一種包含該導熱電絕緣高分子材料之散熱基 板（heat dissipation substrate)，特別係關於具有一交互穿透 結構（inter-penetrating-network ; IPN)之導熱電絕緣高分子 材料及包含該導熱電絕緣南分子材料之散熱基板。 【先前技術】 近幾年來，白光發光二極體（LED)是最被看好且最受全球 矚目的新興產品。它具有體積小、耗電量低、壽命長和反 應速度佳等優點，能解決過去白熾燈泡所難以克服的問 題。LED應用於顯示器背光源、迷你型投影機、照明及汽 車燈源等市場愈來愈獲得重視。 然而，對於照明用之高功率LED而言，其輸入LED的功 率約只有15〜20%轉換成光，其餘80〜85%轉換成熱。這些熱 如果無法適時逸散至環境，將使得LED元件的介面溫度過 高而影響其發光強度及使用壽命。因此，LED元件的熱管 理問題愈來愈受到重視。 圖1係習知應用於一電子元件（例如LED元件，圖未示）之 散熱基板10之示意圖。該散熱基板10包含一絕緣導熱材料 層12及二疊設於該絕緣導熱材料層12上下表面之金屬箔 11。該電子元件則設置於該上金屬箔11上方。該散熱基板 1 0之習知製程係先將一液態環氧樹脂（liquid epoxy)加上導 熱填料（例如氧化紹顆粒）混鍊之後加上固化劑（curing 5 (f) 200816235 agent)，以形成一樹脂漿（slurry)。接著將該樹脂漿利用真 空去除其中所含之氣體後，塗抹在該下金屬箔丨丨上。之後， 將該上金屬箔11置於該樹脂漿表面，以形成一金屬箔/樹脂 漿/金屬箔之複合結構。隨後，將該複合結構經過熱壓及固 化後形成該散熱基板1 〇。其中該樹脂漿經熱壓及固化即形 成該絕緣導熱材料層12。 然，該習知製程因受限於該樹脂漿之性質而有以下之缺 點：（1)該習知製程必項於一特定時間内完成，否則該樹脂 漿將固化而無法塗抹在金屬箔上，造成該樹脂漿之浪費； 及（2)該習知製程在進行熱壓步驟時，部分之樹脂漿將溢出 兩金屬箔11外，且當到達一熱壓溫度時會發生固體與液體 分層的現象（separation)，使得導電填料於該絕緣導熱材料 層12中分佈不均，進而影響該散熱基板1〇之散熱效率。另， 針對該樹脂漿也有儲存不易之問題且因該樹脂漿呈現之黏 滯狀態而限制該散熱基板製程之彈性（例如無法有效率地 製作具不同形狀之散熱基板）。 【發明内容】 本發明一方面係提供一種導熱電絕緣高分子材料，其具 有一交互穿透結構之特性而呈現橡膠狀（rubber力，藉此提 阿其可加工性（processibility)及其散熱特性。 本發明另一方面係提供一種包含該導熱電絕緣高分子材 料之放熱基板，其具有優異之散熱特性及耐高電壓介電絕 緣特性。 本發明揭示一種導熱電絕緣高分子材料，係具一交互穿

