JP5845559B2 - Adhesive - Google Patents
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Description
本発明は、接着体に関する。 The present invention relates to an adhesive body.
近年のエレクトロニクス分野の急速な発展による電子回路の高集積化、小型化・高密度化により、電子回路から発生する熱の処理が問題となっている。そこで、例えば、特許文献１には、電子回路と放熱部材とを絶縁性を有する熱伝導性樹脂層を介して接合した構成のパッケージが提案されている。このような構成によれば、電子回路から発生する熱を熱伝導性樹脂層を介して効率的に放熱部材に伝達することができるため、効率的に電子回路を冷却することができる。 Due to the high integration, miniaturization and high density of electronic circuits due to the rapid development of the electronics field in recent years, the treatment of heat generated from electronic circuits has become a problem. Thus, for example, Patent Document 1 proposes a package having a configuration in which an electronic circuit and a heat radiating member are joined via a thermally conductive resin layer having insulating properties. According to such a configuration, the heat generated from the electronic circuit can be efficiently transmitted to the heat radiating member via the thermally conductive resin layer, so that the electronic circuit can be efficiently cooled.
このような特許文献１では、熱伝導性樹脂層として、セラミックス等のフィラー（粉体）を含有する樹脂絶縁層等を用いている。ここで、樹脂絶縁層に含まれている樹脂材料よりもフィラーの方が熱伝導率が高いため、樹脂絶縁層の熱伝導性を向上させるために、樹脂絶縁層中のフィラーの含有率（充填率）を高くするのが好ましい。しかしながら、樹脂絶縁層中のフィラーの含有率を高くしすぎると、絶縁樹脂層中にボイド（空隙）が発生する（例えば、特許文献２参照）。ここで、樹脂材料およびフィラーがそれぞれ特定されていれば、フィラーの含有率と絶縁樹脂層の熱伝導率との理論式を導き出せ、所定の熱伝導率を有する絶縁樹脂層を簡単に設計することができるが、絶縁樹脂層中に前記ボイドが発生し過ぎると、実測値が前記理論式から求められる理論値から乖離し、求められる性能（熱伝導率）を有する絶縁樹脂層を設計することが困難となる。 In Patent Document 1, such a resin insulating layer containing a filler (powder) such as ceramics is used as the thermally conductive resin layer. Here, since the filler has a higher thermal conductivity than the resin material contained in the resin insulation layer, in order to improve the thermal conductivity of the resin insulation layer, the filler content in the resin insulation layer (filling It is preferable to increase the rate). However, if the filler content in the resin insulating layer is too high, voids (voids) are generated in the insulating resin layer (see, for example, Patent Document 2). Here, if the resin material and the filler are respectively specified, the theoretical formula between the filler content and the thermal conductivity of the insulating resin layer can be derived, and the insulating resin layer having a predetermined thermal conductivity can be easily designed. However, if the voids are generated too much in the insulating resin layer, the measured value deviates from the theoretical value obtained from the theoretical formula, and the insulating resin layer having the required performance (thermal conductivity) can be designed. It becomes difficult.
本発明の目的は、熱伝導率を簡単に所望の値に設定することのできる接合層を備える接着体を提供することにある。 The objective of this invention is providing an adhesive body provided with the joining layer which can set heat conductivity to a desired value easily.
このような目的は、下記（１）〜（１２）の本発明により達成される。
（１） 金属材料で構成された第１の被着体と、
第２の被着体と、
前記第１の被着体と前記第２の被着体とを接合する接着剤を含む接着層とを有し、
前記接着剤は、高分子材料を含み、
前記接着層は、前記接着剤よりも熱伝導率の高いフィラーを含み、
前記接着層の空隙率が０．１％以下であり、
前記接着層の熱伝導率の実測値をλとし、前記接着層内にボイドが形成されていないと仮定した場合の熱伝導率の理論値をλｔとしたとき、λ／λｔが０．８５〜１．１５であることを特徴とする接着体。
Such an object is achieved by the present invention of the following (1) to ( 12 ).
(1) a first adherend composed of a metal material;
A second adherend;
An adhesive layer containing an adhesive for joining the first adherend and the second adherend;
The adhesive includes a polymer material,
The adhesive layer includes a filler having a higher thermal conductivity than the adhesive,
The porosity of the adhesive layer is 0.1% or less,
When the measured value of the thermal conductivity of the adhesive layer is λ and the theoretical value of the thermal conductivity is λt when it is assumed that no void is formed in the adhesive layer, λ / λt is 0.85 to 0.85. 1. An adhesive body characterized by being 1.15.
（２） 前記第１の被着体は、前記第２の被着体から前記接着層を介して伝達された熱を放熱する機能を有している上記（１）に記載の接着体。 (2) The adhesive body according to (1), wherein the first adherend has a function of dissipating heat transmitted from the second adherend through the adhesive layer.
（３） 前記接着層の厚さは、１０μｍ〜２００μｍである上記（１）または（２）に記載の接着体。 (3) The adhesive body according to (1) or (2), wherein the thickness of the adhesive layer is 10 μm to 200 μm.
（４） 前記接着剤は、熱硬化性樹脂材料で構成されている上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の接着体。 (4) The adhesive according to any one of (1) to (3), wherein the adhesive is made of a thermosetting resin material.
（５） 前記接着層中の前記フィラーの含有率は、４０％〜８０％である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の接着体。 (5) The adhesive body according to any one of (1) to (4), wherein the filler content in the adhesive layer is 40% to 80%.
（６） 前記フィラーは、無機フィラーである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の接着体。 (6) The adhesive body according to any one of (1) to (5) , wherein the filler is an inorganic filler.
（７） 前記フィラーの熱伝導率は、前記接着剤の熱伝導率の２０倍以上である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の接着体。
（８） 前記フィラーの粒子径の変動係数は、３０％以下である上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の接着体。
（９） 前記第２の被着体は、導体層である上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の接着体。
（１０） 前記第２の被着体は、導体パターンである上記（９）に記載の接着体。
(7) The adhesive body according to any one of (1) to (6) , wherein the thermal conductivity of the filler is 20 times or more of the thermal conductivity of the adhesive.
(8) The adhesive body according to any one of (1) to (7) , wherein a coefficient of variation of the particle diameter of the filler is 30% or less.
(9) The adhesive body according to any one of (1) to (8) , wherein the second adherend is a conductor layer.
