熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置
【課題】硬化重合後も柔軟性を有し、光ピックアップ光源の発熱による熱劣化を軽減する熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置を提供することを目的とする。
【解決手段】硬化性ベース樹脂と、熱伝導性の粒子とを含む熱伝導性樹脂ペーストであって、硬化性ベース樹脂は、１分子中に官能性オキシラン環を２つ持つ２官能基エポキシモノマーと１分子中に官能性オキシラン環を１つ持つ単官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含む構成とする。
【解決手段】硬化性ベース樹脂と、熱伝導性の粒子とを含む熱伝導性樹脂ペーストであって、硬化性ベース樹脂は、１分子中に官能性オキシラン環を２つ持つ２官能基エポキシモノマーと１分子中に官能性オキシラン環を１つ持つ単官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含む構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発熱体の熱を他の周辺部材に逃がす媒体として機能する熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学記録媒体として、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の種々の光ディスクが開発されている。ＤＶＤにおいては、波長約６５０ｎｍのレーザ光により情報の記録または再生が行なわれ、一方、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷにおいては、波長約７８０ｎｍのレーザ光により情報の記録または再生が行なわれており、情報の記録、再生を精度高く行なうためには、光源の光軸ずれが無いことが必要条件である。
【０００３】
このような複数種類の光ディスクに対して、情報の記録または再生を行なう光ディスク装置において、光ディスク装置に搭載される光ピックアップの光源の発熱により約８０℃まで光源温度は上昇する。そのため、光源の熱を結合ベースに逃がしている。
【０００４】
例えば、光源と結合ベースとの間の隙間に熱伝導性のあるシリコーン系グリースを塗り、光源で発していた熱を結合ベースに伝導していた。この際、光源と結合ベースとの間は接合材で固定されているが、シリコーン系熱伝導性グリースは、硬化重合時もしくは硬化重合後の膨張収縮でも柔軟性を維持しているため、光源の光軸をずらす応力を前記接合材に対して与えることは無かった。
【０００５】
しかし、媒体であるシリコーンオイルが経時でオイルブリードする「ポンピングアウト現象」が発生していた。そのため、オイルブリードした後は、約８０℃まで上昇する発熱体の熱を伝導する機能を十分に果たすことができず、装置に不具合をもたらす恐れがあった。
【０００６】
そのため、従来は、硬化性のエポキシ樹脂に熱伝導性物質を配合した熱伝導性エポキシ樹脂を用いていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第１９４３８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の技術では、以下のような問題が生じていた。
【０００９】
すなわち、従来の熱伝導性エポキシ樹脂では、硬化重合後は硬直し柔軟性が無い上に、光ピックアップの光源の発熱により、エポキシ樹脂が劣化し、硬度が高まるため、光源の光軸をずらしたり、熱伝導性エポキシ樹脂が被着体から界面剥離したり、熱伝導性エポキシ樹脂内部で凝集破壊したりして、熱伝導機能に不具合をもたらす恐れがあり、採用が困難となる問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、硬化重合後も柔軟性を有し、光ピックアップ光源の発熱による熱劣化を軽減する熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置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】
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、硬化性ベース樹脂と、熱伝導性の粒子とを含む熱伝導性樹脂ペーストであって、前記硬化性ベース樹脂は、１分子中に官能性オキシラン環を２つ持つ２官能基エポキシモノマーと１分子中に官能性オキシラン環を１つ持つ単官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
これにより、硬化重合後も柔軟性を有し、光ピックアップ光源の発熱による熱劣化を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す斜視図
【図２】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す分解斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図
【図４】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図
【図５】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図
【図６】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図
【図７】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを搭載した光ディスク装置を示す図
【図８】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図
【図９】モノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の関係を示す図
【図１０】総エポキシモノマー１００重量部に対して配合された酸化防止剤の配合割合と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の関係を示す図
【図１１】総エポキシモノマー１００重量部に対して配合された酸化防止剤を３０重量部配合した場合の酸化防止剤の各系統と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の 関係を示す図
【図１２】硬化剤の種類と熱伝導性樹脂ペーストの貯蔵安定性の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
請求項１記載の発明は、硬化性ベース樹脂と、熱伝導性の粒子とを含む熱伝導性樹脂ペーストであって、硬化性ベース樹脂は、１分子中に官能性オキシラン環を２つ持つ２官能基エポキシモノマーと１分子中に官能性オキシラン環を１つ持つ単官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含むことを特徴とするものである。これにより、２官能基エポキシモノマーに対する単官能基エポキシモノマーの添加量を、一般的添加量の数十倍以上の高濃度配合することで、ポリマー連鎖を切断し、熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を持たせることができるので、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストの硬度を所定以下の柔軟性のあるものにできる。また、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略２：８として、単官能基エポキシモノマーの比率を抑え、２官能基エポキシモノマーによるポリマー連鎖で３次元構造を形成しているので、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止できる。その結果、熱伝導性樹脂ペーストが硬化重合後であっても、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性、および、被着体との接着性を保つことで、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、また、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止しつつ、発熱体の熱を十分に伝導することが可能となる。また、エポキシ樹脂は、一般的に硬化収縮率が低いため、硬化収縮に伴う被着体からの界面剥離や樹脂自体の凝集破壊などの熱流路を絶つ現象を回避することが可能となる。
【００１５】
さらに、総エポキシモノマーと酸化防止剤との配合重量比率を略１０：３と、エポキシモノマーに対する酸化防止剤を一般的添加量の数十倍から数百倍の高濃度配合することで、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストが発熱体である光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、顕著な信頼性向上が可能となる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、酸化防止剤において、ラジカル捕捉作用を有する第１の酸化防止剤と過酸化物分解作用を有する第２の酸化防止剤との配合重量比率を略１：２にしたことを特徴とするとするものである。これにより、硬化性ベース樹脂の１次酸化で発生するラジカルを捕捉し、無効化する。さらに、第２の酸化防止剤を第１の酸化防止剤の略２倍配合することで、発生した過酸化物を無害物質に分解し、新たなラジカルと過酸化物が発生する連鎖的かつ継続的な２次酸化の強力な酸化メカニズムを遮断することが可能となる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、酸化防止剤が、フェノール系酸化防止剤と、ホスファイト系酸化防止剤と、イオウ系酸化防止剤とを含むことを特徴とするものである。フェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤の各系統単独、または、２系統混合では酸化防止効果が不十分で、３系統混合で最高の酸化防止効果を発現する。３系統混合では、まず、フェノール系酸化防止剤が硬化性ベース樹脂の１次酸化で発生するラジカルを捕捉し、無効化する。さらに、ホスファイト系酸化防止剤およびイオウ系酸化防止剤が発生した過酸化物を無害物質に分解し、新たなラジカルが発生する２次酸化の連鎖的メカニズムを防止することが可能となる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、フェノール系酸化防止剤とホスファイト系酸化防止剤とイオウ系酸化防止剤との配合重量比率を略１：１：１にしたことを特徴とするものである。これにより、１次酸化と２次酸化の連鎖的メカニズムを最も効率的に遮断し、特に、イオウ系の酸化防止剤はホスファイト系に比べると過酸化物の分解速度は遅いため、２次酸化を長期間防止する相乗効果があり、安定的な酸化防止能の向上が可能となる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、酸化防止剤が、２官能基エポキシモノマーと、単官能基エポキシモノマーとを含む混合体と相溶性があることを特徴とするものである。これにより、酸化防止剤が、２官能基エポキシモノマーと、単官能基エポキシモノマーとの混合体に均一に分散するため、熱伝導性ペーストの柔軟性のバラツキがなくなり、安定した柔軟性を得ることができる。
【００２０】
請求項６記載の発明は、硬化性ベース樹脂が、さらに潜在性硬化剤を含み、２官能基エポキシモノマーは、ビスフェノールＡ型、または、ビスフェノールＦ型に分類されるエポキシモノマーが配合され、潜在性硬化剤は、フェノール基で硬化剤活性部をマスキングしたポリアミン系の硬化剤であることを特徴とするものである。これにより、フェノール基で硬化剤活性部をマスキングしたポリアミン系の硬化剤は、ビスフェノールＡ型、または、ビスフェノールＦ型の２官能基エポキシモノマーとの硬化反応性が高いので、硬化後、安定した架橋構造を形成することが可能となる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、単官能基エポキシモノマーが、低結晶化グレードであることを特徴とするものである。これにより、硬化重合前の熱伝導性樹脂ペーストの長期保管において、保存温度変化により単官能基エポキシモノマーと２官能基エポキシモノマーが結晶化反応を起こし、結晶析出もしくは結晶沈降することを防止し、分散性を安定に保つことが可能となる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、熱伝導性樹脂ペーストは、分散剤が配合されていることを特徴とするものである。これにより、粒子の分散性が増し、そのため樹脂ペーストの粘度が下がり、ディスペンサによる吐出量を増加させることができる。また、基材への塗れ性の向上や、樹脂の流動性の制御にも大きな効果を示す。
【００２３】
請求項９記載の発明は、熱伝導性樹脂ペーストは、硬化重合前の粘度が５Ｐａ・ｓ〜１５０Ｐａ・ｓ（２５℃）の範囲であることを特徴とするものである。これにより、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストを小径ノズルの注入具を有するディスペンサから吐出する場合、ノズル目詰り無く、吐出量安定性を向上させることが可能となる。
【００２４】
請求項１０記載の発明は、レーザ光を発光する光源と、光源の位置を規制し固定する結合ベースとを備える光ディスク装置において、請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペーストによって、光源と、結合ベースとを固定することを特徴とするものである。これにより、光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、衝撃に対する耐性が高まり、光源で発生した熱を信頼性高く、結合ベースに逃がすことが可能となる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１，図２は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す斜視図および分解斜視図である。
【００２７】
図１，図２において、光源１，受光素子２および光学部材４，５はそれぞれ結合ベース３に接合されている。光源１と光学部材４，５の間には結合ベース３に設けた貫通孔３ａが存在しており、光源１から出射された光は貫通孔３ａを通過して光学部材４，５に入射され、光学部材５から出射された光は、少なくとも対物レンズ（図示せず）等の集光手段を通して、光ディスク（図示せず）に照射され、光ディスクに対して所定の情報記録等を行なう。
【００２８】
