JP2018029187A - Laminated plate and metal base circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層板及びこの積層板を用いてなる金属ベース回路基板に関する。 The present invention relates to a laminated board and a metal base circuit board using the laminated board.
近年、電気・電子機器の小型化、高性能化及びハイパワー化に伴い、回路基板には、実装された素子から発生する熱が放散し易いこと、すなわち放熱性に優れることが求められている。この要求に対応しうる回路基板として、金属板と、その上に設けられた絶縁層と、その上に設けられた回路パターンとを有する金属ベース回路基板が検討されている。この金属ベース回路基板は、金属板と、その上に設けられた絶縁層と、その上に設けられた銅箔とを有する積層板から、その銅箔をパターン化することにより、得られる。そして、前記絶縁層として、耐熱性に優れ、誘電損失が小さいことから、液晶ポリエステルを含む絶縁層が検討されている(特許文献1〜5)。 In recent years, with the miniaturization, high performance, and high power of electric / electronic devices, circuit boards are required to easily dissipate heat generated from mounted elements, that is, excellent in heat dissipation. . As a circuit board capable of meeting this requirement, a metal base circuit board having a metal plate, an insulating layer provided thereon, and a circuit pattern provided thereon has been studied. This metal base circuit board is obtained by patterning a copper foil from a laminated board having a metal plate, an insulating layer provided thereon, and a copper foil provided thereon. And since it is excellent in heat resistance and dielectric loss is small as the said insulating layer, the insulating layer containing liquid crystalline polyester is examined (patent documents 1-5).
前記従来の金属ベース回路基板は、絶縁層と銅箔との密着性が必ずしも十分でない。このため、銅箔が絶縁層から剥離し易いことがある。また、前記従来の金属ベース回路基板は、絶縁層の放熱性が必ずしも十分ではない。そこで、本発明の目的は、絶縁層と銅箔との密着性に優れ、絶縁層の放熱性に優れる金属ベース回路基板を与える積層板を提供することにある。 The conventional metal base circuit board does not necessarily have sufficient adhesion between the insulating layer and the copper foil. For this reason, copper foil may be easy to peel from an insulating layer. Further, the conventional metal base circuit board does not necessarily have sufficient heat dissipation of the insulating layer. Therefore, an object of the present invention is to provide a laminate that provides a metal base circuit board that has excellent adhesion between an insulating layer and a copper foil and that has excellent heat dissipation of the insulating layer.
前記目的を達成するため、本発明は、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以上である積層板を提供する。また、本発明によれば、前記積層板の前記銅箔をパターニングしてなる金属ベース回路基板も提供される。 To achieve the above object, the present invention is a laminated plate comprising a metal plate, an insulating layer provided on the metal plate and containing liquid crystal polyester, and a copper foil provided on the insulating layer, Provided is a laminate in which the ten-point average roughness of the surface of the copper foil in contact with the insulating layer is 10 μm or more. Moreover, according to this invention, the metal base circuit board formed by patterning the said copper foil of the said laminated board is also provided.
本発明の積層板は、絶縁層と銅箔との密着性に優れ、絶縁層の放熱性に優れるため、その銅箔をパターン化することにより、絶縁層と銅箔との密着性に優れ、絶縁層の放熱性に優れる金属ベース回路基板を得ることができる。 The laminate of the present invention is excellent in adhesion between the insulating layer and the copper foil, and excellent in heat dissipation of the insulating layer, so by patterning the copper foil, the adhesion between the insulating layer and the copper foil is excellent, It is possible to obtain a metal base circuit board excellent in heat dissipation of the insulating layer.
本発明の積層板は、金属板と、その上に設けられた絶縁層と、その上に設けられた銅箔とを有する積層板である。 The laminated board of this invention is a laminated board which has a metal plate, the insulating layer provided on it, and the copper foil provided on it.
金属板の材料としては、例えば、アルミニウム、鉄及び銅が挙げられ、アルミニウム合金やステンレス等の合金であってもよい。金属板は、炭素等の非金属を含んでいてもよく、例えば、炭素と複合化したアルミニウムを含んでいてもよい。金属板は、高い熱伝導率を有していることが好ましく、その熱伝導率は、60W・m−1・K−1以上であることが好ましい。 Examples of the material of the metal plate include aluminum, iron, and copper, and may be an alloy such as an aluminum alloy or stainless steel. The metal plate may contain a nonmetal such as carbon, and may contain, for example, aluminum combined with carbon. The metal plate preferably has a high thermal conductivity, and the thermal conductivity is preferably 60 W · m −1 · K −1 or more.
金属板の厚さは、通常0.2〜5mmである。金属板は、可撓性を有していてもよいし、可撓性を有していなくてもよい。金属板は、単層構造を有していてもよいし、多層構造を有していてもよい。 The thickness of the metal plate is usually 0.2 to 5 mm. The metal plate may have flexibility or may not have flexibility. The metal plate may have a single layer structure or a multilayer structure.
絶縁層は、金属板上に設けられており、液晶ポリエステルを含む。 The insulating layer is provided on the metal plate and includes liquid crystal polyester.
液晶ポリエステルは、金属板と銅箔とを接着する接着剤としての役割と、絶縁層の表面を平坦にする役割とを果たしている。液晶ポリエステルは、電気絶縁性の材料であり、他の多くの樹脂より比抵抗が大きい。 The liquid crystal polyester plays a role as an adhesive for bonding the metal plate and the copper foil and a role for flattening the surface of the insulating layer. Liquid crystalline polyester is an electrically insulating material and has a higher specific resistance than many other resins.
液晶ポリエステルは、溶融状態で液晶性を示すポリエステルであり、450℃以下の温度で溶融する液晶ポリエステルであることが好ましい。なお、液晶ポリエステルは、液晶ポリエステルアミドであってもよいし、液晶ポリエステルエーテルであってもよいし、液晶ポリエステルカーボネートであってもよいし、液晶ポリエステルイミドであってもよい。液晶ポリエステルは、原料モノマーとして芳香族化合物のみを用いてなる全芳香族液晶ポリエステルであることが好ましい。 The liquid crystalline polyester is a polyester that exhibits liquid crystallinity in a molten state, and is preferably a liquid crystalline polyester that melts at a temperature of 450 ° C. or lower. The liquid crystal polyester may be a liquid crystal polyester amide, a liquid crystal polyester ether, a liquid crystal polyester carbonate, or a liquid crystal polyester imide. The liquid crystal polyester is preferably a wholly aromatic liquid crystal polyester using only an aromatic compound as a raw material monomer.
