加熱加圧成形用プリプレグおよび積層板
【課題】プリント配線板を多層化する場合の層間接着層に使用すると、回路埋め性が良好で、かつ、熱伝導性の良い絶縁層が得られる加熱加圧成形用プリプレグを提供する。
【解決手段】無機充填材を含む熱硬化性樹脂組成物を、シート状にし半硬化状態としてなる加熱加圧成形用プリプレグである。前記無機充填材が、次の（１）と（２）を含む二成分以上からなる。（１）一次粒子の凝集体であって、前記凝集体の平均粒径ｄ１が、１０μｍ≦ｄ１≦７０μｍの範囲にある充填材。（２）形状が粒子状であって、粒子単体の平均粒径ｄ２が、０．１μｍ≦ｄ２≦３０μｍの範囲にある充填材。そして、前記熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に、成分（１）が５〜４０体積％、成分（２）が１０〜５０体積％の範囲で添加され、無機充填材の総含有量としては２０〜８０体積％である。
【解決手段】無機充填材を含む熱硬化性樹脂組成物を、シート状にし半硬化状態としてなる加熱加圧成形用プリプレグである。前記無機充填材が、次の（１）と（２）を含む二成分以上からなる。（１）一次粒子の凝集体であって、前記凝集体の平均粒径ｄ１が、１０μｍ≦ｄ１≦７０μｍの範囲にある充填材。（２）形状が粒子状であって、粒子単体の平均粒径ｄ２が、０．１μｍ≦ｄ２≦３０μｍの範囲にある充填材。そして、前記熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に、成分（１）が５〜４０体積％、成分（２）が１０〜５０体積％の範囲で添加され、無機充填材の総含有量としては２０〜８０体積％である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導性の良い絶縁層を提供するための加熱加圧成形用プリプレグに関する。また、当該プリプレグを用いた積層板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に搭載する配線板は、電子機器の軽薄短小化に伴う微細配線・高密度実装の技術が求められる一方で、発熱に対応する高放熱の技術も求められている。特に、各種制御・操作に大電流を使用する自動車などにおける電子回路では、導電回路の抵抗に起因する発熱やパワー素子からの発熱が非常に多く、配線板の放熱特性は高レベルであることが必須となってきている。
【０００３】
そのような現状において、絶縁層の熱伝導性を向上させるために、熱硬化性樹脂に無機充填材を添加することは広く行われている。例えば、熱硬化性樹脂中に平均粒径が異なる２種類の球状アルミナを含有する耐熱性接着剤が特許文献１に記載されている。この耐熱性接着剤は、平均粒径が大きな粗粒と、平均粒径が小さな微粒とを、特定割合で配合することにより、多量のアルミナを接着剤に充填することができ、接着剤の熱伝導性を向上させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１７８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の接着剤は、無機充填材を高充填すると樹脂の流れ性が悪化することから、これをプリプレグ化して、プリント配線板を多層化する場合の層間接着層に使用すると、プリント配線回路等の段差を埋めることができない（回路埋め性が悪い）という問題がある。このため、接着界面にクラックやボイドが発生し、絶縁特性が低下する原因となっていた。
本発明が解決しようとする課題は、回路埋め性が良好で、かつ、熱伝導性の良い絶縁層が得られる加熱加圧成形用プリプレグを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、無機充填材を含む熱硬化性樹脂組成物を、シート状にし半硬化状態としてなる加熱加圧成形用プリプレグを次のようにした点に特徴がある。すなわち、前記無機充填材が、次の（１）と（２）を含む二成分以上からなる。
（１）一次粒子の凝集体であって、前記凝集体の平均粒径ｄ１が、１０μｍ≦ｄ１≦７０μｍの範囲にある充填材。
（２）形状が粒子状であって、粒子単体の平均粒径ｄ２が、０．１μｍ≦ｄ２≦３０μｍの範囲にある充填材。
そして、前記熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に、成分（１）が５〜４０体積％、成分（２）が１０〜５０体積％の範囲で添加され、無機充填材の総含有量としては２０〜８０体積％であることを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
好ましくは、熱硬化性樹脂組成物が、（式１）で示す分子構造を有するエポキシ樹脂モノマを配合したエポキシ樹脂組成物である（請求項２）。
【０００８】
【化１】
【０００９】
本発明に係る積層板は、上述のプリプレグを加熱加圧成形してなるものである（請求項３）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るプリプレグは、無機充填材として、一次粒子の凝集体（成分（１））を含有する。この凝集体は、加熱加圧成形時の圧力によって容易に変形するため、プリプレグの圧縮率（加熱加圧成形前後の厚み変化）を大きくすることができ、回路埋め性を向上することができる。そして、形状が粒子状の充填材（成分（２））を含有させ、成分（１）の充填材粒子の隙間を充填することにより、熱の流路を確保することができ、放熱特性を向上することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に使用する無機充填材は、少なくとも次の（１）と（２）を含む二成分以上を混合する。
（１）一次粒子の凝集体であって、前記凝集体の平均粒径ｄ１が、１０μｍ≦ｄ１≦７０μｍの範囲にある充填材。
（２）形状が粒子状であって、粒子単体の平均粒径ｄ２が、０．１μｍ≦ｄ２≦３０μｍの範囲にある充填材。
【００１２】
なお、前記ｄ１およびｄ２は、公知のレーザー回折・散乱法による粒度測定装置（例えば、日機装株式会社製「マイクロトラックＳＰＡ−７９９７型」）を用いて測定したものである。ここで、レーザー回折・散乱法とは、充填材粒子にレーザー光を照射したとき、粒子径により散乱光の強度パターンが変化することを利用した測定法である。
【００１３】
成分（１）の一次粒子の凝集体は、加熱加圧成形時の圧力によって容易に変形するため、この凝集体を含有させることにより、プリプレグの圧縮率（加熱加圧成形前後の厚み変化）を大きくすることができ、回路埋め性を向上することができる。このため、例えば、３５μｍの回路の段差があるプリント配線板に１００μｍのプリプレグを重ねて一体化する場合においても、接着界面にクラックやボイドが発生することなく均一に回路の段差を埋めることができる。
【００１４】
成分（１）の平均粒径ｄ１が１０μｍ未満では、プリプレグの圧縮率（加熱加圧成形前後の厚み変化）が小さくなり、接着界面にクラックが発生しやすくなる。また、７０μｍを超えると、樹脂と充填材の界面から吸湿しやすくなるため絶縁特性が低下する。
【００１５】
