KR20140142379A

KR20140142379A - 배선판의 제조법 및 배선판

Info

Publication number: KR20140142379A
Application number: KR1020147033293A
Authority: KR
Inventors: 고지 다케우치; 마사미 마쓰다; 가오루 오노; 마코토 호소다
Original assignee: 가부시키가이샤 아인
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2014-12-11
Also published as: EP2230889A4; KR20100054143A; WO2009020169A1; US8512856B2; EP2230889B1; JP2009043914A; EP2230889A1; CN101919320A; US20110290543A1; CN101919320B; KR101503446B1

Abstract

본 발명은, 장기간의 사용에 견딜수 있는 방열성이 양호한 배선판을 제공한다. 알루미늄판으로 되는 금속기판(2)의 면을 폴리실록산 구조를 가지는 물질과, 절연성 및 방열성을 가지는 무기입자를 포함한 배합물(3)로 피복하고(도 1의 (B)), 배합물(3)을 경화하는 공정을 가진다. 그리고, 경화하는 공정후, 동박(4)을 경화한 배합물(3A)과 고착하고(도 1의 (C)), 동박(4)을 부분적으로 제거하여 배선층(5)을 형성하는 (도 1의 (D)) 공정을 가진다.

Description

배선판의 제조법 및 배선판{METHOD FOR PRODUCING WIRING BOARD AND WIRING BOARD}

본 발명은, 배선판의 제조법 및 배선판(METHOD FOR PRODUCING WIRING BOARD AND WIRING BOARD)에 관한 것이다.

발광 다이오드(diode) 등의 고발열부품의 고밀도실장을 위해서는, 부품이 실장 되는 배선판에 높은 방열성이 요구되고 있다. 그 때문에, 방열성이 양호한 배선판을 얻는 일 수단으로서, 기재로 되는 금속판에 전기 절연성의 수용성 세라믹 (ceramic)을 도포하여, 방열성의 세라믹층을 형성하는 배선판의 제조기술이 제안되어 있다(특허 문헌 1을 참조).

특허 문헌1: 일본공개특허 제2002－329939호 공보

그런데, 상술의 특허 문헌 1에 기재되어 있는 수용성 세라믹을 도포하여 얻은 방열성의 세라믹층은 흡습성(吸濕性)이 풍부하기 때문에, 기재로 되는 금속판으로 부터 용이하게 떨어져 버린다고 하는 문제가 있는 것이 분명해지고 있다. 따라서, 상술의 특허 문헌 1의 기술을 이용하여 얻은 배선판은 장기간의 사용에 견딜수 있는 것이 아니다.

거기서, 본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 장기간의 사용에 견딜수 있는 방 열성이 양호한 배선판을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련되는 배선판의 제조법은, 폴리실 록산(polysiloxane) 구조를 가지는 물질과, 절연성 및 방열성을 가지는 무기입자를 포함한 배합물로서 금속기재의 면을 피복(被覆)하고, 배합물을 경화하는 공정을 가 지는 것으로 한다. 여기서, 폴리실록산 구조를 가지는 물질에는, 실록산(siloxane) 의 올리고머(oligomer) 구조를 가지는 물질을 포함한다(이하 같음). 또, 절연성을 가지는 것이란, 배선판의 배선부분에 접촉시킨 경우에도, 배선판의 배선대로 도통(導通)을 시킬 수 있는 물질의 특성을 말한다. 또, 방열성을 가지는 것이란, 배선판의 배선부분에 접촉시킨 경우에, 그 배선부분의 열을 흡열하여 다른 부분 또는 대기(大氣)로 그 열을 놓칠수 있는 물질의 성질을 말한다.

본 발명과 관련되는 배선판의 제조법에 의하면, 피복물질중의 무기입자는 절 연성 및 방열성을 가진다. 또, 폴리실록산 구조를 가지는 물질 및 그 경화물은 절 연성을 가지고, 또 금속기재로부터 용이하게 떨어지는 일은 없다. 따라서, 금속기재의 표면상에 상술의 배합물을 경화한 층을 개재하여 배선층을 형성하면, 이 배선 판은, 장기간의 사용에 견딜수 있는 방열성이 양호한 배선판으로 된다.

다른 본 발명과 관련되는 배선판의 제조법은, 상술의 발명에 더하여, 경화하는 공정전, 금속박 또는 금속판과 배합물을 고착하고 경화하는 공정후에, 금속박 또는 금속판을 부분적으로 제거하여 배선층을 형성하는 공정을 가진다. 이 방법을 채용하는 것으로, 금속박 또는 금속판과 경화한 배합물과의 밀착성이 양호한 상태의 배선층을 얻을 수 있다.

또, 다른 본 발명과 관련되는 배선판의 제조법은, 상술의 발명에 더하여, 무기입자는, 산화규소, 산화알루미늄, 산화아연, 질화알루미늄 및 질화붕소 중의 적어도 1종 이상을 포함하는 것이다. 이 방법을 채용하는 것으로, 특히, 열전도성이 양호한 무기입자를 이용하기 때문에, 방열성이 양호한 배선판을 제조할 수 있다.