(10) The adhesive body according to (9) , wherein the second adherend is a conductor pattern.
（１１） 前記導体パターンと電気的に接続された回路素子を有し、
前記回路素子は、通電によって発熱する上記（１０）に記載の接着体。
(11) having a circuit element electrically connected to the conductor pattern;
The adhesive body according to (10) , wherein the circuit element generates heat when energized.
（１２） 前記接着層は、絶縁性を有している上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の接着体。 (12) The adhesive body according to any one of (1) to (11) , wherein the adhesive layer has an insulating property.
本発明の接着体によれば、接着層の空隙率が０．１％以下であるため、この接着層に優れた熱伝導性を付与することができるとともに、接着層の熱伝導率を理論値とほぼ同等の値とすることができる（すなわち、実測値の理論値からの乖離を防止または抑制することができる）。特に、第１の被着体が放熱効果を有する場合には、第２の被着体側で発生した熱を接着層を介して第１の被着体から効果的に放熱することができる。また、接着層が絶縁性を有する場合には、接着層によって、第１の被着体と第２の被着体とを絶縁することができるため、例えば、第２の被着体上に回路を形成することにより、当該回路で発生した熱を第１の被着体から効果的に放熱することができる。 According to the adhesive body of the present invention, since the porosity of the adhesive layer is 0.1% or less, it is possible to impart excellent thermal conductivity to the adhesive layer, and the theoretical value of the thermal conductivity of the adhesive layer. (That is, the deviation of the measured value from the theoretical value can be prevented or suppressed). In particular, when the first adherend has a heat dissipation effect, heat generated on the second adherend side can be effectively dissipated from the first adherend via the adhesive layer. In addition, when the adhesive layer has an insulating property, the first adherend and the second adherend can be insulated by the adhesive layer. For example, a circuit is formed on the second adherend. The heat generated in the circuit can be effectively radiated from the first adherend.
以下、本発明の接着体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の接着体の第１実施形態を示す部分断面図、図２は、図１に示す接着体が有する接着層の構成を示す模式的断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図１および図２中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」とも言う。また、図１中では、見易くするために接着体の大きさを誇張して模式的に図示しており、接着体と自動車との大きさの比率は実際とは大きく異なる。
Hereinafter, the adhesive body of this invention is demonstrated in detail based on suitable embodiment shown to an accompanying drawing.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a first embodiment of the adhesive body of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an adhesive layer included in the adhesive body shown in FIG. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 1 and 2 is also referred to as “upper” or “upper”, and the lower side is also referred to as “lower” or “lower”. Further, in FIG. 1, the size of the adhesive body is schematically illustrated in an exaggerated manner for easy viewing, and the ratio of the size of the adhesive body and the automobile is greatly different from the actual one.
図１に示す接着体１は、自動車２０に搭載され、その前方に向かって光を照射する多数の発光ダイオード素子（ＬＥＤ）２０２が配置されたヘッドライト（光源）２０１の例えばＯＮ／ＯＦＦ（点燈／消灯）を制御する制御基板として機能する。なお、以下では、接着体１を「制御基板１」とも言う。
An adhesive body 1 shown in FIG. 1 is mounted on an
制御基板１は、支持板（第１の被着体）２と、導体層（第２の被着体）３と、支持板２と導体層３とを接着する接着層４とを有している。また、導体層３上には、半導体素子５１、５２等の通電により発熱する回路素子や、コネクタ５３等が設けられており、これらが回路６を形成している。
The control board 1 includes a support plate (first adherend) 2, a conductor layer (second adherend) 3, and an
支持板２は、導体層３を支持するベースとなるものである。また、支持板２は、通電によって前記回路素子から発生する熱を放熱する放熱部としても機能する。このような支持板２は、金属材料で構成され、特に、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されているのが好ましい。アルミニウムまたはその合金で支持板２を構成することにより、支持板２の熱伝導性をより高くすることができ、前記回路素子から発生した熱を支持板２から効率よく放熱することができる。 The support plate 2 is a base that supports the conductor layer 3. The support plate 2 also functions as a heat radiating part that radiates heat generated from the circuit element by energization. Such a support plate 2 is made of a metal material, and is particularly preferably made of aluminum or an aluminum alloy. By configuring the support plate 2 with aluminum or an alloy thereof, the thermal conductivity of the support plate 2 can be further increased, and the heat generated from the circuit element can be efficiently radiated from the support plate 2.
支持板２の厚さは、導体層３を支持することができれば、特に限定されないが、例えば、１〜５ｍｍであるのが好ましく、１〜２ｍｍであるのがより好ましい。支持板２の厚さをこのような数値範囲に設定することにより、制御基板１を自動車２０に載置可能な程度の強度に確保することができるとともに、制御基板１の薄型化（小型化）を図ることができる。さらには、前記熱を効率よく放熱することができる。
Although the thickness of the support plate 2 will not be specifically limited if the conductor layer 3 can be supported, For example, it is preferable that it is 1-5 mm, and it is more preferable that it is 1-2 mm. By setting the thickness of the support plate 2 in such a numerical value range, the control board 1 can be secured to a strength that allows the control board 1 to be mounted on the
導体層３は、回路６の配線（導体パターン）の少なくとも一部を構成している。導体層３は、導電性を有する金属材料で構成されたものである。この導体層３は、接着層４の上面全面に積層された金属箔をエッチング等のパターニング処理によって所定のパターンに形成したものである。なお、導体層３を構成する金属材料としては、特に限定されないが、例えば、銅を好適に用いることができる。これにより、安価に、抵抗値が小さい導体層３が得られる。
The conductor layer 3 constitutes at least a part of the wiring (conductor pattern) of the
このような導体層３の厚さは、特に限定されないが、例えば、１０〜２００μｍであるのが好ましく、１８〜７０μｍであるのがより好ましい。 Although the thickness of such a conductor layer 3 is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 10-200 micrometers, and it is more preferable that it is 18-70 micrometers.
