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JP4993611B2 - 放熱材及びそれを用いた半導体装置 - Google Patents

放熱材及びそれを用いた半導体装置 Download PDF

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Description

本発明は、熱伝導性に優れ、オイルブリードの発生し難い放熱材及びそれを発熱性電子部品と放熱体との間に介在させてなる半導体装置に関する。
従来、発熱性電子部品の多くには、使用時の温度上昇による損傷や性能低下等を防止するため、ヒートシンク等の放熱体が広く用いられている。発熱性電子部品から発生する熱を放熱体に効率よく伝導させるため、発熱性電子部品と放熱体との間には熱伝導性材料が使用される。
熱伝導性材料としては、放熱シートや放熱グリースが知られている。一般に、放熱グリースはその性状が液体に近く、放熱シートと比べて、発熱性電子部品や放熱体表面の凹凸に影響されることなく両者に密着して界面熱抵抗を小さくすることができる。しかし、放熱グリースは、長時間使用するとグリース中からオイル成分がブリードアウトし易い。
そこで、例えば特許文献１には、特定のポリオルガノシロキサンを使用したベースオイルに熱伝導性充填剤を配合した放熱用のシリコーングリースが提案されている。また、特許文献２には、ケイ素原子に結合したビニル基を有するポリオルガノシロキサン、ケイ素原子に結合した水素原子を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン、熱伝導性充填剤を含有し、白金系触媒の存在下で架橋反応によりゲル化させた放熱材が提案されている。
しかしながら、このような従来の放熱材では、熱伝導性充填剤を高充填すると熱伝導性能が改善されることが一般に知られているが、製造過程において作業性の低下を招く傾向にあり、その配合量の上限は制限されていた。このため、近年の発熱性電子部品の高集積化、高速化にともなう発熱量のさらなる増大により、従来の放熱材では十分な熱伝導性効果を得られない。また、オイルブリードの低減が十分ではなく、かしめ等の外部圧力によりゲル状硬化物からフリーなオイル成分がブリードし電子部品が汚染されやすい。この汚染によって、電子部品の本来の性能が発揮されない、あるいは作動し難い傾向があった。
特開２００３−３０１１８９公報 特開２００２−２９４２６９公報
本発明の目的は、このような課題に対処するためになされたもので、熱伝導性に優れ、オイルブリードの発生し難い放熱材及びそれを用いた半導体装置を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、マトリックス中に熱伝導性充填材を分散させて得られる放熱材において、マトリックスとして、架橋密度を調整し硬化後の柔軟性をコントロールした付加反応硬化型シリコーンゲルを使用することによって、優れた熱伝導性を発揮するとともに、オイルブリードの発生し難い放熱材及びそれを用いた半導体装置が得られることを見出し、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明の一態様に係る放熱材は、発熱性電子部品と放熱体との間に介在される放熱材であって、
（Ａ）針入度（ＡＳＴＭ Ｄ１４０３、１／４コーン）が１００以上である付加反応硬化型シリコーンゲル １００重量部
及び
（Ｂ）熱伝導性充填剤 ５００〜２０００重量部
を含有することを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る半導体装置は、発熱性電子部品と放熱体とを有し、前記発熱性電子部品と前記放熱体との間に前記一態様に係る放熱材を介在させてなることを特徴とする。
なお、本発明において、シリコーンゲルとは、部分的に三次元網目構造を有する低架橋密度の硬化物を意味する。ＪＩＳ Ａ硬度のゴム硬度値が０、すなわち、有効なゴム硬度を有さないほど低硬度である点においてゴム状弾性体とは明確に区別されるものであり、ＡＳＴＭ Ｄ １４０３（１／４コーン）による針入度が１００以上のものである。