ここで、成分（１）の充填材は、粒径が大きいため、充填材粒子同士の接触面積が小さくなる。また、加熱加圧成形の圧力によって変形するため、充填材粒子の粗密ができやすい。そこで、成分（２）の形状が粒子状の充填材を含有させ、成分（１）の充填材粒子の隙間を充填する。これにより、無機充填材粒子同士が連なって形成される熱の流路を確保することができ、放熱特性を向上することができる。
【００１６】
なお、成分（２）の充填材だけで高い放熱特性を達成しようとすると、充填量を多くする必要があり、プリプレグの圧縮率が小さくなり、回路埋め性が低下する。すなわち、どちらか一方の充填材だけでは厚み方向の放熱特性が確保できない。また、成分（２）の平均粒径ｄ２が、前述の範囲外の場合も、成分（１）の充填材粒子の隙間を十分に埋めることができず、放熱特性が確保できない。
【００１７】
無機充填材は、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に、成分（１）が５〜４０体積％、成分（２）が１０〜５０体積％、無機充填材の総含有量として２０〜８０体積％占めるように含有させる。
【００１８】
成分（１）の添加量が５体積％より小さいと、プリプレグの圧縮率が小さくなり、回路埋め性が低下する。また、４０体積％より大きいと、プリプレグを製造するための熱硬化性樹脂組成物の粘度が上がりすぎるため、プリプレグの製造が困難となる。
【００１９】
成分（２）の添加量が１０体積％より小さいと、成分（１）の充填材粒子の隙間を充分に埋めることができず、放熱特性が確保できない。また、５０体積％より大きいと、前記熱硬化性樹脂組成物の粘度が上がりすぎるため、プリプレグの製造が困難となる。
【００２０】
同様に、無機充填材の総含有量が２０体積％より小さいと、十分な放熱特性が確保できず、８０体積％より大きいと、前記熱硬化性樹脂組成物の粘度が上がりすぎるため、外観の均一なプリプレグの製造が困難となる。
【００２１】
無機充填材の成分（１）は、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、雲母、タルク、マイカ等の一次粒子の凝集体を使用することができる。前記凝集体は、加熱加圧成形時の圧力（２〜２４ＭＰａ）によって、凝集状態を保ったまま凝集体の平均粒径ｄ１が１／４〜１／２に小さくなり変形（圧縮）されるものが好ましい。これにより、十分な回路埋め性を確保することができる。また、前記の圧力によって、凝集が破砕されると、充填材粒子が分散し、熱伝導率が低下するため好ましくない。なお、充填材の凝集状態や変形の程度は、加熱加圧成形後の絶縁層断面を顕微鏡にて観察（倍率：５００倍以上）することにより、確認することができる。また、無機充填材の熱伝導率を３０Ｗ／ｍ／Ｋ以上にすることにより、絶縁層の熱伝導率がさらに向上するので好ましい。
【００２２】
また、無機充填材の成分（２）は、形状が粒子状であるアルミナ、シリカ、酸化チタン等を使用することができる。無機充填材の熱伝導率を３０Ｗ／ｍ／Ｋ以上にすることにより、絶縁層の熱伝導率がさらに向上するので好ましい。
【００２３】
本発明に使用する熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂モノマと硬化剤とから生成されたものを用いることができる。エポキシ樹脂モノマは、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、ターフェニル型エポキシやその誘導体など一般的なエポキシ樹脂モノマはいずれも使用できる。（式１）で示される分子構造式のビフェニル骨格あるいはビフェニル誘導体の骨格をもち、１分子中に２個以上のエポキシ基をもつエポキシ樹脂モノマを含むと放熱性が向上するため好ましい。（式１）で示されるエポキシ樹脂モノマを使用する場合、配合するエポキシ樹脂モノマの全てが（式１）で示されるものであってもよいし、（式１）で示されるものと他のエポキシ樹脂モノマを併用してもよい。
【００２４】
【化２】
【００２５】
エポキシ樹脂モノマに配合する硬化剤は、エポキシ樹脂モノマの硬化反応を進行させるために従来用いられている硬化剤を使用することができる。例えば、フェノール類又はその化合物、アミン化合物やその誘導体、酸無水物、イミダゾールやその誘導体などが挙げられる。また、硬化促進剤は、エポキシ樹脂モノマとフェノール類又はその化合物、アミン類またはその化合物との重縮合反応を進行させるために従来用いられている硬化促進剤を使用することができる。例えば、トリフェニルホスフィン、イミダゾールやその誘導体、三級アミン化合物やその誘導体などが挙げられる。
【００２６】
エポキシ樹脂モノマと硬化剤、無機充填材、硬化促進剤を配合したエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて難燃剤や希釈剤、可塑剤、カップリング剤等を含むことができる。また、このエポキシ樹脂組成物をシート状繊維基材に含浸し乾燥してプリプレグを製造する際、必要に応じて溶剤を使用することができる。これらの使用が、硬化物の熱伝導性に影響を与えることはない。
【００２７】
上記の無機充填材と熱硬化性樹脂を混練・混合してワニスを調製する際、熱硬化性樹脂に無機充填材を添加していくと無機充填材のチキソ性および凝集性のため、ワニスの粘度が増大する。そのため、攪拌羽根を使用するタイプの攪拌機により混練・混合を行なう場合は、無機充填材を１０体積％以上添加すると攪拌しにくくなり、無機充填材をワニスに均一分散できなくなる。そこで、強力なせん断力を発生する分散機を選択することで、無機充填材の分散性がよくなりワニスの粘度も低下するため、８５体積％までの無機充填材の添加が可能となる。強力なせん断力を発生する分散機は、例えば、ボールミル、ビーズミル、三本ロールミルやその原理を応用した分散機などが挙げられる。
【００２８】
本発明を実施するに当り、プリプレグの製造は、一般的に行なわれている製造法を適用することができる。例えば、無機充填材を含む熱硬化性樹脂組成物のワニスをシート状繊維基材に含浸し加熱乾燥して、半硬化状態とする。また、前記ワニスを離型性のフィルム等に塗布し加熱乾燥して、半硬化状態としたものでもよい。
【００２９】
本発明に使用できるシート状繊維基材は、ガラス繊維や有機繊維の織布や不織布であり、特に限定するものではない。不織布基材を使用した場合は、プリプレグの圧縮率（加熱加圧成形前後の厚み変化）が大きく、回路埋め性が良好となるため、好ましい。シート状繊維基材は、ガラス繊維織布を使用することもできる。ガラス繊維を構成するガラスの種類は強度や電気特性が良好なＥガラスが好ましい。また、ガラス繊維織布を使用する場合は、ワニスの含浸には目空き量の大きいものが好ましいため、開繊処理されていないものがよい。
【００３０】
また、前記ワニスを離型性のフィルム等に塗布して半硬化状態とする場合の実施形態としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の離型性のフィルムに塗布して半硬化状態とした後に離型性のフィルムをはがして使用する形態や、銅箔やアルミニウム箔等の金属箔に塗布して半硬化とした後、そのまま金属板や金属箔に貼り付ける形態等があるが、特に限定するものではない。
