KR101239010B1 - 수지 조성물, 그것을 이용한 혼성 집적용 회로 기판 - Google Patents

수지 조성물, 그것을 이용한 혼성 집적용 회로 기판 Download PDF

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덴끼 가가꾸 고교 가부시키가이샤
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Abstract

분쇄품인 무기 필러를 이용해 금속판이나 금속박과의 접착성이 뛰어나고, 고열전도성을 발휘하며, 신뢰성이 높은 혼성 집적 회로를 제공할 수 있는 기판, 회로 기판, 다층 회로 기판을 제공한다.
에폭시 수지와 상기 에폭시 수지의 경화제로 이루어진 경화성 수지에 무기 필러를 충전해서 이루어진 수지 조성물로서, 상기 경화제가 페놀 노볼락 수지로 이루어지고, 상기 무기 필러가 평균 입자 지름이 5~20㎛이며, 바람직하게는 최대 입자 지름이 100㎛ 이하이고, 또한 입자 지름 5~50㎛인 것을 50부피% 이상 함유하는 조분과, 평균 입자 지름이 0.2~1.5㎛이고, 바람직하게는 입자 지름 2.0㎛ 이하인 것을 70부피% 이상 함유하는 미분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수지 조성물. 상기 수지 조성물을 이용한 혼성 집적 회로용 기판, 회로 기판, 다층 회로 기판.

Description

수지 조성물, 그것을 이용한 혼성 집적용 회로 기판{RESIN COMPOSITION AND HYBRID INTEGRATED CIRCUIT BOARD MAKING USE OF THE SAME}
본 발명은 전기절연성이 뛰어나고, 게다가 열전도율이 높으며, 전기 부품이나 전자 부품의 방열부 재료, 특히 금속판과의 밀착성도 뛰어난 것으로부터, 금속판 위에 절연층을 통하여 회로를 설치하여 이루어진 금속 베이스 회로 기판용 상기 절연층에 이용하기 매우 적합한 수지 조성물에 관한 것이다. 또, 본 발명은 상기 수지 조성물의 제조 방법과 상기 수지 조성물을 이용해서 이루어진 혼성 집적 회로용 기판, 회로 기판에 관한 것이다.
금속판 위에 무기 필러를 충전한 수지로 이루어진 절연층을 통하여 회로가 형성되어 있는 금속 베이스 회로 기판이 공지이며, 그 절연층으로서 구상의 무기 필러를 고충전하여 접착제 조성물로서의 접착력을 충분히 유지하고, 게다가 고열전도율을 겸비한 수지 조성물이 알려져 있다 (특허문헌 1).
특허문헌 1: 일본 특개평 2-286768호 공보
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 구상의 무기 필러는 예를 들면, 구상 실리카, 구상 알루미나 등이 알려져 있지만, 이것들은 화염 용융 등의 특수한 제조 방법에 의해 제공되고 있는 것이기 때문에, 얻어지는 기판, 회로 기판 등의 특성은 좋지만, 가격적으로 고가가 되지 않을 수 없다는 결점을 가지고 있다. 그 때문에, 입수 용이한 파쇄품인 무기 필러를 이용하여 상기 특성을 발휘할 수 있는 수지 조성물의 탐색이 산업계에 있어서 중요시되고 있다.
