TW202242026A - 固化性有機聚矽氧烷組合物、熱傳導矽酮潤滑脂組合物、固化物、固化物的用途、半導體裝置及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種固化性有機聚矽氧烷組合物。其為固化前為潤滑脂狀且作業性優異，散熱效果也優異，並且在固化時能夠成為不會產生裂紋或空隙的固化物。
所述固化性有機聚矽氧烷組合物包含以下成分。
(A)有機聚矽氧烷，其具有不同黏度的(A-1)0.01~10Pa．s和(A-2)11~1000Pa．s，且在1分子中具有2個以上與矽原子鍵結了的烯基
(B))有機氫聚矽氧烷，其在1分子中具有2個以上與矽原子鍵結了的氫原子
(C)鎵和/或鎵合金，其熔點為-20~70℃
(D)熱傳導填充劑，其平均粒徑為0.1~100µm
(E)鉑族金屬催化劑
(G-1)有機聚矽氧烷，其由下述通式(1)表示
(在式(1)中，R
1為烷基，R
2為烷基，a為5~100的整數，b為1~3的整數。)
Description
本發明涉及固化性有機聚矽氧烷組合物、其製造方法、其固化物、該固化物作為熱傳導層的使用、具有該熱傳導層的半導體裝置和該半導體裝置的製造方法。
被封裝在印刷佈線基板上的發熱性電子部件，例如，CPU等IC封裝，由於在使用時的發熱引起的溫度上升而導致性能降低和/或破損，因此，以往實施在IC封裝和具有散熱片的散熱部件之間，藉由配置具有良好熱傳導的導熱片或適用導熱潤滑脂，將由所述IC封裝等產生的熱量有效地傳導到散熱構件使其散熱。但是，隨著電子部件等的高性能化，其發熱量有日益增加的傾向，因此，要求開發比以往更為熱傳導優異的材料/部件。
以往的熱傳導片材具有可以容易地拆卸和安裝的在操作/步驟上的優點。另外，在熱傳導潤滑脂的情況下，不受CPU、散熱構件等表面的凹凸的影響，追隨所述凹凸，不會在所述兩者之間產生間隙，能夠使所述兩者密合，具有介面熱阻小的優點。但是，熱傳導片材和導熱性潤滑脂均是為了賦予熱傳導而配合熱傳導填充劑而得到的，但在熱傳導片材的情況下，為了不給其製造步驟中的作業性/加工性帶來障礙，另外，在熱傳導潤滑脂的情況下，為了不使在使用注射器等進行塗佈發熱性電子部件等時在作業性上產生問題，由於需要將其視黏度的上限抑制在一定限度，因此，無論在哪種情況下，熱傳導填充劑的配合量的上限都受到限制，存在著得不到充分的熱傳導效果的缺點。
在此，提出了在熱傳導膏內配合低熔點金屬的方法(專利文獻1：日本特開平7-207160號公報、專利文獻2：日本特開平8-53664號公報)；’將液態金屬固定在三相複合體中，具有進行穩定化作用的粒狀材料(專利文獻3：日本特開2002-121292號公報)等。但是，使用了這些低熔點金屬的導熱性材料會污染塗佈部以外的部件，另外，如果長時間使用，則存在油狀物漏出等問題。為了解決這些問題，雖然提出了在固化性的矽酮中分散鎵和/或鎵合金的方法(專利文獻4：日本專利第4551074號)，但在組合物的厚度大的情況下，由於熱傳導率低，所以不能充分滿足需要。另外，雖然提出了提高其熱傳導率的方法(專利文獻5：日本專利第4913874號和專利文獻6：日本專利第5640945號)，但在固化時容易產生裂紋或空隙，不能充分地發揮性能。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]：日本特開平7-207160號公報
[專利文獻2]：日本特開平8-53664號公報
[專利文獻3]：日本特開2002-121292號公報
[專利文獻4]：日本專利第4551074號
[專利文獻5]：日本專利第4913874號
[專利文獻6]：日本專利第5640945號
[發明要解決的問題]
因此，本發明的目的在於，得到一種固化性有機聚矽氧烷組合物，其所需要的具有優異的熱傳導的材料被以充分的量進行配合，且所述材料以微粒子的狀態被均勻地分散在由樹脂成分構成的基質中，並且在固化時能夠形成為不會產生裂紋或空隙的固化物。另外，本發明的目的還在於，提供一種製造該固化性有機聚矽氧烷組合物的方法。
另外，本發明的另一目的在於，提供一種熱傳導層。其與以往的熱傳導潤滑脂同樣被夾在發熱性電子部件和散熱部件之間進行配置，從而追隨所述部件或構件的表面的凹凸而不會產生間隙，並且，由使用該固化性有機聚矽氧烷組合物，藉由加熱處理被交聯而形成的固化物構成。另外，本發明的目的還在於，提供一種借助所述熱傳導層接合發熱電子部件和散熱構件的散熱性能優異的半導體裝置及其製造方法。
[解決問題的方法]
為了解決上述問題，本發明人們進行了深入的研究的結果發現，藉由使用具有黏度不同的2種烯基的有機聚矽氧烷，且配合低熔點的鎵和/或鎵合金、特定的烷氧基聚矽氧烷、與特定的矽原子鍵結了的有機氫聚矽氧烷和熱傳導填充劑，容易得到所述鎵和/或鎵合金以微粒子狀態均勻分散的組合物，並且在對所述組合物進行加熱處理而形成固化物的步驟中，少有裂紋和空隙的產生，在液態的所述鎵和/或鎵合金彼此凝聚，形成粒徑大的液態粒子的同時，該液態粒子彼此進一步與熱傳導填充劑連結而形成連接的一種通路，另外，在藉由樹脂成分的固化而形成的交聯網狀體中，可知所述通路狀的結構被固定、保持。
而且，藉由將如上所述得到的固化物以夾在發熱性電子部件和散熱構件之間的方式配置成層狀，從而能夠作為熱阻低的熱傳導層使用，且將在所述發熱性電子部件運作時產生的熱經由被含有固定/保持在如上所述結構上的鎵和/或鎵合金的所述熱熱傳導層，從而得到了被迅速地傳導到散熱部件，且得到散熱特性優異的半導體製品的見解，並且基於這些見解，完成了本發明。
即，本發明為提供下述固化性有機聚矽氧烷組合物和使用了所述固化性有機聚矽氧烷組合物的半導體裝置的發明。
[1]一種固化性有機聚矽氧烷組合物，其包含：
(A)有機聚矽氧烷：100質量份，
其由下述(A-1)和(A-2)構成，且相對於(A-1)和(A-2)的合計，(A-1)的比例為10~90質量%，其中，
(A-1)在1分子中具有2個以上的烯基之有機聚矽氧烷，其中該烯基與在25℃下的黏度為0.01~10Pa．s的矽原子鍵結，
(A-2)在1分子中具有2個以上的烯基之有機聚矽氧烷，其中該烯基與在25℃下黏度為11~1000Pa．s的矽原子鍵結，
(B)在1分子中具有2個以上鍵結的氫原子之有機氫聚矽氧烷，其中該氫原子與矽原子鍵結：相對於1個所述(A)成分中的烯基，與該成分中的矽原子鍵結的氫原子的個數為0.1~5.0個的量，
(C)熔點為-20~70℃的選自鎵和鎵合金所組成的群組中的1種以上：300~20000質量份，
