KR102357814B1 - 절연막 - Google Patents

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후미아키 이시카와
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미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 절연막은, 폴리이미드, 또는 폴리아미드이미드, 혹은 이것들의 혼합물로 이루어지는 수지와, 비표면적이 10 ㎡/g 이상인 세라믹 입자를 함유하고, 상기 세라믹 입자가 응집 입자를 형성하고, 또한 상기 세라믹 입자의 함유량이 5 체적％ 이상 60 체적％ 이하의 범위에 있다.

Description

절연막
본 발명은, 절연막에 관한 것이다.
본원은, 2016년 8월 1일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2016-151222호, 및 2017년 3월 23일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2017-057816호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
절연막은, 예를 들어, 코일이나 모터에 이용되는 금속선의 피복막, 반도체 칩이나 LED 소자 등의 전자 부품이나 회로 기판의 표면을 보호하는 보호막, 금속 베이스 회로 기판 등에 있어서 회로층과 기판 사이의 절연재로서 사용되고 있다.
절연막으로는, 수지와 무기 필러를 함유하는 수지 조성물로 형성된 막이 사용되고 있다. 수지로는, 폴리이미드나 폴리아미드이미드와 같은 내열성, 화학적 내성, 기계적 강도가 높은 수지가 이용되고 있다.
최근의 전자 부품의 작동 전압의 고전압화나 고집적화에 수반하여, 전자 부품의 발열량은 증가하는 경향이 있어, 열저항이 낮고, 방열성이 높은 절연막이 요구되고 있다 (코일, 방열 기판, 열전도 재료 (TIM) 등). 절연막의 열저항을 저감시키는 방법으로는, 열전도성이 높은 무기 필러를 첨가하는 방법이 있다. 그러나, 절연막에 입자경이 큰 무기 필러를 첨가하면, 내전압 (절연 파괴 전압) 이 저하된다는 문제가 있다 (비특허문헌 1).
여기서, 절연막의 내전압 VR 은, 절연막의 막두께를 h, 막두께당의 내전압을 VF 로 하면, 하기의 식 (1) 로 나타낸다.
VR ＝ VF × h … (1)
한편, 절연막의 열저항 R 은, 절연막의 막두께를 h, 절연막의 열전도도를 λ 로 하면 하기의 식 (2) 로 나타낸다.
R ∝ h/λ … (2)
식 (1) 과 식 (2) 로부터, 절연막의 열저항 R 은, 하기의 식 (3) 으로 나타낼 수 있다.
R ∝ VR/(λ × VF) … (3)
상기 식 (3) 으로부터, 절연막의 열저항 R 은, 절연층의 막두께당의 내전압 VF × 열전도도 λ 의 역수에 비례하는 것을 알 수 있다. 따라서, 절연막의 열저항 R 을 저감시키기 위해서는, 절연층의 막두께당의 내전압 VF × 열전도도 λ 의 값 (이하,「성능값」이라고도 한다) 을 크게 하는 것이 중요해진다.
특허문헌 1, 2 에는, 절연막의 내전압을 향상시키기 위해, 무기 필러로서 나노 입자를 사용하는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 1 에는, 무기 필러로서, 평균 최대 직경이 500 ㎚ 이하인 나노 입자를 사용한 절연막이 개시되어 있다. 이 특허문헌 1 의 실시예에는, 나노 입자를 2.5 질량％ 또는 5 질량％ 첨가한 절연막이 기재되어 있다.
특허문헌 2 에서는, 폴리아미드이미드 수지와, 평균 1 차 입자경이 200 ㎚ 이하인 절연성 미립자를 함유하는 절연막이 개시되어 있다. 이 특허문헌 2 의 실시예에는, 절연성 미립자를 5 질량％ 첨가한 절연막이 기재되어 있다. 그러나, 일반적으로, 절연막에 나노 입자를 첨가해도, 열전도도는 그다지 향상되지 않는다고 되어 있다.
특허문헌 3, 4 에는, 열전도도를 보다 향상시키기 위해, 무기 필러로서 나노 입자와 마이크로 입자의 양자를 병용한 절연막이 기재되어 있다.
특허문헌 3 에는, 무기 필러로서, 마이크로 입자 사이즈의 제 1 무기 필러와, 소정의 재료로 이루어지는 나노 입자 사이즈의 제 2 무기 필러를 함유하는 전기 절연 재료용의 수지 조성물이 개시되어 있다.
특허문헌 4 에는, 무기 필러로서, 마이크로 입자 사이즈의 열전도성 무기 구상 마이크로 필러와, 판상, 봉상, 섬유상, 혹은 인편상 형상의 마이크로 필러와, 나노 입자 사이즈의 열전도성 무기 나노 필러를 충전한 수지 조성물이 개시되어 있다.
그러나, 상기 비특허문헌 1 에 기재되어 있는 바와 같이, 마이크로 입자를 첨가한 절연막은 내전압이 저하된다는 문제가 있다.
미국 특허출원공개 제2007/0116976호 명세서 일본 공개특허공보 2013-60575호 일본 공개특허공보 2009-13227호 일본 공개특허공보 2013-159748호
Journal of International Council on Electrical Engineering Vol.2, No.1, pp.90 ∼ 98, 2012
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 열전도도와 내전압성의 양자가 높고, 또한 내열성, 화학적 내성, 및 기계 특성이 우수한 절연막을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 양태인 절연막은, 폴리이미드, 또는 폴리아미드이미드, 혹은 이것들의 혼합물로 이루어지는 수지와, 비표면적이 10 ㎡/g 이상인 세라믹 입자를 갖고, 상기 세라믹 입자가 응집 입자를 형성하고, 또한 상기 세라믹 입자의 함유량이 5 체적％ 이상 60 체적％ 이하의 범위에 있는 것을 특징으로 하고 있다.
이 구성의 절연막에 의하면, 수지가 폴리이미드, 또는 폴리아미드이미드, 혹은 이것들의 혼합물로 이루어지므로, 내열성, 화학적 내성, 및 기계 특성이 향상된다.
또, 비표면적이 10 ㎡/g 이상인 미세한 세라믹 입자를 함유하므로, 내전압이 향상되고, 또, 세라믹 입자를 대량으로 첨가해도 내전압이 잘 저하되지 않는다.
또한, 미세한 세라믹 입자가 응집 입자를 형성하고 있으므로, 세라믹 입자의 1 차 입자 간을 열이 전도되기 쉬워져, 열의 전도 네트워크 구조를 만들기 쉽다. 그 때문에, 절연막의 열전도도가 향상된다.