즉, 본 발명의 목적은 분쇄품인 무기 필러를 이용해 금속판이나 금속박과의 접착성이 뛰어나고, 고열전도성을 발휘해, 그 결과로서 신뢰성이 높은 혼성 집적 회로를 제공할 수 있는 기판 및 회로 기판을 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명은 에폭시 수지와 상기 에폭시 수지의 경화제로 이루어진 경화성 수지에 무기 필러를 충전해서 이루어진 수지 조성물로서, 상기 경화제가 페놀 노볼락 수지로 이루어진다. 또한, 상기 무기 필러가 평균 입자 지름이 5~20㎛이고, 바람직하게는 최대 입자 지름이 100㎛ 이하이며, 또한 입자 지름이 5~50㎛인 것을 50부피% 이상 함유하는 조분과, 평균 입자 지름이 0.2~1.5㎛이고, 바람직하게는 입자 지름 2.0㎛ 이하인 것을 70부피% 이상 함유하는 미분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수지 조성물이다. 또, 바람직하게는 경화성 수지 25~50부피%, 무기 필러의 조분이 34~70부피%, 무기 필러의 미분이 3~24부피%인 것을 특징으로 하는 상기 수지 조성물이다. 더욱 바람직하게는, 적어도 조분이 결정질 이산화규소인 것을 특징으로 하는 상기 수지 조성물이며, 또 특히 바람직하게는 조분과 미분 모두가 결정질 이산화규소인 것을 특징으로 하는 상기 수지 조성물, 또는 미분이 구상의 산화알루미늄인 것을 특징으로 하는 상기 수지 조성물이다.
본 발명은 상기 수지 조성물로 이루어진 수지 경화체이며, 바람하게는 열전도율이 1.5~5.0W/mK인 것을 특징으로 하는 상기 수지 경화체이다.
본 발명은 금속 기판 위에 상기 수지 조성물로 이루어진 절연층을 설치하고, 이 절연층 위에 금속박을 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 혼성 집적 회로용 기판이다.
본 발명은 금속 기판 위에 상기 수지 조성물로 이루어진 절연층을 설치하고, 이 절연층 위에 금속박을 설치하여 이루어진 기판을 이용하여, 상기 금속박을 가공하여 회로를 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 혼성 집적용 회로 기판이다.
또한, 본 발명은 에폭시 수지와 페놀 노볼락 수지로 이루어진 경화제를 혼합하고, 경화하기 전에 무기 필러를 배합해 혼합하는 것을 특징으로 하는 상기 수지 조성물의 제조 방법이다.
본 발명은 금속 기판 위에 상기 수지 조성물로 이루어진 제 1 절연층을 설치하고 회로를 형성한 후, 상기 수지 조성물로 이루어진 제 2 절연층을 더 설치하고 그 위에 회로를 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 금속 베이스 다층 회로 기판이다.
발명의 효과
본 발명의 수지 조성물은 에폭시 수지와 특정의 에폭시 수지 경화제를 선정하고, 게다가 특정 입도 분포의 무기 필러를 선택하고 있으므로, 알루미늄, 구리 혹은 이들의 합금 등으로 이루어진 금속판이나 금속박과의 접착성이 좋다. 게다가 고열전도성의 수지 경화체를 부여하므로, 전기 부품이나 전자 부품의 전기절연성이고 열방산성이 풍부한 부품, 특히 혼성 집적 회로용 기판이나 회로 기판에 이용하기 매우 적합하다.
본 발명의 수지 조성물은 높은 내열성을 가지는 경화물을 이룰 수 있다.
본 발명의 수지 경화체는 금속과의 접착이 뛰어나고, 게다가 전기절연성과 열전도율이 뛰어나다. 바람직한 실시형태에 있어서는 1.5~5.0W/mK의 높은 열전도율을 나타내므로, 혼성 집적 회로용 회로 기판을 비롯한 여러 가지 전기 부품, 전자 부품의 방열용 재료로서 매우 적합하다.
본 발명의 기판, 더욱이 본 발명의 회로 기판, 다층 회로 기판은 상기 수지 조성물을 이용하고 있으므로, 수지 경화체의 특징을 나타내어 전기절연성과 열전도성이 뛰어나므로, 이것을 이용해 신뢰성이 높은 혼성 집적 회로를 용이하게 얻을 수 있다.
본 발명의 수지 조성물의 제조 방법은 에폭시 수지와 에폭시 수지의 경화제와 무기 필러를 특정한 순서로 배합해 혼합함으로써, 수지 조성물 중에 거품이 잔류하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 수지 경화체의 고전기절연성과 고열전도성을 안정하게 발휘할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다. 아울러, 그 결과로서 신뢰성이 높은 혼성 집적 회로의 제공에 공헌할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명에서 사용하는 에폭시 수지로는 공지의 에폭시 수지, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지 등을 이용할 수 있다. 이 중 비스페놀 A형 에폭시 수지가 전기절연성, 열전도율이 모두 높고, 내열성이 높은 수지 경화체가 얻어지는 것으로부터 바람직하게 선택된다.
