JPH03217048A - 接合部用伝熱材料 - Google Patents
接合部用伝熱材料Info
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- JPH03217048A JPH03217048A JP9012090A JP1209090A JPH03217048A JP H03217048 A JPH03217048 A JP H03217048A JP 9012090 A JP9012090 A JP 9012090A JP 1209090 A JP1209090 A JP 1209090A JP H03217048 A JPH03217048 A JP H03217048A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat transfer
- mixed
- resin material
- transfer material
- resin
- 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.)
- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/071—Connecting or disconnecting
- H10W72/073—Connecting or disconnecting of die-attach connectors
- H10W72/07351—Connecting or disconnecting of die-attach connectors characterised by changes in properties of the die-attach connectors during connecting
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/30—Die-attach connectors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
- H10W72/30—Die-attach connectors
- H10W72/321—Structures or relative sizes of die-attach connectors
- H10W72/325—Die-attach connectors having a filler embedded in a matrix
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
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- H10W72/30—Die-attach connectors
- H10W72/351—Materials of die-attach connectors
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は接合面間に形成された空隙内の熱伝導を向上さ
せる技術、特に、半導体装置などの発熱部品と放熱器な
どの附属部品との間に配設して両者間の熱伝導を促進さ
せるために用いて効果のある技術に関するものである。
せる技術、特に、半導体装置などの発熱部品と放熱器な
どの附属部品との間に配設して両者間の熱伝導を促進さ
せるために用いて効果のある技術に関するものである。
例えば、消費電力の大きい半導体装置では、放熱のため
の放熱器もしくは同等の効果を有する部材が半導体チッ
プの放熱面に取り付けられる。そして、一体化を考慮し
ない場合、放熱面にシリコーングリースなどを塗布し、
放熱器をねじ止めなどにより固定するが、一体化を図る
場合には、接続面がともにはんだ濡れ性が良ければ、は
んだを用いて接続する。また、はんだ接続が行えない場
合には、樹脂材などに熱伝導率の高い微粒子を混合した
ものを接着及び伝熱のために用い、発熱部材と放熱部材
とを一体化している。
の放熱器もしくは同等の効果を有する部材が半導体チッ
プの放熱面に取り付けられる。そして、一体化を考慮し
ない場合、放熱面にシリコーングリースなどを塗布し、
放熱器をねじ止めなどにより固定するが、一体化を図る
場合には、接続面がともにはんだ濡れ性が良ければ、は
んだを用いて接続する。また、はんだ接続が行えない場
合には、樹脂材などに熱伝導率の高い微粒子を混合した
ものを接着及び伝熱のために用い、発熱部材と放熱部材
とを一体化している。
このような熱伝導を考慮した樹脂材に関する技術は、例
えば、総研出版株式会社発行、武石善幸監訳「超ＬＳＩ
テクノロジー」６１７頁に記載されている。
えば、総研出版株式会社発行、武石善幸監訳「超ＬＳＩ
テクノロジー」６１７頁に記載されている。
ところで、本発明者は、樹脂材を主体としたものを伝熱
材料として用いた場合の熱伝導性について検討した。
材料として用いた場合の熱伝導性について検討した。
以下は、本発明者によって検討された技術であり、その
概要は次の通りである。
概要は次の通りである。
すなわち、従来、伝熱材料には二液混合形の熱硬化性樹
脂材が用いられ、この樹脂材に混ぜる微粒子として、ア
