JP6832987B2

JP6832987B2 - 金属基板に用いられる樹脂組成物、当該樹脂組成物を含む樹脂接着液及び金属ベース銅張積層板

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Description

本発明は、積層板の分野に属し、金属基板に用いられる樹脂組成物、当該樹脂組成物を含む樹脂接着液及び金属ベース銅張積層板に関する。

電子情報製品の大量生産と、ますますの軽薄短小化、多機能的なの設計傾向に伴い、電子部品として主に支持されるプリント回路基板も、高密度配線、薄型、微細な孔径、高放熱性の機能を提供するために絶えず改良されている。このような背景のもと、高放熱性金属ベース銅張積層板が誕生した。金属ベース銅張積層板は、高出力ＬＥＤ照明に適用する場合、高出力チップの熱膨張係数が金属基板の熱膨張係数よりもはるかに小さく、冷熱衝撃によって解放すべき応力の差が大きいため、最も弱い溶接点又は銅箔回路でクラックが発生し、信頼性に影響を与える。一般的な金属ベース銅張積層板は、金属基板、熱伝導性絶縁粘着層及び銅箔が粘着して構成され、熱伝導性絶縁粘着層が存在する場合、冷熱衝撃による応力をある程度緩和可能であるが、信頼性への要求を満足できない。ＣＮ１０４７０８８６９Ａは、内側から外側に向かって順に設置された銅箔層、高熱伝導性絶縁層及びアルミニウム板を含む高熱伝導性アルミニウムベース銅張積層板及びその製造方法を開示しており、前記高熱伝導性絶縁層にアルミナ繊維が充填され、前記アルミナ繊維は、マイクロアーク酸化により制作されている。当該専利は、アルミニウムベース銅張積層板の放熱能力を向上させ、アルミニウムベース銅張積層板の信頼性を向上させるが、冷熱衝撃による応力が溶接点又は銅箔回路への損傷をどのように解決するかについては言及していない。ＣＮ１０３４６８１８８Ａは、１〜２００重量部の透磁性粉末、１０重量部の樹脂、１重量部の炭酸カルシウム、０．１〜１重量部の活性分散剤及び他の添加剤、ならびに０．１〜１重量部の潜在性硬化促進剤を含むか、或いは１０００〜２０００重量部の透磁性粉末、１０重量部のゴム、１重量部の炭酸カルシウム、１〜５重量部の活性分散剤及び他の添加剤、ならびに１〜５重量部の潜在性硬化促進剤を含む磁性複合接着剤を開示している。当該専利は、硬化後の−４０℃〜１２５℃の冷熱衝撃サイクルの間に接触物への応力が小さいため、１．５Ｎの強度を有するシート状物質のクラックを引き起こさず、硬化強度は、−４０℃〜８５℃の２００回の冷熱衝撃サイクル後にも、５０Ｎ以上の破壊力に耐えることができる。しかし、それが積層板の分野に適用できるかどうかについては未だ研究されていない。

接着剤フィルム材料の柔軟性及び可撓性を改善するために、そのベース樹脂に少量の熱可塑性樹脂、ゴム強化エポキシ樹脂又は他の強化変性エポキシ樹脂を添加し、樹脂組成物は、熱伝導性が低く、耐冷熱衝撃効果が悪いため、金属ベース銅張積層板の熱伝導性絶縁粘着層として使用できない。

したがって、金属基板に適用するための耐冷熱衝撃性に優れた熱伝導性樹脂組成物を開発する必要がある。

本発明の目的は、金属基板に用いられる樹脂組成物、当該樹脂組成物を含む樹脂接着液及び金属ベース銅張積層板を提供することにある。本発明に係る樹脂組成物は、冷熱衝撃の変化に耐えることができ、その弾性率が低いため、チップと基板との熱膨張係数の不整合による溶接点又は銅箔回路でクラックが発生する問題を回避できる。

この目的を達成するために、本発明は、以下の技術案を講じた。
第１の態様は、本発明は、樹脂組成物の総重量を１００％として、ベース樹脂５〜４０％及び熱伝導性フィラー６０〜９５％を含む金属基板に用いられる樹脂組成物を提供する。