液晶ポリエステルの典型的な例としては、芳香族ヒドロキシカルボン酸と芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを重合(重縮合)させてなる液晶ポリエステル、複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合させてなる液晶ポリエステル、芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物とを重合させてなる液晶ポリエステル、及びポリエチレンテレフタレート等のポリエステルと芳香族ヒドロキシカルボン酸とを重合させてなる液晶ポリエステルが挙げられる。ここで、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンは、それぞれ独立に、その一部又は全部に代えて、その重合可能な誘導体が用いられてもよい。 A typical example of the liquid crystal polyester is polymerization (polycondensation) of an aromatic hydroxycarboxylic acid, an aromatic dicarboxylic acid, and at least one compound selected from the group consisting of an aromatic diol, an aromatic hydroxyamine, and an aromatic diamine. At least one selected from the group consisting of aromatic dicarboxylic acids and aromatic diols, aromatic hydroxyamines and aromatic diamines. Examples thereof include a liquid crystal polyester obtained by polymerizing a compound and a liquid crystal polyester obtained by polymerizing a polyester such as polyethylene terephthalate and an aromatic hydroxycarboxylic acid. Here, the aromatic hydroxycarboxylic acid, the aromatic dicarboxylic acid, the aromatic diol, the aromatic hydroxyamine, and the aromatic diamine are each independently replaced with a part or all of the polymerizable derivative. Also good.
芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸のようなカルボキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、カルボキシル基をアルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基に変換してなる誘導体(エステル)、カルボキシル基をハロホルミル基に変換してなる誘導体(酸ハロゲン化物)、及びカルボキシル基をアシルオキシカルボニル基に変換してなる誘導体(酸無水物)が挙げられる。芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジオール及び芳香族ヒドロキシアミンのようなヒドロキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなる誘導体(アシル化物)が挙げられる。芳香族ヒドロキシアミン及び芳香族ジアミンのようなアミノ基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、アミノ基をアシル化してアシルアミノ基に変換してなる誘導体(アシル化物)が挙げられる。 Examples of polymerizable derivatives of a compound having a carboxyl group such as aromatic hydroxycarboxylic acid and aromatic dicarboxylic acid include derivatives (esters) obtained by converting a carboxyl group into an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group, carboxyl Derivatives obtained by converting a group into a haloformyl group (acid halide) and derivatives obtained by converting a carboxyl group into an acyloxycarbonyl group (an acid anhydride) are included. Examples of polymerizable derivatives of hydroxyl group-containing compounds such as aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic diols and aromatic hydroxyamines include derivatives obtained by acylating hydroxyl groups and converting them into acyloxyl groups (acylated products) ). Examples of polymerizable derivatives of amino group-containing compounds such as aromatic hydroxyamines and aromatic diamines include derivatives (acylated products) obtained by acylating amino groups and converting them to acylamino groups.
液晶ポリエステルは、下記式(1)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(1)」ということがある。)を有することが好ましく、繰返し単位(1)と、下記式(2)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(2)」ということがある。)と、下記式(3)で表される繰返し単位(以下、「繰返し単位(3)」ということがある。)とを有することがより好ましい。 The liquid crystalline polyester preferably has a repeating unit represented by the following formula (1) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (1)”), and the repeating unit (1) and the following formula (2) A repeating unit represented (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (2)”) and a repeating unit represented by the following formula (3) (hereinafter sometimes referred to as “repeating unit (3)”). It is more preferable to have.
(1)−O−Ar1−CO−
(2)−CO−Ar2−CO−
(3)−X−Ar3−Y−
(1) —O—Ar 1 —CO—
(2) —CO—Ar 2 —CO—
(3) -X-Ar 3 -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(−NH−)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。) (Ar 1 represents a phenylene group, a naphthylene group, or a biphenylylene group. Ar 2 and Ar 3 each independently represent a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylylene group, or a group represented by the following formula (4). X And Y each independently represents an oxygen atom or an imino group (—NH—), and each hydrogen atom in the group represented by Ar 1 , Ar 2 or Ar 3 is independently a halogen atom or an alkyl group. Alternatively, it may be substituted with an aryl group.)
(4)−Ar4−Z−Ar5− (4) -Ar 4 -Z-Ar 5-
(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。) (Ar 4 and Ar 5 each independently represent a phenylene group or a naphthylene group. Z represents an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group, or an alkylidene group.)
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。前記アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基及びn−デシル基が挙げられ、その炭素数は、通常1〜10である。前記アリール基の例としては、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、1−ナフチル基及び2−ナフチル基が挙げられ、その炭素数は、通常6〜20である。前記水素原子がこれらの基で置換されている場合、その数は、Ar1、Ar2又はAr3で表される前記基毎に、それぞれ独立に、通常2個以下であり、好ましくは1個以下である。 As said halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, 2-ethylhexyl group, An n-octyl group and n-decyl group are mentioned, The carbon number is 1-10 normally. Examples of the aryl group include a phenyl group, an o-tolyl group, an m-tolyl group, a p-tolyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group, and the number of carbon atoms is usually 6 to 20. . When the hydrogen atom is substituted with these groups, the number is usually 2 or less for each of the groups represented by Ar 1 , Ar 2 or Ar 3 , and preferably 1 It is as follows.
前記アルキリデン基の例としては、メチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン基、n−ブチリデン基及び2−エチルヘキシリデン基が挙げられ、その炭素数は通常1〜10である。 Examples of the alkylidene group include a methylene group, an ethylidene group, an isopropylidene group, an n-butylidene group, and a 2-ethylhexylidene group, and the number of carbon atoms is usually 1 to 10.
繰返し単位(1)は、所定の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(1)としては、Ar1がp−フェニレン基である繰返し単位(1)(p−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位)、及びAr1が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(1)(6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸に由来する繰返し単位)が好ましい。 The repeating unit (1) is a repeating unit derived from a predetermined aromatic hydroxycarboxylic acid. The repeating unit (1) includes a repeating unit (1) in which Ar 1 is a p-phenylene group (a repeating unit derived from p-hydroxybenzoic acid), and a repeating unit in which Ar 1 is a 2,6-naphthylene group ( 1) (Repeating unit derived from 6-hydroxy-2-naphthoic acid) is preferred.
