TWI303261B - - Google Patents

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TWI303261B
TWI303261B TW91109016A TW91109016A TWI303261B TW I303261 B TWI303261 B TW I303261B TW 91109016 A TW91109016 A TW 91109016A TW 91109016 A TW91109016 A TW 91109016A TW I303261 B TWI303261 B TW I303261B
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TW91109016A
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Kunihiro Yamada
Kenichi Isobe
Original Assignee
Shinetsu Chemical Co
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Description

1303261 at B7 五、發明説明（） 1 技術領域 本發明係有關優熱傳導性之具熱傳導性聚矽氧組成物 及半導體裝置。 先行技術 印刷電路基板上實裝電子零件的C P U等的I C套組 ，在使用時因發熱而溫度上昇導致性能下降、破損，向來 ，I C套組與散熱鰭片等之間使用熱傳導性優的散熱片或 或散熱油脂。散熱片的優點爲安裝簡單，C P U或散熱片 等的表面一看好像平滑以顯微觀察則有凹凸狀，實際上與 被面的密合不確實，其間介有空氣層，其結果不相宜，不 能如性能一樣發揮散熱效果。爲解決此問題，亦有提案於 散熱片的表面設置粘合層以提高密合性，結果不充分。散 熱油脂不受C P U或散熱鰭片等表面凹凸的影響’雖追隨 著被接合面可密合，但污染其他零件，長期使用時有油流 出等的問題。由於此理由，（日本特開照6 1- 157679號公報 、曰本特開平8 — 2 0 8 9 9 3號公報）提案以液狀矽膠 作爲粘膠劑或接合劑使用。但是，此等因賦予熱傳導性的 塡充劑含量少，熱傳導率不足，又硬化後，受自cpU等 的熱或外氣中存在的水分等，組成物緩緩硬化失去柔軟性 ，由c p U等基材的表面脫落，長時間使用其結果成爲的 熱阻上升等的問題。 本發明即爲改善上述事情’提供經長時間熱經歷亦不 失去柔軟性，具高熱傳導率的具熱導性聚砍氧組成物及使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇〆297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 經濟部智暴財產局員工消費合作社印製 1303261 at B7 五、發明説明（） 2 用其之半導體裝置爲的目。 發明揭示 本發明者爲達成上述目的經深入硏究結果，關於含1 分子中至少具2個鏈烯基的聚有機矽氧烷，及1分子中至 少具2個矽原子結合氫原子的聚有機氫二烯矽氧烷加成反 應硬化型的聚矽氧組成物，以特定量倂用下述一般式（1 )及（2 )所示上述聚有機氫二烯矽氧烷之同時，配合倂 用重量比1〜1 〇 : 1比例的鋁粉末及氧化鋅粉末的塡充 劑’由於配合具下述一般式（3 )所示長鏈烷基的有機矽 氧烷，可增加塡充劑塡充量的結果，可獲得充分理想的熱 傳導率，發見經長時間的熱經歷亦不失去柔軟性的具熱傳 導性聚矽氧組成物。然後，將此組成物的硬化皮膜介入半 導體元件與散熱體之間，實裝於印刷電路板I C套組，及 備有設置於其I C套組的表面散熱體的I c套組的散熱裝 置’以熱硬化埋設介入1 0〜1 0 0 // m膜厚的熱傳導性 聚氧組成物的硬化皮膜於C P U與I C套組之間，得知可 賦予優散熱性，達成本發明。 因，本發明係提供 (A) 1分子中至少具2個鏈烯基，2 的粘度爲10〜 100,000mm2/s的聚有機矽氧烷 1 0 0重量份； (B)下述一般式（1 )所示聚有機氫二烯矽氧烷 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T -5- (1) 1303261 a? B7 五、發明説明（） 3 【化3】 R1 R^iO- ~ Η " "R1 ' I 1 —SiO L OlU \} -R - η R1 L ^ R1 -SiR1 (式中，R1爲碳數1〜6的烷基，η，m滿足 〇.〇l$n/(n+m)S〇.3的正數）； (C )下述一般式（2 )所示聚有機氫二烯矽氧烷 【化4】 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) R2I H-SiO· R2I -SiO·
