JP2012099697A - 回路基板、電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】高熱伝導性及び高熱放射性を有し、これにより熱に起因する部品の誤作動、性能の低下や劣化、さらには信頼性低下を防止する。
【解決手段】金属板と、金属板の一方の面の上に形成された絶縁層と、絶縁層の露出面に形成された導体回路で形成された回路基板であり、絶縁層を構成する組成物がエポキシ樹脂、硬化剤及び無機フィラーを含有する。無機フィラーは第一無機フィラーと第二無機フィラーの混合体であり、第一無機フィラーが熱伝導率１０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以上２７０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以下のものであり、第二無機フィラーが全放射率０．６５以上０．９８以下のものである。
【選択図】図１
【解決手段】金属板と、金属板の一方の面の上に形成された絶縁層と、絶縁層の露出面に形成された導体回路で形成された回路基板であり、絶縁層を構成する組成物がエポキシ樹脂、硬化剤及び無機フィラーを含有する。無機フィラーは第一無機フィラーと第二無機フィラーの混合体であり、第一無機フィラーが熱伝導率１０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以上２７０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以下のものであり、第二無機フィラーが全放射率０．６５以上０．９８以下のものである。
【選択図】図１
Description
本発明は、放熱性が求められる回路基板及び電子機器に関する。
電子機器の軽薄短小化、高周波化、高電力密度化に伴って、電子機器の半導体部品は高熱密度化され、これにより、電子機器内にある半導体やＬＥＤで発生した熱に起因する部品の誤作動、性能の低下や劣化、さらには信頼性低下が生じる場合があった。
そのため、電子機器の回路基板には熱伝導性の向上が要求され、半導体やＬＥＤに接触している絶縁層に無機フィラーを含有させることにより、絶縁層背面にある金属板に熱を伝えている。この無機フィラーとしては窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素がある（特許文献１乃至３）。
本発明は、回路基板の絶縁層に高熱伝導性及び赤外線放射性を与え、高熱伝導性及び高熱放射性を有する回路基板及び電子機器である。
本発明は、金属板と、金属板の一方の面の上に形成された絶縁層と、絶縁層の露出面に形成された導体回路を有し、絶縁層を構成する組成物がエポキシ樹脂、硬化剤及び無機フィラーを含有し、無機フィラーが第一無機フィラーと第二無機フィラーの混合体であり、第一無機フィラーが熱伝導率１０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以上２７０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以下のものであり、第二無機フィラーが全放射率０．６５以０．９８以下のものである回路基板である。
第一無機フィラーが、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウムの単体又は混合体であるのが好ましい。
第二無機フィラーが、カーボンブラック、酸化チタン、ジルコニア、酸化マンガン、酸化タングステン、三酸化モリブデン、酸化鉄、五酸化バナジウム、酸化ニッケル、酸化銅、酸化コバルト、酸化亜鉛、酸化アンチモン含有酸化錫の単体又は混合体であるのが好ましい。
第一無機フィラーが絶縁層を構成する組成物中５体積％以上８５体積％以下、第二無機フィラーが絶縁層を構成する組成物中０．００１体積％以上４０体積％以下であり、第一無機フィラーと第二の無機フィラーの総量が絶縁層を構成する組成物中５．００１体積％以上９０体積％以下であるのが好ましい。
第一無機フィラーの平均粒径が１０μｍ以上４０μｍ以下、第二無機フィラーの平均粒径が８μｍ以下であるのが好ましい。
絶縁層の全放射率が０．６０以上であるのが好ましい。
金属板と導体回路の間の熱抵抗より算出した絶縁層の熱伝導率が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であるのが好ましい。
他の観点からの発明は、上述の回路基板と、回路基板に搭載された電子部品を有する電子機器である。
本発明に係る回路基板及び電子機器は、高熱伝導性及び高熱放射性を有し、これにより熱に起因する部品の誤作動、性能の低下や劣化、さらには信頼性低下が生じ難くなった。
以下、図に基づいて本発明を詳細に解説する。