그리고, 세라믹 입자의 함유량이 5 체적％ 이상 60 체적％ 이하의 범위로 되어 있으므로, 폴리이미드나 폴리아미드이미드가 갖는 우수한 내열성, 화학적 내성, 및 기계 특성을 저해하지 않고, 내전압과 열전도도를 더욱 향상시키는 것이 가능해진다.
여기서, 본 발명의 일 양태인 절연막에 있어서는, 상기 절연막의 적어도 일방의 표면에, 폴리이미드, 또는 폴리아미드이미드, 혹은 이것들의 혼합물로 이루어지는 수지층이 구비되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 예를 들어, 절연막과 피고정물을 고정시킬 때에는, 수지층을 개재시킬 수 있으므로, 절연막과 피고정물을 강하게 밀착시킴과 함께, 절연막과 피고정물 사이의 열저항을 낮게 할 수 있다. 또, 절연막을 코일이나 모터용의 금속선 (에나멜선) 의 피복막으로서 사용할 때에는, 코일상으로 감겨진 에나멜선 간에, 2 장 중첩된 절연막이 형성되는데, 그 2 장 중첩된 절연막의 사이에 수지층을 개재시킬 수 있으므로, 2 장 중첩된 절연막끼리를 강하게 밀착시킬 수 있음과 함께, 2 장 중첩된 절연막 간의 열저항을 낮게 할 수 있다. 이것으로부터, 코일상으로 감겨진 에나멜선 간의 층 계면 열저항을 작게 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 열전도도와 내전압성의 양자가 높고, 또한 내열성과 화학적 내성과 기계 특성이 우수한 절연막을 제공하는 것이 가능해진다.
도 1 은 실시예에서 제조된 적층체에 발열체를 배치한 상태를 설명하는 모식도이다.
도 2 는 실시예에서 제조된 적층체를 2 장 중첩시킨 것에 발열체를 배치한 상태를 설명하는 모식도이다.
이하에 본 발명의 일 실시형태인 절연막에 대해 설명한다.
본 실시형태인 절연막은, 예를 들어, 에나멜선의 에나멜막과 같이, 코일이나 모터에 이용되는 금속선의 절연 피막으로서 사용할 수 있다. 또, 전자 부품이나 회로 기판의 표면을 보호하는 보호막으로서 사용할 수 있다. 또한, 금속 베이스 회로 기판 등에 있어서, 회로층과 기판 사이에 배치하는 절연막으로서 사용할 수 있다. 또, 단독의 시트 또는 필름으로 하여, 예를 들어, 플렉시블 프린트 기판 등의 회로 기판용의 절연재로서 사용할 수 있다.
본 실시형태인 절연막은, 폴리이미드, 또는 폴리아미드이미드, 혹은 이것들의 혼합물로 이루어지는 수지와, 비표면적이 10 ㎡/g 이상인 세라믹 입자를 함유한다. 세라믹 입자는, 응집 입자를 형성하고 있다. 또, 세라믹 입자의 함유량은 5 체적％ 이상 60 체적％ 이하의 범위로 되어 있다. 이하에 본 실시형태인 절연막의 조성을 상기 서술한 바와 같이 규정한 이유에 대해 설명한다.
(수지)
본 실시형태의 절연막에 있어서 사용하는 수지는, 절연막의 기재가 된다. 폴리이미드 및 폴리아미드이미드는, 이미드 결합을 가지므로, 우수한 내열성이나 기계 특성을 갖는다.
이 때문에, 본 실시형태에서는, 수지로서 폴리이미드, 또는 폴리아미드이미드, 혹은 이것들의 혼합물을 사용한다.
또한, 폴리아미드이미드 및 폴리이미드는, 질량 평균 분자량이 10 만 이상인 것이 바람직하고, 10 만 이상 50 만 이하의 범위에 있는 것이 보다 바람직하다. 질량 평균 분자량이 상기 범위 내에 있는 폴리아미드이미드 또는 폴리이미드를 함유하는 절연막은, 내열성과 기계 특성이 보다 향상된다.
(세라믹 입자)
본 실시형태의 절연막에 있어서 사용하는 세라믹 입자는, 절연막의 성능값을 효율적으로 향상시키는 작용이 있다.
여기서, 세라믹 입자의 비표면적이 지나치게 작아지면, 즉 세라믹 입자의 1 차 입자의 입자경이 지나치게 커지면, 절연막의 내전압성이 저하될 우려가 있다.
이 때문에, 본 실시형태에서는, 세라믹 입자의 비표면적을 10 ㎡/g 이상으로 설정하고 있다. 절연막의 열전도성을 확실하게 향상시키기 위해서는, 세라믹 입자의 비표면적은 50 ㎡/g 이상인 것이 바람직하다.
또한, 세라믹 입자의 비표면적이 지나치게 커지면, 즉 세라믹 입자의 1 차 입자의 입자경이 지나치게 작아지면, 세라믹 입자가 과잉으로 큰 응집 입자를 형성하기 쉬워져, 절연막의 표면 조도 Ra 가 커질 우려가 있다. 절연막의 표면 조도 Ra 가 과도하게 커지면, 전자 부품이나 회로 기판 등의 표면과의 접촉 면적이 좁아져, 절연막이 전자 부품이나 회로 기판 등에서 박리되기 쉬워지고, 또 전자 부품이나 회로 기판에서 발생한 열을, 절연막을 통하여 외부로 방열시키기 어려워지는 등의 문제가 발생할 우려가 있다. 이 때문에, 절연막의 표면 조도 Ra 는 작은 편이 바람직하다. 절연막의 표면 조도 Ra 를 과도하게 크게 하지 않기 위해서는, 세라믹 입자의 비표면적은 300 ㎡/g 이하인 것이 바람직하다.
세라믹 입자의 비표면적은, BET 법으로 측정된 BET 비표면적이다. 절연막 중의 세라믹 입자의 비표면적은, 절연막을 가열하여, 수지 성분을 열분해하여 제거하고, 잔부의 세라믹 입자를 회수함으로써 측정할 수 있다.
세라믹 입자는, BET 비표면적과 밀도로부터 하기의 식을 사용하여 산출되는 BET 직경이, 1 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하의 범위인 것이 바람직하다. BET 직경이 상기 범위에 있는 세라믹 입자를 함유하는 절연막은, 내전압성이 보다 향상된다.