R2I -Si-H (2) 經濟部智-^財產局員工消費合作社印製 (式中，R2爲碳數1〜6的烷基，k爲5〜 1，0 0 0的正數）； (D )平均粒徑0 · 1 5〜5 0 // m的鋁粉末與 0 · 1〜5 // m的氧化鋅粉末，以鋁粉末/氧化鋅粉末= 1〜1 0的比例倂用所成的塡充劑8 0 0〜1，2 0 0重 量份； (E )由鉑及鈾化合物群中選擇之催化劑，鉑原子的 配合量爲成分（A)的1〜5 0 0 p pm ; (F )含〇 · 〇 1〜1重量份的抑制成分（E )活性 之抑制劑； 成分（B)及成分（C)的配合量爲{成分（B)及 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •6· A7 B7 1303261 五、發明説明（） 4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 成分（C)合計的S i — Η基的個數} / ·{成分（A)的 鏈烯基數}爲0 · 6〜1 · 5的配合量，又成分（Β)及 成分（C)的比例爲{成分（C)的S i — Η基/成分（ Β)的S i — 11基}爲1 · 0〜10 · 〇的比例，且組成 物於2 5 °C時的粘度爲5 0〜1，0 0 〇 P a · s， 更以含0 · 0 1〜1 0重量份下述式（3)的有機矽 烷爲理想。 R3aR4bSi(OR5)4-a-b(3) (式中，R3爲碳數6〜1 5的烷基、R4爲碳數1〜 8的1價基、R5爲碳數1〜6的院基，a爲1〜3的整數 、1)爲〇〜2的整數，a+b爲1〜3的整數）爲特徵的 具熱傳導性聚矽氧組成物。 經 :濟 部 智 -慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 又，本發明的特徵爲提供印刷電路板上實裝的I C套 組，及其I C套組的表面設置放熱體的I C套組的放熱裝 置，上述I C套組的表面與散熱體之間介入1 〇〜1 〇 〇 // m厚上述具熱傳導性聚矽氧組成物的硬化皮膜所成的 I C套組的半導體裝置。 發明之最佳實施形態 以下更詳細說明本發明。 構成本發明的具熱傳導性聚矽氧組成物的（A )成分 的聚有機矽氧烷係1分子中至少具2個直接與矽原子結合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1303261 Α7 Β7 五、發明説明（） 5 的烷基，不論其爲直鏈狀或分技狀均可，又2種以上的相 異粘度的混合物亦可。 作爲此聚有機ϊ夕氧烷，係可使用如下述平均組成式（ 4 )所示者。 R6cSi〇(4 一 c)/2(4) (式中，R 6相互爲同一或相異的碳數1〜i 8，理想 爲1〜3的非置換或置換的一價烴基，（：爲1 · 5〜 2 · 8、理想爲1 · 8〜2 · 5。更理想爲1 · 9 5〜 2 · 0 5範圍的正數。） 作爲上述R 5所示與矽原子結合的非置換或置換的一價 烴基可列舉如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基 、叔—丁基、戊基、新戊基、己基、環己基、辛基、壬基 、癸基、十二碳烷基等的烷基、苯基、甲苯基、二甲苯基 、萘基等的芳基，苄基、苯基乙基、2 -苯基丙基等的芳 烷基、乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、1-丁烯基 、1 -己烯基、環己烯基、辛烯基等的烷烯基，或此等的 基的氫原子的一部份或全部被氟、溴、氯等的鹵原子、氰 基等所置換者，例如氯甲基、氯丙基、溴乙基、3，3， 3 -三丙基、氰乙基等。此中，依合成易否，與成本面來 看9 0 %以甲基爲理想。 此時，R 6之中至少2個爲鏈烯基（特別是碳數2〜8 者理想，更理想的爲2〜6 )。