また、光ディスクから反射してきた光は、少なくとも対物レンズなどを通過し、光学部材５に入射され、光学部材５の内部で１ないし複数回反射などを行なった後に、受光素子２に入射される。受光素子２では、入射した光を電気信号に変換し、その電気信号は信号生成系の回路部に送られ、その回路部においてトラッキングエラー信号，フォーカスエラー信号，ＲＦ信号などを生成し、それら各信号を基に、光ピックアップのトラッキング制御やフォーカス制御を行ない、さらにＲＦ信号から所望の情報を生成する。
【００２９】
光源１は結合ベース３の後部から取付けられ、光源１の先端における光出射部と結合ベース３に取付けられた光学部材４が対向するように互いに結合ベース３に取付けられている。また、受光素子２の光入射面は少なくとも光学部材５の側方部と対向しており、光学部材５の底部には光学部材４が対向している。
【００３０】
以下、各部ついて、詳細に説明する。
【００３１】
まず、光源１について説明する。
【００３２】
図３，図４は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図である。
【００３３】
光源１としては、例えば、図３，図４に示されるフレームレーザ光源が好適に用いられる。光源１としてのフレームレーザ光源は、プレート６の一部をモールド部材７で覆うように構成されている。プレート６としては、Ｃｕ，Ｃｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合金，Ａｌ，Ａｌ合金，Ｆｅ，Ｆｅ合金などの金属製の板状体が好ましく用いられ、さらに好ましくは、この板状体の上に半田付け性のよい材料をメッキや蒸着などの手段でコーティングすることが好ましい。なお、本実施の形態では、板状体を金属材料で構成したが、金属材料以外でも熱伝導性がよく、導電性が高い材料、例えば導電性セラミック等を用いることができる。本実施の形態では、プレート６は両方向にはみ出た、側方部６ａ，６ｂを設けており、この側方部６ａ，６ｂは放熱を促すように設けたり、あるいは他の部材への取付け性を向上させるように設けたりする。
【００３４】
プレート６には、絶縁部を有するサブマウント８を介して半導体レーザ素子９を設けており、半導体レーザ素子９の上面はプレート６とＡｕなどのワイヤで電気的に接続されている。この時、半導体レーザ素子９の光出射面はフレームレーザ光源の上部に配置される。サブマウント８の基台は絶縁材料で構成され、サブマウント８の半導体レーザ素子９が形成される面には分離された電極１１，１２が形成され、電極１１，１２上に半導体レーザ素子９が電気的に接合されている。
【００３５】
半導体レーザ素子９は、モノブロックすなわち、１つのブロックに１ないし複数の異なる波長の光を出射する構成となっている。本実施の形態では、波長約６５０ｎｍ（例えばＤＶＤ系）のレーザ光と、波長約７８０ｎｍ（ＣＤ系）のレーザ光を出射する半導体レーザ素子９を用いた。なお、半導体レーザ素子９から出射される光は１つでもよいし、また、三つ以上の互いに波長の異なる光を照射してもよい。本実施の形態における光ピックアップの場合、特に、複数の互いに異なる波長の光を出射する半導体レーザ素子９を用いる場合に適している。また、本実施の形態では、互いに波長の異なる複数の光を出射する場合に、半導体レーザ素子９としてはモノブロックを用いたが、１つのブロックで１つの波長の光束を出射する半導体レーザ素子９を複数個のプレート６の上に複数実装して、互いに異なる波長の光を複数出射してもよい。この場合には、光源１のサイズが大きくなる可能性はあるが、任意の異なる波長の光束を出射する半導体レーザ素子９を搭載できるので、大幅に波長の異なる複数の光束を出射する構成とすることが容易である。
【００３６】
端子部１３はプレート６と一体形成されている。すなわち、プレート６と端子部１３は電気的に接続されている。また、端子部１４，１５は、プレート６および端子部１３とは分離して設けており、モールド部材７にて互いに固定されている。端子部１４の端部は導電性のワイヤ１６を介して電極１２と電気的に接合しており、端子部１５はワイヤ１７を介して電極１１と互いに電気的に接合されている。
【００３７】
例えば、半導体レーザ素子９がＤＶＤ系の光ディスクに対して情報の記録／再生の少なくとも一方を行なう光束と、ＣＤ系の光ディスクに対して、情報の記録／再生の少なくとも一方を行なう光束を出射させる場合には、端子部１３はグランドに接続し、端子部１４はＤＶＤ系の光束を出射させる様な電流を供給する回路に接続し、端子部１５はＣＤ系の光束を出射させる様な電流を供給する回路に接続される。すなわち、ＤＶＤ系の光束を出射させる場合には、例えば電流は端子部１４，ワイヤ１６，電極１２，半導体レーザ素子９，ワイヤ１０，プレート６，端子部１３の順に流れる。ＣＤ系の光束を出射させる場合には、例えば電流は端子部１５，ワイヤ１７，電極１１，半導体レーザ素子９，ワイヤ１０，プレート６，端子部１３の順に流れる。
【００３８】
結合ベース３は、比較的、軽量，高精度での形状加工性，放熱性等を兼ね備えた材料で形成させることが好ましく、例えば、Ｚｎ，Ｚｎ合金，Ａｌ，Ａｌ合金，Ｔｉ，Ｔｉ合金などが好適に用いられる。本実施の形態では、低コストのＺｎダイキャストで結合ベース３を構成した。
【００３９】
以上のように構成された光ピックアップにおいて、その組立て方法について図５，図６を用いて説明する。
【００４０】
図５，図６は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図である。
【００４１】
図５に示すように、光源１を結合ベース３の底部側から空間部分３５に挿入するとともに、側方部６ｂ，６ａが隙間３８，４０に配置される。また、受光素子２も側壁の取付部２３，２４に当接させ、しかも受光素子２、あるいは取付部の少なくとも一方の面に紫外線硬化接着剤を塗布しておく。そして、光源１を発光させてＸ軸方向に移動させてバランス調整を行ない、しかも受光素子２も、Ｙ軸やＺ軸方向に移動させて、高さ調整やＳ字調整を行なう。
【００４２】
各部材に対して、所定の位置に調整され、光源１と受光素子２の位置関係において、確実に光ディスクへ光源１からの光が導かれ、しかも光ディスクからの光が受光素子２に入射されることがほぼ確認されたら、今度は、光源１と結合ベース３の間にアクリル系樹脂の紫外線硬化接着剤を塗布しておき、図５に示すＺ軸に沿って、光源１を移動させ、例えばＤＶＤに用いられる光のデフォーカス調整を行なう。デフォーカス調整が終了したら、紫外線を照射し、光源１と結合ベース３を仮固定する。この時、紫外線硬化接着剤は、側方部６ａ，６ｂか接合部４１，４２の少なくとも一方に塗布しておく。また、光源１の位置調整の際には、目視あるいは自動機械による画像認識で、観測しながら行なわれる。
【００４３】
また、光源１と結合ベース３の仮固定は、機械的固定でもよい。この場合、光源１のモールド部７を加圧する方法や光源１の端子部１３、１４、１５をクランプする方法などがある。
【００４４】
光源１と結合ベース３を仮固定したら、図６に示すように、突出部３６，３７、３９とプレート６の境界領域に、エポキシ樹脂系接着剤，瞬間接着剤，紫外線硬化接着剤などの有機接着剤等のバルク状（粉体や顆粒状体を含む）の接合材２００をそれぞれ供給し、光源１と結合ベース３との本固定を行なう。
【００４５】
光源１と結合ベース３の本固定後、図６に示すように、本発明の熱伝導率の高い熱伝導性樹脂ペースト１００を光源１のプレート６の側方部６ａ、６ｂと結合ベース３を接合するように、ノズル内径の細い注入具等を用いて塗布し、室温硬化または熱硬化することで固着される。
【００４６】
このようにして、熱伝導率の高い熱伝導性樹脂ペースト１００で接合された光源１のプレート６の側方部６ａ、６ｂと結合ベース３は、従来のものより熱伝導率が高いので、光源１で発生した熱を効果的に結合ベース３に逃がすことができ、光源１の熱対策に有効となる。
【００４７】
図７は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを搭載した光ディスク装置を示す図である。図７において、筐体５００は上部筐体部５００ａと下部筐体部５００ｂを組み合わせて構成されている。なお、上部筐体部５００ａと下部筐体部５００ｂとは螺旋などを用いて、互いに固着されている。スピンドルモータ５０２は筐体５００に出没自在に設けられたトレイ５０１に設ける。光ピックアップ５０３には図１〜図６に示す光ピックアップが用いられ、光ディスクに情報を書き込むかあるいは情報を読み出す動作の少なくとも一方を行なう。また、光ピックアップ５０３は、光ディスクの半径方向に移動可能に保持されたキャリッジ（図示せず）に搭載されている。ベゼル５０４はトレイ５０１の前端面に設け、トレイ５０１が筐体５００内に収納された時に、トレイ５０１の出没口５０５を塞ぐように構成されている。レール５０６，５０７はそれぞれトレイ５０１および筐体５００の双方に摺動自在に取付けられる。トレイ５０１の両側部にこのレール５０６，５０７は設けており、このレール５０６，５０７にて図７で示す矢印Ｐ方向に筐体５００からトレイ５０１が出没自在に取付けられている。
【００４８】
トレイ５０１の前端面に設けたベゼル５０４にはイジェクトスイッチ５０８を設けている。
【００４９】
図８は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図である。
【００５０】
図８に示すように、光ピックアップをキャリッジ６００に設けた切り欠き部６１５に挿入し、突起６１７，６１６をそれぞれ固定部１８，１９に設けた貫通孔１８ａ，１９ａに挿入する。この時に突起６１６，６１７の直径は、貫通孔１８ａ，１９ａの直径よりもやや小さくなっており、突起６１６，６１７を貫通孔１８ａ，１９ａに挿入した後でも光ピックアップは、多少移動自在となるように構成されているので、装着した後も、光ピックアップとキャリッジ６００は相対的に多少の範囲で移動可能となるので、光軸調整などを精度よく行なうことができる。光学調整などが終了したら、突起６１６，６１７をカシメたり、溶着したりしてキャリッジ６００と光ピックアップを固定する。あるいは固定部１８，１９とキャリッジ６００の間に接着剤を塗布したりして、互いに固定される。
【００５１】
このように、光源１や光学部材４，５を直接固定した結合ベース３に一体に固定部１８，１９を設け、その固定部１８，１９を直接キャリッジ６００等の他の部材に接合する構成であるので、光軸調整が確実に行なえ、しかも強固に光ピックアップをキャリッジ６００に固定できる。
【００５２】
本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００は硬化性ベース樹脂と、熱伝導性物質の粒子と、からなる熱伝導性樹脂ペーストである。そこで、熱伝導性樹脂ペースト１００の詳細構成を硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質に分けて詳細に説明する。（表１）に材料配合量と樹脂特性の関係、および、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００の実施例１〜８および、その比較例１〜３を示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
まず、（表１）の実施例１に示す本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される硬化性ベース樹脂について説明する。
【００５５】
硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００が発熱体である光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト１００自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、顕著な信頼性向上が可能となる構成とするため、硬化性ベース樹脂は、１分子中に官能性オキシラン環を２つ持つ２官能基エポキシモノマーと１分子中に官能性オキシラン環を１つ持つ単官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含む構成とする。
【００５６】
ここで、図９にモノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の関係を示す。
【００５７】
また、図１０に総エポキシモノマー１００重量部に対して配合された酸化防止剤の配合割合と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の関係を示す。
【００５８】
また、図１１に総エポキシモノマー１００重量部に対して配合された酸化防止剤を３０重量部配合した場合の酸化防止剤の各系統と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の関係を示す。
【００５９】
硬化性ベース樹脂を構成する２官能基エポキシモノマーとしては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール＃２００ジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール＃４００ジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシアルキレンＢＰＡジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール＃４００ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１・６ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、水添ＢＰＡジグリシジルエーテル、２，３−ジブロモ・ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリグリコールジグリシジルエーテル、アルキルジグリシジルエーテルなどがあげられる。
【００６０】
本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストでは、２官能基エポキシモノマーとして、ポリオキシアルキレンＢＰＡジグリシジルエーテルを使用した。
【００６１】
また、硬化性ベース樹脂を構成する単官能基エポキシモノマーとしては、メチルグリシジルエーテル、２−エチルへキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、グリシード、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、Ｃ１２，Ｃ１３混合高級アルコールグリシジルエーテル、アルキルモノグリシジルエーテル、アルキルフェノールモノグリシジルエーテル、セカンダリブチルフェノールモノグリシジルエーテル、３級カルボン酸グリシジルエステルなどがあげられる。
【００６２】