【００３１】
本発明に係る積層板は、上述のプリプレグを、プリプレグ層の全層ないしは一部の層として加熱加圧成形してなるものであり、必要に応じて前記加熱加圧成形により片面あるいは両面に銅箔等の金属箔を一体に貼り合せることができる。また、上述のプリプレグは、予め準備したプリント配線板同士を重ねて一体化し多層プリント配線板とするときの接着層として使用することもできる。
上記のプリント配線板は、絶縁層の熱伝導性が良好で優れた放熱性を有するので、自動車機器用のプリント配線板や、パソコン等の高密度実装プリント配線板、インバータ等の絶縁材料に好適である。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明に係る実施例を示し、本発明について詳細に説明する。尚、以下の実施例および比較例において、「部」とは「質量部」を意味する。また、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、本実施例に限定されるものではない。
【００３３】
実施例１
エポキシ樹脂モノマ成分としてビフェニル骨格をもつエポキシ樹脂モノマ（ジャパンエポキシレジン製「ＹＬ６１２１Ｈ」，エポキシ当量１７５）１００部を用意し、これをメチルイソブチルケトン（和光純薬製）１００部に１００℃で溶解し、室温に戻した。尚、「ＹＬ６１２１Ｈ」は、既述の分子構造式（式１）において、Ｒ＝−ＣＨ３，ｎ＝０．１であるエポキシ樹脂モノマと分子構造式（式１）において、Ｒ＝−Ｈ，ｎ＝０．１であるエポキシ樹脂モノマを等モルで含有するエポキシ樹脂モノマである。
硬化剤として１，５−ジアミノナフタレン（和光純薬製「１，５−ＤＡＮ」，アミン当量４０）２５部を用意し、これをメチルイソブチルケトン（和光純薬製）１００部に１００℃で溶解し、室温に戻した。
【００３４】
上記のエポキシ樹脂モノマ溶液と硬化剤溶液を混合・撹拌して均一なワニスを作製し、この混合物（熱硬化性樹脂ワニス）に、無機充填材として窒化ホウ素（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製「ＰＴＸ２５」，平均粒径：２５μｍ，熱伝導率６０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：一次粒子の凝集体）９部（熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中の５体積％に相当、以下体積％のみ表記する）、アルミナ(住化アルケム製「ＡＡ−３」，平均粒径：３μｍ，熱伝導率３０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状)１２０部（１５体積％に相当）およびメチルイソブチルケトン（和光純薬製）を６７部加えて混練し、エポキシ樹脂ワニスを調製した。
【００３５】
上記のエポキシ樹脂ワニスを、厚さ６０μｍ（目空き量０．０２ｍｍ２）のガラス繊維織布に含浸し加熱乾燥して半硬化状態のプリプレグを得た。
作製したプリプレグ４枚とその両側に厚さ３５μｍ銅箔（ＣＦ−Ｔ９Ｃ、福田金属製）を配置し、温度１７５℃、圧力４ＭＰａの条件で９０分間加熱加圧成形して一体化し、厚さ０．８mmの積層板を得た。
【００３６】
実施例１で得たプリプレグについて、回路埋め性を、また積層板について、厚さ方向の熱伝導率、耐湿絶縁性を評価した結果を、エポキシ樹脂組成物の配合組成と共に表１にまとめて示す。測定方法は、以下に示すとおりである。
なお、無機充填材の平均粒径は、日機装株式会社製「マイクロトラックＳＰＡ−７９９７型」を用いて測定した。
回路埋め性：積層板の銅箔をエッチングにて回路加工した内層用回路板の両側に、プリプレグ１枚および銅箔をそれぞれ配置し、温度１７５℃、圧力４ＭＰａの条件で９０分間加熱加圧成形して一体化した。そのとき、回路と樹脂の界面にクラックやボイドが入らず、かつ厚さ方向の熱伝導率が７Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば「◎」、回路と樹脂の界面にクラックやボイドが入らず、かつ厚さ方向の熱伝導率が７Ｗ／ｍ・Ｋ未満であれば「○」、回路と樹脂の界面にクラックやボイドが見られるものを「×」とした。なお、エポキシ樹脂ワニスの増粘などで、プリプレグや積層板が作製できなかったものは「−」とした。
厚さ方向の熱伝導率：１０mm×１０mmの板状試料を切り出し、キセノンフラッシュ法（ＡＳＴＭ Ｅ１４６１）に準拠して室温で測定した。なお、エポキシ樹脂ワニスの増粘などで、プリプレグや積層板が作製できなかったものは「−」とした。
耐湿絶縁性：積層板（５０mm×５０mm）の端部の銅箔を各辺５mmずつエッチングして除去した板状試料を準備した。この板状試料の両面銅箔間に５０Ｖの電圧をかけ、８５℃−８５％の恒温恒湿槽中で１０００時間処理した後、絶縁層の絶縁抵抗を測定した。そのとき１．０×１０１０Ω以上であれば「○」、１．０×１０１０Ω未満であれば「×」とした。なお、エポキシ樹脂ワニスの増粘などで、プリプレグや積層板が作製できなかったものは「−」とした。
【００３７】
実施例１においては、積層板の厚さ方向の熱伝導率が３．５Ｗ／ｍ・Ｋであり、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００３８】
実施例２〜６
実施例１において、窒化ホウ素とアルミナの平均粒径および熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に占める窒化ホウ素とアルミナの割合を、それぞれ表１に示すように変えたエポキシ樹脂ワニスを使用する以外は、実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。なお、使用した無機充填材は、下記のとおりである。
窒化ホウ素（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製「ＰＴＸ６０」，平均粒径：５５〜６０μｍ，熱伝導率６０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：一次粒子の凝集体）
アルミナ(住化アルケム製「ＡＡ−１８」，平均粒径：１８μｍ，熱伝導率３０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状)
これら積層板の厚さ方向の熱伝導率を測定した結果、無機充填材の総含有量が増加すると厚さ方向の熱伝導率も向上した。また、無機充填材の平均粒径が大きくなると厚さ方向の熱伝導率も向上した。さらに、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００３９】
実施例７
