JP2018024773A

JP2018024773A - 車載モジュール基板用樹脂組成物、車載モジュール基板および車載用プリント基板の製造方法

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Publication number: JP2018024773A
Application number: JP2016157695A
Authority: JP
Inventors: 光男武谷; Mitsuo Takeya; 康二佐藤; Koji Sato; 大輔北原; Daisuke Kitahara
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 2016-08-10
Filing date: 2016-08-10
Publication date: 2018-02-15

Abstract

【課題】打ち抜き加工性、絶縁信頼性および接続信頼性のバランスに優れた車載モジュール基板を作製するために有用な樹脂組成物、およびかかる樹脂組成物を用いて作製した車載モジュール基板を提供する。【解決手段】エポキシ当量が１００ｇ／ｅｑ以上５００ｇ／ｅｑ以下である第１のエポキシ樹脂と、エポキシ当量が２０００ｇ／ｅｑ以上５０００ｇ／ｅｑ以下である第２のエポキシ樹脂と、１分子中に３以上のエポキシ基を有する第３のエポキシ樹脂と、硬化剤と、充填剤と、を含む車載モジュール基板用樹脂組成物であって、前記第１のエポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂であり、前記第２のエポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であり、硬化物のガラス転移温度が１５５℃以上２５０℃以下であり、樹脂組成物の固形分全量に対する前記充填剤の含有量が１０質量％以上３５質量％以下である。【選択図】なし

Description

本発明は、車載モジュール基板用樹脂組成物、車載モジュール基板および車載用プリント基板の製造方法に関する。

内燃機関を有する自動車のエンジンルーム内には、通常、エンジンの動作状態を制御する電子制御ユニット（以下、エンジン制御ユニット）が設置されている。このエンジン制御ユニットは、一般に、樹脂製のプリント基板、マイコン、トランジスタ、抵抗、コンデンサなどの多数の部品により構成されている。
ここで、エンジン制御ユニットが備えるプリント基板については、１２０℃以上の高温環境や−３０℃以下の低温環境においても性能劣化することなく使用できるという接続信頼性の観点、さらには長期使用にも耐えうる使用安定性の観点において、車載用とは異なる用途で使用されるプリント基板と比べて、高い技術水準が要求されている。そのため、エンジン制御ユニットが備えるプリント基板の構成については、これまでに種々の検討結果が報告されている（特許文献１等）。

特開２００８−１９８７４７号公報

しかし、近年、エンジン制御ユニットが備えるプリント基板（車載用プリント基板ともいう。）に要求される技術水準は、ますます高くなっている。特に、近年の車載用プリント基板については、その耐熱性という点において、該基板上に実装するパワーデバイスの発熱をも考慮して、１５５℃以上の温度条件においても、高温域まで含めた接続信頼性という観点において性能を維持することができる程度に高い耐熱あるいは温度サイクル性能が要求されている。こうした事情に鑑みて、車載モジュール基板を作製するために用いる樹脂材料についても、同様の耐熱性能が要求されている。

また、近年の自動車業界においては、自動車の生産効率を向上させる観点から、製造コストを含めた自動車部品の低コスト化への要求水準が高まっている。そこで、本発明者は、車載モジュール基板を用いて車載用プリント基板を作製する従来の製造プロセスにおいて採用しているスルーホールの加工方法を、ドリル加工法から打ち抜き加工法に転換できれば、コストという観点において、大幅に該車載用プリント基板の製造効率を向上させることができると考えた。
しかし、上述した打ち抜き加工法により形成したスルーホールを車載用プリント基板については、その絶縁信頼性という観点において、近年の要求水準を満たさない場合があった。

そこで、本発明は、打ち抜き加工性、絶縁信頼性および接続信頼性のバランスに優れた車載モジュール基板を作製するために有用な樹脂組成物、およびかかる樹脂組成物を用いて作製した車載モジュール基板を提供する。

本発明によれば、エポキシ当量が１００ｇ／ｅｑ以上５００ｇ／ｅｑ以下である第１のエポキシ樹脂と、
エポキシ当量が２０００ｇ／ｅｑ以上５０００ｇ／ｅｑ以下である第２のエポキシ樹脂と、
１分子中に３以上のエポキシ基を有する第３のエポキシ樹脂と、
硬化剤と、
充填剤と、
を含む車載モジュール基板用樹脂組成物であって、
前記第１のエポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂であり、
前記第２のエポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であり、
当該車載モジュール基板用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度が１５５℃以上２５０℃以下であり、
当該車載モジュール基板用樹脂組成物の固形分全量に対する前記充填剤の含有量が１０質量％以上３５質量％以下である、車載モジュール基板用樹脂組成物が提供される。