ベース樹脂の総重量を１００％として、前記ベース樹脂は、可撓性エポキシ樹脂６０〜９０％及びフェノキシ樹脂１０〜４０％を含む。

前記可撓性エポキシ樹脂は、式Ｉに示す構造を有し、

ただし、Ｒは、Ｃ２〜Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基、−ＣＯ−Ｒ₁−ＣＯ−又は−Ｒ₂−Ｏ−Ｒ₃−Ｏ−Ｒ₄−から選ばれ、
Ｒ₁は、Ｃ２〜Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基から選ばれ、Ｒ₂、Ｒ₄は、それぞれ独立してＣ１〜Ｃ１０の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基から選ばれ、Ｒ₃は、Ｃ２〜Ｃ１５の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基、Ｃ６〜Ｃ１７のシクロアルキル基又は

から選ばれ、Ｒ₅は、Ｃ１〜Ｃ１０の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基から選ばれ、ｍは、１〜１０の整数であり、例えば、２、３、４、５、６、７、８、９などである。

ｎ₁は、平均繰り返し単位を示し、４〜１０であり、例えば、５、６、７、８、９などである。

前記Ｃ２〜Ｃ２０は、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ１５、Ｃ１６、Ｃ１７、Ｃ１８、Ｃ１９などであってもよい。

前記Ｃ１〜Ｃ１０は、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９などであってもよい。

前記Ｃ２〜Ｃ１５は、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４などであってもよい。

前記Ｃ６〜Ｃ１７は、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２、Ｃ１３、Ｃ１４、Ｃ１５、Ｃ１６などであってもよい。

本発明において、ベース樹脂は特定の構造を有する可撓性エポキシ樹脂を含み、本発明に係る可撓性エポキシ樹脂は、最終的に得られる樹脂組成物の弾性率を低くすることができ、低い弾性率は、冷熱衝撃による応力を十分に緩和可能であり、さらにチップと基板との熱膨張係数の不整合による溶接点又は銅箔回路でクラックが発生する問題を回避できる。

それと同時に、ベース樹脂はフェノキシ樹脂を含み、フェノキシ樹脂を使用することにより、可撓性エポキシ樹脂の添加量が高すぎる場合に最終的に得られる接着剤フィルム又はＲＣＣ（樹脂付き銅箔）にべたつき感が生じるという問題を回避できる。且つ、他のエポキシ樹脂とは異なり、可撓性エポキシ樹脂にフェノキシ樹脂を添加することにより、組成物の弾性率の大幅な増加を回避でき、組成物は、より低い弾性率を有するため、冷熱衝撃による応力を十分に緩和することを保証できる。

従来技術における金属ベース銅張積層板を適用した場合（例えば、ＬＥＤ照明灯）、常温状態で、チップ、溶接点、銅箔回路、熱伝導性絶縁粘着層及び金属基板は、すべて通常位置にあるが、一旦熱膨張すると、金属基板、熱伝導性絶縁粘着層及び銅箔回路がいずれも変形し、熱膨張を冷却した後、溶接点又は銅箔回路でクラックの発生を引き起こしやすい。本発明に係る金属基板に用いられる樹脂組成物は、熱伝導性絶縁粘着層として用いることができ、熱膨張すると、弾性率が小さいため、金属基板及び熱伝導性絶縁粘着層のみ変形し、銅箔層の変形をほとんど引き起こさないため、熱膨張を冷却した後に、溶接点又は銅箔回路のクラックを引き起こさない。

前記ベース樹脂は５〜４０％であり、例えば、８％、１０％、１２％、１５％、１８％、２０％、２２％、２５％、２８％、３０％、３２％、３５％、３８％などである。

本発明において、前記Ｒ₃は、Ｃ２〜Ｃ１５の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基、Ｃ６〜Ｃ１７の脂肪族シクロアルキル基、エチレンオキシエチレン基、ジ（エチレンオキシ）エチレン基、トリス（エチレンオキシ）エチレン基、プロピレンオキシプロピレン基、ジ（プロピレンオキシ）プロピレン基、トリス（プロピレンオキシ）プロピレン基、テトラキス（プロピレンオキシ）プロピレン基、ブチレンオキシブチレン、ジ（ブチレンオキシ）ブチレン、トリス（ブチレンオキシ）ブチレン又はテトラキス（ブチレンオキシ）ブチレンから選ばれる。

好ましくは、前記ベース樹脂はビフェニル型エポキシ樹脂を更に含む。

好ましくは、ベース樹脂の総重量を１００％として、前記ビフェニル型エポキシ樹脂の添加量は１〜２０％であり、例えば、２％、５％、８％、１０％、１２％、１５％、１８％などである。