BET 직경 ＝ 6/(밀도 × BET 비표면적)
세라믹 입자는 응집 입자를 형성하고 있다. 응집 입자는, 1 차 입자가 비교적 약하게 연결되어 있는 어글로머레이트여도 되고, 1 차 입자가 비교적 강하게 연결되어 있는 애그리게이트여도 된다. 또, 응집 입자끼리가 추가로 집합한 입자 집합체를 형성하고 있어도 된다. 세라믹 입자의 1 차 입자가 응집 입자를 형성하여 절연막 중에 분산되어 있음으로써, 세라믹 입자 간의 상호 접촉에 의한 네트워크가 형성되어, 세라믹 입자의 1 차 입자 간을 열이 전도되기 쉬워져, 절연막의 열전도도가 향상된다.
세라믹 입자의 응집 입자는, 1 차 입자끼리가 점 접촉하여 연결된 이방성을 갖는 형상인 것이 바람직하다. 이 경우, 세라믹 입자의 1 차 입자끼리는, 화학적으로 강하게 결합되어 있는 것이 바람직하다.
또, 응집 입자의 평균 입경은, 상기 BET 직경에 대하여, 5 배 이상인 것이 바람직하고, 5 배 이상 100 배 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다. 또, 응집 입자의 평균 입자경은, 20 ㎚ 이상 500 ㎚ 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다. 응집 입자의 평균 입자경이 상기 범위에 있으면, 절연막의 열전도도를 확실하게 향상시킬 수 있다.
또한, 응집 입자의 평균 입자경은, 세라믹 입자를 분산제와 함께 NMP 용매 중에서 초음파 분산을 가하고, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치로 측정한 Dv50 의 값이다. 절연막 중의 응집 입자 (세라믹 입자) 는, 절연막을 가열하여, 수지 성분을 열분해하여 제거함으로써 회수할 수 있다.
절연막 중의 세라믹 입자의 함유량은, 5 체적％ 이상 60 체적％ 이하로 되어 있다. 세라믹 입자의 함유량이 지나치게 적어지면, 절연막의 열전도성이 충분히 향상되지 않을 우려가 있다. 한편, 세라믹 입자의 함유량이 지나치게 많아지면, 즉 수지의 함유량이 상대적으로 감소하여, 절연막의 형상을 안정적으로 유지할 수 없게 될 우려가 있다. 또, 세라믹 입자가 과잉으로 큰 응집 입자를 형성하기 쉬워져, 절연막의 표면 조도 Ra 가 커질 우려가 있다.
절연막의 열전도성을 확실하게 향상시키기 위해서는, 세라믹 입자의 함유량은 10 체적％ 이상인 것이 바람직하다. 또, 절연막의 형상 안정성을 확실하게 향상시키고, 표면 조도 Ra 를 낮게 하기 위해서는, 세라믹 입자의 함유량은 50 체적％ 이하인 것이 바람직하다.
세라믹 입자의 예로는, 실리카 (이산화규소) 입자, 알루미나 (산화알루미늄) 입자, 질화붕소 입자, 산화티탄 입자, 알루미나 도프 실리카 입자, 및 알루미나 수화물 입자를 들 수 있다. 세라믹 입자는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들 세라믹 입자 중에서는, 알루미나 입자가 열전도성이 높은 점에서 바람직하다.
세라믹 입자는, 시판품을 사용해도 된다. 시판품으로는, AE50, AE130, AE200, AE300, AE380, AE90E (모두 닛폰 아에로질 주식회사 제조), T400 (바커사 제조), SFP-20M (덴카 주식회사) 등의 실리카 입자, Alu65 (닛폰 아에로질 주식회사 제조) 등의 알루미나 입자, AP-170S (Maruka 사 제조) 등의 질화붕소 입자, AEROXIDE (R) TiO2 P90 (닛폰 아에로질 주식회사 제조) 등의 산화티탄 입자, MOX170 (닛폰 아에로질 주식회사 제조) 등의 알루미나 도프 실리카 입자, Sasol 사 제조의 알루미나 수화물 입자를 사용할 수 있다.
(수지층)
본 실시형태인 절연막은, 적어도 일방의 표면에 수지층이 구비되어 있어도 된다. 수지층은, 폴리이미드, 또는 폴리아미드이미드, 혹은 이것들의 혼합물로 이루어지는 것이 바람직하다.
수지층은, 절연막의 기재가 되는 수지와 친화성이 높고, 층 중에 세라믹 입자를 함유하지 않으므로, 절연막과 비교하여 변형되기 쉽다. 이 때문에, 예를 들어, 절연막과 피고정물 (예를 들어, 전자 부품이나 회로 기판 등의 발열체, 회로용 동박의 금속박 등의 도전체) 을 고정시킬 때에는, 수지층을 개재시킬 수 있으므로, 절연막과 피고정물을 강하게 밀착시킬 수 있다. 이로써, 절연막과 피고정물의 필 강도가 향상된다. 또, 절연막과 피고정물 사이의 열저항을 낮게 할 수 있다.
또, 절연막을, 코일이나 모터에 이용되는 금속선의 피복막으로서 사용하는 경우, 코일상으로 감겨진 금속선 (에나멜선) 간에, 2 장 중첩된 절연막이 형성되는데, 그 2 장 중첩된 절연막의 사이에 수지층을 개재시킬 수 있으므로, 2 장 중첩된 절연막끼리를 강하게 밀착시킬 수 있다. 이로써, 2 장 중첩된 절연막의 필 강도가 향상된다. 또, 2 장 중첩된 절연막 간의 열저항을 낮게 할 수 있으므로, 코일상으로 감겨진 에나멜선 간의 층 계면 열저항을 작게 할 수 있다.
수지층의 두께는, 0.1 ㎛ 이상 2 ㎛ 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다. 수지층의 두께가 상기 범위에 있으면, 절연막과 피고정물 및 2 장 중첩된 절연막끼리의 밀착성을 확실하게 높게 할 수 있고, 절연막과 피고정물 사이 및 2 장 중첩된 절연막 간의 열저항을 확실하게 낮게 할 수 있다. 수지층의 두께가 지나치게 얇아지면, 절연막과 피고정물 및 2 장 중첩된 절연막끼리의 밀착성이 저하될 우려가 있다. 한편, 수지층의 두께가 지나치게 두꺼워지면, 열저항이 높아질 우려가 있다.
