熱硬化性樹脂組成物並びにプリプレグ及び積層板
【課題】吸湿後の絶縁特性を低下させることなく、放熱特性を向上させた熱硬化性樹脂組成物を提供する。また、前記樹脂組成物をプリプレグに適用した場合においても、繊維基材への含浸性を悪化させることのない熱硬化性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】熱硬化性樹脂に、二次粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの窒化アルミニウムと、一次粒子の平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムとを含有させる。そして、前記熱硬化性樹脂固形分と窒化アルミニウムと酸化アルミニウムとの合計体積に対し、窒化アルミニウムを３５〜６０体積％、酸化アルミニウムを３０〜４５体積％で用いる。さらに、前記酸化アルミニウムの一次粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）と、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）とで構成される。
【解決手段】熱硬化性樹脂に、二次粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの窒化アルミニウムと、一次粒子の平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムとを含有させる。そして、前記熱硬化性樹脂固形分と窒化アルミニウムと酸化アルミニウムとの合計体積に対し、窒化アルミニウムを３５〜６０体積％、酸化アルミニウムを３０〜４５体積％で用いる。さらに、前記酸化アルミニウムの一次粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）と、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）とで構成される。
【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熱硬化性樹脂組成物に関する。また、当該熱硬化性樹脂組成物を用いたプリプレグ及び積層板に関する。この絶縁層は、発熱部品を実装するプリント配線板の絶縁層として好適である。
【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、熱硬化性樹脂に鱗片状無機充填材と粒子状無機充填材との混合充填材を添加した熱伝導性樹脂シートが特許文献１に記載されている。この熱伝導性樹脂シートは、鱗片状無機充填材と粒子状無機充填材とを混合し、鱗片状無機充填材を厚さ方向に配向させることにより、樹脂シートの厚さ方向の熱伝導性を向上させるものである。
【０００４】
また、無機充填材として窒化アルミニウムと酸化アルミニウムの混合充填材を添加した熱硬化性樹脂組成物が特許文献２に記載されている。この熱硬化性樹脂組成物は、高熱伝導性の窒化アルミニウムを使用することにより、樹脂組成物の熱伝導率を向上させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２３２３１３号公報
【特許文献２】特開２００２−３２２３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱硬化性樹脂組成物の熱伝導率を向上させる方法として、熱伝導率の高い鱗片状窒化ホウ素や窒化アルミニウムを添加する方法がある。しかし、これらの無機充填材を高充填した場合、吸湿後の絶縁特性が低下するという問題があり、この方法による放熱特性の向上には限界があった。また、前記樹脂組成物をプリプレグに適用する場合、樹脂組成物の粘度が高くなり、繊維基材への含浸性が悪化するという問題がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする第１の課題は、吸湿後の絶縁特性を低下させることなく、放熱特性を向上させた熱硬化性樹脂組成物を提供することである。また、本発明が解決しようとする第２の課題は、前記樹脂組成物をプリプレグに適用した場合においても、繊維基材への含浸性を悪化させることのない熱硬化性樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂に、二次粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの窒化アルミニウムと、一次粒子の平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムとを含有させる。そして、前記熱硬化性樹脂固形分と窒化アルミニウムと酸化アルミニウムとの合計体積に対し、窒化アルミニウムを３５〜６０体積％、酸化アルミニウムを３０〜４５体積％で用いる。さらに、前記酸化アルミニウムの一次粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）と、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）とで構成されることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
本発明に係るプリプレグは、上述の熱硬化性樹脂組成物を繊維基材に含浸し乾燥してなるものである（請求項２）。
本発明に係る積層板は、上述のプリプレグの層を一部ないし全部として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】
本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、窒化アルミニウムとそれより小さい平均粒子径を有する酸化アルミニウムを含有させ、かつ、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの平均粒子径、含有量を最適化することにより、吸湿後の絶縁特性を低下させることなく、放熱特性を向上させることができる。また、前記樹脂組成物は、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの平均粒子径、含有量を最適化することにより、樹脂組成物の粘度を低く抑えることができ、プリプレグに適用した場合においても、繊維基材への含浸性を悪化させることはない。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂に、二次粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの窒化アルミニウムと、一次粒子の平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムとを含有させる。そして、前記熱硬化性樹脂固形分と窒化アルミニウムと酸化アルミニウムとの合計体積に対し、窒化アルミニウムを３５〜６０体積％、酸化アルミニウムを３０〜４５体積％で用いる。さらに、前記酸化アルミニウムの一次粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）と、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）とで構成される。