本実施形態では、接着層４の上面に、導体層３が形成されていない部分を覆う被覆層（ソルダーレジスト層）７が設けられている。これにより、導体層３を保護することができ、回路６の劣化やショートを防止することができる。被覆層７の構成材料は、絶縁性を有していれば特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂等の各種樹脂材料を用いることができる。なお、被覆層７は、省略してもよい。
In the present embodiment, a coating layer (solder resist layer) 7 is provided on the upper surface of the
半導体素子５１、５２は、その内部に、銅等の導電性金属材料で構成される配線パターンが設けられている。この配線パターンは、下面から突出した複数の端子に電気的に接続されている。そして、各端子がそれぞれ導体層３と接合され、これにより、半導体素子５１、５２が導体層３と電気的に接続される。各端子は、例えば半田、銀ろう、銅ろう、燐銅ろうのような各種ろう材を主材料として構成することができる。
The
なお、半導体素子５１、５２の外装部を構成するモールド部５１２、５２２は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のような熱硬化性樹脂で構成されている。
In addition, the
コネクタ５３は、中継ケーブル２０４を介して、ヘッドライト２０１に接続されている。なお、中継ケーブル２０４のヘッドライト２０１と反対側の端部には、コネクタ５３と接続されるコネクタ２０５が設置されている。
The
コネクタ５３は、いわゆる「オス側」のコネクタであり、複数のピン（端子）５３１と、これらのピン５３１を一括して収納するハウジング５３２とを有している。各ピン５３１は、それぞれ、銅等の導電性金属材料で構成され、導体層３に電気的に接続されている。そして、各ピン５３１と、いわゆる「メス側」のコネクタ２０５の各端子（図示せず）とが嵌合により接続される。
The
ハウジング５３２は、筒体で構成され、制御基板１に対し立設している。そして、ハウジング５３２に収納された各ピン５３１も制御基板１に対し垂直方向に、すなわち、鉛直上方に向かって起立している。これにより、コネクタ５３に中継ケーブル２０４のコネクタ２０５を接続する際、コネクタ２０５を上方から差し込むことができ、その接続作業を容易に行なうことができる。
The
ハウジング５３２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、半導体素子５１、５２のモールド部５１２、５２２の構成材料と同様の熱硬化性樹脂が用いることができる。
Although it does not specifically limit as a constituent material of the
さらに、本実施形態の制御基板１は、導体層３や半導体素子５１、５２、特に導体層３と半導体素子５１、５２との接続部を覆う保護部材８を有している。
Furthermore, the control board 1 of the present embodiment includes a protective member 8 that covers the conductor layer 3 and the
保護部材８は、硬質の樹脂材料で構成され、層状に設けられている。これにより、半導体素子５１、５２や、コネクタ５３を一括して固定することができる。従って、自動車２０が走行しているときにその振動が制御基板１に伝達したとしても、当該振動による半導体素子５１、５２やコネクタ５３の離脱を確実に防止することができる。また、例えば、ケーシングで制御基板１を覆わなくとも、半導体素子５１、５２等を保護することができる。また、半導体素子５１、５２等が保護部材８に埋設された状態となるため、これらに対する防水・防塵機能を発揮することができる。
The protection member 8 is made of a hard resin material, and is provided in a layer shape. Thereby, the
保護部材８を構成する硬質の樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、半導体素子５１、５２のモールド部５１２、５２２やハウジング５３２の構成材料と同様の熱硬化性樹脂を用いることができ、特にエポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。
The hard resin material constituting the protective member 8 is not particularly limited, but for example, a thermosetting resin similar to the material constituting the
ここで、保護部材８を構成する樹脂材料には、アルミナ等の金属酸化物、窒化ホウ素等の窒化物に代表される電気絶縁性かつ高熱伝導性フィラーを充填されているのが好ましい。これにより、保護部材８を介して、通電によって半導体素子５１、５２等が発した熱の放熱が促進される。そして、この放熱と、支持板２を介しての放熱とが相まって、制御基板１は、全体として放熱性に極めて優れたものとなる。
Here, the resin material constituting the protective member 8 is preferably filled with a metal oxide such as alumina, and an electrically insulating and highly thermally conductive filler typified by a nitride such as boron nitride. Thereby, heat dissipation of the heat generated by the
接着層４は、支持板２と導体層３との間に形成されており、これらを接着（接合）する機能を有している。また、接着層４は、絶縁性を有しており、この接着層４によって、支持板２と導体層３との絶縁状態が確保されている。
The
さらには、接着層４は、優れた熱伝導性を有しており、回路６で発生した熱（特に、通電により回路素子から発生した熱）を支持板２に伝達する機能を有している。これにより、回路６で発生した熱を、効率よく支持板２から放熱することができる。このような接着層４の熱伝導率は、高いほど良く、具体的には、１Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるのが好ましく、３Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるのがより好ましい。これにより、より効率よく、回路６で発生した熱を接着層４を介して支持板２に伝達することができる。
Furthermore, the
接着層４の膜厚は、特に限定されないが、１０μｍ〜２００μｍ程度であるのが好ましく、２０μｍ〜１５０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、接着層４の絶縁性を確保しつつ、接着層４の熱伝導性を向上させることができる。
Although the film thickness of the
図２に示すように、このような接着層４は、接着剤４１中に、フィラー４２を分散させたものを層状に形成したものである。接着剤４１は、接着層４の絶縁性を確保するとともに、支持板２と導体層３とを接着する機能を有しており、一方のフィラー４２は、接着層４の熱伝導率を高める機能を有している。
As shown in FIG. 2, such an
また、接着層４は、その空隙率（ボイドの体積占有率）Ｖが０．１％以下である。このように、接着層４の空隙率Ｖを０．１％以下とすることにより、接着層４の熱伝導率の実測値を理論値とほぼ同等とすることができる。すなわち、接着層４の熱伝導率の実測値が理論値から大きく乖離するのを防止または抑制することができる。これにより、所望値とほぼ等しい熱伝導率を有する接着層４が比較的簡単に得られる。
ここで、接着層４の空隙率Ｖは、例えば、次の計算式（１）で求めることができる。
Further, the
Here, the porosity V of the
Ｖ＝１−ρ／（ｄｆ×Ｖｆ＋ｄｍ×（１−Ｖｆ））・・・・・（１）
ただし、式（１）中「ρ」は、接着層４の実測比重（実測値）であり、「ｄｆ」は、フィラー４２の比重であり、「Ｖｆ」は、接着層４中のフィラー４２の含有率（体積充填率）であり、「ｄｍ」は、接着剤４１の比重である。
V = 1−ρ / (df × Vf + dm × (1−Vf)) (1)
However, in formula (1), “ρ” is the measured specific gravity (measured value) of the
また、前記「熱伝導率の理論値」とは、接着層４内にボイドが形成されていないと仮定した場合の熱伝導率の値を言い、この値は、接着剤４１の種類（熱伝導率）、フィラー４２の種類（熱伝導率）、接着層４中のフィラー４２の含有率などから求めることができる。
The “theoretical value of thermal conductivity” refers to the value of thermal conductivity when it is assumed that no void is formed in the
また、前記「接着層４の熱伝導率の実測値を理論値とほぼ等しくすることができる」とは、実測値をλとし、理論値をλｔとしたとき、λ／λｔを０．８５〜１．１５程度とすることができることを言う。
Further, “the measured value of the thermal conductivity of the
なお、熱伝導率の理論値λｔは、用いるフィラー４２の形状により種々提案されているが、例えば略球形状（球状）フィラーの場合、次の計算式（２）、すなわちＢｒｕｇｇｅｍａｎの式で求めることができる。
Various theoretical values λt of thermal conductivity have been proposed depending on the shape of the
１−Φ＝[（λｔ−λｆ）／（λｍ−λｆ）]×（λｍ／λｔ）１／３・・・・・（２）
ただし、式（２）中「Φ」は、接着層４中のフィラー４２の含有率（体積充填率）であり、「λｆ」は、フィラー４２の熱伝導率であり、「λｍ」は、接着剤４１の熱伝導率である。
1−Φ = [(λt−λf) / (λm−λf)] × (λm / λt) 1/3 (2)
However, in formula (2), “Φ” is the content (volume filling factor) of the
また、実測値λは、迅速熱伝導率計Ｋｅｍｔｈｅｒｍ ＱＴＭ−Ｄ３（京都電子工業社製）を使用し、プローブ法に準拠して室温にて測定することができる。 In addition, the actual measured value λ can be measured at room temperature using a rapid thermal conductivity meter Chemtherm QTM-D3 (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.) according to the probe method.