또한, 비스페놀 A형 에폭시 수지에 대해서는 에폭시 당량 300 이하인 것이 한층 바람직하다. 에폭시 당량이 300 이하이면, 고분자 타입이 될 때 보여지는 가교 밀도의 저하에 의한 Tg의 저하, 따라서 내열성의 저하를 일으키는 것이 방지되기 때문이다. 또, 분자량이 커지면 액상으로부터 고형상이 되어, 무기 필러를 경화성 수지 중에 블렌드하는 것이 곤란하게 되어, 균일한 수지 조성물이 얻어지지 않는다는 문제도 피할 수 있다.
또, 비스페놀 A형 에폭시 수지는 가수 분해성 염소 농도가 600ppm 이하인 것이 바람직하다. 가수 분해성 염소 농도가 600ppm 이하이면, 혼성 집적 회로 기판으로서 충분한 내습성을 나타낼 수 있다.
여기서, 가수 분해성 염소 농도란 에폭시 수지 합성시의 부반응에 의해 생기는 유기 염소 불순물 (물의 존재하에서 가수 분해하는 염소 이온)의 농도를 의미한다.
본 발명에서는 상기 에폭시 수지의 경화제로서 페놀 노볼락 수지를 사용한다. 페놀 노볼락 수지는 수평균 분자량 1500 이하인 것이 바람직하다. 평균 분자량이 1500 이하이면, 연화점이 고온이기 때문에 무기 필러를 경화성 수지 중에 블렌드하는 것이 곤란하게 된다는 문제를 피할 수 있다.
페놀 노볼락 수지는 가수 분해성 염소 농도가 10ppm 이하인 것이 바람직하다. 가수 분해성 염소 농도가 10ppm 이하이면 혼성 집적 회로 기판으로서 충분한 내습성을 확보할 수 있다.
본 발명에서는 무기 필러로서 특정 입도 분포의 것을 채용한다. 즉, (a) 최대 입자 지름이 100㎛ 이하이고, 또한 입자 지름 5~50㎛의 것을 50부피% 이상 함유하고 평균 입자 지름이 5~20㎛인 조분과, (b) 입자 지름 2.0㎛ 이하의 것을 70부피% 이상 함유하고 평균 입자 지름이 0.2~1.5㎛인 미분으로 이루어진 혼합분을 이용한다.
조분으로는 입자 지름 5~50㎛의 것을 50부피% 이상, 바람직하게는 60부피% 이상 함유하고, 평균 입자 지름이 5~20㎛, 바람직하게는 10~15㎛이다. 또, 미분으로는 입자 지름 2.0㎛ 이하의 것을 70부피% 이상 함유하고, 평균 입자 지름이 0.2~1.5㎛, 바람직하게는 1.0~1.5㎛이다.
상기 특정 입도 분포를 가지는 조분과 미분을 혼합 사용할 때, 조분과 미분 양쪽 모두가 구상 입자로 이루어진 무기 필러를 이용하는 일 없이, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명에 사용할 수 있는 무기 필러로는 산화알루미늄, 이산화규소, 산화마그네슘, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소 등 전기절연성이고 수지보다도 열전도성이 뛰어난 것이라면, 어느 것이라도 사용할 수 있다. 그 중에서도 조분으로는 결정질 이산화규소(석영)가 열전도율이 12W/mK(레이저-플래시법) 이상이 바람직하다. 또, 그 유전율(25℃, 1MHz)이 4.0 이하이며, 본 발명의 수지 조성물과 그 경화체를 고주파에서 이용하는 전기, 전자 부품의 방열 재료에 이용하는 경우에 전기절연성을 확보하기 쉬운 것으로부터 바람직하게 선택된다.
