JPH0644824A - 絶縁材及びそれを用いた回路基板 - Google Patents
絶縁材及びそれを用いた回路基板Info
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- JPH0644824A JPH0644824A JP11236193A JP11236193A JPH0644824A JP H0644824 A JPH0644824 A JP H0644824A JP 11236193 A JP11236193 A JP 11236193A JP 11236193 A JP11236193 A JP 11236193A JP H0644824 A JPH0644824 A JP H0644824A
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- bisphenol
- type epoxy
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/03—Use of materials for the substrate
- H05K1/05—Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
Landscapes
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い熱伝導率と共に高いガラス転移温度を有
し、放熱性が優れ、かつ高温下において絶縁性、電気的
信頼性が高い、電子機器に用いられる絶縁材及びそれを
用いた回路基板およびモジュールを提供する。 【構成】 純度９０％以上のビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂１０〜４０ｖｏｌ％と無機質充填材９０〜６０ｖ
ｏｌ％からなる混合物を硬化させてなり、熱伝導率が
５．０×１０-3〜１８．０×１０-3ｃａｌ／℃・ｃｍ・
ｓｅｃであり、かつガラス転移温度が１６４〜２４０℃
である絶縁材。金属板１に前記絶縁材からなる絶縁層２
を介して導電箔３を積層してなる回路基板及び該回路基
板を用いてなるモジュール。
し、放熱性が優れ、かつ高温下において絶縁性、電気的
信頼性が高い、電子機器に用いられる絶縁材及びそれを
用いた回路基板およびモジュールを提供する。 【構成】 純度９０％以上のビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂１０〜４０ｖｏｌ％と無機質充填材９０〜６０ｖ
ｏｌ％からなる混合物を硬化させてなり、熱伝導率が
５．０×１０-3〜１８．０×１０-3ｃａｌ／℃・ｃｍ・
ｓｅｃであり、かつガラス転移温度が１６４〜２４０℃
である絶縁材。金属板１に前記絶縁材からなる絶縁層２
を介して導電箔３を積層してなる回路基板及び該回路基
板を用いてなるモジュール。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放熱性が優れ、かつ高
温下において絶縁性、電気的信頼性が高い、電子機器に
用いられる絶縁材、それを用いた回路基板およびモジュ
ールに関するものである。
温下において絶縁性、電気的信頼性が高い、電子機器に
用いられる絶縁材、それを用いた回路基板およびモジュ
ールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子部品の実装には金属ベース回
路基板が使用されている。その金属ベース回路基板は、
金属基板の表面上に接着性の絶縁層を介して導電性の金
属箔を接着してなるが、その絶縁層は通常エポキシ樹脂
にアルミナなどの無機質の充填材が充填されて構成され
ていた。その絶縁層の熱伝導率は５．０×１０-3（ｃａ
ｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）未満であり、またガラス転移温
度はエポキシ樹脂などの有機材料により定まるために１
６０℃程度未満のものであった。そして、絶縁層の熱伝
導率又はガラス転移温度のいずれかが、前記の数値を超
えるものは知られてはいたが、両者ともにこの値を超え
る特性を有する金属ベース回路基板は存在しなかった。
路基板が使用されている。その金属ベース回路基板は、
金属基板の表面上に接着性の絶縁層を介して導電性の金
属箔を接着してなるが、その絶縁層は通常エポキシ樹脂
にアルミナなどの無機質の充填材が充填されて構成され
ていた。その絶縁層の熱伝導率は５．０×１０-3（ｃａ
ｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）未満であり、またガラス転移温
度はエポキシ樹脂などの有機材料により定まるために１
６０℃程度未満のものであった。そして、絶縁層の熱伝
導率又はガラス転移温度のいずれかが、前記の数値を超
えるものは知られてはいたが、両者ともにこの値を超え
る特性を有する金属ベース回路基板は存在しなかった。
【０００３】例えば、特開平２−２８６７６８号公報に
は、エポキシ樹脂に特定の粒子径の無機フィラーを充填
することにより、無機フィラーを高充填することがで
き、熱伝導率が高い回路基板用絶縁接着剤組成物が得ら
れ、その接着剤組成物を介して金属基板と導電性金属箔
を積層した回路基板が開示されている。
は、エポキシ樹脂に特定の粒子径の無機フィラーを充填
することにより、無機フィラーを高充填することがで
き、熱伝導率が高い回路基板用絶縁接着剤組成物が得ら
れ、その接着剤組成物を介して金属基板と導電性金属箔
を積層した回路基板が開示されている。
【０００４】また、特公昭６３−４９９２０号公報に
は、エポキシ樹脂に酸化アルミニウムとシラン系カップ
リング剤および／またはチタネート系カップリング剤を
含有させた接着剤を金属基板と導電性金属箔の間に介在
させることにより、十分な接着強度を有し、熱伝導率が
高い混成集積回路用基板が得られることが開示されてい
る。
は、エポキシ樹脂に酸化アルミニウムとシラン系カップ
リング剤および／またはチタネート系カップリング剤を
含有させた接着剤を金属基板と導電性金属箔の間に介在
させることにより、十分な接着強度を有し、熱伝導率が
高い混成集積回路用基板が得られることが開示されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の接着剤組成物は、熱伝導率が良好で接着強度は向
上するが、耐熱性、特に高温下における絶縁性、電気的
信頼性が高い、電子機器に用いられる絶縁材としては問
題があった。従って、特に高い耐熱性を要求されるよう
な場合には、金属ベース回路基板の代わりにアルミナ基
板などのセラミック基板が用いられていた。
従来の接着剤組成物は、熱伝導率が良好で接着強度は向
上するが、耐熱性、特に高温下における絶縁性、電気的
信頼性が高い、電子機器に用いられる絶縁材としては問
題があった。従って、特に高い耐熱性を要求されるよう
な場合には、金属ベース回路基板の代わりにアルミナ基
板などのセラミック基板が用いられていた。
【０００６】上記の従来の接着剤組成物には、エポキシ
樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が用いら
れているが、通常の純度８０％程度のビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂が用いられているので、粘度が比較的高
く、ガラス転移温度は高々１００℃程度であった。
樹脂として、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が用いら
れているが、通常の純度８０％程度のビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂が用いられているので、粘度が比較的高
く、ガラス転移温度は高々１００℃程度であった。
【０００７】一方、近年、自動車、各種産業機器および
家庭電化製品などに用いられる電子部品はハイパワー化
および高密度実装の要求が益々高まってきている。これ
らハイパワーのダイオード、トランジスターおよびＩＣ
などの素子を実装したパワーモジュールでは素子から発
生した熱を逃すために十分な放熱特性とともに、高温環
境下での高い電気的信頼性が必要とされる。
家庭電化製品などに用いられる電子部品はハイパワー化
および高密度実装の要求が益々高まってきている。これ
らハイパワーのダイオード、トランジスターおよびＩＣ
などの素子を実装したパワーモジュールでは素子から発
生した熱を逃すために十分な放熱特性とともに、高温環
境下での高い電気的信頼性が必要とされる。
【０００８】たとえば、金属ベース回路基板に電子部品
を実装して、トランジスターモジュル、ダイオードモジ
ュールまたはソリッドステートリレーなどとして使用さ
れる場合は、１２５℃以上で、入力電圧がＡＣ３００Ｖ
以上の高い電圧がかかるので、十分な放熱性とともに高
温下での電気的信頼性が必要とされる。また、自動車の
エンジン近傍の場所（以下、エンジンルームと記す）に
使用するパワーモジュールは、電圧は比較的低いもの
の、エンジンによる発熱があり高温になるために、高温
下での銅箔の高い装着強度が必要とされる。
を実装して、トランジスターモジュル、ダイオードモジ
ュールまたはソリッドステートリレーなどとして使用さ
れる場合は、１２５℃以上で、入力電圧がＡＣ３００Ｖ
以上の高い電圧がかかるので、十分な放熱性とともに高
温下での電気的信頼性が必要とされる。また、自動車の
エンジン近傍の場所（以下、エンジンルームと記す）に
使用するパワーモジュールは、電圧は比較的低いもの
の、エンジンによる発熱があり高温になるために、高温
下での銅箔の高い装着強度が必要とされる。
【０００９】しかしながら、従来使用されていた通常の
純度８０％程度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂はガ
ラス転移温度が低く、また粘度が比較的高かった。その
ため、無機質の充填材料を多く充填することができなか
ったし、また熱伝導率の高い充填材料も使用していなか
ったので、高い熱伝導率を有する絶縁層を形成すること
はできなかった。従って、従来の金属ベース回路基板
は、上述したように５．０×１０-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ
・ｓｅｃ）以上の熱伝導率と１６４℃以上のガラス転移
温度を同時に満足する絶縁層を有するものはなく、これ
らの厳しい環境下では、電気的信頼性が低く使用出来な
いという問題があった。またセラミックス基板では、大
型基板の作製が困難で、かつ衝撃等により基板がひび割
れを起こし易いという問題があった。
純度８０％程度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂はガ
ラス転移温度が低く、また粘度が比較的高かった。その
ため、無機質の充填材料を多く充填することができなか
ったし、また熱伝導率の高い充填材料も使用していなか
ったので、高い熱伝導率を有する絶縁層を形成すること
はできなかった。従って、従来の金属ベース回路基板
は、上述したように５．０×１０-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ
・ｓｅｃ）以上の熱伝導率と１６４℃以上のガラス転移
温度を同時に満足する絶縁層を有するものはなく、これ
らの厳しい環境下では、電気的信頼性が低く使用出来な
いという問題があった。またセラミックス基板では、大
型基板の作製が困難で、かつ衝撃等により基板がひび割
れを起こし易いという問題があった。
【００１０】本発明は、この様な従来技術に鑑みて検討
した結果なされたものであり、従来用いられていた通常
のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を分子蒸留して純度
９０％以上に精製した高純度のビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂を用いることにより、高い熱伝導率と共に高い
ガラス転移温度を有し、放熱性が優れ、かつ高温下にお
いて絶縁性、電気的信頼性が高い、電子機器に用いられ
る絶縁材を提供することを目的とする。
した結果なされたものであり、従来用いられていた通常
のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を分子蒸留して純度
９０％以上に精製した高純度のビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂を用いることにより、高い熱伝導率と共に高い
ガラス転移温度を有し、放熱性が優れ、かつ高温下にお
いて絶縁性、電気的信頼性が高い、電子機器に用いられ
る絶縁材を提供することを目的とする。
【００１１】また、本発明は、前記高い熱伝導率ととも
に高いガラス転移温度を併せ持つ絶縁材を有し、高出力
の素子を高密度で搭載することができ、高温下でも高い
絶縁性、電気的信頼性を有する回路基板およびモジュー
ルを提供することを目的とする。
に高いガラス転移温度を併せ持つ絶縁材を有し、高出力
の素子を高密度で搭載することができ、高温下でも高い
絶縁性、電気的信頼性を有する回路基板およびモジュー
ルを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、純度９
０％以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と無機質充
填材からなる混合物を硬化させてなり、熱伝導率が５．
０×１０-3〜１８．０×１０-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓ
ｅｃ）であり、かつガラス転移温度が１６４〜２４０℃
であることを特徴とする絶縁材である。
０％以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と無機質充
填材からなる混合物を硬化させてなり、熱伝導率が５．
０×１０-3〜１８．０×１０-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓ
ｅｃ）であり、かつガラス転移温度が１６４〜２４０℃
であることを特徴とする絶縁材である。
【００１３】また、本発明は、純度９０％以上のビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂１０〜４０ｖｏｌ％と無機質
充填材９０〜６０ｖｏｌ％からなり、その硬化体の熱伝
導率が５．０×１０-3〜１８．０×１０-3（ｃａｌ／℃
・ｃｍ・ｓｅｃ）であり、かつガラス転移温度が１６４
〜２４０℃であることを特徴とする絶縁性組成物、およ
び純度９０％以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１
０〜４０ｖｏｌ％と無機質充填材９０〜６０ｖｏｌ％を
混合することを特徴とする絶縁性組成物の製造方法であ
る。
ェノールＡ型エポキシ樹脂１０〜４０ｖｏｌ％と無機質
充填材９０〜６０ｖｏｌ％からなり、その硬化体の熱伝
導率が５．０×１０-3〜１８．０×１０-3（ｃａｌ／℃
・ｃｍ・ｓｅｃ）であり、かつガラス転移温度が１６４
〜２４０℃であることを特徴とする絶縁性組成物、およ
び純度９０％以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１
０〜４０ｖｏｌ％と無機質充填材９０〜６０ｖｏｌ％を
混合することを特徴とする絶縁性組成物の製造方法であ
る。
【００１４】さらに、本発明は、金属板に上記の絶縁材
を介して導電箔を積層してなる回路基板、および該回路
基板を用いてなるモジュールである。
を介して導電箔を積層してなる回路基板、および該回路
基板を用いてなるモジュールである。
【００１５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
絶縁材は、高純度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と
無機質充填材からなる混合物を硬化させてなり、その硬
化体の熱伝導率が５．０×１０-3〜１８．０×１０
-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）で、かつガラス転移温
度が１６４〜２４０℃の範囲にあることを特徴とする。
絶縁材は、高純度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と
無機質充填材からなる混合物を硬化させてなり、その硬
化体の熱伝導率が５．０×１０-3〜１８．０×１０
-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）で、かつガラス転移温
度が１６４〜２４０℃の範囲にあることを特徴とする。
【００１６】本発明に用いられる高純度のビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂は、通常の純度８０％程度の液状ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂を分子蒸留することによ
り、ジグリシジルエーテルの理論分子構造の純度が９０
％以上、好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８
％以上に精製され、有機塩素やα−グリコールなどの不
純物が低減された高純度の樹脂である。
ルＡ型エポキシ樹脂は、通常の純度８０％程度の液状ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂を分子蒸留することによ
り、ジグリシジルエーテルの理論分子構造の純度が９０
％以上、好ましくは９５％以上、さらに好ましくは９８
％以上に精製され、有機塩素やα−グリコールなどの不
純物が低減された高純度の樹脂である。
【００１７】この高純度のビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂は、従来のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂に比べ
て粘度が低く、例えば１０，０００ｃｐｓ（２５℃）以
下、好ましくは５，０００ｃｐｓ（２５℃）以下である
ために、無機質充填材を多く充填することができる。な
お、粘度はＢ型粘度計により測定した値である。また、
高純度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のガラス転移
温度は、１６４〜２４０℃、好ましくは１７０〜２４０
℃の範囲である。
樹脂は、従来のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂に比べ
て粘度が低く、例えば１０，０００ｃｐｓ（２５℃）以
下、好ましくは５，０００ｃｐｓ（２５℃）以下である
ために、無機質充填材を多く充填することができる。な
お、粘度はＢ型粘度計により測定した値である。また、
高純度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂のガラス転移
温度は、１６４〜２４０℃、好ましくは１７０〜２４０
℃の範囲である。
【００１８】本発明に用いられる無機質充填材には、各
種セラミックス，，無機粉体およびガラス繊維が用いら
れる。前記セラミックス又は無機粉体としては、例えば
アルミナ，ベリリア，窒化ホウ素，マグネシア，シリ
カ，窒化ケイ素及び窒化アルミニウム、あるいはそれ等
の焼結体等が挙げられるが、特にアルミナ，窒化アルミ
ニウムおよび窒化ホウ素から選ばれた少なくとも１種が
好ましく用いられる。
種セラミックス，，無機粉体およびガラス繊維が用いら
れる。前記セラミックス又は無機粉体としては、例えば
アルミナ，ベリリア，窒化ホウ素，マグネシア，シリ
カ，窒化ケイ素及び窒化アルミニウム、あるいはそれ等
の焼結体等が挙げられるが、特にアルミナ，窒化アルミ
ニウムおよび窒化ホウ素から選ばれた少なくとも１種が
好ましく用いられる。
【００１９】また、無機質充填材は平均粒径５〜５０μ
ｍの粒子６０〜８０ｖｏｌ％と平均粒径０．２〜１．５
μｍの粒子４０〜２０ｖｏｌ％（合計１００ｖｏｌ％）
からなるものが好ましい。さらには、平均粒径１２〜２
０μｍの粒子６０〜８０ｖｏｌ％と平均粒径０．６〜
０．８μｍの粒子４０〜２０ｖｏｌ％からなる無機質充
填材が好適である。
ｍの粒子６０〜８０ｖｏｌ％と平均粒径０．２〜１．５
μｍの粒子４０〜２０ｖｏｌ％（合計１００ｖｏｌ％）
からなるものが好ましい。さらには、平均粒径１２〜２
０μｍの粒子６０〜８０ｖｏｌ％と平均粒径０．６〜
０．８μｍの粒子４０〜２０ｖｏｌ％からなる無機質充
填材が好適である。
【００２０】本発明の絶縁性組成物は、上記の純度９０
％以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１０〜４０ｖ
ｏｌ％、好ましくは１０〜３０ｖｏｌ％と、無機質充填
材９０〜６０ｖｏｌ％、好ましくは９０〜７０ｖｏｌ％
を混合することにより得られる。無機質充填材６０ｖｏ