또, 다른 본 발명과 관련되는 배선판의 제조법은, 상술의 발명에 더하여, 금속기 재는 표면에 미소공(微小孔)을 가지고 있다. 이 방법을 채용하는 것으로, 미소공의 엥커효과(anchor effect)가 발휘되어 금속기재와 경화한 배합물과의 밀착성이 양호하게 되는 동시에, 금속기재의 표면적이 증가하여 방열성이 보다 양호하게 된다.

또, 다른 본 발명과 관련되는 배선판의 제조법은, 상술의 발명에 더하여, 금속 기재는 금속실(金屬絲)을 짠 것으로 하고 있다. 이 방법을 채용하는 것으로, 짜임발의 엥커효과가 발휘되어 금속기재와 경화한 배합물과의 밀착성이 양호하게 되는 동시에, 금속기재의 표면적이 증가하여 방열성이 보다 양호하게 된다.

또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련되는 배선판은, 절연부재로서, 폴리실록산(polysiloxane) 구조를 가지는 물질을 경화한 물질과, 절연성 및 방열성을 가지는 무기입자를 포함한 경화한 배합물을 이용하고 있다.

본 발명과 관련되는 배선판에 의하면, 절연부재중의 무기입자는 방열성 및 절 연성을 가진다. 또, 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 경화한 물질은, 절연성을 가지고, 금속기재 등으로부터 용이하게 떨어지는 일은 없다. 따라서, 금속기재의 표면 상에 이 절연부재를 배치하고, 또 그 위에 배선층을 형성하도록 하면, 이 배선판은 장기간의 사용에 견딜수 있는 방열성이 양호한 배선판으로 된다. 또, 이 경화한 배합물은, 솔더레지스트(solder resist)로서 이용할 수 있다. 이 경우, 사용환경이 심한 경우에도, 장기간에 거쳐 안정한 상태를 얻을 수 있는 배선판으로 된다.

또, 다른 본 발명과 관련되는 배선판은, 상술의 발명에 더하여, 배합물은, 무기 입자를 60으로부터 80질량부(質量部) 포함한다. 이 구성을 채용하는 것으로, 금속 기재와의 밀착성을 알맞게 할 수 있는 동시에, 방열성을 알맞게 할 수 있는 무기입자의 함유비율을 확보할 수 있다.

또, 다른 본 발명과 관련되는 배선판은, 상술의 발명에 더하여, 무기입자는, 산화 규소, 산화알루미늄, 산화아연, 질화알루미늄 및 질화붕소 중의 적어도 1종 이상을 포함한다. 이 구성을 채용하는 것으로, 특히, 열전도성이 양호한 무기입자를 이용하기 때문에, 방열성이 양호한 배선판으로 된다.

또, 다른 본 발명과 관련되는 배선판은, 상술의 발명에 더하여, 경화한 배합물은, 헌터방식(hunter mode)에 의한 백색도(白色度)가 87이상이다. 이 구성을 채용하는 것으로, 경화한 배합물이 피복하고 있는 배선판의 부분에 자외선이 조사되어도, 그 자외선을 반사하여 자외선조사에 의한 열화(劣化) 등을 억제할 수 있다.

본 발명에 의하여, 장기간의 사용에 견딜수 있는 방열성이 양호한 배선판을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태와 관련되는 배선판의 제조법을 나타내는 도이 고, 배선판의 사괘품(仕掛品) 및 배선판의 종단면도로서 각 공정을 나타내는 도이며, (A)로부터 (D)에 나아감에 따라서 배선판의 제조가 진행되는 상황을 나타내는 도이다.

본 발명의 실시의 형태와 관련되는 배선판(1)의 제조법에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

본 발명의 실시의 형태와 관련되는 배선판(1)의 제조법은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 알루미늄(aluminium)판으로부터 되는 금속기판(2)의 면을 폴리실록산(poly siloxane) 구조를 가지는 물질과, 절연성 및 방열성을 가지는 무기입자를 포함한 배합물(3)으로 피복(被覆)하고(도 1의 (B)), 배합물(3)을 경화하는 공정을 가진다. 그리고, 경화하는 공정후에, 동박(4)을 배합물(3)과 고착하고(도 1의 (C)), 동박(4)를 부분적으로 제거하여 배선층(5)을 형성하는(도 1의 (D)) 공정을 가진다. 또, 절연성을 가지는 것이란, 배선판의 배선부분에 접촉시킨 경우에도, 배선판의 배선 대로 도통을 시킬수 있는 물질의 특성을 말한다. 또, 방열성을 가지는 것이란, 배선판의 배선부분에 접촉시킨 경우에, 그 배선부분의 열을 흡열하여 다른 부분 또는 대기로 그 열을 놓칠 수 있는 물질의 성질을 말한다.

