JP2019210329A - 樹脂組成物、絶縁シート及びプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係る樹脂組成物(以下、「組成物(X)という」)は、板状の第1無機充填材2と、第2無機充填材3と、樹脂成分4と、を含有する。第1無機充填材2は、アスペクト比が10以上である。第2無機充填材3は、アスペクト比が2以下である。第1無機充填材2の熱伝導率は、前記第2無機充填材3の熱伝導率の2.5倍以上20倍以下である。
第1無機充填材2は、板状であり、アスペクト比が10以上であり、15以上であってもよく、20以上であってもよい。アスペクト比の上限は特に限定されないが、100もあれば十分である。第1無機充填材2が板状であるとは、第1無機充填材2が塊状や棒状ではなく、平たい形状であることを意味する。第1無機充填材2が板状であるとは、円盤状であることを含む。板状の第1無機充填材2は、塊状や棒状の粒子を平たく押しつぶした形状であってもよい。図1では、第1無機充填材2は円盤状である。
第2無機充填材3は、アスペクト比が2以下である。第2無機充填材3のアスペクト比は、第1無機充填材2のアスペクト比と同様の方法で求めることができる。第2無機充填材3のアスペクト比が2以下であることで、第1無機充填材2に対して第2無機充填材3のアスペクト比が小さくなるため、第1無機充填材2と第2無機充填材3とは異なる形状を有する。また、上述のように、第1無機充填材3が板状であるため、図1に示すように、第1無機充填材2の粒子の表面に一つ以上の第2無機充填材3の粒子が接触しやすくなり、この接触点を介して効率的に熱伝導を生じさせることができるため、組成物(X)の硬化物は高い熱伝導率を有することができる。第2無機充填材3は、アスペクト比が1.8以下であることがより好ましい。
樹脂成分4に含有されうる樹脂の種類は特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、及び光硬化性樹脂からなる群から選択される少なくとも1種であってよい。
本実施形態に係る絶縁シートは、組成物(X)の乾燥物又は半硬化物1を含む。絶縁シートは、組成物(X)の硬化物1を含むため、優れた熱伝導率を有する。絶縁シートは、プリント配線板作製のための材料として使用することができる。すなわち、絶縁シートの硬化物である絶縁層を備えるプリント配線板を作製することができる。
本実施形態に係るプリント配線板は、組成物(X)から成る絶縁シートの硬化物を含む絶縁層を備える。組成物(X)の硬化物は、優れた熱伝導率を有するため、この硬化物を有するプリント配線板は、電子部品による発熱量の増加や環境温度の上昇が生じても、温度の上昇が抑制されうる。
エポキシ樹脂(新日鉄住金化学株式会社製、品番エポトートYDB−500)90質量部をメチルエチルケトン(MEK)23質量部に溶解させた溶液A、エポキシ樹脂(新日鉄住金化学株式会社製、品番YDCN−500)10質量部をMEK2.5質量部に溶解させた溶液B、硬化剤(ジシアンジアミド)1.9質量部をジメチルホルムアミド(DMF)10質量部に溶解させた溶液C、及び共重合ゴム(JSR株式会社製、品番N220)7質量部をMEK63質量部に溶解させた溶液Dを混合し、樹脂成分を含有する混合溶液を得た。
・窒化ホウ素A:昭和電工株式会社製、品番UHP−2、アスペクト比30、熱伝導率200W/mk、平均粒子径11μm、真比重2.3。
・窒化ホウ素B:モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、品番PT110、アスペクト比30、熱伝導率200W/mk、平均粒子径45μm、真比重2.3。
・板状アルミナ:キンセイマテック株式会社製、品番10030、アスペクト比28、熱伝導率20W/mk、平均粒子径10μm、真比重2.4。
・アルミナA:住友化学株式会社製、品番AES−23、アスペクト比1.2、熱伝導率32W/mk、平均粒子径2.2μm、真比重3.9。
・マグネシア:宇部マテリアルズ株式会社製、品番RF−10CS、アスペクト比1.5、熱伝導率53W/mk、平均粒子径7μm、真比重3.7。
・炭酸マグネシウム:神島化学工業株式会社製、品番GP−30、アスペクト比1.3、熱伝導率15W/mk、平均粒子径6μm、真比重3。
・窒化ケイ素:宇部興産株式会社製、品番SN−XLF、アスペクト比1.3、熱伝導率27W/mk、平均粒子径1.5μm、真比重3.2。