ｌ％未満では所望の熱伝導率を有する絶縁材を得ること
ができず、９０ｖｏｌ％を越えると混合物がペースト状
とならず基板上に塗布することができなくなる。
％以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１０〜４０ｖ
ｏｌ％、好ましくは１０〜３０ｖｏｌ％と、無機質充填
材９０〜６０ｖｏｌ％、好ましくは９０〜７０ｖｏｌ％
を混合することにより得られる。無機質充填材６０ｖｏ
ｌ％未満では所望の熱伝導率を有する絶縁材を得ること
ができず、９０ｖｏｌ％を越えると混合物がペースト状
とならず基板上に塗布することができなくなる。
【００２１】本発明の絶縁性組成物には、必要に応じて
シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング
剤、安定剤、硬化促進剤等を用いることができる。
シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング
剤、安定剤、硬化促進剤等を用いることができる。
【００２２】本発明の絶縁材は、上記の高純度のビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂と無機質充填材からなる絶縁
性組成物を硬化させたものであり、その硬化体の熱伝導
率が５．０×１０-3〜１８．０×１０-3（ｃａｌ／℃・
ｃｍ・ｓｅｃ）、好ましくは８．０×１０-3〜１８．０
×１０-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）であり、かつガ
ラス転移温度が１６４〜２４０℃、好ましくは１７０〜
２４０℃の範囲にある。
ェノールＡ型エポキシ樹脂と無機質充填材からなる絶縁
性組成物を硬化させたものであり、その硬化体の熱伝導
率が５．０×１０-3〜１８．０×１０-3（ｃａｌ／℃・
ｃｍ・ｓｅｃ）、好ましくは８．０×１０-3〜１８．０
×１０-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）であり、かつガ
ラス転移温度が１６４〜２４０℃、好ましくは１７０〜
２４０℃の範囲にある。
【００２３】硬化体の熱伝導率が５．０×１０-3（ｃａ
ｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）未満では素子から発生した熱を
逃すための十分な放熱性を有する基板が得られず、また
１８．０×１０-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）を越え
る場合には熱伝導率が上がる点では好ましいが、無機質
充填材の添加量を多くしなければならず、そのために絶
縁性組成物がペースト状とならないために基板上に塗布
することができなくなる。また、硬化体のガラス転移温
度が１６４℃未満では高温下での電気特性に問題が生
じ、また２４０℃を越えると硬化収縮により基板のソリ
が大きくなる等の問題が生じる。
ｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）未満では素子から発生した熱を
逃すための十分な放熱性を有する基板が得られず、また
１８．０×１０-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）を越え
る場合には熱伝導率が上がる点では好ましいが、無機質
充填材の添加量を多くしなければならず、そのために絶
縁性組成物がペースト状とならないために基板上に塗布
することができなくなる。また、硬化体のガラス転移温
度が１６４℃未満では高温下での電気特性に問題が生
じ、また２４０℃を越えると硬化収縮により基板のソリ
が大きくなる等の問題が生じる。
【００２４】絶縁性組成物を硬化させるには、アミン系
硬化剤、例えばジアミノジフェニルメタンを添加して加
熱硬化させればよい。
硬化剤、例えばジアミノジフェニルメタンを添加して加
熱硬化させればよい。
【００２５】次に、図面により本発明の回路基板および
モジュールを説明する。図１は、本発明の金属ベース回
路基板に導体回路を形成し、各種チップ部品等を搭載し
た大電力モジュールの一例を示す断面図である。同図に
おいて、ベース金属板１上に絶縁材からなる絶縁層２が
形成され、さらに銅箔又は複合箔からなる導電箔３が貼
り合わされた後、エッチングにより導体回路が形成さ
れ、その回路上に各種の素子部品であるセラミックチッ
プ部品５，半導体素子６，端子７等がハンダ４により接
合搭載されている。
モジュールを説明する。図１は、本発明の金属ベース回
路基板に導体回路を形成し、各種チップ部品等を搭載し
た大電力モジュールの一例を示す断面図である。同図に
おいて、ベース金属板１上に絶縁材からなる絶縁層２が
形成され、さらに銅箔又は複合箔からなる導電箔３が貼
り合わされた後、エッチングにより導体回路が形成さ
れ、その回路上に各種の素子部品であるセラミックチッ
プ部品５，半導体素子６，端子７等がハンダ４により接
合搭載されている。
【００２６】本発明に用いるベース金属基板１として
は、良熱伝導性を有する、一般に肉厚が０．５〜３．０
ｍｍであるアルミニウムおよびアルミニウム合金，銅，
鉄，ステンレス系合金及びインバー系多層金属等が用い
られる。また、絶縁層２としては、上記の高純度のビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂と無機質充填材からなる絶
縁組成物を硬化してなる絶縁材が用いられる。
は、良熱伝導性を有する、一般に肉厚が０．５〜３．０
ｍｍであるアルミニウムおよびアルミニウム合金，銅，
鉄，ステンレス系合金及びインバー系多層金属等が用い
られる。また、絶縁層２としては、上記の高純度のビス
フェノールＡ型エポキシ樹脂と無機質充填材からなる絶
縁組成物を硬化してなる絶縁材が用いられる。
【００２７】これらの高純度のビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂と無機質充填材を配合して絶縁層を形成する際
に、従来にない、ダイマー，トリマー，オリゴマーの含
有量が少ないモノマー純度が高く、ガラス転移温度が高
く、低粘度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を使用す
ることによって、無機質充填材を多量に配合することが
できるので、高い熱伝導率と高いガラス転移温度を併せ
もつ絶縁層を形成することができる。
キシ樹脂と無機質充填材を配合して絶縁層を形成する際
に、従来にない、ダイマー，トリマー，オリゴマーの含
有量が少ないモノマー純度が高く、ガラス転移温度が高
く、低粘度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を使用す
ることによって、無機質充填材を多量に配合することが
できるので、高い熱伝導率と高いガラス転移温度を併せ
もつ絶縁層を形成することができる。
【００２８】このようにして、５．０×１０-3〜１８．
０×１０-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）の高い熱伝導
