JP2010070582A - 基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物、及び、プリント配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性及びスクリーン印刷性に優れる基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を提供する。また、該基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を用いてなるプリント配線基板を提供する。
【解決手段】硬化性樹脂、硬化剤、及び、熱伝導性フィラーを含有する基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物であって、２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２０ｓ^−１で測定した前記熱伝導性フィラーを除いた樹脂成分の粘度が０．１〜１０Ｐａ・ｓであり、前記熱伝導性ペースト組成物１００体積％に占める前記熱伝導性フィラーの含有量が２５〜６５体積％であり、２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２ｓ^−１で測定した粘度η_１が２０〜３００Ｐａ・ｓ、２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２０ｓ^−１で測定した粘度η_２が５〜１００Ｐａ・ｓであり、かつ、η_１／η_２が２．０〜１０である基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、放熱性及びスクリーン印刷性に優れる基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物に関する。また、本発明は、該基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を用いてなるプリント配線基板に関する。

近年、電子機器の高性能化や小型化の要求に伴い、電子部品の高密度化が進んでおり、その結果、電子部品の発熱量が増加し、発生した熱による電子機器の性能や安全性への影響が懸念されている。そのため、電子部品に実装されるプリント配線基板としては、電子部品の発熱体から発生した熱を効率よく、速やかに排熱するために、高放熱性であることが必要とされている。高放熱性のプリント配線基板にはアルミニウム等の放熱メタル基板が用いられてきたが、このような放熱メタル基板は高価であり、かつ、重いという問題があった。一方、安価で軽いプリント配線基板としては、ガラス−エポキシ樹脂により成形されたガラスエポキシ基板が知られているが、ガラスエポキシ基板は熱伝導性に劣るため、充分な放熱性が得られなかった。

安価で軽く高放熱性のプリント配線基板を得るための方法として、特許文献１には、放熱部に穴を空け、熱伝導性ペースト組成物を用いて穴埋めするプリント配線基板の永久穴埋め法が開示されている。特許文献１に開示されている永久穴埋め法では、予め形成したガラスエポキシ基板の穴部に、スクリーン印刷等により、熱伝導性フィラーを含有する熱伝導性ペースト組成物を充填させる。その後、充填させた熱伝導性ペースト組成物を仮硬化させ、仮硬化後の穴部表面からはみ出した余分な熱伝導性ペースト組成物を研磨により除去し、本硬化させることにより、プリント配線基板を作製する。

しかし、従来の熱伝導性ペースト組成物を永久穴埋め法に用いた場合、熱伝導性ペースト組成物の熱伝導性が不充分であり、得られるプリント配線基板の放熱性は満足できるものではなかった。熱伝導性ペースト組成物の熱伝導性を向上させる方法としては、熱伝導性フィラーを高充填させる方法が挙げられる。しかしながら、熱伝導性フィラーの含有量が多くなると、熱伝導性ペースト組成物の粘度が大きくなりすぎ、スクリーン印刷により穴埋めを行うことが困難となる問題があった。
特開２００１−１９８３４号公報

本発明は、放熱性及びスクリーン印刷性に優れる基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、該基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を用いてなるプリント配線基板を提供することを目的とする。

本発明は、硬化性樹脂、硬化剤、及び、熱伝導性フィラーを含有する基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物であって、２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２０ｓ^−１で測定した上記熱伝導性フィラーを除いた樹脂成分の粘度が０．１〜１０Ｐａ・ｓであり、上記熱伝導性ペースト組成物１００体積％に占める上記熱伝導性フィラーの含有量が２５〜６５体積％であり、２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２ｓ^−１で測定した粘度η_１が２０〜３００Ｐａ・ｓ、２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２０ｓ^−１で測定した粘度η_２が５〜１００Ｐａ・ｓであり、かつ、η_１／η_２が２．０〜１０であることを特徴とする基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物である。
以下に本発明を詳述する。

