TWI526311B - 多層樹脂薄片及其製造方法，多層樹脂薄片硬化物之製造方法及高熱傳導樹脂薄片層合體及其製造方法 - Google Patents

多層樹脂薄片及其製造方法，多層樹脂薄片硬化物之製造方法及高熱傳導樹脂薄片層合體及其製造方法 Download PDF

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TWI526311B
TWI526311B TW099133034A TW99133034A TWI526311B TW I526311 B TWI526311 B TW I526311B TW 099133034 A TW099133034 A TW 099133034A TW 99133034 A TW99133034 A TW 99133034A TW I526311 B TWI526311 B TW I526311B
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layer
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片木秀行
竹澤由高
西山智雄
原直樹
田仲裕之
吉原謙介
上面雅義
高橋裕之
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日立化成股份有限公司
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Description

多層樹脂薄片及其製造方法，多層樹脂薄片硬化物之製造方法及高熱傳導樹脂薄片層合體及其製造方法
本發明係有關一種多層樹脂薄片及其製造方法、多層樹脂薄片硬化物之製造方法及高熱傳導樹脂薄片層合體及其製造方法。
馬達或發電機及印刷配線板或IC(Integrated Circuit，積體電路)晶片等電氣、電子機器，來自伴隨小型化的進行而高密度化的導體之發熱量逐漸增加，故被要求對絕緣材料之優異散熱性。
絕緣材料係廣泛使用無機陶瓷或有機材料等。無機陶瓷雖具有高的熱傳導性，惟高價且絕緣性能較有機材料更為不佳。另外，有機材料之絕緣性能極高，熱傳導性低。絕緣性與熱傳導性可並存的材料，期待在有機材料中填充有熱傳導率高的填充物而成之複合系材料。
於日本特開2008-13759號公報中，揭示藉由一般的雙酚A型環氧樹脂與氧化鋁填充物之複合系，具有3.8W/mK之熱傳導率(氙氣閃光法)。而且，揭示藉由具有液晶質(mesogen)骨架之液晶性環氧樹脂與氧化鋁填充物之複合系，具有9.4W/mK之熱傳導率(氙氣閃光法)。
此外，於日本專利第4118691號公報中，揭示由具有液晶質骨架之環氧樹脂與環氧樹脂用硬化劑所成的樹脂硬化物顯示高的熱傳導性，且藉由含有填充物粉末，顯示更 高的熱傳導率。
此等習知例，作為有機-無機複合系薄片(以下簡稱為樹脂薄片)，作為具有優異的熱傳導率者特別值得一提，惟對於實際使用之製程的適用性，產生困難的可能性高。換言之，一般而言此等樹脂薄片，要求對鋁或銅等之金屬表面、或有機材料表面高的黏著性。然而，為了發揮高的熱傳導率時，由於通常使無機填充物成分高填充化，會有因樹脂成分而引起黏著強度降低的情形，於回流或加熱循環等熱衝擊時，產生剝離等之問題。由於該問題，填充物高填充系之樹脂薄片，目前無法達到實際製品化。
本發明係為了解決上述課題，目的為提供一種多層樹脂薄片及其製造方法、多層樹脂薄片硬化物之製造方法、以及高熱傳導樹脂薄片層合體及其製造方法，該多層樹脂薄片可構成一種多層樹脂薄片硬化物，其具有高熱傳導率、且絕緣性、黏著強度佳，以及熱衝擊耐性亦優異，適合作為電氣、電子機器使用的電性絕緣材料。
為了解決本課題時，再三深入研究檢討的結果，藉由在具有高熱傳導率之樹脂薄片的一面或兩面上設置可賦予黏著性之層，可製得於回流或加熱循環等熱衝擊試驗後亦 不會產生剝離、具有高黏著信賴性之高熱傳導的樹脂薄片，遂而完成本發明。而且，在絕緣性黏著劑層中使用的樹脂中，藉由使用聚醯亞胺樹脂或聚醯胺醯亞胺樹脂，亦可提高黏著強度及絕緣性與耐熱性。另外，藉由在絕緣性黏著劑層中添加氧化鋁或氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、氮化矽等熱傳導率高的填充物，可對可成為熱阻之絕緣性黏著劑層本身賦予高的熱傳導率，在組合樹脂薄片層與絕緣性黏著劑層之構成時，仍可得到具有優異的熱傳導率之樹脂薄片，遂而完成本發明。
本發明之第1形態，係有關一種多層樹脂薄片，其具有：樹脂層，其含有具有液晶質骨架之環氧樹脂、硬化劑及無機填充材料；絕緣性黏著劑層，其與設置於上述樹脂層之至少一面上。
上述絕緣性黏著劑層，係以含有至少一種選自聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂及改性聚醯胺醯亞胺樹脂較佳。而且，就散熱性而言，上述絕緣性黏著劑層以另含有無機填充材料較佳。
上述硬化劑，係以酚系酚醛清漆樹脂較佳，上述酚系酚醛清漆樹脂更佳是包含：將選自單官能酚類及2官能酚類之酚性化合物以亞甲基鏈連結而成的酚系酚醛清漆樹脂。上述酚系酚醛清漆樹脂亦以包含兒茶酚間苯二酚酚醛清漆樹脂更佳。
上述樹脂層，以尚含有黏結劑較佳，上述黏結劑以矽烷偶合劑更佳。
上述液晶質骨架，以其平面構造具有非對稱構造較佳，上述液晶質骨架更佳是具有：來自苯之2個2價官能基經由2價連結基鍵結的構造。
就填充率、流動性、高熱傳導化而言，上述無機填充材料之粒徑分布曲線以具有至少2個波峰較佳。而且，上述樹脂層之密度以3.00~3.30g/cm3較佳。
本發明之第2形態，係有關一種高熱傳導樹脂薄片層合體，其具有：多層樹脂薄片硬化物，其是使上述多層樹脂薄片硬化而得；與金屬板或散熱板，其配置於上述多層樹脂薄片硬化物之兩面上。
本發明之第3形態，係有關一種多層樹脂薄片之製造方法，其具有：使含有具有液晶質骨架之環氧樹脂、硬化劑及無機填充材料之樹脂組成物形成為薄片狀而製得樹脂層之樹脂層形成步驟；與於上述樹脂層之至少一面上設置絕緣性黏著劑層之黏著劑層形成步驟。
本發明之第4形態係一種多層樹脂薄片硬化物之製造方法，其具有：對上述多層樹脂薄片施予光或熱使上述樹脂層硬化的硬化步驟。
本發明之第5形態係一種高熱傳導樹脂薄片層合體之製造方法，其具有：在上述多層樹脂薄片之絕緣性黏著劑層上配置金屬板或散熱板之步驟；與對上述多層樹脂薄片施予光或熱使上述樹脂層硬化的步驟。
