專利名稱：熱軟化性導(dǎo)熱性部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了冷卻電子部件而插裝在發(fā)熱性電子部件和散熱片或金屬筐體等散熱部件間的熱界面的傳熱材料。特別是涉及在電子部件工作溫度范圍內(nèi)的溫度下，粘度下降、軟化或熔融，從而提高對(duì)熱界面的密合性，改善從發(fā)熱性電子部件向散熱部件的熱傳遞的傳熱材料。另外，本發(fā)明以聚硅氧烷樹(shù)脂作為基材，與原有產(chǎn)品相比，具有優(yōu)良的耐熱性及阻燃性。
背景技術(shù)：
電視機(jī)、錄相機(jī)、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療器具、辦公設(shè)備、通訊裝置等現(xiàn)代電子儀器的電路設(shè)計(jì)復(fù)雜性增加，已經(jīng)能夠制造內(nèi)含數(shù)十萬(wàn)個(gè)晶體管的集成電路。伴隨著電子儀器的小型化、高性能化，在更加小的面積上安裝的這些電子部件個(gè)數(shù)增加，同時(shí)，電子部件本身的形狀也在繼續(xù)小型化。因此，各電子部件產(chǎn)生的熱量在增加，因該熱而引起故障或性能不全，所以，有效散熱的安裝技術(shù)變得重要。
在個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字錄像盤、手提電話等電器中使用的CPU、驅(qū)動(dòng)IC、存儲(chǔ)器等電子部件中，為了除去伴隨著集成度的提高而產(chǎn)生的熱，有方案提出多種散熱方法及該法中使用的散熱部件。
以前，為了抑制電器等中電子部件的溫度上升，采用通過(guò)鋁、銅、黃銅等導(dǎo)熱率高的金屬散熱片進(jìn)行直接傳熱的方法。該散熱片傳送由電子部件產(chǎn)生的熱，利用和外部氣體的溫差使該熱從表面散出。為了使電子部件產(chǎn)生的熱高效地傳至散熱片，散熱片和電子部件必須無(wú)空隙地進(jìn)行密合，把具有柔軟性的低硬度導(dǎo)熱片或?qū)嵝詽?rùn)滑脂(ゲリ一ス)插裝在電子部件和散熱片之間。

發(fā)明內(nèi)容
然而，雖然低硬度導(dǎo)熱片的處理作業(yè)性優(yōu)良，但難以制得很薄，另外，由于不能跟隨電子部件或散熱片表面的細(xì)微凹凸，所以，接觸熱阻加大，存在不能有效傳熱的問(wèn)題。
另一方面，由于導(dǎo)熱性潤(rùn)滑脂的厚度薄，可以減小電子部件和散熱片之間的距離，還填埋表面的細(xì)微凹凸，由此可以大幅降低熱阻。然而，導(dǎo)熱性潤(rùn)滑脂的處理性能不好，污染周圍環(huán)境，熱循環(huán)導(dǎo)致油分分離(泵出)，存在熱性能下降的問(wèn)題。
近幾年來(lái)，作為具有低硬度導(dǎo)熱片的處理性和導(dǎo)熱性潤(rùn)滑脂的低熱阻化兩方面特性的導(dǎo)熱性部件，有多種方案提出在室溫下為處理性好的固體狀，而電子部件產(chǎn)生的熱使其軟化或熔融的熱軟化性材料。
特表2000-509209號(hào)公報(bào)提出了由丙烯酸類壓敏粘合劑和α-烯烴類熱增塑劑以及導(dǎo)熱性填充劑構(gòu)成的導(dǎo)熱性材料，或石蠟和導(dǎo)熱性填充劑構(gòu)成的導(dǎo)熱性材料(特許文獻(xiàn)1)。
特開(kāi)2000-336279號(hào)公報(bào)提出由熱塑性樹(shù)脂、蠟、導(dǎo)熱性填料構(gòu)成的導(dǎo)熱性組合物(特許文獻(xiàn)2)。
特開(kāi)2001-89756號(hào)公報(bào)提出由丙烯酸等的聚合物、碳原子數(shù)為12～16的醇、石油蠟等熔點(diǎn)成分和導(dǎo)熱性填充劑構(gòu)成的熱中間材料(特許文獻(xiàn)3)。
特開(kāi)2002-121332號(hào)公報(bào)提出由聚烯烴和導(dǎo)熱性填充劑構(gòu)成的熱軟化性散熱片(特許文獻(xiàn)4)。