本発明者らは、熱伝導性ペースト組成物に含まれる熱伝導性フィラーを除いた樹脂成分の粘度、熱伝導性フィラーの含有量、及び、熱伝導性フィラーを含む熱伝導性ペースト組成物の粘度を特定の範囲内とすることにより、放熱性だけでなく、スクリーン印刷性にも優れる基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物は、熱伝導性フィラーを含有する。
上記熱伝導性フィラーは特に限定されないが、例えば、α−アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化亜鉛、無水炭酸マグネシウム及び酸化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。なかでも、放熱性や絶縁性に優れていることから、α−アルミナが好適である。
なお、炭化ケイ素や酸化亜鉛は導電性をもつので、絶縁性が要求される場合には、他のフィラーと組み合わせるなどして、含有量を少なくする必要がある。

上記熱伝導性フィラーの形状は特に限定されないが、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物に高密度に充填させることができ、放熱性を高めることができるため、アスペクト比が１〜２の範囲にある略多面体状又は球状であることが好ましい。

上記熱伝導性ペースト組成物１００体積％に占める上記熱伝導性フィラーの含有量の下限は２５体積％、上限は６５体積％である。上記熱伝導性フィラーの含有量が２５体積％未満であると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物の放熱性が充分に得られなくなる。上記熱伝導性フィラーの含有量が６５体積％を超えると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物の粘度が高くなりすぎ、スクリーン印刷する際に必要な流動性が得られなくなる。上記熱伝導性フィラーの含有量の好ましい下限は３０体積％、好ましい上限は６０体積％である。上記熱伝導性フィラーの含有量のより好ましい下限は３５体積％、より好ましい上限は５５体積％である。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物は、粘性調整剤を含有することが好ましい。上記粘性調整剤を含有することにより、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物は、スクリーン印刷に適したチキソ性を確保できる。

上記粘性調整剤は特に限定されないが、粒子径が小さいフィラーが好ましく、親水性ヒュームドシリカ、疎水性ヒュームドシリカ、ヒュームド酸化アルミニウム、ヒュームド混合酸化物、ヒュームド金属酸化物等が挙げられる。なかでも、粒子径が数十ｎｍ以下と極めて小さく、単位重量あたりの表面積が極めて大きいため樹脂との接触面積が大きく、ペーストの粘度を適性に上げる効果を有することから、ヒュームドシリカが好適である。
上記ヒュームドシリカは、一般的にケイ素塩化物を気化し高温の炎中において気相状態で酸化され生成される。
上記ヒュームドシリカのうち市販されているものとしては、例えば、レオロシール（トクヤマ社製）やアエロジル（日本アエロジル社製）等が挙げられる。

上記粘性調整剤の含有量は特に限定されず、上記熱伝導性フィラーの含有量に対応して若干変動する。熱伝導性フィラーは粒子径や粒子形状に依存して粘性を向上させる働きを持つため、上記粘性調整剤の最適な含有量は、熱伝導性フィラーが少ない場合には多くなり、熱伝導性フィラーが多い場合には少なくなる。具体的には、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物中の上記熱伝導性フィラー及び上記粘性調整剤を除いた上記樹脂成分（硬化性樹脂および硬化剤に加え、シランカップリング剤等も含む）に対する上記粘性調整剤の体積比（粘性調整剤／樹脂成分）の好ましい下限は０．０１、好ましい上限は０．２である。上記体積比が０．０１未満であると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物をスクリーン印刷するのに必要なチキソ性が得られなくなることがある。上記体積比が０．２を超えると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物の粘度が高くなりすぎ、スクリーン印刷する際に必要な流動性が得られなくなることがある。上記体積比のより好ましい下限は０．０２、より好ましい上限は０．１５である。上記体積比の更に好ましい下限は０．０３、更に好ましい上限は０．１０である。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物は、硬化性樹脂と硬化剤と必要に応じて添加される各種添加剤とからなる、上記熱伝導性フィラー及び上記粘性調整剤を除いた樹脂成分を含有する。