又’鏈烯基的的含量爲全 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智遂財產局員工消費合作社印製 -8- 1303261 A7 B7 五、發明説明（ 6 有機基中與矽原子結合的（即，上述式（4 )的R 6的置換 或非置換的一價烴基中）〇·001〜20莫耳％，特別 以0 · 0 1〜1 〇莫耳％爲理想。此鏈烯基結合於分子鏈 末端的矽原子結合、結合於分子鏈中間的矽原子、或結合 於兩者均可，由組成物的硬化速度、硬化物的物性等觀點 ，特別是由柔軟面，使用於本發明的聚有機矽烷至少與分 子鏈末端的矽原子:結合之鏈烯基爲理想。 由於上述成分（A )的聚有機矽烷於2 5 °C的粘度低 於1 0 m m 2 / s時組成物的保存安定性惡化，超過 10 0，0 0 0 m m 2 / s時組成物的伸展性惡化，以1 〇 〜1 0 0，0 0 m m 2 / s的範圍、理想以1 〇 〇〜 50， 000mm2/s爲佳。 其次，成分（B)的聚有機氫二烯矽烷，1分子中至 少具有2個、理想爲3個以上矽原子結合氫原子（S i -Η基），下述一般式（1 )所示爲直鏈狀，使用側鏈具 S i - Η基者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經 ，濟 部 智 、慧 財 產 局 消 費 合 社 印 製 【化5】 R1 R^iO· ' Η . Ί I 「R1 Ί Ln 1 olU 1 SiO 1 R1 _ η [R1 R1 -SiR1 (1) (式中’ R 1爲碳數1〜6的院基，η，m滿足 〇·01$η/(η+ιη)$〇·3 的正數）。 其中’ R 1爲由甲基、乙基、丙基、丁基、己基等所遲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -9- 1303261 A7 B7 五、發明説明（ 7 擇的院基、此中，依合成易否，與成本面來看9 〇%以甲 基爲理想。又’式（1 )的聚有機氫二烯矽烷的n /( n + m )小於〇 · 〇 1時由於交聯組成不能網狀化，大於 0 · 3時由於初期硬化後存在的未反應s i - Η基多，因 水分等繼續進行剩餘的交聯反應，失去組合物的柔軟性， 以0 · 0 1〜0 · 3的範圍，理想以〇 · 〇 5〜〇· 2爲 佳。又，n + m無特別的限制，以5〜5 0 〇，特別以 10〜300程度爲佳。 一方面，成分（C )的聚有機氫二烯矽烷如下述一般 式（2 )所示者。 【化6】 R2 I H-SiO- R2 4i〇-
R2 I Si-H k R2 (2) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經 濟 部 智 、慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 其中，R2爲由甲基、乙基、丙基、丁基、己基等所選 擇的烷基、此中，由合成易否，與成本面看9 0%以甲基 爲理想。 又，成分（C )的一般式（2 )所示聚有機氫二烯矽 烷的k小於5時容易成爲揮發成分，不理想作爲電子零件 用，大於1 0 0 0時粘度變高作業有困難，故以5〜 1 0 0 0，理想以1 0〜1 〇 〇爲佳。 此時，成分（B )及成分（C)合計配合量，爲成分 (A )中的烷烯基數對成分（B )及成分(c )的S i — 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -10- A7 B7 8 1303261 五、發明説明（ Η基的個數，即{成分（B)及成分（c)合計的S i — Η基的個數} / {成分（A )的鏈烯基數}小於〇 · 6時 ，難於得到充分網狀構造，硬化後不能得到必要的硬度不 爲理想。大於1 · 5時未反應的S i - Η基與水分等產生 剩餘的聯反應變硬，組成物失柔軟性，故以〇 . 6〜 1 · 5的範圍爲佳。理想爲〇 · 7〜〇 1 . 4。又，成分 (Β)及成分（C)的比例爲{成分（c)的S i - Η基 /成分（Β )的S i - Η基}小於1 · 〇時硬化後的不能 得到適切的柔軟性，大於1 0 · 〇時硬化成爲不充分，故 爲1 · 0〜10 · 0的範圍，理想爲1 · 5〜5 · 0。 本發明的成分（D )的塡充劑爲賦予本發明的組成物 熱導性者，倂用鋁粉末與氧化鋅粉末。此時，鋁粉末的平 均粒徑小於0 · 1 // m時所得的組成物粘度過高，恐有缺 乏伸展率的問題，大於5 0 // m時所得的組成物恐有不均 勻的現象，以0 · 1〜5 0 // m範圍，理想以1〜4爲佳 。