JP2020180216A - 樹脂組成物および電子部品構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
シアネートエステル樹脂としては、具体的には、ビスフェノールAジシアネート、ポリフェノールシアネート(オリゴ(3−メチレン−1,5−フェニレンシアネート)、4,4'−メチレンビス(2,6−ジメチルフェニルシアネート)、4,4'−エチリデンジフェニルジシアネート、ヘキサフルオロビスフェノールAジシアネート、2,2−ビス(4−シアネート)フェニルプロパン、1,1−ビス(4−シアネートフェニルメタン)、ビス(4−シアネート−3,5−ジメチルフェニル)メタン、1,3−ビス(4−シアネートフェニル−1−(メチルエチリデン))ベンゼン、ビス(4−シアネートフェニル)チオエーテル、ビス(4−シアネートフェニル)エーテルなどの2官能シアネート樹脂;フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ジシクロペンタジエン構造含有フェノール樹脂などから誘導される多官能シアネート樹脂;上記例示したシアネートエステル樹脂の一部がトリアジン化したプレポリマーなどが挙げられる。
ここで、シアネートエステル樹脂の市販品としては、例えば、ロンザジャパン社製のPT30、BA230、DT−4000、DT−7000などを用いることができる。
実施例1〜3および比較例1〜2について、以下のように熱伝導性シートを作製した。
まず、表1に示す配合に従い、熱硬化性樹脂と、硬化剤と、添加剤とを溶媒であるメチルエチルケトンに添加し、これを撹拌して熱硬化性樹脂組成物の溶液を得た。次いで、この溶液に窒化ホウ素粒子を加えて予備混合した後、三本ロールにて混練し、窒化ホウ素粒子を均一に分散させた熱伝導性シート用樹脂組成物を得た。次いで、得られた熱伝導性シート用樹脂組成物に対し、60℃、15時間の条件によりエージングを行った。次いで、熱伝導性シート用樹脂組成物を、銅箔上にドクターブレード法を用いて塗布した後、これを100℃、30分間の熱処理により乾燥して、膜厚が400μmであるBステージ状態の熱伝導性シートを作製した。
なお、表1中における各成分の詳細は下記のとおりである。
シアネート樹脂1:フェノールノボラック型シアネート樹脂(PT−30、ロンザジャパン株式会社製)
エポキシ樹脂1:ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂(XD−1000、日本化薬株式会社製)
硬化剤1:2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール(2PHZ−PW、四国化成株式会社製)
硬化剤2:トリスフェニルメタン型のフェノールノボラック樹脂(MEH−7500、明和化成株式会社製)
窒化ホウ素粒子1:以下の方法により作製した凝集窒化ホウ素粒子。
炭化ホウ素を、窒素雰囲気下で、1200〜2500℃、2〜24時間の条件で窒化処理する。次いで、得られた窒化ホウ素に三酸化二ホウ素を加え、これを非酸化性雰囲気中にて1200℃〜2500℃、2〜24時間、焼成して凝集窒化ホウ素粒子を作製した。
窒化ホウ素粒子2:以下の方法により作製した窒化ホウ素粒子。
炭化ホウ素粉末を、窒素雰囲気下で、1600℃〜2200℃で焼成する。次いで、得られた焼成物を、酸素含有ガス雰囲気下、500℃〜1500℃の温度で加熱処理して、脱炭素する。次いで、脱炭処理後の生成物を、窒素ガス雰囲気下、1500℃〜2200の温度で窒化して、六方晶窒化ホウ素粉末を得た。
添加剤1:レベリング剤(BYK−361N、ビックケミー・ジャパン株式会社製)
上記で得られたBステージ状態の熱伝導性シートを180℃、10MPaで40分間熱処理して熱伝導性シートの硬化物を得た。この硬化物を、厚み方向に沿ってクロスセクションポリッシャー(CP)により精密研磨して、これにより現れる研磨面を、走査型電子顕微鏡(SEM)で、1000倍で観察して像を得、得られた像から、空隙部分と、それ以外の部分とを二値化処理した。次いで、空隙部分であって長さ1μm以上、500個/mm2以上5000個/mm2以下の空隙をマイクロクラックとして計数した。計数したマイクロクラックの数は、単位面積当たりの数として算出した。結果を表1に示す。
上記で得られたBステージ状態の熱伝導性シートを180℃、10MPaで40分間熱処理して熱伝導性シートの硬化物を得た。次いで、レーザーフラッシュ法を用いて上記熱伝導性シート硬化物の厚み方向の熱伝導率(W/(m・K))を測定した。評価基準は以下のとおりである。結果を表1に示す。
<評価基準>
○:10W/(m・K)以上
△:5W/(m・K)以上、10W/(m・K)未満
×:5W/(m・K)未満
金属ベース回路基板を50mm×50mmにグラインダーソーでカットした後、エッチングにより銅箔を1/2だけ残した試料を作製し、JIS C 6481に準拠して評価した。評価は、260℃〜300℃の半田槽に30秒間浸漬した後で外観の異常の有無を調べた。評価基準は以下のとおりである。結果を表1に示す。
<評価基準>
○:異常なし
×:異常あり(全体的に膨れの箇所がある)
金属ベース回路基板を50mm×50mmにグラインダーソーでカットした後、JIS C 6481に従い半面エッチングを行って試料を作製した。温度40℃、湿度90%の環境下に2日間静置した後、260℃〜300℃のはんだ槽に銅箔面を下にして浮かべ、30秒後の外観異常の有無を調べた。評価基準は以下のとおりである。結果を表1に示す。
<評価基準>
○:異常なし
×:膨れあり(全体的に膨れの箇所がある)
上記で得た熱伝導性シートの硬化物の絶縁破壊電圧をJIS K6911に準じて、次のように測定した。まず、得られた熱伝導性シートの硬化物を30mm角に切断して試験片を得た。さらに、得られた試験片を円電極に挟んだ状態で絶縁油中に設置した。
次いで、菊水電子社製TOS9201を用いて、両電極に昇圧速度2.5kV/秒の速度で電圧が上昇するように、交流電圧を印加した。試験片が破壊した電圧を、絶縁破壊電圧とした。評価基準は以下の通りである。
<評価基準>
○:8.0kV以上
△:5.0kV以上8.0kV未満
×:5.0kV未満
Claims (5)
- 熱硬化性樹脂と窒化ホウ素フィラーとを含む樹脂組成物であって、
当該樹脂組成物を、基材に塗布し、加熱乾燥し、高圧プレスして、膜厚100μm以上200μm以下の試験膜を作製し、当該試験膜の表面を精密研磨して得られる研磨面を走査電子顕微鏡で観察したとき、前記研磨面に観察される長さ1μm以上、幅0.1μm以上5μm以下のマイクロクラックの数が、500個/mm2以上5000個/mm2以下である、樹脂組成物。 - 前記熱硬化性樹脂に対し、前記窒化ホウ素フィラーが、60質量%以上80質量%以下の量である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記熱硬化性樹脂が、シアネート樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、およびポリウレタン樹脂からなる群から選択される少なくとも1つを含む、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 前記樹脂組成物が、アクリル系共重合体をさらに含む、請求項1乃至3のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 電子部品と放熱層とを備える電子部品構造体であって、
前記放熱層が、請求項1乃至4のいずれかに記載の樹脂組成物の硬化物からなり、
前記放熱層が、500個/mm2以上5000個/mm2以下の、長さ1μm以上、幅0.1μm以上5μm以下のマイクロクラックを有する、電子部品構造体。
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