２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２０ｓ^−１で測定した上記樹脂成分の粘度の下限は０．１Ｐａ・ｓ、上限は１０Ｐａ・ｓである。２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２０ｓ^−１で測定した上記樹脂成分の粘度が０．１Ｐａ・ｓ未満であると、ペースト中でフィラーが分散された状態を保持する力が弱くなるため、ペーストダレが生じたり、フィラーの分散が不均一になり、フィラーが沈降して、樹脂成分と分離しやすくなったりする。２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２０ｓ^−１で測定した上記樹脂成分の粘度が１０Ｐａ・ｓを超えると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物をスクリーン印刷する際に必要な流動性が得られなくなる。２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２０ｓ^−１で測定した上記樹脂成分の粘度の好ましい下限は１．０Ｐａ・ｓ、好ましい上限は５．０Ｐａ・ｓである。

上記樹脂成分の含有量は特に限定されないが、好ましい下限は３５体積％、好ましい上限は７５体積％である。上記樹脂成分の含有量が３５体積％未満であると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物のスクリーン印刷性や硬化性が悪化することがある。上記樹脂成分の含有量が７５体積％を超えると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物に充分な放熱性が得られなくなることがある。上記樹脂成分の含有量のより好ましい下限は４０体積％、より好ましい上限は７０体積％である。上記樹脂成分の含有量の更に好ましい下限は４５体積％、更に好ましい上限は６５体積％である。

上記硬化性樹脂は特に限定されないが、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物のスクリーン印刷性及び硬化性に優れることから、２５℃で液状のエポキシ樹脂が好適である。
なお、上記エポキシ樹脂は、２５℃で液状のものであれば特に限定されず、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、分子中にグリシジル基を含有する各種反応性希釈剤等、各種公知のエポキシ樹脂を用いることができる。これらのエポキシ樹脂は単独で用いられてもよいし、２種以上が併用されてもよい。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物は、硬化剤を含有する。
上記硬化剤は特に限定されないが、上記硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合には、エポキシ樹脂用硬化剤が好適である。なかでも、２５℃で液状であることが好ましい。
なお、上記エポキシ樹脂用硬化剤は、２５℃で液状のものであれば特に限定されず、例えば、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、アミン系硬化剤、カチオン系硬化剤等、各種公知のエポキシ樹脂用硬化剤を用いることができる。なかでも、耐熱性に優れ、樹脂成分の粘度を下げることができ、ペーストの粘度を低く抑えることができるため、酸無水物系硬化剤が好適である。

上記硬化剤の含有量は特に限定されないが、上記硬化性樹脂１００重量部に対して、好ましい下限は１１重量部、好ましい上限は１００重量部である。上記硬化剤の含有量が１１重量部未満であると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物が充分に硬化できないことがある。上記硬化剤の含有量が１００重量部を超えても、それ以上硬化性に寄与しないうえ、かえって硬化性を損ねたり、余った硬化剤がブリードアウトしたりすることがある。

ペーストに長期保存性が要求される場合は、上記硬化剤として、有機酸ヒドラジド、ジシアンジアミド系硬化剤等の潜在性硬化剤を用いることができる。なかでも、ジシアンジアミド系硬化剤を用いることが好ましい。ただし、上記潜在性硬化剤の長期保存性を発現させるためには、上記硬化性樹脂に粉末状で分散させることが必要になるため、上記熱伝導性フィラーを高充填させることが困難になる。

上記硬化剤として上記潜在性硬化剤を用いる場合、上記潜在性硬化剤の含有量は特に限定されないが、上記硬化性樹脂１００重量部に対して、好ましい下限は１重量部、好ましい上限は１５重量部である。上記潜在性硬化剤の含有量が１重量部未満であると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物が充分に硬化できないことがある。上記潜在性硬化剤の含有量が１５重量部を超えても、それ以上硬化性に寄与しないうえ、かえって硬化性を損ねたり、上記熱伝導性フィラーを高充填させることが困難になったりすることがある。上記潜在性硬化剤は、本発明の目的を阻害しない範囲内において他の硬化剤と併用してもよい。上記潜在性硬化剤と他の硬化剤とを併用する場合の上記潜在性硬化剤と他の硬化剤の配合量は適宜調整される。
また、イミダゾール系硬化剤を硬化促進剤として併用してもよい。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物は、更に、シランカップリング剤を含有することが好ましい。上記シランカップリング剤を含有することにより、上記熱伝導性フィラーや上記粘性調整剤の分散性が向上する。また、シランカップリング剤は、基板に対する密着性付与剤としての効果も有する。