又，鋁粉末、氧化鋅的形狀爲球狀、不定形狀任一均可 此礦物的熱傳導率，鋁粉末、氧化鋅粉末各自爲約 2 3 7W/mK、約2 〇W/mK及單獨爲鋁粉末時對獲 得熱導率較有利，單獨爲鋁粉末時所得的組成物的安定性 變差，容易引起油分離等。經種種檢討後，發見混合氧化 鋅可防止油分離。其使用比例，鋁粉末/氧化鋅粉末的重 量比小於1時所得的組成物成爲缺乏熱傳導率者，大於 1 0時歷時的油分離轉激，故以1〜1 0的範圍，理想以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經 •濟 部 智 -慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 -11- 1303261 A7 B7 五、發明説明（） 9 2〜8爲佳。 此鋁粉末與氧化鋅混合物的配合量對1 0 0重量份成 分（A )少於8 0 0重量份時，所得的組成物缺乏熱傳導 性，大於1，2 0 0重量份時缺乏伸展性，故以8 0 0〜 1，2 0 0重量份的範圍，理想以8 5 0〜1， 1 5 0重 量份爲佳。 由鉑及鉑化合物所選的成分（E )，爲成分（A )與 成分（B )及成分（C )的S i - Η基之間加成反應的促 進成分。此成分（Ε )可列舉如鉑的單體、氯化鉑酸、鉑 -烯配位化合物、鉑-醇配位化合物、鉑配位化合物等。 成分（Ε )的配合量對成分（A )的重量，鉑原子少於 0 . 1 p p m時無催化劑的效果，大於5 0 0 p p m時不 能期待特別提高硬化速度，故以0 · 1〜5 0 0 p p m爲 佳。 成分（F )的控制劑，抑制於室溫時氫化甲矽烷基化 反應的進行，爲延長裝罐壽命、有效壽命者。可使用公知 的作爲此反應抑制劑，乙炔化合物、各種氮化合物、有機 磷化合物、肟化合物、有機氯化合物等可利用。成分（F )的配合量，對1 0 0重量份成分（A )使用少於 0 · 0 1重量份時，不能得到充分的裝罐壽命、有效壽命 ，多於1重量份時硬化降低，故以0 · 0 1〜1重量份的 範圍爲佳。爲得到此等對聚矽氧樹脂的分散性，使用甲苯 、二甲苯、異丙醇等的有機溶劑稀釋後使用。 本組成物爲提高塡充劑與矽氧成分的濕潤性，附加使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智戈財產局員工消費合作社印製 -12- 1303261 A7 B7 五、發明説明（） 10 用下述一般式（3 )所不的有機砂院更爲有效 R3aR4bSi(OR5)4-a-b(3) (式中，R3爲碳數6〜1 5的烷基、R4 8的1價基、R5爲碳數1〜6的烷基，a爲1 、13爲〇〜2的整數，a + b爲1〜3的整數） 作爲濕潤性提高劑可列舉如己基、辛基、 、十二院基、十四院基等，碳數小於6時，與 潤性不充分，大於1 5時，有機矽烷於常溫硬 爲1 ，2或3，特別以1爲理想。又，上述式 R 4爲碳數1〜8的飽和或不飽和的一價烴基， 基、環烷基、鏈烯基等。例如甲基、乙基、丙 辛基等的烷基，環戊基、環己基等皂環烷基， 丙基等的鏈烯基，苯基、二苯基等的芳基，2 、2 —甲基—2 —苯基乙基等的芳烷基，3， 爲碳數1〜 〜3的整數 壬基、癸基 塡充劑的濕 化。又，a (3 )中的 可列舉如烷 基、己基、 乙烯基、烯 一苯基乙基 3 ，3 —三 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經 -濟 部 智 -慧 財 i. 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 氟丙烯基、2 -（九氟丁基）乙基、2 -（十七氟辛基） 乙基，P -氯苯基的鹵化烴基，特別以甲基、乙基爲理想 。R5爲甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等的碳數爲 1〜6的1種或2種以上的烷基，特別以甲基、乙基爲理 想。上述一般式（3 )所示的有機矽烷的具體例可列舉如 下。 C6Hi3Si(OCH3)3 Ci〇H2iSi(OCH3)： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -13- A7 B7 1303261 五、發明説明（） 11
Cl2H25Si(OCH3)3
