JP4828429B2 - 熱伝導性グリース、並びに前記グリースを用いる方法及びデバイス - Google Patents

熱伝導性グリース、並びに前記グリースを用いる方法及びデバイス Download PDF

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Description

〔関連出願の相互参照〕
本出願は、米国特許法第119条(e)に基づいて、2003年11月5日に出願した米国仮出願第60/517,448号に対する優先権を主張する。
本発明は熱伝導性グリース(「グリース」)、グリースの製造方法及び使用方法、並びに本グリースを含んでいるデバイスに関する。さらに詳細には、本発明は25℃で50cSt(mm/s)未満の粘度を有するオルガノポリシロキサンと熱伝導性フィラーとを含むグリースに関する。本グリースは熱境界面材料(thermal interface material(TIM))として用いることができる。
電子部品、例えば、半導体、トランジスタ、集積回路(IC)、個別素子、及び当分野で公知のその他のものは、通常の作動温度又は通常の作動温度範囲内で作動するように設計されている。しかし、電子部品を作動させると熱を発生する。充分な熱が除去されない場合は、電子部品はその通常作動温度よりも著しく高い温度で作動することになるだろう。過度に高い温度は、電子部品の性能及びそれらと結合するデバイスの作動にマイナス効果を及ぼし、誤動作の間の平均時間に悪影響を及ぼしうる。
これらの問題点を回避するために、熱は、熱伝導によって電子部品からヒートシンク(熱吸収源)へと除去されうる。次にヒートシンクは、任意の都合のよい手段、例えば、対流又は輻射技術によって冷却されうる。熱伝導時には、熱は、電子部品とヒートシンクの間の表面接触、又はTIMによる電子部品とヒートシンクとの間の接触によって、電子部品からヒートシンクへと移されうる。この媒体の熱インピーダンスが低いほど、電子部品からヒートシンクへの熱の流れはより大きくなる。
米国特許第6,169,142号明細書 米国特許第6,136,758号明細書
電子部品とヒートシンクの表面は典型的には完全には滑らかではなく、したがって、それら表面の間が完全に接触することを達成することは困難である。低い熱伝導体である空隙が表面どうしの間に生じ、インピーダンスが大きくなる。これらの空隙は、表面間にTIMを挿入することによって充填されうる。したがって、適切なTIMへの必要が常に存在する。
本発明は、以下の:(A)25℃で50センチストークス(mm/s)未満の粘度を有するポリオルガノシロキサンと、(B)熱伝導性フィラーとを含む熱伝導性グリースに関する。本発明はさらに、本グリースを用いる方法及びデバイスに関する。
〔発明の詳細な説明〕
全ての量、割合、及びパーセントは、他に示されていないかぎり質量による。以下は本明細書で用いる定義の一覧である。
[用語の定義及び使用法]
一般名称で表したものは1種以上を意味する。
「ブリード」とは、グリースを適用した表面上でシロキサン種がグリースの外に移動する傾向を意味する。
「組み合わせ」とは、任意の方法によって一緒にされた2以上のものを意味する。
略号「cSt」はセンチストークスを意味する。
「シロキサン」及び「シリコーン」は、本明細書では同じ意味で用いる。
「置換された」とは、炭素原子に結合した1以上の水素原子が、別の置換基で置き換えられていることを意味する。
「表面処理した」とは、粒子上の反応性基の全部又は一部が、任意選択された都合のよい化学物質又は非反応性手段によって非反応性にされていることを意味する。
略号「W/mK」とは、ワット/メートル・ケルビンを意味する。
本発明は、(A)ポリオルガノシロキサン2〜50重量%[成分(A)は25℃で50センチストークス(mm/s)未満の粘度を有し、且つ成分(A)はヒドロキシル基をもたない]、及び(B)熱伝導性フィラー50〜98重量%を含むグリースであって、シリカを含まないグリースに関する。
〔ポリオルガノシロキサン〕
成分(A)は25℃で50cSt(mm/s)未満、あるいは1〜47cSt(mm/s)の粘度を有するポリオルガノシロキサンである。成分(A)は不活性であり、グリースに用いられた場合に成分(A)は長期間にわたり反応せず又は粘度上昇しない。成分(A)は反応性基、例えばヒドロキシル基をもたないことができる。「反応性基をもたない」とは、ポリオルガノシロキサン種の0.01重量%未満しか反応性基を有しないことを意味する。「シリカを含まない」とは、グリースが、ブリードをなくすために充分な量よりも少ないシリカしか含んでいないことを意味する。成分(A)は、直鎖状、分岐状、又は環状構造を有することができる。成分(A)は、単一のポリオルガノシロキサン、又は以下の特性:構造、粘度、平均分子量、シロキサン単位、及び配列のうちの少なくとも1つが異なる2種以上のポリオルガノシロキサンを含む組み合わせであることができる。
成分(A)は以下の一般式:RSiO(4−m)/2(各Rは、独立して有機基を表し、mは1.8〜2.3である。)を有することができる。Rは、1〜30の炭素原子、窒素含有基、ポリエーテル含有基、及びエポキシ含有基を含む、置換又は非置換の一価炭化水素基を表す。非置換の一価炭化水素基の例には、アルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、及びデシル)並びに芳香族基(例えば、フェニル、トリル、及びキシリル)が含まれる。置換一価炭化水素基の例には、ハロゲン化炭化水素基(例えば、3,3,3−トリフルオロプロピル及びクロロメチル)及びシアノ官能性基(例えば、シアノエチル及びシアノプロピル)が含まれる。
成分(A)は以下から選択される構造を有することができる:
(a)R SiO(R SiO)α(RSiO)βSiR
(b)R SiO(R SiO)χ(RSiO)δSiR 、又は
(c)これらの組み合わせ。
上記式中、各Rは独立して、1〜6の炭素原子、あるいは1〜4の炭素原子の一価炭化水素基である。各Rは独立して、1〜30の炭素原子、あるいは1〜10の炭素原子の一価炭化水素基である。各Rは独立して、1〜6の炭素原子、あるいは1〜4の炭素原子の一価炭化水素基である。各Rは独立して、1〜30の炭素原子、あるいは1〜10の炭素原子の一価炭化水素基である。添え字α、β、χ、及びδは、成分(A)の粘度が25℃で50cSt(mm/s)未満となる値を有する。
成分(A)として用いるために適切なポリオルガノシロキサンを製造する方法、例えば、対応するオルガノハロシロキサンの加水分解及び縮合、又は環状ポリジオルガノシロキサンの平衡は、当技術分野において周知である。
〔熱伝導性フィラー〕
成分(B)は熱伝導性フィラーである。グリース中の成分(B)の量は、成分(A)として選択したポリオルガノシロキサン及び成分(B)として選択したフィラーを含めた様々な因子に左右される。成分(B)の量は、グリースの重量に対して50〜98%であってよい。