ベース樹脂にビフェニル型エポキシ樹脂を添加し、ビフェニル型エポキシ樹脂を使用することで、樹脂組成物の耐熱性を増加できる。

好ましくは、前記樹脂組成物は硬化剤を更に含む。

好ましくは、ベース樹脂の総重量を１００％として、前記硬化剤の添加量は１〜１０％であり、例えば、２％、３％、４％、５％、６％、７％、８％、９％などである。

好ましくは、前記硬化剤はアミン系硬化剤である。

好ましくは、前記硬化剤はエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−アミノメチルアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド、ジアミノジシクロヘキシルメタン、メチルシクロペンタンジアミン、ジアミンメチルシクロヘキサンジアミン又はジアミノジフェニルメタンのいずれか１種又は少なくとも２種の組合せを含む。

前記可撓性エポキシ樹脂は、６０〜９０％であり、例えば、６２％、６５％、６８％、７０％、７２％、７５％、７８％、８０％、８２％、８５％、８８％などである。

好ましくは、前記可撓性エポキシ樹脂のエポキシ当量は３００〜５００ｇ／ｅｑであり、例えば、３２０ｇ／ｅｑ、３４０ｇ／ｅｑ、３６０ｇ／ｅｑ、３８０ｇ／ｅｑ、４００ｇ／ｅｑ、４１０ｇ／ｅｑ、４２０ｇ／ｅｑ、４３０ｇ／ｅｑ、４４０ｇ／ｅｑ、４５０ｇ／ｅｑ、５６０ｇ／ｅｑ、４７０ｇ／ｅｑ、４８０ｇ／ｅｑ、４９０ｇ／ｅｑなどである。

前記フェノキシ樹脂は１０〜４０％であり、例えば、１２％、１５％、１８％、２０％、２２％、２５％、２８％、３０％、３２％、３５％、３８％などである。

フェノキシ樹脂の含有量が低すぎると、接着剤フィルム又はＲＣＣ（樹脂付き銅箔）にべたつき感が生じる問題を防止できない。フェノキシ樹脂の含有量が高すぎると、乾燥工程中に樹脂組成物の表面に緻密な保護膜が形成され、溶媒の揮発を妨げ、接着剤フィルム又はＲＣＣ（樹脂付き銅箔）の表面が泡立ち、積層板の電気絶縁性に影響を及ぼす。

好ましくは、前記フェノキシ樹脂の重量平均分子量が３００００〜６５０００であり、例えば、３５０００、４００００、４５０００、５００００、５５０００、６００００などである。

フェノキシ樹脂の重量平均分子量が小さすぎると、積層した熱伝導性絶縁粘着層にクラックを有し、金属ベース銅張積層板の使用に影響を及ぼし、重量平均分子量が大きすぎると、接着剤フィルム又はＲＣＣ（（樹脂付き銅箔）にべたつき感が生じる問題を防止できない。

前記熱伝導性フィラーは６０〜９５％であり、例えば、６２％、６５％、６８％、７０％、７２％、７５％、７８％、８０％、８２％、８５％、８８％、９０％、９２％などである。

熱伝導性フィラーの含有量が樹脂組成物の熱伝導率及び弾性率に影響を及ぼし、熱伝導性フィラーが減少すると、熱伝導率及び弾性率が同時に低下し、熱伝導性フィラーが増加すると、熱伝導率及び弾性率が同時に向上する。樹脂組成物の適当な熱伝導率及び低い弾性率を保証するために、熱伝導性フィラーの含有量は６０〜９５％とする。

好ましくは、前記熱伝導性フィラーは、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミナ、炭化ケイ素、酸化亜鉛又はカーボンナノチューブのいずれか１種又は少なくとも２種の組合せを含み、より好ましくは、窒化ホウ素、アルミナ又は炭化ケイ素のいずれか１種又は少なくとも２種の組合せである。

好ましくは、前記樹脂組成物は硬化促進剤を更に含む。

好ましくは、ベース樹脂の総重量を１００％として、前記硬化促進剤の添加量は０．１〜２％であり、例えば、０．２％、０．５％、０．８％、１．０％、１．２％、１．５％、１．７％などである。

