JPWO2020137339A1 - 樹脂組成物および金属ベース銅張積層板 - Google Patents

Abstract

本発明の樹脂組成物は、金属板（１０１）、応力緩和層（１０２）、および銅箔（１０３）がこの順で積層して構成される金属ベース銅張積層板（１００）の応力緩和層（１０２）を形成するために用いる樹脂組成物であって、ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂と、フェノキシ樹脂と、放熱性フィラーと、を含み、２５℃における貯蔵弾性率が、０．０１ＧＰａ以上１．６ＧＰａ以下という特性を満たすものである。

Description

本発明は、樹脂組成物および金属ベース銅張積層板に関する。

これまで金属ベース銅張積層板において様々な開発がなされてきた。この種の技術として、例えば、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１には、金属板（銅）、絶縁材（熱硬化性樹脂と高放熱性フィラーを含む）、リードフレーム材（銅）がこの順で積層した高放熱用リードフレーム基板が記載されている（特許文献１の請求項、図１）。

特開２０１４−９９５７４号公報

しかしながら、本発明者が検討した結果、上記特許文献１に記載の金属ベース銅張積層板において、耐半田クラック性およびピール強度の点で改善の余地があることが判明した。

本発明者はさらに検討したところ、フェノキシ樹脂とともにポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂を併用することにより、これらを含む樹脂組成物の硬化物が、金属板と銅箔との間に配置する応力緩和層に好適に用いることができる特性を有することを見出した。このような知見に基づきさらに鋭意研究したところ、当該樹脂組成物の硬化物における弾性率を適切に制御することで、金属板、応力緩和層、および銅箔がこの順で積層して構成される金属ベース銅張積層板において、耐半田クラック性およびピール強度を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。

本発明によれば、
金属板、応力緩和層、および銅箔がこの順で積層して構成される金属ベース銅張積層板の前記応力緩和層を形成するために用いる樹脂組成物であって、
ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂と、
フェノキシ樹脂と、
放熱性フィラーと、
を含み、
当該樹脂組成物を、８０℃で３０分、１８０℃で６０分加熱処理したサンプルに対して、動的粘弾性測定機を用いて、測定温度：−５０℃〜２００℃、昇温速度：５℃／分、周波数：１Ｈｚ、引っ張りモードの条件で測定した、２５℃における貯蔵弾性率が、０．０１ＧＰａ以上１．６ＧＰａ以下である、
樹脂組成物が提供される。

また本発明によれば、
放熱部材として機能する金属板と、
前記金属板上に設けられた応力緩和層と、
前記応力緩和層上に設けられた回路形成用の厚膜銅箔と、
を備える金属ベース銅張積層板であって、
前記応力緩和層が、上記の樹脂組成物からなる樹脂層で構成される、金属ベース銅張積層板が提供される。

本発明によれば、耐半田クラック性およびピール強度に優れた樹脂組成物およびそれを用いた金属ベース銅張積層板が提供される。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

本実施形態の金属ベース銅張積層板の一例を模式的に示す断面図である。 本実施形態の電子装置の一例を模式的に示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。

本実施形態の樹脂組成物の概要を説明する。
本実施形態の樹脂組成物は、ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂と、フェノキシ樹脂と、放熱性フィラーとを含み、金属板、応力緩和層、および銅箔がこの順で積層して構成される金属ベース銅張積層板の応力緩和層を形成するために用いるものである。

また、この樹脂組成物は、当該樹脂組成物を、８０℃で３０分、１８０℃で６０分加熱処理したサンプルに対して、動的粘弾性測定機を用いて、測定温度：−５０℃〜２００℃、昇温速度：５℃／分、周波数：１Ｈｚ、引っ張りモードの条件で測定した、２５℃における貯蔵弾性率が、０．０１ＧＰａ以上１．６ＧＰａ以下という特性を有する。

本発明者の知見によれば、フェノキシ樹脂とともにポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂を併用することにより、これらを含む樹脂組成物の硬化物が、金属板と銅箔との間に配置する応力緩和層に好適に用いることができる特性を有することが見出された。
そして、当該樹脂組成物の硬化物における弾性率を上記上限値以下となるように適切に制御することで、金属板、応力緩和層、および銅箔がこの順で積層して構成される金属ベース銅張積層板において、耐半田クラック性を向上できることが可能になる。