さらに、本発明によれば、上記車載モジュール基板用樹脂組成物の硬化物を含む、車載モジュール基板が提供される。

さらに、本発明によれば、上記車載モジュール基板用樹脂組成物の硬化物を含む車載モジュール基板を作製する工程と、
前記車載モジュール基板にスルーホールを形成する工程と、
を含む、車載用プリント基板の製造方法が提供される。

本発明によれば、打ち抜き加工性、絶縁信頼性および接続信頼性のバランスに優れた車載モジュール基板を作製するために有用な樹脂組成物、およびかかる樹脂組成物を用いて作製した車載モジュール基板を提供することができる。

本実施形態に係る車載モジュール基板の一例を示す図である。

＜車載モジュール基板＞
本実施形態に係る車載モジュール基板は、後述する本実施形態に係る樹脂組成物（以下、本樹脂組成物ともいう。）の硬化物を含むものである。特に、かかる車載モジュール基板は、内燃機関を有する自動車のエンジンルーム内に設置されているエンジン制御ユニットの構成部材である車載用プリント基板を作製する際に、好適に使用することができる。

図１は、本実施形態に係る車載モジュール基板の一例を示す図である。
図１に示すように、本実施形態に係る車載モジュール基板１００は、本樹脂組成物の硬化物を含む絶縁樹脂層１０３と、繊維基材１０１とを備えている。具体的には、本実施形態に係る車載モジュール基板１００は、繊維基材１０１に本樹脂組成物を含浸させることにより得られるプリプレグを、加熱硬化することによって得られるものである。

そして、上述した本実施形態に係る車載モジュール基板１００を用いて車載用プリント基板を作製する場合、たとえば、以下の手順で該車載用プリント基板を作製する。

まず、繊維基材１０１に、本樹脂組成物を含浸させることによりプリプレグを作製する。本実施形態において、繊維基材に本樹脂組成物を含浸させる方法としては、たとえば、溶剤に溶かした本樹脂組成物を含む樹脂ワニスを繊維基材に塗布する方法や、本樹脂組成物からなる樹脂層を繊維基材にラミネートする方法等が挙げられる。

ここで、上記繊維基材１０１の具体例としては、ガラス繊布、ガラス不繊布等のガラス繊維基材、ガラス以外の無機化合物を成分とする繊布、不繊布等の無機繊維基材、芳香族ポリアミド樹脂、ポリアミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂等の有機繊維で構成される有機繊維基材等が挙げられる。中でも、本実施形態に係る車載モジュール基板１００の強度を確保する観点から、ガラス繊布、ガラス不繊布等のガラス繊維基材が好ましい。また、上記ガラス繊維基材を構成するガラスの具体例としては、Ｅガラス、Ｃガラス、Ａガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、ＮＥガラス、Ｔガラス、Ｈガラスなどが挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

また、本樹脂組成物を含む樹脂ワニスを調製するために用いる溶剤としては、本樹脂組成物中の含有成分に対して良好な溶解性を示すものであれば、公知の溶媒を使用することができるが、たとえば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、セルソルブ系溶媒、カルビトール系溶媒などが挙げられる。

次に、上述した方法で得られたプリプレグの少なくとも１方の表面上に金属箔を重ねて配置する。このとき、金属箔を重ねる対象物である上記プリプレグの形態は、１枚単独であってもよいし、２枚以上が積層されたプリプレグ積層体であってもよい。
その後、金属箔が表面に配置されたプリプレグを、真空プレス機で加熱加圧する手法または、乾燥機で加熱する手法にて、該プリプレグ中に含まれる本樹脂組成物を加熱硬化させることにより、車載モジュール基板１００を得ることができる。