接着剤４１は、高分子材料と硬化剤とを含んでいる。硬化剤は、高分子材料を硬化させるためのものであり、省略することもできる。 The adhesive 41 includes a polymer material and a curing agent. The curing agent is for curing the polymer material and can be omitted.
高分子材料としては、接着性および絶縁性を有していれば、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の各種樹脂材料を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。一方、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル（不飽和ポリエステル）樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
The polymer material is not particularly limited as long as it has adhesiveness and insulating properties, and various resin materials such as a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used. Examples of the thermoplastic resin include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-vinyl acetate copolymer, modified polyolefins, polyamides (eg,
これらのなかでも、接着剤４１として熱硬化性樹脂を用いるのが好ましく、さらに、入手の容易性からエポキシ樹脂を用いるのがより好ましい。これにより、支持板２と導体層３とをより強固に接着することができる。また、熱硬化性樹脂は、熱可塑性樹脂と比べて熱に強いため、接着剤４１として熱硬化性樹脂を用いることにより制御基板１の耐久性を向上させることができる。 Among these, it is preferable to use a thermosetting resin as the adhesive 41, and it is more preferable to use an epoxy resin from the viewpoint of availability. Thereby, the support plate 2 and the conductor layer 3 can be adhere | attached more firmly. Further, since the thermosetting resin is more resistant to heat than the thermoplastic resin, the durability of the control substrate 1 can be improved by using the thermosetting resin as the adhesive 41.
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＡＤ、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ジメチルハイドロキノン、ジブチルハイドロキノン、レゾルシン、メチルレゾルシン、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールノボラック樹脂などの各種エポキシ樹脂が挙げられる。 Examples of the epoxy resin include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, hydroquinone, methylhydroquinone, dimethylhydroquinone, dibutylhydroquinone, resorcin, methylresorcin, biphenol, tetramethylbiphenol, dihydroxynaphthalene, dihydroxydiphenyl ether, phenol novolak resin, cresol novolak. Various epoxy resins such as resin, bisphenol A novolak resin, dicyclopentadiene phenol resin, terpene phenol resin, phenol aralkyl resin, and naphthol novolak resin can be used.
硬化剤としては、特に限定されず、例えば、ジシアンジアミド、脂肪族ポリアミド等のアミド系硬化剤や、ジアミノジフェニルメタン、メタンフェニレンジアミン、アンモニア、トリエチルアミン、ジエチルアミン等のアミン系硬化剤や、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｐ−キシレン−ノボラック樹脂などのフェノール系硬化剤や、酸無水物類等を挙げることができる。 The curing agent is not particularly limited, and examples thereof include amide curing agents such as dicyandiamide and aliphatic polyamide, amine curing agents such as diaminodiphenylmethane, methanephenylenediamine, ammonia, triethylamine, and diethylamine, bisphenol A, and bisphenol F. And phenolic curing agents such as phenol novolac resin, cresol novolak resin, p-xylene-novolak resin, and acid anhydrides.