6 200816235 透結構，其包含一高分子成分，一固化劑（curing agent)及 一導熱填料（heat-conductive filler)。該高分子成分包含一 熱塑型塑膠（thermoplastic)及一熱固型環氧樹脂 (thermosetting epoxy)。該固化劑係於一固化溫度下用以固 化該熱固型環氧樹脂。該導熱填料係均勻分散於該高分子 成分中。該導熱電絕緣南分子材料之導熱係數大於 0.5W/mK。其中該熱塑型塑膠與該熱固型環氧樹脂係彼此 互溶且呈均勻相（homogeneous)，藉此使得該導熱填料均勻 散佈於該交互穿透結構中，以達到最佳之導熱效果。該熱 塑型塑膠佔該高分子成分之體積百分比係介於10%至75% 之間，且因熱塑型塑膠之特性使該導熱電絕緣材料可以經 由熱塑型塑膠製程（如：擠押出片extrusion，輪壓出片 calendering，或射出injection molding)成形，又因含有熱固 型塑膠，在高溫下得以固化交聯，而形成一熱塑型塑膠與 熱固型塑膠交互穿透之結構（inter-penetrating network)，此 結構不但可以有耐高溫不變型的熱固型塑膠特性，又擁有 強韌不易脆裂的熱塑型塑膠之特性，並可與金屬電極或基 板產生強力接著。該導熱填料佔該導熱電絕緣高分子材料 之體積百分比係介於40%至70%之間。本發明另揭示一種散 熱基板，其包含一第一金屬層、一第二金屬層以及一導熱 電絕緣高分子材料層。該導熱電絕緣高分子材料層係疊設 於該第一金屬層及該第二金屬層之間並形成物理接觸且其 導熱係數係大於0.5 W/mK。該散熱基板之厚度小於〇e5mm 且可耐大於1000伏特之電壓。 7 200816235 【實施方式】 本發明之導熱電絕緣高分子材料包含一具交互穿透結構 之高分子成分、一固化劑及一導熱填料。該高分子成分包 含一熱塑型塑膠及一熱固型環氧樹脂，且該熱固型環氣樹 脂佔該高分子成分之體積百分比係介於10〇/〇至75%之間。今亥 固化劑係於一固化溫度下用以固化該熱固型環氧樹脂。該 導熱填料係均勻分散於該高分子成分中，且佔該導熱電絕 緣南分子材料之體積百分比係介於40%至70%之間。其中兮 導熱電絕緣高分子材料之導熱係數大於〇 .5W/mK。 圖2係本發明之散熱基板2〇示意圖，包含一第一金屬層 21、一第二金屬層22及一具一交互穿透結構24之導熱電絕 緣高分子材料層23。該第一金屬層21及第二金屬層22與該 導熱電絕緣高分子材料層23間之介面係形成物理接觸 (physical contact)，且其中至少一介面為微粗糙面25，該微 粗糙面包含複數個瘤狀突出物26，且該瘤狀突出物之粒徑 (diameter)主要分佈於ojsioo微米之間，藉此增加彼此間 之拉力強度。 該導熱電絕緣高分子材料層23及該散熱基板20之製作方 法例不如下。首先將該熱塑型塑膠及該熱固型環氧樹脂以 200 C加熱混合大約3〇分鐘以生成一均勻膠體。再將該導熱 填料加入該均勻膠體後混合均勻以形成一均勻橡膠狀材 料’再將固化劑與加速劑於8(rc溫度下加入該均勻橡膠狀 材料’其中該均勻橡膠狀材料具交互穿透結構24。接著利 用一熱壓機以100°C將該均勻橡膠狀材料置於二離形膜之

8 200816235 間，並以30kg/cm2之壓力整平以形成該導熱電絕緣高分子 材料層23，其係一呈片狀之導熱電絕緣複合材料。為要製 作該政熱基板20，將該二離形膜自該導熱電絕緣高分子材 料層23之上下表面剝除。之後，將該導熱電絕緣高分子材 料層23置於該第一金屬層21及該第二金屬層以之間；再經 160°C30分鐘之熱壓後（並控制其厚度，例如〇2mm)，即形 成一厚度為0.2mm之散熱基板20。於進行上述熱壓合製程 時，該片狀導熱電絕緣複合材料因已具交互穿透結構24， 故不會發生分層（separati〇n)之現象。其中該第一金屬層21 及該第二金屬層22之材質可選用銅、鎳等或以電鍍及其他 物理鑛膜方式處理之金屬。該片狀導熱電絕緣複合材料之 外觀呈現橡膠狀（非樹脂漿狀（slurry))因而具有方便儲存、 加工之特性。此外，該導熱電絕緣複合材料亦可利用一般 使用於熱塑型塑膠之加工方法加以加工，藉此提高其可加 工性。 表一所示為本發明四實施例及一比較例之散熱基板所使 用之導熱電絕緣高分子材料層及其比較例之成份、外觀、 導熱特性及相對應之散熱基板耐電壓之比較表。表一中各 實施例及比較例之散熱基板厚度均為〇·2mm。 表一 成份（體積百分比％) 未固 是否 可否 導熱 崩潰 200816235 導熱 填料 Al2〇3 液態環 氧樹脂 DER331 固化劑 100S /加 速劑 UR500 熱塑型塑 膠 Phenoxy 化之 外觀 分層 (100 °C ) 擠壓 成片 狀 係數 (W/m K) 電壓 (KV) 實施 例1 40 42 2.5/0.21 15 橡膠 狀 否 是 0.51 8.2 實施 例2 60 28 1.7/0.14 10 橡膠 狀 否 1.45 7.8 實施 例3 60 19 1.1/0.1 20 橡膠 狀 否 是 1.52 7.5 實施 例4 70 23.5 1.4/0.12 5 橡膠 狀 否 是 2.43 6.9 比較 例 60 38 2.3/0.19 0 樹脂 漿狀 是 否 1.48 7.4