本発明は、金属板と、金属板の一方の面の上に形成された絶縁層と、絶縁層の露出面に形成された導体回路を有し、絶縁層を構成する組成物がエポキシ樹脂、硬化剤及び無機フィラーを含有し、無機フィラーが第一無機フィラーと第二無機フィラーの混合体であり、第一無機フィラーが熱伝導率１０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以上２７０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以下のものであり、第二無機フィラーが全放射率０．６５以０．９８以下のものである回路基板である。
＜無機フィラー＞
本発明にあっては、無機フィラーを、高い熱伝導率を有する第一無機フィラーと、高い全放射率を有する第二無機フィラーとの混合体にしたので、回路基板に高熱伝導性及び高熱放射性を与えることができた。
本発明にあっては、無機フィラーを、高い熱伝導率を有する第一無機フィラーと、高い全放射率を有する第二無機フィラーとの混合体にしたので、回路基板に高熱伝導性及び高熱放射性を与えることができた。
熱伝導率１０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以上２７０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以下を具備する第一無機フィラーとしては、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウムの単体又は混合体がある。
全放射率０．６５以上０．９８以下を具備する第二無機フィラーとしては、カーボンブラック、酸化チタン、ジルコニア、酸化マンガン、酸化タングステン、三酸化モリブデン、酸化鉄、五酸化バナジウム、酸化ニッケル、酸化銅、酸化コバルト、酸化亜鉛、酸化アンチモン含有酸化錫の単体又は混合体がある。
第一無機フィラーの配合量は、あまりに少ないと熱伝導性が低下する傾向にあり、あまりに多いと熱放射性が低下する傾向にあるので、絶縁層を構成する組成物中５体積％以上８５体積％以下が好ましい。第二無機フィラーの配合量は、あまりに少ないと熱放射性が低下する傾向にあり、あまりに多いと混練時の作業性が低下する傾向にあるので、絶縁層を構成する組成物中０．００１体積％以上４０体積％以下であるのが好ましい。第一無機フィラーと第二の無機フィラーの総量は、あまりに少ないと放熱性、熱放射性が発揮されず、あまりに多いと絶縁層として粘度が高くなり過ぎて絶縁層形成時に欠陥が発生し、耐電圧に悪影響を及ぼすため、絶縁層を構成する組成物中５．００１体積％以上９０体積％以下であるのが好ましい。
第一無機フィラーの平均粒径は、小さ過ぎると要求される熱伝導性を得ることが困難になる傾向にあり、大きすぎると絶縁層表面に無機フィラーが突出してしまうため、１０μｍ以上４０μｍ以下が好ましい。第二無機フィラーの平均粒径は、小さ過ぎると要求される熱放射性を得ることが困難になる傾向にあり、大きすぎると絶縁層表面に無機フィラーが突出してしまうため、２μｍ以上４０μｍ以下が好ましく、８μｍ以下にすると、第二無機フィラーを第一無機フィラー同士の隙間に充填することが可能になり、高充填化することによって、より高い熱線放射性を得ることができる。
＜絶縁層＞
絶縁層を構成する組成物の一つであるエポキシ樹脂としては、回路基板の絶縁層として必要な絶縁性、他の素材との密着性、耐熱性を有するものであればよく、具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂があり、多官能エポキシ樹脂としてはクレゾールのノボラックエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂がある。これらエポキシ樹脂の中でも、絶縁性、他の素材との密着性、耐熱性のバランスが優れたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましく、エポキシ当量で４００以下であるものがさらに好ましい。
絶縁層を構成する組成物の一つであるエポキシ樹脂としては、回路基板の絶縁層として必要な絶縁性、他の素材との密着性、耐熱性を有するものであればよく、具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂があり、多官能エポキシ樹脂としてはクレゾールのノボラックエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂がある。これらエポキシ樹脂の中でも、絶縁性、他の素材との密着性、耐熱性のバランスが優れたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましく、エポキシ当量で４００以下であるものがさらに好ましい。
＜絶縁層の硬化剤＞
