專利名稱：導(dǎo)熱的固化產(chǎn)物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合于在產(chǎn)熱組件的熱邊界和散熱元件(例如散熱片或電路板)之間 插入的導(dǎo)熱的固化產(chǎn)物以供冷卻產(chǎn)熱組件，和制備該固化產(chǎn)物的方法。
背景技術(shù)：
LSI芯片，例如CPU、激勵器IC和存儲器以及發(fā)光器件，例如LED用于電子設(shè)備，例 如個人計(jì)算機(jī)、DVD單元和移動電話中。由于這些電子組件要滿足較高的性能、較高的操作 速度、減少的尺寸和較高的集成，因此它們本身會產(chǎn)生較大量的熱。因其自身的熱量導(dǎo)致的 組件溫度升高引起故障和組件本身無法工作。為了抑制產(chǎn)熱組件在操作過程中的升溫，提 出了許多散熱設(shè)備和因此使用的散熱元件。
在現(xiàn)有技術(shù)的電子設(shè)備中，散熱元件，典型地導(dǎo)熱率高的鋁或銅的金屬板形式的 散熱片用于抑制操作過程中產(chǎn)熱組件升溫。散熱元件傳導(dǎo)產(chǎn)熱組件生成的熱量，并借助與 環(huán)境空氣的溫差，從該元件表面釋放熱量。
為了有效地傳導(dǎo)產(chǎn)熱組件產(chǎn)生的熱量到散熱元件上，有效的是填充在該組件和具 有導(dǎo)熱材料的元件之間的小的間隙。所使用的導(dǎo)熱材料包括導(dǎo)熱片材和負(fù)載了導(dǎo)熱填料的 導(dǎo)熱油脂。這種導(dǎo)熱材料置于產(chǎn)熱組件和散熱元件之間，從而借助導(dǎo)熱材料，建立了從產(chǎn)熱 組件傳導(dǎo)熱量到散熱元件上的方式。
由于片材比油脂容易處理，因此由導(dǎo)熱硅橡膠或類似物制成的導(dǎo)熱片材用于各種 應(yīng)用中。導(dǎo)熱片材通常分成兩類，為了容易處理而選擇的通用目的的片材和為了粘合而選 擇的低硬度片材。
在這些當(dāng)中，對于大多數(shù)部件來說，通用目的的片材由A型硬度計(jì)硬度為單位，硬 度至少60的硬橡膠制成。可單獨(dú)地處理甚至薄至約0. Imm的薄膜形式的片材，但難以固定 到產(chǎn)熱組件或散熱元件上，因?yàn)樗鼈內(nèi)鄙俦砻嬲承?。這一問題的一種解決方法是，表面增粘 的片材。具體地，將壓敏粘合劑施加到薄的導(dǎo)熱片材的一個或兩個表面上，以便它可容易地 固定到目標(biāo)物體上。然而，由于所施加的壓敏粘合劑不是充分地導(dǎo)熱的，因此，與未涂布的 片材相比，壓敏粘合劑涂布的片材非所需地具有顯著增加的耐熱性。另外，壓敏粘合劑的涂 層成為片材厚度的一種累加，和從這一方面看，還負(fù)面影響耐熱性。
另一方面，由以Asker C硬度為單位，硬度小于60的低硬度的導(dǎo)熱材料形成低硬 度片材。這些片材固有地具有充足的粘性程度將它們固定到任何目標(biāo)物體上，且不需要壓 敏粘合劑或類似物。然而，通過材料負(fù)載大量增塑劑或進(jìn)行交聯(lián)僅僅到低的程度來實(shí)現(xiàn)低 硬度，因此由該材料形成的薄膜形式的片材缺少強(qiáng)度和可處理性。該片材必須具有高于某 一水平的厚度，以便有助于處理。因此難以降低低硬度片材的耐熱性。另外，低硬度的片材 具有非所需的滲油傾向，結(jié)果污染相鄰的產(chǎn)熱組件。
克服這些缺點(diǎn)作出的一個提議是壓敏粘合劑膠帶，它甚至可以以單層或薄膜形式 處理，且具有充足的粘性，容易地將其固定到產(chǎn)熱組件或散熱元件上。然而，由于現(xiàn)代產(chǎn)熱 組件產(chǎn)生愈加較大量的熱，因此常見的壓敏粘合劑膠帶不再可提供充足的散熱能力。可通4過例如大量負(fù)載導(dǎo)熱填料的方式來提高散熱能力。然而，大量負(fù)載導(dǎo)熱填料產(chǎn)生下述問題 壓敏粘合劑膠帶本身變脆且不便于使用。
以下列出了與本發(fā)明有關(guān)的專利文獻(xiàn)。
引證文獻(xiàn)列舉
專利文獻(xiàn)1 :JP-A 2005-035264
專利文獻(xiàn)2 JP-A 2005-206733
專利文獻(xiàn)3 JP-A 2006-182888
