JP3465829B2 - 絶縁材料組成物及びそれを用いた回路基板とモジュール - Google Patents
絶縁材料組成物及びそれを用いた回路基板とモジュールInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気機器、通信機、自動
車用途などの電子部品に用いられる絶縁材料組成物とこ
れを用いた金属ベース回路基板、更にこれを用いたモジ
ュールに関するものである。
車用途などの電子部品に用いられる絶縁材料組成物とこ
れを用いた金属ベース回路基板、更にこれを用いたモジ
ュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属ベース回路基板、半導体素子その他
の電子、電気部品の封止材、接着剤或いはポッティング
剤の用途に高熱伝導、高耐電圧の絶縁材料が要求されて
いる。例えば、金属ベース回路基板は、ハイパワー分野
に使用されるため、その基板の絶縁層には、高電気絶縁
性及び高熱伝導性といった性能が要求される。更に、回
路の小型化、高機能化を目的に回路の高周波化が進んで
おり、比誘電率の低い回路基板及びそのための絶縁材料
が望まれている。特に、近年ＩＧＢＴ素子等のパワー素
子が搭載されるようになり、低誘電率で、高電気絶縁性
を有し、しかも高熱伝導性を兼ね備えている金属ベース
回路基板が要求され、その絶縁層を形成するための絶縁
材料組成物が必要とされている。
の電子、電気部品の封止材、接着剤或いはポッティング
剤の用途に高熱伝導、高耐電圧の絶縁材料が要求されて
いる。例えば、金属ベース回路基板は、ハイパワー分野
に使用されるため、その基板の絶縁層には、高電気絶縁
性及び高熱伝導性といった性能が要求される。更に、回
路の小型化、高機能化を目的に回路の高周波化が進んで
おり、比誘電率の低い回路基板及びそのための絶縁材料
が望まれている。特に、近年ＩＧＢＴ素子等のパワー素
子が搭載されるようになり、低誘電率で、高電気絶縁性
を有し、しかも高熱伝導性を兼ね備えている金属ベース
回路基板が要求され、その絶縁層を形成するための絶縁
材料組成物が必要とされている。
【０００３】金属ベース回路基板においては、酸化アル
ミニウム等を充填した樹脂からなる電気絶縁性の接着剤
にて金属板と導電箔とを接着するが、この接着剤が硬化
した絶縁材料は金属板上に絶縁層を形成している。金属
ベース回路基板の諸特性は絶縁層、従って絶縁材料の特
性に大きく左右されるので、いろいろな組成物が開示さ
れてきた。
ミニウム等を充填した樹脂からなる電気絶縁性の接着剤
にて金属板と導電箔とを接着するが、この接着剤が硬化
した絶縁材料は金属板上に絶縁層を形成している。金属
ベース回路基板の諸特性は絶縁層、従って絶縁材料の特
性に大きく左右されるので、いろいろな組成物が開示さ
れてきた。
【０００４】例えば、特開平２ー２８６７６８号公報に
は、特定の粒子径の無機充填材を用いることにより、無
機充填材を高充填することができ、熱伝導率が高い回路
基板用絶縁接着剤組成物が得られ、その接着剤組成物を
介して金属基板と導電箔とを積層し回路基板を得ている
ことが開示されている。
は、特定の粒子径の無機充填材を用いることにより、無
機充填材を高充填することができ、熱伝導率が高い回路
基板用絶縁接着剤組成物が得られ、その接着剤組成物を
介して金属基板と導電箔とを積層し回路基板を得ている
ことが開示されている。
【０００５】また、特開平６ー４４８２４号公報には、
純度90％以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂に酸化
アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化硼素の無機充填
材を充填し、熱伝導率が5.0×10-3〜18.0×10-3cal/cm・
sec・℃であり、かつガラス転移温度が164〜240℃である
絶縁材料とそれを用いた回路基板が開示されている。
純度90％以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂に酸化
アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化硼素の無機充填
材を充填し、熱伝導率が5.0×10-3〜18.0×10-3cal/cm・
sec・℃であり、かつガラス転移温度が164〜240℃である
絶縁材料とそれを用いた回路基板が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、酸化アルミニ
ウム(比誘電率9.0)のような高比誘電率の物質を高充填
した樹脂からなる絶縁材料に於いては、無機充填材の充
填量が多くなるにつれて、絶縁材料の比誘電率が高くな
る。またこれと同時に粘度が高くなりボイドの巻き込み
が多くなるため、電気絶縁性が低下し耐電圧特性が低下
するという問題があった。
ウム(比誘電率9.0)のような高比誘電率の物質を高充填
した樹脂からなる絶縁材料に於いては、無機充填材の充
填量が多くなるにつれて、絶縁材料の比誘電率が高くな
る。またこれと同時に粘度が高くなりボイドの巻き込み
が多くなるため、電気絶縁性が低下し耐電圧特性が低下
するという問題があった。
【０００７】一般的に、層状の絶縁材料中に存在するボ
イドにかかる電圧は、絶縁材料の比誘電率が高いほどボ
イドに高電圧が印加されるので、ボイドで放電し易くな
る。このため、充填材の比誘電率が高いほど、絶縁層従
ってこれを用いた回路基板の電気絶縁性は低下しやす
い。
イドにかかる電圧は、絶縁材料の比誘電率が高いほどボ
イドに高電圧が印加されるので、ボイドで放電し易くな
る。このため、充填材の比誘電率が高いほど、絶縁層従
ってこれを用いた回路基板の電気絶縁性は低下しやす
い。
【０００８】また、回路基板は、その使用条件下で次第
に電気絶縁性が劣化して最終的には絶縁破壊現象を起こ
し寿命に至ることが知られている。電気絶縁性の劣化の
進み方は、その初期段階でボイド等の絶縁層内部で部分
的な放電現象を呈し、この部分的な放電が絶縁層の劣化
を促進し、ついには絶縁層を通過する放電現象を引き起
こし絶縁破壊に至る。従って、電気絶縁性の長期信頼性
を達成するには、放電開始電圧を高くすることが大切で
ある。
に電気絶縁性が劣化して最終的には絶縁破壊現象を起こ
し寿命に至ることが知られている。電気絶縁性の劣化の
進み方は、その初期段階でボイド等の絶縁層内部で部分
的な放電現象を呈し、この部分的な放電が絶縁層の劣化
を促進し、ついには絶縁層を通過する放電現象を引き起
こし絶縁破壊に至る。従って、電気絶縁性の長期信頼性
を達成するには、放電開始電圧を高くすることが大切で
ある。
【０００９】従来の金属ベース回路基板では、高熱伝導
性を重視して無機充填材として比誘電率の高い酸化アル
ミニウムを主に用いていた。もしくは電気絶縁性を重視
して無機充填材を添加しないか、もしくは添加しても少
量のみの充填にとどめていた。前者は高熱伝導性を有す
るが電気絶縁性が低くく長期信頼性が劣り、後者では電
気絶縁性に優れるが熱伝導性が劣るので高放熱性を要求
される用途には利用できなかった。このように、高熱伝
導性を維持しながら、高電気絶縁性とその長期信頼性を
兼備することは難しいという問題があった。
性を重視して無機充填材として比誘電率の高い酸化アル
ミニウムを主に用いていた。もしくは電気絶縁性を重視
して無機充填材を添加しないか、もしくは添加しても少
量のみの充填にとどめていた。前者は高熱伝導性を有す
るが電気絶縁性が低くく長期信頼性が劣り、後者では電
気絶縁性に優れるが熱伝導性が劣るので高放熱性を要求
される用途には利用できなかった。このように、高熱伝
導性を維持しながら、高電気絶縁性とその長期信頼性を
兼備することは難しいという問題があった。
【００１０】本発明の目的は、高熱伝導性で、かつ、高
電気絶縁性を長期に渡り維持できる金属ベース回路基板
等に用いる絶縁材料組成物を提供することにある。
電気絶縁性を長期に渡り維持できる金属ベース回路基板
等に用いる絶縁材料組成物を提供することにある。
【００１１】また、本発明は、高出力の素子を高密度で
搭載しても、熱放散性に優れ、電気絶縁性に優れ信頼性
の高い回路基板及びモジュールを提供することを目的と
する。
搭載しても、熱放散性に優れ、電気絶縁性に優れ信頼性
