JPH11273934A - フィラー濃度に傾斜構造を有する封止材およびその成形方法 - Google Patents
フィラー濃度に傾斜構造を有する封止材およびその成形方法Info
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- JPH11273934A JPH11273934A JP10070977A JP7097798A JPH11273934A JP H11273934 A JPH11273934 A JP H11273934A JP 10070977 A JP10070977 A JP 10070977A JP 7097798 A JP7097798 A JP 7097798A JP H11273934 A JPH11273934 A JP H11273934A
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- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 間隙の小さい部品間に充填可能であり、かつ
高い放熱性を確保することができるフィラー濃度に傾斜
構造を有する封止材及びその成形方法を提供する。 【解決手段】 モータコイル１０のコア１１に巻かれた
コイル線１２の間隙に、注入部位から封止材１４を注入
する。この際、封止材１４は流動性の高いものを使用
し、コイル線１２の間隙にも十分浸入するようにする。
次に、このモータコイル１０に遠心分離処理を行い、注
入された封止材１４中のフィラー濃度に、充填された位
置によって変化を持たせ、フィラー濃度に傾斜構造を有
する状態とする。これにより、フィラー濃度が高くなっ
た部分での熱伝導性を十分に大きくすることができ、全
体として放熱性を向上することができる。
高い放熱性を確保することができるフィラー濃度に傾斜
構造を有する封止材及びその成形方法を提供する。 【解決手段】 モータコイル１０のコア１１に巻かれた
コイル線１２の間隙に、注入部位から封止材１４を注入
する。この際、封止材１４は流動性の高いものを使用
し、コイル線１２の間隙にも十分浸入するようにする。
次に、このモータコイル１０に遠心分離処理を行い、注
入された封止材１４中のフィラー濃度に、充填された位
置によって変化を持たせ、フィラー濃度に傾斜構造を有
する状態とする。これにより、フィラー濃度が高くなっ
た部分での熱伝導性を十分に大きくすることができ、全
体として放熱性を向上することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型モータコイル
のような間隙の小さい部品間に充填される封止材、特に
分散されたフィラーの濃度に傾斜構造を有し熱伝導性の
改良された封止材及びその成形方法に関する。
のような間隙の小さい部品間に充填される封止材、特に
分散されたフィラーの濃度に傾斜構造を有し熱伝導性の
改良された封止材及びその成形方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、小型モータコイルのような間
隙の小さい部品間には、封止材が充填され、部品の固定
とともに、部品間の絶縁性を確保することが行われてい
た。このような封止材の例が、特開平９−１２０９２４
号公報に開示されている。
隙の小さい部品間には、封止材が充填され、部品の固定
とともに、部品間の絶縁性を確保することが行われてい
た。このような封止材の例が、特開平９−１２０９２４
号公報に開示されている。
【０００３】このような封止材には、例えばアルミナ等
のセラミックスを熱硬化性樹脂に分散させたものが使用
されている。このようにアルミナ等のセラミックスをフ
ィラーとして分散させることにより、樹脂の熱伝導性を
向上させ、コイル等で発生する熱を外部に放出すること
に適した、放熱性の高い封止材とすることができる。
のセラミックスを熱硬化性樹脂に分散させたものが使用
されている。このようにアルミナ等のセラミックスをフ
ィラーとして分散させることにより、樹脂の熱伝導性を
向上させ、コイル等で発生する熱を外部に放出すること
に適した、放熱性の高い封止材とすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の封
止材においては、熱伝導特性が分散されたセラミックス
フィラーの量に依存し、高い熱伝導性を得るためにはフ
ィラーの分散量を多くする必要があるが、フィラー量が
増加すると流動性が低下するという性質がある。一方、
間隙の小さい部品間に封止材を充填する場合には、流動
性の高い封止材を使用しなければ部品間に十分封止材を
浸入させることができないので、封止材に分散されたフ
ィラーの量を少なくする必要がある。したがって、間隙
の小さい部品間に充填される封止材では、高い放熱効果
