JP2009160942A - Adhesive structure and adhesive film - Google Patents

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Takuya Shindo
卓也 信藤
Hideki Kataoka
秀樹 片岡
Haruki Abe
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adhesive structure having an adhesive layer having both of high heat resistant adhesiveness and insulating property, and comprising an adhesive material composed essentially of a composition containing extremely small quantity of or completely no residual low molecular weight siloxane, and also to provide an adhesive film comprising the adhesive material. <P>SOLUTION: A pair of materials to be bonded are bonded with the adhesive layer comprising the adhesive material composed essentially of a composition obtained by hydrolysis reaction and condensation reaction of a mixture having a silicate compound and a poly dimethyl siloxane having a silicate-modified terminal. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、一対の被接着材を接着材からなる接着層によって接着した接着構造体、および接着材を材料とした接着性フィルムに関するものである。   The present invention relates to an adhesive structure in which a pair of adherends are bonded by an adhesive layer made of an adhesive, and an adhesive film using the adhesive as a material.

従来、150℃以上の高温の環境で使用される被接着材の接着に使用する接着材(接着剤)は、主にエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂が使用されている(例えば、特許文献1〜5参照)。   Conventionally, an epoxy resin, a silicone resin, and a polyimide resin are mainly used as an adhesive (adhesive) used for bonding an adherend used in a high temperature environment of 150 ° C. or higher (for example, Patent Document 1). ~ 5).

特開平6−237559号公報JP-A-6-237559 特開平5−263062号公報JP-A-5-263062 特開2002−277185号公報JP 2002-277185 A 特開2004−107652号公報JP 2004-107652 A 特開2005−320461号公報JP 2005-320461 A

しかし、前記接着材として使用される、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂およびポリイミド樹脂には、いくつかの問題が発生している。   However, several problems occur in the epoxy resin, silicone resin and polyimide resin used as the adhesive.

前記エポキシ樹脂やポリイミド樹脂は硬いので、高温域での被接着材の変形に対する応力緩和が困難であって接着材の層に割れや剥離という破壊現象が発生し、また、接着された被接着材に反り等の変形が発生するという問題点が存在する。さらに、これら接着材は高温下での絶縁性にも欠ける。   Since the epoxy resin and polyimide resin are hard, it is difficult to relieve stress against deformation of the adherend in a high temperature range, and the adhesive layer has a fracture phenomenon such as cracking or peeling. There is a problem that deformation such as warpage occurs. Furthermore, these adhesives lack insulation at high temperatures.

またシリコーン樹脂では200℃近辺での高温下では劣化が著しく、接着力が低下して使用困難となる。   In addition, silicone resin is remarkably deteriorated at a high temperature around 200 ° C., and the adhesive force is lowered, making it difficult to use.

さらに、シリコーン樹脂には、微量ではあるが低分子のシロキサンが残留しており、この低分子のシロキサンが揮発して環状シロキサンを発生するため、以下の問題が生じている。すなわち、シリコーン樹脂系接着材を採用する電気・電子分野においては、この環状シロキサンが端子等の電気接点の表面に付着し、絶縁皮膜となって接点障害に至り、導通不良や動作不良を起こすといった問題がある。   Furthermore, since a small amount of low molecular weight siloxane remains in the silicone resin, and the low molecular weight siloxane volatilizes to generate cyclic siloxane, the following problems arise. In other words, in the electrical and electronic fields that employ silicone resin adhesives, this cyclic siloxane adheres to the surface of electrical contacts such as terminals and becomes an insulating film, resulting in contact failure, causing poor conduction and malfunction. There's a problem.

本発明は、前記した問題に鑑みてなされたものであり、耐熱性の高い接着性と絶縁性とを兼ね備え、かつ、低分子のシロキサンの残留する量が極めて少ない、あるいは全く含まない組成物を主成分とした接着材からなる接着層を有した接着構造体、および前記接着材からなる接着性フィルムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a composition having both high heat-resistant adhesiveness and insulating properties, and the amount of low-molecular siloxane remaining is extremely small or not contained at all. It is an object of the present invention to provide an adhesive structure having an adhesive layer made of an adhesive having a main component, and an adhesive film made of the adhesive.

本発明は、シリケート化合物と、末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンとを有する混合物を、加水分解反応および縮合反応することによって得られた組成物を主成分とする接着材からなる接着層によって、一対の被接着材を接着したことを特徴とする接着構造体に関するものである。   The present invention provides an adhesive layer comprising an adhesive mainly composed of a composition obtained by subjecting a mixture having a silicate compound and polydimethylsiloxane having a terminal silicate-modified polydimethylsiloxane to a hydrolysis reaction and a condensation reaction. The present invention relates to an adhesive structure characterized by adhering a material to be bonded.

まず、本発明にかかる、一対の被接着材を接着させる接着材について説明する。
この接着材は、シリケート化合物と、末端をシリケート変性されたポリジメチルシロキサンとを、加水分解反応および縮合反応することによって得られる組成物を主成分としている。
以下、ポリジメチルシロキサンを「PDMS」と略し、末端をシリケート変性されたポリジメチルシロキサンを「変性PDMS」と略す。
First, the adhesive which adhere | attaches a pair of to-be-adhered material concerning this invention is demonstrated.
This adhesive mainly contains a composition obtained by subjecting a silicate compound and a polydimethylsiloxane having a silicate-modified end to a hydrolysis reaction and a condensation reaction.
Hereinafter, polydimethylsiloxane is abbreviated as “PDMS”, and polydimethylsiloxane whose terminal is silicate-modified is abbreviated as “modified PDMS”.

(シリケート化合物)
本発明のシリケート化合物とは、シリコン(Si)でできた金属アルコキシドのオリゴマーであり、主鎖にシロキサン(−Si−O−Si−)骨格を持ち、外鎖にアルコキシ基(RO)を導入した化合物のことである。ここで、アルコキシ基(RO)のアルキル部分である(R)は、メチル基、エチル基、プロピル基等が例示される。このシリケート化合物は、水と容易に反応する特性を持っている。
(Silicate compound)
The silicate compound of the present invention is an oligomer of a metal alkoxide made of silicon (Si), having a siloxane (-Si-O-Si-) skeleton in the main chain and introducing an alkoxy group (RO) in the outer chain. It is a compound. Here, (R) which is the alkyl part of the alkoxy group (RO) is exemplified by a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and the like. This silicate compound has the property of easily reacting with water.

シリケート化合物は、金属アルコキシドのオリゴマーであるので、金属アルコキシドよりも分子量が大きいので、揮発しにくい。このため、シリケート化合物が加水分解した時に、前記変性PDMSに含まれる揮発性の高い低分子のシロキサンの揮発を、より一層、抑制することができる。また、シリケート化合物は、高い化学反応性を有しており、縮合反応を円滑に進めることができる。   Since the silicate compound is an oligomer of a metal alkoxide, it has a higher molecular weight than the metal alkoxide, and is therefore less likely to volatilize. For this reason, when the silicate compound is hydrolyzed, volatilization of the low-molecular siloxane having high volatility contained in the modified PDMS can be further suppressed. Moreover, the silicate compound has high chemical reactivity, and can smoothly advance the condensation reaction.

また、本発明で使用するシリケート化合物の種類として、例えば、TEOS(テトラエトキシシラン)、メチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート等が挙げられる。品質の安定性および安全性の点からエチルシリケートが好ましい。反応性を上げることを目的にメチルシリケートの使用の場合、揮発されるメタノールの処理を確実に実施する必要がある。   Examples of the silicate compound used in the present invention include TEOS (tetraethoxysilane), methyl silicate, ethyl silicate, propyl silicate, and the like. Ethyl silicate is preferred from the standpoints of quality stability and safety. In the case of using methyl silicate for the purpose of increasing the reactivity, it is necessary to reliably carry out the treatment of volatile methanol.

(変性PDMS)
本発明の変性PDMSとは、シリケート化合物にてPDMSの末端を変性処理したものであり、両末端にシラノール基を有するPDMSと、主鎖の片側または両側に加水分解可能な官能基であるアルコキシ基を有するアルコキシシラン部分縮合物とを反応させて得られるものをいう。
(Modified PDMS)
The modified PDMS of the present invention is obtained by modifying the end of PDMS with a silicate compound, PDMS having silanol groups at both ends, and an alkoxy group that is a hydrolyzable functional group on one or both sides of the main chain. What is obtained by making it react with the alkoxysilane partial condensate which has this.

この変性PDMSは、通常のPDMSと比べると、格段に高い官能基濃度を有している。また、変性PDMSは、シリケート化合物との縮合反応性が高いため、変性PDMSに含まれるアルコキシシラン部分縮合物は、円滑に縮合反応が行われ、硬化してポリマー化することができる。   This modified PDMS has a much higher functional group concentration than ordinary PDMS. Further, since the modified PDMS has high condensation reactivity with the silicate compound, the alkoxysilane partial condensate contained in the modified PDMS can be smoothly polymerized by being subjected to a condensation reaction smoothly.

本発明で使用される変性PDMSは、質量平均分子量が5000以上で100000以下の範囲にあるものが使用される。   As the modified PDMS used in the present invention, those having a mass average molecular weight in the range of 5000 to 100,000 are used.

(接着材の生成)
本発明において接着材は、前記したシリケート化合物と、前記した変性PDMSとを有する混合物を加水分解および縮合反応させて得られた組成物を主成分とするものである。
(Adhesive generation)
In the present invention, the adhesive mainly comprises a composition obtained by subjecting a mixture having the above-described silicate compound and the above-described modified PDMS to hydrolysis and condensation.

シリケート化合物は、水の存在下にて容易に加水分解するため、シリケート化合物の分子内のアルコキシ基が、反応性の高いシラノール基(−OH基)となる。
一方、前記変性PDMSも同様に、加水分解をすることにより、水の存在によってシラノール基(「シラノール変性」とも呼ぶ。)となる。
Since the silicate compound is easily hydrolyzed in the presence of water, the alkoxy group in the molecule of the silicate compound becomes a highly reactive silanol group (—OH group).
On the other hand, the modified PDMS is also hydrolyzed to form a silanol group (also referred to as “silanol modification”) due to the presence of water.