エポキシ樹脂の硬化剤は、エポキシ基と反応する活性水素化合物や酸無水物基を有する化合物が好ましい。活性水素化合物としては、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、カルボキシル基、チオール基を有する化合物が好ましい。エポキシ樹脂のエポキシ基と硬化剤の反応を促進するため、硬化触媒を加えるのが好ましい。硬化触媒としては、３級アミン、イミダゾール類、オニウム化合物のボロン塩がある。
エポキシ樹脂の硬化剤は、エポキシ基と反応する活性水素化合物や酸無水物基を有する化合物が好ましい。活性水素化合物としては、アミノ基、カルボキシル基、水酸基、カルボキシル基、チオール基を有する化合物が好ましい。エポキシ樹脂のエポキシ基と硬化剤の反応を促進するため、硬化触媒を加えるのが好ましい。硬化触媒としては、３級アミン、イミダゾール類、オニウム化合物のボロン塩がある。
＜絶縁層の溶剤＞
溶剤は、エポキシ樹脂及び硬化剤と相溶するものであるのが好ましく、配合量は、あまりに多いと絶縁層中に残存した溶剤により熱硬化時に欠陥が発生し耐電圧に悪影響を及ぼすため、エポキシ樹脂、硬化剤、無機フィラーの総量に対して２０質量部未満が好ましい。
溶剤は、エポキシ樹脂及び硬化剤と相溶するものであるのが好ましく、配合量は、あまりに多いと絶縁層中に残存した溶剤により熱硬化時に欠陥が発生し耐電圧に悪影響を及ぼすため、エポキシ樹脂、硬化剤、無機フィラーの総量に対して２０質量部未満が好ましい。
＜絶縁層の熱伝導率＞
絶縁層の熱伝導率は、無機フィラーの組成及び配合量によって影響を受けるが、あまりに小さいと回路基板上で発生した熱の放散や熱放射の率が少なくなる傾向にあるので、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上が好ましく、さらに好ましくは２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。
熱伝導率の測定は、次の要領で行った。
本発明の実施例、比較例に係る回路基板の導体回路上にＴＯ−２２０型トランジスタを半田付けし、水冷した放熱フィン上に放熱グリースを介して固定し、トランジスタに通電し、発熱させ、定常状態になった後でトランジスタと金属板の温度差を測定し、熱抵抗を算出した。熱抵抗値は、放熱グリースの熱抵抗値を補正した後、絶縁層の熱伝導率を次式より計算した。
熱伝導率＝絶縁層の厚み÷（熱抵抗×トランジスタ実装面積）
ここで、熱伝導率の単位はＷ／（ｍ・Ｋ）、絶縁層の厚みはｍ、熱抵抗の単位はＫ／Ｗ、トランジスタ実装面積はｍ２である。
絶縁層の熱伝導率は、無機フィラーの組成及び配合量によって影響を受けるが、あまりに小さいと回路基板上で発生した熱の放散や熱放射の率が少なくなる傾向にあるので、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上が好ましく、さらに好ましくは２．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。
熱伝導率の測定は、次の要領で行った。
本発明の実施例、比較例に係る回路基板の導体回路上にＴＯ−２２０型トランジスタを半田付けし、水冷した放熱フィン上に放熱グリースを介して固定し、トランジスタに通電し、発熱させ、定常状態になった後でトランジスタと金属板の温度差を測定し、熱抵抗を算出した。熱抵抗値は、放熱グリースの熱抵抗値を補正した後、絶縁層の熱伝導率を次式より計算した。
熱伝導率＝絶縁層の厚み÷（熱抵抗×トランジスタ実装面積）
ここで、熱伝導率の単位はＷ／（ｍ・Ｋ）、絶縁層の厚みはｍ、熱抵抗の単位はＫ／Ｗ、トランジスタ実装面積はｍ２である。
＜絶縁層の全放射率＞
本発明において絶縁層の全放射率とは、黒体の全放射出力に対する、絶縁層の全放射出力の比である。
回路基板の絶縁層の全放射率の測定は、次の要領で行った。
フーリエ変換赤外分光光度計（島津製作所製 IR-Prestige-21）と拡散反射付属装置（島津製作所製 DRA-8000A）とを用いて温度９０℃、波長２．５〜２５μｍにて絶縁層の反射率（％）を測定し、次式より絶縁層の分光放射率を計算した。
絶縁層の分光放射率
＝絶縁層の吸収率（％）÷１００＝（１００（％）−絶縁層の反射率（％））÷１００
プランクの放射則を用いて、９０℃の黒体の分光放射出力を算出し、波長２．５〜２５μｍで黒体の分光放射出力を積分し、黒体の全放射出力とした。
黒体の分光放射出力に絶縁層の分光放射率を掛けて絶縁層の分光放射出力を算出し、波長２．５〜２５μｍで絶縁層の分光放射出力を積分し、絶縁層の全放射出力とし、絶縁層の全放射率を次式より計算した。
絶縁層の全放射率＝絶縁層の全放射出力/黒体の全放射出力
絶縁層の全放射率は、無機フィラーの組成及び配合量によって影響を受けるが、０．６０以上であることが好ましく、０．７０以上であることがより好ましい。放射率が０．６０より小さいと、熱放射による放熱効果を得ることが困難である。
本発明において絶縁層の全放射率とは、黒体の全放射出力に対する、絶縁層の全放射出力の比である。
回路基板の絶縁層の全放射率の測定は、次の要領で行った。
