(57)【要約】【課題】接着後に接着剤の塗布状態を精度良く検出できるようにするべく、導電性接着剤を用いた接着剤の塗布方法および接着剤塗布状態の検査方法を提供する。【解決手段】第一部材たる底板部材２および第二部材たる側板部材３のいずれかの接着面２ａまたは３ａに接着剤４を塗布し、その後、底板部材２と側板部材３の各接着面２ａ・３ａを密着させて、底板部材２と側板部材３との間に介在する接着剤層４ａを形成しつつ、底板部材２および側板部材３を、接着剤４によって接着するときの接着剤の塗布方法であって、接着剤４を導電性接着剤とし、底板部材２および側板部材３の各接着面２ａ・３ａの範囲外となる２箇所以上の部位に、接着剤層４ａと連続させて接着剤４を塗布し、底板部材２と側板部材３の各接着面２ａ・３ａを密着させた状態において、底板部材２と側板部材３から露出する２箇所以上の測定端子接触部４ｂ・４ｃ・・・を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接着される第一部材および第二部材の少なくともいずれか一方の接着面に接着剤を塗布し、
その後、前記第一部材と前記第二部材の各接着面を互いに押し付けあって、
前記第一部材と前記第二部材との間に介在する接着剤層を形成しつつ、
前記第一部材および第二部材を前記接着剤によって接着して構成される接着部品に対する接着剤の塗布方法であって、
前記接着剤として導電性接着剤を用い、
前記第一部材および前記第二部材の各接着面の範囲外となる２箇所以上の部位に、
前記接着剤層に連続させて前記接着剤を塗布する、
ことを特徴とする接着剤の塗布方法。
【請求項２】
前記第一部材および前記第二部材の各接着面の範囲外となる２箇所以上の部位に塗布された前記接着剤は、
それぞれ前記第一部材と前記第二部材との接着部から露出する測定端子接触部を形成する、
ことを特徴とする請求項１記載の接着剤の塗布方法。
【請求項３】
請求項２記載の接着剤の塗布方法によって、
前記接着部品に、前記第一部材と前記第二部材との接着部から露出する２箇所以上の測定端子接触部を形成し、
抵抗測定器によって、一の測定端子接触部と他の測定端子接触部との間に介在する前記接着剤層の電気抵抗を測定し、
測定された電気抵抗に基づいて、
前記一の測定端子接触部と他の測定端子接触部との間に介在する前記接着剤層の状態を推定する、
ことを特徴とする接着剤塗布状態の検査方法。
【請求項４】
前記抵抗測定器により測定された電気抵抗に基づいて、
前記接着剤層における前記接着剤のムラや途切れ部の有無を推定する、
ことを特徴とする請求項３記載の接着剤塗布状態の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接着剤の塗布方法および接着剤塗布状態の検査方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パワーモジュールの組立工程では、接着剤を用いて、パワー半導体素子が実装された基板が接合される放熱板と前記基板の周囲を覆う筐体とを接着してパワーモジュールの組立が行われることが多い。
前記放熱板と筐体とを接着してパワーモジュールを構成する場合のように、複数の部材を接着剤を用いて接合して接着部品を構成するときには、接着強度を確保するためや、また、接着部の気密性を確保するために、接着剤を途切れることなく塗布する必要がある。接着剤は接着後に見えなくなるように、塗布量や塗布する場所を設定して塗布されているため、接着後に実際に接着剤の塗布状態を目視等により確認することは困難であった。
【０００３】
このため従来は、接着前の塗布状態に異常がなければ、接着が適切に行われるであろうという予測に基づいて、接着前の段階で、接着剤の塗布状態を確認することによって、品質管理が行われていた。
【０００４】
しかしながら、接着前の段階で接着剤の塗布状態を確認するという手法では、例えば、接着剤に外部からは視認できない気泡が含まれているような場合には異常を察知することが困難であり、接着品質を確保できない場合があった。
