JPS61145266A - 接着剤 - Google Patents
接着剤Info
- Publication number
- JPS61145266A JPS61145266A JP26932484A JP26932484A JPS61145266A JP S61145266 A JPS61145266 A JP S61145266A JP 26932484 A JP26932484 A JP 26932484A JP 26932484 A JP26932484 A JP 26932484A JP S61145266 A JPS61145266 A JP S61145266A
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- JP
- Japan
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- diamond
- adhesive
- filler
- thermal conductivity
- heat conductivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Die Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[技術分野]
本発明は半導体を用いた電子回路部品の実装に使用され
る高熱伝導性で且つ絶縁性のを機接着剤に関する。
る高熱伝導性で且つ絶縁性のを機接着剤に関する。
[従来技術とその問題点]
近年半導体を用いた電子回路の小型化、高密度化、、高
信頼化が急速に進み半導体素子の実装技術における放熱
の問題は益々重要になっている。特にLSIにおいては
高密度化のために!11位面積当りの発熱量は極めて大
で、実装に用いる材料の選択には高熱伝導性を有するこ
とが重要な基準になっている。
信頼化が急速に進み半導体素子の実装技術における放熱
の問題は益々重要になっている。特にLSIにおいては
高密度化のために!11位面積当りの発熱量は極めて大
で、実装に用いる材料の選択には高熱伝導性を有するこ
とが重要な基準になっている。
このような半導体素子の基板への接着方法には各種あり
、樹脂接着剤を用いる方法もその一つである。導電性の
樹脂接着剤としてはAg−%ポキン、Ag−ポリイミド
系の接着剤が広く使用されている。ところがこの種の接
着においては導電性を有することが構成を複雑にする場
合があり、絶縁性の接着剤を用いる方が有利な場合があ
る。この種の非導電性の接着剤としては樹脂そのものも
用いられる。
、樹脂接着剤を用いる方法もその一つである。導電性の
樹脂接着剤としてはAg−%ポキン、Ag−ポリイミド
系の接着剤が広く使用されている。ところがこの種の接
着においては導電性を有することが構成を複雑にする場
合があり、絶縁性の接着剤を用いる方が有利な場合があ
る。この種の非導電性の接着剤としては樹脂そのものも
用いられる。
ところが樹脂自体の熱伝導率は極めて低く、エポキシ樹
脂は4Xlθ cal/am・seC・℃である。この
値はAg−エポキシ系の導電性接着剤より一桁低い。
脂は4Xlθ cal/am・seC・℃である。この
値はAg−エポキシ系の導電性接着剤より一桁低い。
これを改良するためにベースの樹脂中に無機物質のフィ
ラーを添加したものが開発されている。第1表はこの絶
縁性フィラーとして用いられている月利の熱伝導率を示
した。
ラーを添加したものが開発されている。第1表はこの絶
縁性フィラーとして用いられている月利の熱伝導率を示
した。
第1表
このようなフィラーを用いた絶縁性接着剤は熱伝導率か
改良されてはいるが、未たAgを用いた導電性接着剤の
水準には到達していなかった。
改良されてはいるが、未たAgを用いた導電性接着剤の
水準には到達していなかった。
[発明の構成コ
本発明はこの絶縁性接着剤の熱伝導率を改善したもので
、フィラーとしてダイヤモンドの微粉末を用いることを
特徴とする。ダイヤモンドは物質中で最高の熱伝導率を
有している。特に高純度のタイプlla結晶は’7 l
A1で5 cal/cmsec’cの値を有し、銀の5
倍の値を示す。
、フィラーとしてダイヤモンドの微粉末を用いることを
特徴とする。ダイヤモンドは物質中で最高の熱伝導率を
有している。特に高純度のタイプlla結晶は’7 l
A1で5 cal/cmsec’cの値を有し、銀の5
倍の値を示す。
一般の天然ダイヤモンドは不純物を多く含有するため熱
伝導度は2.2cal/c++−5ec・°C程度であ
る。これても第1表に示した現行のフィラー月利に比較
するとはるかに高い値である。ダイヤモンドの他の特徴
は電気絶縁性に優れることである。高純度のダイヤモア
1!は10Ω・C11の比抵抗を有している。
伝導度は2.2cal/c++−5ec・°C程度であ
る。これても第1表に示した現行のフィラー月利に比較
するとはるかに高い値である。ダイヤモンドの他の特徴
は電気絶縁性に優れることである。高純度のダイヤモア
1!は10Ω・C11の比抵抗を有している。
このように優れた特性を有しているにもかかわらす、ダ
イヤモンドは接着剤のフィラーとして注[ヨ1されてい
なかった。その理由は多分にダイヤモンドが高価である
という点によるのであろう。
イヤモンドは接着剤のフィラーとして注[ヨ1されてい
なかった。その理由は多分にダイヤモンドが高価である
という点によるのであろう。
しかし、最近では超高圧合成の技術が進み、合成ダイヤ
モンドが大量に生産されるようになった。
モンドが大量に生産されるようになった。
このため微粉末のダイヤモンドのコスI・は銀の価格を
下回ることも可能となった。また従来の合成ダイヤモン
ドは合成触媒に用いる鉄族金属や、未変換の黒鉛等の不
純物含有量が多く、このため絶縁性が失なわ0ち゛る物
も多か−“・ ゛・1しかしこれは
合成技術の改良により解消できる問題である。
下回ることも可能となった。また従来の合成ダイヤモン
ドは合成触媒に用いる鉄族金属や、未変換の黒鉛等の不
純物含有量が多く、このため絶縁性が失なわ0ち゛る物
も多か−“・ ゛・1しかしこれは