【００１２】
ここで、一次粒子とは、無機充填材粉末を構成する最小の粒子単体のことであり、二次粒子とは、前記一次粒子が凝集した凝集体のことである。
また、平均粒子径は、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】
本発明では、二次粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの窒化アルミニウムと、一次粒子の平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムとを含有させる。そして、前記酸化アルミニウムの一次粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）と、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）とで構成される。
【００１４】
窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの平均粒子径がそれぞれ上記の範囲より小さいと、無機充填材粒子の接触点が増えるため、すなわち樹脂の熱抵抗が増大するため、熱伝導率が向上しない。なお、酸化アルミニウムの平均粒子径が０．１μｍ未満では、無機充填材粒子の表面積が大きく、樹脂量を増やさないと無機充填材粒子を樹脂で覆いきれず、硬化物中にボイドが発生する。また樹脂組成物の粘度が高くなり繊維基材への含浸性が悪化する。
また、酸化アルミニウムの平均粒子径がそれぞれ上記の範囲より大きいと、無機充填材粒子の間に隙間が生じやすくなり、そのため、硬化物中にボイドが発生し、熱伝導率が向上しない。なお、窒化アルミニウムの平均粒子径が４０μｍを超えると、吸湿しやすくなるため吸湿後の絶縁特性が低下する。
【００１５】
本発明では、熱硬化性樹脂固形分と窒化アルミニウムと酸化アルミニウムとの合計体積に対し、窒化アルミニウムを３５〜６０体積％、酸化アルミニウムを３０〜４５体積％で用いる。
窒化アルミニウムの含有量が３５体積％より小さいと十分な熱伝導率が得られず、６０体積％より大きいと吸湿後の絶縁特性が低下する。また、樹脂組成物の粘度が高くなり繊維基材への含浸性が悪化する。また、酸化アルミニウムの含有量が３０体積％より小さいと十分な熱伝導率が得られず、４５体積％より大きいと樹脂組成物の粘度が高くなり繊維基材への含浸性が悪化する。
【００１６】
上記の無機充填材の総含有量は、６５〜９０体積％であることが好ましい。無機充填材の総含有量が６５体積％より小さいと、十分な熱伝導率が得られず、９０体積％より大きいと、樹脂組成物の粘度が高くなり繊維基材への含浸性が悪化する。
【００１７】
なお、平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムの含有比率は、酸化アルミニウムの合計体積に対し、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）を３０〜５０体積％、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）を５０〜７０体積％とすることが好ましい。このような含有比率とすることにより、樹脂組成物の粘度を低く抑えることができ、繊維基材への含浸性を向上することができる。また、無機充填材間の隙間を少なくすることができ、熱伝導率を向上することができる。
【００１８】
上記の無機充填材と熱硬化性樹脂組成物を混練・混合してワニスを調製する際、熱硬化性樹脂組成物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、９０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。
【００１９】
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。すなわち、無機充填材を含む熱硬化性樹脂組成物のワニスを繊維基材に含浸し加熱乾燥して、半硬化状態とする。
本発明に使用できる繊維基材は、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。例えば、ガラス繊維織布を使用することができる。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、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ガラス繊維織布がよい。
【００２０】
プリプレグの層を加熱加圧成形して絶縁層とする際に、銅箔ないし銅板をプリプレグの層に重ねて成形し一体に接着することができる。無機充填材の総含有量を上述した９０体積％以下にすれば、銅箔ないし銅板との接着性に特に問題となるところはない。当該プリプレグは、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、また、アルミベース基板への放熱性の高い接着層として使用することもできる。
本発明に係るプリプレグによる絶縁層を備えたプリント配線板やアルミベース基板は、実装部品や制御回路から発生した熱が絶縁層を介して反対面に配置した銅箔ないし銅板やアルミニウム板に伝わり熱放散される。
【００２１】
本発明に使用できる熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等であり、特に限定するものではないが、例えば、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により、接着性、耐湿性、耐熱性、耐薬品性が良好となるので好ましい。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は放熱性が向上するため好ましい。
【００２２】
【化１】
【００２３】
