JP4192871B2 - 積層板および配線板 - Google Patents
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Description
樹脂絶縁層の厚みは、好ましくは、300μm以下である。
すなわち、無機充填材を含有し(式1)で示す分子構造のエポキシ樹脂モノマを配合したエポキシ樹脂組成物の硬化物層とし、前記無機充填材は、熱伝導率20W/m・K以上であって、樹脂固形分100体積部に対し10〜100体積部の量で絶縁層中に存在するようにする。
無機充填材は、樹脂固形分100体積部に対し10〜100体積部の量となるように配合する。前記無機充填材の熱伝導率と配合量の下限値は、樹脂絶縁層の熱伝導率を4W/m・K以上にするために必要である。また、エポキシ樹脂組成物に配合する無機充填材が少ないと、無機充填材をエポキシ樹脂組成物中に均一に分散させることが難しくなる。熱伝導性の確保と共にこの点においても、無機充填材配合量の下限値の規定は重要である。一方、無機充填材の配合量を多くすると、エポキシ樹脂組成物の粘性が増大して取り扱いが難しくなるので、無機充填材配合量の上限値は、このような観点から規定する。
エポキシ樹脂組成物を溶剤に希釈してワニスを調製する場合、溶剤の配合・使用が、エポキシ樹脂硬化物の熱伝導性に影響を与えることはない。
加熱加圧成形により樹脂絶縁層と一体化する銅−モリブデン合金箔ないし銅−モリブデン合金板は、樹脂絶縁層の一方の面に配置するものは、予め所定の配線回路に加工されたものであってもよい。
エポキシ樹脂モノマ成分としてビフェニル骨格をもつエポキシ樹脂モノマ(ジャパンエポキシレジン製「YL6121H」,エポキシ当量175)100部を用意し、これをメチルイソブチルケトン(和光純薬製)100部に100℃で溶解し、室温に戻した。前記「YL6121H」は、既述の分子構造式(式1)において、R=−CH3,n=0.1であるエポキシ樹脂モノマと分子構造式(式1)において、R=−H,n=0.1であるエポキシ樹脂モノマを等モルで含有するエポキシ樹脂モノマである。
硬化剤として1,5−ジアミノナフタレン(和光純薬製「1,5−DAN」,アミン当量40)22部を用意し、これをメチルイソブチルケトン(和光純薬製)100部に100℃で溶解し、室温に戻した。
上記のエポキシ樹脂モノマ溶液と硬化剤溶液を混合・撹拌して均一なワニスにし、さらに無機充填材として窒化ホウ素(電気化学工業製「GP」,平均粒子径:8μm,熱伝導率60W/m・K,粒子形状:平板状)107部(樹脂固形分100体積部に対し50体積部に相当)を加えて混練しエポキシ樹脂ワニスを調製した。
このエポキシ樹脂ワニスを、厚さ100μmのガラス繊維織布に含浸し加熱乾燥してプリプレグを得た。このプリプレグ6枚の両側に400μm厚の銅−モリブデン合金箔(合金組成は、銅:15質量% モリブデン:85質量%,熱膨張係数:7ppm/℃,熱伝導率:255W/m・K)を重ね、温度175℃、圧力4MPaの条件で90分間加熱加圧形成して一体化し、厚さ1.4mmの積層板を得た。図1に示すように、この積層板をエッチング加工して、樹脂絶縁層3の片面に電気配線2を形成し、他面の銅−モリブデン合金箔1をそのままとして、配線板とする。
熱伝導率:積層板からφ50mmの板状試料を切り出し、熱流計法(JIS−A1412準拠)にて測定した。熱伝導率が大きいことは、放熱性が優れていることを示している。
「YL6121H」の代わりにビスフェノールA型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン製「EP828」,エポキシ当量185)を用いる以外は実施例1と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。積層板の熱伝導率は、2W/m・Kと実施例1に比べ大きく減少した。
実施例1のプリプレグ重ね枚数を4枚(実施例2)、3枚(実施例3)、1枚(実施例4)とする以外は実施例1と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
エポキシ樹脂ワニスを含浸させるシート状繊維基材を、ガラス繊維織布からガラス繊維不織布(実施例5)、アラミド繊維不織布(実施例6)、アルミナ繊維不織布(実施例7)のそれぞれに変更する以外は、実施例4と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
各実施例の積層板からφ50mmの板状試料を切り出し、積層板の熱伝導率を測定した結果、アルミナ繊維不織布を用いた場合(実施例7)には熱伝導率をさらに大きくできることがわかった。配線板のそり量に関しては、いずれの実施例も小さく、アラミド繊維不織布およびアルミナ繊維不織布を用いた場合には、樹脂絶縁層の熱膨張率が小さくなる結果、冷熱サイクル試験の結果も、良好であった。
実施例6において、銅−モリブデン合金箔厚みを両面とも1000μm(実施例8)、および上層1300μm,下層1500μm(実施例9)にする以外は、実施例6と同様にして積層板を得た。
実施例8における積層板は、熱伝導率80W/m・Kであり、そりもほとんど見られず、冷熱サイクル試験の結果も良好であった。また、実施例9における積層板は、熱伝導率が特に大きく、そのほかは実施例6における積層板の特性とほぼ同等の結果となった。
実施例6において、両面の銅−モリブデン合金箔を銅箔に変更し、厚みを上層、下層とも70μmにする以外は、実施例6と同様にして積層板を得た。この積層板の熱伝導率は6W/m・Kであり、配線板のそりも大きくなった。
実施例6において、両面の銅−モリブデン合金箔の厚みを上層300μm、下層400μmにする以外は、実施例6と同様にして積層板を得た。この積層板の熱伝導率は8W/m・Kであり、配線板のそりも大きくなった。
実施例6において、窒化ホウ素の添加量を45部として樹脂絶縁層の熱伝導率を3W/m・Kとする以外は、実施例6と同様にして積層板を得た。この積層板の熱伝導率は6W/m・Kであり、配線板のそりも大きくなった。
2は電気配線
3は樹脂絶縁層
4は半田
5はセラミックチップ
Claims (5)
- エポキシ樹脂組成物の硬化物がシート状の繊維基材に保持されたものであることを特徴とする請求項1記載の積層板。
- シート状の繊維基材が、アラミド繊維又はアルミナ繊維で構成されたものであることを特徴とする請求項2記載の積層板。
- 樹脂絶縁層の厚みが、300μm以下である請求項1〜3のいずれかに記載の積層板。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の積層板において、片面の銅−モリブデン合金箔ないし銅−モリブデン合金板が所定の電気配線に加工されている配線板。
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