Cl2H25Si(OC2H5)3 )使用少於 份時亦不增 範圍爲佳， (F )及一 C組及散熱 劑使用，爲 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T
Ci〇H2iSi(CH3)(OCH3)2 Ci〇H2iSi(C6H5)(OCH3)2 Ci〇H2iSi(CH3)(OC2H5)2 Ci〇H2iSi(CH=：CH2)(〇CH3)2 Ci〇H2iSi(CH2CH2CF3)(〇CH3)2 此有機矽烷對1 0 0重量份上述成分（A 0 · 0 1重量份時缺乏濕潤性，大於1 0重量 加效果不經濟，故以0 · 0 1〜1 〇重量份的 更理想爲0 · 0〜7重量份。 又，本發明依必要除了上述成分（A)〜 般式（3 )的有機矽烷以外，爲C P U等的I 片等的散熱體的化學接合、固定可配合接合助 防止惡化可配合氧化防止劑等。 述成分（A (F )及一般式（3)的有砂 本發明的具熱傳導性聚矽氧組成物，係上 (F )或成分（A ) 經 濟 部 智 -慧 財 產 局 消 費 合 作 社 印 製 烷等混合，成爲一液加成型可長期低溫保存。 使用介在半 至散熱體的 用於其他用 0 〜2 0 0 本發明的具熱傳導性聚矽氧組成物適合於 導體元件與散熱體之間作爲由半導體元件發熱 熱傳導物等。此組成物以此熱傳導的導熱物使 途，其硬化條件可作適當的調整，例如調爲6 t：，5〜1 2 0程度。 本發明的半導體裝置，以上述具熱傳導性聚矽氧組成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -14- 1303261 a? B7 五、發明説明（） 12 物的硬化皮膜介在半導體元件與散熱體之間，又關於印刷 電路基板上實裝的I C套組及其安裝於I C套組的表面之 散熱體的I c半導體裝置的散熱裝置，係以上述具熱傳導 性聚矽氧組成物的硬化皮膜介在上述I C套組與散熱體之 間者。 本發明的半導體裝置組合時，將此具熱傳導性聚矽氧 組成物，以市售注射器裝塡塗覆於I C套組的表面上，以 貼合方式使用。由此，本組成物的粘度低於5 0 P a · s 在塗覆時，引起垂涎，高於1 ，OOOPa · s塗覆效率 惡化，故以5 0〜1 ，0 0 0 P a · s的範圍理想，更理 想以1 0 0〜4 0 0 P a · S爲佳。 本發明的具熱導性聚矽氧組成物，係將散熱體與印刷 電路板以挾具捆緊，固定於I C套組與散熱體之間，因受 軋壓，此時挾埋於I C套組與散熱體之間的具熱導性聚矽 氧組成物的厚度薄於1 0 // m時，其軋壓僅少許的偏差 I C套組與散熱體之間即恐產生空隙，厚於1 〇 〇 M m時 由於熱阻變大，散熱效果變差，以1 〇〜1 〇 〇 // m的範 圍’理想以2 5〜5 0 // m爲宜。 經分配後，由I C套組的發熱而硬化，硬化後的本組 成物具粘貼性，偏移或經長時間亦保持安定的柔軟性，不 會發生由基板脫落。又經分配後可積極的以加熱硬化。 本發明有關之I C套組的半導體裝置，爲印刷電路板 上實裝I C套組，上述I c套組的表面具備以壓接的散熱 體的I C套組的半導體裝置，上述I c套組與散熱體之間 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（210Χ：Ζ97公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經谱部智-^財產局員工消費合作社印製 -15- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1303261 at B7 五、發明説明（） 13 挾埋具熱傳導性聚矽氧組成物爲其特徵。 依本發明的構成，I C套組與散熱體之間介在的具熱 傳導性聚矽氧組成物爲膏狀具伸展性，在其上壓接固定散 熱體時，I C套組與散熱體的表面有凹凸存在時，其間隙 可以軋壓埋設均勻的具熱傳導性聚矽氧組成物。又，由 Ϊ c套組的發熱而硬化密合，又經長時間柔軟性亦不減少 ’不發生脫落，確實發揮散熱效果，可提高電子零件全體 的信賴性。 實施例 以下所示實施例及比較例，具體說明本發明，本發明 不限於下述實施例而已。 〔實施例、比較例〕 首先準備以下各成分。 成分（A ) A — 1 :兩末端以二甲基乙烯甲砂院基鎖鏈，2 5。(3 時粘度爲6 0 0mm2/s的聚二甲基矽氧烷。 成分（B ) 下述式所示的聚有機氫二燦砂院 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?! -16- 1303261 A7 B7 五、發明説明（ 【化7】 14 B-l B-2 CH3 CH3SiO·I CH, ch3 CH3SiO· CH, H I CH3 ο：/Λ blU I ch3 J 3 olU I L CH3 —SiCH3 I 3 27 CH3 HI -SiO·I CH, ch3 -SiO-I CH, CH, ch3 SiCH, 60 CH3 B-3 (比較用） CH3 CH3Si〇- ch3 B-4 (比較用） CH3 CH3SiO CH3