藉由本發明，可提供一種多層樹脂薄片及其製造方法、多層樹脂薄片硬化物之製造方法、以及高熱傳導樹脂薄片層合體及其製造方法，該多層樹脂薄片可構成一種多層樹脂薄片硬化物，其具有高熱傳導率、且絕緣性、黏著強度佳，以及熱衝擊耐性亦優異，適合作為電氣、電子機器使用的電性絕緣材料。
〔用以實施發明之形態〕
<多層樹脂薄片>
本發明之多層樹脂薄片，其特徵為具有：樹脂層，其含有具有液晶質骨架之環氧樹脂、硬化劑及無機填充材料；與絕緣性黏著劑層，其設置於上述樹脂層之至少一面上。
而且，絕緣性黏著劑層亦以絕緣黏著層表示。
[絕緣性黏著劑層]
上述絕緣性黏著劑層，只要是具有電性絕緣性且可將上述樹脂層與被覆體黏著者即可，沒有特別的限制，就電性絕緣性與黏著性而言，以含有至少一種選自聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂及改性聚醯胺醯亞胺樹脂，視其所需亦含有其他成份所構成較佳。
於本發明中，絕緣性係指絕緣耐壓為2kV以上，以2.5kV以上較佳，以3kV以上更佳。
另外，於本發明中，絕緣性黏著劑層係設置於樹脂層之至少一面上，就耐熱性而言，以設置於樹脂層之兩面上較佳。
本發明之多層樹脂薄片的絕緣性黏著劑層中所使用的聚醯亞胺樹脂，例如以Upicoat FS-100L(宇部興業股份有限公司製)、Semicofine SP-300、SP-400、SP-800(Toray公司製)、U醯亞胺系列(Unitika公司製)等為典型的製品。而且，聚醯胺醯亞胺樹脂及改性聚醯胺醯亞胺樹脂，例如Vylomax系列(東洋紡績股份有限公司製)、Torlon(Solvay Advanced Polymers公司製)、KS系列(日立化成工業股份有限公司製)等。
於此等之中，就高耐熱性、高黏著性而言，以使用KS系列(日立化成工業股份有限公司製)之典型的改性聚醯胺醯亞胺樹脂較佳。
通常，此等樹脂係使樹脂溶解於溶劑中的清漆狀態，可藉由直接塗佈於PET薄膜或被覆體上，且使溶劑乾燥予以薄膜化使用。而且，亦可使用預先使溶劑乾燥的薄膜狀態者。
本發明之多層樹脂薄片，其特徵為在上述樹脂層(以下亦稱為「樹脂薄片」)之一面或兩面上形成絕緣性黏著劑層所成。形成絕緣性黏著劑層的方法，例如藉由使樹脂薄片與經薄膜化的絕緣性黏著劑層藉由壓製或層合等進行接合的方法、或在樹脂薄片表面上直接塗佈上述之樹脂清漆，使溶劑乾燥的方法等。而且，就作業性等而言，以預 先製作薄膜狀的絕緣性黏著劑層，使該物黏貼於樹脂薄片的方法較佳。
本發明之多層樹脂薄片的絕緣性黏著劑層中所使用的上述之聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂及改性聚醯胺醯亞胺樹脂，可使用1種，亦可2種以上混合使用。
在絕緣性黏著劑層中，含量以1~99質量%較佳，以3~70質量%更佳，以5~50質量%最佳。藉由使絕緣性黏著劑層中之樹脂成份量為99質量%以下，會有提高熱傳導率的傾向。另外，藉由使樹脂之成份量為1質量%以上，會有提高黏著力，且提高熱衝擊耐性的傾向。
上述絕緣性黏著劑層，以尚含有至少一種之無機填充材料較佳。
絕緣性黏著劑層中所含的無機填充材料，例如作為非導電性者之氧化鋁、氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、氮化矽、氧化矽、氫氧化鋁、硫酸鋇等。此外，例如作為導電性者之碳、金、銀、鎳、銅等。此等無機填充材料，可使用1種或2種以上之混合系。
藉由使用非導電性填充物，可製得絕緣性更為提高的多層樹脂薄片。另外，藉由使用導電性填充物，可製得熱傳導率更為提高的多層樹脂薄片。
無機填充材料之含量，以絕緣性黏著劑層之全部質量為100質量%時，可使用0~99質量%之範圍，較佳者為30~97質量%、更佳者為50~95質量%。無機填充材料量少時，會有提高黏著力，且提高熱衝擊耐性之傾向。另外， 無機填充材料量多時，會有熱傳導率提高的傾向。
上述絕緣性黏著劑層，以另含有具有可與絕緣性黏著劑層中所使用的樹脂骨架中之醯胺基反應的官能基之熱硬化性樹脂較佳。具有上述官能基之熱硬化性樹脂，例如環氧樹脂、酚樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂等。其中就處理性而言，以環氧樹脂較佳。環氧樹脂通常可使用市售品，惟就黏著性及柔軟性而言，以在分子內含有磷原子之環氧樹脂較佳。此等可單獨或2種以上組合使用。
具有可與絕緣性黏著劑層中所使用樹脂骨架之醯胺基反應的官能基之熱硬化性樹脂的添加量，相對於100質量份絕緣性黏著劑層中使用的樹脂，以5~100質量較佳，以10~80質量份更佳，以20~65質量份最佳。藉由使該調配量為5質量份以上，會有可得充分的硬化機能的傾向。另外，藉由使調配量為100質量份以下，會有可抑制硬化後之樹脂交聯密度變得過密、脆弱化使黏著強度降低的傾向。
另外，絕緣性黏著劑層以含有硬化劑較佳。硬化劑只要是可與環氧樹脂反應者、或可促進絕緣性黏著劑層中使用的樹脂與熱硬化性樹脂之硬化反應者即可，沒有特別的限制。具體而言，例如胺類、咪唑類。此等可單獨或2種以上組合使用。上述胺類例如雙氰胺(dicyandiamide)、二胺基二苯基甲烷、胍脲(guanylurea)等，此等可單獨或2種以上組合使用。上述咪唑類例如2-乙基-4-甲基咪唑等烷基取代咪唑、苯并咪唑等，此等可單獨或2種以上組 合使用。
硬化劑之調配量，硬化劑為胺類時，以胺之活性氫的當量(胺當量)與環氧樹脂之環氧當量彼此大約相等予以調配較佳。而且，硬化劑為咪唑時，相對於100質量份環氧樹脂為0.1~2.0質量份較佳。藉由使該調配量為0.1質量份以上，會有提高硬化性且提高硬化後之玻璃轉移溫度的傾向。另外，藉由使調配量為2.0質量份以下，會有提高保存安定性、絕緣性的傾向。
上述絕緣性黏著劑層之厚度，沒有特別的限制，可視目的而適當地選擇。就黏著性與熱傳導性而言，以3~25μm較佳，以3~12μm更佳。此外，就黏著性與熱傳導性而言，上述絕緣性黏著劑層之厚度，以相對於樹脂薄片之厚度而言的比例(絕緣性黏著劑層/樹脂薄片)為0.03~0.3較佳，以0.03~0.2更佳。