さらに好ましくは、（式２）で示される分子構造式のものを選択する。ビフェニル基がより配列しやすいため、熱伝導率をより高くすることができる。また、ビフェニル骨格あるいはビフェニル誘導体の骨格は同一分子内に２つ以上あってもよい。
【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ガラスクロス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】
本発明に係るプリプレグを全層ないし一部の層として用い、これを加熱加圧成形した絶縁層を備えたプリント配線板やアルミベース基板は、熱伝導率が向上するので、高温雰囲気下での使用が想定される自動車機器用のプリント配線板やアルミベース基板、パソコン等の高密度実装プリント配線板に好適である。
【実施例】
【００２８】
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。
【００２９】
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２）において、ｍ＝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。
次に、硬化剤としてフェノールノボラック系硬化剤（ＤＩＣ製「ＬＦ６１６１」，水酸基当量１２０）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。
【００３０】
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、無機充填材として下記（ａ）〜（ｃ）およびジメチルホルムアミド（和光純薬製）を１４２部、メチルイソブチルケトン（和光純薬製）を４７部加えて混練し、エポキシ樹脂ワニスを調製した。
（ａ）窒化アルミニウムａ（古河電子製「ＦＡＮ−ｆ３０」，二次粒子の平均粒子径：３０μｍ）４６８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３５体積％に相当、以下体積％のみ表記する）
（ｂ）酸化アルミニウムｂ（住友化学製「ＡＡ−０４」，一次粒子の平均粒子径：０．４μｍ）２７２部（１７体積％）
（ｃ）酸化アルミニウムｃ（住友化学製「ＡＡ−１８」，一次粒子の平均粒子径：１８μｍ）３２１部（２０体積％）
なお、平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムの含有比率は、酸化アルミニウムの合計体積に対し、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）が４６体積％、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）が５４体積％である。
【００３１】
上記のエポキシ樹脂ワニスを、厚さ８０μｍのガラス繊維不織布基材（日本バイリーン製「ＥＰＭ−４０１５」）に含浸し加熱乾燥して半硬化状態のプリプレグを得た。樹脂（無機充填材を含む）の含有量は、９５質量％である。
作製したプリプレグ４枚とその両側に１８μｍ銅箔（福田金属製「ＣＦ−Ｔ９Ｃ」）を配置し、温度１７５℃、圧力２５ＭＰａの条件で９０分間加熱加圧形成して一体化し、厚さ０．８mmの積層板を得た。
【００３２】
実施例１で得た積層板について厚さ方向の熱伝導率、素子発熱温度、耐湿絶縁性を測定した結果を、エポキシ樹脂組成物の各成分の含有量と共に表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子径は、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。
厚さ方向の熱伝導率：積層板から５０mm×５０mmの板状試料を切り出し、定常法に準拠して室温で測定した。
素子発熱温度：実使用に近い放熱性評価として、板状試料を放熱板へグリース接着させ、板状試料に実装したヒータチップに６０Ｗの電力を入力した時のヒータチップ温度を測定した。実施例１を標準として、以下に説明する各例の板状試料を相対評価した。実施例１のヒータ温度に対して１５０％以上の温度になる場合を「×」、１１０以上１５０％未満の温度になる場合を「△」、１１０％未満の温度になる場合を「○」とした。
耐湿絶縁性：８５℃−８５％の恒温恒湿槽中に板状試料を入れて５０Ｖの電圧をかけ、１０００時間経過後の絶縁抵抗を測定した。そのとき１×１０１０Ω以上であれば「○」、１×１０１０Ω未満であれば「×」とした。
実施例１においては、積層板の熱伝導率、素子発熱温度、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００３３】
比較例１
実施例１において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の含有量を６５体積％、酸化アルミニウムｂ「ＡＡ−０４」の含有量を３体積％、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の含有量を４体積％とする以外は実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
比較例１においては、窒化アルミニウムの含有量を多くしたことにより、樹脂組成物の粘度が高くなりガラス繊維基材への含浸性が悪化した。このため、積層板中にボイドが発生し、熱伝導率は４．５Ｗ／ｍ・Ｋと低下した。また、耐湿絶縁性も大きく低下した。
【００３４】
実施例２
実施例１において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の含有量を４５体積％、酸化アルミニウムｂ「ＡＡ−０４」の含有量を１２体積％、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の含有量を１５体積％とする以外は実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
なお、平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムの含有比率は、酸化アルミニウムの合計体積に対し、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）が４４体積％、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）が５６体積％である。
実施例２においては、窒化アルミニウムの含有量を増やしたことにより、熱伝導率は向上し、その他の特性も機能上問題ない範囲であった。
【００３５】
実施例３