これら双方のシラノール基は、高い反応性を有していると同時に、似通った反応性を有しているため、シリケート化合物と変性PDMSとを有する混成物を加水分解することによって、シラノールの凝集が加速されることなく、変性PDMSとの縮合反応が順調に進行する。これにより、変性PDMSに含まれる低分子のシロキサンも、反応生成物(組成物)中に取り込まれる。   Since both of these silanol groups have high reactivity and at the same time have similar reactivity, aggregation of silanol is caused by hydrolyzing the mixture containing the silicate compound and the modified PDMS. The condensation reaction with the modified PDMS proceeds smoothly without being accelerated. Thereby, the low molecular weight siloxane contained in the modified PDMS is also taken into the reaction product (composition).

つまり、加水分解反応および縮合反応により、低分子のシロキサンは、組成物を構成する物質の一部となり、単体として存在しなくなる、または単体として存在する量が極めて微量(シロキサンの価数が15まで)となる。このため、組成物から低分子のシロキサンが揮発することがないか、揮発量が極めて微量となる。
この組成物に必要に応じて、添加剤等を混ぜることができる。
In other words, the low molecular weight siloxane becomes a part of the material constituting the composition by the hydrolysis reaction and the condensation reaction, and does not exist as a simple substance, or the amount existing as a simple substance is very small (the valence of the siloxane is up to 15). ) For this reason, the low molecular weight siloxane does not volatilize from the composition, or the volatilization amount becomes extremely small.
An additive etc. can be mixed with this composition as needed.

(被接着材)
前記該一対の被接着材としては、一般的に合成樹脂、金属またはセラミックである。
(Adhesive material)
The pair of materials to be bonded is generally a synthetic resin, metal or ceramic.

本発明に使用される被接着材として、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリスチレン(PS)、ハイインパクトポリスチレン(HIPS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリアミド(PA)、ポリエステル(PE)、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリスルホン(PSF)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンオキシド(PPO)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリアリレート(PAR)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアミノビスマレイミド、メチルペンテンコポリマー(TPX)、セルロースアセテート(CA)、アモルファスポリマー、ポリアミノビスマレイミド、ビスマレイミド−トリアジン系熱硬化型芳香族ポリイミド、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の合成樹脂、木材、合板、木質繊維板等の有機材料、機械構造用炭素鋼、合金鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、クロム鋼、アルミニウムクロムモリブデン鋼、オーステナイト系ステンレス、フェライト系ステンレス、マルテンサイト系ステンレス、銅および銅の合金、金銀およびそれらの合金、異種の金属で表面処理された金属等の金属材料、単純酸化物系のアルミナ、マグネシア、ベリリア、ジルコニア、ケイ酸塩系のシリカ、ホルステライト、ステアタイト、ジルコン、複酸化物系のチタン酸アルミニウム、サイアロン、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化物系、ホウ化物系、ケイ化物系等のセラミック材料、ガラス、陶磁器、コンクリート等が挙げられ、本発明の接着材は、いずれの被接着材との接着に有用である。   Examples of the adhesive material used in the present invention include epoxy resin, silicone resin, polystyrene (PS), high impact polystyrene (HIPS), polyvinyl chloride (PVC), polyamide (PA), polyester (PE), and polyacetal ( POM), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), polyphenylene oxide (PPO), polyphenylene sulfide (PPS), polyarylate (PAR) , Polyetheretherketone (PEEK), polyamideimide (PAI), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), polyaminobismaleimide, methylpentene copolymer (TPX), cell Synthetic materials such as acetoacetate (CA), amorphous polymer, polyaminobismaleimide, bismaleimide-triazine thermosetting aromatic polyimide, urea resin, melamine resin, phenol resin, organic materials such as wood, plywood and wood fiber board, machinery Structural carbon steel, alloy steel, nickel chrome steel, nickel chrome molybdenum steel, chrome steel, aluminum chrome molybdenum steel, austenitic stainless steel, ferritic stainless steel, martensitic stainless steel, copper and copper alloys, gold silver and their alloys, Metal materials such as metals surface-treated with dissimilar metals, simple oxide alumina, magnesia, beryllia, zirconia, silicate silica, holsterite, steatite, zircon, double oxide aluminum titanate , Sialon, nitride nitride Containing, titanium nitride, carbide, boride-based ceramic materials such as silicides system, glass, ceramics, concrete and the like, the adhesive of the present invention are any useful adhesion with the adherend.

(接着構造体の製造方法)
前記組成物を主成分とする接着材を、前記一対の被接着材の一方または双方の接着面に塗布し、所望なれば所定の厚みの間隔を介して、前記一対の被接着材の接着面同士を重ね合わせる。
(Manufacturing method of adhesion structure)
The adhesive material having the composition as a main component is applied to one or both adhesive surfaces of the pair of adherends, and if desired, the adhesive surfaces of the pair of adherends via a predetermined thickness interval Overlap each other.

次に、前記接着材は液状(「ゾル」とも呼ぶ。)であるので、接着材から接着層として成形する場合、前記接着材を乾燥焼成処理によって、通常200℃以上の温度で加熱処理し、硬化させて、接着層が形成される。   Next, since the adhesive is in a liquid state (also referred to as “sol”), when the adhesive is formed as an adhesive layer, the adhesive is heat-treated at a temperature of usually 200 ° C. or higher by a drying and firing treatment, By curing, an adhesive layer is formed.

上述した目的を達成するために、前記被接着材の接着面に前記接着材を塗布した後、通常200℃〜250℃の温度で加熱して所定時間放置し、シリケート化合物と、末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンとを有する混合物の加水分解反応および縮合反応を、接着性を喪失しない程度に進めると共に、混合物の揮発成分を一部または全部を揮散させて硬化状態の接着層を形成することが望ましい。   In order to achieve the above-mentioned object, after applying the adhesive to the adhesive surface of the adherend, the silicate compound and the terminal are silicate-modified by heating at a temperature of usually 200 ° C. to 250 ° C. and leaving it for a predetermined time. The hydrolysis reaction and condensation reaction of the mixture having the polydimethylsiloxane proceeded to such an extent that the adhesiveness is not lost, and part or all of the volatile components of the mixture is volatilized to form a cured adhesive layer. desirable.

そして、前記接着材を硬化させて接着層を成形することにより、被接着材同士が接着され、接着構造体が提供できる。   And by adhering the said adhesive material and shape | molding an adhesive layer, to-be-adhered materials are adhere | attached and an adhesion structure can be provided.

前記接着材を加熱硬化させる乾燥焼成処理としての高温炉(「オーブン」とも呼ぶ。)の使用が一般的である。   The use of a high-temperature furnace (also referred to as “oven”) is generally used as a drying and baking treatment for heat-curing the adhesive.

前記接着材を塗布する方法として、とくに問わないが、一般的には、接着材を定量的に塗布できる塗布装置を利用するのが望ましい。   The method for applying the adhesive is not particularly limited, but in general, it is desirable to use a coating apparatus that can apply the adhesive quantitatively.

また、前記シリケート化合物は、
〔化学式1〕SinO(n−1)(RO)2(n+1) (R=アルキル基、n=4〜16)で表されるものであり、
また、変性PDMSは、〔化学式2〕SinO(n−1)(RO)2(n+1) (OSi(CH3)2)m(RO)2(n+1)SinO(n−1)(R=アルキル基、n=4〜16、m>50)で表されるものであっても良い。
The silicate compound is
[Chemical Formula 1] SinO (n-1) (RO) 2 (n + 1) (R = alkyl group, n = 4 to 16)
The modified PDMS is represented by [Chemical Formula 2] SinO (n-1) (RO) 2 (n + 1) (OSi (CH3) 2) m (RO) 2 (n + 1) SinO (n-1) (R = alkyl group, n = 4 to 16, m> 50).

また、前記シリケート化合物(A)と、前記変性PDMS(B)の配合の割合が、A/Bのモル比にて、0.1以上10以下の範囲であることが好ましい。最適な配合の割合は、A/Bのモル比にて1前後である。   Moreover, it is preferable that the mixing | blending ratio of the said silicate compound (A) and the said modified | denatured PDMS (B) is the range of 0.1-10, in the molar ratio of A / B. The optimum blending ratio is around 1 in terms of A / B molar ratio.

本発明に係る接着材に含有する組成物は、この最適な配合の割合を基準にし、柔軟性を要求する場合は変性PDMS(B)を増加し、反対に高硬度を要求する場合はシリケート化合物(A)を増加させるのがよい。   The composition contained in the adhesive according to the present invention is based on the ratio of the optimum blend. When the flexibility is required, the modified PDMS (B) is increased. On the contrary, the silicate compound is required when high hardness is required. (A) should be increased.

ただし、前記組成物は、シリケート化合物(A)を増加させる場合、モル比10を越えると、低分子のシロキサンの揮発成分が増加する。つまり、低分子のシロキサンが単体として存在する量が増加するため、硬化時の収縮や薄膜化、場合によってはクラックの発生などの問題が生じ、本発明の効果を奏しない。   However, in the composition, when the silicate compound (A) is increased, if the molar ratio exceeds 10, the volatile component of low-molecular siloxane increases. That is, since the amount of low molecular weight siloxane as a simple substance increases, problems such as shrinkage and thinning during curing and occurrence of cracks in some cases occur, and the effects of the present invention are not achieved.

また、モル比0.1より小さい場合は、シリケート化合物(A)と変性PDMS(B)との加水分解反応および縮合反応が円滑に行われず、結果として未硬化の状態となり、低分子のシロキサンが残留してしまい、本発明の効果を奏しない。   On the other hand, when the molar ratio is less than 0.1, the hydrolysis reaction and condensation reaction of the silicate compound (A) and the modified PDMS (B) are not performed smoothly, resulting in an uncured state and low molecular weight siloxane. It remains, and the effect of the present invention is not achieved.

また、前記シリケート化合物は、3量体〜12量体(3量体以上12量体以下)であることが望ましい。これは、3量体未満ではシリケートが持つ特性の効果が少なく、また12量体より上のものシリケート化合物の粘度が高くなることから合成時に扱いにくいからである。   The silicate compound is preferably a trimer to a 12-mer (a trimer to a 12-mer). This is because, if it is less than a trimer, the effect of the properties of the silicate is small, and the viscosity of the silicate compound above that of the 12-mer is high, which makes it difficult to handle at the time of synthesis.