然而，上述這些都是以有機(jī)物為基材，而不是阻燃性材料。另外，在汽車等上安裝這些材料時(shí)，擔(dān)心因高溫引起劣化。
另一方面，作為耐熱性、耐候性、阻燃性優(yōu)良的材料，已知有聚硅氧烷，有很多方案提出以聚硅氧烷為基材的同樣的熱軟化性材料。
特開(kāi)2000-327917號(hào)公報(bào)提出由熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂和蠟狀改性聚硅氧烷樹(shù)脂以及導(dǎo)熱性填料構(gòu)成的組合物(特許文獻(xiàn)5)。
特開(kāi)2001-291807號(hào)公報(bào)提出由聚硅氧烷凝膠等粘合性樹(shù)脂和蠟以及導(dǎo)熱性填充材料構(gòu)成的導(dǎo)熱性薄片(特許文獻(xiàn)6)。
特開(kāi)2002-234952號(hào)公報(bào)提出由聚硅氧烷等高分子凝膠和改性聚硅氧烷、蠟等受熱時(shí)變成液體的化合物以及導(dǎo)熱性填料構(gòu)成的熱軟化性散熱片(特許文獻(xiàn)7)。
然而，這些方案除聚硅氧烷以外，由于采用蠟等有機(jī)物或?qū)⒕酃柩跬楦男缘南灒虼似淙秉c(diǎn)是與單獨(dú)的聚硅氧烷相比，阻燃性、耐熱性差。
作為阻燃性、耐熱性優(yōu)良的材料，本發(fā)明人在WO 02/91465 A1中提出由熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂和導(dǎo)熱性填充材料構(gòu)成的散熱部件(特許文獻(xiàn)8)。
特表2000-509209號(hào)公報(bào)[特許文獻(xiàn)2]特開(kāi)2000-336279號(hào)公報(bào)[特許文獻(xiàn)3]特開(kāi)2001-89756號(hào)公報(bào)[特許文獻(xiàn)4]特開(kāi)2002-121332號(hào)公報(bào)[特許文獻(xiàn)5]特開(kāi)2000-327917號(hào)公報(bào)[特許文獻(xiàn)6]特開(kāi)2001-291807號(hào)公報(bào)[特許文獻(xiàn)7]特開(kāi)2002-234952號(hào)公報(bào)[特許文獻(xiàn)8]WO 02/91465 A1本發(fā)明人鑒于上述問(wèn)題進(jìn)行悉心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了下述熱軟化性導(dǎo)熱性材料，該材料在常溫為固態(tài)，可成型為片材等所需的形狀，在電子部件或散熱片上安裝、拆卸容易，通過(guò)電子部件工作時(shí)產(chǎn)生的熱而軟化、接觸熱阻降低，從而具有優(yōu)良的傳熱性能，同時(shí)，阻燃性、耐熱性、耐候性也優(yōu)良，并且處理性也優(yōu)良。
即，從耐熱性優(yōu)良的聚硅氧烷樹(shù)脂中選擇室溫下為固體、在一定的溫度范圍內(nèi)發(fā)生熱軟化、低粘度化或熔化的成分，往其中組合填充鋁粉和氧化鋅粉作為導(dǎo)熱性填充劑，成型為片狀的導(dǎo)熱性部件，將該導(dǎo)熱性部件配置在電子部件和散熱部件之間，由此達(dá)到所希望的熱去除，另外，該導(dǎo)熱性部件與原來(lái)的相比，傳熱性、處理性優(yōu)良。
本發(fā)明在發(fā)熱性電子部件和散熱部件之間配置的、在電子部件工作前的溫度下無(wú)流動(dòng)性，通過(guò)電子部件工作時(shí)的發(fā)熱在40～100℃的溫度下發(fā)生低粘度化、軟化或熔化，由此實(shí)質(zhì)性地填充到電子部件和散熱部件的界面的熱軟化性導(dǎo)熱性部件中，提供下列(1)～(5)的熱軟化性導(dǎo)熱性部件(1)一種熱軟化性導(dǎo)熱性部件，其特征在于，把包含下列(A)～(C)成分的組合物成型為片狀(A)熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂100質(zhì)量份；(B)平均粒徑為1～50μm的鋁粉；(C)平均粒徑為0.1～5.0μm的氧化鋅粉；(B)成分和(C)成分合計(jì)為400～1200質(zhì)量份(B)成分和(C)成分的質(zhì)量比為(B)成分/(C)成分＝1～10的范圍內(nèi)。