ルミナ、シリカ、セラミックスなどが用いられている。
脂材が用いられ、この樹脂材に混ぜる微粒子として、ア
ルミナ、シリカ、セラミックスなどが用いられている。
ところが、前記の如く微粒子を混合した樹脂材による接
合部用伝熱材料においては、微粒子材料が、それ自身伝
熱性に優れるとは言えないものであるため、伝熱部に用
いるには不十分であることが本発明者に見出された。
合部用伝熱材料においては、微粒子材料が、それ自身伝
熱性に優れるとは言えないものであるため、伝熱部に用
いるには不十分であることが本発明者に見出された。
そこで、本発明の目的は、接着機能及び高熱伝導性を備
えることのできる技術を提供することに３一 ある。
えることのできる技術を提供することに３一 ある。
本発明の前記目的と新規な特徴は、本明細書の記述およ
び添付図面から明らかになるであろう。
び添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、以下の通りである。
要を簡単に説明すれば、以下の通りである。
すなわち、発熱体とこれに接合される物体との間に配設
されて、前記両物体間の熱伝導及び接合を司る接合部用
伝熱材料であって、樹脂材と、この樹脂材中に混入され
る金属およびセラミックスの粒体とから成るようにした
ものである。
されて、前記両物体間の熱伝導及び接合を司る接合部用
伝熱材料であって、樹脂材と、この樹脂材中に混入され
る金属およびセラミックスの粒体とから成るようにした
ものである。
上記した手段によれば、セラミックスと共に樹脂材中に
混入された金属粒体が、セラミックスに対し数倍〜１０
倍程度゜の熱伝導度を有しているため、伝熱材料内の熱
抵抗が低減するように機能する。また、セラミックス粒
体は、金属粒体に比べて直径が小さく、樹脂材中に分散
して金属粒体同士の接触を防止すると共に伝熱性を改善
するよう４ に機能する。
混入された金属粒体が、セラミックスに対し数倍〜１０
倍程度゜の熱伝導度を有しているため、伝熱材料内の熱
抵抗が低減するように機能する。また、セラミックス粒
体は、金属粒体に比べて直径が小さく、樹脂材中に分散
して金属粒体同士の接触を防止すると共に伝熱性を改善
するよう４ に機能する。
〔実施例１〕
第１図は本発明による伝熱部用接合材料の製造方法を示
す説明図である。
す説明図である。
固着材料には、主剤１と硬化剤２から成る二液性樹脂材
が用いられる。主剤１及び硬化剤２は、各々異なる容器
に収納され、使用時に混合される。
が用いられる。主剤１及び硬化剤２は、各々異なる容器
に収納され、使用時に混合される。
まず、主剤１の入った容器に金属粒体３及びセラミック
ス粒体（またはシリカ粒体）４を投入してかき混ぜる。
ス粒体（またはシリカ粒体）４を投入してかき混ぜる。
ついで、各粒体を混入した主剤１に硬化剤２を混合して
かき混ぜることにより、硬化反応を進行させる。さらに
、必要に応じて、加熱により硬化を促進する。セラミッ
クス粒体４は、金属粒体３よりも直径が小さく、樹脂材
中に平均に分散され、金属粒体３同士が接触するのを防
止するように働くと共に、伝熱性の改善にも寄与する。
かき混ぜることにより、硬化反応を進行させる。さらに
、必要に応じて、加熱により硬化を促進する。セラミッ
クス粒体４は、金属粒体３よりも直径が小さく、樹脂材
中に平均に分散され、金属粒体３同士が接触するのを防
止するように働くと共に、伝熱性の改善にも寄与する。
また、樹鮨中の架橋密度が硬化剤配合比によって左右さ
れるタイプにおいては、配合比の選択によって、硬化後
の樹脂形態をゲル状、柔らかいゴム状、硬いゴム状など
に幅広くコントロールすることができる。
れるタイプにおいては、配合比の選択によって、硬化後
の樹脂形態をゲル状、柔らかいゴム状、硬いゴム状など
に幅広くコントロールすることができる。
また、薄い伝熱接着層を必要とする場合、金属粒体３に
Ｂｉ（ビスマス）−Ｐｂ（鉛）， ＢｉＰｂ−Ｓｎ（錫
）， Ｂｉ−Ｓｎ−Ｃｄ （カドミウム）， Ｂ
ｉ−Ｓｎ−Ｚｎ （亜鉛），Ｂｉ−Ｃｄ，Ｐｂ−Ｓｎな
どの融点が２００℃以下の低融点金属を用いるのがよい
。
Ｂｉ（ビスマス）−Ｐｂ（鉛）， ＢｉＰｂ−Ｓｎ（錫
）， Ｂｉ−Ｓｎ−Ｃｄ （カドミウム）， Ｂ
ｉ−Ｓｎ−Ｚｎ （亜鉛），Ｂｉ−Ｃｄ，Ｐｂ−Ｓｎな
どの融点が２００℃以下の低融点金属を用いるのがよい
。
このような組成の伝熱部用接合材料を半導体装置に用い
た一例が第２図である。
た一例が第２図である。
この使用例では、上記金属粒体３として上記組成による
低融点金属粒体５を用いている。そして、上記の製造方
法に従って低融点金属粒体５を混合した接合材料を、部
品６または部品７の一方の接着面に塗布して部品同士を
密着させ、両者が圧着するように加圧し、この状態のま
ま加熱雰囲気に放置して接合材料中の樹脂を硬化させる
。
低融点金属粒体５を用いている。そして、上記の製造方
法に従って低融点金属粒体５を混合した接合材料を、部
品６または部品７の一方の接着面に塗布して部品同士を
密着させ、両者が圧着するように加圧し、この状態のま
ま加熱雰囲気に放置して接合材料中の樹脂を硬化させる
。
このとき、低融点金属粒体５は、融点が低いため、溶融
及び加圧により、球状の低融点金属粒体５は押し潰され