を得ることができないという問題があった。
止材においては、熱伝導特性が分散されたセラミックス
フィラーの量に依存し、高い熱伝導性を得るためにはフ
ィラーの分散量を多くする必要があるが、フィラー量が
増加すると流動性が低下するという性質がある。一方、
間隙の小さい部品間に封止材を充填する場合には、流動
性の高い封止材を使用しなければ部品間に十分封止材を
浸入させることができないので、封止材に分散されたフ
ィラーの量を少なくする必要がある。したがって、間隙
の小さい部品間に充填される封止材では、高い放熱効果
を得ることができないという問題があった。
【０００５】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、間隙の小さい部品間に充填可
能であり、かつ高い放熱性を確保することができるフィ
ラー濃度に傾斜構造を有する封止材及びその成形方法を
提供することにある。
ものであり、その目的は、間隙の小さい部品間に充填可
能であり、かつ高い放熱性を確保することができるフィ
ラー濃度に傾斜構造を有する封止材及びその成形方法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、フィラー濃度に傾斜構造を有する封止材
であって、間隙の小さい部品間に充填され、分散された
フィラーの濃度が充填された位置によって段階的または
連続的に変化している傾斜構造をなすことを特徴とす
る。
に、本発明は、フィラー濃度に傾斜構造を有する封止材
であって、間隙の小さい部品間に充填され、分散された
フィラーの濃度が充填された位置によって段階的または
連続的に変化している傾斜構造をなすことを特徴とす
る。
【０００７】また、上記フィラー濃度に傾斜構造を有す
る封止材の成形方法であって、フィラーが分散された封
止材を間隙の小さい部品間に注入し、封止材が注入され
た部品を遠心分離器にかけ、封止材中のフィラーを偏在
させることを特徴とする。
る封止材の成形方法であって、フィラーが分散された封
止材を間隙の小さい部品間に注入し、封止材が注入され
た部品を遠心分離器にかけ、封止材中のフィラーを偏在
させることを特徴とする。
【０００８】また、上記フィラー濃度に傾斜構造を有す
る封止材の成形方法において、遠心分離器による処理の
後、フィラーの疎な部分の封止材を除去し、除去した部
分に封止材を再注入することを特徴とする。
る封止材の成形方法において、遠心分離器による処理の
後、フィラーの疎な部分の封止材を除去し、除去した部
分に封止材を再注入することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）を、図面に従って説明する。
実施形態という）を、図面に従って説明する。
【００１０】図１には、封止材として一般的に使用され
る熱可塑性樹脂に各種セラミックスをフィラーとして分
散させた複合体の熱伝導率とフィラー量との関係が示さ
れる。図１においては、使用したセラミックスとして、
Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＳｉＣの３種類の例が示されてい
る。この場合、使用した熱可塑性樹脂の熱伝導率は０．
２〜０．４Ｗ／ｍ・Ｋであり、Ａｌ2Ｏ3の熱伝導率は２
０Ｗ／ｍ・Ｋ、ＡｌＮの熱伝導率は７０Ｗ／ｍ・Ｋ、Ｓ
ｉＣの熱伝導率は２７０Ｗ／ｍ・Ｋである。また、複合
体の熱伝導率λｅは、以下に示すＢｒｕｇｇｅｍａｎの
式から計算した。
る熱可塑性樹脂に各種セラミックスをフィラーとして分
散させた複合体の熱伝導率とフィラー量との関係が示さ
れる。図１においては、使用したセラミックスとして、
Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＳｉＣの３種類の例が示されてい
る。この場合、使用した熱可塑性樹脂の熱伝導率は０．
２〜０．４Ｗ／ｍ・Ｋであり、Ａｌ2Ｏ3の熱伝導率は２
０Ｗ／ｍ・Ｋ、ＡｌＮの熱伝導率は７０Ｗ／ｍ・Ｋ、Ｓ
ｉＣの熱伝導率は２７０Ｗ／ｍ・Ｋである。また、複合
体の熱伝導率λｅは、以下に示すＢｒｕｇｇｅｍａｎの
式から計算した。
【００１１】
【数１】 図１からわかるように、フィラー量として４０ｖｏｌ％
付近から複合体の熱伝導率が急激に高くなる。このた
め、高熱伝導タイプの封止材としては、フィラー量とし
て６５ｖｏｌ％以上とする必要がある。一方、高流動性
タイプの封止材とするためには、フィラー量を４０ｖｏ
ｌ％以下とする必要がある。
付近から複合体の熱伝導率が急激に高くなる。このた
め、高熱伝導タイプの封止材としては、フィラー量とし
て６５ｖｏｌ％以上とする必要がある。一方、高流動性
タイプの封止材とするためには、フィラー量を４０ｖｏ
ｌ％以下とする必要がある。
【００１２】このような封止材の性質から、部品間への