上記シランカップリング剤は特に限定されず、例えば、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリス（βメトキシエトキシ）シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

上記シランカップリング剤の含有量は特に限定されないが、上記硬化性樹脂及び硬化剤の合計１００重量部に対して、好ましい下限は０．１重量部、好ましい上限は１０重量部である。上記シランカップリング剤の含有量が０．１重量部未満であると、上記熱伝導性フィラーや上記粘性調整剤の分散性を向上させる効果が充分に得られないことがある。上記シランカップリング剤の含有量が１０重量部を超えても、それ以上上記熱伝導性フィラーや上記粘性調整剤の分散性を向上させる効果は得られず、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物の物性に悪影響を与えることがある。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物は、必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で消泡剤、レベリング剤、難燃剤、顔料、硬化促進剤等が含有されていてもよい。

２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２ｓ^−１で測定した本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物の粘度η_１の下限は２０Ｐａ・ｓ、上限は３００Ｐａ・ｓである。上記η_１が２０Ｐａ・ｓ未満であると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物をスクリーン印刷等によりプリント配線基板の穴部に充填した後、硬化させるまでにペーストダレが生じる。また、η_１が３００Ｐａ・ｓを超えると、流動性が低すぎるために、スクリーン印刷が非常に困難になる。
２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２０ｓ^−１で測定した本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物の粘度η_２の下限は５Ｐａ・ｓ、上限は１００Ｐａ・ｓである。上記η_２が５Ｐａ・ｓ未満であると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物をスクリーン印刷等によりプリント配線基板の穴部に充填する際にペーストダレが生じる。上記η_２が１００Ｐａ・ｓを超えると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物をスクリーン印刷する際に必要な流動性が得られなくなる。
上記η_１と上記η_２との比η_１／η_２の下限は２．０、上限は１０である。上記η_１／η_２を上記範囲内とすることで、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物にスクリーン印刷に適したチキソ性を付与できる。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を製造する方法は特に限定されず、例えば、各成分をボールミル、ブレンダーミル、３本ロール等の各種混合機を用いて混合する方法等が挙げられる。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物をプリント配線基板の穴部に充填する方法は特に限定されず、例えば、スクリーン印刷法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法等が挙げられる。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物は、熱処理等により硬化させることができる。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を硬化させた後の上記熱伝導性フィラーの粒度分布曲線における累積体積分率が３０％のときの粒径φ３０と、累積体積分率が７０％のときの粒径φ７０との比φ７０／φ３０は特に限定されないが、好ましい下限は３．０、好ましい上限は３０である。上記φ７０／φ３０が３．０未満又は３０を超えると、熱伝導性フィラーを高充填させることが困難となり、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物の放熱性が充分に得られないことがある。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物の硬化後の熱伝導率は特に限定されないが、好ましい下限は０．５Ｗ／ｍ・Ｋ、好ましい上限は３．０Ｗ／ｍ・Ｋである。上記熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ未満であると、本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を用いて作製したプリント配線基板の放熱性が不充分となることがある。一方で、上記熱伝導率を３．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上に上げることは絶縁性を維持しようとすると困難である。

本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を、予め基板に形成した穴部にスクリーン印刷等により充填させた後、仮硬化させ、仮硬化後の穴部表面からはみ出した余分な熱伝導性ペースト組成物を研磨により除去し、本硬化させることによりプリント配線基板を作製することができる。このような本発明の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を用いてなるプリント配線基板もまた、本発明の１つである。

本発明によれば、放熱性及びスクリーン印刷性に優れる基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を用いてなるプリント配線基板を提供することができる。