実施例１において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の含有量を６０体積％、酸化アルミニウムｂ「ＡＡ−０４」の含有量を５体積％、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の含有量を７体積％とする以外は実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
なお、平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムの含有比率は、酸化アルミニウムの合計体積に対し、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）が４２体積％、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）が５８体積％である。
実施例３においては、窒化アルミニウムの含有量を増やしたことにより、熱伝導率は向上し、その他の特性も機能上問題ない範囲であった。
【００３６】
実施例４
実施例２において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の代わりに、窒化アルミニウムｄ（古河電子製「ＦＡＮ−ｆ３０」を分粒し、二次粒子の平均粒子径を２０μｍとしたもの）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。
実施例４においては、窒化アルミニウムの二次粒子の平均粒子径を小さくしたことにより、熱伝導率及び素子発熱温度は若干低下したが、機能上問題ない範囲であった。
【００３７】
実施例５
実施例２において、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ-１８」の代わりに、酸化アルミニウムｅ（電気化学工業製「ＤＡＷ−０７」，一次粒子の平均粒子径：７μｍ）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。
実施例５においては、酸化アルミニウムの平均粒子径を小さくしたことにより、熱伝導率及び素子発熱温度は若干低下したが、機能上問題ない範囲であった。
【００３８】
実施例６
実施例５において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の代わりに、窒化アルミニウムｄ（古河電子製「ＦＡＮ−ｆ３０」を分粒し、二次粒子の平均粒子径を２０μｍとしたもの）を用いる以外は、実施例５と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
実施例６においては、窒化アルミニウムの二次粒子の平均粒子径を小さくしたことにより、熱伝導率及び素子発熱温度は若干低下したが、機能上問題ない範囲であった。
【００３９】
比較例２
実施例１において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の含有量を３０体積％、酸化アルミニウムｂ「ＡＡ−０４」のの含有量を１９体積％、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の含有量を２３体積％とする以外は、実施例１と同様にしてプリプレグ及び積層板を得た。
比較例２においては、窒化アルミニウムの含有量を実施例１より更に減らしたことにより、熱伝導率が５．５Ｗ／ｍ・Ｋと大幅に低下し、素子発熱温度も大幅に低下した。
【００４０】
比較例３
実施例２において、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の代わりに、酸化アルミニウムｆ（マイクロン製「Ａ３５−０１」，一次粒子の平均粒子径：３２μｍ）を用いる以外は、実施例２と同様にしてプリプレグ及び積層板を得た。
比較例３においては、平均粒子径の大きな酸化アルミニウムｆ「Ａ３５−０１」を混合したことにより、積層板中にボイドが発生し、実施例２と比較して熱伝導率、素子発熱温度が大幅に低下した。また耐湿絶縁性も大幅に低下した。
【００４１】
比較例４
実施例２において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の代わりに、窒化アルミニウムｇ（古河電子製「ＦＡＮ−ｆ５０」、二次粒子の平均粒子径：５０μｍ）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。
比較例４においては、窒化アルミニウムの二次粒子の平均粒子径を大きくしたことにより、熱伝導率は７．９Ｗ／ｍ・Ｋと良好であったが、耐湿絶縁性が大幅に低下した。
【００４２】
比較例５
実施例２において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の代わりに、窒化アルミニウムｈ（古河電子製「ＦＡＮ−ｆ０５」、平均粒子径：５μｍ）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。
比較例５においては、窒化アルミニウムの二次粒子の平均粒子径を実施例４より更に小さくしたことにより、熱伝導率は５．５Ｗ／ｍ・Ｋと大幅に低下した。また耐湿絶縁性も大幅に低下した。
【００４３】
比較例６
実施例２において、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の含有量を１２体積％、酸化アルミニウムｆ「Ａ３５−０１」の含有量を１５体積％とする以外は、実施例２と同様にしてプリプレグ及び積層板を得た。
比較例６においては、平均粒子径の大きな酸化アルミニウムｆ「Ａ３５−０１」を混合したことにより、積層板中にボイドが発生し、実施例２と比較して熱伝導率、素子発熱温度が大幅に低下した。また耐湿絶縁性も大幅に低下した。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
表１、表２から明らかなように、本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、窒化アルミニウムとそれより小さい平均粒子径を有する酸化アルミニウムを含有させ、かつ、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの平均粒子径、含有量を最適化することにより、吸湿後の絶縁特性を低下させることなく、放熱特性を向上させることができる。
【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熱硬化性樹脂組成物に関する。また、当該熱硬化性樹脂組成物を用いたプリプレグ及び積層板に関する。この絶縁層は、発熱部品を実装するプリント配線板の絶縁層として好適である。