率とガラス転移温度が１６４〜２４０℃の高いガラス転
移温度を併せ持つ絶縁層を形成することができる。な
お、熱伝導率の測定法およびガラス転移温度の測定法は
実施例に示す。
０×１０-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）の高い熱伝導
率とガラス転移温度が１６４〜２４０℃の高いガラス転
移温度を併せ持つ絶縁層を形成することができる。な
お、熱伝導率の測定法およびガラス転移温度の測定法は
実施例に示す。
【００２９】本発明の絶縁材を用いた回路基板は、トラ
ンジスターモジュール，ダイオードモジュールまたはソ
リッドステートリレーに用いられる。また、回路基板を
用いて自動車エンジンルーム内用パワーモジュールを作
製することができる。
ンジスターモジュール，ダイオードモジュールまたはソ
リッドステートリレーに用いられる。また、回路基板を
用いて自動車エンジンルーム内用パワーモジュールを作
製することができる。
【００３０】トランジスターモジュール，ダイオードモ
ジュール，ソリッドステートリレーなど又は、自動車エ
ンジンルーム内で使用されるハイパワーモジュールなど
のうちでも、特に、使用条件の厳しい場合には、熱伝導
率が８．０×１０-3〜１５．０×１０-3（ｃａｌ／℃・
ｃｍ・ｓｅｃ）で、かつガラス転移温度が１７０〜２４
０℃の絶縁層を有するものが好ましい。
ジュール，ソリッドステートリレーなど又は、自動車エ
ンジンルーム内で使用されるハイパワーモジュールなど
のうちでも、特に、使用条件の厳しい場合には、熱伝導
率が８．０×１０-3〜１５．０×１０-3（ｃａｌ／℃・
ｃｍ・ｓｅｃ）で、かつガラス転移温度が１７０〜２４
０℃の絶縁層を有するものが好ましい。
【００３１】形成される絶縁層の厚みは、通常２０μｍ
から５００μｍの範囲で用いられる。上記絶縁層の上に
形成される導体回路用銅箔、複合箔またはワイヤーボン
ディング用接合部として用いられることのできるアルミ
ニウムと銅の接合箔の厚みは５μｍから１ｍｍである。
これらの接合箔はエッチングされ、所望の回路が形成さ
れる。この回路上に、抵抗，コンデンサー等のセラミッ
クチップ部品５及び／又はダイオード，サイリスター，
トランジスター等の半導体素子６並びに端子７を搭載し
て大電力モジュールが作製される。
から５００μｍの範囲で用いられる。上記絶縁層の上に
形成される導体回路用銅箔、複合箔またはワイヤーボン
ディング用接合部として用いられることのできるアルミ
ニウムと銅の接合箔の厚みは５μｍから１ｍｍである。
これらの接合箔はエッチングされ、所望の回路が形成さ
れる。この回路上に、抵抗，コンデンサー等のセラミッ
クチップ部品５及び／又はダイオード，サイリスター，
トランジスター等の半導体素子６並びに端子７を搭載し
て大電力モジュールが作製される。
【００３２】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。
する。
【００３３】実施例１ アルミナ粉（平均粒子径１６μｍの粒子／平均粒子径
０．７μｍの粒子＝容積比で７／３）８０ｖｏｌ％と高
純度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（モノマー純度
９８％、粘度４５００ｃｐｓ ２５℃）２０ｖｏｌ％を
混合して得られた絶縁材料に、硬化剤としてジアミノジ
フェニルメタンを用いて、１．５ｍｍ厚のアルミニウム
板上に１００μｍの厚みに塗布して、加熱して半硬化状
態にした後、この上に３５μｍ厚の電解銅箔を積層して
加熱して貼り合わせ、次いでエッチングにより銅回路を
形成した。つぎにダイオードモジュール用としてダイオ
ードチップ部品を搭載した後、負荷をかけ、５０Ｗの電
力が消費した時のチップ部の温度上昇を測定した。
０．７μｍの粒子＝容積比で７／３）８０ｖｏｌ％と高
純度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（モノマー純度
９８％、粘度４５００ｃｐｓ ２５℃）２０ｖｏｌ％を
混合して得られた絶縁材料に、硬化剤としてジアミノジ
フェニルメタンを用いて、１．５ｍｍ厚のアルミニウム
板上に１００μｍの厚みに塗布して、加熱して半硬化状
態にした後、この上に３５μｍ厚の電解銅箔を積層して
加熱して貼り合わせ、次いでエッチングにより銅回路を
形成した。つぎにダイオードモジュール用としてダイオ
ードチップ部品を搭載した後、負荷をかけ、５０Ｗの電
力が消費した時のチップ部の温度上昇を測定した。
【００３４】その結果、チップの温度は４５℃上昇した
のみであった。また、このように作製された製品１０個
について、１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２０
０Ｖ（パターン側＋極）を、１，０００時間連続印加し
たが、絶縁破壊は起こらなかった。さらに電圧印加を継
続した結果、３，８９０時間経過後で半数が破壊した。
これより、大電力モジュールに使用できることがわかっ
た。また、この２０×２０ｃｍの基板を１００ｃｍの高
さから樫の平板上へ落下したが、絶縁層にクラックの発
生は認められなかった。下記の測定方法により測定した
絶縁材料の硬化体の熱伝導率は１４．０×１０-3（ｃａ
ｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）で、かつガラス転移温度は１７
５℃であった。
のみであった。また、このように作製された製品１０個
について、１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２０
０Ｖ（パターン側＋極）を、１，０００時間連続印加し
たが、絶縁破壊は起こらなかった。さらに電圧印加を継
続した結果、３，８９０時間経過後で半数が破壊した。
これより、大電力モジュールに使用できることがわかっ
た。また、この２０×２０ｃｍの基板を１００ｃｍの高
さから樫の平板上へ落下したが、絶縁層にクラックの発
生は認められなかった。下記の測定方法により測定した
絶縁材料の硬化体の熱伝導率は１４．０×１０-3（ｃａ
ｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）で、かつガラス転移温度は１７
５℃であった。
【００３５】（熱伝導率測定法）厚さ２ｍｍ×直径１０
ｍｍの円形の試片を用い、レーザーフラッシュ法熱伝導
率測定装置（理学電機工業（株）社製「ＬＦ／ＴＣＭ−
ＦＡ−８５１０Ｂ」）により、ＡＴＴレンジ；２０μ
Ｖ，サンプリングレート；１０００μ秒，フィルター；
１００Ｈｚで測定した。
ｍｍの円形の試片を用い、レーザーフラッシュ法熱伝導
率測定装置（理学電機工業（株）社製「ＬＦ／ＴＣＭ−
ＦＡ−８５１０Ｂ」）により、ＡＴＴレンジ；２０μ
Ｖ，サンプリングレート；１０００μ秒，フィルター；
１００Ｈｚで測定した。
【００３６】（ガラス転移温度の測定法；バイブロン測
定法）９×５０×０．４５ｍｍの試験片を用い、東洋ボ
ールドウィン社製「ＲＨＥＯＶＩＢＲＯＮ ＤＯＶ−Ｉ
