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JP2002327116A - 熱伝導性シリコーン組成物及び半導体装置 - Google Patents

熱伝導性シリコーン組成物及び半導体装置

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JP2002327116A
JP2002327116A JP2001133895A JP2001133895A JP2002327116A JP 2002327116 A JP2002327116 A JP 2002327116A JP 2001133895 A JP2001133895 A JP 2001133895A JP 2001133895 A JP2001133895 A JP 2001133895A JP 2002327116 A JP2002327116 A JP 2002327116A
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carbon atoms
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邦弘 山田
Kenichi Isobe
憲一 磯部
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 （Ａ）１分子中に少なくとも２個のアル
ケニル基を有するオルガノポリシロキサン （Ｂ）側鎖にＳｉＨ基を有するオルガノハイドロジェン
ポリシロキサン （Ｃ）末端にＳｉＨ基を有するオルガノハイドロジェン
ポリシロキサン （Ｄ）アルミニウム粉末と酸化亜鉛粉末とを重量比とし
てアルミニウム粉末／酸化亜鉛粉末＝１〜１０の割合で
併用してなる充填剤 （Ｅ）白金及び白金化合物からなる群より選択される触
媒 （Ｆ）成分（Ｅ）の触媒活性を抑制する制御剤 を含有し、成分（Ｂ）と成分（Ｃ）の割合は、｛成分
（Ｃ）由来のＳｉ−Ｈ基の個数｝／｛成分（Ｂ）由来の
Ｓｉ−Ｈ基の個数｝が１．０〜１０．０になる割合であ
り、かつ組成物の２５℃における粘度が５０〜１，００
０Ｐａ・ｓであることを特徴とする熱伝導性シリコーン
組成物。 【効果】 本発明によれば、長時間熱にさらされても柔
軟性を失うことがなく、高い熱伝導率をもつ熱伝導性シ
リコーン組成物を与える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱伝導性に優れた
熱伝導性シリコーン組成物及びそれを用いた半導体装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】プリン
ト配線基板上に実装される電子部品であるＣＰＵ等のＩ
Ｃパッケージは、使用時の発熱による温度上昇によって
性能が低下したり破損したりすることがあるため、従
来、ＩＣパッケージと放熱フィン等の間に熱伝導性のよ
い放熱シートや放熱グリースが用いられている。放熱シ
ートは手軽にマウントできるメリットはあるが、ＣＰＵ
や放熱フィン等の表面は一見平滑に見えてもミクロ的に
観れば凹凸があるため、実際はそれらの被着面へ確実に
密着ができず、空気層が介在して、結果的には、放熱効
果を性能通りに発揮できない不都合がある。それを解決
するために放熱シートの表面に粘着層等を設けて密着性
を向上させたものも提案されているが、十分なものでは
ない。放熱グリースはＣＰＵや放熱フィン等の表面の凹
凸に影響されることなく、それら被着面に追随、密着で
きるが、他の部品を汚したり、長時間使用するとオイル
の流出等の問題があった。このような理由から、液状シ
リコーンゴム組成物をポッティング剤や接着剤として用
いる方法が提案されている（特開昭６１−１５７５６９
号公報、特開平８−２０８９９３号公報）。しかしなが
ら、これらは熱伝導性を付与する充填剤含有量が少ない
ために熱伝導率が不足するし、また硬化後、ＣＰＵ等か
ら受ける熱又は外気中に存在する水分等により、組成物
が徐々に硬くなってしまい柔軟性を失うことから、ＣＰ
Ｕ等の基材から剥がれてしまい、その結果経時で熱抵抗
が上昇してしまう等の問題点があった。
【０００３】本発明は、上記事情を改善したもので、長