(D)平均粒徑為0.1~100µm的熱傳導填充劑：10~1000質量份，
(E)鉑族金屬催化劑：相對於(A)成分的質量，以鉑族金屬的質量換算為0.1~500ppm，
以及，
(G-1)以下述通式(1)表示的有機聚矽氧烷：10~500質量份。
[化學式1]
(在式(1)中，R
1為相同或不同的烷基，R
2為烷基，a為5~100的整數，b為1~3的整數。)
[2]如[1]所述的固化性有機聚矽氧烷組合物，更包含：
(G-2) 以下述通式(2)表示之烷氧基矽烷化合物，其相對於(A)成分100質量份為0.1~100質量份：
R
3 cR
4 dSi(OR
5)
4-c-d(2)
(在式(2)中，R
3獨立地為碳原子數為6~16的烷基，R
4獨立地為未取代或取代的碳原子數為1~8的一價烴基，R
5獨立地為碳原子數為1~6的烷基，c為1~3的整數，d為0~2的整數，c+d的和為1~3的整數。)
[3]如[1]或[2]所述的固化性有機聚矽氧烷組合物，更包含：
相對於(A)成分100質量份，0.1~100質量份的(G-3)三氟丙基三甲氧基矽烷。
[4]如[1]~[3]中任一項所述的固化性有機聚矽氧烷組合物，其中，
(B)成分為有機氫聚矽氧烷，其滿足在1分子中具有5個以上的氫原子，其中該氫原子在分子鏈非末端與矽原子鍵結，且滿足下式(3)。
0.1＜α/β (3)
(在式(3)中，α表示為與分子鏈非末端的矽原子鍵結的氫原子的數，β表示為(B)成分中的總矽原子數。)
[5]如[1]~[4]中任一項所述的固化性有機聚矽氧烷組合物，其中，
(C)成分在組合物中被分散為1~200µm的粒子狀。
[6]一種熱傳導矽酮潤滑脂組合物，
其由如[1]~[5]中任一項所述的固化性有機聚矽氧烷組合物所構成。
[7]一種[1]~[5]中任一項所述的固化性有機聚矽氧烷組合物的固化物。
[8]一種固化物的用途，
其將如請求項7所述的固化物夾持配置在發熱電子部件和散熱構件之間作為熱傳導層。
[9]一種半導體裝置，
其為具有發熱性電子部件、散熱構件和由[7]所述的固化物構成的熱傳導層的半導體裝置，其中經由所述熱傳導層接合所述發熱性電子部件和所述散熱構件。
[10]一種半導體裝置的製造方法，
其為[9]所述的半導體裝置的製造方法，
其具有：
(a)在發熱性電子部件的表面塗佈[1]~[5]中任一項所述的固化性有機聚矽氧烷組合物，且使其在所述表面形成由所述組合物構成的被覆層的步驟，
(b)將散熱構件壓接在所述被覆層且使其固定的步驟；和
(c)將在步驟(b)後得到的結構體在80~180℃條件下加熱，使所述被覆層固化而形成熱傳導層的步驟。
[發明的效果]
本發明的固化性有機聚矽氧烷組合物由於在固化前為潤滑脂狀，所以在將其塗佈在CPU等發熱性電子部件上時的作業性良好，在壓接散熱構件時，能夠追隨於兩者表面的凹凸，在兩者之間不產生間隙，進而使兩者密合，因此，不會產生介面熱阻。
另外，在藉由加成反應使樹脂成分固化時的加熱處理步驟中，產生裂紋和空隙少，且在本發明的組合物中所含的鎵和/或鎵合金進行凝聚，形成粒徑大的液狀粒子的同時，該液狀粒子相互連結，進而，與導熱性填充劑相連接形成一種通路，且由於所述通路狀的結構被固定/保持在藉由樹脂成分的固化而形成的三維交聯網狀體中，所以能夠將從發熱性電子部件產生的熱迅速地傳導到散熱構件，進而能夠可靠地發揮比以往的熱傳導片材或熱傳導潤滑脂高的散熱效果。而且，由於形成在由被組裝在半導體裝置中的本發明組合物的固化物構成的熱傳導層的所述通路的鎵和/或鎵合金，被固定/保持在固化樹脂的三維交聯網狀體中，所以不會發生在以往的導熱性潤滑脂的情況下污染其它部件，或者隨著時間的推移，油狀物洩漏的問題。因此，可以進一步提高半導體裝置的可靠性。
[固化性有機聚矽氧烷組合物]
＜(A)有機聚矽氧烷＞
本發明組合物的(A)成分為在1分子中具有2個以上與矽原子鍵結的烯基的有機聚矽氧烷，且為在本發明的加成反應固化體系中的主劑(基礎聚合物)。(A)成分為由下述(A-1)和(A-2)構成的成分。
(A-1)有機聚矽氧烷，其在1分子中具有2個以上的與在25℃條件下的黏度為0.01~10Pa．s的矽原子鍵結的烯基，
(A-2)有機聚矽氧烷，其在1分子中具有2個以上的與在25℃下的黏度為11~1000Pa．s的矽原子鍵結的烯基，
(A-1)的黏度優選為0.1~5Pa．s的範圍、更優選為0.1~1Pa．s的範圍。如果(A-1)的黏度低於0.01Pa．s，則固化物變脆，容易產生裂紋；如果(A-1)的黏度大於10Pa．s，則固化物變軟，容易產生空隙。
(A-2)的黏度優選為15~500Pa．s的範圍、更優選為20~100Pa．s的範圍。如果(A-2)的黏度低於11Pa．s，則在製造時不會對材料施加攪拌剪切，因此組合物難以成為潤滑脂狀；如果(A-2)的黏度大於1000Pa．s，則組合物的黏度過高，從而難以進行處理。
需要說明的是，在本發明中，所述黏度為使用螺旋黏度計PC-ITL(株式會社瑪律科姆公司製造)在25℃條件下所測定的值。
相對於(A-1)和(A-2)的合計，(A-1)的比例為10~90質量%、優選為20~80質量%、更優選為30~70質量%。
如果(A-1)的比例小於10質量%，則固化物變軟，在固化時容易產生空隙；如果(A-1)的比例大於90質量%，則在製造時不會對材料施加攪拌剪切，因此組合物難以成為潤滑脂狀。
對(A-1)和(A-2)的有機聚矽氧烷的分子結構沒有限定，可列舉出例如，直鏈、支鏈和具有一部分支鏈的直鏈，特別優選為直鏈。
與矽原子鍵結的烯基的數量，分別在(A-1)和(A-2)中，只要是在1分子中為2個以上即可，優選為2~10個、更優選2~5個。
作為與矽原子鍵結的烯基可列舉出例如，乙烯基、烯丙基、1-丁烯基和1-己烯基等。其中，優選為通用性高的乙烯基。該烯基可以與分子鏈末端的矽原子或分子鏈中途的矽原子中的任一種進行鍵結，但為了使得到的固化物的柔軟性良好，其優選為僅與分子鏈末端的矽原子鍵結而存在的烯基。
作為與烯基以外的矽原子鍵結的基，可例舉出例如，為未取代或取代的一價烴基的甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基等烷基；環戊基和環己基等環烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基；苄基、2-苯基乙基和2-苯丙基等芳烷基；氯甲基、3,3,3-氟丙基、3-三氟丙基等的鹵化烷基團等。並且，從合成方面和經濟性方面考慮，其中優選為90%以上為甲基。
