JP5867047B2 - Filler, composition for forming an insulating layer, film for forming an insulating layer, and substrate - Google Patents

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Description

本発明は、フィラー、絶縁層形成用組成物、絶縁層形成用フィルムおよび基板に関する。   The present invention relates to a filler, a composition for forming an insulating layer, a film for forming an insulating layer, and a substrate.

金属材料で構成された金属板上に絶縁層を介して配線を形成してなる基板が知られている(例えば、特許文献1参照)。   A substrate is known in which wiring is formed on a metal plate made of a metal material via an insulating layer (see, for example, Patent Document 1).

このような基板は、樹脂材料および繊維基材を主として構成された基板に比し、基板上に搭載した半導体素子や発光素子等の電子部品からの熱を効率的に外部へ逃すことができる。   Such a substrate can efficiently release heat from an electronic component such as a semiconductor element or a light-emitting element mounted on the substrate as compared with a substrate mainly composed of a resin material and a fiber base material.

このような基板では、絶縁層が樹脂材料および無機フィラーを含んで構成されている。これにより、電子部品からの熱を、絶縁層を介して金属板へ効率的に伝達することができる。
また、このような基板は、例えば、次のようにして製造される。
In such a substrate, the insulating layer includes a resin material and an inorganic filler. Thereby, the heat from an electronic component can be efficiently transmitted to a metal plate through an insulating layer.
Moreover, such a board | substrate is manufactured as follows, for example.

すなわち、まず、金属板と、配線を形成するための導体板とを用意し、これら同士の間に、無機フィラーと樹脂材料とを含有するワニスを供給することで積層体とする。次に、金属板と導体板とが互いに接近するように積層体を加圧するとともに加熱することで、ワニスを固化または硬化させて絶縁層を形成する。次に、導体板を所定形状にパターニングすることにより、絶縁層上に配線を形成することで基板を得る。   That is, first, a metal plate and a conductor plate for forming wiring are prepared, and a varnish containing an inorganic filler and a resin material is supplied between them to form a laminate. Next, the laminate is pressurized and heated so that the metal plate and the conductor plate come close to each other, thereby solidifying or curing the varnish to form an insulating layer. Next, by patterning the conductor plate into a predetermined shape, a wiring is formed on the insulating layer to obtain a substrate.

ところで、近年、電子部品からの熱量の増加に伴い、かかる基板には、放熱性のさらなる向上が求められている。そのため、絶縁層中における無機フィラーの含有量を多くする必要がある。   Incidentally, in recent years, with the increase in the amount of heat from electronic components, such a substrate is required to further improve heat dissipation. Therefore, it is necessary to increase the content of the inorganic filler in the insulating layer.

しかしながら、この場合、前述したような方法で基板を製造すると、積層体を加圧する際に、ワニス中に無機フィラーが多量に含まれていることに起因して、金属板と導体板との間における無機フィラーのフロー率が低下する。その結果、形成された絶縁層中にボイドが残存するため、無機フィラーの含有量を多くすることによる効果が十分に得られないという問題があった。すなわち、優れた熱伝導性をよび絶縁性を有する絶縁層を形成することができないという問題があった。   However, in this case, when the substrate is manufactured by the method as described above, when the laminate is pressed, a large amount of inorganic filler is contained in the varnish, resulting in a gap between the metal plate and the conductor plate. The flow rate of the inorganic filler is reduced. As a result, since voids remain in the formed insulating layer, there has been a problem that the effect of increasing the content of the inorganic filler cannot be obtained sufficiently. That is, there is a problem that an insulating layer having excellent thermal conductivity and insulating properties cannot be formed.

特開2001−196495号公報JP 2001-196495 A

本発明の目的は、優れた熱伝導性および絶縁性を有する絶縁層を形成することができる絶縁層形成用組成物に用いられるフィラー、絶縁層形成用組成物および絶縁層形成用フィルムを提供すること、また、優れた放熱性および信頼性を有する基板を提供することにある。   The objective of this invention provides the filler used for the composition for insulating layer formation which can form the insulating layer which has the outstanding heat conductivity and insulation, the composition for insulating layer formation, and the film for insulating layer formation. Another object of the present invention is to provide a substrate having excellent heat dissipation and reliability.

このような目的は、下記(1)〜(11)に記載の本発明により達成される。
(1) 絶縁層を形成するための絶縁層形成用組成物に用いられるフィラーであって、
主として酸化アルミニウムで構成された粒状体であり、メチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値が5.0mV以下であることを特徴とするフィラー。
Such an object is achieved by the present invention described in the following (1) to ( 11 ).
(1) A filler used in an insulating layer forming composition for forming an insulating layer,
A filler characterized by being a granular body mainly composed of aluminum oxide and having an absolute value of zeta potential measured in a methyl ethyl ketone solvent of 5.0 mV or less.

(2) 前記粒状体は、前記酸化アルミニウムの一次粒子および該一次粒子の凝集体のうちの少なくとも1種で構成される上記(1)に記載のフィラー。   (2) The filler according to (1), wherein the granular body is configured by at least one of primary particles of the aluminum oxide and aggregates of the primary particles.

) 上記(1)または(2)に記載のフィラーと、樹脂材料とを含有し、前記絶縁層を形成するために用いられることを特徴とする絶縁層形成用組成物。 ( 3 ) A composition for forming an insulating layer, which contains the filler according to (1) or (2) and a resin material, and is used for forming the insulating layer.

) 前記フィラーの含有量は、全体の30体積%以上、70体積%以下である上記()に記載の絶縁層形成用組成物。 ( 4 ) The composition for forming an insulating layer according to ( 3 ), wherein the content of the filler is 30% by volume or more and 70% by volume or less of the whole.

) 前記樹脂材料の含有量は、全体の30体積%以上、70体積%以下である上記()または()に記載の絶縁層形成用組成物。 ( 5 ) Content of the said resin material is a composition for insulating layer formation as described in said ( 3 ) or ( 4 ) which is 30 volume% or more and 70 volume% or less of the whole.

) 前記樹脂材料は、熱硬化性樹脂である上記()ないし()のいずれかに記載の絶縁層形成用組成物。 ( 6 ) The composition for forming an insulating layer according to any one of ( 3 ) to ( 5 ), wherein the resin material is a thermosetting resin.

) 前記樹脂材料は、疎水性樹脂である上記()ないし()のいずれかに記載の絶縁層形成用組成物。 ( 7 ) The composition for forming an insulating layer according to any one of ( 3 ) to ( 6 ), wherein the resin material is a hydrophobic resin.

) 上記()ないし()のいずれかに記載の絶縁層形成用組成物を層状に成形した絶縁層形成層を有することを特徴とする絶縁層形成用フィルム。 ( 8 ) An insulating layer forming film comprising an insulating layer forming layer formed by layering the insulating layer forming composition according to any one of ( 3 ) to ( 7 ) above.

) 前記絶縁層形成層を支持する支持層を有する上記()に記載の絶縁層形成用フィルム。
10) 前記支持層は、金属箔である上記()に記載の絶縁層形成用フィルム。
( 9 ) The film for forming an insulating layer according to the above ( 8 ), which has a support layer for supporting the insulating layer forming layer.
( 10 ) The insulating layer forming film according to ( 9 ), wherein the support layer is a metal foil.

11) 金属材料で構成された金属板と、
前記金属板上に設けられ、上記()ないし()のいずれかに記載の絶縁層形成用組成物を層状に成形した硬化物または固化物で構成された絶縁層と、
前記絶縁層の前記金属板とは反対側の面上に設けられた導体層とを有することを特徴とする基板。
( 11 ) a metal plate made of a metal material;
An insulating layer provided on the metal plate and made of a cured product or a solidified product obtained by forming the insulating layer forming composition according to any one of ( 3 ) to ( 7 ) into a layer;
And a conductive layer provided on a surface of the insulating layer opposite to the metal plate.

本発明のフィラーによれば、これを用いて得られた絶縁層形成用組成物を、たとえフィラーの含有量を多くしても、所望のフロー性を有するものとすることができる。そのため、かかるフィラーを含有する絶縁層形成用組成物で形成された絶縁層中にボイドが発生するのを防止しつつ、この絶縁層を熱伝導性に優れたものとすることができる。すなわち、優れた熱伝導性および絶縁性を有する絶縁層を形成することができる。   According to the filler of the present invention, the composition for forming an insulating layer obtained using the filler can have a desired flow property even if the filler content is increased. Therefore, it is possible to make this insulating layer excellent in thermal conductivity while preventing generation of voids in the insulating layer formed of the composition for forming an insulating layer containing such a filler. That is, an insulating layer having excellent thermal conductivity and insulating properties can be formed.

また、本発明の絶縁層形成用フィルムによれば、比較的簡単に、優れた熱伝導性および絶縁性を有する絶縁層を形成することができる。   Moreover, according to the insulating layer forming film of the present invention, an insulating layer having excellent thermal conductivity and insulating properties can be formed relatively easily.

また、本発明の基板によれば、優れた熱伝導性および絶縁性を有する絶縁層を有するので、放熱性および信頼性に優れる。
Moreover, according to the board | substrate of this invention, since it has the insulating layer which has the outstanding heat conductivity and insulation, it is excellent in heat dissipation and reliability.

本発明の基板の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows embodiment of the board | substrate of this invention. 図1に示す基板の絶縁層を模式的に示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows typically the insulating layer of the board | substrate shown in FIG. 図1に示す基板の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the board | substrate shown in FIG. 図1に示す基板を用いた電子回路の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the electronic circuit using the board | substrate shown in FIG.

以下、本発明のフィラー、絶縁層形成用組成物、絶縁層形成用フィルムおよび基板を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the filler, the composition for forming an insulating layer, the film for forming an insulating layer, and the substrate of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

図1は、本発明の基板の実施形態を示す断面図、図2は、図1に示す基板の絶縁層を模式的に示す部分拡大断面図、図3は、図1に示す基板の製造方法を説明するための図、図4は、図1に示す基板を用いた電子回路の一例を示す概略図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1ないし図4中の上側を「上」、下側を「下」とも言う。また、各図では、説明の便宜上、基板およびその各部を誇張して模式的に図示しており、基板およびその各部の大きさおよびその比率は実際とは大きく異なる。   1 is a sectional view showing an embodiment of the substrate of the present invention, FIG. 2 is a partially enlarged sectional view schematically showing an insulating layer of the substrate shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a method for manufacturing the substrate shown in FIG. FIG. 4 is a schematic view showing an example of an electronic circuit using the substrate shown in FIG. In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 1 to 4 is also referred to as “upper” and the lower side is also referred to as “lower”. In each drawing, for convenience of explanation, the substrate and its respective parts are schematically shown exaggeratedly, and the size and ratio of the substrate and its respective parts are greatly different from actual ones.

まず、本発明の基板について説明する。
(基板)
図1に示す基板1は、金属板2と、導体層3と、絶縁層4とを有し、金属板2と導体層3とが絶縁層4を介して接合されている。すなわち、基板1は、金属板2、絶縁層4および導体層3がこの順で積層されている。
First, the substrate of the present invention will be described.
(substrate)
A substrate 1 shown in FIG. 1 includes a metal plate 2, a conductor layer 3, and an insulating layer 4, and the metal plate 2 and the conductor layer 3 are joined via the insulating layer 4. That is, the substrate 1 has a metal plate 2, an insulating layer 4, and a conductor layer 3 laminated in this order.

このような基板1は、導体層3側からの熱を、絶縁層4を介して金属板2に伝達し、金属板2で放熱を行うことができる。   Such a substrate 1 can transmit heat from the conductor layer 3 side to the metal plate 2 through the insulating layer 4, and can radiate heat by the metal plate 2.

以下、基板1を構成する各部を順次詳細に説明する。
金属板2は、導体層3を支持する機能を有する。また、金属板2は、後述するように基板1を電子回路に用いたときに、基板1に搭載された電子部品からの熱を逃す放熱部としての機能も有する。
このような金属板2は、金属材料で構成されている。
Hereinafter, each part which comprises the board | substrate 1 is demonstrated in detail sequentially.
The metal plate 2 has a function of supporting the conductor layer 3. In addition, the metal plate 2 also has a function as a heat radiating part that releases heat from the electronic components mounted on the substrate 1 when the substrate 1 is used in an electronic circuit as will be described later.
Such a metal plate 2 is made of a metal material.

