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ISO 16525-3:2014 接着剤—等方性導電性接着剤の試験方法—パート3：熱伝達特性の決定 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令第 1 Part に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました (www.iso.org/directives) 。

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます。 www.iso.org/patents

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

この文書を担当する委員会は、ISO/TC 61, プラスチック、サブ委員会 SC 11, 製品です。

ISO 16525 は、一般タイトル「接着剤 - 等方性導電性接着剤の試験方法」の下に、次の部分で構成されています。

  • Part 1: 一般的なテスト方法
  • Part 2: 電子アセンブリで使用するための電気的特性の決定
  • Part 3: 熱伝達特性の決定
  • Part 4: 剛体-剛体接合アセンブリを使用したせん断強度と電気抵抗の決定
  • Part 5: せん断疲労の決定
  • Part 6: 振り子式せん断衝撃の決定
  • 第 7 Part ：環境試験方法
  • Part 8: 電気化学的マイグレーション試験方法
  • Part ：高速信号伝送特性の決定

安全に関する声明ISO 16525 のこの部分を使用する人は、通常の実験室での実践に精通している必要があります。 ISO 16525 のこの部分は、その使用に関連する安全上の問題があったとしても、そのすべてに対処することを目的としたものではありません。適切な安全衛生慣行を確立し、あらゆる規制条件を確実に遵守することはユーザーの責任です。

重要ISO 16525 のこの部分で指定されている特定の手順には、局所的な環境危険を引き起こす可能性のある物質の使用または生成、または廃棄物の生成が含まれる場合があります。使用後の安全な取り扱いと廃棄については、適切な文書を参照する必要があります。

1 スコープ

ISO 16525のこの部分では、配線に使用される等方性導電接着剤のカートリッジ型試験片を用いた定常縦比較熱流法（SCHF法）による実効熱伝導率や熱抵抗などの伝熱特性の試験方法が規定されています。取り付けと表面の組み立て。

2 規範的参照

以下の文書は、全部または一部がこの文書で規範的に参照されており、その適用には不可欠です。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 3611, 幾何製品仕様 (GPS) — 寸法測定装置: 外部測定用マイクロメーター — 設計および計測特性
  • ISO 4287, 幾何製品仕様書 (GPS) — 表面テクスチャー: プロファイル法 — 用語、定義、および表面テクスチャーパラメーター
  • ISO 13385-1, 幾何製品仕様 (GPS) — 寸法測定装置 — Part 1: キャリパー;設計と計測学的特性
  • ISO 13385-2, 幾何製品仕様 (GPS) — 寸法測定装置 — Part 2: キャリパー深さゲージ。設計と計測学的特性
  • ISO 17212, 構造用接着剤 — 接着前の金属およびプラスチックの表面処理に関するガイドライン
  • ISO 80000-1, 数量と単位 - Part 1: 概要
  • IEC 60584-1, 熱電対 - Part 1: 参照表

3 用語と定義

この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。

注異種材料の熱伝導率は、「見かけの熱伝導率」、「等価熱伝導率」、または「実効熱伝導率」と呼ばれます。組成がほぼ均一な材料の場合、混乱を招かない限り「熱伝導率」を使用できます。

3.1

熱流量

Q

一定時間内に、あるシステムから別のシステムに移動する熱エネルギーの量

注記 1:ワット (W) で表されます。

3.2

表面積に対する熱流量

熱流束

q

特定の表面積に伝達される熱エネルギーの量

注記 1:平方メートル当たりのワット数 (W/m 2 ) で表されます。

3.3

熱伝達特性

熱抵抗、熱伝導率、実効熱伝導率、熱コンダクタンスの総称

3.4

熱抵抗

R

定常状態における表側と裏側の温度差を熱流束で割った値

注記 1:ワット当たりの平方メートルケルビン (m 2・K/W) で表されます。

注記 2:このパラメータは熱の伝達方法を示し、値が大きいほど熱伝達が減少することを示します。

3.5

熱コンダクタンス

K

定常状態の熱流束を表側と裏側の温度差で割ったもの

注記 1:ワット/平方メートルケルビン (W/m 2・K) で表されます。

注記 2:熱抵抗の逆数。

3.6

熱伝導率

k

熱流束と温度勾配の関係を表す比例係数ここで, 等温面上の熱流束は等温面上の法線方向の温度勾配に比例する

注記 1:ワット/メートルケルビン (W/m K) で表されます。

3.7

有効熱伝導率

k ​

＜２つ以上の物質からなる系＞ 定常状態の熱流束を表裏の温度差で割って表裏の距離を乗じたもの、 L

注記 1:ワット/メートルケルビン (W/m K) で表されます。

注記 2: 実効熱伝導率には界面熱抵抗が含まれます。

注記 3:K × L で表されます。

3.8

界面熱抵抗

R i

材料の接触面に生じる特定の熱抵抗（接触熱抵抗）ここで, 隙間と材料の間の充填物の熱伝導によって生じる熱抵抗を除去します

注記 1:ワット当たりの平方メートルケルビン (m 2・K/W) で表されます。

注記2：主に材料表面と接触面との間で発生します。

3.9

試料の平均温度

T m

定常状態における試験片の高温面と低温面の温度の算術平均

注記 1:ケルビン (K) で表されます。

注記 2:単に平均温度と呼ばれます。

5 試験の範囲

等方導電性接着剤の熱伝導率の測定範囲は、その熱コンダクタンスによって決まります。熱コンダクタンスの下限値と上限値はそれぞれ式(1)と式(2)で計算されます。

(1)