作為這樣的有機聚矽氧烷的優選的具體例，可列舉出在分子鏈兩末端用二甲基乙烯基甲矽烷氧基封端的聚二甲基矽氧烷、在分子鏈兩末端用甲基二乙烯基甲矽烷氧基封端的聚二甲基矽氧烷、在分子鏈兩末端用二甲基乙烯基甲矽烷氧基封端的二甲基矽氧烷/甲基苯基矽氧烷共聚物等。
＜(B)有機氫聚矽氧烷＞
本發明組合物的(B)成分為在1分子中具有2個以上與矽原子鍵結的氫原子(以下稱為「Si-H基」)的有機氫聚矽氧烷，其為作為上述(A)成分的交聯劑發揮著作用的成分。即，該(B)成分中的Si-H基藉由後述(E)成分的鉑系催化劑的作用，且藉由氫化矽烷化反應與(A)成分中的烯基進行加成，從而賦予具有交聯鍵結的具有三維網狀結構的交聯固化物。
(B)成分的Si-H基的數在1分子中為2個以上，從固化時的抑制空隙的觀點出發，優選為5個以上，更優選為10個以上。另外，(B)成分更優選為滿足在1分子中具有5個以上的在分子鏈非末端與矽原子鍵結的氫原子，且滿足下述式(3)的有機氫聚矽氧烷。
0.1＜α/β (3)
(在式(3)中，α表示為與分子鏈非末端的矽原子鍵結的氫原子的數，β表示為(B)成分中的總矽原子數。)
在上述α/β的範圍小於0.1以下的情況下，由於固化時容易產生空隙，因此同時需要為0.1＜α/β。在這種情況下，α/β優選為0.11以上、特別優選為0.12以上，對其上限沒有特別限制，但優選為0.95以下、特別優選為0.90以下。
(B)成分的分子結構只要滿足上述要件即可，沒有特別限定，可以為以往公知的例如，直鏈、環狀、支鏈、三維網狀(樹脂狀)等中的任意一種。在1分子中的矽原子數(或聚合度)通常為3~1000個、優選為5~400個、更優選為10~300個、進一步優選為10~100個、特別優選為10~60個。
(B)成分的有機氫聚矽氧烷的動黏度通常為1~10000mm
2/s、優選為3~5000mm
2/s、更優選為5~3000mm
2/s，且優選為在室溫(25℃)條件下為液狀的有機氫聚矽氧烷。需要說明的是，該動黏度為藉由奧斯特瓦爾德黏度計在25℃條件下所測定的值。
作為滿足上述要件的有機氫聚矽氧烷，優選為例如，以下述平均組成式(4)表示的有機氫聚矽氧烷。
R
6 eH
fSiO
(4-e-f)/2(4)
(在式(4)中，R
6表示為不具有脂肪族不飽和鍵的未取代或取代的1價烴基，e為0.7~2.2的數，f為0.001~0.5的數，但e+f為滿足0.8~2.5的數。)
在上述(4)中，R
6為通常碳原子數為1~10、優選為1~6的不具有脂肪族不飽和鍵的未取代或取代的1價烴基。作為其具體例，可列舉出例如，甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、新戊基、己基、環己基、辛基、壬基、癸基等烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基；苄基、苯基乙基、苯丙基等芳烷基；這些基團的一部分或全部氫原子被氟、氯等鹵原子取代的3，3，3-三氟丙基等，優選為烷基、芳基、3，3，3-三氟丙基，更優選為甲基、苯基、3，3，3-三氟丙基。
在上述式(4)中，e、f和e+f分別為如上所述，e優選為0.9~2.1的數，f優選為0.002~0.2的數、特別優選為0.005~0.1的數，e+f優選為滿足1.0~2.3的數、特別優選為滿足1.5~2.2的數。
對以上述式(4)表示的有機氫聚矽氧烷的分子結構沒有特別限定，可以為直鏈、環狀、支鏈、三維網狀(樹脂狀)等中的任意一種。其中，由於1分子中的矽原子數和動黏度為滿足上述範圍，因此，特別優選為直鏈。
作為以上述式(4)表示的有機氫聚矽氧烷的具體例，可列舉出分子鏈兩末端以二甲基氫甲矽烷氧基封端的二甲基矽氧烷/甲基氫矽氧烷共聚物、分子鏈兩末端以二甲基氫甲矽烷氧基封端的甲基氫矽氧烷/二甲基矽氧烷/二苯矽氧烷共聚物、分子鏈單末端以二甲基氫甲矽烷氧基/另一單末端以三甲基甲矽烷氧基封端的二甲基矽氧烷/甲基氫矽氧烷共聚物、分子鏈單末端以二甲基氫甲矽烷氧基/另一單末端以三甲基甲矽烷氧基封端的甲基氫矽氧烷/二甲基矽氧烷/二苯矽氧烷共聚物、由(CH
3)
2HSiO
1/2單元和(CH
3)
3SiO
1/2單元和(CH
3)HSiO
2/2單元和SiO
4/2單元構成的共聚物、由(CH
3)
2HSiO
1/2單元和(CH
3)
3SiO
1/2單元和(CH
3)HSiO
2/2單元和(CH
3)
2SiO
2/2單元和SiO
4/2單元構成的共聚物、由(CH
3)
2HSiO
2/2單元和(CH
3)HSiO
2/2單元和(CH
3)
2SiO
2/2單元和SiO
4/2單元構成的共聚物、由(CH
3)
2HSiO
1/2單元和SiO
4/2單元和(CH
3)HSiO
2/2單元、(CH
3)
2SiO
2/2單元和(C
6H
5)
3SiO
1/2單元構成的共聚物、由(CH
3)
2HSiO
1/2單元、(CH
3)
3SiO
1/2單元、(C
6H
5)
2SiO
2/2單元、(CH
3)HSiO
2/2單元、(CH
3)
2SiO
2/2單元和SiO
4/2單元構成的共聚物等。
相對於(A)成分中的1個與矽原子鍵結了的烯基，(B)成分的配合量為(B)成分中的與矽原子鍵結的氫原子為0.1~5.0個的量、優選為0.3~3.0個的量、更優選為0.5~2.0個的量。在該與矽原子鍵結了的氫原子少於0.1個的情況下，交聯密度會變得過低，在固化時容易產生空隙；如果該與矽原子鍵結了的氫原子多於5.0個，則所得到的熱傳導矽酮組合物會變得過硬，從而可靠性變差。
(B)成分的有機氫聚矽氧烷可以單獨使用1種，也可以2種以上並用。
＜(C)鎵和/或鎵合金＞
本發明組合物的(C)成分為熔點-20~70℃的鎵和/或鎵合金。該(C)成分為為了對由本發明的組合物所得到的固化物賦予良好的熱傳導而配合的成分，且該成分的配合構成本發明的特徵。
如上所述，該(C)成分的熔點需要在-20~70℃的範圍。為了在本發明中使用，即使在物理性上可以使用-20℃以下的鎵和/或鎵合金，但難以得到熔點低於-20℃的鎵和/或鎵合金，且在經濟上也為不優選。另外相反，如果超過70℃，則在組合物調製步驟中不能迅速熔解，其結果為操作性差。因此，如上所述，(C)成分的熔點在-20~70℃的範圍內為適宜的範圍。特別是在-19~50℃的範圍內的鎵和/或鎵合金，容易調製本發明組合物，故為優選。