Hi -SiO·I CH, HI -SiO·I CH, 10 CH3I •SiO·I CH, CH3lf°CH3 ch3 ——SiCH3 250 CH3 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 20 CH3l.fcCH3 經濟部智名財產局員工消費合作社印製 成分（c )下述式所示聚有機氫二烯矽氧烷。 【化8】 C-1 ch3 HSiO·I CH, CH3I -Si〇-I CH? CH3I ——SiHI is CH, C-2 ch3 'ch3 ch3 I ^ I HSiO — I —SiO -SiH | | ch3 | .CH3 . 60 ch3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- A7 B7 1303261 五、發明説明（u) 15 成分（D ) 鋁粉末及氧化鋅粉末使用5 L閘式混合器（日本井上 製作所（株）製，商品名：5 Liter Planetary Mixer)以下 述表1所示混合比於室溫混合1 5分鐘，得到D — 1〜6 【表1】 成分（D) 平均粒徑 4.9 μ m 的 銘粉末（g) 平均粒徑 15.0μιη 的 鋁粉末（g) 平均粒徑 1.0 μ m 的氧 化鋅粉末（g) 混合比（重量 比）（銘粉末/ 氧化鋅粉末） D-1 2000 0 1000 2 D-2 2500 0 500 5 D-3 0 2500 500 5 D-4 2667 0 333 8 D-5 (比較用） 143 0 2857 0.5 D-6 (比較用） 2750 0 250 11 成分（E ) E — 1 :鉛一二乙烯四甲基二矽氧烷配位化合物A 一 1溶 液（含鉑原子1 % ) 成分（F ) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 1303261 at B7 五、發明説明（） 16 F—l : 1—乙炔基一1 一環己酮的50%甲苯溶液 (使用的有機矽烷） 有機矽烷①： 有機砂院②：Ci〇H2iSi(OCH3)3
成分（A )〜（F )如以下混合得到實施例1〜6及 比較例1〜1 0。即5 L閘式混合器（日本井上製作所（ 株）製，商品名：5 Liter Planetary Mixer)放入成分（A )，加入表2及表3所示成分（D )的配合量，依必要加 入有機矽烷，於7 0 °C混合1小時。冷卻至常溫，其次加 入如表2及表3所示成分（B) 、（C) 、（D) 、( E )、（F )的配合量，混合至均勻。所得的組成物以下述 事項評價，結果如表2及表3所示。 粘度：以回轉粘度計測定（2 5 °C ) 熱傳導率：各組成物投入3 c m厚的模型，用廚房用 保鮮膜封住，以日本京都電子工業（株）製的Model QTM 一 5 0 0測定之。 保存安定性：各組成物保存於-5 °C，1個月後以目 視觀察其外觀。 〇：不分離 X :浮油多 硬度測定（日本高分子計器（株）製，使用AskerC ( 低硬度用）：組成物的經長時間柔軟度以測定其硬度評價 之。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 1303261 a? B7 五、發明説明（） 17 投入1 0 m m厚的模型，以1 2 5 t：加熱1小時，作 成1 0 m m厚的板狀橡膠成形物，回至2 5 °C，測定初期 硬度。