どこ

25 r t w r 60

(2)

どこ

K等方導電性接着剤の熱コンダクタンス [W/(m 2.K )]

( = k eff/ t s );

k ​等方性導電性接着剤の実効熱伝導率[W/(m・K)
t r標準ロッドの太さ（mm）です。
t等方導電性接着剤の厚さ（ｍｍ）。
W試験片の辺の長さ (mm) です。

例

t r 25 mmの等方導電性接着剤の測定可能な熱コンダクタンスの下限値を以下に示します。

a)2 000 W/(m 2 ⋅K)、 W r = 10 mmの場合。
b)800 W/(m 2 ⋅K)、 W r = 20 mmの場合。
c)400 W/(m 2 ⋅K)、 W r = 30 mmの場合。
d)200 W/(m 2 ⋅K)、 W r = 60 mm の場合。

注記等方導電性接着剤の測定可能な熱コンダクタンスの上限は以下のとおりです。

a) 100,000 W/(m 2 ⋅K)、 k eff = 50 W/(m K) の場合。

b) 100,000 W/(m 2・K)、 k eff = 30 W/(m・K)の場合。

c) 100,000 W/(m 2・K)、 k eff = 20 W/(m・K)の場合。

d) 50,000 W/(m 2・K)、 k eff = 10 W/(m・K)の場合。

e) 5,000 W/(m 2 ⋅K)、 k eff = 1 W/(m K) の場合。

f) 2 500 W/(m 2 ⋅K)、 k eff = 0.5 W/(m K) の場合。

参考文献

1ISO 22007-1, プラスチック — 熱伝導率と熱拡散率の測定 — Part 1: 一般原則
2ISO 22007-2, プラスチック — 熱伝導率および熱拡散率の測定 — Part 2: 非定常面熱源 (ホットディスク) 法
3ISO 22007-3, プラスチック — 熱伝導率および熱拡散率の測定 — Part 3: 温度波解析法
4ISO 22007-4, プラスチック — 熱伝導率および熱拡散率の測定 — Part 4: レーザーフラッシュ法
5ASTM D5470-01, 薄い熱伝導性固体電気絶縁材料の熱伝達特性の標準試験方法

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives .

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents .

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

The committee responsible for this document is ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 11, Products.

ISO 16525 consists of the following parts, under the general title Adhesives — Test methods for isotropic electrically conductive adhesives:

  • Part 1: General test methods
  • Part 2: Determination of electric characteristics for use in electronic assemblies
  • Part 3: Determination of heat-transfer properties
  • Part 4: Determination of shear strength and electrical resistance using rigid-to-rigid bonded assemblies
  • Part 5: Determination of shear fatigue
  • Part 6: Determination of pendulum-type shear impact
  • Part 7: Environmental test methods
  • Part 8: Electrochemical migration test methods
  • Part 9: Determination of high-speed signal-transmission characteristics

SAFETY STATEMENT Persons using this part of ISO 16525 should be familiar with normal laboratory practice. This part of ISO 16525 does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to ensure compliance with any regulatory conditions.

IMPORTANT Certain procedures specified in this part of ISO 16525 might involve the use or generation of substances, or the generation of waste, that could constitute a local environmental hazard. Reference should be made to appropriate documentation on safe handling and disposal after use.

1 Scope

This part of ISO 16525 specifies test methods for heat-transfer properties such as effective thermal conductivity and thermal resistance by a steady-state comparative longitudinal heat-flow method (SCHF method) using cartridge-type specimen for isotropic electrically conductive adhesives used in wiring, die attach, and surface assembly.

2 Normative references

The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 3611, Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment: Micrometers for external measurements — Design and metrological characteristics
  • ISO 4287, Geometrical Product Specifications (GPS) — Surface texture: Profile method — Terms, definitions and surface texture parameters
  • ISO 13385-1, Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment — Part 1: Callipers; Design and metrological characteristics
  • ISO 13385-2, Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment — Part 2: Calliper depth gauges; Design and metrological characteristics
  • ISO 17212, Structural adhesives — Guidelines for the surface preparation of metals and plastics prior to adhesive bonding
  • ISO 80000-1, Quantities and units — Part 1: General
  • IEC 60584-1, Thermocouples — Part 1: Reference tables

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

NOTE Thermal conductivity of heterogeneous materials is called “apparent thermal conductivity”, “equivalent thermal conductivity” or “effective thermal conductivity”. For those materials whose compositions are nearly homogeneous, “thermal conductivity” can be used if it does not lead to confusion.