このような接着剤４１中に分散しているフィラー４２は、接着剤４１の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。これにより、接着層４の熱伝導率を高めることができる。このようなフィラー４２としては、接着剤４１の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有していれば、特に限定されず、有機フィラー、無機フィラーのいずれも用いることができるが、無機フィラーを用いるのが好ましい。無機フィラーは、有機フィラーよりも高い熱伝導率を有しているため、フィラー４２として、無機フィラーを用いることにより、接着層４の熱伝導率をより高めることができる。
The
フィラー４２の熱伝導率としては、特に限定されないが、接着剤４１の熱伝導率の１０倍以上であるのが好ましく、２０倍以上であるのがより好ましい。また、フィラー４２の熱伝導率としては、例えば、３Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるのが好ましい。
The thermal conductivity of the
また、フィラー４２は、略球形状（球状）をなしているのが好ましい。これにより、フィラー４２の表面の全域に接着剤４１が接触し易くなり、ボイドの発生を、より効果的に防止または抑制することができる。
The
また、フィラー４２の平均粒径としては、特に限定されないが、１μｍ〜５０μｍ程度であるのが好ましく、２μｍ〜２０μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、フィラー４２同士の凝集を効果的に防止でき、凝集した２次粒子中に空隙が形成されたり、接着層４の各領域で熱伝導性にムラが生じたりするのを、効果的に防止または抑制することができる。
The average particle size of the
また、フィラー４２の粒子径の変動係数（すなわち、粒度分布の狭さ；ＣＶ値）は、特に限定されないが、３０％以下であるのが好ましく、２０％以下であるのがより好ましく、１０％以下であるのがさらに好ましい。
Further, the coefficient of variation (that is, narrow particle size distribution; CV value) of the particle size of the
無機フィラーとしては、例えば、シリカ、アルミナ、ケイ藻土、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、金属フェライト等の酸化物、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化ガリウム、窒化チタン等の窒化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、炭酸カルシウム（軽質、重質）、炭酸マグネシウム、ドロマイト、ドーソナイト等の炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸アンモニウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、タルク、マイカ、クレー、ガラス繊維、ケイ酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト等のケイ酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維等の炭素、その他鉄粉、銅粉、アルミニウム粉、亜鉛華、硫化モリブデン、ボロン繊維、チタン酸カリウム、チタン酸ジルコン酸鉛が挙げられる。 As the inorganic filler, for example, oxides such as silica, alumina, diatomaceous earth, titanium oxide, iron oxide, zinc oxide, magnesium oxide, metal ferrite, nitrides such as boron nitride, silicon nitride, gallium nitride, titanium nitride, Hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, carbonates such as calcium carbonate (light, heavy), carbonates such as magnesium carbonate, dolomite, and dawsonite, sulfates or sulfites such as calcium sulfate, barium sulfate, ammonium sulfate, and calcium sulfite Silicate, talc, mica, clay, glass fiber, calcium silicate, montmorillonite, bentonite, etc., borate such as zinc borate, barium metaborate, aluminum borate, calcium borate, sodium borate, carbon black Carbon such as graphite, carbon fiber, Other iron powder, copper powder, aluminum powder, zinc oxide, molybdenum sulfide, boron fiber, potassium titanate, and a lead zirconate titanate.
これらの中でも、前記無機フィラーとしては、絶縁性および熱伝導性に優れるという観点から、シリカ、アルミナ、ケイ藻土、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、金属フェライト等の酸化物、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化ガリウム、窒化チタン等の窒化物が好ましい。 Among these, as the inorganic filler, from the viewpoint of excellent insulation and thermal conductivity, oxides such as silica, alumina, diatomaceous earth, titanium oxide, iron oxide, zinc oxide, magnesium oxide, and metal ferrite, nitriding Nitride such as boron, silicon nitride, gallium nitride and titanium nitride is preferable.
接着層４中のフィラー４２の含有率（体積充填率）としては、特に限定されないが、４０％〜８０％程度であるのが好ましく、４５％〜６０％程度であるのがより好ましい。これにより、接着層４中でのボイドの発生を効果的に防止または抑制することができる。そのため、接着層４の熱伝導率を比較的高く維持しつつ、接着層４の熱伝導率の実測値（λ）を理論値（λｔ）と同等の値とすることができる。また、このような範囲とすることにより、接着層４の熱伝導率を高く保ちつつ、接着剤４１の接着力の低下を抑制することができる。すなわち、接着層４に優れた熱伝導性と、優れた接着性とを付与することができる。
Although it does not specifically limit as a content rate (volume filling rate) of the
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の接着体の第２実施形態を示す断面図である。
Second Embodiment
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the adhesive body of the present invention.
以下、この図を参照して本発明の接着体の第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。 Hereinafter, the second embodiment of the bonded body of the present invention will be described with reference to this figure, but the description will focus on the differences from the above-described embodiment, and the description of the same matters will be omitted.
本実施形態の接着体は、回路を有していないこと以外は、前記第１実施形態と同様である。 The adhesive body of this embodiment is the same as that of the said 1st Embodiment except not having a circuit.
図３に示すように、接着体１Ａは、導体層（第２の被着体）３Ａと、支持板（第１の被着体）２と、導体層３Ａと支持板２とを接着する接着層４とを有している。本実施形態では、導体層３Ａは、前述した第１実施形態のような導体パターンにパターニングされておらず、接着層４の上面のほぼ全域に形成されている。この導体層３Ａを、所定のパターンにパターニングすることにより、前述した第１実施形態の導体層３を形成することができる。そのため、接着体１Ａは、前述した第１実施形態の接着体１を製造する際の中間物であるとも言える。
As shown in FIG. 3, the adhesive 1 </ b> A is an adhesive that bonds the conductor layer (second adherend) 3 </ b> A, the support plate (first adherend) 2, and the conductor layer 3 </ b> A and the support plate 2.
以上、本発明の接着体を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、接着体を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。 The adhesive body of the present invention has been described above with respect to the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and each part constituting the adhesive body has an arbitrary configuration that can exhibit the same function. Can be substituted. Moreover, arbitrary components may be added.
また、本発明の接着体は、自動車に搭載されている場合、ヘッドライトを制御するよう構成されたものであるが、これに限定されず、例えば、電装品の電子制御するよう構成されたものでもよい。また、本発明の接着体が搭載されるものとして、前記実施形態では自動車であったが、これに限定されず、例えば、船舶、航空機、鉄道車両でもよい。 In addition, the adhesive body of the present invention is configured to control the headlight when mounted on an automobile, but is not limited thereto, and is configured to electronically control electrical components, for example. But you can. Moreover, although it was a motor vehicle in the said embodiment as what mounts the adhesive body of this invention, it is not limited to this, For example, a ship, an aircraft, a rail vehicle may be sufficient.
また、前述した第１実施形態では、回路に２つの半導体素子が配置されているが、これに限定されず、例えば、３つ以上の半導体素子が配置されていてもよいし、配置されていなくてもよい。 In the first embodiment described above, two semiconductor elements are arranged in the circuit. However, the present invention is not limited to this. For example, three or more semiconductor elements may or may not be arranged. May be.
また、前述した実施形態では、第２の被着体が導体層、すなわち金属材料で構成されているものであったが、第２の被着体としては、これに限定されず、例えば、樹脂材料で構成されたものであってもよい。また、第１の被着体と第２の被着体とを絶縁する必要がない場合には、接着層が絶縁性を有していなくてもよい。 In the above-described embodiment, the second adherend is made of a conductor layer, that is, a metal material. However, the second adherend is not limited to this, for example, a resin It may be made of a material. Further, in the case where it is not necessary to insulate the first adherend and the second adherend, the adhesive layer may not have insulating properties.
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。しかしながら、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。 Next, specific examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to these examples.
