绝缘导热性树脂组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及绝缘导热性树脂组合物。详细而言，本发明涉及在对电子部件等进行 冷却的导热部件例如散热体中使用的绝缘导热性树脂组合物。
【背景技术】
[0002] 计算机（中央处理装置：CPU)、晶体管、发光二极管（LED)等半导体在使用中发热， 因该热量有时会使得电子部件的性能降低。因此，通常在会发热这样的电子部件上安装散 热体。
[0003] 以往，上述那样的散热体使用了导热率高的金属。但是，近年来，逐渐开始使用形 状选择自由度高、轻量化以及容易小型化的绝缘导热性树脂组合物。为了提高导热率，这样 的绝缘导热性树脂组合物在粘结剂树脂中必须大量含有导热性无机填料。然而，已知单纯 地增加导热性无机填料的配合量时，会产生各种问题。例如，由于增加配合量而使得固化前 的树脂组合物的粘度上升、成型性以及作业性大幅降低，造成成型不良。另外，能够填充无 机填料的量存在界限，因此所得的树脂组合物的导热性不充分的情况较多（例如参照专利 文献1~5)。
[0004] 因此，公开了下述方法：使用多种树脂来形成共连续型的相分离结构，使得导热性 填料不均匀地分布于一个树脂相或树脂界面来形成导热通路，由此提高导热率（例如参照 专利文献6以及7)。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 :日本特开昭63-10616号公报
[0008] 专利文献2 :日本特开平4-342719号公报
[0009] 专利文献3:日本特开平4-300914号公报
[0010] 专利文献4 :日本特开平4-211422号公报
[0011] 专利文献5 :日本特开平4-345640号公报
[0012] 专利文献6:日本特开2010-65064号公报
[0013] 专利文献7:日本特开2010-132894号公报
【发明内容】
[0014] 然而，当仅仅像专利文献6和7那样使得导热性填料不均匀地分布时，对于高导热 化而言需要某种程度的填充量，有可能成型性会变差。另外，难以连续地形成导热通路，进 而有时还会被树脂相隔断。因此，专利文献6以及7的材料依旧导热性不充分。
[0015] 本发明是鉴于这样的现有技术所存在的问题而进行的。而且，本发明的目的在于： 提供在具有高的导热性的同时成型性也优异的绝缘导热性树脂组合物。
[0016] 本发明的第1方案的绝缘导热性树脂组合物具备相分离结构，所述相分离结构具 有第1树脂三维连续的第1树脂相以及与第1树脂相不同的由第2树脂形成的第2树脂 相。此外，具备不均匀地分布于第1树脂相的小径无机填料以及跨越第1树脂相和第2树 脂相、将不均匀地分布于第1树脂相的小径无机填料彼此导热地连接的大径无机填料。而 且，小径无机填料的平均粒径为0. 1~15ym。另外，大径无机填料的平均粒径比小径无机 填料的平均粒径大，并且为1~1〇〇ym。
[0017] 本发明的第2方案的绝缘导热性树脂组合物基于第1方案的树脂组合物，小径无 机填料存在于第1树脂相和第2树脂相的界面。
[0018] 本发明的第3方案的绝缘导热性树脂组合物基于第1或第2方案的树脂组合物， 小径无机填料与第1树脂相和第2树脂相的界面接触，或者跨越该界面。
[0019] 本发明的第4方案的绝缘导热性树脂组合物基于第1~第3中的任一种方案的树 脂组合物，第1树脂相中通过小径无机填料接触而形成了导热通路。
[0020] 本发明的第5方案的绝缘导热性树脂组合物基于第1~第4中的任一种方案的 树脂组合物，绝缘导热性树脂组合物中的小径无机填料以及大径无机填料的总和的比例为 10~80体积％。此外，小径无机填料以及大径无机填料的总和中的大径无机填料的比例为 5~60体积％。
[0021] 本发明的第6方案的绝缘导热性树脂组合物在第1~第5中的任一种方案的树脂 组合物中，小径无机填料以及大径无机填料含有选自Mg0、Al203、BN以及A1N中至少一种。
[0022] 本发明的第7方案的绝缘导热性树脂组合物在第1~第6中的任一种方案的树脂 组合物中，第1树脂相由热固性树脂以及热塑性树脂中的任一个形成，第2树脂相由热固性 树脂以及热塑性树脂中的另一个形成。进而，热固性树脂为环氧树脂，热塑性树脂为聚醚 砜。
[0023] 本发明的第8方案的绝缘导热性树脂组合物在第7方案的树脂组合物中，相分离 结构为共连续结构，小径无机填料以及大径无机填料含有MgO、A1203以及BN中的至少任 一种。进而，绝缘导热性树脂组合物中的小径无机填料以及大径无机填料的总和的比例为 20~80体积％，绝缘导热性树脂组合物的导热率为3W/m?K以上。
【附图说明】
[0024]图1是表示本发明的实施方式的绝缘导热性树脂组合物的示意图。
[0025] 图2是表示从本发明的实施方式的绝缘导热性树脂组合物去除了大径无机填料 的状态的示意图。
[0026] 图3是用于对相分离结构进行说明的示意图；(a)表示海岛结构，（b)表示连续球 状结构，（c)表不复合分散结构，（d)表不共连续结构。