金屬鎵的熔點為29.8℃。另外，作為代表性的鎵合金，可列舉出例如，鎵-銦合金；例如Ga-In(質量比=75.4：24.6，熔點=15.7℃) ；鎵錫-合金、鎵-錫-鋅合金;例如Ga-Sn-Zn(質量比=82：12：6，熔點=17℃) ；鎵-銦-錫合金；例如Ga-In-Sn(質量比=68.5：21.5：10，熔點=-19℃或質量比=62：25：13，熔點=5.0℃或質量比=21.5：16.0：62.5，熔點=10.7℃)、鎵-銦-鉍-錫合金；例如Ga-In-Bi-Sn(質量比=9.4：47.3：24.7：18.6，熔點=48.0℃)等。
該(C)成分既可單獨使用1種，也可組合使用2種以上。
存在於未固化狀態的本發明組合物中的鎵和/或鎵合金的液態微粒或固體微粒的形狀為大致球形，但也可包括不定形狀的微粒。另外，該鎵和/或鎵合金的平均粒徑通常為1~200μm、特別優選為5~150μm、進一步優選為10~100μm。由於如果所述平均粒徑太小，則組合物的黏度過高，進而組合物缺乏延展性，因此在塗佈操作性上存在問題。另外，與上述相反，如果所述平均粒徑過大，則組合物變得不均勻，因此難以對發熱性電子元件等進行薄膜狀的塗佈。需要說明的是，所述形狀和平均粒徑、進一步在組合物中的分散狀態，如上所述，由於在組合物調製之後被迅速保存在低溫條件下，因此，可以直至對發熱性電子元件等進行塗佈步驟為止進行保持。還需要說明的是，該平均粒徑為藉由用2枚載玻片夾入固化前的組合物，藉由株式會社KEYENCE公司製造的VR-3000進行觀察而算出。即，從藉由該測定器拍攝了的圖像中隨機選擇30個粒子，測量各自的粒徑，從而算出了它們的平均值。
相對於上述(A)成分100質量份，該(C)成分的配合量為300~20000質量份、特別優選為2000~15000質量份、進一步優選為3000~12000質量份。如果所述配合量不足300質量份，則熱傳導率變低，在組合物厚的情況下，不能得到充分的散熱性能。如果所述配合量多於20000質量份，則難以形成均勻組合物。另外，由於組合物的黏度過高，有時不能得到作為具有延展性的潤滑脂狀的組合物。
＜(D)熱傳導填充劑＞
在本發明組合物中，在配合所述(C)成分的同時，也需要配合在以往公知的熱傳導片材或熱傳導潤滑脂中所配合的(D)熱傳導填充劑(但是，(C)成分除外)。
作為該(D)成分，只要為熱傳導率良好者即可，並無特別的限定，可以使用以往所有公知者。可列舉出例如，鋁粉末、氧化鋅粉末、氧化鋁粉末、氮化硼粉末、氮化鋁粉末、氮化矽粉末、銅粉末、金剛石粉末、鎳粉末、鋅粉末、不銹鋼粉末、碳粉末等。另外，該(D)成分可以單獨使用1種，也可以組合2種以上使用。
特別是，從容易獲得和經濟的觀點考慮，優選為氧化鋅粉末和氧化鋁粉末。
作為(D)成分的平均粒徑，其為在0.1~100µm的範圍內、優選為在1~20µm的範圍內。如果所述平均粒徑過小，則所得到的組合物的黏度過高，因此缺乏延展性。另外相反地，如果所述平均粒徑過大，則難以得到均勻的組合物。需要說明的是，該平均粒徑為藉由雷射測厚儀Microtrac MT3300EX(日本日機裝株式會社製造)所測定的體積基準的體積平均直徑[MV]。
相對於(A)成分100質量份，(D)成分的配合量如果少於10質量份，則鎵和/或鎵合金不會均勻地分散在所述(A)成分中或(A)成分和後述的(G)成分的混合物中；(D)成分的配合量如果多於1000質量份，則組合物的黏度變高，則存在不能得到具有延展性的潤滑脂狀的組合物的問題，因此，(D)成分的配合量可為10~1000質量份的範圍，優選為50~500質量份的範圍。
＜(E)鉑族金屬催化劑＞
本發明組合物的(E)成分的鉑族金屬催化劑是為了促進上述(A)成分中的烯基和上述(B)成分中的SiH的加成反應，進而由本發明組合物賦予三維網狀的狀態的交聯固化物而配合的成分。
作為該(E)成分，可以使用在通常的氫化矽烷化反應中使用的所有公知的成分，可列舉出例如，鉑金屬(鉑黑)、氯鉑酸、鉑-烯烴絡合物、鉑-醇絡合物、鉑配位化合物等。(E)成分的配合量只要是使本發明組合物固化所需的有效量即可，並無特別的限制，例如，相對於作為鉑原子的(A)成分的質量，通常優選為0.1~500ppm左右。
＜(G-1)表面處理劑＞
在調製組合物時，對(C)成分的鎵和/或鎵合金進行疏水化處理，且使其提高所述(C)成分與(A)成分的有機聚矽氧烷的潤濕性，將所述(C)成分作為微粒，且將其均勻地分散在由所述(A)成分構成的基質中為目的，而將以下述一般式(1)表示的聚矽氧烷作為(G-1)表面處理劑配合在本發明組合物中。
另外，該(G-1)成分，且上述(D)成分的熱傳導填充劑也同樣具有對提高其表面的潤濕性，使其形成良好的均勻分散性的作用。
作為(G-1)成分，其為以下述通式(1)表示的分子鏈的單末端用水解性基團封端的聚矽氧烷，且在25℃條件下的動黏度為10~10000mm
2/s。需要說明的是，該動黏度為藉由奧斯特瓦爾德黏度計在25℃條件下所測定的值。
[化學式2]
(在式(1)中，R
1為相同或不同的烷基，R
2為烷基，a為5~100的整數，b為1~3的整數。)
作為上述通式(1)中的R
1的烷基，可列舉出例如，甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、新戊基、己基、環己基、辛基、壬基、癸基等。其中，特別優選為甲基和乙基。
作為上述通式(1)中的R
2的烷基，可列舉出例如，甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、新戊基、己基、環己基、辛基、壬基、癸基等。其中，特別優選為甲基和乙基。
如果相對於(A)成分100質量份的(G-1)成分的配合量為10質量份以上，則(C)成分和(D)成分被充分分散，進而成為均勻的潤滑脂組合物，因此為優選，但如果(G-1)成分的配合量多於500質量份，則相對性的(A)成分變少，則產生所得到的組合物難以固化的問題。如果不能固化，則潤滑脂在被塗佈在CPU等設備上後會發生偏移，具有性能顯著下降的可能性。因此，(G-1)成分的配合量為在10~500質量份的範圍內，優選為在50~300質量份的範圍內。
＜其它成分＞
除了上述必須成分之外，根據需要也可以在本發明的固化性有機聚矽氧烷組合物中配合下述成分。
＜(F)加成反應控制劑＞
本發明組合物的(F)成分的加成反應控制劑為根據需要所配合的成分，其為在室溫中的上述鉑系催化劑的作用下抑制氫化矽烷化反應，以確保本發明組合物的適用期(適用壽命、使用時限)，以對發熱性電子部件等的塗佈作業不造成障礙的方式所配合的成分。