【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、熱硬化性樹脂に鱗片状無機充填材と粒子状無機充填材との混合充填材を添加した熱伝導性樹脂シートが特許文献１に記載されている。この熱伝導性樹脂シートは、鱗片状無機充填材と粒子状無機充填材とを混合し、鱗片状無機充填材を厚さ方向に配向させることにより、樹脂シートの厚さ方向の熱伝導性を向上させるものである。
【０００４】
また、無機充填材として窒化アルミニウムと酸化アルミニウムの混合充填材を添加した熱硬化性樹脂組成物が特許文献２に記載されている。この熱硬化性樹脂組成物は、高熱伝導性の窒化アルミニウムを使用することにより、樹脂組成物の熱伝導率を向上させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２３２３１３号公報
【特許文献２】特開２００２−３２２３７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱硬化性樹脂組成物の熱伝導率を向上させる方法として、熱伝導率の高い鱗片状窒化ホウ素や窒化アルミニウムを添加する方法がある。しかし、これらの無機充填材を高充填した場合、吸湿後の絶縁特性が低下するという問題があり、この方法による放熱特性の向上には限界があった。また、前記樹脂組成物をプリプレグに適用する場合、樹脂組成物の粘度が高くなり、繊維基材への含浸性が悪化するという問題がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする第１の課題は、吸湿後の絶縁特性を低下させることなく、放熱特性を向上させた熱硬化性樹脂組成物を提供することである。また、本発明が解決しようとする第２の課題は、前記樹脂組成物をプリプレグに適用した場合においても、繊維基材への含浸性を悪化させることのない熱硬化性樹脂組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂に、二次粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの窒化アルミニウムと、一次粒子の平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムとを含有させる。そして、前記熱硬化性樹脂固形分と窒化アルミニウムと酸化アルミニウムとの合計体積に対し、窒化アルミニウムを３５〜６０体積％、酸化アルミニウムを３０〜４５体積％で用いる。さらに、前記酸化アルミニウムの一次粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）と、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）とで構成されることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
本発明に係るプリプレグは、上述の熱硬化性樹脂組成物を繊維基材に含浸し乾燥してなるものである（請求項２）。
本発明に係る積層板は、上述のプリプレグの層を一部ないし全部として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】
本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、窒化アルミニウムとそれより小さい平均粒子径を有する酸化アルミニウムを含有させ、かつ、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの平均粒子径、含有量を最適化することにより、吸湿後の絶縁特性を低下させることなく、放熱特性を向上させることができる。また、前記樹脂組成物は、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの平均粒子径、含有量を最適化することにより、樹脂組成物の粘度を低く抑えることができ、プリプレグに適用した場合においても、繊維基材への含浸性を悪化させることはない。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂に、二次粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの窒化アルミニウムと、一次粒子の平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムとを含有させる。そして、前記熱硬化性樹脂固形分と窒化アルミニウムと酸化アルミニウムとの合計体積に対し、窒化アルミニウムを３５〜６０体積％、酸化アルミニウムを３０〜４５体積％で用いる。さらに、前記酸化アルミニウムの一次粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）と、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）とで構成される。
【００１２】
ここで、一次粒子とは、無機充填材粉末を構成する最小の粒子単体のことであり、二次粒子とは、前記一次粒子が凝集した凝集体のことである。
また、平均粒子径は、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】
本発明では、二次粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの窒化アルミニウムと、一次粒子の平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムとを含有させる。そして、前記酸化アルミニウムの一次粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）と、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）とで構成される。
【００１４】
窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの平均粒子径がそれぞれ上記の範囲より小さいと、無機充填材粒子の接触点が増えるため、すなわち樹脂の熱抵抗が増大するため、熱伝導率が向上しない。なお、酸化アルミニウムの平均粒子径が０．１μｍ未満では、無機充填材粒子の表面積が大きく、樹脂量を増やさないと無機充填材粒子を樹脂で覆いきれず、硬化物中にボイドが発生する。また樹脂組成物の粘度が高くなり繊維基材への含浸性が悪化する。
