JPH11269302A - 樹脂製品の熱伝導性向上用充填剤及びその製造方法 - Google Patents
樹脂製品の熱伝導性向上用充填剤及びその製造方法Info
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体封止樹脂等の樹脂製品の熱伝導性を向
上するのに有用な充填剤を提供する。 【解決手段】 平均粒径が１０〜２００μｍであるＡｌ
Ｎ球状焼結体からなるものを樹脂製品の熱伝導性向上用
充填剤とする。この充填剤は、ＡｌＮ粉末に成形助剤を
配合し、湿式混合の後、スプレードライヤーを用いて造
粒して得た顆粒にＢＮ粉末を混合し、該混合物を窒素気
流中、１５００℃以上の高温で焼成することによって得
ることができる。
上するのに有用な充填剤を提供する。 【解決手段】 平均粒径が１０〜２００μｍであるＡｌ
Ｎ球状焼結体からなるものを樹脂製品の熱伝導性向上用
充填剤とする。この充填剤は、ＡｌＮ粉末に成形助剤を
配合し、湿式混合の後、スプレードライヤーを用いて造
粒して得た顆粒にＢＮ粉末を混合し、該混合物を窒素気
流中、１５００℃以上の高温で焼成することによって得
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体封止樹脂
用、放熱シートの放熱性接着用及び放熱基板用等の樹脂
製品の熱伝導性向上用充填剤に関するものである。
用、放熱シートの放熱性接着用及び放熱基板用等の樹脂
製品の熱伝導性向上用充填剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の半導体封止樹脂用の充填剤（フィ
ラー）としては、主に溶融シリカが用いられてきたが、
これは熱伝導性に劣るため、所望の効果を得ることがで
きなかった。しかし、近年発熱性電子部品の高密度化に
より、これら部品の放熱性に関する要求が高まりを見せ
てきた。
ラー）としては、主に溶融シリカが用いられてきたが、
これは熱伝導性に劣るため、所望の効果を得ることがで
きなかった。しかし、近年発熱性電子部品の高密度化に
より、これら部品の放熱性に関する要求が高まりを見せ
てきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる要求
に対応し、半導体封止樹脂等の樹脂製品の熱伝導性を向
上するのに有用な充填剤を提供することを課題とする。
に対応し、半導体封止樹脂等の樹脂製品の熱伝導性を向
上するのに有用な充填剤を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、ＡｌＮ（窒
化アルミニウム）の具備する諸特性、特に熱伝導率に着
目し、これを球状焼結体とすることによって、上記課題
を解決する方法を見いだした。
化アルミニウム）の具備する諸特性、特に熱伝導率に着
目し、これを球状焼結体とすることによって、上記課題
を解決する方法を見いだした。
【０００５】即ち、本発明では、平均粒径が１０〜２０
０μｍであるＡｌＮ球状焼結体を、樹脂製品の充填剤と
する。
０μｍであるＡｌＮ球状焼結体を、樹脂製品の充填剤と
する。
【０００６】放熱性を要求される各電子部品の基材、例
えば放熱シートは、充填剤の熱伝導率が高い程、また充
填剤の添加量が多い程、熱伝導性が大きくなることか
ら、充填剤として要求される性質は、高熱伝導率を有す
ること、流動性がよく、樹脂等に多量に含有せしめるこ
とができることが挙げられるが、本発明のＡｌＮの焼結
体は、高熱伝導率を有し、かつ球状であることから、流
動性に富み、他の樹脂へ大量に添加することが可能とな
り、その結果、前述の如き要求をいずれも満たすものと
なる。なお、ＡｌＮ球状焼結体の平均粒径は１０〜２０
０μｍ程度であればよいが、充填密度を向上するために
は、５０〜１５０μｍ程度であるのが特に好ましい。こ
の粒径が大きくなり過ぎると流動性が低下して、樹脂に
高い含有率で分散し難くなる。
えば放熱シートは、充填剤の熱伝導率が高い程、また充
填剤の添加量が多い程、熱伝導性が大きくなることか
ら、充填剤として要求される性質は、高熱伝導率を有す
ること、流動性がよく、樹脂等に多量に含有せしめるこ
とができることが挙げられるが、本発明のＡｌＮの焼結
体は、高熱伝導率を有し、かつ球状であることから、流
動性に富み、他の樹脂へ大量に添加することが可能とな
り、その結果、前述の如き要求をいずれも満たすものと
なる。なお、ＡｌＮ球状焼結体の平均粒径は１０〜２０
０μｍ程度であればよいが、充填密度を向上するために
は、５０〜１５０μｍ程度であるのが特に好ましい。こ
の粒径が大きくなり過ぎると流動性が低下して、樹脂に
高い含有率で分散し難くなる。
【０００７】かかるＡｌＮ球状焼結体は、ＡｌＮ粉末に
成形助剤を配合し、湿式混合の後、スプレードライヤー
を用いて造粒して得た顆粒にＢＮ粉末を混合し、該混合
物を窒素気流中、１５００℃以上の高温で焼成すること
によって製造できる。
成形助剤を配合し、湿式混合の後、スプレードライヤー
を用いて造粒して得た顆粒にＢＮ粉末を混合し、該混合
物を窒素気流中、１５００℃以上の高温で焼成すること
によって製造できる。
【０００８】例えば、ＡｌＮ粉末単独又はこれに焼結助
剤（Ｙ2 Ｏ3 ，ＣａＯ他）を添加したものに、成形助剤
を添加し、湿式混合した後、該混合物をスプレードライ
ヤーにて造粒し、得られた造粒粉末１００重量部にＢＮ
（窒化硼素）粉末１〜３０重量部を混合し、窒素気流中
で１７００℃以上１９５０℃未満で焼成すればよい。な
お、成形助剤としては、メチルセルロース系樹脂やポリ
ビニルブチラール等の樹脂類をＡｌＮ粉末に対して１〜
１０重量％程度添加するのが好ましい。