作為該(F)成分，可以使用通常的加成反應固化型矽酮組合物中所使用的所有公知的加成反應控制劑。可列舉出例如，1-乙炔基-1-環己醇、3-丁炔-1-醇等炔屬化合物或各種氮化合物、有機磷化合物、肟化合物和有機氯化合物等。
該(F)成分的配合量根據上述(E)成分的使用量而有所不同，不能一概而論，只要是能夠抑制氫化矽烷化反應的進行的有效量即可，沒有特別的限制。例如，相對於(A)成分100質量份，(F)成分的配合量通常可以為0.001~5質量份左右。如果(F)成分的配合量過少，則不能確保充分的適用期；另外，如果(F)成分的配合量過多，則本發明組合物的固化性降低。需要說明的是，為了提高(F)成分對組合物的分散性，根據需要，也可以在用甲苯、二甲苯、異丙醇等有機溶劑進行稀釋後進行使用。
另外，在本發明組合物中，也可以進一步配合作為(G-2)成分的以下的烷氧基矽烷。
(G-2)下述通式(2)：
R
3 cR
4 dSi(OR
5)
4-c-d(2)
(在式(2)中，R
3獨立地為碳原子數為6~16的烷基，R
4獨立地為未取代或取代的碳原子數為1~8的一價烴基，R
5獨立地為碳原子數為1~6的烷基，c為1~3的整數，d為0~2的整數，c+d的和為1~3的整數。)
作為上述通式(2)中的R
3，可列舉出例如，己基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基等。如果碳原子數低於6，則不能充分提高上述(C)成分和(D)成分的潤濕性；如果碳原子數超過16，則該(G-2)成分的有機矽烷在常溫條件下固化，不僅不利於處理，且得到的組合物的低溫特性降低。
另外，作為上述通式(2)中的R
4，可列舉出例如，甲基、乙基、丙基、己基、辛基等烷基；環戊基、環己基等環烷基；乙烯基、烯丙基等烯基；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-(納米氟丁基)乙基、2-(十七氟辛基)乙基、對氯苯基等鹵代烴基。其中，特別優選為甲基和乙基。
另外，作為上述通式(2)中的R
5，可以列舉出例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等烷基。其中，特別優選為甲基和乙基。
作為該(G-2)成分的優選具體例，可例舉如下。
C
6H
13Si(OCH
3)
3C
10H
21Si(OCH
3)
3C
12H
25Si(OCH
3)
3C
12H
25Si(OC
2H
5)
3C
10H
21(CH
3)Si(OCH
3)
2C
10H
21(C
6H
5)Si(OCH
3)
2C
10H
21(CH
3)Si(OC
2H
5)
2C
10H
21(CH=CH
2)Si(OCH
3)
2
需要說明的是，該(G-2)成分可以單獨使用1種，也可以將2種以上組合使用。另外，相對於(A)成分100質量份，由於其配合量如果為0.1質量份以上，則組合物的黏度容易達到所希望的範圍；其配合量既使多於100質量份，也不會增大潤濕效果，為不經濟，因此，以0.1~100質量份的範圍為宜，更優選為1~50質量份。
另外，在本發明組合物中，進一步根據情況，也可以配合作為(G-3)成分的三氟丙基三甲氧基矽烷。另外，由於相對於(A)成分100質量份，其配合量如果為0.1質量份以上，則組合物的黏度容易成為所希望的範圍，其配合量既使多於100質量份，也不會增大潤濕效果，為不經濟，因此，以0.1~100質量份的範圍為宜。更優選為1~50質量份。
另外，(G-1)成分、(G-2)成分、(G-3)成分既可以分別單獨使用，也可以組合使用。
＜上述以外的任意成分＞
在不損害本發明的目的/效果的範圍內，在本發明組合物中，也可以配合以下平均組成式(5)的有機聚矽氧烷。
為以平均組成式(5)表示的在25℃條件下的動黏度為10~100000mm
2/s的有機聚矽氧烷，既可以單獨使用1種，也可以並用2種以上。
R
7 gSiO
(4-g)/2(5)
(在式(5)中，R
7獨立地為不具有脂肪族系不飽和鍵的未取代或取代的碳原子數為1~18的一價烴基，g為1.8~2.2的數。)
上述R
7獨立的、為非取代或取代的碳原子數為1~18的一價烴基。作為R
7，可例舉出例如，甲基、乙基、丙基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基以及十八烷基等的烷基；環戊基、環己基等的環烷基；乙烯基、丙烯基等的烯基；苯基、甲苯基等的芳基；2-苯乙基、2-甲基-2-苯乙基等的芳烷基；3,3,3-三氟丙基、2-（全氟丁基）乙基、2-（全氟辛基）乙基、對-氯苯基等鹵化烴基等。
在本發明組合物中，還可以進一步配合例如，氧化鐵、氧化鈰等耐熱性改進劑；二氧化矽等黏度調節劑；著色劑等。
＜組合物的黏度＞
本發明組合物如後所述，適用於發熱性電子部件的表面，在將散熱構件壓接在其上後，藉由加熱處理而固化，從而形成熱傳導層。此時，為了形成良好的作業性，需要本發明組合物為潤滑脂狀。
例如，本發明組合物被收納在注射器內，從該注射器塗佈在CPU等的發熱性電子部件的表面而被形成被覆層，且散熱部件壓接在其上。因此，本發明組合物的黏度通常為10~1000Pa．s，特別優選為30~400Pa．s。如果所述黏度過低，則在進行所述塗佈時產生滴落，有時會成為作業上的問題。相反，如果所述黏度過高，則難以從注射器中擠出，因此，有時塗佈作業的效率會變差。需要說明的是，該黏度為藉由螺旋黏度計PC-ITL(MALCOM CO.,LTD.製造)在25℃條件下所測定的值。
[本發明組合物的調製]
本發明的固化性有機聚矽氧烷組合物可藉由具有如下的
(i)將所述(A)成分、所述(C)成分、所述(D)成分和所述(G-1)成分以及在含有的情況下，將所述(G-2)成分及(G-3)成分在為20~120℃範圍內的溫度、且為所述(C)成分的熔點以上的溫度條件下進行混煉，從而得到均勻的混合物(i)的步驟；
(ii)停止混合物(i)的混煉，將混合物(i)的溫度冷卻到低於所述(C)成分的熔點，從而得到混合物(ii)的步驟；
(iii)將所述(B)成分和所述(E)成分，在含有的情況下的所述(F)成分和任選的其它成分追加在混合物(ii)中，在所述(C)成分的熔點以下的溫度條件下進行混煉，從而得到均勻的混合物(iii)的步驟的製造方法而得到，但不限於本記載。
在所述製造方法中，可以使用具備加熱單元和根據需要具備冷卻單元的可調節攪拌機、行星式攪拌機等的攪拌機/混煉機。