本実施形態において、プリプレグ上に配置する金属箔の厚みは、たとえば、１μｍ以上３５μｍ以下であればよい。

また、金属箔を構成する金属としては、銅、銅を主成分として含む銅合金、アルミ、アルミを主成分として含むアルミ合金、銀、銀を主成分として含む銀合金、金、金を主成分として含む金合金、亜鉛、亜鉛を主成分として含む亜鉛合金、ニッケル、ニッケルを主成分として含むニッケル合金、錫、錫を主成分として含む錫合金、鉄、鉄を主成分として含む鉄合金、コバール（商標名）、４２アロイ、インバーまたはスーパーインバーなどの鉄−ニッケル系の合金、タングステンまたはモリブデン等が挙げられる。また、本実施形態に係る金属箔としては、キャリア箔付き極薄金属箔を用いてもよい。ここで、キャリア箔付き極薄金属箔とは、剥離可能なキャリア箔と極薄金属箔とを貼り合わせた金属箔のことを指す。

次に、上述した方法で得られた金属箔を配置した車載モジュール基板１００に対して、層間接続用のスルーホールを形成する。上記スルーホールの形成方法としては、プレス機などを用いた打ち抜き加工法や、ドリルを用いたドリル加工法等が挙げられるが、車載用プリント基板の製造効率を向上させる観点から、打ち抜き加工法を採用することが好ましい。
次いで、サブトラクティブ工法、セミアディティブ工法などにより配線層を作製する。その後、必要に応じてビルドアップ層を積層して、アディティブ工法により層間接続および回路形成する工程を繰り返す。そして、必要に応じてソルダーレジスト層を積層して、上記に準じた方法で回路形成すると、本実施形態に係る車載用プリント基板を得ることができる。

以下、上述した車載モジュール基板１００を作製するために用いる樹脂組成物、すなわち、本実施形態に係る車載モジュール基板用樹脂組成物について詳説する。

まず、車載モジュール基板１００には、通常、車載用途とは異なる用途で使用することを想定した基板と比べて、高い耐熱性能を示すことが要求されている。具体的には、車載モジュール基板１００は、エンジンルーム内等の熱的に厳しい環境条件下においても、使用に耐えうることができる程度の耐熱性能が要求されている。この点について、近年、車載モジュール基板１００に要求される技術水準は、ますます高くなってきている傾向にある。

そのため、約１２０℃まで温度が上昇する可能性を有しているエンジンルーム内に配置される可能性を有した車載モジュール基板１００には、該基板１００上に実装するパワーデバイスの発熱をも考慮して、１５５℃以上の温度条件においても、接続信頼性という観点において性能を維持することができる程度に高い耐熱性能が要求されている。こうした事情に鑑みて、車載モジュール基板１００を作製するために用いる樹脂材料についても、同様の耐熱性能が要求されている。
しかし、従来の車載モジュール基板として、１５０℃以下の温度に対する耐熱性能を有したものについては報告されているものの、１５５℃以上の温度に対する耐熱性能を有したものについては、報告されているものは無いのが実情であった。

また、近年の自動車業界においては、自動車の生産効率を向上させる観点から、製造コストを含めた自動車部品の低コスト化への要求水準が高まっている。そこで、本発明者は、車載モジュール基板を用いて車載用プリント基板を作製する従来の製造プロセスにおいて採用しているスルーホールの加工方法を、ドリル加工法から打ち抜き加工法に転換できれば、コストという観点において、大幅に該車載用プリント基板の製造効率を向上させることができると考えた。
しかし、本発明者は、従来の車載モジュール基板に対してスルーホールを上述した打ち抜き加工法により形成した場合、繊維基材と樹脂硬化物との界面に大きなクラックが発生する等の不都合が生じることにより、結果として、得られた車載用プリント基板の絶縁信頼性が損なわれるという可能性を有していることを見出した。

本実施形態に係る車載モジュール基板用樹脂組成物は、上述した近年の要求水準を満たす車載モジュール基板を作製するために使用することができるものである。そして、本樹脂組成物を用いて作製した車載モジュール基板については、実施例にて後述するように、打ち抜き加工性、絶縁信頼性および接続信頼性という点において、良好な特性を示すことが確認された。