表一中之氧化鋁（導熱填料）之顆粒大小於5至45 //m之 間，其係產自 Denki Kagaku Kogyo Katmshiki Kaisya公司； 液態環氧樹酯係採用陶氏化學公司（Dow Chemical Company)之DER331™，其係一種熱固型環氧樹月旨；固化劑 係採用Degussa Fine Chemicals公司之二氰二胺 (dicyandiamide，Dyhard 100S™)以及加速劑 UR-500 ;熱塑 型塑膠係一超高分子量苯氧基樹脂（ultra high molecular weight phenoxy resin PKHHTM. from Phenoxy Associates)，其分子 量（weight average Mw)大於 30000。 由表一可知，本發明之實施例1〜4中，因熱固型環氧樹脂 10 200816235 (表一中之實施例及比較例係使用液態環氧樹酯）與熱塑型 塑膠經添加固化劑反應後生成該交互穿透結構，使得所生 成之導熱電絕緣高分子材料層具有橡膠狀之外觀，適合於 擠壓之加工製程且於1 oo°c之熱壓合制程中不會發生分層 的現象。另，根據表一所示之導熱係數及崩潰電壓，本發 明四實施例確可满足應用於電子元件散熱條件之需求。 本發明導熱電絕緣而分子材料中之該熱塑型塑膠及該熱 固型環氧樹脂係實質上彼此互溶（substantially mutually soluble)。「實質上彼此互溶」意謂當該熱塑型塑膠及該熱 固型環氧樹脂混合後形成一具單一玻璃轉換溫度（single glass transition temperature)之溶液。因為該熱塑型塑膠及 該熱固型環氧樹脂係彼此互溶，當二者混合時，該熱塑型 塑膠將溶解至該熱固型環氧樹脂中，使得該熱塑型塑膠之 玻璃轉換溫度實質地降低，並允許二者之混合發生在低於 該熱塑型塑膠之正常軟化溫度（normal softening temperature)。所形成之混合物（即該高分子成分）於室溫下 係呈橡膠狀（或固態），易於稱重及儲存。例如，即使該熱固 型環氧樹脂係一液態環氧樹脂，在與該熱塑型塑膠混合之 後所形成之混合物，其本身雖非液態但卻可被製成一似皮 革之堅韋刃薄膜（tough leathery film)。於25°C下，該混合物 具一相當高之黏滯係數（約1〇5至1〇7泊（poise))，其係避免該 高分子成分發生沈殿（settling)或重新分佈（redistribution) 之重要因素。此外，該混合物在一般進行混合之溫度下（約 40°C至l〇〇°C)具有一足夠低之黏滯係數（於60°C下，約104 11 200816235 至ίο5泊），使得添加的固化劑及導熱填料可均勻分佈在該混 合物中並進行反應。該混合物之眾多例子可參考美國專利 申請號07/609,682(1990年11月6曰申請，目前已放棄）及？1^ 專利公開號WO92/08073(1992年5月14日公開）（於本文中一 併作為參考）。 本發明之導熱電絕緣高分子材料中之固化劑（curing agent)之固化溫度Tcure係高於1〇〇。〇，用以固化（即交聯 (crosslink)或催化聚合（catalyze polymerization))該熱固型 環氧樹脂。該固化劑係在高於混合溫度Tmix時將該熱固型環 氧樹脂快速固化，其中該混合溫度Tmix係指該熱塑型塑膠、 該熱固型環氧樹脂及該固化劑混合時之溫度，且該混合溫 度Tmix—般約自25°C至100°c。該固化劑於該混合溫度Tmix 下混合日守’並不會啟始一實質固化過程（substantial curing)。於本發明中該固化劑之添加劑量係可使該熱固型 玉衣氧樹脂於南於該混合溫度Tmix時被固化。較佳地，該固化 劑於小於約100°C時不會啟始該實質固化過程且使得該導 熱電絕緣高分子材料於25 °c下保持在實質未固化狀態 (substantially uncured)達至少半年之久。 除了上述表一之材料選用外，本發明導熱電絶緣高分子 材料中之熱塑型塑膠可選自一實質非結晶熱塑型樹脂 (essentially amorphous thermoplastic resin)，其定義請參考 、、Saechiling International plastic Handbook for the Technology，Engineer and User，Second Edition， 1987, i/anser PwMb/zers，M⑽z’cA”之第1頁。「實質非結晶」係意謂