て偏平な形状に変化する。しだがって、部品６と部品７
の間の接合材料の厚みは、低融点金属粒体５の直径より
も薄くなり、この部分の熱抵抗を小さくすることができ
、放熱効果を高めることができる。
及び加圧により、球状の低融点金属粒体５は押し潰され
て偏平な形状に変化する。しだがって、部品６と部品７
の間の接合材料の厚みは、低融点金属粒体５の直径より
も薄くなり、この部分の熱抵抗を小さくすることができ
、放熱効果を高めることができる。
〔実施例２〕
第３図は本発明の他の実施例を示す断面図である。
本実施例は、前記実施例が接合材料を塗布などの方法に
よって部品間に介在させたのに対し、１つの部品として
取り扱えるようにシート状に加工したものである。すな
わち、第３図に示すように、前記した方法により〔主剤
ｌ十硬化剤２＋金属粒体３＋セラミックス粒体４ （又
は低融点金属粒体５）〕から成る粒体温合樹脂材８をシ
ート状にし、その外表面をシリコーンゲルによるゲル状
層９によって覆うようにしたものである。このゲル状層
９は、グリスと異なり液垂れを生じることがない。
よって部品間に介在させたのに対し、１つの部品として
取り扱えるようにシート状に加工したものである。すな
わち、第３図に示すように、前記した方法により〔主剤
ｌ十硬化剤２＋金属粒体３＋セラミックス粒体４ （又
は低融点金属粒体５）〕から成る粒体温合樹脂材８をシ
ート状にし、その外表面をシリコーンゲルによるゲル状
層９によって覆うようにしたものである。このゲル状層
９は、グリスと異なり液垂れを生じることがない。
使用に際しては、第２図における塗布の代わりに部品間
に挟み込於ばよい。
に挟み込於ばよい。
この構成では、ゲル状層９が自在に変形するため、これ
に接する被接着物（部品など）が凹凸を有していても、
その全面を埋めるように接合する。
に接する被接着物（部品など）が凹凸を有していても、
その全面を埋めるように接合する。
したがって、接合面に気泡などを生じさせることがなく
、伝熱面積を広くし、熱抵抗を小さくすることができる
。また、ゲル状層９は粘着力を有しているた必、接着剤
として機能し、これに接する被接着物を保持ならびに固
定することができる。
、伝熱面積を広くし、熱抵抗を小さくすることができる
。また、ゲル状層９は粘着力を有しているた必、接着剤
として機能し、これに接する被接着物を保持ならびに固
定することができる。
なお、更に伝熱性が必要な場合には、ゲル状層９に金属
粒体３、セラミックス粒体４などを混入させればよい。
粒体３、セラミックス粒体４などを混入させればよい。
以上本発明によってなされた発明を実施例に基づき具体
的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることは言うまでもない。
的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることは言うまでもない。
例えば、前記実施例では主剤１に粒体を混入するものと
したが、硬化剤２に混入してもよいし、或いは両方に混
入してもよい。
したが、硬化剤２に混入してもよいし、或いは両方に混
入してもよい。
以上の説明では、主として本発明者によってなされた発
明をその利用分野である半導体装置に適用した場合につ
いて説明したが、発熱する物体とこれに接合される物体
に広く適用可能である。
明をその利用分野である半導体装置に適用した場合につ
いて説明したが、発熱する物体とこれに接合される物体
に広く適用可能である。
本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである
。
って得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである
。
すなわち、発熱体とこれに接合される物体との間に配設
されて、前記両物体間の熱伝導及び接合を司る接合部用
伝熱材料であって、樹脂材と、この樹脂材中に混入され
る金属およびセラミ．ソクスの粒体とから成るようにし
たので、伝熱材料内の熱抵抗を低減し、熱伝導性を向上
させることが出来る。
されて、前記両物体間の熱伝導及び接合を司る接合部用
伝熱材料であって、樹脂材と、この樹脂材中に混入され
る金属およびセラミ．ソクスの粒体とから成るようにし
たので、伝熱材料内の熱抵抗を低減し、熱伝導性を向上
させることが出来る。
第１図は本発明による伝熱部用接合材料の製造方法を示
す説明図、 第２図は本発明による伝熱部用接合材料の使用例を示す
断面図、 第３図は本発明の他の実施例を示す断面図である。 １・・・主剤、２・・・硬化剤、３・・・金属粒体、４
・・・セラミックス粒体、５・・・低融点金属粒体、６
．７・・・部品、８・・・粒体混合樹脂材、９・・・ゲ
ル状層。
す説明図、 第２図は本発明による伝熱部用接合材料の使用例を示す
断面図、 第３図は本発明の他の実施例を示す断面図である。 １・・・主剤、２・・・硬化剤、３・・・金属粒体、４
・・・セラミックス粒体、５・・・低融点金属粒体、６
．７・・・部品、８・・・粒体混合樹脂材、９・・・ゲ
ル状層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、発熱体とこれに接合される部材との間に配設されて