(2)一種熱軟化性導(dǎo)熱性部件，其特征在于，(A)成分的熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂是包含R1SiO3/2單元(T單元)和R12SiO2/2單元(D單元)(式中，R1是碳原子數(shù)為1～10的未取代或取代的一價(jià)烴)。
(3)一種熱軟化性導(dǎo)熱性部件，其特征在于，用25℃時(shí)的粘度為0.2Pa·s或0.2Pa·s以上的硅油或聚硅氧烷生橡膠0～45質(zhì)量份代替(A)成分熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂的一部分。
(4)一種熱軟化性導(dǎo)熱性部件，其特征在于，在包含上述(A)～(C)成分的組合物中，還含有通式(1)表示的烷氧基硅烷R2aR3bSi(OR4)4-a-b(1) 0～20質(zhì)量份(式中，R2表示碳原子數(shù)為6～15的烷基，R3表示碳原子數(shù)為1～8的一價(jià)烴基，R4表示碳原子數(shù)為1～6的烷基，a為1～3的整數(shù)，b為0～2的整數(shù)，a+b為1～3的整數(shù))。
(5)一種熱軟化性導(dǎo)熱性部件，其特征在于，該熱軟化性導(dǎo)熱性部件是厚度為0.01～2mm的薄片，在與該片的剝離力滿足下列關(guān)系的連續(xù)帶狀隔離膜(セパレ一タ一フイルム)1和切成一定形狀大小的隔離膜2之間，把切成與隔離膜2同樣形狀的薄片連續(xù)配置，通過(guò)把粘貼在隔離膜2上的拉帶(プルタブテ一プ)拉起，該薄片從隔離膜1上剝離并移向隔離膜2一側(cè)，再把該薄片面粘貼在發(fā)熱性電子部件或散熱部件上后，拉起拉帶，把隔離膜2剝離，由此把薄片設(shè)置在規(guī)定的場(chǎng)所。
隔離膜1的剝離力小于隔離膜2的剝離力。


圖1是表示本發(fā)明熱軟化性導(dǎo)熱性部件產(chǎn)品形態(tài)的圖符號(hào)說(shuō)明1 剝離力稍輕的隔離膜2 剝離力稍重的隔離膜3 熱軟化性導(dǎo)熱性部件4 拉帶具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明加以詳細(xì)說(shuō)明。
作為本發(fā)明熱軟化性導(dǎo)熱性部件的介質(zhì)(基質(zhì))的熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂，只要導(dǎo)熱性部件實(shí)質(zhì)上在室溫為固體(非流動(dòng)性)，優(yōu)選在40℃或40℃以上至發(fā)熱性電子部件發(fā)熱導(dǎo)致的最高溫度以下，具體的是40～100℃左右的溫度范圍內(nèi)，發(fā)生熱軟化、低粘度化或熔化，達(dá)到流動(dòng)。該介質(zhì)是引起熱軟化的因素之一，但對(duì)賦予導(dǎo)熱性的導(dǎo)熱性填充劑還具有作為提供加工性及作業(yè)性的粘合劑的作用。
上述熱軟化、低粘度化或熔化的溫度是作為散熱部件的溫度，也可以是聚硅氧烷樹(shù)脂本身具有的低于40℃的熔點(diǎn)溫度。作為引起熱軟化的介質(zhì)，從上述聚硅氧烷樹(shù)脂中選擇的任何一種均可，但為了在室溫保持非流動(dòng)性，可以舉出含R1SiO3/2單元(下面稱作T單元)及/或SiO2單元(下面稱作Q單元)的聚合物、以及它們和R12SiO2/2單元(下面稱作D單元)的共聚物等。另外，添加由D單元構(gòu)成的硅油或聚硅氧烷生橡膠也可。其中，含T單元和D單元的聚硅氧烷樹(shù)脂、以及含T單元的聚硅氧烷樹(shù)脂和25℃時(shí)的粘度為0.2Pa·s或0.2Pa·s以上的硅油或聚硅氧烷生橡膠的組合是優(yōu)選的。聚硅氧烷樹(shù)脂的末端也可用R13SiO1/2單元(M單元)封閉。