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該樹脂中之「結晶性」（crystallinity)部分至多佔15〇/〇，較佳 地至多佔10%，特別地至多佔5%，例如：佔〇至5%的結晶 性。該實質非結晶熱塑型樹脂係一高分子量之聚合物，在 室溫下係呈現堅硬狀（rigid)或橡膠狀（rubbery)，其在該高分 子成分於未固化狀態時（uncured state)用以提供強度 (strength)及高黏滯性（high viscosity)等性質。該實質非結晶 熱塑型樹脂在該高分子成分中所佔的體積百分比一般係介 於10%至75%，較佳地係介於15%至60°/〇，特別地係介於25% 至45%。該實質非結晶熱塑型樹脂可以選自聚颯 (polysulfone)、聚醚颯（polyethersulfone)、聚苯乙烯 (polystyrene)、聚氧化二甲苯（polyphenylene oxide)、聚苯 硫醚（polyphenylene sulfide)、聚醯胺（polyamide)、苯氧基 樹脂 （phenoxy resin)、聚亞醯胺（polyimide)、聚醚醯亞胺 (polyetherimide)、聚醚酸亞胺與石夕酮之塊體共聚合物 (polyetherimide/silicone block copolymer)、聚氨酯 (polyurethane)、聚醋樹脂（polyester)、聚碳酸酯 (polycarbonate)，壓克力樹脂（acrylic resin)(例如：聚甲基 丙烯酸甲酉旨（polymethyl methacrylate)、苯乙烯（styrene)/丙 烯（Acrylonitrile)及苯乙烯塊體共聚合物（styrene block copolymers)) 〇 另該熱塑型塑膠最佳地可包含一羥基-苯氧基樹脂醚 (hydroxy-phenoxyether)高分子結構。該經基-苯氧基樹脂醚 係由一雙環氧化物（diepoxide)與一雙官能基物種 (difunctional species)之一適當配比混合物（stoichiometric

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mixture)經聚合反應（polymerization)而成。該雙環氧化物係 一具環氧當量（epoxy equivalent weight)約自 100至 10000之 環氧樹脂。例如：雙盼A二環氧甘油醚(diglycidyl ether of bisphenol A)、diglycidyl ether of 4,4’-sulfonyldiphenol、 diglycidyl ether of 4,4’，oxydiphenol、diglycidyl ether of 4,4f-dihydroxybenzophenone、對苯二紛二環氧甘油醚 (diglycidyl ether of hydroquinone) Bl diglycidyl ether of 9,9-(4_hydroxyphenyl)fluorineo 該雙官能基物種係一二元盼 (dihydric phenol)、一 二魏酸（dicarboxylic acid)、---級胺 (primary amine)、一 二狒基4匕物（dithiol)、disulfonamide 或 一雙二級胺（bis-secondary amine)。該二元盼可選自 4?4,-isopropylidene bisphenol (bisphenol A) 、 4 ? 4*-sulfonyl diphenol 、 4,4 f-oxy diphenol 、 4,4’- dihydroxybenzophenone 或 9,9-bis(4-hydroxyphenyl) fluorene。該二羧酸可選自異苯二甲酸（isophthalic acid)、 對 苯二甲 酸（terephthalic acid) 、 4,4’- biphenylenedicarboxylic acid或 2,6-naphthalenedicarboxylic acid。該雙二級胺可選自比陪拉辛（piperazine)、 dimethylpiperazine或 l，2-bis(N-methylamino)ethane〇 該一級 胺可選自對曱氧基苯胺（4-methoxyaniline)或乙醇胺 (2-aminoethanol)。 該二 狒基化 物可為 4,4’-dimercaptodiphenyl ether。該 disulfonamide 可選自 N，N’-dimethyl-l，3-benzene disulfonamide 或 N，N’ -bis(2-hydroxyethyl)-4,4-biphenyldisulfonamide。此外，該