また、前記組成物は、260℃以下でガスクロマトグラフ(GC−MS)により測定した場合に、価数が15以下のシロキサンを含まないことが好適である。   Moreover, when the said composition is measured by a gas chromatograph (GC-MS) at 260 degrees C or less, it is suitable that a valence 15 or less siloxane is not included.

(接着性フィルムの成形)
また、本発明にあっては、前記接着材を、離型性基材面に塗布し、常温または加熱して縮合反応を進めると共に、接着材の一部を揮散させて半硬化状態の半硬化接着層を形成し、前記半硬化接着層を前記離型性基材面から剥離することによって得られることによって得られる接着性フィルムとしても提供できる。
(Formation of adhesive film)
Further, in the present invention, the adhesive is applied to the surface of the releasable substrate, and the condensation reaction is carried out at room temperature or by heating, and part of the adhesive is volatilized to be semi-cured in a semi-cured state. It can also provide as an adhesive film obtained by forming an adhesive layer and peeling off the semi-cured adhesive layer from the surface of the releasable substrate.

本発明で用いられる離型性基材は特に限定されるものでなく、接着材から成形された接着性フィルム(半硬化接着層)に対して離型性を有する基材、離型処理を施した基材であればよい。   The releasable substrate used in the present invention is not particularly limited, and a substrate having releasability and a release treatment are applied to an adhesive film (semi-cured adhesive layer) formed from an adhesive. Any substrate may be used.

まず、前記接着材から接着性フィルム(半硬化接着層)に成形するには、接着材を離型性基材としてのガラストレイの表面に塗布し、乾燥焼成処理としてのオーブンによって、通常120℃以上の温度で加熱処理し、硬化させて、接着性フィルムが形成される。
ここでも使用する前記接着材を塗布する方法や、乾燥焼成処理については、前述したとおりの、本発明を完成させる上で、一般的に使用されるものでよく、この機構限定されるものではないことは言うまでもない。
First, in order to form an adhesive film (semi-cured adhesive layer) from the adhesive, the adhesive is applied to the surface of a glass tray as a releasable substrate, and is usually 120 ° C. in an oven as a drying and firing treatment. The adhesive film is formed by heat treatment at the above temperature and curing.
The method of applying the adhesive used here and the drying and firing treatment as described above may be generally used in completing the present invention, and are not limited to this mechanism. Needless to say.

上述した目的を達成するために、前記ガラストレイの表面に接着材を塗布した後、オーブンにて通常120℃〜150℃の温度で加熱して所定時間2〜3時間放置し、前記組成物に含有するシリケート化合物と、末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンとを有する混合物の加水分解反応および縮合反応を、接着性を喪失しない程度に進めると共に、半硬化状態の半硬化接着層(接着性フィルム)を形成することが望ましい。   In order to achieve the above-mentioned object, after applying an adhesive to the surface of the glass tray, it is usually heated in an oven at a temperature of 120 ° C. to 150 ° C. and left for a predetermined time of 2 to 3 hours. The hydrolysis reaction and condensation reaction of the mixture having the silicate compound contained and the polydimethylsiloxane having a terminal silicate modified are advanced to the extent that the adhesiveness is not lost, and the semi-cured adhesive layer (adhesive film) in a semi-cured state It is desirable to form.

すなわち、半硬化状態とは、半硬化接着層に含有する組成物の揮発成分の一部または全部を揮散させ、かつ、縮合反応を進めた状態であって、前記半硬化接着層が完全に接着性を喪失せず、接着可能な状態をいう。この場合の放置の時間は、及ぼす温度によって影響されるが通常10分〜10時間程度とし、この条件で得られる半硬化状態の半硬化接着層は組成物等の揮発成分を5質量%以下、0質量%以上の量で含有し、そして、半硬化接着層(接着性フィルム)は接着性を保有した状態である。   That is, the semi-cured state is a state in which a part or all of the volatile components of the composition contained in the semi-cured adhesive layer is volatilized and the condensation reaction is advanced, and the semi-cured adhesive layer is completely bonded. It means a state where it can be bonded without losing its sex. The standing time in this case is influenced by the temperature applied, but is usually about 10 minutes to 10 hours, and the semi-cured adhesive layer in a semi-cured state obtained under these conditions contains 5% by mass or less of volatile components such as a composition, It is contained in an amount of 0% by mass or more, and the semi-cured adhesive layer (adhesive film) is in a state of having adhesiveness.

前記接着性フィルムの成形形状は、被接着材の接着面に置いて接着できるものであれば任意でよいが、一般的にはシート状、板状に成形する。また、前記接着性フィルムの硬化状態としては、半固体(「半硬化」「ゲル」とも呼ぶ。)が望ましい。   The shape of the adhesive film may be any shape as long as it can be placed on the bonding surface of the material to be bonded and can be bonded, but is generally formed into a sheet shape or a plate shape. The cured state of the adhesive film is preferably semi-solid (also referred to as “semi-cured” or “gel”).

(接着性フィルムの接着方法)
前記したようなシート状に成形した接着性フィルム(半硬化接着層)を、前記一対の被接着材の一方または双方の接着面に、密着または接着させて固定(保持)し、所望なれば所定の厚みの間隔を介して、前記一対の被接着材の接着面同士を重ね合わせる。
(Adhesive film adhesion method)
The adhesive film (semi-cured adhesive layer) formed into a sheet shape as described above is fixed (held) by adhering or adhering to one or both adhesive surfaces of the pair of adherends, and if desired, predetermined The bonding surfaces of the pair of materials to be bonded are overlapped with each other through the thickness interval.

次に、前記接着性フィルム(半硬化接着層)を接着した前記一対の被接着材を、
乾燥焼成処理としてのオーブンによって、通常200℃以上の温度で加熱処理し、硬化させて、接着性フィルム(半硬化接着層)は、接着層として形成される。
Next, the pair of materials to be bonded to which the adhesive film (semi-cured adhesive layer) is bonded,
The adhesive film (semi-cured adhesive layer) is formed as an adhesive layer by heating and curing at a temperature of usually 200 ° C. or higher by an oven as a drying and firing process.

そして、前記被接着材に有した接着性フィルムを硬化させて、接着層として成形することにより、被接着材同士が接着され、接着構造体が提供できる。   Then, by curing the adhesive film included in the adherend and forming it as an adhesive layer, the adherends are bonded to each other, and an adhesive structure can be provided.

つまり、前記接着性フィルムを、一対の被接着材の一方または双方の接着面に設置し、この状態で該一対の被接着材の接着面を重ね合わせ、該接着性フィルムを加熱硬化させ接着することで、接着構造体を提供できる、接着性フィルムの接着方法である。   That is, the adhesive film is placed on one or both adhesive surfaces of a pair of adherends, and in this state, the adhesive surfaces of the pair of adherends are overlapped, and the adhesive film is heat-cured and bonded. By this, it is the adhesion method of the adhesive film which can provide an adhesion structure.

従来から接着材として使用されているシリコーン樹脂は、経年劣化することで、白濁色や黄褐色となり、また、エポキシ樹脂が主成分とする接着材の場合は茶褐色および黒褐色であったので、接着層に付着した異物等の発見が困難であった。しかし、本発明に係る接着材は、経年劣化することがなく、常に無色透明であるので、異物の発見が容易にできる。   Silicone resins that have been used as adhesives have become turbid and yellowish brown due to deterioration over time, and in the case of adhesives mainly composed of epoxy resins, they are brown and blackish brown. It was difficult to find foreign matter adhering to the surface. However, since the adhesive according to the present invention does not deteriorate over time and is always colorless and transparent, it is easy to find foreign matter.

また、従来のシリコーン樹脂には、低分子のシロキサンが微量ではあるが残留しており、シリコーン樹脂をリフロー等により高温で加熱することで、シロキサンが揮発され、シリコーン樹脂の柔軟性および粘着性が損なわれていた。
しかし、本発明に係る接着材より成形した接着層には、低分子のシロキサンが含まれていない、または、シロキサン単体として存在する量が極めて微量(シロキサンの価数が15まで)であるので、接着材に沸きや気泡が発生しにくくなり、また、柔軟性および粘着性が損なわれず、経年劣化しにくいという効果が得られる。
In addition, a small amount of low molecular weight siloxane remains in the conventional silicone resin, and when the silicone resin is heated at a high temperature by reflow or the like, the siloxane is volatilized, and the flexibility and adhesiveness of the silicone resin are increased. It was damaged.
However, the adhesive layer formed from the adhesive according to the present invention does not contain low-molecular siloxane, or the amount existing as a single siloxane is very small (the valence of siloxane is up to 15). Boils and bubbles are less likely to occur in the adhesive, and the flexibility and tackiness are not impaired, and the effects of being resistant to aging are obtained.

そして、本発明の接着材からなる接着層、および接着材からなる接着性フィルムは、200℃以上の高温域にも耐える耐熱性と、良好な絶縁性を有し、そして柔軟性を有するから被接着材の変形に対して容易に応力緩和し、割れや剥離という破壊現象を示めさず、しかも比較的安価である。   The adhesive layer made of the adhesive of the present invention and the adhesive film made of the adhesive have heat resistance that can withstand a high temperature range of 200 ° C. or higher, good insulation, and flexibility. The stress is easily relieved with respect to the deformation of the adhesive, does not show a fracture phenomenon such as cracking or peeling, and is relatively inexpensive.

本発明は、耐熱性の高い接着性と絶縁性とを兼ね備え、かつ、低分子のシロキサンの残留する量が極めて少ない、あるいは全く含まない組成物を主成分とした接着材からなる接着層を有した接着構造体、および前記接着材からなる接着性フィルムを提供することを目的とする。   The present invention has an adhesive layer composed of an adhesive mainly composed of a composition that has both high heat-resistant adhesiveness and insulating properties, and has little or no residual low-molecular-weight siloxane. It is an object of the present invention to provide an adhesive structure and an adhesive film made of the adhesive.

本発明に係る接着構造体を有するパワーモジュールを示した全体構成図である。(実施例1)It is a whole lineblock diagram showing the power module which has the adhesion structure concerning the present invention. Example 1 実験治具を示した構成図である。(実施例1)It is the block diagram which showed the experiment jig | tool. Example 1

本発明を更に具体的に説明するための実施例について以下に記載する。
尚、本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、実施例および比較例中の「部」及び「%」は、特記しない限り、「質量部」及び「質量%」を意味する。
Examples for more specifically explaining the present invention will be described below.
In addition, this invention is not limited at all by these Examples. In the examples and comparative examples, “parts” and “%” mean “parts by mass” and “% by mass” unless otherwise specified.