繰返し単位(2)は、所定の芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位である。繰返し単位(2)としては、Ar2がp−フェニレン基である繰返し単位(2)(テレフタル酸に由来する繰返し単位)、Ar2がm−フェニレン基である繰返し単位(2)(イソフタル酸に由来する繰返し単位)、Ar2が2,6−ナフチレン基である繰返し単位(2)(2,6−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位)、及びAr2がジフェニルエ−テル−4,4’−ジイル基である繰返し単位(2)(ジフェニルエ−テル−4,4’−ジカルボン酸に由来する繰返し単位)が好ましい。 The repeating unit (2) is a repeating unit derived from a predetermined aromatic dicarboxylic acid. As the repeating unit (2), a repeating unit (2) in which Ar 2 is a p-phenylene group (a repeating unit derived from terephthalic acid), a repeating unit (2) in which Ar 2 is an m-phenylene group (in isophthalic acid) derived from repeating units), a repeating unit Ar 2 is derived from the repeating unit (2) (2,6-naphthalenedicarboxylic acid is 2,6-naphthylene group), and Ar 2 is diphenyl ether - ether-4,4 ' A repeating unit (2) which is a diyl group (a repeating unit derived from diphenyl ether-4,4′-dicarboxylic acid) is preferred.
繰返し単位(3)は、所定の芳香族ジオール、芳香族ヒドロキシルアミン又は芳香族ジアミンに由来する繰返し単位である。繰返し単位(3)としては、Ar3がp−フェニレン基である繰返し単位(3)(ヒドロキノン、p−アミノフェノール又はp−フェニレンジアミンに由来する繰返し単位)が好ましい。 The repeating unit (3) is a repeating unit derived from a predetermined aromatic diol, aromatic hydroxylamine or aromatic diamine. As the repeating unit (3), a repeating unit (3) in which Ar 3 is a p-phenylene group (a repeating unit derived from hydroquinone, p-aminophenol or p-phenylenediamine) is preferable.
繰返し単位(1)の含有量は、全繰返し単位の合計量(液晶ポリエステルを構成する各繰返し単位の質量をその各繰返し単位の式量で割ることにより、各繰返し単位の物質量相当量(モル)を求め、それらを合計した値)に対して、通常30モル%以上、好ましくは30〜80モル%、より好ましくは30〜60モル%、さらに好ましくは30〜40モル%である。繰返し単位(2)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常35モル%以下、好ましくは10〜35モル%、より好ましくは20〜35モル%、さらに好ましくは30〜35モル%である。繰返し単位(3)の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常35モル%以下、好ましくは10〜35モル%、より好ましくは20〜35モル%、さらに好ましくは30〜35モル%である。繰返し単位(1)の含有量が多いほど、耐熱性や強度・剛性が向上し易いが、あまり多いと、溶媒に対する溶解性が低くなり易い。 The content of the repeating unit (1) is the total amount of all repeating units (the mass equivalent amount of each repeating unit (moles by dividing the mass of each repeating unit constituting the liquid crystal polyester by the formula amount of each repeating unit). ) And the total value thereof) is usually 30 mol% or more, preferably 30 to 80 mol%, more preferably 30 to 60 mol%, still more preferably 30 to 40 mol%. The content of the repeating unit (2) is usually 35 mol% or less, preferably 10 to 35 mol%, more preferably 20 to 35 mol%, still more preferably 30 to 35 mol, based on the total amount of all repeating units. %. The content of the repeating unit (3) is usually 35 mol% or less, preferably 10 to 35 mol%, more preferably 20 to 35 mol%, still more preferably 30 to 35 mol, based on the total amount of all repeating units. %. As the content of the repeating unit (1) is increased, the heat resistance, strength and rigidity are likely to be improved. However, if the content is too large, the solubility in a solvent is likely to be lowered.
繰返し単位(2)の含有量と繰返し単位(3)の含有量との割合は、[繰返し単位(2)の含有量]/[繰返し単位(3)の含有量](モル/モル)で表して、通常0.9/1〜1/0.9、好ましくは0.95/1〜1/0.95、より好ましくは0.98/1〜1/0.98である。 The ratio between the content of the repeating unit (2) and the content of the repeating unit (3) is expressed as [content of repeating unit (2)] / [content of repeating unit (3)] (mol / mol). The ratio is usually 0.9 / 1 to 1 / 0.9, preferably 0.95 / 1 to 1 / 0.95, and more preferably 0.98 / 1 to 1 / 0.98.
なお、液晶ポリエステルは、繰返し単位(1)〜(3)を、それぞれ独立に、2種以上有してもよい。また、液晶ポリエステルは、繰返し単位(1)〜(3)以外の繰返し単位を有してもよいが、その含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常10モル%以下、好ましくは5モル%以下である。 In addition, liquid crystalline polyester may have 2 or more types of repeating units (1)-(3) each independently. Further, the liquid crystalline polyester may have a repeating unit other than the repeating units (1) to (3), but the content thereof is usually 10 mol% or less with respect to the total amount of all repeating units, preferably 5 mol% or less.
液晶ポリエステルは、繰返し単位(3)として、X及び/又はYがイミノ基である繰返し単位(3)を有すること、すなわち、所定の芳香族ヒドロキシルアミンに由来する繰返し単位及び/又は芳香族ジアミンに由来する繰返し単位を有することが、溶媒に対する溶解性が優れるので、好ましく、繰返し単位(3)として、X及び/又はYがイミノ基である繰返し単位(3)のみを有することが、より好ましい。 The liquid crystalline polyester has a repeating unit (3) in which X and / or Y is an imino group as the repeating unit (3), that is, a repeating unit derived from a predetermined aromatic hydroxylamine and / or an aromatic diamine. Having the repeating unit derived from is preferable because it has excellent solubility in a solvent, and it is more preferable that the repeating unit (3) has only the repeating unit (3) in which X and / or Y is an imino group.