時間熱にさらされても柔軟性を失うことがない高い熱伝
導率をもつ熱伝導性シリコーン組成物及びそれを用いた
半導体装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を重ねた
結果、１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有す
るオルガノポリシロキサンと、１分子中に少なくとも２
個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノハイドロ
ジェンポリシロキサンを含む付加反応硬化型のシリコー
ン組成物において、上記オルガノハイドロジェンポリシ
ロキサンとして下記一般式（１）及び（２）で示される
オルガノハイドロジェンポリシロキサンを特定量で併用
すると共に、アルミニウム粉末と酸化亜鉛粉末とを重量
比１〜１０：１の割合で併用した充填剤を配合し、好ま
しくは後述する一般式（３）で示される長鎖アルキル基
を有するオルガノシランを配合することにより、充填剤
の充填量を増加でき、その結果十分な熱伝導率が得られ
ると共に、長時間熱に曝されても柔軟性を失うことがな
い熱伝導性シリコーン組成物が得られることを見出し
た。そして、この組成物の硬化皮膜を半導体素子と放熱
体との間に介在させること、プリント配線基板上に実装
したＩＣパッケージと、そのＩＣパッケージの表面に設
けられた放熱体とを備えているＩＣパッケージの放熱装
置において、ＣＰＵ等のＩＣパッケージの表面と放熱体
との間にこの熱伝導性シリコーン組成物の硬化皮膜を１
０〜１００μｍの厚さで流し込み、熱により硬化させて
介在させることにより、優れた放熱性を与えることを知
見し、本発明をなすに至ったものである。
【０００５】従って、本発明は、 （Ａ）１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有する２５℃の粘度が１０〜 １００，０００ｍｍ2／ｓのオルガノポリシロキサン １００重量部 （Ｂ）下記一般式（１）で示されるオルガノハイドロジ
ェンポリシロキサン
【化３】 （式中、Ｒ1は炭素数１〜６のアルキル基、ｎ，ｍは
０．０１≦ｎ／（ｎ＋ｍ）≦０．３を満足する正数を示
す。） （Ｃ）下記一般式（２）で示されるオルガノハイドロジ
ェンポリシロキサン
【化４】 （式中、Ｒ2は炭素数１〜６のアルキル基、ｋは５〜
１，０００の正数を示す。） （Ｄ）平均粒径０．１〜５０μｍのアルミニウム粉末と平均粒径０．１〜５μｍ の酸化亜鉛粉末とを重量比としてアルミニウム粉末／酸化亜鉛粉末＝１〜１０の 割合で併用してなる充填剤 ８００〜１，２００重量部 （Ｅ）白金及び白金化合物からなる群より選択される触媒であり、白金原子とし て成分（Ａ）の０．１〜５００ｐｐｍとなる配合量 （Ｆ）成分（Ｅ）の触媒活性を抑制する制御剤 ０．０１〜１重量部 を含有し、成分（Ｂ）と成分（Ｃ）の配合量は｛成分
（Ｂ）と成分（Ｃ）の合わせたＳｉ−Ｈ基の個数｝／
｛成分（Ａ）のアルケニル基の個数｝が０．６〜１．５
になる配合量であり、更には成分（Ｂ）と成分（Ｃ）の
割合は、｛成分（Ｃ）由来のＳｉ−Ｈ基の個数｝／｛成
分（Ｂ）由来のＳｉ−Ｈ基の個数｝が１．０〜１０．０
になる割合であり、かつ組成物の２５℃における粘度が
５０〜１，０００Ｐａ・ｓであることを特徴とする熱伝
導性シリコーン組成物を提供する。
【０００６】この場合、この熱伝導性シリコーン組成物
は、更に下記一般式（３） Ｒ3 aＲ4 bＳｉ（ＯＲ5）4-a-b （３） （式中、Ｒ3は炭素数６〜１５のアルキル基、Ｒ4は炭素
数１〜８の１価炭化水素基、Ｒ5は炭素数１〜６のアル
キル基であり、ａは１〜３の整数、ｂは０〜２の整数、
ａ＋ｂは１〜３の整数である。）のオルガノシランを
０．０１〜１０重量部含むことが好ましい。
【０００７】また、本発明は、プリント配線基板上に実
装したＩＣパッケージと、そのＩＣパッケージの表面に
設けられた放熱体とを備えているＩＣパッケージの放熱
装置であって、前記ＩＣパッケージの表面と放熱体との
間に上記熱伝導性シリコーン組成物の硬化皮膜を１０〜
１００μｍの厚さで介在させてなることを特徴とするＩ
Ｃパッケージの半導体装置を提供する。
