[发明专利]环氧树脂、环氧树脂的制造方法、环氧树脂组合物、其固化物、以及散热树脂材料

说明书

技术领域

本发明涉及作为散热材料有用的环氧树脂、该环氧树脂的制造方法、环氧树脂组合物、其固化物、以及散热树脂材料。

背景技术

以环氧树脂及其固化剂作为必需成分的环氧树脂组合物由于耐热性、耐湿性等各物性优异，因此在半导体封装材料、印刷电路基板等电子部件、电子部件领域、导电糊剂等导电性粘接剂、其它粘接剂、复合材料用基质、涂料、光致抗蚀材料、显色材料等中广泛使用。

在这些各种用途当中，最近特别关注的是用于将直流转换为交流或精细地控制电流的流动、电压的升降的半导体装置，称为功率半导体、功率元件、功率模块等。功率半导体是对于电力的高效率化、节能而言不可或缺的技术，尤其是电动汽车等的发动机控制、太阳能发电、风力发电等的电源控制等，其用途日益扩大。

这样的功率半导体的问题在于如何效率良好地对极其大量的发热进行散热，作为其散热效率的速率控制手段，在于以降低半导体部分与散热片间的接触热阻为目的的散热材料(TIM)。

TIM主要包含无机填充材料和基质树脂，至今TIM的基质树脂中使用有机硅系的导热润滑脂，而伴随半导体装置的高密化、控制的电力量的增加，导热性、耐热分解性、对基材的密合性等各种性能的需求水平日益提高，依靠现有类型的有机硅系导热润滑脂越来越难以对应。

对于TIM的需求特性大致分为以下两点：(1)效率良好地将热从发热体传导到散热构件、(2)柔软地追随发热体以及散热构件的热变形。现有类型的环氧树脂大多把重点放在耐热性上来开发，具有较刚性的骨架，因此导热性不充分，而且柔软性也差。另一方面，柔软性优异的高分子材料由于声子散射大，因此导热性差，期待开发最适于作为TIM用途的高导热性环氧树脂。

作为与无机填充材料复合化时的导热性优异的树脂材料，例如提出了下述通式(3)或者通式(4)所示的环氧树脂(参见下述专利文献1)。

(式(3)、(4)中，X表示单键、-CH＝CH-基、-COO-基、-CONH-基或者-CO-基，Y表示氢原子或者甲基。p为0～6的数，q为1～18的数。)

这样的环氧树脂与现有的环氧树脂相比虽然导热性优异，但其水平并不充分，而且对基材的密合性也差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-242572

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明所要解决的问题在于提供导热性以及基材密合性优异、作为TIM用基质树脂、其它电子设备材料有用的环氧树脂、该环氧树脂的制造方法、环氧树脂组合物、其固化物、以及散热树脂材料。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，如下的环氧树脂由于取向性高，因此其固化物的导热性高、进而基材密合性也优异，从而完成了本发明，所述环氧树脂的特征在于，由下述通式(I)表示。

[式(I)中，Q分别独立地表示碳原子数1～9的直链状亚烷基链、具有在前述直链状亚烷基链的碳原子上键合有碳原子数1～18的烷基的结构的支链状亚烷基链、或者在前述亚烷基链中的连续的2个亚甲基之间存在醚键的连接链中的任意种，A分别独立地表示下述通式(i)所示的亚苯基单元或者下述通式(ii)所示的亚萘基单元，

{式(i)中，Y分别独立地表示卤素原子、碳原子数1～8的烃基或者碳原子数1～8的烷氧基，X表示单键、-O-基、-CH＝CH-基、-CH＝C(CH₃)-基、-CH＝C(CN)-基、-C≡C-基、-CH＝N-基、-CH＝CH-CO-基、-N＝N-基、-COO-基、-CONH-基或者-CO-基，l分别独立地表示0～4的整数，m表示1～3的整数。}

{式(ii)中，Z分别独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1～8的烃基或者碳原子数1～8的烷氧基中的任意种。}

n表示0～10的整数。]

即，本发明涉及一种环氧树脂，其特征在于，由下述通式(I)表示。

[式(I)中，Q分别独立地表示碳原子数1～9的直链状亚烷基链、具有在前述直链状亚烷基链的碳原子上键合有碳原子数1～18的烷基的结构的支链状亚烷基链、或者在前述亚烷基链中的连续的2个亚甲基之间存在醚键的连接链中的任意种，A分别独立地表示下述通式(i)所示的亚苯基单元或者下述通式(ii)所示的亚萘基单元，