成分(B)は、熱伝導性と電気伝導性の両方であることができる。あるいは、成分(B)は熱伝導性かつ電気絶縁性であることができる。成分(B)のための適切な熱伝導性フィラーには、金属粒子、金属酸化物粒子、及びそれらの組み合わせが含まれる。成分(B)のための適切な熱伝導性フィラーとしては、酸化アルミニウム;チタン酸バリウム;酸化ベリリウム;窒化ホウ素;ダイアモンド;グラファイト;酸化マグネシウム;金属粒子(例えば、銅、金、ニッケル、及び銀);炭化ケイ素;炭化タングステン;酸化亜鉛、及びそれらの組み合わせが例示される。あるいは、成分(B)としては、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、酸化亜鉛、及びそれらの組み合わせが例示される。あるいは、成分(B)には、表面に伝導性物質層を有する金属粒子(伝導性物質はその金属以外である)が含まれうる。例えば、成分(B)には、フィラー表面上に金属酸化物層を有する金属フィラー、例えば、その表面上に酸化アルミニウム層を有するアルミニウムフィラーが含まれうる。窒化アルミニウムは反応性であるから、本グリースは窒化アルミニウムを含まなくてもよい。
熱伝導性フィラーは当技術分野で公知であり、市販されている。例えば、米国特許第6,169,142号明細書(第4欄7〜33行目)を参照されたい。例えば、CB−A20S及びAl−43−Meは、昭和電工社から市販されている異なる粒径の酸化アルミニウムフィラーであり、AA−04、AA−2、及びAA−18は、住友化学社から市販されている酸化アルミニウムフィラーである。酸化亜鉛205XLなどの酸化亜鉛は、U.S.Zinc社から市販されている。
銀フィラーは、米国マサチューセッツ、アトルボロー(Attleboro)のMetalor Technologies U.S.A.社から市販されている。
熱伝導性フィラー粒子の形状は特に制限されないが、丸みを帯びた又は球状の粒子は、グリース中に熱伝導性フィラーを多量に添加した場合に、望ましくないレベルまで粘度が増加することを防ぎうる。
成分(B)は、単一の熱伝導性フィラー、又は以下の特性の少なくとも1つが異なる2種以上の熱伝導性フィラーの組み合わせであってよい:粒子形状、平均粒径、及び粒径分布。例えば、より大きな平均粒径をもつ第一の酸化アルミニウムと、より小さな平均粒径をもつ第二の酸化アルミニウムとを、最密充填理論分布曲線に適合する割合で組み合わせることが望ましい場合がありえる。これにより充填効率が改善され、粘度を低減することができ、熱移動を高めうる。あるいは、例えば、より大きな平均粒径をもつ酸化アルミニウムを、より小さな平均粒径をもつ酸化亜鉛と組み合わせることが望ましい場合もありうる。
熱伝導性フィラーの平均粒径は、成分(B)として選択した熱伝導性フィラーのタイプ及びグリースに添加した正確な量を含めた様々な因子に左右されるだろうが、熱伝導性フィラーは0.2〜80マイクロメートル、あるいは2〜50マイクロメートルの平均粒径を有していてもよい。
成分(B)のための熱伝導性フィラーは、任意選択で表面処理されていてもよい。処理剤及び処理方法は当分野で公知であり、例えば、米国特許第6,169,142号明細書(第4欄42行〜第5欄2行目)及び米国特許第6,136,758号明細書を参照されたい。本グリースは、0.05%〜10%、あるいは0.05%〜5%、あるいは0.05%〜0.5%の、処理剤である成分(C)を含んでもよい。
上記処理剤は式:R Si(OR(4−x)を有するアルコキシシランであってよく、式中、xは1、2、又は3であり;あるいはxは3である。Rは、1〜50の炭素原子、あるいは8〜30の炭素原子、あるいは8〜18の炭素原子の置換又は非置換の一価炭化水素基である。Rとしては、アルキル基、例えば、ヘキシル、オクチル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、及びオクタデシル;並びに芳香族基、例えば、ベンジル及びフェニルエチル、が例示される。Rは、飽和又は不飽和の、分岐状又は非分岐状であり、非置換であってもよい。Rは、飽和、非分岐状、及び非置換であってもよい。
は、1〜4の炭素原子、あるいは1〜2の炭素原子の非置換飽和炭化水素基である。成分(C)としては、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、フェニルエチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、及びそれらの組み合わせが例示される。
アルコキシ官能基含有オリゴシロキサンもまた、処理剤として用いることができる。アルコキシ官能基含有オリゴシロキサンとそれらの製造方法は、当分野で公知であり、例えば、欧州特許出願公開1101167A2号公報を参照されたい。例えば、適切なアルコキシ官能基含有オリゴシロキサンには、式(RO)Si(OSiR 4−aのものが含まれる。この式中、aは1、2、又は3であるか、あるいはaは3である。各Rはアルキル基であってよい。各Rは独立して、1〜10の炭素原子の不飽和一価炭化水素基から選択されうる。各Rは、少なくとも10の炭素原子を有する不飽和一価炭化水素基であってよい。
金属フィラーは、オクタデシルメルカプタンなどのアルキルチオール;オレイン酸及びステアリン酸などの脂肪酸;並びにそれらの組み合わせで処理してもよい。
アルミナ用の処理剤には、アルコキシシリル官能基含有アルキルメチルポリシロキサン(例えば、R 10 Si(OR11(4−b−c)の部分加水分解縮合物又は共加水分解縮合物又は混合物)、前記加水分解性基がシラザン、アシルオキシ、又はオキシモである類似化合物、が含まれる。これらの全てにおいて、Siにつながっている基、例えば上記式のRは、長鎖不飽和の一価炭化水素又は一価芳香族官能基含有炭化水素である。R10は一価炭化水素基であり、R11は1〜4の炭素原子の一価炭化水素基である。上記式中、bは1、2、又は3であり、Cは0、1、又は2であるが、但し、b+cが1、2、又は3であることを条件とする。当業者は、過度な試験を行うことなく、フィラーの分散を助けるための具体的処理を最適化しうる。
その他のフィラー処理剤には、アルケニル官能基含有ポリオルガノシロキサンが含まれる。適切なアルケニル官能基含有ポリオルガノシロキサンには、
Figure 0004828429
(式中、nは1500以下の値を有する。)
が含まれるが、これに限定されない。
〔その他の任意成分〕
任意成分(D)は、抗酸化剤である。成分(D)は、プラスチック、例えばポリプロピレンに通常用いられる任意の抗酸化剤を含むことができる。成分(D)はグリースに0.001%〜1%の量で添加してもよい。
適切な抗酸化剤は、当分野で公知であり市販されている。適切な抗酸化剤には、フェノール系抗酸化剤、及びフェノール系抗酸化剤と安定剤の組み合わせ、が含まれる。フェノール系抗酸化剤には、完全な立体障害をもつフェノール類及び部分的な立体障害をもつフェノールが含まれる。安定剤には、有機リン誘導体、例えば、三価有機リン化合物、ホスファイト類、ホスホネート類、及びそれらの組み合わせ;硫黄系協力剤、例えばスルフィド類、ジアルキルジチオカルバメート、ジチオジプロピオネート類、及びそれらの組み合わせを含めた有機硫黄化合物;並びに立体障害を有するアミン類、例えば、テトラメチルピペリジン誘導体、が含まれる。適切な抗酸化剤及び安定剤は、Zweifel, Hansの「Effect of Stabilization of Polypropylene During Processing and Its Influence on Long-Term Behavior under Thermal Stress」, Polymer Durability, Ciba-Geigy AG, Additives Division, CH-4002, Basel, Switzerland, American Chemical Society, vol.25, pp.375-396, 1996、に開示されている。