【０００８】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の熱伝導性シリコーン組成物を構成する（Ａ）成
分のオルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に直結した
アルケニル基を１分子中に少なくとも２個有するもの
で、直鎖状でも分岐状でもよく、また２種以上の異なる
粘度の混合物でもよい。
【０００９】このオルガノポリシロキサンとしては、下
記平均組成式（４）で示されるものを使用することがで
きる。 Ｒ6 cＳｉＯ(4-c)/2 （４） （式中、Ｒ6は互いに同一又は異種の炭素数１〜１８、
好ましくは１〜３の非置換又は置換の１価炭化水素基で
あり、ｃは１．５〜２．８、好ましくは１．８〜２．
５、より好ましくは１．９５〜２．０５の範囲の正数で
ある。）
【００１０】上記Ｒ5で示されるケイ素原子に結合した
非置換又は置換の１価炭化水素基としては、例えばメチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、
ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オク
チル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル
基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等
のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、２−フ
ェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル
基、プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル
基、１−ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニ
ル基等のアルケニル基や、これらの基の水素原子の一部
又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シア
ノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロ
プロピル基、ブロモエチル基、３，３，３−トリフルオ
ロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。これら
のうち、合成のし易さ、コスト面から９０％以上がメチ
ル基であることが好ましい。
【００１１】この場合、Ｒ6のうち少なくとも２個はア
ルケニル基（特に炭素数２〜８のものが好ましく、更に
好ましくは２〜６である）であることが必要である。な
お、アルケニル基の含有量は、ケイ素原子に結合する全
有機基中（即ち、上記式（４）におけるＲ6としての非
置換又は置換の１価炭化水素基中）０．００１〜２０モ
ル％、特に０．０１〜１０モル％とすることが好まし
い。このアルケニル基は、分子鎖末端のケイ素原子に結
合していても、分子鎖途中のケイ素原子に結合していて
も、両者に結合していてもよいが、組成物の硬化速度、
硬化物の物性等の点、特に柔軟性の面から、本発明で用
いるオルガノポリシロキサンは、少なくとも分子鎖末端
のケイ素原子に結合したアルケニル基を含んだものであ
ることが好ましい。
【００１２】上記成分（Ａ）のオルガノポリシロキサン
の２５℃における粘度は、１０ｍｍ 2／ｓより低いと組
成物の保存安定性が悪くなるし、１００，０００ｍｍ2
／ｓより大きくなると得られる組成物の伸展性が悪くな
るため、１０〜１００，０００ｍｍ2／ｓの範囲、好ま
しくは１００〜５０，０００ｍｍ2／ｓがよい。
【００１３】次に、成分（Ｂ）のオルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンは、１分子中に少なくとも２個、好ま
しくは３個以上のケイ素原子結合水素原子（Ｓｉ−Ｈ
基）を有するもので、下記一般式（１）で示される直鎖
状で、Ｓｉ−Ｈ基を側鎖に有するものを使用する。
【００１４】
【化５】 （式中、Ｒ1は炭素数１〜６のアルキル基、ｎ，ｍは
０．０１≦ｎ／（ｎ＋ｍ）≦０．３を満足する正数を示
す。）