上記構成により、熱伝導性に優れ、オイルブリードの発生し難い放熱材及びそれを用いた半導体装置を提供することが可能となる。
本発明の実施形態に係る半導体装置の一例を示す断面図。
次に、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本発明の実施形態の放熱材は、（Ａ）針入度（ＡＳＴＭ Ｄ１４０３、１／４コーン）が１００以上である付加反応硬化型シリコーンゲルと、（Ｂ）熱伝導性充填剤を含有する。
（Ａ）成分の付加反応硬化型シリコーンゲルは、放熱材のマトリックスとして使用され、オイルブリードの発生し難い放熱材を与える本発明の特徴を付与する成分である。（Ａ）成分は、（Ａ１）１分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を平均０．１〜２個有するポリオルガノシロキサン、（Ａ２）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を２個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン及び（Ａ３）白金系触媒を含有する付加反応硬化型シリコーンゲル組成物を硬化してなる。
（Ａ１）成分としては、平均組成式：
Ｒ１ ａＲ２ ｂＳｉＯ［４−（ａ＋ｂ）］／２
で表されるものが用いられる。
式中、Ｒ１は、アルケニル基である。アルケニル基としては、炭素原子数が２〜８の範囲にあるものが好ましく、例えばビニル基、アリル基、プロペニル基、１−ブテニル基、１−ヘキセニル基等が挙げられ、好ましくはビニル基である。アルケニル基は、１分子中に平均０．１〜２個、好ましくは平均０．５〜１．８個含有されている。アルケニル基が平均０．１個未満であると、架橋反応に関与しないポリオルガノシロキサン分子が多くなりすぎるためゲル調製が困難になる。一方、平均２個を越えると、生成する（Ａ）付加反応硬化型シリコーンゲル（ゲル状硬化物）が硬くなりすぎて所望の針入度（ＡＳＴＭ Ｄ １４０３、１／４コーンによる針入度が１００以上）が得られ難い。また、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、付加反応硬化型シリコーンゲル組成物の硬化速度、生成した（Ａ）付加反応硬化型シリコーンゲル（ゲル状硬化物）の物性、特に柔軟性の点から、少なくとも分子鎖末端のケイ素原子、特に分子鎖両末端のケイ素原子に結合していることが好ましい。
Ｒ２は、脂肪族不飽和結合を有さない置換又は非置換の１価炭化水素基である。Ｒ２は、炭素原子数が１〜１２、好ましくは１〜１０であり、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、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシ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、シクロブチル基等のシクロアルキル基；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、フェニルプロピル基等のアラルキル基；及びこれらの水素原子の一部又は全部が塩素、フッ素、臭素などのハロゲン原子、シアン基等で置換された基、例えばクロロメチル基、トリフルオロプロピル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、ジブロモフェニル基、テトラクロロフェニル基、フルオロフェニル基、ジフルオロフェニル基等のハロゲン化炭化水素基やα−シアノエチル基、β−シアノプロピル基、γ−シアノプロピル基等のシアノアルキル基等が挙げられる。なかでもアルキル基、アリール基が好ましく、メチル基、フェニル基がより好ましい。