、前記両物体間の熱伝導及び接合を司る接合部用伝熱材
料であって、樹脂材と、この樹脂材中に混入される金属
およびセラミックスの粒体とから成ることを特徴とする
接合部用伝熱材料。 ２、前記樹脂材を二液混合型とし、この二液の配合比を
要求される硬化後の弾性に応じて設定することを特徴と
する請求項１記載の接合部用伝熱材料。 ３、前記金属粒体の融点が、前記樹脂材のキュア温度以
下であることを特徴とする請求項１記載の接合部用伝熱
材料。 ４、請求項１記載の伝熱材料をシート状にし、その外表
面をゲル状樹脂材で被覆したことを特徴とする接合部用
伝熱材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9012090A JPH03217048A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 接合部用伝熱材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9012090A JPH03217048A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 接合部用伝熱材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03217048A true JPH03217048A (ja) | 1991-09-24 |
Family
ID=11795875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9012090A Pending JPH03217048A (ja) | 1990-01-22 | 1990-01-22 | 接合部用伝熱材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03217048A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001065603A1 (de) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Wärmeleitende klebstoffverbindung und verfahren zum herstellen einer wärmeleitenden klebstoffverbindung |
| JP2003176414A (ja) * | 2001-12-11 | 2003-06-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 熱伝導性シリコーン組成物、その硬化物及び敷設方法並びにそれを用いた半導体装置の放熱構造体 |
| US8726573B2 (en) | 2009-09-29 | 2014-05-20 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Window regulator device |
-
1990
- 1990-01-22 JP JP9012090A patent/JPH03217048A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001065603A1 (de) * | 2000-02-29 | 2001-09-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Wärmeleitende klebstoffverbindung und verfahren zum herstellen einer wärmeleitenden klebstoffverbindung |
| US6823915B2 (en) | 2000-02-29 | 2004-11-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Heat-conducting adhesive joint with an adhesive-filled, porous heat conductor |
| KR100735933B1 (ko) * | 2000-02-29 | 2007-07-06 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 | 열전도성 접착 결합부 및 상기 접착 결합부의 제작 방법 |
| JP2003176414A (ja) * | 2001-12-11 | 2003-06-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 熱伝導性シリコーン組成物、その硬化物及び敷設方法並びにそれを用いた半導体装置の放熱構造体 |
| US8726573B2 (en) | 2009-09-29 | 2014-05-20 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Window regulator device |
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