本発明の処方には、上記成分に加えて、本発明の要旨を逸脱しない範囲で消泡剤、分散剤、老化防止剤などの補助剤を添加可能である。

第２の態様は、本発明は、溶媒に第１の態様に係る金属基板に用いられる樹脂組成物を溶解又は分散して得られる樹脂接着液を提供する。

本発明で使用できる溶媒は、ジメチルホルムアミド、ブタノン、アセトン、シクロヘキサノン又はトルエン溶媒のいずれか１種又は少なくとも２種の組合せを含む。

第３の態様は、本発明は、第１の態様に係る金属基板に用いられる樹脂組成物を含む接着剤フィルムを提供する。

第４の態様は、本発明は、下から上に互いに圧着された、金属基板と、第１の態様に係る金属基板に用いられる樹脂組成物により製造された熱伝導性絶縁粘着層と、銅箔とを含む金属ベース銅張積層板を提供する。

本発明に係る金属基板に用いられる樹脂組成物は、熱伝導性絶縁粘着層として使用され、金属基板と銅箔との間に位置し、金属基板の冷熱衝撃による応力作用を十分に緩和し、チップと基板との熱膨張係数の不整合による溶接点又は銅箔回路でクラックが発生する問題を回避することができる。

好ましくは、前記金属基板はアルミニウム基板、銅基板、鉄基板又は鋼基板のいずれか１種を含む。

好ましくは、前記金属基板の厚みは０．３〜５．０ｍｍであり、例えば、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、２．５ｍｍ、３ｍｍ、３．５ｍｍ、４．０ｍｍ、４．５ｍｍなどである。

好ましくは、前記熱伝導性絶縁粘着層の厚みは０．０４〜０．２０ｍｍであり、例えば、０．０５ｍｍ、０．０８ｍｍ、０．１０ｍｍ、０．１２ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．１８ｍｍなどである。

熱伝導性絶縁粘着層の厚みが薄すぎると、冷熱衝撃による応力を十分に緩和できない可能性がある。

好ましくは、前記銅箔は電解銅箔又は圧延銅箔である。

好ましくは、前記銅箔の厚みは０．０１２〜０．２１０ｍｍであり、例えば、０．０１８ｍｍ、０．０３５ｍｍ、０．０７０ｍｍ、０．１０５ｍｍ、０．１４０ｍｍ、０．１７５ｍｍなどである。

本発明において、前記金属ベース銅張積層板は、特に限定されないが、例えば、以下の製造方法により製造して得られることができる。樹脂組成物を溶媒に溶解又は分散し、一定の固形分の樹脂接着液を得てから、ベースフィルム（例えば、離型フィルム）に塗布し、乾燥させた後に半硬化状態の熱伝導性絶縁接着剤フィルムを得てから、ベースフィルムを除去し、その後に銅箔及び金属基板と組み合わせて高温圧着し、金属ベース銅張積層板を得る。

以下の製造方法も使用できる。一定の固形分の樹脂接着液を銅箔に塗布し、乾燥させて半硬化の熱伝導性絶縁粘着層付きの銅箔を得てから、金属基板と圧着し、金属ベース銅張積層板を得る。

従来技術と比較して、本発明は以下の有益な効果を有する。
（１）本発明において、ベース樹脂に可撓性エポキシ樹脂を含み、可撓性エポキシ樹脂は、最終的に得られる樹脂組成物の弾性率を低くすることができ、低い弾性率は、冷熱衝撃による応力を十分に緩和可能であり、さらにチップと基板との熱膨張係数の不整合による溶接点又は銅箔回路でクラックが発生する問題を回避できる。
（２）ベース樹脂にフェノキシ樹脂を含み、フェノキシ樹脂を使用することにより、可撓性エポキシ樹脂の添加量が高すぎる場合に最終的に得られる接着剤フィルム又はＲＣＣ（樹脂付き銅箔）にべたつき感が生じるという問題を回避でき、且つ他のエポキシ樹脂とは異なり、可撓性エポキシ樹脂にフェノキシ樹脂を添加することにより、組成物の弾性率の大幅な増加を回避でき、組成物は、より低い弾性率を有するため、冷熱衝撃による応力を十分に緩和することを保証できる。
（３）本発明に係る金属基板に用いられる樹脂組成物は、弾性率が低く、１５００ＭＰａ以下になり、最低３００ＭＰａに達することができ、樹脂組成物を用いて製造された金属ベース銅張積層板の耐熱性が良好であり、耐冷熱衝撃性が良く、操作可能性が高く、２８８℃での耐熱性が６ｍｉｎ以上になり、最高１０ｍｉｎ以上に達することができ、耐冷熱サイクル回数が１０００回以上になり、最高１５００回以上に達することができる。