ａ，ｂは０＜ａ＜３、０＜ｂ＜３、１＜ａ＋ｂ＜３を満足する正数である。好ましくは０．０００５≦ａ≦１、１．５≦ｂ＜２．４、１．５＜ａ＋ｂ＜２．５であり、より好ましくは０．００１≦ａ≦０．５、１．８≦ｂ≦２．１、１．８＜ａ＋ｂ≦２．２である。
（Ａ１）成分の分子構造は、直鎖状、分岐状、環状あるいは三次元網状（レジン状）のいずれでもよく、これらの混合物であってもよい。
（Ａ１）成分の２３℃における粘度は、０．１〜１０Ｐａ・ｓであることが好ましい。粘度が０．１Ｐａ・ｓ未満であると、（Ａ）付加反応硬化型シリコーンゲル（ゲル状硬化物）の良好な物性が得られず脆くなり易い。一方、１０Ｐａ・ｓを超えると、作業性が悪化し易くなる。
（Ａ２）成分のポリオルガノハイドロジェンシロキサンは架橋剤あり、１分子中にケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を２個以上有している。この水素原子は、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。その分子構造は、直鎖状、分岐鎖状、環状あるいは三次元網目状のいずれでもよく、１種単独又は２種以上を併用してもよい。
（Ａ２）成分としては、平均組成式：
Ｒ３ ｃＨｄＳｉＯ［４−（ｃ＋ｄ）］／２
で示されるものが用いられる。
式中、Ｒ３は、脂肪族不飽和炭化水素基を除く、置換または非置換の１価炭化水素基である。Ｒ３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、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基等のアルキル基；フェニル基、トリル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基；およびこれらの基の水素原子の一部または全部がフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子やシアノ基で置換されているもの、例えばクロロメチル基、ブロモエチル基、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。これらのなかでも、合成のし易さ、コストの点から、炭素原子数が１〜４のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
ｃ、ｄは、０．５≦ｃ≦２、０＜ｄ≦２、０．５＜ｃ＋ｄ≦３を満足する数であり、好ましくは０．６≦ｃ≦１．９、０．０１≦ｄ≦１．０、０．６≦ｃ＋ｄ≦２．８である。
（Ａ２）成分の２３℃における粘度は、０．０１〜０．５Ｐａ・ｓであることが好ましい。
（Ａ２）成分の配合量は、（Ａ１）成分のケイ素原子に結合したアルケニル基１個に対して、ケイ素原子に結合した水素原子の合計個数が０．３〜１．５個、好ましくは０．４〜１．２個となる量である。０．３個未満であると、架橋度合が不十分となり（Ａ）付加反応硬化型シリコーンゲル（ゲル状硬化物）が得られ難い。一方、１．５個を越えると、所望の針入度（ＡＳＴＭ Ｄ １４０３、１／４コーンによる針入度が１００以上）の（Ａ）付加反応硬化型シリコーンゲル（ゲル状硬化物）が得られ難く、さらには物性が経時で変化し易くなる。
（Ａ３）成分の白金系触媒は、本組成物の硬化を促進させる成分である。
（Ａ３）成分としては、ヒドロシリル化反応に用いられる周知の触媒を用いることができる。例えば白金黒、塩化第２白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類やビニルシロキサンとの錯体、白金ビスアセトアセテート等が挙げられる。
（Ａ３）成分の配合量は、硬化に必要な量であればよく、所望の硬化速度などに応じて適宜調整することができる。通常、付加反応硬化型シリコーンゲル組成物の合計量に対し、白金元素に換算して１〜１００ｐｐｍの範囲とすることが好ましい。