배합물(3)을 얻기에는, 우선, 20질량부의 테트라메톡시실란(tetramethox ysilane(Si(OCH₃)₄))와 80질량부의 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane (CH₃Si(OCH₃)₃))을 100질량부의 에틸알코올(ethyl alcohol)에 혼합하고 염산을 촉매(觸媒)로서　반응시켜 산성의 용액을 얻는다. 다음에, 그 산성용액을 디에틸아민(diethylamine(CH₃CH₂NHCH₂CH₃))에 의해 중화하여 중화용액을 얻는다. 그리고, 중화용액을 디에틸렌글리콜부틸에테르(diethyleneglycolbutylether)로 용제치환(溶劑置換)하여 수지불휘발분농도(樹脂不揮發分濃度)가 60%, 점도가 400cp의 수지 용액을 얻는다. 그리고, 이 수지용액과, 평균입경(平均粒徑)이 2.3㎛인 산화규소입자 (전기화학공업주식회사(電氣化學工業株式會社) 제조, 상품명:FS-3DC)와, 산화티탄 (고하케미카루즈주식회사(古河ケミカルズ株式會社) 제조, 상품명:FR-22)의 분말의 혼합물을 세개의 롤로 이겨 페이스트(paste)를 얻는다. 이 페이스트가 배합물(3)로 된다. 이 배합물(3)은, 폴리실록산 구조를 가지는 물질과 무기입자를 가진다. 그리고, 배합물(3)은, 절연성과 방열성을 가지는 산화규소입자 및 산화티탄 입자를 포함한다. 산화규소입자는 배합물(3) 전체의 40질량부를 차지하는 양으로 한다. 산화티탄입자는 배합물(3) 전체의 30질량부를 차지하는 양으로 한다. 따라서, 이 배합물(3)은 무기입자를 70질량부 포함하고 있다.

금속기판(2)의 면을 배합물(3)로 피복하기에는(도 1의 (B)), 배합물(3)로 되는 페이스트를 금속기판(2)의 면에 스테인리스제의 250메시(mesh)의 인쇄제판을 이용하여 스크린(screen) 인쇄한다.

그리고, 그 인쇄한 배합물(3)을 80℃에서 30분간 건조한다. 이 단계에서는, 배합물(3)은 경화하지 않는다. 그 후, 배합물(3)의 표면에 동박(4)을 첨부(貼付)하고 200℃에서 60분간 가열로에서 가열처리하는 것으로, 배합물(3)을 경화시켜 경화한 배합물(3A)을 얻는다. 그 때, 동박(4)이 경화한 배합물(3A)과 압접(壓接)하여　동박(4)과 경화한 배합물(3A)이 고착된다(도 1의 (C)). 경화한 배합물(3A)은 헌터방식(hunter mode)에 의한 백색도가 90으로부터 92의 사이이다. 또한, 경화한 상태란, 경화전에 용해하고 있었던 용제 등에 용해하지 않게 된 상태를 말한다. 달리 말하면, 경화한 상태란, 배합물(3)이 탈수, 탈알코올 등에 의해 축합(縮合)하여 SiO₂에 근사한 상태를 말한다.

그 후, 동박(4)의 일부를 제거한다. 즉, 이른바 서브트랙터(subtract)법에 의해 동박(4)으로부터 배선층(5)을 형성한다. 배선층(5)의 형성은, 우선, 동박(4)의 표면에 배선 패턴에 대응하는 형상의 레지스트(resist)를 배치하고 에칭(etching)을 실시한다. 그리고, 그 후, 그 레지스트를 제거하고, 나머지 동박(4)이 배선 패턴형상으로서 남아, 도 1의 (D)에 나타낸 바와 같이, 배선층(5)이 형성된다. 이것으로, 본 실시의 형태와 관련되는 배선판(1)이 제조된다.

이렇게 제조된 본 실시의 형태와 관련되는 배선판(1)은, 절연부재로서, 폴리실록산 구조를 가지는 물질과, 무기입자인 산화규소입자 및 산화티탄입자를 포함한 경화한 배합물(3A)을 이용하고 있다.

본 실시의 형태와 관련되는 배선판(1)은, 경화한 배합물(3A)가 절연성을 가지고, 금속기판(2)로부터 용이하게 떨어지는 일은 없다. 따라서, 금속기판(2)의 표면 상에 경화한 배합물(3A)의 층을 개재하여 배선층(5)을 형성한 경우, 이 배선층(5)은 장기간에 거쳐 떨어지는 일은 없다. 이 결과, 이 배선판(1)은, 장기간의 사용에 견딜 수 있는 방열성이 양호한 배선판(1)으로 된다.

상술의 수지 용액은 경화후에 비정질(非晶質)의 유리구조를 가지는 물질로 된다. 이 물질은 실록산(siloxane)결합(Si-O)을 가지고 있다. 이 실록산결합은, 많은 유기 화합물을 형성하는 C-C, C=O 등의 결합력보다도 매우 강하게 결합되고, 그 결합상태는 안정되어 있다. 실록산결합을 주골격(主骨格)으로 하고, 측쇄(側鎖)에 유기기(有機基)를 가지는 오르가노 폴리실록산(organo polysiloxane)(일반적으로 실리콘이라 칭한다)는, 내열성, 내한성, 내후성, 전기특성, 발수성, 이형성 등의 점에서 뛰어난 성능을 가지고 있다.