上述絕緣性黏著劑層，以在絕緣性黏著劑層中以3~70質量%之含有率含有至少一種選自聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂及改性聚醯胺醯亞胺且在絕緣性黏著劑層中以30~97質量%之含有率含有至少一種選自氧化鋁、氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、氮化矽、氧化矽、氫氧化鋁、硫酸鋇、碳、金、銀、鎳及銅之無機填充材料較佳，以在絕緣性黏著劑層中以5~50質量%之含有率含有至少一種選自聚醯胺醯亞胺樹脂及改性聚醯胺醯亞胺樹脂且在絕緣性黏著劑層中以50~95質量%之含有率含有至少一種選自氧化鋁、氮化硼及氧化矽之無機填充材料更佳。
[樹脂層]
本發明之樹脂層，含有至少一種具有液晶質骨架之環氧樹脂。上述具有液晶質骨架之環氧樹脂，就達成高熱傳導率化而言，以在環氧樹脂骨架中具有液晶質骨架且於硬化時形成高階構造者較佳。具有液晶質骨架之環氧樹脂的具體內容，例如日本專利第4118691號中記載。而且，具有液晶質骨架之環氧樹脂，可使用市售者，亦可為重新製造者。
上述液晶質骨架，係指藉由分子間相互作用之運作而容易顯現液晶性或結晶性之官能基。具體而言，例如以聯苯基、苯甲酸苯酯基、偶氮苯基、二苯乙烯基及此等之衍生物等為典型者。具有液晶質骨架之環氧樹脂(預聚物)，例如4-(環氧乙烷基甲氧基)苯甲酸4,4’-[1,8-辛烷二基雙(氧基)]雙酚酯、4-(環氧乙烷基甲氧基)苯甲酸4,4’-[1,6-己烷二基雙(氧基)]雙酚酯、4-(環氧乙烷基甲氧基)苯甲酸4,4’-[1,4-丁烷二基雙(氧基)]雙酚酯、4-(4-環氧乙烷基丁氧基)苯甲酸1,4’-伸苯酯、4,4’-聯苯酚二環氧丙醚、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-聯苯酚二環氧丙醚、2,6-雙[4-[4-[2-(環氧乙烷基甲氧基)乙氧基]苯基]苯氧基]吡啶、1-{(3-甲基-4-環氧乙烷基甲氧基)苯基}-4-(4-環氧乙烷基甲氧基苯基)-1-環己烯等。
此外，具有液晶質骨架之環氧樹脂，以液晶質骨架之平面構造為非對稱構造較佳，另外，以液晶質骨架為來自 苯之2價官能基且構造互相不同的2個2價官能基經由2價連結基鍵結的構造更佳。
此處，平面構造為非對稱構造時，係指平面描繪液晶質骨架之構造式時，其構造式為非對稱。
具有上述非對稱構造之液晶質骨架的環氧樹脂，具體例如1-{(3-甲基-4-環氧乙烷基甲氧基)苯基}-4-(4-環氧乙烷基甲氧基苯基)-1-環己烯等。
而且，上述高階構造係微排列之構造體，例如相當於結晶相或液晶相。確認該高階構造體之存在，可藉由偏光顯微鏡觀察容易予以判斷。換言之，於藉由正交尼可耳(crossed Nicol)法以常態觀察時，可藉由偏向消除現象之干涉條紋予以判斷。
該高階構造體，係指通常在樹脂中島狀存在，形成區域(domain)構造之一的島。該高階構造體具有共價鍵結。
具有該高階構造之環氧樹脂，具體而言有2環環氧樹脂之YL-6121H(Japan Epoxy Resin股份有限公司製)、YX-4000H(Japan Epoxy Resin股份有限公司製)、YSLV-80XY(東都化成股份有限公司製)等，3環環氧樹脂之1-{(3-甲基-4-環氧乙烷基甲氧基)苯基}-4-(4-環氧乙烷基甲氧基苯基)-1-環己烯等。另外，多環系環氧樹脂例如4-(環氧乙烷基甲氧基)苯甲酸4,4’-[1,8-辛烷二基雙(氧基)]雙酚酯、2,6-雙[4-[4-[2-(環氧乙烷基甲氧基)乙氧基]苯基]苯氧基]吡啶等。
於本發明中，就發揮處理性、高熱傳導率而言，以1-{(3-甲基-4-環氧乙烷基甲氧基)苯基}-4-(4-環氧乙烷基甲氧基苯基)-1-環己烯、4-(環氧乙烷基甲氧基)苯甲酸4,4’-[1,8-[辛烷二基雙(氧基)]雙酚酯、2,6-雙[4-[4-[2-(環氧乙烷基甲氧基)乙氧基]苯基]苯氧基]吡啶等較佳。
上述樹脂層中具有液晶質骨架之環氧樹脂的含有率，沒有特別的限制。就熱傳導率與耐熱性而言，在上述樹脂層之固成分中以19~30體積%較佳，以24~30體積%更佳。
而且，樹脂層之固成分係指自構成樹脂層之成份除去揮發性成份後的餘份。
上述樹脂層，係含至少一種硬化劑。
為了顯現高階構造且達成高熱傳導率時，用於使環氧樹脂硬化的硬化劑之選定係為重要。具體而言，可使用酸酐系硬化劑、胺系硬化劑、酚系硬化劑、硫醇系硬化劑等聚加成型硬化劑、或其他咪唑等潛在性硬化劑等。就耐熱性、密接性而言，所使用的硬化劑以使用胺系硬化劑或酚系硬化劑較佳。另外，就保存安定性而言，以使用酚系硬化劑更佳。
上述胺系硬化劑，沒有特別的限制，通常可使用市售品。其中，為了提高硬化物性，以具有2個以上之官能基或其以上之官能基較佳。另外，就熱傳導率而言，以具有堅固的骨架之多官能硬化劑更佳。
2官能胺系硬化劑，例如4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯醚、4,4’-二胺基二苯基碸、4,4’-二胺基-3,3’-二甲氧基聯苯、4,4’-二胺基苯基苯甲酸酯、1,5-二胺基萘、1,3-二胺基萘、1,4-二胺基萘、1,8-二胺基萘等。其中，於組合上述具有液晶質骨架之環氧樹脂、1-{(3-甲基-4-環氧乙烷基甲氧基)苯基}-4-(4-環氧乙烷基甲氧基苯基)-1-環己烯時，作為發揮高的熱傳導率之胺系硬化劑，以1,5-二胺基萘為宜。
上述酚系硬化劑，可使用市售的低分子酚、或使此等酚醛清漆化的酚樹脂。低分子酚硬化劑，可使用苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對甲酚等1官能硬化劑、或兒茶酚、間苯二酚、氫醌等2官能硬化劑，以及1,2,3-三羥基苯、1,2,4-三羥基苯、1,3,5-三羥基苯等3官能硬化劑等。而且，亦可使用此等低分子酚以亞甲基鏈連結而成的酚系酚醛清漆樹脂作為硬化劑。
本發明之酚系硬化劑，就熱傳導率而言較佳是包含至少一種：將選自單官能酚類及2官能酚類之2種以上的酚化合物以亞甲基鏈連結而成的酚系酚醛清漆樹脂。
另外，發揮高熱傳導率之酚系硬化劑，就提高熱傳導率而言，以使用兒茶酚或間苯二酚及氫醌這樣之2官能酚化合物作為硬化劑較佳。而且，為了使更為高耐熱化時，以使用將此等2官能之酚化合物以亞甲基鏈連結而成的酚系酚醛清漆硬化劑更佳。
具體而言，可使用使兒茶酚酚醛清漆樹脂、間苯二酚 酚醛清漆樹脂、氫醌酚醛清漆樹脂等單元酚酚醛清漆化的樹脂、或使兒茶酚酚醛清漆樹脂、間苯二酚氫醛酚醛清漆樹脂等這樣之2種或其以上之酚類酚醛清漆化而成的樹脂。其中，就熱傳導率而言，上述酚系硬化劑以含有至少1種兒茶酚間苯二酚酚醛清漆樹脂較佳。
