パワーデバイス及びパワーデバイス用パッケージ
【課題】絶縁性に優れる端子保持部材を有するパワーデバイスを提供する。
【解決手段】端子保持部材の材料として、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位と芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位と芳香族ジオールに由来する繰返し単位とを有し、イソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が全繰返し単位の合計量に対して０〜７モル％である液晶ポリエステルを用いる。液晶ポリエステルにはガラス繊維が配合されていることが好ましい。
【解決手段】端子保持部材の材料として、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位と芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位と芳香族ジオールに由来する繰返し単位とを有し、イソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が全繰返し単位の合計量に対して０〜７モル％である液晶ポリエステルを用いる。液晶ポリエステルにはガラス繊維が配合されていることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ポリエステルから構成される端子保持部材を有するパワーデバイスに関する。また、本発明は、このパワーデバイスのパッケージとして用いられるパワーデバイス用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーデバイスは、通常、パワー素子と、パワー素子と電気的に接続された端子と、端子を保持する端子保持部材とを有しており、図１及び２にその例を示す。図１の例では、パワー素子１，１がプリント配線板２に固定され、パワー素子１、１の電極とプリント配線板２の配線とがワイヤーで接続されてなるパワーモジュールが、端子３，３と端子保持部材４と放熱板５とを有するパワーデバイス用パッケージの放熱板５に固定され、プリント配線板２の配線と端子３，３とがワイヤーで接続されており、封止材６でパワーモジュールが封止されている。また、図２の例では、パワー素子１がパッド７に固定され、パワー素子１の電極と端子３，３とがワイヤーで接続されており、端子保持部材兼封止材８で端子３，３が保持されると共に、パワー素子１が封止されている。
【０００３】
端子保持部材の材料として、耐熱性に優れることから、液晶ポリエステルが検討されている。例えば、特許文献１には、ｐ−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位８０モル％と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸に由来する繰返し単位２０モル％とを有する液晶ポリエステル（ヘキスト社の「ベクトラＣ９５０」）から構成される端子保持部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１２６７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の如き、従来の液晶ポリエステルから構成される端子保持部材を有するパワーデバイスは、端子保持部材の絶縁性が必ずしも十分でなく、特に隣り合う端子間の距離が短いと絶縁破壊が生じ易いという問題がある。そこで、本発明の目的は、液晶ポリエステルから構成され、絶縁性に優れ、隣り合う端子間の距離が短くても絶縁破壊が生じ難い端子保持部材を有するパワーデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、パワー素子と、端子と、液晶ポリエステルから構成される端子保持部材とを有し、前記液晶ポリエステルが、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位（１）と、芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位（２）と、芳香族ジオールに由来する繰返し単位（３）とを有する液晶ポリエステルであり、前記液晶ポリエステル中のイソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が、前記液晶ポリエステルが有する全繰返し単位の合計量に対して、０〜７モル％であるパワーデバイスを提供する。
【０００７】
また、本発明は、前記パワーデバイスのパッケージとして用いられるパワーデバイス用パッケージであって、端子と、液晶ポリエステルから構成される端子保持部材とを有し、前記液晶ポリエステルが、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位（１）と、芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位（２）と、芳香族ジオールに由来する繰返し単位（３）とを有する液晶ポリエステルであり、前記液晶ポリエステル中のイソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が、前記液晶ポリエステルが有する全繰返し単位の合計量に対して、０〜７モル％であるパワーデバイス用パッケージを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のパワーデバイス及びパワーデバイス用パッケージは、端子保持部材の絶縁性に優れ、隣り合う端子間の距離が短くても絶縁破壊が生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】パワーデバイスの例を模式的に示す断面図である。
【図２】パワーデバイスの例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のパワーデバイスは、パワー素子と端子と端子保持部材とを有している。そして、端子部材が所定の液晶ポリエステルから構成されている。
【００１１】
パワー素子は、電力機器向けの半導体素子であり、電流を交流から直流又は直流から交流に変換したり、電流や電圧や周波数を制御したりする機能を有しており、一般に２００Ｖ以上の電圧や２０Ａ以上の電流を制御する半導体素子である。パワー素子の例としては、整流ダイオード、パワートランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、サイリスタ、ゲートターンオフサイリスタ（ＧＴＯ）及びトライアックが挙げられる。
【００１２】
パワー素子は、図１に示す如くその複数をプリント配線板に実装したり、制御回路や駆動回路や保護回路と共にプリント配線板に実装したりして、所謂パワーモジュールとして用いてもよい。なお、パワー素子のプリント配線板への実装は、パワー素子をはんだや接着剤等によりプリント配線板に固定し、パワー素子の電極とプリント配線板の配線とを接続することにより行われ、この接続は、図１に示す如くアルミニウムや銅等の金属製のワイヤーで結ぶことにより行ってもよいし、はんだ等で直接接合することにより行ってもよい。
【００１３】
端子は、パワーデバイスと電源や他の機器との接続に用いられ、通常、アルミニウムや銅等の金属から構成される。通常２〜２０個の端子がパワーデバイスに備えられる。パワー素子の電極と端子との接続や、パワー素子が実装されたプリント配線板の配線と端子との接続は、図１及び２に示す如くアルミニウムや銅等の金属製のワイヤーで結ぶことにより行ってもよいし、はんだ等で直接接合することにより行ってもよい。
【００１４】