(다른 형태 및 그 형태를 채용한 경우의 효과 등)

상술한 배선판(1)의 제조법 및 배선판(1)은, 본 발명의 알맞은 형태의 일례이지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 여러 가지 변형실시가 가능하다.

상술한 실시의 형태에서는, 금속기재로서의 금속기판(2)에 알루미늄판을 이용 하고 있지만, 다른 금속 예를 들면, 스테인리스판, 알루미늄기합금판 등을 이용하여도 좋다. 또, 금속기재는 표면에 미소공(微小孔)을 가지고 있는 것을 이용하여도 좋다. 이 금속기재를 이용하는 것으로, 미소공의 엥커효과가 발휘되어 금속기재와 경화한 배합물(3A)과의 밀착성이 양호하게 되는 동시에, 금속기재의 표면적이 증가하여 방열성이 보다 양호하게 된다. 그 위에, 금속기재는 금속실을 짠 것으로 하여도 좋다. 이 금속기재를 이용하는 것으로, 짜임발의 엥커효과가 발휘되어 금속기재와 경화한 배합물(3A)과의 밀착성이 양호하게 되는 동시에, 금속기재의 표면적이 증가하여 방열성이 보다 양호하게 된다.

상술한 실시의 형태에서는, 배합물(3)을 구성하는 폴리실록산 구조를 가지는 물질로서, 20질량부의 테트라메톡시실란(tetramethoxysilane(Si(OCH₃)₄))과 80질량 부의 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane(CH₃Si(OCH₃)₃))으로부터 유도된 것을 이용하고 있다. 하지만, 이 외의 1종 또는 2종 이상의 알콕시실란(alkoxy silane)화합물 또는 클로로실란(chloro silane) 등으로 부터 유도되는 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 이용하여도 좋다.

이러한 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 이용한, 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 경화한 물질은, 보통 규산을 주성분으로 한 비정질의 유리 구조를 가지고 있다. 따라서, 이러한 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 경화한 물질은, 보통의 수지와는 다르게 흡습성이 부족하고, 전기적 및 열적 특성으로서의 경시변화(經時變化)를 거의 하지 않으며, 각종의 가스 및 유기용제에 따라서는 초기의 특성이 변화하기 어렵고, 세라믹스(ceramics)와 같은 성질을 가진다. 그 때문에, 이러한 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 경화한 물질을 배선판의 절연부재로서 이용한 경우에, 배선판은, 배선판으로서 필요한 전기적 및 열적인 안정성을 확보할 수 있다. 예를 들면, 배선판의 내부절연층으로서 이러한 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 경화한 물질을 이용한 경우에는, 흡습에 의한 내부저항치의 변화 등을 산생시키는 일은 거의 없다. 또, 이러한 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 경화한 물질의 내열 온도(변성하지 않는 온도)는, 500∼600℃ 이다. 그 위에, 이러한 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 경화한 물질은, 금속기재로 될 수 있는 동, 철 또는 석영, 지르코니아(zirconia) 등의 소재(素材)의 열팽창 및 열수축에도 추수(追隨)할 수 있기 때문에, 온도 변화에 의한 크랙(crack) 등이 발생하기 어렵다. 특히, 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 경화한 물질에 무기입자를 40%이상 혼합한 경화한 배합물(3A)은, 열팽창 및 열수축에 추수하기 쉽다. 그 위에, 이러한 폴리실록산 구조를 가지는 물 질을 경화한 물질은, 유리와 동등한 경도를 가지기 때문에, 휘젓는 등의 충격에 대해서 흠이 생기기 어렵다.

상술의 알콕시실란(alkoxy silane)은, 일반적으로 다음 식으로 나타낸다.

예를 들면, 알콕시(alkoxy)기가 3개 있는 트리메톡시메틸실란(trimethoxy methylsilane)(알콕시실란의 일종)은, 가수분해하여 실라놀(silanol)기를 산생하고, 다음, 축합을 반복하는 것으로 망목구조(網目構造)를 가지는 올리고머(oligomer), 폴리머(polymer)로 변화한다. 이 때, 알콕시실란의 n수가 다른 것을 병용하는 것으로, 쇄모양(鎖狀)에 가까운 것으로부터 망목구조까지 폴리실록산의 구조를 변화시킬수 있다. 또, 가열에 의해, 그 위에 적당한 촉매(산류 또는 Zn, Pb, Co, Sn 등의 금속비누, 아민(amin), 디부틸틴라우레이트(dibutyltinlaurate) 등)를 첨가하는 것으로 경화를 촉진시킬수 있다.

또한, 오르가노 폴리실록산(organo polysiloxane)은, 클로로실란 또는 알콕시실란 등을 이용하여 합성된다. 여기서, 클로로실란을 이용하면, 오르가노 폴리실록산의 말단기(末端基)는(-OH)를 가진다. 또, 알콕시실란을 이용하면, 오르가노 폴리실록산의 말단기에는 (-OH)와 (-OR)의 양방을 혼재(混在)시킬수 있다.