の高い回路基板及びモジュールを提供することを目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、無機充填材と
エポキシ樹脂からなる混合物を硬化させてなり、その熱
伝導率が３．０×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上
３１．１×１０ -3 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以下であ
り、しかも比誘電率が３．９以上４．５以下であること
を特徴とする回路基板用絶縁材料組成物である。
エポキシ樹脂からなる混合物を硬化させてなり、その熱
伝導率が３．０×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上
３１．１×１０ -3 ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以下であ
り、しかも比誘電率が３．９以上４．５以下であること
を特徴とする回路基板用絶縁材料組成物である。
【００１３】又、本発明は、該無機充填材が窒化硼素、
ダイアモンド、酸化ベリリウムのうちの１種又は２種以
上を含むことを特徴とする絶縁材料組成物である。
ダイアモンド、酸化ベリリウムのうちの１種又は２種以
上を含むことを特徴とする絶縁材料組成物である。
【００１４】又、本発明は、該無機充填材が黒鉛化度
（ＧＩ値）が２．０以下の表面処理された六方晶窒化硼
素を含むことを特徴とする絶縁材料組成物である。
（ＧＩ値）が２．０以下の表面処理された六方晶窒化硼
素を含むことを特徴とする絶縁材料組成物である。
【００１５】更に、本発明は、熱伝導率が3.0×10-3cal
/cm・sec・℃以上であり、しかも比誘電率が4.5以下であ
る絶縁材料組成物を介して導電箔を積層してなる回路基
板であり、加えて、該回路基板を用いてなるモジュール
である。
/cm・sec・℃以上であり、しかも比誘電率が4.5以下であ
る絶縁材料組成物を介して導電箔を積層してなる回路基
板であり、加えて、該回路基板を用いてなるモジュール
である。
【００１６】以下、図面により本発明を詳細に説明す
る。本発明の絶縁材料組成物で絶縁層を形成してなる金
属ベース回路基板を用いたモジュールの断面図を図１に
示す。金属板１上に、本発明の絶縁材料組成物よりなる
絶縁層２を介して導電箔３が積層された金属ベース回路
基板を得た後、エッチング等の処理を施し、セラミック
スチップ部品５、半導体素子６、端子７等をハンダ４を
介して積層した構成からできている。
る。本発明の絶縁材料組成物で絶縁層を形成してなる金
属ベース回路基板を用いたモジュールの断面図を図１に
示す。金属板１上に、本発明の絶縁材料組成物よりなる
絶縁層２を介して導電箔３が積層された金属ベース回路
基板を得た後、エッチング等の処理を施し、セラミック
スチップ部品５、半導体素子６、端子７等をハンダ４を
介して積層した構成からできている。
【００１７】ここで金属板１には、板厚0.5〜3.0ｍｍ程
度のアルミニウム及びアルミニウム合金、銅、鉄、ステ
ンレス系合金及びインバー系多層金属等が用いられる。
度のアルミニウム及びアルミニウム合金、銅、鉄、ステ
ンレス系合金及びインバー系多層金属等が用いられる。
【００１８】絶縁層２は、無機充填材と樹脂を混合し硬
化させた絶縁材料組成物であり、熱伝導率が3.0×10-3c
al/cm・sec・℃以上でしかも比誘電率が4.5以下である。
絶縁層２の比誘電率が4.5を越えると、放電開始電圧が
極端に低下して放電劣化が生じ易くなり、回路基板の電
気絶縁性の長期信頼性が著しく損なわれる。熱伝導率に
ついては、3.0×10-3cal/cm・sec・℃未満であるとパワー
素子から発生する熱を効率よく放出することができず、
素子の温度がジャンクション温度(約150℃)を越え、素
子が誤動作したり寿命が短くなる。
化させた絶縁材料組成物であり、熱伝導率が3.0×10-3c
al/cm・sec・℃以上でしかも比誘電率が4.5以下である。
絶縁層２の比誘電率が4.5を越えると、放電開始電圧が