合成技術の改良により解消できる問題である。
本発明の接着剤はダイヤモ/1)をフィラーとして高分
子材料をベースとするものである。用いるダイヤモンド
は天然又は合成いずれでもよい。但し出来る限り不純物
含有量の少ないものが好ましい。発明者は大型の合成ダ
イヤセン1゛単結晶を用い、主要な不純物である窒素の
含有量と熱伝導率の相関を調へた。
子材料をベースとするものである。用いるダイヤモンド
は天然又は合成いずれでもよい。但し出来る限り不純物
含有量の少ないものが好ましい。発明者は大型の合成ダ
イヤセン1゛単結晶を用い、主要な不純物である窒素の
含有量と熱伝導率の相関を調へた。
第1図がそれで、窒素含有量の増加と共に熱伝導率が低
下する。本発明で用いるダイヤモンドは窒素含有量が5
00 ppm以下が好ましい。
下する。本発明で用いるダイヤモンドは窒素含有量が5
00 ppm以下が好ましい。
この場合、ダイヤモンドの熱伝導率は約13w/c11
℃(即ち3 、1 cal/cm−sec’c )であ
る。市販されている天然もしくは、合成ダイヤモンドの
粉末中には約1000 ppm以」二の窒素か含まれて
いる。従って本発明の目的には特別に高純度に合成した
粉末を用いる方が好ましい。
℃(即ち3 、1 cal/cm−sec’c )であ
る。市販されている天然もしくは、合成ダイヤモンドの
粉末中には約1000 ppm以」二の窒素か含まれて
いる。従って本発明の目的には特別に高純度に合成した
粉末を用いる方が好ましい。
フィラーとしてのダイヤモンド粉末の粒度は0.1−1
0071の範囲が好適である。あまりに粗いとペースト
状になり難いし、又細かすぎると均一分散が困難となる
。粒子形状は出来る限り自形を持ったものが好ましく、
粉砕によって微粉とした不規則形状のものは高1度に分
散せしめることが難しい。
0071の範囲が好適である。あまりに粗いとペースト
状になり難いし、又細かすぎると均一分散が困難となる
。粒子形状は出来る限り自形を持ったものが好ましく、
粉砕によって微粉とした不規則形状のものは高1度に分
散せしめることが難しい。
ベースとなる高分子材料は各種のものが用いられるが、
エボキ7、ンリコン、ポリイミド系の樹脂が好適である
。ダイヤモンドフィラーの含有量は全体の体積で10%
以−にである。熱伝導性を良くするためには高濃度にす
る方が好ましい。
エボキ7、ンリコン、ポリイミド系の樹脂が好適である
。ダイヤモンドフィラーの含有量は全体の体積で10%
以−にである。熱伝導性を良くするためには高濃度にす
る方が好ましい。
以下実施例を記す。
実施例1
超高圧下で合成したダイヤモンドを篩分し、粒径5〜2
0μのものを用いた。この粉末の窒素含有量は約100
ppmであった。また合成触媒のFe及びNlノ含有
量は+ 00 ppm以下である。この粉末をエポキシ
樹脂中にかくはん混合した。添加量は3o容積%である
。こうして得られた複合体を適量とり、オーブン中で2
00’C,30分間キュアしたものを用いて熱伝導率を
測定した。測定値は5XIO−ヨcal/cm−sec
’Cの値を示した。
0μのものを用いた。この粉末の窒素含有量は約100
ppmであった。また合成触媒のFe及びNlノ含有
量は+ 00 ppm以下である。この粉末をエポキシ
樹脂中にかくはん混合した。添加量は3o容積%である
。こうして得られた複合体を適量とり、オーブン中で2
00’C,30分間キュアしたものを用いて熱伝導率を
測定した。測定値は5XIO−ヨcal/cm−sec
’Cの値を示した。
実施例2
ポリイミド樹脂中に実施例1と同し合成ダイヤモ/ド扮
末を添加した。添加量は35容積%である。
末を添加した。添加量は35容積%である。
キュア後熱伝導率を測定したところ8×1O−3cal
/cm−sec’cのイ1青を示した。
/cm−sec’cのイ1青を示した。
実施例1,2て得られた接着剤は従来のAg−エポギノ
系接着剤と同等以上の熱伝導率を自する絶縁性の接着剤
である。また本発明の接着剤はダイヤモンド以外の高熱
伝導性を著しく低干ぜしめない物質を4=J加的に添加
しても良い。
系接着剤と同等以上の熱伝導率を自する絶縁性の接着剤
である。また本発明の接着剤はダイヤモンド以外の高熱
伝導性を著しく低干ぜしめない物質を4=J加的に添加
しても良い。
4、図面のIYi′i tlLな説明
第1図は本発明に用いるダイヤモンド粉末の特性を説明
するためのもので、ダイヤセン1!中の窒素含有量と熱
伝導率の関係を示す。
するためのもので、ダイヤセン1!中の窒素含有量と熱
伝導率の関係を示す。
α鷹9/A)+賞野洋
手続補正冑
昭和60年11月74日
2、発明の名称
接 着 卸1
3、補正をする者
事件との関係 特 許 出 願 人 ′住
所 大阪市東区北浜5丁目15番地名 称(2
13)住友電気工業株式会社社 長 川 上
哲 部 4、代理人 住 所 大阪市此花区島屋1丁目1番3号住友電
気工業株式会社内 (電話 06−461−1031) 6、補正の対象 明細書中、特許請求の範囲の欄 7.90正の内容 特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。
所 大阪市東区北浜5丁目15番地名 称(2
13)住友電気工業株式会社社 長 川 上
哲 部 4、代理人 住 所 大阪市此花区島屋1丁目1番3号住友電
気工業株式会社内 (電話 06−461−1031) 6、補正の対象 明細書中、特許請求の範囲の欄 7.90正の内容 特許請求の範囲を別紙の通り訂正する。
特許請求の範囲
「(1)高分子材料に粉末状のダイヤモンド′1(フィ
ラーとして含有ざ1ニー硬化した状態で熱伝導率がB 3 X I Ocat/cm・sec ’C以上である
ことを特徴とする接着剤。
ラーとして含有ざ1ニー硬化した状態で熱伝導率がB 3 X I Ocat/cm・sec ’C以上である
ことを特徴とする接着剤。
(2)粉末状ダイヤモンドが不純物としての窒素含有量
が500 ppm以下である特許請求の範囲(1)項記
載の接着剤。
が500 ppm以下である特許請求の範囲(1)項記
載の接着剤。
Claims (3)
- (1)高分子材料に粉末状のダイヤモンドをフィラーと