14 200816235 雙官能基物種亦可是包含兩種可與環氧基群（epoxide group) 反應之不同功能團（functionality)之混合物；例如；水揚酸 (salicylic acid)及 4-輕基苯曱酸（4-hydroxybenzoic acid)。 本發明導熱電絶緣高分子材料中之熱塑型塑膠亦可選自 一液態環氧樹脂與雙紛A(bisphenol A)、雙紛F(bisphenol F) 或雙齡 S(bisphenol S)之生成物（reaction product)、一 液態環 氧樹脂與一二價酸（diacid)之生成物或一液態環氧樹脂與 一胺類（amine)之生成物。 本發明導熱電絶緣高分子材料中之熱固型環氧樹脂除表 一所述之材料外，亦可選自

Handbook for the Technology, Engineer and User, Second Edition, 1987，Hanser Publishers，Munich”之％ \专 Bl% 21 中所定義之熱固型樹脂（thermosetting resin)。該熱固型樹 脂在該高分子成分中所佔的體積百分比一般係介於90%至 25%，較佳地係介於85%至40%，特別地係介於75%至55%。 且該高分子成分中之該實質非結晶熱塑型樹脂與該熱固型 樹脂之體積比係大約介於1:9至3:1。該熱固型樹脂較佳地係 具有大於2之功能團。於室温之下，該熱固型樹脂係呈現液 態或固態。若該熱固型樹脂在不加入熱塑型樹脂之條件下 而固化，則該熱固型樹脂將呈現堅硬狀（rigid)或橡膠狀 (rubbery)。較佳之熱固型樹脂係一未固化環氧樹脂（1111(：11代(1 epoxy resin)，特別是定義於ASTM D 1763之未固化之液態 環氧樹脂。關於液態之環氧樹脂可參考” Fo/i/me 2 〇/ Engineered Materials Handbook, Engineering Plastics，

15 200816235 办少 第 240 〜241 頁之鼓述。有關

「環氧樹脂」一詞係指包含至少兩個環氧官能基（epoxy functional group)之傳統二聚環氧樹脂（dimeric epoxy)、單 體環氧樹脂（oligomeric epoxy)或聚合環氧樹脂（polymeric epoxy)。該環氧樹脂之種類可以是雙紛A(bisphenol A)與環 氧氯丙烧(epichlorohydrin)之生成物、酚（phenol)與甲· (formaldehyde，其係一種紛酸清漆樹脂（no volac re sin))之生 成物、環氧氯丙烧（epichlorohydrin)、環烧類 (cycloaliphatic)、過酸環氧樹脂（peracid epoxy)及縮水甘油 醚（glycidyl ester)、環氧氯丙烧與對氨基苯紛（p_amino phenol)之生成物、環氧氯丙烧與glyoxal tetraphenol之生成 物、盼酸r環氧樹脂（novolac epoxy)或紛曱烧樹脂（bisphenol A epoxy)。商用上可取得的環氧化醋（epoxidic ester)較佳地 係 3 54 - ep oxycy cl ohexylmethy 13 54-epoxy cyclohexane-carboxyl a te(例如：Union Carbide公司之 ERL 4221 或 Ciba Geigy公司 之 CY-179)或 bis(3,4-epoxycycloliexylinetliyl)adipate(例如： Union Carbide公司之 ERL 4299)。商用上可取得的 diglycidic ether of bisphenol-A(DGEBA)可選自 Ciba Geigy 公司之 Araldite 6010、陶氏化學公司之DER 331及殼牌化學公司 (Shell Chemical Company)之Epon 825、 828、 826、830、 834、836、1001、1004或1007等。另，聚環氧化酚甲醛預 聚合物(polyepoxidized phenol formaldehyde novolac prepolymer)可選自陶氏化學公司之DEN 43 1或43 8及Ciba 16 200816235