本実施形態において、上記２５℃における貯蔵弾性率の上限値は、例えば、１．６ＧＰａ以下、好ましくは１．５ＧＰａ以下、より好ましくは１．０ＧＰａ以下である。これにより、耐半田クラック性およびピール強度を向上できる。一方、上記２５℃における貯蔵弾性率の下限値は、特に限定されないが、例えば、０．０１ＧＰａ以上、好ましくは０．０５ＧＰａ以上、より好ましくは０．１０ＧＰａ以上でもよい。金属ベース銅張積層板中の金属板の線膨張係数に応じて、適切な貯蔵弾性率を選択してもよい。

本実施形態では、たとえば樹脂組成物中に含まれる各成分の種類や配合量、樹脂組成物の調製方法等を適切に選択することにより、上記貯蔵弾性率を制御することが可能である。これらの中でも、たとえば、ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂の使用、硬化剤や放熱性フィラーの種類の適切な選択、これらの成分の含有量を調整すること等が、上記貯蔵弾性率を所望の数値範囲とするための要素として挙げられる。

本実施形態によれば、金属ベース銅張積層板に搭載された電子部品を備える電子装置において、接続信頼性に優れた構造を提供できる。

以下、本実施形態の樹脂組成物について詳述する。

上記樹脂組成物は、エポキシ樹脂として、ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂を含む。これにより、樹脂組成物の硬化物の弾性率を低減でき、ピール強度を高めることができる。

上記ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂は、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含むことができる。下記一般式（Ｉ）で表される化合物は、適度な長さのポリエーテル構造を備えるため、硬化物を低弾性化でき、両末端に反応性官能基（例えばエポキシ基）を備えるため、反応性を高め、ピール強度を向上させることができる。

上記一般式（Ｉ）中、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基を、Ｇはグリシジル基を表す。ｍおよびｎは、それぞれ独立して、１以上の整数であり、３≦（ｍ＋ｎ）≦２０で表される関係を満たす。

また、ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂を含むことにより、金属ベース銅張積層板の応力緩和力を向上させることができる。例えば、電子装置を製造した場合、急激な加熱／冷却の環境下においても、電子部品と金属ベース銅張積層板を接合する半田接合部、またはその近傍で、クラック等の不良が発生することが抑制されることになる。このように金属ベース銅張積層板のヒートサイクル特性を向上させることができる。

上記樹脂組成物は、エポキシ樹脂として、ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂以外に、他のエポキシ樹脂（Ａ）を含んでもよい。

上記エポキシ樹脂（Ａ）は、芳香環構造および脂環構造（脂環式の炭素環構造）の少なくともいずれか一方を有するエポキシ樹脂（Ａ１）を含むことができる。このようなエポキシ樹脂（Ａ１）を使用することで、ガラス転移温度を高くするとともに、樹脂層１０２の熱伝導性を向上させることができる。

芳香環あるいは脂肪環構造を有するエポキシ樹脂（Ａ１）としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＥ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型ノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中の１種類を単独で用いることもできるし、２種類以上を併用したりすることもできる。

また、上記樹脂組成物は、エポキシ樹脂として、液状エポキシ樹脂を含むことができる。
上記液状エポキシ樹脂は、樹脂組成物をＢステージ化した際のシートの可とう性を発現できる。

上記液状エポキシ樹脂としては、２個以上のエポキシ基を有しており、室温２５℃において液状であるエポキシ化合物を用いることができる。

上記液状エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、アルキルジグリシジルエーテルおよび脂環式エポキシからなる群から選択される一種以上を含むことができる。また、上記液状エポキシ樹脂として、上記ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂を用いてもよい。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

上記液状エポキシ樹脂のエポキシ当量の下限値は、例えば、２００ｇ以上であり、好ましくは３００ｇ／ｅｑ以上、さらに好ましくは３５０ｇ／ｅｑ以上である。上記液状エポキシ樹脂のエポキシ当量の上限値は、特に限定されないが、例えば、７００ｇ／ｅｑ以下でもよい。