上述酚系酚醛清漆樹脂，亦含有構成酚系酚醛清漆樹脂之酚性化合物的單體。構成酚醛清漆樹脂之酚性化合物的單體之含有比例(以下稱為「單體含有比例」)，沒有特別的限制，以5~50質量%較佳，以10~45質量%更佳，以15~35質量%最佳。
藉由使單體含有比例為5質量%以上，可抑制酚醛清漆樹脂之黏度上昇，且更為提高無機填充材料之密接性。而且，藉由為50質量%以下，藉由硬化時之交聯反應，可形成更高密度之高階構造，達成優異的熱傳導性與耐熱性。
此外，上述環氧樹脂與酚系硬化劑之含有比例(環氧樹脂/酚系硬化劑)，就反應性及熱傳導率與黏著性而言，以環氧當量為基準，以0.85以上且1.2以下較佳，以0.9以上且1.1以下更佳。
上述樹脂層係含有至少一種無機填充材料(填充物)。無機填充材料之種類，作為非導電性者例如氧化鋁、氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、氮化矽、氧化矽、氫氧化鋁、硫酸鋇等。另外，作為導電性者例如金、銀、鎳、銅，其中以銅較佳。本發明使用的無機填充材料，以氧化鋁更佳。而且，此等無機填充材料可使用1種或2種以上之混合系。
藉由使用非導電性填充物，可製得絕緣性更為提高的多層樹脂薄片。而且，藉由使用導電性填充物，可製得熱傳導率更為提高的多層樹脂薄片。
於上述樹脂層中，上述無機填充材料以混合使用體積平均粒徑不同的2種以上之無機填充材料較佳。換言之，上述無機填充材料以其粒徑分布曲線具有至少2個波峰較佳，以具有至少3個波峰更佳。
因此，在大粒徑之無機填充材料的空隙中會填充小粒徑的無機填充材料，由於較僅使用單一粒徑之無機填充材料更為緻密地被填充，故可發揮更高的熱傳導率。
而且，無機填充材料之粒徑分布、體積平均粒徑，係使用雷射繞射法進行測定。雷射繞射法可使用雷射繞射散射粒度分布測定裝置(例如Beckman Coulter公司製、LS230)進行。
上述無機填充材料為體積平均粒徑不同的2種以上之無機填充材料的混合物時，具體例如使用氧化鋁時，藉由在全部無機填充材料中混合比例為60~75質量%的範圍之體積平均粒徑16μm~20μm之無機填充材料、比例為10~20質量%的範圍之體積平均粒徑2μm~4μm之無機填充材料、比例為10~20質量%的範圍之體積平均粒徑0.3μm~0.5μm之無機填充材料，可變得更為細密填充化。
無機填充材料之含量，以樹脂層之全部質量為100質量%時，可含有1~99質量%之範圍，較佳者為50~97質量%，更佳者為80~95質量%。
藉由使無機填充材料之含量為50質量%以上，可得高的熱傳導率。而且，藉由為97質量%以下，可抑制樹脂薄片之柔軟性或絕緣性降低的情形。
上述樹脂層，以含有至少1種黏結劑較佳，黏結劑以矽烷偶合劑更佳。藉由含有黏結劑(較佳者為矽烷偶合劑)，可達成在無機填充材料之表面與包圍其周圍之有機樹脂間形成共價鍵結的效果。藉此進行有效率地傳達熱之運作，且藉由防止水分之侵入，可更為提高絕緣信賴性。
黏結劑之含量，沒有特別的限制，就熱傳導性而言，相對於無機填充材料以0.01~2質量%較佳，以0.1~1質量%更佳。
上述矽烷偶合劑，可使用市售品，沒有特別的限制。就考慮與環氧樹脂或酚樹脂之相溶性及降低樹脂層與無機填充材料層之界面的熱傳導損失時，以使用在末端具有至少一種選自環氧基、胺基、巰基、脲基及羥基之矽烷偶合劑為宜。
具體例如3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、3-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-苯基胺基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基三乙氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷等。
而且，可使用以SC-6000KS2為典型的矽烷偶合劑低聚物(Hitachi Chemical Coated Sand股份有限公司製)。此外，此等矽烷偶合劑可單獨或2種以上併用。
本發明之樹脂層(樹脂薄片)，例如可在脫模薄膜上塗佈含有具有液晶質骨架之環氧樹脂、硬化劑及無機填充材料、視其所需尚含有溶劑之樹脂組成物且予以乾燥而形成。
具體例如可在PET薄膜等脫模薄膜上，以撒佈機等塗佈添加有甲基乙基酮或環己酮等溶劑之清漆狀樹脂組成物後，進行用以除去溶劑之乾燥處理，形成上述樹脂層。
上述樹脂層，尚可直至半硬化的B階段(例如相對於常溫(25℃)為104~105Pa‧s而言，在100℃下黏度降為102~103Pa‧s者)的狀態為止，進行加熱硬化或光硬化。而且，於上述加熱硬化處理時，為了使樹脂薄片進行平坦化處理時以使用熱壓製處理較佳。
使上述樹脂層至B階段狀態為止進行加熱硬化處理的方法，例如以80℃~150℃、壓力0.1MPa~4MPa進行熱壓製處理0.1分鐘~5分鐘的方法。
上述樹脂層之密度，沒有特別的限制，可視無機填充材料調配量而定，通常為3.00~3.40g/cm3。就考慮樹脂層之柔軟性與熱傳導率並存時，以3.00~3.30g/cm3較佳，以3.10~3.30g/cm3之範圍更佳。密度可使用Archimedes法，藉由定法進行測定。
上述樹脂層之厚度，沒有特別的限制，可視目的而予 以適當選擇。就黏著性與熱傳導性而言，以35μm~250μm較佳，以70μm~200μm更佳。
<多層樹脂薄片之製造方法>
本發明之多層樹脂薄片之製造方法，其具有：使含有具有液晶質骨架之環氧樹脂、硬化劑及無機填充材料之樹脂組成物形成為薄片狀而製得樹脂層之樹脂層形成步驟；與於上述樹脂層之至少一面上設置絕緣性黏著劑層之黏著劑層形成步驟，並視其所需具有其他的步驟所構成。
有關上述樹脂形成步驟及黏著劑形成步驟，如上所述，較佳的形態亦相同。
<多層樹脂薄片硬化物之製造方法>
本發明之多層樹脂薄片硬化物之製造方法，其具有：對上述之多層樹脂薄片施予光或熱使構成多層樹脂薄片之上述樹脂層硬化的硬化步驟，並視其所需具有其他的步驟所構成。
藉由對上述樹脂層施予光或熱，使顯現高階構造之樹脂(具有液晶質骨架之環氧樹脂)與硬化劑反應，形成由結晶構造部與非結晶構造部所成的高階交聯構造。另外，上述樹脂層含有無機填充材料，且在上述樹脂層上設置有絕緣性黏著劑層。因此，上述多層樹脂薄片硬化物，具有高熱傳導率，絕緣性、黏著強度佳，且熱衝擊耐性亦優異，適合作為電氣、電子機器中使用的電性絕緣材料。
於上述樹脂層硬化時使用光或熱。施予光以使上述樹脂層硬化的方法，例如UV光源。
