疏水性無機(jī)顆粒、散熱部件用樹脂組合物和電子部件裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及疏水性無機(jī)顆粒、散熱部件用樹脂組合物和電子部件裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] W往，在電子設(shè)備等中，使用片材、密封件等各種散熱用部件（W下，也稱為散熱 部件）。作為運(yùn)樣的散熱用部件，例如使用將含有無機(jī)填充材料和樹脂的樹脂組合物進(jìn)行成 形而得到的散熱用部件。對(duì)于運(yùn)樣的樹脂組合物，從成形性等觀點(diǎn)出發(fā)要求高的流動(dòng)性。
[0003] 因此，提出了用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)無機(jī)填充材料的顆粒表面進(jìn)行表面處理的方法（專 利文獻(xiàn)1)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 陽(yáng)00引專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-007405號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008] 如上所述，關(guān)于散熱用部件中所使用的樹脂組合物，要求高的流動(dòng)性，因此，通過 進(jìn)行無機(jī)填充材料的表面處理，進(jìn)行提高樹脂組合物的流動(dòng)性。
[0009] 但是，迄今為止，雖然能夠提高樹脂組合物的流動(dòng)性，但是不能實(shí)現(xiàn)樹脂組合物的 導(dǎo)熱性的提高。
[0010] 用于解決技術(shù)問題的手段
[0011] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種疏水性無機(jī)顆粒，其是用有機(jī)化合物對(duì)無機(jī)顆粒進(jìn)行表面 修飾而得到的疏水性無機(jī)顆粒，其特征在于：
[0012] 對(duì)實(shí)施了下述的清洗工序的該疏水性無機(jī)顆粒，在下述的測(cè)定條件下算出重量減 少率，用下述的計(jì)算式算出的表面處理前的每Inm2無機(jī)顆粒的上述有機(jī)化合物的分子數(shù)為 1.7~20. 0個(gè)， 陽(yáng)〇1引（清洗工序）
[0014] 相對(duì)于該疏水性無機(jī)顆粒1質(zhì)量份，添加200質(zhì)量份的乙醇，進(jìn)行10分鐘超聲波 清洗，進(jìn)行固液分離之后，進(jìn)行干燥，
[0015](測(cè)定條件）
[0016] ?測(cè)定裝置；TG-DTA(Thermogravimet巧-Differetial Thermal Analysis:熱 重-差熱分析儀）
[0017] ?氣氛：大氣氣氛 陽(yáng)01引 ?測(cè)定溫度：從30 °C升溫至500 °C
[0019] ?升溫速度：10°C/分鐘
[0020] (計(jì)算式）
[0021] 在將每lnm2無機(jī)顆粒的有機(jī)化合物的分子數(shù)設(shè)為N個(gè)，
[0022] 將重量減少率（％ )設(shè)為R，
[0023]將無機(jī)顆粒的比表面積設(shè)為S(m7g)，
[0024] 將有機(jī)化合物的分子量設(shè)為W(g)的情況下， 陽(yáng)0巧]N=化 02Χ1〇23χ?〇iSxRxi)/(wxsx(100 -時(shí)）。
[00%] 使用運(yùn)樣的疏水性無機(jī)顆粒的樹脂組合物，流動(dòng)性高，并且導(dǎo)熱率提高，優(yōu)異的流 動(dòng)性和導(dǎo)熱性兼?zhèn)洹?br>[0027] 進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明，也能夠提供含有上述的疏水性無機(jī)顆粒和樹脂的散熱部件用 樹脂組合物。
[0028] 另外，根據(jù)本發(fā)明，也能夠提供具備上述的散熱部件用樹脂組合物的電子部件裝 置。
[0029] 發(fā)明效果
[0030] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠使樹脂組合物的優(yōu)異的流動(dòng)性和優(yōu)異的導(dǎo)熱性兼?zhèn)涞?疏水性無機(jī)顆粒、和含有該疏水性無機(jī)顆粒的樹脂組合物。
【附圖說明】
[0031] 上述的目的和其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，通過W下說明的優(yōu)選實(shí)施方式和附隨于 其的W下的附圖將變得更明顯。
[0032]圖1是表示疏水性無機(jī)顆粒、有機(jī)化合物、無機(jī)顆粒的FT-IR(擴(kuò)散反射法）的測(cè) 定數(shù)據(jù)的圖。