かかる金属材料としては、特に限定されないが、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いるのが好ましい。アルミニウムまたはその合金で金属板2を構成することにより、金属板2の熱伝導性を優れたものとすることができる。その結果、基板1の放熱性を優れたものとすることができる。   Although it does not specifically limit as this metal material, It is preferable to use aluminum or aluminum alloy. By constituting the metal plate 2 with aluminum or an alloy thereof, the thermal conductivity of the metal plate 2 can be made excellent. As a result, the heat dissipation of the substrate 1 can be made excellent.

また、金属板2の厚さは、導体層3を支持することができれば、特に限定されないが、例えば、1〜5mmであるのが好ましく、1〜2mmであるのがより好ましい。金属板2の厚さをこのような数値範囲に設定することにより、基板1の必要な機械的強度を確保しつつ、基板1の薄型化を図ることができる。
このような金属板2の一方の面には、導体層3が絶縁層4を介して接合されている。
The thickness of the metal plate 2 is not particularly limited as long as the conductor layer 3 can be supported. For example, the thickness is preferably 1 to 5 mm, and more preferably 1 to 2 mm. By setting the thickness of the metal plate 2 in such a numerical range, it is possible to reduce the thickness of the substrate 1 while ensuring the necessary mechanical strength of the substrate 1.
A conductor layer 3 is bonded to one surface of such a metal plate 2 via an insulating layer 4.

導体層3は、絶縁層4の金属板2とは反対側の面上に設けられ、後述するように基板1を電子回路に用いるときに、エッチング等の加工により所定形状にパターニングされることにより配線や電極等となるものである。すなわち、導体層3は、絶縁層4の全面に亘って一様に形成された導体箔であって、パターニングされることにより導体パターンとなるものである。   The conductor layer 3 is provided on the surface of the insulating layer 4 opposite to the metal plate 2 and is patterned into a predetermined shape by processing such as etching when the substrate 1 is used for an electronic circuit as will be described later. It becomes wiring, an electrode, etc. That is, the conductor layer 3 is a conductor foil formed uniformly over the entire surface of the insulating layer 4, and becomes a conductor pattern by being patterned.

このような導体層3は、導電性を有する材料で構成されている。具体的には、導体層3の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、金属材料が好適に用いられ、特に、電気抵抗が小さく、また、安価であるとの理由から、銅または銅合金を用いるのが好ましい。   Such a conductor layer 3 is made of a conductive material. Specifically, the constituent material of the conductor layer 3 is not particularly limited. For example, a metal material is preferably used, and in particular, copper or a copper alloy because of its low electrical resistance and low cost. Is preferably used.

また、導体層3の厚さは、特に限定されないが、例えば、10〜200μmであるのが好ましく、18〜70μmであるのがより好ましい。   Moreover, although the thickness of the conductor layer 3 is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 10-200 micrometers, and it is more preferable that it is 18-70 micrometers.

絶縁層4は、金属板2と導体層3との間に設けられ、これらを接着(接合)する機能を有する。また、絶縁層4は、絶縁性を有する。これにより、金属板2と導体層3との絶縁状態が確保されている。   The insulating layer 4 is provided between the metal plate 2 and the conductor layer 3 and has a function of bonding (bonding) these. The insulating layer 4 has an insulating property. Thereby, the insulation state of the metal plate 2 and the conductor layer 3 is ensured.

さらには、本発明では、絶縁層4は、優れた熱伝導性を発揮するように構成されている。これにより、絶縁層4は、導体層3側の熱を金属板2に伝達することができる。このような絶縁層4の熱伝導率は、高いほどよく、具体的には、1W/m・K以上であるのが好ましく、3W/m・K以上であるのがより好ましい。これにより、絶縁層4が導体層3側の熱を金属板2に効率よく伝達することができる。   Furthermore, in this invention, the insulating layer 4 is comprised so that the outstanding thermal conductivity may be exhibited. Thereby, the insulating layer 4 can transfer the heat on the conductor layer 3 side to the metal plate 2. The higher the thermal conductivity of the insulating layer 4 is, the better. Specifically, it is preferably 1 W / m · K or more, and more preferably 3 W / m · K or more. Thereby, the insulating layer 4 can efficiently transfer the heat on the conductor layer 3 side to the metal plate 2.

絶縁層4の厚さ(平均厚さ)は、特に限定されないが、10μm〜200μm程度であるのが好ましく、20μm〜150μm程度であるのがより好ましい。これにより、絶縁層4の絶縁性を確保しつつ、絶縁層4の熱伝導性を向上させることができる。   The thickness (average thickness) of the insulating layer 4 is not particularly limited, but is preferably about 10 μm to 200 μm, and more preferably about 20 μm to 150 μm. Thereby, the thermal conductivity of the insulating layer 4 can be improved while ensuring the insulating property of the insulating layer 4.

上記のような機能を有する絶縁層4は、図2に示すように、樹脂材料を主材料として構成された樹脂部41内にフィラー42が分散された構成をなしている。   As shown in FIG. 2, the insulating layer 4 having the above-described function has a configuration in which fillers 42 are dispersed in a resin portion 41 composed of a resin material as a main material.

樹脂部41は、フィラー42同士を結合させるバインダーとしての機能を有する。また、フィラー42は、樹脂部41の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。このように絶縁層4を、樹脂部41とフィラー42とを備える構成とすることにより、絶縁層4の熱伝導率を高めることができる。   The resin part 41 has a function as a binder for bonding the fillers 42 together. The filler 42 has a thermal conductivity higher than that of the resin portion 41. As described above, the insulating layer 4 includes the resin portion 41 and the filler 42, whereby the thermal conductivity of the insulating layer 4 can be increased.

このような絶縁層4は、後述するように、樹脂材料(バインダー)と、本発明のフィラーとを含む、絶縁層形成用組成物を硬化または固化させることにより形成される。すなわち、絶縁層4は、かかる絶縁層形成用組成物を層状に成形した硬化物または固化物で構成されている。   As will be described later, such an insulating layer 4 is formed by curing or solidifying an insulating layer forming composition containing a resin material (binder) and the filler of the present invention. That is, the insulating layer 4 is composed of a cured product or a solidified product obtained by forming the insulating layer forming composition into a layer shape.

なお、本発明のフィラーおよび絶縁層形成用組成物については、以下の基板1の製造方法の説明において、詳述する。   The filler and the insulating layer forming composition of the present invention will be described in detail in the following description of the method for manufacturing the substrate 1.

(基板の製造方法)
次に、図3に基づいて、前述したような基板1の製造方法について説明する。
(Substrate manufacturing method)
Next, a method for manufacturing the substrate 1 as described above will be described with reference to FIG.

[1]
まず、図3(a)に示すように、導体層3を用意する。より具体的には、例えば、導体層3として銅箔のような導体箔を用意する。
[1]
First, as shown in FIG. 3A, a conductor layer 3 is prepared. More specifically, for example, a conductor foil such as a copper foil is prepared as the conductor layer 3.

[2]
次に、図3(b)に示すように、導体層3上に絶縁層形成層4Aを形成する。これにより、絶縁層形成用フィルム(本発明の絶縁層形成用フィルム)10が得られる。
[2]
Next, as shown in FIG. 3B, an insulating layer forming layer 4 </ b> A is formed on the conductor layer 3. Thereby, the film for insulating layer formation (film for insulating layer formation of this invention) 10 is obtained.

この絶縁層形成層4Aは、絶縁層形成用組成物を層状に成形したものである。そして、この絶縁層形成層4Aは、後述する工程[3]において硬化または固化されることにより、絶縁層4となるものである。   This insulating layer forming layer 4A is obtained by forming an insulating layer forming composition into a layer shape. And this insulating layer formation layer 4A turns into the insulating layer 4 by hardening or solidifying in process [3] mentioned later.

ここで、導体層3は、絶縁層形成用フィルム10において、絶縁層形成層4Aを支持する支持層を構成する。このように絶縁層形成層4Aを導体層3で支持することにより、絶縁層形成用フィルム10の取り扱い性を向上させることができる。   Here, the conductor layer 3 constitutes a support layer that supports the insulating layer forming layer 4 </ b> A in the insulating layer forming film 10. Thus, by supporting the insulating layer forming layer 4A with the conductor layer 3, the handleability of the insulating layer forming film 10 can be improved.

また、このように支持層を構成する導体層3は、上述した銅箔のような導体箔(金属箔)であるのが好ましい。これにより、絶縁層形成層4Aを導体層3で安定的に支持することができる。そのため、絶縁層形成用フィルム10の取り扱い性を向上させることができる。また、導体層3の導電性および加工性を優れたものとすることができる。そのため、導体層3を加工することにより優れた特性を有する導体パターンを得ることができる。   Moreover, it is preferable that the conductor layer 3 which comprises a support layer in this way is conductor foil (metal foil) like the copper foil mentioned above. Thereby, the insulating layer forming layer 4 </ b> A can be stably supported by the conductor layer 3. Therefore, the handleability of the insulating layer forming film 10 can be improved. Further, the conductivity and workability of the conductor layer 3 can be made excellent. Therefore, a conductor pattern having excellent characteristics can be obtained by processing the conductor layer 3.

かかる絶縁層形成用組成物は、主として樹脂材料と、本発明のフィラーとを含んで構成されている。   Such an insulating layer forming composition mainly includes a resin material and the filler of the present invention.

絶縁層形成用組成物に含まれる樹脂材料としては、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の各種樹脂材料を用いることができる。   The resin material contained in the composition for forming an insulating layer is not particularly limited, and various resin materials such as a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used.

熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド(例:ナイロン6、ナイロン46、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6−12、ナイロン6−66)、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、フェノキシ樹脂のようなポリヒドロキシポリエーテル、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。   Examples of the thermoplastic resin include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-vinyl acetate copolymer, modified polyolefins, polyamides (eg, nylon 6, nylon 46, nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11, nylon 12). , Nylon 6-12, nylon 6-66), thermoplastic polyimide, aromatic polyester and other liquid crystal polymers, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyether, polyetheretherketone, poly, such as phenoxy resin Hydroxy polyether, polyetherimide, polyacetal, styrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyester, polyamide, polybutadiene Various thermoplastic elastomers such as styrene-based, trans-polyisoprene-based, fluororubber-based, chlorinated polyethylene, and the like, and copolymers, blends, polymer alloys, etc. mainly composed of these, and one of these Or 2 or more types can be mixed and used.

一方、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル(不飽和ポリエステル)樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。   On the other hand, examples of the thermosetting resin include epoxy resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, polyester (unsaturated polyester) resin, polyimide resin, silicone resin, polyurethane resin, and the like. Or 2 or more types can be mixed and used.

これらのなかでも、絶縁層形成用組成物に用いる樹脂材料としては、熱硬化性樹脂を用いるのが好ましく、さらに、入手の容易性からエポキシ樹脂を用いるのがより好ましい。これにより、得られる絶縁層4の耐熱性を優れたものとすることができる。また、絶縁層4を介して金属板2と導体層3とを強固に接合することができる。そのため、得られる基板1の耐久性および信頼性を優れたものとすることができる。   Among these, as the resin material used for the composition for forming an insulating layer, it is preferable to use a thermosetting resin, and it is more preferable to use an epoxy resin from the viewpoint of availability. Thereby, the heat resistance of the insulating layer 4 obtained can be made excellent. Further, the metal plate 2 and the conductor layer 3 can be firmly bonded via the insulating layer 4. Therefore, the durability and reliability of the obtained substrate 1 can be made excellent.

エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ジメチルハイドロキノン、ジブチルハイドロキノン、レゾルシン、メチルレゾルシン、ビフェノール、テトラメチルビフェノール、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシジフェニルエーテル、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、テルペンフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、ナフトールノボラック樹脂などの各種エポキシ樹脂が挙げられる。   Examples of the epoxy resin include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, hydroquinone, methylhydroquinone, dimethylhydroquinone, dibutylhydroquinone, resorcin, methylresorcin, biphenol, tetramethylbiphenol, dihydroxynaphthalene, dihydroxydiphenyl ether, phenol novolak resin, cresol novolak. Various epoxy resins such as resin, bisphenol A novolak resin, dicyclopentadiene phenol resin, terpene phenol resin, phenol aralkyl resin, and naphthol novolak resin can be used.