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されない。

（実施例１）
硬化性樹脂としてビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製、「ＪＥＲ８２８」、エポキシ当量１９０、粘度１４Ｐａ・ｓ）１５．０重量％と、硬化剤として多脂環式骨格酸無水物（新日本理化社製、「ＨＮＡ−１００」、酸無水物当量１８０、粘度０．３Ｐａ・ｓ）９．０重量％と、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（信越化学工業社製、「ＫＢＥ４０３」、エポキシ当量２８０）１．５重量％と、熱伝導性フィラーとして球状アルミナ（ａ）（住友化学社製、「ＡＫＰ−３０」、平均粒子径０．４μｍ、密度３．９ｇ／ｍＬ）１０．０重量％、球状アルミナ（ｂ）（電気化学工業社製、「ＤＡＭ−０５」、平均粒子径５μｍ、密度３．９ｇ／ｍＬ）３０．０重量％、及び、球状アルミナ（ｃ）（アドマテックス社製、「ＡＯ−８２０」、平均粒子径２０μｍ、密度３．９ｇ／ｍＬ）３０．０重量％と、粘性調整剤として疎水性ヒュームドシリカ（日本アエロジル社製、「Ｒ８１２Ｓ」、ＢＥＴ表面積２２０ｍ^２／ｇ、密度２．０ｇ／ｍＬ）４．０重量％と、硬化促進剤としてイミダゾール化合物（四国化成工業社製、「２ＭＺＡ−ＰＷ」）０．５重量％とをこの順番で配合し、混合物を得た。得られた混合物を遊星式撹拌脱泡機（シンキー社製、「あわとり練太郎 ＡＲＥ２５０」）で予備撹拌し、３本ロールミルで混練分散させて基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（実施例２）
熱伝導性フィラーを破砕アルミナ（日本軽金属社製、「ＬＳ２４２Ｃ」、平均粒子径２μｍ、密度３．９ｇ／ｍＬ）７０．０重量％としたこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（実施例３〜９）
原料の含有量を表１に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（実施例１０、１１）
熱伝導性フィラーを破砕アルミナ（日本軽金属社製、「ＬＳ２４２Ｃ」、平均粒子径２μｍ、密度３．９ｇ／ｍＬ）とし、原料の含有量を表２に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（実施例１２）
熱伝導性フィラーを球状窒化アルミニウム（ａ）（東洋アルミ社製、「ＴＯＹＡＬＮＩＴＥ−ＦＬＢ」、平均粒子径５．７μｍ、密度３．０ｇ／ｍＬ）とし、原料の含有量を表２に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（実施例１３）
熱伝導性フィラーを球状窒化アルミニウム（ａ）（東洋アルミ社製、「ＴＯＹＡＬＮＩＴＥ−ＦＬＢ」、平均粒子径５．７μｍ、密度３．０ｇ／ｍＬ）、球状窒化アルミニウム（ｂ）（東洋アルミ社製、「ＴＯＹＡＬＮＩＴＥ−ＦＬＸ」、平均粒子径２３μｍ、密度３．０ｇ／ｍＬ）とし、原料の含有量を表２に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（実施例１４）
粘性調整剤を親水性ヒュームドシリカ（トクヤマ社製、「レオロシールＱＳ−１０２」、ＢＥＴ表面積２００ｍ^２／ｇ、密度２．０ｇ／ｍＬ）とし、原料の含有量を表２に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（実施例１５）
硬化性樹脂をビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製、「ＪＥＲ８０６」、エポキシ当量１６０、粘度２Ｐａ・ｓ）とし、原料の含有量を表２に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（実施例１６）
硬化性樹脂をビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製、「ＪＥＲ８０６」、エポキシ当量１６０、粘度２Ｐａ・ｓ）、硬化剤を脂環式骨格酸無水物（新日本理化社製、「ＭＨ−７００」、酸無水物当量１６０、粘度０．０６Ｐａ・ｓ）とし、原料の含有量を表２に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（実施例１７）
硬化性樹脂をビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製、「ＪＥＲ８０６」、エポキシ当量１６０、粘度２Ｐａ・ｓ）、エチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセケムテック社製、「ＥＸ−８１０」、エポキシ当量１１３、粘度０．０２Ｐａ・ｓ）とし、硬化剤を脂環式骨格酸無水物（新日本理化社製、「ＭＨ−７００」、酸無水物当量１６０、粘度０．０６Ｐａ・ｓ）とし、原料の含有量を表２に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（実施例１８）
硬化剤をジシアンジアミド（ＪＥＲ社製、「ＤＩＣＹ−７」平均粒径３μｍ）とし、原料の含有量を表２に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（実施例１９）
硬化性樹脂をビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製、「ＪＥＲ８０６」、エポキシ当量１６０、粘度２Ｐａ・ｓ）とし、硬化剤をジシアンジアミド（ＪＥＲ社製、「ＤＩＣＹ−７」平均粒径３μｍ）とし、原料の含有量を表２に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（比較例１〜４）
原料の含有量を表３に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（比較例５）
熱伝導性フィラーを球状アルミナ（ｃ）（アドマテックス社製、「ＡＯ−８２０」、平均粒子径２０μｍ、密度３．９ｇ／ｍＬ）とし、原料の含有量を表３に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（比較例６、７）
熱伝導性フィラーを破砕アルミナ（日本軽金属社製、「ＬＳ２４２Ｃ」、平均粒子径２μｍ、密度３．９ｇ／ｍＬ）とし、原料の含有量を表３に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（比較例８）
硬化性樹脂をビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂（ＪＥＲ社製、「ＪＥＲ８０６」、エポキシ当量１６０、粘度２Ｐａ・ｓ）、エチレングリコールジグリシジルエーテル（ナガセケムテック社製、「ＥＸ−８１０」、エポキシ当量１１３、粘度０．０２Ｐａ・ｓ）とし、硬化剤を脂環式骨格酸無水物（新日本理化社製、「ＭＨ−７００」、酸無水物当量１６０、粘度０．０６Ｐａ・ｓ）とし、原料の含有量を表３に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（比較例９、１０）
粘性調整剤を用いず、原料の含有量を表３に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