液晶ポリエステルは、それを構成する繰返し単位に対応する原料モノマーを溶融重合させ、得られた重合物(プレポリマー)を固相重合させることにより、製造することが好ましい。これにより、耐熱性や強度・剛性が高い高分子量の液晶ポリエステルを操作性良く製造することができる。溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモン等の金属化合物や、4−(ジメチルアミノ)ピリジン、1−メチルイミダゾール等の含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。 The liquid crystal polyester is preferably produced by melt polymerization of raw material monomers corresponding to the repeating units constituting the liquid crystal polyester, and solid-phase polymerization of the obtained polymer (prepolymer). Thereby, high molecular weight liquid crystal polyester having high heat resistance, strength and rigidity can be produced with good operability. Melt polymerization may be carried out in the presence of a catalyst. Examples of this catalyst include metal compounds such as magnesium acetate, stannous acetate, tetrabutyl titanate, lead acetate, sodium acetate, potassium acetate, and antimony trioxide, And nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 4- (dimethylamino) pyridine and 1-methylimidazole, and nitrogen-containing heterocyclic compounds are preferably used.
液晶ポリエステルは、その流動開始温度が、通常250℃以上、好ましくは250℃〜350℃、より好ましくは260℃〜330℃である。流動開始温度が高いほど、耐熱性や強度・剛性が向上し易いが、あまり高いと、溶媒に対する溶解性が低くなり易かったり、液状組成物の粘度が高くなり易かったりする。 The liquid polyester has a flow initiation temperature of usually 250 ° C. or higher, preferably 250 ° C. to 350 ° C., more preferably 260 ° C. to 330 ° C. As the flow start temperature is higher, the heat resistance, strength, and rigidity are more likely to be improved. However, if the flow start temperature is too high, the solubility in a solvent tends to be low, and the viscosity of the liquid composition tends to be high.
なお、流動開始温度は、フロー温度又は流動温度とも呼ばれ、毛細管レオメーターを用いて、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、内径1mm及び長さ10mmのノズルから押し出すときに、4800Pa・s(48000ポイズ)の粘度を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである(小出直之編、「液晶ポリマー−合成・成形・応用−」、株式会社シーエムシー、1987年6月5日、p.95参照)。 The flow start temperature is also called flow temperature or flow temperature, and the temperature is raised at a rate of 4 ° C./min under a load of 9.8 MPa (100 kg / cm 2 ) using a capillary rheometer while liquid crystal polyester is used. Is a temperature showing a viscosity of 4800 Pa · s (48000 poise) when extruded from a nozzle having an inner diameter of 1 mm and a length of 10 mm, and is a measure of the molecular weight of the liquid crystalline polyester (Naide Koide, “ "Liquid Crystal Polymer -Synthesis / Molding / Application-", see CMC Corporation, June 5, 1987, p. 95).
絶縁層に占める液晶ポリエステルの割合は、通常20〜100体積%であり、好ましくは30〜80体積%である。この割合をあまり小さくすると、絶縁層と銅箔との密着性が低下したり、絶縁層の表面平坦性が低下したりする。 The ratio of liquid crystalline polyester to an insulating layer is 20-100 volume% normally, Preferably it is 30-80 volume%. If this ratio is too small, the adhesiveness between the insulating layer and the copper foil is lowered, or the surface flatness of the insulating layer is lowered.
絶縁層は、さらに無機充填材を含むことが好ましい。無機充填材の例としては、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム及びタルクが挙げられ、それらの2種以上を用いてもよい。中でも、酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素及び窒化アルミニウムが好ましい。 The insulating layer preferably further contains an inorganic filler. Examples of the inorganic filler include beryllium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, zinc oxide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, and talc, and two or more thereof may be used. Of these, aluminum oxide, silicon nitride, boron nitride, and aluminum nitride are preferable.
無機充填材の少なくとも一部として、液晶ポリエステルとの密着性を向上させるべく、表面処理を施した無機充填材を用いてもよい。この表面処理に使用可能な表面処理剤としては、例えば、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤、長鎖脂肪酸、イソシアネート化合物、及び、エポキシ基、メトキシシリル基、アミノ基又はヒドロキシル基を有する高分子が挙げられる。 As at least a part of the inorganic filler, an inorganic filler that has been surface-treated may be used in order to improve the adhesion to the liquid crystal polyester. Examples of surface treatment agents that can be used for this surface treatment include silane coupling agents, titanium coupling agents, aluminum coupling agents, zirconium coupling agents, long chain fatty acids, isocyanate compounds, and epoxy groups and methoxysilyl groups. And polymers having an amino group or a hydroxyl group.
絶縁層に占める無機充填材の割合は、2種以上含まれる場合は合計で、通常0〜80体積%であり、好ましくは20〜70体積%である。この割合をあまり大きくすると、絶縁層と銅箔との密着性が低下する。 The ratio of the inorganic fillers in the insulating layer is a total of 0 to 80% by volume, preferably 20 to 70% by volume when two or more kinds are included. If this ratio is too large, the adhesion between the insulating layer and the copper foil is lowered.
絶縁層には、液晶ポリエステル及び無機充填材以外の成分、例えば、液晶ポリエステル以外の樹脂、有機充填材、添加剤等が含まれていてもよいが、その絶縁層に占める割合は、複数種含まれる場合は合計で、通常0〜10体積%である。 The insulating layer may contain components other than the liquid crystal polyester and the inorganic filler, for example, resins other than the liquid crystal polyester, organic fillers, additives, etc., but the proportion of the insulating layer occupies a plurality of types. In general, the total amount is 0 to 10% by volume.
液晶ポリエステル以外の樹脂の例としては、ポリプロピレン、ポリアミド、液晶ポリエステル以外のポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルイミド等の液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂;及びフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。有機充填材の例としては、硬化エポキシ樹脂、架橋ベンゾグアナミン樹脂、架橋アクリル樹脂等の有機充填材が挙げられる。添加剤の例としては、レべリング剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤及び着色剤が挙げられる。 Examples of resins other than liquid crystal polyester include polypropylene, polyamide, polyester other than liquid crystal polyester, thermoplastic resin other than liquid crystal polyester such as polyphenylene sulfide, polyether ketone, polycarbonate, polyether sulfone, polyphenylene ether, polyether imide; and Thermosetting resins, such as a phenol resin, an epoxy resin, a polyimide resin, and cyanate resin, are mentioned. Examples of the organic filler include organic fillers such as a cured epoxy resin, a crosslinked benzoguanamine resin, and a crosslinked acrylic resin. Examples of additives include leveling agents, antifoaming agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, flame retardants, and colorants.