ＩＩ−ＥＰ」によりバイブロン法で測定し、そのピーク
値からガラス転移温度を測定した。
定法）９×５０×０．４５ｍｍの試験片を用い、東洋ボ
ールドウィン社製「ＲＨＥＯＶＩＢＲＯＮ ＤＯＶ−Ｉ
ＩＩ−ＥＰ」によりバイブロン法で測定し、そのピーク
値からガラス転移温度を測定した。
【００３７】実施例２〜５ 表１に示すアルミナ粉（実施例１と同じものを使用）と
高純度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いて実施
例１と同様の方法により銅回路を形成した。つぎに、ダ
イオードモジュール用としてダイオードチップ部品を搭
載した後、負荷をかけ、実施例１と同様に５０Ｗの電力
が消費した時のチップ部の温度上昇を測定した結果を表
１に示す。
高純度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いて実施
例１と同様の方法により銅回路を形成した。つぎに、ダ
イオードモジュール用としてダイオードチップ部品を搭
載した後、負荷をかけ、実施例１と同様に５０Ｗの電力
が消費した時のチップ部の温度上昇を測定した結果を表
１に示す。
【００３８】また、このように作製された製品１０個に
ついて、１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００
Ｖ（パターン側＋極）を、１，０００時間連続印加した
が、いずれの実施例でも絶縁破壊は起こらなかった。さ
らに電圧印加を継続して半数が絶縁破壊した時間を表１
に示す。表１の結果から、いずれの実施例でも大電力モ
ジュールに使用できることがわかった。
ついて、１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００
Ｖ（パターン側＋極）を、１，０００時間連続印加した
が、いずれの実施例でも絶縁破壊は起こらなかった。さ
らに電圧印加を継続して半数が絶縁破壊した時間を表１
に示す。表１の結果から、いずれの実施例でも大電力モ
ジュールに使用できることがわかった。
【００３９】実施例１と同様に絶縁材料の硬化体の熱伝
導率、ガラス転移温度を測定した結果を表１に示す。ま
た、実施例２〜５で得られた２０×２０ｃｍの基板を１
００ｃｍの高さから樫の平板上へ落下したが、絶縁層に
クラックの発生は認められなかった。
導率、ガラス転移温度を測定した結果を表１に示す。ま
た、実施例２〜５で得られた２０×２０ｃｍの基板を１
００ｃｍの高さから樫の平板上へ落下したが、絶縁層に
クラックの発生は認められなかった。
【００４０】
【表１】
【００４１】(注) （１）ビスフェノールＡ：ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂を示す。 （２）ＤＤＭ：ジアミノジフェニルメタンを示す。 （３）５０Ｗ上昇温度：チップ部品を搭載した試料に負
荷をかけ、５０Ｗの電力が消費した時のチップ部の温度
上昇を示す。 （４）電圧印加による絶縁破壊時間：製品１０個につい
て、１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００Ｖ
（パターン側＋極）を１，０００時間連続印加した後、
さらに電圧印加を継続して半数が破壊した時間を示す。 （５）シランカップリング剤の添加量は、アルミナ＋樹
脂の合計１００重量部に対する重量部を示す。 （６）粘度はＢ型粘度計により測定した値である。
樹脂を示す。 （２）ＤＤＭ：ジアミノジフェニルメタンを示す。 （３）５０Ｗ上昇温度：チップ部品を搭載した試料に負
荷をかけ、５０Ｗの電力が消費した時のチップ部の温度
上昇を示す。 （４）電圧印加による絶縁破壊時間：製品１０個につい
て、１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００Ｖ
（パターン側＋極）を１，０００時間連続印加した後、
さらに電圧印加を継続して半数が破壊した時間を示す。 （５）シランカップリング剤の添加量は、アルミナ＋樹
脂の合計１００重量部に対する重量部を示す。 （６）粘度はＢ型粘度計により測定した値である。
【００４２】実施例６ 実施例１のアルミナ粉の代わりに窒化ホウ素粉（平均粒
子径３μｍ）６０ｖｏｌ％、高純度のビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（モノマー純度９９．５％、粘度３５０
０ｃｐｓ ２５℃）４０ｖｏｌ％を用いて実施例１と同
様の方法により銅回路を形成した。つぎに、ダイオード
モジュール用としてダイオードチップ部品を搭載した
後、負荷をかけ、実施例１と同様に５０Ｗの電力が消費
した時のチップ部の温度上昇を測定した結果を表２に示
す。
子径３μｍ）６０ｖｏｌ％、高純度のビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂（モノマー純度９９．５％、粘度３５０
０ｃｐｓ ２５℃）４０ｖｏｌ％を用いて実施例１と同
様の方法により銅回路を形成した。つぎに、ダイオード
モジュール用としてダイオードチップ部品を搭載した
後、負荷をかけ、実施例１と同様に５０Ｗの電力が消費
した時のチップ部の温度上昇を測定した結果を表２に示
す。
【００４３】また、このように作製された製品１０個に
ついて、１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００
Ｖ（パターン側＋極）を、１，０００時間連続印加した
が、絶縁破壊は起こらなかった。さらに電圧印加を継続
して半数が絶縁破壊した時間を表２に示す。表２の結果
から、大電力モジュールに使用できることがわかった。
ついて、１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００
Ｖ（パターン側＋極）を、１，０００時間連続印加した
が、絶縁破壊は起こらなかった。さらに電圧印加を継続
して半数が絶縁破壊した時間を表２に示す。表２の結果
から、大電力モジュールに使用できることがわかった。
【００４４】実施例１と同様に絶縁材料の硬化体の熱伝
導率、ガラス転移温度を測定した結果を表２に示す。ま
た、実施例６で得られた２０×２０ｃｍの基板を１００
ｃｍの高さから樫の平板上へ落下したが、絶縁層にクラ
ックの発生は認められなかった。
導率、ガラス転移温度を測定した結果を表２に示す。ま
た、実施例６で得られた２０×２０ｃｍの基板を１００
ｃｍの高さから樫の平板上へ落下したが、絶縁層にクラ
ックの発生は認められなかった。
【００４５】実施例７ 実施例１のアルミナ粉の代わりに窒化アルミニウム粉
（平均粒子径５μｍ）６８ｖｏｌ％、高純度のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（モノマー純度９８．５％、ガ
ラス転移温度２００℃、粘度４０００ｃｐｓ ２５℃）
３２ｖｏｌを用いて実施例１と同様の方法により銅回路
を形成した。つぎに、ダイオードモジュール用としてダ
イオードチップ部品を搭載した後、負荷をかけ、実施例
１と同様に５０Ｗの電力が消費した時のチップ部の温度
上昇を測定した結果を表２に示す。