実施例２において、「ＹＬ６１２１Ｈ」の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製「ＥＰ８２８」，エポキシ当量１８５）を用いる以外は実施例２と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。この積層板の厚さ方向の熱伝導率は、５．９Ｗ／ｍ・Ｋであり、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００４０】
実施例８
実施例６において、アルミナの代わりに、粒子状の無機充填材である水酸化アルミニウム（住友化学製「Ｃ−３０２Ａ」，平均粒径２．０μｍ，熱伝導率３．０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状）７７部（４０体積％に相当）を使用する以外は、実施例６と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
【００４１】
この積層板の厚さ方向の熱伝導率は５．２Ｗ／ｍ・Ｋであり、実施例６より若干低いものの、厚さ方向の熱伝導率の良好な積層板が得られた。また、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００４２】
実施例９
実施例６において、アルミナの代わりに、粒子状の無機充填材であるシリカ（龍森製「Ｂ−２１」，平均粒径５μｍ，熱伝導率１．２Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状）７０部（４０体積％に相当）を使用する以外は、実施例６と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
【００４３】
この積層板の厚さ方向の熱伝導率は５．８Ｗ／ｍ・Ｋであり、実施例６より若干低いものの、厚さ方向の熱伝導率の良好な積層板が得られた。また、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００４４】
実施例１０
実施例６において、「ＹＬ６１２１Ｈ」の代わりに、「ＹＬ６１２１Ｈ」と「ＥＰ８２８」をエポキシ当量比で１／１で混合したものを用いる以外は実施例６と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
【００４５】
この積層板の厚さ方向の熱伝導率は６．８Ｗ／ｍ・Ｋであり、実施例６より若干低いものの、厚さ方向の熱伝導率の良好な積層板が得られた。また、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００４６】
比較例１
実施例１において、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に占める窒化ホウ素とアルミナの割合を、それぞれ４体積％に変えたエポキシ樹脂ワニスを使用する以外は、実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
【００４７】
比較例１では、無機充填材の総含有量が少ないため、回路埋め性や耐湿絶縁性は良好なものの、厚さ方向の熱伝導率は０．７Ｗ／ｍ・Ｋであり、実施例１より大きく悪化した。
【００４８】
比較例２、３
実施例５において、無機充填材として、平均粒径１００μｍの窒化ホウ素（比較例２）、または平均粒径４５μｍのアルミナ（比較例３）を使用する以外は、実施例５と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。なお、使用した無機充填材は、下記のとおりである。
窒化ホウ素（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製「ＰＴ−３５０」，平均粒径：１００μｍ，熱伝導率６０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：一次粒子の凝集体）
アルミナ(電気化学工業製「ＤＡＭ−４５」，平均粒径：４５μｍ，熱伝導率３０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状)
比較例２では、窒化ホウ素（凝集体）の平均粒径が大きいため、回路埋め性や厚さ方向の熱伝導率は良好なものの、耐湿絶縁性が悪化した。比較例３では、アルミナ（粒子状）の平均粒径が大きいため、厚さ方向の熱伝導率及び耐湿絶縁性が悪化した。
【００４９】
比較例４、５
実施例５において、無機充填材として、平均粒径４μｍの窒化ホウ素（比較例４）、または平均粒径０．０５μｍのアルミナ（比較例５）を使用する以外は、実施例５と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。なお、使用した無機充填材は、下記のとおりである。
窒化ホウ素（電気化学工業製「ＳＰ−２」，平均粒径：４μｍ，熱伝導率６０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：一次粒子の凝集体）
アルミナ(バイコウスキージャパン製「バイカロックス」，平均粒径：０．０５μｍ，熱伝導率３０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状)
比較例４では、窒化ホウ素（凝集体）の平均粒径が小さいため、耐湿絶縁性は良好なものの、圧縮率が小さいため回路埋め性が悪化した。比較例５では、アルミナ（粒子状）の平均粒径が小さいため、回路埋め性や耐湿絶縁性は良好なものの、厚さ方向の熱伝導率が悪化した。
【００５０】
比較例６〜１０
実施例１において、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に占める窒化ホウ素あるいはアルミナの割合を、それぞれ表２に示すように変えたエポキシ樹脂ワニスを使用する以外は、実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
【００５１】
窒化ホウ素の量を４５体積％（比較例６）にすると、ワニスの粘性が高くなりすぎて基材に均一に含浸できなかったため、積層板は得られなかった。また、３体積％（比較例７）にすると、耐湿絶縁性は良好なものの、回路埋め性及び厚さ方向の熱伝導率が悪化した。
【００５２】
また、アルミナの量を６０体積％（比較例８）にしても、ワニスの粘性が高くなりすぎて基材に均一に含浸できなかったため、積層板は得られなかった。また、５体積％（比較例９）にすると、耐湿絶縁性や回路埋め性は良好なものの、厚さ方向の熱伝導率が悪化した。
【００５３】
さらに、無機充填材の総含有量を９０体積％（比較例１０）にしても、ワニスの粘性が高くなりすぎて基材に均一に含浸できなかったため、積層板は得られなかった。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導性の良い絶縁層を提供するための加熱加圧成形用プリプレグに関する。また、当該プリプレグを用いた積層板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に搭載する配線板は、電子機器の軽薄短小化に伴う微細配線・高密度実装の技術が求められる一方で、発熱に対応する高放熱の技術も求められている。特に、各種制御・操作に大電流を使用する自動車などにおける電子回路では、導電回路の抵抗に起因する発熱やパワー素子からの発熱が非常に多く、配線板の放熱特性は高レベルであることが必須となってきている。
