專利名稱：熱傳導硅脂組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱傳導硅脂組合物，當其在高溫下進行固化后的熱老化時，硬度的增加變小并且伸長率的降低也小。
背景技術：
眾所周知，電子部件例如LSI、IC芯片等，使用時發熱，因此，其性能由于發熱而降低。為了解決該問題，已使用各種熱耗散技術。常規方法之一包括在發熱元件附近安置冷卻構件，使得它們相互之間緊密接觸，從而通過冷卻構件有效排熱而耗散熱。然而，在此方面， 如果發熱構件和冷卻構件之間存在空間，因為存在導熱性差的空氣，熱傳導無法順利地進行，因此發熱構件的溫度不能令人滿意地降低。為了防止這一問題，通常使用熱消散材料、 熱消散薄片或熱消散脂來防止空氣的存在，其導熱性好并且能貼合構件的表面輪廓(日本專利號 2938428,2938429 和 3952184)。在熱消散脂中，一些脂被賦予了粘合性能以致能使半導體芯片和散熱器強力地粘合在一起。然而，如果沒有脂介入半導體芯片和散熱器之間，無法獲得令人滿意的熱耗散性能從而導致性能的顯著下降，因此重要的是強力粘合半導體芯片和散熱器。盡管這些材料粘合力高，其在使用期間由于高溫老化而經常遭遇材料硬度的增加。隨著硬度的增加，材料的伸長率下降，還存在可能不遵循發熱/冷卻的熱歷程導致芯片的應變的可能性，導致分離，或最壞情況下導致芯片的破損。

發明內容
為解決上述問題而實現本發明。本發明的目的是提供一種熱傳導硅脂組合物，其固化后在高溫下熱老化時，比起傳統技術的對照物，其硬度的增加較小并且伸長率的降低也較小。我們已進行充分的研究以實現上述目的，并且發現一種包括以下組分(A)至(F) 的熱傳導硅脂組合物，其能夠提供固化產品，當其在高溫下熱老化時硬度的增加以及伸長率的降低較小。因此，本發明提供一種熱傳導硅脂組合物，其含有(A) 100重量份的有機聚硅氧烷，其每分子中具有至少兩個烯基基團并且具有 25°C 時 5，000 至 100，000 mm2/s 的動態粘度；(B) 10至50重量份的可水解甲基聚硅氧烷，其在一個末端具有三官能端基，并由以下通式⑵表示 其中R2表示具有1至6個碳原子的烷基，b是5至100的整數；
(C) 500至1，500重量份的熱傳導率至少為10W/m · V的熱傳導填料；(D)每分子中包含2至5個直接鍵合至硅原子的氫原子(Si-Η基團)的有機氫化聚硅氧烷，其用量使得Si-H基的數目/組分(A)的烯基基團數目=1.7至2. 8;(E)O. 05至0. 5重量份的粘合助劑，其每分子中具有一個三嗪環和至少一個烯基基團；和(F)選自鉬和鉬化合物的催化劑，其用量為相對于組分㈧具有0. 1至500ppm的
鉬原子。該組合物可進一步包括(G)基于每100重量份組分(A)，0. 05至0. 5重量份的選自炔烴化合物、氮化合物、有機磷化合物、肟化合物和有機氯化合物的抑制劑。熱傳導硅脂組合物應優選地具有不小于100%的斷裂伸長率，由組合物在150°C 下固化90分鐘得到的片材根據JIS K6251所述的方法所測量得到；以及當其成型為2mm厚的片材并在150°C下老化1000小時后不小于80%的斷裂伸長率。發明有益效果本發明的熱傳導硅脂組合物在高溫下受熱時，硬度的增加小并且伸長率的降低受到抑制。
具體實施例方式本發明所述熱傳導性脂組合物包括以下主要組分(A)包含烯基基團的有機基聚硅氧烷；(B)可水解的甲基聚硅氧烷；(C)熱傳導填料；(D)有機基氫聚硅氧烷；(E)包含三嗪環和烯基基團的粘合助劑；和(F)鉬催化劑；以及，如果需要的話，(G)加成反應抑制劑。組分(A)可作為包括在本發明組合物之內作為組分(A)的有機基聚硅氧烷，其每分子上具有至少兩個直接鍵合至硅原子的烯基基團并且由以下式(1)表示R1aSiOi4^72 (1)其中R1可以相同或不同，表示未取代或取代的具有1至10個碳原子的一價烴基， 優選1至8個碳原子，并且a是1. 5至2. 8的正數，優選1. 8至2. 5，更優選1. 95至2. 05。所述用R1表示并鍵合至硅原子的未取代或取代的一價烴基包括烷基例如甲基、 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、壬基或癸基等；芳基基團例如苯基、甲苯基、二甲苯基或萘基等；芳烷基例如苯甲基、苯乙基或苯丙基等；烯基基團例如乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、己烯基、環己烯基或辛烯基等；和其中上述這些基團中的氫原子可部分或完全被鹵素原子例如氟、溴或氯等、氰基基團等取代的那些基團，如氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基或氰乙基等。優選地，所有R1中至少90mol%是甲基。必要的是所有R1中至少有兩個是具有優選2至8個碳原子、更優選2至6個碳原