剤（Ｙ2 Ｏ3 ，ＣａＯ他）を添加したものに、成形助剤
を添加し、湿式混合した後、該混合物をスプレードライ
ヤーにて造粒し、得られた造粒粉末１００重量部にＢＮ
（窒化硼素）粉末１〜３０重量部を混合し、窒素気流中
で１７００℃以上１９５０℃未満で焼成すればよい。な
お、成形助剤としては、メチルセルロース系樹脂やポリ
ビニルブチラール等の樹脂類をＡｌＮ粉末に対して１〜
１０重量％程度添加するのが好ましい。
【０００９】ＢＮの添加の理由は、ＡｌＮ造粒粉末が焼
成時に互いに焼付いてしまうことを防止するためであ
る。ＢＮは高温で安定で、しかもＡｌＮと反応性がない
ため、有用である。なお、造粒の条件を変えることによ
り造粒粉末の粒径粒度分布を制御することができる。
成時に互いに焼付いてしまうことを防止するためであ
る。ＢＮは高温で安定で、しかもＡｌＮと反応性がない
ため、有用である。なお、造粒の条件を変えることによ
り造粒粉末の粒径粒度分布を制御することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施例に従って更
に詳しく説明するが、実施例において部及び％とあるの
は、特に断らない限り、重量部及び重量％を示す。 〔実施例１〕平均粒径０．８μｍ、酸素含有量０．６
％、純度９８％のＡｌＮ粉末９７部に平均粒径１．０μ
ｍのＹ2 Ｏ3 粉末３部を添加した。この混合粉末１００
部にエタノール５５部、分散剤１部及びポリビニールブ
チラール１．５部を添加し、２４時間ポットミルで混合
した。次いで、このようにした作成したスラリーを、回
転円盤型のスプレードライヤーで造粒乾燥した。その
後、このＡｌＮ造粒物１００部にＢＮ１０部を混合し
て、ＡｌＮ坩堝に充填し、常圧下、窒素気流中１８００
℃で４時間焼成した。この焼成物をエタノール中で超音
波分散後、濾過してＢＮを分離除去した後、乾燥して、
ＡｌＮ球状焼結体を得た。このＡｌＮ球状焼結体の平均
粒径は１０３μｍであり、熱伝導率は１７０〜２２０Ｗ
／ｍｋであった。この球状焼結体をノボラックエポキシ
樹脂に充填剤として配合した例を、従来例（充填剤とし
て溶融シリカを使用したもの）と比較して、次表に示
す。
に詳しく説明するが、実施例において部及び％とあるの
は、特に断らない限り、重量部及び重量％を示す。 〔実施例１〕平均粒径０．８μｍ、酸素含有量０．６
％、純度９８％のＡｌＮ粉末９７部に平均粒径１．０μ
ｍのＹ2 Ｏ3 粉末３部を添加した。この混合粉末１００
部にエタノール５５部、分散剤１部及びポリビニールブ
チラール１．５部を添加し、２４時間ポットミルで混合
した。次いで、このようにした作成したスラリーを、回
転円盤型のスプレードライヤーで造粒乾燥した。その
後、このＡｌＮ造粒物１００部にＢＮ１０部を混合し
て、ＡｌＮ坩堝に充填し、常圧下、窒素気流中１８００
℃で４時間焼成した。この焼成物をエタノール中で超音
波分散後、濾過してＢＮを分離除去した後、乾燥して、
ＡｌＮ球状焼結体を得た。このＡｌＮ球状焼結体の平均
粒径は１０３μｍであり、熱伝導率は１７０〜２２０Ｗ
／ｍｋであった。この球状焼結体をノボラックエポキシ
樹脂に充填剤として配合した例を、従来例（充填剤とし
て溶融シリカを使用したもの）と比較して、次表に示
す。
【００１１】
【表１】
【００１２】〔実施例２〕平均粒径０．８μｍ酸素含有
量０．６％、純度９８％のＡｌＮ粉末１００部にエタノ
ール５０部、分散剤１部、ポリビニルブチラール１．５
部を添加し、２４時間ポットミルで混合した。
量０．６％、純度９８％のＡｌＮ粉末１００部にエタノ
ール５０部、分散剤１部、ポリビニルブチラール１．５
部を添加し、２４時間ポットミルで混合した。
【００１３】混合後、このスラリーを回転円盤型のスプ
レードライヤーで造粒し、乾燥し、得られたＡｌＮ造粒
物１００部をＢＮ１０倍と混合して、ＡｌＮ坩堝に充填
し、常圧下、窒素気流中１８００℃で４時間焼成した。
この焼成物をエタノール中で超音波分散させた後、濾過
してＢＮを分散除去した後、乾燥して、ＡｌＮ球状焼結
体を得た。このＡｌＮ球状焼結体の平均粒径は８８μｍ
であり、熱伝導率は５０〜１００Ｗ／ｍｋであった。こ
の球状焼結体をビフェニルエポキシ樹脂に充填剤として
配合した例を、従来例（充填剤として溶融シリカを使用
したもの）と比較して、次表に示す。
レードライヤーで造粒し、乾燥し、得られたＡｌＮ造粒
物１００部をＢＮ１０倍と混合して、ＡｌＮ坩堝に充填
し、常圧下、窒素気流中１８００℃で４時間焼成した。
この焼成物をエタノール中で超音波分散させた後、濾過
してＢＮを分散除去した後、乾燥して、ＡｌＮ球状焼結
体を得た。このＡｌＮ球状焼結体の平均粒径は８８μｍ
であり、熱伝導率は５０〜１００Ｗ／ｍｋであった。こ
の球状焼結体をビフェニルエポキシ樹脂に充填剤として
配合した例を、従来例（充填剤として溶融シリカを使用
したもの）と比較して、次表に示す。
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】本発明の充填剤は、球状焼結体であるた
め、高密度で樹脂製品に充填でき、しかも熱伝導率に非
常に優れるため、樹脂製品の熱伝導性を著しく向上する
ことができ、また放熱性をも著しく改善する。
め、高密度で樹脂製品に充填でき、しかも熱伝導率に非
常に優れるため、樹脂製品の熱伝導性を著しく向上する
ことができ、また放熱性をも著しく改善する。
Claims (2)
- 【請求項１】 平均粒径が１０〜２００μｍであるＡｌ
Ｎ球状焼結体からなることを特徴とする樹脂製品の熱伝
導性向上用充填剤。 - 【請求項２】 ＡｌＮ粉末に成形助剤を配合し、湿式混
合の後、スプレードライヤーを用いて造粒して得た顆粒