端子保持部材を構成する液晶ポリエステルは、溶融状態で液晶性を示す液晶ポリエステルであり、４５０℃以下の温度で溶融するものであることが好ましい。そして、本発明では、液晶ポリエステルとして、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位（１）と、芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位（２）と、芳香族ジオールに由来する繰返し単位（３）とを有し、かつ、繰返し単位（２）であるイソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が、全繰返し単位の合計量に対して、０〜７モル％であるものを用いる。これにより、絶縁性に優れ、隣り合う端子間の距離が短くても絶縁破壊が生じ難い端子保持部材を得ることができる。イソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、好ましくは６モル％以下、より好ましくは４モル％以下、さらに好ましくは３モル％以下であり、また通常１モル％以上である。この含有量が少ないほど、端子保持部材の絶縁性が向上し易いが、あまり少ないと、液晶ポリエステルが成形し難くなる。
【００１５】
繰返し単位（１）は、ｐ−ヒドロキシ安息香酸又は６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸に由来する繰返し単位であることが好ましく、繰返し単位（２）は、テレフタル酸、イソフタル酸又は２，６−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位であることが好ましく、繰返し単位（３）は、ヒドロキノン又は４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位であることが好ましい。
【００１６】
繰返し単位（１）の含有量は、全繰返し単位の合計量（液晶ポリエステルを構成する各繰返し単位の質量をその各繰返し単位の式量で割ることにより、各繰返し単位の物質量相当量（モル）を求め、それらを合計した値）に対して、通常３０モル％以上、好ましくは３０〜８０モル％、より好ましくは４０〜７０モル％、さらに好ましくは４５〜６５モル％である。繰返し単位（２）の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常３５モル％以下、好ましくは１０〜３５モル％、より好ましくは１５〜３０モル％、さらに好ましくは１７．５〜２７．５モル％である。繰返し単位（３）の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常３５モル％以下、好ましくは１０〜３５モル％、より好ましくは１５〜３０モル％、さらに好ましくは１７．５〜２７．５モル％である。繰返し単位（１）の含有量が多いほど、溶融流動性や耐熱性や強度・剛性が向上し易いが、あまり多いと、溶融温度や溶融粘度が高くなり易く、成形に必要な温度が高くなり易い。
【００１７】
繰返し単位（２）の含有量と繰返し単位（３）の含有量との割合は、［繰返し単位（２）の含有量］／［繰返し単位（３）の含有量］（モル／モル）で表して、通常０．９／１〜１／０．９、好ましくは０．９５／１〜１／０．９５、より好ましくは０．９８／１〜１／０．９８である。
【００１８】
なお、液晶ポリエステルは、繰返し単位（１）〜（３）を、それぞれ独立に、２種以上有してもよい。また、液晶ポリエステルは、繰返し単位（１）〜（３）以外の繰返し単位を有してもよいが、その含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常１０モル％以下、好ましくは５モル％以下である。
【００１９】
液晶ポリエステルは、繰返し単位（１）を与えるモノマー、すなわち芳香族ヒドロキシカルボン酸と、繰返し単位（２）を与えるモノマー、すなわち芳香族ジカルボン酸と、繰返し単位（３）を与えるモノマー、すなわち芳香族ジオールとを、芳香族ジカルボン酸であるイソフタル酸の量が、全モノマーの合計量に対して、０〜７モル％になるようにして、重合（重縮合）させることにより、製造することができる。その際、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸及び芳香族ジオールのそれぞれの一部又は全部に代えて、その重合可能な誘導体を用いてもよい。芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸のようなカルボキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、カルボキシル基をアルコキシカルボニル基やアリールオキシカルボニル基に変換してなるもの、カルボキシル基をハロホルミル基に変換してなるもの、カルボキシル基をアシルオキシカルボニル基に変換してなるものが挙げられる。芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジオールのようなヒドロキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるものが挙げられる。
【００２０】
また、液晶ポリエステルは、モノマーを溶融重合させ、得られた重合物（プレポリマー）を固相重合させることにより、製造することが好ましい。これにより、耐熱性や溶融張力が高い液晶ポリエステルを操作性良く製造することができる。溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモン等の金属化合物や、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジン、Ｎ−メチルイミダゾール等の含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。
【００２１】
液晶ポリエステルは、その流動開始温度が、好ましくは２８０℃以上、より好ましくは２９０℃以上、さらに好ましくは２９５℃以上であり、また、通常３８０℃以下、好ましくは３５０℃以下である。流動開始温度が高いほど、耐熱性や溶融張力が向上し易いが、あまり高いと、溶融させるために高温を要し、成形時に熱劣化し易くなる。
【００２２】
なお、流動開始温度は、フロー温度又は流動温度とも呼ばれ、内径１ｍｍ、長さ１０ｍｍのノズルを持つ毛細管レオメータを用い、９．８ＭＰａ（１００ｋｇ／ｃｍ2）の荷重下において、４℃／分の昇温速度で液晶ポリエステルの加熱溶融体をノズルから押し出すときに、溶融粘度が４８００Ｐａ・ｓ（４８，０００ポイズ）を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである（小出直之編、「液晶ポリマー−合成・成形・応用−」、株式会社シーエムシー、１９８７年６月５日、ｐ．９５参照）。
【００２３】
液晶ポリエステルは、これに充填材、添加剤、液晶ポリエステル以外の樹脂等の他の成分を１種以上配合して、液晶ポリエステル組成物として用いてもよい。
【００２４】
充填材は、繊維状充填材であってもよいし、板状充填材であってもよいし、繊維状及び板状以外で、球状その他の粒状充填材であってもよい。また、充填材は、無機充填材であってもよいし、有機充填材であってもよい。繊維状無機充填材の例としては、ガラス繊維；パン系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維；シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維等のセラミック繊維；及びステンレス繊維等の金属繊維が挙げられる。また、チタン酸カリウムウイスカー、チタン酸バリウムウイスカー、ウォラストナイトウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、窒化ケイ素ウイスカー、炭化ケイ素ウイスカー等のウイスカーも挙げられる。繊維状有機充填材の例としては、ポリエステル繊維及びアラミド繊維が挙げられる。板状無機充填材の例としては、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、ガラスフレーク、硫酸バリウム及び炭酸カルシウムが挙げられる。マイカは、白雲母であってもよいし、金雲母であってもよいし、フッ素金雲母であってもよいし、四ケイ素雲母であってもよい。粒状無機充填材の例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ガラスビーズ、ガラスバルーン、窒化ホウ素、炭化ケイ素及び炭酸カルシウムが挙げられる。充填材の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜１００質量部である。