(절연막의 제조 방법)
본 실시형태인 절연막은, 예를 들어, 용매 중에 폴리이미드 혹은 폴리아미드이미드 혹은 이것들의 전구체가 용해되고, 비표면적이 10 ㎡/g 이상으로서, 응집 입자를 형성하고 있는 세라믹 입자가 분산되어 있는 세라믹 입자 분산 수지 용액을 조제하고, 이어서 이 세라믹 입자 분산 수지 용액을 사용하여 막상으로 성형함으로써 제조할 수 있다. 용매의 예로는, N-메틸-2-피롤리돈 (NMP), 디글라임, 트리글라임, γ-부티로락톤, 디메틸술폭사이드 (DMSO) 등의 비프로톤성의 극성 용매 및 이것들의 혼합액을 들 수 있다.
세라믹 입자 분산 수지 용액은, 용매 중에 폴리이미드 혹은 폴리아미드이미드 혹은 이것들의 전구체가 용해되어 있는 수지 용액과 세라믹 입자를 혼합하여, 수지 용액 중에 세라믹 입자를 분산시키는 방법에 의해 조제할 수 있다. 또, 세라믹 입자 분산 수지 용액은, 용매 중에 세라믹 입자가 분산되어 있는 세라믹 입자 분산액과, 폴리이미드 혹은 폴리아미드이미드 혹은 이것들의 전구체를 혼합하여, 세라믹 입자 분산액 중에 폴리이미드 혹은 폴리아미드이미드 혹은 이것들의 전구체를 용해시키는 방법에 의해 조제할 수 있다. 또한, 세라믹 입자 분산 수지 용액은, 용매 중에 폴리이미드 혹은 폴리아미드이미드 혹은 이것들의 전구체가 용해되어 있는 수지 용액과, 용매 중에 세라믹 입자가 분산되어 있는 세라믹 입자 분산액을 혼합함으로써도 조제할 수 있다.
기판 상에 절연막을 제조하는 방법으로는, 예를 들어, 전착법, 및 도포법을 사용할 수 있다.
전착법은, 세라믹 입자 분산 수지 용액에 물을 첨가하여 조제한 전착액을 사용하여, 전착 도포법에 의해, 기판 상에 전착 생성물을 생성시키고, 이어서, 전착 생성물을 가열하여 건조, 경화시킴으로써, 절연막을 제조하는 방법이다.
또, 도포법은, 세라믹 입자 분산 수지 용액을 기판 상에 도포하여 도포막을 형성하고, 이어서, 도포막을 건조시켜 건조막으로 한 후, 가열하여 경화시킴으로써, 절연막을 제조하는 방법이다.
필름 혹은 시트상의 절연막은, 예를 들어, 세라믹 입자 분산 수지 용액을 이형 필름 상에 도포하여 도포막을 형성하고, 이어서, 도포막을 건조시킨 후, 건조막을 이형 필름으로부터 박리한 후, 건조막을 가열 처리하여 경화시킴으로써 얻을 수 있다.
수지층을 구비한 절연막은, 예를 들어, 다음과 같이 하여 제조할 수 있다.
수지층을 형성하는 수지 재료와 용매를 혼합하고, 수지 재료를 용해시켜, 수지 용액을 조제한다. 이어서, 이 수지 용액을 절연막에 도포하여, 도포층을 형성한다. 그리고, 도포층을 가열 건조시킨다.
수지 재료를 용해시키기 위한 용매의 예로는, N-메틸-2-피롤리돈 (NMP), 디글라임, 트리글라임, γ-부티로락톤, 디메틸술폭사이드 (DMSO) 등의 비프로톤성의 극성 용매 및 이것들의 혼합액을 들 수 있다. 수지 용액을 절연막에 도포하는 방법으로는, 침지법, 스핀 코트법, 바 코트법, 나이프 코트법, 롤 코트법, 블레이드 코트법, 다이 코트법, 그라비아 코트법 등을 사용할 수 있다.
이상과 같은 구성으로 된 본 실시형태인 절연막에 의하면, 수지가 폴리이미드, 또는 폴리아미드이미드, 혹은 이것들의 혼합물로 이루어지므로, 내열성과 기계 특성이 향상된다. 또, 비표면적이 10 ㎡/g 이상인 미세한 세라믹 입자를 함유하므로, 내전압성이 향상된다. 또한, 미세한 세라믹 입자가 응집 입자를 형성하고 있으므로, 세라믹 입자의 1 차 입자 간을 열이 전도되기 쉬워져, 절연막의 열전도도가 향상된다.
그리고, 세라믹 입자의 함유량이 5 체적％ 이상 60 체적％ 이하의 범위로 되어 있으므로, 폴리이미드나 폴리아미드이미드가 갖는 우수한 내열성과 기계 특성을 저해하지 않고, 내전압성과 열전도성을 더욱 향상시키는 것이 가능해진다.
또, 본 실시형태의 절연막에 있어서는, 적어도 일방의 표면에, 폴리이미드, 또는 폴리아미드이미드, 혹은 이것들의 혼합물로 이루어지는 수지층을 구비하는 구성으로 할 수 있다. 이로써, 예를 들어, 절연막과 피고정물을 고정시킬 때에는, 수지층을 개재시킬 수 있으므로, 절연막과 피고정물을 강하게 밀착시킴과 함께, 절연막과 피고정물 사이의 열저항을 낮게 할 수 있다. 또, 절연막을 코일이나 모터용의 금속선 (에나멜선) 의 피복막으로서 사용할 때에는, 코일상으로 감겨진 에나멜선 간에, 2 장 중첩된 절연막이 형성되는데, 그 2 장 중첩된 절연막의 사이에 수지층을 개재시킬 수 있으므로, 2 장 중첩된 절연막끼리를 강하게 밀착시킬 수 있음과 함께, 2 장 중첩된 절연막 간의 열저항을 낮게 할 수 있다. 이로써, 코일상으로 감겨진 에나멜선 간의 층 계면 열저항을 작게 할 수 있다.
이상, 이 발명의 실시형태에 대해 상세히 서술해 왔지만, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 이 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 등도 포함된다.
실시예
이하, 본 발명의 효과를 실시예 및 비교예를 사용하여 상세하게 설명하는데, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1-1 ∼ 1-18, 비교예 1-1 ∼ 1-5]
＜세라믹 입자 분산 수지 용액의 조제＞
하기의 표 1 에 기재되어 있는, 세라믹 입자를 준비하였다. 또한, 표 1 에 기재되어 있는 비표면적은, BET 법에 의해 측정한 BET 비표면적이다. 응집 입자의 평균 입자경은, 분산제와 함께 NMP (N-메틸-2-피롤리돈) 용매 중에서 초음파 분산을 가하고, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치로 측정한 Dv50 의 값이다.