Geigy公司之 CY-281。而 polyepoxidized cersol formaldehyde novolac prepolymer 則可選自 Ciba Geigy 公司之 ENC 1285、1280 或 1299 o Polyglycidyl ether of polyhydric alcohol 可選自 Ciba Geigy公司之 Araldite RD-2(係以 butane-l，4-diol 為基礎）或選自殼牌化學公司之Epon 812(係以甘油 (glycerin)為基礎）。一合適之 diep oxide of an alkyl cycloalkyl hydrocarbon係乙稀基環已烧之氧化物（vinyl cyclohexane dioxide)，{列如：Union Carbide公司之 ERL 4206。另，一 合適之 diepoxide of a cycloalkyl ether 係 bis(2,3-diepoxycyclopentyl)-ether，例如· Union Carbide公 司之ERL 0400。此外，商用上可取得之軟性環氧樹脂 (flexible epoxy resin)包含卩〇1781丫。〇1(!1€0〇又7(例如：陶氏化 學公司之 DER 732 及 736)、diglycidyl ester of linoleic dimer acid(例如：殼牌化學公司之Epon 871及872)及 diglycidyl ester of a bisphenol，其中芳香環（aromatic ring) 係藉由一長脂肪鍵（long aliphatic chain)連接（例如：Mobay Chemical company之Lekutherm X-80) o 此外，上述具有複數個功能團之熱固型樹脂可選自陶氏 化學公司之den 4875(其係一固態酚醛樹脂型環氧樹脂， solid epoxy novolac resin)、殼牌化學公司之 Epon 1031 (其 係一四功能固態環氧樹脂，tetrafunctional solid epoxy resin) 及 Ciba-Geigy 公司之 Araldite MY 720(N，N，N’，N’-tetraglycidyl-4,4’-methyleiiebisbenzenamine) 。另，雙官態基環氧樹脂（difunctional epoxy resin，其係一

17 200816235 雙環氧化物）可選自殼牌化學公司之HPT 1071(係一固態樹 脂 ， N，N，N’，N’-tetraglycidyl-a，a’-bis(4-aminophenyl)p-diisopropylbenzene)、HPT 1079 (係一固態 diglycidyl ether of bisphenol-9-fluorene)或 Ciba_Geigy 公司之 Araldite 0500/0510 (triglycidylether of para-aminophenol) 〇 使用於本發明之該固化劑可選自isophthaloyl dihydrazide、benzophenone tetracarboxylic dianhydride、二 乙基甲 苯二胺（diethyltoluene diamine) 、

3,5-dimethyl thio-254-toluene diamine 、雙 氰胺 (dicyandiamide，可取自 American Cyanamid公司之 Curazol 2PHZ)或 DDS(diaminodiphenyl sulfone，可取自 Ciba-Geigy 公司之Calcure)。該固化劑亦可選自一取代雙氰胺 (substituted dicyandiamides，例如 2,6-xylenyl biguanide)、 一固態聚醯胺（solid polyamide，例如：Ciba-Geigy公司之 HT-939或 Pacific Anchor公司之 Ancamine 2014AS)、一固態 芳香胺（solid aromatic amine，例如：殼牌化學公司之HPT 1061 及 1062)、一 固態酐硬化劑（solid anhydride hardener， 例如：苯均四酸二酐（pyromellitic dianhydride ; PMDA))、 一紛酸樹脂硬化劑（phenolic resin hardener，例如：聚對氫 氧基苯乙浠（poly(p-hydroxy styrene)、咪吐（imidazole)、 2-phenyl-2，4_dihy dr oxymethylimidazole 及 254-diamino-6[2,-methylimidazolyl( 1 )]ethyl-s-triazine isocyanate adduct)、三氟化棚（13〇1*〇]11：14!!11〇1^(16)及一胺基複 合物（amine complex，例如：Pacific Anchor公司之 Anchor 18 200816235 1222及1907)及三曱醇基丙烷三丙稀酸脂（trimethylol propane triacrylate) 〇 針對該熱固型環氧樹脂而言，一較佳之固化劑係上述之 雙氰胺（dicyandiamide)，且可配合一固化加速劑（curing accelerator)使用。常用之固化加速劑包含尿素（urea)或尿素 之 化合物 （urea compound) 。 例 如 ：