（比較例１１）
硬化剤及び粘性調整剤を用いず、原料の含有量を表３に示した量に調整したこと以外は実施例１と同様にして、基板穴埋め用熱伝導性ペーストを得た。

＜評価＞
実施例１〜１９及び比較例１〜１１で得られた基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物及びその樹脂成分について以下の評価を行った。結果を表１〜３に示した。

（１）粘度測定
樹脂成分のみ、及び、熱伝導性ペースト組成物について、Ｅ型粘度計（東機産業社製、「ＴＶ−２２」）を用いて、２５℃で測定した。

（２）スクリーン印刷性評価
（評価用サンプルの作製）
予めパネルめっきにより直径５００μｍのスルーホールを形成した厚さ１ｍｍのガラスエポキシ基板に、基板穴埋め用熱伝導性ペーストをスクリーン印刷法により下記印刷条件でスルーホール内に充填した。充填後、熱風循環式乾燥炉に入れ、１８０℃で１時間水平状態に保持して硬化を行い、評価用サンプルを得た。
（印刷条件）
スキージ：スキージ厚２０ｍｍ、硬度７０°、斜め研磨：２３°
版：ＰＥＴ１００メッシュバイアス版
印圧：６０ｋｇｆ／ｃｍ^２
スキージスピード５ｃｍ／ｓ
スキージ角度：８０°
（印刷性評価）
評価サンプルのスルーホール内に充填された硬化物の充填度合いを観察し、印刷性を評価した。評価基準は以下の通りである。
◎：完全に充填できており、硬化もできている
○：若干ではあるが、充填が不足している
△垂れ：垂れが生じたため、充填が不均一になっている
△不足：充填がやや不充分
×：充填困難

（３）熱伝導性評価
得られた基板穴埋め用熱伝導性ペーストを厚さ１００μｍに塗工し、１８０℃で１時間加熱することで、シート状の硬化物を得た。得られた硬化物を１ｃｍ角に切り出し、熱拡散率計（ブルカーＡＸＳ社製、「ナノフラッシュＬＦＡ４４７」）を用いて熱伝導率を測定した。

