JP6400357B2 - 発熱体封止物および誘導装置封止物 - Google Patents
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Description
(1) 一方の面に接合層が形成された基板と、前記接合層を介して前記基板に支持された発熱体と、前記接合層および前記発熱体を覆うことで、前記発熱体を封止する封止部とを有し、
前記接合層は、第2の熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂と、フィラーとしての酸化アルミニウムで構成された粒状体とを、主として含有する接合層形成用樹脂組成物の硬化物で構成され、
前記封止部は、第1の熱硬化性樹脂としてのフェノール樹脂を含有する封止部形成用樹脂組成物の硬化物で構成され、前記接合層と前記封止部との界面において、前記フィラーは、前記封止部側に分散していることを特徴とする発熱体封止物。
前記間隙において、前記コイルの端面が前記接合層に接合する領域に対応する位置では、前記間隙に接合層が埋入している上記(3)に記載の誘導装置封止物。
図1〜3に示す誘導装置封止物(昇圧コイル封止物)10は、上面(一方の面)に接合層5が形成された基板4と、駆動により発熱し、接合層5を介して基板4に支持された誘導装置(昇圧コイル)1と、接合層5および誘導装置1を覆うことで、誘導装置1を封止する封止部6とを有している。
接合層形成用樹脂組成物は、上記の通り、主として樹脂材料およびフィラーを含んで構成されている。
熱硬化性樹脂は、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂のようなトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド(BMI)樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。中でも、フェノール樹脂は、流動性が良好であるため、封止部形成用樹脂組成物の流動性を向上させることができることから、封止部6の形成時において、誘導装置1の形状(特に、コイル3の形状)に依存することなく、誘導装置1を封止することができることから、好ましく用いられる。また、誘導装置1および基板4に対する密着性を向上させることができる。
これらの繊維強化材のうち、カーボン繊維またはアラミド繊維を用いることが好ましい。これにより、封止部6の機械強度をさらに向上させることができる。特に、カーボン繊維を用いることにより、高負荷における耐摩耗性をさらに向上させることができる。なお、封止部6のさらなる軽量化を図るという観点からは、アラミド繊維等のプラスチック繊維であることが好ましい。さらに、封止部6の機械強度を向上させる観点からは、繊維強化材として、ガラス繊維やカーボン繊維等の繊維基材を用いることが好ましい。
図4、5は、図1に示す誘導装置封止物を製造する製造方法を説明するための図である。なお、以下では、説明の便宜上、図4、5中の上側を「上」、下側を「下」とも言う。また、誘導装置封止物およびその各部を誇張して模式的に図示しており、誘導装置封止物およびその各部の大きさおよびその比率は実際とは大きく異なる。
まず、基板4を用意し、その後、図4(a)に示すように、基板4上に接合層形成用層5Aを形成する。
すなわち、動的粘弾性測定装置を用いて、この接合層形成用樹脂組成物を60℃から昇温速度3℃/min、周波数1Hzで溶融状態まで昇温したときに、初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ、最低溶融粘度が1×103Pa・s以上、1×105Pa・s以下の範囲内であることが好ましい。
フロー率(%)=(測定前重量−測定後重量)/(測定前重量−金属箔重量) (I)
次に、誘導装置1を用意し、その後、図4(b)に示すように、基板4と誘導装置1とが、接合層形成用層5Aを介して互いに接近するように加圧するとともに加熱する。
次に、基板4上の接合層形成用層5Aと誘導装置1とを覆うように封止部6を形成する。
なお、封止部形成用樹脂組成物としては、顆粒状(ペレット状)シート状、短冊状、または、タブレット状をなすものの何れであっても良いが以下では、タブレット状をなすものを用いる場合を一例に説明する。
なお、本実施形態では、工程[2]と、工程[3]との別工程で行うこととしたが、これに限定されず、例えば、ポット111内への封止部形成用樹脂組成物130の装填を省略した状態で、プランジャー112をポット111内に挿入することで、誘導装置1の基板4に対する押圧を実施することが可能であれば、工程[2]と工程[3]とを、キャビティ121内で一括して実施するようにしてもよい。
以下のようにして試験片を製造した。
1.1 接合層形成用樹脂組成物(ワニス)の調製