ここで、硬化重合前の熱伝導性樹脂ペーストの長期保管において、保存温度変化により単官能基エポキシモノマーと２官能基エポキシモノマーが結晶化反応を起こし、結晶析出もしくは結晶沈降することを防止し、分散性を安定に保つために、単官能基エポキシモノマーは、結晶析出もしくは結晶沈降しにくい低結晶化グレードのものであることが好適である。
【００６３】
また、酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などがあげられる。
【００６４】
フェノール系酸化防止剤としては、ＡＯ−２０、ＡＯ−３０、ＡＯ−４０、ＡＯ−５０、ＡＯ−６０、ＡＯ−７０、ＡＯ−８０、ＡＯ−３３０（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）、ＳＰ、ＳＰ−２３（以上、三光社製商品名）などがあげられる。
【００６５】
また、ホスファイト系酸化防止剤としては、ＰＥＰ−４Ｃ、ＰＥＰ−８、ＰＥＰ−３６、ＨＰ−１０、２１１２、２６０、Ｃ、３０１０、ＴＰＰ（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）などがあげられる。
【００６６】
イオウ系酸化防止剤としては、ＡＯ−４１２Ｓ、ＡＯ−５０３（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）などがあげられる。
【００６７】
本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストでは、酸化防止剤として、ＡＯ−８０、２６０、ＡＯ−４１２Ｓ（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）を使用した。
【００６８】
ここで、硬化性ベース樹脂は、２官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含む構成である。これにより、２官能基エポキシモノマーに対する単官能基エポキシモノマーの添加量を、一般的添加量の数十倍以上の高濃度配合することで、ポリマー連鎖を切断し、熱伝導性樹脂ペースト１００に柔軟性を持たせることができるので、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬度を所定以下の柔軟性のあるものにできる。また、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略２：８として、単官能基エポキシモノマーの比率を抑え、２官能基エポキシモノマーによるポリマー連鎖で３次元構造を形成しているので、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペースト１００のゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止できる。その結果、熱伝導性樹脂ペースト１００が硬化重合後であっても、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保つことで、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、また、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導することが可能となる。また、エポキシ樹脂は一般的に硬化収縮率が低いため、硬化収縮に伴う被着体からの界面剥離や樹脂自体の凝集破壊などの熱流路を絶つ現象を回避することが可能となる。
【００６９】
さらに、総エポキシモノマーと酸化防止剤との配合重量比率を略１０：３と、エポキシモノマーに対する酸化防止剤を一般的添加量の数十倍から数百倍の高濃度配合することで、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００が発熱体である光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、顕著な信頼性向上が可能となる。
【００７０】
ここで、光源１と結合ベース３とは、エポキシ樹脂系接着剤，瞬間接着剤，紫外線硬化接着剤などの有機接着剤等のバルク状（粉体や顆粒状体を含む）の接合材２００で固定されるが、図９に示すように、総エポキシモノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合が略６０ｗｔ％未満であると、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストのヤング率が接合材２００のヤング率より高く、柔軟性が無いため、光源１の光軸をずらす応力を接合材２００に対して与え、信頼性問題を起こす可能性があった。
【００７１】
一方、図９に示すように、総エポキシモノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合が略９５ｗｔ％を超えると、熱伝導性樹脂ペーストは、硬化重合後でもゲル化が不十分で流動性が高いため、熱伝導性樹脂ペーストの流出やタックに伴う他部材への貼り付き等が発生するので不適である。従って、（表１）の実施例１に示すように、総エポキシモノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合は、略８０ｗｔ％が好適である。
【００７２】
また、熱伝導性樹脂ペーストに総エポキシモノマー１００重量部に対し、酸化防止剤が略３０重量部以下の配合であれば、２官能基エポキシモノマーと、単官能基エポキシモノマーと、からなる混合体と相溶性があり、これにより、熱伝導性物質の高充填が可能になり、かつ、熱伝導性物質の充填プロセス時における熱伝導性物質の均一分散が可能となる。しかし、酸化防止剤が略３０重量部を超えると、２官能基エポキシモノマーと、単官能基エポキシモノマーと、からなる混合体との相溶性維持が困難となり、熱伝導性物質の高充填が困難になり、かつ、熱伝導性物質の充填プロセス時における熱伝導性物質の均一分散が困難となる。
【００７３】
また、光ディスク装置に搭載される光ピックアップの光源の発熱により約８０℃まで光源温度は上昇するため、高い信頼性を保つためには、一般的には、８０℃で１０００時間を経過した場合でも、接合剤２００のヤング率を超える変化は抑える必要があるが、図１０の比較例１〜３に示すように、熱伝導性樹脂ペーストに総エポキシモノマー１００重量部に対し、酸化防止剤が略３０重量部を下回る配合であれば、材料酸化に伴う劣化が経時的に進行し、１０００時間後には、ヤング率上昇が接合剤２００のヤング率を超える変化を示し、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち続けることができない。
【００７４】
一方、図１０の実施例１に示すように、熱伝導性樹脂ペーストに総エポキシモノマー１００重量部に対し、前記酸化防止剤を略３０重量部配合することで、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストが発熱体である光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、顕著な信頼性向上が可能となる。
【００７５】
また、図１１に示すように、熱伝導性樹脂ペーストに総エポキシモノマー１００重量部に対し、酸化防止剤総量を略３０重量部配合した場合を酸化防止剤無配合の場合を比較すると、実施例２に示すように、フェノール系酸化防止剤単独添加では、熱劣化を抑える効果が認められる。同様に、実施例３、実施例４にそれぞれ示すように、ホスファイト系酸化防止剤，イオウ系酸化防止剤の酸化防止剤各系統の単独配合でも、フェノール系酸化防止剤単独よりも効果が低いが効果は認められる。
【００７６】
また、２系統の酸化防止剤をブレンドすることにおいては、図１１の実施例５に示すように、ホスファイト系酸化防止剤，イオウ系酸化防止剤を等量配合することでは、フェノール系酸化防止剤を単独配合するよりも効果が低いが効果は認められる。
【００７７】
つまり、フェノール系酸化防止剤は熱劣化を抑える主要材料であり、総エポキシモノマー１００重量部に対し、フェノール系の第１の酸化防止剤を少なくとも略１０重量部配合することが、１次酸化を防止する上で有効である。また、ホスファイト系またはイオウ系の第２の酸化防止剤を少なくとも略２０重量部配合することが、２次酸化を防止する上で有効である。従って、熱伝導性樹脂ペーストに総エポキシモノマー１００重量部に対し、酸化防止剤総量を略３０重量部配合した場合、図１１の実施例６、実施例７に示すように、酸化防止剤において、ラジカル捕捉作用を有するフェノール系の第１の酸化防止剤と、過酸化物分解作用を有するホスファイト系またはイオウ系の第２の酸化防止剤とを、配合重量比率を略１：２でブレンド添加した場合、硬化性ベース樹脂の１次酸化で発生するラジカルを捕捉し、無効化する。さらに、発生した過酸化物を無害物質に分解し、新たなラジカルと過酸化物が発生する連鎖的かつ継続的な２次酸化の強力な酸化メカニズムを遮断し、フェノール系酸化防止剤を単独配合するよりも高い効果が得られる。
【００７８】
また、図１１の実施例１に示すように、フェノール系酸化防止剤とホスファイト系酸化防止剤とイオウ系酸化防止剤との配合重量比率を略１：１：１にブレンドすることで、１次酸化と２次酸化の連鎖的メカニズムを最も効率的に遮断し、より高い効果が得られる。特に、イオウ系の酸化防止剤はホスファイト系に比べると過酸化物の分解速度は遅いため、２次酸化を長期間防止する相乗効果があり、安定的な酸化防止能の向上が可能となる。
【００７９】
このように、フェノール系，ホスファイト系，イオウ系の３系統の酸化防止剤を略１：１：１にブレンドすることが最も高い効果が得られる。また、硬化性ベース樹脂を構成する２官能基エポキシモノマーは、ビスフェノールＡ型、または、ビスフェノールＦ型に分類されるエポキシモノマーが配合され、かつ、硬化剤は、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態を保つために、フェノール基で硬化剤活性部をマスキングしたポリアミン系の熱硬化性の潜在性硬化剤が好適である。これにより、熱硬化前の硬化性ベース樹脂は、ロングポットライフであるため、硬化温度以下において、熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度が安定するのでハンドリング性が安定し、かつ、長時間の安定貯蔵が可能となる。
【００８０】
ここで、図１２に硬化剤の種類と熱伝導性樹脂ペーストの貯蔵安定性の関係を示す。貯蔵安定性は、ディスペンサ吐出において、吐出量の変化を測定することで確認している。図１２に示すように、潜在性硬化剤を使用した実施例１の場合、室温レベル（２５℃）の貯蔵環境では粘度上昇幅は低く、ディスペンサ吐出性は安定しており、ロングポットライフである。一方、実施例１の潜在性硬化剤に換えて同量の硬化剤活性部がマスキングされていないポリアミドアミン系の顕在性硬化剤を使用した場合、貯蔵環境において粘度上昇が顕著であり、ディスペンサ吐出量の低下が著しく、ディスペンサ吐出安定が無いため、実施例１のように熱伝導性ペーストには潜在性硬化剤を加えるのが好ましい。
【００８１】
ビスフェノールＡ型、または、ビスフェノールＦ型に分類される２官能基エポキシモノマーとしては、ＥＸＡ−４８５０−１５０、ＥＸＡ−４８５０−１０００、ＨＰ−４０３２Ｄ（以上、大日本インキ社製商品名）、ＥＰ−４０００、ＥＰ−４０００ＳＳ、ＥＰ−４００３Ｓ、ＥＰ−４１００Ｅ、ＥＰ−４９０１Ｅ、ＥＰＲ−４０３０、ＥＰＲ−４０３３、ＥＰＵ−７８−１３Ｓ、ＥＰ−４９−２３、ＥＰ−４９−２５（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）、ｊＥＲ８２８（ジャパンエポキシレジン社製商品名）などがあげられる。
【００８２】
本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストでは、２官能基エポキシモノマーとして、ＥＰ−４００３Ｓ（ジャパンエポキシレジン社製商品名）を使用した。
【００８３】
また、ポリアミン系の潜在性硬化剤としては、ＥＨ−４３５７Ｓ、ＥＨ−４３８０Ｓ（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）などがあげられる。
【００８４】
本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストでは、ポリアミン系の潜在性硬化剤として、ＥＨ−４３５７Ｓ（ＡＤＥＫＡ社製商品名）を使用した。
【００８５】
また、熱伝導性樹脂ペーストには、分散剤が配合されており、粒子の分散性が増し、そのため熱伝導性樹脂ペーストの粘度が下がり、ディスペンサによる吐出量を増加させることができる。また、被着体への塗れ性の向上や、熱伝導性樹脂ペーストの流動性の制御にも大きな効果を示す。
【００８６】
分散剤としては、例えば、ソルスパース３０００、ソルスパース９０００、ソルスパース１３２４０、ソルスパース１３６５０、ソルスパース１３９４０、ソルスパース１７０００、１８０００、ソルスパース２００００、ソルスパース２１０００、ソルスパース２００００、ソルスパース２４０００、ソルスパース２６０００、ソルスパース２７０００、ソルスパース２８０００、ソルスパース３２０００、ソルスパース３６０００、ソルスパース３７０００、ソルスパース３８０００、ソルスパース４１０００、ソルスパース４２０００、ソルスパース４３０００、ソルスパース４６０００、ソルスパース５４０００（以上、ルーブリゾール社製商品名）、ディスパービック１３０、ディスパービック１６１、ディスパービック１６２、ディスパービック１６３、ディスパービック１７０、ディスパービック１７１、ディスパービック１７４、ディスパービック１８０、ディスパービック１８２、ディスパービック１８３、ディスパービック１８４、ディスパービック１８５、ディスパービック２０００、ディスパービック２００１、ディスパービック２０２０、ディスパービック２０５０、ディスパービック２０７０、ディスパービック２０９６、ディスパービック２１５０（以上、ビックケミー社製商品名）、エフカ４６、エフカ４７、エフカ４５２、エフカＬＰ４００８、エフカ４００９、エフカＬＰ４０１０、エフカＬＰ４０５０、ＬＰ４０５５、エフカ４００、エフカ４０１、エフカ４０２、エフカ４０３、エフカ４５０、エフカ４５１、エフカ４５３、エフカ４５４０、エフカ４５５０、エフカＬＰ４５６０、エフカ１２０、エフカ１５０、エフカ１５０１、エフカ１５０２、エフカ１５０３（以上、エフカ社製商品名）、アジスパーＰＢ７１１、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＢ８２２、アジスパーＰＢ８１４、アジスパーＰＮ４１１、アジスパーＰＡ１１１（以上、味の素社製商品名）、などを用いることも可能である。
【００８７】
本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストでは、分散剤として、アジスパーＰＢ７１１（味の素社製商品名）を使用した。
