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公開番号2024053906
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-16
出願番号2022160411
出願日2022-10-04
発明の名称熱伝導性樹脂組成物およびそれを用いた放熱部材
出願人株式会社カネカ
代理人
主分類C08L 101/00 20060101AFI20240409BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】本発明は、ポンプアウトが発生せず、充分な熱対策が実現できる熱伝導性樹脂組成物およびそれを用いた放熱部材を提供する事を目的とする。
【解決手段】(A)成分:バインダー、(B)成分:熱伝導性充填材、および(C)成分:フッ素樹脂を含有し、150℃での複素粘度が4000Pa・s以上、熱伝導率が3W/m・K以上であり、(C)成分は、熱伝導性樹脂組成物100重量%に対して3~15重量%含有することを特徴とする熱伝導性樹脂組成物およびそれを用いた放熱部材により達成できる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項1】
(A)成分:バインダー(B)成分:熱伝導性充填材、および(C)成分:フッ素樹脂を含有し、150℃での複素粘度が4000Pa・s以上、熱伝導率が3W/m・K以上であり、
(C)成分は、熱伝導性樹脂組成物100重量%に対して3~15重量%含有することを特徴とする熱伝導性樹脂組成物。
続きを表示(約 390 文字)【請求項2】
(C)成分が、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)を含有することを特徴とする請求項1に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項3】
(A)成分が、脂肪酸エステルおよびアクリル樹脂を含有することを特徴とする請求項1に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項4】
(B)成分は、平均粒径が1~3μm、および4~25μmのアルミニウム粒子を含有することを特徴とする請求項1に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項5】
(B)成分の平均粒径1~3μmのアルミニウム粒子と平均粒径4~25μmのアルミニウム粒子の重量比が1/3~3/1であることを特徴とする請求項4に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項6】
請求項1~5のいずれか1項に記載の熱伝導性樹脂組成物を含有する発熱体および/または放熱体と一体化した放熱部材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、熱伝導性樹脂組成物およびそれを用いた放熱部材に関する。
続きを表示(約 1,300 文字)【背景技術】
【0002】
半導体モジュールは大量の熱を発生するため、放熱材料が広く使用されている。一方で更なる展開が見込まれている電気自動車や送電システムのインバータやコンバータ等で使用されるパワー半導体においては、半導体素子にシリコンが使用されているが、電力損失が大幅に低減できる、耐電圧が高い、及び高温駆動が可能な点でSiC(炭化ケイ素)やGaN(窒化ガリウム)を使用する動きがあり、これらの材料に対応した放熱材料が求められる。
【0003】
その中でもTIM(熱界面材料)は、半導体モジュール全体の熱対策において重要な要素となっている。シートタイプのTIMは発熱部材や冷却部材の表面の凹凸に密着できずに接触熱抵抗が大きくなる課題がある。一方、ペーストタイプのTIMは薄く塗布ができ、表面の凹凸に追従できることにより接触熱抵抗が小さくなるが、発熱部材が加熱・冷却を繰り返すことで塗布したTIMが外部に漏出してしまう現象(本現象をポンプアウトと呼ぶ)が発生する課題がある。
【0004】
そのため、常温時に固体状であるため流動性が安定しており、モジュールの発熱による相変化で液状化して密着するシートタイプとペーストタイプの欠点を解消できる材料としてフェーズチェンジタイプが提案されているが、その主原料はシリコーン系であることが多く、分解生成物の低分子シロキサンがモジュール導電不良を引き起こすという課題がある(特許文献1)。
【0005】
また、熱伝導性組成物に熱可塑性樹脂を含有している例が報告されているが、熱可塑性樹脂の軟化点が低く半導体モジュールがより高温駆動になった際のポンプアウト性に劣り、熱伝導率も低いため、充分な熱対策が実現できないという課題がある(特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
特許第6436035号公報
WO2021/182549号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ポンプアウトが発生しにくく、充分な熱対策が実現できる熱伝導性樹脂組成物およびそれを用いた放熱部材を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、ポンプアウトが発生しにくく、充分な熱対策が実現できる熱伝導性樹脂組成物を提供できることを見出し、本発明に至った。すなわち本発明は以下の構成をなす。
【0009】
1).(A)成分:バインダー、(B)成分:熱伝導性充填材、および(C)成分:フッ素樹脂を含有し、150℃での複素粘度が4000Pa・s以上、熱伝導率が3W/m・K以上であり、(C)成分は、熱伝導性樹脂組成物100重量%に対して3~15重量%含有することを特徴とする熱伝導性樹脂組成物。
【0010】
2).(C)成分が、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)を含有することを特徴とする1)に記載の熱伝導性樹脂組成物。
(【0011】以降は省略されています)

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