して含有し、硬化した状態で熱伝導率が3×10^−^
3cal/cm・sec・℃以上であることを特徴とす
る接着剤。 - (2)粉末状ダイヤモンドが不純物としての窒素含有量
が500ppm以下であるものを使用した特許請求の範
囲(1)項記載の接着剤。 - (3)ベースレジンとしてエポキシ樹脂、シリコン樹脂
もしくはポリイミド樹脂を用いた特許請求の範囲(1)
または(2)項記載の接着剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26932484A JPS61145266A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 接着剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26932484A JPS61145266A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 接着剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61145266A true JPS61145266A (ja) | 1986-07-02 |
Family
ID=17470764
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26932484A Pending JPS61145266A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | 接着剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61145266A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6440586A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-10 | Hitachi Chemical Co Ltd | Adhesive composition |
EP0350593A2 (en) * | 1988-07-13 | 1990-01-17 | International Business Machines Corporation | Electronic package with heat spreader member |
JPH03273080A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高強度接着剤 |
US5244712A (en) * | 1991-01-15 | 1993-09-14 | Norton Company | Laminated diamond substrate |
GB2352241A (en) * | 1999-07-14 | 2001-01-24 | Fibre Optic Lamp Co Ltd | Diamond-containing materials having modified thermal conductivity |
US7252795B2 (en) | 2003-08-26 | 2007-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High thermal conductivite element, method for manufacturing same, and heat radiating system |
-
1984
- 1984-12-19 JP JP26932484A patent/JPS61145266A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6440586A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-10 | Hitachi Chemical Co Ltd | Adhesive composition |
EP0350593A2 (en) * | 1988-07-13 | 1990-01-17 | International Business Machines Corporation | Electronic package with heat spreader member |
JPH03273080A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高強度接着剤 |
US5244712A (en) * | 1991-01-15 | 1993-09-14 | Norton Company | Laminated diamond substrate |
GB2352241A (en) * | 1999-07-14 | 2001-01-24 | Fibre Optic Lamp Co Ltd | Diamond-containing materials having modified thermal conductivity |
US7252795B2 (en) | 2003-08-26 | 2007-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High thermal conductivite element, method for manufacturing same, and heat radiating system |
US7402340B2 (en) | 2003-08-26 | 2008-07-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High thermal conductive element, method for manufacturing same, and heat radiating system |
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