上述R1是碳原子數(shù)為1～10、優(yōu)選1～6的未取代或取代的一價(jià)烴基。該R1的具體例子可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、環(huán)己基、辛基、壬基、癸基等烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基；芐基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基；乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、己烯基、環(huán)己烯基、辛烯基等烯基以及這些基團(tuán)中部分或全部氫原子被氟、溴、氯等鹵原子、氰基等取代的基團(tuán)，例如，氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基、氰乙基等。其中，特別優(yōu)選甲基、苯基和乙烯基。
對(duì)聚硅氧烷樹(shù)脂加以更具體的說(shuō)明。本發(fā)明中使用的聚硅氧烷樹(shù)脂是含有T單元及/或Q單元的聚硅氧烷樹(shù)脂，用M單元和T單元、或M單元和Q單元進(jìn)行設(shè)計(jì)。特別是為了改善固體時(shí)的脆性，防止處理時(shí)的破損等而使韌性優(yōu)良，導(dǎo)入T單元是有效的，更優(yōu)選采用D單元。在這里，作為T單元的取代基(R1)，優(yōu)選甲基和苯基，作為D單元的取代基，優(yōu)選甲基、苯基和乙烯基。另外，上述T單元和D單元的比例優(yōu)選10∶90～90∶10，特別優(yōu)選20∶80～80∶20。
可以是從通常使用的M單元和T單元、或M單元和Q單元合成的聚硅氧烷樹(shù)脂，往其中混合主要由D單元構(gòu)成的、末端為M單元、粘度為0.2Pa·s或0.2Pa·s以上的硅油或聚硅氧烷生橡膠，由此改良脆性。因此，熱軟化的聚硅氧烷樹(shù)脂含有T單元、不含D單元時(shí)，如果添加以D單元作為主成分的上述硅油或聚硅氧烷生橡膠等，則可得到處理性能優(yōu)良的材料。此時(shí)，硅油或聚硅氧烷生橡膠的添加量是對(duì)聚硅氧烷樹(shù)脂100質(zhì)量份取代其中0～45質(zhì)量份的量，特別優(yōu)選取代5～40質(zhì)量份的量。在未添加時(shí)，處理性變差，而當(dāng)大于45質(zhì)量份時(shí)，即使在室溫也產(chǎn)生流動(dòng)性，該成分有從組合物中分離的危險(xiǎn)。
如上所述，熱軟化性聚硅氧烷樹(shù)脂，既可以是軟化時(shí)粘度有某種程度降低，也可以作為填充劑的粘合劑。該聚硅氧烷樹(shù)脂的分子量?jī)?yōu)選500～20000，特別優(yōu)選1000～10000。
當(dāng)聚硅氧烷樹(shù)脂的分子量低于500時(shí)，熱軟化時(shí)的粘度過(guò)低，有熱循環(huán)導(dǎo)致泵出的危險(xiǎn)，而當(dāng)高于20000時(shí)，熱軟化時(shí)的粘度過(guò)高，與電子部件和散熱部件的密合性有降低的危險(xiǎn)。
另外，作為本發(fā)明中使用的聚硅氧烷樹(shù)脂，適合的是賦予本發(fā)明導(dǎo)熱性部件柔軟性及粘合性的樹(shù)脂。此時(shí)，既可以使用單一分子量的聚合物，也可以把分子量不同的2種或2種以上聚合物等加以混合后使用。
導(dǎo)熱性填充劑導(dǎo)熱性填充劑是把鋁粉和氧化鋅粉加以組合配合在聚硅氧烷樹(shù)脂中，在本發(fā)明中賦予導(dǎo)熱性的物質(zhì)。
(B)成分的鋁粉平均粒徑在1～50μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選在1～30μm的范圍內(nèi)。當(dāng)粒徑小于1μm時(shí)，難以高度填充到聚硅氧烷樹(shù)脂中，導(dǎo)熱性得不到提高，同時(shí)，熱軟化時(shí)的材料流動(dòng)性變差。另一方面，當(dāng)粒徑大于50μm時(shí)，所得到的材料變得不均勻，即使熱軟化時(shí)加壓，由于厚度不變薄，因此導(dǎo)熱性下降。