其後於1 3 0 °C溫度，1 0 0 %濕度，2氣壓的條 件下放置1 0 0小時，再回至2 5 °C，再測定硬度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 1303261 h發明説明（18) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【表2】 單位單位：重量份 實施例 1 2 3 Α-1 100 100 100 Β-1 3.5 3.3 Β-2 7.2 Β-3 Β-4 C-1 7.7 12.3 C-2 24 Si-H/Si-Vi(個數比） 1.0 1.0 1.4 {成分（C)本來的Si-H基 的個數}/{成分（B)本來的 Si-H基的個數K個數比） 2.3 2.3 4.0 D-1 1150 D-2 D-3 900 D-4 900 D-5 D-6 有機矽烷① 6 有機矽烷② 6 6 E-1 0.15 0.15 0.15 F-1 0.45 0.45 0.45 粘度（Pa · s) 175 139 315 熱傳導率（W/mK) 3.6 3.1 3.8 初期硬度（AskerC) 11 10 10 老化後的硬度* 11 10 12 保存安定性 〇 〇 〇 *1 3 0°C溫度/1 0 0%濕度/2氣壓/1 0 0小時後 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -21 - 1303261 Αν B7 i、發明説明（19) 經濟部智名財產局員工消費合作社印製 【表3】 單位:重量份 :匕較例 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A-1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 B-1 2.3 7.5 7.8 1.0 4.6 4.6 4.6 4.6 11.7 B-2 B-3 56.3 B-4 1.3 C-1 3.3 10.6 3.7 10.1 6.6 6.6 6.6 6.6 6.6 6.6 C-2 Si-H/Si-Vi(個數比） 0.5 1.6 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 {成分(C)本來的Si-H基的 個數}/{成分(B)本來的Si- Η基的個數K個數比） 1.5 1.5 0.5 11 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 0 D-1 900 900 900 700 1300 900 D-2 900 D-3 900 D-4 900 D-5 900 D-6 900 有機矽烷① 有機矽烷② Ε-1 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 F-1 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 粘度(Pa · s) 250 171 220 219 80 231 110 不能 258 1000 250 成爲 以上 膏狀 熱傳導率(W/mK) 3.4 3.2 3.4 3.4 1.7 3.7 2.2 - 1.9 3.5 3.4 初期硬度(AskerC) 不硬 11 35 不硬 不硬 43 12 - 11 12 測定 化 化 化 界限 以上 老化後的硬度* - 41 50 - - 51 12 - 12 12 測定 界限 以上 保存安定性 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 - 〇 X 〇 *130°C溫度/100%濕度/2氣壓/100小時後 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22- 經身部智慧財產局員工消費合作社印製 1303261 A7 B7 五、發明説明（_) 20 圖1所示爲本發明有關之I C套組的半導體裝置的一 實施例的縱剖面，如圖1所示，本發明的半導體裝置係由 印刷電路板3之上實裝之CPU2，及CPU2之上配設 的散熱體4，此C P U 2散熱體4之間介入之具熱傳導性 聚矽組成物的硬化皮膜1所構成。其中，放熱體4係由鋁 所形成，具鰭片構造擴大表面積以提高散熱效果。又，散 熱體4與印刷電路板3以挾具5捆緊固定軋壓。 半導體裝置係於2 cmx 2 cm的平面上挾埋〇 · 2 g發明的上述具熱傳導性聚矽氧組成物的硬化皮膜，此時 的具熱傳導性聚矽氧組成物的硬化皮膜的厚度爲3 〇 ^ m 〇 具以上構成的I C套組的散熱裝置，適用於發熱溫度 在1 5 0 °C水準的通用電腦、個人電腦、文書處理器等時 ，可安定的散熱及熱擴散，可防止C P U因積熱而性能下 降或破損。 