適したフェノール系抗酸化剤には、ビタミンE、及びCiba Specialty Chemicals, U.S.AのIRGANOX(登録商標)1010が含まれる。IRGANOX(登録商標)1010は、ペンタエリスリトールテトラキス(3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートを含有する。
任意成分(E)は、溶媒又は希釈剤などの賦形剤(ビヒクル)である。成分(E)は、例えば、混合及び分配を助けるために、グリースの製造時に加えてもよい。成分(E)の全部又は一部は、グリースを製造した後に任意選択で除去してもよい。
任意成分(F)は湿潤剤である。適切な湿潤剤には、湿潤剤として作用することが当分野で公知のアニオン、カチオン、及びノニオン界面活性剤が含まれる。アニオン湿潤剤としてはTERGITOL(登録商標)No.7が例示され、カチオン湿潤剤としてはTRITON(登録商標)X-100が例示され、ノニオン湿潤剤としてはTERGITOL(登録商標)NR27が例示される。
任意成分(G)は消泡剤である。
任意成分(H)は顔料である。適切な顔料の例には、Stan-Tone 50SP01 Green(PolyOne社から市販されている)、及びカーボンブラック(例えば、Chevron Phillips
Chemical Company LPから市販されているShawinigan Acetylene Black)が含まれる。
任意成分(I)は難燃剤である。
任意成分(J)はスペーサーである。スペーサーには、有機粒子、無機粒子、又はそれらの組み合わせが含まれる。スペーサーは、熱伝導性、電気伝導性、又は両方であることができる。スペーサーは、25〜250マイクロメートルの粒径を有していてよい。スペーサーは単分散粒子を含んでいてもよい。成分(J)の量は、粒子の分布、配置時にかかる圧力、配置時の温度を含めた様々な因子に左右される。本グリースは、成分(B)の一部に加えて、又はその代わりに加えられた、15%以下の、あるいは5%以下の成分(J)を含んでよい。
任意成分(K)は、低融点金属である。成分(K)には、Ga、In、Sn、又はそれらの合金が含まれうる。この低融点金属は、任意にさらにAg、Bi、Cd、Cu、Pb、Zn、又はそれらの組み合わせを含むことができる。適切な低融点金属の例には、Ga、In−Bi−Sn合金、Sn−In−Zn合金、Sn−In−Ag合金、Sn−Ag−
Bi合金、Sn−Bi−Cu−Ag合金、Sn−Ag−Cu−Sb合金、Sn−Ag−Cu合金、Sn−Ag合金、Sn−Ag−Cu−Zn合金、及びそれらの組み合わせが含まれる。低融点金属は、250℃以下、あるいは225℃以下の融点をもっていてよい。この低融点金属は、少なくとも50℃、あるいは少なくとも150℃の融点を有していてもよい。低融点金属は、共晶合金、非共晶合金、又は純金属であってよい。低融点金属は市販されている。低融点金属は、本グリースの重量の1%〜20%含まれていてよい。
〔製造方法〕
上述したグリースは、任意の都合のよい混合装置、例えば、遠心ミキサー(Hauschildから市販されているミキサー)又は共鳴音波ミキサー(Resodyn Corporationから市販されている)、を用いて、全ての成分を常温又はそれより高い温度で混合することによって製造してよい。成分(C)が存在する場合は、グリースは、任意選択で成分(B)及びその他の粒子成分を成分(C)で表面処理し、さらに得られた処理粒子をその他の成分とグリース中で混合することによって調製されてよい。あるいは、成分(C)は、その他の成分のいくつか又は全てと同時に混合してもよい。
〔使用方法〕
上記グリースは熱境界面材料(TIM)として用いることができる。本グリースは、熱源と熱拡散器又はヒートシンクとの間の熱経路に沿って入れることができる。本グリースは、任意の都合のよい手段、例えば、グリースを湿式分配、スクリーン印刷、ステンシル印刷、又は溶媒キャストすることによって入れることができる。
熱源には、電子部品、例えば、半導体、トランジスタ、集積回路、又は個別素子が含まれる。
熱拡散器には、熱伝導性プレート、熱伝導性カバー、ファン、冷媒循環システム、又はそれらの組み合わせが含まれる。本グリースは、電子部品と熱拡散器(TIM1)とに直接接触させて用いることができる。本グリースは、電子部品及び次に熱拡散器に適用されるか、又は本グリースは熱拡散器及び次に電子部品に適用してよい。あるいは、本グリースは、熱拡散器及びヒートシンク(TIM2)に直接接触させて用いてもよい。本グリースは、電子部品さらにその後ヒートシンクへ適用するか、又は本グリースは、ヒートシンクさらにその後電子部品へと適用してもよい。
本発明はさらに以下を含む製品に関する:
a)電子部品、
b)境界面材料、及び
c)ヒートシンク。
ここで、境界面材料は、電子部品の表面からヒートシンクの表面へと伸びる熱経路に沿って配置され、境界面材料は上記グリースを含む。
本発明はさらに以下を含む製品に関する:
a)熱拡散器、
b)熱拡散器の表面上の境界面材料。
ここで、境界面材料及び熱拡散器は、電子部品とヒートシンクの間の熱伝導経路の一部を含むように構成され、境界面材料は上記グリースを含む。
上記製品はさらにc)ヒートシンク(境界面材料はヒートシンクの表面に接触している)を含むことができる。あるいは、境界面材料は電子部品に接触していることができる。
図1は、本発明によるデバイス100を示す。デバイス100は、ダイ接着剤109を介して基材104に取り付けられている電子部品103(集積回路(IC)チップとして示される)を含んでいる。基板104は、パッド110を介して取り付けられたはんだボール105を有する。第一の境界面材料(TIM1)106は、ICチップ103と金属カバー107の間に入れられている。金属カバー107は、熱拡散器として作用する。第二の境界面材料(TIM2)102は、金属カバー107とヒートシンク101の間に入れられている。熱は、このデバイスが作動しているときには、矢印108によって表される熱経路に沿って移動する。
[実施例]
これらの実施例は当業者に本発明を説明することを意図しており、請求項で説明される発明の範囲を制限するものとして解釈されるべきではない。実施例中、「Me」はメチル基を表す。
〔参照例1−ブリードの測定〕
ブリードは、コーン−メッシュ・オイル・ブリード試験、ASTM D6184を用い、120℃で2日間測定する。
〔参照例2−ブリードの測定〕
グリースサンプルの重量減少は、熱重量分析(TGA試験)によって測定する。グリースを30℃から120℃まで10℃/分で加熱し、10ml/分のNフロー下で24時間、定温で保持する。
〔参照例3−ポリオルガノシロキサンの調製〕