【００１５】ここで、Ｒ1としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基等から選択され
るアルキル基で、これらのうち合成のし易さ、コストの
面からメチル基が好ましい。また、式（１）のオルガノ
ハイドロジェンポリシロキサンのｎ／（ｎ＋ｍ）は、
０．０１より小さいと架橋により組成を網状化できない
し、０．３より大きいと初期硬化後の未反応のＳｉ−Ｈ
基の存在が多くなり、水分などにより余剰の架橋反応が
経時で進んでしまい、組成物の柔軟性が失われるため、
０．０１〜０．３の範囲、好ましくは０．０５〜０．２
がよい。なお、ｎ＋ｍは特に制限されないが、５〜５０
０、特に１０〜３００程度とすることがよい。
【００１６】一方、成分（Ｃ）のオルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンは、下記一般式（２）で示されるもの
である。
【化６】
【００１７】ここで、Ｒ2は炭素数１〜６のアルキル基
で、Ｒ1と同様、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基、ヘキシル基等から選択されるアルキル基で、こ
れらのうち合成のし易さ、コストの面から９０％以上が
メチル基であることが好ましい。
【００１８】また、成分（Ｃ）の一般式（２）で示され
るオルガノハイドロジェンポリシロキサンのｋは５より
小さいと揮発成分となり易く、電子部品に用いることは
好ましくないし、１，０００より大きいと粘度が高くな
り、取り扱いが難しくなるため５〜１，０００の範囲、
好ましくは１０〜１００がよい。
【００１９】この場合、成分（Ｂ）と成分（Ｃ）を合わ
せた配合量は、成分（Ａ）中のアルケニル基の数に対
し、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）中のＳｉ−Ｈ基の個数、
即ち｛成分（Ｂ）と成分（Ｃ）の合わせたＳｉ−Ｈ基の
個数｝／｛成分（Ａ）のアルケニル基の個数｝が０．６
より小さいと十分な網状構造をとれず、硬化後必要な硬
さが得られないので好ましくない。１．５より大きいと
未反応のＳｉ−Ｈ基が水分などにより余剰の架橋反応を
起こし、硬くなり、組成物の柔軟性が失われるため、
０．６〜１．５の範囲がよい。好ましくは０．７〜１．
４である。また、成分（Ｂ）と成分（Ｃ）の割合は、
｛成分（Ｃ）由来のＳｉ−Ｈ基の個数｝／｛成分（Ｂ）
由来のＳｉ−Ｈ基の個数｝が１．０より小さいと硬化後
の適切な柔軟性が得られず、１０．０より大きいと硬化
が不十分となるため１．０〜１０．０の範囲、好ましく
は１．５〜５．０である。
【００２０】本発明の成分（Ｄ）の充填剤は、本発明の
組成物に熱伝導性を付与するためのものであり、アルミ
ニウム粉末と酸化亜鉛粉末とを併用したものである。こ
の場合、アルミニウム粉末の平均粒径は、０．１μｍよ
り小さいと得られる組成物の粘度が高くなりすぎ、伸展
性の乏しいものとなるおそれがあり、５０μｍより大き
いと得られる組成物が不均一となるおそれがあるため、
０．１〜５０μｍの範囲、好ましくは１〜２０μｍがよ
い。酸化亜鉛粉末の平均粒径は、０．１μｍより小さい
と得られる組成物の粘度が高くなりすぎ、伸展性の乏し
いものとなるおそれがあり、５μｍより大きいと得られ
る組成物が不均一となるおそれがあるため、０．１〜５
μｍの範囲、好ましくは１〜４μｍがよい。また、アル
ミニウム粉末、酸化亜鉛粉末の形状は、球状、不定形状
いずれでもよい。
【００２１】これら鉱物の熱伝導率は、アルミニウム粉
末、酸化亜鉛粉末はそれぞれ約２３７Ｗ／ｍＫ、約２０
Ｗ／ｍＫとアルミニウム粉末単独の方が高い熱伝導率を
得るためには有利であるが、アルミニウム粉末単独であ
ると、得られる組成物の安定性が悪くなり、オイル分離
等が起こり易くなる。種々検討した結果、酸化亜鉛粉末
と混合することでオイル分離を防ぐことができることを
見出した。その割合は、重量比でアルミニウム粉末／酸
化亜鉛粉末が１より小さくなると得られる組成物の熱伝
導率の乏しいものとなるし、１０より大きいと経時での
オイル分離が激しくなるので１〜１０の範囲、好ましく
は２〜８がよい。
【００２２】これらアルミニウム粉末と酸化亜鉛粉末と
