[发明专利]树脂组成物及其制造方法、高热传导性树脂成型体

说明书

技术领域

本发明关于一种具有高热传导率的树脂组成物。

背景技术

近年来，伴随着半导体组件的功率密度上升，放热材料被要求更高度的放热特性。作为实现组件放热的材料，有被称为热界面物质的一系列的材料且其使用量急速地扩大中。所谓热界面物质，是用以缓和使半导体单元所产生的热逃逸至散热装置或壳体等的路径的热阻材料，能够使用片状物、凝胶物、润滑脂等各式各样的形态。通常，该热界面物质是将热传导性的填料分散于如环氧树脂、硅氧烷的树脂而成的复合材料，作为填料，大量地使用二氧化硅和氧化铝。但是，二氧化硅、氧化铝的热传导率各自为1W/mK、30W/mK左右，即便使用氧化铝的复合材料，其热传导率亦仅止于1～3W/mK左右。

但是，由于如上述近年来半导体组件的功率密度上升，热界面物质逐渐被要求更高的热传导率。

因此近年来，将氮化硼、氮化铝等的氮化物系的无机粉体作为填料的热界面物质，逐渐扩大市场占有率。这是因为相较于二氧化硅、氧化铝等的氧化物，氮化物与金属阴离子的键结力强，所以容易藉由声子(phonon)传播而热传导。但是，因为氮化物与如二氧化硅和氧化铝的氧化物不同，其与树脂的亲和性低，所以高填充在树脂是不可能的，而且因为起因于亲和性低而在填料-树脂界面的热阻高，所以尚无法得到显示满足的热传导率的复合材料。

通常填充无机粉末而成的树脂的热传导率，伴随无机粉末的填充量而上升，其曲线为填充量越高斜度变为越大，乃是众所周知的事实。因而，为了得到高热传导性的树脂，有必要使高热传导的无机粉末大量地分散在树脂中，因此，即便填充无机粉末，亦必须将树脂的流动性尽力地抑制为较低。先前为了该目的，已设想各式各样的办法。组合粒径不同的球状粒子(例如专利文献1)、添加高沸点溶剂(例如专利文献2)、在聚芳硫醚(polyarylene sulfide)添加特定的磷酸酯(专利文献3)等。但是将前二者应用在硅氧烷等的树脂时，无法解决在树脂-填料界面的热阻问题，而只能够得到不充分的效果。又，作为上述特定的磷酸酯而例示的化合物任一者均为三酯，依照本发明者的研讨，此种例示化合物与氮化铝的亲和性未必良好。

而且，填料为氮化铝时，其表面与水产生反应而水解，致使生成氨及氢氧化铝的问题。为了解决该问题，有揭示使用由酸性磷酸酯所构成的有机磷酸系偶合剂等事先处理氮化铝而赋予耐水性的技术(专利文献4)，但是以该文献记载的处理方法，则复合树脂的热传导率提升不充分。

【先前技术文献】

【专利文献】

[专利文献1]日本特开2005-320479号公报

[专利文献2]日本特开平10-173097号公报

[专利文献3]日本特开2004-182983号公报

[专利文献4]日本特开平07-33415号公报

发明内容

【发明欲解决的课题】

如以上，对于以氮化铝作为填料使用的放热用复合材料，要求减低在填料-树脂界面的热阻，来实现高热传导性的手法。

【用以欲解决课题的手段】

为了实现具有高热传导率的放热用复合材料，本发明者针对改善氮化铝与树脂的亲和性的手段进行研讨。其结果发现，在热硬化性树脂及热可塑性树脂中，藉由混合氮化铝粒子与树脂之时，具有特定的结构的酸性磷酸酯共存，能够改善氮化铝粒子与树脂的亲和性且复合材料的热传导率提升，而完成了本发明。

亦即，本发明为含有氮化铝粒子、及热硬化性树脂或热可塑性树脂、以及以下述通式(1)表示的酸性磷酸酯的树脂组成物，其中：该树脂组成物由该氮化铝粒子、及该热硬化性树脂或热可塑性树脂、以及下述通式(1)表示的酸性磷酸酯混合而制成的树脂组成物、该树脂组成物的制造方法、以及使该树脂组成物成型硬化而成的高热传导性树脂成型体。

[化1]

(式中，R₁：碳数4～20的饱和或不饱和烃基，

R₂：碳数1～20的饱和烃基，

R₃：碳数2或3的饱和烃基，

R₄：碳数1～8的饱和或不饱和烃基，

k：0～20的整数，

l：0～20的整数，

m：0～20的整数，

n：1或2，