알콕시실란(alkoxy silane) 구조의 예를 이하의 화학식1, 화학식2에 표시한다. 이러한 구조를 가지는 물질의 1종 또는 2종 이상의 반응물을 폴리실록산 구조를 가지는 물질로서 이용할 수 있다.

[화학식1]

[화학식2]

또한, 상술의 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 경화한 물질은, 규산에 가까운 구조를 하고 있다. 규산은, 진동 또는 열에너지를 준 경우에 분자 진동이 발생하여 원적외선을 방사하는 특성을 가지고 있다. 이 특성은, 규산이 저장한 열에너지를 원 적외선이라고 하는 전자파(電磁波)를 방사하는 것으로, 열을 감소시키는 작용을 한다. 따라서, 배선판상에 실장되는 전자부품이 발생하는 열을 효율 좋게 방열할 수 있다.

상술의 실시의 형태에서는, 배합물(3)중의 70질량부를 포함한 무기입자는, 평균 입경이 2.3㎛인 산화규소입자를 40질량부로, 산화티탄입자를 30질량부로 하 고 있다. 하지만, 산화규소입자 이외의 물질이라도 좋다. 무기입자로서는 예를 들면, 산화알루미늄입자, 산화아연입자 및 질화알루미늄입자 중의 적어도 1종 이상으로 하여도 좋다. 또, 산화알루미늄입자, 산화아연입자, 질화알루미늄입자 및 질화붕소입자 중의 적어도 2종 이상으로 하여도 좋다. 그 위에, 배합물(3)이 포함한 무기입자의 질량부는 특히 한정되지 않는다. 하지만, 금속기판(2)과의 밀착성을 알맞게 할 수 있는 배합물(3)의 양적 비율을 확보하는 동시에, 방열성을 알맞게 하는 관점으로부터는, 무기입자의 질량부는 60으로부터 80질량부로 하는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 배합물(3)은, 농도가 60%인 반응수지용액의 불휘발분을 20∼40질량부, 산화 규소입자를 30∼50질량부, 산화티탄입자를 10∼40질량부로 한 것이다. 그 위에, 무기입자의 평균입경은 특히 한정되지 않는다.

상술의 실시의 형태에서는, 배선층(5)을 형성하는 것에 동박(4)을 이용하고 있 다. 하지만, 동판을 이용하여도 좋고, 동 이외의 금속박 또는 금속판을 이용하여도 좋다. 또, 동의 무전해(無電解) 도금층을 동박(4)에 대신하여 형성하여도 좋다. 동의 무전해 도금층은, 치밀하고 복잡한 배선 패턴을 상술의 서브트랙터(subtract)법에 의해 형성하기 쉬운 이점이 있다.

상술의 실시의 형태에서는, 배합물(3)을 경화하기 전의 단계에서 동박(4)을 배 합물(3)의 표면에 압접하고 있다. 하지만, 이 압접 이외의 고착방법을 채용하여도 좋다. 예를 들면, 배합물(3)을 경화한 후에 경화한 배합물(3A)에 동박(4)을 첨부하는 등 하여도 좋다.

상술의 실시의 형태에서는, 배선층(5)을 형성하기 위해서 서브트랙터법을 채 용하고 있다. 하지만, 배선 패턴의 도금, 도전 페이스트 등의 인쇄, 배선 패턴에 대응 하는 부분으로의 금속의 증착(蒸着), 사전에 형성한 배선 패턴의 기판으로의 접착 등의 애디티브(additive)법을 채용하여도 좋다.

상술한 실시의 형태에서는, 경화한 배합물(3A)은 금속기판(2)을 피복하는 부 재로서 이용되고 있다. 하지만, 경화한 배합물(3A)은, 솔더레지스트(solder resist)로서 배선층(5)을 부분적으로 피복하는 부재로서 이용하여도 좋다. 솔더레지스트는, 배선판의 최외층에 배치시키는 것이기 때문에, 외기(外氣)의 습도가 높은 경우, 각 종의 가스에 노출될 우려가 있는 경우 등 사용환경이 심한 경우에는, 경화한 배합물(3A)의 각종 특성의 안정성의 우위성(優位性)이 발휘되기 쉽다.