專利文獻(xiàn)4 JP-A 2006-188610發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供導(dǎo)熱的固化產(chǎn)物，它甚至可以以單層或薄膜形式處理，可容 易地固定到任何產(chǎn)熱組件或散熱元件上，且甚至在薄膜形式下，顯示出合適的粘性和導(dǎo)熱 率；及其制備方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其他目的，發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過在加成反應(yīng) 固化型的硅橡膠組合物內(nèi)配混導(dǎo)熱填料，在其內(nèi)配混有機(jī)硅樹脂，以薄膜形式施加該組合 物到基底上，其中所述基底被處理過，具有硅氧烷壓敏粘合劑可釋放的表面，和固化該組合 物，來獲得導(dǎo)熱的固化產(chǎn)物；該導(dǎo)熱的固化產(chǎn)物具有優(yōu)良的表面粘性，控制的滲出，容易從 基底上剝離，和在剝離之后容易處理，這將在實(shí)施例中所證明，結(jié)果當(dāng)在產(chǎn)熱組件和散熱元 件之間放置時(shí)，它起到有效的傳熱元件作用，從產(chǎn)熱組件傳導(dǎo)熱量到散熱元件上。
尤其當(dāng)導(dǎo)熱填料含有至少30%體積平均粒度為0. 1-100微米的鋁粉時(shí)，所得導(dǎo)熱 的固化產(chǎn)物具有高的導(dǎo)熱率和因此突出的散熱能力。
因此，本發(fā)明提供如下定義的導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，及其制備方法。
[權(quán)利要求1]
一種導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，它通過施加薄膜形式的導(dǎo)熱組合物到基底上，和固化該組合 物而制備，其中所述基底被處理過以具有硅氧烷壓敏粘合劑可釋放的表面，所述組合物包 括下述組分作為基本組分
(a) 100體積份具有烯基的有機(jī)基聚硅氧烷，
(b) 50-1000體積份導(dǎo)熱填料，其中基于填料的總體積，該填料含有至少30%體積 鋁粉，
(c)有機(jī)基氫聚硅氧烷，其用量將得到組分(C)中與硅鍵合的氫原子與組分(a)中 烯基的摩爾比為0. 5-5.0，
(d)催化量的鉬族金屬催化劑，
(e)有效量的反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，和
(f) 50-500體積份有機(jī)硅樹脂。
[權(quán)利要求2]
權(quán)利要求1的導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，其中有機(jī)硅樹脂(f)包括R13SiOv2單元和Si04/2單 元，其中R1是不含脂族不飽和鍵的取代或未取代的單價(jià)烴基，R13SiCV2單元與Si04/2單元的 摩爾比為0. 5-1. 5。
[權(quán)利要求3]
權(quán)利要求1或2的導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，其中所述導(dǎo)熱組合物進(jìn)一步包括(g-l)0. 01-50 體積份具有通式(1)的烷氧基硅烷化合物
R2aR3bSi(0R4)4_a_b (1)
其中R2各自獨(dú)立地為C6-C15烷基，R3各自獨(dú)立地為取代或未取代的單價(jià)C1-C8烴 基，R4各自獨(dú)立地為C1-C6烷基，a是1-3的整數(shù)，b是0-2的整數(shù)，a+b是1_3的整數(shù)，和/ 或(gj)0. 01-50體積份在分子鏈的一個端基處用三烷氧基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧烷
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，它通過施加薄膜形式的導(dǎo)熱組合物到基底上，和固化該組合物 而制備，其中所述基底被處理過以具有硅氧烷壓敏粘合劑可釋放的表面，所述組合物包括 下述組分作為基本組分(a)100體積份具有烯基的有機(jī)基聚硅氧烷，(b)50-1000體積份導(dǎo)熱填料，其中基于填料的總體積，該填料含有至少30%體積鋁粉，(c)有機(jī)基氫聚硅氧烷，其用量將得到組分(C)中與硅鍵合的氫原子與組分(a)中烯基 的摩爾比為0. 5-5.0，(d)催化量的鉬族金屬催化劑，(e)有效量的反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，和(f)50-500體積份有機(jī)硅樹脂。
2.權(quán)利要求1的導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，其中有機(jī)硅樹脂(f)包括R13SiCV2單元和Si04/2單元， 其中R1是不含脂族不飽和鍵的取代或未取代的單價(jià)烴基，R13SiOl72單元與Si04/2單元的摩 爾比為0. 5-1. 5。