【０００３】
そのような現状において、絶縁層の熱伝導性を向上させるために、熱硬化性樹脂に無機充填材を添加することは広く行われている。例えば、熱硬化性樹脂中に平均粒径が異なる２種類の球状アルミナを含有する耐熱性接着剤が特許文献１に記載されている。この耐熱性接着剤は、平均粒径が大きな粗粒と、平均粒径が小さな微粒とを、特定割合で配合することにより、多量のアルミナを接着剤に充填することができ、接着剤の熱伝導性を向上させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１７８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の接着剤は、無機充填材を高充填すると樹脂の流れ性が悪化することから、これをプリプレグ化して、プリント配線板を多層化する場合の層間接着層に使用すると、プリント配線回路等の段差を埋めることができない（回路埋め性が悪い）という問題がある。このため、接着界面にクラックやボイドが発生し、絶縁特性が低下する原因となっていた。
本発明が解決しようとする課題は、回路埋め性が良好で、かつ、熱伝導性の良い絶縁層が得られる加熱加圧成形用プリプレグを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、無機充填材を含む熱硬化性樹脂組成物を、シート状にし半硬化状態としてなる加熱加圧成形用プリプレグを次のようにした点に特徴がある。すなわち、前記無機充填材が、次の（１）と（２）を含む二成分以上からなる。
（１）一次粒子の凝集体であって、前記凝集体の平均粒径ｄ１が、１０μｍ≦ｄ１≦７０μｍの範囲にある充填材。
（２）形状が粒子状であって、粒子単体の平均粒径ｄ２が、０．１μｍ≦ｄ２≦３０μｍの範囲にある充填材。
そして、前記熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に、成分（１）が５〜４０体積％、成分（２）が１０〜５０体積％の範囲で添加され、無機充填材の総含有量としては２０〜８０体積％であることを特徴とする（請求項１）。
【０００７】
好ましくは、熱硬化性樹脂組成物が、（式１）で示す分子構造を有するエポキシ樹脂モノマを配合したエポキシ樹脂組成物である（請求項２）。
【０００８】
【化１】
【０００９】
本発明に係る積層板は、上述のプリプレグを加熱加圧成形してなるものである（請求項３）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るプリプレグは、無機充填材として、一次粒子の凝集体（成分（１））を含有する。この凝集体は、加熱加圧成形時の圧力によって容易に変形するため、プリプレグの圧縮率（加熱加圧成形前後の厚み変化）を大きくすることができ、回路埋め性を向上することができる。そして、形状が粒子状の充填材（成分（２））を含有させ、成分（１）の充填材粒子の隙間を充填することにより、熱の流路を確保することができ、放熱特性を向上することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に使用する無機充填材は、少なくとも次の（１）と（２）を含む二成分以上を混合する。
（１）一次粒子の凝集体であって、前記凝集体の平均粒径ｄ１が、１０μｍ≦ｄ１≦７０μｍの範囲にある充填材。
（２）形状が粒子状であって、粒子単体の平均粒径ｄ２が、０．１μｍ≦ｄ２≦３０μｍの範囲にある充填材。
【００１２】
なお、前記ｄ１およびｄ２は、公知のレーザー回折・散乱法による粒度測定装置（例えば、日機装株式会社製「マイクロトラックＳＰＡ−７９９７型」）を用いて測定したものである。ここで、レーザー回折・散乱法とは、充填材粒子にレーザー光を照射したとき、粒子径により散乱光の強度パターンが変化することを利用した測定法である。
【００１３】
成分（１）の一次粒子の凝集体は、加熱加圧成形時の圧力によって容易に変形するため、この凝集体を含有させることにより、プリプレグの圧縮率（加熱加圧成形前後の厚み変化）を大きくすることができ、回路埋め性を向上することができる。このため、例えば、３５μｍの回路の段差があるプリント配線板に１００μｍのプリプレグを重ねて一体化する場合においても、接着界面にクラックやボイドが発生することなく均一に回路の段差を埋めることができる。
【００１４】
成分（１）の平均粒径ｄ１が１０μｍ未満では、プリプレグの圧縮率（加熱加圧成形前後の厚み変化）が小さくなり、接着界面にクラックが発生しやすくなる。また、７０μｍを超えると、樹脂と充填材の界面から吸湿しやすくなるため絶縁特性が低下する。
【００１５】
ここで、成分（１）の充填材は、粒径が大きいため、充填材粒子同士の接触面積が小さくなる。また、加熱加圧成形の圧力によって変形するため、充填材粒子の粗密ができやすい。そこで、成分（２）の形状が粒子状の充填材を含有させ、成分（１）の充填材粒子の隙間を充填する。これにより、無機充填材粒子同士が連なって形成される熱の流路を確保することができ、放熱特性を向上することができる。
【００１６】
なお、成分（２）の充填材だけで高い放熱特性を達成しようとすると、充填量を多くする必要があり、プリプレグの圧縮率が小さくなり、回路埋め性が低下する。すなわち、どちらか一方の充填材だけでは厚み方向の放熱特性が確保できない。また、成分（２）の平均粒径ｄ２が、前述の範囲外の場合も、成分（１）の充填材粒子の隙間を十分に埋めることができず、放熱特性が確保できない。
【００１７】
無機充填材は、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に、成分（１）が５〜４０体積％、成分（２）が１０〜５０体積％、無機充填材の総含有量として２０〜８０体積％占めるように含有させる。
【００１８】
成分（１）の添加量が５体積％より小さいと、プリプレグの圧縮率が小さくなり、回路埋め性が低下する。また、４０体積％より大きいと、プリプレグを製造するための熱硬化性樹脂組成物の粘度が上がりすぎるため、プリプレグの製造が困難となる。
【００１９】
成分（２）の添加量が１０体積％より小さいと、成分（１）の充填材粒子の隙間を充分に埋めることができず、放熱特性が確保できない。また、５０体積％より大きいと、前記熱硬化性樹脂組成物の粘度が上がりすぎるため、プリプレグの製造が困難となる。
【００２０】
同様に、無機充填材の総含有量が２０体積％より小さいと、十分な放熱特性が確保できず、８０体積％より大きいと、前記熱硬化性樹脂組成物の粘度が上がりすぎるため、外観の均一なプリプレグの製造が困難となる。
【００２１】