銅箔は、絶縁層上に設けられており、絶縁層を間に挟んで金属板と向き合っている。そして、本発明では、銅箔として、少なくとも一方の面が十点平均粗さ10μm以上の粗面である銅箔を用い、この粗面が絶縁層に接するように積層する。これにより、絶縁層と銅箔との密着性及び絶縁層の放熱性に優れる積層板を得ることができる。 The copper foil is provided on the insulating layer and faces the metal plate with the insulating layer interposed therebetween. In the present invention, as the copper foil, a copper foil having at least one surface that is a rough surface with a 10-point average roughness of 10 μm or more is used and laminated so that the rough surface is in contact with the insulating layer. Thereby, the laminated board excellent in the adhesiveness of an insulating layer and copper foil and the heat dissipation of an insulating layer can be obtained.
銅箔は、両面が十点平均粗さ10μm以上の粗面であってもよいし、一方の面のみが十点平均粗さ10μm以上の粗面であってもよいが、銅箔のエッチングのし易さから、一方の面が十点平均粗さ10μm以上の粗面であり、もう一方の面は十点平均粗さ2μm以下の鏡面であることが好ましい。 The copper foil may be a rough surface with a 10-point average roughness of 10 μm or more on both sides, or only one surface may be a rough surface with a 10-point average roughness of 10 μm or more. From the viewpoint of ease, it is preferable that one surface is a rough surface having a 10-point average roughness of 10 μm or more and the other surface is a mirror surface having a 10-point average roughness of 2 μm or less.
粗面の十点平均粗さは、好ましくは11μm以上、より好ましくは13μm以上であり、これにより、絶縁層と金属箔との密着性がより向上する。また、粗面の十点平均粗さは、好ましくは20μm以下、より好ましくは15μm以下であり、これにより、銅箔をエッチングし易くなる。 The ten-point average roughness of the rough surface is preferably 11 μm or more, more preferably 13 μm or more, whereby the adhesion between the insulating layer and the metal foil is further improved. Moreover, the ten-point average roughness of the rough surface is preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less, which facilitates etching of the copper foil.
ここで銅箔の面の十点平均粗さは、JISB0601−1994に準拠した表面粗さパラメータである。 Here, the ten-point average roughness of the surface of the copper foil is a surface roughness parameter based on JISB0601-1994.
銅箔の厚さは、通常18μm以上、好ましくは35μm以上であり、これにより、絶縁層と銅箔との密着性がより向上する。また、銅箔の厚さは、通常140μm以下、好ましくは70μm以下であり、これにより、積層板を曲げ加工し易くなる。 The thickness of the copper foil is usually 18 μm or more, preferably 35 μm or more, whereby the adhesion between the insulating layer and the copper foil is further improved. Moreover, the thickness of copper foil is 140 micrometers or less normally, Preferably it is 70 micrometers or less, and, thereby, it becomes easy to bend a laminated board.
本発明の積層板の製造は、(A):まず、銅箔の粗面を貼合面として、銅箔と絶縁層との積層中間体を製造し、次いで、この積層中間体を、その絶縁層面を貼合面として、金属板と熱圧着等により貼り合わせることにより行ってもよいし、(B):まず、金属板と絶縁層との積層中間体を製造し、次いで、この積層中間体を、その絶縁層面を貼合面として、銅箔の粗面と熱圧着等により貼り合わせることにより行ってもよいし、(C):まず、絶縁層となる絶縁フィルムを製造し、次いで、この絶縁フィルムを、銅箔の粗面を貼合面として、銅箔と金属板とで挟んで、これらを熱圧着等により貼り合わせることにより行ってもよい。 Production of the laminated board of the present invention is as follows. (A): First, a laminated intermediate of a copper foil and an insulating layer is produced using a rough surface of a copper foil as a bonding surface, and then this laminated intermediate is insulated. The layer surface may be bonded to the metal plate by thermocompression bonding or the like. (B): First, a laminated intermediate of the metal plate and the insulating layer is manufactured, and then this laminated intermediate. May be performed by bonding the rough surface of the copper foil to the bonding surface by thermocompression bonding or the like with the insulating layer surface as the bonding surface. (C): First, an insulating film to be an insulating layer is manufactured, and then The insulating film may be formed by sandwiching the rough surface of the copper foil between the copper foil and the metal plate and bonding them by thermocompression bonding or the like.
絶縁層の形成は、液晶ポリエステル、無機充填材及び必要に応じて他の成分と、溶媒とを含む液状組成物を、支持体に塗布し、得られた塗膜を乾燥(溶媒除去)することにより行うことが好ましい。その際、支持体として銅箔を用いることにより、前記(A)における銅箔と絶縁層との積層中間体を製造することができる。また、支持体として金属板を用いることにより、前記(B)における金属板と絶縁層との積層中間体を製造することができる。また、支持体として銅箔及び金属板以外のもの、例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、ポリメチルペンテンフィルム等の樹脂フィルムを用いる場合は、支持体上に形成された絶縁層を支持体から銅箔に熱圧着等により転写することにより、前記(A)における銅箔と絶縁層との積層中間体を製造することができ、支持体上に形成された絶縁層を支持体から金属板に熱圧着等により転写することにより、前記(B)における金属板と絶縁層との積層中間体を製造することができ、支持体上に形成された絶縁層を支持体から剥がすことにより、前記(C)における絶縁フィルムを製造することができる。 The insulating layer is formed by applying a liquid composition containing a liquid crystal polyester, an inorganic filler, and other components as required, and a solvent to a support, and drying (solvent removal) the resulting coating film. It is preferable to carry out by. In that case, the laminated intermediate body of the copper foil and insulating layer in said (A) can be manufactured by using copper foil as a support body. Moreover, the laminated intermediate body of the metal plate and insulating layer in said (B) can be manufactured by using a metal plate as a support body. In addition, when a resin film other than copper foil and metal plate, for example, a polyester film, a polypropylene film, a fluororesin film, a nylon film, or a polymethylpentene film is used as a support, an insulation formed on the support By transferring the layer from the support to the copper foil by thermocompression bonding or the like, a laminated intermediate of the copper foil and the insulating layer in (A) can be produced, and the insulating layer formed on the support is supported. By transferring from the body to the metal plate by thermocompression bonding or the like, a laminated intermediate body of the metal plate and the insulating layer in (B) can be produced, and the insulating layer formed on the support is peeled off from the support. Thus, the insulating film in (C) can be produced.