具体的には、本実施形態に係る車載モジュール基板用樹脂組成物は、以下に挙げる３種のエポキシ樹脂と、硬化剤と、該樹脂組成物の固形分全量に対する含有量が１０質量％以上３５質量％以下である充填剤と、を含むものであり、かつ該樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度が１５５℃以上２５０℃以下となるように制御されたものである。言い換えれば、本樹脂組成物は、互いに異なる３種のエポキシ樹脂とともに、硬化剤と、所定量の充填剤とを併用し、かつ該樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度が１５５℃以上２５０℃以下となるように制御されたものである。こうすることで、結果として、本樹脂組成物の硬化物について、その高温域まで含めた温度サイクル特性とともに、せん断応力に対する柔軟性を向上させることができる。これにより、本樹脂組成物を用いて作製した車載モジュール基板については、結果として、打ち抜き加工性、絶縁信頼性および接続信頼性のバランスに優れたものとすることができる。
第１のエポキシ樹脂は、エポキシ当量が１００ｇ／ｅｑ以上５００ｇ／ｅｑ以下であることを前提としたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂である。
第２のエポキシ樹脂は、エポキシ当量が２０００ｇ／ｅｑ以上５０００ｇ／ｅｑ以下であることを前提とした、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂である。
第３のエポキシ樹脂は、１分子中に３以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂である。

本樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度は、その下限値が、１５５℃以上であるが、好ましくは、１５８℃以上であり、より好ましくは、１６０℃以上である。こうすることにより、本樹脂組成物を用いて作製した車載モジュール基板の接続信頼性を、上述した近年の要求水準を満たすように向上させることができる。一方、本樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度の上限値は、特に限定されず、たとえば、２５０℃以下としてもよいし、２２０℃以下としてもよいし、２００℃以下としてもよい。

また、本樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度以下の温度領域における熱膨張係数は、その上限値が、好ましくは、５５ｐｐｍ／℃以下であり、より好ましくは、５０ｐｐｍ／℃以下であり、さらに好ましくは、４５ｐｐｍ／℃以下であり、最も好ましくは、４０ｐｐｍ／℃以下である。こうすることで、本樹脂組成物を使用した車載モジュール基板の接続信頼性を向上させることができる。

次に、本樹脂組成物の配合組成について説明する。

まず、本樹脂組成物は、上述した第１のエポキシ樹脂を含むものである。かかる第１のエポキシ樹脂のエポキシ当量の上限値は、５００ｇ／ｅｑ以下であるが、好ましくは、４５０ｇ／ｅｑ以下であり、より好ましくは、４００ｇ／ｅｑ以下であり、さらに好ましくは、３００ｇ／ｅｑ以下である。こうすることで、本樹脂組成物の硬化物の耐熱特性を向上させることができる。ここで、上記エポキシ当量とは、エポキシ樹脂の分子量を１分子中のエポキシ基の数で割った数値のことを指す。また、第１のエポキシ樹脂のエポキシ当量の下限値は、１００ｇ／ｅｑ以上であるが、１２０ｇ／ｅｑ以上としてもよいし、１５０ｇ／ｅｑ以上としてもよい。
また、第１のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、後述する第２のエポキシ樹脂のエポキシ当量と比べて低い値を示す。このことから、第１のエポキシ樹脂は、第２のエポキシ樹脂と比べて短鎖であるといえる。

また、第１のエポキシ樹脂の含有量は、本樹脂組成物の全固形分（溶媒を除く全成分）の含有量を１００質量％としたとき、好ましくは、３質量％以上３０質量％以下であり、より好ましくは、４質量％以上２５質量％以下であり、さらに好ましくは、５質量％以上２０質量％以下である。こうすることで、本樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度を高くすることができ、車載モジュール基板の絶縁信頼性および接続信頼性を優れたものとすることができる。

第１のエポキシ樹脂の含有量は、本樹脂組成物中に含まれる全エポキシ樹脂の含有量を１００質量％としたとき、好ましくは、５質量％以上４０質量％以下であり、より好ましくは、７質量％以上３５質量％以下であり、さらに好ましくは、１０質量％以上３５質量％以下である。こうすることで、本樹脂組成物の硬化物を含む車載モジュール基板の打ち抜き加工性、絶縁信頼性および接続信頼性を向上させることができる。

本実施形態における第１のエポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂であるが、耐熱性に優れた硬化物を得る観点からは、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が好ましく、耐燃性に優れた硬化物を得る観点からは、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が好ましい。