無機充填材の成分（１）は、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、雲母、タルク、マイカ等の一次粒子の凝集体を使用することができる。前記凝集体は、加熱加圧成形時の圧力（２〜２４ＭＰａ）によって、凝集状態を保ったまま凝集体の平均粒径ｄ１が１／４〜１／２に小さくなり変形（圧縮）されるものが好ましい。これにより、十分な回路埋め性を確保することができる。また、前記の圧力によって、凝集が破砕されると、充填材粒子が分散し、熱伝導率が低下するため好ましくない。なお、充填材の凝集状態や変形の程度は、加熱加圧成形後の絶縁層断面を顕微鏡にて観察（倍率：５００倍以上）することにより、確認することができる。また、無機充填材の熱伝導率を３０Ｗ／ｍ／Ｋ以上にすることにより、絶縁層の熱伝導率がさらに向上するので好ましい。
【００２２】
また、無機充填材の成分（２）は、形状が粒子状であるアルミナ、シリカ、酸化チタン等を使用することができる。無機充填材の熱伝導率を３０Ｗ／ｍ／Ｋ以上にすることにより、絶縁層の熱伝導率がさらに向上するので好ましい。
【００２３】
本発明に使用する熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂モノマと硬化剤とから生成されたものを用いることができる。エポキシ樹脂モノマは、ビスフェノールＡ型エポキシ、ビスフェノールＦ型エポキシ、ターフェニル型エポキシやその誘導体など一般的なエポキシ樹脂モノマはいずれも使用できる。（式１）で示される分子構造式のビフェニル骨格あるいはビフェニル誘導体の骨格をもち、１分子中に２個以上のエポキシ基をもつエポキシ樹脂モノマを含むと放熱性が向上するため好ましい。（式１）で示されるエポキシ樹脂モノマを使用する場合、配合するエポキシ樹脂モノマの全てが（式１）で示されるものであってもよいし、（式１）で示されるものと他のエポキシ樹脂モノマを併用してもよい。
【００２４】
【化２】
【００２５】
エポキシ樹脂モノマに配合する硬化剤は、エポキシ樹脂モノマの硬化反応を進行させるために従来用いられている硬化剤を使用することができる。例えば、フェノール類又はその化合物、アミン化合物やその誘導体、酸無水物、イミダゾールやその誘導体などが挙げられる。また、硬化促進剤は、エポキシ樹脂モノマとフェノール類又はその化合物、アミン類またはその化合物との重縮合反応を進行させるために従来用いられている硬化促進剤を使用することができる。例えば、トリフェニルホスフィン、イミダゾールやその誘導体、三級アミン化合物やその誘導体などが挙げられる。
【００２６】
エポキシ樹脂モノマと硬化剤、無機充填材、硬化促進剤を配合したエポキシ樹脂組成物には、必要に応じて難燃剤や希釈剤、可塑剤、カップリング剤等を含むことができる。また、このエポキシ樹脂組成物をシート状繊維基材に含浸し乾燥してプリプレグを製造する際、必要に応じて溶剤を使用することができる。これらの使用が、硬化物の熱伝導性に影響を与えることはない。
【００２７】
上記の無機充填材と熱硬化性樹脂を混練・混合してワニスを調製する際、熱硬化性樹脂に無機充填材を添加していくと無機充填材のチキソ性および凝集性のため、ワニスの粘度が増大する。そのため、攪拌羽根を使用するタイプの攪拌機により混練・混合を行なう場合は、無機充填材を１０体積％以上添加すると攪拌しにくくなり、無機充填材をワニスに均一分散できなくなる。そこで、強力なせん断力を発生する分散機を選択することで、無機充填材の分散性がよくなりワニスの粘度も低下するため、８５体積％までの無機充填材の添加が可能となる。強力なせん断力を発生する分散機は、例えば、ボールミル、ビーズミル、三本ロールミルやその原理を応用した分散機などが挙げられる。
【００２８】
本発明を実施するに当り、プリプレグの製造は、一般的に行なわれている製造法を適用することができる。例えば、無機充填材を含む熱硬化性樹脂組成物のワニスをシート状繊維基材に含浸し加熱乾燥して、半硬化状態とする。また、前記ワニスを離型性のフィルム等に塗布し加熱乾燥して、半硬化状態としたものでもよい。
【００２９】
本発明に使用できるシート状繊維基材は、ガラス繊維や有機繊維の織布や不織布であり、特に限定するものではない。不織布基材を使用した場合は、プリプレグの圧縮率（加熱加圧成形前後の厚み変化）が大きく、回路埋め性が良好となるため、好ましい。シート状繊維基材は、ガラス繊維織布を使用することもできる。ガラス繊維を構成するガラスの種類は強度や電気特性が良好なＥガラスが好ましい。また、ガラス繊維織布を使用する場合は、ワニスの含浸には目空き量の大きいものが好ましいため、開繊処理されていないものがよい。
【００３０】
また、前記ワニスを離型性のフィルム等に塗布して半硬化状態とする場合の実施形態としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の離型性のフィルムに塗布して半硬化状態とした後に離型性のフィルムをはがして使用する形態や、銅箔やアルミニウム箔等の金属箔に塗布して半硬化とした後、そのまま金属板や金属箔に貼り付ける形態等があるが、特に限定するものではない。
【００３１】
本発明に係る積層板は、上述のプリプレグを、プリプレグ層の全層ないしは一部の層として加熱加圧成形してなるものであり、必要に応じて前記加熱加圧成形により片面あるいは両面に銅箔等の金属箔を一体に貼り合せることができる。また、上述のプリプレグは、予め準備したプリント配線板同士を重ねて一体化し多層プリント配線板とするときの接着層として使用することもできる。
上記のプリント配線板は、絶縁層の熱伝導性が良好で優れた放熱性を有するので、自動車機器用のプリント配線板や、パソコン等の高密度実装プリント配線板、インバータ等の絶縁材料に好適である。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明に係る実施例を示し、本発明について詳細に説明する。尚、以下の実施例および比較例において、「部」とは「質量部」を意味する。また、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、本実施例に限定されるものではない。
【００３３】
実施例１
エポキシ樹脂モノマ成分としてビフェニル骨格をもつエポキシ樹脂モノマ（ジャパンエポキシレジン製「ＹＬ６１２１Ｈ」，エポキシ当量１７５）１００部を用意し、これをメチルイソブチルケトン（和光純薬製）１００部に１００℃で溶解し、室温に戻した。尚、「ＹＬ６１２１Ｈ」は、既述の分子構造式（式１）において、Ｒ＝−ＣＨ３，ｎ＝０．１であるエポキシ樹脂モノマと分子構造式（式１）において、Ｒ＝−Ｈ，ｎ＝０．１であるエポキシ樹脂モノマを等モルで含有するエポキシ樹脂モノマである。
硬化剤として１，５−ジアミノナフタレン（和光純薬製「１，５−ＤＡＮ」，アミン当量４０）２５部を用意し、これをメチルイソブチルケトン（和光純薬製）１００部に１００℃で溶解し、室温に戻した。
【００３４】