極端に低下して放電劣化が生じ易くなり、回路基板の電
気絶縁性の長期信頼性が著しく損なわれる。熱伝導率に
ついては、3.0×10-3cal/cm・sec・℃未満であるとパワー
素子から発生する熱を効率よく放出することができず、
素子の温度がジャンクション温度(約150℃)を越え、素
子が誤動作したり寿命が短くなる。
【００１９】絶縁層２を形成する絶縁材料組成物に使用
される樹脂としては、エポキシ樹脂が用いられる。エポ
キシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が低粘度であり、無機
充填材の高充填に適しており、好ましい。絶縁層２の厚
みについては特に規定するものでないが、絶縁破壊電圧
と熱抵抗とのバランスを考慮すると２０〜５００μｍが
好ましい。
される樹脂としては、エポキシ樹脂が用いられる。エポ
キシ樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、
ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂が低粘度であり、無機
充填材の高充填に適しており、好ましい。絶縁層２の厚
みについては特に規定するものでないが、絶縁破壊電圧
と熱抵抗とのバランスを考慮すると２０〜５００μｍが
好ましい。
【００２０】又、絶縁層２を形成する絶縁材料組成物に
使用される無機充填材は、比誘電率の低い物質であるこ
とが必須である。熱伝導率が3.0×10-3cal/cm・sec・℃以
上であり、しかも比誘電率が4.5以下である絶縁材料組
成物を得るためには、酸化ベリリウム、ダイアモンド、
窒化硼素が選択される。経済性または安全性を考慮する
と窒化硼素が工業的に最も好適な無機充填材である。
又、これらの１種又は２種以上を含み、目的とする所望
の熱伝導率と比誘電率が得られれば、他のアルミナ等の
無機充填材と併用しても良い。
使用される無機充填材は、比誘電率の低い物質であるこ
とが必須である。熱伝導率が3.0×10-3cal/cm・sec・℃以
上であり、しかも比誘電率が4.5以下である絶縁材料組
成物を得るためには、酸化ベリリウム、ダイアモンド、
窒化硼素が選択される。経済性または安全性を考慮する
と窒化硼素が工業的に最も好適な無機充填材である。
又、これらの１種又は２種以上を含み、目的とする所望
の熱伝導率と比誘電率が得られれば、他のアルミナ等の
無機充填材と併用しても良い。
【００２１】これらの無機充填材の粒子径については、
15μｍ以下が好ましい。15μｍを越えると、樹脂との混
合においてブツが発生し易くなったり、硬化後の絶縁層
中にボイドが残留し易くなり、熱伝導率の低下や電気絶
縁性の低下が生じ所望の絶縁材料を得られない。15μｍ
以下であれば、焼結体の破砕物等も、通常の粉末と同様
に用いることができる。又、粒子形状については、熱伝
導率を向上させるために無機充填材を高充填することが
望ましく、球に近い形状のものが好ましい。
15μｍ以下が好ましい。15μｍを越えると、樹脂との混
合においてブツが発生し易くなったり、硬化後の絶縁層
中にボイドが残留し易くなり、熱伝導率の低下や電気絶
縁性の低下が生じ所望の絶縁材料を得られない。15μｍ
以下であれば、焼結体の破砕物等も、通常の粉末と同様
に用いることができる。又、粒子形状については、熱伝
導率を向上させるために無機充填材を高充填することが
望ましく、球に近い形状のものが好ましい。
【００２２】前記窒化硼素としては、h-BN,P-BN,c-BN,t
-BN等いろいろなものが用いられるが、これらを混合し
て用いることも可能である。特にh-BNは六方晶系に属し
電気絶縁性が高く、安価に入手できる原料であり好まし
い。六方晶窒化硼素の結晶性は、その目安として黒鉛化
度(ＧＩ値)で示される。ＧＩ値は、Ｘ線回折による（１
００）（１０１）（１０２）面の回折強度(ピーク面積)
より、式（１）で算出したものである。
-BN等いろいろなものが用いられるが、これらを混合し
て用いることも可能である。特にh-BNは六方晶系に属し
電気絶縁性が高く、安価に入手できる原料であり好まし