本発明を以下に詳細に説明する。   The present invention is described in detail below.

〔接着構造体〕
本実施例1においては、電動モータを駆動源の一部とする電気自動車(ハイブリッドカー)等の車両に適用される、パワーモジュールの一部として採用する接着構造体について事例する。
[Adhesive structure]
In the first embodiment, an example of an adhesive structure employed as a part of a power module, which is applied to a vehicle such as an electric vehicle (hybrid car) having an electric motor as a part of a drive source, will be described.

パワーモジュールとは、上述したハイブリッドカーに搭載する、車両の運転状況に応じて電動モータに供給する電力を制御する機能を持った構造体である。図1に示すように、パワーモジュール1の構造として、前記電動モータに供給する電力を制御する、通称IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)と呼ばれる半導体素子Pと、半導体素子Pの下面方向に備え、半導体素子Pから発せられる熱を効率良く放熱し、かつ、温度を所定温度以下に保つ、前後方向に長い方形状の放熱板2としてのアルミニウム平板2と、放熱板2の上面に前後方向に間隔をおいて、半導体素子Pと接合された、本発明の接着性フィルムより形成される接着層3と、接着層3と放熱板2との線膨張係数の差に起因する、放熱板2の反りを拘束する拘束板4と、拘束板4における放熱板2に接合された側と反対側の面に接合された放熱フィン5としてのヒートシンク5と、放熱板2の下面に、ヒートシンク5を覆うように固定された冷却ジャケット6とを備えている。   The power module is a structure that has a function of controlling the power supplied to the electric motor according to the driving state of the vehicle, which is mounted on the hybrid car described above. As shown in FIG. 1, the structure of the power module 1 includes a semiconductor element P called an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) that controls electric power supplied to the electric motor, and a semiconductor element P in the lower surface direction of the semiconductor element P. The aluminum plate 2 as the heat sink 2 having a rectangular shape that is long in the front-rear direction, which efficiently dissipates heat generated from the element P and keeps the temperature below a predetermined temperature, and a space in the front-rear direction on the upper surface of the heat sink 2 The warping of the heat sink 2 caused by the difference in the linear expansion coefficient between the adhesive layer 3 formed of the adhesive film of the present invention bonded to the semiconductor element P and the adhesive layer 3 and the heat sink 2 The restraint plate 4 to be restrained, the heat sink 5 as the radiation fin 5 joined to the surface of the restraint plate 4 opposite to the side joined to the heat sink 2, and the lower surface of the heat sink 2 so as to cover the heat sink 5 Solid And a cooling jacket 6 which is.

〔放熱板〕
放熱板2は、アルミニウム、銅(銅合金も含む。以下、同様)などの高熱伝導性材料、ここではアルミニウムで形成されている。
[Heatsink]
The heat sink 2 is made of a highly heat conductive material such as aluminum or copper (including a copper alloy; hereinafter the same), here, aluminum.

〔拘束板〕
拘束板4は、線膨張係数およびヤング率が、接着層3と同程度であれば、どのような材料から形成されていてもよく、セラミックス、インバー合金、電磁軟鉄などから形成される。セラミックスから形成される場合、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などが用いられる。但し、拘束板4は、接着層3と同じ材料で形成されていること、および接着層3と同程度の肉厚であることが好ましい。
[Restraining plate]
The restraint plate 4 may be made of any material as long as the linear expansion coefficient and Young's modulus are about the same as those of the adhesive layer 3, and is made of ceramics, invar alloy, electromagnetic soft iron, or the like. When formed from ceramics, aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride or the like is used. However, the constraining plate 4 is preferably made of the same material as that of the adhesive layer 3 and has the same thickness as the adhesive layer 3.

また、拘束板4は、接着層3に対して放熱板2を間に挟んで対称に配置されている。さらに、接着層3と同数の拘束板4が用いられることがあり、あるいは接着層3よりも小数の拘束板4が、複数の接着層3に跨るように用いられることがある。前者の場合、前後方向および左右方向の寸法が接着層3とほぼ同じである方形の拘束板4を用いることが好ましい。後者の場合、左右方向の寸法が接着層3とほぼ同じであり、かつ前後方向の寸法が前端の接着層3の前縁と後端の接着層3の後縁との距離とほぼ同じである拘束板4を用いることが好ましい。   Further, the restraint plate 4 is disposed symmetrically with respect to the adhesive layer 3 with the heat sink 2 interposed therebetween. Furthermore, the same number of constraining plates 4 as the adhesive layer 3 may be used, or a smaller number of constraining plates 4 than the adhesive layer 3 may be used across the plurality of adhesive layers 3. In the former case, it is preferable to use a rectangular constraining plate 4 whose dimensions in the front-rear direction and the left-right direction are substantially the same as those of the adhesive layer 3. In the latter case, the horizontal dimension is substantially the same as that of the adhesive layer 3, and the longitudinal dimension is substantially the same as the distance between the front edge of the front adhesive layer 3 and the rear edge of the rear adhesive layer 3. It is preferable to use the restraining plate 4.

ヒートシンク5は、アルミニウム、銅などの高熱伝導性材料、ここではアルミニウムで形成されており、波頂部、波底部、および波頂部と波底部とを連結する連結部とからなるコルゲート状であり、波頂部および波底部の長さ方向を前後方向に向けて、拘束板4にろう付されている。なお、複数の拘束板4が放熱板2にろう付されている場合、拘束板4と同数のヒートシンク5が各拘束板4にろう付される場合と、拘束板4よりも少数のヒートシンク5が複数の拘束板4に跨ってろう付される場合とがある。   The heat sink 5 is made of a highly heat conductive material such as aluminum or copper, here aluminum, and has a corrugated shape including a wave crest part, a wave bottom part, and a connecting part that connects the wave crest part and the wave bottom part. The top plate and the wave bottom are brazed to the constraining plate 4 with the length direction of the top and the wave bottom being directed in the front-back direction. When a plurality of restraint plates 4 are brazed to the heat radiating plate 2, the same number of heat sinks 5 as the restraint plates 4 are brazed to the respective restraint plates 4, and there are fewer heat sinks 5 than the restraint plates 4. There is a case where it is brazed across a plurality of restraining plates 4.

冷却ジャケット6は全体に箱状となされ、その内部に、全周が周壁9により囲繞されるとともに上方に開口した放熱フィン収容部11が設けられている。冷却ジャケット6の周壁9の前壁部に冷却液入口パイプ(図示せず)が、後壁部に冷却液出口パイプ(図示せず)が、それぞれ放熱フィン収容部11内に通じるように、溶接などによって接続されている。   The cooling jacket 6 has a box-like shape as a whole, and a heat radiating fin housing portion 11 that is surrounded by the peripheral wall 9 and that opens upward is provided therein. A cooling liquid inlet pipe (not shown) is connected to the front wall portion of the peripheral wall 9 of the cooling jacket 6, and a cooling liquid outlet pipe (not shown) is connected to the rear wall portion so as to communicate with the inside of the radiation fin housing portion 11. Connected by such as.

また、冷却ジャケット6の左右壁部に、複数のねじ穴14がそれぞれ前後方向に間隔をおいて形成されている。そして、放熱板2の周縁部が冷却ジャケット6の周壁9上に載せられ、放熱板2を貫通したおねじ15(締結具)をねじ穴14にねじ嵌めることによって、冷却ジャケット6が放熱板2に固定され、これにより放熱フィン収容部11内にヒートシンク5が収容された状態で、放熱フィン収容部11の上端開口が放熱板2により閉鎖されている。   A plurality of screw holes 14 are formed in the left and right wall portions of the cooling jacket 6 at intervals in the front-rear direction. And the peripheral part of the heat sink 2 is mounted on the peripheral wall 9 of the cooling jacket 6, and the cooling jacket 6 is made to heat sink 2 by screwing the external screw 15 (fastener) which penetrated the heat sink 2 in the screw hole 14. Thus, the upper end opening of the radiating fin housing portion 11 is closed by the radiating plate 2 in a state where the heat sink 5 is accommodated in the radiating fin housing portion 11.

なお、図示は省略したが、放熱板2の周縁部下面と、冷却ジャケット6の周壁9上端面との間は、公知の適当なシール手段、たとえばOリングやガスケットによって液密状にシールされている。したがって、入口パイプから送り込まれた冷却液が冷却ジャケット6内の放熱フィン収容部11を後方に流れ、出口パイプから送り出されるようになっている。
〔接着性フィルム〕
次に、本発明に係る接着性フィルムの製造方法について説明する。
まず、接着性フィルムの主成分とする組成物の生成について、以下に説明する。 ちなみに、前記接着層は、接着性フィルムを本焼成し、硬化して形成されたものである。
Although not shown, the space between the lower surface of the peripheral portion of the heat sink 2 and the upper end surface of the peripheral wall 9 of the cooling jacket 6 is sealed in a liquid-tight manner by a known appropriate sealing means such as an O-ring or a gasket. Yes. Therefore, the coolant sent from the inlet pipe flows rearward through the radiating fin housing portion 11 in the cooling jacket 6 and is sent out from the outlet pipe.
[Adhesive film]
Next, the manufacturing method of the adhesive film which concerns on this invention is demonstrated.
First, the production | generation of the composition which makes the main component of an adhesive film is demonstrated below. Incidentally, the adhesive layer is formed by subjecting an adhesive film to main baking and curing.

〔組成物の生成〕
本発明に係る組成物は、シリケート化合物と、末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンとを有する混合物を、加水分解反応および縮合反応することによって得られたものである。まず、この組成物の製造方法について以下に具体的に説明する。
(Production of composition)
The composition according to the present invention is obtained by subjecting a mixture having a silicate compound and a polydimethylsiloxane having a silicate-modified end to a hydrolysis reaction and a condensation reaction. First, the manufacturing method of this composition is demonstrated concretely below.