(C)成分的氧化鋅粉末的平均粒徑在0.1～5μm的范圍內(nèi)，優(yōu)選0.2～4μm的范圍內(nèi)。當(dāng)粒徑小于0.1μm時(shí)，熱軟化時(shí)的材料流動(dòng)性變差，當(dāng)粒徑大于5μm時(shí)，與鋁粉的組合的填充效率變差。即，當(dāng)鋁粉和氧化鋅粉的平均粒徑比(B)/(C)在3或3以上，優(yōu)選10或10以上時(shí)，填充效率提高。
另外，鋁粉和氧化鋅粉的形狀為球狀、不定形狀的任何一種均可，但作為主成分的鋁粉形狀愈近似球狀，愈可能高度填充，軟化時(shí)的流動(dòng)性提高。
導(dǎo)熱率在鋁粉和氧化鋅粉時(shí)分別為約237W/mK、約20W/mK，單獨(dú)使用鋁粉時(shí)對(duì)獲得高導(dǎo)熱性有利，但當(dāng)單獨(dú)使用鋁粉時(shí)，所得組合物的處理性稍有降低，而接觸熱阻變大。各種研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)并用氧化鋅可以解決該問(wèn)題。當(dāng)其配合比例(質(zhì)量比)鋁粉/氧化鋅粉小于1時(shí)，所得到的組合物導(dǎo)熱率差，當(dāng)大于10時(shí)，不能解決先前的問(wèn)題，所以，在1～10的范圍，優(yōu)選2～8的范圍。這些鋁粉和氧化鋅粉的合計(jì)配合量在400～1200質(zhì)量份，優(yōu)選500～1100質(zhì)量份的范圍。當(dāng)配合量少于400質(zhì)量份時(shí)，所得到的組合物導(dǎo)熱性差，當(dāng)大于1200質(zhì)量份時(shí)，處理性下降，熱軟化時(shí)的流動(dòng)性下降。
其他添加劑在本發(fā)明組合物中，作為提高導(dǎo)熱性填充劑和熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂的潤(rùn)濕性的成分，采用通式(1)表示的烷氧基硅烷更有效R2aR3bSi(OR4)4-a-b(1)在通式(1)中，R2表示碳原子數(shù)為6～15的烷基，具體例子可以舉出己基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基等。當(dāng)碳原子數(shù)小于6時(shí)，與導(dǎo)熱性填充劑的潤(rùn)濕性不足，而當(dāng)大于15時(shí)，在常溫下固化，因此處理不方便，并且組合物的耐熱性及阻燃性下降。a為1、2或3，特別優(yōu)選1。另外，R3是碳原子數(shù)為1～8的飽和或不飽和一價(jià)烴基，作為具體例子，可以舉出甲基、乙基、丙基、己基、辛基等烷基；環(huán)戊基、環(huán)己基等環(huán)烷基；乙烯基、烯丙基等鏈烯基；苯基、甲苯基等芳基；2-苯基乙基、2-甲基-2-苯基乙基等芳烷基；3，3，3-三氟丙基、2-(九氟丁基)乙基、2-(十七氟辛基)乙基、對(duì)-氯苯基等鹵代烴基，特別優(yōu)選甲基、乙基。R4是碳原子數(shù)為1～6的烷基，可以舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等，特別優(yōu)選甲基、乙基。
作為用上述通式表示的烷氧基硅烷的具體例子，可以舉出下列物質(zhì)[化1]C6H13Si(OCH3)3[化2]C10H21Si(OCH3)3 C12H25Si(OCH3)3[化4]C12H25Si(OC2H5)3[化5]C10H21Si(CH3)(OCH3)2[化6]C10H21Si(C6H5)(OCH3)2[化7]C10H21Si(CH3)(OC2H5)2[化8]C10H21Si(CH＝CH2)(OCH3)2[化9]C10H21Si(CH2CH2CF3)(OCH3)2對(duì)熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂100質(zhì)量份，其添加量在0.01～20質(zhì)量份范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.1～10質(zhì)量份范圍內(nèi)。當(dāng)該有機(jī)硅烷的添加量低于0.1質(zhì)量份時(shí)，導(dǎo)熱性填充劑的潤(rùn)濕性變差，作業(yè)性降低，而當(dāng)高于20質(zhì)量份時(shí)，效果未增大，成本上不利。