い。六方晶窒化硼素の結晶性は、その目安として黒鉛化
度(ＧＩ値)で示される。ＧＩ値は、Ｘ線回折による（１
００）（１０１）（１０２）面の回折強度(ピーク面積)
より、式（１）で算出したものである。
【００２３】
【数１】
ＧＩ値=((１００)面積＋(１０１)面積)/((１０２)面積)・・・・（１）
【００２４】ＧＩ値の小さいほど、結晶性が高い。完全
に結晶化が進んだ六方晶窒化硼素でＧＩ値は1.4とな
る。本発明で用いる六方晶窒化硼素の結晶性は、2.0以
下が好ましいが、より好ましくは1.6以下である。黒鉛
化度が2.0を越える六方晶窒化硼素は、一般的に純度が
低く、樹脂との混合時にガスを発生してボイドを巻き込
み易く耐電気絶縁性が低い、もしくは熱伝導性が低いと
いう問題が発生する。
に結晶化が進んだ六方晶窒化硼素でＧＩ値は1.4とな
る。本発明で用いる六方晶窒化硼素の結晶性は、2.0以
下が好ましいが、より好ましくは1.6以下である。黒鉛
化度が2.0を越える六方晶窒化硼素は、一般的に純度が
低く、樹脂との混合時にガスを発生してボイドを巻き込
み易く耐電気絶縁性が低い、もしくは熱伝導性が低いと
いう問題が発生する。
【００２５】前記の窒化硼素は、樹脂と窒化硼素の界面
の接着性を高めるために、シリコーンカップリング剤、
チタネートカップリング剤、シリル化剤等にて表面処理
を施したものが良い。これらのうち有機シラン化合物で
表面処理を施したものがより好ましい。また、表面処理
剤による窒化硼素の表面処理は、樹脂と窒化硼素の混合
時に表面処理剤を添加することによっても可能である。
の接着性を高めるために、シリコーンカップリング剤、
チタネートカップリング剤、シリル化剤等にて表面処理
を施したものが良い。これらのうち有機シラン化合物で
表面処理を施したものがより好ましい。また、表面処理
剤による窒化硼素の表面処理は、樹脂と窒化硼素の混合
時に表面処理剤を添加することによっても可能である。
【００２６】窒化硼素の配合割合は、40vol%以上85vol%
以下が良いが、好ましくは50vol%以上70vol%以下であ
る。窒化硼素の配合割合が40vol%以下では、得られる絶
縁材料組成物の熱伝導率が3.0×10ー3cal/cm・sec・℃に達
しない。一方、85vol%を越えると、前記の表面処理を施
しても、弾力性のある樹脂混合物が得られず、その硬化
物もボロボロの状態なので、本発明の目的を達し得なく
なる。50vol%以上70vol%以下の場合に、高熱伝導率で、
しかも低比誘電率のバランスのとれた絶縁材料組成物を
安定して製造することができる。
以下が良いが、好ましくは50vol%以上70vol%以下であ
る。窒化硼素の配合割合が40vol%以下では、得られる絶
縁材料組成物の熱伝導率が3.0×10ー3cal/cm・sec・℃に達
しない。一方、85vol%を越えると、前記の表面処理を施
しても、弾力性のある樹脂混合物が得られず、その硬化
物もボロボロの状態なので、本発明の目的を達し得なく
なる。50vol%以上70vol%以下の場合に、高熱伝導率で、
しかも低比誘電率のバランスのとれた絶縁材料組成物を
安定して製造することができる。
【００２７】導電箔３については、導体回路用銅箔、複
合箔又は銅、アルミニウム、ニッケル等の金属を２種類
以上含む合金又は前記金属を使用したクラッド箔等の汎
用のものが用いられる。その厚みは、5μｍから1ｍｍで
ある。又、ワイヤーボンディング特性を付与するために
ニッケルメッキ、ニッケル−金メッキを導電箔上に施し
てもかまわない。
合箔又は銅、アルミニウム、ニッケル等の金属を２種類
以上含む合金又は前記金属を使用したクラッド箔等の汎
用のものが用いられる。その厚みは、5μｍから1ｍｍで
ある。又、ワイヤーボンディング特性を付与するために
ニッケルメッキ、ニッケル−金メッキを導電箔上に施し
てもかまわない。
【００２８】
【作用および実施例】以下、実施例について具体的に説
明する。 （実施例１）窒化硼素粉（電気化学工業（株）製、GPS-
2）をヘキサメチルジシラザン（東芝シリコーン（株）
製）と混合してシリル化処理をした窒化硼素粉を作製し
た。このシリル化処理した窒化硼素粉を無機充填材とし