液状組成物の調製は、液晶ポリエステル及び必要に応じて他の成分を溶媒に溶解させてなる溶液に、無機充填材及び必要に応じて他の成分を分散させることにより行うことが好ましい。無機充填材は、ボールミル、3本ロール、遠心攪拌機、ビーズミル等により粉砕しつつ、前記溶液に分散させてもよい。また、前記溶液に、無機充填材を分散させるのに先立って、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等のカップリング剤やイオン吸着剤を加えてもよい。 The liquid composition is preferably prepared by dispersing the inorganic filler and, if necessary, other components in a solution obtained by dissolving liquid crystal polyester and other components, if necessary, in a solvent. The inorganic filler may be dispersed in the solution while being pulverized by a ball mill, three rolls, a centrifugal stirrer, a bead mill or the like. Further, prior to dispersing the inorganic filler in the solution, a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent or an ion adsorbent may be added.
溶媒としては、用いる液晶ポリエステルが溶解可能な溶媒、具体的には50℃にて1質量%以上の濃度([液晶ポリエステル]/[液晶ポリエステル+溶媒])で溶解可能な溶媒が、適宜選択して用いられる。 As the solvent, a solvent that can dissolve the liquid crystal polyester to be used, specifically, a solvent that can be dissolved at a concentration of 1% by mass or more at 50 ° C. ([liquid crystal polyester] / [liquid crystal polyester + solvent]) is appropriately selected. Used.
溶媒の例としては、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素;p−クロロフェノール、ペンタクロロフェノール、ペンタフルオロフェノール等のハロゲン化フェノール;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル;アセトン、シクロヘキサノン等のケトン;酢酸エチル、γ−ブチロラクトン等のエステル;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート;トリエチルアミン等のアミン;ピリジン等の含窒素複素環芳香族化合物;アセトニトリル、スクシノニトリル等のニトリル;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド、テトラメチル尿素等の尿素化合物;ニトロメタン、ニトロベンゼン等のニトロ化合物;ジメチルスルホキシド、スルホラン等の硫黄化合物;及びヘキサメチルリン酸アミド、トリ−n−ブチルリン酸等のリン化合物が挙げられ、それらの2種以上を用いてもよい。 Examples of solvents include halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, o-dichlorobenzene; p-chlorophenol, pentachlorophenol, pentafluorophenol Halogenated phenols such as diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, etc .; ketones such as acetone and cyclohexanone; esters such as ethyl acetate and γ-butyrolactone; carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate; amines such as triethylamine Nitrogen-containing heteroaromatic compounds such as pyridine; nitriles such as acetonitrile and succinonitrile; amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; Urea compounds such as tramethylurea; nitro compounds such as nitromethane and nitrobenzene; sulfur compounds such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; and phosphorus compounds such as hexamethylphosphoric acid amide and tri-n-butylphosphoric acid. May be used.
溶媒としては、腐食性が低く、取り扱い易いことから、非プロトン性化合物、特にハロゲン原子を有しない非プロトン性化合物を主成分とする溶媒が好ましく、溶媒全体に占める非プロトン性化合物の割合は、好ましくは50〜100質量%、より好ましくは70〜100質量%、さらに好ましくは90〜100質量%である。また、前記非プロトン性化合物としては、液晶ポリエステルを溶解し易いことから、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミドを用いることが好ましい。 As the solvent, since it is low in corrosivity and easy to handle, an aprotic compound, particularly a solvent mainly comprising an aprotic compound having no halogen atom, is preferred, and the proportion of the aprotic compound in the entire solvent is: Preferably it is 50-100 mass%, More preferably, it is 70-100 mass%, More preferably, it is 90-100 mass%. As the aprotic compound, amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone are preferably used because the liquid crystalline polyester is easily dissolved.
また、溶媒としては、液晶ポリエステルを溶解し易いことから、双極子モーメントが3〜5である化合物を主成分とする溶媒が好ましく、溶媒全体に占める双極子モーメントが3〜5である化合物の割合は、好ましくは50〜100質量%、より好ましくは70〜100質量%、さらに好ましくは90〜100質量%であり、前記非プロトン性化合物として、双極子モーメントが3〜5である化合物を用いることが好ましい。 Moreover, as a solvent, since it is easy to melt | dissolve liquid crystalline polyester, the solvent which has a compound whose dipole moment is 3-5 as a main component is preferable, and the ratio of the compound whose dipole moment which occupies for the whole solvent is 3-5 Is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, and still more preferably 90 to 100% by mass, and a compound having a dipole moment of 3 to 5 is used as the aprotic compound. Is preferred.
また、溶媒としては、除去し易いことから、1気圧における沸点が220℃以下である化合物を主成分とするとする溶媒が好ましく、溶媒全体に占める1気圧における沸点が220℃以下である化合物の割合は、好ましくは50〜100質量%、より好ましくは70〜100質量%、さらに好ましくは90〜100質量%であり、前記非プロトン性化合物として、1気圧における沸点が220℃以下である化合物を用いることが好ましい。 Moreover, as a solvent, since it is easy to remove, the solvent which has as a main component the compound whose boiling point in 1 atmosphere is 220 degrees C or less is preferable, and the ratio of the compound whose boiling point in 1 atmosphere in the whole solvent is 220 degrees C or less Is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, and still more preferably 90 to 100% by mass, and a compound having a boiling point of 220 ° C. or less at 1 atm is used as the aprotic compound. It is preferable.
液状組成物中の液晶ポリエステルの含有量は、液晶ポリエステル及び溶媒の合計量に対して、通常5〜60質量%、好ましくは10〜50質量%、より好ましくは15〜45質量%であり、所望の粘度の液状組成物が得られるように、適宜調整される。 Content of the liquid crystal polyester in a liquid composition is 5-60 mass% normally with respect to the total amount of liquid crystal polyester and a solvent, Preferably it is 10-50 mass%, More preferably, it is 15-45 mass%, desired It adjusts suitably so that the liquid composition of this viscosity may be obtained.
液状組成物を支持体に塗布する方法としては、例えば、ロールコート法、バーコート法、スクリーン印刷法、ダイスコーター法及びコンマコータ法が挙げられ、連続式であってもよいし、単板式であってもよい。 Examples of the method of applying the liquid composition to the support include a roll coating method, a bar coating method, a screen printing method, a die coater method, and a comma coater method, which may be a continuous method or a single plate method. May be.