の混合物の配合量は、成分（Ａ）１００重量部に対し８
００重量部より少ないと得られる組成物の熱伝導率が乏
しいものとなるし、１，２００重量部より多いと伸展性
の乏しいものとなるため、８００〜１，２００重量部の
範囲、好ましくは８５０〜１，１５０重量部がよい。
【００２３】成分（Ｅ）の白金及び白金化合物から選ば
れる触媒は、成分（Ａ）のアルケニル基と成分（Ｂ）及
び成分（Ｃ）のＳｉ−Ｈ基との間の付加反応の促進成分
である。この成分（Ｅ）は例えば白金の単体、塩化白金
酸、白金−オレフィン錯体、白金−アルコール錯体、白
金配位化合物などが挙げられる。成分（Ｅ）の配合量
は、成分（Ａ）の重量に対し白金原子として０．１ｐｐ
ｍより少ないと触媒としての効果がなく、５００ｐｐｍ
を超えても特に硬化速度の向上は期待できないため０．
１〜５００ｐｍｍの範囲がよい。
【００２４】成分（Ｆ）の制御剤は、室温でのヒドロシ
リル化反応の進行を抑え、シェルフライフ、ポットライ
フを延長させるものである。この反応制御剤としては公
知のものを使用することができ、アセチレン化合物、各
種窒素化合物、有機リン化合物、オキシム化合物、有機
クロロ化合物等が利用できる。成分（Ｆ）の配合量は、
成分（Ａ）１００重量部に対し０．０１重量部より少な
いと十分なシェルフライフ、ポットライフが得られず、
１重量部より多いと硬化性が低下するため、０．０１〜
１重量部の範囲がよい。これらはシリコーン樹脂への分
散性をよくするためにトルエン、キシレン、イソプロピ
ルアルコール等の有機溶剤で希釈して使用することもで
きる。
【００２５】本組成物には、充填剤とシリコーン成分の
濡れ性を向上させるため、下記一般式（３） Ｒ3 aＲ4 bＳｉ（ＯＲ5）4-a-b （３） （式中、Ｒ3は炭素数６〜１５のアルキル基、Ｒ4は炭素
数１〜８の１価炭化水素基、Ｒ5は炭素数１〜６のアル
キル基であり、ａは１〜３の整数、ｂは０〜２の整数、
ａ＋ｂは１〜３の整数である。）で表されるオルガノシ
ランを付加的に用いることが更に有効である。濡れ性向
上剤として用いられるオルガノシランの上記一般式
（３）のＲ3の具体例としては、例えばヘキシル基、オ
クチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデ
シル基等が挙げられる。炭素数が６より小さいと充填剤
との濡れ性が十分でなく、１５より大きいとオルガノシ
ランが常温で固化するので、取り扱いが不便な上、得ら
れた組成物の低温特性が低下する。また、ａは１、２あ
るいは３であるが、特に１であることが好ましい。ま
た、上記式（３）中のＲ4は炭素数１〜８の飽和又は不
飽和の１価の炭化水素基であり、このような基としては
アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基等を挙げ
ることができる。例えばメチル基、エチル基、プロピル
基、ヘキシル基、オクチル基等のアルキル基、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビ
ニル基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリ
ル基等のアリール基、２−フェニルエチル基、２−メチ
ル−２−フェニルエチル基等のアラルキル基、３，３，
３−トリフルオロプロピル基、２−（ナノフルオロブチ
ル）エチル基、２−（ヘプタデカフルオロオクチル）エ
チル基、ｐ−クロロフェニル基等のハロゲン化炭化水素
基が挙げられるが、特にメチル基、エチル基が好まし
い。Ｒ5はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、ペンチル基、ヘキシル基などの炭素数１〜６の１種
又は２種以上のアルキル基であり、特にメチル基、エチ
ル基が好ましい。上記一般式（３）で表されるオルガノ
シランの具体例としては、下記のものを挙げることがで