図１は、金属ベース銅張積層板及びチップの常温状態での模式的な断面図である。図２は、従来技術における金属ベース銅張積層板及びチップが熱膨張する状態での模式的な断面図である。図３は、従来技術における金属ベース銅張積層板及びチップが熱膨張を冷却した後に溶接点でクラックが発生する模式的な断面図である。図４は、本発明に係る金属ベース銅張積層板及びチップの熱膨張状態での模式的な断面図である。

１−チップ、２−溶接点、３−銅箔回路、４−熱伝導性絶縁粘着層、５−金属基板。

以下、具体的な実施形態によって本発明の技術案をさらに説明する。当業者にとって、前記実施例は、本発明を容易に理解するためのものにすぎず、本発明を限定すると見なされるべきではないことを理解すべきである。

図１〜３から分かるように、従来技術における金属ベース銅張積層板を適用した場合（例えば、ＬＥＤ照明灯）、常温状態で、チップ、溶接点、銅箔回路、熱伝導性絶縁粘着層及び金属基板は、すべて通常位置にあるが、一旦熱膨張すると、金属基板、熱伝導性絶縁粘着層及び銅箔回路がいずれも変形し、熱膨張を冷却した後、溶接点又は銅箔回路でクラックの発生を引き起こしやすい。本発明に係る金属基板に用いられる樹脂組成物は、熱伝導性絶縁粘着層として用いることができ、図４から分かるように、熱膨張すると、弾性率が小さいため、金属基板及び熱伝導性絶縁粘着層のみ変形し、銅箔層の変形をほとんど引き起こさないため、熱膨張を冷却した後に、溶接点又は銅箔回路のクラックを引き起こさない。

以下の実施例及び比較例で言及する材料及びブランド情報は以下の通りである。
（Ａ）可撓性エポキシ樹脂
Ａ−１：商品型番ＥＸＡ−４８５０−１５０、エポキシ当量４５０ｇ／ｅｑ、大日本インキ株式会社製、
Ａ−２：商品型番ＥＸＡ−４８５０−１０００、エポキシ当量３５０ｇ／ｅｑ、大日本インキ株式会社製、
Ａ−３：商品型番ＥＸＡ−４８１６、エポキシ当量４０３ｇ／ｅｑ、大日本インキ株式会社製、その構造は、以下の通りであり、

ただし、Ｒは、脂肪族セグメントであり、ｍは、０．５〜３であり、
Ａ−４：商品型番ＤＸ７１６０、エポキシ当量４３０ｇ／ｅｑ、湖南嘉盛徳材料科技有限公司製、その構造は、以下の通りであり、

ただし、Ｒは、脂肪族セグメントであり、ｍは、０．５〜３であり、
Ａ−５：一般的なビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、商品型番ＮＰＥＳ−９０１、エポキシ当量４７５ｇ／ｅｑ、南亜電子材料公司製、
（Ｂ）フェノキシ樹脂
Ｂ−１：商品型番ＥＰＯＮＯＬＲｅｓｉｎ５３−ＢＨ−３５、重量平均分子量５５０００、Ｍｏｍｅｎｔｉｙｅ社製、
Ｂ−２：商品型番ＰＫＨＨ、重量平均分子量５００００、Ｉｎｃｈｅｍ社製、
Ｂ−３：商品型番ＥＲＦ−００１、重量平均分子量４００００、新日鉄化学社製、
Ｂ−４：商品型番ＹＰ−５０ＳＢ、重量平均分子量２５０００、東都化成社製、
Ｂ−５：商品型番ＹＰ−５０、重量平均分子量７００００、東都化成社製、
（Ｃ）ビフェニル型エポキシ樹脂
Ｃ−１：商品型番ＮＣ−３０００Ｈ、エポキシ当量２８５ｇ／ｅｑ、日本化薬株式会社製、
Ｃ−２：商品型番ＹＸ−４０００、エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑ、三菱化学株式会社製、
（Ｄ）硬化剤
Ｄ−１：トリエチレンテトラミン、
Ｄ−２：ジアミノジフェニルスルホン、
Ｄ−３：活性エステル、商品型番ＨＰＣ−８０００−６５１、大日本インキ株式会社製、
（Ｅ）熱伝導性フィラー
Ｅ−１：アルミナ、日本住友社製、
Ｅ−２：窒化ホウ素、米国モメンテイブ社製、
（Ｆ）硬化促進剤
Ｆ−１：２−メチルイミダゾール。