MeSiO(SiMeO)(SiHMeO)SiMeの平均構造を有するシロキサンを、HPtCl触媒存在下で1−デセンと反応させる。反応後、過剰なデセン及び低分子量シロキサンを、150℃、減圧下で除去する。穏和な反応条件(140℃を超えない)下で、SiH官能基を部分的にSiC1021に変換する。得られるポリオルガノシロキサンは、25℃でCannon-Manning Semi-Micro粘度計による47cSt(mm/s)の粘度を有する。
〔実施例1−グリースの調製〕
参照例3で調製したポリオルガノシロキサン(4.8g)、C1837Si(OMe)(0.21g)、及びIRGANOX(登録商標)1010(0.04g)を、Al及びZnOフィラー混合物(79.3g)と混合する。本フィラー混合物には、Al:ZnOが2:1の比で含まれている。Alの平均粒径は10マイクロメートルであり、ZnOの平均粒径は1マイクロメートルである。混合は、Hauschildミキサーで行う。得られるグリースは、ARESレオメーターでの定常速度掃引試験において0.5s−1の剪断速度で14000ポアズの粘度を有する。
参照例2の方法に従って、グリースについてブリードを測定する。TGAによる追跡は、最初の500分で0.22%の重量低下が起こり、次に重量は一定のままであることを示している。グリースの熱伝導性は、Mathis Hotdisk法によれば3.5W/mKである。
参照例1の方法に従ってブリードも測定したが、ブリードは全く観測されなかった。温度を150℃まで上昇させた以外は、2日間、同一サンプルについて再度参照例1の方法によってブリードを測定した。再度、いかなるブリードも観測されなかった。
〔実施例2−グリースの調製〕
以下の平均構造:
Figure 0004828429
及び29.4cSt(mm/s)の粘度を有するポリオルガノシロキサン(8.4g)、C1837Si(OMe)(0.4g)、及びIRGANOX(登録商標)1010(0.07g)を、Al及びZnOフィラー混合物(117.8g)と混合する。フィラー混合物は、Al:ZnOを2.3:1の比で含む。Alの平均粒径は10マイクロメートルであり、ZnOの平均粒径は1マイクロメートルである。混合は、Hauschildミキサーで行う。得られるグリースは、AR2000stressレオメーターでの定常速度掃引試験において0.5s−1の剪断速度で1133ポアズの粘度を有する。Mathis Hotdisk法によって測定したこのグリースの熱伝導度は、3.0W/mKである。
〔実施例3−グリースの調製〕
以下の平均構造:
Figure 0004828429
及び15cSt(mm/s)の粘度を有するポリオルガノシロキサン(8.4g)、C1837Si(OMe)(0.4g)、及びIRGANOX(登録商標)1010(0.07g)を、Al及びZnOフィラー混合物(117.9g)と混合する。フィラー混合物は、Al:ZnOを2.3:1の比で含む。Alの平均粒径は10マイクロメートルであり、ZnOの平均粒径は1マイクロメートルである。混合は、Hauschildミキサーで行う。グリースは、AR2000stressレオメーターでの定常速度掃引試験において0.5s−1の剪断速度で1162ポアズの粘度を有する。Mathis Hotdisk法によって測定したこのグリースの熱伝導度は、3.0W/mKである。
〔実施例4−グリースの調製〕
以下の平均構造:
Figure 0004828429
及び22cSt(mm/s)の粘度を有するポリオルガノシロキサン(8.4g)、C1837Si(OMe)(0.4g)、及びIRGANOX(登録商標)1010(0.07g)を、Al及びZnOフィラー混合物(117.9g)と混合する。フィラー混合物は、Al:ZnOを2.3:1の比で含む。Alの平均粒径は10マイクロメートルであり、ZnOの平均粒径は1マイクロメートルである。混合は、Hauschildミキサーで行う。グリースは、AR2000stressレオメーターでの定常速度掃引試験において0.5s−1の剪断速度で2279ポアズの粘度を有する。Mathis Hotdisk法によって測定したこのグリースの熱伝導度は、3.2W/mKである。
〔実施例5−グリースの調製〕
トリメチルシロキシ末端のジメチル、メチルデシルシロキサン 5.4重量部;ジメチルビニルシロキシ末端のポリジメチルシロキサン 0.02重量部; IRGANOX(登録商標)1010 0.05重量部;カーボンブラック 0.01重量部;モノ−トリメトキシシロキシ、モノ(ビニル、メチル、又はブチル)ジメチルシロキサンで処理したアルミナ 66重量部;酸化亜鉛 28重量部;及びオクタデシルトリメトキシシラン 0.1重量部、を含む成分を混合することによってグリースを調製する。
〔工業上の利用可能性〕
本発明者は驚くべきことに、25℃で50cSt(mm/s)未満の粘度を有するポリオルガノシロキサンを用いて、グリース中にシリカなどのブリード抑制剤を存在させることなく、ほとんど又は全くブリードを示さないグリースが得られることを発見した。「全くブリードを示さない」とは、参照例1の方法によって試験した場合に、ブリードを示さないことを意味する。本グリースは3W/mK以上の熱伝導度を有することができる。本グリースは、様々な電子デバイス中の熱境界面材料として用いるのに適している。
図1(Figure1)は、本発明のグリースを含む電子デバイスの断面の模式図である。
符号の説明
100・・・デバイス、101・・・ヒートシンク、102・・・第二の境界面材料(TIM2)、103・・・集積回路(IC)チップ、104・・・基材、105・・・はんだボール、106・・・第一の境界面材料(TIM1)、107・・・金属カバー、108・・・矢印によって表される熱経路、109・・・ダイ接着剤、110・・・パッド

Claims (11)

  1. (A)ポリオルガノシロキサン 2〜50重量%[成分(A)は25℃で50センチストークス(mm/s)未満の粘度を有し、且つ成分(A)はヒドロキシル基をもたない]、及び
    (B)酸化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、酸化亜鉛、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される熱伝導性フィラー 50〜98重量%
    を含み、シリカを含まないグリースであって、
    前記ポリオルガノシロキサンが以下の
    (a)R SiO(R SiO)α(RSiO)βSiR
    (b)R SiO(R SiO)χSiR 、又は
    (c)これらの組み合わせ
    (各Rはメチル基であり、各Rは独立して、10〜30の炭素原子の一価炭化水素基であり、各Rはメチル基であり、各Rは独立して、10〜30の炭素原子の一価炭化水素基であり、添え字α、β、及びχは、前記成分(A)の粘度が25℃で50cSt(mm/s)未満となる値を有する。)
    から選択される構造を有するグリース(但し、グリースが前記(a)式で表されるポリオルガノシロキサン(A)を含む場合には、式(a)においてα=0でなく且つβ=0でないポリオルガノシロキサンを含まないグリースを除く)