次に、本樹脂組成物は、上述した第２のエポキシ樹脂を含むものである。かかる第２のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、２０００ｇ／ｅｑ以上５０００ｇ／ｅｑ以下であるが、好ましくは、２１００ｇ／ｅｑ以上４５００ｇ／ｅｑ以下であり、より好ましくは、２２００ｇ／ｅｑ以上４０００ｇ／ｅｑ以下であり、さらに好ましくは、２３００ｇ／ｅｑ以上３５００ｇ／ｅｑ以下である。こうすることで、本樹脂組成物の硬化物の柔軟性を向上させ、打ち抜き加工性を向上させることができる。
また、第２のエポキシ樹脂のエポキシ当量は、上述した第１のエポキシ樹脂のエポキシ当量と比べて高い値を示す。このことから、第２のエポキシ樹脂は、第１のエポキシ樹脂と比べて長鎖であるといえる。

また、第２のエポキシ樹脂の含有量は、本樹脂組成物の全固形分（溶媒を除く全成分）の含有量を１００質量％としたとき、好ましくは、３質量％以上３０質量％以下であり、より好ましくは、４質量％以上２５質量％以下であり、さらに好ましくは、５質量％以上２０質量％以下である。こうすることで、本樹脂組成物の硬化物を含む車載モジュール基板の打ち抜き加工性、絶縁信頼性および接続信頼性を向上させることができる。

第２のエポキシ樹脂の含有量は、本樹脂組成物中に含まれる全エポキシ樹脂の含有量を１００質量％としたとき、好ましくは、４質量％以上４０質量％以下であり、より好ましくは、７質量％以上３５質量％以下であり、さらに好ましくは、１０質量％以上３５質量％以下である。こうすることで、本樹脂組成物の硬化物を含む車載モジュール基板の打ち抜き加工性、絶縁信頼性および接続信頼性を向上させることができる。

ここで、本実施形態に係る第２のエポキシ樹脂は、臭素化されていない液状のエポキシ樹脂であることが好ましい。こうすることで、本樹脂組成物を用いて車載モジュール基板を作製する際の加工性を向上させることができる。

次に、本樹脂組成物は、１分子中に３以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を第３のエポキシ樹脂として含むものである。かかる第３のエポキシ樹脂は、本樹脂組成物において、硬化物のガラス転移温度を向上させることに加えて、紫外線吸収剤成分として機能するものである。
本実施形態において、上記１分子中に３以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂（以下、多官能エポキシ樹脂ともいう。）は、非ハロゲン系であることが好ましい。かかる多官能エポキシ樹脂の具体例としては、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エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、アダマンタン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型エポキシ樹脂等を挙げることができるが、特にトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型エポキシ樹脂が好ましい。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

また、第３のエポキシ樹脂の含有量は、本樹脂組成物の全固形分（溶媒を除く全成分）の含有量を１００質量％としたとき、好ましくは、５質量％以上３０質量％以下であり、より好ましくは、１０質量％以上２０質量％以下であり、さらに好ましくは、１３質量％以上２０質量％以下である。こうすることで、本樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度を高くすることができ、紫外線吸収効果を奏するとともに、車載モジュール基板の絶縁信頼性および接続信頼性のバランスに優れたものとすることができる。

第３のエポキシ樹脂の含有量は、本樹脂組成物中に含まれる全エポキシ樹脂の含有量を１００質量％としたとき、好ましくは、１０質量％以上４０質量％以下であり、より好ましくは、２０質量％以上３５質量％以下であり、さらに好ましくは、２５質量％以上３３質量％以下である。こうすることで、硬化物のガラス転移温度を高くすることができ、紫外線吸収効果を奏するとともに車載モジュール基板の絶縁信頼性および接続信頼性のバランスに優れたものとすることができる。

本実施形態においては、打ち抜き加工性を向上させつつ、接続信頼性および絶縁信頼性を良好なものとする観点から、本樹脂組成物の固形分全量に対する第１のエポキシ樹脂の含有量をＡとし、本樹脂組成物の固形分全量に対する第２のエポキシ樹脂の含有量をＢとしたとき、Ａ／Ｂの値が、好ましくは、０．２以上５以下であり、より好ましくは、０．３以上４以下であり、さらに好ましくは、０．３以上３以下である。

本実施形態においては、接続信頼性および絶縁信頼性を良好なものとしつつ、打ち抜き加工性を向上させる観点から、本樹脂組成物の固形分全量に対する第３のエポキシ樹脂の含有量をＣとし、本樹脂組成物の固形分全量に対する第２のエポキシ樹脂の含有量をＢとしたとき、Ｃ／Ｂの値が、好ましくは、０．５以上４以下であり、より好ましくは、０．８以上３以下であり、さらに好ましくは、０．９以上２．９以下である。