きる。 Ｃ6Ｈ13Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 Ｃ10Ｈ21Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 Ｃ12Ｈ25Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 Ｃ12Ｈ25Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3 Ｃ10Ｈ21Ｓｉ（ＣＨ3）（ＯＣＨ3）2 Ｃ10Ｈ21Ｓｉ（Ｃ6Ｈ5）（ＯＣＨ3）2 Ｃ10Ｈ21Ｓｉ（ＣＨ3）（ＯＣ2Ｈ5）2 Ｃ10Ｈ21Ｓｉ（ＣＨ＝ＣＨ2）（ＯＣＨ3）2 Ｃ10Ｈ21Ｓｉ（ＣＨ2ＣＨ2ＣＦ3）（ＯＣＨ3）2
【００２６】このオルガノシランは、上記成分（Ａ）１
００重量部に対し０．０１重量部より少ないと濡れ性の
乏しいものとなるし、１０重量部より多くしても効果が
増大することがなく不経済であるので、０．０１〜１０
重量部の範囲がよく、より好ましくは０．１〜７重量部
である。
【００２７】また、本発明には上記した成分（Ａ）〜
（Ｆ）及び一般式（３）のオルガノシラン以外に、必要
に応じて、ＣＰＵなどのＩＣパッケージとヒートシンク
等の放熱体とを化学的に接着、固定するために接着助剤
等を配合してもよいし、劣化を防ぐために酸化防止剤等
を配合してもよい。
【００２８】本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、上
記成分（Ａ）〜（Ｆ）あるいは成分（Ａ）〜（Ｆ）及び
一般式（３）のオルガノシラン等を混合し、１液付加タ
イプとして長期低温保存できる。
【００２９】本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、半
導体素子と放熱体との間に介在させて、半導体素子から
の発熱を放熱体に伝熱させるための伝熱体等として好適
に用いられる。この組成物をこのような伝熱体、その他
の用途に用いる場合、その硬化条件は適宜調整すること
ができるが、例えば６０〜２００℃で５〜１２０分程度
とすることができる。
【００３０】本発明の半導体装置は、上記熱伝導性シリ
コーン組成物の硬化皮膜を半導体素子と放熱体との間に
介在させたものであり、またプリント配線基板上に実装
したＩＣパッケージとそのＩＣパッケージの表面に設け
られた放熱体とを備えたＩＣパッケージの放熱装置にお
いて、上記ＩＣパッケージの表面と放熱体との間に上記
熱伝導性シリコーン組成物の硬化皮膜を介在させたもの
である。
【００３１】本発明の半導体装置組み立て時には、この
熱伝導性シリコーン組成物は、市販されているシリンジ
に詰めてＣＰＵ等のＩＣパッケージ表面上に塗布、貼り
合わせることにより使用することができる。この点か
ら、本組成物の粘度は、５０Ｐａ・ｓより低いと塗布時
に液垂れを起こしてしまうし、１，０００Ｐａ・ｓより
高いと塗布効率が悪くなるため、５０〜１，０００Ｐａ
・ｓの範囲であることが好ましく、より好ましくは１０
０〜４００Ｐａ・ｓがよい。
【００３２】本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、放
熱体とプリント配線基板をクランプ等で締め付けること
により、ＩＣパッケージと放熱体の間に固定、押圧され
るが、その時のＩＣパッケージと放熱体の間に挟み込ま
れる熱伝導性シリコーン組成物の厚さは、１０μｍより
薄いと、その押圧の僅かなずれによりＩＣパッケージと
放熱体との間に隙間が生じてしまうおそれがあり、１０
０μｍより厚いと、その厚みのため熱抵抗が大きくな
り、放熱効果が悪くなることから、１０〜１００μｍの
範囲、好ましくは２５〜５０μｍがよい。
【００３３】ディスペンスされた後、ＩＣパッケージか
らの発熱によって硬化し、硬化後はこの組成物はタック
性を有するので、ずれたり、また経時においても安定し
た柔軟性を持つことから、基材から剥がれたりすること
はない。また、ディスペンス後、積極的に加熱硬化させ
てもよい。
【００３４】本発明に係るＩＣパッケージの半導体装置
は、プリント配線基板上に実装されるＩＣパッケージ、
前記ＩＣパッケージの表面に圧接される放熱体とを備え
ているＩＣパッケージの半導体装置であって、前記ＩＣ
パッケージと放熱体の間に熱伝導性シリコーン組成物を
挟み込むことを特徴とする。
【００３５】本発明の構成によれば、ＩＣパッケージと
放熱体との間に介在させる熱伝導性シリコーン組成物が
ぺースト状で伸展性があるために、その上から放熱体を
