专利名称：绝缘片以及叠层结构体的制作方法
技术领域：
本发明涉及绝缘片、以及使用该绝缘片的叠层结构体，所述绝缘片用于将导热率 为10W/m · K以上的导热体粘结在导电层上。
背景技术：
近年来，电子设备的小型化以及高性能化迅猛发展。与此相伴，电子部件的安装密 度提高，而且对于散发从电子部件产生的热量的要求也越来越高。作为使热量散发的方法， 广泛采用将具有高散热性、且导热率为10W/m · K以上的铝等导热体粘结在发热源上的方 法。另外，为了将该导热体粘结在发热源上，要使用具有绝缘性的绝缘粘结材料。对于绝缘 粘结材料而言，强烈要求其具有高导热率。作为上述绝缘粘结材料的一个例子，下述专利文献1公开了一种绝缘粘结片，其 是将粘结剂组合物含浸于玻璃布中而制成的，所述粘结剂组合物包含环氧树脂、环氧树脂 用固化剂、固化促进剂、弹性体以及无机填充剂。还已知不含玻璃布的绝缘粘结材料。例如，下述专利文献2的实施例中公开了 一种绝缘粘结剂，其含有双酚A型环氧树脂、苯氧树脂、酚醛清漆、1-氰基乙基-2-苯基咪 唑、Y-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷以及氧化铝。其中，作为环氧树脂的固化剂，可以 列举叔胺、酸酐、咪唑化合物、多酚树脂(polyphenol resin)以及掩蔽异氰酸酯(mask isocyanate)等。专利文献1 日本特开2006-342238号公报专利文献1 日本特开平8_33沈96号公报
发明内容
在专利文献1记载的绝缘粘结片中，为了提高操作性，使用了玻璃布。就包含玻璃 布的绝缘粘结片而言，薄膜化非常困难，且激光加工或钻孔(K 'J >穴開K )加工等各种加 工都很困难。另外，含有玻璃布的绝缘粘结片的固化物的导热率比较低，有时无法得到充分 的散热性。另外，为了使玻璃布含浸粘结剂组合物，必须准备特殊的含浸设备。在专利文献2记载的绝缘粘结剂中，由于未使用玻璃布，因此不会产生上述的各 种问题。但是，该绝缘粘结剂在未固化状态下其本身并不是具有自立性(自立性)的片。因 此，绝缘粘结剂的操作性低。本发明的目的在于提供一种绝缘片、以及使用该绝缘片的叠层结构体，该绝缘片 用于将导热率为10W/m· K以上的导热体粘结在导电层上，且在未固化状态下的操作性优 异，可以抑制叠层压合时的过度流动，并且可以得到绝缘击穿特性、导热性、耐热性及加工 性优异的固化物。就本发明的宽泛方面而言，提供一种绝缘片，其用于将导热率为10W/m · K以上的 导热体粘结在导电层上，该绝缘片包含重均分子量为10，000以上的聚合物(A)；环氧单体 (Bi)和氧杂环丁烷单体(B》中的至少一种单体(B)，所述环氧单体(Bi)具有芳香族骨架且重均分子量为600以下，所述氧杂环丁烷单体(B》具有芳香族骨架且重均分子量为600 以下；固化剂(C)；第1无机填料⑶；以及有机填料(El)和第2无机填料(E2)中的至少 一种填料(E)，所述第2无机填料(E2)与上述第1无机填料(D)不同，且该第2无机填料 (E2)的新莫氏硬度为3以下。其中，上述第1无机填料(D)的含量为20 60体积％，上述 填料(E)的含量为1 40体积％，且上述填料(E)含有上述有机填料(El)时，上述有机填 料(El)的含量为3 40体积％。优选上述填料(E)为上述有机填料(El)、且上述有机填料(El)的含量为3 40 体积％。通过使用有机填料(El)，可以进一步提高绝缘片的固化物的加工性。在本发明的绝缘片的某一特定方式中，上述第1无机填料(D)的导热率为IOW/ m · K以上，且其新莫氏硬度为3. 1以上。在本发明的绝缘片的其他特定方式中，上述填料(E)为上述第2无机填料(E2)，且 上述第2无机填料(E》的含量为1 40体积％。