浸入性が高く、しかも高熱伝導性を得るために、本発明
者らは、間隙の小さい部品間に、まず流動性の高いすな
わちフィラー量の比較的少ない封止材を注入し、次に遠
心分離等の方法によりフィラーを偏在させ、部分的にフ
ィラー濃度の高い封止材とする方法を考案した。これに
より、部品から発生した熱は、主としてこのフィラー量
の多いすなわちフィラー濃度の高い部分から外部に放熱
されるので、高熱伝導性を確保できる。また、もともと
フィラー量の比較的少ない流動性の高い封止材を使用し
ているので、部品間に十分に封止材が浸入した状態を得
ることもできる。
浸入性が高く、しかも高熱伝導性を得るために、本発明
者らは、間隙の小さい部品間に、まず流動性の高いすな
わちフィラー量の比較的少ない封止材を注入し、次に遠
心分離等の方法によりフィラーを偏在させ、部分的にフ
ィラー濃度の高い封止材とする方法を考案した。これに
より、部品から発生した熱は、主としてこのフィラー量
の多いすなわちフィラー濃度の高い部分から外部に放熱
されるので、高熱伝導性を確保できる。また、もともと
フィラー量の比較的少ない流動性の高い封止材を使用し
ているので、部品間に十分に封止材が浸入した状態を得
ることもできる。
【００１３】図２（ａ）、（ｂ）には、本発明に係るフ
ィラー濃度に傾斜構造を有する封止材の成形方法の例が
示される。図２（ａ）において、小型のモータコイル１
０のコア１１に巻かれたコイル線１２の間隙に、注入部
位からフィラー量が４０ｖｏｌ％程度の高流動性の封止
材を注入する。この場合、フィラー量が少ないので、封
止材の流動性が高く、フィラーは間隙の小さいコイル線
１２の間にも十分浸入していく。この状態では、封止材
１４中のフィラー濃度はどの部分も均一となっている。
図２（ａ）では、このフィラー濃度を横線の間隔で示し
ており、どの部分も等間隔の横線となっている。また、
図２（ａ）では、封止材１４はコア１１とコイル線１２
との間にのみ描かれているが、これは図示上の都合のた
めであり、実際にはコイル線１２の間にも封止材１４が
浸入している。
ィラー濃度に傾斜構造を有する封止材の成形方法の例が
示される。図２（ａ）において、小型のモータコイル１
０のコア１１に巻かれたコイル線１２の間隙に、注入部
位からフィラー量が４０ｖｏｌ％程度の高流動性の封止
材を注入する。この場合、フィラー量が少ないので、封
止材の流動性が高く、フィラーは間隙の小さいコイル線
１２の間にも十分浸入していく。この状態では、封止材
１４中のフィラー濃度はどの部分も均一となっている。
図２（ａ）では、このフィラー濃度を横線の間隔で示し
ており、どの部分も等間隔の横線となっている。また、
図２（ａ）では、封止材１４はコア１１とコイル線１２
との間にのみ描かれているが、これは図示上の都合のた
めであり、実際にはコイル線１２の間にも封止材１４が
浸入している。
【００１４】次に、このように封止材１４が注入された
モータコイル１０を遠心分離器にかけ、封止材１４中の
フィラーを偏在させる。この場合の遠心分離処理は、図
の横方向を軸としてモータコイル１０を回転させること
により行う。この結果、図２（ｂ）に示されるように、
封止材１４中にフィラーが密な部分と疎な部分が生じ
る。図２（ｂ）では、封止材１４中のフィラー濃度を横
線の間隔として示している。すなわち、横線の間隔が狭
い部分でフィラー濃度が高く、横線の間隔が広い部分で
はフィラー濃度が低いことを示している。
モータコイル１０を遠心分離器にかけ、封止材１４中の
フィラーを偏在させる。この場合の遠心分離処理は、図
の横方向を軸としてモータコイル１０を回転させること
により行う。この結果、図２（ｂ）に示されるように、
封止材１４中にフィラーが密な部分と疎な部分が生じ
る。図２（ｂ）では、封止材１４中のフィラー濃度を横
線の間隔として示している。すなわち、横線の間隔が狭
い部分でフィラー濃度が高く、横線の間隔が広い部分で
はフィラー濃度が低いことを示している。
【００１５】図２（ｂ）に示されるように、部分的にフ
ィラー濃度を高くした場合すなわちフィラー濃度に傾斜
構造を持たせた場合には、フィラー濃度が均一のものに
比べフィラー濃度が高い部分での熱伝導性を高くするこ
とができる。この結果、全体として放熱性を向上させる
ことができた。
ィラー濃度を高くした場合すなわちフィラー濃度に傾斜
構造を持たせた場合には、フィラー濃度が均一のものに
比べフィラー濃度が高い部分での熱伝導性を高くするこ
とができる。この結果、全体として放熱性を向上させる
ことができた。
【００１６】さらに、上述した工程により、いったん遠
心分離処理まで行った後、フィラー濃度の低い封止材１
４の部分すなわち図２（ｂ）の上側の封止材１４をシリ
ンジ等で除去し、その後封止材１４を再注入することも
好適である。これにより、遠心分離処理によりフィラー