攪拌装置、温度計、滴下ラインを取り付けた反応容器に、エチルシリケート(多摩化学工業株式会社製、シリケート40 n=4〜6 またはシリケート45 n=6〜8)1.0gと、エチルシリケートを両末端にアルコキシ変性したポリジメチルシロキサン(質量平均分子量;32,000相当)(荒川化学株式会社製HBSIL039)32.0gとを入れ、大気中(室温)にて約30分間、攪拌混合し、混成物である原料液Aを得た。
ここで、エチルシリケートと、エチルシリケートを両末端にアルコキシ変性したポリジメチルシロキサンで用いられたシリケートは、同じ種類および同じ特性を持つシリケートを使用した。
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer and a dropping line, 1.0 g of ethyl silicate (manufactured by Tama Chemical Co., Ltd., silicate 40 n = 4 to 6 or silicate 45 n = 6 to 8) and ethyl silicate 32.0 g of alkoxy-modified polydimethylsiloxane (mass average molecular weight; equivalent to 32,000) (HBSIL039 manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd.) was added to the terminal, and the mixture was stirred and mixed in the atmosphere (room temperature) for about 30 minutes. A raw material liquid A was obtained.
Here, silicates having the same type and the same characteristics were used as silicates used in ethyl silicate and polydimethylsiloxane obtained by alkoxy-modifying ethyl silicate at both ends.

そして、原料液Aを加水分解工程および縮合工程にて、必要量の水0.93gを約1時間かけて滴下して加え、攪拌混合した。
その後、攪拌しながら約30分かけて室温まで自然冷却し、組成物(接着材)を得た。
Then, in the hydrolysis step and the condensation step, the raw material liquid A was added dropwise with a required amount of 0.93 g of water over about 1 hour and stirred and mixed.
Then, it naturally cooled to room temperature over about 30 minutes, stirring, and obtained the composition (adhesive).

〔接着性フィルムの成形〕
前記接着材は液状(「ゾル」とも呼ぶ。)であるので、接着材から接着性フィルムに成形するには、接着材を金型等のトレイに塗布し、乾燥焼成処理によって施し、半固体(「半硬化」「ゲル」とも呼ぶ。)させてシート状に成形する必要がある。
[Formation of adhesive film]
Since the adhesive is in liquid form (also referred to as “sol”), in order to form an adhesive film from an adhesive, the adhesive is applied to a tray such as a mold, and is applied by a drying and firing process. It is also called “semi-cured” or “gel”.

前記接着材を、仕上がりで200μmの厚みになるように均一に金型等のトレイに塗布した後、高温炉〔(「オーブン」とも呼ぶ。)アドバンテック東洋株式会社製のDRC433FA〕に120℃で3時間、乾燥焼成処理を行い、接着材を硬化させ、接着性フィルムを完成させた。   The adhesive is uniformly applied to a tray such as a mold so as to have a final thickness of 200 μm, and then placed in a high temperature furnace (also referred to as “oven”) DRC433FA manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd. at 120 ° C. 3 Dry baking treatment was performed for a time, the adhesive was cured, and the adhesive film was completed.

〔パワーモジュールの製造方法〕
パワーモジュール用ベース1は次のようにして製造される。
すなわち、接着層3設けられた面側に放熱板2を積層し、放熱板2における接着層3とは反対側の面に、拘束板4を積層し、拘束板4における放熱板2とは反対側の面にヒートシンク5を配置する。放熱板2と拘束板4との間、および拘束板4とヒートシンク5との間には、それぞれそれぞれAl−Si系合金、Al−Si−Mg系合金などからなるシート状アルミニウムろう材を介在させておく。
[Manufacturing method of power module]
The power module base 1 is manufactured as follows.
That is, the heat radiating plate 2 is laminated on the surface side where the adhesive layer 3 is provided, the restraint plate 4 is laminated on the surface of the heat radiating plate 2 opposite to the adhesive layer 3, and the heat radiating plate 2 on the restraint plate 4 is opposite to the heat radiating plate 2. The heat sink 5 is disposed on the side surface. Between the heat sink 2 and the restraint plate 4 and between the restraint plate 4 and the heat sink 5, sheet-like aluminum brazing materials made of Al—Si alloy, Al—Si—Mg alloy, etc. are interposed, respectively. Keep it.

ついで、放熱板2、拘束板4およびヒートシンク5を適当な手段で仮止めし、接合面に適当な荷重を加えながら、真空雰囲気中または不活性ガス雰囲気中において、570〜600℃に加熱することによって、放熱板2と拘束板4、および拘束板4とヒートシンク5とをそれぞれ同時にろう付する。その後、冷却ジャケット6を放熱板2に固定する。これまでに、パワーモジュール用ベースとして完成する。   Next, the heat sink 2, the restraint plate 4 and the heat sink 5 are temporarily fixed by appropriate means, and heated to 570 to 600 ° C. in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere while applying an appropriate load to the joint surface. Thus, the radiator plate 2 and the restraint plate 4 and the restraint plate 4 and the heat sink 5 are brazed simultaneously. Thereafter, the cooling jacket 6 is fixed to the heat sink 2. So far, it will be completed as a base for power modules.

前記接着性フィルム(半硬化接着層)を、被接着材となる、半導体素子Pと、ハイブリッドカー車両に設ける電動モータとの配線するための、フィルム状のFPC〔フレキシブルプリント配線基板(図示せず)〕の下面と、前記パワーモジュール用ベースの放熱板2としてのアルミニウム平板2上面とする双方の接着面に、密着または接着させて固定(保持)し、所望なれば所定の厚みの間隔を介して、被接着材の接着面同士を重ね合わせる。   A film-like FPC [flexible printed wiring board (not shown) for wiring the semiconductor film P, which is a material to be bonded, to the electric motor provided in the hybrid car vehicle, the adhesive film (semi-cured adhesive layer). )] And the adhesive surface of both the upper surface of the aluminum flat plate 2 as the heat radiating plate 2 of the power module base, and are fixed (held) in close contact with each other. Then, the bonding surfaces of the materials to be bonded are overlapped.

次に、前記接着性フィルムを接着した前記一対の被接着材を、乾燥焼成処理としてのオーブンによって、通常200℃以上の温度で加熱処理(本焼成)し、硬化させて、接着性フィルム(半硬化接着層)は、接着層として形成され、被接着材同士が接着される。そして、半導体素子Pを、接着したFPCの上面にのせ、はんだ付で接合されることにより装着される。こうして、パワーモジュールが製造される。   Next, the pair of adherends to which the adhesive film is bonded are heat-treated (mainly fired) at a temperature of usually 200 ° C. or higher by an oven as a drying and firing process, and cured to form an adhesive film (half-finished). The cured adhesive layer) is formed as an adhesive layer, and the adherends are bonded to each other. Then, the semiconductor element P is mounted on the upper surface of the bonded FPC and is joined by soldering. Thus, the power module is manufactured.

上記実施形態1において、FPCと放熱板2の接着接合として、接着性フィルムを使用しているが、これに代えて、本発明の接着材を用いた接着を行ってもよい。   In the said Embodiment 1, although the adhesive film is used as adhesive joining of FPC and the heat sink 2, it replaces with this and you may bond using the adhesive material of this invention.

〔評価1 低分子シロキサンの揮発量測定〕
(測定試験片シート)
前記した組成物をシャーレ(直径103mm)に仕上がりで1mmの厚みになるように注入し、高温炉〔(「オーブン」とも呼ぶ。)アドバンテック東洋株式会社製のDRC433FA〕に200℃で2時間、乾燥焼成処理を行い、その後、シャーレから脱型して、測定試験片シート(直径103mm、厚さ1mm)とした。
[Evaluation 1 Measurement of volatilization of low molecular siloxane]
(Measurement specimen sheet)
The above composition was poured into a petri dish (diameter 103 mm) to a final thickness of 1 mm, and dried in a high temperature furnace (also called “oven”) DRC433FA manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd. at 200 ° C. for 2 hours. After baking, the mold was removed from the petri dish to obtain a measurement specimen sheet (diameter 103 mm, thickness 1 mm).

(シリコーンゴム)
また、比較対象となる従来のシリコーン樹脂として、シリコーン樹脂を主成分とするシリコーンゴムを採用し、市販されているタイガースポリマー株式会社製のSR−50を採用し、直径103mm、厚さ1mmのシートを作成した。
(silicone rubber)
In addition, as a conventional silicone resin to be compared, a silicone rubber mainly composed of a silicone resin is adopted, and a commercially available SR-50 manufactured by Tigers Polymer Co., Ltd. is adopted, and a sheet having a diameter of 103 mm and a thickness of 1 mm. It was created.

(評価機器)
低分子のシロキサンの揮発成分である環状シロキサンの残量を測定するため、評価機器は、加熱脱着器〔Twister Desorption Unit(以下、「TDU」と略す。)〕(Gerstel社)のCooled Injection System(以下、「CIS」と略す。)付ガスクロマトグラフ質量分析計〔Gas Chromatography Mass Spectrometry(以下、「GC−MS」と略す。)〕を用いた。尚、GC−MS装置は、アジレントテクノロジー社製5975Bシステムである。
(Evaluation equipment)
In order to measure the remaining amount of cyclic siloxane which is a volatile component of low-molecular-weight siloxane, an evaluation apparatus is a cooled injection system (Gerstel) of a thermal desorption unit (hereinafter referred to as “TDU”). Hereinafter, it was abbreviated as “CIS”.) A gas chromatograph mass spectrometer (Gas Chromatography Mass Spectrometry (hereinafter abbreviated as “GC-MS”)) was used. The GC-MS apparatus is a 5975B system manufactured by Agilent Technologies.

(評価方法)
試料中の揮発性成分を気化させるため、TDUによってサンプルホルダーの試料にヘリウムガスを流しながら加熱した。そして、ヘリウム中に気化したアウトガスをCISユニット中の吸着管に吸着させた後、吸着管に捕集されたアウトガスをGC−MS装置に流して、揮発性成分の種類と量とを測定した。GC−MS装置のカラムは、キャピラリーカラム(液層:フェニルメチルシロキサン)である。
(Evaluation methods)
In order to vaporize the volatile components in the sample, heating was performed while flowing helium gas through the sample in the sample holder by TDU. And after making the outgas vaporized in helium adsorb | suck to the adsorption tube in a CIS unit, the outgas collected by the adsorption tube was flowed to GC-MS apparatus, and the kind and quantity of the volatile component were measured. The column of the GC-MS apparatus is a capillary column (liquid layer: phenylmethylsiloxane).