また、後述するように、本発明では、フィラーとして、メチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値が5.0mV以下であるもの、すなわちゼータ電位の絶対値が小さいものが用いられる。かかる構成とすることから、樹脂材料は、疎水性樹脂であるのが好ましい。これにより、絶縁層形成用組成物中におけるフィラーの分散性が向上するため、絶縁層形成用組成物のフロー率が低下するのを的確に抑制または防止することができる。   As will be described later, in the present invention, a filler having an absolute value of zeta potential measured in a methyl ethyl ketone solvent of 5.0 mV or less, that is, a material having a small absolute value of zeta potential is used. In view of such a configuration, the resin material is preferably a hydrophobic resin. Thereby, since the dispersibility of the filler in the composition for insulating layer formation improves, it can suppress or prevent exactly that the flow rate of the composition for insulating layer formation falls.

疎水性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、ポリエチレン、フッ素樹脂、アルキド樹脂、ポリブタジエン系、等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   The hydrophobic resin is not particularly limited, but for example, phenoxy resin, epoxy resin, silicone resin, ester resin, polyurethane resin, polyamide resin, vinyl chloride resin, styrene resin, polyethylene, fluorine resin, alkyd resin, polybutadiene resin, These can be used, and one or more of these can be used in combination.

また、前記樹脂材料の含有量は、絶縁層形成用組成物全体(溶剤を除く)の、30体積%以上70体積%以下であるのが好ましく、40体積%以上60体積%以下であるのがより好ましい。これにより、得られる絶縁層4の機械的強度および熱伝導性を優れたものとすることができる。   Further, the content of the resin material is preferably 30% by volume or more and 70% by volume or less, and preferably 40% by volume or more and 60% by volume or less of the entire composition for forming an insulating layer (excluding the solvent). More preferred. Thereby, the mechanical strength and thermal conductivity of the insulating layer 4 obtained can be made excellent.

これに対し、かかる含有量が前記下限値未満であると、樹脂材料がフィラー同士を結合するバインダーとしての機能を十分に発揮することができず、得られる絶縁層4の機械的強度が低下する傾向を示す。また、絶縁層形成用組成物の構成材料によっては、絶縁層形成用組成物の粘度が高くなりすぎて、絶縁層形成用組成物(ワニス)の濾過作業や層状成形(コーティング)が困難となったり、絶縁層形成用組成物のフローが小さくなりすぎて、得られる絶縁層4にボイドが発生してしまったりする場合がある。   On the other hand, when the content is less than the lower limit value, the resin material cannot sufficiently exhibit the function as a binder for bonding fillers, and the mechanical strength of the insulating layer 4 to be obtained is lowered. Show the trend. In addition, depending on the constituent material of the insulating layer forming composition, the viscosity of the insulating layer forming composition becomes too high, and it becomes difficult to perform filtration work and layer forming (coating) of the insulating layer forming composition (varnish). In some cases, the flow of the composition for forming an insulating layer becomes too small, and voids are generated in the resulting insulating layer 4.

一方、かかる含有量が前記上限値を超えると、得られる絶縁層4の絶縁性を確保しつつ、絶縁層4の熱伝導性を優れたものとするのが難しい。   On the other hand, when the content exceeds the upper limit, it is difficult to ensure the thermal conductivity of the insulating layer 4 while ensuring the insulating properties of the insulating layer 4 to be obtained.

また、かかる絶縁層形成用組成物には、前述した樹脂材料の種類等によっては、必要に応じて、硬化剤が含まれる。   Further, the insulating layer forming composition contains a curing agent as necessary depending on the kind of the resin material described above.

硬化剤としては、特に限定されず、例えば、ジシアンジアミド、脂肪族ポリアミド等のアミド系硬化剤や、ジアミノジフェニルメタン、メタンフェニレンジアミン、アンモニア、トリエチルアミン、ジエチルアミン等のアミン系硬化剤や、ビスフェノールA、ビスフェノールF、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、p−キシレン−ノボラック樹脂などのフェノール系硬化剤や、酸無水物類等を挙げることができる。   The curing agent is not particularly limited, and examples thereof include amide curing agents such as dicyandiamide and aliphatic polyamide, amine curing agents such as diaminodiphenylmethane, methanephenylenediamine, ammonia, triethylamine, and diethylamine, bisphenol A, and bisphenol F. And phenolic curing agents such as phenol novolac resin, cresol novolak resin, p-xylene-novolak resin, and acid anhydrides.

また、絶縁層形成用組成物は、さらに硬化触媒(硬化促進剤)を含んでいてもよい。これにより、絶縁層形成用組成物の硬化性を向上させることができる。   In addition, the composition for forming an insulating layer may further contain a curing catalyst (curing accelerator). Thereby, the sclerosis | hardenability of the composition for insulating layer formation can be improved.

硬化触媒としては、例えば、イミダゾール類、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン等アミン系触媒、トリフェニルホスフィン等リン系触媒等が挙げられる。これらの中でもイミダゾール類が好ましい。これにより、特に、絶縁層形成用組成物の速硬化性および保存性を両立することができる。   Examples of the curing catalyst include amine catalysts such as imidazoles, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene, phosphorus catalysts such as triphenylphosphine, and the like. Of these, imidazoles are preferred. Thereby, especially the quick-hardening property and the preservability of the composition for insulating layer formation can be made compatible.

イミダゾール類としては、例えば1−ベンジル−2メチルイミダゾール、1−ベンジル−2フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチル−4’メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メタクリロイルオキシエチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。これらの中でも2−フェニル−4,5−ジヒドロキシメチルイミダゾールまたは2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。これにより、絶縁層形成用組成物の保存性を特に向上させることができる。   Examples of imidazoles include 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2- Phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-undecylimidazolyl- (1 ′)]-Ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-ethyl-4′methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 -[2'-Methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2-phenylimidazole Null acid adduct, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2,4-diamino-6-vinyl-s-triazine, 2,4-diamino -6-vinyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct, etc. Can be mentioned. Among these, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole or 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole is preferable. Thereby, especially the preservability of the composition for insulating layer formation can be improved.

また、硬化触媒の含有量は、特に限定されないが、樹脂材料100質量部に対して0.01〜30質量部程度であるのが好ましく、特に0.5〜10質量部程度であるのがより好ましい。かかる含有量が前記下限値未満であると、絶縁層形成用組成物の硬化性が不十分となる場合があり、一方、かかる含有量が前記上限値を超えると、絶縁層形成用組成物の保存性が低下する傾向を示す。   Moreover, the content of the curing catalyst is not particularly limited, but is preferably about 0.01 to 30 parts by mass, more preferably about 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin material. preferable. When the content is less than the lower limit, the curability of the composition for forming an insulating layer may be insufficient. On the other hand, when the content exceeds the upper limit, the composition for forming an insulating layer It shows a tendency to decrease the storage stability.

また、硬化触媒の平均粒子径は、特に限定されないが、10μm以下であることが好ましく、特に1〜5μmであることがより好ましい。かかる平均粒子径が前記範囲内であると、特に硬化触媒の反応性に優れる。   The average particle diameter of the curing catalyst is not particularly limited, but is preferably 10 μm or less, and more preferably 1 to 5 μm. When the average particle size is within the above range, the reactivity of the curing catalyst is particularly excellent.

また、絶縁層形成用組成物は、さらにカップリング剤を含むことが好ましい。これにより、フィラー、導体層3および金属板2に対する樹脂材料の密着性をより向上させることができる。   Moreover, it is preferable that the composition for insulating layer formation contains a coupling agent further. Thereby, the adhesiveness of the resin material with respect to a filler, the conductor layer 3, and the metal plate 2 can be improved more.

かかるカップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらの中でもシラン系カップリング剤が好ましい。これにより、絶縁層形成用組成物の耐熱性をより向上させることができる。   Examples of such coupling agents include silane coupling agents, titanium coupling agents, aluminum coupling agents, and the like. Of these, silane coupling agents are preferred. Thereby, the heat resistance of the composition for insulating layer formation can be improved more.

このうち、シラン系カップリング剤としては、例えばビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビス(3−トリエトキシシリルプロピル)テトラスルファンなどが挙げられる。   Among these, as the silane coupling agent, for example, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyl Dimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysila N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, bis (3 -Triethoxysilylpropyl) tetrasulfane and the like.

カップリング剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂材料100質量部に対して0.01〜10質量部程度であるのが好ましく、特に0.5〜10質量部程度であるのがより好ましい。かかる含有量が前記下限値未満であると、前述したような密着性を高める効果が不十分となる場合があり、一方、かかる含有量が前記上限値を超えると、絶縁層4を形成する際にアウトガスやボイドの原因になる場合がある。   Although content of a coupling agent is not specifically limited, It is preferable that it is about 0.01-10 mass parts with respect to 100 mass parts of resin materials, and it is more preferable that it is especially about 0.5-10 mass parts. . When the content is less than the lower limit, the effect of improving the adhesion as described above may be insufficient. On the other hand, when the content exceeds the upper limit, the insulating layer 4 is formed. May cause outgassing and voids.

また、絶縁層形成用組成物中のフィラー(本発明のフィラー)は、主として酸化アルミニウム(アルミナ、Al)で構成された粒状体であり、メチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値が5.0mV以下のものである。 Further, the filler (filler of the present invention) in the composition for forming an insulating layer is a granular body mainly composed of aluminum oxide (alumina, Al 2 O 3 ), and the absolute value of the zeta potential measured in a methyl ethyl ketone solvent. Is 5.0 mV or less.

なお、絶縁層形成用組成物に用いるフィラーとして、メチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値が5.0mV以下となるものを用いる点については後に詳述する。   The point that the absolute value of the zeta potential measured in a methyl ethyl ketone solvent is 5.0 mV or less will be described later in detail as the filler used in the insulating layer forming composition.

かかる構成のフィラー(フィラー42)は、樹脂部41の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。このフィラーが絶縁層形成用組成物中に分散していることにより、絶縁層4の熱伝導率を高めることができる。   The filler (filler 42) having such a configuration has a thermal conductivity higher than that of the resin portion 41. When this filler is dispersed in the composition for forming an insulating layer, the thermal conductivity of the insulating layer 4 can be increased.

フィラーの含有量は、絶縁性樹脂組成物全体(溶剤を除く)の、30体積%以上70体積%以下であるのが好ましく、40体積%以上60体積%以下であるのがより好ましい。かかる範囲のように絶縁性樹脂組成物におけるフィラーの含有率を高くすることにより、得られる絶縁層4の熱伝導性を優れたものとすることができる。   The content of the filler is preferably 30% by volume or more and 70% by volume or less, and more preferably 40% by volume or more and 60% by volume or less of the entire insulating resin composition (excluding the solvent). By increasing the filler content in the insulating resin composition within such a range, the thermal conductivity of the resulting insulating layer 4 can be made excellent.

これに対し、かかる含有量が前記下限値未満であると、得られる絶縁層4の絶縁性を確保しつつ、絶縁層4の熱伝導性を優れたものとするのが難しい。一方、かかる含有量が前記上限値を超えると、絶縁層形成用組成物の構成材料によっては、絶縁層形成用組成物の粘度が高くなりすぎて、ワニスの濾過作業や層状への成形(コーティング)が困難となったり、絶縁層形成用組成物のフローが小さくなりすぎて、得られる絶縁層4にボイドが発生してしまったりする場合がある。   On the other hand, when the content is less than the lower limit, it is difficult to make the insulating layer 4 excellent in thermal conductivity while securing the insulating property of the insulating layer 4 to be obtained. On the other hand, if the content exceeds the upper limit, depending on the constituent material of the insulating layer forming composition, the viscosity of the insulating layer forming composition becomes too high, and the varnish is filtered or formed into a layer (coating). ) May be difficult, or the flow of the insulating layer forming composition may be too small, and voids may be generated in the resulting insulating layer 4.

なお、絶縁層形成用組成物におけるフィラーの含有率を、上記の範囲のように高く設定したとしても、絶縁層形成用組成物に含まれるフィラーとしてメチルエチルケトン溶剤中で測定したにおけるゼータ電位の絶対値が5.0mV以下となるものを用いることにより、絶縁層形成用組成物(ワニス)の粘度およびフロー性を適度なものとすることができる。   The absolute value of the zeta potential measured in a methyl ethyl ketone solvent as a filler contained in the composition for forming an insulating layer, even if the filler content in the composition for forming an insulating layer is set high as in the above range. By using what becomes 5.0 mV or less, the viscosity and flow property of the composition for insulating layer formation (varnish) can be made appropriate.