此外，施予熱以使上述樹脂層硬化的方法，例如加熱溫度100~220℃、加熱時間30分鐘~10小時的方法。
於本發明中，就熱傳導率而言，以在包含使具有液晶質骨架之環氧樹脂容易配向的溫度之加熱溫度下進行熱處理較佳。就高熱傳導化而言，特別是以100℃以上且未達160℃與160℃以上且250℃以下之至少2個階段進行加熱更佳，以100℃以上且未達160℃、160℃以上且未達180℃與190℃以上且250℃以下之至少3個階段進行加熱最佳。
<高熱傳導樹脂薄片層合體及其製造方法>
本發明之高熱傳導樹脂薄片層合體，其係具有：上述之多層樹脂薄片硬化物；與金屬板或散熱板，其配置於上述多層樹脂薄片硬化物之兩面上。
該高熱傳導樹脂薄片層合體，具有高的熱傳導率，且樹脂層與金屬板或散熱板之黏著強度佳，以及熱衝擊耐性亦優異。
金屬板或散熱板例如銅板、鋁板、陶瓷板等。而且，金屬板或散熱板之厚度，沒有特別的限制。此外，金屬板或散熱板亦可使用銅箔或鋁箔等金屬箔。
上述高熱傳導樹脂薄片層合體，可以一種製造方法來製造，該製造方法具有：在樹脂層之兩面上具有絕緣性黏著劑層的上述多層樹脂薄片之絕緣性黏著劑層上配置金屬 板或散熱板的步驟；與對上述多層樹脂薄片施予光或熱使上述樹脂層硬化的步驟。
在多層樹脂薄片之絕緣性黏著劑層上配置金屬板或散熱板之方法，可使用一般所使用的方法，沒有特別的限制。例如，可在絕緣性黏著劑層上貼合金屬板或散熱板之方法等。貼合的方法例如壓製法或層合法等。
而且，有關使上述多層樹脂薄片之樹脂層硬化的方法，如上所述，較佳的形態亦相同。
本發明之多層樹脂薄片，因電性絕緣性、熱傳導性及黏著性優異，可使用於各種用途。例如，可適合使用於包含閘流電晶體(thyristor)或IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣閘雙極電晶體)等之功率半導體裝置、或含LED晶片等之光半導體裝置等之構成。
第1圖~第3圖係表示功率半導體裝置之構成例。
第1圖係表示功率半導體裝置100之構成例的簡略截面圖，該功率半導體裝置100是層合下述而構成：經由焊料層12配置有功率半導體晶片10的銅板4；本發明之多層樹脂薄片2；與隔著油脂(grease)層8配置於水冷套管20上之散熱基層6。包含功率半導體晶片10之發熱體，隔著本發明之多層樹脂薄片，與散熱構件接觸，有效率地進行散熱處理。而且，上述散熱基層6可使用具有熱傳導性之銅或鋁予以構成。
第2圖係表示在功率半導體晶片10之兩面上配置冷卻構件所構成的功率半導體裝置150之構成例的簡略截面圖 。於功率半導體裝置150中，在功率半導體晶片10之上面所配置的冷卻構件，含有2層銅板4所構成。藉由該構成，可更有效地抑制晶片破裂或焊料破裂產生的情形。第2圖係使多層樹脂薄片2與水冷套管20隔著油脂層8所配置，惟亦可多層樹脂薄片2與水冷套管20直接接觸下予以配置。
第3圖係表示在功率半導體晶片10之兩面上配置冷卻構件所構成的功率半導體裝置200之構成例的簡略截面圖。於功率半導體裝置200中配置於功率半導體晶片10之兩面上的冷卻構件，係各包含1層銅板4所構成。第3圖係表示多層樹脂薄片2與水冷套管20隔著油脂層8所配置，惟亦可多層樹脂薄片2與水冷套管20直接接觸下予以配置。
第4圖係表示LED燈條300之構成例的簡略截面圖。LED燈條300係以外殼38、油脂層36、鋁基板34、本發明之多層樹脂薄片32、與LED晶片30的順序配置所構成。發熱體之LED晶片30係可藉由隔著本發明之多層樹脂薄片32，配置於鋁基板34上，有效率地進行散熱。
第5圖係表示LED燈泡之發光部350的構成例之簡略截面圖。LED燈泡之發光部350係以外殼38、油脂層36、鋁基板34、本發明之多層樹脂薄片32、電路層42、與LED晶片30的順序配置所構成。
而且，第6圖係表示LED燈泡450全體之構成例的簡略截面圖。
第7圖係表示LED基板400之構成例的簡略截面圖。LED基板400係以鋁基板34、本發明之多層樹脂薄片32、 電路層42、與LED晶片30的順序配置所構成。發熱體之LED晶片30係可藉由隔著電路層與本發明之多層樹脂薄片32，配置於鋁基板34上，有效率地進行散熱。
日本申請案2009-224333號之揭示，其全體援用於本說明書。
本說明書所記載的全部文獻、專利申請案及技術規格，係藉由參照採用與各文獻、專利申請案及技術規格之各具體記載相同的程度，藉由參照採用於本說明書中。
〔實施例〕
於下述中，表示本說明之具體實施例，惟本發明不受此等實施例所限制。
(製造例1；樹脂薄片1之製作方法)
使用球磨機混合作為無機填充材料之氧化鋁225.41質量份(住友化學股份有限公司製、α-氧化鋁；平均粒徑18μm之氧化鋁(AA-18)166.80質量份、平均粒徑3μm之氧化鋁(AA-3)31.56質量份及平均粒徑0.4μm之氧化鋁(AA-04)27.05質量份)、作為矽烷偶合劑之3-苯基胺基丙基三甲氧基矽烷0.24質量份(信越化學工業股份有限公司製、KBM-573)、作為硬化劑之兒茶酚間苯二酚酚醛清漆(CRN)樹脂之環己酮溶解品11.67質量份(日立化成工業股份有限公司製、固成分50質量%)、甲基乙基酮(MEK)37.61質量份、環己酮(CHN)6.70質量份及氧化鋁球 300質量份(粒徑3mm)。
確認均勻混合後，再混合作為具有液晶質骨架之環氧樹脂(高熱傳導環氧樹脂)之以日本特開2005-206814號公報之記載為基準所合成的1-{(3-甲基-4-環氧乙烷基甲氧基)苯基}-4-(4-環氧乙烷基甲氧基苯基)-1-環己烯18.04質量份(環氧樹脂)與三苯基膦(TPP)0.19質量份(和光純藥工業股份有限公司製)，進行球磨機粉碎40~60小時，製得清漆狀樹脂組成物(樹脂薄片塗佈液)。
以撒佈機、厚度約成為300μm，將樹脂薄片塗佈液(樹脂組成物)塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(藤森工業股份有限公司製、75E-0010CTR-4、以下簡稱為「PET薄膜」)之脫模面上，在常態下放置10~15分鐘後，以100℃之箱型烤箱進行乾燥30分鐘後，使接觸空氣之上面以PET薄膜被覆，藉由熱壓製(熱板130℃、壓力1MPa、處理時間1分鐘)進行平坦化處理，製得具有200μm厚度之樹脂薄片的B階段薄片(樹脂薄片1)。所得的樹脂薄片1(樹脂層)之密度為3.20g/cm3。
(製造例1-2；樹脂薄片2之製作方法)