【００２５】
中でも液晶ポリエステルにガラス繊維を配合することにより、端子保持部材にガラス繊維を含ませると、端子保持部材の強度が向上し易いので、好ましい。ガラス繊維の量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、好ましくは１０〜１００質量部、より好ましくは３０〜１００質量部、さらに好ましくは３０〜８０質量部である。ガラス繊維の量があまり少ないと、強度向上効果が不十分であり、あまり多いと、異方性が生じ易くなる。また、ガラス繊維は、その数平均繊維径が好ましくは２５μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下であり、その数平均繊維長が好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下である。ガラス繊維の数平均繊維径及び数平均繊維長は、電子顕微鏡で観察することにより測定できる。
【００２６】
添加剤の例としては、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤、難燃剤及び着色剤が挙げられる。添加剤の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜５質量部である。
【００２７】
液晶ポリエステル以外の樹脂の例としては、ポリプロピレン、ポリアミド、液晶ポリエステル以外のポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルイミド等の液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂；及びフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。液晶ポリエステル以外の樹脂の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜２０質量部である。
【００２８】
液晶ポリエステル組成物は、液晶ポリエステル及び必要に応じて用いられる他の成分を、押出機を用いて溶融混練し、ペレット状に押し出すことにより調製することが好ましい。押出機としては、シリンダーと、シリンダー内に配置された１本以上のスクリュウと、シリンダーに設けられた１箇所以上の供給口とを有するものが、好ましく用いられ、さらにシリンダーに設けられた１箇所以上のベント部を有するものが、より好ましく用いられる。
【００２９】
液晶ポリエステルの端子保持部材への成形は、溶融成形法により行うことが好ましく、射出成形法により行うことがより好ましい。特に、端子を金型にインサートし、液晶ポリエステルを射出する方法、すなわちインサート成形法により行うと、液晶ポリエステルを端子保持部材に成形すると同時に、端子と端子保持部材とを一体化することができる。
【００３０】
端子と端子保持部材とを一体化することにより、図１に示す如きパワーデバイス用パッケージが得られる。パワーデバイス用パッケージは、端子及び端子保持部材以外の部材を有していてもよく、例えば、図１に示す如くパワーモジュールが固定される部分を放熱板とすることにより、パワーモジュールから発生する熱を効果的に除去することができ、例えば、自動車用パワーデバイスとして、エンジンルーム内等に設置され、高温下で稼動される場合に、有利である。
【００３１】
また、端子保持部材は、図２に示す如くパワーデバイスの封止材を兼ねてもよく、この端子保持部材兼封止材を有するパワーデバイスは、パワーデバイスと端子とを電気的に接続し、金型にインサートし、液晶ポリエステルを射出する方法、すなわちインサート成形法により、有利に製造される。パワーデバイスは、パワー素子、端子及び端子保持部材以外の部材を有していてもよく、例えば、図２に示す如くパワー素子が固定される部分が端子と共にリードフレームを構成するパッドであってもよく、このパッドを放熱板として機能させてもよい。
【００３２】
こうして得られるパワーデバイスは、その端子保持部材の耐熱性及び絶縁性が生かされて、例えば、自動車や電車等の車両、産業機械、ＯＡ機器及び家電製品における電力機器として用いられ、特に自動車用の電力機器として好適に用いられる。
【実施例】
【００３３】
〔液晶ポリエステルの流動開始温度の測定〕
フローテスター（（株）島津製作所の「ＣＦＴ−５００型」）を用いて、液晶ポリエステル約２ｇを、内径１ｍｍ及び長さ１０ｍｍのノズルを有するダイを取り付けたシリンダーに充填し、９．８ＭＰａ（１００ｋｇ／ｃｍ2）の荷重下、４℃／分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、ノズルから押し出し、４８００Ｐａ・ｓ（４８０００ポイズ）の粘度を示す温度を測定した。
【００３４】
〔液晶ポリエステル（１）の製造〕
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、ｐ−ヒドロキシ安息香酸８２８．８ｇ（６．０モル）、テレフタル酸４７３．４ｇ（２．８５モル）、イソフタル酸２４．９ｇ（０．１５モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル５５８．６ｇ（３．０モル）及び無水酢酸１３４７．６ｇ（１３．２モル）を入れ、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から１５０℃まで１５分かけて昇温し、１５０℃で３時間還流させた。次いで、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、１５０℃から３２０℃まで２時間５０分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、反応器から内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕し、窒素ガス雰囲気下、室温から２５０℃まで１時間かけて昇温し、２５０℃から３２０℃まで５時間かけて昇温し、３２０℃で３時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル（１）を得た。この液晶ポリエステル（１）は、全繰返し単位の合計量に対して、ｐ−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位を５０モル％、テレフタル酸に由来する繰返し単位を２３．７５モル％、イソフタル酸に由来する繰返し単位を１．２５モル％、４，４’−４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位を２５モル％有し、その流動開始温度は、３８０℃であった。
【００３５】
〔液晶ポリエステル（２）の製造〕
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、ｐ−ヒドロキシ安息香酸９９４．５ｇ（７．２モル）、テレフタル酸２９９．０ｇ（１．８モル）、イソフタル酸９９．７ｇ（０．６モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル４４６．９ｇ（２．４モル）、無水酢酸１３４７．６ｇ（１３．２モル）及び１−メチルイミダゾール０．１８ｇを入れ、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から１５０℃まで３０分かけて昇温し、１５０℃で３０分還流させた。次いで、１−メチルイミダゾール２．４ｇを加え、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、１５０℃から３２０℃まで２時間５０分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、反応器から内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕し、窒素ガス雰囲気下、室温から２５０℃まで１時間かけて昇温し、２５０℃から２９５℃まで５時間かけて昇温し、２９５℃で３時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル（２）を得た。この液晶ポリエステル（２）は、全繰返し単位の合計量に対して、ｐ−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位を６０モル％、テレフタル酸に由来する繰返し単位を１５モル％、イソフタル酸に由来する繰返し単位を５モル％、４，４’−４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位を２０モル％有し、その流動開始温度は、３３０℃であった。