【００８８】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００は、硬化重合前の粘度が５Ｐａ・ｓ〜１５０Ｐａ・ｓ（２５℃）の範囲が好適である。これにより、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００を小径ノズルの注入具を有するディスペンサから吐出する場合、ノズル目詰り無く、吐出量安定性を向上させることが可能となる。
【００８９】
次に、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される熱伝導性物質について詳細に説明する。
【００９０】
本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される熱伝導性物質は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する略球状の酸化アルミ粒子、および、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する略球状の窒化アルミ粒子で構成する。
【００９１】
熱伝導率が酸化アルミ粒子より高い窒化アルミ粒子を酸化アルミ粒子と混合することにより、酸化アルミ粒子単独よりもさらに高い熱伝導性を付与することが可能となる。
【００９２】
また、熱伝導性物質を略球状にすることで、熱伝導性粒子の比表面積が最小となり、硬化性ベース樹脂に熱伝導性を高充填した場合の樹脂粘度を低く抑える効果がある。
【００９３】
また、酸化アルミ粒子の表面は、フェニル基とアミノ基を有するシランカップリング剤で表面処理が施されている。これにより、フェニル基とアミノ基は無機材料である酸化アルミ粒子と有機材料であるポリマーとの化学結合を仲介し、シランカップリング剤による化学的性質の異なる無機材料である酸化アルミ粒子と有機材料であるポリマーとの間の界面形成が促進され、ポリマーとの濡れ性が向上するので、酸化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、酸化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００９４】
また、窒化アルミ粒子については、表面突起がある凹凸状の窒化アルミの破砕一次粒子を焼結助剤である酸化イットリウムと、粒度制御剤である窒化ホウ素と、を加え高温焼結する表面処理することで略球状の２次粒子を得ることができる。その結果、ポリマーとの濡れ性が向上する。これにより窒化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、窒化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００９５】
また、窒化アルミ粒子表面は、多糖類で水酸基被覆またはシリケート被覆で表面処理され、吸湿および水和等の耐水性劣化を防止し、窒化アルミと水が反応してアンモニアが発生したり、ｐＨが上昇したりすることを防止している。
【００９６】
熱伝導性樹脂ペースト１００は、上記のように処理された略球状の窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の略球状の酸化アルミ粒子を含み、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略５：５：１と構成し、さらに、熱伝導性樹脂ペースト１００における硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：９に構成する。
【００９７】
ここで、単位体積当たりの窒化アルミ粒子間のギャップ長は大粒径であるほど短くできるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高めることができる。
【００９８】
また、平均粒径の大きい窒化アルミ粒子だけで熱伝導性物質を構成するのではなく、窒化アルミ粒子より平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含め、さらに、酸化アルミ粒子の中で平均粒径の大きい酸化アルミ粒子だけではなく、平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含めたので、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含む状態でも、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度を所定値以下に低く抑えることができ、ノズル内径の細い注入具から熱伝導性樹脂ペースト１００を出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペースト１００を注入する作業が可能となる。
【００９９】
さらに、潜在性硬化剤は、液状、または、平均粒径４０μｍ以下かつ最大粒径１５０μｍ以下の粒子、および、酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子は、最大粒径１５０μｍ以下の粒子であることが、ノズル内径が略２００μｍの極細注入具から熱伝導性樹脂ペースト１００をノズル目詰り無く出して、極めて狭い隙間に熱伝導性樹脂ペースト１００を注入する作業が可能となるため好適である。
【０１００】
また、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含むので、熱伝導性樹脂ペースト１００の熱伝導率を高くすることも可能となり、（表１）の実施例１に示すように、約６．８Ｗ／ｍ・Ｋの高熱伝導率を得ることができる。
【０１０１】
また、同様に（表１）の実施例８に示すように、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略７：５：１と構成し、酸化アルミより熱伝導率が高い窒化アルミの充填割合を高め、熱伝導性樹脂ペースト１００における硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１０に構成することで、所定値範囲で硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度は高くなるが、約８．５Ｗ／ｍ・Ｋのさらに高い熱伝導率を得ることも可能である。
【０１０２】
しかし、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１の構成に熱伝導性物質の粒子の比率を高め過ぎると、ポリマーと熱伝導性物質の粒子との十分な濡れ性を保てないことで、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度も所定値以上に高くなるばかりでなく、熱伝導性物質の均一分散と高充填が困難となり、結果的に硬化物は非常に脆弱な性状となるため不適である。
【０１０３】
従って、熱伝導性樹脂ペースト１００において、熱伝導性物質の粒子に上記の表面処理を施された窒化アルミ粒子と酸化アルミ粒子を使用し、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：９に構成することで、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度を所定値以下に低く抑えることができ、高い熱伝導率を得ることができる。
【０１０４】
次に、熱伝導性樹脂ペースト１００の作製プロセスと保存手段について説明する。
【０１０５】
まず、熱伝導性樹脂ペースト１００の作製プロセスは、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とを真空撹拌脱泡ミキサーで混練されることで、熱伝導性樹脂ペースト１００中に気泡残存無く、しかも、熱伝導性物質が均一に分散攪拌されるので安定した熱伝導率と被着体との高い密着性が保つことが可能となる。
【０１０６】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００の長期保存手段は、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とを混練直後、−５℃より低温で冷却し、−５℃より高くない温度で貯蔵されていることで、混練後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬化重合速度が大幅に低下するため、熱伝導性樹脂ペースト１００のポットライフを長くすることが可能となる。
【０１０７】
以上の内容により、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００によれば、２官能基エポキシモノマーに対する単官能基エポキシモノマーの添加量を、一般的添加量の数十倍以上の高濃度配合することで、ポリマー連鎖を切断し、熱伝導性樹脂ペースト１００に柔軟性を持たせることができるので、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬度を所定以下の柔軟性のあるものにできる。また、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略２：８として、単官能基エポキシモノマーの比率を抑え、２官能基エポキシモノマーによるポリマー連鎖で３次元構造を形成しているので、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペースト１００のゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止できる。その結果、熱伝導性樹脂ペースト１００が硬化重合後であっても、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保つことで、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、また、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導することが可能となる。また、エポキシ樹脂は一般的に硬化収縮率が低いため、硬化収縮に伴う被着体からの界面剥離や樹脂自体の凝集破壊などの熱流路を絶つ現象を回避することが可能となる。
【０１０８】
さらに、総エポキシモノマーと酸化防止剤との配合重量比率を略１０：３と、エポキシモノマーに対する酸化防止剤を一般的添加量の数十倍から数百倍の高濃度配合することで、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００が発熱体である光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、衝撃に対する耐性が高まる。
【０１０９】
さらに、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペースト１００の熱伝導率を高くすることができる。
【０１１０】
さらに、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の室温における粘度を所定値以下に低く長時間保ち、かつ、含有する粒子の最大粒径を所定値以下であるので、ノズル内径が極細注入具から熱伝導性樹脂ペースト１００をノズル目詰り無く吐出量安定して出して、極めて狭い隙間に熱伝導性樹脂ペースト１００を注入する作業が可能となる。
【０１１１】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００を用いた光ディスク装置では、レーザ光を発光する光源で発生した熱を効率良く逃がすことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
以上のように、本発明の熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置は、硬化重合後も柔軟性を有し、熱劣化を軽減することができるため、例えば光ディスクの半導体レーザ素子の熱を他の周辺部材に逃がす媒体として有用である。
【符号の説明】
【０１１３】
１ 光源
２ 受光素子
３ 結合ベース
３ａ 貫通孔
４，５ 光学部材
６ プレート
６ａ，６ｂ 側方部
７ モールド部材
８ サブマウント
９ 半導体レーザ素子
１０ ワイヤ
１１、１２ 電極
１３，１４，１５ 端子部
１６、１７ ワイヤ
１８、１９ 固定部
１８ａ、１９ａ 貫通孔
３５ 空間部分
３６、３７、３９ 突出部
３８、４０ 隙間
４１、４２ 接合部
１００ 熱伝導性樹脂ペースト
２００ 接合材
５００ 筐体
５００ａ 上部筐体部
５００ｂ 下部筐体部
５０１ トレイ
５０２ スピンドルモータ
５０３ 光ピックアップ
５０４ ベゼル
５０５ 出没口
５０６、５０７ レール
５０８ イジェクトスイッチ
６００ キャリッジ
６１５ 切り欠き部
６１６、６１７ 突起
【技術分野】
【０００１】
発熱体の熱を他の周辺部材に逃がす媒体として機能する熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光学記録媒体として、ＤＶＤ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ等の種々の光ディスクが開発されている。ＤＶＤにおいては、波長約６５０ｎｍのレーザ光により情報の記録または再生が行なわれ、一方、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷにおいては、波長約７８０ｎｍのレーザ光により情報の記録または再生が行なわれており、情報の記録、再生を精度高く行なうためには、光源の光軸ずれが無いことが必要条件である。
【０００３】
このような複数種類の光ディスクに対して、情報の記録または再生を行なう光ディスク装置において、光ディスク装置に搭載される光ピックアップの光源の発熱により約８０℃まで光源温度は上昇する。そのため、光源の熱を結合ベースに逃がしている。
【０００４】
例えば、光源と結合ベースとの間の隙間に熱伝導性のあるシリコーン系グリースを塗り、光源で発していた熱を結合ベースに伝導していた。この際、光源と結合ベースとの間は接合材で固定されているが、シリコーン系熱伝導性グリースは、硬化重合時もしくは硬化重合後の膨張収縮でも柔軟性を維持しているため、光源の光軸をずらす応力を前記接合材に対して与えることは無かった。
【０００５】
しかし、媒体であるシリコーンオイルが経時でオイルブリードする「ポンピングアウト現象」が発生していた。そのため、オイルブリードした後は、約８０℃まで上昇する発熱体の熱を伝導する機能を十分に果たすことができず、装置に不具合をもたらす恐れがあった。
【０００６】
そのため、従来は、硬化性のエポキシ樹脂に熱伝導性物質を配合した熱伝導性エポキシ樹脂を用いていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第１９４３８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の技術では、以下のような問題が生じていた。