[0033] 圖2是表示疏水性無機(jī)顆粒的30~700°C的FT-IR(擴(kuò)散反射法）的測(cè)定數(shù)據(jù)的 圖。
[0034] 圖3是表示無機(jī)顆粒的體積基準(zhǔn)粒度分布的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]W下，基于附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，在全部的附圖中，對(duì)同樣的 構(gòu)成要素標(biāo)注相同符號(hào)，其詳細(xì)的說明W不重復(fù)的方式適當(dāng)省略。
[0036] 另外，在本實(shí)施方式中，"散熱部件"例如為在要求優(yōu)異的熱放散性的半導(dǎo)體裝置 等電子部件裝置內(nèi)，在要求散熱性的部位使用的部件。作為運(yùn)樣的部位，例如可W列舉將半 導(dǎo)體元件等發(fā)熱的電子部件密封的密封件、將半導(dǎo)體封裝件與散熱片等散熱件粘接的粘接 劑等。
[0037] 首先，對(duì)本實(shí)施方式的疏水性無機(jī)顆粒的概要進(jìn)行說明。只要沒有特別說明 表示W(wǎng)上~W下。
[0038] 該疏水性無機(jī)顆粒是將無機(jī)顆粒用有機(jī)化合物表面修飾而成的疏水性無機(jī)顆粒。
[0039] 在此，疏水性無機(jī)顆粒和無機(jī)顆粒分別指顆粒群。
[0040] 關(guān)于實(shí)施了下述的清洗工序的該疏水性無機(jī)顆粒，在下述的測(cè)定條件下算出重量 減少率，用下述的計(jì)算式算出的表面處理前的每Inm2無機(jī)顆粒的上述有機(jī)化合物的分子數(shù) 為1. 7~20. 0個(gè)。
[0041](清洗工序）
[0042] 相對(duì)于該疏水性無機(jī)顆粒1質(zhì)量份，添加200質(zhì)量份的乙醇，進(jìn)行10分鐘超聲波 清洗，進(jìn)行固液分離之后，進(jìn)行干燥。
[00創(chuàng)（測(cè)定條件）
[0044] ?測(cè)定裝置；TG-DTA(The;rmogravimet巧-Differetial Thermal Analysis) W45] ?氣氛：大氣氣氛
[0046] ?測(cè)定溫度：從30°C升溫至500°C W47] ?升溫速度：10°C/分鐘 W48](計(jì)算式） W例在將每1皿2無機(jī)顆粒的有機(jī)化合物的分子數(shù)設(shè)為N個(gè)，
[0050] 將重量減少率（％ )設(shè)為R，
[0051]將無機(jī)顆粒的比表面積設(shè)為S (m7g)， 陽(yáng)05引將有機(jī)化合物的分子量設(shè)為W(g)的情況下，
[0053] N=化02Χ1〇23χ?〇iSxRxi)/(wxsx(100-時(shí)）。
[0054] 使用運(yùn)樣的疏水性無機(jī)顆粒的樹脂組合物，流動(dòng)性高，并且導(dǎo)熱率提高，優(yōu)異的流 動(dòng)性和導(dǎo)熱性能夠兼?zhèn)洹?陽(yáng)化5] 下面，對(duì)疏水性無機(jī)顆粒進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0056] 疏水性無機(jī)顆粒是用有機(jī)化合物（有機(jī)修飾劑）對(duì)無機(jī)顆粒進(jìn)行表面修飾而得到 的。通過用有機(jī)化合物對(duì)無機(jī)顆粒進(jìn)行修飾，疏水性提高。
[0057] 疏水性無機(jī)顆粒由表面修飾顆粒的顆粒群構(gòu)成，該表面修飾顆粒是用有機(jī)化合物 對(duì)由無機(jī)材料構(gòu)成的顆粒核（相當(dāng)于沒有進(jìn)行表面修飾的顆粒）進(jìn)行表面修飾而得到的。
[0058] 無機(jī)顆粒優(yōu)選為導(dǎo)熱性顆粒。無機(jī)顆粒為由無機(jī)材料構(gòu)成的顆粒核的群，該無機(jī) 材料的顆粒核優(yōu)選由選自二氧化娃（烙融二氧化娃、結(jié)晶二氧化娃）、氧化侶、氧化鋒、氮化 娃、氮化侶和氮化棚中的任一種材料構(gòu)成。
[0059] 其中，從提高樹脂組合物的流動(dòng)性和導(dǎo)熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用球狀的氧化侶。
[0060] 為了將運(yùn)樣的無機(jī)顆粒作為原料使用，疏水性無機(jī)顆粒的比重比后述的己燒、水 的比重大。
[0061] 有機(jī)化合物優(yōu)選具有簇基、氨基和徑基中的任1個(gè)W上的官能團(tuán)，經(jīng)由上述官能 團(tuán)與由無機(jī)材料構(gòu)成的顆粒核的表面進(jìn)行化學(xué)鍵合。運(yùn)樣的官能團(tuán)容易與在由無機(jī)材料構(gòu) 成的顆粒核表面較多地存在的徑基等反應(yīng)，具有運(yùn)樣的官能團(tuán)的有機(jī)化合物容易與由無機(jī) 材料構(gòu)成的顆粒核進(jìn)行化學(xué)鍵合。