在所述(i)步驟中，(C)成分的鎵和/或鎵合金的液態物和(D)成分的熱傳導填充劑，被均勻地分散在將(A)成分、(G-1)成分，(G-2)成分和(G-3)成分的任意一種或它們的二種以上組合的混合液中。
在所述步驟(ii)中的降溫操作或冷卻操作其優選為迅速進行。在該步驟(ii)中，被均勻地分散在由將(A)成分、(G-1)成分(G-2)成分和(G-3)成分的任意一種或它們的二種以上進行組合了的混合液組成的基質中的液態微粒子或固體微粒子狀態的(C)成分，保持著其平均粒徑和所述分散狀態。
所述步驟(iii)其優選也為在盡可能短的時間內結束。在該步驟(iii)的結束時刻，(C)成分的微粒子的所述分散狀態實質上並未發生變化。然後，在該步驟(iii)結束後，可將生成的組合物收容在容器內，迅速地保存在約-30~-10℃、優選為-25~-15℃的溫度的冷凍庫、冷凍室等中為宜。另外，在該運輸等中，也可以使用具備冷凍設備的車輛等。藉由這樣在低溫條件下進行保管/輸送，例如，即使藉由長時間的保存，也能夠穩定地保持本發明組合物的組成和分散狀態。
[對半導體裝置的適用]
在使本發明的組合物進行固化的情況下，可以藉由將其在80~180℃的溫度條件下保持30~240分鐘左右進行固化。
本發明的組合物的固化物可以作為介於發熱性電子部件和散熱構件之間形成熱傳導層的熱傳導固化物進行使用。
在這種情況下，使用上述本發明組合物的散熱特性優異的半導體裝置，即，為具有發熱性電子部件、散熱構件和由上述本發明組合物的固化物構成的熱傳導層的半導體裝置，從而能夠得到藉由所述熱傳導層接合所述發熱性電子部件和散熱構件的半導體裝置。
所述半導體器件可以藉由具有以下步驟的製造方法而得到：
(a)在發熱性電子部件的表面塗佈本發明的組合物，從而在所述表面形成由所述組合物構成的被覆層的步驟；
(b)將散熱部件壓接固定在所述被覆層的步驟；和
(c)將在步驟(b)後得到的結構體在80~180℃條件下進行加熱，使所述被覆層固化而形成熱傳導層的步驟。
關於所述半導體裝置及其製造方法，參照圖1進行說明。需要說明的是，圖1所記載的裝置僅表示為對本發明組合物的半導體裝置適用的一例，其要旨並非為將本發明的半導體裝置限定於圖1所記載的裝置。
首先，將冷凍保存狀態的本發明組合物放置在室溫下自然解凍，恢復為潤滑脂狀。接著，將本發明組合物收納在注射器等塗佈用具內。
由注射器等中將本發明組合物塗佈(撒布)在發熱性電子部件，例如為被封裝在圖1所記載的基板3上的發熱性電子部件的CPU2等的表面，從而形成固化性組合物層(被覆層)1。另外，同時為了固定散熱部件4，也塗佈黏接劑5，在此基礎上，藉由被覆層1，將散熱部件4壓接固定在CPU2上。
此時，被夾在CPU2和散熱構件4之間而存在的被覆層1的厚度以調整為通常5~100µm、特別優選為10~70µm的方式為宜。如果所述厚度過薄，則容易發生剝離，導致可靠性變差；反之，如果所述厚度過厚，則熱阻變大，導致不能得到充分的散熱效果。
接著，將如上所述的構成的裝置置於加熱裝置內，使由本發明組合物構成的被覆層1固化，從而形成熱傳導層1。該固化所需的溫度條件為80~180℃、特別優選為100~150℃。如果所述溫度低於80℃，則固化變得不充分；相反地，如果在超過180℃的高溫下，電子部件或基材有可能劣化。
在升溫到所述固化時的溫度條件的過程中，如果本發明組合物中的(C)成分的鎵和/或鎵合金的液態微粒子或固體微粒子相互凝聚，形成粒徑大的液態粒子，則同時形成與上述(D)成分連結而連接的一種通路。
此外，所述(C)成分的液態粒子也熔合在接觸的CPU2和散熱構件4的表面。因此，CPU2和散熱部件4藉由連結所述(C)成分的液態粒子和所述(D)成分的熱傳導填充劑而連接的一種通路，實質上成為一體連續的富有熱傳導的構件。另外，所述通路狀結構被固定/保持在藉由(A)成分和(B)成分的加成反應所形成的固化物的三維交聯網狀體中。
另外，在運作/使用如上所述得到的半導體裝置的情況下，CPU等發熱性電子部件的表面溫度通常為60~120℃左右的高溫。對於該發熱，由本發明組合物的固化物構成的熱傳導層為顯示出如上所述的高熱傳導，與以往的熱傳導片材或導熱性潤滑脂相比，發揮了更優異的散熱特性的顯著優異的作用/效果的熱傳導層。而且，即使處於半導體裝置的長期連續運作/使用的狀態，由於在所述熱傳導層中含有的形成所述通路的(C)成分的鎵和/或鎵合金被固定/保持在固化物的三維交聯網狀體中，所以不會從熱傳導層漏出。
而且，該熱傳導層具有黏性，即使在散熱部件偏移的情況下，以及在長期使用時也具有穩定的柔軟性，不會從發熱性電子部件和散熱構件上剝離。
需要說明的是，使藉由預先由本發明組合物製作所希望厚度的片狀固化物，並使其與以往的熱傳導片材同樣地介於發熱性電子部件和散熱構件之間，也能夠得到同樣的效果。另外，作為需要熱傳導和耐熱性的其它裝置等的部件，也能夠適宜使用本發明組合物的固化物的片材等。
以下，列舉實施例對本發明進行更為詳細地說明，但本發明並不限定於此。
將在下述實施例和比較例中使用的(A)~(G)成分表示如下。需要說明的是，黏度為使用螺旋黏度計PC-ITL(株式會社瑪律科姆公司制)所測定的值，動黏度為使用奧斯特瓦爾德黏度計所測定的值。
(A)成分：
在25℃條件下的黏度如下所述的兩末端用二甲基乙烯基甲矽烷基封端的二甲基聚矽氧烷；
(A-1-1)黏度：0.1Pa．s
(A-1-2)黏度：1.0Pa
(A-2-1)黏度：30Pa．s
(A-2-2)黏度：100Pa．s
(B)成分：
(B-1)以下述結構式表示的有機氫聚矽氧烷(α/β=0.35，在25℃條件下的動黏度為113mm
2/s)
[化學式3]
(在式中，括弧內的矽氧烷單元的排列順序為不定。)
(B-2)以下述結構式表示的有機氫聚矽氧烷(α/β=0.29，在25℃條件下的動黏度為27mm
2/s)。
[化學式4]
(在式中，括弧內的矽氧烷單元的排列順序為不定。)
(C)成分：
(C-1)金屬鎵(熔點=29.8℃)
(C-2)Ga-In合金(質量比=75.4：24.6，熔點=15.7℃)
(C-3)Ga-In-Sn合金(質量比=68.5：21.5：10，熔點=-19℃)
(C-4)Ga-In-Sn合金(質量比=62：25：13，熔點=5.0℃)
(C-5)金屬銦(熔點=156.2℃)＜比較用＞
(D-1)：氧化鋁粉末(平均粒徑：8.2µm)
(D-2)：氧化鋅粉末(平均粒徑：1.0µm)
(E)成分：
(E-1)：鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷絡合物的二甲基聚矽氧烷(兩末端用二甲基乙烯基甲矽烷基封端的化合物，黏度：0.6Pa．s)溶液(鉑原子含量：1質量%)