또, 상기 결정질 이산화규소에 관하여, 그 전기 전도도가 50μS/㎝ 이하인 것, Cl-나 Na+인 이온성 불순물 양이 20ppm 이하인 것이 혼성 집적 회로용 기판으로서 충분한 내습성을 확보하기 쉬워지므로 바람직하다.
본 발명에 있어서, 무기 필러의 미분으로는 상기 재질의 파쇄품을 물론 사용할 수 있지만, 상기 결정질 이산화규소의 미분을 이용하면, 결정질 이산화규소가 가지는 특징을 반영하여 저유전율이고 고전기절연성이며, 고열전도성인 수지 경화체가 얻어지므로 바람직하다. 또, 구상 입자로 이루어진 것, 예를 들면 구상 실리카, 구상 알루미나 등을 사용하면, 수지 조성물의 유동성이 높아지므로, 무기 필러의 충전량을 보다 올릴 수 있어, 그 결과 고전기절연성이고, 고열전도율인 수지 경화체를 얻을 수 있으므로 바람직하다.
본 발명에 있어서, 경화성 수지와 무기 필러의 배합 비율로는 경화성 수지 25~50부피%, 무기 필러의 조분이 34~70부피%, 무기 필러의 미분이 3~24부피%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 경화성 수지 28~45부피%, 무기 필러의 조분이 40~60부피%, 무기 필러의 미분이 10~22부피%이다. 상기 배합 범위 내로 하면, 균질하게 기공의 혼입을 방지할 수 있고, 게다가 무기 필러가 고충전되어 열전도성과 전기절연성이 모두 양호한 수지 경화체가 안정하게 얻어진다. 이것을 이용해 제작한 기판이나 회로 기판, 아울러 혼성 집적 회로가 높은 신뢰성을 가지는 것이 된다.
본 발명의 수지 조성물의 제조 방법으로는 공지의 방법으로 얻을 수 있으나, 다음에 나타내는 방법이 수지 조성물 중의 기포가 휩쓸려 들어가는 것을 방지하고, 안정하며, 금속과의 접착성이 뛰어나고, 고전기절연성이며, 열전도성이 뛰어난 수지 경화체를 얻을 수 있는 것이므로 바람직하다.
본 발명의 수지 조성물의 제조 방법은 에폭시 수지와 페놀 노볼락 수지로 이루어진 경화제를 혼합하고, 그 후 경화하기 전에 무기 필러를 배합하여 혼합하는 것을 특징으로 한다. 여기서 이용하는 혼합기에 관하여는 만능 혼합 교반기, 유성식 교반 탈포 장치, 가압 니더 등의 종래 공지의 혼합기를 이용하면 된다. 또, 혼합 조건에 관하여도 적절히 선택하면 되고, 각별한 조건을 설정해야 할 이유는 없다.
본 발명의 수지 경화체는 상기 수지 조성물의 경화체이며, 고전기절연성인 동시에 고열전도성을 갖고, 또한 알루미늄, 구리, 그들의 합금 등의 금속과의 접착성이 뛰어난 특징을 갖는다. 따라서, 여러 가지 전기 부품이나 전자 부품의 절연 재료로서 이용할 수 있으나, 특히 혼성 집적 회로용 기판, 회로 기판의 절연층으로서 매우 적합하다. 또, 바람직한 실시형태에 있어서는 1.5~5.0W/mK의 높은 열전도율을 갖는다.
본 발명의 기판과 회로 기판은 금속판 위에 상기 수지 조성물로 이루어진 절연층을 갖고, 또한 이 절연층 위에 알루미늄, 구리, 혹은 이들 합금 등으로 이루어진 금속박 혹은 상기 금속박을 에칭 등의 방법으로 가공해 얻은 회로를 설치한 구조를 가지고 있다. 따라서, 상기 수지 조성물 혹은 그 경화체의 특성을 반영하여 내전압 특성이 뛰어나고, 또 열방산성도 뛰어난 특징을 가지므로 혼성 집적 회로에 이용하기 매우 적합하다. 또한, 바람직한 실시형태에서는 무기 필러의 조분과 미분 모두가 결정질 이산화규소로 이루어지므로, 유전 용량이 작아 고주파를 사용하는 집적 회로용 기판, 회로 기판으로 해도 매우 적합하다.