  2. (A)ポリオルガノシロキサン 2〜50重量%[成分(A)は25℃で50センチストークス(mm/s)未満の粘度を有し、且つ成分(A)は反応性基をもたない]、及び
    (B)熱伝導性フィラー 50〜98重量%
    を含み、シリカを含まないグリースであって、
    前記ポリオルガノシロキサンが以下の
    (a)R SiO(R SiO)α(RSiO)βSiR
    (b)R SiO(R SiO)χSiR 、又は
    (c)これらの組み合わせ
    (各Rはメチル基であり、各Rは独立して、10〜30の炭素原子の一価炭化水素基であり、各Rはメチル基であり、各Rは独立して、10〜30の炭素原子の一価炭化水素基であり、添え字α、β、及びχは、前記成分(A)の粘度が25℃で50cSt(mm/s)未満となる値を有する。)
    から選択される構造を有するグリース(但し、グリースが前記(a)式で表されるポリオルガノシロキサン(A)を含む場合には、式(a)においてα=0でなく且つβ=0でないポリオルガノシロキサンを含まないグリースを除く)
  3. (C)処理剤、(D)抗酸化剤、(E)賦形剤、(F)湿潤剤、(G)消泡剤、(H)顔料、(I)難燃剤、(J)スペーサー、及び(K)低融点金属からなる群から選択される少なくとも1の成分をさらに含む、請求項1又は2に記載のグリース。
  4. 成分(B)が、酸化アルミニウム、チタン酸バリウム、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、ダイアモンド、グラファイト、酸化マグネシウム、金属粒子、炭化ケイ素、炭化タングステン、酸化亜鉛、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項に記載のグリース。
  5. (A)R SiO(R SiO)α(RSiO)βSiR の式を有するポリオルガノシロキサン 2〜50重量%
    [式中、各Rは独立して、1〜6の炭素原子の一価炭化水素基であり;
    各Rは独立して、10〜30の炭素原子の一価炭化水素基であり;
    添え字α及びβは、成分(A)の粘度が25℃で50cSt(mm/s)未満となる値を有する。]、
    (B)酸化アルミニウム及び酸化亜鉛を含む熱伝導性フィラー 50〜98重量%;
    (C)R Si(OR(4−x)の式を有するアルコキシシラン 0.05〜10重量%
    [式中、xは1、2、又は3であり;
    は、1〜50の炭素原子の置換又は非置換の一価炭化水素基であり;
    は1〜4の炭素原子の非置換の飽和炭化水素基である。];
    (D)抗酸化剤 0.001〜1重量%;及び
    (E)顔料 0.001〜1重量%
    を含むグリース(但し、グリースが前記ポリオルガノシロキサン(A)を含む場合には、(A)を表す式においてα=0でなく且つβ=0でないポリオルガノシロキサンを含まないグリースを除く)
  6. 熱源と熱分散器との間の熱経路に沿って、請求項1〜5のいずれか一項に記載のグリースを入れることを含む、熱源と熱分散器との間の熱伝導性を高める方法。
  7. 前記熱源が電子部品である、請求項に記載の、熱源と熱分散器との間の熱伝導性を高める方法。
  8. 前記熱分散器が、ヒートシンク、熱伝導性プレート、熱伝導性カバー、ファン、又は冷媒循環システムを含む、請求項に記載の、熱源と熱分散器との間の熱伝導性を高める方法。
  9. a)電子部品、
    b)境界面材料、及び
    c)ヒートシンク、を含み、
    前記境界面材料が、前記電子部品の表面から前記ヒートシンクの表面に及んでいる熱経路に沿って配置され、前記境界面材料が請求項1〜5のいずれか一項に記載のグリースを含むデバイス。
  10. a)熱分散器、及び
    b)前記熱分散器の表面上の境界面材料、を含み、
    前記境界面材料及び前記熱分散器が、電子部品とヒートシンクの間の熱伝導経路の一部を含むように配置され、かつ前記境界面材料が請求項1〜5のいずれか一項に記載のグリースを含むデバイス。
  11. 前記ポリオルガノシロキサンが25℃で1〜47cSt(mm/s)の粘度を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のグリース。
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Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1715361A (zh) * 2004-07-02 2006-01-04 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 热介面材料
WO2006071772A2 (en) 2004-12-23 2006-07-06 Dow Corning Corporation Crosslinkable saccharide-siloxane compositions, and networks, coatings and articles formed therefrom
KR101261256B1 (ko) 2005-05-23 2013-05-07 다우 코닝 코포레이션 사카라이드-실록산 공중합체를 포함하는 퍼스널 케어조성물
US20070031684A1 (en) * 2005-08-03 2007-02-08 Anderson Jeffrey T Thermally conductive grease
CN1978582A (zh) * 2005-12-09 2007-06-13 富准精密工业(深圳)有限公司 导热膏及使用该导热膏的电子装置
WO2007106209A2 (en) * 2006-02-23 2007-09-20 Dow Corning Corporation Thermally conductive grease and methods and devices in which said grease is used
KR101460980B1 (ko) 2006-05-23 2014-11-13 다우 코닝 코포레이션 활성제를 전달하기 위한 신규한 실리콘막 형성제
KR101547343B1 (ko) 2007-02-20 2015-08-28 다우 코닝 코포레이션 수소결합 폴리오가노실록세인을 기반으로 하는 충전물 처리제
EP2134823A1 (en) * 2007-04-02 2009-12-23 3M Innovative Properties Company Thermal grease article and method
JP5489409B2 (ja) * 2007-04-10 2014-05-14 コスモ石油ルブリカンツ株式会社 高熱伝導性コンパウンド
US7737550B2 (en) * 2007-08-30 2010-06-15 International Business Machines Corporation Optimization of electronic package geometry for thermal dissipation