4子的烯基，最優選是乙烯基。烯基的含量為2. OX 10_5至1. OX 10_4mol/g，優選2. OX 10_5至 6. OX 10_5mol/g。如果烯基的量小于2. OX 10_5mol/g，可能會出現其組合物涂抹性差的一些情況。另一方面，當其量超過1. OX l(T4m0l/g時，可能出現組合物固化后在老化期間硬度增加變大從而導致伸長率降低的情況。烯基基團可鍵合至分子鏈末端的硅原子或分子鏈任何位置上的硅原子，或者同時鍵合至兩者上。有機基聚硅氧烷的結構一般具有由二有機基硅氧烷重復單位組成的主鏈，并且是分子鏈的兩個末端均被三有機基甲硅烷氧基團封端的線性結構，但可部分地包括支化結構或環狀結構。若該有機基聚硅氧烷在25°C下的動態粘度低于5，OOOmmVs,則該組合物固化后在熱老化期間的硬度上升變大，從而減少伸長率。另一方面，當該動態粘度超過100，OOOmm2/ s，得到的組合物涂抹性變差。因此，該動態粘度在5，000至100，000!1111178的范圍之內，優選10，000至100，OOOmmVs0應當注意到，所述動態粘度是通過烏氏類型⑴bbelohde-type) 奧斯瓦特(Ostwald)粘度計測量得到的值。組分(A)的實例包括在兩末端均用二甲基乙烯基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧烷。其可單獨使用或者兩種或更多種結合使用。組分(B)用于本發明的組分⑶是一種在一個末端三官能基封端的可水解甲基聚硅氧烷， 并用以下通式⑵表示其中R2表示具有1至6個碳原子的烷基，b是5至100的整數。R2是具有1至6個碳原子的烷基，其包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基、 叔丁基、戊基或己基等。如果用作組分(B)并用通式( 表示的一個末端三官能基封端的可水解甲基聚硅氧烷中的b小于5，所得到的硅脂組合物的滲油性(oil breeding)變得嚴重，無法表現出粘合性能。如果b超過100，與填料的潤濕性變得不滿意。基于上述原因，b 是5至100的整數，優選10至60。所述一個末端三官能基封端的可水解甲基聚硅氧烷的用量范圍為10-50重量份， 基于每100重量份的組分(A)。這是因為如果該用量小于10重量份，無法表現出令人滿意的潤濕性，如果用量大于50重量份，從該組合物中的滲出是顯著的。組分(C)
權利要求
1. 一種熱傳導硅脂組合物，其含有(A)100重量份的有機基聚硅氧烷，其每分子具有至少兩個烯基基團并且具有25°C下 5，000至100，OOOmmVs的動態粘度；(B)10至50重量份的可水解甲基聚硅氧烷，其在一個末端具有三官能端基，并由以下通式(2)表示
2.權利要求1所述的組合物，進一步包括基于每100重量份組分(A)的0.05至0.5重量份的選自炔烴化合物、氮化合物、有機磷化合物、肟化合物和有機氯化合物的抑制劑(G)。
3.權利要求1或2所述的組合物，其中所述組合物在150°C下固化90分鐘得到的片材用JIS K6251所述方法測量，斷裂伸長率為至少100%，并且當所述組合物成型為2mm厚的片材并且在150°C下老化1000小時后，斷裂伸長率為至少80%。
全文摘要
一種熱傳導硅脂組合物，其含有(A)每分子中具有至少兩個烯基基團并且具有25℃下5,000至100,000mm2/s的動態粘度的有機基聚硅氧烷；(B)在一個末端具有三官能端基，并由以下通式(2)表示的可水解甲基聚硅氧烷其中R2表示具有1至6個碳原子的烷基，b是5至100的整數；(C)熱傳導率至少為10W/m·℃的熱傳導填料；(D)每分子中包含2至5個直接鍵合至硅原子的氫原子(Si-H基團)的有機基氫聚硅氧烷；(E)每分子中具有一個三嗪環和至少一個烯基基團的粘合助劑；和(F)選自鉑和鉑化合物的催化劑。
文檔編號C09J183/04GK102533214SQ20111046210
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月11日 優先權日2010年11月12日
發明者山田邦弘, 木崎弘明, 松本展明, 辻謙一 申請人:信越化學工業株式會社