본 발명의 금속 베이스 다층 회로 기판은 상기 회로 기판 위에 상기 수지 조성물로 이루어진 절연층을 설치하고, 또한 이 절연층 위에 알루미늄, 구리, 혹은 이들의 합금 등으로 이루어진 금속박, 혹은 상기 금속박을 에칭 등의 방법으로 가공해 얻은 회로를 설치한 구조를 가지고 있다. 따라서, 회로의 실장 밀도가 향상하는 특징을 가져, 혼성 집적 회로에 이용하기 매우 적합하다. 또, 상기 수지 조성물 혹은 그의 경화체의 특성을 반영하여, 내전압 특성이 뛰어나고, 또 열방산성도 뛰어난 특징을 가지므로 혼성 집적 회로에 이용하기 매우 적합하다. 또한, 바람직한 실시형태에서는 무기 필러의 조분과 미분 모두가 결정질 이산화규소로 이루어지므로, 유전 용량이 작아 고주파를 사용하는 집적 회로용 기판, 회로 기판으로 해도 매우 적합하다.
( 실시예 1)
우선, 무기 필러의 조분으로서 결정질 이산화규소 (용삼사제, A-1: 최대 입자 지름이 96㎛ (100㎛ 이하)이고, 5~50㎛의 입자를 60부피% 함유하며, 평균 입자 지름이 12㎛) 55중량부와 무기 필러의 미분으로서 결정질 이산화규소 (용삼사제, 5X; 2.0㎛ 이하가 70부피%이고, 평균 입자 지름이 1.2㎛) 14중량부를 혼합하여 원 료 무기 필러로 했다.
비스페놀 A형 액상 에폭시 수지 (재팬 에폭시 레진사제, EP828) 20중량부에 경화제로서 페놀 노볼락 수지 (대일본 잉크 화학공업사제, TD-2131)를 9중량부, 실란 커플링제 (일본 유니카사제, A-187) 1중량부를 첨가하고, 가열 온도 90℃에서 혼련기로 혼련하면서, 상기 원료 무기 필러를 혼합하여 회로 기판용 수지 조성물(a)을 제작했다.
수지 조성물(a) 100중량부에 대해서 경화 촉진제로서 이미다졸계 경화 촉진제 (시코쿠 화성사제, TBZ)를 0.05중량부 가하여 수지 조성물(b)을 얻었다.
수지 조성물(b)을 150℃에서 1시간, 180℃에서 2시간 더 가열해 수지 경화물을 얻었다. 이 경화물에 대해서, 레이저-플래시법으로의 열전도율을 측정했는데, 1.7W/mK였다. 이 결과를 표 1에 나타냈다.
Figure 112008013745316-pct00001
두께 1.5㎜의 알루미늄판 위에 상기 수지 조성물(b)을 경화 후의 두께가 80㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 0.1시간 가열해 반경화 상태로 한 후, 수지 조성물(b) 위에 두께 210㎛의 구리박을 적층하고, 180℃에서 2시간 더 가열해 경화를 완료시켜 혼성 집적 회로용 기판을 제작했다.
얻어진 혼성 집적 회로용 기판에 관하여, 후술하는 대로 각종 특성을 조사했다. 그 결과를 표 2에 나타냈다.
Figure 112008013745316-pct00002
밀착성 : 구리박을 에칭으로 제거한 혼성 집적 회로 기판을 2㎝ × 10㎝로 절단하고, 90도의 각도로 절곡을 행하였다. 그 때에, 알루미늄과 절연층에 벗겨짐이 생기지 않는 것을 양호, 벗겨짐이 생기는 것을 불량으로 했다.
유동성 : B형 점도계로 점도를 측정하여, 실온(25℃)의 점도가 200,000cps를 넘는 것을 불량, 200,000cps 이하인 것을 양호로 했다.