また、酸化アルミニウムの平均粒子径がそれぞれ上記の範囲より大きいと、無機充填材粒子の間に隙間が生じやすくなり、そのため、硬化物中にボイドが発生し、熱伝導率が向上しない。なお、窒化アルミニウムの平均粒子径が４０μｍを超えると、吸湿しやすくなるため吸湿後の絶縁特性が低下する。
【００１５】
本発明では、熱硬化性樹脂固形分と窒化アルミニウムと酸化アルミニウムとの合計体積に対し、窒化アルミニウムを３５〜６０体積％、酸化アルミニウムを３０〜４５体積％で用いる。
窒化アルミニウムの含有量が３５体積％より小さいと十分な熱伝導率が得られず、６０体積％より大きいと吸湿後の絶縁特性が低下する。また、樹脂組成物の粘度が高くなり繊維基材への含浸性が悪化する。また、酸化アルミニウムの含有量が３０体積％より小さいと十分な熱伝導率が得られず、４５体積％より大きいと樹脂組成物の粘度が高くなり繊維基材への含浸性が悪化する。
【００１６】
上記の無機充填材の総含有量は、６５〜９０体積％であることが好ましい。無機充填材の総含有量が６５体積％より小さいと、十分な熱伝導率が得られず、９０体積％より大きいと、樹脂組成物の粘度が高くなり繊維基材への含浸性が悪化する。
【００１７】
なお、平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムの含有比率は、酸化アルミニウムの合計体積に対し、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）を３０〜５０体積％、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）を５０〜７０体積％とすることが好ましい。このような含有比率とすることにより、樹脂組成物の粘度を低く抑えることができ、繊維基材への含浸性を向上することができる。また、無機充填材間の隙間を少なくすることができ、熱伝導率を向上することができる。
【００１８】
上記の無機充填材と熱硬化性樹脂組成物を混練・混合してワニスを調製する際、熱硬化性樹脂組成物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、９０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。
【００１９】
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。すなわち、無機充填材を含む熱硬化性樹脂組成物のワニスを繊維基材に含浸し加熱乾燥して、半硬化状態とする。
本発明に使用できる繊維基材は、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。例えば、ガラス繊維織布を使用することができる。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、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ガラス繊維織布がよい。
【００２０】
プリプレグの層を加熱加圧成形して絶縁層とする際に、銅箔ないし銅板をプリプレグの層に重ねて成形し一体に接着することができる。無機充填材の総含有量を上述した９０体積％以下にすれば、銅箔ないし銅板との接着性に特に問題となるところはない。当該プリプレグは、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、また、アルミベース基板への放熱性の高い接着層として使用することもできる。
本発明に係るプリプレグによる絶縁層を備えたプリント配線板やアルミベース基板は、実装部品や制御回路から発生した熱が絶縁層を介して反対面に配置した銅箔ないし銅板やアルミニウム板に伝わり熱放散される。
【００２１】
本発明に使用できる熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等であり、特に限定するものではないが、例えば、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により、接着性、耐湿性、耐熱性、耐薬品性が良好となるので好ましい。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は放熱性が向上するため好ましい。
【００２２】
【化１】
【００２３】
さらに好ましくは、（式２）で示される分子構造式のものを選択する。ビフェニル基がより配列しやすいため、熱伝導率をより高くすることができる。また、ビフェニル骨格あるいはビフェニル誘導体の骨格は同一分子内に２つ以上あってもよい。
【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ガラスクロス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】
本発明に係るプリプレグを全層ないし一部の層として用い、これを加熱加圧成形した絶縁層を備えたプリント配線板やアルミベース基板は、熱伝導率が向上するので、高温雰囲気下での使用が想定される自動車機器用のプリント配線板やアルミベース基板、パソコン等の高密度実装プリント配線板に好適である。
【実施例】
【００２８】
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。
【００２９】
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２）において、ｍ＝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。
次に、硬化剤としてフェノールノボラック系硬化剤（ＤＩＣ製「ＬＦ６１６１」，水酸基当量１２０）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。
【００３０】
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、無機充填材として下記（ａ）〜（ｃ）およびジメチルホルムアミド（和光純薬製）を１４２部、メチルイソブチルケトン（和光純薬製）を４７部加えて混練し、エポキシ樹脂ワニスを調製した。
（ａ）窒化アルミニウムａ（古河電子製「ＦＡＮ−ｆ３０」，二次粒子の平均粒子径：３０μｍ）４６８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３５体積％に相当、以下体積％のみ表記する）
（ｂ）酸化アルミニウムｂ（住友化学製「ＡＡ−０４」，一次粒子の平均粒子径：０．４μｍ）２７２部（１７体積％）
（ｃ）酸化アルミニウムｃ（住友化学製「ＡＡ−１８」，一次粒子の平均粒子径：１８μｍ）３２１部（２０体積％）