上記ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂の含有量は、放熱性フィラーを除く樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、例えば、５質量％〜５０質量％、好ましくは１０質量％〜４５質量％、より好ましくは１５質量％〜４０質量％である。上記ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂の含有量を上記下限値以上とすることで、硬化物の弾性率を低減しつつ、ピール強度を向上できる。また、上記ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂の含有量を上記上限値以下とすることで、他の特性とのバランスを図ることができる。

上記エポキシ樹脂の含有量は、放熱性フィラーを除く樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、例えば、２０質量％〜６５質量％、好ましくは２５質量％〜６０質量％、より好ましくは３０質量％〜６０質量％である。

樹脂組成物は、エポキシ樹脂としてポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂および液状エポキシ樹脂を含んでもよい。このとき、樹脂組成物中、ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂の含有量／液状エポキシ樹脂の含有量は、０．８〜４．０、好ましくは、０．９〜３．５、より好ましくは１．０〜３．０である。このような範囲内とすることによって、樹脂組成物の塗工性や、フィルムとしての低弾性とのバランス図ることができる。

本実施形態において、樹脂組成物の固形分とは、樹脂組成物中における不揮発分を指し、水や溶媒等の揮発成分を除いた残部を指す。樹脂組成物の固形分全体に対する含有量とは、溶媒を含む場合には、樹脂組成物のうちの溶媒を除く固形分全体（１００質量％）に対する含有量を指す。

上記樹脂組成物は、放熱性フィラーを含む。これにより、硬化物の熱伝導性を向上できる。

上記放熱性フィラーとして、公知の熱伝導性に優れたフィラーを用いることができるが、例えば、アルミナが挙げられる。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

アルミナは、平均粒子径が異なる２以上の成分を有してもよい。例えば、アルミナは、平均粒子径が異なる３成分（大粒径、中粒径、小粒径）の混合系で、大粒径成分が球状であり、中粒径成分および小粒径成分が多面体状でもよい。

アルミナは、平均粒子径が５．０μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは５．０μｍ以上２５μｍ以下の第１粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．８０以上１．０以下、好ましくは０．８５以上０．９５以下である大粒径アルミナを含んでもよい。

また、アルミナは、平均粒子径が１．０μｍ以上５．０μｍ未満の第２粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．５０以上０．９０以下、好ましくは０．７０以上０．８０以下である中粒径アルミナを含んでもよい。

また、アルミナは、平均粒子径が０．１μｍ以上１．０μｍ未満の第３粒径範囲に属し、かつ、円形度が０．５０以上０．９０以下、好ましくは０．７０以上０．８０以下ある小粒径アルミナを含んでもよい。

ここで、粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−７０００を用いて、水中にアルミナを１分間超音波処理することにより分散させ、測定することができる。

適当な粒径を備えるアルミナを用いることで、アルミナの充填性が高められ、アルミナ粒子同士の接触面積をより大きくすることができる。その結果、硬化物の熱伝導性をより一層向上できる。さらに、硬化物の半田耐熱性、耐屈曲性、絶縁性をより一層向上できる。また、このようなアルミナを用いることにより、応力樹脂層と金属板との密着性をより一層向上できる。これらの相乗効果により、金属ベース銅張積層板の絶縁信頼性をより一層高めることができる。

上記放熱性フィラー（またはアルミナ）の含有量は、当該樹脂組成物１００体積％に対して、例えば、４０体積％以上８５体積％以下、好ましくは４５体積％以上８０体積％以下、より好ましくは５５体積％以上７５体積％以下である。上記放熱性フィラーの含有量を上記下限値以上とすることで、硬化物の熱伝導性を高め、放熱性に優れた電子装置を実現できる。一方、上記放熱性フィラーの含有量を上記上限値以下とすることで、その他の特性とのバランスを図ることができる。また、製造安定性を向上させることができる。

上記樹脂組成物は、フェノキシ樹脂を含む。フェノキシ樹脂を含むことにより、硬化物の耐屈曲性を向上できるため、アルミナを高充填することによるハンドリング性の低下を抑制することができる。