(測定条件の詳細)
加熱部は、TDUにて、160℃/minで40℃〜200℃(ホールド時間5分)まで昇温加熱し、不活性キャピラリ管(温度:350℃)を通して、質量分析を実施した。
(Details of measurement conditions)
The heating unit was heated by TDU at 160 ° C./min from 40 ° C. to 200 ° C. (hold time 5 minutes), and mass spectrometry was performed through an inert capillary tube (temperature: 350 ° C.).

GC−MS装置は、注入口温度:−150℃〜12℃/秒〜325℃、カラム:Agilent
19091S−433(カラム長さ60m カラム内径0.25mm カラム膜厚0.25μm)、オーブン:40℃〜25℃/min〜300℃(ホールド時間10分)、ヘリウム流量:1.2mL/min、MSイオン源温度230℃:、MS四重極温度:150℃、MSイオン化電圧:69.9eV)、スキャン範囲:m/z 100〜1000
である。ここで、MSは、Mass Spectrometryの略である。
The GC-MS apparatus has an inlet temperature of −150 ° C. to 12 ° C./second to 325 ° C., and a column of Agilent.
19091S-433 (column length 60 m, column inner diameter 0.25 mm, column film thickness 0.25 μm), oven: 40 ° C. to 25 ° C./min to 300 ° C. (hold time 10 minutes), helium flow rate: 1.2 mL / min, MS Ion source temperature 230 ° C .: MS quadrupole temperature: 150 ° C., MS ionization voltage: 69.9 eV), scan range: m / z 100-1000
It is. Here, MS is an abbreviation for Mass Spectrometry.

(評価結果)
評価結果を、表1に示す。この表1は、揮発成分のうち150℃以上260℃以下での高温下で揮発が懸念されるD3〜D15のシロキサンの価数の領域に分類し、それぞれの揮発成分量をまとめたものである。
(Evaluation results)
The evaluation results are shown in Table 1. This Table 1 classifies the volatile components in the valence range of D3 to D15 siloxanes that are likely to volatilize at high temperatures of 150 ° C. or higher and 260 ° C. or lower, and summarizes the amount of each volatile component. .

表1により、本発明に係る組成物からなる測定試験片シートと、従来のシリコーンゴムとを比較すると、従来のシリコーンゴムは、価数が3〜15にて環状シロキサンの揮発が見られるが、測定試験片シートは、環状シロキサンの揮発が全く見られないことがわかる。つまり、本発明に係る組成物は、低分子のシロキサンが残留していない(価数が15までのシロキサンを含まない)ことがわかる。   According to Table 1, when the measurement test piece sheet made of the composition according to the present invention is compared with the conventional silicone rubber, the conventional silicone rubber shows the volatilization of the cyclic siloxane at a valence of 3 to 15, It can be seen that the test specimen sheet shows no volatilization of the cyclic siloxane. That is, it can be seen that the low molecular weight siloxane does not remain in the composition according to the present invention (the siloxane having a valence of up to 15 is not included).

尚、表1において縦軸は揮発量を表し、「0.00E+00」は、0.00×10すなわち0、「3.50E+08」は、3.50×10の意味である。
また、揮発量は、ピーク面積として表し、単位はCounts(「ct」と略す)である。また、横軸は、環状シロキサンの価数である。
In Table 1, the vertical axis represents the volatilization amount, “0.00E + 00” means 0.00 × 10 0, that is, 0, and “3.50E + 08” means 3.50 × 10 8 .
The volatilization amount is expressed as a peak area, and the unit is Counts (abbreviated as “ct”). The horizontal axis is the valence of cyclic siloxane.

〔評価2 耐熱接着強度試験〕
(測定試験片S)
前記した組成物をそれぞれアルミニウム板(長さ80mm、巾20mm、厚さ2mm)である、一対の被接着材の夫々の接着面(面積20mm×15mm=300mm2)に厚み100μmになるよう塗布し、これらを測定試験片として120℃、60分の予備加熱の後、200℃の条件で3時間プレキュア(前処理段階焼成)を行なった。プレキュア後の組成物塗布厚は40μmとなった。
[Evaluation 2 Heat-resistant adhesive strength test]
(Measurement specimen S)
Each of the above-described compositions was applied to each bonding surface (area 20 mm × 15 mm = 300 mm 2 ) of a pair of materials to be bonded, each being an aluminum plate (length 80 mm, width 20 mm, thickness 2 mm) to a thickness of 100 μm. These were used as measurement test pieces, pre-heated at 120 ° C. for 60 minutes, and then pre-cured (pre-treatment stage firing) at 200 ° C. for 3 hours. The composition coating thickness after precure was 40 μm.

上記プレキュアした測定試験片の一対の接着面(組成物塗布面)同士を80μm厚の間隔を介して重ね合わせ、締付け治具によって5N/cmの圧力で締付けて250℃で5時間の本焼成を行った。本焼成後は常温で30分以上放置して測定試験片Sとした。接着層の厚みは40×2=80μmとなる。   A pair of adhesive surfaces (composition application surfaces) of the above pre-cured measurement test pieces are overlapped with each other at an interval of 80 μm thickness, and tightened with a tightening jig at a pressure of 5 N / cm and subjected to main firing at 250 ° C. for 5 hours. went. After the main baking, the test piece S was left at room temperature for 30 minutes or more. The thickness of the adhesive layer is 40 × 2 = 80 μm.

(比較例1)
また、比較対象となる従来のシリコーン樹脂のとして、シリコン樹脂系接着材の代表として、スーパーXクリア(セメダイン社製、品番AX−041)を用いた。被接着材として前記と同様なアルミニウム板を使用し、前記被接着材に塗布する接着材の厚さ、接着面の面積は、前記測定試験片と同様とした。即ち接着材を上記被接着材の一対の表面にそれぞれ40μm厚に塗布して10分間放置した後、接着面同士を80μm厚の間隔を介して重ね合わせ、締付け治具によって5N/cmの圧力で締付けた状態のまま、室温で24時間放置してシリコーン樹脂試験片を完成させた。
(Comparative Example 1)
Further, as a conventional silicone resin to be compared, Super X Clear (product number AX-041, manufactured by Cemedine Co., Ltd.) was used as a representative silicone resin adhesive. The same aluminum plate as described above was used as the adherend, and the thickness of the adhesive applied to the adherend and the area of the adhesive surface were the same as those of the measurement test piece. That is, the adhesive material was applied to each of the pair of surfaces to be bonded in a thickness of 40 μm and allowed to stand for 10 minutes, and then the adhesive surfaces were overlapped with an interval of 80 μm thickness, and a pressure of 5 N / cm was applied by a clamping jig. The silicone resin test piece was completed by allowing it to stand at room temperature for 24 hours in the clamped state.

(比較例2)
代表的なエポキシ樹脂として、ハイスーパー30(セメダイン社製、品番CA−193)を用いた。接着材の主成分はA液:エポキシ樹脂100%、B液:ポリチオール100%である。容積比で等量のA,B両液を充分に混合した後に、アルミニウム板である被接着材料の一対の表面にそれぞれ40μm厚に塗布して10分間放置した後、接着面同士を80μm厚の間隔を介して重ね合わせ、付け治具によって5N/cmの圧力で締付けた状態のまま、室温で24時間放置した後に100℃にて10分間熱処理を加えてエポキシ樹脂試験片を作成させた。
(Comparative Example 2)
As a typical epoxy resin, High Super 30 (Cemedine, product number CA-193) was used. The main components of the adhesive are A liquid: 100% epoxy resin and B liquid: 100% polythiol. After sufficiently mixing the same amount of both A and B solutions in a volume ratio, each was applied to a pair of surfaces of a material to be bonded, which is an aluminum plate, to a thickness of 40 μm and allowed to stand for 10 minutes. The epoxy resin test piece was prepared by applying heat treatment at 100 ° C. for 10 minutes after being allowed to stand at room temperature for 24 hours while being overlapped at intervals and tightened at a pressure of 5 N / cm with an attaching jig.

(評価方法)
上記測定試験片S、比較例1のシリコーン樹脂試験片、および比較例2エポキシ樹脂試験片に対して耐熱接着強度試験を行った。耐熱接着強度試験としては、200℃、500時間保存試験における試験前後の接着強度を測定した。接着強度としては、各測定試験片に対して島津製作所製オートグラフAGS−J 5kN引張り試験機を使用して常温で引張りせん断力試験(JIS
K 6831に準拠)を測定した。更に200℃、1時間→−196℃、10分間の冷熱繰返し試験における接着層破壊の有無を調べた。上記耐熱接着強度試験の結果を表2〜3に示した。
(Evaluation methods)
A heat-resistant adhesive strength test was performed on the measurement test piece S, the silicone resin test piece of Comparative Example 1, and the epoxy resin test piece of Comparative Example 2. As a heat-resistant adhesive strength test, the adhesive strength before and after the test in a storage test at 200 ° C. for 500 hours was measured. As the adhesive strength, a tensile shear test (JIS) was performed at normal temperature on each measurement specimen using an autograph AGS-J 5kN tensile tester manufactured by Shimadzu Corporation.
K 6831). Furthermore, the presence or absence of the adhesive layer fracture | rupture was investigated in the 200 degreeC 1 hour->-196 degreeC 10-minute cold-heat repeated test. The results of the heat-resistant adhesive strength test are shown in Tables 2-3.

(評価結果)
評価結果を、表2〜3に示す。表2より、前記測定試験片Sは200℃、500時間の保存試験では試験前よりも試験後の方が若干接着強度が向上するが、比較例1(シリコーン樹脂試験片)は大巾に接着強度が低下し、比較例2(エポキシ樹脂試験片)は接着層の破壊によって接着強度は0となった。また、200℃、500時間保存後の質量減少率も測定試験片Sは比較例1、比較例2の試験片よりも低く、特に比較例1の試験片は、質量減少率42%と圧倒的に大きい。また、冷熱繰返し接着試験にあっては、測定試験片Sは50回繰返しでも接着層の破壊は認められなかったが、比較例1の試験片では、僅か3.8回、比較例2の試験片では、繰返しすることなく低温下に置いただけで接着層が破壊した。
(Evaluation results)
The evaluation results are shown in Tables 2-3. From Table 2, the measurement test piece S has a slightly improved adhesive strength after the test in the storage test at 200 ° C. and 500 hours than before the test, but Comparative Example 1 (silicone resin test piece) has a large adhesion. The strength decreased, and Comparative Example 2 (epoxy resin test piece) had an adhesive strength of 0 due to the destruction of the adhesive layer. The mass reduction rate after storage at 200 ° C. for 500 hours is also lower for the measurement test piece S than the test pieces of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, and the test piece of Comparative Example 1 is overwhelming with a mass reduction rate of 42%. Big. Further, in the cold and hot repeated adhesion test, the measurement specimen S did not break the adhesive layer even after repeated 50 times. However, in the specimen of Comparative Example 1, the test of Comparative Example 2 was only 3.8 times. In the piece, the adhesive layer was broken only by being placed at a low temperature without repeating.