【０００５】
また、部品の組立に用いる接着剤として、導電性接着剤が知られており、例えば、以下に示す特許文献１に導電性接着剤を用いて部品の組立を行う技術が開示され公知となっている。
【特許文献１】特開２００１−１３５６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、係る現状を鑑みて成されたものであり、接着後に接着剤の塗布状態を精度良く検出できるようにするべく、導電性接着剤を用いた接着剤の塗布方法および接着剤塗布状態の検査方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、互いに接着される第一部材および第二部材の少なくともいずれか一方の接着面に接着剤を塗布し、その後、前記第一部材と前記第二部材の各接着面を互いに押し付けあって、前記第一部材と前記第二部材との間に介在する接着剤層を形成しつつ、前記第一部材および第二部材を前記接着剤によって接着して構成される接着部品に対する接着剤の塗布方法であって、前記接着剤として導電性接着剤を用い、前記第一部材および前記第二部材の各接着面の範囲外となる２箇所以上の部位に、前記接着剤層に連続させて前記接着剤を塗布するものである。
【０００９】
請求項２においては、前記第一部材および前記第二部材の各接着面の範囲外となる２箇所以上の部位に塗布された前記接着剤は、それぞれ前記第一部材と前記第二部材との接着部から露出する測定端子接触部を形成するものである。
【００１０】
請求項３においては、請求項２記載の接着剤の塗布方法によって、前記接着部品に、前記第一部材と前記第二部材との接着部から露出する２箇所以上の測定端子接触部を形成し、抵抗測定器によって、一の測定端子接触部と他の測定端子接触部との間に介在する前記接着剤層の電気抵抗を測定し、測定された電気抵抗に基づいて、前記一の測定端子接触部と他の測定端子接触部との間に介在する前記接着剤層の状態を推定するものである。
【００１１】
請求項４においては、前記抵抗測定器により測定された電気抵抗に基づいて、前記接着剤層における前記接着剤のムラや途切れ部の有無を推定するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
請求項１においては、各部材が接着された後に、接着剤に直接接触することができる。
【００１４】
請求項２においては、各部材が接着された後に、接着剤の塗布状態を検査することができる。
【００１５】
請求項３においては、抵抗測定器を用いて、接着剤層の電気抵抗を測定することによって、実際の接着剤の塗布状態を検査することができる。
【００１６】
請求項４においては、抵抗測定器によって測定した接着剤層の電気抵抗に基づいて、接着剤の塗布状態を、定量的に精度良く検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態を説明する。
まず始めに、本発明が適用される接着部品の一例である接着部品１の全体構成について、図１および図２を用いて説明をする。図１は本発明の一実施例に係る接着部品の全体構成を示す斜視図、図２は本発明の一実施例に係る接着剤の塗布状態を示す断面模式図であり、図２（ａ）は接着前の状態、図２（ｂ）は接着後の状態である。
【００１８】
図１および図２に示す如く、本発明が適用される部品の一例である接着部品１は、第一部材たる底板部材２と、第二部材たる筒状の側板部材３からなり、底板部材２と側板部材３の各接着面２ａ・３ａの間に接着剤４を介在させて接着剤層４ａを形成しつつ、接着剤４によって各部材２・３を接着することによって、一体的な接着部品１を形成している。ここでは、底板部材２と側板部材３とを接着する接着剤４として導電性接着剤を使用しており、接着剤層４ａの電気的な導通を確保している。