上記フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール骨格を有するフェノキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するフェノキシ樹脂、アントラセン骨格を有するフェノキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂等が挙げられる。また、これらの骨格を複数種有した構造のフェノキシ樹脂を用いることもできる。

これらの中でも、ビスフェノールＡ型またはビスフェノールＦ型のフェノキシ樹脂を用いるのが好ましい。ビスフェノールＡ骨格とビスフェノールＦ骨格を両方有するフェノキシ樹脂を用いても良い。

上記フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、とくに限定されないが、４．０×１０^４以上８．０×１０^４以下が好ましい。
なお、フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算の値である。

上記フェノキシ樹脂の含有量は、例えば、放熱性フィラーを除く樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、例えば、１５質量％〜６０質量％、好ましくは１８質量％〜５５質量％、より好ましくは２０質量％〜５０質量％である。

樹脂組成物中、ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂の含有量／フェノキシ樹脂の含有量は、０．７〜４．０、好ましくは、０．８〜３．０、より好ましくは０．９〜２．５である。このような範囲内とすることによって、樹脂組成物からなるフィルムの応力緩和力を適当なものとすることができ、耐半田クラック性、ピール強度、絶縁信頼性を高められる。

上記樹脂組成物は、硬化剤を含むことができる。
上記硬化剤（硬化触媒）としては、例えばナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸スズ、オクチル酸コバルト、ビスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩ）、トリスアセチルアセトナートコバルト（ＩＩＩ）等の有機金属塩；ジシアンジアミド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシリレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジエチルジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソフォロンジアミン、ノルボルネンジアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロ［２，２，２］オクタン等のアミン系硬化剤；２−フェニル−イミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−エチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシイミダゾール等のイミダゾール系硬化剤；トリフェニルホスフィン、トリ−ｐ−トリルホスフィン、テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、１，２−ビス−（ジフェニルホスフィノ）エタン等の有機リン化合物；フェノール、ビスフェノールＡ、ノニルフェノール等のフェノール化合物；酢酸、安息香酸、サリチル酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸等、またはこの混合物が挙げられる。硬化剤として、これらの中の誘導体も含めて１種類を単独で用いることもできるし、これらの誘導体も含めて２種類以上を併用したりすることもできる。

これらの中でも、接着性に優れ、かつ比較的低温で反応し、耐熱性が優れた硬化物が得られる点で、アミン系硬化剤、イミダゾール系硬化剤が好ましく、低弾性化の観点から、イミダゾール系硬化剤が更に好ましい。

硬化触媒の含有量は、とくに限定されないが、樹脂組成物の全固形分１００質量％に対し、例えば、０．０５質量％以上３．０質量％以下である。

上記樹脂組成物は、カップリング剤を含んでもよい。カップリング剤は、エポキシ樹脂とアルミナとの界面の濡れ性を向上させることができる。

上記カップリング剤としては、通常用いられるものなら何でも使用できるが、具体的にはエポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤、チタネート系カップリング剤およびシリコーンオイル型カップリング剤の中から選ばれる１種以上のカップリング剤を使用することが好ましい。

上記カップリング剤の添加量はアルミナの比表面積に依存するので、とくに限定されないが、アルミナ１００質量部に対して０．０５質量部以上３質量部以下が好ましく、とくに０．１質量部以上２質量部以下が好ましい。

上記樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の成分を含んでもよい。他の成分として、酸化防止剤、レベリング剤等が挙げられる。

次に金属ベース銅張積層板１００について説明する。
図１は、金属ベース銅張積層板１００の一例を模式的に示す断面図である。

図１の金属ベース銅張積層板１００は、金属板１０１、樹脂層１０２、および金属層１０３を有する。金属板１０１、樹脂層１０２および金属層１０３は、この順番で積層した積層構造を構成する。金属板１０１は、放熱部材として機能する。樹脂層１０２は、応力緩和層となる。金属層１０３は、回路形成を形成するために用いられる。

金属板１０１は、ＡｇまたはＣｕを主成分に含む金属材料の板状部材である。主成分とは、金属材料中の含有比率が、例えば、８０質量％以上、より好ましくは８５質量％以上であることを意味する。金属板１０１は、金属からなる板状基板でもよく、他の半導体元素または金属元素を含む合金からなる板状基板でもよい。他の半導体元素または金属元素として、例えば、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔｉ等を含んでもよい。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