上記のエポキシ樹脂モノマ溶液と硬化剤溶液を混合・撹拌して均一なワニスを作製し、この混合物（熱硬化性樹脂ワニス）に、無機充填材として窒化ホウ素（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製「ＰＴＸ２５」，平均粒径：２５μｍ，熱伝導率６０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：一次粒子の凝集体）９部（熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中の５体積％に相当、以下体積％のみ表記する）、アルミナ(住化アルケム製「ＡＡ−３」，平均粒径：３μｍ，熱伝導率３０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状)１２０部（１５体積％に相当）およびメチルイソブチルケトン（和光純薬製）を６７部加えて混練し、エポキシ樹脂ワニスを調製した。
【００３５】
上記のエポキシ樹脂ワニスを、厚さ６０μｍ（目空き量０．０２ｍｍ２）のガラス繊維織布に含浸し加熱乾燥して半硬化状態のプリプレグを得た。
作製したプリプレグ４枚とその両側に厚さ３５μｍ銅箔（ＣＦ−Ｔ９Ｃ、福田金属製）を配置し、温度１７５℃、圧力４ＭＰａの条件で９０分間加熱加圧成形して一体化し、厚さ０．８mmの積層板を得た。
【００３６】
実施例１で得たプリプレグについて、回路埋め性を、また積層板について、厚さ方向の熱伝導率、耐湿絶縁性を評価した結果を、エポキシ樹脂組成物の配合組成と共に表１にまとめて示す。測定方法は、以下に示すとおりである。
なお、無機充填材の平均粒径は、日機装株式会社製「マイクロトラックＳＰＡ−７９９７型」を用いて測定した。
回路埋め性：積層板の銅箔をエッチングにて回路加工した内層用回路板の両側に、プリプレグ１枚および銅箔をそれぞれ配置し、温度１７５℃、圧力４ＭＰａの条件で９０分間加熱加圧成形して一体化した。そのとき、回路と樹脂の界面にクラックやボイドが入らず、かつ厚さ方向の熱伝導率が７Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば「◎」、回路と樹脂の界面にクラックやボイドが入らず、かつ厚さ方向の熱伝導率が７Ｗ／ｍ・Ｋ未満であれば「○」、回路と樹脂の界面にクラックやボイドが見られるものを「×」とした。なお、エポキシ樹脂ワニスの増粘などで、プリプレグや積層板が作製できなかったものは「−」とした。
厚さ方向の熱伝導率：１０mm×１０mmの板状試料を切り出し、キセノンフラッシュ法（ＡＳＴＭ Ｅ１４６１）に準拠して室温で測定した。なお、エポキシ樹脂ワニスの増粘などで、プリプレグや積層板が作製できなかったものは「−」とした。
耐湿絶縁性：積層板（５０mm×５０mm）の端部の銅箔を各辺５mmずつエッチングして除去した板状試料を準備した。この板状試料の両面銅箔間に５０Ｖの電圧をかけ、８５℃−８５％の恒温恒湿槽中で１０００時間処理した後、絶縁層の絶縁抵抗を測定した。そのとき１．０×１０１０Ω以上であれば「○」、１．０×１０１０Ω未満であれば「×」とした。なお、エポキシ樹脂ワニスの増粘などで、プリプレグや積層板が作製できなかったものは「−」とした。
【００３７】
実施例１においては、積層板の厚さ方向の熱伝導率が３．５Ｗ／ｍ・Ｋであり、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００３８】
実施例２〜６
実施例１において、窒化ホウ素とアルミナの平均粒径および熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に占める窒化ホウ素とアルミナの割合を、それぞれ表１に示すように変えたエポキシ樹脂ワニスを使用する以外は、実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。なお、使用した無機充填材は、下記のとおりである。
窒化ホウ素（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製「ＰＴＸ６０」，平均粒径：５５〜６０μｍ，熱伝導率６０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：一次粒子の凝集体）
アルミナ(住化アルケム製「ＡＡ−１８」，平均粒径：１８μｍ，熱伝導率３０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状)
これら積層板の厚さ方向の熱伝導率を測定した結果、無機充填材の総含有量が増加すると厚さ方向の熱伝導率も向上した。また、無機充填材の平均粒径が大きくなると厚さ方向の熱伝導率も向上した。さらに、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００３９】
実施例７
実施例２において、「ＹＬ６１２１Ｈ」の代わりに、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン製「ＥＰ８２８」，エポキシ当量１８５）を用いる以外は実施例２と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。この積層板の厚さ方向の熱伝導率は、５．９Ｗ／ｍ・Ｋであり、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００４０】
実施例８
実施例６において、アルミナの代わりに、粒子状の無機充填材である水酸化アルミニウム（住友化学製「Ｃ−３０２Ａ」，平均粒径２．０μｍ，熱伝導率３．０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状）７７部（４０体積％に相当）を使用する以外は、実施例６と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
【００４１】
この積層板の厚さ方向の熱伝導率は５．２Ｗ／ｍ・Ｋであり、実施例６より若干低いものの、厚さ方向の熱伝導率の良好な積層板が得られた。また、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００４２】
実施例９
実施例６において、アルミナの代わりに、粒子状の無機充填材であるシリカ（龍森製「Ｂ−２１」，平均粒径５μｍ，熱伝導率１．２Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状）７０部（４０体積％に相当）を使用する以外は、実施例６と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
【００４３】
この積層板の厚さ方向の熱伝導率は５．８Ｗ／ｍ・Ｋであり、実施例６より若干低いものの、厚さ方向の熱伝導率の良好な積層板が得られた。また、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００４４】
実施例１０
実施例６において、「ＹＬ６１２１Ｈ」の代わりに、「ＹＬ６１２１Ｈ」と「ＥＰ８２８」をエポキシ当量比で１／１で混合したものを用いる以外は実施例６と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
【００４５】
この積層板の厚さ方向の熱伝導率は６．８Ｗ／ｍ・Ｋであり、実施例６より若干低いものの、厚さ方向の熱伝導率の良好な積層板が得られた。また、回路埋め性、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００４６】