また、本樹脂組成物は、該樹脂組成物を用いて作製した車載モジュール基板の難燃性を向上させる観点から、第４のエポキシ樹脂として、臭素化エポキシ樹脂を含んでいてもよい。なお、かかる第４のエポキシ樹脂は、本樹脂組成物において、難燃剤成分として機能するものである。

本樹脂組成物は、上述したように、硬化剤を含んでいる。かかる硬化剤としては、フェノールノボラック樹脂、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、ナフタレン骨格を有するナフトール型フェノール樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ザイロック型フェノール樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ポリビニルフェノール類等が挙げられる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

本樹脂組成物中の硬化剤の含有量は、本樹脂組成物中に含まれている全エポキシとの当量比（フェノール性水酸基当量／エポキシ基当量）が、０．１以上１．０未満が好ましい。これにより、未反応のフェノール系硬化剤の残留がなくなり、吸湿耐熱性が向上する。更に、厳しい吸湿耐熱性を必要とする場合は、０．２以上０．９以下の範囲が特に好ましい。

本樹脂組成物は、上述したように、充填剤を含んでいる。かかる充填剤の具体例としては、ヒュームドシリカ等のシリカ、タルク、焼成タルク、焼成クレー、未焼成クレー、マイカ、ガラス等のケイ酸塩、酸化チタン、アルミナ等の酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ハイドロタルサイト等の炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の水酸化物、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、亜硫酸カルシウム等の硫酸塩または亜硫酸塩、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化炭素等の窒化物、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム等のチタン酸塩等を挙げることができる。これらは、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。中でも、本樹脂組成物を用いて作製した車載モジュール基板の剛性や絶縁信頼性および接続信頼性を向上させる観点から、少なくともヒュームドシリカおよびタルクのいずれか一方を含むことが好ましい。

本実施形態において、充填剤の含有量は、本樹脂組成物の全固形分（溶媒を除く全成分）の含有量を１００質量％としたとき、好ましくは、１０質量％以上３５質量％以下であり、より好ましくは、１５質量％以上３０質量％以下であり、さらに好ましくは、２０質量％以上３０質量％以下である。こうすることで、本樹脂組成物の硬化物を含む車載モジュール基板の打ち抜き加工性、絶縁信頼性および接続信頼性のバランスに優れたものとすることができる。

また、本樹脂組成物には、必要に応じて、カップリング剤を含有させてもよい。かかるカップリング剤の具体例としては、エポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤などのシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤およびシリコーンオイル型カップリング剤などが挙げられる。カップリング剤は１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。これにより、本樹脂組成物の耐熱性能を向上させるとともに、本樹脂組成物を用いて作製した車載モジュール基板の打ち抜き加工性をも向上させることができる。

本実施形態において、カップリング剤の含有量は、本樹脂組成物の全固形分（溶媒を除く全成分）の含有量を１００質量％としたとき、好ましくは、０．３質量％以上２質量％以下であり、より好ましくは、０．５質量％以上１．５質量％以下であり、さらに好ましくは、０．７質量％以上１質量％以下である。こうすることで、本樹脂組成物の耐熱性能を向上させるとともに、本樹脂組成物を用いて作製した車載モジュール基板の打ち抜き加工性をも向上させることができる。

また、本樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、硬化促進剤、顔料、染料、消泡剤、レベリング剤、発泡剤、酸化防止剤、イオン捕捉剤などの上記成分以外の添加物を添加してもよい。

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

以下、本発明を実施例および比較例により説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

各実施例及び各比較例で用いた原料成分を下記に示した。

（エポキシ樹脂）
・エポキシ樹脂１：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（長春人造樹脂社製、ＢＥ−１８８、エポキシ当量：１８９ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂２：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、ＪＥＲ１００９、エポキシ当量：２８５０ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂３：テトラフェノールエタン型エポキシ樹脂（南亜プラスチック社製、ＮＰＰＮ−４３１）
・エポキシ樹脂４：グリシジル化されたテトラブロモビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（長春人造樹脂社製、ＢＥＢ４００Ｔ６０、エポキシ当量：４００ｇ／ｅｑ、Ｂｒ化率：４８％）