於製造例1中，除使用4,4’-聯苯酚二環氧丙醚(三菱化學製)作為具有液晶質骨架之環氧樹脂(高熱傳導環氧樹脂)外，其餘與製造例1相同地，製作清漆狀樹脂組成物(樹脂薄片塗佈液)，製得B階段薄片(樹脂薄片2)。所得的樹脂薄片2(樹脂層)之密度為3.20g/cm3。
(製造例1-3；樹脂薄片3之製作方法)
於製造例1中，除使用日本特開2005-29788號公報為基準所合成的2,6-雙[4-[4-[2-(環氧乙烷基甲氧基)乙氧基]苯基]苯氧基]吡啶作為具有液晶質骨架之環氧樹脂(高熱傳導環氧樹脂)外，其餘與製造例1相同地，製作清漆狀樹脂組成物(樹脂薄片塗佈液)，製得B階段薄片(樹脂薄片3)。所得的樹脂薄片3(樹脂層)之密度為3.20g/cm3。
(製造例1-4；樹脂薄片4之製作方法)
於製造例1中，使用以J.Polym.Sci.,Part A：Polym.Chem.,Vol.34,1291-1303(1996)之記載為基準所合成的4-(環氧乙烷基甲氧基)苯甲酸4,4’-[1,8-辛烷二基雙(氧基)]雙酚酯作為具有液晶質骨架之環氧樹脂(高熱傳導環氧樹脂)，製作清漆狀樹脂組成物(樹脂薄片塗佈液)，製得B階段薄片(樹脂薄片4)。所得的樹脂薄片4(樹脂層)之密度為3.20g/cm3。
(絕緣性黏著劑層1之製作方法)
將改性聚醯胺醯亞胺樹脂清漆(日立化成工業股份有限公司製、品名：KS6003、固成分40質量%)藉由逗點式塗佈機(comma coater)(HIRANO TECSEED股份有限公司製)塗佈於實施有脫模處理之PET薄膜上。以設定於130 ~140℃之輸送帶式乾燥爐進行乾燥處理約8分鐘，製作絕緣性黏著劑層1。
藉由調整逗點式塗佈機與聚對苯二甲酸乙二酯薄膜之隙縫來調整膜厚，製得絕緣性黏著劑層1-1(6μm)與絕緣性黏著劑層1-2(12μm)。
(絕緣性黏著劑層2-1之製作方法)
在改性聚醯胺醯亞胺樹脂清漆12質量份(日立化成工業股份有限公司製、品名：KS6003、固成分40質量%)中混合氧化鋁填充物24質量份(龍森股份有限公司製、品名：TS-AP(LV)2)，且藉由混合器攪拌(1400rpm、15分鐘)，製得加入有填充物之清漆。
藉由逗點式塗佈機塗佈於實施有脫模處理之PET薄膜上，以設定於130~140℃之輸送帶式乾燥爐進行乾燥處理約8分鐘，製作膜厚15μm之絕緣性黏著劑層2-1。
(絕緣性黏著劑層2-2之製作方法)
在改性聚醯胺醯亞胺樹脂清漆9質量份(日立化成工業股份有限公司製、品名：KS6003、固成分40質量%)中混合氧化鋁填充物28質量份(龍森股份有限公司製、品名：TS-AP(LV)2)，且藉由混合器攪拌(1400rpm、15分鐘)，製得加入有填充物之清漆。
藉由逗點式塗佈機塗佈於實施有脫模處理之PET薄膜上，以設定於130~140℃之輸送帶式乾燥爐進行乾燥處理 約8分鐘，製作膜厚15μm之絕緣性黏著劑層2-2。
(製造例2；多層樹脂薄片之製作方法)
自藉由上述方法(製造例1)所製作的樹脂薄片1剝離PET薄膜，以使上述所得的絕緣性黏著劑層之與和PET薄膜對向的面相反側的面連接樹脂薄片1之剝離PET薄膜後的面的方式載置，使用真空層合器(名機製作所股份有限公司製)，藉由以溫度120℃、壓力1.0MPa、真空度≦1kPa、時間30秒之條件，在一面或兩面上黏貼絕緣性黏著劑層，製作多層樹脂薄片。
(實施例1)
藉由上述多層樹脂薄片之製作方法(製造例2)，在樹脂薄片1之兩面上黏貼絕緣性黏著劑層1-1，製造樹脂層為B階段狀態之多層樹脂薄片1。
自所得的多層樹脂薄片1之兩面剝離PET薄膜，以厚度為35μm之銅箔(古河電工股份有限公司製、GTS箔)夾住兩面，進行真空熱壓製處理(熱板溫度150℃、真空度≦1kPa、壓力4MPa、處理時間10分鐘)。然後，藉由於箱型烤箱中，在140℃下2小時、在165℃下2小時、在190℃下2小時之分段式硬化處理，製得高熱傳導樹脂薄片層合體1(試料)。
使本試料進行回流處理(300℃、5分鐘)後，在樹脂薄片與銅箔界面沒有剝離的現象。使用過硫酸鈉溶液，自 所得的高熱傳導樹脂薄片層合體1僅蝕刻除去銅，僅製得多層樹脂薄片硬化物。藉由氙氣閃光法測定熱傳導率的結果，具有6.2W/mK之熱傳導率。絕緣耐壓為5.0kV。而且，以JIS C2110法為基準進行測定(以下皆同樣地進行評估)。
(實施例2)
藉由上述多層樹脂薄片之製作方法(製造例2)，在樹脂薄片1之兩面上黏貼絕緣性黏著劑層1-2，製得樹脂層為B階段狀態之多層樹脂薄片2。
自所得的多層樹脂薄片2之兩面剝離PET薄膜，以厚度為35μm之銅箔(古河電工股份有限公司製、GTS箔)夾住兩面，進行真空熱壓製處理(熱板溫度150℃、真空度≦1kPa、壓力4MPa、處理時間10分鐘)。然後，藉由於箱型烤箱中，在140℃下2小時、在165℃下2小時、在190℃下2小時之分段式硬化處理，製得高熱傳導樹脂薄片層合體2(試料)。
使本試料進行回流處理(300℃、5分鐘)後，在樹脂薄片與銅箔界面沒有剝離的現象。使用過硫酸鈉溶液，自所得的高熱傳導樹脂薄片層合體2僅蝕刻除去銅，僅製得多層樹脂薄片硬化物。藉由氙氣閃光法測定熱傳導率的結果，具有5.2W/mK之熱傳導率。絕緣耐壓為6.0kV。
(實施例3)
藉由上述多層樹脂薄片之製作方法(製造例2)，在樹脂薄片1之兩面上黏貼絕緣性黏著劑層2-1，製造樹脂層為B階段狀態之多層樹脂薄片3。
自所得的多層樹脂薄片3之兩面剝離PET薄膜，以厚度為35μm之銅箔(古河電工股份有限公司製、GTS箔)夾住兩面，進行真空熱壓製處理(熱板溫度150℃、真空度≦1kPa、壓力4MPa、處理時間10分鐘)。然後，藉由於箱型烤箱中，在140℃下2小時、在165℃下2小時、在190℃下2小時之分段式硬化處理，製得高熱傳導樹脂薄片層合體3(試料)。
使本試料進行回流處理(300℃、5分鐘)後，在樹脂薄片與銅箔界面沒有剝離的現象。使用過硫酸鈉溶液，自所得的高熱傳導樹脂薄片層合體3僅蝕刻除去銅，僅製得多層樹脂薄片硬化物。藉由氙氣閃光法測定熱傳導率的結果，具有8.3W/mK之熱傳導率。絕緣耐壓為4.3kV。
(實施例4)
藉由上述多層樹脂薄片之製作方法(製造例2)，在樹脂薄片1之兩面上黏貼絕緣性黏著劑層2-2，製造樹脂層為B階段狀態之多層樹脂薄片4。
自所得的多層樹脂薄片4之兩面剝離PET薄膜，以厚度為35μm之銅箔(古河電工股份有限公司製、GTS箔)夾住兩面，進行真空熱壓製處理(熱板溫度150℃、真空度≦1kPa、壓力4MPa、處理時間10分鐘)。然後，藉由於箱型 烤箱中，在140℃下2小時、在165℃下2小時、在190℃下2小時之分段式硬化處理，製得高熱傳導樹脂薄片層合體4(試料)。