상술한 실시의 형태에서는, 경화한 배합물(3A)의 헌터방식(hunter mode)에 의 한 백색도가 90으로부터 92의 사이이다. 하지만, 배합물(3)에 안료(顔料)　등을 가하여 여러 가지의 색으로 하여, 경화한 배합물(3A)의 헌터방식에 의한 백색도를 86이하로 할 수 있다. 또, 배선판에 LED를 실장하는 경우, LED가 내보내는 자외선을 반사하기 위해서는, 헌터방식에 의한 백색도가 87이상인 경화한 배합물(3A)을 이용하는 것이 바람직하다. 특히, 수지를 기재의 주성분으로 하는 배선판의 솔더레 지스트(solder resist)로서 경화한 배합물(3A)을 이용할 때에는, 그 수지가 자외선의 조사에 의해 열화(劣化)하는 것을, 백색도가 높은 경화한 배합물(3A)을 이용하는 것으로 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 또, 상술한 실시의 형태처럼 경화한 배합물(3A)을 배선판(1)의 전면에 배치하고, 그 배선판(1)에 LED를 실장하는 경우에는, 빛의 반사판으로서 배선판(1)을 기능시킬수 있고, 빛의 조사방향을 집중시킬수 있기 때문에 바람직하다. 또, 경화한 배합물(3A)의 빛 반사율을 더욱 향상시키기 위해서는, 경화한 배합물(3A)에 글라스비드(glass bead)를 함유시키는 것도 일 수단이다. 그 글라스비드의 함유비는, 경화한 배합물(3A) 전체에 대해서 5로부터 10 질량부로 하는 것이 바람직하다. 또, 헌터방식에 의한 백색도를 87이상으로 하기 위해서는, 무기입자로서 산화티탄입자를 포함시키는 것이 바람직하다. [실시예]

상술의 배합물(3)에 대해서, 무기입자인 산화규소입자 및 산화티탄입자와, 폴리 실록산(polysiloxane) 구조를 가지는 물질과의 배합비(질량비)를 변화시킨 경우의 경화한 배합물(3A)의 막(膜)의 상태를 표1에 나타냈다. 또한, 무기입자인 산화규 소입자와 산화티탄입자와의 배합비는 전부 같게 하였다. 막의 상태는, JIS K 5600- 5-4에 준거(準據)한 연필경도시험(鉛筆硬度試驗)을 진행하여, 어느 정도의 연필경도를 가지는 가에 대해서 평가하였다. 표중의 [◎]은 연필경도가 6H이상, 표중의 [O]은 연필경도가 H이상 5H 이하, 표중의 [△]은 연필경도가 HB인것을 의미한다. 이 결과로부터, 경화한 배합물(3A)은 어느 배합비에서도 큰 연필경도를 가지고 있고, 특히, 무기입자가 배합물(3)중 60으로부터 80질량부 포함한 경우에 보다 바람직한 경도를 가지는 것을 알았다.

[표1]

또, 상술의 배합물(3)의 페이스트(paste)의 점도, 경화후에 가열한 후의 잔분(殘分), 경화한 배합물(3A)의 색조를 표2에 나타냈다. 점도의 측정에 대해서는, 동기산업주식회사(東機産業株式會社) 제조의 B형 회전점도계(기종명:TV-10)를 이용하여, 로터번호23(M4), 액온:24.8℃, 용액양:183g(150ml), 사용용기:150g 디스포셔블컵 (disposablecup)으로 한 조건에서 측정하였다.

[표2]

또, 상술의 배합물(3)의 인쇄성 및 경화한 배합물(3A)의 각종 특성에 대해서, 시험항목별로 표3에 나타냈다. 여기서, 인쇄조건은, 배합물(3)의 페이스트를 스테인리스 250메시(mesh)의 스크린인쇄제판을 이용하여 유리판상 등에 30mm각으로 인 쇄하는 조건이다. 그리고, 인쇄후의 경화조건은, 80℃에서 30분 건조하여 두께 23㎛ 등의 막을 얻고, 그 후, 고온가열로에 넣어 60분간 가열하는 조건이다. 또한, 경화한 배합물(3A)의 [내전압]시험을 실시할 때에는, 인쇄후의 경화한 배합물(3A) 의 막두께(膜厚)가 20㎛, 30㎛ 및 70㎛인 것을 별도(別途) 제작하였다.

[표3]

상술의 표3의 [방열성]시험에 이용한 비교대상물은, 배합물(3)에 대신하여 태 양잉크제조주식회사(太陽インキ製造株式會社)) 제조 PSR 4000(30mm각, 두께 23㎛의 인쇄물)를 경화시킨 것이다.

상술의 표3의 결과로부터, 배합물(3)은 인쇄성이 뛰어나고, 또 경화한 배합물 (3A)의 인쇄물과 피인쇄물과의 밀착성이 뛰어나고 있는 것을 알았다. 또, 인쇄후의 경화한 배합물(3A)은, 양호한 경도, 내열성, 내산 및 알칼리성, 내온수성, 내용제성, 절연성, 내전압성, 방열성을 가지고 있는 것을 알았다.