なお、平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムの含有比率は、酸化アルミニウムの合計体積に対し、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）が４６体積％、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）が５４体積％である。
【００３１】
上記のエポキシ樹脂ワニスを、厚さ８０μｍのガラス繊維不織布基材（日本バイリーン製「ＥＰＭ−４０１５」）に含浸し加熱乾燥して半硬化状態のプリプレグを得た。樹脂（無機充填材を含む）の含有量は、９５質量％である。
作製したプリプレグ４枚とその両側に１８μｍ銅箔（福田金属製「ＣＦ−Ｔ９Ｃ」）を配置し、温度１７５℃、圧力２５ＭＰａの条件で９０分間加熱加圧形成して一体化し、厚さ０．８mmの積層板を得た。
【００３２】
実施例１で得た積層板について厚さ方向の熱伝導率、素子発熱温度、耐湿絶縁性を測定した結果を、エポキシ樹脂組成物の各成分の含有量と共に表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子径は、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。
厚さ方向の熱伝導率：積層板から５０mm×５０mmの板状試料を切り出し、定常法に準拠して室温で測定した。
素子発熱温度：実使用に近い放熱性評価として、板状試料を放熱板へグリース接着させ、板状試料に実装したヒータチップに６０Ｗの電力を入力した時のヒータチップ温度を測定した。実施例１を標準として、以下に説明する各例の板状試料を相対評価した。実施例１のヒータ温度に対して１５０％以上の温度になる場合を「×」、１１０以上１５０％未満の温度になる場合を「△」、１１０％未満の温度になる場合を「○」とした。
耐湿絶縁性：８５℃−８５％の恒温恒湿槽中に板状試料を入れて５０Ｖの電圧をかけ、１０００時間経過後の絶縁抵抗を測定した。そのとき１×１０１０Ω以上であれば「○」、１×１０１０Ω未満であれば「×」とした。
実施例１においては、積層板の熱伝導率、素子発熱温度、耐湿絶縁性共に良好であった。
【００３３】
比較例１
実施例１において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の含有量を６５体積％、酸化アルミニウムｂ「ＡＡ−０４」の含有量を３体積％、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の含有量を４体積％とする以外は実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
比較例１においては、窒化アルミニウムの含有量を多くしたことにより、樹脂組成物の粘度が高くなりガラス繊維基材への含浸性が悪化した。このため、積層板中にボイドが発生し、熱伝導率は４．５Ｗ／ｍ・Ｋと低下した。また、耐湿絶縁性も大きく低下した。
【００３４】
実施例２
実施例１において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の含有量を４５体積％、酸化アルミニウムｂ「ＡＡ−０４」の含有量を１２体積％、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の含有量を１５体積％とする以外は実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
なお、平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムの含有比率は、酸化アルミニウムの合計体積に対し、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）が４４体積％、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）が５６体積％である。
実施例２においては、窒化アルミニウムの含有量を増やしたことにより、熱伝導率は向上し、その他の特性も機能上問題ない範囲であった。
【００３５】
実施例３
実施例１において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の含有量を６０体積％、酸化アルミニウムｂ「ＡＡ−０４」の含有量を５体積％、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の含有量を７体積％とする以外は実施例１と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
なお、平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムの含有比率は、酸化アルミニウムの合計体積に対し、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）が４２体積％、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）が５８体積％である。
実施例３においては、窒化アルミニウムの含有量を増やしたことにより、熱伝導率は向上し、その他の特性も機能上問題ない範囲であった。
【００３６】
実施例４
実施例２において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の代わりに、窒化アルミニウムｄ（古河電子製「ＦＡＮ−ｆ３０」を分粒し、二次粒子の平均粒子径を２０μｍとしたもの）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。
実施例４においては、窒化アルミニウムの二次粒子の平均粒子径を小さくしたことにより、熱伝導率及び素子発熱温度は若干低下したが、機能上問題ない範囲であった。
【００３７】
実施例５
実施例２において、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ-１８」の代わりに、酸化アルミニウムｅ（電気化学工業製「ＤＡＷ−０７」，一次粒子の平均粒子径：７μｍ）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。
実施例５においては、酸化アルミニウムの平均粒子径を小さくしたことにより、熱伝導率及び素子発熱温度は若干低下したが、機能上問題ない範囲であった。
【００３８】
実施例６