3.1

heat flow rate

Q

amount of themal energy transferring from/to one system from/to another in a given time

Note 1 to entry: It is expressed in watts (W).

3.2

heat flow rate over surface area

heat flux

q

amount of themal energy being transferred over a given surface area

Note 1 to entry: It is expressed in watts per square metre (W/m2).

3.3

heat transfer property

collective term for thermal resistance, thermal conductivity, effective thermal conductivity and thermal conductance

3.4

thermal resistance

R

temperature difference between the front and back sides in the steady-state divided by heat flux

Note 1 to entry: It is expressed in square metre kelvin per watt (m2·K/W).

Note 2 to entry: This parameter indicates how heat is transferred, with a high value denoting reduced heat transfer.

3.5

thermal conductance

K

heat flux in the steady state divided by the temperature difference between front and back sides

Note 1 to entry: It is expressed in watt per square metre kelvin (W/m2·K).

Note 2 to entry: The reciprocal of thermal resistance.

3.6

thermal conductivity

k

proportionality coefficient that represents the relationship of heat flux and temperature gradient ここで, heat flux on an isothermal surface is proportional to the temperature gradient in the normal direction on the isothermal surface

Note 1 to entry: It is expressed in watt per metre kelvin (W/m·K).

3.7

effective thermal conductivity

keff

<system consisting of two substances or more> heat flux in the steady state that is divided by a temperature difference between the front and back sides, and multiplied by the distance between the front and back sides, L

Note 1 to entry: It is expressed in watt per metre kelvin (W/m·K).

Note 2 to entry: Effective thermal conductivity includes interfacial thermal resistance.

Note 3 to entry: It is expressed by K x L.

3.8

interfacial thermal resistance

Ri

specific type of thermal resistance arising on the contact surface of the material (contact thermal resistance) ここで, thermal resistance caused by heat conduction of the filling between a gap and the material is removed

Note 1 to entry: It is expressed in square metre kelvin per watt (m2·K/W).

Note 2 to entry: It is generated mainly between the surface of the material and the contact surface.

3.9

mean temperature of specimen

Tm

arithmetic mean of temperatures of the high-temperature surface and the low-temperature surface of a specimen in the steady state

Note 1 to entry: It is expressed in kelvin (K).

Note 2 to entry: It is simply called mean temperature.

5 Scope of test

The measurement range of thermal conductivity of an isotropic electrically conductive adhesive is determined by its thermal conductance. The lower and upper limits of thermal conductance are calculated using Formulae (1) and (2), respectively.

(1)

where

25 ≤ tr ≤ 60, 10 ≤ wr ≤ 60

(2)

where

Ksis the thermal conductance of the isotropic electrically conductive adhesive [W/(m2.K)]

( = keff/ts);

keffis the effective thermal conductivity of the isotropic electrically conductive adhesive [W/(m·K)];
tris the thickness of standard rods (mm);
tsis the thickness of the isotropic electrically conductive adhesive (mm);
Wris the length of the side of the specimen (mm).

EXAMPLE

The lower limits of measurable thermal conductance of the isotropic electrically conductive adhesive with tr of 25 mm are shown below:

a)2 000 W/(m2⋅K), when Wr = 10 mm;
b)800 W/(m2⋅K), when Wr = 20 mm;
c)400 W/(m2⋅K), when Wr = 30 mm;
d)200 W/(m2⋅K), when Wr = 60 mm.

NOTE The upper limit of measureable thermal conductance of the isotropic electrically conductive adhesive is shown below:

a) 100 000 W/(m2⋅K), when keff = 50 W/(m·K);

b) 100 000 W/(m2⋅K), when keff = 30 W/(m·K);

c) 100 000 W/(m2⋅K), when keff = 20 W/(m·K);

d) 50 000 W/(m2⋅K), when keff = 10 W/(m·K);

e) 5 000 W/(m2⋅K), when keff = 1 W/(m·K);

f) 2 500 W/(m2⋅K), when keff = 0,5 W/(m·K).

Bibliography

1ISO 22007-1, Plastics — Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity — Part 1: General principles
2ISO 22007-2, Plastics — Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity — Part 2: Transient plane heat source (hot disc) method
3ISO 22007-3, Plastics — Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity — Part 3: Temperature wave analysis method
4ISO 22007-4, Plastics — Determination of thermal conductivity and thermal diffusivity — Part 4: Laser flash method
5ASTM D5470-01, Standard Test Method for Thermal Transmission Properties of Thin Thermally Conductive Solid Electrical Insulation Materials

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