상술의 경화한 배합물(3A)와 같은 역할을 하는 다른 경화한 배합물(3B∼3F) 를 제조하였다. 경화한 배합물(3B∼3F)를 얻기에는, 우선, 20질량부의 테트라에톡시실란(tetraethoxysilane(Si(C₂H₅O)₄))과 80질량부의 페닐트리에톡시실란 (phenyltriethoxysilane(C₆H₅Si(OC₂H₅)₃))을 100질량부의 에틸알코올(ethyl alcohol)에 혼합하고, 의산(蟻酸)을 촉매로서　반응시켜 산성의 용액을 얻었다. 다음에, 그 산성용액을 트리에틸아민(triethylamin)((C₂H₅)₃N)에 의해 중화하여 중화용액을 얻었다. 그리고, 중화용액을 디에틸렌글리콜 부틸에테르아세테이트 (diethyleneglycol butyletheracetate)로 용제치환하여, 수지불휘발분농도가 60%, 점도가 400cp인 수지용액을 얻었다. 그리고, 이 수지용액과, 산 화티탄입자, 산화규소입자(전기화학공업주식회사)제조, 상품명:FS-3DC), 산화알루미늄입자(전기화학공업주식회사 제조, 상품명:DAM-05), 산화 아연입자, 질화알루미늄입자 및 질화붕소입자중의 적어도 1종이상의 소정의 분말과의 혼합물을 세개 롤로 이겨, 표4에 나타내는 (3B∼3F)의 5종류의 페이스트(paste)를 얻었다. 이러한 페이스트를 경화시키는 것으로, 경화한 배합물(3B∼3F)로 된다. 경화한 배합물(3B∼3F)에 붙인 부호 (3B∼3F)은, 표4에 나타내는 페이스트에 붙인 부호 (3B∼3F)에 대응하고, 예를 들면, (3B)의 페이스트를 경화시키면, 경화한 배합물(3B)로 된다. 또, 이러한 경화한 배합물(3B∼3F)은, 폴리실록산(polysiloxane) 구조를 가지는 물질을 경화한 물질과, 절연성 및 방열성을 가지는 무기입자를 포함한다.

[표4]

표4에 나타내는 (3B∼3F)의 페이스트(paste) 및 상술의 표3에 나타내는 [방열성]시험에 이용한 비교대상물의 페이스트를 [비교대상물]로 하고, 각각의 인쇄물을 200℃의 열판(熱板)에 놓아, 소정 시간 경과후의 표면온도를 측정하여 표 5의 결과를 얻었다. 또한, 이 가열후, 2분 경과하기 전, 즉, 최초의 측정전에, 각 페이스트는 경화하여 경화한 배합물(3B∼3F) 및 비교대상물로 된다.

[표5]

표5의 결과로부터, 각 경화한 배합물(3B∼3F)은, 비교대상물에 비해 표면온도 의 상승이 억제되어 있는 것을 알았다. 이 표면온도상승억제효과는, 경화한 배합물(3B∼3F)의 높은 방열성을 뒷받침하고　있다. 특히, 무기입자로서 질화알루미늄입자 또는 질화붕소입자를 포함한 경화한 배합물(3E, 3F)은, 보다 높은 방열성을 가지고 있는 것을 알았다.

다음에, 경화한 배합물(3A)의 내절연성 및 기재로의 밀착성에 대해서 검토하 였다.

우선, 배합물(3)의 페이스트를 두께 3mm의 알루미늄판에 150메시(mesh)의 스 테인리스제의 스크린인쇄판을 이용하여 인쇄하였다. 그리고, 그 인쇄물을 80℃에서 30분간 건조한 후에 200℃에서 40분 가열경화하여 알루미늄판상에 무기입자를 주성분으로 하는 두께 35㎛의 절연층(A)를 얻었다.

다음에, 이 절연층(A)상에 배합물(3)을 제조하는 과정에서 얻은 반응수지용액을 325메시(mesh)의 스테인리스제의 스크린인쇄판을 이용하여 인쇄하였다. 그리고, 그 인쇄물을 80℃에서 30분간 건조하여 실록산(siloxane)화합물의 피막(皮膜) 10㎛을 얻었다. 이 실록산 화합물의 피막에 동박(35㎛)을 놓고, 진공 플레스를 이용하여 진공하에서 160℃에서 20분간 압접하고, 그 위에 200℃에서 40분간 가열처리하여 알루미늄판과 피막과 동박을 접착하여 고착물(A)를 얻었다.

배합물(3)의 페이스트를 두께 50㎛의 동박상에 150메시(mesh)의 스테인리스제의 스크린인쇄판을 이용하여 인쇄하였다. 그리고, 그 인쇄물을 80℃에서 30분간 건조하여 무기입자를 주성분으로 하는 두께 35㎛의 절연층(B)을 얻었다. 그 위 에, 절연층(B)상에 같은 페이스트를 250메시(mesh)의 스테인리스제의 스크린인쇄 판을 이용하여 인쇄하였다. 그리고, 그 인쇄물상에 스테인리스실을 짠 150 메시 (mesh) 상당의 미소공을 가지는 시트(sheet)를 압접하고, 그 후, 180℃에서 60분 간 가열처리하여, 그 시트와 인쇄물과 동박을 접착한 고착물(B)을 얻었다.

고착물(B)를 얻을 때에 이용한 스테인리스실을 짠 시트에 대신해, 100㎛ 두께의 스테인리스박을 에칭(etching)하여 얻은 200메시(mesh) 상당의 미소공을 가지는 다공성(多孔性)　스테인리스박을 이용하였다. 그리고, 그 스테인리스박을 상술의 인쇄물에 압접하고, 180℃에서 60분간 가열처리하여, 다공성　스테인리스박과 인쇄물과 동박을 접착한 고착물(C)을 얻었다.