また、このフィラーの含水量は、0.10質量%以上0.30質量%以下であるのが好ましく、0.10質量%以上0.25質量%以下であるのがより好ましく、0.12質量%以上0.20質量%以下であるのがさらに好ましい。これにより、フィラーの含有量を多くしても、より適度な粘度およびフロー性を有するものとなる。そのため、得られる絶縁層4中にボイドが発生するのを防止しつつ、熱伝導性に優れた絶縁層4を形成することができる。すなわち、優れた熱伝導性および絶縁性を有する絶縁層4を形成することができる。   The water content of the filler is preferably 0.10% by mass to 0.30% by mass, more preferably 0.10% by mass to 0.25% by mass, and 0.12% by mass. % Or more and 0.20% by mass or less is more preferable. Thereby, even if the content of the filler is increased, it has a more appropriate viscosity and flowability. Therefore, it is possible to form the insulating layer 4 having excellent thermal conductivity while preventing generation of voids in the obtained insulating layer 4. That is, the insulating layer 4 having excellent thermal conductivity and insulating properties can be formed.

ここで、酸化アルミニウム(アルミナ)は吸湿性を有する材料であるため、本発明者は、かかる点に着目し、酸化アルミニウムで構成されたフィラーに対し、適宜吸湿処理や乾燥処理を施すことにより、含水量の異なる複数種のフィラーを用意し、フィラーの含水量と絶縁層形成用組成物のフロー性との関係を調べた。その結果、フィラーの含水量が多くなるほど、絶縁層形成用組成物のフロー性が高まり、得られる絶縁層4の耐電圧性が高まるという知見を得た。なお、得られる絶縁層4の耐電圧性が高まるのは、絶縁層形成用組成物のフロー性が高まることにより、絶縁層4内のボイドの発生が防止されるためと考えられる。   Here, since aluminum oxide (alumina) is a material having hygroscopicity, the present inventor pays attention to such a point, and appropriately applies moisture absorption treatment and drying treatment to the filler composed of aluminum oxide, Plural kinds of fillers having different moisture contents were prepared, and the relationship between the filler moisture content and the flowability of the insulating layer forming composition was examined. As a result, it has been found that as the moisture content of the filler increases, the flowability of the composition for forming an insulating layer increases and the voltage resistance of the resulting insulating layer 4 increases. In addition, it is thought that generation | occurrence | production of the void in the insulating layer 4 is prevented when the withstand voltage property of the insulating layer 4 obtained increases because the flow property of the composition for insulating layer formation increases.

これに対し、かかる含水量が低すぎると、絶縁層形成用組成物のフロー性が低下し、絶縁層4内のボイドが発生して、絶縁層4の耐電圧性が低下する傾向を示す。一方、かかる含水量が多くなりすぎると、絶縁層形成用組成物のフロー性が過剰に高くなり、絶縁層4の所望の厚さを確保することが難しくなり、その結果、絶縁層4の耐電圧性が低くなってしまう場合がある。また、かかる含水量が多すぎると、その水分が絶縁層形成用組成物中の樹脂材料の硬化性に悪影響を及ぼすとともに、絶縁層形成用組成物を加熱加圧して絶縁層4を形成する際に、絶縁層形成用組成物内で水蒸気が放散することによって、得られる絶縁層4内のボイドが増加する傾向を示す。   On the other hand, when the water content is too low, the flowability of the composition for forming an insulating layer is lowered, voids in the insulating layer 4 are generated, and the voltage resistance of the insulating layer 4 tends to be lowered. On the other hand, when the water content is excessively high, the flowability of the composition for forming an insulating layer becomes excessively high, and it becomes difficult to secure a desired thickness of the insulating layer 4. The voltage characteristic may be lowered. If the water content is too high, the moisture adversely affects the curability of the resin material in the insulating layer forming composition, and the insulating layer 4 is formed by heating and pressurizing the insulating layer forming composition. Moreover, the tendency for the void in the insulating layer 4 obtained to increase by water vapor | steam dissipating in the composition for insulating layer formation is shown.

なお、硬化または固化する前の絶縁層形成用組成物中のフィラーの含水量は、その絶縁層形成用組成物の硬化物または固化物、すなわち絶縁層4中のフィラーの含水量とほぼ等しい。   In addition, the moisture content of the filler in the composition for insulating layer formation before hardening or solidifying is substantially equal to the moisture content of the cured product or solidified product of the composition for insulating layer formation, that is, the filler in the insulating layer 4.

また、酸化アルミニウムは、通常、水酸化アルミニウムを焼成することにより得られる。得られる酸化アルミニウムの粒状体は、複数の一次粒子で構成されるが、その一次粒子の平均粒径は、その焼成の条件に応じて設定することができる。   Aluminum oxide is usually obtained by firing aluminum hydroxide. The obtained aluminum oxide granules are composed of a plurality of primary particles, and the average particle size of the primary particles can be set according to the firing conditions.

また、その焼成後に何ら処理されていない酸化アルミニウムは、一次粒子同士が固着により凝集した凝集体(二次粒子)で構成されている。   Moreover, the aluminum oxide which has not been treated at all after the firing is composed of aggregates (secondary particles) in which primary particles are aggregated due to fixation.

そのため、その一次粒子同士の凝集を粉砕により必要に応じて解くことにより、最終的なフィラーが得られる。最終的なフィラーの平均粒径は、その粉砕の条件(例えば時間)に応じて設定することができる。   Therefore, the final filler can be obtained by solving the aggregation of the primary particles as necessary by pulverization. The average particle diameter of the final filler can be set according to the pulverization conditions (for example, time).

その粉砕の際、酸化アルミニウムは極めて高い硬度を有するため、一次粒子同士の固着が解かれていくだけで、一次粒子自体は殆ど破壊されず、一次粒子の平均粒径は粉砕後においてもほぼ維持されることとなる。   During the pulverization, the aluminum oxide has a very high hardness, so the primary particles themselves are hardly broken, and the average particle size of the primary particles is almost maintained even after pulverization. The Rukoto.

したがって、粉砕時間が長くなるに従い、フィラーの平均粒径は、一次粒子の平均粒径に近づくことになる。そして、粉砕時間が所定時間以上となると、フィラーの平均粒径は、一次粒子の平均粒径に等しくなる。すなわち、フィラーは、粉砕時間を短くすると主として二次粒子で構成され、粉砕時間を長くするにしたがって一次粒子の含有量が多くなり、最終的に所定時間以上とすると、主として一次粒子で構成されることとなる。   Therefore, as the grinding time becomes longer, the average particle size of the filler approaches the average particle size of the primary particles. And when grinding | pulverization time becomes more than predetermined time, the average particle diameter of a filler will become equal to the average particle diameter of a primary particle. That is, the filler is mainly composed of secondary particles when the grinding time is shortened, and the content of primary particles increases as the grinding time is lengthened. It will be.

また、例えば、前述したように水酸化アルミニウムを焼成することにより得られた酸化アルミニウムの一次粒子は、球形ではなく、鱗片状のような平坦面を有する形状をなしている。そのため、フィラー同士の接触面積を大きくすることができる。その結果、得られる絶縁層4の熱伝導性を高めることができる。   Further, for example, primary particles of aluminum oxide obtained by firing aluminum hydroxide as described above have a shape having a flat surface such as a scaly shape instead of a spherical shape. Therefore, the contact area between fillers can be increased. As a result, the thermal conductivity of the obtained insulating layer 4 can be increased.

また、フィラー42の平均粒径としては、特に限定されないが、0.1μm〜25μm程度であるのが好ましく、0.25μm〜20μm程度であるのがより好ましい。これにより、絶縁層形成用組成物の粘度およびフロー性を適度なものとし、得られる絶縁層4の熱伝導性および絶縁性を優れたものとすることができる。   The average particle size of the filler 42 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 μm to 25 μm, and more preferably about 0.25 μm to 20 μm. Thereby, the viscosity and flow property of the composition for insulating layer formation can be made moderate, and the heat conductivity and insulating property of the insulating layer 4 obtained can be made excellent.

また、フィラー42の粒子径の変動係数(すなわち、粒度分布の狭さ;CV値)は、特に限定されないが、30%以下であるのが好ましく、20%以下であるのがより好ましく、10%以下であるのがさらに好ましい。   Further, the coefficient of variation (that is, narrow particle size distribution; CV value) of the particle size of the filler 42 is not particularly limited, but is preferably 30% or less, more preferably 20% or less, and more preferably 10%. More preferably, it is as follows.

また、フィラーの比表面積(BET比表面積)は、0.5m/g以上3.0m/g以下であるのが好ましく、0.7m/g以上2.5m/g以下であるのがより好ましい。 Further, the specific surface area (BET specific surface area) of the filler is preferably 0.5 m 2 / g or more and 3.0 m 2 / g or less, and is 0.7 m 2 / g or more and 2.5 m 2 / g or less. Is more preferable.

フィラーの平均粒径が大きくなるほど、フィラーの比表面積が小さくなり、一方、フィラーの平均粒径が小さくなるほど、フィラーの比表面積が大きくなる。また、フィラーの一次粒子の平均粒径が大きくなるほど、フィラーの比表面積が小さくなり、一方、フィラーの一次粒子の平均粒径が小さくなるほど、フィラーの比表面積が大きくなる。   The larger the average particle size of the filler, the smaller the specific surface area of the filler. On the other hand, the smaller the average particle size of the filler, the larger the specific surface area of the filler. Moreover, the larger the average particle size of the primary particles of the filler, the smaller the specific surface area of the filler. On the other hand, the smaller the average particle size of the primary particles of the filler, the larger the specific surface area of the filler.

このように、フィラーの平均粒径および一次粒子の平均粒径と、フィラーの比表面積とは、互いに相関関係を有している。   Thus, the average particle diameter of the filler and the average particle diameter of the primary particles and the specific surface area of the filler have a correlation with each other.

なお、絶縁層形成用組成物は、上述した成分に加え、本発明の目的を損なわない範囲でレベリング剤、消泡剤等の添加剤が含まれていてもよい。   In addition to the components described above, the insulating layer forming composition may contain additives such as a leveling agent and an antifoaming agent as long as the object of the present invention is not impaired.

また、絶縁層形成用組成物は、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の溶剤を含む。これにより、絶縁層形成用組成物は、樹脂材料等が溶剤に溶解することにより、ワニスの状態となる。   Moreover, the composition for insulating layer formation contains solvents, such as methyl ethyl ketone, acetone, toluene, a dimethylformaldehyde, for example. Thereby, the composition for insulating layer formation will be in a varnish state, when resin material etc. melt | dissolve in a solvent.

このようなワニス状態の絶縁層形成用組成物を、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて、導体層3上に塗工し、乾燥することで絶縁層形成層4Aが得られる。   Such an insulating layer forming composition in a varnish state is coated on the conductor layer 3 by using a comma coater, a die coater, a gravure coater or the like, and dried to obtain the insulating layer forming layer 4A.

この際、ワニス状態の絶縁層形成用組成物の粘度は、3.0Pa・s以下であるのが好ましく、2.0Pa・s以下であるのがより好ましい。これにより、絶縁層形成用組成物の濾過作業およびコーティングが可能となる。   Under the present circumstances, it is preferable that the viscosity of the composition for insulating layer formation of a varnish state is 3.0 Pa * s or less, and it is more preferable that it is 2.0 Pa * s or less. Thereby, the filtration operation | work and coating of the composition for insulating layer formation are attained.

さて、本発明では、上述したように、絶縁層形成用組成物に用いられるフィラーとして、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体であり、メチルエチルケトン溶剤(pKa14.7)中で測定したゼータ電位の絶対値が5.0mV以下となるものが用いられる。   In the present invention, as described above, the filler used in the composition for forming an insulating layer is a granule mainly composed of aluminum oxide, and the absolute value of the zeta potential measured in a methyl ethyl ketone solvent (pKa 14.7). A value of 5.0 mV or less is used.

ここで、本発明者の検討により、メチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値が大きいフィラーを絶縁層形成用組成物に用いると、絶縁層形成用組成物のフロー性が低下するため、形成される絶縁層内にボイドが発生し、これに起因して、絶縁層4の熱伝導性および耐電圧性が低下する傾向を示すことが判っている。   Here, as a result of the inventor's investigation, when a filler having a large absolute value of zeta potential measured in a methyl ethyl ketone solvent is used for the composition for forming an insulating layer, the flowability of the composition for forming an insulating layer is reduced. It has been found that voids are generated in the insulating layer, and that the thermal conductivity and voltage resistance of the insulating layer 4 tend to decrease due to this.