[1]まず、ビスフェノールF/ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(三菱化学製、4275、重量平均分子量6.0×104、ビスフェノールF骨格とビスフェノールA骨格の比率=75:25)40.0質量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC製、850S、エポキシ当量190)55.0質量部、2−フェニルイミダゾール(四国化成製2PZ)3.0質量部、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン製KBM−403)2.0質量部を秤量し、これらをシクロヘキサノン400質量部に溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌することで、樹脂材料を含むワニスを得た。
そして、12時間放置した後に、上澄液を除去した。
幅260mm、厚さ35μmのロール状銅箔(日本電解製、YGP−35)を用い、その銅箔の粗化面に、上記1.1で得られた接合層形成用樹脂組成物をコンマコーターにて塗布し、100℃で3分、150℃で3分加熱乾燥することで、基板上に厚さ100μmの接合層形成用層を形成した。
ジメチレンエーテル型レゾール樹脂(住友ベークライト製R−25)30部、メチロール型レゾール樹脂(住友ベークライト製 PR−51723)7部、ノボラック型樹脂(住友ベークライト製 A−1084)4部、水酸化アルミニウム15部、ガラス繊維(日東紡績製)10部、焼成クレー12部、有機質充填材、硬化促進剤、離型剤、顔料他22部を配合し、加熱ロールにより混練し、冷却後粉砕して得られた粉砕物をタブレット化することにより、タブレット状をなす封止部形成用樹脂組成物を得た。
まず、成形金型100が備えるキャビティ121に、接合層形成用層が形成された基板を、接合層形成用層が上側になるように収納するとともに、ポット111内にタブレット状をなす封止部形成用樹脂組成物を収納する。
・加圧時の圧力 : 5.0MPa
・加熱/加圧時間: 3分
前記1.2において成膜する接合層形成用層の硬化の状態、前記1.4において封止部を形成する際の条件を表1に示すように変更したこと以外は、前記実施例1Aと同様にして、実施例2A〜7Aの試験片を得た。
各実施例の試験片について、それぞれ、その厚さ方向に沿って切断し、得られた切断面の接合層と封止部との界面付近を、電子顕微鏡を用いて観察した。
以下のようにして誘導装置封止物を製造した。
3.1 接合層形成用樹脂組成物(ワニス)の調製
前記実施例1Aと同様にして、接合層形成用樹脂組成物を調製した。
前記実施例1Aと同様にして、基板上に接合層形成用層を成膜した。
コア部とコイルとを有する誘導装置(図1参照)を用意し、この誘導装置と基板とが、接合層形成用層を介して互いに接近するように加圧するとともに加熱することで、接合層形成用層に誘導装置を貼り合わせた。
なお、接合層形成用層に誘導装置を貼り合わせる際の条件は、以下のように設定した。
・加圧時の圧力 : 1MPa
・加熱/加圧時間: 60分
前記実施例1Aと同様にして、ブレット状をなす封止部形成用樹脂組成物を調製した。
成形金型100が備えるキャビティ121に、接合層形成用層を介して基板上に貼り合わせられた誘導装置を、誘導装置および接合層形成用層が上側になるように収納したこと以外は、前記実施例1Aと同様にして、図1に示す構成をなす誘導装置封止物を得た。
実施例1Bの誘導装置封止物について、基板の厚さ方向に沿って切断し、得られた切断面を、電子顕微鏡等を用いて観察した。
また、間隙の接合層が埋入していない領域では、間隙には封止部が充填されていた。
2 コア部
3 コイル
4 基板
5 接合層
5A 接合層形成用層
6 封止部
7 ハウジング
10 誘導装置封止物
31 銅線
32 樹脂層
33 端面
35 間隙
40 誘導装置封止物
50 粘着層
60 封止材
70 ハウジング
71 底部
72 枠体
100 成形金型
110 上型
111 ポット
112 プランジャー
113 供給路
120 下型
121 キャビティ
130 封止部形成用樹脂組成物
Claims (5)
- 一方の面に接合層が形成された基板と、前記接合層を介して前記基板に支持された発熱体と、前記接合層および前記発熱体を覆うことで、前記発熱体を封止する封止部とを有し、
前記接合層は、第2の熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂と、フィラーとしての酸化アルミニウムで構成された粒状体とを、主として含有する接合層形成用樹脂組成物の硬化物で構成され、
前記封止部は、第1の熱硬化性樹脂としてのフェノール樹脂を含有する封止部形成用樹脂組成物の硬化物で構成され、前記接合層と前記封止部との界面において、前記フィラーは、前記封止部側に分散していることを特徴とする発熱体封止物。 - 請求項1に記載の発熱体封止物を、前記発熱体である誘導装置の封止に適用したことを特徴とする誘導装置封止物。
- 前記誘導装置は、コア部と、該コア部に巻回されたコイルとを有している請求項2に記載の誘導装置封止物。
- 前記コイルは、前記コア部に線状体を巻回することで設けられ、隣接する前記線状体同士の間には間隙が形成され、
前記間隙において、前記コイルの端面が前記接合層に接合する領域に対応する位置では、前記間隙に接合層が埋入している請求項3に記載の誘導装置封止物。 - 前記間隙の前記接合層が埋入していない領域において、前記間隙には前記封止部が充填されている請求項4に記載の誘導装置封止物。
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