にＢＮ粉末を混合し、該混合物を窒素気流中、１５００
℃以上の高温で焼成することを特徴とする樹脂製品の熱
伝導性向上用充填剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10095269A JPH11269302A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 樹脂製品の熱伝導性向上用充填剤及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10095269A JPH11269302A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 樹脂製品の熱伝導性向上用充填剤及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11269302A true JPH11269302A (ja) | 1999-10-05 |
Family
ID=14133061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10095269A Pending JPH11269302A (ja) | 1998-03-23 | 1998-03-23 | 樹脂製品の熱伝導性向上用充填剤及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11269302A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006206393A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Mitsui Chemicals Inc | 球状窒化アルミニウム焼結粉およびその製造方法並びにその用途 |
| JP2006273969A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Mitsui Chemicals Inc | 硬化可能な組成物およびその用途 |
| JP2006273948A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Mitsui Chemicals Inc | 熱伝導性樹脂組成物およびその用途 |
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| US9073755B2 (en) | 2010-09-03 | 2015-07-07 | Tokuyama Corporation | Spherical aluminum nitride powder |
| US9090469B2 (en) | 2010-09-28 | 2015-07-28 | Tokuyama Corporation | Method of producing a spherical aluminum nitride powder |
| US9199848B2 (en) | 2010-01-29 | 2015-12-01 | Tokuyama Corporation | Process for producing spherical aluminum nitride powder and spherical aluminum nitride powder produced by the same process |
| US10427939B2 (en) | 2017-08-11 | 2019-10-01 | Lg Chem, Ltd. | Method for producing spherical aluminum nitride power |
| WO2019189182A1 (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Jnc株式会社 | 熱伝導性複合フィラーとこれを含む放熱性樹脂組成物、該放熱性樹脂組成物からなる放熱性グリース及び放熱部材 |
| EP3730455A4 (en) * | 2017-12-21 | 2021-08-04 | Showa Denko K.K. | GLASS-COATED ALUMINUM NITRIDE PARTICLES, PROCESS FOR THEIR MANUFACTURING AND THIS HEAT-DUCTING RESIN COMPOSITION |
-
1998
- 1998-03-23 JP JP10095269A patent/JPH11269302A/ja active Pending
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| US11254572B2 (en) | 2017-12-21 | 2022-02-22 | Showa Denko K.K. | Glass-coated aluminum nitride particles, method for producing same, and heat dissipating resin composition containing same |
| WO2019189182A1 (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Jnc株式会社 | 熱伝導性複合フィラーとこれを含む放熱性樹脂組成物、該放熱性樹脂組成物からなる放熱性グリース及び放熱部材 |
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