圧接固定すると、ＩＣパッケージ及び放熱体の表面に凹
凸が存在する場合でも、その隙間を押圧により熱伝導性
シリコーン組成物で均一に埋めることができる。また、
ＩＣパッケージによる発熱等により硬化密着し、また経
時においても柔軟性が失われることがないため、剥がれ
たりすることなく、放熱効果を確実に発揮することがで
き、電子部品全体の信頼性を向上させることができる。
【００３６】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限される
ものではない。
【００３７】［実施例、比較例］まず、以下の各成分を
用意した。 成分（Ａ） Ａ−１：両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖され、
２５℃における粘度が６００ｍｍ2／ｓのジメチルポリ
シロキサン 成分（Ｂ） 下記式で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサ
ン
【化７】
【００３８】成分（Ｃ） 下記式で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサ
ン
【化８】 成分（Ｄ） アルミニウム粉末と酸化亜鉛粉末を５リットルゲートミ
キサー（井上製作所（株）製、商品名：５リットルプラ
ネタリミキサー）を用い、下記表１に示す混合比で室温
にて１５分間混合し、Ｄ−１〜６を得た。
【００３９】
【表１】
【００４０】成分（Ｅ） Ｅ−１：白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体
のＡ−１溶液（白金原子として１％含有） 成分（Ｆ） Ｆ−１：１−エチニル−１−シクロヘキサノールの５０
％トルエン溶液 （使用したオルガノシラン） オルガノシラン：Ｃ6Ｈ13Ｓｉ（ＯＣＨ3）3 オルガノシラン：Ｃ10Ｈ21Ｓｉ（ＯＣＨ3）3
【００４１】成分（Ａ）〜（Ｆ）を以下のように混合し
て実施例１〜６及び比較例１〜１０の組成物を得た。即
ち、５リットルゲートミキサー（井上製作所（株）製、
商品名：５リットルプラネタリミキサー）に成分（Ａ）
を取り、表２及び表３に示す配合量で成分（Ｄ）を、更
に必要に応じてオルガノシランを加え、７０℃で１時間
混合した。常温になるまで冷却し、次に、成分（Ｂ）、
（Ｃ）、（Ｅ）、（Ｆ）を表２及び表３に示す配合量で
加えて均一になるように混合した。得られた組成物につ
き、下記事項について評価した。結果を表２及び表３に
示す。 粘度：回転粘度計にて測定（２５℃）した。 熱伝導率：各組成物を３ｃｍ厚の型に流し込み、キッチ
ン用ラップを被せて京都電子工業（株）製のＭｏｄｅｌ
ＱＴＭ−５００で測定した。 保存安定性：各組成吻を−５℃に保存し、１ケ月後の外
観を目視観察した。 ○：分離なし ×：オイル浮き多い 硬度測定（高分子計器（株）製、Ａｓｋｅｒ Ｃ使用
（低硬さ用））：組成物の経時での柔軟性を硬度を測定
することで評価した。
【００４２】１０ｍｍ厚の型に流し込み、１２５℃で１
時間加熱して、厚み１０ｍｍのシート状のゴム成形物を
作成し、２５℃に戻し、初期硬度を測定した。その後温
度１３０℃，湿度１００％，２気圧の条件下に１００時
間放置後、２５℃に戻し、再び硬度を測定した。
【００４３】
【表２】 ＊１３０℃／１００％湿度／２気圧／１００時間後
【００４４】
【表３】 ＊１３０℃／１００％湿度／２気圧／１００時間後
【００４５】図１は、本発明に係るＩＣパッケージの半
導体装置の一実施例を示す縦断面図であり、図１に示す
ように、本発明の半導体装置はプリント配線基板３の上
に実装されたＣＰＵ２と、ＣＰＵ２の上に配設された放
熱体４と、これらＣＰＵ２と放熱体４との間に介在され
ている熱伝導性シリコーン組成物の硬化皮膜１により構
成されている。ここで、放熱体４はアルミニウムによっ
て形成され、表面積を広くとって放熱作用を向上させる
ためにフィン付き構造となっている。また、放熱体４と
プリント配線基板３はクランプ５で締め付け固定するこ
とにより押圧している。
【００４６】半導体装置には２ｃｍ×２ｃｍの平面上に
０．２ｇの本発明の上記シリコーン組成物の硬化皮膜を
挟み込んだが、このときの熱伝導性シリコーン組成物の