【００３６】
〔液晶ポリエステル（３）の製造〕
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、ｐ−ヒドロキシ安息香酸９９４．５ｇ（７．２モル）、テレフタル酸２３９．２ｇ（１．４４モル）、イソフタル酸１５９．５ｇ（０．９６モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル４４６．９ｇ（２．４モル）、無水酢酸１３４７．６ｇ（１３．２モル）及び１−メチルイミダゾール０．１８ｇを入れ、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から１５０℃まで３０分かけて昇温し、１５０℃で３０分還流させた。次いで、１−メチルイミダゾール２．４ｇを加え、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、１５０℃から３２０℃まで２時間５０分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、反応器から内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕し、窒素ガス雰囲気下、室温から２２０℃まで１時間かけて昇温し、２２０℃から２４０℃まで３０分かけて昇温し、２４０℃で１０時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル（３）を得た。この液晶ポリエステル（３）は、全繰返し単位の合計量に対して、ｐ−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位を６０モル％、テレフタル酸に由来する繰返し単位を１２モル％、イソフタル酸に由来する繰返し単位を８モル％、４，４’−４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位を２０モル％有し、その流動開始温度は、２９０℃であった。
【００３７】
〔ガラス繊維〕
ガラス繊維として、次のものを用いた。
ガラス繊維（１）：日本板硝子（株）の「ＲＥＶ８」（数平均繊維径１３μｍ、数平均繊維長７０μｍ）
ガラス繊維（２）：セントラルガラス（株）の「ＥＦＨ７５−０１」（数平均繊維径１１μｍ、数平均繊維長７５μｍ）
【００３８】
実験例１、２、比較実験例１
液晶ポリエステル（１）、（２）又は（３）とガラス繊維（１）又は（２）とを表１に示す割合で混合し、２軸押出機（池貝鉄工（株）の「ＰＣＭ−３０」）を用いて、シリンダー温度３９０℃（液晶ポリエステル（１））、３４０℃（液晶ポリエステル（２））又は３００℃（液晶ポリエステル（３））で造粒して、ペレット状の液晶ポリエステル組成物を得た。得られた液晶ポリエステル組成物を射出成形して、６４ｍｍ×６４ｍｍ×厚さ０．５ｍｍの成形体、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１．０ｍｍの成形体及び１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの成形体を得た。得られた成形体について、ＪＩＳ Ｃ２１１０に従って、短時間破壊試験法で絶縁破壊電圧を室温にて測定した。結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
【符号の説明】
【００４０】
１・・・パワー素子、２・・・プリント配線板、３・・・端子、４・・・端子保持部材、
５・・・放熱板、６・・・封止材、７・・・パッド、８・・・端子保持部材兼封止材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ポリエステルから構成される端子保持部材を有するパワーデバイスに関する。また、本発明は、このパワーデバイスのパッケージとして用いられるパワーデバイス用パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
パワーデバイスは、通常、パワー素子と、パワー素子と電気的に接続された端子と、端子を保持する端子保持部材とを有しており、図１及び２にその例を示す。図１の例では、パワー素子１，１がプリント配線板２に固定され、パワー素子１、１の電極とプリント配線板２の配線とがワイヤーで接続されてなるパワーモジュールが、端子３，３と端子保持部材４と放熱板５とを有するパワーデバイス用パッケージの放熱板５に固定され、プリント配線板２の配線と端子３，３とがワイヤーで接続されており、封止材６でパワーモジュールが封止されている。また、図２の例では、パワー素子１がパッド７に固定され、パワー素子１の電極と端子３，３とがワイヤーで接続されており、端子保持部材兼封止材８で端子３，３が保持されると共に、パワー素子１が封止されている。
【０００３】
端子保持部材の材料として、耐熱性に優れることから、液晶ポリエステルが検討されている。例えば、特許文献１には、ｐ−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位８０モル％と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸に由来する繰返し単位２０モル％とを有する液晶ポリエステル（ヘキスト社の「ベクトラＣ９５０」）から構成される端子保持部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１２６７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示の如き、従来の液晶ポリエステルから構成される端子保持部材を有するパワーデバイスは、端子保持部材の絶縁性が必ずしも十分でなく、特に隣り合う端子間の距離が短いと絶縁破壊が生じ易いという問題がある。そこで、本発明の目的は、液晶ポリエステルから構成され、絶縁性に優れ、隣り合う端子間の距離が短くても絶縁破壊が生じ難い端子保持部材を有するパワーデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明は、パワー素子と、端子と、液晶ポリエステルから構成される端子保持部材とを有し、前記液晶ポリエステルが、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位（１）と、芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位（２）と、芳香族ジオールに由来する繰返し単位（３）とを有する液晶ポリエステルであり、前記液晶ポリエステル中のイソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が、前記液晶ポリエステルが有する全繰返し単位の合計量に対して、０〜７モル％であるパワーデバイスを提供する。
【０００７】
