[发明专利]热传导性组合物和使用它的散热板、散热基板、电路模块、热传导性组合物的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及需要散热的各种电子部件中所用的热传导性组合物、和使用它的散热板、散热基板、电路模块以及热传导性组合物的制造方法。

背景技术

由于电子机器的小型化，功率系的半导体、高功能半导体、发光元件等的发热密度不断增加。在此种电子部件的散热用途中，使用热传导性组合物。但是，在树脂中添加无机填充剂而制作的以往的热传导性组合物中存在如下的问题。当提高热传导性组合物中的无机填充剂的含有率时，热导率就会增加。然而，热传导性组合物的表面粗糙度增加，成型性降低。此外热传导性组合物的表面的光泽降低，表面或内部的空隙等增加。

越是提高无机填充剂的含有率，就越容易发生此种问题。这是因为，热传导性组合物中的树脂成分的含有率降低，因而难以将无机填充剂用树脂浸润、固定。

像这样，越是提高无机填充剂的含有率，则不仅成型性越是降低，而且也越容易产生表面的裂痕或裂纹、空隙等。另外，无机填充剂本身的粘结力降低。或者在表面露出的无机填充剂容易脱落。由此，电子部件等向热传导性组合物表面的固定本身就会变得困难。例如，当无机填充剂的体积百分率超过66vol％时，则热传导性组合物的成型等就会变得极为困难。另外，当无机填充剂的体积百分率超过66vol％以上，甚至超过70vol％以上时，则表面粗糙度Rmax就会超过这样，越是增加无机填充剂的体积百分率，从而增加表面粗糙度Rmax，光泽度就越是急剧地降低。

像这样越是增加无机填充剂的含有率，则虽然热导率本身增加，然而实际的成型粒子的表面的表面粗糙度就越是急剧地增加，光泽度越是急剧地降低。表面粗糙度增加而光泽度降低意味着，热传导性组合物的成型性降低，或者在热传导性组合物的内部或表面产生无数的空隙(void)。

下面，使用图34，进行更详细的说明。图34是无机填充剂的含有率高的情况下(66vol％以上、甚至70vol％以上)的、以往的热传导性组合物的示意性剖面图。

在无机填充剂的含有率为66vol％以上的情况下，如图33所示，在热传导性组合物7的自由表面8的表面或内部产生无数的空隙9。这样，由于空隙9，自由表面8的表面粗糙度急剧地增加，光泽度降低。而且，所谓自由表面8是指，不与其他的个体接触、也没有进行研磨或切削等的自然的表面。

像这样，当自由表面8的表面粗糙度增加，甚至在内部或表面产生空隙9时，即使提高无机填充剂的含有率，热传导性组合物7的热导率也不太会增加。另外，因与发热体的密合性降低，而会有热导率降低的情况。此外热传导性组合物7的成型性降低。或者热传导性组合物7自身变脆，容易出缺口。

针对此种问题，例如提出过如下的方案，即，通过在热传导性组合物7中，使用聚酰亚胺薄膜之类的表面性优异、光泽度高的树脂，而借助其密合性改善来提高散热效果。另外，作为其应用例，提出过金属芯基板。下面，使用图35对以往的金属芯基板进行说明。图35是以往的金属芯基板的剖面图。

在金属板10上形成有电绝缘层11。在电绝缘层11上层叠有铜箔12。此外，在其上，使用焊膏13安装有电子部件14、半导体15、端子16等。电绝缘层11的热导率越高，就越可以将来自电子部件14或半导体15的热向金属板10传递，从而可以抑制温度上升。作为电绝缘层11，可以使用在薄膜状的树脂薄片中添加了无机填充剂的材料(例如专利文献1)。

另外，作为提高热导率的方法，经常使用如下的方法，即，作为电绝缘层11的填充剂使用热导率高的材料，或者增加填充剂的填充量。另外，提高树脂的热导率也有效果。使用图36A～图36C对此种结构进行说明。例如，作为提高树脂的热导率的手段，提出过使用结晶性树脂的方案(例如专利文献2)。

图36A～图36C是以往的结晶性树脂的说明图。使用结晶性树脂的目的，是意图通过使具有介晶基(mesogen group)17的单体18相互重合，而获得电绝缘性并且获得优异的导热性。为使用结晶性树脂获得高散热性(或者高导热性)，需要提高结晶性树脂的结晶化率。但是，在结晶性树脂中，越是提高其结晶化率，则所形成的基板就变得越硬越脆。即，不发生弯曲而断掉，或者易于产生缺口或裂痕。由此，即使使用结晶性树脂来制作用于安装电子部件的散热基板，其使用用途也受到很大限制。

另外，即使使用具有介晶基的环氧树脂，也难解决使用图34说明的问题。此外，环氧树脂越是结晶化，则越有可能易于产生使用图34说明的问题。此外，由于是无机填充剂的含有率为低于66vol％的区域，因此易于产生此种问题。