この中でも、金属板１０１は、銅基板と比較して、軽量であり、低コストの観点から、アルミニウム板または合金アルミニウム板を用いることができる。

金属板１０１の厚みは、基板としての支持部材として機能する程度の厚みとしてもよく、例えば、０．５ｍｍ〜３．０ｍｍ、より好ましくは１．０ｍｍ〜２．０ｍｍである。金属板１０１は、単層または複数層の積層体で構成されてもよい。

樹脂層１０２は、上述の樹脂組成物からなる樹脂層で構成される。具体的には、樹脂層１０２は、上記樹脂組成物の硬化物で構成される。

樹脂層１０２の厚みは、適宜選択可能だが、例えば、３０μｍ〜３００μｍ、好ましくは３０μｍ〜２００μｍ、より好ましくは５０μｍ〜１２０μｍである。

金属層１０３は、銅箔、より好ましくは厚膜銅箔で構成される。金属層１０３は、Ｃｕが主成分である金属材料で構成されていればよく、その他のＡｌ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｓｎ等の金属元素を有していてもよい。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

金属層１０３の厚みは、例えば、１０μｍ〜８０μｍ、好ましくは１５μｍ〜７０μｍである。金属層１０３を厚膜化することで、低抵抗化できるため、大電流に適用可能な金属ベース銅張積層板１００を実現できる。

次に、金属ベース銅張積層板１００の製造方法について説明する。

準備した金属板１０１上に、樹脂組成物からなるＢステージ状態の樹脂層を形成する。
樹脂層を形成する方法は、上述の樹脂組成物を金属層１０３に塗布、乾燥する方法や、フィルム状の樹脂層を積層する方法を用いてもよい。
続いて、樹脂層の表面に金属板１０１を形成する。金属板１０１を形成する方法は、樹脂層と金属板１０１とを、プレス等を用いて加圧・加熱処理する方法を用いてもよい。この加圧・加熱処理時において、樹脂層がＢステージ状態である場合、その樹脂層を硬化させてもよい。
以上により、金属ベース銅張積層板１００が得られる。

その後、必要に応じて、金属層１０３を所定のパターンにエッチング等することにより、金属回路層１０５を形成してもよい。これにより、金属板１０１、樹脂層１０２および金属回路層１０５を有する金属ベース銅張積層板１００が得られる。

なお、金属ベース銅張積層板１００は、金属板１０１、樹脂層１０２および金属回路層１０５の単位構造が複数積層した、多層構造を有してもよい。
また、金属ベース銅張積層板１００は、最外層にソルダーレジスト層を有していてもよい。ソルダーレジスト層は、後述の電子部品と接続可能な電極部を露出させる開口を有してもよい。

次に、本実施形態の電子装置１について説明する。
図２は、電子装置１の一例を模式的に示す断面図である。

図２の電子装置１は、金属ベース銅張積層板１００と、金属ベース銅張積層板１００上に設けられた電子部品１１と、これらを接続する接続部（半田１５）とを備える。この電子装置１は、図２に示されていない、公知の他部材を備えてもよい。例えば、電子装置１は、電子部品１１を封止する封止部材を有してもよい。

電子部品１１は、トランジスタ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体素子、抵抗、コンデンサ等の各種発熱素子である。これらを単独で用いても２種以上を組み合わせて用いてもよい。

電子装置１は、ハイブリッド車、燃料電池車および電気自動車などの自動車や飛行機、ロケット等の乗り物に搭載する用途、モバイル機器の内部のような狭い空間に搭載する用途等に用いる電子基機器である。電子装置１は、例えば、パワー半導体装置、ＬＥＤ照明、インバーター装置等の半導体装置となる。

本実施形態によれば、電子装置１が温度変化の激しい環境下に長時間、あるいは繰り返し置かれても、金属ベース銅張積層板１００と電子部品１１との間で生じる熱膨張係数差に起因して発生する応力を、応力緩和層である樹脂層１０２が安定的に低減できる。