これは、メチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値が大きくなることに起因して、絶縁層形成用組成物(樹脂材料)中でのフィラーの分散性に変化が生じることによると推察される。   This is presumed to be due to a change in the dispersibility of the filler in the insulating layer forming composition (resin material) due to the increase in the absolute value of the zeta potential measured in the methyl ethyl ketone solvent. .

かかる点に本発明者は着目し、さらなる検討を行なった結果、メチルエチルケトン溶剤中におけるゼータ電位の絶対値を5.0mV以下となるフィラーを用いることにより、絶縁層形成用組成物中におけるフィラーの分散度が適切なものとなり、その結果、前記問題点が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of further investigation, the present inventors paid attention to this point, and as a result, by using a filler having an absolute value of zeta potential in the methyl ethyl ketone solvent of 5.0 mV or less, dispersion of the filler in the composition for forming an insulating layer is achieved. As a result, the present inventors have found that the above problems can be solved, and have completed the present invention.

また、ゼータ電位の測定は、一般的には、電気泳動と光散乱を組合せた方法が用いられる。具体的には、粒子(フィラー)に電場をかけることで粒子を移動(電気泳動)させ、さらに、移動する粒子にレーザー照射して、照射光と散乱光の周波数の変化から電気泳動速度を計算することによりゼータ電位を算出することができる。   In general, zeta potential is measured by a method combining electrophoresis and light scattering. Specifically, the particle is moved (electrophoresis) by applying an electric field to the particle (filler), and the moving particle is irradiated with a laser, and the electrophoretic velocity is calculated from changes in the frequency of the irradiated light and scattered light. By doing so, the zeta potential can be calculated.

ところで、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体であるフィラーのメチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値は、通常、5.0mV超となる。このことは、かかる構成からなるフィラーには、水酸化ナトリウムが付着していることに起因すると考えられる。これは、前述したように、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体(二次粒子または一次粒子)は、通常、水酸化アルミニウムを焼成することにより得られ、そのため、水酸化アルミニウム生成の過程において、水酸化ナトリウムが水酸化アルミニウムに付着し、その結果、焼成して得られる粒状体に付着した状態となっていることによると考えられる。   By the way, the absolute value of the zeta potential measured in the methyl ethyl ketone solvent of the filler which is a granular body mainly composed of aluminum oxide is usually more than 5.0 mV. This is considered due to the fact that sodium hydroxide is adhered to the filler having such a configuration. As described above, this is because particles (secondary particles or primary particles) mainly composed of aluminum oxide are usually obtained by firing aluminum hydroxide, and therefore, in the process of producing aluminum hydroxide, It is considered that sodium hydroxide adheres to aluminum hydroxide, and as a result, adheres to the granular material obtained by firing.

したがって、本発明では、メチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値を5.0mV以下として、水酸化ナトリウムの付着が的確に抑制または防止された、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体を用いることとする。フィラーとしてこのような粒状体を用いることにより、絶縁層形成用組成物のフロー性を高めることができ、その結果、得られる絶縁層4の熱伝導性および耐電圧性が高まることとなる。   Therefore, in the present invention, the absolute value of the zeta potential measured in a methyl ethyl ketone solvent is set to 5.0 mV or less, and a granular material mainly composed of aluminum oxide in which the adhesion of sodium hydroxide is accurately suppressed or prevented is used. And By using such a granular material as a filler, the flowability of the composition for forming an insulating layer can be improved, and as a result, the thermal conductivity and voltage resistance of the insulating layer 4 to be obtained are increased.

なお、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体を、メチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値が5.0mV以下のものとする方法としては、特に限定されないが、例えば、I:前記粒状体を水洗する方法、II:前記粒状体を弱酸性水溶液で中和した後に水洗する方法、III:前記粒状体に付着している水酸化ナトリウムを二酸化炭素と反応させる方法、IV:前記粒状体を1400℃以上で加熱し、付着している水酸化ナトリウムを除去する方法等が挙げられるが、中でも、IおよびIIの方法が好ましい。かかる方法によれば、容易かつ確実にメチルエチルケトン溶剤中で測定したフィラーのゼータ電位の絶対値を前記範囲内に設定することができる。   In addition, although it does not specifically limit as a method of making the absolute value of the zeta potential measured in the methyl ethyl ketone solvent into the granular material mainly composed of aluminum oxide is 5.0 mV or less, for example, I: A method of washing with water, II: a method of neutralizing the granular material with a weakly acidic aqueous solution and then washing with water, III: a method of reacting sodium hydroxide adhering to the granular material with carbon dioxide, and IV: 1400 of the granular material. Examples of the method include heating at a temperature of 0 ° C. or higher to remove the attached sodium hydroxide, and the methods I and II are preferable. According to this method, the absolute value of the zeta potential of the filler measured in a methyl ethyl ketone solvent can be set within the above range easily and reliably.

したがって、以下では、IおよびIIの方法を用いて得られた本発明のフィラーを用いて、絶縁層形成用組成物を得る方法を一例に説明する。   Therefore, in the following, a method for obtaining a composition for forming an insulating layer using the filler of the present invention obtained using the methods I and II will be described as an example.

すなわち、以下に説明する絶縁層形成用組成物の製造方法は、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体を用意し、該粒状体を水洗して前記フィラーを得る水洗工程と、前記フィラーと前記樹脂材料とを混合して前記絶縁層形成用組成物を得る混合工程とを有する。   That is, the manufacturing method of the composition for forming an insulating layer described below includes preparing a granular body mainly composed of aluminum oxide, washing the granular body with water to obtain the filler, the filler and the resin. A mixing step of mixing the material to obtain the composition for forming an insulating layer.

(水洗工程)
まず、本工程において、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体を用意し、この粒状体を水洗する。
(Washing process)
First, in this step, a granular material mainly composed of aluminum oxide is prepared, and the granular material is washed with water.

これにより、前記粒状体のメチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値を5.0mV以下とする。ゼータ電位の絶対値をかかる範囲内とすれば、次工程で得られる絶縁層形成用組成物を、優れたフロー性を有するものとすることができる。そのため、得られる絶縁層4中にボイドが発生するのを確実に防止して、熱伝導性に優れた絶縁層4を形成することができる。   Thereby, the absolute value of the zeta potential measured in the methyl ethyl ketone solvent of the granular material is set to 5.0 mV or less. When the absolute value of the zeta potential is within such a range, the composition for forming an insulating layer obtained in the next step can have excellent flow properties. Therefore, it is possible to reliably prevent generation of voids in the obtained insulating layer 4 and to form the insulating layer 4 having excellent thermal conductivity.

Iの方法を用いる場合、水洗に用いる液体としては、特に限定されないが、特に、RO水、脱イオン水、蒸留水のような純水が好ましく用いられる。純水によれば、他の不純物が粒状体に付着することなく、粒状体から水酸化ナトリウムを確実に除去することができる。   When the method I is used, the liquid used for washing is not particularly limited, but in particular, pure water such as RO water, deionized water, and distilled water is preferably used. According to pure water, sodium hydroxide can be reliably removed from the granular material without other impurities adhering to the granular material.

また、IIの方法を用いる場合、洗浄工数(洗浄回数)を減らし効率よく洗浄するために、前記液体として、弱酸性水溶液が用いられる。弱酸性水溶液に含まれる酸としては、特に限定されないが、例えば、硫酸、塩酸、硝酸の他、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、サリチル酸、没食子酸、安息香酸、フタル酸、ケイ皮酸、メリト酸、 シュウ酸、クエン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、乳酸、リンゴ酸、マロン酸、酒石酸、アコニット酸、アジピン酸、グルタル酸等の有機酸が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   When the method II is used, a weakly acidic aqueous solution is used as the liquid in order to reduce the number of cleaning steps (number of times of cleaning) and to perform efficient cleaning. The acid contained in the weakly acidic aqueous solution is not particularly limited. Caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, salicylic acid, gallic acid, benzoic acid, phthalic acid, cinnamic acid, melicic acid, oxalic acid, citric acid Organic acids such as succinic acid, maleic acid, fumaric acid, lactic acid, malic acid, malonic acid, tartaric acid, aconitic acid, adipic acid, glutaric acid, etc., and one or more of these are used in combination be able to.

なお、IIの方法を用いた場合、すなわち、前記液体として弱酸性水溶液を用いた場合には、弱酸性水溶液による水洗の後(弱酸性水洗後)は、さらに、前記液体として純水を用いた水洗(置換水洗)を、上澄液のpHが6.0に到達するまで行なうようにする。すなわち、粒状体を弱酸性水溶液で中和(水洗)した後に、純水で水洗する。   When the method II was used, that is, when a weakly acidic aqueous solution was used as the liquid, pure water was further used as the liquid after washing with the weakly acidic aqueous solution (after weakly acidic water washing). Wash with water (replacement water) until the pH of the supernatant reaches 6.0. That is, the granular material is neutralized (washed) with a weakly acidic aqueous solution and then washed with pure water.

また、前記液体として純水を用いた置換水洗を容易にするために限定はされないが何れの酸を用いても1.0質量%以下水溶液として使用するのが好ましい。さらに、弱酸性水溶液に含まれる酸としては、水への溶解性も良い短鎖脂肪酸であるギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸がより好ましい。   Moreover, although it does not limit in order to make the replacement water washing using pure water as said liquid easy, it is preferable to use it as 1.0 mass% or less aqueous solution even if it uses any acid. Furthermore, as the acid contained in the weakly acidic aqueous solution, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, caproic acid, and enanthic acid, which are short-chain fatty acids with good solubility in water, are more preferable.

また、水洗する方法としては、特に限定されず、例えば、I.粒状体が収納された容器中に液体を供給した後、この液体を撹拌し、次いで、所定の時間静置した後に上澄液を除去する方法、II.粒状体を、フィルターを備えるカラム内に充填し、その後、フィルターを介して液体を粒状体に接触(通過)させる方法等が挙げられる。   Moreover, it does not specifically limit as a method to wash with water, For example, I.I. A method of stirring the liquid after supplying the liquid into a container in which the granular material is stored, and then removing the supernatant after standing for a predetermined time, II. Examples thereof include a method in which the granular material is packed in a column equipped with a filter, and then the liquid is brought into contact with (passed through) the granular material through the filter.

なお、かかる方法による粒状体の水洗は、単数回であってもよいが、複数回施すようにするのが好ましい。これにより、粒状体から水酸化ナトリウムをより確実に除去することができる。   In addition, although the water washing of the granular material by such a method may be performed singly, it is preferable to perform it multiple times. Thereby, sodium hydroxide can be more reliably removed from the granular material.

なお、メチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値は、5.0mV以下であればよいが、3.0mV以下であるのが好ましい。これにより、絶縁層形成用組成物のフロー性をより確実に高めることができる。   The absolute value of the zeta potential measured in a methyl ethyl ketone solvent may be 5.0 mV or less, but is preferably 3.0 mV or less. Thereby, the flow property of the composition for insulating layer formation can be improved more reliably.

(混合工程)
次いで、本工程において、前記水洗工程を経ることにより得られたフィラーと、樹脂材料とを混合して絶縁層形成用組成物を得る。
(Mixing process)
Next, in this step, the insulating layer forming composition is obtained by mixing the filler obtained through the water washing step and the resin material.

このフィラーと樹脂材料との混合は、例えば、予め、前述した溶剤に樹脂材料を溶解してワニス状とした後、このワニス中にフィラーを混合することにより行うことができる。   The mixing of the filler and the resin material can be performed, for example, by previously dissolving the resin material in the aforementioned solvent to form a varnish, and then mixing the filler in the varnish.

また、混合に用いる混合機としては、特に限定されないが、例えば、ディスパーザー、複合羽根型撹拌機、ビーズミルおよびホモジナイザー等が挙げられる。   The mixer used for mixing is not particularly limited, and examples thereof include a disperser, a composite blade type stirrer, a bead mill, and a homogenizer.