尚、前記底板部材２および側板部材３としては、例えば、それぞれパワー半導体素子が実装された基板が接合される放熱板および前記基板の周囲を覆う筐体を適用することが可能である。
【００１９】
また、接着剤層４ａは、底板部材２の接着面２ａと側板部材３の接着面３ａとの間に形成される微小な隙間に介在する接着剤４によって形成されるものであるため、接着後は接着剤層４ａの状態（即ち、接着剤塗布状態）を直接視認、触診、撮像等して確認することができない。
【００２０】
このため本実施例では、接着後における接着剤層４ａの状態（即ち、接着剤塗布状態）を直接確認するための手段として、底板部材２と側板部材３の各接着面２ａ・３ａと接着剤層４ａとによって形成する接着部５から外部に突出するように接着剤４が露出する部位である測定端子接触部４ｂ・４ｃを形成している。測定端子接触部４ｂ・４ｃは、接着剤層４ａと連続しており、接着剤層４ａとの間で電気的な導通が確保されている。つまり、本発明の一実施例に係る接着剤塗布状態の検査方法では、接着後において、接着剤層４ａの電気抵抗を直接測定することができる測定端子接触部４ｂ・４ｃを形成することによって、接着後の接着剤層４ａの状態（即ち、接着剤塗布状態）を確認できる構成としている。
【００２１】
次に、本発明の一実施例に係る接着剤の塗布方法について、図２を用いて説明をする。
【００２２】
（接着剤塗布工程）
図２（ａ）に示す如く、まず接着剤４を底板部材２の接着面２ａに塗布していく。このとき、底板部材２の接着面２ａから外側にはみ出す部位（測定端子接触部４ｂ・４ｃ）を２箇所以上（本実施例では２箇所）設定して、その部位にも接着剤４を塗布しておく。
尚、本実施例では、底板部材２側の接着面２ａに接着剤４を塗布する塗布方法を例示しているが、側板部材３側の接着面３ａに接着剤４を塗布する塗布方法とすることも可能である。
【００２３】
（接着工程）
次に、図２（ｂ）に示す如く、底板部材２の接着面２ａと側板部材３の接着面３ａとを互いに押し付けあうように両部材２・３を重ねあわせる。
このとき、接着面２ａに塗布された接着剤４は、接着面２ａ・３ａに介在する接着剤層４ａを形成しつつ硬化して接着部５を形成し、底板部材２と側板部材３を接着する。
【００２４】
また、接着面２ａからはみ出すように底板部材２に塗布されていた接着剤４は、側板部材３によって押し潰されること無く、接着部５からはみ出した状態で硬化して、接着剤層４ａと連続する測定端子接触部４ｂ・４ｃを形成する。
【００２５】
このようにして形成した測定端子接触部４ｂ・４ｃは、各部材２・３の接着後においても直接視認および接触することが可能であり、また、測定端子接触部４ｂ・４ｃを測定用端子として用いて、測定端子接触部４ｂ・４ｃに測定装置を接続することが可能である。
【００２６】
即ち、本発明の一実施例に係る接着剤の塗布方法は、互いに接着される第一部材たる底板部材２、および第二部材たる側板部材３の少なくともいずれか一方の接着面２ａ・３ａに接着剤を塗布し、その後、底板部材２と側板部材３の各接着面２ａ・３ａを互いに押し付けあって、底板部材２と側板部材３との間に介在する接着剤層４ａを形成しつつ、底板部材２および側板部材３を、接着剤４によって接着して構成される接着部品１に対する接着剤の塗布方法であって、接着剤４として導電性接着剤を用い、底板部材２および側板部材３の各接着面２ａ・３ａの範囲外となる２箇所以上の部位に、接着剤層４ａに連続させて接着剤４を塗布している。
これにより、接着後においても、接着剤４に直接接触することができる。
【００２７】
また、本発明の一実施例に係る接着剤の塗布方法は、接着工程の後において、底板部材２と側板部材３との接着部５から露出する２箇所以上（本実施例では２箇所）の測定端子接触部４ｂ・４ｃを形成している。
このように、底板部材２と側板部材３の接着部５から露出する２箇所以上（本実施例では２箇所）の測定端子接触部４ｂ・４ｃを形成することにより、各部材２・３が接着された後に、接着剤４の塗布状態を検査することができる。