내전압 : 측정용 시료로서 구리박의 주위를 에칭해, 직경 20mm의 원형 부분을 남겨 시료로 했다. 온도 121℃, 습도 100% RH, 2기압, 96시간의 조건하에 폭로한 전후의 내전압에 관하여, 시험편을 절연유 중에 침지하고 실온에서 교류 전압을 구리박과 알루미늄판 사이에 인가시켜, JIS C2110에 근거해 측정했다. 측정기로는 기쿠쓰이 전자공업사제의 TOS-8700을 이용했다. 또, 다층 회로 기판에서는 구리박과 내층 회로 사이에 인가시켜 측정을 실시했다.
박리 강도 : 측정용 시료로서 폭 10㎜의 구리박을 남기도록 가공하여 시료로 했다. 구리박과 기판을 90도의 각도로 해, 50㎜/분의 인장 속도로 박리했다. 그 외의 조건은 JIS C6481에 기초했다. 측정기로는 텐시론 (동양볼드원사제, U-1160)을 이용했다.
유전 정접 : 측정용 시료로서 구리박의 주위를 에칭해, 직경 20㎜의 원형 부분을 남겨 시료로 했다. 측정은 온도 25℃, 주파수 1MHz의 조건 하에서 JIS C6481에 기초해 실시했다. 측정기로는 LCR 미터 (요코가와·휴렛·팩커드사제, HP4284)를 이용했다.
비유전율 : 먼저, 정전 용량 (X;F)을 상기 유전 정접과 같은 조건으로 JIS C6481에 기초하여 측정했다. 비유전율 (E)은 정전 용량 (X;F)과 절연층의 두께 (Y;m)와 전극판의 면적 (Z;㎡)과 진공의 유전율 (8.85 × 10-12;F/m)로부터, E = X·Y / (Z·8.85 ×10-12)의 식을 이용하여 산출했다.
내열성 : 시료를 200℃로 설정한 항온기 (에스펙사제, PHH-201)에 500시간 방치한 후, 나무 조각 위에서 냉각하는 처리를 실시하고, 처리 후의 시험편을 절연유 중에 침지하고, 실온에서 교류 전압을 구리박과 알루미늄판 사이에 인가시켜 절연 파괴하는 전압을 측정했다.
두꺼운 구리박 신뢰성 : 구리박의 두께가 210㎛를 넘는 혼성 집적 회로 기판의 평가로서 실시했다. 260℃로 설정된 납땜욕에 2분간 띄운 후, 나무 조각 위에서 냉각하는 처리를 실시하고, 처리 후의 시험편을 절연유 중에 침지하고, 실온에서 교류 전압을 구리박과 알루미늄판 사이에 인가시켜 절연 파괴하는 전압을 측정한다. 또, 처리 후의 시험편의 단면 관찰 (주사형 전자현미경)을 실시해 구리박과 절연층 계면부에서의 절연층 깨짐의 발생 유무를 평가했다.
열저항값 : 측정용 시료로서 시험편을 3 × 4㎝로 절단하여 10 × 15㎜의 구리박을 남겼다. 구리박 위에 TO-220형 트랜지스터를 납땜하여 붙이고, 수냉한 방열핀 위에 방열 그리스를 통해 고정했다. 트랜지스터에 통전해 트랜지스터를 발열시켜 트랜지스터 표면과 금속 기판 이면의 온도차를 측정해 열저항값을 측정하고 방열 그리스의 열저항값을 보정함으로써, 구하고자 하는 시험편의 열저항값 (A;K/W)를 측정했다.
열전도율 : 열전도율 (H;W/mK)은 상기 열저항값 (A;K/W)과 시편의 절연층 두께 (B;m) 및 트랜지스터 실장 면적 (C;㎡)으로부터, H = B / (A·C)의 식을 이용하여 산출했다.
가공성 : 혼성 집적 회로 기판을 펀치로 구멍 내기를 실시해, 10,000숏트 후의 펀치의 마모량을 측정했다.
