特許ウォッチ

公開番号2024124132
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-12
出願番号2023032094
出願日2023-03-02
発明の名称電子部品、電子部品の製造方法、及びシール層形成用光硬化性液体組成物
出願人株式会社リコー
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 23/36 20060101AFI20240905BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】信頼性に優れた放熱特性を有する電子部品を提供すること。
【解決手段】電子部品は、発熱部品である第1の部品30と、第1の部品30に対向する位置に配された冷却部品である第2の部品20と、第1の部品30と、第2の部品20との間に配された粘着性を有するシール層1と、第1の部品30、第2の部品20及びシール層1のそれぞれに接するように配された伝導部である伝導性材料2と、を有する。伝導部は、動作時に流動性を有する材料からなることが好ましく、熱流動性材料からなることがより好ましい。動作時に流動性を有する材料からなることで、熱変形に対する応力緩和性に優れ、接触熱抵抗良好になる点で好ましい。更には常温でも流動性を有することで吐出時の加熱が必要なくなり、吐出定性の点で更に好ましい。
【選択図】図1D
特許請求の範囲【請求項１】
第１の部品と、
前記第１の部品に対向する位置に配された第２の部品と、
前記第１の部品と、前記第２の部品との間に配された粘着性を有するシール層と、
前記第１の部品、前記第２の部品、及び前記シール層のそれぞれに接するように配された伝導部と、
を有することを特徴とする電子部品。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記シール層のせん断弾性率が０．０２ＭＰａ～１．５ＭＰａである、請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記シール層の損失正接が０．１以上である、請求項１に記載の電子部品。
【請求項４】
前記第１の部品と、前記第２の部品との間に許容部を有する、請求項１に記載の電子部品。
【請求項５】
前記許容部の少なくとも一部に機能材充填部を有する、請求項４に記載の電子部品。
【請求項６】
前記伝導部が熱流動性材料からなる、請求項１に記載の電子部品。
【請求項７】
前記伝導部が、融点が２５℃以下の液体金属からなる、請求項１に記載の電子部品。
【請求項８】
第１の部品の一方の表面にシール層をパターン形成するシール層形成工程と、
前記シール層で囲まれる領域に、伝導部を形成する伝導部形成工程と、
前記シール層及び前記伝導部を介して、前記第１の部品と第２の部品とを貼り合わせる固定工程と、
を含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項９】
前記シール層が単官能（メタ）アクリルモノマーの硬化物を含有する、請求項８に記載の電子部品の製造方法。
【請求項１０】
前記シール層形成工程と、前記伝導部形成工程と、前記固定工程と、がこの順で行われる、請求項８に記載の電子部品の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品、電子部品の製造方法、及びシール層形成用光硬化性液体組成物に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
電子回路基板では高集積化及び高速化に伴い、ＩＣチップ等の発熱部品による回路性能の低下が問題となっており、温度上昇を抑制する放熱技術の高性能化が要求されている。放熱技術としては、発熱部品（ＩＣチップ、ダイ等）に放熱部品（ヒートシンク、ヒートパイプ等）を接着する手法が広く採用されている。この接着部には、該接着部の熱伝導性を高めるために、例えば、発熱部品と放熱部品との隙間を埋めると共に、熱伝導性を高めることができるセラミック等からなる熱伝導性粒子を樹脂に混合したペーストやフィルム（ＴＩＭ：Ｔｈｅｒｍａｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｍａｔｅｒｉａｌ）が用いられている（特許文献１参照）。
【０００３】
ＴＩＭの中でも液体系の流動性ＴＩＭは、発熱部品及び放熱部品との接触面における密着性に優れ、接触熱抵抗を低減できるため、高い放熱性能が要求される用途において採用されている。しかしながら、使用時の加熱冷却などによりＴＩＭ形成部から流動性ＴＩＭが漏出し、放熱経路が充分に確保されなくなり、放熱効率が低下する（いわゆる、ポンプアウト）という問題があった。
【０００４】
このような流動性ＴＩＭの漏出を防止するために、発熱部品と放熱部品との間に流動性ＴＩＭを形成し、流動性ＴＩＭの周囲にシール用のコーティングパターンを配置することが提案されている（特許文献２参照）。しかしながら、この提案では、シール用のコーティングパターンの材料として、基板の防湿膜などとしても機能するウレタン系やシリコン系のコーティング液からなるものを使用しており、使用時の温度変化による基板の反りに伴う流動性ＴＩＭ部の変形や、流動性ＴＩＭの熱膨張変化を考慮したコーティングパターンの構造及び材料ではないため、温度変化により流動性ＴＩＭが漏出しやすく、耐久性が不十分であるという問題があった。
【０００５】
また、近年、流動性ＴＩＭとして熱伝導に優れ、電気伝導層としても利用することができる液体金属の採用が進んでいる。しかしながら、液体金属が漏出すると、電子部品の回路が短絡するという問題がある。更に、液体金属は、表面張力が５００ｍＮ／ｍを超え、非常に高く、該液体金属の表面に形成される粘着性酸化被膜により塗工面の濡れ性が悪いという問題がある。そのため、一般的なＴＩＭのように発熱部品と放熱部品との間に挟んで貼り合わせることで所望の領域に広げて形成することが難しく、半導体表面からの漏れ出しを防止できないという問題があった。
【０００６】
このような問題に対し、例えば、基板（半導体チップ）の上側に放熱器を配置し、基板（半導体チップ）と放熱器との間に流動性ＴＩＭとしての液体金属を有する電子機器において、液体金属をシール部材で取り囲み、かつ基板（半導体チップ）の下側に配置され、導体要素が設けられている領域を絶縁部で覆うことで、流動性ＴＩＭが広がる範囲を制限しつつ、導体要素を保護することが提案されている（特許文献３参照）。しかしながら、この提案では、発熱部品である半導体チップ以外の領域に絶縁部を形成する必要があるため生産性が悪く、また、半導体チップ面からの流動性ＴＩＭの漏出は防止できないという問題があった。
【０００７】
また、発熱基板、放熱部品（ヒートスプレッダ）、及び接合部材を用いて封止空間を形成し、前記封止空間に流動性ＴＩＭ（液体金属）をシールし、更に流動性ＴＩＭ（液体金属）の熱膨張を許容する許容部を設けることが提案されている（特許文献４参照）。しかしながら、この提案では、半導体チップサイズに合わせた部品加工が必要であり、部品加工やチップサイズの変更への対応のためにコストがかかるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、信頼性に優れた放熱特性を有する電子部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するための手段としての本発明の電子部品は、第１の部品と、前記第１の部品に対向する位置に配された第２の部品と、前記第１の部品と、前記第２の部品との間に配された粘着性を有するシール層と、前記第１の部品、前記第２の部品、及び前記シール層のそれぞれに接するように配された伝導部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、信頼性に優れた放熱特性を有する電子部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許