実施例１〜１５
表１〜２に示す成分に従って樹脂組成物を調製し、以下の製造方法に従って金属ベース銅張積層板サンプルを製造した。
配合量の各成分を溶媒で均一に混合し、接着液の固形分を７５％に制御し、接着液を厚みが３５μｍの銅箔に塗布し、１５５℃で５ｍｉｎ乾燥させて半硬化の熱伝導性絶縁粘着層（厚みが１００μｍ）付きの銅箔（厚みが３５μｍ）を得てから、表面処理されたアルミニウム板（厚みが１．０ｍｍ）と圧着し、アルミニウムベース銅張積層板を得た。

比較例１〜１１
表３及び４に示す成分に従って樹脂組成物を調製し、実施例における製造方法に従って金属ベース銅張積層板サンプルを製造した。

性能テスト１
実施例１〜１５及び比較例１〜１１に係る金属ベース銅張積層板に対して以下の性能テストを行った。
（１）熱伝導率／熱抵抗：ＡＳＴＭＤ５４７０のテスト方法を参照して金属基板を２５．４ｍｍ×２５．４ｍｍにしたサンプルを製造し、板材の熱伝導率／熱抵抗をテストし、
（２）耐熱性（２８８℃）：ＩＰＣ−ＴＭ−６５０２．４．１３方法における実験条件を参照し、板材の耐熱性をテストし、
（３）弾性率：ＩＰＣ−ＴＭ−６５０２．４．２４．４方法における実験条件を参照し、絶縁粘着層の弾性率をテストし、
（４）冷熱サイクル回数：−５０℃〜１５０℃の間に冷熱サイクルを複数回行った後に、板材各層の結合状況、層間剥離が生じたかどうかについてスライスで分析し、
（５）操作性：実際の使い勝手を通して、べたつき感が完全に生じないものを「優」と評価し、べたつき感がわずかに生じるものを「良」と評価し、べたつき感が生じるものを「悪」と評価し、
（６）耐電圧テスト：Ｔ／ＣＰＣＡ４１０５−２０１６における方法に従って、熱伝導性絶縁層の耐電圧をテストし、５点の平均値を取得し、
（７）重量平均分子量：ＧＢ／Ｔ２１８６３−２００８ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）に従ってテトラヒドロフランを溶離液とするテスト方法に準じる。（重量平均分子量のテストを用いてフェノキシ樹脂の分子量を確定する）。
テスト結果を表５〜８に示す。

実施例及び性能テストから分かるように、本発明で製造された金属ベース積層板は、総合性能に優れ、２８８℃での耐熱性が６ｍｉｎ以上になり、冷熱サイクル回数が１２００回以上になり、操作可能性に優れ、すべての適用要求を満たすことができた。

実施例１と実施例３〜６の比較から分かるように、フェノキシ樹脂の重量平均分子量が３００００〜６５０００の範囲内にない場合、実施例５におけるフェノキシ樹脂の重量平均分子量が３００００より低く、その積層板サンプルの冷熱サイクル回数が１３００回であり、実施例６におけるフェノキシ樹脂の重量平均分子量が６５０００より高く、操作可能性に一定の影響を及ぼした。実施例１と実施例９〜１１の比較から分かるように、ビフェニル型エポキシ樹脂を添加していない場合、その積層板サンプルの２８８℃での耐熱性が悪く、９ｍｉｎであった。実施例１と実施例１３〜１４の比較から分かるように、ベース樹脂が樹脂組成物の総重量の４０％を占める場合、その積層板サンプルの５０℃での弾性率は低いが、熱伝導率が１．５Ｗ／ｍ・Ｋであり、且つ２８８℃での耐熱性が６ｍｉｎであり、熱伝導性フィラーが樹脂組成物の総重量の９５％を占める場合、その積層板サンプルの熱伝導率が著しく高くなり、５０℃での弾性率が１５００ＭＰａまで達し、且つ２８８℃での耐熱性が６ｍｉｎであった。実施例１と実施例１５の比較からわかるように、活性エステル硬化剤を用いると、積層板サンプルの弾性率が大幅に増加し、且つその２８８℃での耐熱性が６ｍｉｎであり、耐電圧値も４０００Ｖほど低かった。