준비한 세라믹 입자를, NMP 를 62.5 g, 1M2P (1-메톡시-2-프로판올) 를 10 g, AE (아미노에테르) 를 0.22 g 의 질량으로 함유하는 혼합 용매에 대하여 1 g 투입하고, 30 분간 초음파 처리하여, 세라믹 입자 분산액을 조제하였다.
이어서, 폴리아미드이미드 용액 3.3 g 에, 세라믹 입자 분산액을 세라믹 입자 농도가 하기의 표 2 에 기재되어 있는 값이 되도록 첨가하여, 세라믹 입자 분산 수지 용액을 조제하였다. 또한, 세라믹 입자 농도는, 폴리아미드이미드와 세라믹 입자의 합계 체적량에 대한 세라믹 입자의 체적 함유량이다.
＜전착액의 조제＞
조제한 세라믹 입자 분산 수지 용액을, 5000 rpm 의 회전 속도로 교반하면서, 그 세라믹 입자 분산 수지 용액에 물을 21 g 적하하여, 전착액을 조제하였다.
＜전착법에 의한 절연막의 제조＞
조제한 전착액을 사용하여, 전착법에 의해 100 V 의 직류 전압을 인가하여, 두께 0.3 ㎜ 이고 30 ㎜ × 20 ㎜ 의 구리판의 표면에, 가열 후의 막두께가 10 ㎛ 가 되도록 전착 생성물을 생성시켰다. 또한, 막두께는, 절연막을 제조한 구리판을 수지 매립한 후, 단면을 꺼내어, 레이저 현미경으로 관찰함으로써 측정하였다. 이어서 전착 생성물을 대기 분위기하, 250 ℃ 에서 3 분간 가열하여, 구리판 표면에 두께 10 ㎛ 의 절연막을 제조하였다. 또한, 비교예 1-3, 1-5 에서 조제한 전착액은, 균일한 절연막을 제조할 수 없었다. 표 2 에서는, 절연막을 제조할 수 있었던 것을「A」로 하고, 절연막을 제조할 수 없었던 것을「B」로 하였다.
＜평가＞
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 절연막에 대해, 세라믹 입자의 함유량, 막두께당의 내전압, 열전도도 (절연막의 두께 방향의 열전도도), 표면 조도 Ra, 절곡시의 절연성을 각각 하기 방법에 의해 측정하였다. 또 막두께당의 내전압과 열전도도로부터, 성능값 (막두께당의 내전압 VF × 열전도도 λ) 을 계산하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다. 또한, 막두께당의 내전압, 열전도도 및 성능값은, 세라믹 입자를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1-1 과 동일하게 하여 제조한 막두께 10 ㎛ 의 폴리아미드이미드막의 값을 1 로 한 상대값으로 하였다.
(세라믹 입자의 함유량)
구리판으로부터 절연막을 박리하고, 소정 사이즈로 잘라내어 시료로 하였다. 이 시료를 사용하여, 열중량 분석 (TG) 에 의해, 절연막의 세라믹 입자의 함유량 (질량％) 을 측정하였다.
그리고, 그 세라믹 입자의 함유량의 값을, 하기에 나타내는 세라믹 입자, 폴리아미드이미드의 밀도를 사용하여 체적％ 로 환산하였다.
(막두께당의 내전압)
막두께당의 내전압은, 주식회사 계측 기술 연구소의 다기능 안전 시험기 7440 을 사용하여 측정하였다. 절연막의 구리판 (기판) 측과는 반대측의 표면에 전극판을 배치하였다. 구리판 (기판) 과 전극판을 각각 전원에 접속시켜, 6000 V 까지 30 초 동안 승압시켰다. 구리판과 전극판 사이에 흐르는 전류값이 5000 ㎂ 가 된 시점의 전압을 절연막의 막두께로 나누고, 이 값을 막두께당의 내전압으로 하였다.
(열전도도)
열전도도 (절연막의 두께 방향의 열전도도) 는, NETZSCH-GeratebauGmbH 제조의 LFA477 Nanoflash 를 사용하여, 레이저 플래시법에 의해 측정하였다. 측정에는 계면 열저항을 고려하지 않는 2 층 모델을 사용하였다. 또한, 구리판의 두께는 이미 서술한 바와 같이 0.3 ㎜, 구리판의 열확산율은 117.2 ㎟/초로 하였다. 절연막의 열전도도의 계산에는, 실리카 입자의 밀도 2.2 g/㎤, 실리카 입자의 비열 0.76 J/gK, 알루미나 입자의 밀도 3.89 g/㎤, 알루미나 입자의 비열 0.78 J/gK, 질화붕소의 밀도 2.1 g/㎤, 질화붕소의 비열 0.8 J/gK, 산화티탄의 밀도 3.98 g/㎤, 산화티탄의 비열 0.689 J/gK, 알루미나 1 ％ 도프 실리카의 밀도 2.2 g/㎤, 알루미나 1 ％ 도프 실리카의 비열 0.76 J/gK, 알루미나 수화물의 밀도 3.07 g/㎤, 알루미나 수화물의 비열 1.02 J/gK, 폴리이미드의 밀도 1.4 g/㎤, 폴리이미드의 비열 1.13 J/gK, 폴리아미드이미드 수지의 밀도 1.41 g/㎤, 폴리아미드이미드 수지의 비열 1.09 J/gK 를 사용하였다.
(표면 조도 Ra)
표면 조도 Ra 는 Bruker Nano 사 제조의 Dektak150 을 사용하여 1 ㎜ 스캔을 실시하여, 계측하였다. 또한 하중은 5.00 ㎎, 스캔 스피드는 1 ㎜/30 s 를 사용하였다.