フーリエ変換赤外分光光度計（島津製作所製 IR-Prestige-21）と拡散反射付属装置（島津製作所製 DRA-8000A）とを用いて温度９０℃、波長２．５〜２５μｍにて絶縁層の反射率（％）を測定し、次式より絶縁層の分光放射率を計算した。
絶縁層の分光放射率
＝絶縁層の吸収率（％）÷１００＝（１００（％）−絶縁層の反射率（％））÷１００
プランクの放射則を用いて、９０℃の黒体の分光放射出力を算出し、波長２．５〜２５μｍで黒体の分光放射出力を積分し、黒体の全放射出力とした。
黒体の分光放射出力に絶縁層の分光放射率を掛けて絶縁層の分光放射出力を算出し、波長２．５〜２５μｍで絶縁層の分光放射出力を積分し、絶縁層の全放射出力とし、絶縁層の全放射率を次式より計算した。
絶縁層の全放射率＝絶縁層の全放射出力/黒体の全放射出力
絶縁層の全放射率は、無機フィラーの組成及び配合量によって影響を受けるが、０．６０以上であることが好ましく、０．７０以上であることがより好ましい。放射率が０．６０より小さいと、熱放射による放熱効果を得ることが困難である。
＜絶縁層の厚み＞
絶縁層の厚みは、あまりに薄いと耐電圧が低下する傾向にあり、あまりに厚いと放熱性が低下する傾向にあるので、４０μｍ以上１８０μｍ以下が好ましい。
絶縁層の厚みは、あまりに薄いと耐電圧が低下する傾向にあり、あまりに厚いと放熱性が低下する傾向にあるので、４０μｍ以上１８０μｍ以下が好ましい。
＜絶縁層の耐電圧＞
絶縁層の耐電圧は、あまりに小さいと半導体部品の電圧印加時に絶縁破壊が発生する可能性があるため、１．０ｋＶ以上が好ましく、より好ましくは２．０ｋＶ以上である。
絶縁層の耐電圧は、あまりに小さいと半導体部品の電圧印加時に絶縁破壊が発生する可能性があるため、１．０ｋＶ以上が好ましく、より好ましくは２．０ｋＶ以上である。
＜金属板＞
金属板を構成する金属としては、アルミニウム、鉄、銅、ステンレス、マグネシウム、シリコン及びこれらの合金がある。放熱性、軽量性、加工性の面でバランスが取れているアルミニウムが好ましい。金属板と絶縁層との密着性を向上させるため、金属板の絶縁層側の面にアルマイト処理、アルカリ洗浄、羽布研磨、サンドブラスト、エッチング、メッキ処理、カップリング剤によるプライマー処理等の表面処理を行うことが好ましい。
金属板を構成する金属としては、アルミニウム、鉄、銅、ステンレス、マグネシウム、シリコン及びこれらの合金がある。放熱性、軽量性、加工性の面でバランスが取れているアルミニウムが好ましい。金属板と絶縁層との密着性を向上させるため、金属板の絶縁層側の面にアルマイト処理、アルカリ洗浄、羽布研磨、サンドブラスト、エッチング、メッキ処理、カップリング剤によるプライマー処理等の表面処理を行うことが好ましい。
金属板の厚さは、あまりに薄いとハンドリング時に発生する中間材料の皺や折れが生じやすくなる傾向にあるため、０．１５ｍｍ以上が好ましく、特に好ましくは０．２ｍｍ以上である。金属板の厚さは、あまりに厚いと重量増によるハンドリングが難しくなるため、５．０ｍｍ以下が好ましい。
金属板の絶縁層との接着面の表面粗さは、あまりに小さいと絶縁層と十分な密着性を確保することが困難になる傾向にあり、あまりに大きいと絶縁層との界面でマイクボイドが発生し易くなり耐電圧が低下する傾向にあるため、十点平均粗さ（Ｒｚ）で０．１μｍ〜１５μｍが好ましい。
＜導体回路＞
導体回路を構成する金属としては、アルミニウム、鉄、銅、ステンレス、ニッケル、金及びこれらの合金やクラッド箔があり、絶縁接着層との密着性を向上させるため、絶縁層と密着する側の面に脱脂処理、サンドブラスト、エッチング、メッキ処理、カップリング剤等のプライマー処理等の表面処理を行うことが好ましい。
導体回路を構成する金属としては、アルミニウム、鉄、銅、ステンレス、ニッケル、金及びこれらの合金やクラッド箔があり、絶縁接着層との密着性を向上させるため、絶縁層と密着する側の面に脱脂処理、サンドブラスト、エッチング、メッキ処理、カップリング剤等のプライマー処理等の表面処理を行うことが好ましい。
導体回路の絶縁層と密着する側の面の表面粗さは、あまりに小さいと密着性が低下する傾向にあり、あまりに大きいと絶縁層の界面でマイクボイドが発生し易くなって耐電圧が低下する傾向にあるため、十点平均粗さ（Ｒｚ）で０．１μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。
導体回路の厚さは、あまりに薄いとハンドリング時に発生する中間材料の皺や折れが生じやすくなる傾向にあり、あまりに厚くても導体回路の効果が頭打ちになるため、０．０１８ｍｍ以上０．５ｍｍ以下が好ましい。
他の観点からの発明は、上述の回路基板と、回路基板に搭載された電子部品を有する電子機器である。
この電子機器は、上述の回路基板を用いているため、放熱性、高熱伝導性及び高熱放射性を有し、これにより熱に起因する部品の誤作動、性能の低下や劣化、さらには信頼性低下が生じ難いものである。