（硬化剤）
・硬化剤：フェノールノボラック樹脂（長春人造樹脂社製、ＰＦ８１１０）

（硬化促進剤）
・硬化促進剤：４−メチル−２−フェニルイミダゾール（四国化成社製、２Ｐ４ＭＺ）

（充填剤）
・充填剤１：水酸化アルミニウム（山東呂業社製、Ｈ−ＷＦ−１）
・充填剤２：ヒュームドシリカ（トクヤマ社製、ＱＳ−２０）

（カップリング剤）
・シランカップリング剤：（３−グリシジルオキシプロピル）トリメトキシシラン

（溶剤）
・２−ブタノン

＜樹脂ワニスの調製＞
各実施例および比較例に係る樹脂ワニスを作製した。
まず、最終的に得られる樹脂ワニス全量に対する固形分の配合比率が下記表１に示す割合となるように、各種原料を２−ブタノンに溶解、分散させた。このようにして、固形分含有量が７０質量％であり、かつ車載モジュール基板用樹脂組成物からなる樹脂ワニスを調製した。

＜樹脂基板（車載モジュール基板）の作製＞
ガラス繊維織布（重慶天勤材料有限公司社製、＃７６２８、坪量２０８．０ｇ／ｍ^２）に樹脂ワニスを塗布装置で含浸させ、１８０℃の加熱炉で２分間乾燥して、樹脂含有量が４８質量％であるプリプレグを得た。
次に、プリプレグを４枚重ね、両面に電解銅箔を重ね合わせ、圧力４ＭＰａ、温度２００℃で１２０分間加熱加圧成形することにより、樹脂基板（車載モジュール基板）を得た。

＜車載用プリント基板の作製＞
上述した方法で得られた樹脂基板に、打ち抜き加工法によりスルーホールを形成した後、メッキによりスルーホールを充填した。さらに、両面にエッチングにより回路形成した後、表面の電解銅箔層に黒化処理を施し、内層回路基板として用いた。上記内層回路基板の表裏に、上記樹脂シートを重ね合わせ、これを、真空加圧式ラミネーター装置を用いて、温度１００℃、圧力１ＭＰａにて真空加熱加圧成形させた。これを、熱風乾燥装置にて１７０℃で６０分間加熱し硬化させることにより、各実施例および各比較例の車載用プリント基板を作製した。

各実施例および比較例により得られた樹脂基板を用いて、以下に示す評価を実施した。評価結果を下記表１に示す。

・硬化物のガラス転移温度：上述した方法で得られた樹脂基板の銅箔をエッチングにより除去し、銅箔を除去した樹脂硬化物により形成された層から６ｍｍ×２５ｍｍの試験片を作製した。この試験片について、ＤＭＡ装置（ＴＡインスツルメント社製動的粘弾性測定装置ＤＭＡ９８３）を用いて５℃／分（周波数１Ｈｚ）で昇温し、ｔａｎδのピーク位置をガラス転移温度とした。なお、単位は、℃である。

・硬化物の熱膨張係数（ＣＴＥ）：上述した方法で得られた樹脂基板の銅箔をエッチングにより除去し、銅箔を除去した樹脂硬化物により形成された層から５ｍｍ×５ｍｍの試験片を作製した。この試験片について、ＴＭＡ（熱機械的分析）装置（ＴＡインスツルメント社製，Ｑ４００）を用いて、温度範囲３０〜２３０℃、１０℃／分の条件で昇温測定することにより、試験片の厚み方向（Ｚ方向）に関し、３０℃以上硬化物のガラス転移温度以下の温度領域における熱膨張係数（ＣＴＥ）の値を算出した。なお、単位は、ｐｐｍ／℃である。

・接続信頼性：各実施例および各比較例の車載用プリント基板について、接続抵抗値をデジタルマルチメーターで測定しながら、−４０℃の条件下に３０分間、１４０℃の条件下に３０分間ずつ交互に晒すことを１サイクルとした温度サイクル試験を実施した。
車載用プリント基板の接続信頼性については、試験後の抵抗値上昇率が１０％以内であった時間を測定した。なお、単位は、ｈｏｕｒ（時間）である。