(절곡시의 절연성)
절곡시의 절연성 (가요성) 을, 기판 절곡 전후에 있어서 JIS C 3216-5 에 있어서의 핀홀 시험을 실시함으로써 평가하였다. 절연막을 제조한 구리판 (시료) 과, 두께 0.3 ㎜ 의 구리판을 2 장 중첩시켜 제조한 구리 기판을, 시료인 구리판과 구리 기판이 접하도록 적층하여, 적층체를 제조하였다. 제조한 적층체를 적층체의 두께를 따라 절곡시키고, 이어서, 원래의 상태로 되돌렸다. 그 후, 적층판과, 별도로 준비한 스테인리스판을, 페놀프탈레인 용액을 적하한 염화나트륨 수용액 (농도 0.2 ％) 에 침지시키고, 적층체의 구리 기판을 부극, 스테인리스판을 정극으로 하여, 12 V 의 직류 전압을 1 분간 인가하여, 절연막 내에 발생한 핀홀, 요컨대 절연막 표면에서 구리판까지 관통하는 결함의 유무를 확인하였다 (JIS C 3216-5). 절연막 표면에, 페놀프탈레인에 의한 적자색의 줄무늬 (작은 기포가 모인 것) 가 1 개라도 확인된 경우에는, 핀홀이 있었던 것으로 하여, 절곡 후의 절연성을 확보할 수 없었던 것 (가요성 없음) 으로 판단하고,「B」로 하였다. 절연막 표면에 적자색의 줄무늬가 확인되지 않은 경우에는, 핀홀이 없었던 것으로 하여, 절곡 후의 절연성을 확보할 수 있었던 것 (가요성 있음) 으로 판단하고,「A」로 하였다.
Figure 112019005882074-pct00001
Figure 112019005882074-pct00002
비교예 1-1 의 절연막은, 성능값이 1.19 배로 낮았다. 이것은, 세라믹 입자의 비표면적이 10 ㎡/g 미만으로서, 내전압이 저하되었기 때문인 것으로 추찰된다.
비교예 1-2, 1-4 의 절연막도 성능값이 1.17 배, 1.16 배 정도였다. 이것은, 열전도도가 필러를 함유하지 않는 폴리아미드이미드막과 동등하게 낮기 때문이다. 열전도도가 낮은 것은, 세라믹 입자의 함유량이 5 체적％ 보다 적기 때문인 것으로 추찰된다.
비교예 1-3, 1-5 에서 조제한 전착액은, 절연막을 제조할 수 없었다. 이것은, 세라믹 입자의 함유량이 60 체적％ 를 초과하였기 때문인 것으로 추찰된다.
이에 대하여, 실시예 1-1 ∼ 1-18 의 절연막은, 성능값이 1.29 배에서부터 높은 것에서는 4.13 배로 되어 있어, 성능이 대폭 향상되었음을 알 수 있었다. 이것은 내전압 및 열전도도가 필러를 함유하지 않는 폴리아미드이미드막과 비교하여 거의 동등하거나 혹은 향상되고, 또한 열전도도와 내전압성의 양자가 우수하기 때문이다. 또한, 실시예 1-8 은, 표면 조도 Ra 가 약간 높아졌다. 이것은, 세라믹 입자의 비표면적이 약간 크기 때문인 것으로 추찰된다. 또, 실시예 1-13, 1-18 은, 표면 조도 Ra 가 약간 높고, 절곡시의 절연성이「B」였다. 이것은, 세라믹 입자의 함유량이 약간 많기 때문인 것으로 추찰된다.
[실시예 2-1 ∼ 2-31, 비교예 2-1 ∼ 2-16]
(폴리아믹산의 합성)
용량 300 ㎖ 의 세퍼러블 플라스크에, 4,4'-디아미노디페닐에테르 및 NMP 를 투입하였다. NMP 량은, 얻어지는 폴리아믹산의 농도가 40 wt％ 가 되도록 조정하였다. 상온에서 교반하여, 4,4'-디아미노디페닐에테르를 완전히 용해시킨 후, 내온이 30 ℃ 를 초과하지 않도록, 소정량의 테트라카르복실산 2 무수물을 소량씩 첨가하였다. 그 후, 질소 분위기하에서 16 시간의 교반을 계속하여 폴리아믹산 용액으로서 얻었다.
(세라믹 입자 분산 수지 용액의 조제)
하기의 표 3 에 기재되어 있는 세라믹 입자를 준비하였다. 준비한 세라믹 입자를 NMP 10 g 에 대하여 1.0 g 투입하고, 30 분간 초음파 처리하여, 세라믹 입자 분산액을 조제하였다.
이어서, 폴리아믹산 용액과 세라믹 입자 분산액과 NMP 를, 최종적으로 용액 중의 폴리아믹산 농도가 5 질량％ 이고, 세라믹 입자 농도가 하기의 표 4 에 기재되어 있는 값이 되도록 혼합하였다. 계속해서 얻어진 혼합물을, 스기노 머신사 제조의 스타버스트를 사용하여, 압력 50 ㎫ 의 고압 분사 처리를 10 회 반복함으로써 분산 처리를 실시하여, 세라믹 입자 분산 수지 용액을 조제하였다.
＜도포법에 의한 절연막의 제조＞
조제한 세라믹 입자 분산 수지 용액을, 두께 0.3 ㎜ 이고 30 ㎜ × 20 ㎜ 의 구리판의 표면에, 가열 후의 막두께가 10 ㎛ 가 되도록 도포하여 도포막을 형성하였다. 이어서 도포막을 핫 플레이트 상에 배치하고, 실온에서부터 3 ℃/분으로 60 ℃ 까지 승온시키고, 60 ℃ 에서 100 분간, 추가로 1 ℃/분으로 120 ℃ 까지 승온시키고, 120 ℃ 에서 100 분간 가열하고, 건조시켜 건조막으로 하였다. 그 후, 건조막을 250 ℃ 에서 1 분간, 400 ℃ 에서 1 분간 가열하여, 구리판 표면에 두께 10 ㎛ 의 절연막을 제조하였다. 또한, 비교예 2-3, 2-5, 2-7, 2-9, 2-16 에서 조제한 세라믹 입자 분산 수지 용액은, 절연막을 제조할 수 없었다.
＜평가＞
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 절연막에 대해, 세라믹 입자의 함유량, 막두께당의 내전압, 열전도도 (절연막의 두께 방향의 열전도도), 성능값, 표면 조도 Ra, 절곡시의 절연성을 각각 상기 방법에 의해 측정하였다. 그 결과를 표 4 에 나타낸다. 또한, 막두께당의 내전압, 열전도도 및 성능값은, 세라믹 입자를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 2-1 과 동일하게 하여 제조한 막두께 10 ㎛ 의 폴리이미드막의 값을 1 로 한 상대값으로 하였다.
Figure 112019005882074-pct00003
Figure 112019005882074-pct00004
비교예 2-1, 2-13 ∼ 15 의 절연막은, 막두께당의 내전압이 낮아졌다. 이것은, 세라믹 입자의 비표면적이 10 ㎡/g 미만이기 때문인 것으로 추찰된다.
비교예 2-2, 2-4, 2-6, 2-8 의 절연막은, 열전도도가 필러를 함유하지 않는 폴리이미드막과 동등하였다. 이것은, 세라믹 입자의 함유량이 5 체적％ 보다 적기 때문인 것으로 추찰된다.