また表3より、試験温度が0℃の時のせん断接着力は、前記測定試験片S、比較例1のシリコーン樹脂試験片、および比較例2エポキシ樹脂試験片共に、とくに差は現れていないが、試験温度が50℃以上より、測定試験片Sの接着力は、ほとんど変化がないのに対し、比較例1の試験片および比較例2の試験片は、接着力が急激に低下していることがわかる。つまり、測定試験片Sは、耐熱性に優れていることがわかる。   Further, from Table 3, there is no particular difference in the shear adhesive strength when the test temperature is 0 ° C. for the measurement test piece S, the silicone resin test piece of Comparative Example 1 and the epoxy resin test piece of Comparative Example 2. From the test temperature of 50 ° C. or higher, the adhesive strength of the measurement specimen S is almost unchanged, whereas the adhesive strength of the test specimen of Comparative Example 1 and the specimen of Comparative Example 2 is drastically decreased. I understand that. That is, it turns out that the measurement test piece S is excellent in heat resistance.

尚、表2において、引張りせん断(剪断)力の単位は、「N/mm」とし、質量減少率としての単位を、「%」とした。また、表3において縦軸は、せん断(剪断)接着力を表し、単位は、「Mpa」(メガパスカル)とし、横軸は温度を表し、単位は、「℃」とする。 In Table 2, the unit of tensile shear (shear) force was “N / mm 2 ”, and the unit of mass reduction rate was “%”. In Table 3, the vertical axis represents shear (shear) adhesive strength, the unit is “Mpa” (megapascal), the horizontal axis represents temperature, and the unit is “° C.”.

〔評価3 絶縁試験〕
(測定試験片V)
前記した組成物をシャーレ(直径103mm)に仕上がりで250μmの厚みになるように注入し、高温炉〔(「オーブン」とも呼ぶ。)アドバンテック東洋株式会社製のDRC433FA〕に200℃で2時間、乾燥焼成処理を行い、その後、シャーレから脱型して、測定試験片V(直径103mm、厚さ40μm)とした。測定試験片Vは5枚作成した。
[Evaluation 3 Insulation test]
(Measurement specimen V)
The above composition was poured into a petri dish (diameter 103 mm) to a final thickness of 250 μm and dried in a high temperature furnace (also called “oven”) DRC433FA manufactured by Advantech Toyo Co., Ltd. at 200 ° C. for 2 hours. After baking, the mold was removed from the petri dish to obtain a measurement specimen V (diameter 103 mm, thickness 40 μm). Five test specimens V were prepared.

(評価方法)
上記測定試験片Vに対して絶縁試験を行なった。絶縁試験としては、JIS規格とする絶縁耐力(絶縁破壊電圧)測定(JIS C2110)に基づいて測定を実施した。また、側定時は、短時間破壊法を採用し、電圧を0〜5kvまで、平均10秒で絶縁破壊が起こるような一定の速度で上昇させたときの破壊した実測を求める。
実験治具としては、図2に示すような構成とする。測定試験片Vを電極の間に挟みこみ、試験容器内に浸される、フッ素不活性液体〔住友3M株式会社製のFC−72 フロリナート〕の中に、入れる。耐電圧試験機として、菊水電子工業製 TOS5050Aを使用し、電圧を0〜5kvまで上げていく。
固体電気絶縁材料が電圧に耐え得る能力を示す絶縁破壊電圧(kv)、 絶縁破壊強の強さ(kv/s)、耐電圧を測定する。
(Evaluation methods)
An insulation test was performed on the measurement specimen V. As the insulation test, the measurement was performed based on the dielectric strength (dielectric breakdown voltage) measurement (JIS C2110) as JIS standard. Further, at the fixed time, a short-time breakdown method is employed, and a breakdown measurement is obtained when the voltage is increased from 0 to 5 kv at a constant speed at which dielectric breakdown occurs in an average of 10 seconds.
The experimental jig is configured as shown in FIG. The measurement specimen V is sandwiched between electrodes and placed in a fluorine inert liquid (FC-72 Fluorinart manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.) immersed in a test container. As the withstand voltage tester, TOS5050A manufactured by Kikusui Electronics is used, and the voltage is increased to 0 to 5 kv.
The dielectric breakdown voltage (kv), the strength of dielectric breakdown strength (kv / s), and the withstand voltage indicating the ability of the solid electrical insulating material to withstand the voltage are measured.

(評価結果)
評価結果より、測定試験片V5枚は、耐電圧4〜5kvまで、電圧に耐ええる結果となった。つまり、絶縁性を有しているがわかる。
(Evaluation results)
From the evaluation results, V5 measurement test pieces were able to withstand the voltage up to a withstand voltage of 4 to 5 kv. That is, it has an insulating property.

前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、明細書および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、削除および付加が可能である。   The above-described embodiments have been illustrated for the purpose of explanation, and the present invention is not limited thereto, and can be recognized by those skilled in the art from the description of the claims, the specification, and the drawings. Modifications, deletions, and additions are possible without departing from the technical idea of the present invention.

前記した実施例1においては、エチルシリケートと、エチルシリケートを両末端にアルコキシ変性したポリジメチルシロキサンで用いられたシリケートは、同じ種類および同じ特性を持つシリケートを使用した。この場合、似通った反応性を有しているため、反応速度が同じぐらいとなり、好ましい。   In Example 1 described above, silicates having the same type and the same characteristics were used as ethyl silicate and silicate used in polydimethylsiloxane obtained by alkoxy-modifying ethyl silicate at both ends. In this case, since they have similar reactivity, the reaction rate is about the same, which is preferable.

しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、異なった種類・特性同士(例えば、エチルシリケートとメチルシリケートを用いる場合、純度が異なるエチルシリケートを用いる場合)のシリケートを使用しても良い。この場合は、互いの反応速度に差が発生するため、反応速度を同じにするための合成時間の調整や、製造の条件を変更する必要がある。   However, the present invention is not limited to this, and silicates of different types and characteristics (for example, when using ethyl silicate and methyl silicate, when using ethyl silicates having different purity) may be used. . In this case, since a difference occurs between the reaction rates, it is necessary to adjust the synthesis time to make the reaction rates the same and to change the manufacturing conditions.

前記組成物を加熱硬化させる乾燥焼成処理としての高温炉(「オーブン」とも呼ぶ。)が一般的であるが、組成物に硬化剤を混成して、オーブンを必要としない硬化させる方法でもよい。   A high-temperature furnace (also referred to as “oven”) is generally used as a drying and baking treatment for heat-curing the composition. However, a curing method in which a curing agent is mixed with the composition without requiring an oven may be used.

また、前記した実施例1において、組成物を被接着材に塗布した後、乾燥焼成処理を行うにあたっての加熱初期に関しては、オーブン等の加熱器内の温度を、前記組成物を塗布した被接着材を投入する前に設定温度に十分高くしておき、その加熱器に前記組成物を塗布した被接着材を投入して初期から急激な加熱を行うことが望ましい。これにより、前記組成物を有した被接着材の特性のばらつきを最小限にすることができる。   In Example 1 described above, after applying the composition to the adherend, regarding the initial heating when performing the drying and firing treatment, the temperature in the heater such as an oven is set to the adherend to which the composition is applied. It is desirable that the temperature is set to a sufficiently high temperature before charging the material, and the material to be bonded is applied to the heater, and rapid heating is performed from the beginning. Thereby, the dispersion | variation in the characteristic of the to-be-adhered material which has the said composition can be minimized.

また、前記組成物には必要に応じて、前記変性PDMSと共に、シランカップリング剤を使用してもよい。   Moreover, you may use a silane coupling agent for the said composition with the said modified | denatured PDMS as needed.

前記シランカップリング剤としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジプロポキシシラン、ジエチルジブトキシシラン、ジプロピルジメトキシシラン、ジプロピルジエトキシシラン、ジプロピルジプロポキシシラン、ジプロピルジブトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジプロポキシシラン、ジフェニルジブトキシシラン等のジアルキルジアルコキシシラン、N−ヘキシルトリメトキシシラン、N−ヘキシルトリエトキシシラン、N−オクチルトリエトキシシラン、N−デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルトリメトキシシラン、ジフェニルトリエトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン、ビニルシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の重合性シランカップリング剤等が挙げられる。上記シランカップリング剤を添加すると、接着層の柔軟性や接着性が改良される。   Examples of the silane coupling agent include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldipropoxysilane, dimethyldibutoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diethyldipropoxysilane, diethyldibutoxysilane, and dipropyl. Dialkyl dialkoxysilanes such as dimethoxysilane, dipropyldiethoxysilane, dipropyldipropoxysilane, dipropyldibutoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, diphenyldipropoxysilane, diphenyldibutoxysilane, N-hexyltri Methoxysilane, N-hexyltriethoxysilane, N-octyltriethoxysilane, N-decyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane Phenyltriethoxysilane, diphenyl trimethoxysilane, alkyltrialkoxysilane such as diphenyl silane, vinylsilane, .gamma.-methacryloxypropyltrimethoxysilane polymerizable silane coupling agent such as and the like. When the silane coupling agent is added, the flexibility and adhesiveness of the adhesive layer are improved.

また、前記接着層には充填材が混合されていることが望ましく、前記充填材は窒化金属および/または窒化類金属および/または酸化金属および/または酸化類金属であることが望ましい。   Further, it is desirable that a filler is mixed in the adhesive layer, and the filler is preferably a metal nitride and / or a nitride metal and / or a metal oxide and / or an oxide metal.