(F)成分：
(F-1)1-乙炔基-1-環己醇
(G)成分：
(G-1)由下述結構式表示的動黏度為32mm
2/s的單末端用三甲氧基甲矽烷基封端的二甲基聚矽氧烷
[化學式5]
(G-2)結構式：以C
10H
21Si(OCH
3)
3表示的有機矽烷
(G-3)三氟丙基三甲氧基矽烷
需要說明的是，在組合物的調製步驟中，「(G)成分」表示為於表1或表2中所記載的各自例中所使用的匯總(G-1)成分、(G-2)成分和(G-3)成分的成分。
[實施例1~6、比較例1~5]
＜組合物的調製＞
按表1和2中所記載的組成比稱取各成分，且依照如下所述調製了組合物。
將(A)成分、(C)成分、(D)成分和(G)成分加入到內容積250毫升的可調節攪拌機(THINKY CORPORATION製造，商品名：消泡煉太郎)容器中，將其升溫至70℃，並保持該溫度，混煉5分鐘。接著，停止混煉，冷卻至15℃。
接著，將(B)成分、(E)成分和(F)成分加入在(A)成分、(C)成分、(D)成分和(G)成分的混合物中，且在25℃條件下進行混煉，使其均勻，從而調製了各組合物。
＜黏度的測定＞
均在25℃條件下，使用株式會社瑪律科姆公司製造的型號PC-1TL(10rpm)，對組合物的絕對黏度進行了測定。
＜(C)成分的粒徑測定＞
將在上述得到的各組合物夾入在2枚載玻片之間，從用株式會社KEYENCE公司製造的VR-3000拍攝的圖像中隨機選擇30個粒子，測量各自的粒徑，從而算出了它們的平均值。
＜固化物的調製＞
將在上述得到的各組合物塗佈在直徑為1.26mm、厚度為1mm的鋁板(以下稱為「標準鋁板」)的整個面上，重疊其它的標準鋁板，且施加約為175.5kPa(1.80kgf/cm
2)的壓力，從而得到了3層結構體。接著，將該3層結構體在電爐內升溫至150℃，且將該溫度保持1小時，使各組合物固化，然後將其放置至室溫進行冷卻，從而調製了熱阻測定用試樣。
對得到的各試樣的厚度進行測定，且藉由減去標準鋁板的已知厚度，算出了固化後的各組合物的厚度。需要說明的是，在測定上述各試樣的厚度時，使用了微米計(Mitutoyo Corporation，型號：M820-25VA)。將固化後的各組合物的厚度表示在表1~表2。
＜熱阻的測定＞
使用上述各試樣，使用熱阻測定器(NETZSCH公司製造模型：LFA447)測定了固化後的各組合物的熱阻(mm
2．K/W)。將測定結果表示在表1~表2。
＜空隙試驗＞
在5×7cm的2枚載玻片中夾入各組合物0.2g，且在其上放置1kg的重物，在室溫條件下放置了15分鐘。然後，取下其重物，在將該試驗片在150℃的烘箱中放置1小時後取出。用肉眼和顯微鏡(株式會社KEYENCE公司製造：模型VR-3200)對夾在載玻片中的固化物進行了觀察。
[評價]
．將用肉眼觀察到裂紋的評價為：╳
．將用顯微鏡觀察到1個以上直徑為1.0mm以上的圓形空隙(void)的評價為：╳
．將用肉眼和顯微鏡進行觀察而完全沒有觀察到裂紋和直徑1.0mm以上的圓形空隙(void)的評價為：○
＜熱傳導率的測定＞
對上述各試樣的熱傳導率，藉由日本京都電子工業株式會社製造的TPS-2500S，且均在25℃條件下進行了測定。
＜(D)成分的粒徑測定＞
熱傳導填充劑的粒徑測定為藉由日本日機裝株式會社製造的雷射測厚儀(Microtrac)MT3300EX測定的體積基準的累積平均直徑。
＜對半導體裝置的適用＞
將在上述各實施例1~6中得到的0.2g組合物塗佈在2cm×2cm的CPU的表面，形成被覆層。使散熱構件重疊在該被覆層上並使其固化，從而得到了藉由10~70µm厚度的熱傳導層接合著所述CPU和散熱構件的半導體裝置。將這些各裝置裝入主機電腦、個人電腦等中，在使其運作時，雖然CPU的發熱溫度約為100℃，但在任何裝置的情況下，都能夠長時間進行穩定的熱傳導及散熱，進而能夠防止因過熱蓄積而導致的CPU的性能降低、破損等。因此，可以確認，藉由採用本發明組合物的固化物，能夠提高半導體裝置的可靠性。
表1
*為了方便起見，將相對於(A)成分中的一個與矽原子鍵結的烯基的(B)成分中的與矽原子鍵結的氫原子的個數表記為H/Vi(以下相同)
| 實施例 | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| 組成 (質量份) | (A) | A-1-1 | 40 | 60 | 70 | 70 | 70 | |
| A-1-2 | 50 | |||||||
| A-2-1 | 60 | 40 | 30 | 50 | ||||
| A-2-2 | 30 | 30 | ||||||
| (B) | B-1 | 5.0 | 6.0 | 4.7 | 7.0 | |||
| B-2 | 7.5 | 4.0 | ||||||
| SiH/Vi * | 1.5 | 1.3 | 1.0 | 0.9 | 2.0 | 1.3 | ||
| (C) | C-1 | 3500 | ||||||
| C-2 | 7000 | 7000 | ||||||
| C-3 | 11000 | 12000 | ||||||
| C-4 | 5000 | |||||||
| (D) | D-1 | 200 | 100 | 50 | 50 | 70 | ||
| D-2 | 50 | 50 | 50 | |||||
| (E) | E-1 | 0.3 | 0.3 | 0.5 | 0.3 | 0.3 | 0.5 | |
| (F) | F-1 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
| (G) | G-1 | 50 | 80 | 200 | 80 | 80 | 300 | |
| G-2 | 20 | 50 | 20 | 10 | ||||
| G-3 | 10 | |||||||
| 黏度(Pa．s) | 70 | 110 | 120 | 80 | 170 | 210 | ||
| (C)成分的粒徑(μm) | 50 | 30 | 60 | 80 | 35 | 20 | ||
| 熱傳導率(W/mK) | 5.2 | 6.8 | 6.5 | 5.9 | 6.7 | 6.4 | ||
| 空隙試驗 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ||