なお、ワニス中にフィラーを混合する際の温度は、樹脂材料の構成材料によって若干異なるが、25〜80℃程度であるのが好ましく、40〜60℃程度であるのがより好ましい。これにより、ワニスの粘度を確実に低下させて、絶縁層形成用組成物中におけるフィラーの分散率をより確実に向上させることができる。また、撹拌による熱で、樹脂材料に硬化反応が起こるのを防止することができる。
以上のようにして、絶縁層形成用組成物を製造することができる。
In addition, although the temperature at the time of mixing a filler in a varnish changes a little with the structural material of a resin material, it is preferable that it is about 25-80 degreeC, and it is more preferable that it is about 40-60 degreeC. Thereby, the viscosity of a varnish can be reduced reliably and the dispersion rate of the filler in the composition for insulating layer formation can be improved more reliably. Further, it is possible to prevent a curing reaction from occurring in the resin material due to heat generated by stirring.
As described above, a composition for forming an insulating layer can be produced.

このような絶縁層形成用組成物によれば、フィラーの含有量を前述した範囲のようにたとえ高くしたとしても、優れたフロー性を有する絶縁層形成用組成物とすることができる。そのため、得られる絶縁層4中にボイドが発生するのを確実に防止して、熱伝導性に優れた絶縁層4を形成することができる。   According to such a composition for forming an insulating layer, even if the filler content is increased as in the above-described range, the composition for forming an insulating layer having excellent flow properties can be obtained. Therefore, it is possible to reliably prevent generation of voids in the obtained insulating layer 4 and to form the insulating layer 4 having excellent thermal conductivity.

[3]
次に、絶縁層形成層4Aと金属板2とを貼り合わせた後に、金属板2と導体層3とが互いに接近するように加圧するとともに加熱する。
[3]
Next, after the insulating layer forming layer 4A and the metal plate 2 are bonded together, the metal plate 2 and the conductor layer 3 are pressurized and heated so as to approach each other.

これにより、絶縁層形成層4Aが硬化または固化することで絶縁層4となり、図3(c)に示すような、絶縁層4を介して金属板2と導体層3とが接合された基板1が得られる。   Thus, the insulating layer forming layer 4A is cured or solidified to become the insulating layer 4, and the substrate 1 in which the metal plate 2 and the conductor layer 3 are bonded via the insulating layer 4 as shown in FIG. Is obtained.

かかる工程における加熱および加圧の条件は、特に限定されないが、例えば、以下のように設定される。すなわち、加熱温度は、好ましくは80〜200℃程度、より好ましくは170〜190℃程度に設定される。   The heating and pressurizing conditions in this step are not particularly limited, but are set as follows, for example. That is, the heating temperature is preferably set to about 80 to 200 ° C, more preferably about 170 to 190 ° C.

また、金属板2と導体層3とを加圧する圧力は、好ましくは2〜14MPa程度、より好ましくは6〜12MPa程度に設定される。   Moreover, the pressure which pressurizes the metal plate 2 and the conductor layer 3 becomes like this. Preferably it is about 2-14 MPa, More preferably, it is set to about 6-12 MPa.

さらに、加熱および加圧する時間は、30〜240分程度であるのが好ましく、60〜120分程度であるのがより好ましい。
以上のような工程を経て、基板1が製造される。
Further, the heating and pressurizing time is preferably about 30 to 240 minutes, more preferably about 60 to 120 minutes.
The substrate 1 is manufactured through the steps as described above.

(基板の応用例)
次に、図4に基づいて、前述した基板1の応用例について説明する。
(Application examples of substrates)
Next, an application example of the substrate 1 described above will be described with reference to FIG.

図4に示す制御装置100は、自動車20に搭載され、その前方に向かって光を照射するヘッドライト(光源)201の駆動を制御するものである。本実施形態では、ヘッドライト201は、複数の発光ダイオード素子(LED)202が配置されたものである。   A control device 100 shown in FIG. 4 is mounted on the automobile 20 and controls driving of a headlight (light source) 201 that emits light toward the front thereof. In the present embodiment, the headlight 201 is one in which a plurality of light emitting diode elements (LEDs) 202 are arranged.

制御装置100は、基板1Aと、基板1A上に設けられた半導体素子51、52およびコネクタ53とを有している。   The control device 100 includes a substrate 1A, semiconductor elements 51 and 52 and a connector 53 provided on the substrate 1A.

基板1Aは、金属板2と、導体層3Aと、絶縁層4とを有し、金属板2と導体層3Aとが絶縁層4を介して接合されている。   The substrate 1 </ b> A has a metal plate 2, a conductor layer 3 </ b> A, and an insulating layer 4, and the metal plate 2 and the conductor layer 3 </ b> A are joined via the insulating layer 4.

ここで、導体層3Aは、前述した基板1の導体層3をエッチング等によりパターンニングして形成された導体パターンである。すなわち、基板1Aは、基板1の導体層3をパターンニングすることにより得られるものである。   Here, the conductor layer 3A is a conductor pattern formed by patterning the conductor layer 3 of the substrate 1 described above by etching or the like. That is, the substrate 1 </ b> A is obtained by patterning the conductor layer 3 of the substrate 1.

このような基板1Aの導体層3A上には、半導体素子51、52およびコネクタ53等が設けられ、これらが回路6を形成している。   On the conductor layer 3A of the substrate 1A, semiconductor elements 51 and 52, a connector 53, and the like are provided, and these form a circuit 6.

本実施形態では、絶縁層4の上面には、導体層3Aが形成されていない部分を覆う被覆層(ソルダーレジスト層)7が設けられている。これにより、導体層3を保護することができ、回路6の劣化やショートを防止することができる。被覆層7の構成材料は、絶縁性を有していれば特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂等の各種樹脂材料を用いることができる。なお、被覆層7は、省略してもよい。   In the present embodiment, a coating layer (solder resist layer) 7 is provided on the upper surface of the insulating layer 4 to cover a portion where the conductor layer 3A is not formed. Thereby, the conductor layer 3 can be protected, and the deterioration and short circuit of the circuit 6 can be prevented. The constituent material of the coating layer 7 is not particularly limited as long as it has insulating properties. For example, various resin materials such as epoxy resin, cyanate resin, and phenol resin can be used. The covering layer 7 may be omitted.

半導体素子51、52は、その内部に、銅等の導電性金属材料で構成される配線パターンが設けられている。この配線パターンは、下面から突出した複数の端子に電気的に接続されている。そして、各端子がそれぞれ導体層3Aと接合され、これにより、半導体素子51、52が導体層3Aと電気的に接続される。各端子は、例えば半田、銀ろう、銅ろう、燐銅ろうのような各種ろう材を主材料として構成することができる。   The semiconductor elements 51 and 52 are provided with a wiring pattern made of a conductive metal material such as copper. This wiring pattern is electrically connected to a plurality of terminals protruding from the lower surface. Each terminal is joined to the conductor layer 3A, whereby the semiconductor elements 51 and 52 are electrically connected to the conductor layer 3A. Each terminal can be composed mainly of various brazing materials such as solder, silver brazing, copper brazing, and phosphor copper brazing.

なお、半導体素子51、52の外装部を構成するモールド部512、522は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のような熱硬化性樹脂で構成されている。   In addition, the mold parts 512 and 522 which comprise the exterior part of the semiconductor elements 51 and 52 are comprised by thermosetting resins, such as an epoxy resin and a phenol resin, for example.

コネクタ53は、中継ケーブル204を介して、ヘッドライト201に接続されている。なお、中継ケーブル204のヘッドライト201と反対側の端部には、コネクタ53と接続されるコネクタ205が設置されている。   The connector 53 is connected to the headlight 201 via the relay cable 204. A connector 205 connected to the connector 53 is installed at the end of the relay cable 204 opposite to the headlight 201.

コネクタ53は、いわゆる「オス側」のコネクタであり、複数のピン(端子)531と、これらのピン531を一括して収納するハウジング532とを有している。各ピン531は、それぞれ、銅等の導電性金属材料で構成され、導体層3Aに電気的に接続されている。そして、各ピン531と、いわゆる「メス側」のコネクタ205の各端子(図示せず)とが嵌合により接続される。   The connector 53 is a so-called “male side” connector, and includes a plurality of pins (terminals) 531 and a housing 532 that collectively stores these pins 531. Each pin 531 is made of a conductive metal material such as copper, and is electrically connected to the conductor layer 3A. Each pin 531 is connected to each terminal (not shown) of the so-called “female side” connector 205 by fitting.

ハウジング532は、筒体で構成され、基板1Aに対し立設している。そして、ハウジング532に収納された各ピン531も基板1Aに対し垂直方向に、すなわち、鉛直上方に向かって起立している。これにより、コネクタ53に中継ケーブル204のコネクタ205を接続する際、コネクタ205を上方から差し込むことができ、その接続作業を容易に行なうことができる。   The housing 532 is formed of a cylindrical body and is erected with respect to the substrate 1A. Each pin 531 accommodated in the housing 532 is also erected vertically with respect to the substrate 1A, that is, vertically upward. Accordingly, when connecting the connector 205 of the relay cable 204 to the connector 53, the connector 205 can be inserted from above, and the connection work can be easily performed.

ハウジング532の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、半導体素子51、52のモールド部512、522の構成材料と同様の熱硬化性樹脂が用いることができる。   Although it does not specifically limit as a constituent material of the housing 532, For example, the thermosetting resin similar to the constituent material of the mold parts 512 and 522 of the semiconductor elements 51 and 52 can be used.

さらに、制御装置100は、導体層3や半導体素子51、52、特に導体層3と半導体素子51、52との接続部を覆う保護部材8を有している。   Further, the control device 100 includes a protective member 8 that covers the conductor layer 3 and the semiconductor elements 51 and 52, particularly the connection portion between the conductor layer 3 and the semiconductor elements 51 and 52.

保護部材8は、硬質の樹脂材料で構成され、層状に設けられている。これにより、半導体素子51、52や、コネクタ53を一括して固定することができる。従って、自動車20が走行しているときにその振動が制御装置100に伝達したとしても、当該振動による半導体素子51、52やコネクタ53の離脱を確実に防止することができる。また、例えば、ケーシングで制御装置100を覆わなくとも、半導体素子51、52等を保護することができる。また、半導体素子51、52等が保護部材8に埋設された状態となるため、これらに対する防水・防塵機能を発揮することができる。   The protection member 8 is made of a hard resin material, and is provided in a layer shape. Thereby, the semiconductor elements 51 and 52 and the connector 53 can be fixed collectively. Therefore, even if the vibration is transmitted to the control device 100 when the automobile 20 is traveling, it is possible to reliably prevent the semiconductor elements 51 and 52 and the connector 53 from being detached due to the vibration. Further, for example, the semiconductor elements 51 and 52 can be protected without covering the control device 100 with a casing. Further, since the semiconductor elements 51, 52 and the like are embedded in the protective member 8, a waterproof / dustproof function for these can be exhibited.

保護部材8を構成する硬質の樹脂材料としては、特に限定されないが、例えば、半導体素子51、52のモールド部512、522やハウジング532の構成材料と同様の熱硬化性樹脂を用いることができ、特にエポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。   The hard resin material constituting the protective member 8 is not particularly limited, but for example, a thermosetting resin similar to the material constituting the mold parts 512 and 522 of the semiconductor elements 51 and 52 and the housing 532 can be used. Particularly preferred are epoxy resins and phenol resins.

ここで、保護部材8を構成する樹脂材料には、アルミナ等の金属酸化物、窒化ホウ素等の窒化物に代表される電気絶縁性かつ高熱伝導性フィラーを充填されているのが好ましい。これにより、保護部材8を介して、通電によって半導体素子51、52等が発した熱の放熱が促進される。そして、この放熱と、金属板2を介しての放熱とが相まって、制御装置100は、全体として放熱性に極めて優れたものとなる。   Here, the resin material constituting the protective member 8 is preferably filled with a metal oxide such as alumina, and an electrically insulating and highly thermally conductive filler typified by a nitride such as boron nitride. Thereby, heat dissipation of the heat generated by the semiconductor elements 51, 52 and the like by energization is promoted through the protective member 8. And this heat dissipation and heat dissipation through the metal plate 2 combine, and the control apparatus 100 becomes the thing which was extremely excellent in heat dissipation as a whole.

以上、本発明のフィラー、絶縁層形成用組成物、絶縁層形成用フィルムおよび基板を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。   As mentioned above, although the filler, the composition for insulating layer formation, the film for insulating layer formation, and the board | substrate of this invention were demonstrated about embodiment of illustration, this invention is not limited to these.