前記で使用される充填材として、主として金属、金属酸化物、金属窒化物および金属炭化物の微粒子がある。上記充填材を更に具体的に例示すれば、例えば銅、アルミニウム、銀、ステンレススチール等の金属粉、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化バナジウム、酸化セリウム、酸化銅、酸化鉄、酸化銀等の金属あるいは類金属の酸化物、または窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化クロム、窒化タングステン、窒化マグネシウム、窒化モリブデン、窒化リチウム等の金属あるいは類金属の窒化物、炭化ケイ素、炭化ジルコニウム、炭化タンタル、炭化チタン、炭化鉄、炭化ホウ素等の金属あるいは類金属の炭化物等の微粒子がある。上記充填材の粒子形状は、球状、フレーク状、針状のいずれでもよいが、その平均粒子径は、通常、0.1μm〜50μm(レーザー散乱法による)の範囲内であることが望ましい。本発明で使用される充填材は、粒子径の異なる2種以上の同種または異種の混合物として使用することが好ましい。前記充填材の粒子径の差は、3倍以上であることが望ましい。上記充填材、特に窒化金属、窒化類金属、酸化金属、酸化類金属は前記組成物の熱伝導率、絶縁性、導電性を改良する。   As the filler used above, there are mainly fine particles of metal, metal oxide, metal nitride and metal carbide. Specific examples of the filler include metal powders such as copper, aluminum, silver, and stainless steel, aluminum oxide, tin oxide, zinc oxide, nickel oxide, titanium oxide, silicon oxide, vanadium oxide, cerium oxide, Oxidation of metals or similar metals such as copper oxide, iron oxide, silver oxide, or nitriding of metals or similar metals such as aluminum nitride, boron nitride, silicon nitride, chromium nitride, tungsten nitride, magnesium nitride, molybdenum nitride, lithium nitride And fine particles of metal such as silicon carbide, zirconium carbide, tantalum carbide, titanium carbide, iron carbide and boron carbide, or carbides of similar metals. The particle shape of the filler may be spherical, flaky, or needle-shaped, but the average particle size is usually preferably in the range of 0.1 μm to 50 μm (by laser scattering method). The filler used in the present invention is preferably used as a mixture of two or more of the same or different types having different particle diameters. The difference in particle diameter of the filler is desirably 3 times or more. The fillers, particularly metal nitrides, nitride metals, metal oxides and oxide metals, improve the thermal conductivity, insulation and conductivity of the composition.

更に本発明の接着材には、フェライト、希土類元素を含む磁性材料、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム、燐酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、ケイ藻土、ドロマイト、石膏、タルク、クレー、マイカ、セピオライト、ケイ酸カルシウム、ベンナイト、ホワイトカーボン、カーボンブラック、鉄粉、アルミニウム粉、石粉、高炉スラグ、フライアッシュ、セメント、ジルコニア粉等の無機充填材、アスベスト繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、金属繊維、ロックウール、ウィスカー等の無機繊維、合成樹脂、ゴム、エラストマー等が添加されてもよい。   Further, the adhesive of the present invention includes ferrite, a magnetic material containing rare earth elements, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, calcium sulfite, calcium phosphate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, silica, Inorganic filling of diatomaceous earth, dolomite, gypsum, talc, clay, mica, sepiolite, calcium silicate, bennite, white carbon, carbon black, iron powder, aluminum powder, stone powder, blast furnace slag, fly ash, cement, zirconia powder, etc. Materials, asbestos fibers, glass fibers, carbon fibers, ceramic fibers, metal fibers, rock wool, whiskers and other inorganic fibers, synthetic resins, rubbers, elastomers, and the like may be added.

また、前記接着材を、被接着材の接着面上に塗布する方法として、例えば、スクリーン印刷法、ドクターブレード法、ディップコート法等がある。前記組成を該被接着材の接着面上に塗布する前に、予め、前記接着面を脱脂洗浄してもよい。また、所望により、前記接着面をプライマー処理して形成される接着層と接着面との接着性を向上させてもよい。   Examples of a method for applying the adhesive on the adhesion surface of the material to be bonded include a screen printing method, a doctor blade method, and a dip coating method. Prior to applying the composition onto the adhesion surface of the adherend, the adhesion surface may be degreased and washed in advance. Moreover, you may improve the adhesiveness of the contact bonding layer formed by primer-processing the said contact surface and a contact surface if desired.

また、本発明は、以下のように把握できる。
(第5発明)
シリケート化合物と、末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンとを有する混合物を、加水分解反応および縮合反応することによって得られたものを主成分とする組成物を、一対の被接着材の一方または双方の接着面に塗布し、
該一対の被接着材の接着面を重ね合わせ、加熱硬化して接着させる接着方法。
Moreover, this invention can be grasped | ascertained as follows.
(Fifth invention)
A composition comprising as a main component a product obtained by subjecting a mixture having a silicate compound and a polydimethylsiloxane having a terminal silicate-modified polydimethylsiloxane to a hydrolysis reaction and a condensation reaction is used as one or both of a pair of adherends. Apply to the adhesive surface,
A bonding method in which the bonding surfaces of the pair of materials to be bonded are overlapped and heat cured to bond.

(第6発明)
前記第5発明に記載の接着性フィルムを、一対の被接着材の一方または双方の接着面に設置し、この状態で該一対の被接着材の接着面を重ね合わせ、該接着性フィルムを加熱硬化させ接着することを特徴とする接着方法。
(Sixth invention)
The adhesive film according to the fifth aspect of the invention is placed on one or both adhesive surfaces of a pair of adherends, and the adhesive surfaces of the pair of adherends are superposed in this state, and the adhesive film is heated. A bonding method characterized by curing and bonding.

(第7発明)
電気自動車(ハイブリッドカー)等の車両に適用される、パワーモジュールに有したことを特徴とする、前記請求項1乃至4のいずれか1項に記載の接着構造体。
(Seventh invention)
The adhesion structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the adhesion structure is provided in a power module applied to a vehicle such as an electric vehicle (hybrid car).

前記する接着材を塗布する方法および塗布装置としては、これに限定されるものではなく、前記接着材を塗布できるものであれば、方法・手段については問わない。   The method and application device for applying the adhesive are not limited to this, and any method and means can be used as long as the adhesive can be applied.

本発明に係る接着構造体および接着性フィルムは、耐熱性の高い接着性と絶縁性とを兼ね備え、かつ、低分子のシロキサンの残留する量が極めて少ない、あるいは全く含まない組成物を主成分とした接着材からなる接着層を有した接着構造体、および前記接着材からなる接着性フィルムを提供できる。   The adhesive structure and adhesive film according to the present invention have a composition having both high heat-resistant adhesiveness and insulating properties, and a composition containing little or no low-molecular-weight siloxane as a main component. An adhesive structure having an adhesive layer made of the adhesive material and an adhesive film made of the adhesive material can be provided.

1…パワーモジュール、2…放熱板(例えば、アルミニウム平板)、3…接着層、
4…拘束板、5…放熱フィン(例えば、ヒートシンク)、6…冷却ジャケット、
9…周壁、11…放熱フィン収容部、P…半導体素子(例えば、IGBT)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power module, 2 ... Heat sink (for example, aluminum flat plate), 3 ... Adhesive layer,
4 ... restraint plate, 5 ... radiating fin (for example, heat sink), 6 ... cooling jacket,
9 ... Peripheral wall, 11 ... Radiation fin housing part, P ... Semiconductor element (for example, IGBT)

Claims (5)

シリケート化合物と、末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンとを有する混合物を、加水分解反応および縮合反応することによって得られた組成物を主成分とする接着材からなる接着層によって、
一対の被接着材を接着したことを特徴とする接着構造体。
By an adhesive layer comprising an adhesive mainly composed of a composition obtained by subjecting a mixture having a silicate compound and a polydimethylsiloxane having a terminal silicate-modified polydimethylsiloxane to a hydrolysis reaction and a condensation reaction,
A bonded structure characterized by bonding a pair of materials to be bonded.
前記シリケート化合物は、
〔化学式1〕 SinO(n−1)(RO)2(n+1) (R=アルキル基、n=4〜16)
であり、
前記末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサンは、
〔化学式2〕 SinO(n−1)(RO)2(n+1) (OSi(CH3)2)m(RO)2(n+1)SinO(n−1)
(R=アルキル基、n=4〜16、m>50)
で表されることを特徴とする請求項1に記載の接着構造体。
The silicate compound is
[Chemical Formula 1] SinO (n-1) (RO) 2 (n + 1) (R = alkyl group, n = 4 to 16)
And
Polydimethylsiloxane having a silicate-modified terminal is
[Chemical Formula 2] SinO (n-1) (RO) 2 (n + 1) (OSi (CH3) 2) m (RO) 2 (n + 1) SinO (n-1)
(R = alkyl group, n = 4 to 16, m> 50)
It is represented by these, The adhesion structure of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記シリケート化合物(A)と、
前記末端をシリケート変性したポリジメチルシロキサン(B)の配合の割合が、
A/Bのモル比にて、0.1以上10以下の範囲であることを特徴とする請求項1または2に記載の接着構造体。
The silicate compound (A);
The blending ratio of the polydimethylsiloxane (B) having a silicate-modified terminal is as follows:
The adhesive structure according to claim 1 or 2, wherein the molar ratio of A / B is in a range of 0.1 or more and 10 or less.
前記組成物は、260℃以下でガスクロマトグラフ(GC−MS)により測定した場合に、価数が15以下のシロキサンを含まないことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の接着構造体。   4. The composition according to claim 1, wherein the composition does not contain a siloxane having a valence of 15 or less when measured by a gas chromatograph (GC-MS) at 260 ° C. or less. 5. Adhesive structure. 前記請求項1乃至4のいずれか1項に記載の組成物からなる接着材を、離型性基材面に塗布し、
常温または加熱して縮合反応を進めると共に、接着材の一部を揮散させて半硬化状態の半硬化接着層を形成し、
該半硬化接着層を該離型性基材面から剥離することによって得られることを特徴とする接着性フィルム。
Applying an adhesive comprising the composition according to any one of claims 1 to 4 to a releasable substrate surface,
While proceeding the condensation reaction at room temperature or heating, volatilize part of the adhesive to form a semi-cured adhesive layer in a semi-cured state,
An adhesive film obtained by peeling the semi-cured adhesive layer from the surface of the releasable substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110031398A (en) * 2019-04-19 2019-07-19 华北水利水电大学 A kind of composite material car body bonded structure and strength design

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