【０００９】
すなわち、従来の熱伝導性エポキシ樹脂では、硬化重合後は硬直し柔軟性が無い上に、光ピックアップの光源の発熱により、エポキシ樹脂が劣化し、硬度が高まるため、光源の光軸をずらしたり、熱伝導性エポキシ樹脂が被着体から界面剥離したり、熱伝導性エポキシ樹脂内部で凝集破壊したりして、熱伝導機能に不具合をもたらす恐れがあり、採用が困難となる問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、硬化重合後も柔軟性を有し、光ピックアップ光源の発熱による熱劣化を軽減する熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置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】
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、硬化性ベース樹脂と、熱伝導性の粒子とを含む熱伝導性樹脂ペーストであって、前記硬化性ベース樹脂は、１分子中に官能性オキシラン環を２つ持つ２官能基エポキシモノマーと１分子中に官能性オキシラン環を１つ持つ単官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
これにより、硬化重合後も柔軟性を有し、光ピックアップ光源の発熱による熱劣化を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す斜視図
【図２】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す分解斜視図
【図３】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図
【図４】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図
【図５】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図
【図６】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図
【図７】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを搭載した光ディスク装置を示す図
【図８】本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図
【図９】モノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の関係を示す図
【図１０】総エポキシモノマー１００重量部に対して配合された酸化防止剤の配合割合と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の関係を示す図
【図１１】総エポキシモノマー１００重量部に対して配合された酸化防止剤を３０重量部配合した場合の酸化防止剤の各系統と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の 関係を示す図
【図１２】硬化剤の種類と熱伝導性樹脂ペーストの貯蔵安定性の関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
請求項１記載の発明は、硬化性ベース樹脂と、熱伝導性の粒子とを含む熱伝導性樹脂ペーストであって、硬化性ベース樹脂は、１分子中に官能性オキシラン環を２つ持つ２官能基エポキシモノマーと１分子中に官能性オキシラン環を１つ持つ単官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含むことを特徴とするものである。これにより、２官能基エポキシモノマーに対する単官能基エポキシモノマーの添加量を、一般的添加量の数十倍以上の高濃度配合することで、ポリマー連鎖を切断し、熱伝導性樹脂ペーストに柔軟性を持たせることができるので、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストの硬度を所定以下の柔軟性のあるものにできる。また、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略２：８として、単官能基エポキシモノマーの比率を抑え、２官能基エポキシモノマーによるポリマー連鎖で３次元構造を形成しているので、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止できる。その結果、熱伝導性樹脂ペーストが硬化重合後であっても、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性、および、被着体との接着性を保つことで、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、また、熱伝導性樹脂ペーストの流動化を防止しつつ、発熱体の熱を十分に伝導することが可能となる。また、エポキシ樹脂は、一般的に硬化収縮率が低いため、硬化収縮に伴う被着体からの界面剥離や樹脂自体の凝集破壊などの熱流路を絶つ現象を回避することが可能となる。
【００１５】
さらに、総エポキシモノマーと酸化防止剤との配合重量比率を略１０：３と、エポキシモノマーに対する酸化防止剤を一般的添加量の数十倍から数百倍の高濃度配合することで、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストが発熱体である光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、顕著な信頼性向上が可能となる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、酸化防止剤において、ラジカル捕捉作用を有する第１の酸化防止剤と過酸化物分解作用を有する第２の酸化防止剤との配合重量比率を略１：２にしたことを特徴とするとするものである。これにより、硬化性ベース樹脂の１次酸化で発生するラジカルを捕捉し、無効化する。さらに、第２の酸化防止剤を第１の酸化防止剤の略２倍配合することで、発生した過酸化物を無害物質に分解し、新たなラジカルと過酸化物が発生する連鎖的かつ継続的な２次酸化の強力な酸化メカニズムを遮断することが可能となる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、酸化防止剤が、フェノール系酸化防止剤と、ホスファイト系酸化防止剤と、イオウ系酸化防止剤とを含むことを特徴とするものである。フェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤の各系統単独、または、２系統混合では酸化防止効果が不十分で、３系統混合で最高の酸化防止効果を発現する。３系統混合では、まず、フェノール系酸化防止剤が硬化性ベース樹脂の１次酸化で発生するラジカルを捕捉し、無効化する。さらに、ホスファイト系酸化防止剤およびイオウ系酸化防止剤が発生した過酸化物を無害物質に分解し、新たなラジカルが発生する２次酸化の連鎖的メカニズムを防止することが可能となる。
【００１８】
請求項４記載の発明は、フェノール系酸化防止剤とホスファイト系酸化防止剤とイオウ系酸化防止剤との配合重量比率を略１：１：１にしたことを特徴とするものである。これにより、１次酸化と２次酸化の連鎖的メカニズムを最も効率的に遮断し、特に、イオウ系の酸化防止剤はホスファイト系に比べると過酸化物の分解速度は遅いため、２次酸化を長期間防止する相乗効果があり、安定的な酸化防止能の向上が可能となる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、酸化防止剤が、２官能基エポキシモノマーと、単官能基エポキシモノマーとを含む混合体と相溶性があることを特徴とするものである。これにより、酸化防止剤が、２官能基エポキシモノマーと、単官能基エポキシモノマーとの混合体に均一に分散するため、熱伝導性ペーストの柔軟性のバラツキがなくなり、安定した柔軟性を得ることができる。
【００２０】
請求項６記載の発明は、硬化性ベース樹脂が、さらに潜在性硬化剤を含み、２官能基エポキシモノマーは、ビスフェノールＡ型、または、ビスフェノールＦ型に分類されるエポキシモノマーが配合され、潜在性硬化剤は、フェノール基で硬化剤活性部をマスキングしたポリアミン系の硬化剤であることを特徴とするものである。これにより、フェノール基で硬化剤活性部をマスキングしたポリアミン系の硬化剤は、ビスフェノールＡ型、または、ビスフェノールＦ型の２官能基エポキシモノマーとの硬化反応性が高いので、硬化後、安定した架橋構造を形成することが可能となる。
【００２１】
請求項７記載の発明は、単官能基エポキシモノマーが、低結晶化グレードであることを特徴とするものである。これにより、硬化重合前の熱伝導性樹脂ペーストの長期保管において、保存温度変化により単官能基エポキシモノマーと２官能基エポキシモノマーが結晶化反応を起こし、結晶析出もしくは結晶沈降することを防止し、分散性を安定に保つことが可能となる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、熱伝導性樹脂ペーストは、分散剤が配合されていることを特徴とするものである。これにより、粒子の分散性が増し、そのため樹脂ペーストの粘度が下がり、ディスペンサによる吐出量を増加させることができる。また、基材への塗れ性の向上や、樹脂の流動性の制御にも大きな効果を示す。
【００２３】
請求項９記載の発明は、熱伝導性樹脂ペーストは、硬化重合前の粘度が５Ｐａ・ｓ〜１５０Ｐａ・ｓ（２５℃）の範囲であることを特徴とするものである。これにより、硬化前の熱伝導性樹脂ペーストを小径ノズルの注入具を有するディスペンサから吐出する場合、ノズル目詰り無く、吐出量安定性を向上させることが可能となる。
【００２４】
請求項１０記載の発明は、レーザ光を発光する光源と、光源の位置を規制し固定する結合ベースとを備える光ディスク装置において、請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペーストによって、光源と、結合ベースとを固定することを特徴とするものである。これにより、光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、衝撃に対する耐性が高まり、光源で発生した熱を信頼性高く、結合ベースに逃がすことが可能となる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１，図２は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを示す斜視図および分解斜視図である。
【００２７】
図１，図２において、光源１，受光素子２および光学部材４，５はそれぞれ結合ベース３に接合されている。光源１と光学部材４，５の間には結合ベース３に設けた貫通孔３ａが存在しており、光源１から出射された光は貫通孔３ａを通過して光学部材４，５に入射され、光学部材５から出射された光は、少なくとも対物レンズ（図示せず）等の集光手段を通して、光ディスク（図示せず）に照射され、光ディスクに対して所定の情報記録等を行なう。
【００２８】
また、光ディスクから反射してきた光は、少なくとも対物レンズなどを通過し、光学部材５に入射され、光学部材５の内部で１ないし複数回反射などを行なった後に、受光素子２に入射される。受光素子２では、入射した光を電気信号に変換し、その電気信号は信号生成系の回路部に送られ、その回路部においてトラッキングエラー信号，フォーカスエラー信号，ＲＦ信号などを生成し、それら各信号を基に、光ピックアップのトラッキング制御やフォーカス制御を行ない、さらにＲＦ信号から所望の情報を生成する。
【００２９】
光源１は結合ベース３の後部から取付けられ、光源１の先端における光出射部と結合ベース３に取付けられた光学部材４が対向するように互いに結合ベース３に取付けられている。また、受光素子２の光入射面は少なくとも光学部材５の側方部と対向しており、光学部材５の底部には光学部材４が対向している。
【００３０】
以下、各部ついて、詳細に説明する。
【００３１】
まず、光源１について説明する。
【００３２】
図３，図４は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの光源を示す斜視図である。
【００３３】
光源１としては、例えば、図３，図４に示されるフレームレーザ光源が好適に用いられる。光源１としてのフレームレーザ光源は、プレート６の一部をモールド部材７で覆うように構成されている。プレート６としては、Ｃｕ，Ｃｕ合金，Ａｇ，Ａｇ合金，Ａｌ，Ａｌ合金，Ｆｅ，Ｆｅ合金などの金属製の板状体が好ましく用いられ、さらに好ましくは、この板状体の上に半田付け性のよい材料をメッキや蒸着などの手段でコーティングすることが好ましい。なお、本実施の形態では、板状体を金属材料で構成したが、金属材料以外でも熱伝導性がよく、導電性が高い材料、例えば導電性セラミック等を用いることができる。本実施の形態では、プレート６は両方向にはみ出た、側方部６ａ，６ｂを設けており、この側方部６ａ，６ｂは放熱を促すように設けたり、あるいは他の部材への取付け性を向上させるように設けたりする。
【００３４】
プレート６には、絶縁部を有するサブマウント８を介して半導体レーザ素子９を設けており、半導体レーザ素子９の上面はプレート６とＡｕなどのワイヤで電気的に接続されている。この時、半導体レーザ素子９の光出射面はフレームレーザ光源の上部に配置される。サブマウント８の基台は絶縁材料で構成され、サブマウント８の半導体レーザ素子９が形成される面には分離された電極１１，１２が形成され、電極１１，１２上に半導体レーザ素子９が電気的に接合されている。
【００３５】
半導体レーザ素子９は、モノブロックすなわち、１つのブロックに１ないし複数の異なる波長の光を出射する構成となっている。本実施の形態では、波長約６５０ｎｍ（例えばＤＶＤ系）のレーザ光と、波長約７８０ｎｍ（ＣＤ系）のレーザ光を出射する半導体レーザ素子９を用いた。なお、半導体レーザ素子９から出射される光は１つでもよいし、また、三つ以上の互いに波長の異なる光を照射してもよい。本実施の形態における光ピックアップの場合、特に、複数の互いに異なる波長の光を出射する半導体レーザ素子９を用いる場合に適している。また、本実施の形態では、互いに波長の異なる複数の光を出射する場合に、半導体レーザ素子９としてはモノブロックを用いたが、１つのブロックで１つの波長の光束を出射する半導体レーザ素子９を複数個のプレート６の上に複数実装して、互いに異なる波長の光を複数出射してもよい。この場合には、光源１のサイズが大きくなる可能性はあるが、任意の異なる波長の光束を出射する半導体レーザ素子９を搭載できるので、大幅に波長の異なる複数の光束を出射する構成とすることが容易である。
【００３６】