この電子機器は、上述の回路基板を用いているため、放熱性、高熱伝導性及び高熱放射性を有し、これにより熱に起因する部品の誤作動、性能の低下や劣化、さらには信頼性低下が生じ難いものである。
電位部品としては、半導体チップ、ボールグリッドアレイ、ＩＣチップ、ＬＥＤがある。電子機器としては、ＩＣ制御、コンピュータ制御をする電子機器や、ＬＥＤによる発光装置、照明装置、画像表示装置がある。
本発明を、実施例と比較例を用いて、表と図を参照しつつ詳細に説明する。
本発明に係る実施例１の回路基板は、図１に示すように、金属板１と、金属板１の一方の面の上に形成された絶縁層２と、絶縁層２の露出面に形成された導体回路３を有するものである。導体回路３のパターンは、一例であり、細い回路パターンや後述する電子部品４とのワイヤボンディングの表示は省略した。表１の第一無機フィラー及び第二無機フィラーの素材名における数値は、体積％である。
本発明に係る実施例１の回路基板は、図１に示すように、金属板１と、金属板１の一方の面の上に形成された絶縁層２と、絶縁層２の露出面に形成された導体回路３を有するものである。導体回路３のパターンは、一例であり、細い回路パターンや後述する電子部品４とのワイヤボンディングの表示は省略した。表１の第一無機フィラー及び第二無機フィラーの素材名における数値は、体積％である。
金属板１は、厚さ１．５ｍｍのアルミ板である。絶縁層２は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（大日本インキ化学工業社製、ＥＰＩＣＬＯＮ−８２８）に、硬化剤としてフェノールノボラック（明和化成社製、ＨＦ−４Ｍ）を等量比０．９５になるように加えて、平均粒径２６．２μｍの窒化アルミニウムが絶縁層中６５体積％、平均粒径０．８μｍであるカーボンブラックが絶縁層中１０体積％となるように計量及び混練し、硬化後の厚さが１００μｍになるようにアルミ板上に形成した。形成した絶縁層２に厚さ３５μｍの銅箔を貼り合わせ加熱することによって絶縁層２を熱硬化させ、基板を得た。
得られた基板について、銅箔上の局所をエッチングレジストでマスクして、不要な部分の銅箔をエッチングにより除去した後、エッチングレジストをアルカリ水溶液にて剥離し、導体回路３を形成し、回路基板とした。
この回路基板に、導体回路３の上に半導体部品４としてのＬＥＤを搭載した。
得られた基板について、銅箔上の局所をエッチングレジストでマスクして、不要な部分の銅箔をエッチングにより除去した後、エッチングレジストをアルカリ水溶液にて剥離し、導体回路３を形成し、回路基板とした。
この回路基板に、導体回路３の上に半導体部品４としてのＬＥＤを搭載した。
窒化アルミニウムは、熱伝導率２２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、赤外線放熱率０．５８のものであり、カーボンブラックは熱伝導率１２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、赤外線放熱率０．９７のものである。
＜平均粒径＞
表１にある平均粒径（単位：μｍ）は、無機フィラーを純水中で分散させ、レーザー回折式粒度分布装置（島津製作所社製ＳＡＬＤ−２０００）にて測定したものである。
表１にある平均粒径（単位：μｍ）は、無機フィラーを純水中で分散させ、レーザー回折式粒度分布装置（島津製作所社製ＳＡＬＤ−２０００）にて測定したものである。
＜熱伝導率＞
既述の説明どおりに測定した。
既述の説明どおりに測定した。
＜全放射率＞
既述の説明どおりに測定した。
既述の説明どおりに測定した。
＜最高温度＞
回路基板の導体回路３の上にＬＥＤを半田付けし、電圧を印可し、空気中の自然対流下で定常状態になった後で、最高温度を赤外線サーモグラフィ（山武商会社製ＦＬＩＲ ＳＣ６００）にて測定した。
回路基板の導体回路３の上にＬＥＤを半田付けし、電圧を印可し、空気中の自然対流下で定常状態になった後で、最高温度を赤外線サーモグラフィ（山武商会社製ＦＬＩＲ ＳＣ６００）にて測定した。
実施例１は、熱伝導率が６．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．９３、最高温度が７５℃の良好な値であった。熱伝導率は１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上が好ましく、全放射率は０．６以上が好ましく、最高温度は９０℃以下が好ましい。
比較例１は、表１に示すように、カーボンブラックを０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。比較例１にあっては、熱伝導率が４．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．５７、最高温度が１０４℃と放熱性が不十分であった。