3-phenyl -1，1 - dimethylurea、3-(4-chlorophenyl)-1，1 - dimethyl urea 、 3-(3?4-dichlorophenyl)-1,1 - dimethyl urea 、 3-(3-chloro-4-methylphenyl) -151 - dimethyl urea 及 17米嗤 (imidazole)( 例如 ： 2-heptadecylimidazole 、 1 -cyanoethyl-2-phenylimidazole-trimellitate 或 2-[.beta.- {2,-methylimidazoyl-(l *)} ]-ethyl-456-diamino-s-tri azine) o 若該熱固型環氧樹脂係一氨基卸酸脂（urethane)，則該固 化劑可使用一阻隔性異氰酸酯（blocked isocyanate)(例如： 烧基紛阻隔性異氰酸醋（alkyl phenol blocked isocyanate)， 其可取自 Mobay Corporation之 Desmocap 11 A)或一酴阻隔 性聚異氰酸 S旨加成物（phenol blocked polyisocyanate adduct)(例如：Mobay Corporation 之 Mondur S)。若該熱固 型環氧樹脂係一非飽合聚酯樹脂（unsaturated polyester resin)，則該固化劑可使用一過氧化物（peroxide)或其他自由 基催化劑（free radical catalyst)，例如：過氧化二異丙苯 (dicumyl peroxide) 、 255-dimethyl-2?5-di(t-butylperoxy) hexane 、 t-butyl cumyl peroxide 及 2,5-dimethyl-2, 19 200816235 5-di(t-butylperoxy)hexyne-3。此外，該非飽合聚酯樹脂可 利用放射線照射（irradiation，例如：紫外線照射、高能電 子束照射或r輻射）以產生交聯。 某些熱固型環氧樹脂不需使用固化劑即可固化。例如： 若該熱固型環氧樹脂係一雙馬來醯亞胺（bismaleimide， BMI)，則該雙馬來醯亞胺將於一高溫下產生交聯且一共固 化劑（co_curing agent)，例如 0,0’-diallyl bisphenol A，可一 起添加使得已固化之雙馬來醯亞胺更加堅韌。

上述可利用過氧化物交聯劑（peroxide crosslinking agent)、高能電子束或r輻射以產生交聯之樹脂較佳地可以 添加非飽合交聯助益劑（unsaturated crosslinking aid)，例 如：三丙烯異三聚氰酸（triallyl isocyanurate，TAIC)、三聚 氰酸三丙烯酯（triallyl cyanurate，TAC)或三經甲基丙烧三 丙烯酸酯（trimethylol propane triacrylate，TMPTA)。 上述之導熱填料於其他實施例中可選自一氮化物或一氧 化物。該氮化物可以使用氮化锆、氮化硼、氮化鋁或氮化 矽。該氧化物可以使用氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅或二氧化 鈦。 本發明之技術内容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本 項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不 背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍 應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之 替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】

20 200816235 圖i係習知應用於一電子元件之散熱基板示意圖；以及 圖2係本發明之散熱基板示意圖。 【主要元件符號說明】

10、 20 散熱基板 11 金 屬箔 12 絕 緣導熱材料層 21 第 一金屬層 22 第 二金屬層 23 導 熱電絕緣尚分子材料層 24 交 互穿透結構 25 微 粗链面 26 瘤 狀突出物 21

Claims (1)