商業上之利用領域 依本發明，可提供長時間受熱不失掉柔軟性，高傳熱 率的具熱傳導性聚矽氧組成物。 圖面之簡單說明 【圖1】 爲顯示本發明I C套組的半導體裝置的實施例的縱剖 面圖。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐] ' I 訂 線— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -23- 1303261 a7 B7 五、發明説明（） 21 【符號說明】 1 :熱傳導性聚矽氧組成物的皮膜 2 :中央處理器（C P U )等的I C套組 3 :印刷電路基板 4 :放熱體 5 :挾具 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智4財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） -24-

Claims (1)

1303261 -)φι A 8 、β B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種具熱傳導性聚矽氧組成物，其特徵爲含有下 述（A)〜（F)成分， (A ) 1分子中至少具2個鏈烯基，2 5 °c的粘度爲 10〜100,000mm/s的聚有機砂氧垸 1 0 0重量份； (B)下述一般式（1 )所示之聚有機氫二烯矽氧烷 【化1】 R1 R^iO· Η I -SiO_ R1 I -Sio- R1 I ! -SiR1 (1) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 滿足 (式中，R1爲碳數1〜6的院基 0.01^11/(]1+111)$〇.3的正數）； (C )下述一般式（2 )所示之聚有機氫二烯矽氧烷 R2 I H-SiO 【化2】 R2 4i〇- R2 I -Si-H l2 R2 (2) 1.. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (式中，R2爲碳數1〜6的烷基，k爲1 〇〜 1 0 0的正數）； (D )平均粒徵·.0 · 1〜5 0 # m的鋁粉末與 0 · 1〜5 //m的氧化鋅粉末以鋁粉末/氧化鋅粉末=丄 〜1 0的重量比例倂用所成的塡充劑8 0 0〜12 ^ 〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25- A8 B8 C8 D8 2 1303261 申請專利範圍 重量份 ； (E )選自由鉑及鉑化合物群之催化劑，鉛原子的配 合量爲成分（A)的〇 · 1〜5〇〇Ppm， (F)含有〇 · 〇1〜1重量份之抑制成分（E)觸 媒活性的抑制劑，成分（B )及成分（c )的配合量爲（ 成分（B)及成分（C)合計的S i - Η基的個數} / { 成分（Α)的鏈烯基數}爲〇 · 6〜1 · 5的配合量，又 成分（Β)及成分（C)的比例爲{成分（C)本來的S 1一1*1基/成分（：6)本來的31—1^基個數}爲1.0 〜1 0 · 0的比例，且組成物於2 5 °C時的粘度爲5 0〜 1，0 0 0 P a · S， 進而含下述式（3 )的有機矽烷〇 · 〇 1〜1 〇重量 份， R3aR4bSi(OR5)4-a-b(3) (式中，R3爲碳數6〜1 5的烷基、R 4爲碳數1〜 8的1價烴基、R5爲碳數1〜6的烷基，a爲1〜3的整 數、b爲〇〜2的整數，a+b爲1〜3的整數）者。 2 · —種I C套組的半導體裝置，其特徵爲印刷電路板 上實裝的I C套組，及其I C套組的表面設置放熱體的 I C套組的放熱裝置，上述I C套組的表面與放熱體之間 介入1 0〜1 0 0 //m厚度之如申請專利範圍第1項之具 熱傳導性聚矽氧組成物的硬化皮膜所成者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請 先 聞 Λ 之 注 意 事 項 再 f 本 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26-
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