１．接着体の製造
以下のようにして接着体を製造した。
1. Manufacture of an adhesive body The adhesive body was manufactured as follows.
（実施例１）
熱硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（東都化成株式会社製、エポトートＹＤ−０１１、エポキシ当量４７５ｇ／ｅｑ）、硬化剤としてジシアンジアミド（ナカライテスク株式会社製）を用いた。そして、上記のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００質量部に対してテトラエチレンペンタミンを１３．９質量部配合し接着剤を得た。この接着剤の熱伝導率は、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ、比重は１．２５であった。
(Example 1)
Bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd., Epototo YD-011, epoxy equivalent 475 g / eq) was used as the thermosetting resin, and dicyandiamide (manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.) was used as the curing agent. And 13.9 mass parts of tetraethylenepentamine was mix | blended with respect to 100 mass parts of said bisphenol A epoxy resins, and the adhesive agent was obtained. The adhesive had a thermal conductivity of 0.2 W / m · K and a specific gravity of 1.25.
次に、上記の接着剤１００質量部に対して、フィラーとして平均粒径２０μｍ、熱伝導率４０Ｗ／ｍ・Ｋ、比重３．６５の酸化マグネシウム粒子を２５０質量部配合して攪拌し、混合物を得た。さらに、これに溶剤としてメチルエチルケトンを２０質量部配合して撹拌して塗布液を得た。 Next, 250 parts by mass of magnesium oxide particles having an average particle diameter of 20 μm, a thermal conductivity of 40 W / m · K, and a specific gravity of 3.65 as a filler are mixed with 100 parts by mass of the above-mentioned adhesive, and the mixture is stirred. Obtained. Further, 20 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent was added thereto and stirred to obtain a coating solution.
次いで、この塗布液を、アルミニウムで構成された厚さ１．０ｍｍの金属板（第１の被着体）の表面に塗布した後、温度１２０℃、５分間の条件で加熱乾燥し、溶剤を除去することにより接着層中間体を得た。次に、上記の接着層中間体の表面（金属板と反対側の面）に、厚さ１８μｍの銅箔（第２の被着体）を重ね、温度１８０℃、圧力２．９４ＭＰａ（３０ｋｇｆ／ｃｍ２）、１２０分間の条件で加熱加圧成形し、接着層中間体中の熱硬化性樹脂を硬化させて実施例１の接着体を得た。このようにして得られた接着体の接着層の厚さは、８０μｍであった。また、接着層中の酸化マグネシウム粒子の含有率（体積充填率）は、４６％であり、前述した式（１）から求められた接着層の空隙率は、０．０８であった。 Next, this coating solution is applied to the surface of a metal plate (first adherend) having a thickness of 1.0 mm made of aluminum, and then heated and dried at a temperature of 120 ° C. for 5 minutes to remove the solvent. The adhesive layer intermediate body was obtained by removing. Next, a copper foil (second adherend) having a thickness of 18 μm is stacked on the surface of the adhesive layer intermediate (the surface opposite to the metal plate), and the temperature is 180 ° C. and the pressure is 2.94 MPa (30 kgf / cm 2 ) for 120 minutes under heat and pressure, and the thermosetting resin in the adhesive layer intermediate was cured to obtain the adhesive of Example 1. Thus, the thickness of the contact bonding layer of the adhesive body obtained was 80 micrometers. Moreover, the content rate (volume filling rate) of the magnesium oxide particle in an contact bonding layer was 46%, and the porosity of the contact bonding layer calculated | required from Formula (1) mentioned above was 0.08.
（実施例２）
接着体の接着層中の酸化マグネシウム粒子（フィラー）の含有率が５１％である以外は、実施例１の接着体と同様にして実施例２の接着体を得た。また、前述した式（１）から求められた接着層の空隙率は、０．０４であった。
(Example 2)
The adhesive body of Example 2 was obtained in the same manner as the adhesive body of Example 1 except that the content of magnesium oxide particles (filler) in the adhesive layer of the adhesive body was 51%. Further, the porosity of the adhesive layer obtained from the above-described formula (1) was 0.04.
（実施例３）
接着体の接着層中の酸化マグネシウム粒子（フィラー）の含有率が５６％である以外は、実施例１の接着体と同様にして実施例３の接着体を得た。また、前述した式（１）から求められた接着層の空隙率は、０．０４であった。
(Example 3)
An adhesive body of Example 3 was obtained in the same manner as the adhesive body of Example 1 except that the content of magnesium oxide particles (filler) in the adhesive layer of the adhesive body was 56%. Further, the porosity of the adhesive layer obtained from the above-described formula (1) was 0.04.
（実施例４）
接着体の接着層中の酸化マグネシウム粒子（フィラー）の含有率が６０％である以外は、実施例１の接着体と同様にして実施例４の接着体を得た。また、前述した式（１）から求められた接着層の空隙率は、０．０１であった。
Example 4
An adhesive body of Example 4 was obtained in the same manner as the adhesive body of Example 1 except that the content of magnesium oxide particles (filler) in the adhesive layer of the adhesive body was 60%. The porosity of the adhesive layer determined from the above-described formula (1) was 0.01.
（実施例５）
フィラーとして平均粒径３μｍ、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ、比重３．９８の酸化アルミニウム粒子を３２０質量部配合して攪拌して混合物を得た以外は、実施例１と同様にして実施例５の接着体を得た。このようにして得られた接着体の接着層の厚さは、８０μｍであった。また、接着層中の酸化アルミニウム粒子の含有率（体積充填率）は、５０％であり、前述した式（１）から求められた接着層の空隙率は、０．０１であった。
(Example 5)
Example as in Example 1 except that 320 parts by mass of aluminum oxide particles having an average particle diameter of 3 μm, a thermal conductivity of 20 W / m · K, and a specific gravity of 3.98 were blended as a filler and stirred to obtain a mixture. 5 was obtained. Thus, the thickness of the contact bonding layer of the adhesive body obtained was 80 micrometers. Moreover, the content rate (volume filling rate) of the aluminum oxide particles in the adhesive layer was 50%, and the porosity of the adhesive layer determined from the above-described formula (1) was 0.01.
（実施例６）
接着体の接着層中の酸化アルミニウム粒子（フィラー）の含有率が５５％である以外は、実施例５の接着体と同様にして実施例６の接着体を得た。また、前述した式（１）から求められた接着層の空隙率は、０．０１であった。
(Example 6)
An adhesive body of Example 6 was obtained in the same manner as the adhesive body of Example 5 except that the content of aluminum oxide particles (filler) in the adhesive layer of the adhesive body was 55%. The porosity of the adhesive layer determined from the above-described formula (1) was 0.01.