[0062] 另外，作為有機(jī)化合物，優(yōu)選具有由5W上的碳鏈構(gòu)成的疏水性部分。有機(jī)化合物 的碳原子數(shù)優(yōu)選為30W下。另外，在有機(jī)化合物為酪醒樹脂的情況下，優(yōu)選數(shù)均分子量為 2000W下，徑基當(dāng)量為70W上250W下。
[0063] 例如，作為有機(jī)化合物，能夠使用選自組ω~（V)中包含的化合物中的1種W 上。 W64] ω具有碳原子數(shù)（在簇酸的情況下，不包括簇基中的碳）為8W上的直鏈或支鏈 的作為一元酸的簇酸和胺， W65] 扣）具有碳原子數(shù)（在簇酸的情況下，不包括簇基中的碳）為6W上的直鏈或支 鏈的作為二元酸的簇酸和胺，
[0066] (iii)具有含有碳-碳雙鍵的直鏈或支鏈的作為一元酸的簇酸和胺，
[0067] (iv)含有芳香環(huán)的作為一元酸或二元酸的簇酸和胺，
[0068] (V)碳原子數(shù)為6W上的醇或酪化合物。
[0069] 其中，組（i)中不包含組（iii)和（iv)中包含的物質(zhì)。另外，組（ii)中不包含組 (iv)中包含的物質(zhì)。
[0070] 此外，可W1種有機(jī)化合物與由無機(jī)材料構(gòu)成的1個(gè)顆粒核化學(xué)鍵合，另外，也可 W2種W上的有機(jī)化合物與由無機(jī)材料構(gòu)成的1個(gè)顆粒核化學(xué)鍵合。
[0071] 在樹脂組合物中含有用運(yùn)樣的有機(jī)化合物進(jìn)行了表面修飾的疏水性無機(jī)顆粒的 情況下，雖然理由不清楚，但是能夠降低疏水性無機(jī)顆粒與基體樹脂的界面的流動(dòng)阻力，進(jìn) 一步提高樹脂組合物的流動(dòng)性。進(jìn)而，通過用如上所述的有機(jī)化合物對(duì)無機(jī)顆粒進(jìn)行表面 修飾，能夠降低疏水性無機(jī)顆粒與基體樹脂的界面熱阻或熱損失，因此，能夠使優(yōu)異的流動(dòng) 性和導(dǎo)熱性兼?zhèn)洹?陽(yáng)07引例如，組（i)包括邸3-(邸2)n-COOH(η為7~14的整數(shù)）和邸3-(邸2)。-畑2(η為 7~14的整數(shù)）。更具體而言，組（i)中包含癸酸、月桂酸、十四燒酸、棟桐酸、癸胺、十一胺、 十Ξ胺。 陽(yáng)07引另外，組扣）例如包括冊(cè)0C-(CH2)"-C00H(n為6~12的整數(shù)）和畑2-(邸2)。-畑2(11 為6~12的整數(shù)）。作為冊(cè)0C-(CH2)"-C00H(n為6~12的整數(shù)），可W列舉辛二酸、癸二 酸。
[0074] 另外，組（iii)包括碳原子數(shù)（不包括簇基中的碳）為12W上30W下的不飽和 脂肪酸、碳原子數(shù)為12W上30W下的脂肪族胺。不飽和脂肪酸中包含油酸、亞油酸，脂肪 族胺中包含油胺。
[007引組（iv)例如包括鄰苯二甲酸、徑基苯甲酸、苯胺、甲苯胺、糞胺、苯胺樹脂等芳香 族胺類。
[0076] 組（V)例如包括苯酪、甲酪、糞酪等酪類、酪醒樹脂或上述組（i)扣）αω的簇基 或氨基被徑基取代而得到的物質(zhì)。作為上述組（i) (ii) (iii)的簇基或氨基被徑基取代而 得到的物質(zhì)，可W列舉邸3-畑2)n-OH(η為7~14的整數(shù)）、0H-畑2)n-OH(η為6~12的整 數(shù)）、油醇、亞油醇。
[0077] 在此，在上述有機(jī)化合物中，優(yōu)選不含有W往公知的偶聯(lián)劑。在如硅烷偶聯(lián)劑那樣 具有硅烷醇基的情況下，存在作為本發(fā)明的特征的與無機(jī)顆粒等的相互作用小的可能性。
[0078] (疏水性無機(jī)顆粒的物性）
[0079] W上所述的疏水性無機(jī)顆粒具有W下的物性。
[0080] (物性 1)
[0081] 相對(duì)于該疏水性無機(jī)顆粒1質(zhì)量份，添加200質(zhì)量份的乙醇，進(jìn)行10分鐘超聲波 清洗，進(jìn)行固液分離之后，進(jìn)行干燥（清洗工序）。固液分離使用離屯、分離機(jī)。
[0082] 然后，使該疏水性無機(jī)顆粒0.Ig分散在將己燒和水W體積比1:1混合得到的混合 液（25°C) 40g(疏水性無機(jī)顆粒的重量的400倍的重量的混合液）中時(shí)，50質(zhì)量％W上的 疏水性無機(jī)顆粒轉(zhuǎn)移至含有己燒的相。
[0083] 更具體而言，通過如下所述的步驟判定疏水性無機(jī)顆粒是否轉(zhuǎn)移至含有己燒的 相。
[0084] 在透明容器中加入將己燒和水W體積比1:1混合得到的混合液40g，添加上述的 清洗工序后的疏水性無機(jī)顆粒0.Ig。然后，將容器搖動(dòng)30秒，使用超聲波清洗器使疏水性 無機(jī)顆粒分散在轉(zhuǎn)移的溶劑中。然后，將容器