비교예 2-10 ∼ 12 의 절연막은, 막두께당의 내전압이 필러를 함유하지 않는 폴리이미드막과 동등하거나, 혹은 근소하게 저하되고, 열전도도가 필러를 함유하지 않는 폴리이미드막과 동등하여, 세라믹 입자의 첨가에 의한 효과가 얻어지지 않았다. 이것은, 세라믹 입자의 비표면적이 10 ㎡/g 미만이고, 또 그 함유량도 적기 때문인 것으로 추찰된다.
비교예 2-3, 2-5, 2-7, 2-9, 2-16 에서 조제한 세라믹 입자 분산 수지 용액은, 절연막을 제조할 수 없었다. 이것은, 세라믹 입자의 함유량이 60 체적％ 를 초과하였기 때문인 것으로 추찰된다.
이에 대하여, 실시예 2-1 ∼ 2-31 의 절연막은, 막두께당의 내전압이, 필러를 함유하지 않는 폴리이미드막과 비교하여 근소하게 저하된 것도 있었지만, 열전도도가 필러를 함유하지 않는 폴리이미드막과 비교하여 현저하게 향상되었고, 그 결과, 성능값이 1.3 배 이상으로 커졌다. 또한, 실시예 2-8, 2-27 ∼ 30 은, 표면 조도 Ra 가 약간 높아졌다. 이것은, 세라믹 입자의 비표면적이 약간 크기 때문인 것으로 추찰된다. 또, 실시예 2-13, 2-18, 2-23, 2―31 은, 표면 조도 Ra 가 약간 높고, 절곡시의 절연성이「B」였다. 이것은, 세라믹 입자의 함유량이 약간 많기 때문인 것으로 추찰된다.
[실시예 3-1 ∼ 3-22]
두께 1 ㎜ 이고 20 ㎜ × 20 ㎜ 의 구리판을 준비하였다. 준비한 구리판 상에, 하기의 표 5 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1-1 ∼ 1-6 과 동일한 세라믹 입자 분산 수지 용액 및 방법을 사용하여 절연막을 형성하였다. 얻어진 절연막의 두께를 표 5 에 나타낸다.
이어서, 하기의 표 5 에 나타내는 수지 재료와 NMP (N-메틸-2-피롤리돈) 를, 수지 재료 1 질량부에 대한 NMP 의 양이 표 5 에 나타내는 양이 되는 비율로 혼합하고, 수지 재료를 용해시켜 수지 용액을 조제하였다. 이 수지 용액에 상기 절연막이 형성된 구리판의 절연막측의 면을 침지시켜, 수지 용액을 절연막의 표면에 도포하였다. 그 후, 도포층을 250 ℃ 에서 30 분간 가열 건조시켜, 절연막의 표면에 수지층을 형성하여, 구리판, 절연막, 수지층이 이 순서로 적층된 적층체를 얻었다. 얻어진 수지층의 두께를 표 5 에 나타낸다.
또한, 실시예 3-21 ∼ 3-22 에서는, 수지층을 형성하지 않았다.
＜평가＞
상기 실시예 3-1 ∼ 3-22 에서 제조한 적층체의 열저항 (적층체 1 장) 을, 하기 방법에 의해 측정하였다. 또한, 상기 실시예 3-1 ∼ 3-20 에서 제조한 적층체에 대해서는, 수지층을 개재하여 2 장 중첩시킨 상태에서, 열저항과 필 강도를 하기 방법에 의해 측정하였다. 그 결과를 표 5 에 나타낸다.
(열저항 : 적층체 1 장)
도 1 에 나타내는 바와 같이, 구리판 (11), 절연막 (12), 수지층 (13) 이 이 순서로 적층된 적층체 (10) 의 수지층 (13) 상에 그리스 (도시 생략) 를 도포하고, 그 그리스 상에 발열체 (20) 를 재치 (載置) 하였다. 발열체 (20) 로는, TO-3P 를 사용하였다. 그리고, 발열체의 상부로부터 토크 40 N㎝ 의 나사에 의해 적층 방향으로 가압하면서, 발열체 (20) 에서 적층체의 구리판 (11) 까지의 열저항을, T3Ster 을 사용하여 측정하였다. 열저항의 측정 조건은, 발열 : 1 A, 30 sec (소자 온도 : ΔT ＝ 2.6 ℃), 측정 : 0.01 A, 측정 시간 : 45 초로 하였다. 또한, 구리판 (11) 은 자연 대류에 의해 냉각시켰다. 수지층을 형성하지 않은 실시예 3-21 ∼ 3-22 의 열저항은, 구리판 상에 절연막이 적층된 적층체의 절연막 상에 그리스를 도포하고, 그 그리스 상에 발열체를 재치한 시료를 사용한 것 이외에는, 실시예 3-1 ∼ 3-20 과 동일한 방법으로 측정하였다. 열저항은, 실시예 3-21 의 값을 1 로 한 상대값으로 하였다.
(열저항 : 적층체 2 장 중첩)
도 2 에 나타내는 바와 같이, 구리판 (11a), 절연막 (12a), 수지층 (13a) 이 이 순서로 적층된 적층체 (10a) 와, 구리판 (11b), 절연막 (12b), 수지층 (13b) 이 이 순서로 적층된 적층체 (10b) 를 준비하고, 적층체 (10a, 10b) 의 수지층 (13a, 13b) 이 서로 접하도록 중첩시켰다. 중첩된 적층체 (10a, 10b) 를 카본 지그를 사용하여 5 ㎫ 의 압력을 부여하면서, 진공 중에서 215 ℃ 의 온도에서 20 분간 가열하여 열압착시켜, 적층체 2 장 중첩된 시료를 제조하였다. 이어서, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 시료의 상측의 구리판 (11a) 상에 그리스 (도시 생략) 를 도포하고, 그 그리스 상에 발열체 (20) 를 재치하였다. 발열체 (20) 로는, TO-3P 를 사용하였다. 그리고, 발열체 (20) 의 상부로부터 토크 40 N㎝ 의 나사에 의해 적층 방향으로 가압하면서, 발열체 (20) 에서 시료의 하측의 구리판 (11b) 까지의 열저항을, T3Ster 을 사용하여 측정하였다. 열저항의 측정 조건은, 발열 : 1 A, 30 sec (소자 온도 : ΔT ＝ 2.6 ℃), 측정 : 0.01 A, 측정 시간 : 45 초로 하였다. 수지층을 형성하지 않은 실시예 3-21 ∼ 3-22 의 열저항은, 구리판 상에 절연막이 적층된 적층체를 2 개 준비하고, 적층체의 절연막이 서로 접하도록 중첩시킨 시료를 사용한 것 이외에는, 실시예 3-1 ∼ 3-20 과 동일한 방법으로 측정하였다. 열저항은, 실시예 3-21 의 값을 1 로 한 상대값으로 하였다.
