JP2011012193A - 樹脂組成物及びその用途 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機フィラーを有する樹脂組成物である。エポキシ樹脂と硬化剤のいずれか一方又は双方が、ナフタレン構造を含有する。無機フィラーが六方晶窒化ホウ素を含む。無機フィラーは樹脂組成物全体の50〜85体積%である。無機フィラーが、平均粒子径10〜400μmである粗粉と、平均粒子径0.5〜4.0μmである微粉とからなり、粗粉の配合比率が70%以上であるのが好ましい。
【選択図】なし
Description
GI= Area(100)/Area(002) ・・・(1)
実施例1の樹脂組成物は、表1に示す配合比の樹脂組成物である。本実施例にあっては、エポキシ樹脂はナフタレン構造を含有するナフタレン型エポキシ樹脂(DIC社製、HP4032)、硬化剤としてイミダゾール類(四国化成社製、2E4MZ−CN)、カップリング剤としてシランカップリング剤(東レダウコーニング社製、Z−0640N)を用いた。無機フィラーにあっては、六方晶窒化ホウ素(表1ではBNと記載した。)を採用した。
実施例の樹脂組成物20mgを白金製の容器に入れ、10℃/minの昇温速度にて25℃から1000℃までの熱重量減少を測定し、重量減少率5wt%時の温度を求めた。測定装置は、TG−DTA(リガク社製 ThermoPlus Evo TG8120)を用いた。耐熱性は、350℃以上が必要である。
<厚さ方向の熱伝導率>
厚さ方向の熱伝導率は、実施例の樹脂粗生物の熱拡散率、比重、比熱を全て乗じて算出した。熱拡散率は、試料を幅10mm×10mm×厚み1mmに加工し、レーザーフラッシュ法により求めた。測定装置はキセノンフラッシュアナライザ(NETZSCH社製 LFA447 NanoFlash)を用いた。比重はアルキメデス法を用いて求めた。比熱は、DSC(リガク社製 ThermoPlus Evo DSC8230)を用いて求めた。厚さ方向の熱伝導率は、2.0(W/mK)以上が必要である。
面内方向の熱伝導率は、前記同様に熱拡散率と試料の比重、比熱容量の積から、算出した。求める熱拡散率は、試料を幅5mm×30mm×厚み0.4mmに加工し、光交流法により求めた。測定装置は光交流法熱拡散率測定装置(アルバック理工株式会社製 LaserPit)を用いた。比重及び比熱容量は前記厚さ方向の熱伝導率測定で求めた値を用いた。面内方向の熱伝導率は、2.0(W/mK)以上が必要である。
<初期耐電圧>
厚さ1.5mmのアルミニウム板上に厚さ0.5mmの基板材を積層し、基板材に厚さ0.1mmの銅箔を積層した。積層後、150℃で2.0時間の環境に置いて硬化を完了させ、基板を作製した。この基板の銅箔の周囲をエッチングし、直径20mmの円形部分を残した後、絶縁油中に浸漬し、室温で交流電圧を銅箔とアルミニウム板間に印加させ、JIS C2110に基づき、初期耐電圧測定した。測定器には、菊水電子工業株式会社製TOS−8700を用いた。初期耐電圧は、20(kV/mm)以上が必要である。
実施例2乃至11は、表1に示す変更以外は実施例1と同様のものである。
実施例7でのAl203:球状の酸化アルミニウム(電気化学工業社製、ASFP−20)であり、粒子径3.0μm以下のものを90体積%含有し、平均粒子径は0.5μmである。
実施例8、9にある無機フィラーの粗粉で「凝集」とあるBN:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、PT670。平均粒子径300μm、タップ密度1.0g/cm3、GI値1.1
実施例10にある硬化樹脂としてのナフタレンテトラカルボン酸二無水物:JFEケミカル株式会社製NTCDA
実施例11にある硬化樹脂としてのナフト−ルアラルキル型フェノ−ル樹脂:東都化成株式会社製SN−485
実施例12乃至15は、実施例1の樹脂組成物を押出成型装置により薄板状に成形した基板積層材料(d)をそのまま使用したこと以外は実施例1〜4と同様の配合量、操作で樹脂硬化体、更に成型体、基板積層材料、回路基板を作製し、評価した。
実施例12乃至15は、基板材中の無機粒子の配向度を求めた所、何れも0.01以下と面内方向に粒子が良く配向していることが確認された。この結果、面内方向への熱伝導率が高く、これにより実施例1より基板全体の温度が均一になった。温度が均一になると基板を用いた電子装置全体の温度も均一になり、その動作が安定した。
実施例16は、無機フィラーの粗粉としての平板状の六方晶窒化ホウ素として、水島鉄工所株式会社製HP−P4(平均粒子径5μm、タップ密度0.2g/cm3、GI値1.55)を採用した以外は、実施例1と同じである。
実施例17は、無機フィラーの粗粉と微粉の配合比率を表2に示す通りに変えたこと以外は実施例1と同様である。
比較例1乃至4は、表2に示す変更以外は実施例1と同様のものである。
表1記載の組成物は次のものを採用した。
エポキシ樹脂としての脂環式ビスA型:東都化成株式会社製ST−3000
エポキシ樹脂としてのビフェニル型:ジャパンエポキシレジン株式会社製YX4000H
エポキシ樹脂のうちのトリエポキシ樹脂トリアジン型:日産化学工業株式会社製TEPIC−PAS
比較例5は、無機フィラーの粗粉としての球状の酸化アルミニウムとして、電気化学工業社製DAW10(平均粒子径が10μm)を使用し表2記載の変更部分以外は、実施例1と同じである。
Claims (11)
- エポキシ樹脂と、硬化剤と、無機フィラーを有する樹脂組成物であって、エポキシ樹脂と硬化剤のいずれか一方又は双方がナフタレン構造を含有し、無機フィラーが六方晶窒化ホウ素を含み、無機フィラーが樹脂組成物全体の50〜85体積%である樹脂組成物。
- 無機フィラーが、平均粒子径10〜400μmである粗粉と、平均粒子径0.5〜4.0μmである微粉とからなり、粗粉の配合比率が70%以上である請求項1記載の樹脂組成物。
- 粗粉が六方晶窒化ホウ素である請求項2記載の樹脂組成物。
- 微粉が六方晶窒化ホウ素である請求項2又は請求項3記載の樹脂組成物。
- 粗粉がGI(Graphitization Index:黒鉛化指数)値1.5以下の六方晶窒化ホウ素で、粗粉の形状が単一の平板又は平板状粒子の凝集体であり、粗粉の粒子のタップ密度が0.5g/cm3以上であることを特徴とする請求項2乃至4のずれか一項記載の樹脂組成物。
- 微粉が球状の酸化アルミニウムである請求項2、3又は5のいずれか一項記載の樹脂組成物。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の樹脂組成物を硬化させて成形した成型体。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の樹脂組成物をシート状に形成し、加熱によりBステージ状態にした基板材。
- 請求項8記載の基板材を複数枚積層して厚さ方向に切断し、切断端面を平面とした基板材。
- 基板材を構成する樹脂組成物に配合されている無機フィラーが、一定方向に配向されている請求項7又は8のいずれか記載の基板材。
- 金属製の基板と、基板上に積層された請求項8乃至10記載の基板材と、基板材の上に積層された金属箔とを有し、金属箔を局所的に切り欠いて回路を形成した回路基板。
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