[发明专利]导热性树脂组合物和使用其的导热性片

说明书

本发明提供一种能够维持高导热性的导热性树脂组合物和使用其的导热性片。导热性树脂组合物含有加成反应型有机硅树脂、导热性填充剂、烷氧基硅烷化合物、和副成分相对于烷氧基硅烷化合物为非活性状态的碳二亚胺化合物，其中，含有55～85体积％的导热性填充剂。另外，导热性树脂组合物含有加成反应型有机硅树脂、烷氧基硅烷化合物、导热性填充剂、和副成分相对于烷氧基硅烷化合物为非活性状态的碳二亚胺化合物，固化后的热导率显示5W/m·K以上。

技术领域

本技术涉及导热性树脂组合物和使用其的导热性片。本申请以2020年6月26日在日本申请的日本专利申请号特愿2020-110874为基础要求优先权，该申请通过参照而引用在本申请中。

背景技术

近年来，伴随半导体器件的功率密度上升，对于器件中使用的材料要求更高度的散热特性。为了实现更高度的散热特性，被称为热界面材料、即用于缓和将从半导体元件产生的热释放到散热器或外壳等的路径的热阻的材料，以片状、凝胶状、油脂状等各种形态使用。

通常，热界面材料例如可列举在环氧树脂、有机硅树脂中分散有导热性填充材而得的复合材料(导热性树脂组合物)。作为导热性填充材，大多使用金属氧化物、金属氮化物。另外，从耐热性、柔软性的观点考虑，作为树脂的一例的有机硅树脂被广泛使用。

近年来，由于半导体元件等的高密度安装、发热量的增大，对导热性片要求高热导率。针对该课题，例如可考虑增加导热性树脂组合物中的导热性填充剂的添加量。

然而，例如在以加成反应型有机硅树脂作为粘合剂成分的导热性树脂组合物中，由于导热性填充剂中的杂质(例如，离子成分、包含N，P，S等元素的有机化合物、Sn，Pb，Hg，Sb，Bi，As等金属)，会导致加成反应型有机硅树脂的加成反应中使用的催化剂(例如铂催化剂)容易被阻碍。

另外，为了进一步增加导热性填充剂的添加量，例如在导热性树脂组合物中配合具有烷基、反应性官能团的以所谓硅烷偶联剂为代表的烷氧基硅烷化合物是有效的。该烷氧基硅烷化合物经过水解而成为硅烷醇，该硅烷醇与导热性填充剂的表面结合，有助于导热性填充剂在导热性树脂组合物中的分散性。另一方面，烷氧基硅烷化合物也可能发生不与导热性填充剂的表面结合的剩余烷氧基硅烷化合物彼此的水解、硅烷醇彼此的脱水缩合(缩聚)。

因此，如果以加成反应型有机硅树脂作为粘合剂成分的导热性树脂组合物中的导热性填充剂的含量增加，则除了存在加成反应型有机硅树脂的固化不能充分进行的倾向以外，还由于加成反应型有机硅树脂的含量相对减少，因此高温状态下加成反应型有机硅树脂的氧化作用容易进行。另外，在使用了以加成反应型有机硅树脂作为粘合剂成分的导热性树脂组合物的导热性片中，由于也包含上述剩余烷氧基硅烷化合物彼此的水解、硅烷醇彼此的脱水缩合在内的作用，导致在高温下长期使用时丧失初期的柔软性，与热源的接触面的密合性也容易降低，结果，接触电阻增大，作为导热性片的本来功能也可能会降低。

因此，在以加成反应型有机硅树脂作为粘合剂成分的导热性树脂组合物中，为了抑制高温状态下的加成反应型有机硅树脂的氧化作用并且维持制成片状时的柔软性，导热性树脂组合物中的导热性填充剂的含量上限会被限制为由导热性树脂组合物的固化物构成的导热性片的热导率显示3W/m·K左右的程度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2017/002474号

专利文献2：日本专利6008706号

专利文献3：日本专利6194861号

专利文献4：日本专利3290127号

发明内容

发明要解决的课题

本技术是鉴于这样以往的实际情况而提出的技术，其目的在于提供一种能够维持高导热性的导热性树脂组合物和使用其的导热性片。