在本发明的绝缘片的另一特定方式中，上述第1无机填料(D)以及上述第2无机 填料(E2)满足下述式(X)。[{(第1无机填料(D)的新莫氏硬度)X (绝缘片100体积％中第1无机填料⑶ 的含量(体积％))} + {(第2无机填料(E2)的新莫氏硬度)X (绝缘片100体积％中第2 无机填料(E2)的含量(体积％))}]< 6......式(X)在本发明的绝缘片的其他特定方式中，上述第2无机填料(E》选自硅藻土、氮化 硼、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、滑石、高岭土、粘土以及云母中的至少1种。在本发明的绝缘片的另一特定方式中，上述有机填料(El)具有核壳结构。在本发明的绝缘片的另一特定方式中，上述有机填料(El)为包含有机物和下述 化合物的复合填料，所述化合物具有氧原子直接键合在硅原子上形成的骨架。上述第1无机填料(D)优选为选自氧化铝、合成菱镁矿、结晶性二氧化硅、氮化铝、 氮化硅、碳化硅、氧化锌以及氧化镁中的至少1种。通过使用这些优选的第1无机填料(D)， 可以进一步提高绝缘片的固化物的散热性。在本发明的绝缘片的其他特定方式中，上述聚合物(A)为具有芳香族骨架且重均 分子量为30，000以上的聚合物。上述聚合物(A)优选为苯氧树脂。通过使用苯氧树脂，可以进一步提高绝缘片的 固化物的耐热性。另外，优选上述苯氧树脂的玻璃化转变温度Tg在95°C以上。苯氧树脂的 Tg在95°C以上时，可以进一步抑制树脂的热劣化。在本发明的绝缘片的其他特定方式中，上述固化剂(C)为酚醛树脂、或具有芳香 族骨架或脂环式骨架的酸酐、该酸酐的氢化物或该酸酐的改性物。优选上述固化剂(C)为具有多脂环式骨架的酸酐、该酸酐的氢化物或该酸酐的改 性物、或具有由萜烯类化合物与马来酸酐经加成反应而得到的脂环式骨架的酸酐、该酸酐 的氢化物或该酸酐的改性物。另外，更优选上述固化剂(C)为下述式(1) (3)中任意之 一表示的酸酐。通过使用这些优选的固化剂(C)，可以进一步提高绝缘片的柔软性、耐湿性 或粘结性。[化学式1]
权利要求
1.一种绝缘片，其用于将导热率为10W/m · K以上的导热体粘结在导电层上，该绝缘片 包含重均分子量为10，000以上的聚合物(A)；环氧单体(Bi)和氧杂环丁烷单体(B》中的至少一种单体(B)，所述环氧单体(Bi)具 有芳香族骨架且重均分子量为600以下，所述氧杂环丁烷单体(B》具有芳香族骨架且重均 分子量为600以下；固化剂(C)；第1无机填料⑶；以及，有机填料(El)和第2无机填料(E》中的至少一种填料(E)，所述第2无机填料(E2) 与上述第1无机填料(D)不同，且该第2无机填料(E》的新莫氏硬度为3以下，其中，上述第1无机填料(D)的含量为20 60体积％，上述填料(E)的含量为1 40体积％，且上述填料(E)含有上述有机填料(El)时，上 述有机填料(El)的含量为3 40体积％。
2.权利要求1所述的绝缘片，其中，上述填料(E)为上述有机填料(El)，且上述有机填 料(El)的含量为3 40体积％。
3.权利要求1或2所述的绝缘片，其中，上述第1无机填料(D)的导热率为10W/m*K， 且其新莫氏硬度为3.1以上。
4.权利要求1或3所述的绝缘片，其中，上述填料(E)为上述第2无机填料(E2)，且上 述第2无机填料(E》的含量为1 40体积％。
5.权利要求4所述的绝缘片，其中，上述第1无机填料(D)以及上述第2无机填料(E2) 满足下述式⑴K第1无机填料⑶的新莫氏硬度)χ (绝缘片100体积％中第1无机填料(D)的含 量(体积％))} + {(第2无机填料(E》的新莫氏硬度)X (绝缘片100体积％中第2无机 填料(E2)的含量(体积％ ))}] <6......式(X)。