比較例１
実施例１において、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に占める窒化ホウ素とアルミナの割合を、それぞれ４体積％に変えたエポキシ樹脂ワニスを使用する以外は、実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
【００４７】
比較例１では、無機充填材の総含有量が少ないため、回路埋め性や耐湿絶縁性は良好なものの、厚さ方向の熱伝導率は０．７Ｗ／ｍ・Ｋであり、実施例１より大きく悪化した。
【００４８】
比較例２、３
実施例５において、無機充填材として、平均粒径１００μｍの窒化ホウ素（比較例２）、または平均粒径４５μｍのアルミナ（比較例３）を使用する以外は、実施例５と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。なお、使用した無機充填材は、下記のとおりである。
窒化ホウ素（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製「ＰＴ−３５０」，平均粒径：１００μｍ，熱伝導率６０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：一次粒子の凝集体）
アルミナ(電気化学工業製「ＤＡＭ−４５」，平均粒径：４５μｍ，熱伝導率３０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状)
比較例２では、窒化ホウ素（凝集体）の平均粒径が大きいため、回路埋め性や厚さ方向の熱伝導率は良好なものの、耐湿絶縁性が悪化した。比較例３では、アルミナ（粒子状）の平均粒径が大きいため、厚さ方向の熱伝導率及び耐湿絶縁性が悪化した。
【００４９】
比較例４、５
実施例５において、無機充填材として、平均粒径４μｍの窒化ホウ素（比較例４）、または平均粒径０．０５μｍのアルミナ（比較例５）を使用する以外は、実施例５と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。なお、使用した無機充填材は、下記のとおりである。
窒化ホウ素（電気化学工業製「ＳＰ−２」，平均粒径：４μｍ，熱伝導率６０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：一次粒子の凝集体）
アルミナ(バイコウスキージャパン製「バイカロックス」，平均粒径：０．０５μｍ，熱伝導率３０Ｗ／ｍ・Ｋ，粒子形状：粒子状)
比較例４では、窒化ホウ素（凝集体）の平均粒径が小さいため、耐湿絶縁性は良好なものの、圧縮率が小さいため回路埋め性が悪化した。比較例５では、アルミナ（粒子状）の平均粒径が小さいため、回路埋め性や耐湿絶縁性は良好なものの、厚さ方向の熱伝導率が悪化した。
【００５０】
比較例６〜１０
実施例１において、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に占める窒化ホウ素あるいはアルミナの割合を、それぞれ表２に示すように変えたエポキシ樹脂ワニスを使用する以外は、実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
【００５１】
窒化ホウ素の量を４５体積％（比較例６）にすると、ワニスの粘性が高くなりすぎて基材に均一に含浸できなかったため、積層板は得られなかった。また、３体積％（比較例７）にすると、耐湿絶縁性は良好なものの、回路埋め性及び厚さ方向の熱伝導率が悪化した。
【００５２】
また、アルミナの量を６０体積％（比較例８）にしても、ワニスの粘性が高くなりすぎて基材に均一に含浸できなかったため、積層板は得られなかった。また、５体積％（比較例９）にすると、耐湿絶縁性や回路埋め性は良好なものの、厚さ方向の熱伝導率が悪化した。
【００５３】
さらに、無機充填材の総含有量を９０体積％（比較例１０）にしても、ワニスの粘性が高くなりすぎて基材に均一に含浸できなかったため、積層板は得られなかった。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機充填材を含む熱硬化性樹脂組成物を、シート状にし半硬化状態としてなる加熱加圧成形用プリプレグであって、前記無機充填材が、次の（１）と（２）、すなわち、
（１）一次粒子の凝集体であって、前記凝集体の平均粒径ｄ１が、１０μｍ≦ｄ１≦７０μｍの範囲にある充填材。
（２）形状が粒子状であって、粒子単体の平均粒径ｄ２が、０．１μｍ≦ｄ２≦３０μｍの範囲にある充填材。
を含む二成分以上からなり、
前記熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に、成分（１）が５〜４０体積％、成分（２）が１０〜５０体積％の範囲で添加され、無機充填材の総含有量としては２０〜８０体積％であることを特徴とする加熱加圧成形用プリプレグ。
【請求項２】
熱硬化性樹脂組成物が、（式１）で示す分子構造を有するエポキシ樹脂モノマを配合したエポキシ樹脂組成物である請求項１記載の加熱加圧成形用プリプレグ。
【化１】
【請求項３】
請求項１又は２記載のプリプレグを加熱加圧成形してなる積層板。
【請求項１】
無機充填材を含む熱硬化性樹脂組成物を、シート状にし半硬化状態としてなる加熱加圧成形用プリプレグであって、前記無機充填材が、次の（１）と（２）、すなわち、
（１）一次粒子の凝集体であって、前記凝集体の平均粒径ｄ１が、１０μｍ≦ｄ１≦７０μｍの範囲にある充填材。
（２）形状が粒子状であって、粒子単体の平均粒径ｄ２が、０．１μｍ≦ｄ２≦３０μｍの範囲にある充填材。
を含む二成分以上からなり、
前記熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂固形分と無機充填材を合わせた体積中に、成分（１）が５〜４０体積％、成分（２）が１０〜５０体積％の範囲で添加され、無機充填材の総含有量としては２０〜８０体積％であることを特徴とする加熱加圧成形用プリプレグ。
【請求項２】
熱硬化性樹脂組成物が、（式１）で示す分子構造を有するエポキシ樹脂モノマを配合したエポキシ樹脂組成物である請求項１記載の加熱加圧成形用プリプレグ。
【化１】
【請求項３】
請求項１又は２記載のプリプレグを加熱加圧成形してなる積層板。
【公開番号】特開２０１２−２１９２５１（Ｐ２０１２−２１９２５１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９７３３（Ｐ２０１１−８９７３３）
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（０００００１２０３）新神戸電機株式会社 (518)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【出願人】（０００００１２０３）新神戸電機株式会社 (518)
【Ｆターム（参考）】
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