例えば、本発明のフィラー、絶縁層形成用組成物、絶縁層形成用フィルムおよび基板を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。   For example, each part which comprises the filler of this invention, the composition for insulating layer formation, the film for insulating layer formation, and a board | substrate can be substituted with the thing of the arbitrary structures which can exhibit the same function. Moreover, arbitrary components may be added.

さらに、本発明の基板の製造方法が適用された基板の用途は、前述した実施形態のものに限定されるものでないことはいうまでもなく、放熱性を要する各種装置に用いる基板として好適に用いることができる。例えば、前記基板はLED発光素子を搭載する基板として用いることができる。   Furthermore, it is needless to say that the use of the substrate to which the substrate manufacturing method of the present invention is applied is not limited to that of the above-described embodiment, and is suitably used as a substrate used in various devices that require heat dissipation. be able to. For example, the substrate can be used as a substrate on which an LED light emitting element is mounted.

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. Note that the present invention is not limited to this.

1.基板の製造
以下のようにして基板を製造した。
1. Production of substrate A substrate was produced as follows.

(実施例1)
[1]まず、ビスフェノールF/ビスフェノールAフェノキシ樹脂(三菱化学製、4275、重量平均分子量6.0×10、ビスフェノールF骨格とビスフェノールA骨格の比率=75:25)40.0質量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC製、850S、エポキシ当量190)55.0質量部、2−フェニルイミダゾール(四国化成製2PZ)3.0質量部、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越シリコーン製KBM−403)2.0質量部を秤量し、これらをシクロヘキサノン400質量部に溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌することで、樹脂材料を含むワニスを得た。
Example 1
[1] First, 40.0 parts by mass of bisphenol F / bisphenol A phenoxy resin (Mitsubishi Chemical, 4275, weight average molecular weight 6.0 × 10 4 , ratio of bisphenol F skeleton to bisphenol A skeleton = 75: 25), bisphenol Type A epoxy resin (DIC, 850S, epoxy equivalent 190) 55.0 parts by mass, 2-phenylimidazole (Shikoku Chemicals 2PZ) 3.0 parts by mass, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane as silane coupling agent 2.0 parts by weight of KBM-403 (Shin-Etsu Silicone) were weighed, dissolved and mixed in 400 parts by weight of cyclohexanone, and stirred using a high-speed stirrer to obtain a varnish containing a resin material.

[2]次に、アルミナ(日本軽金属製、平均粒径A3.2μm、一次粒径B3.6μm、平均粒径A/一次粒径B=0.9の市販品(Lot No. Z401))800gを秤量し、純水1300mLが収納されたプラスチック製容器内に投入した後、直径50mmの羽根を備えるディスパーザー(特殊機化工業社製、「製品番号R94077」)を用いて、回転数5000rpm×攪拌時間15分間の条件で撹拌することにより、アルミナを水洗した。   [2] Next, 800 g of alumina (manufactured by Nippon Light Metal, average particle size A 3.2 μm, primary particle size B 3.6 μm, average particle size A / primary particle size B = 0.9 (Lot No. Z401)) Were weighed and put into a plastic container in which 1300 mL of pure water was stored, and then using a disperser equipped with a blade having a diameter of 50 mm (“Special Number R94077”, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), the rotational speed was 5000 rpm × The alumina was washed with water by stirring under conditions of a stirring time of 15 minutes.

その後、アルミナの一部を採取し、180℃で300分間乾燥したのち、そのゼータ電位を、メチルエチルケトン溶剤中でゼータ電位測定装置(Malvern社製、「Zetasizer Nano ZS90」)を用いて測定し、その測定値が−0.8mVとなるまで、上澄液をデカンテーションで除去した後に、前記水洗を複数回行なった。   Then, after collecting a part of alumina and drying at 180 ° C. for 300 minutes, the zeta potential was measured using a zeta potential measuring device (Malvern, “Zetasizer Nano ZS90”) in a methyl ethyl ketone solvent. The supernatant was removed by decantation until the measured value was −0.8 mV, and then the water washing was performed several times.

[3]次に、水洗が施されたアルミナを、20分間放置した後に、上澄液をデカンテーションで除去し、その後、アセトン1000mLを投入して、前記ディスパーザーを用いて、回転数800rpm×攪拌時間5分間の条件で撹拌した。
そして、12時間放置した後に、上澄液を除去した。
[3] Next, after the washed alumina is left for 20 minutes, the supernatant is removed by decantation, and then 1000 mL of acetone is added, and the rotational speed is 800 rpm × using the disperser. Stirring was performed under the condition of stirring time of 5 minutes.
And after standing for 12 hours, the supernatant was removed.

[4]次に、上澄液が除去された後のアルミナをステンレスバットに広げ、これを、全排気型箱型乾燥機(タバイ社製、「PHH−200」)を乾燥温度40℃×乾燥時間1時間の条件で乾燥することで洗浄アルミナ(フィラー)を得た。   [4] Next, the alumina after the supernatant was removed was spread on a stainless steel vat, and this was subjected to a fully exhausted box dryer (“PHH-200” manufactured by Tabai Co., Ltd.) at a drying temperature of 40 ° C. × drying. Washed alumina (filler) was obtained by drying under conditions of 1 hour.

その後、この洗浄アルミナを、200℃×24時間の条件で乾燥させた後、85℃×85%RHの条件で放置することで、洗浄アルミナの含水率を0.18質量%とした。   Thereafter, the washed alumina was dried under the conditions of 200 ° C. × 24 hours and then left under the conditions of 85 ° C. × 85% RH, so that the moisture content of the washed alumina was 0.18% by mass.

なお、このアルミナの含水量は、示差熱天秤装置(TG-DTA)を用いて測定した25℃と500℃における質量の差により計算した。   The water content of the alumina was calculated from the difference in mass between 25 ° C. and 500 ° C. measured using a differential thermal balance apparatus (TG-DTA).

[5]次に、前記工程[1]で予め用意した樹脂材料を含むワニスに、洗浄アルミナ(505.0質量部)を、直径50mmの羽根を備えるディスパーザー(特殊機化工業社製、「R94077」)を用いて、回転数1000rpm×攪拌時間120分間の条件で混合することにより、アルミナの樹脂固形分比83.5重量%(60.0体積%)の絶縁層形成用組成物を得た。   [5] Next, to the varnish containing the resin material prepared in advance in the step [1], washed alumina (505.0 parts by mass) and a disperser (made by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd. R94077 ") and mixing under conditions of a rotational speed of 1000 rpm and a stirring time of 120 minutes, an insulating layer forming composition having a resin solid content ratio of alumina of 83.5 wt% (60.0 vol%) is obtained. It was.

1.2絶縁層形成用フィルムの作製
金属箔(導体層)として、縦500mm×横250mm×厚さ35μmの銅箔(古河サーキットホイル製、GTSMP)を用い、その銅箔の粗化面に、上記1.1で得られた絶縁層形成用組成物をコンマコーターにて塗布し、100℃で3分、150℃で3分加熱乾燥し、絶縁層形成用組成物の厚さ100μmの絶縁層形成用フィルム(絶縁層形成用組成物付き銅箔)を得た。
1.2 Production of Film for Forming Insulating Layer As a metal foil (conductor layer), a copper foil of 500 mm in length x 250 mm in width x 35 μm in thickness (manufactured by Furukawa Circuit Foil, GTSMP) is used on the roughened surface of the copper foil. The composition for forming an insulating layer obtained in 1.1 above is applied with a comma coater, dried by heating at 100 ° C. for 3 minutes and at 150 ° C. for 3 minutes, and the insulating layer forming composition has a thickness of 100 μm. A forming film (a copper foil with a composition for forming an insulating layer) was obtained.

1.3基板の作製
上記1.2で得られた絶縁層形成用フィルムと、金属板として縦530mm×横300mm×厚さ1mmのアルミニウム板を張り合わせ、真空プレスを用いて、プレス圧9.7MPaで80℃30分、200℃90分の条件下でプレスし、基板を得た。
1.3 Fabrication of Substrate The insulating layer forming film obtained in 1.2 above and an aluminum plate having a length of 530 mm × width of 300 mm × thickness of 1 mm are laminated as a metal plate, and a press pressure of 9.7 MPa is used using a vacuum press. Were pressed under the conditions of 80 ° C. for 30 minutes and 200 ° C. for 90 minutes to obtain a substrate.

(実施例2、3)
前記工程[2]において、水洗後のアルミナのゼータ電位が、それぞれ、−3.0mV、−4.9mVとなるまで、アルミナの水洗を複数回行った以外は、前記実施例1と同様にして、絶縁層形成用組成物および基板を得た。
(Examples 2 and 3)
In the step [2], the same procedure as in Example 1 was performed except that the alumina was washed with water several times until the zeta potential of the washed alumina became −3.0 mV and −4.9 mV, respectively. Thus, an insulating layer forming composition and a substrate were obtained.

(実施例4)
前記工程[2]において、実施例1で使用した同じアルミナを同様に800gを秤量し、0.1質量%の酢酸水溶液1300mLが収納されたプラスチック製容器内に投入した後、直径50mmの羽根を備えるディスパーザー(殊機化工業社製、「R94077」)を用いて、回転数5000rpm×攪拌時間15分間の条件で撹拌することにより、アルミナを水洗した。
Example 4
In the step [2], 800 g of the same alumina used in Example 1 was weighed in the same manner and put into a plastic container containing 1300 mL of a 0.1% by mass acetic acid aqueous solution. The alumina was washed with water by using a disperser provided (particularly, “R94077” manufactured by Kikai Kagaku Kogyo Co., Ltd.) under the conditions of a rotational speed of 5000 rpm and a stirring time of 15 minutes.

その後、15分間静置し、スポイトで採取した上澄液50mLのろ過液のpHを測定し、そのpH値が6.0以上になるまで、上澄液をデカンテーションで除去した後に、純水で複数回置換水洗を行なった。
それ以外の工程は実施例1と全く同様にして、絶縁層形成用組成物および基板を得た。
Thereafter, the solution was allowed to stand for 15 minutes, and the pH of 50 mL of the supernatant collected with a dropper was measured. After removing the supernatant by decantation until the pH reached 6.0 or more, pure water The replacement water was washed several times.
Other steps were the same as in Example 1, and an insulating layer forming composition and a substrate were obtained.

(実施例5)
洗浄アルミナの量を787.0質量部に変え、アルミナの樹脂固形分比88.7重量%(70.0体積%)とした以外は実施例1と同様にして、絶縁層形成用組成物および基板を得た。
(Example 5)
The insulating layer forming composition and the composition were the same as in Example 1 except that the amount of washed alumina was changed to 787.0 parts by mass and the resin solid content ratio of alumina was 88.7% by weight (70.0% by volume). A substrate was obtained.

(比較例1)
前記工程[2]〜[4]におけるアルミナの水洗を省略したこと以外は、前記実施例1と同様にして、絶縁層形成用組成物および基板を得た。
(Comparative Example 1)
An insulating layer forming composition and a substrate were obtained in the same manner as in Example 1 except that the alumina washing in the steps [2] to [4] was omitted.

(比較例2)
前記工程[2]〜[4]におけるアルミナの水洗を省略したこと以外は、前記実施例5と同様にして、絶縁層形成用組成物および基板を得た。
(Comparative Example 2)
An insulating layer forming composition and a substrate were obtained in the same manner as in Example 5 except that the alumina washing in the steps [2] to [4] was omitted.

2.評価
各実施例および各比較例により得られた絶縁層形成用組成物および基板について、次の各評価を行った。
2. Evaluation The following evaluation was performed about the composition for insulating layer formation and board | substrate which were obtained by each Example and each comparative example.

2.1絶縁層形成用組成物の粘度
各実施例および各比較例の絶縁層形成用組成物について、E型粘度計を用いて、温度25℃、せん断速度5.0rpmの条件で粘度を測定した。
2.1 Viscosity of composition for insulating layer formation About the composition for insulating layer formation of each Example and each comparative example, a viscosity is measured on 25 degreeC and shear rate 5.0rpm conditions using an E-type viscosity meter. did.