・アルミナB:昭和電工株式会社製、品番AS−20、アスペクト比1.4、熱伝導率32W/mk、平均粒子径22μm、真比重3.95。
・酸化亜鉛:堺化学工業株式会社製、品番XZ−3000F、アスペクト比4、熱伝導率25W/mk、平均粒子径3μm、真比重5.6。
・イットリア:日本イットリウム株式会社製、標準品、アスペクト比1.3、熱伝導率11W/mK、平均粒子径3.5μm、真比重5.0。
・窒化アルミ:東洋アルミニウム株式会社製、品番TFZ A10P、アスペクト比1.1、熱伝導率190W/mk、平均粒子径9μm、真比重3.3。
各実施例及び比較例の樹脂組成物を、基材(三井化学東セロ株式会社製、品番SP PET 01)の一面に塗布し、基材上に樹脂組成物からなる皮膜を形成した。この皮膜を160℃で6分間乾燥させた後、10kg/cm2の圧力でプレスしながら180℃で90分間加熱して硬化させた。これにより、基材上に樹脂組成物からなる膜厚100μmの絶縁シートが設けられたテストピースを得た。
3−1.粘度
各実施例及び比較例の樹脂組成物の粘度を、粘度計(英弘精機株式会社製、型番LV−T)を用いて測定した。その結果を、後掲の表1の「粘度」欄に示す。
各実施例及び比較例のテストピースにおける絶縁シートの厚み方向及び平面方向の熱伝導率を熱伝導率測定装置(京都電子工業社製、型番LFA−502)を用いて、レーザーフラッシュ法により測定した。その結果を、後掲の表1の「熱伝導率」欄に示す。絶縁層の熱伝導率に生じる異方性が低減されている事が好ましいため、厚み方向の熱伝導率と平面方向の熱伝導率の差の絶対値が小さいことが好ましい。
各実施例及び比較例のテストピースにおける絶縁シートに、ドリル(ユニオンツール株式会社製、型番NHU 0.3φ)を用いて加工を行い、ドリルの刃先が50%摩耗するまでのヒット回数を測定した。その結果を、後掲の表1の「ドリル摩耗率」欄に示す。
2 第1無機充填材
3 第2無機充填材
4 樹脂成分
Claims (12)
- 板状の第1無機充填材と、第2無機充填材と、樹脂成分と、を含有し、
前記第1無機充填材は、アスペクト比が10以上であり、
前記第2無機充填材は、アスペクト比が2以下であり、
前記第1無機充填材の熱伝導率は、前記第2無機充填材の熱伝導率の2.5倍以上20倍以下である、
樹脂組成物。 - 前記樹脂成分は、熱硬化性樹脂及び硬化剤を含有する、
請求項1に記載の樹脂組成物。 - 前記熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂を含有する、
請求項2に記載の樹脂組成物。 - 前記第1無機充填材の熱伝導率は、25W/m・K以上であり、
前記第2無機充填材の熱伝導率は、10W/m・K以上である、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記第1無機充填材の平均粒子径は、5μm以上50μm以下であり、
前記第2無機充填材の平均粒子径は、0.5μm以上10μm以下である、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記樹脂組成物に対する、前記第1無機充填材及び前記第2無機充填材の合計の体積分率は、30%以上75%以下である、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記第1無機充填材及び前記第2無機充填材の合計に対する、前記第1無機充填材の体積分率は、10%以上35%以下である、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記第2無機充填材の平均粒子径は、前記第1無機充填材の平均粒子径に対して10%以上30%以下である、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記第1無機充填材は、窒化ホウ素を含有する、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 前記第2無機充填材は、マグネシア、アルミナ、及び炭酸マグネシウムからなる群から選択される少なくとも1種を含有する、
請求項1〜9のいずれか1項に記載の樹脂組成物。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載の樹脂組成物の乾燥物又は半硬化物を含む、
絶縁シート。 - 請求項11に記載の絶縁シートの硬化物を含む絶縁層を備える、
プリント配線板。
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