1. 200816235 十、申請專利範圍： 1 · 一種導熱電絕緣南分子材料，包含： 一尚分子成分，包含一熱塑型塑膠及一熱固型環氧樹 脂，其中該熱塑型塑膠佔該高分子成分之體積百分比係介 於10%至75%之間； 一固化劑，係於一固化溫度下固化該熱固型環氧樹 脂；以及 一導熱填料，係均勻分散於該高分子成分中且佔該導 熱電絕緣高分子材料之體積百分比係介於4〇%至7〇%之 間； 其中該導熱電絕緣高分子材料具一交互穿透結構且其 導熱係數係大於0.5W/mK。 2 ·根據明求項1之導熱電絕緣高分子材料，其中該熱塑型塑 膠及該熱固型環氧樹脂係彼此互溶。 3.根據明求項1之導熱電絕緣尚分子材料，其中該固化溫度 高於100°c。 4·根據請求項1之導熱電絕緣高分子材料，其中該熱塑型塑 膠係一超南分子量苯氧基樹脂。 5·根據請求項4之導熱電絕緣高分子材料，其中該超高分子 量苯氧基樹脂之分子量係大於30000。 6·根據請求項〗之導熱電絕緣高分子材料，其中該熱固型環 氣樹脂係一未固化之液態環氧樹脂。 7·根據请求項1之導熱電絕緣高分子材料，其中該熱固型環 氣樹脂係一聚合環氧樹脂。

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   根據明求項1之導熱電絕緣高分子材料，其中該熱固型環 氧樹脂係㊃㈣氧樹脂杨甲烧樹脂。 根據咕求項1之導熱電絕緣高分子材料，其中該熱塑型塑 膠及該熱固型環氧樹脂均係均勻相。 根據明求項1之導熱電絕緣高分子材料，其中該熱塑型塑 膠係包合一羥基—苯氧基樹脂醚高分子結構。 根據明求項1 0之導熱電絕緣高分子材料，其中該羥基—苯 氧基樹脂醚高分子結構係經由一雙環氧化物與一雙官能 基物種經聚合反應而成。 12·根據請求項i之導熱電絕緣高分子材料，其中該熱塑型塑 膠係由一液態環氧樹脂與雙酚A反應而成。 13 ·根據明求項1之g熱電絕緣高分子材料，其中該熱塑型塑 膠係由一液態環氧樹脂與一二價酸反應而成。 14 ·根據明求項1之$熱電絕緣高分子材料，其中該熱塑型塑 膠係由一液態環氧樹脂與一胺類反應而成。 15·根據請求項丨之導熱電絕緣高分子材料，其中該導熱填料 係一氮化物或一氧化物。 16·根據請求項15之導熱電絕緣高分子材料，其中該氮化物 係适自氮化錯、氮化蝴、氮化銘或氮化石夕。 17·根據請求項15之導熱電絕緣高分子材料，其中該氧化物 係選自氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅或二氧化鈦。 18· —種散熱基板，包含： 一第一金屬層； 一第二金屬層；以及

   200816235 一導熱電絕緣高分子材料層，其具一交互穿透結構且 其導熱係數係大於〇·5 W/mK，該導熱電絕緣高分子材料層 係疊設於該第一金屬層及該第二金屬層之間並形成物理 接觸； 其中該散熱基板之厚度小於0.5 mm，且可耐大於1〇〇〇 伏特之電壓。 19·根據請求項18之散熱基板，其中該導熱電絕緣高分子材 料層包含： 一高分子成分，包含一熱塑型塑膠及一熱固型環氧樹 脂； 一固化劑’係用以固化该局分子成分；以及 一導熱填料，係均勻分散於該高分子成分中。 20·根據請求項18之散熱基板，其中該熱塑型塑膠佔該高分 子成分之體積百分比係介於10%至75%之間。 21·根據请求項18之散熱基板，其中該熱塑型塑膠及該熱固 型環氧樹脂係彼此互溶。 22·根據請求項18之散熱基板，其中該導熱電絕緣高分子材 料層與該第一和第二金屬層之介面包含至少_微粗糙 面，該微粗糙面包含複數個瘤狀突出物，且該瘤狀突出 物之粒徑分佈於0.1至1〇〇微米之間。