（平均粒子径５μｍ）６８ｖｏｌ％、高純度のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（モノマー純度９８．５％、ガ
ラス転移温度２００℃、粘度４０００ｃｐｓ ２５℃）
３２ｖｏｌを用いて実施例１と同様の方法により銅回路
を形成した。つぎに、ダイオードモジュール用としてダ
イオードチップ部品を搭載した後、負荷をかけ、実施例
１と同様に５０Ｗの電力が消費した時のチップ部の温度
上昇を測定した結果を表２に示す。
【００４６】また、このように作製された製品１０個に
ついて、１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００
Ｖ（パターン側＋極）を、１，０００時間連続印加した
が、絶縁破壊は起こらなかった。さらに電圧印加を継続
して半数が破壊した時間を表２に示す。表２の結果か
ら、大電力モジュールに使用できることがわかった。
ついて、１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００
Ｖ（パターン側＋極）を、１，０００時間連続印加した
が、絶縁破壊は起こらなかった。さらに電圧印加を継続
して半数が破壊した時間を表２に示す。表２の結果か
ら、大電力モジュールに使用できることがわかった。
【００４７】実施例１と同様に絶縁材料の硬化体の熱伝
導率、ガラス転移温度を測定した結果を表２に示す。ま
た、実施例７で得られた２０×２０ｃｍの基板を１００
ｃｍの高さから樫の平板上へ落下したが、絶縁層にクラ
ックの発生は認められなかった。
導率、ガラス転移温度を測定した結果を表２に示す。ま
た、実施例７で得られた２０×２０ｃｍの基板を１００
ｃｍの高さから樫の平板上へ落下したが、絶縁層にクラ
ックの発生は認められなかった。
【００４８】
【表２】
【００４９】実施例８ 実施例１〜７で用いた金属ベース回路基板に、半導体素
子、抵抗、コンデンサー、外部端子リードを搭載した
後、１５０℃に保たれた高温容器内に収容したところ、
６カ月間経過しても端子が絶縁層より剥がれることはな
かった。これにより、自動車エンジンルーム内のレクチ
ファイヤー用デバイスとして使用できることが認められ
た。
子、抵抗、コンデンサー、外部端子リードを搭載した
後、１５０℃に保たれた高温容器内に収容したところ、
６カ月間経過しても端子が絶縁層より剥がれることはな
かった。これにより、自動車エンジンルーム内のレクチ
ファイヤー用デバイスとして使用できることが認められ
た。
【００５０】比較例１ 表３に示すアルミナ粉（実施例１と同じものを使用）と
通常のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（モノマー純度
７８％、粘度１２，０００ｃｐｓ ２５℃）を用いて実
施例１と同様の方法により銅回路を形成した。なお、ア
ルミナ粉と樹脂の混合物の粘度が高く塗布を容易に行う
ことができなかった。つぎにダイオードモジュール用と
してダイオードチップ部品を搭載した後、負荷をかけ、
５０Ｗの電力が消費した時のチップ部の温度上昇を測定
した。
通常のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（モノマー純度
７８％、粘度１２，０００ｃｐｓ ２５℃）を用いて実
施例１と同様の方法により銅回路を形成した。なお、ア
ルミナ粉と樹脂の混合物の粘度が高く塗布を容易に行う
ことができなかった。つぎにダイオードモジュール用と
してダイオードチップ部品を搭載した後、負荷をかけ、
５０Ｗの電力が消費した時のチップ部の温度上昇を測定
した。
【００５１】その結果、チップの温度は４５℃上昇し
た。また、このように作製された製品１０個について、
１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００Ｖ（パタ
ーン側＋極）を連続印加した結果、２００時間目で絶縁
破壊が起こった。これより、大電力モジュールには使用
できないことが確認された。実施例１と同様に絶縁材料
の硬化体の熱伝導率、ガラス転移温度を測定した。その
結果を表３に示す。
た。また、このように作製された製品１０個について、
１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００Ｖ（パタ
ーン側＋極）を連続印加した結果、２００時間目で絶縁
破壊が起こった。これより、大電力モジュールには使用
できないことが確認された。実施例１と同様に絶縁材料
の硬化体の熱伝導率、ガラス転移温度を測定した。その
結果を表３に示す。
【００５２】比較例２ 表３に示すアルミナ粉（実施例１と同じものを使用）と
通常のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いて実施例
１と同様の方法により銅回路を形成した。つぎにトラン
ジスターモジュール用としてトランジスターチップ部品
を搭載した後、負荷をかけ、５０Ｗの電力が消費した時
のチップ部の温度上昇を測定した。
通常のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いて実施例
１と同様の方法により銅回路を形成した。つぎにトラン
ジスターモジュール用としてトランジスターチップ部品
を搭載した後、負荷をかけ、５０Ｗの電力が消費した時
のチップ部の温度上昇を測定した。
【００５３】その結果、チップの温度は６０℃上昇し
た。また、このように作製された製品１０個について、
１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００Ｖ（パタ
ーン側＋極）を連続印加した結果、９０時間目で絶縁破
壊が起こった。これより、大電力モジュールには使用で
きないことが確認された。実施例１と同様に絶縁材料の
硬化体の熱伝導率、ガラス転移温度を測定した。その結
果を表３に示す。
た。また、このように作製された製品１０個について、
１５０℃下で絶縁層間に、直流電圧１，２００Ｖ（パタ
ーン側＋極）を連続印加した結果、９０時間目で絶縁破
壊が起こった。これより、大電力モジュールには使用で
きないことが確認された。実施例１と同様に絶縁材料の
硬化体の熱伝導率、ガラス転移温度を測定した。その結
果を表３に示す。
【００５４】
【表３】
【００５５】比較例３ アルミナ粉（平均粒子径１６μｍの粒子／平均粒子径
０．７μｍの粒子＝容積比で７／３）５９ｖｏｌ％、ビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂（モノマー純度７８％、
粘度３８００ｃｐｓ ２５℃）４１ｖｏｌ％を混合して
得られた絶縁材料に、硬化剤としてジアミノジフェニル
メタンを用いて、１．５ｍｍ厚のアルミニウム板上に１
００μｍの厚みに塗布して、加熱して半硬化状態にした
後、この上に３５μｍ厚の電解銅箔を積層して加熱して
貼り合わせ、次いでエッチングにより銅回路を形成し
た。つぎにトランジスターモジュール用としてトランジ
スターチップ部品を搭載した後、負荷をかけ、５０Ｗの