実施例１〜１９はいずれも印刷性が良好であったが、比較例４以外の比較例は印刷性が劣っていた。
球状アルミナを配合した実施例１では、破砕アルミナを配合した実施例２よりも粘度が低く、実施例３に示すように、結果的に多くのアルミナを配合でき、熱伝導率も良好であった。しかし、球状アルミナの含有量を更に増やした比較例１は粘度が高くなりすぎるため、印刷が不可能であった。比較例５は球状アルミナの粒度分布が狭いため、充填性が劣り、結果的に粘度が高くなり、印刷性が劣っていた。破砕アルミナを配合した比較例６では、更に粘度が高くなった。
粘性調整剤の体積比が０．２１７と大きい実施例９は、結果的にη_１／η_２も大きくなったが、フィラーの充填率を小さくすることで、実施例１より印刷性が劣るものの、印刷できた。フィラーの充填率が小さいため、熱伝導率は低くなった。粘性調整剤を配合していない比較例９、１０は印刷適性領域が狭く、印刷性がやや劣っていた。粘性調整剤が少ない実施例１０でも、実施例２よりは印刷性がやや劣っていた。
熱伝導性フィラーとして窒化アルミニウムを配合した実施例１２、１３でも粘度領域を合わせ込むことで、良好に印刷できた。
親水性ヒュームドシリカを配合した実施例１４は疎水性ヒュームドシリカを配合した実施例３よりも若干粘度が低くなるが、ほぼ同様に使用できる。
また、樹脂成分の粘度が低い実施例１５、１６はアルミナの含有量が多くとも、粘度を適正な領域に納めることができた。樹脂成分の粘度が１３Ｐａ・ｓと高い比較例１１は実施例１と比較するとペーストの粘度が高くなるため、印刷性が劣っていた。

本発明によれば、放熱性及びスクリーン印刷性に優れる基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を提供することができる。また、本発明によれば、該基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を用いてなるプリント配線基板を提供することができる。

Claims (10)

1. 硬化性樹脂、硬化剤、及び、熱伝導性フィラーを含有する基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物であって、
   ２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２０ｓ^−１で測定した前記熱伝導性フィラーを除いた樹脂成分の粘度が０．１〜１０Ｐａ・ｓであり、
   前記熱伝導性ペースト組成物１００体積％に占める前記熱伝導性フィラーの含有量が２５〜６５体積％であり、
   ２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２ｓ^−１で測定した粘度η_１が２０〜３００Ｐａ・ｓ、２５℃においてＥ型粘度計を用いて剪断速度２０ｓ^−１で測定した粘度η_２が５〜１００Ｐａ・ｓであり、かつ、η_１／η_２が２．０〜１０である
   ことを特徴とする基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物。
2. 更に、粘性調整剤を含有し、かつ、熱伝導性フィラー及び前記粘性調整剤を除いた樹脂成分に対する前記粘性調整剤の体積比（粘性調整剤／樹脂成分）が０．０１〜０．２であることを特徴とする請求項１記載の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物。
3. 粘性調整剤はヒュームドシリカであることを特徴とする請求項２記載の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物。
4. 熱伝導性フィラーは、α−アルミナを含有することを特徴とする請求項１、２又は３記載の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物。
5. 硬化性樹脂は、２５℃で液状のエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物。
6. 硬化剤は、２５℃で液状の酸無水物系硬化剤であることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物。
7. 酸無水物系硬化剤の含有量が、硬化性樹脂１００重量部に対して、１１〜１００重量部であることを特徴とする請求項６記載の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物。
8. 硬化剤は、ジシアンジアミド系硬化剤であることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物。
9. 更に、硬化性樹脂及び硬化剤の合計１００重量部に対して、シランカップリング剤を０．１〜１０重量部含有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物。
10. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載の基板穴埋め用熱伝導性ペースト組成物を用いてなることを特徴とするプリント配線基板。