3.權(quán)利要求1或2的導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，其中所述導(dǎo)熱組合物進(jìn)一步包括(g-1)0.01-50體 積份具有通式(1)的烷氧基硅烷化合物R2aR3bSi (OR4) 4_a_b (1)其中R2各自獨(dú)立地為C6-C15烷基，R3各自獨(dú)立地為取代或未取代的單價(jià)C1-C8烴基， R4各自獨(dú)立地為C1-C6烷基，a是1-3的整數(shù)，b是0-2的整數(shù)，a+b是1_3的整數(shù)，和/或 (g-2)0. 01-50體積份在分子鏈的一個端基處用三烷氧基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧 烷CH3CH3-(SiO)-Si(OR5)3(2)其中R5各自獨(dú)立地為C1-C6烷基，和c是5-100的整數(shù)。
4.權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)的導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，其中所述導(dǎo)熱組合物進(jìn)一步包括(h)具有 通式(3)的有機(jī)基聚硅氧烷R6dSiO(4_d)/2 (3)其中R6各自獨(dú)立地為單價(jià)C1-C18烴基，和d是1. 8-2. 2的數(shù)值，所述有機(jī)基聚硅氧烷在 25°C下的運(yùn)動粘度為10-100，000mm2/s。
5.權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)的導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，其中固化產(chǎn)物的厚度為20-1000微米。
6.權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)的導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，其導(dǎo)熱率為至少1.5W/m-K，這通過激光閃 光分析在25°C下測量。
7.權(quán)利要求1-6任何一項(xiàng)的導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，其中用剝離劑處理基底，使得硅氧烷壓敏 粘合劑可釋放，所述剝離劑是在其主鏈內(nèi)具有氟化取代基的改性硅氧烷。
8.制備導(dǎo)熱固化產(chǎn)物的方法，該方法包括下述步驟施加薄膜形式的導(dǎo)熱組合物到基 底上，其中所述基底被處理過以具有硅氧烷壓敏粘合劑可釋放的表面，和固化該組合物，所 述組合物包括下述組分作為基本組分(a) 100體積份具有烯基的有機(jī)基聚硅氧烷，(b)50-1000體積份導(dǎo)熱填料，其中基于填料的總體積，該填料含有至少30%體積鋁粉，(c)有機(jī)基氫聚硅氧烷，其用量將得到組分(C)中與硅鍵合的氫原子與組分(a)中烯基 的摩爾比為0. 5-5.0，(d)催化量的鉬族金屬催化劑，(e)有效量的反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，和(f)50-500體積份有機(jī)硅樹脂。
全文摘要
提供導(dǎo)熱固化產(chǎn)物，它甚至在單層或薄膜形式下可處理，可容易地固定到產(chǎn)熱組件或散熱元件上，和在薄膜形式下顯示出合適的粘性與導(dǎo)熱率，以及提供導(dǎo)熱的固化產(chǎn)物的制備方法。通過施加薄膜形式的導(dǎo)熱組合物到基底上，其中所述基底被處理過，具有硅氧烷壓敏粘合劑可釋放的表面，和固化該組合物，制備導(dǎo)熱的固化產(chǎn)物，其中該組合物包括下述組分作為基本組分，(a)具有烯基的有機(jī)基聚硅氧烷，(b)導(dǎo)熱填料，其中基于填料的總體積，該填料含有至少30％體積鋁粉，(c)有機(jī)基氫聚硅氧烷，(d)鉑族金屬催化劑，(e)反應(yīng)調(diào)節(jié)劑，和(f)有機(jī)硅樹脂。
文檔編號B32B27/00GK102037087SQ200980106
公開日2011年4月27日 申請日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者丸山貴宏, 朝稻雅彌, 遠(yuǎn)藤晃洋 申請人:信越化學(xué)工業(yè)株式會社