て、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂に61vol%充填した
混合物を作製した。この混合物にアミン系硬化剤を加
え、加熱硬化して得た硬化物について、以下に示す熱伝
導率測定と比誘電率測定を行った。次に、前記混合物を
1.5ｍｍ厚みのアルミニウム板に塗布して厚さ100μｍの
層を形成し、更に、その上に厚さ35μｍの銅箔を積層し
て加熱することで金属ベース回路基板を作製した。この
回路基板を用いて、以下に示した放電開始電圧測定及び
トランジスターの通電時の上昇温度測定を行った。又、
回路基板の絶縁破壊寿命を調べるためにＶ−ｔ特性の測
定を繰り返し数20個にて実施した。得られた結果を表１
に示す。
明する。 （実施例１）窒化硼素粉（電気化学工業（株）製、GPS-
2）をヘキサメチルジシラザン（東芝シリコーン（株）
製）と混合してシリル化処理をした窒化硼素粉を作製し
た。このシリル化処理した窒化硼素粉を無機充填材とし
て、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂に61vol%充填した
混合物を作製した。この混合物にアミン系硬化剤を加
え、加熱硬化して得た硬化物について、以下に示す熱伝
導率測定と比誘電率測定を行った。次に、前記混合物を
1.5ｍｍ厚みのアルミニウム板に塗布して厚さ100μｍの
層を形成し、更に、その上に厚さ35μｍの銅箔を積層し
て加熱することで金属ベース回路基板を作製した。この
回路基板を用いて、以下に示した放電開始電圧測定及び
トランジスターの通電時の上昇温度測定を行った。又、
回路基板の絶縁破壊寿命を調べるためにＶ−ｔ特性の測
定を繰り返し数20個にて実施した。得られた結果を表１
に示す。
【００２９】＜熱伝導率の測定方法＞厚さ2ｍｍ×直径1
0ｍｍの円盤形の試験片を用い、レーザーフラッシュ法
熱伝導率測定装置（理学電機工業（株）製「LF/TCM-FA-
8510B」）により、ＡＴＴレンジ；20μＶ、サンプリン
グレート；1000μ秒、フィルター；100Ｈｚで測定し
た。
0ｍｍの円盤形の試験片を用い、レーザーフラッシュ法
熱伝導率測定装置（理学電機工業（株）製「LF/TCM-FA-
8510B」）により、ＡＴＴレンジ；20μＶ、サンプリン
グレート；1000μ秒、フィルター；100Ｈｚで測定し
た。
【００３０】＜比誘電率の測定方法＞JIS C6481に基づ
き、測定周波数100ｋＨｚ、測定温度25℃で行った。
き、測定周波数100ｋＨｚ、測定温度25℃で行った。
【００３１】＜放電開始電圧の測定方法＞作製した金属
ベース基板上に、エッチング法により直径が20ｍｍの円
電極パターンを作製した。ベース金属部とパターン部と
の間の放電開始電圧を部分放電測定器（三菱電線工業
（株）、QM-20）で、測定周波数100ｋＨｚで測定した。
ベース基板上に、エッチング法により直径が20ｍｍの円
電極パターンを作製した。ベース金属部とパターン部と
の間の放電開始電圧を部分放電測定器（三菱電線工業
（株）、QM-20）で、測定周波数100ｋＨｚで測定した。
【００３２】＜トランジスター上昇温度の測定方法＞金
属ベース基板の導電箔をエッチングして10×15ｍｍのパ
ッド部を形成し、この上にトランジスター（TOー220、
（株）東芝製）をハンダ付けした。金属板面側を冷却し
ながら、トランジスターに100Ｗ通電してトランジスタ
ー上面での温度を測定した。
属ベース基板の導電箔をエッチングして10×15ｍｍのパ
ッド部を形成し、この上にトランジスター（TOー220、
（株）東芝製）をハンダ付けした。金属板面側を冷却し
ながら、トランジスターに100Ｗ通電してトランジスタ
ー上面での温度を測定した。
【００３３】＜Ｖ−ｔ特性の測定方法＞金属ベース基板
上に、エッチング法によって直径が20ｍｍの円電極パタ
ーンを作製し、ベース金属部とパターン部との間にＡＣ
半波2ｋＶの電圧を印加した。測定は試験を促進するた
めに125℃の環境下で行った。電圧印加開始から絶縁破
壊に至るまでの時間を測定しワイブルプロット法により
平均寿命を算出した。