硬化皮膜の厚みは３０μｍであった。
【００４７】以上の構成を有するＩＣパッケージの放熱
装置を、ホストコンピュータ、パーソナルコンピュー
タ、ワードプロセッサ等に使用される発熱温度が１５０
℃レベルのＣＰＵに適用したところ、安定した放熱と熱
拡散とが可能となり、熱蓄積によるＣＰＵの性能低下や
破損を防止することができた。
【発明の効果】本発明によれば、長時間熱にさらされて
も柔軟性を失うことがなく、高い熱伝導率をもつ熱伝導
性シリコーン組成物を与える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＩＣパッケージの半導体装置の一
実施例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 熱伝導性シリコーン組成物の硬化皮膜 ２ セントラル・プロセッシング・ユニット（ＣＰＵ）
等のＩＣパッケージ ３ プリント配線基板 ４ 放熱体 ５ クランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/373 Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｍ Ｆターム(参考） 4J002 CP04X CP13W CP14W DA096 DE106 EX047 FD016 FD207 GJ00 GQ00 5F036 AA01 BA23 BB05 BC24 BE01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ）１分子中に少なくとも２個のアルケニル基を有する２ ５℃の粘度が１０〜１００，０００ｍｍ2／ｓのオルガノポリシロキサン １００重量部 （Ｂ）下記一般式（１）で示されるオルガノハイドロジ
    ェンポリシロキサン 【化１】 （式中、Ｒ1は炭素数１〜６のアルキル基、ｎ，ｍは
    ０．０１≦ｎ／（ｎ＋ｍ）≦０．３を満足する正数を示
    す。） （Ｃ）下記一般式（２）で示されるオルガノハイドロジ
    ェンポリシロキサン 【化２】 （式中、Ｒ2は炭素数１〜６のアルキル基、ｋは５〜
    １，０００の正数を示す。） （Ｄ）平均粒径０．１〜５０μｍのアルミニウム粉末と平均粒径０．１〜５μｍ の酸化亜鉛粉末とを重量比としてアルミニウム粉末／酸化亜鉛粉末＝１〜１０の 割合で併用してなる充填剤 ８００〜１，２００重量部 （Ｅ）白金及び白金化合物からなる群より選択される触媒であり、白金原子とし て成分（Ａ）の０．１〜５００ｐｐｍとなる配合量 （Ｆ）成分（Ｅ）の触媒活性を抑制する制御剤 ０．０１〜１重量部 を含有し、成分（Ｂ）と成分（Ｃ）の配合量は｛成分
    （Ｂ）と成分（Ｃ）の合わせたＳｉ−Ｈ基の個数｝／
    ｛成分（Ａ）のアルケニル基の個数｝が０．６〜１．５
    になる配合量であり、更には成分（Ｂ）と成分（Ｃ）の
    割合は、｛成分（Ｃ）由来のＳｉ−Ｈ基の個数｝／｛成
    分（Ｂ）由来のＳｉ−Ｈ基の個数｝が１．０〜１０．０
    になる割合であり、かつ組成物の２５℃における粘度が
    ５０〜１，０００Ｐａ・ｓであることを特徴とする熱伝
    導性シリコーン組成物。
  2. 【請求項２】 更に、下記一般式（３）のオルガノシラ
    ンを０．０１〜１０重量部含む請求項１記載の熱伝導性
    シリコーン組成物。 Ｒ3 aＲ4 bＳｉ（ＯＲ5）4-a-b （３） （式中、Ｒ3は炭素数６〜１５のアルキル基、Ｒ4は炭素
    数１〜８の１価炭化水素基、Ｒ5は炭素数１〜６のアル
    キル基であり、ａは１〜３の整数、ｂは０〜２の整数、
    ａ＋ｂは１〜３の整数である。）
  3. 【請求項３】 プリント配線基板上に実装したＩＣパッ
    ケージと、そのＩＣパッケージの表面に設けられた放熱
    体とを備えているＩＣパッケージの放熱装置であって、
    前記ＩＣパッケージの表面と放熱体との間に請求項１又
    は２記載の熱伝導性シリコーン組成物の硬化皮膜を１０
    〜１００μｍの厚さで介在させてなることを特徴とする
    ＩＣパッケージの半導体装置。
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