また、本発明は、前記パワーデバイスのパッケージとして用いられるパワーデバイス用パッケージであって、端子と、液晶ポリエステルから構成される端子保持部材とを有し、前記液晶ポリエステルが、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位（１）と、芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位（２）と、芳香族ジオールに由来する繰返し単位（３）とを有する液晶ポリエステルであり、前記液晶ポリエステル中のイソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が、前記液晶ポリエステルが有する全繰返し単位の合計量に対して、０〜７モル％であるパワーデバイス用パッケージを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のパワーデバイス及びパワーデバイス用パッケージは、端子保持部材の絶縁性に優れ、隣り合う端子間の距離が短くても絶縁破壊が生じ難い。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】パワーデバイスの例を模式的に示す断面図である。
【図２】パワーデバイスの例を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のパワーデバイスは、パワー素子と端子と端子保持部材とを有している。そして、端子部材が所定の液晶ポリエステルから構成されている。
【００１１】
パワー素子は、電力機器向けの半導体素子であり、電流を交流から直流又は直流から交流に変換したり、電流や電圧や周波数を制御したりする機能を有しており、一般に２００Ｖ以上の電圧や２０Ａ以上の電流を制御する半導体素子である。パワー素子の例としては、整流ダイオード、パワートランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、サイリスタ、ゲートターンオフサイリスタ（ＧＴＯ）及びトライアックが挙げられる。
【００１２】
パワー素子は、図１に示す如くその複数をプリント配線板に実装したり、制御回路や駆動回路や保護回路と共にプリント配線板に実装したりして、所謂パワーモジュールとして用いてもよい。なお、パワー素子のプリント配線板への実装は、パワー素子をはんだや接着剤等によりプリント配線板に固定し、パワー素子の電極とプリント配線板の配線とを接続することにより行われ、この接続は、図１に示す如くアルミニウムや銅等の金属製のワイヤーで結ぶことにより行ってもよいし、はんだ等で直接接合することにより行ってもよい。
【００１３】
端子は、パワーデバイスと電源や他の機器との接続に用いられ、通常、アルミニウムや銅等の金属から構成される。通常２〜２０個の端子がパワーデバイスに備えられる。パワー素子の電極と端子との接続や、パワー素子が実装されたプリント配線板の配線と端子との接続は、図１及び２に示す如くアルミニウムや銅等の金属製のワイヤーで結ぶことにより行ってもよいし、はんだ等で直接接合することにより行ってもよい。
【００１４】
端子保持部材を構成する液晶ポリエステルは、溶融状態で液晶性を示す液晶ポリエステルであり、４５０℃以下の温度で溶融するものであることが好ましい。そして、本発明では、液晶ポリエステルとして、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位（１）と、芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位（２）と、芳香族ジオールに由来する繰返し単位（３）とを有し、かつ、繰返し単位（２）であるイソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が、全繰返し単位の合計量に対して、０〜７モル％であるものを用いる。これにより、絶縁性に優れ、隣り合う端子間の距離が短くても絶縁破壊が生じ難い端子保持部材を得ることができる。イソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、好ましくは６モル％以下、より好ましくは４モル％以下、さらに好ましくは３モル％以下であり、また通常１モル％以上である。この含有量が少ないほど、端子保持部材の絶縁性が向上し易いが、あまり少ないと、液晶ポリエステルが成形し難くなる。
【００１５】
繰返し単位（１）は、ｐ−ヒドロキシ安息香酸又は６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸に由来する繰返し単位であることが好ましく、繰返し単位（２）は、テレフタル酸、イソフタル酸又は２，６−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位であることが好ましく、繰返し単位（３）は、ヒドロキノン又は４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位であることが好ましい。
【００１６】
繰返し単位（１）の含有量は、全繰返し単位の合計量（液晶ポリエステルを構成する各繰返し単位の質量をその各繰返し単位の式量で割ることにより、各繰返し単位の物質量相当量（モル）を求め、それらを合計した値）に対して、通常３０モル％以上、好ましくは３０〜８０モル％、より好ましくは４０〜７０モル％、さらに好ましくは４５〜６５モル％である。繰返し単位（２）の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常３５モル％以下、好ましくは１０〜３５モル％、より好ましくは１５〜３０モル％、さらに好ましくは１７．５〜２７．５モル％である。繰返し単位（３）の含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常３５モル％以下、好ましくは１０〜３５モル％、より好ましくは１５〜３０モル％、さらに好ましくは１７．５〜２７．５モル％である。繰返し単位（１）の含有量が多いほど、溶融流動性や耐熱性や強度・剛性が向上し易いが、あまり多いと、溶融温度や溶融粘度が高くなり易く、成形に必要な温度が高くなり易い。
【００１７】
繰返し単位（２）の含有量と繰返し単位（３）の含有量との割合は、［繰返し単位（２）の含有量］／［繰返し単位（３）の含有量］（モル／モル）で表して、通常０．９／１〜１／０．９、好ましくは０．９５／１〜１／０．９５、より好ましくは０．９８／１〜１／０．９８である。
【００１８】
なお、液晶ポリエステルは、繰返し単位（１）〜（３）を、それぞれ独立に、２種以上有してもよい。また、液晶ポリエステルは、繰返し単位（１）〜（３）以外の繰返し単位を有してもよいが、その含有量は、全繰返し単位の合計量に対して、通常１０モル％以下、好ましくは５モル％以下である。
【００１９】
液晶ポリエステルは、繰返し単位（１）を与えるモノマー、すなわち芳香族ヒドロキシカルボン酸と、繰返し単位（２）を与えるモノマー、すなわち芳香族ジカルボン酸と、繰返し単位（３）を与えるモノマー、すなわち芳香族ジオールとを、芳香族ジカルボン酸であるイソフタル酸の量が、全モノマーの合計量に対して、０〜７モル％になるようにして、重合（重縮合）させることにより、製造することができる。その際、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸及び芳香族ジオールのそれぞれの一部又は全部に代えて、その重合可能な誘導体を用いてもよい。芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸のようなカルボキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、カルボキシル基をアルコキシカルボニル基やアリールオキシカルボニル基に変換してなるもの、カルボキシル基をハロホルミル基に変換してなるもの、カルボキシル基をアシルオキシカルボニル基に変換してなるものが挙げられる。芳香族ヒドロキシカルボン酸及び芳香族ジオールのようなヒドロキシル基を有する化合物の重合可能な誘導体の例としては、ヒドロキシル基をアシル化してアシルオキシル基に変換してなるものが挙げられる。
【００２０】