実施例１と比較例１〜３の比較から分かるように、比較例１〜２で使用した可撓性エポキシ樹脂が水酸基構造を含むため、その積層板サンプルも低い弾性率を取得可能であるが、２８８℃での耐熱性及び冷熱循環性が悪かった。比較例３で一般的なビスフェノールＡ型ポキシ樹脂を使用したため、その５０℃での弾性率が１０５００ＭＰａまで高くなり、且つその２８８℃での耐熱性及び冷熱循環性も非常に悪かった。実施例１と比較例４の比較から分かるように、ベース樹脂に可撓性エポキシ樹脂のみを使用した場合、最終的に得られる積層板サンプルの耐熱性及び操作可能性が悪かった。実施例１と比較例５の比較から分かるように、ベース樹脂にフェノキシ樹脂のみを使用した場合、最終的に得られる積層板サンプルの２８８℃での耐熱性及び冷熱循環性が悪く、且つ弾性率が２１００ＭＰａに達した。実施例１と比較例６、７の比較から分かるように、ベース樹脂の添加量が５〜４０％の範囲内にない場合、添加量が小さすぎると、その弾性率が高く、耐熱性及び冷熱循環性が悪く、添加量が多すぎると、熱伝導率が低下すると同時に、耐熱性も悪く、操作性にも一定の影響を及ぼした。実施例１と比較例８、比較例１１の比較から分かるように、ベース樹脂に可撓性エポキシ樹脂の添加量が小さすぎ、フェノキシ樹脂の添加量が大きすぎると、その弾性率が高く、耐熱性がやや悪く、且つ冷熱循環性が悪く、ベース樹脂に可撓性エポキシ樹脂の添加量が大すぎ、フェノキシ樹脂の添加量が小さすぎると、耐熱性がやや悪く、操作可能性が悪かった。実施例１及び比較例９〜１０の比較から分かるように、ベース樹脂にフェノキシ樹脂の添加量が小さすぎると、その耐熱性がやや悪く、操作可能性が悪く、ベース樹脂に可撓性エポキシ樹脂の添加量が小さすぎると、その弾性率が高く、耐熱性及び冷熱循環性が悪かった。

実施例１６〜１９
実施例１との相違点は、実施例１に係る樹脂組成物を変えずに、熱伝導性絶縁粘着層の厚みを変え、最終的に製造されたアルミニウムベース銅張積層板における熱伝導性絶縁粘着層の厚みが４０μｍ（実施例１６）、２００μｍ（実施例１７）、３０μｍ（実施例１８）、２２０μｍ（実施例１９）であった。

性能テスト２
実施例１６〜１９に係る金属ベース銅張積層板に対して性能テストを行い、その方法は、性能テスト１を参照し、テスト結果を表９に示す。

実施例１、実施例１６〜１７と実施例１８〜１９の比較から分かるように、本発明では、熱伝導性絶縁粘着層の厚みが０．０４〜０．２０ｍｍであることが好ましい。この場合、本発明で製造された金属ベース銅張積層板は、総合性能に優れ、熱伝導性絶縁粘着層の厚みが薄すぎると、冷熱衝撃による応力を緩和する役割を十分に果たすことができず、同時に耐電圧が低く、熱伝導性絶縁粘着層の厚みが厚すぎると、冷熱衝撃による応力を緩和する役割を十分に果たすことができるが、熱抵抗が大きくなり、金属基板の速やかな放熱に不利である。

本発明は、上記実施例によって本発明の金属基板に用いられる樹脂組成物、当該樹脂組成物含む樹脂接着液及び金属ベース銅張積層板を説明したが、上記のプロセスに限定されず、即ち、本発明は上記のプロセスに依存しなければならないことを意味しないことを本出願人より声明する。当業者にとって、本発明に対する任意の改善、本発明で使用される原料の等価置換及び補助成分の添加、具体的な手段の選択などは、すべて本発明の保護範囲及び開示範囲内に入ることを理解すべきである。