端子部１３はプレート６と一体形成されている。すなわち、プレート６と端子部１３は電気的に接続されている。また、端子部１４，１５は、プレート６および端子部１３とは分離して設けており、モールド部材７にて互いに固定されている。端子部１４の端部は導電性のワイヤ１６を介して電極１２と電気的に接合しており、端子部１５はワイヤ１７を介して電極１１と互いに電気的に接合されている。
【００３７】
例えば、半導体レーザ素子９がＤＶＤ系の光ディスクに対して情報の記録／再生の少なくとも一方を行なう光束と、ＣＤ系の光ディスクに対して、情報の記録／再生の少なくとも一方を行なう光束を出射させる場合には、端子部１３はグランドに接続し、端子部１４はＤＶＤ系の光束を出射させる様な電流を供給する回路に接続し、端子部１５はＣＤ系の光束を出射させる様な電流を供給する回路に接続される。すなわち、ＤＶＤ系の光束を出射させる場合には、例えば電流は端子部１４，ワイヤ１６，電極１２，半導体レーザ素子９，ワイヤ１０，プレート６，端子部１３の順に流れる。ＣＤ系の光束を出射させる場合には、例えば電流は端子部１５，ワイヤ１７，電極１１，半導体レーザ素子９，ワイヤ１０，プレート６，端子部１３の順に流れる。
【００３８】
結合ベース３は、比較的、軽量，高精度での形状加工性，放熱性等を兼ね備えた材料で形成させることが好ましく、例えば、Ｚｎ，Ｚｎ合金，Ａｌ，Ａｌ合金，Ｔｉ，Ｔｉ合金などが好適に用いられる。本実施の形態では、低コストのＺｎダイキャストで結合ベース３を構成した。
【００３９】
以上のように構成された光ピックアップにおいて、その組立て方法について図５，図６を用いて説明する。
【００４０】
図５，図６は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの組立て方法を示す図である。
【００４１】
図５に示すように、光源１を結合ベース３の底部側から空間部分３５に挿入するとともに、側方部６ｂ，６ａが隙間３８，４０に配置される。また、受光素子２も側壁の取付部２３，２４に当接させ、しかも受光素子２、あるいは取付部の少なくとも一方の面に紫外線硬化接着剤を塗布しておく。そして、光源１を発光させてＸ軸方向に移動させてバランス調整を行ない、しかも受光素子２も、Ｙ軸やＺ軸方向に移動させて、高さ調整やＳ字調整を行なう。
【００４２】
各部材に対して、所定の位置に調整され、光源１と受光素子２の位置関係において、確実に光ディスクへ光源１からの光が導かれ、しかも光ディスクからの光が受光素子２に入射されることがほぼ確認されたら、今度は、光源１と結合ベース３の間にアクリル系樹脂の紫外線硬化接着剤を塗布しておき、図５に示すＺ軸に沿って、光源１を移動させ、例えばＤＶＤに用いられる光のデフォーカス調整を行なう。デフォーカス調整が終了したら、紫外線を照射し、光源１と結合ベース３を仮固定する。この時、紫外線硬化接着剤は、側方部６ａ，６ｂか接合部４１，４２の少なくとも一方に塗布しておく。また、光源１の位置調整の際には、目視あるいは自動機械による画像認識で、観測しながら行なわれる。
【００４３】
また、光源１と結合ベース３の仮固定は、機械的固定でもよい。この場合、光源１のモールド部７を加圧する方法や光源１の端子部１３、１４、１５をクランプする方法などがある。
【００４４】
光源１と結合ベース３を仮固定したら、図６に示すように、突出部３６，３７、３９とプレート６の境界領域に、エポキシ樹脂系接着剤，瞬間接着剤，紫外線硬化接着剤などの有機接着剤等のバルク状（粉体や顆粒状体を含む）の接合材２００をそれぞれ供給し、光源１と結合ベース３との本固定を行なう。
【００４５】
光源１と結合ベース３の本固定後、図６に示すように、本発明の熱伝導率の高い熱伝導性樹脂ペースト１００を光源１のプレート６の側方部６ａ、６ｂと結合ベース３を接合するように、ノズル内径の細い注入具等を用いて塗布し、室温硬化または熱硬化することで固着される。
【００４６】
このようにして、熱伝導率の高い熱伝導性樹脂ペースト１００で接合された光源１のプレート６の側方部６ａ、６ｂと結合ベース３は、従来のものより熱伝導率が高いので、光源１で発生した熱を効果的に結合ベース３に逃がすことができ、光源１の熱対策に有効となる。
【００４７】
図７は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップを搭載した光ディスク装置を示す図である。図７において、筐体５００は上部筐体部５００ａと下部筐体部５００ｂを組み合わせて構成されている。なお、上部筐体部５００ａと下部筐体部５００ｂとは螺旋などを用いて、互いに固着されている。スピンドルモータ５０２は筐体５００に出没自在に設けられたトレイ５０１に設ける。光ピックアップ５０３には図１〜図６に示す光ピックアップが用いられ、光ディスクに情報を書き込むかあるいは情報を読み出す動作の少なくとも一方を行なう。また、光ピックアップ５０３は、光ディスクの半径方向に移動可能に保持されたキャリッジ（図示せず）に搭載されている。ベゼル５０４はトレイ５０１の前端面に設け、トレイ５０１が筐体５００内に収納された時に、トレイ５０１の出没口５０５を塞ぐように構成されている。レール５０６，５０７はそれぞれトレイ５０１および筐体５００の双方に摺動自在に取付けられる。トレイ５０１の両側部にこのレール５０６，５０７は設けており、このレール５０６，５０７にて図７で示す矢印Ｐ方向に筐体５００からトレイ５０１が出没自在に取付けられている。
【００４８】
トレイ５０１の前端面に設けたベゼル５０４にはイジェクトスイッチ５０８を設けている。
【００４９】
図８は、本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストを使用した光ピックアップの装着方法を示す図である。
【００５０】
図８に示すように、光ピックアップをキャリッジ６００に設けた切り欠き部６１５に挿入し、突起６１７，６１６をそれぞれ固定部１８，１９に設けた貫通孔１８ａ，１９ａに挿入する。この時に突起６１６，６１７の直径は、貫通孔１８ａ，１９ａの直径よりもやや小さくなっており、突起６１６，６１７を貫通孔１８ａ，１９ａに挿入した後でも光ピックアップは、多少移動自在となるように構成されているので、装着した後も、光ピックアップとキャリッジ６００は相対的に多少の範囲で移動可能となるので、光軸調整などを精度よく行なうことができる。光学調整などが終了したら、突起６１６，６１７をカシメたり、溶着したりしてキャリッジ６００と光ピックアップを固定する。あるいは固定部１８，１９とキャリッジ６００の間に接着剤を塗布したりして、互いに固定される。
【００５１】
このように、光源１や光学部材４，５を直接固定した結合ベース３に一体に固定部１８，１９を設け、その固定部１８，１９を直接キャリッジ６００等の他の部材に接合する構成であるので、光軸調整が確実に行なえ、しかも強固に光ピックアップをキャリッジ６００に固定できる。
【００５２】
本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００は硬化性ベース樹脂と、熱伝導性物質の粒子と、からなる熱伝導性樹脂ペーストである。そこで、熱伝導性樹脂ペースト１００の詳細構成を硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質に分けて詳細に説明する。（表１）に材料配合量と樹脂特性の関係、および、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００の実施例１〜８および、その比較例１〜３を示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
まず、（表１）の実施例１に示す本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される硬化性ベース樹脂について説明する。
【００５５】
硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００が発熱体である光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト１００自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、顕著な信頼性向上が可能となる構成とするため、硬化性ベース樹脂は、１分子中に官能性オキシラン環を２つ持つ２官能基エポキシモノマーと１分子中に官能性オキシラン環を１つ持つ単官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含む構成とする。
【００５６】
ここで、図９にモノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の関係を示す。
【００５７】
また、図１０に総エポキシモノマー１００重量部に対して配合された酸化防止剤の配合割合と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の関係を示す。
【００５８】
また、図１１に総エポキシモノマー１００重量部に対して配合された酸化防止剤を３０重量部配合した場合の酸化防止剤の各系統と熱伝導性樹脂ペースト硬化物のヤング率の関係を示す。
【００５９】
硬化性ベース樹脂を構成する２官能基エポキシモノマーとしては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール＃２００ジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール＃４００ジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリオキシアルキレンＢＰＡジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコール＃４００ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１・６ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、１，４−シクロヘキサンジメタノールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、水添ＢＰＡジグリシジルエーテル、２，３−ジブロモ・ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ポリグリコールジグリシジルエーテル、アルキルジグリシジルエーテルなどがあげられる。
【００６０】
本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストでは、２官能基エポキシモノマーとして、ポリオキシアルキレンＢＰＡジグリシジルエーテルを使用した。
【００６１】
また、硬化性ベース樹脂を構成する単官能基エポキシモノマーとしては、メチルグリシジルエーテル、２−エチルへキシルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ステアリルグリシジルエーテル、グリシード、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、Ｃ１２，Ｃ１３混合高級アルコールグリシジルエーテル、アルキルモノグリシジルエーテル、アルキルフェノールモノグリシジルエーテル、セカンダリブチルフェノールモノグリシジルエーテル、３級カルボン酸グリシジルエステルなどがあげられる。
【００６２】
ここで、硬化重合前の熱伝導性樹脂ペーストの長期保管において、保存温度変化により単官能基エポキシモノマーと２官能基エポキシモノマーが結晶化反応を起こし、結晶析出もしくは結晶沈降することを防止し、分散性を安定に保つために、単官能基エポキシモノマーは、結晶析出もしくは結晶沈降しにくい低結晶化グレードのものであることが好適である。
【００６３】
また、酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤などがあげられる。
【００６４】
フェノール系酸化防止剤としては、ＡＯ−２０、ＡＯ−３０、ＡＯ−４０、ＡＯ−５０、ＡＯ−６０、ＡＯ−７０、ＡＯ−８０、ＡＯ−３３０（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）、ＳＰ、ＳＰ−２３（以上、三光社製商品名）などがあげられる。
【００６５】
また、ホスファイト系酸化防止剤としては、ＰＥＰ−４Ｃ、ＰＥＰ−８、ＰＥＰ−３６、ＨＰ−１０、２１１２、２６０、Ｃ、３０１０、ＴＰＰ（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）などがあげられる。
【００６６】
イオウ系酸化防止剤としては、ＡＯ−４１２Ｓ、ＡＯ−５０３（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）などがあげられる。
【００６７】
本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストでは、酸化防止剤として、ＡＯ−８０、２６０、ＡＯ−４１２Ｓ（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）を使用した。
【００６８】
ここで、硬化性ベース樹脂は、２官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含む構成である。これにより、２官能基エポキシモノマーに対する単官能基エポキシモノマーの添加量を、一般的添加量の数十倍以上の高濃度配合することで、ポリマー連鎖を切断し、熱伝導性樹脂ペースト１００に柔軟性を持たせることができるので、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬度を所定以下の柔軟性のあるものにできる。また、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略２：８として、単官能基エポキシモノマーの比率を抑え、２官能基エポキシモノマーによるポリマー連鎖で３次元構造を形成しているので、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペースト１００のゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止できる。その結果、熱伝導性樹脂ペースト１００が硬化重合後であっても、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保つことで、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、また、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導することが可能となる。また、エポキシ樹脂は一般的に硬化収縮率が低いため、硬化収縮に伴う被着体からの界面剥離や樹脂自体の凝集破壊などの熱流路を絶つ現象を回避することが可能となる。
【００６９】