・絶縁信頼性：各実施例および各比較例の車載用プリント基板の絶縁信頼性について、温度８５℃、湿度８５％、交流印加電圧１００Ｖの条件で連続湿中絶縁抵抗の値を最大１０００時間測定することにより、評価した。本評価においては、抵抗値が１０^６Ω以下となった場合に、故障であると判断した。下記表１には、故障と判断されるまでの時間を示す。ただし、連続湿中絶縁抵抗の測定を開始してから１０００時間経過後においても、抵抗値が１０^６Ω以下とならなかった場合においては、下記表１には、１０００時間経過しても故障しなかったという意味で、１０００と示した。なお、単位は、ｈｏｕｒ（時間）である。

・打ち抜き加工性：ガラス繊維織布（重慶天勤材料有限公司社製、＃７６２８、坪量２０８．０ｇ／ｍ^２）に樹脂ワニスを塗布装置で含浸させ、１８０℃の加熱炉で２分間乾燥して、樹脂含有量が４８質量％であるプリプレグを得た。次に、得られたプリプレグを８枚重ね、両面に電解銅箔を重ね合わせ、圧力４ＭＰａ、温度２００℃で１２０分間加熱加圧成形することにより、厚み１．６ｍｍの樹脂基板を得た。次いで、得られた樹脂基板から銅箔をエッチング除去し、打ち抜き金型を用いて該樹脂基板を打ち抜くことによりスルーホールを形成した。このようにして形成したスルーホールに関し、その断面において、繊維織布と樹脂硬化物とにより構成された接合界面に発生したクラックの長さを１０個のスルーホールで測定し、最も値の大きいもので評価した。
打ち抜き加工性については、以下の基準で評価した。
○：クラックの長さが１ｍｍ未満であった。
×：クラックの長さが１ｍｍ以上であった。

上記評価項目に関する評価結果を、以下の表１に各成分の配合比率（固形分含有量［質量％］）と共に示す。

表１からも分かるとおり、実施例の樹脂組成物を用いて作製した車載モジュール基板は、いずれも、打ち抜き加工性、絶縁信頼性および接続信頼性のバランスに優れたものであった。

１００車載モジュール基板
１０１繊維基材
１０３絶縁樹脂層

Claims

エポキシ当量が１００ｇ／ｅｑ以上５００ｇ／ｅｑ以下である第１のエポキシ樹脂と、
エポキシ当量が２０００ｇ／ｅｑ以上５０００ｇ／ｅｑ以下である第２のエポキシ樹脂と、
１分子中に３以上のエポキシ基を有する第３のエポキシ樹脂と、
硬化剤と、
充填剤と、
を含む車載モジュール基板用樹脂組成物であって、
前記第１のエポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂またはビスフェノールＦ型エポキシ樹脂であり、
前記第２のエポキシ樹脂が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂であり、
当該車載モジュール基板用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度が１５５℃以上２５０℃以下であり、
当該車載モジュール基板用樹脂組成物の固形分全量に対する前記充填剤の含有量が１０質量％以上３５質量％以下である、車載モジュール基板用樹脂組成物。
前記充填剤が、少なくともヒュームドシリカおよびタルクのいずれか一方を含む、請求項１に記載の車載モジュール基板用樹脂組成物。
当該車載モジュール基板用樹脂組成物の硬化物のガラス転移温度以下の温度領域における熱膨張係数が５５ｐｐｍ／℃以下である、請求項１または２に記載の車載モジュール基板用樹脂組成物。
当該車載モジュール基板用樹脂組成物の固形分全量に対する前記第１のエポキシ樹脂の含有量をＡとし、当該車載モジュール基板用樹脂組成物の固形分全量に対する前記第２のエポキシ樹脂の含有量をＢとしたとき、Ａ／Ｂの値が０．２以上５以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車載モジュール基板用樹脂組成物。
当該車載モジュール基板用樹脂組成物の固形分全量に対する前記第３のエポキシ樹脂の含有量をＣとし、当該車載モジュール基板用樹脂組成物の固形分全量に対する前記第２のエポキシ樹脂の含有量をＢとしたとき、Ｃ／Ｂの値が０．５以上４以下である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車載モジュール基板用樹脂組成物。
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車載モジュール基板用樹脂組成物の硬化物を含む、車載モジュール基板。
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車載モジュール基板用樹脂組成物の硬化物を含む車載モジュール基板を作製する工程と、
前記車載モジュール基板にスルーホールを形成する工程と、
を含む、車載用プリント基板の製造方法。
前記スルーホールを形成する工程において、打ち抜き加工法により前記スルーホールを形成する、請求項７に記載の車載用プリント基板の製造方法。