（実施例７）
接着体の接着層中の酸化アルミニウム粒子（フィラー）の含有率が６０％であった以外は、実施例５の接着体と同様にして実施例７の接着体を得た。また、前述した式（１）から求められた接着層の空隙率は、０．０２であった。
(Example 7)
The adhesive body of Example 7 was obtained in the same manner as the adhesive body of Example 5 except that the content of aluminum oxide particles (filler) in the adhesive layer of the adhesive body was 60%. The porosity of the adhesive layer determined from the above-described formula (1) was 0.02.
（比較例１）
接着体の接着層中の酸化マグネシウム粒子（フィラー）の含有率が６５％であった以外は、実施例１の接着体と同様にして比較例１の接着体を得た。また、前述した式（１）から求められた接着層の空隙率は、０．１１であった。
(Comparative Example 1)
An adhesive body of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as the adhesive body of Example 1, except that the content of magnesium oxide particles (filler) in the adhesive layer of the adhesive body was 65%. The porosity of the adhesive layer determined from the above-described formula (1) was 0.11.
（比較例２）
接着体の接着層中の酸化マグネシウム粒子（フィラー）の含有率が７０％であった以外は、実施例１の接着体と同様にして比較例２の接着体を得た。また、前述した式（１）から求められた接着層の空隙率は、０．１８であった。
(Comparative Example 2)
An adhesive body of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as the adhesive body of Example 1, except that the content of magnesium oxide particles (filler) in the adhesive layer of the adhesive body was 70%. The porosity of the adhesive layer determined from the above-described formula (1) was 0.18.
（比較例３）
接着体の接着層中の酸化アルミニウム粒子（フィラー）の含有率が６５％であった以外は、実施例５の接着体と同様にして比較例３の接着体を得た。また、前述した式（１）から求められた接着層の空隙率は、０．１１であった。
(Comparative Example 3)
An adhesive body of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as the adhesive body of Example 5 except that the content of aluminum oxide particles (filler) in the adhesive layer of the adhesive body was 65%. The porosity of the adhesive layer determined from the above-described formula (1) was 0.11.
（比較例４）
接着体の接着層中の酸化アルミニウム粒子（フィラー）の含有率が７０％であった以外は、実施例５の接着体と同様にして比較例４の接着体を得た。また、前述した式（１）から求められた接着層の空隙率は、０．１３であった。
(Comparative Example 4)
An adhesive body of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as the adhesive body of Example 5, except that the content of aluminum oxide particles (filler) in the adhesive layer of the adhesive body was 70%. The porosity of the adhesive layer determined from the above-described formula (1) was 0.13.
２．評価
（２−１）フィラーの体積充填率と接着層の比重との関係について
実施例１〜４および比較例１、２の比重を下記の表１に示す。なお、表１に示す点線は、理想値を示す線である。理想値とは、接着層中に空隙がないと仮定した場合の接着層の比重を言い、ｄｆ×Ｖｆ＋ｄｍ×（１−Ｖｆ）で表わすことができる。ただし、前記式中ｄｆは、フィラーの比重、Ｖｆは、接着層中のフィラーの体積充填率、ｄｍは、接着剤の比重である。
2. Evaluation (2-1) Relationship Between Volume Filling Ratio of Filler and Specific Density of Adhesive Layer Specific gravity of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 is shown in Table 1 below. In addition, the dotted line shown in Table 1 is a line which shows an ideal value. The ideal value refers to the specific gravity of the adhesive layer when it is assumed that there are no voids in the adhesive layer, and can be represented by df × Vf + dm × (1−Vf). In the above formula, df is the specific gravity of the filler, Vf is the volume filling factor of the filler in the adhesive layer, and dm is the specific gravity of the adhesive.
表１に示すように、実施例１〜４では、実測値の理想値からのズレが抑えられているのに対して、比較例１、２では、実測値が理想値から大きくズレている。このことから、実施例１〜４では、接着層中でのボイド（空隙）の発生が効果的に抑えられていることが判る。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 4, the deviation of the actually measured value from the ideal value is suppressed, whereas in Comparative Examples 1 and 2, the actually measured value is greatly deviated from the ideal value. From this, in Examples 1-4, it turns out that generation | occurrence | production of the void (space | gap) in an contact bonding layer is suppressed effectively.
実施例５〜７および比較例３、４の比重を下記の表２に示す。なお、表２に示す点線は、理想値を示す線である。 The specific gravity of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 3 and 4 is shown in Table 2 below. In addition, the dotted line shown in Table 2 is a line which shows an ideal value.
表２に示すように、実施例５〜７では、実測値の理想値からのズレが抑えられているのに対して、比較例３、４では、実測値が理想値から大きくズレている。このことから、実施例５〜７では、接着層中でのボイド（空隙）の発生が効果的に抑えられていることが判る。 As shown in Table 2, in Examples 5 to 7, the deviation of the actual measurement value from the ideal value is suppressed, whereas in Comparative Examples 3 and 4, the actual measurement value is greatly deviated from the ideal value. From this, in Examples 5-7, it turns out that generation | occurrence | production of the void (space | gap) in an contact bonding layer is suppressed effectively.
（２−２）フィラーの体積充填率と接着層の熱伝導率との関係について
実施例１〜４および比較例１、２の熱伝導率を下記の表３に示す。なお、表３に示す点線は、理想値（λｔ）を示す線である。理想値とは、接着層中に空隙がないと仮定した場合の接着層の熱伝導率を言う。
(2-2) Relationship Between Volume Filling Rate of Filler and Thermal Conductivity of Adhesive Layer The thermal conductivities of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 3 below. The dotted line shown in Table 3 is a line indicating the ideal value (λt). The ideal value refers to the thermal conductivity of the adhesive layer when it is assumed that there are no voids in the adhesive layer.
表３に示すように、実施例１〜４では、実測値（λ）の理想値（λｔ）からのズレが抑えられているのに対して、比較例１、２では、実測値（λ）が理想値（λｔ）から大きくズレている。このことから、接着層中でボイドが増えるほど、熱伝導率の実測値（λ）が理想値（λｔ）から乖離することが判る。 As shown in Table 3, in Examples 1 to 4, the deviation of the actual measurement value (λ) from the ideal value (λt) is suppressed, whereas in Comparative Examples 1 and 2, the actual measurement value (λ). Is greatly deviated from the ideal value (λt). From this, it can be seen that as the voids increase in the adhesive layer, the measured value (λ) of the thermal conductivity deviates from the ideal value (λt).