在本發(fā)明的熱軟化性導(dǎo)熱性部件中，還可以把通常在合成橡膠中使用的添加劑或填充劑等，作為任意成分在不損害本發(fā)明目的范圍內(nèi)使用。具體的是，作為脫模劑的氟改性聚硅氧烷表面活性劑；作為著色劑的炭黑、二氧化鈦、氧化鐵紅等；作為阻燃性賦予劑的鉑催化劑、氧化鐵、氧化鈦、氧化鈰等金屬氧化物或金屬氫氧化物；作為加工性提高劑的加工油、反應(yīng)性硅烷或硅氧烷等。另外，作為高溫時(shí)的分離防止劑，還可以任意添加沉降性二氧化硅或熱解二氧化硅等二氧化硅粉末、觸變性提高劑等。
本發(fā)明的熱軟化性導(dǎo)熱性部件可以通過(guò)把上述各種成分用捏合機(jī)(ドウミキサ一)(捏和機(jī))、門式混合機(jī)(ゲ一トミキサ一)、行星式混合機(jī)等混合機(jī)，在熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂的軟化溫度以上的溫度進(jìn)行配合混煉容易地制造。
其次，本發(fā)明通常成型為片狀后使用。作為成型為片狀的方法，系把熱軟化導(dǎo)熱性材料加以擠出成型、壓延成型(カレング一ロ一ル成形)、沖壓成型、或通過(guò)溶于有機(jī)溶劑的材料的涂布等進(jìn)行成型。該片的厚度為0.01～2mm，特別優(yōu)選0.02～0.5mm的范圍。在低于0.01mm時(shí)，不能填埋發(fā)熱性電子部件及放熱部件表面的細(xì)微凹凸，接觸熱阻變大，當(dāng)高于2mm時(shí)，傳熱性能變差。
另外，本發(fā)明以圖1的形態(tài)使用時(shí)，可以提高處理作業(yè)性。即，在連續(xù)帶狀的剝離力稍輕的隔離膜1和切成一定形狀大小的剝離力稍大的隔離膜2之間，把本發(fā)明的熱軟化性導(dǎo)熱性部件3切成與隔離膜2同樣的形狀連續(xù)配置的形態(tài)。作為使用的方法，通過(guò)把隔離膜2上粘貼的拉帶4拉起，熱軟化性導(dǎo)熱性部件從隔離膜1剝離，移至隔離膜2一側(cè)，另外，把該熱軟化性導(dǎo)熱性部件的面粘貼在發(fā)熱性電子部件或散熱部件上后，拉起拉帶4剝離隔離膜2，由此可以容易地在規(guī)定的地方設(shè)置熱軟化性導(dǎo)熱性部件。
實(shí)施例實(shí)施例1～6及比較例1～5下面通過(guò)實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明不受它們的限定。
首先，準(zhǔn)備構(gòu)成本發(fā)明的熱軟化性導(dǎo)熱性部件的下列各種成分(A)成分 熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂A-1D25TΦ55Dvi20(分子量3300，軟化點(diǎn)40～50℃)A-2M15D12DΦ222TΦ51(分子量9000，軟化點(diǎn)90～100℃)式中，D為Me2SiO2/2、TΦ為PhSiO3/2、Dvi為ViMeSiO2/2、M為Me3SiO1/2、DΦ2為Ph2SiO2/2，Me為甲基、Ph為苯基、Vi為乙烯基。另外，各種比例均為摩爾％。
(B))成分 鋁粉B-1平均粒徑為7.0μm的鋁粉；B-2平均粒徑為22μm的鋁粉；B-3平均粒徑為1.5μm的鋁粉；B-4平均粒徑為75μm的鋁粉。
(C)成分 氧化鋅粉
C-1平均粒徑為0.5μm的氧化鋅粉。