2.2絶縁層形成用組成物のフロー率
各実施例および各比較例の絶縁層形成用組成物について、それぞれ、金属箔として、縦500mm×横250mm×厚さ35μmの銅箔(古河サーキットホイル製、GTSMP)を2つ用意し、これら同士の間に、絶縁層形成用組成物をコンマコーターを用いて供給した後、金属箔同士を、真空プレスを用いて、プレス圧9.7MPaで190℃×5分の条件下でプレスし、フロー率測定用のサンプルを得た。
2.2 Flow Rate of Composition for Forming Insulating Layer For each composition for forming an insulating layer in each example and each comparative example, a copper foil (Furukawa Circuit Foil, 500 mm long × 250 mm wide × 35 μm thick) was used as the metal foil. Two, and a composition for forming an insulating layer is supplied between them using a comma coater, and then the metal foils are subjected to 190 at a press pressure of 9.7 MPa using a vacuum press. The sample was pressed under the condition of ° C. × 5 minutes to obtain a sample for measuring the flow rate.

そして、各実施例および各比較例の絶縁層形成用組成物から得られたサンプルについて、それぞれ、その重さAを測定し、その後、金属箔の端部から突出している絶縁層を取り除いた後のサンプルの重さBを測定して、B/A×100(%)を求めることでフロー率を算出した。   And after measuring the weight A about the sample obtained from the composition for insulating layer formation of each Example and each comparative example, respectively, after removing the insulating layer which protrudes from the edge part of metal foil The flow rate was calculated by measuring the weight B of the sample and obtaining B / A × 100 (%).

2.3外観
各実施例および各比較例の基板について、銅箔(導体層)をエッチングにより除去し、絶縁層の外観を目視で観察し、ボイドやカスレの有無を評価した。
2.3 Appearance For the substrates of each Example and each Comparative Example, the copper foil (conductor layer) was removed by etching, the appearance of the insulating layer was visually observed, and the presence or absence of voids or scum was evaluated.

2.4半田耐熱性
各実施例および各比較例の基板について、50mm×50mmにグラインダーソーでカットした後に、その銅箔を1/4だけ残すようにエッチングにより除去することにより、試料を作製し、JIS C 6481に準拠して半田耐熱性を評価した。かかる評価は、前処理をしない場合と、121℃、100%、(PCT処理)を4時間行った後の場合において、それぞれ、288℃の半田槽に30秒間浸漬した後の外観の異常の有無に基づいて、下記の評価基準により行った。
2.4 Solder heat resistance About the board | substrate of each Example and each comparative example, after cutting with a grinder saw to 50 mm x 50 mm, the sample was produced by removing the copper foil by etching so that only 1/4 may be left. The solder heat resistance was evaluated in accordance with JIS C 6481. This evaluation is based on whether or not there is an abnormality in the appearance after immersion in a solder bath at 288 ° C. for 30 seconds in the case where pretreatment is not performed and in the case where 121 ° C., 100%, (PCT treatment) is performed for 4 hours. Based on the following evaluation criteria.

評価基準:異常なし(フクレの箇所がない)
:膨れあり(全体的にフクレの箇所がある)
Evaluation criteria: No abnormality (no bulges)
: Swelled (there is a bulge on the whole)

2.5絶縁破壊電圧
各実施例および各比較例の基板について、100mm×100mmにグラインダーソーでカットした後に、その端縁部から約30mmの位置から外側部分の銅箔をエッチングにより除去することにより、試料を作製し、絶縁破壊電圧を評価した。かかる評価は、耐電圧試験器(MODEL7473、EXTECH Electronics社製)を用いて、銅箔と金属板に電極を接触せしめて、両電極に1kV/秒の速度で電圧を上昇させていきながら交流電圧を印加し、絶縁層が破壊したときの電圧を絶縁破壊電圧とした。
2.5 Dielectric breakdown voltage After cutting the substrate of each example and each comparative example to 100 mm × 100 mm with a grinder saw, the copper foil in the outer portion is removed by etching from a position of about 30 mm from the edge portion. Samples were prepared and dielectric breakdown voltage was evaluated. Such evaluation is performed by using a withstand voltage tester (MODEL7473, manufactured by EXTECH Electronics), bringing the electrode into contact with the copper foil and the metal plate, and increasing the voltage to both electrodes at a rate of 1 kV / sec. Was applied, and the voltage when the insulating layer was broken was defined as a dielectric breakdown voltage.

2.6熱伝導率
各実施例および各比較例の絶縁層形成用フィルム(絶縁層形成用組成物付き銅箔)二枚を絶縁層が向かい合うように重ね、真空プレスを用いて、プレス圧9.7MPaで190℃×5分の条件下でプレスし、両面金属箔つき絶縁板を得た。得られた両面金属箔つき絶縁板の両面をエッチングし、Cステージ状態の絶縁層を取り出し、レーザーフラッシュ法によりJIS R 1611に従い熱伝導率を求めた。
これらの評価結果を表1に示す。
2.6 Thermal conductivity Two films for insulating layer formation (copper foil with composition for forming an insulating layer) of each example and each comparative example were stacked so that the insulating layers face each other, and a press pressure of 9 was used using a vacuum press. Pressing at 7 MPa under conditions of 190 ° C. × 5 minutes, an insulating plate with double-sided metal foil was obtained. Both surfaces of the obtained insulating plate with double-sided metal foil were etched, the C-stage state insulating layer was taken out, and the thermal conductivity was determined according to JIS R 1611 by the laser flash method.
These evaluation results are shown in Table 1.

Figure 0005867047
Figure 0005867047

表1に示す評価結果から明らかなように、各実施例では、粒状体を水洗することにより、メチルエチルケトン溶剤中で測定した際のゼータ電位の絶対値を5.0mV以下に設定することができ、その結果、樹脂層形成用組成物のフロー率が向上し、これに起因して、半田耐熱性に優れ、絶縁破壊電圧値が十分に高く、また、高い熱伝導率を有するものが得られる結果となった。   As is clear from the evaluation results shown in Table 1, in each Example, the absolute value of the zeta potential when measured in a methyl ethyl ketone solvent can be set to 5.0 mV or less by washing the granular material with water. As a result, the flow rate of the composition for forming a resin layer is improved, and as a result, an excellent solder heat resistance, a sufficiently high dielectric breakdown voltage value, and a product having a high thermal conductivity can be obtained. It became.

これに対して、各比較例では、メチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値が5.0mV超となっていることで、各実施例と比較して、外観、半田耐熱性または絶縁破壊電圧値に劣る結果となった。   On the other hand, in each comparative example, the absolute value of the zeta potential measured in the methyl ethyl ketone solvent is more than 5.0 mV, so that the appearance, solder heat resistance, or dielectric breakdown voltage is compared with each example. The result was inferior to the value.

1、1A 基板
2 金属板
3、3A 導体層
4 絶縁層
4A 絶縁層形成層
41 樹脂部
42 フィラー
51、52 半導体素子
512、522 モールド部
53 コネクタ
531 ピン(端子)
532 ハウジング
6 回路
7 被覆層
8 保護部材
10 絶縁層形成用フィルム
20 自動車
100 制御装置
201 ヘッドライト
202 発光ダイオード素子
204 中継ケーブル
205 コネクタ
1, 1A Substrate 2 Metal plate 3, 3A Conductor layer 4 Insulating layer 4A Insulating layer forming layer 41 Resin part 42 Filler 51, 52 Semiconductor element 512, 522 Mold part 53 Connector 531 Pin (terminal)
532 Housing 6 Circuit 7 Covering layer 8 Protective member 10 Insulating layer forming film 20 Automobile 100 Control device 201 Headlight 202 Light emitting diode element 204 Relay cable 205 Connector

Claims (11)

絶縁層を形成するための絶縁層形成用組成物に用いられるフィラーであって、
主として酸化アルミニウムで構成された粒状体であり、メチルエチルケトン溶剤中で測定したゼータ電位の絶対値が5.0mV以下であることを特徴とするフィラー。
A filler used in an insulating layer forming composition for forming an insulating layer,
A filler characterized by being a granular body mainly composed of aluminum oxide and having an absolute value of zeta potential measured in a methyl ethyl ketone solvent of 5.0 mV or less.
前記粒状体は、前記酸化アルミニウムの一次粒子および該一次粒子の凝集体のうちの少なくとも1種で構成される請求項1に記載のフィラー。   The filler according to claim 1, wherein the granular material is composed of at least one of primary particles of the aluminum oxide and aggregates of the primary particles. 請求項1または2に記載のフィラーと、樹脂材料とを含有し、前記絶縁層を形成するために用いられることを特徴とする絶縁層形成用組成物。 An insulating layer-forming composition comprising the filler according to claim 1 or 2 and a resin material, wherein the insulating layer-forming composition is used to form the insulating layer. 前記フィラーの含有量は、全体の30体積%以上、70体積%以下である請求項に記載の絶縁層形成用組成物。 The composition for forming an insulating layer according to claim 3 , wherein the content of the filler is 30% by volume or more and 70% by volume or less of the whole. 前記樹脂材料の含有量は、全体の30体積%以上、70体積%以下である請求項またはに記載の絶縁層形成用組成物。 The content of the resin material, the entire 30% by volume or more, the insulating layer forming composition according to claim 3 or 4 is 70% by volume or less. 前記樹脂材料は、熱硬化性樹脂である請求項ないしのいずれかに記載の絶縁層形成用組成物。 The resin material, the insulating layer forming composition according to any one of claims 3 to 5, which is a thermosetting resin. 前記樹脂材料は、疎水性樹脂である請求項ないしのいずれかに記載の絶縁層形成用組成物。 The resin material, the insulating layer forming composition according to any one of claims 3 to 6 is a hydrophobic resin. 請求項ないしのいずれかに記載の絶縁層形成用組成物を層状に成形した絶縁層形成層を有することを特徴とする絶縁層形成用フィルム。 Insulating layer forming film characterized by having an insulating layer formation layer an insulating layer-forming composition was molded into a layer according to any one of claims 3 to 7. 前記絶縁層形成層を支持する支持層を有する請求項に記載の絶縁層形成用フィルム。 The film for forming an insulating layer according to claim 8 , further comprising a support layer for supporting the insulating layer forming layer. 前記支持層は、金属箔である請求項に記載の絶縁層形成用フィルム。 The film for forming an insulating layer according to claim 9 , wherein the support layer is a metal foil. 金属材料で構成された金属板と、
前記金属板上に設けられ、請求項ないしのいずれかに記載の絶縁層形成用組成物を層状に成形した硬化物または固化物で構成された絶縁層と、
前記絶縁層の前記金属板とは反対側の面上に設けられた導体層とを有することを特徴とする基板。
A metal plate made of a metal material;
Provided on the metal plate, and claims 3 to 7 insulating layer the insulating layer forming composition composed of a cured product or solidified product was formed into a layer of any one of,
And a conductive layer provided on a surface of the insulating layer opposite to the metal plate.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017217759A1 (en) * 2016-06-17 2017-12-21 인동전자 주식회사 Thermally conductive thin film sheet and article comprising same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180067455A (en) * 2016-12-12 2018-06-20 주식회사 아모그린텍 Transparent electrically insulated and heat radiated coating composition, heat radiator and heat radiated circuit board coated with the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06334288A (en) * 1993-05-20 1994-12-02 Furukawa Electric Co Ltd:The Metal-based printed board
JPH0883963A (en) * 1994-09-12 1996-03-26 Hitachi Chem Co Ltd Metal-based board
JPH08125294A (en) * 1994-10-27 1996-05-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Metal base board and manufacture thereof
JP3774839B2 (en) * 1999-09-28 2006-05-17 日立マクセル株式会社 Dispersion composition and method for producing the same
JP2005306718A (en) * 2004-01-08 2005-11-04 Showa Denko Kk Inorganic powder, resin composition filled with the powder, and use thereof
US8852734B2 (en) * 2009-10-14 2014-10-07 Sumitomo Bakelite Company, Ltd. Epoxy resin composition, prepreg, metal-clad laminate, printed wiring board and semiconductor device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017217759A1 (en) * 2016-06-17 2017-12-21 인동전자 주식회사 Thermally conductive thin film sheet and article comprising same
CN109328135A (en) * 2016-06-17 2019-02-12 忍冬电子株式会社 Thermally conductive film piece and product comprising it
CN109328135B (en) * 2016-06-17 2021-03-12 忍冬尖端素材株式会社 Heat-conducting film sheet and product comprising same
US10987893B2 (en) 2016-06-17 2021-04-27 Indong Advanced Materials, Inc. Thermally conductive thin film sheet and article comprising same

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