実施例５〜７および比較例３、４の熱伝導率を下記の表４に示す。なお、表４に示す点線は、理想値（λｔ）を示す線である。 The thermal conductivities of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 3 and 4 are shown in Table 4 below. The dotted line shown in Table 4 is a line indicating the ideal value (λt).
表４に示すように、実施例５〜７では、実測値（λ）の理想値（λｔ）からのズレが抑えられているのに対して、比較例３、４では、実測値（λ）が理想値（λｔ）から大きくズレている。このことから、接着層中でボイドが増えるほど、熱伝導率の実測値（λ）が理想値（λｔ）から乖離することが判る。 As shown in Table 4, in Examples 5 to 7, the deviation of the actual measurement value (λ) from the ideal value (λt) is suppressed, whereas in Comparative Examples 3 and 4, the actual measurement value (λ). Is greatly deviated from the ideal value (λt). From this, it can be seen that as the voids increase in the adhesive layer, the measured value (λ) of the thermal conductivity deviates from the ideal value (λt).
（２−３）フィラーの体積充填率と熱伝導保持性の関係について
実施例１〜４および比較例１、２の熱伝導保持性を下記の表５に示す。なお、熱伝導保持性とは、（λ／λｔ）で表わされる値である。すなわち、熱伝導保持性が１．０に近いほど、実測値（λ）が理論値（λｔ）に近いことを意味する。
(2-3) Relationship between filler volume filling rate and thermal conductivity retention The thermal conductivity retention of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 is shown in Table 5 below. The heat conduction retention is a value represented by (λ / λt). That is, the closer the thermal conductivity retention is to 1.0, the closer the measured value (λ) is to the theoretical value (λt).
表５に示すように、実施例１〜４では、熱伝導保持性が、０．９〜１．０２の範囲（より詳しくは、実施例１が０．９４、実施例２が１．０２、実施例３が０．９１、実施例４が０．９）に収まっており、接着層の熱伝導率の実測値（λ）の理論値（λｔ）からのズレが抑制されていることが判る。これに対して、比較例１、２では、熱伝導保持性が、それぞれ、０．５９、０．４３であり、接着層の熱伝導率の実測値（λ）が、理論値（λｔ）から大きくズレていることが判る。
実施例５〜７および比較例３、４の熱伝導保持性を下記の表６に示す。
As shown in Table 5, in Examples 1 to 4, the thermal conductivity retention was in the range of 0.9 to 1.02 (more specifically, Example 1 was 0.94, Example 2 was 1.02, Example 3 is within 0.91 and Example 4 is within 0.9), and it is understood that the deviation from the theoretical value (λt) of the actual measured value (λ) of the adhesive layer is suppressed. . On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, the thermal conductivity retention is 0.59 and 0.43, respectively, and the measured value (λ) of the thermal conductivity of the adhesive layer is from the theoretical value (λt). It can be seen that there is a large gap.
The thermal conductivity retention of Examples 5 to 7 and Comparative Examples 3 and 4 is shown in Table 6 below.
表６に示すように、実施例５〜７では、熱伝導保持性が、０．９７〜１．０７の範囲（より詳しくは、実施例５が１．０７、実施例６が１．０４、実施例７が０．９７）に収まっており、接着層の熱伝導率の実測値（λ）の理論値（λｔ）からのズレが抑制されていることが判る。これに対して、比較例３、４では、熱伝導保持性が、それぞれ、０．８１、０．６４であり、接着層の熱伝導率の実測値（λ）が、理論値（λｔ）から大きくズレていることが判る。 As shown in Table 6, in Examples 5 to 7, the thermal conductivity retention was in the range of 0.97 to 1.07 (more specifically, Example 5 was 1.07, Example 6 was 1.04, Example 7 is within 0.97), and it can be seen that the deviation of the measured value (λ) of the thermal conductivity of the adhesive layer from the theoretical value (λt) is suppressed. On the other hand, in Comparative Examples 3 and 4, the thermal conductivity retention was 0.81 and 0.64, respectively, and the measured value (λ) of the thermal conductivity of the adhesive layer was calculated from the theoretical value (λt). It can be seen that there is a large gap.
１、１Ａ 接着体
２ 支持板
３、３Ａ 導体層
４ 接着層
４１ 接着剤
４２ フィラー
５１、５２ 半導体素子
５１２、５２２ モールド部
５３ コネクタ
５３１ ピン（端子）
５３２ ハウジング
６ 回路
７ 被覆層
８ 保護部材
２０ 自動車
２０１ ヘッドライト
２０２ 発光ダイオード素子
２０４ 中継ケーブル
２０５ コネクタ
DESCRIPTION OF
532
Claims (12)
第２の被着体と、
前記第１の被着体と前記第２の被着体とを接合する接着剤を含む接着層とを有し、
前記接着剤は、高分子材料を含み、
前記接着層は、前記接着剤よりも熱伝導率の高いフィラーを含み、
前記接着層の空隙率が０．１％以下であり、
前記接着層の熱伝導率の実測値をλとし、前記接着層内にボイドが形成されていないと仮定した場合の熱伝導率の理論値をλｔとしたとき、λ／λｔが０．８５〜１．１５であることを特徴とする接着体。 A first adherend composed of a metal material;
A second adherend;
An adhesive layer containing an adhesive for joining the first adherend and the second adherend;
The adhesive includes a polymer material,
The adhesive layer includes a filler having a higher thermal conductivity than the adhesive,
The porosity of the adhesive layer is 0.1% or less,
When the measured value of the thermal conductivity of the adhesive layer is λ and the theoretical value of the thermal conductivity is λt when it is assumed that no void is formed in the adhesive layer, λ / λt is 0.85 to 0.85. 1. An adhesive body characterized by being 1.15.
前記回路素子は、通電によって発熱する請求項１０に記載の接着体。 A circuit element electrically connected to the conductor pattern;
The adhesive body according to claim 10 , wherein the circuit element generates heat when energized.
Priority Applications (1)
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| JP2010172799A JP5845559B2 (en) | 2010-07-30 | 2010-07-30 | Adhesive |
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