金属ベース銅張積層板１００の金属板１０１がアルミニウム板または合金アルミニウム板で構成される場合、アルミニウムは軽量だが環境温度に応じて大きく伸縮する特性を有するため、アルミベース銅張積層板中の金属板１０１と電子部品１１との熱膨張係数の乖離が大きくなる。
本発明者の検討により、銅板を用いた場合と比べて樹脂層１０２には高い応力緩和特性が要求されることが判明した。
これに対して、樹脂層１０２として、低弾性率化されているため、応力緩和特性に優れた樹脂組成物の硬化物を用いることにより、これらの熱膨張係数の乖離（ミスマッチ）に起因して半田１５にクラックが発生することを抑制できる。

また、上記の樹脂組成物の硬化物で構成される樹脂層１０２は、ピール強度、熱伝導率、絶縁性などにも優れた特性を有することができる。

したがって、金属ベース銅張積層板１００は、ＬＥＤ等の電子部品１１を搭載するための放熱回路基板として好適に用いることが可能である。

また、電子装置１は、金属ベース銅張積層板１００上に電子部品１１が搭載された構造を有するため、耐半田クラック性に優れており、低温環境から高温環境まで、またはこれらの間で変動するような過酷な環境下においても、接続信頼性に優れる。

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。

以下、本発明について実施例を参照して詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。

表１に示す原材成分の情報は以下の通り。
（フェノキシ樹脂）
・フェノキシ樹脂１：ビスフェノールＦ骨格とビスフェノールＡ骨格を有するフェノキシ樹脂（三菱化学社製、４２７５、重量平均分子量６．０×１０^４、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）

（エポキシ樹脂）
・エポキシ樹脂１：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、８３０Ｓ、液状エポキシ樹脂、エポキシ当量：１７０ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂２：ポリエーテル型エポキシ樹脂（ＥＰ−４００５、ＡＤＥＫＡ製、２５℃で液体、粘度０．８Ｐａ・ｓ、エポキシ当量５１０ｇ／ｅｑ）
・エポキシ樹脂３：オールアクリル構造のアクリル樹脂（東亜合成社製、ＡＲＵＦＯＮ ＵＧ−４０１０、重量平均分子量：２，９００）
・エポキシ樹脂４：ポリブタジエン骨格を含むエポキシ化ポリブダジエン（ダイセル社製、ＰＢ３６００、重量平均分子量：５，９００）

（硬化剤）
・硬化剤１：イミダゾール（四国化成社製、商品名：２Ｐ４ＭＺ）
・硬化剤２：ジシアンジアミド（デグサ製）
・硬化剤３：ノボラック型フェノール樹脂（住友ベークライト製、商品名：ＰＲ−５１４７０）

（カップリング剤）
・シランカップリング剤１：γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン社製、ＫＢＭ−４０３）

（放熱性フィラー）
・放熱性フィラー１：球状アルミナ（平均粒子径：２２μｍ、円形度：０．９１、新日鉄住金マテリアルズ社製、ＡＸ−２５）
・放熱性フィラー２：多面体状アルミナ（平均粒子径：４μｍ、円形度：０．７５、日本軽金属社製、ＬＳ−２１０）
・放熱性フィラー３：多面体状アルミナ（平均粒子径：０．７μｍ、円形度：０．７１、日本軽金属社製、ＬＳ−２５０）

＜樹脂組成物の調製＞
表１に示す配合比率に従い、各成分をシクロヘキサノンに溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌して、固形分基準で８０質量％のワニス状の樹脂組成物を得た。

＜金属ベース銅張積層板の作成＞
金属箔として、厚さ１８μｍの銅箔（古河サーキットホイル社製、ＧＴＳＭＰ）を用いた。銅箔の粗化面に、ワニス状の樹脂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、樹脂厚８０μｍの樹脂付き銅箔を得た。
得られた樹脂付き銅箔と１．５ｍｍ厚のアルミニウム板（＃４０４５）を張り合わせ、真空プレスで、プレス圧１００ｋｇ／ｃｍ^２で８０℃、３０分、１８０℃、６０分の条件下でプレスし、金属ベース銅張積層板（絶縁樹脂層の厚み：８０μｍ）を得た。