使本試料進行回流處理(300℃、5分鐘)後，在樹脂薄片與銅箔界面沒有被剝離的現象。使用過硫酸鈉溶液，自所得的高熱傳導樹脂薄片層合體4僅蝕刻除去銅，僅製得多層樹脂薄片硬化物。藉由氙氣閃光法測定熱傳導率的結果，具有9.1W/mK之熱傳導率。絕緣耐壓為3.5kV。
(實施例5)
藉由上述多層樹脂薄片之製作方法(製造例2)，在樹脂薄片1之一面上黏貼絕緣性黏著劑層1-2，製造樹脂層為B階段狀態之多層樹脂薄片5。
自所得的多層樹脂薄片5之兩面剝離PET薄膜，以厚度為35μm之銅箔(古河電工股份有限公司製、GTS箔)夾住兩面，進行真空熱壓製處理(熱板溫度150℃、真空度≦1kPa、壓力4MPa、處理時間10分鐘)。然後，藉由於箱型烤箱中，在140℃下2小時、在165℃下2小時、在190℃下2小時之分段式硬化處理，製得高熱傳導樹脂薄片層合體5。
使本試料進行回流處理(300℃、5分鐘)後，由超音波探傷影像之觀察，在樹脂薄片與銅箔界面之約30%之面積有剝離的現象。使用過硫酸鈉溶液，自所得的高熱傳導樹脂薄片層合體5僅蝕刻除去銅，僅製得多層樹脂薄片硬 化物。藉由氙氣閃光法測定熱傳導率的結果，具有6.1W/mK之熱傳導率。絕緣耐壓為4.5kV。
(實施例6)
藉由上述多層樹脂薄片之製作方法(製造例2)，在樹脂薄片1之一面上黏貼絕緣性黏著劑層2-1，製造樹脂層為B階段狀態之多層樹脂薄片6。
自所得的多層樹脂薄片6之兩面剝離PET薄膜，以厚度為35μm之銅箔(古河電工股份有限公司製、GTS箔)夾住兩面，進行真空熱壓製處理(熱板溫度150℃、真空度≦1kPa、壓力4MPa、處理時間10分鐘)。然後，藉由於箱型烤箱中，在140℃下2小時、在165℃下2小時、在190℃下2小時之分段式硬化處理，製得高熱傳導樹脂薄片層合體6。
使本試料進行回流處理(300℃、5分鐘)後，由超音波探傷像之觀察，在樹脂薄片與銅箔界面之約50%之面積有剝離的現象。使用過硫酸鈉溶液，自所得的高熱傳導樹脂薄片層合體僅蝕刻除去銅，僅製得多層樹脂薄片硬化物。藉由氙氣閃光法測定熱傳導率的結果，具有8.7W/mK之熱傳導率。絕緣耐壓為3.4kV。
(比較例1)
自以上述之「樹脂薄片之製作方法(製造例1)」所製作的樹脂薄片1之兩面剝離PET薄膜，且以厚度為35μm 之銅箔(古河電工股份有限公司製、GTS箔)夾住兩面，進行真空熱壓製處理(熱板溫度150℃、真空度≦1kPa、壓力4MPa、處理時間10分鐘)。然後，藉由於箱型烤箱中，在140℃下2小時、在165℃下2小時、在190℃下2小時之分段式硬化處理，製得樹脂薄片層合體C1。
使本試料進行回流處理(300℃、5分鐘)後，在樹脂薄片與銅箔界面有剝離的現象。使用過硫酸鈉溶液，自所得的樹脂薄片層合體C1僅蝕刻除去銅，僅製得樹脂薄片硬化物。藉由氙氣閃光法測定熱傳導率的結果，具有10.0W/mK之熱傳導率。絕緣耐壓為2.5kV。
(比較例2)
上述之樹脂薄片1之製作方法(製造例1)中，除使用市售的雙酚A型環氧樹脂(YDF8170C、東都化成股份有限公司製、商品名)作為環氧樹脂取代具有液晶質骨架之環氧樹脂(高熱傳導環氧樹脂)外，其餘以相同的方法製作B階段薄片(比較用樹脂薄片)。
自所製作的B階段薄片(比較用樹脂薄片)之兩面剝離PET薄膜，且以厚度為35μm之銅箔(古河電工股份有限公司製、GTS箔)夾住兩面，進行真空熱壓製處理(熱板溫度150℃、真空度≦1kPa、壓力4MPa、處理時間10分鐘)。然後，藉由於箱型烤箱中，在140℃下2小時、在165℃下2小時、在190℃下2小時之分段式硬化處理，製得樹脂薄片層合體C2。
使本試料進行回流處理(300℃、5分鐘)後，在樹脂薄片與銅箔界面有剝離的現象。使用過硫酸鈉溶液，自所得的樹脂薄片層合體C2僅蝕刻除去銅，僅製得樹脂薄片硬化物。藉由氙氣閃光法測定熱傳導率的結果，具有5.3W/mK之熱傳導率。絕緣耐壓為2.5kV。
(比較例3)
在以比較例1所製作的比較用樹脂薄片之兩面上黏貼絕緣性黏著劑層2-1，製作B階段薄片(比較用多層樹脂薄片)。
所製作的B階段薄片(比較用多層樹脂薄片)之兩面剝離PET薄膜，且以厚度為35μm之銅箔(古河電工股份有限公司製、GTS箔)夾住兩面，進行真空熱壓製處理(熱板溫度150℃、真空度≦1kPa、壓力4MPa、處理時間10分鐘)。然後，藉由於箱型烤箱中，在140℃下2小時、在165℃下2小時、在190℃下2小時之分段式硬化處理，製得樹脂薄片層合體C3。
使本試料進行回流處理(300℃、5分鐘)後，在樹脂薄片與銅箔界面沒有被剝離的現象。使用過硫酸鈉溶液，自所得的樹脂薄片層合體C3僅蝕刻除去銅，僅製得多層樹脂薄片硬化物。藉由氙氣閃光法測定熱傳導率的結果，具有3.5W/mK之熱傳導率。絕緣耐壓為4.2kV。
(實施例7~12)
除使用以製造例1-2所得的樹脂薄片2外，其餘與實施例1~6相同地，如表2所示構成在樹脂薄片2的一面或兩面上設置絕緣性黏著劑層，製得多層樹脂薄片7~12。
除使用所得的多層樹脂薄片外，其餘與上述相同地，製得高熱傳導樹脂薄片層合體，進行相同的評估。結果如表2所示。
(比較例4)
除使用以製造例1-2所得的樹脂薄片2外，其餘與比較例1相同地，製得樹脂薄片層合體C4，進行相同的評估。結果如表2所示。
(實施例13~18)
除使用以製造例1-3所得的樹脂薄片3外，其餘與實施例1~6相同地，如表3所示構成在樹脂薄片3的一面或兩面上設置絕緣性黏著劑層，製得多層樹脂薄片13~18。
除使用所得的多層樹脂薄片外，其餘與上述相同地，製得高熱傳導樹脂薄片層合體，進行相同的評估。結果如表3所示。
(比較例5)
除使用以製造例1-3所得的樹脂薄片3外，其餘與比較例1相同地，製得樹脂薄片層合體C5，進行相同的評估。結果如表3所示。
(實施例19~24)
除使用以製造例1-4所得的樹脂薄片4外，其餘與實施例1~6相同地，如表4所示構成在樹脂薄片4的一面或兩面上設置絕緣性黏著劑層，製得多層樹脂薄片19~24。
除使用所得的多層樹脂薄片外，其餘與上述相同地，製得高熱傳導樹脂薄片層合體，進行相同的評估。結果如表4所示。
(比較例6)
除使用以製造例1-4所得的樹脂薄片4外，其餘與比較例1相同地，製得樹脂薄片層合體C6，進行相同的評估。結果如表4所示。
‧具有液晶質骨架之環氧樹脂；1-{(3-甲基-4-環氧乙烷基甲氧基)苯基}-4-(4-環氧乙烷基甲氧基苯基)-1-環己烯