また、液晶ポリエステルは、モノマーを溶融重合させ、得られた重合物（プレポリマー）を固相重合させることにより、製造することが好ましい。これにより、耐熱性や溶融張力が高い液晶ポリエステルを操作性良く製造することができる。溶融重合は、触媒の存在下に行ってもよく、この触媒の例としては、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモン等の金属化合物や、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジン、Ｎ−メチルイミダゾール等の含窒素複素環式化合物が挙げられ、含窒素複素環式化合物が好ましく用いられる。
【００２１】
液晶ポリエステルは、その流動開始温度が、好ましくは２８０℃以上、より好ましくは２９０℃以上、さらに好ましくは２９５℃以上であり、また、通常３８０℃以下、好ましくは３５０℃以下である。流動開始温度が高いほど、耐熱性や溶融張力が向上し易いが、あまり高いと、溶融させるために高温を要し、成形時に熱劣化し易くなる。
【００２２】
なお、流動開始温度は、フロー温度又は流動温度とも呼ばれ、内径１ｍｍ、長さ１０ｍｍのノズルを持つ毛細管レオメータを用い、９．８ＭＰａ（１００ｋｇ／ｃｍ2）の荷重下において、４℃／分の昇温速度で液晶ポリエステルの加熱溶融体をノズルから押し出すときに、溶融粘度が４８００Ｐａ・ｓ（４８，０００ポイズ）を示す温度であり、液晶ポリエステルの分子量の目安となるものである（小出直之編、「液晶ポリマー−合成・成形・応用−」、株式会社シーエムシー、１９８７年６月５日、ｐ．９５参照）。
【００２３】
液晶ポリエステルは、これに充填材、添加剤、液晶ポリエステル以外の樹脂等の他の成分を１種以上配合して、液晶ポリエステル組成物として用いてもよい。
【００２４】
充填材は、繊維状充填材であってもよいし、板状充填材であってもよいし、繊維状及び板状以外で、球状その他の粒状充填材であってもよい。また、充填材は、無機充填材であってもよいし、有機充填材であってもよい。繊維状無機充填材の例としては、ガラス繊維；パン系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維等の炭素繊維；シリカ繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維等のセラミック繊維；及びステンレス繊維等の金属繊維が挙げられる。また、チタン酸カリウムウイスカー、チタン酸バリウムウイスカー、ウォラストナイトウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、窒化ケイ素ウイスカー、炭化ケイ素ウイスカー等のウイスカーも挙げられる。繊維状有機充填材の例としては、ポリエステル繊維及びアラミド繊維が挙げられる。板状無機充填材の例としては、タルク、マイカ、グラファイト、ウォラストナイト、ガラスフレーク、硫酸バリウム及び炭酸カルシウムが挙げられる。マイカは、白雲母であってもよいし、金雲母であってもよいし、フッ素金雲母であってもよいし、四ケイ素雲母であってもよい。粒状無機充填材の例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ガラスビーズ、ガラスバルーン、窒化ホウ素、炭化ケイ素及び炭酸カルシウムが挙げられる。充填材の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜１００質量部である。
【００２５】
中でも液晶ポリエステルにガラス繊維を配合することにより、端子保持部材にガラス繊維を含ませると、端子保持部材の強度が向上し易いので、好ましい。ガラス繊維の量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、好ましくは１０〜１００質量部、より好ましくは３０〜１００質量部、さらに好ましくは３０〜８０質量部である。ガラス繊維の量があまり少ないと、強度向上効果が不十分であり、あまり多いと、異方性が生じ易くなる。また、ガラス繊維は、その数平均繊維径が好ましくは２５μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下であり、その数平均繊維長が好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは３００μｍ以下である。ガラス繊維の数平均繊維径及び数平均繊維長は、電子顕微鏡で観察することにより測定できる。
【００２６】
添加剤の例としては、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、界面活性剤、難燃剤及び着色剤が挙げられる。添加剤の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜５質量部である。
【００２７】
液晶ポリエステル以外の樹脂の例としては、ポリプロピレン、ポリアミド、液晶ポリエステル以外のポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルイミド等の液晶ポリエステル以外の熱可塑性樹脂；及びフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シアネート樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。液晶ポリエステル以外の樹脂の配合量は、液晶ポリエステル１００質量部に対して、通常０〜２０質量部である。
【００２８】
液晶ポリエステル組成物は、液晶ポリエステル及び必要に応じて用いられる他の成分を、押出機を用いて溶融混練し、ペレット状に押し出すことにより調製することが好ましい。押出機としては、シリンダーと、シリンダー内に配置された１本以上のスクリュウと、シリンダーに設けられた１箇所以上の供給口とを有するものが、好ましく用いられ、さらにシリンダーに設けられた１箇所以上のベント部を有するものが、より好ましく用いられる。
【００２９】
液晶ポリエステルの端子保持部材への成形は、溶融成形法により行うことが好ましく、射出成形法により行うことがより好ましい。特に、端子を金型にインサートし、液晶ポリエステルを射出する方法、すなわちインサート成形法により行うと、液晶ポリエステルを端子保持部材に成形すると同時に、端子と端子保持部材とを一体化することができる。
【００３０】
端子と端子保持部材とを一体化することにより、図１に示す如きパワーデバイス用パッケージが得られる。パワーデバイス用パッケージは、端子及び端子保持部材以外の部材を有していてもよく、例えば、図１に示す如くパワーモジュールが固定される部分を放熱板とすることにより、パワーモジュールから発生する熱を効果的に除去することができ、例えば、自動車用パワーデバイスとして、エンジンルーム内等に設置され、高温下で稼動される場合に、有利である。
【００３１】
また、端子保持部材は、図２に示す如くパワーデバイスの封止材を兼ねてもよく、この端子保持部材兼封止材を有するパワーデバイスは、パワーデバイスと端子とを電気的に接続し、金型にインサートし、液晶ポリエステルを射出する方法、すなわちインサート成形法により、有利に製造される。パワーデバイスは、パワー素子、端子及び端子保持部材以外の部材を有していてもよく、例えば、図２に示す如くパワー素子が固定される部分が端子と共にリードフレームを構成するパッドであってもよく、このパッドを放熱板として機能させてもよい。
【００３２】
こうして得られるパワーデバイスは、その端子保持部材の耐熱性及び絶縁性が生かされて、例えば、自動車や電車等の車両、産業機械、ＯＡ機器及び家電製品における電力機器として用いられ、特に自動車用の電力機器として好適に用いられる。
【実施例】
【００３３】
〔液晶ポリエステルの流動開始温度の測定〕
フローテスター（（株）島津製作所の「ＣＦＴ−５００型」）を用いて、液晶ポリエステル約２ｇを、内径１ｍｍ及び長さ１０ｍｍのノズルを有するダイを取り付けたシリンダーに充填し、９．８ＭＰａ（１００ｋｇ／ｃｍ2）の荷重下、４℃／分の速度で昇温しながら、液晶ポリエステルを溶融させ、ノズルから押し出し、４８００Ｐａ・ｓ（４８０００ポイズ）の粘度を示す温度を測定した。
【００３４】
〔液晶ポリエステル（１）の製造〕