上記（Ａ１）〜（Ａ３）成分を基本成分とし、その他任意成分として硬化反応性と保存安定性を適度に保つため反応抑制剤を添加してもよい。反応抑制剤としては、例えば３，５−ジメチル−１―ヘキシン−３−オール、２−メチル−３−ヘキシン−２−オール、１−エチニル−１−シクロヘキサノール等のアセチレンアルコールや、３−メチル−３−ペンテン−１―イン、３，５−ジメチル−３−ヘキセン−１―イン等、あるいはメチルビニルシロキサン環状化合物、有機チッソ化合物、有機リン化合物等が挙げられる。反応抑制剤の配合量は、生成する（Ａ）付加反応硬化型シリコーンゲル（ゲル状硬化物）の特性を損なわない範囲であればよいが、好ましくは（Ａ１）１００重量部に対して０．０１〜１重量部である。
（Ａ）成分の付加反応硬化型シリコーンゲルの製造方法としては、例えば上記（Ａ１）〜（Ａ３）成分及びその他任意成分として反応抑制剤をプラネタリーミキサー、ニーダー、品川ミキサー等の混合機で混合して付加反応硬化型シリコーンゲル組成物を得た後、これを６０〜１５０℃で３０〜１８０分加熱硬化する方法等が挙げられる。
このようにして得られた（Ａ）成分の針入度（ＡＳＴＭ Ｄ１４０３、１／４コーン）は、（Ａ）成分に（Ｂ）熱伝導性充填材を配合し放熱材として使用した際にオイルブリードの発生を抑制し、発熱性電子部品や放熱体に対する良好な形状追随性を得る上で、１００以上、好ましくは１２０以上、より好ましくは１２０〜２２０である。このような（Ａ）成分は、実質的に回転粘度計による粘度測定が不可能な程度の柔軟性を有する。
（Ｂ）成分としては、熱伝導率が良好なものであればよく、例えば酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、グラファイト等の無機粉末、アルミニウム、銅、銀、ニッケル、鉄、ステンレス等の金属粉末が挙げられる。１種単独または２種以上を混合して用いてもよい。
その平均粒径は、０．１〜１００μｍ、好ましくは０．１〜８０μｍである。平均粒径が０．１μｍ未満であると、放熱材において所望の稠度（２３℃で２００〜４５０）が得られ難い。一方、平均粒径が１００μｍを超えると、放熱材の安定性が悪化し易くなる。平均粒径は、例えばレーザー光回折法を用いて求めることができる。その形状は、球状、不定形状のいずれでもよい。
（Ｂ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対して、５００〜２０００重量部、好ましくは６００〜１５００重量部である。配合量が５００重量部未満であると、硬化後、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の所望の熱伝導率が得られない。一方、２０００重量部を越えると、作業性の低下を招く。
上記（Ａ）〜（Ｂ）成分を基本成分とし、これらに必要に応じて、その他任意成分として難燃性付与剤、耐熱性向上剤、可塑剤、着色剤、接着性付与材等を本発明の目的を損なわない範囲で添加してもよい。
本発明の実施形態の放熱材の製造方法としては、例えば（Ａ）〜（Ｂ）成分及びその他任意成分をプラネタリーミキサー、ニーダー、品川ミキサー等の混合機で混合する方法等が挙げられる。予め付加反応させた（Ａ）付加反応硬化型シリコーンゲルに（Ｂ）熱伝導性充填剤を添加、混合することによって（Ｂ）成分の沈降による放熱特性のバラツキを防ぐことができる。得られる放熱材の性状は、グリース状で伸展性を有する。これを塗布して使用することにより、発熱性電子部品や放熱体表面の凹凸に影響されることなく両者に密着して界面熱抵抗を小さくすることができる。
本発明の実施形態の放熱材の稠度は、２００〜４５０であることが好ましい。なお、稠度はＪＩＳ Ｋ ２２２０に準拠した値である。２３℃における稠度が４５０を超えると、塗布時に液ダレを起こし易くなる。一方、２００未満であると、例えばシリンジやディスペンサ等を用いて発熱性電子部品上に塗布する際に、吐出し難くなり所望の厚さにすることが困難になる。
