JP2014165485A - 積層板及び金属ベース回路基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属板と、前記金属板上に設けられ、液晶ポリエステルを含む絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた銅箔とを有する積層板であって、前記絶縁層に接する前記銅箔の面の十点平均粗さが10μm以上である積層板とする。液晶ポリエステルは、下記式(1)で表される繰返し単位と、下記式(2)で表される繰返し単位と、下記式(3)で表される繰返し単位とを有するものが好ましい。
(1)−O−Ar1−CO−
(2)−CO−Ar2−CO−
(3)−X−Ar3−Y−
(Ar1は、フェニレン基、ナフチレン基又はビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基又は下記式(4)で表される基を表す。X及びYは、それぞれ独立に、酸素原子又はイミノ基を表す。)
【選択図】なし
Description
(2)−CO−Ar2−CO−
(3)−X−Ar3−Y−
フローテスター((株)島津製作所の「CFT−500型」)を用いて、液晶ポリエステル約2gを、内径1mm及び長さ10mmのノズルを有するダイを取り付けたシリンダーに充填し、9.8MPa(100kg/cm2)の荷重下、4℃/分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、ノズルから押し出し、4800Pa・s(48000P)の粘度を示す温度を測定した。
B型粘度計(東機産業(株)の「TVL−20型」)を用いて、No.21のローターにより、回転数20rpmで測定した。
金属板の面の十点平均粗さは、表面粗さ測定装置(ケーエルエー・テンコール(株)、算出規格JIS B 0601−1994)を用いて、測定速度:5μm/秒、評価長さ:1.0mmの条件下で測定した。
銅箔は、その片面が粗面で、もう一方の面が鏡面である次の銅箔を用いた。
銅箔(1):LSMtronLtd.社の「LSU−ST」(粗面の十点平均粗さ12μm、厚さ35μm)。
銅箔(2):日本電解(株)の「GP−35」(粗面の十点平均粗さ14μm、厚さ35μm)。
銅箔(3):福田金属箔粉工業(株)の「CF−T8G−UN−35」(粗面の十点平均粗さ9.5μm、厚さ35μm)。
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸1976g(10.5モル)、4−ヒドロキシアセトアニリド1474g(9.75モル)、イソフタル酸1620g(9.75モル)及び無水酢酸2374g(23.25モル)を入れ、反応器内のガスを窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から150℃まで15分かけて昇温し、150℃で3時間還流させた。次いで、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、150℃から300℃まで2時間50分かけて昇温し、300℃で1時間保持した後、反応器から内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕して、粉末状のプレポリマーを得た。このプレポリマーの流動開始温度は、235℃であった。次いで、このプレポリマーを、窒素雰囲気下、室温から223℃まで6時間かけて昇温し、223℃で3時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステルを得た。この液晶ポリエステルの流動開始温度は、270℃であった。
液晶ポリエステル3000gを、N,N−ジメチルアセトアミド7000gに加え、100℃で2時間加熱して、液晶ポリエステル溶液を得た。この溶液の粘度は320cPであった。
〔銅箔と絶縁層との積層中間体の製造〕
液晶ポリエステル溶液を、銅箔(1)の粗面に塗布した後、100℃で30分乾燥した。得られた銅箔と乾燥塗膜との積層中間体を、窒素ガス雰囲気下、300℃で3時間熱処理し、銅箔と絶縁層との積層中間体を得た。
銅箔と絶縁層との積層中間体を、その絶縁層面が接触するように、厚さ1.5mmの金属板(アルミニウム合金板:熱伝導率140W・m-1・K-1)と重ね合わせ、積層中間体の銅箔と金属板の両方の面にそれぞれ、SUSプレート(日本ケム・テック(株)の「FR−HT・530」、SUS420J2プレート、厚さ5mm)及びポリ(パラフェニレンベンゾビスオキサゾール)製の緩衝材((株)イチカワテクノファブリクスの「KG331C3Gタイプ」、厚さ5mm)をこの順に重ね、この状態で、高温真空プレス機(北川精機(株)の「KVHC−PRESS」、縦300mm、横300mm)を用いて、340℃、5MPaの条件で、減圧下、20分間加熱プレスして一体化させることにより、積層板を得た。なお、得られた積層板の絶縁層の厚さは35μmであった。