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、ｐ−ヒドロキシ安息香酸８２８．８ｇ（６．０モル）、テレフタル酸４７３．４ｇ（２．８５モル）、イソフタル酸２４．９ｇ（０．１５モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル５５８．６ｇ（３．０モル）及び無水酢酸１３４７．６ｇ（１３．２モル）を入れ、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から１５０℃まで１５分かけて昇温し、１５０℃で３時間還流させた。次いで、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、１５０℃から３２０℃まで２時間５０分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、反応器から内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕し、窒素ガス雰囲気下、室温から２５０℃まで１時間かけて昇温し、２５０℃から３２０℃まで５時間かけて昇温し、３２０℃で３時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル（１）を得た。この液晶ポリエステル（１）は、全繰返し単位の合計量に対して、ｐ−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位を５０モル％、テレフタル酸に由来する繰返し単位を２３．７５モル％、イソフタル酸に由来する繰返し単位を１．２５モル％、４，４’−４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位を２５モル％有し、その流動開始温度は、３８０℃であった。
【００３５】
〔液晶ポリエステル（２）の製造〕
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、ｐ−ヒドロキシ安息香酸９９４．５ｇ（７．２モル）、テレフタル酸２９９．０ｇ（１．８モル）、イソフタル酸９９．７ｇ（０．６モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル４４６．９ｇ（２．４モル）、無水酢酸１３４７．６ｇ（１３．２モル）及び１−メチルイミダゾール０．１８ｇを入れ、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から１５０℃まで３０分かけて昇温し、１５０℃で３０分還流させた。次いで、１−メチルイミダゾール２．４ｇを加え、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、１５０℃から３２０℃まで２時間５０分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、反応器から内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕し、窒素ガス雰囲気下、室温から２５０℃まで１時間かけて昇温し、２５０℃から２９５℃まで５時間かけて昇温し、２９５℃で３時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル（２）を得た。この液晶ポリエステル（２）は、全繰返し単位の合計量に対して、ｐ−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位を６０モル％、テレフタル酸に由来する繰返し単位を１５モル％、イソフタル酸に由来する繰返し単位を５モル％、４，４’−４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位を２０モル％有し、その流動開始温度は、３３０℃であった。
【００３６】
〔液晶ポリエステル（３）の製造〕
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、ｐ−ヒドロキシ安息香酸９９４．５ｇ（７．２モル）、テレフタル酸２３９．２ｇ（１．４４モル）、イソフタル酸１５９．５ｇ（０．９６モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル４４６．９ｇ（２．４モル）、無水酢酸１３４７．６ｇ（１３．２モル）及び１−メチルイミダゾール０．１８ｇを入れ、窒素ガス気流下、攪拌しながら、室温から１５０℃まで３０分かけて昇温し、１５０℃で３０分還流させた。次いで、１−メチルイミダゾール２．４ｇを加え、副生酢酸及び未反応の無水酢酸を留去しながら、１５０℃から３２０℃まで２時間５０分かけて昇温し、トルクの上昇が認められた時点で、反応器から内容物を取り出し、室温まで冷却した。得られた固形物を、粉砕機で粉砕し、窒素ガス雰囲気下、室温から２２０℃まで１時間かけて昇温し、２２０℃から２４０℃まで３０分かけて昇温し、２４０℃で１０時間保持することにより、固相重合させた後、冷却して、粉末状の液晶ポリエステル（３）を得た。この液晶ポリエステル（３）は、全繰返し単位の合計量に対して、ｐ−ヒドロキシ安息香酸に由来する繰返し単位を６０モル％、テレフタル酸に由来する繰返し単位を１２モル％、イソフタル酸に由来する繰返し単位を８モル％、４，４’−４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位を２０モル％有し、その流動開始温度は、２９０℃であった。
【００３７】
〔ガラス繊維〕
ガラス繊維として、次のものを用いた。
ガラス繊維（１）：日本板硝子（株）の「ＲＥＶ８」（数平均繊維径１３μｍ、数平均繊維長７０μｍ）
ガラス繊維（２）：セントラルガラス（株）の「ＥＦＨ７５−０１」（数平均繊維径１１μｍ、数平均繊維長７５μｍ）
【００３８】
実験例１、２、比較実験例１
液晶ポリエステル（１）、（２）又は（３）とガラス繊維（１）又は（２）とを表１に示す割合で混合し、２軸押出機（池貝鉄工（株）の「ＰＣＭ−３０」）を用いて、シリンダー温度３９０℃（液晶ポリエステル（１））、３４０℃（液晶ポリエステル（２））又は３００℃（液晶ポリエステル（３））で造粒して、ペレット状の液晶ポリエステル組成物を得た。得られた液晶ポリエステル組成物を射出成形して、６４ｍｍ×６４ｍｍ×厚さ０．５ｍｍの成形体、１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１．０ｍｍの成形体及び１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚さ１．６ｍｍの成形体を得た。得られた成形体について、ＪＩＳ Ｃ２１１０に従って、短時間破壊試験法で絶縁破壊電圧を室温にて測定した。結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】
【符号の説明】
【００４０】
１・・・パワー素子、２・・・プリント配線板、３・・・端子、４・・・端子保持部材、
５・・・放熱板、６・・・封止材、７・・・パッド、８・・・端子保持部材兼封止材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワー素子と、端子と、液晶ポリエステルから構成される端子保持部材とを有し、前記液晶ポリエステルが、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位（１）と、芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位（２）と、芳香族ジオールに由来する繰返し単位（３）とを有する液晶ポリエステルであり、前記液晶ポリエステル中のイソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が、前記液晶ポリエステルが有する全繰返し単位の合計量に対して、０〜７モル％であるパワーデバイス。
【請求項２】
