JP7532861B2 - 熱伝導性シート - Google Patents
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Description
前記窒化ホウ素粒子が、当該熱伝導性シート全体に対し、55体積%以上80体積%以下であり、
前記エポキシ化合物が、式(1)で示される化合物を含み、
前記式(1)で示される化合物の重量平均分子量が1000以上10000以下であり、
当該熱伝導性シートの硬化物の、JIS R 1611に準拠したレーザーフラッシュ法で測定される25℃における熱伝導率が、13W/(m・K)以上25W/(m・K)以下であり、
当該熱伝導性シートの硬化物の、JIS C 2139に準拠して測定される、25℃における体積抵抗率が、1×1010Ω・m以上1×1016Ω・m以下であり、175℃における体積抵抗率が、1×108Ω・m以上1×1012Ω・m以下であり、
JIS 5600-5-1に準拠した円筒形マンドレル法による当該熱伝導性シートの硬化物の耐屈曲性試験において、クラックが生じるマンドレルの直径が2mm以下である、熱伝導性シートが提供される。
以下、実施形態の例を付記する。
1. 分子内に2以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物と、窒化ホウ素粒子とを含む熱伝導性シートであって、
前記窒化ホウ素粒子が、当該熱伝導性シート全体に対し、55体積%以上80体積%以下であり、
当該熱伝導性シートの硬化物の、JIS R 1611に準拠したレーザーフラッシュ法で測定される25℃における熱伝導率が、13W/(m・K)以上25W/(m・K)以下であり、
当該熱伝導性シートの硬化物の、JIS C 2139に準拠して測定される、25℃における体積抵抗率が、1×10 10 Ω・m以上1×10 16 Ω・m以下であり、175℃における体積抵抗率が、1×10 8 Ω・m以上1×10 12 Ω・m以下であり、
JIS 5600-5-1に準拠した円筒形マンドレル法による当該熱伝導性シートの硬化物の耐屈曲性試験において、クラックが生じるマンドレルの直径が2mm以下である、熱伝導性シート。
2. 前記エポキシ化合物が、式(1)で示される化合物を含み、
前記式(1)で示される化合物の重量平均分子量が1000以上10000以下である、1.に記載の熱伝導性シート。
3. 前記窒化ホウ素粒子が、球状または鱗片状である、1.または2.に記載の熱伝導性シート。
4. 150℃における粘度が400kPa・s以下である、1.~3.のいずれかに記載の熱伝導性シート。
5. フロー量が5%以上であり、
前記フロー量は、プレスする前の厚さが2mmの当該熱伝導性シートの直径をφ0、当該熱伝導性シートを、温度130℃、圧力10MPaで、5分間プレスした後の直径をφ1としたとき、以下の式:
フロー量(%)=[(φ1-φ0)/φ0]×100
により求められる、1.~4.のいずれかに記載の熱伝導性シート。
表1に示す配合に従い、エポキシ化合物、熱硬化性樹脂、硬化剤および硬化触媒とを溶媒であるメチルエチルケトンに添加し、これを撹拌して混合溶液を得た。次いで、この混合溶液に窒化ホウ素粒子を加えて予備混合した後、三本ロールにて混練し、窒化ホウ素粒子を均一に分散させたワニス状の熱硬化性樹脂組成物を得た。次いで、得られた熱硬化性樹脂組成物に対し、60℃、15時間の条件によりエージングを行った。
(エポキシ化合物)
・エポキシ化合物1:以下式(1)の化合物(三菱ケミカル株式会社製、商品名「XY4000」、R1~R4=水素またはメチル基、n=20、分子量:3500)
・エポキシ化合物3:式(1)の化合物(分子量:11000)
・エポキシ化合物4:式(1)の化合物(分子量:25000)
(熱硬化性樹脂)
・シアネート樹脂1:フェノールノボラック型シアネート樹脂(PT-30、ロンザジャパン株式会社製)
・エポキシ樹脂1:ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂(XD-1000、日本化薬株式会社製)
(硬化剤)
・硬化剤1:トリスフェニルメタン型のフェノールノボラック樹脂(MEH-7500、明和化成株式会社製)
(硬化触媒)
・硬化触媒1:2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール(2PHZ-PW、四国化成株式会社製)
(窒化ホウ素粒子)
・窒化ホウ素粒子1:以下の方法で得られた窒化ホウ素粒子
炭化ホウ素を窒素雰囲気中で、例えば、1200~2500℃、2~24時間の条件で窒化処理する。次いで、得られた窒化ホウ素に三酸化二ホウ素を加え、これを非酸化性雰囲気中にて焼成することにより形成することができる。焼成温度は、例えば、1200~2500℃である。焼成時間は、例えば、2~24時間である。焼成後に得られた窒化ホウ素粒子を、窒化ホウ素粒子1とした。
前述したワニス状の熱硬化性樹脂組成物を100℃、30分間熱処理することにより膜厚が400μmのBステージ状の熱伝導性シートを作製した。次いで、上記熱伝導性シートを180℃、10MPaで40分間熱処理して熱伝導性シート硬化物を得た。次いで、レーザーフラッシュ法を用いて上記熱伝導性シート硬化物の厚み方向の熱伝導率を測定した。
具体的には、レーザーフラッシュ法(ハーフタイム法)にて測定した熱拡散係数(α)、DSC法により測定した比熱(Cp)、JIS-K-6911に準拠して測定した密度(ρ)より次式を用いて熱伝導率を算出した。熱伝導率の単位はW/(m・K)である。測定温度は25℃である。
熱伝導率[W/(m・K)]
=α[mm2/s]×Cp[J/kg・K]×ρ[g/cm3]