(D)成分其它添加劑D-125℃時(shí)的粘度為0.4Pa·s的含苯基硅油KF-54(商品名，信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)D-2用下列組成表示的烷氧基硅烷C10H21Si(OCH3)3KBM3103(商品名，信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)。
熱軟化性導(dǎo)熱性部件的制作方法把(A)成分的熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂和(D)成分的其他添加劑以及甲苯20質(zhì)量份按表1進(jìn)行混合，投入行星式混合機(jī)，于室溫?cái)嚢杌旌?0分鐘制成均勻溶液。然后，按表1的配比投入(B)成分的鋁粉和(C)成分的氧化鋅粉，于室溫?cái)嚢杌旌?小時(shí)。把得到的組合物溶液進(jìn)一步用甲苯250質(zhì)量份進(jìn)行稀釋后，用コンマ涂布機(jī)在涂布了剝離力稍大的脫模劑的PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)制成的隔離膜2上進(jìn)行涂布。然后，通過(guò)溫度為80℃的干燥爐5分鐘，揮發(fā)除去甲苯后，把其上涂布了剝離力稍輕的脫模劑的PET制隔離膜1用溫度90℃的熱輥壓粘。加工后的熱軟化性導(dǎo)熱性部件厚度為100μm。
把采用上述工序得到的兩面夾在剝離力稍輕的隔離膜1和剝離力稍重的隔離膜2之間的熱軟化性導(dǎo)熱性部件3，以寬25mm進(jìn)行切膜(スリツト)加工成帶狀后，在剝離力稍重的隔離膜2上粘貼拉帶4，同時(shí)在長(zhǎng)度25mm的位置切割拉帶、隔離膜2和熱軟化性導(dǎo)熱性部件，剝離力稍輕的隔離膜1以帶狀原樣殘留，制成圖1的產(chǎn)品形態(tài)。
評(píng)價(jià)方法(1)厚度及熱阻用2塊標(biāo)準(zhǔn)鋁板夾住上述熱軟化性導(dǎo)熱性部件，施加約0.14MPa的壓力，同時(shí)在100℃加熱10分鐘。然后，測(cè)定每2塊標(biāo)準(zhǔn)鋁板的厚度，扣除厚度已知的標(biāo)準(zhǔn)鋁板的厚度，測(cè)定實(shí)際的薄片厚度。測(cè)定厚度時(shí)，采用測(cè)微計(jì)(株式會(huì)社ミツトヨ制，型號(hào)M820-25VA)。另外，熱軟化性導(dǎo)熱部件的熱阻用微型閃光(マイクロフラツシコ)測(cè)定機(jī)(ネツチゲレイテバウ社制造)進(jìn)行測(cè)定。
(2)軟化點(diǎn)采用JIS K7206維卡軟化溫度試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。
(3)處理性采用圖1的產(chǎn)品形態(tài)，通過(guò)手工作業(yè)評(píng)價(jià)對(duì)散熱片的安裝性。
◎非常好○良好△稍好×不好上述評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1。
表1

比較例用表2中的各種成分代替表1中的各種成分，采用與實(shí)施例1～6同樣的方法，制得熱軟化性導(dǎo)熱性部件。對(duì)其與實(shí)施例1～6同樣進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果示于表2。
表2

從表1和表2的結(jié)果可知，本發(fā)明的熱軟化性導(dǎo)熱性部件具有優(yōu)良的傳熱性及處理性。
發(fā)明效果本發(fā)明的熱軟化性導(dǎo)熱性部件導(dǎo)熱性良好，與發(fā)熱性電子部件及散熱部件的密合性良好，通過(guò)將其插在兩者之間，可使發(fā)熱性電子部件產(chǎn)生的熱高效地傳至散熱部件，大幅改善發(fā)熱性電子部件及采用該電子部件等的電子儀器的壽命。
權(quán)利要求