（熱伝導率）
金属ベース銅張積層板から、銅箔およびアルミニウム板を剥離して、絶縁樹脂層を得た。そして絶縁樹脂層の厚み方向の熱伝導率を計測した。具体的には、レーザーフラッシュ法（ハーフタイム法）にて測定した熱拡散係数（α）、ＤＳＣ法により測定した比熱（Ｃｐ）、ＪＩＳ−Ｋ−６９１１に準拠して測定した密度（ρ）より次式を用いて熱伝導率を算出した。熱伝導率の単位はＷ／ｍ・Ｋである。熱伝導率［Ｗ／ｍ・Ｋ］＝α［ｍ^２／ｓ］×Ｃｐ［Ｊ／ｋｇ・Ｋ］×ρ［ｇ／ｃｍ^３］

（貯蔵弾性率（Ｅ’））
金属ベース銅張積層板から、銅箔およびアルミニウム板を剥離して、絶縁樹脂層を得た。そして、絶縁樹脂層を切削して、８×２０ｍｍの試験片を得た。動的粘弾性測定装置により、引っ張りモード、周波数１Ｈｚ、昇温速度５℃／分として、−５０℃〜２００℃の温度範囲で測定を行った。そして、２５℃の貯蔵弾性率（ＧＰａ）を得た。

（絶縁破壊電圧）
金属ベース銅張積層板を１００ｍｍ×１００ｍｍにグラインダーソーでカットした後、銅箔をエッチングにより除去し、試料を作成した。耐電圧試験器（ＭＯＤＥＬ７４７３、ＥＸＴＥＣＨ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製）を用いて、絶縁樹脂層とアルミニウム板に電極を接触せしめて、両電極に０．５ｋＶ／秒の速度で電圧が上昇するように、交流電圧を印加した。金属ベース銅張積層板の絶縁樹脂層が破壊した電圧を、絶縁破壊電圧（ｋＶ）とした。

（ピール強度）
金属ベース銅張積層板を１００ｍｍ×２５ｍｍにグラインダーソーでカットした後、エッチングにより中央に銅箔を１００ｍｍ×１０ｍｍだけ残した試料を作製し、２３℃における銅箔と絶縁樹脂層とのピール強度（ｋＮ／ｍ）を測定した。なお、ピール強度測定は、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠して行った。

（半田耐熱性）
金属ベース銅張積層板を５０ｍｍ×５０ｍｍにグラインダーソーでカットした後、エッチングにより銅箔を１／２だけ残した試料を作製し、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠して評価した。評価は、２６０℃の半田槽に３０秒間浸漬した後で外観の異常の有無を調べた。
評価基準○：異常なし
×：異常あり（全体的に膨れの箇所がある）

実施例１〜３の樹脂組成物は、熱伝導率が高く、比較例１〜３と比べて低弾性化することができ、比較例１〜３と比べてピール強度が高く、比較例２、３と比べて耐半田クラック性、絶縁信頼性に優れた金属ベース銅張積層板を実現できることが分かった。このような金属ベース銅張積層板は、ＬＥＤ等の電子部品を搭載するための放熱回路基板として好適に用いることが可能である。

この出願は、２０１８年１２月２６日に出願された日本出願特願２０１８−２４３３１５号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
以下、参考形態の例を付記する。
１． 金属板、応力緩和層、および銅箔がこの順で積層して構成される金属ベース銅張積層板の前記応力緩和層を形成するために用いる樹脂組成物であって、
ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂と、
フェノキシ樹脂と、
放熱性フィラーと、
を含み、
当該樹脂組成物を、８０℃で３０分、１８０℃で６０分加熱処理したサンプルに対して、動的粘弾性測定機を用いて、測定温度：−５０℃〜２００℃、昇温速度：５℃／分、周波数：１Ｈｚ、引っ張りモードの条件で測定した、２５℃における貯蔵弾性率が、０．０１ＧＰａ以上１．６ＧＰａ以下である、
樹脂組成物。
２． １．に記載の樹脂組成物であって、
前記ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂が、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含む、樹脂組成物。