6.权利要求1、3、4及5中任一项所述的绝缘片，其中，上述第2无机填料(E》选自硅 藻土、氮化硼、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、滑石、高岭土、粘土以及云母中的至少一种。
7.权利要求1 3中任一项所述的绝缘片，其中，上述有机填料(El)具有核壳结构。
8.权利要求1 3以及7中任一项所述的绝缘片，其中，上述有机填料(El)为含有有 机物和下述化合物的复合填料，所述化合物具有氧原子直接键合在硅原子上形成的骨架。
9.权利要求1 8中任一项所述的绝缘片，其中，上述第1无机填料(D)选自氧化铝、 合成菱镁矿、结晶性二氧化硅、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化锌以及氧化镁中的至少一种。
10.权利要求1 9中任一项所述的绝缘片，其中，上述聚合物(A)为具有芳香族骨架 且重均分子量为30，000以上的聚合物。
11.权利要求1 10中任一项所述的绝缘片，其中，上述聚合物(A)为苯氧树脂。
12.权利要求11所述的绝缘片，其中，上述苯氧树脂的玻璃化转变温度Tg为95°C以上。
13.权利要求1 12中任一项所述的绝缘片，其中，上述固化剂(C)为酚醛树脂、或具 有芳香族骨架或脂环式骨架的酸酐、该酸酐的氢化物或该酸酐的改性物。
14.权利要求13所述的绝缘片，其中，上述固化剂(C)为具有多脂环式骨架的酸酐、该酸酐的氢化物或该酸酐的改性物、或具有由萜烯类化合物与马来酸酐经加成反应而得到的 脂环式骨架的酸酐、该酸酐的氢化物或该酸酐的改性物。
15.权利要求14所述的绝缘片，其中，上述固化剂(C)为下述式(1) C3)中任意之一 表示的酸酐，上述式(3)中，Rl及R2各自表示氢、碳原子数为1 5的烷基或羟基。
16.权利要求13所述的绝缘片，其中，上述固化剂(C)为具有蜜胺骨架或三嗪骨架的酚 醛树脂、或具有烯丙基的酚醛树脂。
17.一种叠层结构体，其包括导热率为10W/m · K以上的导热体、 叠层在上述导热体至少一面上的绝缘层、以及叠层在上述绝缘层的与叠层有上述导热体的面相反一侧的面上的导电层，其中， 上述绝缘层由权利要求1 16中任一项所述的绝缘片固化而形成。
18.权利要求17所述的叠层结构体，其中，上述导热体为金属。
全文摘要
本发明涉及在未固化状态下操作性优异，可以抑制叠层压合时的过度流动，并且可以得到绝缘击穿特性、导热性、耐热性以及加工性优异的固化物的绝缘片。一种绝缘片，其用于将导热率为10W/m·K以上的导热体粘结在导电层上，该绝缘片包含重均分子量为10,000以上的聚合物(A)、具有芳香族骨架且重均分子量为600以下的环氧单体(B1)以及具有芳香族骨架且重均分子量为600以下的氧杂环丁烷单体(B2)中的至少一种单体(B)、固化剂(C)、第1无机填料(D)、有机填料(E1)以及新莫氏硬度为3以下的第2无机填料(E2)中的至少一种填料(E)，所述第2无机填料(E2)与上述第1无机填料(D)不同，其中，上述第1无机填料(D)的含量为20～60体积％，上述填料(E)的含量为1～40体积％，且上述填料(E)含有上述有机填料(E1)时，上述有机填料(E1)的含量为3～40体积％。
文档编号H01B3/00GK102124066SQ200980131818
公开日2011年7月13日 申请日期2009年3月4日 优先权日2008年8月18日
发明者前中宽, 日下康成, 樋口勋夫, 渡边贵志, 近藤峻右, 青山卓司, 高桥良辅 申请人:积水化学工业株式会社