1.一種熱軟化性導(dǎo)熱性部件，其特征在于，其配置在發(fā)熱性電子部件和散熱部件之間，在電子部件工作前的溫度下沒(méi)有流動(dòng)性，在電子部件工作時(shí)發(fā)熱導(dǎo)致的40～100℃的溫度下發(fā)生低粘度化、軟化或熔融，由此實(shí)質(zhì)性地填充到電子部件和散熱部件的界面，在該熱軟化性導(dǎo)熱性部件中，把包含下述(A)～(C)成分的組合物成型為片狀(A)熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂100質(zhì)量份；(B)平均粒徑為1～50μm的鋁粉；(C)平均粒徑為0.1～5μm的氧化鋅粉；(B)成分和(C)成分合計(jì)為400～1200質(zhì)量份；(B)成分和(C)成分的質(zhì)量比(B)成分/(C)成分在1～10的范圍。
2.權(quán)利要求1所述的熱軟化性導(dǎo)熱性部件，其特征在于，(A)成分的熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂包括R1SiO3/2單元(T單元)和R12SiO2/2單元(D單元)(式中R1是碳原子數(shù)為1～10的未取代或取代的一價(jià)烴)。
3.權(quán)利要求1和2所述的熱軟化性導(dǎo)熱性部件，其特征在于，(A)成分熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂的一部分用25℃時(shí)的粘度為0.2Pa·s或0.2Pa·s以上的硅油或聚硅氧烷生橡膠0～45質(zhì)量份取代。
4.權(quán)利要求1～3所述的熱軟化性導(dǎo)熱性部件，其特征在于，在包含(A)～(C)成分的組合物中還含有通式(1)的烷氧基硅烷R2aR3bSi(OR4)4-a-b(1)0～20質(zhì)量份(式中，R2是碳原子數(shù)為6～15的烷基，R3是碳原子數(shù)為1～8的一價(jià)烴基，R4是碳原子數(shù)為1～6的烷基，a為1～3的整數(shù)，b為0～2的整數(shù)，a+b為1～3的整數(shù))。
5.權(quán)利要求1～4所述的熱軟化性導(dǎo)熱性部件，其特征在于，熱軟化性導(dǎo)熱性部件是厚度為0.01～2mm的薄片，在與該薄片的剝離力滿足下列關(guān)系的連續(xù)帶狀隔離膜1和切成一定形狀大小的隔離膜2之間，連續(xù)配置切成與隔離膜2同樣形狀的所述薄片，通過(guò)拉起粘貼在隔離膜2上的拉帶，該薄片從隔離膜1上剝離，移至隔離膜2一側(cè)，然后把該薄片面粘貼在發(fā)熱性電子部件或散熱部件上后，拉起拉帶剝離隔離膜2，由此可以把該薄片設(shè)置在規(guī)定的地方，其中隔離膜1的剝離力小于隔離膜2的剝離力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在一般電源、電器等中使用的導(dǎo)熱性片及個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)字錄像盤等電器的LSU、CPU等集成電路元件的散熱所用的導(dǎo)熱性部件中，可以有效地把發(fā)熱性電子部件產(chǎn)生的熱向散熱部件散發(fā)，大幅改善發(fā)熱性電子部件或采用它的電器等的壽命。本發(fā)明熱軟化性導(dǎo)熱性部件的特征在于，把由下列(A)～(C)成分構(gòu)成的組合物成型為片狀(A)熱塑性聚硅氧烷樹(shù)脂100質(zhì)量份；(B)平均粒徑為1～50μm的鋁粉；(C)平均粒徑為0.1～5μm的氧化鋅粉；(B)成分和(C)成分合計(jì)為400～1200質(zhì)量份；(B)成分和(C)成分的質(zhì)量比為(B)成分/(C)成分＝1～10的范圍。
文檔編號(hào)C09K5/00GK1590500SQ20041005667
公開(kāi)日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月14日
發(fā)明者青木良隆, 中野昭生, 手塚裕昭, 美田邦彥, 米山勉 申請(qǐng)人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社