銅箔として、銅箔(2)を用いたこと以外は、実施例1と同様に積層板を製造した。なお、得られた積層板の絶縁層の厚さは35μmであった。
液晶ポリエステル溶液に、窒化ホウ素(Changsung(株)の「KBN」、平均体積粒径10μm)と酸化アルミニウム(住友化学(株)の「AA−3」、平均体積粒径3μm)とを添加して、分散液を得た。その際、窒化ホウ素及び酸化アルミニウムの添加量は、液晶ポリエステル、窒化ホウ素及び酸化アルミニウムの合計量に対して、それぞれ、15体積%及び43体積%となるようにした。この分散液を、遠心攪拌脱泡機を用いて5分間攪拌して脱泡した。この脱泡後の分散液の粘度は7500cPであった。液晶ポリエステル溶液に替えて、得られた脱泡後の分散液を用いたこと以外は、実施例1と同様に積層板を製造した。なお、得られた積層板の絶縁層の厚さは85μmであった。
銅箔として、銅箔(2)を用いたこと以外は、実施例3と同様に積層板を製造した。なお、得られた積層板の絶縁層の厚さは85μmであった。
銅箔として、銅箔(3)を用いたこと以外は、実施例1と同様に積層板を製造した。なお、得られた積層板の絶縁層の厚さは35μmであった。
銅箔として、銅箔(3)を用いたこと以外は、実施例3と同様に積層板を製造した。なお、得られた積層板の絶縁層の厚さは85μmであった。
実施例1〜4並びに比較例1及び2で得られた積層板の銅箔をエッチングにより部分的に除去して、幅10mmの銅箔パターンを形成した。この銅箔パターンの一端を掴み、銅箔パターンのうち剥離した部分が金属板の主面に対して垂直となるように力を加えながら、銅箔パターンを50mm/分の速度で金属板から引き剥がした。このとき、銅箔パターンに加えた力をピール強度とした。
実施例1〜4並びに比較例1及び2で得られた積層板の銅箔をエッチングにより部分的に除去して、14mm×10mmのランドを形成した。このランドに半田を用いてトランジスタ((株)東芝の「TO220」)を取り付けた後、これを、金属基板がシリコーングリース層を介して冷却装置の冷却面と向き合うように水冷却装置にセットした。次いで、トランジスタに30Wの電力Pを供給して、トランジスタの温度T1と冷却装置の冷却面の温度T2とを測定した。このようにして得られた温度T1と温度T2との差T1−T2を求め、この差T1−T2と供給した電力Pとの比(T1−T2)/Pを熱抵抗として算出した。
Claims (7)
- 金属板と、前記金属板上に設けられ、液晶ポリエステルを含む絶縁層と、前記絶縁層上に設けられた銅箔とを有する積層板であって、前記絶縁層に接する前記銅箔の面の十点平均粗さが10μm以上である積層板。
- 前記銅箔の厚さが35μm以上である請求項1に記載の積層板。
- 前記液晶ポリエステルが、下記式(1)で表される繰返し単位と、下記式(2)で表される繰返し単位と、下記式(3)で表される繰返し単位とを有する液晶ポリエステルである請求項1又は2に記載の積層板。
(1)−O−Ar1−CO−
(2)−CO−Ar2−CO−
(3)−X−Ar3−Y−
(Ar1は、フェニレン基、ナフチレン基又はビフェニリレン基を表す。Ar2及びAr3は、それぞれ独立に、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニリレン基又は下記式(4)で表される基を表す。X及びYは、それぞれ独立に、酸素原子又はイミノ基を表す。Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基にある水素原子は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基で置換されていてもよい。)
(4)−Ar4−Z−Ar5−
(Ar4及びAr5は、それぞれ独立に、フェニレン基又はナフチレン基を表す。Zは、酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基又はアルキリデン基を表す。) - 前記液晶ポリエステルが、それを構成する全繰返し単位の合計量に対して、前記式(1
)で表される繰返し単位を30モル%〜80モル%、前記式(2)で表される繰返
し単位を10モル%〜35モル%、前記式(3)で示される繰返し単位を10モル
%〜35モル%有する液晶ポリエステルである請求項3に記載の積層板。 - X及び/又はYがそれぞれイミノ基である請求項3又は4に記載の積層板。
- 前記絶縁層が、さらに無機充填材を含む絶縁層である請求項1〜5のいずれかに記載の積層板。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の積層板の前記銅箔をパターン化してなる金属ベース回路基板。
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