‧雙酚A型環氧樹脂；YDF8170C(東都化成股份有限公司製)
*1)-：不具該絕緣性黏著劑層；○：具有該絕緣性黏著劑層
*2)回流耐性評估基準
×：因300℃、5分鐘處理產生超過90%之剝離情形
△：因300℃、5分鐘處理產生10%以上且90%以下之剝離情形
○：因300℃、5分鐘處理產生未達10%之剝離情形
‧具有液晶質骨架之環氧樹脂；4,4’-聯苯酚環氧丙醚
*1)-：不具該絕緣性黏著劑層；○：具有該絕緣性黏著劑層
*2)回流耐性評估基準
×：因300℃、5分鐘處理產生超過90%之剝離情形
△：因300℃、5分鐘處理產生10%以上且90%以下之剝離情形
○：因300℃、5分鐘處理產生未達10%之剝離情形
‧具有液晶質骨架之環氧樹脂；2,6-雙[4-[4-[2-(環氧乙烷基甲氧基)乙氧基]苯基]苯氧基]吡啶
*1)-：不具該絕緣性黏著劑層；○：具有該絕緣性黏著劑層
*2)回流耐性評估基準
×：因300℃、5分鐘處理產生超過90%之剝離情形
△：因300℃、5分鐘處理產生10%以上且90%以下之剝離情形
○：因300℃、5分鐘處理產生未達10%之剝離情形
‧具有液晶質骨架之環氧樹脂；4-(環氧乙烷基甲氧基)苯甲酸4,4’-[1,8-辛烷二基雙(氧基)]雙酚酯
*1)-：不具該絕緣性黏著劑層；○：具有該絕緣性黏著劑層
*2)回流耐性評估基準
×：因300℃、5分鐘處理產生超過90%之剝離情形
△：因300℃、5分鐘處理產生10%以上且90%以下之 剝離情形
○：因300℃、5分鐘處理產生未達10%之剝離情形
由表1可知，使用在兩面上具有絕緣黏著層之多層樹脂薄片的實施例1~4，熱傳導率、絕緣耐性、回流耐性良好。而且，使用僅在一面具有絕緣黏著層之多層樹脂薄片的實施例5~6，可知熱傳導率、絕緣耐性雖佳，惟回流耐性稍微不佳。而且，使用不具絕緣黏著層之樹脂薄片的比較例1，可知熱傳導率雖佳，惟絕緣耐性稍低，回流耐性不佳。此外，使用作為環氧樹脂之具有液晶質骨架的環氧樹脂外之環氧樹脂之比較例2~3，可知與實施例相比時，熱傳導率低。
由表2~表4可知，即使使用作為具有液晶質骨架之環氧樹脂的除1-{(3-甲基-4-環氧乙烷基甲氧基)苯基}-4-(4-環氧乙烷基甲氧基苯基)-1-環己烯外的具有液晶質骨架之環氧樹脂時，可得與上述相同的結果
〔產業上之可利用性〕
本發明係提供一種高熱傳導的樹脂組成物，其具有高熱傳導率、且可耐實裝時及實際驅動時等之過於嚴苛的熱衝擊，期待展開至今後需求可望加速增加的混合型汽車逆變器(inverter)用散熱材料、或產業機器逆變器用散熱材料、或LED用散熱材料。
2‧‧‧多層樹脂薄片
4‧‧‧銅板
6‧‧‧散熱基層
8‧‧‧油脂層
10‧‧‧半導體晶片
12‧‧‧焊料層
14‧‧‧外殼
30‧‧‧LED晶片
32‧‧‧多層樹脂薄片
34‧‧‧鋁基板
36‧‧‧油脂層
38‧‧‧外殼(框體)
40‧‧‧固定螺絲
42‧‧‧電路層
43‧‧‧焊料層
46‧‧‧密封樹脂
48‧‧‧電源構件
100‧‧‧功率半導體裝置
150‧‧‧功率半導體裝置
200‧‧‧功率半導體裝置
300‧‧‧LED燈條
350‧‧‧發光部
400‧‧‧LED基板
450‧‧‧LED燈泡
第1圖係表示使用本發明之多層樹脂薄片所構成的功率半導體裝置之構成例的簡略截面圖。
第2圖係表示使用本發明之多層樹脂薄片所構成的功率半導體裝置之構成例的簡略截面圖。
第3圖係表示使用本發明之多層樹脂薄片所構成的功率半導體裝置之構成例的簡略截面圖。
第4圖係表示使用本發明之多層樹脂薄片所構成的L ED燈條之構成例的簡略截面圖。
第5圖係表示使用本發明之多層樹脂薄片所構成的LED燈泡之構成例的簡略截面圖。
第6圖係表示使用本發明之多層樹脂薄片所構成的LED燈泡之構成例的簡略截面圖。
第7圖係表示使用本發明之多層樹脂薄片所構成的LED基板之構成例的簡略截面圖。

Claims (13)

  1. 一種多層樹脂薄片，其具有：樹脂層，其含有具有液晶質骨架之環氧樹脂、硬化劑及無機填充材料；與絕緣性黏著劑層，其設置於上述樹脂層之至少一面上，其中，上述硬化劑為酚系酚醛清漆樹脂，上述酚系酚醛清漆樹脂包含兒茶酚間苯二酚酚醛清漆樹脂。
  2. 如申請專利範圍第1項之多層樹脂薄片，其中上述絕緣性黏著劑層含有至少一種選自聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂及改性聚醯胺醯亞胺樹脂。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之多層樹脂薄片，其中上述絕緣性黏著劑層尚含有無機填充材料。
  4. 如申請專利範圍第1項之多層樹脂薄片，其中上述樹脂層尚含有黏結劑。
  5. 如申請專利範圍第4項之多層樹脂薄片，其中上述黏結劑為矽烷偶合劑。
  6. 如申請專利範圍第1項之多層樹脂薄片，其中上述液晶質骨架，其平面構造具有非對稱構造。
  7. 如申請專利範圍第6項之多層樹脂薄片，其中上述液晶質骨架具有：來自苯之2個2價官能基經由2價連結基鍵結的構造。
  8. 如申請專利範圍第1項之多層樹脂薄片，其中上述無機填充材料之粒徑分布曲線具有至少2個波峰。
  9. 如申請專利範圍第1項之多層樹脂薄片，其中上述樹脂層之密度為3.00~3.30g/cm3。
  10. 一種高熱傳導樹脂薄片層合體，其具有：多層樹脂薄片硬化物，其是使申請專利範圍第1~9項中任一項之多層樹脂薄片硬化而得；與金屬板或散熱板，其配置於上述多層樹脂薄片硬化物之兩面上。
  11. 一種多層樹脂薄片之製造方法，其具有：使含有具有液晶質骨架之環氧樹脂、硬化劑及無機填充材料之樹脂組成物形成為薄片狀而製得樹脂層之樹脂層形成步驟；與在上述樹脂層之至少一面上設置絕緣性黏著劑層之黏著劑層形成步驟；其中，上述硬化劑為酚系酚醛清漆樹脂，上述酚系酚醛清漆樹脂包含兒茶酚間苯二酚酚醛清漆樹脂。
  12. 一種多層樹脂薄片硬化物之製造方法，其具有：對申請專利範圍第1~9項中任一項之多層樹脂薄片施予光或熱使上述樹脂層硬化的硬化步驟。
  13. 一種高熱傳導樹脂薄片層合體之製造方法，其具有：在申請專利範圍第1~9項中任一項之多層樹脂薄片之絕緣性黏著劑層上配置金屬板或散熱板之步驟；與對上述多層樹脂薄片施予光或熱使上述樹脂層硬化的步驟。
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