【００２８】
次に、接着剤層４ａの電気抵抗の測定方法について、図３を用いて説明をする。図３は本発明の一実施例に係る接着部品に対する抵抗測定器の接続状態を示す斜視図である。
図３に示す如く、本発明の一実施例に係る接着剤の塗布方法によって、接着剤４を塗布した場合、接着後に視認および接触できる２箇所以上（本実施例では２箇所）の測定端子接触部４ｂ・４ｃが形成される。
尚、本実施例では、２箇所の測定端子接触部４ｂ・４ｃを形成した場合を例示しているが、本発明に係る接着剤の塗布方法をこれに限定するものではなく、３箇所以上の測定端子接触部４ｂ・４ｃ・・・を形成する構成とすることができる。
【００２９】
２箇所の測定端子接触部４ｂ・４ｃに抵抗測定器６を接続して、測定端子接触部４ｂ・４ｃ間の電気抵抗を測定する。つまり、測定端子接触部４ｂ・４ｃに抵抗測定器６を接続することによって、２箇所の測定端子接触部４ｂ・４ｃ間に介在する接着剤層４ａの電気抵抗を測定することができる。尚、抵抗測定器６としては、所謂マルチメータと呼ばれる測定器を用いることができる。そして、測定に際しては、４端子法と呼ばれる測定方法を採用することができる。
【００３０】
次に、接着剤塗布状態の検査方法について、図４を用いて説明をする。図４は本発明の一実施例に係る抵抗測定器による電気抵抗の測定状態を示す模式図であり、図４（ａ）は正常な接着剤塗布状態の場合、図４（ｂ）はムラのある接着剤塗布状態の場合、図４（ｃ）は途切れ部のある接着剤塗布状態の場合である。
２箇所の測定端子接触部４ｂ・４ｃ間に介在する接着剤層４ａの電気抵抗は、接着剤層４ａの状態によって変化する。
【００３１】
例えば、図４（ａ）に示す正常に接着剤層４ａが形成されている場合の接着剤層４ａの電気抵抗Ｒ１を基準とすると、図４（ｂ）に示す接着剤層４ａにムラ７が発生している（即ち、接着剤層４ａ内に気泡７ａが発生していたり、接着剤層４ａの幅寸法が小さくなって偏り部７ｂが発生していたりする）場合、ムラ７が発生している部位では、接着剤層４ａの断面積が減少している。
【００３２】
このため、ムラ７が発生している部位では、ムラ７が発生していない他の部位に比して電気抵抗が大きくなっている。この場合、図４（ｂ）中の上側半分のループ（導通経路）では、電気的な導通が図４（ａ）に示す場合と同様に確保されている。
一方、下側半分のループ（導通経路）では、接着剤層４ａの導通可能な部位の断面積が図４（ａ）に示す場合に比して減少している。そして、この場合における接着剤層４ａの電気抵抗Ｒ２は、前述した電気抵抗Ｒ１に比して大きくなる（即ち、Ｒ１＜Ｒ２となる）。
【００３３】
また、図４（ｃ）に示すように接着剤層４ａが途中で途切れている場合、接着剤層４ａが途切れている部位（途切れ部８）では、電気的な導通が失われている。
この場合、図４（ｃ）中の上側半分のループ（導通経路）のみで、電気的な導通が確保されているため、接着剤層４ａの導通可能な部位の断面積が、図４（ｂ）に示す場合の接着剤層４ａの導通可能な部位の断面積に比してさらに減少している。そして、この場合における接着剤層４ａの電気抵抗Ｒ３は、前述した電気抵抗Ｒ２に比してさらに大きくなる（即ち、Ｒ２＜Ｒ３となる）。
【００３４】
つまり、図４（ａ）に示す正常に形成されている接着剤層４ａの電気抵抗Ｒ１を予め測定等によって把握しておき、電気抵抗Ｒ１に基づいて、接着剤層４ａが正常に形成されていると判断するための電気抵抗の基準値を設定する。そして、基準となる電気抵抗（ここでは、電気抵抗Ｒ１）と測定した電気抵抗との差異が予め設定した範囲内である場合には、正常に接着が成されていると精度良く推定することができる。
【００３５】
また、基準となる電気抵抗Ｒ１と測定した電気抵抗との差異が予め設定した範囲内ではない場合には、接着剤層４ａにムラ７が発生していたり、あるいは、接着剤層４ａの途中で途切れ部８が発生していたりしていると判断することができ、この場合には、正常に接着が成されていないと精度良く推定することができる。