さらに、総エポキシモノマーと酸化防止剤との配合重量比率を略１０：３と、エポキシモノマーに対する酸化防止剤を一般的添加量の数十倍から数百倍の高濃度配合することで、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００が発熱体である光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、顕著な信頼性向上が可能となる。
【００７０】
ここで、光源１と結合ベース３とは、エポキシ樹脂系接着剤，瞬間接着剤，紫外線硬化接着剤などの有機接着剤等のバルク状（粉体や顆粒状体を含む）の接合材２００で固定されるが、図９に示すように、総エポキシモノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合が略６０ｗｔ％未満であると、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストのヤング率が接合材２００のヤング率より高く、柔軟性が無いため、光源１の光軸をずらす応力を接合材２００に対して与え、信頼性問題を起こす可能性があった。
【００７１】
一方、図９に示すように、総エポキシモノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合が略９５ｗｔ％を超えると、熱伝導性樹脂ペーストは、硬化重合後でもゲル化が不十分で流動性が高いため、熱伝導性樹脂ペーストの流出やタックに伴う他部材への貼り付き等が発生するので不適である。従って、（表１）の実施例１に示すように、総エポキシモノマーに占める単官能基エポキシモノマーの割合は、略８０ｗｔ％が好適である。
【００７２】
また、熱伝導性樹脂ペーストに総エポキシモノマー１００重量部に対し、酸化防止剤が略３０重量部以下の配合であれば、２官能基エポキシモノマーと、単官能基エポキシモノマーと、からなる混合体と相溶性があり、これにより、熱伝導性物質の高充填が可能になり、かつ、熱伝導性物質の充填プロセス時における熱伝導性物質の均一分散が可能となる。しかし、酸化防止剤が略３０重量部を超えると、２官能基エポキシモノマーと、単官能基エポキシモノマーと、からなる混合体との相溶性維持が困難となり、熱伝導性物質の高充填が困難になり、かつ、熱伝導性物質の充填プロセス時における熱伝導性物質の均一分散が困難となる。
【００７３】
また、光ディスク装置に搭載される光ピックアップの光源の発熱により約８０℃まで光源温度は上昇するため、高い信頼性を保つためには、一般的には、８０℃で１０００時間を経過した場合でも、接合剤２００のヤング率を超える変化は抑える必要があるが、図１０の比較例１〜３に示すように、熱伝導性樹脂ペーストに総エポキシモノマー１００重量部に対し、酸化防止剤が略３０重量部を下回る配合であれば、材料酸化に伴う劣化が経時的に進行し、１０００時間後には、ヤング率上昇が接合剤２００のヤング率を超える変化を示し、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち続けることができない。
【００７４】
一方、図１０の実施例１に示すように、熱伝導性樹脂ペーストに総エポキシモノマー１００重量部に対し、前記酸化防止剤を略３０重量部配合することで、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペーストが発熱体である光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、顕著な信頼性向上が可能となる。
【００７５】
また、図１１に示すように、熱伝導性樹脂ペーストに総エポキシモノマー１００重量部に対し、酸化防止剤総量を略３０重量部配合した場合を酸化防止剤無配合の場合を比較すると、実施例２に示すように、フェノール系酸化防止剤単独添加では、熱劣化を抑える効果が認められる。同様に、実施例３、実施例４にそれぞれ示すように、ホスファイト系酸化防止剤，イオウ系酸化防止剤の酸化防止剤各系統の単独配合でも、フェノール系酸化防止剤単独よりも効果が低いが効果は認められる。
【００７６】
また、２系統の酸化防止剤をブレンドすることにおいては、図１１の実施例５に示すように、ホスファイト系酸化防止剤，イオウ系酸化防止剤を等量配合することでは、フェノール系酸化防止剤を単独配合するよりも効果が低いが効果は認められる。
【００７７】
つまり、フェノール系酸化防止剤は熱劣化を抑える主要材料であり、総エポキシモノマー１００重量部に対し、フェノール系の第１の酸化防止剤を少なくとも略１０重量部配合することが、１次酸化を防止する上で有効である。また、ホスファイト系またはイオウ系の第２の酸化防止剤を少なくとも略２０重量部配合することが、２次酸化を防止する上で有効である。従って、熱伝導性樹脂ペーストに総エポキシモノマー１００重量部に対し、酸化防止剤総量を略３０重量部配合した場合、図１１の実施例６、実施例７に示すように、酸化防止剤において、ラジカル捕捉作用を有するフェノール系の第１の酸化防止剤と、過酸化物分解作用を有するホスファイト系またはイオウ系の第２の酸化防止剤とを、配合重量比率を略１：２でブレンド添加した場合、硬化性ベース樹脂の１次酸化で発生するラジカルを捕捉し、無効化する。さらに、発生した過酸化物を無害物質に分解し、新たなラジカルと過酸化物が発生する連鎖的かつ継続的な２次酸化の強力な酸化メカニズムを遮断し、フェノール系酸化防止剤を単独配合するよりも高い効果が得られる。
【００７８】
また、図１１の実施例１に示すように、フェノール系酸化防止剤とホスファイト系酸化防止剤とイオウ系酸化防止剤との配合重量比率を略１：１：１にブレンドすることで、１次酸化と２次酸化の連鎖的メカニズムを最も効率的に遮断し、より高い効果が得られる。特に、イオウ系の酸化防止剤はホスファイト系に比べると過酸化物の分解速度は遅いため、２次酸化を長期間防止する相乗効果があり、安定的な酸化防止能の向上が可能となる。
【００７９】
このように、フェノール系，ホスファイト系，イオウ系の３系統の酸化防止剤を略１：１：１にブレンドすることが最も高い効果が得られる。また、硬化性ベース樹脂を構成する２官能基エポキシモノマーは、ビスフェノールＡ型、または、ビスフェノールＦ型に分類されるエポキシモノマーが配合され、かつ、硬化剤は、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペーストのゲル化状態を保つために、フェノール基で硬化剤活性部をマスキングしたポリアミン系の熱硬化性の潜在性硬化剤が好適である。これにより、熱硬化前の硬化性ベース樹脂は、ロングポットライフであるため、硬化温度以下において、熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度が安定するのでハンドリング性が安定し、かつ、長時間の安定貯蔵が可能となる。
【００８０】
ここで、図１２に硬化剤の種類と熱伝導性樹脂ペーストの貯蔵安定性の関係を示す。貯蔵安定性は、ディスペンサ吐出において、吐出量の変化を測定することで確認している。図１２に示すように、潜在性硬化剤を使用した実施例１の場合、室温レベル（２５℃）の貯蔵環境では粘度上昇幅は低く、ディスペンサ吐出性は安定しており、ロングポットライフである。一方、実施例１の潜在性硬化剤に換えて同量の硬化剤活性部がマスキングされていないポリアミドアミン系の顕在性硬化剤を使用した場合、貯蔵環境において粘度上昇が顕著であり、ディスペンサ吐出量の低下が著しく、ディスペンサ吐出安定が無いため、実施例１のように熱伝導性ペーストには潜在性硬化剤を加えるのが好ましい。
【００８１】
ビスフェノールＡ型、または、ビスフェノールＦ型に分類される２官能基エポキシモノマーとしては、ＥＸＡ−４８５０−１５０、ＥＸＡ−４８５０−１０００、ＨＰ−４０３２Ｄ（以上、大日本インキ社製商品名）、ＥＰ−４０００、ＥＰ−４０００ＳＳ、ＥＰ−４００３Ｓ、ＥＰ−４１００Ｅ、ＥＰ−４９０１Ｅ、ＥＰＲ−４０３０、ＥＰＲ−４０３３、ＥＰＵ−７８−１３Ｓ、ＥＰ−４９−２３、ＥＰ−４９−２５（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）、ｊＥＲ８２８（ジャパンエポキシレジン社製商品名）などがあげられる。
【００８２】
本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストでは、２官能基エポキシモノマーとして、ＥＰ−４００３Ｓ（ジャパンエポキシレジン社製商品名）を使用した。
【００８３】
また、ポリアミン系の潜在性硬化剤としては、ＥＨ−４３５７Ｓ、ＥＨ−４３８０Ｓ（以上、ＡＤＥＫＡ社製商品名）などがあげられる。
【００８４】
本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストでは、ポリアミン系の潜在性硬化剤として、ＥＨ−４３５７Ｓ（ＡＤＥＫＡ社製商品名）を使用した。
【００８５】
また、熱伝導性樹脂ペーストには、分散剤が配合されており、粒子の分散性が増し、そのため熱伝導性樹脂ペーストの粘度が下がり、ディスペンサによる吐出量を増加させることができる。また、被着体への塗れ性の向上や、熱伝導性樹脂ペーストの流動性の制御にも大きな効果を示す。
【００８６】
分散剤としては、例えば、ソルスパース３０００、ソルスパース９０００、ソルスパース１３２４０、ソルスパース１３６５０、ソルスパース１３９４０、ソルスパース１７０００、１８０００、ソルスパース２００００、ソルスパース２１０００、ソルスパース２００００、ソルスパース２４０００、ソルスパース２６０００、ソルスパース２７０００、ソルスパース２８０００、ソルスパース３２０００、ソルスパース３６０００、ソルスパース３７０００、ソルスパース３８０００、ソルスパース４１０００、ソルスパース４２０００、ソルスパース４３０００、ソルスパース４６０００、ソルスパース５４０００（以上、ルーブリゾール社製商品名）、ディスパービック１３０、ディスパービック１６１、ディスパービック１６２、ディスパービック１６３、ディスパービック１７０、ディスパービック１７１、ディスパービック１７４、ディスパービック１８０、ディスパービック１８２、ディスパービック１８３、ディスパービック１８４、ディスパービック１８５、ディスパービック２０００、ディスパービック２００１、ディスパービック２０２０、ディスパービック２０５０、ディスパービック２０７０、ディスパービック２０９６、ディスパービック２１５０（以上、ビックケミー社製商品名）、エフカ４６、エフカ４７、エフカ４５２、エフカＬＰ４００８、エフカ４００９、エフカＬＰ４０１０、エフカＬＰ４０５０、ＬＰ４０５５、エフカ４００、エフカ４０１、エフカ４０２、エフカ４０３、エフカ４５０、エフカ４５１、エフカ４５３、エフカ４５４０、エフカ４５５０、エフカＬＰ４５６０、エフカ１２０、エフカ１５０、エフカ１５０１、エフカ１５０２、エフカ１５０３（以上、エフカ社製商品名）、アジスパーＰＢ７１１、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＢ８２２、アジスパーＰＢ８１４、アジスパーＰＮ４１１、アジスパーＰＡ１１１（以上、味の素社製商品名）、などを用いることも可能である。
【００８７】
本発明の一実施の形態における熱伝導性樹脂ペーストでは、分散剤として、アジスパーＰＢ７１１（味の素社製商品名）を使用した。
【００８８】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００は、硬化重合前の粘度が５Ｐａ・ｓ〜１５０Ｐａ・ｓ（２５℃）の範囲が好適である。これにより、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００を小径ノズルの注入具を有するディスペンサから吐出する場合、ノズル目詰り無く、吐出量安定性を向上させることが可能となる。
【００８９】
次に、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される熱伝導性物質について詳細に説明する。
【００９０】
本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００に配合される熱伝導性物質は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する略球状の酸化アルミ粒子、および、１５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する略球状の窒化アルミ粒子で構成する。
【００９１】
熱伝導率が酸化アルミ粒子より高い窒化アルミ粒子を酸化アルミ粒子と混合することにより、酸化アルミ粒子単独よりもさらに高い熱伝導性を付与することが可能となる。
【００９２】
また、熱伝導性物質を略球状にすることで、熱伝導性粒子の比表面積が最小となり、硬化性ベース樹脂に熱伝導性を高充填した場合の樹脂粘度を低く抑える効果がある。
【００９３】
また、酸化アルミ粒子の表面は、フェニル基とアミノ基を有するシランカップリング剤で表面処理が施されている。これにより、フェニル基とアミノ基は無機材料である酸化アルミ粒子と有機材料であるポリマーとの化学結合を仲介し、シランカップリング剤による化学的性質の異なる無機材料である酸化アルミ粒子と有機材料であるポリマーとの間の界面形成が促進され、ポリマーとの濡れ性が向上するので、酸化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、酸化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００９４】
また、窒化アルミ粒子については、表面突起がある凹凸状の窒化アルミの破砕一次粒子を焼結助剤である酸化イットリウムと、粒度制御剤である窒化ホウ素と、を加え高温焼結する表面処理することで略球状の２次粒子を得ることができる。その結果、ポリマーとの濡れ性が向上する。これにより窒化アルミ粒子の分散性が向上し、高充填時の粘度上昇を抑える効果がある。その結果、窒化アルミ粒子の高充填が可能となる。
【００９５】
また、窒化アルミ粒子表面は、多糖類で水酸基被覆またはシリケート被覆で表面処理され、吸湿および水和等の耐水性劣化を防止し、窒化アルミと水が反応してアンモニアが発生したり、ｐＨが上昇したりすることを防止している。
【００９６】
熱伝導性樹脂ペースト１００は、上記のように処理された略球状の窒化アルミ粒子および径の異なる２種類の略球状の酸化アルミ粒子を含み、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略５：５：１と構成し、さらに、熱伝導性樹脂ペースト１００における硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：９に構成する。
【００９７】
ここで、単位体積当たりの窒化アルミ粒子間のギャップ長は大粒径であるほど短くできるので、熱伝導性樹脂ペーストの熱伝導率を高めることができる。
【００９８】