[0027] 图4是表示实施例6的绝缘导热性树脂组合物的截面的扫描型电子显微镜照片。
[0028] 图5是表示实施例7的绝缘导热性树脂组合物的截面的扫描型电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0029] 以下，对本发明的实施方式的绝缘导热性树脂组合物进行详细说明。其中，图面的 尺寸比率为了便于说明进行了夸大，有时与实际比率不同。
[0030] 如图1所示，本发明的实施方式的绝缘导热性树脂组合物1具备相分离结构，所述 相分离结构具有第1树脂三维连续的第1树脂相2以及与第1树脂相2不同的由第2树 脂形成的第2树脂相3。此外，平均粒径为0. 1 y m~15 y m的小径无机填料4不均匀地分 布于第1树脂相2。而且，含有跨越第1树脂相和第2树脂相、将不均匀地分布于第1树脂 相的小径无机填料彼此导热地连接的大径无机填料，并且所述大径无机填料的平均粒径为 1 U m ~ 100 u m〇
[0031] 本实施方式的绝缘导热性树脂组合物1具有第1树脂相2和第2树脂相3,进而具 有这些树脂相混合、相分离而得到的结构。此外，小径无机填料4不均匀地分布于第1树脂 相2,小径无机填料4彼此连续接触。因此，在第1树脂相2的内部形成用于传导热能的导 热通路6,从而能够提高绝缘导热性树脂组合物1的导热性。
[0032] 此外，如图1所示，绝缘导热性树脂组合物1具有以跨越第1树脂相2和第2树脂 相3的方式配置的大径无机填料5。大径无机填料5通过与不均匀地分布的小径无机填料 4接触而形成导热通路7。因此，由小径无机填料4形成的相邻的导热通路6通过由大径无 机填料5形成的导热通路7导热地连接。其结果是，在绝缘导热性树脂组合物1的内部导 热路径增加，因此高导热化成为可能。
[0033] 此处，图2示出从本实施方式的绝缘导热性树脂组合物去除了大径无机填料的状 态。图2的树脂组合物11是第1树脂相2和第2树脂相3相分离而得到的结构，并且小径 无机填料4不均匀地分布于第1树脂相2,由此无机填料彼此接触，形成了导热通路6。因 此，与未使用相分离结构时相比，容易形成导热通路。但是，当仅仅将小径无机填料4配置 在第1树脂相2时，为了高导热化，需要大量的小径无机填料4。此外，难以完全连续地形成 导热通路6,并且还有时导热通路6会被第2树脂相3隔断，因此导热性仍然不充分。
[0034] 与此相对，本实施方式的绝缘导热性树脂组合物1配置了大径无机填料5。而且， 在由小径无机填料4形成的导热通路6之间存在第2树脂相3,通过含有大径无机填料5， 形成将导热通路6彼此连接的导热通路7。因此，树脂组合物内部的导热不仅通过导热通路 6进行，而且还通过导热通路7进行，从而能够大幅提高导热性。
[0035]另外，如上所述，难以在第1树脂相2的内部使小径无机填料4彼此全部接触，完 全连续地形成导热通路6。在想要设定使得小径无机填料4彼此全部接触的情况下，需要大 量添加小径无机填料4,因此树脂组合物的粘度上升，有可能成型性会变差。与此相对，本实 施方式不仅添加了小径无机填料4,还添加了大径无机填料5。因此，即使在小径无机填料 4的一部分被隔断、导热通路6不完全连续的情况下，因为由大径无机填料5形成导热通路 7,所以能够确保树脂组合物内部的导热通路，提高导热性。
[0036] 而且，图1中虽然小径无机填料4不均匀地分布于第1树脂相2,但是也可以不均 匀地分布于第2树脂相3。另外，小径无机填料4不必全部配置在第1树脂相2的内部，也 可以一部分配置在第2树脂相3。
[0037] 本实施方式中的相分离结构是指海岛结构、连续球状结构、复合分散结构、共连续 结构中的任一种。海岛结构如图3(a)所示是指体积小的分散相3A分散于连续相2A的结 构，其为微粒状、球状的分散相3A散布在连续相2A中的结构。连续球状结构如图3(b)所 示是大致球状的分散相3A连结、分散在连续相2A中的结构。复合分散结构如图3(c)所示 是分散相3A散布在连续相2A中，进而在分散相3A中分散有构成连续相的树脂的结构。共 连续结构如图3 (d)所示是连续相2A和分散相3A形成复杂三维网络状的结构。
[0038] 本实施方式需要小径无机填料4不均匀地分布的第1树脂相2三维连续。由此， 通过在第1树脂相2的内部配置小径无机填料4,从而能够形成导热通路6。因此，在上述 海岛结构、连续球状结构以及复合分散结构的情况下，连续相2A需要为第1树脂相2。但 是，在为共连续结构的情况下，连续相2A和分散相3A这两个三维连续，因此只要任一个构 成第1树脂相2就行。
[0039] 而且，海岛结构、连续球状结构、复合分散结构以及共连续结构这样的相分离结构 可以通过控制树脂组合物的固化速度、反应温度等固化条件、树脂的相容性、配合比来得 到。
[0040] 如上所述，本实施方式中，小径无机填料4不均匀地分布于第1树脂相2,小径无机 填料彼此接触，由此形成了导热通路6。因此，只要形成