また、本発明の実施形態の放熱材は、熱線法で測定した２３℃における熱伝導率が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは１．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。熱伝導率が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であると、熱伝導性能が不十分になる場合があり用途が限定され易くなる。
したがって、本発明の実施形態の放熱材は、熱伝導性とともに優れた低ブリード性を発揮するため、発熱性電子部品と放熱体との間に介在される熱伝導性材料として好適である。
次に、本発明の実施形態の半導体装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る半導体装置の一例を示す断面図である。
図１に示すように、半導体装置１は、配線基板２に実装されたＣＰＵ３等の発熱性電子部品とヒートシンク４等の放熱体とを有する。ＣＰＵ３にはヒートスプレッダー５が設けられており、このパッケージ内部、すなわちヒートスプレッダー５とＣＰＵ３との間には例えば放熱ゲル６等の周知の熱伝導性材料が使用されている。また、パッケージ外部、すなわちヒートスプレッダー５とヒートシンク４との間には、上述した本発明の実施形態のグリース状の放熱材７が介在されている。放熱材７をパッケージ外部に用いることによって、優れた熱伝導性とともに良好な作業性を得ることができる。
半導体装置１の製造方法としては、以下に示す方法が挙げられる。まず、配線基板２に実装されたＣＰＵ３にシリンジ等で放熱ゲル６を塗布しパッケージを組立てて加熱しておく。この後、シリンジ等でグリース状の放熱材７をヒートスプレッダー５に塗布した後、ヒートシンク４と配線基板２とをクランプ８又はねじ等を併用して押圧する。なお、ここでは、放熱材７をパッケージ外部（ヒートスプレッダー５とヒートシンク４との間）に用いたが、これに限定されるものではなく、パッケージ内部（ヒートスプレッダー５とＣＰＵ３との間）に用いてもよい。パッケージ内部に使用した場合には、低ブリード性であるためＣＰＵ３等への汚染を防止し信頼性の向上を図ることができる。
ＣＰＵ３とヒートシンク４との間に介在する放熱材７の厚さは、５〜３００μｍであることが好ましい。放熱材７の厚さが５μｍより薄いと、押圧の僅かなズレにより例えばヒートスプレッダー５とヒートシンク４との間に隙間が生じる恐れがある。一方、３００μｍより厚いと、熱抵抗が大きくなり、放熱効果が悪化し易くなる。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。実施例及び比較例中、粘度は２３℃において測定した値である。また、平均粒径はレーザー光回折法により測定した値である。実施例及び比較例で得られた放熱材は、以下のようにして評価し、結果を表１に示した。表１に示した特性は、２３℃において測定した値である。
［稠度］
ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準拠し、測定した。
［熱伝導率］
熱線法に従い、熱伝導率計（京都電子工業社製、ＱＴＭ−５００）を用いて測定した。
［オイルブリード距離］
得られた放熱材を市販のろ紙上に０．１ｇ秤量し、１０５℃のオーブンに放置した。１日後、１０日後、２０日後、３０日後における放熱材の周辺で確認されたオイルブリードの長さをそれぞれ測定した。
（調整例１）
（Ａ１）粘度が０．７Ｐａ・ｓであり分子鎖末端のみに位置するビニル基を平均１個有するポリジメチルシロキサン１００重量部、（Ａ２）粘度が０．０１５Ｐａ・ｓであるトリメチルシリル基封鎖ジメチルシロキサン／メチルハイドロジェンシロキサン共重合体０．４重量部（ＳｉＨ基含有量８．８ｍｍｏｌ／ｇ、（Ａ２）のＳｉＨ／（Ａ１）のＳｉＶｉ＝０．７）、（Ａ３）塩化白金酸のビニルシロキサン錯体化合物（白金量１．８％）０．０２重量部（白金量として４ｐｐｍ）、３，５−ジメチル‐１−ヘキシン‐３‐オール０．０２重量部、トリアリルイソシアヌレート０．２重量部を万能混錬器に添加し、均一に混合した。さらに１５０℃で１時間混合して、（Ａ−１）付加反応硬化型シリコーンゲルを得た。得られた（Ａ−１）付加反応硬化型シリコーンゲルは、ＡＳＴＭ Ｄ１４０３に準拠し１／４コーンを用いて測定した針入度が２００であった。なお、回転粘度計（芝浦システム社製）では、粘度測定が不可能であった。
