[发明专利]散热材料以及使用该材料的半导体装置

说明书

技术领域

本发明涉及导热性优良、难以产生油渗出的散热材料以及使该材 料介于发热性电子部件和散热体之间而成的半导体装置。

背景技术

目前在大多数发热性电子部件中，为了防止由于使用时温度上升 而导致损伤或性能降低等，广泛使用受热器等散热体。为了使由发热 性电子部件产生的热有效传导至散热体，在发热性电子部件和散热体 之间使用导热性材料。

作为导热性材料，已知有散热片和散热润滑脂。一般来说，散热 润滑脂的性状接近液体，与散热片相比，不会受到发热性电子部件或 散热体表面凹凸的影响，两者附着可以减小界面热阻。但是，如果长 时间使用散热润滑脂，油成分容易从润滑脂中渗出。

因此，例如在专利文献1中提出了在使用特定聚有机硅氧烷的基 础油中配合导热性填充剂的散热用硅氧烷润滑脂。另外在专利文献2 中提出了含有具有与硅原子结合的乙烯基的聚有机硅氧烷、具有与硅 原子结合的氢原子的聚有机氢硅氧烷、导热性填充剂并在铂类催化剂 存在下通过交联反应使之凝胶化的散热材料。

然而在这些已有的散热材料中，如果高填充导热性填充剂则导热 性能得到改善，这点一般来说是公知的，但是在制造过程中会存在导 致操作性降低的倾向，因此其配合量的上限受到限制。为此，随着近 年来发热性电子部件的高集成化、高速化，发热量进一步增大，已有 的散热材料不能获得充分的导热性效果。另外，不能够充分降低油渗 出，由于铆接等外部压力导致游离的油成分从凝胶状固化物中渗出， 从而容易污染电子部件。由于该污染，不能发挥电子部件原有的性能， 或者存在难以工作的倾向。

专利文献1：特开2003-301189公报

专利文献2：特开2002-294269公报

发明内容

本发明目的是为了应对这样的问题，提供导热性优良、难以产生 油渗出的散热材料以及使用该材料的半导体装置。

本发明者们为了达到上述目的进行了专心研究，结果发现通过在 基质中分散导热性填充材料而得到的散热材料中，通过使用调整交联 密度并控制固化后柔软性的加成反应固化型硅氧烷凝胶，得到了发挥 优良导热性同时难以产生油渗出的散热材料和使用该材料的半导体装 置，从而完成了本发明。

即本发明一种实施方式中涉及的散热材料是介于发热性电子部件 和散热体之间的散热材料，其特征在于，含有：

(A)针入度(ASTM D 1403、1/4锥体)在100以上的加成反应固化 型硅氧烷凝胶            100重量份；

(B)导热性填充剂       500～2000重量份。

本发明的另一种实施方式中涉及的半导体装置具有发热性电子部 件和散热体，其特征在于，上述实施方式中涉及的散热材料介于上述 发热性电子部件和上述散热体之间。

还有在本发明中，所谓硅氧烷凝胶是指部分具有三维网状结构的 低交联密度固化物。其JIS A硬度的橡胶硬度值为0，即几乎没有有效 的橡胶硬度，这一点与橡胶状弹性体有明显区别，根据ASTM D 1403 (1/4锥体)的针入度在100以上。

按照上述构成，可以提供导热性优良同时难以产生油渗出的散热 材料和使用该材料的半导体装置。

附图说明

【图1】表示本发明实施方式中涉及的一例半导体装置的剖面图。

实施发明的最佳形式

以下针对本发明优选的实施形式进行说明。还有，本发明不受以 下实施形式所限制。

本发明实施形式的散热材料含有(A)针入度(ASTM D 1403、1/4 锥体)在100以上的加成反应固化型硅氧烷凝胶和(B)导热性填充剂。

(A)成分的加成反应固化型硅氧烷凝胶是赋予本发明特征的成 分，其作为耐热材料的基质使用，并提供难以产生油渗出散热材料。 (A)成分是通过将含有(A1)1个分子中具有平均0.1～2个与硅原 子结合的烯基的聚有机硅氧烷、(A2)1个分子中具有2个以上与硅原 子键合的氢原子的聚有机氢硅氧烷和(A3)铂类催化剂的加成反应固 化型硅氧烷凝胶组合物固化而成的。