WO2009035907A2 (en) * 2007-09-11 2009-03-19 Dow Corning Corporation Thermal interface material, electronic device containing the thermal interface material, and methods for their preparation and use
CN101803009B (zh) * 2007-09-11 2012-07-04 陶氏康宁公司 组合物,包括这种组合物的热界面材料,及其制备方法和用途
EP2223973A1 (en) * 2009-02-26 2010-09-01 Nitto Denko Corporation Metal oxide fine particles, silicone resin composition and use thereof
KR101725336B1 (ko) 2009-03-16 2017-04-10 다우 코닝 코포레이션 열 전도성 그리스 및 상기 그리스를 사용하는 방법 및 디바이스
WO2012027073A1 (en) 2010-08-23 2012-03-01 Dow Corning Corporation Saccharide siloxanes stable in aqueous environments and methods for the preparation and use of such saccharide siloxanes
JP5553006B2 (ja) * 2010-11-12 2014-07-16 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーングリース組成物
WO2012142613A1 (en) 2011-04-14 2012-10-18 Ada Technologies, Inc. Thermal interface materials and systems and devices containing the same
US8568952B2 (en) 2012-01-25 2013-10-29 Xerox Corporation Method for manufacturing photoreceptor layers
US20150008361A1 (en) * 2012-03-02 2015-01-08 Fuji Polymer Industries Co., Ltd. Putty-like heat transfer material and method for producing the same
US8877018B2 (en) 2012-04-04 2014-11-04 Xerox Corporation Process for the preparation of hydroxy gallium phthalocyanine
JP6008706B2 (ja) * 2012-11-16 2016-10-19 アイカ工業株式会社 熱伝導性組成物
JP2017504715A (ja) 2013-12-05 2017-02-09 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド 調節されたpHを有するメタンスルホン酸第一スズ溶液
DE102014205958A1 (de) * 2014-03-31 2015-10-01 Lemförder Electronic GmbH Halbleiterschaltelementanordnung und Steuergeräteinrichtung für ein Fahrzeug
WO2016004565A1 (en) 2014-07-07 2016-01-14 Honeywell International Inc. Thermal interface material with ion scavenger
US9353245B2 (en) 2014-08-18 2016-05-31 3M Innovative Properties Company Thermally conductive clay
CN107250317A (zh) 2014-12-05 2017-10-13 霍尼韦尔国际公司 具有低热阻的高性能热界面材料
US9828539B2 (en) 2015-06-30 2017-11-28 Laird Technologies, Inc. Thermal interface materials with low secant modulus of elasticity and high thermal conductivity
US10155896B2 (en) 2015-06-30 2018-12-18 Laird Technologies, Inc. Thermal interface materials with low secant modulus of elasticity and high thermal conductivity
US10692797B2 (en) 2015-06-30 2020-06-23 Laird Technologies, Inc. Thermal interface materials with low secant modulus of elasticity and high thermal conductivity
US20170114455A1 (en) * 2015-10-26 2017-04-27 Jones Tech (USA), Inc. Thermally conductive composition with ceramic-coated electrically conductive filler
US10312177B2 (en) 2015-11-17 2019-06-04 Honeywell International Inc. Thermal interface materials including a coloring agent
KR102554661B1 (ko) 2016-03-08 2023-07-13 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 상 변화 물질
US9920231B2 (en) 2016-04-06 2018-03-20 Youngyiel Precision Co., Ltd. Thermal compound composition containing Cu—CuO composite filler
US10501671B2 (en) 2016-07-26 2019-12-10 Honeywell International Inc. Gel-type thermal interface material
US11041103B2 (en) 2017-09-08 2021-06-22 Honeywell International Inc. Silicone-free thermal gel
US10428256B2 (en) 2017-10-23 2019-10-01 Honeywell International Inc. Releasable thermal gel