実施例５において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の代わりに、窒化アルミニウムｄ（古河電子製「ＦＡＮ−ｆ３０」を分粒し、二次粒子の平均粒子径を２０μｍとしたもの）を用いる以外は、実施例５と同様にしてプリプレグおよび積層板を得た。
実施例６においては、窒化アルミニウムの二次粒子の平均粒子径を小さくしたことにより、熱伝導率及び素子発熱温度は若干低下したが、機能上問題ない範囲であった。
【００３９】
比較例２
実施例１において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の含有量を３０体積％、酸化アルミニウムｂ「ＡＡ−０４」のの含有量を１９体積％、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の含有量を２３体積％とする以外は、実施例１と同様にしてプリプレグ及び積層板を得た。
比較例２においては、窒化アルミニウムの含有量を実施例１より更に減らしたことにより、熱伝導率が５．５Ｗ／ｍ・Ｋと大幅に低下し、素子発熱温度も大幅に低下した。
【００４０】
比較例３
実施例２において、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の代わりに、酸化アルミニウムｆ（マイクロン製「Ａ３５−０１」，一次粒子の平均粒子径：３２μｍ）を用いる以外は、実施例２と同様にしてプリプレグ及び積層板を得た。
比較例３においては、平均粒子径の大きな酸化アルミニウムｆ「Ａ３５−０１」を混合したことにより、積層板中にボイドが発生し、実施例２と比較して熱伝導率、素子発熱温度が大幅に低下した。また耐湿絶縁性も大幅に低下した。
【００４１】
比較例４
実施例２において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の代わりに、窒化アルミニウムｇ（古河電子製「ＦＡＮ−ｆ５０」、二次粒子の平均粒子径：５０μｍ）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。
比較例４においては、窒化アルミニウムの二次粒子の平均粒子径を大きくしたことにより、熱伝導率は７．９Ｗ／ｍ・Ｋと良好であったが、耐湿絶縁性が大幅に低下した。
【００４２】
比較例５
実施例２において、窒化アルミニウムａ「ＦＡＮ−ｆ３０」の代わりに、窒化アルミニウムｈ（古河電子製「ＦＡＮ−ｆ０５」、平均粒子径：５μｍ）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。
比較例５においては、窒化アルミニウムの二次粒子の平均粒子径を実施例４より更に小さくしたことにより、熱伝導率は５．５Ｗ／ｍ・Ｋと大幅に低下した。また耐湿絶縁性も大幅に低下した。
【００４３】
比較例６
実施例２において、酸化アルミニウムｃ「ＡＡ−１８」の含有量を１２体積％、酸化アルミニウムｆ「Ａ３５−０１」の含有量を１５体積％とする以外は、実施例２と同様にしてプリプレグ及び積層板を得た。
比較例６においては、平均粒子径の大きな酸化アルミニウムｆ「Ａ３５−０１」を混合したことにより、積層板中にボイドが発生し、実施例２と比較して熱伝導率、素子発熱温度が大幅に低下した。また耐湿絶縁性も大幅に低下した。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
表１、表２から明らかなように、本発明に係る熱硬化性樹脂組成物は、窒化アルミニウムとそれより小さい平均粒子径を有する酸化アルミニウムを含有させ、かつ、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの平均粒子径、含有量を最適化することにより、吸湿後の絶縁特性を低下させることなく、放熱特性を向上させることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂に、二次粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの窒化アルミニウムと、一次粒子の平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムとを含有させ、前記熱硬化性樹脂固形分と窒化アルミニウムと酸化アルミニウムとの合計体積に対し、窒化アルミニウムを３５〜６０体積％、酸化アルミニウムを３０〜４５体積％で用い、前記酸化アルミニウムの一次粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）と、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）で構成される熱硬化性樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１記載の熱硬化性樹脂組成物を繊維基材に含浸し乾燥してなるプリプレグ。
【請求項３】
請求項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】
熱硬化性樹脂に、二次粒子の平均粒子径が２０〜４０μｍの窒化アルミニウムと、一次粒子の平均粒子径が異なる２種類の酸化アルミニウムとを含有させ、前記熱硬化性樹脂固形分と窒化アルミニウムと酸化アルミニウムとの合計体積に対し、窒化アルミニウムを３５〜６０体積％、酸化アルミニウムを３０〜４５体積％で用い、前記酸化アルミニウムの一次粒子の平均粒子径が、０．１μｍ以上３μｍ未満のもの（ａ群）と、３μｍ以上２０μｍ未満のもの（ｂ群）で構成される熱硬化性樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１記載の熱硬化性樹脂組成物を繊維基材に含浸し乾燥してなるプリプレグ。
【請求項３】
請求項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２０１１−２５６２９５（Ｐ２０１１−２５６２９５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３２６４４（Ｐ２０１０−１３２６４４）
【出願日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【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２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【出願人】（０００００１２０３）新神戸電機株式会社 (518)
【Ｆターム（参考）】
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