| 試樣的厚度(μm) | 22 | 17 | 10 | 20 | 21 | 20 | ||
| 熱阻(mm 2．K/W) | 1.5 | 1.1 | 1.0 | 1.4 | 1.2 | 1.1 |
表2
注)未能得到潤滑脂狀的均勻的組合物。
| 比較例 | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| 組成 (質量份) | (A) | A-1-1 | 100 | 40 | 40 | 40 | |
| A-1-2 | |||||||
| A-2-1 | 100 | 60 | 60 | 60 | |||
| A-2-2 | |||||||
| (B) | B-1 | 10 | 1.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | |
| B-2 | |||||||
| SiH/Vi * | 1.4 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | ||
| (C) | C-1 | 3500 | |||||
| C-2 | 7000 | ||||||
| C-3 | 100 | ||||||
| C-4 | 25000 | ||||||
| C-5 | 7000 | ||||||
| (D) | D-1 | 200 | 100 | 200 | 200 | 100 | |
| D-2 | 50 | 50 | 50 | ||||
| (E) | E-1 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
| (F) | F-1 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
| (G) | G-1 | 50 | 80 | 50 | 300 | 80 | |
| G-2 | 20 | 50 | 20 | ||||
| G-3 | |||||||
| 黏度(Pa．s) | 50 | 250 | 8 | 注) | 注) | ||
| (C)成分的粒徑(μm) | 80 | 25 | 110 | - | - | ||
| 熱傳導率(W/mK) | 5.1 | 6.8 | 0.5 | - | - | ||
| 空隙試驗 | 產生裂紋 ╳ | 產生空隙 ╳ | ○ | - | - | ||
| 試樣的厚度(μm) | 22 | 21 | 22 | - | - | ||
| 熱阻(mm 2．K/W) | 6.0 | 5.8 | 29 | - | - |
1:固化性組合物層(被覆層)(熱傳導層)
2:CPU(中央處理單元)
3:基板
4:散熱構件
5:黏接劑
圖1為表示適用於本發明的組合物的半導體裝置的一例的縱剖面概略圖。
1:固化性組合物層(被覆層)(熱傳導層)
2:CPU(中央處理單元)
3:基板
4:散熱構件
5:黏接劑
Claims (10)
- 一種固化性有機聚矽氧烷組合物，包含： (A)有機聚矽氧烷：100質量份， 其由下述(A-1)和(A-2)構成，且相對於(A-1)和(A-2)的合計，(A-1)的比例為10~90質量%，其中， (A-1)在1分子中具有2個以上的烯基之有機聚矽氧烷，其中該烯基與在25℃下的黏度為0.01~10Pa．s的矽原子鍵結， (A-2)在1分子中具有2個以上的烯基之有機聚矽氧烷，其中該烯基與在25℃下黏度為11~1000Pa．s的矽原子結合， (B)在1分子中具有2個以上的氫原子之有機氫聚矽氧烷其中該氫原子與矽原子鍵結：相對於1個所述(A)成分中的烯基，與該成分中的矽原子鍵結的氫原子的個數為0.1~5.0個的量， (C) 熔點為-20~70℃的選自鎵和鎵合金所組成的群組中的1種以上：300~20000質量份， (D)平均粒徑為0.1~100µm的熱傳導填充劑：10~1000質量份， (E)鉑族金屬催化劑：相對於(A)成分的質量，以鉑族金屬的質量換算為0.1~500ppm， 以及， (G-1)以下述通式(1)表示的有機聚矽氧烷：10~500質量份， [化學式1]在式(1)中，R 1為相同或不同的烷基，R 2為烷基，a為5~100的整數，b為1~3的整數。
- 如請求項1所述的固化性有機聚矽氧烷組合物，更包含： (G-2) 以下述通式(2)表示之烷氧基矽烷化合物，其相對於(A)成分100質量份為0.1~100質量份： R 3 cR 4 dSi(OR 5) 4-c-d(2) 在式(2)中，R 3獨立地為碳原子數為6~16的烷基，R 4獨立地為未取代或取代的碳原子數為1~8的一價烴基，R 5獨立地為碳原子數為1~6的烷基，c為1~3的整數，d為0~2的整數，c+d的和為1~3的整數。
- 如請求項1或2所述的固化性有機聚矽氧烷組合物，更包含： 相對於(A)成分100質量份，0.1~100質量份的(G-3)三氟丙基三甲氧基矽烷。
- 如請求項1所述的固化性有機聚矽氧烷組合物，其中， (B)成分為有機氫聚矽氧烷，其滿足在1分子中具有5個以上的氫原子，其中該氫原子在分子鏈非末端與矽原子鍵結，且滿足下式(3) 0.1＜α/β (3) 在式(3)中，α表示為與分子鏈非末端的矽原子鍵結的氫原子的數，β表示為(B)成分中的總矽原子數。
- 如請求項1所述的固化性有機聚矽氧烷組合物，其中， (C)成分在組合物中被分散為1~200µm的粒子狀。
- 一種熱傳導矽酮潤滑脂組合物， 其由如請求項1所述的固化性有機聚矽氧烷組合物所構成。
- 一種如請求項1所述的固化性有機聚矽氧烷組合物的固化物。
- 一種固化物的用途， 其將如請求項7所述的固化物夾持配置在發熱電子部件和散熱構件之間作為熱傳導層。
- 一種半導體裝置， 其為具有發熱性電子部件、散熱構件和由如請求項7所述的固化物構成的熱傳導層的半導體裝置，其中經由所述熱傳導層接合所述發熱性電子部件和所述散熱構件。
- 一種半導體裝置的製造方法， 其為如請求項9所述的半導體裝置的製造方法， 其具有： (a)在發熱性電子部件的表面塗佈如請求項1~5中任一項所述的固化性有機聚矽氧烷組合物，且使其在所述表面形成由所述組合物構成的被覆層的步驟， (b)將散熱構件壓接在所述被覆層且使其固定的步驟；及 (c)將在步驟(b)後得到的結構體在80~180℃條件下加熱，使所述被覆層固化而形成熱傳導層的步驟。
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