US11072706B2 (en) 2018-02-15 2021-07-27 Honeywell International Inc. Gel-type thermal interface material
KR102149452B1 (ko) * 2018-10-23 2020-08-31 (주)해인디지탈 써멀 그리스 및 그의 제조방법
US11373921B2 (en) 2019-04-23 2022-06-28 Honeywell International Inc. Gel-type thermal interface material with low pre-curing viscosity and elastic properties post-curing
JP2022545109A (ja) 2019-08-29 2022-10-25 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー ポリ塩化ビニル固体と添加剤との均一混合物を作製する方法
KR20220052346A (ko) 2019-08-29 2022-04-27 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 폴리올레핀 고형물과 탄소 고형물의 균질한 혼합물을 제조하는 방법
CN114341234A (zh) 2019-08-29 2022-04-12 陶氏环球技术有限责任公司 制成聚烯烃固体与液体添加剂的均质混合物的方法
CA3147979A1 (en) 2019-08-29 2021-03-04 Dow Global Technologies Llc Method of making a homogeneous mixture of polyolefin solids and an organic peroxide
EP4166614A4 (en) * 2020-07-02 2023-12-20 Fuji Polymer Industries Co., Ltd. SILICONE GEL COMPOSITION AND SILICONE GEL FILM

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04202496A (ja) * 1990-11-30 1992-07-23 Toshiba Silicone Co Ltd 熱伝導性シリコーングリース組成物
JP2002194379A (ja) * 2000-12-27 2002-07-10 Ge Toshiba Silicones Co Ltd 放熱グリース
WO2002072702A1 (fr) * 2001-03-09 2002-09-19 Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. Composition de silicone gras
JP2004161797A (ja) * 2002-11-08 2004-06-10 Dow Corning Toray Silicone Co Ltd 熱伝導性シリコーン組成物
JP2005054099A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Denki Kagaku Kogyo Kk 熱伝導性グリース

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4265775A (en) * 1979-08-16 1981-05-05 International Business Machines Corporation Non-bleeding thixotropic thermally conductive material
US5094769A (en) * 1988-05-13 1992-03-10 International Business Machines Corporation Compliant thermally conductive compound
US5011870A (en) * 1989-02-08 1991-04-30 Dow Corning Corporation Thermally conductive organosiloxane compositions
JPH0619027B2 (ja) * 1989-02-13 1994-03-16 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーンオイルコンパウンド
US5098609A (en) * 1989-11-03 1992-03-24 The Research Foundation Of State Univ. Of N.Y. Stable high solids, high thermal conductivity pastes
JP2580348B2 (ja) * 1989-11-20 1997-02-12 信越化学工業 株式会社 放熱用グリ―ス組成物
US5098789A (en) * 1989-11-27 1992-03-24 The Dow Chemical Company Method of producing low friction under high vacuum on a ceramic or metal-ceramic
JP3541390B2 (ja) * 1991-02-22 2004-07-07 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 グリース状シリコーン組成物およびその製造方法
JPH05156275A (ja) 1991-12-06 1993-06-22 Hitachi Ltd 半固体状コンパンド組成物及びそれを用いた冷却構造体
JPH0853664A (ja) 1994-08-10 1996-02-27 Fujitsu Ltd 熱伝導材料及びその製造方法、電子部品の冷却方法、回路基板の冷却方法、並びに電子部品の実装方法
US5591789A (en) * 1995-06-07 1997-01-07 International Business Machines Corporation Polyester dispersants for high thermal conductivity paste
JP3142800B2 (ja) * 1996-08-09 2001-03-07 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーン組成物、熱伝導性材料及び熱伝導性シリコーングリース
JP4015722B2 (ja) * 1997-06-20 2007-11-28 東レ・ダウコーニング株式会社 熱伝導性ポリマー組成物
US6114413A (en) * 1997-07-10 2000-09-05 International Business Machines Corporation Thermally conducting materials and applications for microelectronic packaging