【００３６】
ムラ７の態様は、図４（ｂ）に示す気泡７ａや偏り部７ｂの発生等があり、気泡７ａや偏り部７ｂの大きさによって、接着剤層４ａの電気抵抗が決まってくる。
このため、基準となる電気抵抗Ｒ１と測定した電気抵抗との差異の大きさに応じて、接着剤層４ａにムラ７（気泡７ａや偏り部７ｂ）が発生しているか、あるいは、接着剤層４ａの途中で途切れ部８が発生しているかを精度良く推定することもできる。
【００３７】
つまり、正常に形成されている接着剤層４ａの電気抵抗Ｒ１と、接着剤層４ａにムラ７（気泡７ａや偏り部７ｂ）が発生している場合の電気抵抗Ｒ２と、接着剤層４ａに途切れ部８が発生している場合の電気抵抗Ｒ３とを比較すると、電気抵抗の大きさの関係は、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３となるため、実際に測定された接着剤層４ａの電気抵抗から、接着剤層４ａの形成状態（即ち、接着剤４の塗布状態）を推定することができる。
【００３８】
即ち、本発明の一実施例に係る接着剤塗布状態の検査方法では、前述した本発明の一実施例に係る接着剤の塗布方法によって、接着部品１に、底板部材２と側板部材３との接着部５から露出する２箇所以上（本実施例では２箇所）の測定端子接触部４ｂ・４ｃを形成し、一の測定端子接触部４ｂと他の測定端子接触部４ｃとの間に介在する接着剤層４ａの電気抵抗を抵抗測定器６によって測定し、測定された電気抵抗に基づいて、一の測定端子接触部４ｂと他の測定端子接触部４ｃとの間に介在する接着剤層４ａの状態（即ち、接着剤４の塗布状態）を推定するものである。
これにより、抵抗測定器６を用いて、接着剤層４ａの電気抵抗を測定することによって、実際の接着剤４の塗布状態を検査することができる。
【００３９】
さらに、本発明の一実施例に係る接着剤塗布状態の検査方法では、抵抗測定器６により測定された電気抵抗に基づいて、接着剤層４ａにおける導電性接着剤（接着剤４）の途切れ部８やムラ７（気泡７ａや偏り部７ｂ等）の有無を推定している。
これにより、抵抗測定器６によって測定した接着剤層４ａの電気抵抗に基づいて、接着剤の塗布状態を、定量的に精度良く検査することができる。
【００４０】
また、本発明の一実施例に係る接着剤塗布状態の検査方法を応用すれば、接着強度を確保しつつ接着剤の使用量を削減する接着剤の塗布パターンを見出すこともできる。つまり、積極的に途切れ部を形成して接着剤の使用量を削減しつつ、接着強度を最低限確保するために必要な接着剤の塗布パターンを解析する用途等にも本発明の一実施例に係る接着剤塗布状態の検査方法を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例に係る接着部品の全体構成を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施例に係る接着剤の塗布状態を示す断面模式図。（ａ）は接着前の状態、（ｂ）は接着後の状態。
【図３】本発明の一実施例に係る接着部品に対する抵抗測定器の接続状態を示す斜視図。
【図４】本発明の一実施例に係る抵抗測定器による電気抵抗の測定状態を示す模式図。（ａ）は正常な接着剤塗布状態の場合、（ｂ）はムラのある接着剤塗布状態の場合、（ｃ）は途切れ部のある接着剤塗布状態の場合。
【符号の説明】
【００４２】
１    接着部品
２    底板部材
３    側板部材
４    接着剤
４ａ  接着剤層
４ｂ  測定端子接触部
４ｃ  測定端子接触部
５    接着部
６    抵抗測定器
７    ムラ
７ａ  気泡
７ｂ  偏り部
８    途切れ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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