연면 방전 내압 : 측정용 시료로서 혼성 집적 회로 기판의 연면으로부터 2㎜ 거리에 직선의 구리 회로를 형성했다. 실온에서 교류 전압을 구리박 회로와 알루미늄판 사이에 인가해 연면 방전의 발생 전압을 측정했다.
전력 손실 : 먼저, 정전 용량 (X;F)을 상기 유전 손실과 같은 조건으로 JIS C6481에 기초해서 측정했다. 전력 손실(G)은 정전 용량(X;F)과 디바이스의 동작 주파수 (H;400kHz)와 동작 전압 (I;220V)으로부터,
G = (X × I2 × H) / 2
의 식을 이용하여 산출했다.
( 실시예 2~6)
무기 필러의 조분, 미분의 종류와 배합량을 표 1에 나타내는 대로 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 수지 조성물 및 수지 경화체, 아울러 기판, 회로 기판, 혼성 집적 회로를 제작해 평가했다. 이 결과를 표 1, 표 2에 나타냈다.
( 비교예 1~6)
경화제, 조분, 미분의 종류와 이들의 배합량을 바꾼 것 이외에는 실시예 1과 같은 조작으로 수지 조성물 및 수지 경화체, 아울러 기판, 회로 기판, 혼성 집적 회로를 제작해 평가했다. 이 결과를 표 3, 표 4에 나타낸다.
Figure 112008013745316-pct00003
Figure 112008013745316-pct00004
( 실시예 7)
두께 1.5㎜의 알루미늄판 위에 실시예 2에서 조제한 수지 조성물(b)를 경화 후의 제 1 절연층 두께가 150㎛가 되도록 도포하고, 100℃에서 0.1시간 가열하여 반경화 상태로 한 후, 상기 수지 조성물(b) 위에 두께 35㎛의 구리박을 적층하고, 180℃에서 2시간 더 가열하여 경화를 완료시켰다. 얻어진 회로 기판 위에 상기 수지 조성물(b)를 경화 후의 제 2 절연층 두께가 50㎛가 되도록 더 도포하고, 100℃에서 0.1시간 가열하여 반경화 상태로 한 후, 수지 조성물(b) 위에 두께 210㎛의 구리박을 적층하고, 180℃에서 2시간 더 가열해 경화를 완료시켜 혼성 집적 회로용 다층 기판을 제작해 평가했다. 이 결과를 표 5, 표 6, 표 7에 나타냈다.
( 실시예 8)
제 2 절연층 두께를 200㎛로 바꾼 것 이외에는 실시예 7과 같은 방법으로 다층 회로 기판을 제작해 평가했다. 이 결과를 표 5, 표 6, 표 7에 나타냈다.
( 비교예 7~8)
경화제, 조분, 미분의 종류와 이들의 배합량 및 비교예 8에서는 제 2 절연층 두께를 바꾼 것 이외에는 실시예 7과 같은 조작으로 수지 조성물 및 수지 경화체, 아울러 기판, 회로 기판, 혼성 집적 회로를 제작해 평가했다. 이 결과를 표 5, 표 6, 표 7에 나타낸다.
Figure 112008013745316-pct00005
Figure 112008013745316-pct00006
Figure 112008013745316-pct00007
본 발명의 수지 조성물은 특정 입도의 무기 필러와 특정 수지의 조합에 의해, 고전기절연성인 한편 고열전도성이고, 게다가 금속과의 접착성도 뛰어나므로, 예를 들면 혼성 집적 회로용 기판의 절연층에 매우 적합하다. 또, 바람직한 실시형태에 있어서는, 더욱 저유전율의 수지 경화체, 한층 열전도율이 뛰어난 수지 경화체를 제공할 수 있으므로, 혼성 집적 회로용 기판, 회로 기판 외, 여러 가지 용도의 전기 부품, 전자 부품의 방열부의 재료로서 사용 가능성이 있어, 산업상 매우 유용하다.