（上記一般式（Ｉ）中、Ｒ ^１ およびＲ ^２ は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基を、Ｇはグリシジル基を表す。ｍおよびｎは、それぞれ独立して、１以上の整数であり、３≦（ｍ＋ｎ）≦２０で表される関係を満たす。）
３． １．または２．に記載の樹脂組成物であって、
硬化剤を含む、樹脂組成物。
４． ３．に記載の樹脂組成物であって、
前記硬化剤が、イミダゾール系硬化剤を含む、樹脂組成物。
５． １．〜４．のいずれか一つに記載の樹脂組成物であって、
前記放熱性フィラーがアルミナを含む、樹脂組成物。
６． ５．に記載の樹脂組成物であって、
前記アルミナが、平均粒子径が異なる２種以上を含む、樹脂組成物。
７． １．〜６．のいずれか一つに記載の樹脂組成物であって、
前記放熱性フィラーの含有量が、当該樹脂組成物１００体積％に対して、４０体積％以上８５体積％以下である、樹脂組成物。
８． １．〜７．のいずれか一つに記載の樹脂組成物であって、
液状エポキシ樹脂を含む、樹脂組成物。
９． １．〜８．のいずれか一つに記載の樹脂組成物であって、
前記金属板がアルミニウム基板である、樹脂組成物。
１０． 放熱部材として機能する金属板と、
前記金属板上に設けられた応力緩和層と、
前記応力緩和層上に設けられた回路形成用の厚膜銅箔と、
を備える金属ベース銅張積層板であって、
前記応力緩和層が、１．〜９．のいずれか一つに記載の樹脂組成物からなる樹脂層で構成される、金属ベース銅張積層板。

Claims (10)

1. 金属板、応力緩和層、および銅箔がこの順で積層して構成される金属ベース銅張積層板の前記応力緩和層を形成するために用いる樹脂組成物であって、
   ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂と、
   フェノキシ樹脂と、
   放熱性フィラーと、
   を含み、
   当該樹脂組成物を、８０℃で３０分、１８０℃で６０分加熱処理したサンプルに対して、動的粘弾性測定機を用いて、測定温度：−５０℃〜２００℃、昇温速度：５℃／分、周波数：１Ｈｚ、引っ張りモードの条件で測定した、２５℃における貯蔵弾性率が、０．０１ＧＰａ以上１．６ＧＰａ以下である、
   樹脂組成物。
2. 請求項１に記載の樹脂組成物であって、
   前記ポリエーテル構造を有するエポキシ樹脂が、下記一般式（Ｉ）で表される化合物を含む、樹脂組成物。
   

   

   （上記一般式（Ｉ）中、Ｒ^１およびＲ^２は、それぞれ独立して、水素原子またはメチル基を、Ｇはグリシジル基を表す。ｍおよびｎは、それぞれ独立して、１以上の整数であり、３≦（ｍ＋ｎ）≦２０で表される関係を満たす。）
3. 請求項１または２に記載の樹脂組成物であって、
   硬化剤を含む、樹脂組成物。
4. 請求項３に記載の樹脂組成物であって、
   前記硬化剤が、イミダゾール系硬化剤を含む、樹脂組成物。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂組成物であって、
   前記放熱性フィラーがアルミナを含む、樹脂組成物。
6. 請求項５に記載の樹脂組成物であって、
   前記アルミナが、平均粒子径が異なる２種以上を含む、樹脂組成物。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂組成物であって、
   前記放熱性フィラーの含有量が、当該樹脂組成物１００体積％に対して、４０体積％以上８５体積％以下である、樹脂組成物。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の樹脂組成物であって、
   液状エポキシ樹脂を含む、樹脂組成物。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の樹脂組成物であって、
   前記金属板がアルミニウム基板である、樹脂組成物。
10. 放熱部材として機能する金属板と、
    前記金属板上に設けられた応力緩和層と、
    前記応力緩和層上に設けられた回路形成用の厚膜銅箔と、
    を備える金属ベース銅張積層板であって、
    前記応力緩和層が、請求項１〜９のいずれか一項に記載の樹脂組成物からなる樹脂層で構成される、金属ベース銅張積層板。

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