濃度が低くなった部分の代わりに、それよりもフィラー
濃度の高い封止材１４を注入することとなるので、さら
に放熱性を向上することができる。また、封止材１４を
再注入した後、再度遠心分離処理により、再注入したフ
ィラーに対してもフィラー濃度に傾斜構造を持たせれば
さらに放熱性の向上を図ることができる。
心分離処理まで行った後、フィラー濃度の低い封止材１
４の部分すなわち図２（ｂ）の上側の封止材１４をシリ
ンジ等で除去し、その後封止材１４を再注入することも
好適である。これにより、遠心分離処理によりフィラー
濃度が低くなった部分の代わりに、それよりもフィラー
濃度の高い封止材１４を注入することとなるので、さら
に放熱性を向上することができる。また、封止材１４を
再注入した後、再度遠心分離処理により、再注入したフ
ィラーに対してもフィラー濃度に傾斜構造を持たせれば
さらに放熱性の向上を図ることができる。
【００１７】本実施形態では、遠心分離処理により封止
材１４のフィラー濃度をその充填された位置によって変
化させることになるが、この変化は段階的な変化あるい
は連続的な変化のいずれであってもよい。また、このよ
うに分散されたフィラーの濃度に変化を持たせるため
に、通常の封止材で使用されているようなフィラーの分
散安定剤は使用する必要がない。また、遠心分離処理に
よるフィラーの流動性を向上させるため、球状のフィラ
ーあるいは粒径の大きなフィラーを使用することもでき
る。また、ベースとなる熱可塑性樹脂の粘度を下げれ
ば、さらに流動性を向上でき、遠心分離が容易となっ
て、フィラーの偏在化を容易に行うことができる。この
ように、本発明に係る封止材１４は、流動性の高いもの
を使用することができるので、封止材１４の充填作業の
作業性を向上できる。また、遠心分離により封止材１４
に対して加圧するのと同じ効果を得ることができ、部品
間への封止材１４の充填をより完全に行うことができ、
封止材１４の注入不良を減少させることができる。
材１４のフィラー濃度をその充填された位置によって変
化させることになるが、この変化は段階的な変化あるい
は連続的な変化のいずれであってもよい。また、このよ
うに分散されたフィラーの濃度に変化を持たせるため
に、通常の封止材で使用されているようなフィラーの分
散安定剤は使用する必要がない。また、遠心分離処理に
よるフィラーの流動性を向上させるため、球状のフィラ
ーあるいは粒径の大きなフィラーを使用することもでき
る。また、ベースとなる熱可塑性樹脂の粘度を下げれ
ば、さらに流動性を向上でき、遠心分離が容易となっ
て、フィラーの偏在化を容易に行うことができる。この
ように、本発明に係る封止材１４は、流動性の高いもの
を使用することができるので、封止材１４の充填作業の
作業性を向上できる。また、遠心分離により封止材１４
に対して加圧するのと同じ効果を得ることができ、部品
間への封止材１４の充填をより完全に行うことができ、
封止材１４の注入不良を減少させることができる。
【００１８】図３には、本実施形態に係る成形方法によ
り、フィラー濃度に傾斜構造を設けた場合及び遠心分離
によりフィラー濃度に傾斜構造を持たせた後、フィラー
濃度の低い部分を除去し、この部分に再度封止材１４を
注入した場合のモータコイル１０の放熱性が示される。
また、比較例として従来同様遠心分離処理を行わずフィ
ラー濃度が均一な場合の放熱性もあわせて示される。
り、フィラー濃度に傾斜構造を設けた場合及び遠心分離
によりフィラー濃度に傾斜構造を持たせた後、フィラー
濃度の低い部分を除去し、この部分に再度封止材１４を
注入した場合のモータコイル１０の放熱性が示される。
また、比較例として従来同様遠心分離処理を行わずフィ
ラー濃度が均一な場合の放熱性もあわせて示される。
【００１９】なおこの場合、熱可塑性樹脂としては粘度
が１００ｃｐｓのエポキシ樹脂を使用し、フィラーとし
ては粒径２μｍの球状アルミナを４０ｖｏｌ％分散した
ものを使用した。
が１００ｃｐｓのエポキシ樹脂を使用し、フィラーとし
ては粒径２μｍの球状アルミナを４０ｖｏｌ％分散した
ものを使用した。
【００２０】図３に示されるように、均一組成の場合に
比べ、フィラー濃度に傾斜構造を持たせた場合の方がコ
イルの温度が低下しており、放熱性が向上したことがわ
かる。また、傾斜構造を持たせた後、フィラー濃度の低
い部分を除去し、封止材を再注入したものはさらに放熱
性が向上していることがわかる。
比べ、フィラー濃度に傾斜構造を持たせた場合の方がコ
イルの温度が低下しており、放熱性が向上したことがわ
かる。また、傾斜構造を持たせた後、フィラー濃度の低
い部分を除去し、封止材を再注入したものはさらに放熱
性が向上していることがわかる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