比較例２は、表１に示すように、窒化アルミニウムを絶縁層中４０体積％及びカーボンブラックを４５体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。比較例２にあっては、絶縁層の粘度が高くなってしまい、アルミ板上に絶縁層を形成することが不可能であった。
比較例３は、表１に示すように、窒化アルミニウムを絶縁層中３体積％及びカーボンブラックを１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。比較例３にあっては、熱伝導率が０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．７８、最高温度が１０９℃と放熱性が不十分であった。
比較例３は、表１に示すように、窒化アルミニウムを絶縁層中３体積％及びカーボンブラックを１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。比較例３にあっては、熱伝導率が０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．７８、最高温度が１０９℃と放熱性が不十分であった。
比較例４は、表１に示すように、窒化アルミニウムを絶縁層中８８体積％及びカーボンブラックを１体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。比較例４にあっては、絶縁層の粘度が高くなってしまい、アルミ板上に絶縁層を形成することが不可能であった。
比較例５は、表１に示すように、窒化アルミニウムを絶縁層中６５体積％及びカーボンブラックを２７体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。比較例５にあっては、絶縁層粘度が高くなってしまい、アルミ板上に絶縁層を形成することが不可能であった。
比較例６は、表１に示すように、平均粒径１５μｍの酸化亜鉛を２１体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。比較例６にあっては、絶縁層の粘度が高くなってしまい、アルミ板上に絶縁層を形成することが不可能であった。
比較例７は、表１に示すように、平均粒径４５μｍの窒化アルミニウムを６５体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。比較例７にあっては、絶縁層表面にブツ（絶縁層の厚み以上の粒径をもつ無機フィラー）が多く、回路基板用の絶縁層として不適であった。
比較例８は、表１に示すように、平均粒径４.６μｍの窒化アルミニウムを６５体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。比較例８にあっては、絶縁層の粘度が高くなってしまい、アルミ板上に絶縁層を形成することが不可能であった。
実施例２は、表１に示すように、酸化チタンを絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例２にあっては、熱伝導率が６．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．９０、最高温度が７６℃の良好な値であった。
実施例３は、表１に示すように、ジルコニアを絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例３にあっては、熱伝導率が６．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．８９、最高温度が７８℃の良好な値であった。
実施例４は、表１に示すように、酸化マンガンを絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例４にあっては、熱伝導率が６．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．８８、最高温度が７３℃の良好な値であった。
実施例５は、表１に示すように、酸化タングステンを絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例５にあっては、熱伝導率が６．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．８７、最高温度が７４℃の良好な値であった。
実施例６は、表１に示すように、三酸化モリブデンを絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例６にあっては、熱伝導率が６．４Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．８７、最高温度が７５℃の良好な値であった。