（調整例２）
（Ａ１）粘度が０．７Ｐａ・ｓであり分子鎖末端のみに位置するビニル基を平均１個有するポリジメチルシロキサン１００重量部、（Ａ２）粘度が０．０１５Ｐａ・ｓであるトリメチルシリル基封鎖ジメチルシロキサン／メチルハイドロジェンシロキサン共重合体０．６重量部（ＳｉＨ基含有量８．８ｍｍｏｌ／ｇ、（Ａ２）のＳｉＨ／（Ａ１）のＳｉＶ＝１．１）、（Ａ３）塩化白金酸のビニルシロキサン錯体化合物（白金量１．８％）０．０２重量部（白金量として４ｐｐｍ）、３，５−ジメチル‐１−ヘキシン‐３‐オール０．０２重量部、トリアリルイソシアヌレート０．２重量部を万能混錬器に添加し、均一に混合した。さらに１５０℃で１時間混合して、（Ａ−２）付加反応硬化型シリコーンゲルを得た。得られた（Ａ−２）付加反応硬化型シリコーンゲルは、ＡＳＴＭ Ｄ１４０３に準拠し１／４コーンを用いて測定した針入度が１２０であった。なお、回転粘度計（芝浦システム社製）では、粘度測定が不可能であった。
（調整例３）
（Ａ１）粘度が０．７Ｐａ・ｓであり分子鎖末端のみに位置するビニル基を平均１個有するポリジメチルシロキサン１００重量部、（Ａ２）粘度が０．０１５Ｐａ・ｓであるトリメチルシリル基封鎖ジメチルシロキサン／メチルハイドロジェンシロキサン共重合体０．７重量部（ＳｉＨ基含有量８．８ｍｍｏｌ／ｇ、（Ａ２）のＳｉＨ／（Ａ１）のＳｉＶ＝１．２）、（Ａ３）塩化白金酸のビニルシロキサン錯体化合物（白金量１．８％）０．０２重量部（白金量として４ｐｐｍ）、３，５−ジメチル‐１−ヘキシン‐３‐オール０．０２重量部、トリアリルイソシアヌレート０．２重量部を万能混錬器に添加し、均一に混合した。さらに１５０℃で１時間混合して、（Ａ−３）付加反応硬化型シリコーンゲルを得た。得られた（Ａ−３）付加反応硬化型シリコーンゲルは、ＡＳＴＭ Ｄ１４０３に準拠し１／４コーンを用いて測定した針入度が１００であった。なお、回転粘度計（芝浦システム社製）では、粘度測定が不可能であった。
（調整例４）
（Ａ１）粘度が０．７Ｐａ・ｓであり分子鎖末端のみに位置するビニル基を平均１個有するポリジメチルシロキサン１００重量部、（Ａ２）粘度が０．０１５Ｐａ・ｓであるトリメチルシリル基封鎖ジメチルシロキサン／メチルハイドロジェンシロキサン共重合体０．９重量部（ＳｉＨ基含有量８．８ｍｍｏｌ／ｇ、（Ａ２）のＳｉＨ／（Ａ１）のＳｉＶ＝１．５）、（Ａ３）塩化白金酸のビニルシロキサン錯体化合物（白金量１．８％）０．０２重量部（白金量として４ｐｐｍ）、３，５−ジメチル‐１−ヘキシン‐３‐オール０．０２重量部、トリアリルイソシアヌレート０．２重量部を万能混錬器に添加し、均一に混合した。さらに１５０℃で１時間混合して、（Ａ−４）付加反応硬化型シリコーンゲルを得た。得られた（Ａ−４）付加反応硬化型シリコーンゲルは、ＡＳＴＭ Ｄ１４０３に準拠し１／４コーンを用いて測定した針入度が７０であった。なお、回転粘度計（芝浦システム社製）では、粘度測定が不可能であった。
（実施例１）
調整例１で得られた（Ａ−１）付加反応硬化型シリコーンゲル１００重量部を１Ｌの万能混錬器に移し、さらに（Ｂ−１）平均粒径１４μｍの酸化アルミニウム粉末２６２重量部、（Ｂ−２）平均粒径３μｍの酸化アルミニウム粉末２６２重量部、（Ｂ−３）平均粒径０．５μｍの酸化亜鉛粉末１３１重量部を加え、均一に混合して、放熱材を得た。
この放熱材の特性を測定し、結果を表１に示した。
（実施例２）
調整例２で得られた（Ａ−２）付加反応硬化型シリコーンゲル１００重量部を１Ｌの万能混錬器に移し、さらに（Ｂ−１）平均粒径１４μｍの酸化アルミニウム粉末２６２重量部、（Ｂ−２）平均粒径３μｍの酸化アルミニウム粉末２６２重量部、（Ｂ−３）平均粒子径０．５μｍの酸化亜鉛粉末１３１重量部を加え、均一に混合して、放熱材を得た。
この放熱材の特性を測定し、結果を表１に示した。