본 발명의 혼성 집적 회로용 기판이나 회로 기판은 상기 특징이 있는 수지 조성물을 이용하고 있으므로, 내전압 특성, 열방산성, 나아가서는 고주파 특성도 뛰어나므로, 이것을 이용한 혼성 집적 회로의 신뢰성을 높일 수 있어 산업상 매우 유용하다.
본 발명의 수지 조성물의 제조 방법은 원료의 혼합 순서를 특정하는 것만으로, 상기 수지 조성물의 뛰어난 특성을 용이하게 달성해, 뛰어난 특성의 수지 경화체, 그것을 이용한 혼성 집적 회로용 기판이나 회로 기판을 안정하게 제공할 수 있고, 나아가서는 신뢰성이 높은 혼성 집적 회로를 제공할 수 있으므로, 산업상 극히 유용하다.
덧붙여 2005년 9월 5일에 출원된 일본 특허 출원 2005-256194호의 명세서, 특허청구범위 및 요약서의 전 내용을 여기에 인용해, 본 발명의 명세서의 개시로 하여 포함하는 것이다.

Claims (14)

  1. 에폭시 수지와 상기 에폭시 수지의 경화제로 이루어진 경화성 수지에 무기 필러를 충전해서 이루어진 수지 조성물로서, 상기 경화제가 페놀 노볼락 수지로 이루어지고, 상기 무기 필러가 최대 입자 지름이 100㎛ 이하이고, 또한 입자 지름 5~50㎛이며, 평균 입자 지름이 5~20㎛인 조분과, 입자 지름 2.0㎛ 이하이고, 평균 입자 지름이 0.2~1.5㎛인 미분으로 이루어지며, 미분이 결정질 이산화규소 또는 구상의 산화알루미늄이고, 조분이 결정질 이산화규소이며, 무기 필러의 충전량이 50~75부피%인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 무기 필러가 최대 입자 지름이 100㎛ 이하이고, 또한 입자 지름 5~50㎛인 것을 50부피% 이상 함유하는 조분과 입자 지름 2.0㎛ 이하의 것을 70부피% 이상 함유하는 미분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    경화성 수지가 25~50부피%이고, 무기 필러의 조분이 34~70부피%이며, 또한 무기 필러의 미분이 3~24부피%인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    조분과 미분 모두가 결정질 이산화규소인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    미분이 구상의 산화알루미늄인 것을 특징으로 하는 수지 조성물.
  7. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 수지 조성물로 이루어진 것을 특징으로 하는 수지 경화체.
  8. 청구항 7에 있어서,
    열전도율이 1.5~5.0W/mK인 것을 특징으로 하는 수지 경화체.
  9. 금속 기판 위에 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 수지 조성물로 이루어진 절연층을 설치하고, 상기 절연층 위에 금속박을 설치하여 이루어진 것을 특징으로 하는 혼성 집적 회로용 기판.
  10. 금속 기판 위에 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 수지 조성물로 이루어진 절연층을 설치하고, 상기 절연층 위에 금속박을 설치하여 이루어진 기판을 이용하여 상기 금속박을 가공해 회로를 형성해서 이루어진 것을 특징으로 하는 혼성 집적용 회로 기판.
  11. 에폭시 수지와 페놀 노볼락 수지로 이루어진 경화제를 혼합하고, 경화하기 전에 무기 필러를 배합해 혼합하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 수지 조성물의 제조 방법.
  12. 금속 기판 위에 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 수지 조성물로 이루어진 제 1 절연층을 설치하고, 상기 제 1 절연층 위에 회로 기판을 설치하는 동시에, 상기 제 1 절연층 위에 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 수지 조성물로 이루어진 제 2 절연층을 더 설치하고, 상기 제 2 절연층 위에 고발열성 전자 부품이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 금속 베이스 다층 회로 기판.
  13. 청구항 12에 있어서,
    제 1 절연층과 제 2 절연층의 사이에 금속층을 설치한 것을 특징으로 하는 금속 베이스 다층 회로 기판.
  14. 청구항 12에 있어서,
    제 2 절연층의 두께가 50㎛ 이상 200㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 금속 베이스 다층 회로 기판.
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