US6114429A (en) * 1997-08-06 2000-09-05 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Thermally conductive silicone composition
DE29801020U1 (de) 1998-01-24 1998-03-26 Orth, Karlheinz, 76835 Roschbach Schutzvorrichtung zum Schutz gegen Haarspray beim Aufsprühen von Haarspray auf das Haar
EP0939115A1 (en) 1998-02-27 1999-09-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Thermally conductive grease composition
JP3444199B2 (ja) * 1998-06-17 2003-09-08 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーンゴム組成物及びその製造方法
US6136758A (en) * 1998-08-17 2000-10-24 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Aluminum nitride powder and thermally conductive grease composition using the same
JP3948642B2 (ja) * 1998-08-21 2007-07-25 信越化学工業株式会社 熱伝導性グリース組成物及びそれを使用した半導体装置
JP2000109373A (ja) * 1998-10-02 2000-04-18 Shin Etsu Chem Co Ltd 放熱用シリコーングリース組成物及びそれを使用した半導体装置
JP2000169873A (ja) * 1998-12-02 2000-06-20 Shin Etsu Chem Co Ltd シリコーングリース組成物
JP3543663B2 (ja) * 1999-03-11 2004-07-14 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーンゴム組成物及びその製造方法
JP3746915B2 (ja) 1999-06-21 2006-02-22 富士通株式会社 高熱伝導性組成物
AU3886801A (en) 1999-09-21 2001-04-24 Saint-Gobain Ceramics And Plastics, Inc. Thermally conductive materials in a hydrophobic compound for thermal management
DE19959262A1 (de) 1999-12-09 2001-06-21 Altoflex S A Leitfähiges pastöses Material und dessen Verwendung
US6589918B2 (en) * 2000-06-22 2003-07-08 Nsk Ltd. Conductive grease and rolling apparatus packed with the same
JP3452033B2 (ja) * 2000-07-05 2003-09-29 株式会社村田製作所 導電性ペーストおよび積層セラミック電子部品
JP2002030217A (ja) 2000-07-17 2002-01-31 Fujitsu Ltd 熱伝導性シリコーン組成物
DE10057111C1 (de) * 2000-11-16 2002-04-11 Bosch Gmbh Robert Wärmeleitfähige Vergußmasse
ATE416235T1 (de) * 2001-05-14 2008-12-15 Dow Corning Toray Co Ltd Wärmeleitende silikonzusammensetzung
US6651736B2 (en) * 2001-06-28 2003-11-25 Intel Corporation Short carbon fiber enhanced thermal grease
JP4588285B2 (ja) * 2002-01-25 2010-11-24 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーンゴム組成物
US6946190B2 (en) * 2002-02-06 2005-09-20 Parker-Hannifin Corporation Thermal management materials
US20030168731A1 (en) * 2002-03-11 2003-09-11 Matayabas James Christopher Thermal interface material and method of fabricating the same
JP4130091B2 (ja) * 2002-04-10 2008-08-06 信越化学工業株式会社 放熱用シリコーングリース組成物
JP4014454B2 (ja) 2002-06-12 2007-11-28 電気化学工業株式会社 樹脂組成物、その製造方法及び放熱部材
JP3922367B2 (ja) 2002-12-27 2007-05-30 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーングリース組成物
JP4124459B2 (ja) 2003-12-08 2008-07-23 電気化学工業株式会社 グリース
JP2007291294A (ja) 2006-04-27 2007-11-08 Teijin Ltd 熱伝導性ペースト

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04202496A (ja) * 1990-11-30 1992-07-23 Toshiba Silicone Co Ltd 熱伝導性シリコーングリース組成物
JP2002194379A (ja) * 2000-12-27 2002-07-10 Ge Toshiba Silicones Co Ltd 放熱グリース
WO2002072702A1 (fr) * 2001-03-09 2002-09-19 Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd. Composition de silicone gras
JP2004161797A (ja) * 2002-11-08 2004-06-10 Dow Corning Toray Silicone Co Ltd 熱伝導性シリコーン組成物
JP2005054099A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Denki Kagaku Kogyo Kk 熱伝導性グリース

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