(体積抵抗率)
前述したワニス状の熱硬化性樹脂組成物をガラス基材(松波硝子工業社製、スライドガラスS1225、CTE:8ppm/℃)上におよそ均一に塗布して、幅4mm、長さ40mm、厚さ40μmの塗布膜を得た。次いで、塗布膜を、温度25℃から175℃まで30分間かけて昇温し、さらに、175℃で30分間熱処理することで、ペースト状接着剤組成物を硬化し、硬化膜を得た。この硬化膜について、4端子法にて体積抵抗率を評価した。なお、単位はΩ・cmである。
前述の熱伝導性樹脂組成物を、100℃、30分間熱処理することにより、膜厚400μmのBステージ状態の熱伝導性シートを作製した。次いで、この熱伝導性シートを100mm×10mmに切り出し、25℃の環境下、直径1mm、直径2mm、直径8mm、直径12mm、および直径32mmのマンドレルの曲面に沿わせて曲げ確度180度で長手方向の中央部分にて折り曲げた。熱伝導性シート表面に亀裂が発生し、その亀裂の長辺が2mm以上であり、かつ、長辺に垂直な方向の亀裂幅の最大値が50μm以上となったものを割れと判断した。割れが生じたマンドレルの直径を測定した。
Bステージシートを基材から剥がし単体シートとして取り扱った際に、自重で一定のたわみが発生するか否かを目視で観察した。結果を以下の基準で評価した。
A:良好(自重でたわみ、かつ破れない)。
B:硬すぎるため、たわみなく、折れてしまう。
C:柔らかすぎ、自重でたわむが、シート形状を保持する強度が足りず破れる。
Bステージシートを直径(φ0)4mmに切り取り、総厚みが2mm以上もしくは重量で4g以上となるように重ね、130℃のフローテスターにてシートにかかる面圧が10MPaとなるようにして、5分間プレスした。プレスした後のシート直径(φ1)を測定した。
フロー量を以下の式より求めた。
フロー量(%)=[(φ1-φ0)/φ0]×100
結果を表1に示す。
上記で得た熱伝導性シートの硬化物の絶縁破壊電圧をJIS K6911に準じて、次のように測定した。まず、得られた熱伝導性シートの硬化物を30mm角に切断して試験片を得た。さらに、得られた試験片を円電極に挟んだ状態で絶縁油中に設置した。
次いで、菊水電子社製TOS9201を用いて、両電極に昇圧速度2.5kV/秒の速度で電圧が上昇するように、交流電圧を印加した。試験片が破壊した電圧を、絶縁破壊電圧とした。評価基準は以下のとおりである。
○ :絶縁破壊電圧が45kV/mm以上
△ :絶縁破壊電圧が30kV/mm以上45kV/mm未満
× :絶縁破壊電圧が30kV/mm未満
Claims (4)
- 分子内に2以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物と、窒化ホウ素粒子とを含む熱伝導性シートであって、
前記窒化ホウ素粒子が、当該熱伝導性シート全体に対し、55体積%以上80体積%以下であり、
前記エポキシ化合物が、式(1)で示される化合物を含み、
式(1)において、R 1 ~R 4 は、それぞれ独立して、水素、炭素数1~5のアルキル基であり、
前記式(1)で示される化合物の重量平均分子量が1000以上10000以下であり、
当該熱伝導性シートの硬化物の、JIS R 1611に準拠したレーザーフラッシュ法で測定される25℃における熱伝導率が、13W/(m・K)以上25W/(m・K)以下であり、
当該熱伝導性シートの硬化物の、JIS C 2139に準拠して測定される、25℃における体積抵抗率が、1×1010Ω・m以上1×1016Ω・m以下であり、175℃における体積抵抗率が、1×108Ω・m以上1×1012Ω・m以下であり、
JIS 5600-5-1に準拠した円筒形マンドレル法による当該熱伝導性シートの硬化物の耐屈曲性試験において、クラックが生じるマンドレルの直径が2mm以下である、熱伝導性シート。 - 前記窒化ホウ素粒子が、球状または鱗片状である、請求項1に記載の熱伝導性シート。
- 150℃における粘度が400kPa・s以下である、請求項1または2に記載の熱伝導性シート。
- フロー量が5%以上であり、
前記フロー量は、プレスする前の厚さが2mmの当該熱伝導性シートの直径をφ0、当該熱伝導性シートを、温度130℃、圧力10MPaで、5分間プレスした後の直径をφ1としたとき、以下の式:
フロー量(%)=[(φ1-φ0)/φ0]×100
により求められる、請求項1~3のいずれかに記載の熱伝導性シート。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011090868A (ja) | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 絶縁シート、回路基板及び絶縁シートの製造方法 |
| JP2013159759A (ja) | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Nitto Denko Corp | 熱伝導性シート |
| JP2014009343A (ja) | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Hitachi Chemical Co Ltd | 樹脂シート及びその製造方法、樹脂シート硬化物、並びに放熱用部材 |
| JP2014111686A (ja) | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Hitachi Chemical Co Ltd | 2液タイプのウレタン樹脂組成物及びこれを用いた電気電子部品 |
| JP2015146387A (ja) | 2014-02-03 | 2015-08-13 | 住友ベークライト株式会社 | 熱伝導性シートおよび半導体装置 |