電力が消費した時のチップ部の温度上昇を測定した。
０．７μｍの粒子＝容積比で７／３）５９ｖｏｌ％、ビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂（モノマー純度７８％、
粘度３８００ｃｐｓ ２５℃）４１ｖｏｌ％を混合して
得られた絶縁材料に、硬化剤としてジアミノジフェニル
メタンを用いて、１．５ｍｍ厚のアルミニウム板上に１
００μｍの厚みに塗布して、加熱して半硬化状態にした
後、この上に３５μｍ厚の電解銅箔を積層して加熱して
貼り合わせ、次いでエッチングにより銅回路を形成し
た。つぎにトランジスターモジュール用としてトランジ
スターチップ部品を搭載した後、負荷をかけ、５０Ｗの
電力が消費した時のチップ部の温度上昇を測定した。
【００５６】その結果、５５℃まで上昇した。また、こ
のように作製された製品１０個について、１５０℃下
で、直流電圧１，２００Ｖ（パターン側＋極）を連続印
加した結果、１００時間目で絶縁破壊が起こった。これ
より、大電力モジュールには使用できないことが確認さ
れた。絶縁材料の硬化体の熱伝導率は４．０×１０-3ｃ
ａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃで、ガラス転移温度は１００℃
であった。
のように作製された製品１０個について、１５０℃下
で、直流電圧１，２００Ｖ（パターン側＋極）を連続印
加した結果、１００時間目で絶縁破壊が起こった。これ
より、大電力モジュールには使用できないことが確認さ
れた。絶縁材料の硬化体の熱伝導率は４．０×１０-3ｃ
ａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃで、ガラス転移温度は１００℃
であった。
【００５７】比較例４ 比較例１〜３で用いた金属ベース回路基板に、半導体素
子、抵抗、コンデンサー、外部端子リードを搭載した
後、１５０℃に保たれた高温容器内に収容したところ、
６カ月後には端子が絶縁層より剥がれた。これにより、
自動車エンジンルーム内のレクチファイヤー用デバイス
として使用することは不可能であることが認められた。
子、抵抗、コンデンサー、外部端子リードを搭載した
後、１５０℃に保たれた高温容器内に収容したところ、
６カ月後には端子が絶縁層より剥がれた。これにより、
自動車エンジンルーム内のレクチファイヤー用デバイス
として使用することは不可能であることが認められた。
【００５８】参考例１ ０．６３５ｍｍ厚のアルミナセラミクス基板上に導体ペ
ーストを印刷、硬化し、トランジスターチップ部品を搭
載した。この１０ｃｍ角の基板を１００ｃｍの高さから
樫の平板の上に落下した結果、基板は破壊し使用不能と
なった。
ーストを印刷、硬化し、トランジスターチップ部品を搭
載した。この１０ｃｍ角の基板を１００ｃｍの高さから
樫の平板の上に落下した結果、基板は破壊し使用不能と
なった。
【００５９】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、高
純度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いることに
より、高い熱伝導率と共に高いガラス転移温度を有し、
放熱性が優れ、かつ高温下において絶縁性、電気的信頼
性が高い、電子機器に用いられる絶縁材を得ることがで
きる。
純度のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を用いることに
より、高い熱伝導率と共に高いガラス転移温度を有し、
放熱性が優れ、かつ高温下において絶縁性、電気的信頼
性が高い、電子機器に用いられる絶縁材を得ることがで
きる。
【００６０】また、本発明は、前記高い熱伝導率ととも
に高いガラス転移温度を併せ持つ絶縁材を有し、高出力
の素子を高密度で搭載することができ、高温下でも高い
絶縁性、電気的信頼性を有する回路基板を得ることがで
きる。
に高いガラス転移温度を併せ持つ絶縁材を有し、高出力
の素子を高密度で搭載することができ、高温下でも高い
絶縁性、電気的信頼性を有する回路基板を得ることがで
きる。
【００６１】また、本発明の回路基板にはハイパワーな
発熱素子を実装でき、かつ高温下で長期の耐電圧寿命を
有するダイオード，トランジスター及びソリッドステー
トリレーを得ることができる。また、自動車エンジンル
ーム内の厳しい環境で使用できるパワーモジュールを得
ることができる。
発熱素子を実装でき、かつ高温下で長期の耐電圧寿命を
有するダイオード，トランジスター及びソリッドステー
トリレーを得ることができる。また、自動車エンジンル
ーム内の厳しい環境で使用できるパワーモジュールを得
ることができる。
【図１】本発明の回路基板に部品を実装した大電力モジ
ュールの断面図である。
ュールの断面図である。
１ ベース金属板 ２ 絶縁層 ３ 導電箔 ４ ハンダ ５ セラミックチップ部品 ６ 半導体素子 ７ 端子
Claims (8)
- 【請求項１】 純度９０％以上のビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂と無機質充填材からなる混合物を硬化させて
なり、熱伝導率が５．０×１０-3〜１８．０×１０
-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅｃ）であり、かつガラス転
移温度が１６４〜２４０℃であることを特徴とする絶縁
材。 - 【請求項２】 前記混合物がビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂１０〜４０ｖｏｌ％と無機質充填材９０〜６０ｖ
ｏｌ％からなる請求項１記載の絶縁材。 - 【請求項３】 前記無機質充填材がアルミナ，窒化アル
ミニウムおよび窒化ホウ素から選ばれた少なくとも１種
からなる請求項１記載の絶縁材。 - 【請求項４】 前記無機質充填材が平均粒子径５〜５０
μｍの粒子６０〜８０ｖｏｌ％と平均粒径０．２〜１．
５μｍの粒子４０〜２０ｖｏｌ％（合計１００ｖｏｌ
％）からなる請求項３記載の絶縁材。 - 【請求項５】 純度９０％以上のビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂１０〜４０ｖｏｌ％と無機質充填材９０〜６
０ｖｏｌ％からなり、その硬化体の熱伝導率が５．０×
１０-3〜１８．０×１０-3（ｃａｌ／℃・ｃｍ・ｓｅ
ｃ）であり、かつガラス転移温度が１６４〜２４０℃で
あることを特徴とする絶縁性組成物。 - 【請求項６】 金属板に請求項１記載の絶縁材を介して
導電箔を積層してなる回路基板。 - 【請求項７】 請求項６記載の回路基板を用いてなるモ
ジュール。 - 【請求項８】 純度９０％以上のビスフェノールＡ型エ
ポキシ樹脂１０〜４０ｖｏｌ％と無機質充填材９０〜６
０ｖｏｌ％を混合することを特徴とする絶縁性組成物の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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