封止材が充填された位置によって、段階的あるいは連続
的にフィラー濃度が変化している傾斜構造を有している
ので、フィラー濃度の高い部分での熱伝導性を高めるこ
とができ、全体として放熱性を向上させることができ
る。また、封止材として流動性の高いものを使用できる
ので、間隙の小さい部品間にも十分充填することができ
る。
封止材が充填された位置によって、段階的あるいは連続
的にフィラー濃度が変化している傾斜構造を有している
ので、フィラー濃度の高い部分での熱伝導性を高めるこ
とができ、全体として放熱性を向上させることができ
る。また、封止材として流動性の高いものを使用できる
ので、間隙の小さい部品間にも十分充填することができ
る。
【図１】 封止材の熱伝導率とフィラー量との関係を示
す図である。
す図である。
【図２】 本発明に係るフィラー濃度に傾斜構造を有す
る封止材の成形方法の説明図である。
る封止材の成形方法の説明図である。
【図３】 本発明に係るフィラー濃度に傾斜構造を有す
る封止材を使用した場合と、フィラー濃度が均一な場合
のコイルの放熱性を比較するための図である。
る封止材を使用した場合と、フィラー濃度が均一な場合
のコイルの放熱性を比較するための図である。
１０ モータコイル、１１ コア、１２ コイル線、１
４ 封止材。
４ 封止材。
Claims (3)
- 【請求項１】 間隙の小さい部品間に充填され、分散さ
れたフィラーの濃度が充填された位置によって段階的ま
たは連続的に変化している傾斜構造をなすことを特徴と
するフィラー濃度に傾斜構造を有する封止材。 - 【請求項２】 請求項１記載のフィラー濃度に傾斜構造
を有する封止材の成形方法であって、 フィラーが分散された封止材を間隙の小さい部品間に注
入し、 封止材が注入された部品を遠心分離器にかけ、封止材中
のフィラーを偏在させることを特徴とするフィラー濃度
に傾斜構造を有する封止材の成形方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のフィラー濃度に傾斜構造
を有する封止材の成形方法において、前記遠心分離器に
よる処理の後、フィラーの疎な部分の封止材を除去し、
除去した部分に封止材を再注入することを特徴とするフ
ィラー濃度に傾斜構造を有する封止材の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10070977A JPH11273934A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | フィラー濃度に傾斜構造を有する封止材およびその成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10070977A JPH11273934A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | フィラー濃度に傾斜構造を有する封止材およびその成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273934A true JPH11273934A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13447106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10070977A Pending JPH11273934A (ja) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | フィラー濃度に傾斜構造を有する封止材およびその成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11273934A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002295716A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Toyota Motor Corp | 電磁駆動バルブ |
| JP2002338788A (ja) * | 2001-05-16 | 2002-11-27 | Mitsui Chemicals Inc | エポキシ樹脂組成物およびそれを用いた半導体素子収納中空パッケージ |
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-
1998
- 1998-03-19 JP JP10070977A patent/JPH11273934A/ja active Pending
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