| JP2016027142A (ja) | 2014-07-02 | 2016-02-18 | 住友ベークライト株式会社 | 熱伝導性シート、熱伝導性シートの硬化物および半導体装置 |
| WO2017014238A1 (ja) | 2015-07-21 | 2017-01-26 | 住友ベークライト株式会社 | 熱伝導性樹脂組成物、熱伝導性シートおよび半導体装置 |
| WO2018008450A1 (ja) | 2016-07-05 | 2018-01-11 | ナミックス株式会社 | フィルム用樹脂組成物、フィルム、基材付フィルム、金属/樹脂積層体、樹脂硬化物、半導体装置、および、フィルム製造方法 |
| WO2019013299A1 (ja) | 2017-07-14 | 2019-01-17 | 富士フイルム株式会社 | 熱伝導材料、熱伝導層付きデバイス、熱伝導材料形成用組成物、液晶性円盤状化合物 |
| JP2019151754A (ja) | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 日立化成株式会社 | 樹脂組成物膜、樹脂シート、bステージシート、cステージシート、樹脂付金属箔、金属基板及びパワー半導体装置 |
| WO2019176074A1 (ja) | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 日立化成株式会社 | エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、樹脂シート、bステージシート、cステージシート、硬化物、樹脂付金属箔、金属基板、及びパワー半導体装置 |
| JP2020180216A (ja) | 2019-04-25 | 2020-11-05 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物および電子部品構造体 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4922108B2 (ja) * | 2007-09-05 | 2012-04-25 | 積水化学工業株式会社 | 絶縁シート及び積層構造体 |
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Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011090868A (ja) | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 絶縁シート、回路基板及び絶縁シートの製造方法 |
| JP2013159759A (ja) | 2012-02-08 | 2013-08-19 | Nitto Denko Corp | 熱伝導性シート |
| JP2014009343A (ja) | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Hitachi Chemical Co Ltd | 樹脂シート及びその製造方法、樹脂シート硬化物、並びに放熱用部材 |
| JP2014111686A (ja) | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Hitachi Chemical Co Ltd | 2液タイプのウレタン樹脂組成物及びこれを用いた電気電子部品 |
| JP2015146387A (ja) | 2014-02-03 | 2015-08-13 | 住友ベークライト株式会社 | 熱伝導性シートおよび半導体装置 |
| JP2016027142A (ja) | 2014-07-02 | 2016-02-18 | 住友ベークライト株式会社 | 熱伝導性シート、熱伝導性シートの硬化物および半導体装置 |
| WO2017014238A1 (ja) | 2015-07-21 | 2017-01-26 | 住友ベークライト株式会社 | 熱伝導性樹脂組成物、熱伝導性シートおよび半導体装置 |
| WO2018008450A1 (ja) | 2016-07-05 | 2018-01-11 | ナミックス株式会社 | フィルム用樹脂組成物、フィルム、基材付フィルム、金属/樹脂積層体、樹脂硬化物、半導体装置、および、フィルム製造方法 |
| WO2019013299A1 (ja) | 2017-07-14 | 2019-01-17 | 富士フイルム株式会社 | 熱伝導材料、熱伝導層付きデバイス、熱伝導材料形成用組成物、液晶性円盤状化合物 |
| JP2019151754A (ja) | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 日立化成株式会社 | 樹脂組成物膜、樹脂シート、bステージシート、cステージシート、樹脂付金属箔、金属基板及びパワー半導体装置 |
| WO2019176074A1 (ja) | 2018-03-15 | 2019-09-19 | 日立化成株式会社 | エポキシ樹脂、エポキシ樹脂組成物、樹脂シート、bステージシート、cステージシート、硬化物、樹脂付金属箔、金属基板、及びパワー半導体装置 |
| JP2020180216A (ja) | 2019-04-25 | 2020-11-05 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物および電子部品構造体 |
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