고착물(A, B, C)의 동박에 대해서 에칭을 실시하여, 소정형상에 동배선의 패턴을 형성하였다. 그 후, 각 고착물(A, B, C)의 인쇄물과 기재(알루미늄판, 스테인리스실을 짠 시트, 다공성　스테인리스박)와의 절연성 및 밀착성의 시험을 진행했다. 절연성 시험은, JIS C 5012의 표면층내전압시헙에 준거하여 진행하였다. 밀착성 시험은, JIS K 5600-5-7에 준거하여 진행하였다. 각각의 시험결과를 표6에 나타낸다.

[표6]

표6의 결과로부터, 고착물(A, B, C)의 어느 것도 내전압특성, 밀착성이 뛰어나고 있는 것을 알았다. 특히, 고착물(B, C)는 기재에 스테인리스실을 짠 시트 또는 다공성　스테인리스박을 이용하고 있기 때문에, 인쇄물과의 밀착성이 뛰어나고 있었다.

다음에, 경화한 배합물(3A)의 백색도 및 빛 반사율에 대해서 검토하였다.

백색도 및 빛 반사율을 측정하는 측정기기는, 일본전색공업주식회사(日本電色工業株式會社) 제조 상품명ND-300A(색차계-CN-2)이다. 그리고, 백색도는 헌터방식(hunter mode)에 의해 측정하였다(JIS K 5981에 준거). 헌터방식이란, 백색도를W , 명도(明度)를 L, a를 +측에서 보다 붉은 빛, -측에서 보다 녹색 빛을 나타내는 색조치, b를 +측에서 보다 노랑 빛, -측에서 보다 푸른 빛을 나타내는 색조치로 하였을 경우, 이하의 식(1)에 의해 백색도(W)를 구하는 방식이다. 또한, L치가 높은 것은 빛 반사율이 높은 것으로 된다.

측정방법은, 경화한 배합물(3A)(n=2)의 각각 5개소에서 측정하고, 그 평균치를 구하는 것이다. 비교대상물로서, 솔더레지스트(solder resist)로서 이용되는 산영화학주식회사(山榮化學株式會社) 제조의 LE-6000F(30mm각, 두께23㎛)를 경화한 것을 이용하였다. 측정결과를 표7에 나타낸다.

[표7]

표7로부터, 경화한 배합물(3A)의 백색도 및 빛 반사율은, 비교대상물보다도 높은 것을 알았다.

표7에 나타내는 백색도 및 빛 반사율의 측정후, 측정에 이용한 경화한 배합 물(3A) 및 비교대상물을 200℃에서 24분간 가열처리하고, 냉각후에 같은 측정을 진행하여 퇴색의 정도를 평가하였다. 그 평가결과를 표8에 나타낸다.

[표8]

표8로부터, 어느 샘플(sample)도 백색도 및 빛 반사율의 저하가 보였지만, 경 화한 배합물(3A)이 비교대상물보다도 그 저하율(低下率)이 작은 것을 알았다. 즉, 경화한 배합물(3A)이 비교대상물보다도 내열성이 높은 것을 알았다.

1 배선판
2 금속기판(금속기재)
3 배합물
3A 경화한 배합물
4 동박(금속박)

Claims

폴리실록산 구조를 가지는 물질과, 절연성 및 방열성을 가지는 무기입자를 포 함한 배합물로서 금속기재의 면을 피복하고, 상기 배합물을 경화하는 공정을 가지 는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조법.
제1항에 있어서,
상기 경화하는 공정전, 금속박 또는 금속판과 상기 배합물을 고착하고 상기 경 화하는 공정후에, 상기 금속박 또는 상기 금속판을 부분적으로 제거하여 배선층을 형성하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 무기입자는, 산화규소, 산화알루미늄, 산화아연, 질화알루미늄 및 질화붕소 중의 적어도 1종 이상을 포함한 것인 것을 특징으로 하는 배선판의 제조법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속기재는, 표면에 미소공을 가지는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 금속기재는, 금속실을 짠 것인 것을 특징으로 하는 배선판의 제조법.
절연부재로서, 폴리실록산 구조를 가지는 물질을 경화한 물질과, 절연성 및 방 열성을 가지는 무기입자를 포함한 경화한 배합물을 이용한 것을 특징으로 하는 배 선판.
제6항에 있어서,
상기 배합물은, 상기 무기 입자를 60으로부터 80질량부 포함한 것을 특징으로 하는 배선판.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 무기입자는, 산화규소, 산화알루미늄, 산화아연, 질화알루미늄 및 질화붕소중 의 적어도 1종 이상을 포함한 것인 것을 특징으로 하는 배선판.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 경화한 배합물은, 헌터방식에 의한 백색도가 87 이상인 것을 특징으로 하는 배선판.