(필 강도)
적층체의 수지층과, 두께 18 ㎛ 이고 폭 1 ㎝ 의 동박 (CF-T4X-SV-18 : 후쿠다 금속박분 공업 주식회사 제조) 을, 카본 지그를 사용하여 5 ㎫ 의 압력을 부여하면서, 진공 중에서 215 ℃ 의 온도에서 20 분간 가열하여 열압착시켰다. 이어서, JIS C 6481 에 준거하여, 동박을 적층체의 수지층으로부터 180 도의 각도로, 박리 속도 50 ㎜/분으로 떼었을 때의 필 강도를 측정하였다. 필 강도의 측정 장치는, 텐실론 만능 재료 시험기 (주식회사 에이·앤드·디 제조) 를 사용하였다.
Figure 112019005882074-pct00005
실시예 3-1 ∼ 3-22 에서 얻어진 적층체는, 1 장에서 각각 낮은 열저항을 나타냈다. 수지층이 구비되어 있는 실시예 3-1 ∼ 3-20 에서 얻어진 적층체는, 적층체 1 장으로 하여 낮은 열저항을 나타냄과 동시에, 적층체 2 장을 중첩시킨 경우에도 낮은 열저항을 나타내는 데다가, 높은 필 강도를 나타냈다. 특히 수지층의 두께가 0.1 ㎛ 이상 2 ㎛ 이하의 범위에 있는 실시예 3-2 ∼ 3-5, 3-7, 3-9 ∼ 3-12, 3-14 ∼ 3-20 에서 얻어진 적층체는 낮은 열저항과 높은 필 강도를 양립하여 나타낸다.
[실시예 4-1 ∼ 4-22]
구리판 상에, 하기의 표 6 에 나타내는 바와 같이, 실시예 2-1 ∼ 2-6 과 동일한 세라믹 입자 분산 수지 용액 및 방법을 사용하여 절연막을 형성한 것 이외에는, 상기 실시예 3-1 ∼ 3-22 와 동일하게 하여, 구리판 상에 절연막을 형성하였다. 얻어진 절연막의 두께를 표 6 에 나타낸다.
이어서, 하기의 표 6 에 나타내는 수지 재료와 NMP (N-메틸-2-피롤리돈) 를, 수지 재료 1 질량부에 대한 NMP 의 양이 표 6 에 나타내는 양이 되는 비율로 혼합하고, 수지 재료를 용해시켜 수지 용액을 조제한 것 이외에는, 상기 실시예 3-1 ∼ 3-20 과 동일하게 하여, 절연막의 표면에 수지층을 형성하여, 구리판, 절연막, 수지층이 이 순서로 적층된 적층체를 얻었다.
얻어진 수지층의 두께를 표 6 에 나타낸다.
또한, 실시예 4-21 ∼ 4-22 에서는, 수지층을 형성하지 않았다. 실시예 4-21 ∼ 4-22 에서는, 구리판 상에 절연막을 형성한 적층체를 얻었다.
＜평가＞
상기 실시예 4-1 ∼ 4-22 에서 제조한 적층체의 열저항 (적층체 1 장) 을, 상기 방법에 의해 측정하였다. 또한, 상기 실시예 4-1 ∼ 4-20 에서 제조한 적층체에 대해서는, 수지층을 개재하여 2 장 중첩시킨 상태에서, 열저항과 필 강도를 상기 방법에 의해 측정하였다. 상기 실시예 4-21 ∼ 4-22 에서 제조한 적층체에 대해서는, 2 개의 적층체를 각각의 적층체의 절연막이 접하도록 중첩시킨 상태에서, 열저항과 필 강도를 측정하였다. 그 결과를 표 6 에 나타낸다.
Figure 112019005882074-pct00006
실시예 4-1 ∼ 4-22 에서 얻어진 적층체는, 1 장에서 각각 낮은 열저항을 나타냈다. 수지층이 구비되어 있는 실시예 4-1 ∼ 4-20 에서 얻어진 적층체는, 적층체 1 장으로 하여 낮은 열저항을 나타냄과 동시에, 적층체 2 장 중첩시킨 경우에도 낮은 열저항을 나타내는 데다가, 높은 필 강도를 나타냈다. 특히 수지층의 두께가 0.1 ㎛ 이상 2 ㎛ 이하의 범위에 있는 실시예 4-2 ∼ 4-5, 4-7, 4-9 ∼ 4-12, 4-14 ∼ 4-20 에서 얻어진 적층체는 낮은 열저항과 높은 필 강도를 양립하여 나타낸다.
본 발명의 절연막은, 열전도도와 내전압성의 양자가 높고, 또한 내열성과 기계 특성이 우수하다. 그 때문에, 본 발명의 절연막은, 코일이나 모터에 이용되는 금속선의 피복막, 반도체 칩이나 LED 소자 등의 전자 부품이나 회로 기판의 표면을 보호하는 보호막, 금속 베이스 회로 기판 등에 있어서 회로층과 기판 사이의 절연재에 바람직하다.
10, 10a, 10b : 적층체
11, 11a, 11b : 구리판
12, 12a, 12b : 절연막
13, 13a, 13b : 수지층
20 : 발열체

Claims (2)

  1. 폴리이미드, 또는 폴리아미드이미드, 혹은 이것들의 혼합물로 이루어지는 수지와, 비표면적이 50 ㎡/g 이상 400 ㎡/g 이하인 세라믹 입자를 함유하고, 상기 세라믹 입자가 응집 입자를 형성하고, 또한 상기 세라믹 입자의 함유량이 5 체적％ 이상 60 체적％ 이하의 범위이고,
    상기 세라믹 입자는, 실리카, 알루미나, 산화티탄, 알루미나 도프 실리카, 알루미나 수화물의 군에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 조합이고,
    상기 응집 입자의 평균 입경은, 상기 세라믹 입자의 BET 직경에 대하여, 5 배 이상 100 배 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 절연막.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연막의 적어도 일방의 표면에, 폴리이미드, 또는 폴리아미드이미드, 혹은 이것들의 혼합물로 이루어지는 수지층이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 절연막.
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