また、平均粒径の大きい窒化アルミ粒子だけで熱伝導性物質を構成するのではなく、窒化アルミ粒子より平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含め、さらに、酸化アルミ粒子の中で平均粒径の大きい酸化アルミ粒子だけではなく、平均粒径の小さい酸化アルミ粒子を含めたので、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含む状態でも、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度を所定値以下に低く抑えることができ、ノズル内径の細い注入具から熱伝導性樹脂ペースト１００を出して、狭い隙間に熱伝導性樹脂ペースト１００を注入する作業が可能となる。
【００９９】
さらに、潜在性硬化剤は、液状、または、平均粒径４０μｍ以下かつ最大粒径１５０μｍ以下の粒子、および、酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子は、最大粒径１５０μｍ以下の粒子であることが、ノズル内径が略２００μｍの極細注入具から熱伝導性樹脂ペースト１００をノズル目詰り無く出して、極めて狭い隙間に熱伝導性樹脂ペースト１００を注入する作業が可能となるため好適である。
【０１００】
また、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含むので、熱伝導性樹脂ペースト１００の熱伝導率を高くすることも可能となり、（表１）の実施例１に示すように、約６．８Ｗ／ｍ・Ｋの高熱伝導率を得ることができる。
【０１０１】
また、同様に（表１）の実施例８に示すように、窒化アルミ粒子の平均粒径を略４０μｍ以上、径の大きい酸化アルミ粒子の平均粒径を略１０μｍ、および径の小さい酸化アルミ粒子の平均粒径を略０．５μｍとし、窒化アルミ粒子、径の大きい酸化アルミ粒子、および径の小さい酸化アルミ粒子の配合重量比率を略７：５：１と構成し、酸化アルミより熱伝導率が高い窒化アルミの充填割合を高め、熱伝導性樹脂ペースト１００における硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１０に構成することで、所定値範囲で硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度は高くなるが、約８．５Ｗ／ｍ・Ｋのさらに高い熱伝導率を得ることも可能である。
【０１０２】
しかし、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：１１の構成に熱伝導性物質の粒子の比率を高め過ぎると、ポリマーと熱伝導性物質の粒子との十分な濡れ性を保てないことで、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度も所定値以上に高くなるばかりでなく、熱伝導性物質の均一分散と高充填が困難となり、結果的に硬化物は非常に脆弱な性状となるため不適である。
【０１０３】
従って、熱伝導性樹脂ペースト１００において、熱伝導性物質の粒子に上記の表面処理を施された窒化アルミ粒子と酸化アルミ粒子を使用し、硬化性ベース樹脂と熱伝導性物質の粒子との配合重量比率を略１：９に構成することで、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の粘度を所定値以下に低く抑えることができ、高い熱伝導率を得ることができる。
【０１０４】
次に、熱伝導性樹脂ペースト１００の作製プロセスと保存手段について説明する。
【０１０５】
まず、熱伝導性樹脂ペースト１００の作製プロセスは、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とを真空撹拌脱泡ミキサーで混練されることで、熱伝導性樹脂ペースト１００中に気泡残存無く、しかも、熱伝導性物質が均一に分散攪拌されるので安定した熱伝導率と被着体との高い密着性が保つことが可能となる。
【０１０６】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００の長期保存手段は、硬化性ベース樹脂と酸化アルミ粒子と窒化アルミ粒子とを混練直後、−５℃より低温で冷却し、−５℃より高くない温度で貯蔵されていることで、混練後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬化重合速度が大幅に低下するため、熱伝導性樹脂ペースト１００のポットライフを長くすることが可能となる。
【０１０７】
以上の内容により、本発明の熱伝導性樹脂ペースト１００によれば、２官能基エポキシモノマーに対する単官能基エポキシモノマーの添加量を、一般的添加量の数十倍以上の高濃度配合することで、ポリマー連鎖を切断し、熱伝導性樹脂ペースト１００に柔軟性を持たせることができるので、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００の硬度を所定以下の柔軟性のあるものにできる。また、２官能基エポキシモノマーと単官能基エポキシモノマーとの配合重量比率を略２：８として、単官能基エポキシモノマーの比率を抑え、２官能基エポキシモノマーによるポリマー連鎖で３次元構造を形成しているので、硬化プロセス後の熱伝導性樹脂ペースト１００のゲル化状態も保たれ、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止できる。その結果、熱伝導性樹脂ペースト１００が硬化重合後であっても、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保つことで、発熱体である光源の角度調整の障害となることなく、また、熱伝導性樹脂ペースト１００の流動化を防止しつつ発熱体の熱を十分に伝導することが可能となる。また、エポキシ樹脂は一般的に硬化収縮率が低いため、硬化収縮に伴う被着体からの界面剥離や樹脂自体の凝集破壊などの熱流路を絶つ現象を回避することが可能となる。
【０１０８】
さらに、総エポキシモノマーと酸化防止剤との配合重量比率を略１０：３と、エポキシモノマーに対する酸化防止剤を一般的添加量の数十倍から数百倍の高濃度配合することで、硬化重合後の熱伝導性樹脂ペースト１００が発熱体である光源から発生する熱に長期間さらされても、材料酸化に伴う劣化が抑えられ、熱伝導性樹脂ペースト自体の柔軟性および被着体との接着性を保ち、衝撃に対する耐性が高まる。
【０１０９】
さらに、熱伝導性物質の粒子の割合を硬化性ベース樹脂に対して極めて多く含ませることができるので、熱伝導性樹脂ペースト１００の熱伝導率を高くすることができる。
【０１１０】
さらに、硬化前の熱伝導性樹脂ペースト１００の室温における粘度を所定値以下に低く長時間保ち、かつ、含有する粒子の最大粒径を所定値以下であるので、ノズル内径が極細注入具から熱伝導性樹脂ペースト１００をノズル目詰り無く吐出量安定して出して、極めて狭い隙間に熱伝導性樹脂ペースト１００を注入する作業が可能となる。
【０１１１】
また、熱伝導性樹脂ペースト１００を用いた光ディスク装置では、レーザ光を発光する光源で発生した熱を効率良く逃がすことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
以上のように、本発明の熱伝導性樹脂ペーストおよびそれを用いた光ディスク装置は、硬化重合後も柔軟性を有し、熱劣化を軽減することができるため、例えば光ディスクの半導体レーザ素子の熱を他の周辺部材に逃がす媒体として有用である。
【符号の説明】
【０１１３】
１ 光源
２ 受光素子
３ 結合ベース
３ａ 貫通孔
４，５ 光学部材
６ プレート
６ａ，６ｂ 側方部
７ モールド部材
８ サブマウント
９ 半導体レーザ素子
１０ ワイヤ
１１、１２ 電極
１３，１４，１５ 端子部
１６、１７ ワイヤ
１８、１９ 固定部
１８ａ、１９ａ 貫通孔
３５ 空間部分
３６、３７、３９ 突出部
３８、４０ 隙間
４１、４２ 接合部
１００ 熱伝導性樹脂ペースト
２００ 接合材
５００ 筐体
５００ａ 上部筐体部
５００ｂ 下部筐体部
５０１ トレイ
５０２ スピンドルモータ
５０３ 光ピックアップ
５０４ ベゼル
５０５ 出没口
５０６、５０７ レール
５０８ イジェクトスイッチ
６００ キャリッジ
６１５ 切り欠き部
６１６、６１７ 突起
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化性ベース樹脂と、熱伝導性の粒子とを含む熱伝導性樹脂ペーストであって、前記硬化性ベース樹脂は、１分子中に官能性オキシラン環を２つ持つ２官能基エポキシモノマーと１分子中に官能性オキシラン環を１つ持つ単官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含むことを特徴とする熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項２】
前記酸化防止剤は、ラジカル捕捉作用を有する第１の酸化防止剤と過酸化物分解作用を有する第２の酸化防止剤との配合重量比率を略１：２にしたことを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項３】
前記酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤と、ホスファイト系酸化防止剤と、イオウ系酸化防止剤とを含むことを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項４】
前記フェノール系酸化防止剤と前記ホスファイト系酸化防止剤と前記イオウ系酸化防止剤との配合重量比率を略１：１：１にしたことを特徴とする請求項３に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項５】
前記酸化防止剤は、前記２官能基エポキシモノマーと、前記単官能基エポキシモノマーとを含む混合体と相溶性があることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項６】
前記硬化性ベース樹脂は、さらに潜在性硬化剤を含み、前記２官能基エポキシモノマーは、ビスフェノールＡ型、または、ビスフェノールＦ型に分類されるエポキシモノマーが配合され、前記潜在性硬化剤は、フェノール基で硬化剤活性部をマスキングしたポリアミン系の硬化剤であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項７】
前記単官能基エポキシモノマーは、低結晶化グレードであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項８】
前記熱伝導性樹脂ペーストは、分散剤が配合されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項９】
前記熱伝導性樹脂ペーストは、硬化重合前の粘度が５Ｐａ・ｓ〜１５０Ｐａ・ｓ（２５℃）の範囲であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１０】
レーザ光を発光する光源と、前記光源の位置を規制し固定する結合ベースとを備える光ディスク装置において、請求項１〜９のいずれか１項に記載の前記熱伝導性樹脂ペーストによって、前記光源と、前記結合ベースとを固定することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１】
硬化性ベース樹脂と、熱伝導性の粒子とを含む熱伝導性樹脂ペーストであって、前記硬化性ベース樹脂は、１分子中に官能性オキシラン環を２つ持つ２官能基エポキシモノマーと１分子中に官能性オキシラン環を１つ持つ単官能基エポキシモノマーと酸化防止剤とを略２：８：３の配合重量比率で含むことを特徴とする熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項２】
前記酸化防止剤は、ラジカル捕捉作用を有する第１の酸化防止剤と過酸化物分解作用を有する第２の酸化防止剤との配合重量比率を略１：２にしたことを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項３】
前記酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤と、ホスファイト系酸化防止剤と、イオウ系酸化防止剤とを含むことを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項４】
前記フェノール系酸化防止剤と前記ホスファイト系酸化防止剤と前記イオウ系酸化防止剤との配合重量比率を略１：１：１にしたことを特徴とする請求項３に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項５】
前記酸化防止剤は、前記２官能基エポキシモノマーと、前記単官能基エポキシモノマーとを含む混合体と相溶性があることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項６】
前記硬化性ベース樹脂は、さらに潜在性硬化剤を含み、前記２官能基エポキシモノマーは、ビスフェノールＡ型、または、ビスフェノールＦ型に分類されるエポキシモノマーが配合され、前記潜在性硬化剤は、フェノール基で硬化剤活性部をマスキングしたポリアミン系の硬化剤であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項７】
前記単官能基エポキシモノマーは、低結晶化グレードであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項８】
前記熱伝導性樹脂ペーストは、分散剤が配合されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項９】
前記熱伝導性樹脂ペーストは、硬化重合前の粘度が５Ｐａ・ｓ〜１５０Ｐａ・ｓ（２５℃）の範囲であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂ペースト。
【請求項１０】
レーザ光を発光する光源と、前記光源の位置を規制し固定する結合ベースとを備える光ディスク装置において、請求項１〜９のいずれか１項に記載の前記熱伝導性樹脂ペーストによって、前記光源と、前記結合ベースとを固定することを特徴とする光ディスク装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２４８２７７（Ｐ２０１０−２４８２７７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９５８２５（Ｐ２００９−９５８２５）
【出願日】平成２１年４月１０日（２００９．４．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１０日（２００９．４．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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