塗膜の乾燥は、塗膜から溶媒を蒸発させることにより行うことが好ましい。支持体として銅箔及び金属板以外の支持体を用い、支持体上に形成された塗膜を乾燥後、支持体から銅箔又は金属板に熱圧着等により転写する場合は、溶媒の一部が乾燥後の塗膜中に残存するように行うことが好ましい。この場合、乾燥後の塗膜中の溶媒量は、好ましくは1〜25質量%である。乾燥温度は、通常50〜180℃、好ましくは80〜150℃である。 The coating film is preferably dried by evaporating the solvent from the coating film. When using a support other than copper foil and metal plate as the support, after drying the coating film formed on the support and transferring it from the support to the copper foil or metal plate by thermocompression bonding, etc., part of the solvent Is preferably carried out so as to remain in the dried coating film. In this case, the amount of solvent in the dried coating film is preferably 1 to 25% by mass. A drying temperature is 50-180 degreeC normally, Preferably it is 80-150 degreeC.
支持体上に形成された乾燥後の塗膜や銅箔又は金属板に転写された乾燥後の塗膜を、熱処理することにより、液晶ポリエステルの分子量や結晶化度を調節することができ、接着性や熱伝導性に優れる絶縁層が得られる。熱処理は、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下、通常250〜350℃、好ましくは270〜320℃で行われる。 By heat-treating the dried coating film formed on the support or the dried coating film transferred to the copper foil or metal plate, the molecular weight and crystallinity of the liquid crystal polyester can be adjusted, and adhesion An insulating layer having excellent properties and thermal conductivity can be obtained. The heat treatment is usually performed at 250 to 350 ° C., preferably 270 to 320 ° C. in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.
こうして銅箔と絶縁層との積層中間体を得た場合、前記(A)のとおり、この積層中間体を、その絶縁層面を貼合面として、金属板と熱圧着等により貼り合わせることにより、本発明の積層板が得られる。また、金属板と絶縁層との積層中間体を得た場合、前記(B)のとおり、この積層中間体を、その絶縁層面を貼合面として、銅箔の粗面と熱圧着等により貼り合わせることにより、本発明の積層板が得られる。また、支持体上に形成された絶縁層を支持体から剥がして絶縁フィルムを得た場合、前記(C)のとおり、この絶縁フィルムを、銅箔の粗面を貼合面として、銅箔と金属板とで挟んで、これらを熱圧着等により貼り合わせることにより、本発明の積層板が得られる。 In this way, when the laminated intermediate of the copper foil and the insulating layer is obtained, as described in (A) above, by laminating the laminated intermediate with the insulating layer surface as a bonding surface by thermocompression bonding, The laminated board of this invention is obtained. Moreover, when the laminated intermediate body of a metal plate and an insulating layer is obtained, as the said (B), this laminated intermediate body is affixed with the rough surface of copper foil, thermocompression bonding, etc. by using the insulating layer surface as a bonding surface. By combining them, the laminate of the present invention can be obtained. Moreover, when the insulating layer formed on the support is peeled from the support to obtain an insulating film, as described in (C) above, the insulating film is formed with a copper foil rough surface and a copper foil as a bonding surface. The laminated sheet of the present invention can be obtained by sandwiching it with a metal sheet and bonding them together by thermocompression bonding or the like.
本発明の積層板の銅箔をパターン化して、回路パターンを形成し、必要に応じて、切断、穴あけ等の加工を行うことにより、本発明の金属ベース回路基板が得られる。銅箔のパターン化は、例えば、銅箔上にマスクパターンを形成し、銅箔の露出部をエッチングで除去することにより行われる。 The metal base circuit board of the present invention can be obtained by patterning the copper foil of the laminated board of the present invention to form a circuit pattern and performing processing such as cutting and drilling as necessary. The patterning of the copper foil is performed, for example, by forming a mask pattern on the copper foil and removing the exposed portion of the copper foil by etching.
〔液晶ポリエステルの流動開始温度の測定〕
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。
[Measurement of flow start temperature of liquid crystalline polyester]
Using a flow tester (“CFT-500 type” manufactured by Shimadzu Corporation), about 2 g of liquid crystalline polyester was filled into a cylinder attached with a die having a nozzle having an inner diameter of 1 mm and a length of 10 mm, and 9.8 MPa (100 kg). The liquid crystal polyester was melted while being heated at a rate of 4 ° C./min under a load of / cm 2 ), extruded from a nozzle, and a temperature showing a viscosity of 4800 Pa · s (48000 P) was measured.
〔液晶ポリエステル溶液の粘度の測定〕
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。
[Measurement of viscosity of liquid crystal polyester solution]
Using a B-type viscometer (“TVL-20” from Toki Sangyo Co., Ltd.) The measurement was performed at a rotation speed of 20 rpm using 21 rotors.
〔金属板の面の十点平均粗さの測定〕
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。
(Measurement of ten-point average roughness of metal plate surface)
Ten-point average roughness of the surface of the metal plate was measured using a surface roughness measuring device (KLA Tencor Co., Ltd., calculation standard JIS B 0601-1994), measurement speed: 5 μm / second, evaluation length: 1. Measurement was performed under the condition of 0 mm.
〔銅箔〕
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)。
〔Copper foil〕
As the copper foil, the following copper foil having a rough surface on one side and a mirror surface on the other side was used.
Copper foil (1): LSMtron Ltd. “LSU-ST” (10-point average roughness of rough surface: 12 μm, thickness: 35 μm).
Copper foil (2): “GP-35” manufactured by Nippon Electrolytic Co., Ltd. (10-point average roughness of rough surface: 14 μm, thickness: 35 μm).
Copper foil (3): “CF-T8G-UN-35” manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Co., Ltd. (10-point average roughness of rough surface: 9.5 μm, thickness: 35 μm).