実施例７は、表１に示すように、酸化鉄を絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例７にあっては、熱伝導率が６．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．８９、最高温度が７９℃の良好な値であった。
実施例８は、表１に示すように、五酸化バナジウムを絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例８にあっては、熱伝導率が６．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．９０、最高温度が７７℃の良好な値であった。
実施例９は、表１に示すように、酸化ニッケルを絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例９にあっては、熱伝導率が７．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．９１、最高温度が７６℃の良好な値であった。
実施例１０は、表１に示すように、酸化銅を絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例１０にあっては、熱伝導率が６．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．９０、最高温度が８１℃の良好な値であった。
実施例１１は、表１に示すように、酸化コバルトを絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例１１にあっては、熱伝導率が６．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．８６、最高温度が７３℃の良好な値であった。
実施例１２は、表１に示すように、酸化亜鉛を絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例１２にあっては、熱伝導率が６．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．８８、最高温度が７４℃の良好な値であった。
実施例１３は、表１に示すように、酸化アンチモン含有酸化錫を絶縁層中１０体積％とした以外は実施例１と同様に作成した。実施例１３にあっては、熱伝導率が６．４Ｗ／（ｍ・Ｋ）、全放射率が０．８９、最高温度が７６℃の良好な値であった。
実施例１４乃至１７は、表１に示すように、実施例１に対して第一無機フィラーを変更したものである。これら実施例にあっては、熱伝導率、全放射率、最高温度がいずれも良好な値であった。
１ 金属板
２ 絶縁層
３ 導体回路
４ 半導体部品
２ 絶縁層
３ 導体回路
４ 半導体部品
Claims (8)
- 金属板と、金属板の一方の面の上に形成された絶縁層と、絶縁層の露出面に形成された導体回路を有し、絶縁層を構成する組成物がエポキシ樹脂、硬化剤及び無機フィラーを含有し、無機フィラーが第一無機フィラーと第二無機フィラーの混合体であり、第一無機フィラーが熱伝導率１０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以上２７０Ｗ/（ｍ・Ｋ）以下のものであり、第二無機フィラーが全放射率０．６５以上０．９８以下のものである回路基板。
- 第一無機フィラーが、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウムの単体又は混合体である請求項１記載の回路基板。
- 第二無機フィラーが、カーボンブラック、酸化チタン、ジルコニア、酸化マンガン、酸化タングステン、三酸化モリブデン、酸化鉄、五酸化バナジウム、酸化ニッケル、酸化銅、酸化コバルト、酸化亜鉛、酸化アンチモン含有酸化錫の単体又は混合体である請求項１又は２記載の回路基板。
- 第一無機フィラーが絶縁層を構成する組成物中５体積％以上８５体積％以下、第二無機フィラーが絶縁層を構成する組成物中０．００１体積％以上４０体積％以下であり、第一無機フィラーと第二の無機フィラーの総量が絶縁層を構成する組成物中５．００１体積％以上９０体積％以下である請求項１乃至３のいずれか一項記載の回路基板。
- 第一無機フィラーの平均粒径が１０μｍ以上４０μｍ以下、第二無機フィラーの平均粒径が８μｍ以下である請求項１乃至４のいずれか一項記載の回路基板。
- 絶縁層の全放射率が０．６０以上である請求項１乃至５のいずれか一項記載の回路基板。
- 金属板と導体回路の間の熱抵抗より算出した絶縁層の熱伝導率が１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である請求項１乃至６のいずれか一項記載の回路基板。
- 請求項１乃至７のいずれか一項記載の回路基板と、回路基板に搭載された電子部品を有する電子機器。
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