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公開番号2025068201
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-25
出願番号2024170056
出願日2024-09-30
発明の名称半固体合金界面放熱組成物及びその使用
出願人国立成功大学,NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類C09K 5/14 20060101AFI20250418BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】電子部品の界面の凹凸を自動的に埋め、固体金属及び液体金属の両方の利点を兼ね、取り付けやすく、伝導性が高く、界面熱抵抗が低いなどの技術的効果を実現する半固体合金界面放熱組成物及びその使用方法を提供する。
【解決手段】半固体合金界面放熱組成物1は、合計原子百分率を100とすると、0.1at%～10at%のビスマス、20at%～30at%のインジウム、及び65at%～75at%のスズを含む。当該使用において、当該半固体合金界面放熱組成物1は、ヒートシンク放熱装置2と、電子部品3と、の間に設けられ、常温で全固体であり、40℃～130℃の温度で液体含有量が0.1%～70%である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
合計原子百分率を１００とすると、０．１ａｔ％～１０ａｔ％のビスマス、２０ａｔ％～３０ａｔ％のインジウム、及び６５ａｔ％～７５ａｔ％のスズを含む、
半固体合金界面放熱組成物。
続きを表示（約 680 文字）【請求項２】
合計原子百分率を１００とすると、０．１ａｔ％～１５ａｔ％のビスマス、５ａｔ％～３０ａｔ％のインジウム、２０ａｔ％～４０ａｔ％のニッケル、及び４０ａｔ％～６０ａｔ％のスズを含む、
半固体合金界面放熱組成物。
【請求項３】
合計原子百分率を１００とすると、０．１ａｔ％～２０ａｔ％の銀、０．１ａｔ％～１５ａｔ％のビスマス、１０ａｔ％～７５ａｔ％のインジウム、０．１ａｔ％～３０ａｔ％のニッケル、及び０．１ａｔ％～５０ａｔ％のスズを含む、
半固体合金界面放熱組成物。
【請求項４】
合計原子百分率を１００とすると、５ａｔ％～１５ａｔ％の銀、０．１ａｔ％～１０ａｔ％のビスマス、０．１ａｔ％～１０ａｔ％の銅、６５ａｔ％～７５ａｔ％のインジウム、０．１ａｔ％～１０ａｔ％のニッケル、及び０．１ａｔ％～１０ａｔ％のスズを含む、
半固体合金界面放熱組成物。
【請求項５】
請求項１～４のいずれか一項に記載の半固体合金界面放熱組成物の電子部品を放熱するための使用であって、前記半固体合金界面放熱組成物は、放熱装置と前記電子部品との間に設けられ、常温で全固体であり、４０℃～１３０℃の温度で液体含有量が前記半固体合金界面放熱組成物の総モル数の０．１％～７０％を占める、
半固体合金界面放熱組成物の電子部品を放熱するための使用。
【請求項６】
前記放熱装置は、ヒートシンクである、
請求項５に記載の半固体合金界面放熱組成物の電子部品を放熱するための使用。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱組成物に関し、特に半固体合金界面放熱組成物に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電子部品が動作すると熱が発生し、温度が電子部品の耐熱温度の範囲を超えれば、電子部品の損傷を招く恐れがある。ヒートシンクは、広く使用されている放熱方式であり、電子部品から発生した熱を除去することができる。放熱効率をさらに向上させるために、電子部品とヒートシンクとの間に熱界面材料（ＴｈｅｒｍａｌＩｎｔｅｒｆａｃｅＭａｔｅｒｉａｌ、ＴＩＭ）をさらに使用することにより、電子部品とヒートシンクの２種類の材料の接合又は接触時に生じた穴を埋めてヒートシンクと電子部品の表面接触熱抵抗を低減する。
【０００３】
熱界面材料は、固体、液体及び複合の形態を有し、固体の熱界面材料は、例えば、テープ、シリコンシートであり、液体の熱界面材料は、例えば、ゲル、サーマルペーストである。しかしながら、液体の熱界面材料は、制御が難しく、電子部品の操作過程に流れやすく、取り付け及び使用に制限がある。固体の熱界面材料は、リフロープロセスを必要とし、界面に脆性化合物が形成されやすいため、熱性能及び機械的特性が低下する。複合熱界面材料は、製造が複雑で、不安定な材料が関与するという欠点があり、使用過程に化学反応が起こりやすく、その材料特性及び信頼性の評価が難しい。
【０００４】
以上より、従来の熱界面材料を改良する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、液体の熱界面材料がエンティティに設けられた場合に安定しないこと、固体の熱界面材料が設けられにくく、熱伝導及び機械的特性が悪いこと、及び複合熱界面材料の製造が面倒で性質の安定性が不足することを含む上記技術的課題を解決するために、半固体合金界面放熱組成物を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の一実施形態によれば、合計原子百分率を１００とすると、０．１ａｔ％～１０ａｔ％のビスマス、２０ａｔ％～３０ａｔ％のインジウム、及び６５ａｔ％～７５ａｔ％のスズを含む、半固体合金界面放熱組成物が提供される。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の別の実施形態によれば、合計原子百分率を１００とすると、０．１ａｔ％～１５ａｔ％のビスマス、５ａｔ％～３０ａｔ％のインジウム、２０ａｔ％～４０ａｔ％のニッケル、及び４０ａｔ％～６０ａｔ％のスズを含む、半固体合金界面放熱組成物が提供される。
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のまた別の実施形態によれば、合計原子百分率を１００とすると、０．１ａｔ％～２０ａｔ％の銀、０．１ａｔ％～１５ａｔ％のビスマス、１０ａｔ％～７５ａｔ％のインジウム、０．１ａｔ％～３０ａｔ％のニッケル、及び０．１ａｔ％～５０ａｔ％のスズを含む、半固体合金界面放熱組成物が提供される。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のさらに別の実施形態によれば、合計原子百分率を１００とすると、５ａｔ％～１５ａｔ％の銀、０．１ａｔ％～１０ａｔ％のビスマス、０．１ａｔ％～１０ａｔ％の銅、６５ａｔ％～７５ａｔ％のインジウム、０．１ａｔ％～１０ａｔ％のニッケル、及び０．１ａｔ％～１０ａｔ％のスズを含む、半固体合金界面放熱組成物が提供される。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のまたさらに別の実施形態によれば、上述した半固体合金界面放熱組成物の電子部品を放熱するための使用であって、前記半固体合金界面放熱組成物は、放熱装置と前記電子部品との間に設けられ、常温で全固体であり、４０℃～１３０℃の温度で液体含有量が前記半固体合金界面放熱組成物の総モル数の０．１％～７０％を占める、半固体合金界面放熱組成物の電子部品を放熱するための使用が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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