〔液晶ポリエステルの製造〕
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。
[Production of liquid crystalline polyester]
In a reactor equipped with a stirrer, a torque meter, a nitrogen gas introduction tube, a thermometer and a reflux condenser, 1976 g (10.5 mol) of 6-hydroxy-2-naphthoic acid and 1474 g (9.75 mol) of 4-hydroxyacetanilide were added. ), 1620 g (9.75 mol) of isophthalic acid and 2374 g (23.25 mol) of acetic anhydride, and after replacing the gas in the reactor with nitrogen gas, the mixture was stirred at room temperature to 150 ° C. under a nitrogen gas stream. The mixture was heated up to 15 minutes and refluxed at 150 ° C. for 3 hours. Next, while distilling off by-product acetic acid and unreacted acetic anhydride, the temperature was raised from 150 ° C. to 300 ° C. over 2 hours and 50 minutes, held at 300 ° C. for 1 hour, and then the contents were taken out from the reactor, Cooled to room temperature. The obtained solid was pulverized with a pulverizer to obtain a powdery prepolymer. The flow initiation temperature of this prepolymer was 235 ° C. Next, the prepolymer was heated from room temperature to 223 ° C. over 6 hours under a nitrogen atmosphere and held at 223 ° C. for 3 hours to solid-phase polymerize, and then cooled to powdery liquid crystalline polyester Got. The liquid crystal polyester had a flow start temperature of 270 ° C.
〔液晶ポリエステル溶液の調製〕
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。
[Preparation of liquid crystal polyester solution]
3000 g of liquid crystal polyester was added to 7000 g of N, N-dimethylacetamide and heated at 100 ° C. for 2 hours to obtain a liquid crystal polyester solution. The viscosity of this solution was 320 cP.
実施例1
〔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。
Example 1
[Production of laminated intermediate of copper foil and insulating layer]
After apply | coating the liquid crystalline polyester solution to the rough surface of copper foil (1), it dried at 100 degreeC for 30 minutes. The obtained laminated intermediate of the copper foil and the dried coating film was heat-treated at 300 ° C. for 3 hours in a nitrogen gas atmosphere to obtain a laminated intermediate of the copper foil and the insulating layer.
〔積層板の製造〕
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。
[Manufacture of laminates]
The laminated intermediate of the copper foil and the insulating layer is overlapped with a metal plate (aluminum alloy plate: thermal conductivity 140 W · m −1 · K −1 ) having a thickness of 1.5 mm so that the surface of the insulating layer is in contact. SUS plate ("FR-HT.530", SUS420J2 plate, thickness 5mm) from Nippon Chem-Tech Co., Ltd. and poly (paraphenylenebenzobis) on both sides of the copper foil and metal plate of the laminated intermediate. Oxazole) cushioning material ("KG331C3G type" manufactured by Ichikawa Technofabrics Co., Ltd., thickness 5 mm) is stacked in this order. 300 mm, 300 mm in width), and laminated by heating and pressing for 20 minutes under reduced pressure under conditions of 340 ° C. and 5 MPa, to obtain a laminate. In addition, the thickness of the insulating layer of the obtained laminated board was 35 micrometers.
実施例2
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。
Example 2
A laminated board was produced in the same manner as in Example 1 except that the copper foil (2) was used as the copper foil. In addition, the thickness of the insulating layer of the obtained laminated board was 35 micrometers.
実施例3
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。
Example 3
Boron nitride (“KBN” of Changsung Co., Ltd., average volume particle size 10 μm) and aluminum oxide (“AA-3” of Sumitomo Chemical Co., Ltd., average volume particle size 3 μm) are added to the liquid crystal polyester solution. A dispersion was obtained. At that time, the addition amounts of boron nitride and aluminum oxide were 15% by volume and 43% by volume, respectively, with respect to the total amount of liquid crystal polyester, boron nitride and aluminum oxide. This dispersion was defoamed by stirring for 5 minutes using a centrifugal stirring deaerator. The viscosity of the dispersion after defoaming was 7500 cP. A laminated board was produced in the same manner as in Example 1 except that the obtained defoamed dispersion was used instead of the liquid crystal polyester solution. In addition, the thickness of the insulating layer of the obtained laminated board was 85 micrometers.
実施例4
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。
Example 4
A laminated board was produced in the same manner as in Example 3 except that the copper foil (2) was used as the copper foil. In addition, the thickness of the insulating layer of the obtained laminated board was 85 micrometers.
比較例1
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。
Comparative Example 1
A laminated board was produced in the same manner as in Example 1 except that the copper foil (3) was used as the copper foil. In addition, the thickness of the insulating layer of the obtained laminated board was 35 micrometers.
比較例2
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。
Comparative Example 2
A laminated board was produced in the same manner as in Example 3 except that the copper foil (3) was used as the copper foil. In addition, the thickness of the insulating layer of the obtained laminated board was 85 micrometers.
〔銅箔のピール強度の測定〕
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。
[Measurement of peel strength of copper foil]
The copper foils of the laminates obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were partially removed by etching to form a 10 mm wide copper foil pattern. Grasp one end of this copper foil pattern and pull the copper foil pattern from the metal plate at a speed of 50 mm / min while applying a force so that the peeled portion of the copper foil pattern is perpendicular to the main surface of the metal plate. I peeled it off. At this time, the force applied to the copper foil pattern was defined as peel strength.
〔積層板の熱抵抗の測定〕
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。
[Measurement of thermal resistance of laminates]
The copper foil of the laminated board obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 was partially removed by etching to form a 14 mm × 10 mm land. After mounting a transistor ("TO220" from Toshiba Corporation) on this land using solder, this was set in the water cooling device so that the metal substrate faced the cooling surface of the cooling device through the silicone grease layer. . Next, power P of 30 W was supplied to the transistor, and the temperature T1 of the transistor and the temperature T2 of the cooling surface of the cooling device were measured. The difference T1-T2 between the temperature T1 and the temperature T2 obtained in this way was determined, and the ratio (T1-T2) / P between the difference T1-T2 and the supplied power P was calculated as the thermal resistance.
Claims (7)
(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。) The liquid crystalline polyester is a liquid crystalline polyester having a repeating unit represented by the following formula (1), a repeating unit represented by the following formula (2), and a repeating unit represented by the following formula (3). Item 3. A laminated board according to item 1 or 2.
(1) —O—Ar 1 —CO—
(2) —CO—Ar 2 —CO—
(3) -X-Ar 3 -Y-
(Ar 1 represents a phenylene group, a naphthylene group, or a biphenylylene group. Ar 2 and Ar 3 each independently represent a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylylene group, or a group represented by the following formula (4). X And Y each independently represents an oxygen atom or an imino group, and each hydrogen atom in the group represented by Ar 1 , Ar 2 or Ar 3 is independently substituted with a halogen atom, an alkyl group or an aryl group. May be.)
(4) -Ar 4 -Z-Ar 5-
(Ar 4 and Ar 5 each independently represent a phenylene group or a naphthylene group. Z represents an oxygen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group, or an alkylidene group.)
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