上に、エッチング法によって直径が20ｍｍの円電極パタ
ーンを作製し、ベース金属部とパターン部との間にＡＣ
半波2ｋＶの電圧を印加した。測定は試験を促進するた
めに125℃の環境下で行った。電圧印加開始から絶縁破
壊に至るまでの時間を測定しワイブルプロット法により
平均寿命を算出した。
【００３４】（実施例２〜９、比較例１〜４）無機充填
材として、市販のいろいろな粒度の窒化硼素、ダイアモ
ンド、酸化ベリリウム、酸化アルミニウム等を準備し、
表１に示す配合割合で、実施例１と同じ方法で、各種の
絶縁材料組成物の硬化物を作製し、熱伝導率及び比誘電
率を測定した。尚、一部のものでは、表面処理を施さな
いものも作製した。更に、前記絶縁材料組成物を用いて
回路基板を作製し、実施例１と同様に、放電開始電圧測
定、トランジスター上昇温度測定及びＶ−ｔ特性測定を
行った。結果を実施例１の結果とともに表１に示す。
材として、市販のいろいろな粒度の窒化硼素、ダイアモ
ンド、酸化ベリリウム、酸化アルミニウム等を準備し、
表１に示す配合割合で、実施例１と同じ方法で、各種の
絶縁材料組成物の硬化物を作製し、熱伝導率及び比誘電
率を測定した。尚、一部のものでは、表面処理を施さな
いものも作製した。更に、前記絶縁材料組成物を用いて
回路基板を作製し、実施例１と同様に、放電開始電圧測
定、トランジスター上昇温度測定及びＶ−ｔ特性測定を
行った。結果を実施例１の結果とともに表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、熱伝導率が高く、しか
も比誘電率が低く電気絶縁性に優れた絶縁材料組成物が
得られ、又、放電開始電圧が高く長期信頼性に優れた回
路基板及びモジュールを得ることができた。本発明の絶
縁材料組成物は熱伝導率が高く、しかも比誘電率が低い
ので、半導体素子の封止材としても好適である。
も比誘電率が低く電気絶縁性に優れた絶縁材料組成物が
得られ、又、放電開始電圧が高く長期信頼性に優れた回
路基板及びモジュールを得ることができた。本発明の絶
縁材料組成物は熱伝導率が高く、しかも比誘電率が低い
ので、半導体素子の封止材としても好適である。
【００３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属ベース回路基板を用いたモジュー
ルの断面図である。 1. 金属板 2. 絶縁層 3. 導電箔 4. ハンダ 5. セラミックスチップ部品 6. 半導体素子 7. 端子
ルの断面図である。 1. 金属板 2. 絶縁層 3. 導電箔 4. ハンダ 5. セラミックスチップ部品 6. 半導体素子 7. 端子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−198711（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−166806（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−44824（ＪＰ，Ａ)
米国特許5232970（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01B 3/00
H05K 1/05
B32B 15/08
Claims (5)
- 【請求項１】 無機充填材とエポキシ樹脂からなる混合
物を硬化させてなり、その熱伝導率が３．０×１０-3ｃ
ａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃以上３１．１×１０ -3 ｃａｌ／
ｃｍ・ｓｅｃ・℃以下であり、しかも比誘電率が３．９
以上４．５以下であることを特徴とする回路基板用絶縁
材料組成物。 - 【請求項２】 無機充填材が、窒化硼素、ダイアモン
ド、酸化ベリリウムのうちの１種又は２種以上を含む請
求項１記載の絶縁材料組成物。 - 【請求項３】 無機充填材が、黒鉛化度が２．０以下の
表面処理された六方晶窒化硼素を含むことを特徴とする
請求項１記載の絶縁材料組成物。 - 【請求項４】 金属板に請求項１、２又は３記載の絶縁
材料組成物を介して導電箔を積層してなる回路基板。 - 【請求項５】 請求項４記載の回路基板を用いてなるモ