（実施例３）
調整例３で得られた（Ａ−３）付加反応硬化型シリコーンゲル１００重量部を１Ｌの万能混錬器に移し、さらに（Ｂ−１）平均粒径１４μｍの酸化アルミニウム粉末２６２重量部、（Ｂ−２）平均粒径３μｍの酸化アルミニウム粉末２６２重量部、（Ｂ−３）平均粒径０．５μｍの酸化亜鉛粉末１３１重量部を加え、均一に混合して、放熱材を得た。
この放熱材の特性を測定し、結果を表１に示した。
（比較例１）
調整例４で得られた（Ａ−４）付加反応硬化型シリコーンゲル１００重量部を１Ｌの万能混錬器に移し、さらに（Ｂ−１）平均粒径１４μｍの酸化アルミニウム粉末２００重量部、（Ｂ−２）平均粒径３μｍの酸化アルミニウム粉末２００重量部、（Ｂ−３）平均粒径０．５μｍの酸化亜鉛粉末１３０重量部を加え、均一に混合して、放熱材を得た。
この放熱材の特性を測定し、結果を表１に示した。
（比較例２）
（Ａ−５）粘度が０．７Ｐａ・ｓ（針入度：測定不可能）のＣ１０変性シリコーンオイル１００重量部、（Ｂ−１）平均粒径１４μｍの酸化アルミニウム粉末３２０重量部、（Ｂ−２）平均粒径３μｍの酸化アルミニウム粉末３２０重量部、（Ｂ−３）平均粒径０．５μｍの酸化亜鉛粉末１６０重量部を１Ｌの万能混錬器に加え、均一に混合して、放熱材を得た。
この放熱材の特性を測定し、結果を表１に示した。
（比較例３）
（Ａ−５）粘度が０．７Ｐａ・ｓ（針入度：測定不可能）のＣ１０変性シリコーンオイル１００重量部、（Ｂ−１）平均粒径１４μｍの酸化アルミニウム粉末７００重量部、（Ｂ−３）平均粒径０．５μｍの酸化亜鉛粉末４００重量部を１Ｌの万能混錬器に加え、均一に混合して、放熱材を得た。
この放熱材の特性を測定し、結果を表１に示した。
Figure 0004993611
表１から明らかなように、（Ａ）成分として針入度が１００以上の付加反応硬化型シリコーンゲルを使用した各実施例は、オイルブリードが極めて少ない放熱材を得ることができる。また、熱伝導性充填剤を高充填することが可能であるため、優れた熱伝導率を発揮することができる。
本発明の放熱材は、熱伝導性に優れ、オイルブリードが発生し難いため、発熱性電子部品と放熱体との間に介在される熱伝導性材料として好適である。

Claims (6)

  1. 発熱性電子部品と放熱体との間に介在される放熱材であって、
    （Ａ）針入度（ＡＳＴＭ Ｄ１４０３、１／４コーン）が１００以上である付加反応硬化型シリコーンゲル １００重量部
    及び
    （Ｂ）熱伝導性充填剤 ５００〜２０００重量部
    を含有することを特徴とする放熱材。
  2. 前記（Ａ）成分は、
    （Ａ１）１分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を平均０．１〜２個有するポリオルガノシロキサン １００重量部、
    （Ａ２）１分子中にケイ素原子に結合した水素原子を２個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン （Ａ１）成分のケイ素原子結合アルケニル基１個に対して、ケイ素原子に結合した水素原子が０．３〜１．５個となる量、
    及び
    （Ａ３）白金系触媒 触媒量
    を含有する付加反応硬化型シリコーンゲル組成物を硬化してなることを特徴とする請求項１に記載の放熱材。
  3. 熱線法で測定した２３℃における熱伝導率が、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることを特徴とする請求項１に記載の放熱材。
  4. ２３℃における稠度が、２００〜４５０であることを特徴とする請求項１に記載の放熱材。
  5. 放熱材が、グリース状であることを特徴とする請求項１に記載の放熱材。
  6. 発熱性電子部品と放熱体とを有し、前記発熱性電子部品と前記放熱体との間に請求項１に記載の放熱材を介在させてなることを特徴とする半導体装置。
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