前記繰返し単位（１）が、ｐ−ヒドロキシ安息香酸又は６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸に由来する繰返し単位であり、前記繰返し単位（２）が、テレフタル酸、イソフタル酸又は２，６−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位であり、前記繰返し単位（３）が、ヒドロキノン又は４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位である請求項１に記載のパワーデバイス。
【請求項３】
前記液晶ポリエステルが、それが有する全繰返し単位の合計量に対して、前記繰返し単位（１）を３０〜８０モル％、前記繰返し単位（２）を１０〜３５モル％、前記繰返し単位（３）を１０〜３５モル％有する液晶ポリエステルである請求項１又は２に記載のパワーデバイス。
【請求項４】
前記端子保持部材が、ガラス繊維を含む部材である請求項１〜３のいずれかに記載のパワーデバイス。
【請求項５】
前記端子保持部材中の前記ガラス繊維の含有量が、前記液晶ポリエステル１００質量部に対して、１０〜１００質量部である請求項４に記載のパワーデバイス。
【請求項６】
隣り合う前記端子間の距離が、０．２〜１．５ｍｍである請求項１〜５のいずれかに記載のパワーデバイス。
【請求項７】
端子と、液晶ポリエステルから構成される端子保持部材とを有し、前記液晶ポリエステルが、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位（１）と、芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位（２）と、芳香族ジオールに由来する繰返し単位（３）とを有する液晶ポリエステルであり、前記液晶ポリエステル中のイソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が、前記液晶ポリエステルが有する全繰返し単位の合計量に対して、０〜７モル％であるパワーデバイス用パッケージ。
【請求項８】
前記繰返し単位（１）が、ｐ−ヒドロキシ安息香酸又は６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸に由来する繰返し単位であり、前記繰返し単位（２）が、テレフタル酸、イソフタル酸又は２，６−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位であり、前記繰返し単位（３）が、ヒドロキノン又は４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位である請求項７に記載のパワーデバイス用パッケージ。
【請求項９】
前記液晶ポリエステルが、それが有する全繰返し単位の合計量に対して、前記繰返し単位（１）を３０〜８０モル％、前記繰返し単位（２）を１０〜３５モル％、前記繰返し単位（３）を１０〜３５モル％有する液晶ポリエステルである請求項７又は８に記載のパワーデバイス用パッケージ。
【請求項１０】
前記端子保持部材が、ガラス繊維を含む部材である請求項７〜９のいずれかに記載のパワーデバイス用パッケージ。
【請求項１１】
前記端子保持部材中の前記ガラス繊維の含有量が、前記液晶ポリエステル１００質量部に対して、１０〜１００質量部である請求項１０に記載のパワーデバイス。
【請求項１２】
隣り合う前記端子間の距離が、０．２〜１．５ｍｍである請求項７〜１１のいずれかに記載のパワーデバイス。
【請求項１】
パワー素子と、端子と、液晶ポリエステルから構成される端子保持部材とを有し、前記液晶ポリエステルが、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位（１）と、芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位（２）と、芳香族ジオールに由来する繰返し単位（３）とを有する液晶ポリエステルであり、前記液晶ポリエステル中のイソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が、前記液晶ポリエステルが有する全繰返し単位の合計量に対して、０〜７モル％であるパワーデバイス。
【請求項２】
前記繰返し単位（１）が、ｐ−ヒドロキシ安息香酸又は６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸に由来する繰返し単位であり、前記繰返し単位（２）が、テレフタル酸、イソフタル酸又は２，６−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位であり、前記繰返し単位（３）が、ヒドロキノン又は４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位である請求項１に記載のパワーデバイス。
【請求項３】
前記液晶ポリエステルが、それが有する全繰返し単位の合計量に対して、前記繰返し単位（１）を３０〜８０モル％、前記繰返し単位（２）を１０〜３５モル％、前記繰返し単位（３）を１０〜３５モル％有する液晶ポリエステルである請求項１又は２に記載のパワーデバイス。
【請求項４】
前記端子保持部材が、ガラス繊維を含む部材である請求項１〜３のいずれかに記載のパワーデバイス。
【請求項５】
前記端子保持部材中の前記ガラス繊維の含有量が、前記液晶ポリエステル１００質量部に対して、１０〜１００質量部である請求項４に記載のパワーデバイス。
【請求項６】
隣り合う前記端子間の距離が、０．２〜１．５ｍｍである請求項１〜５のいずれかに記載のパワーデバイス。
【請求項７】
端子と、液晶ポリエステルから構成される端子保持部材とを有し、前記液晶ポリエステルが、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰返し単位（１）と、芳香族ジカルボン酸に由来する繰返し単位（２）と、芳香族ジオールに由来する繰返し単位（３）とを有する液晶ポリエステルであり、前記液晶ポリエステル中のイソフタル酸に由来する繰返し単位の含有量が、前記液晶ポリエステルが有する全繰返し単位の合計量に対して、０〜７モル％であるパワーデバイス用パッケージ。
【請求項８】
前記繰返し単位（１）が、ｐ−ヒドロキシ安息香酸又は６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸に由来する繰返し単位であり、前記繰返し単位（２）が、テレフタル酸、イソフタル酸又は２，６−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位であり、前記繰返し単位（３）が、ヒドロキノン又は４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する繰返し単位である請求項７に記載のパワーデバイス用パッケージ。
【請求項９】
前記液晶ポリエステルが、それが有する全繰返し単位の合計量に対して、前記繰返し単位（１）を３０〜８０モル％、前記繰返し単位（２）を１０〜３５モル％、前記繰返し単位（３）を１０〜３５モル％有する液晶ポリエステルである請求項７又は８に記載のパワーデバイス用パッケージ。
【請求項１０】
前記端子保持部材が、ガラス繊維を含む部材である請求項７〜９のいずれかに記載のパワーデバイス用パッケージ。
【請求項１１】
前記端子保持部材中の前記ガラス繊維の含有量が、前記液晶ポリエステル１００質量部に対して、１０〜１００質量部である請求項１０に記載のパワーデバイス。
【請求項１２】
隣り合う前記端子間の距離が、０．２〜１．５ｍｍである請求項７〜１１のいずれかに記載のパワーデバイス。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１５６４３４（Ｐ２０１２−１５６４３４Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６２４７（Ｐ２０１１−１６２４７）
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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