ジュール。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11304694A JP3465829B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 絶縁材料組成物及びそれを用いた回路基板とモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11304694A JP3465829B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 絶縁材料組成物及びそれを用いた回路基板とモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07320538A JPH07320538A (ja) | 1995-12-08 |
| JP3465829B2 true JP3465829B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=14602125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11304694A Expired - Fee Related JP3465829B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 絶縁材料組成物及びそれを用いた回路基板とモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3465829B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2000151050A (ja) * | 1998-11-12 | 2000-05-30 | Nippon Rika Kogyosho:Kk | 複合絶縁金属基板 |
| TW521386B (en) * | 2000-06-28 | 2003-02-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Hexagonal boron nitride film with low dielectric constant, layer dielectric film and method of production thereof, and plasma CVD apparatus |
| JP2002012653A (ja) * | 2000-07-03 | 2002-01-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 硬化性樹脂組成物及びそれを用いた金属ベース回路基板 |
| JP4536240B2 (ja) * | 2000-10-10 | 2010-09-01 | 電気化学工業株式会社 | 硬化性樹脂組成物及びそれを用いた金属ベース回路基板 |
| WO2005008762A1 (ja) * | 2003-07-17 | 2005-01-27 | Rorze Corporation | 低誘電率膜、及びその製造方法、並びにそれを用いた電子部品 |
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| JP2006216300A (ja) * | 2005-02-02 | 2006-08-17 | Toray Ind Inc | 絶縁ペーストおよびそれを用いた電子回路部品の製造方法 |
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-
1994
- 1994-05-26 JP JP11304694A patent/JP3465829B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH07320538A (ja) | 1995-12-08 |
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