Claims

樹脂組成物の総重量を１００％として、ベース樹脂５〜４０％及び熱伝導性フィラー６０〜９５％を含み、
ベース樹脂の総重量を１００％として、前記ベース樹脂は、可撓性エポキシ樹脂６０〜９０％及びフェノキシ樹脂１０〜４０％を含み、
前記可撓性エポキシ樹脂は、式Ｉに示す構造を有し、
式Ｉ
ただし、Ｒは、Ｃ２〜Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基、−ＣＯ−Ｒ₁−ＣＯ−又は−Ｒ₂−Ｏ−Ｒ₃−Ｏ−Ｒ₄−から選ばれ、
Ｒ₁は、Ｃ２〜Ｃ２０の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基から選ばれ、Ｒ₂、Ｒ₄は、それぞれ独立してＣ１〜Ｃ１０の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基から選ばれ、Ｒ₃は、Ｃ２〜Ｃ１５の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基、Ｃ６〜Ｃ１７のシクロアルキレン基又は
から選ばれ、Ｒ₅は、Ｃ１〜Ｃ１０の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基から選ばれ、ｍは、１〜１０の整数であり、
ｎ₁は、平均繰り返し単位を示し、４〜１０である、ことを特徴とする金属基板上に積層されるために用いられる樹脂組成物。
前記
は、エチレンオキシエチレン基、ジ（エチレンオキシ）エチレン基、トリス（エチレンオキシ）エチレン基、プロピレンオキシプロピレン基、ジ（プロピレンオキシ）プロピレン基、トリス（プロピレンオキシ）プロピレン基、テトラキス（プロピレンオキシ）プロピレン基、ブチレンオキシブチレン、ジ（ブチレンオキシ）ブチレン、トリス（ブチレンオキシ）ブチレン又はテトラキス（ブチレンオキシ）ブチレンから選ばれる、ことを特徴とする請求項１に記載の金属基板上に積層されるために用いられる樹脂組成物。
前記ベース樹脂は、ビフェニル型エポキシ樹脂を更に含み、
ベース樹脂の総重量を１００％として、前記ビフェニル型エポキシ樹脂の添加量は１〜２０％である、ことを特徴とする請求項１に記載の金属基板上に積層されるために用いられる樹脂組成物。
前記樹脂組成物は、硬化剤を更に含み、
ベース樹脂の総重量を１００％として、前記硬化剤の添加量は１〜１０％であり、
前記硬化剤はアミン系硬化剤であり、
前記硬化剤はエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｍ−アミノメチルアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド、ジアミノジシクロヘキシルメタン、メチルシクロペンタンジアミン、ジアミンメチルシクロヘキサンジアミン又はジアミノジフェニルメタンのいずれか１種又は少なくとも２種の組合せを含み、
前記フェノキシ樹脂の重量平均分子量が３００００〜６５０００ｇ／ｍｏｌである、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属基板上に積層されるために用いられる樹脂組成物。
前記熱伝導性フィラーは、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミナ、炭化ケイ素、酸化亜鉛又はカーボンナノチューブのいずれか１種又は少なくとも２種の組合せを含む、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の金属基板上に積層されるために用いられる樹脂組成物。
前記樹脂組成物は、硬化促進剤を更に含み、
ベース樹脂の総重量を１００％として、前記硬化促進剤の添加量は０．１〜２％である、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の金属基板上に積層されるために用いられる樹脂組成物。
溶媒に請求項１〜６のいずれか一項に記載の金属基板上に積層されるために用いられる樹脂組成物を溶解又は分散して得られる、ことを特徴とする樹脂接着液。
請求項１〜６のいずれか一項に記載の金属基板上に積層されるために用いられる樹脂組成物を含む、ことを特徴とする接着剤フィルム。
下から上に互いに圧着された、金属基板と、請求項１〜６のいずれか一項に記載の金属基板上に積層されるために用いられる樹脂組成物により製造された熱伝導性絶縁粘着層と、銅箔とを含む、ことを特徴とする金属ベース銅張積層板。
アルミニウム基板、銅基板、鉄基板又は鋼基板のいずれか１種を含み、
前記金属基板の厚みは０．３〜５．０ｍｍであり、
前記熱伝導性絶縁粘着層の厚みは０．０４〜０．２０ｍｍであり、
前記銅箔は電解銅箔又は圧延銅箔であり、
前記銅箔の厚みは０．０１２〜０．２１０ｍｍである、ことを特徴とする請求項９に記載の金属ベース銅張積層板。