JP7188070B2 - 放熱絶縁シートおよび該シート硬化物を絶縁層とする積層構造体 - Google Patents
放熱絶縁シートおよび該シート硬化物を絶縁層とする積層構造体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7188070B2 JP7188070B2 JP2018245528A JP2018245528A JP7188070B2 JP 7188070 B2 JP7188070 B2 JP 7188070B2 JP 2018245528 A JP2018245528 A JP 2018245528A JP 2018245528 A JP2018245528 A JP 2018245528A JP 7188070 B2 JP7188070 B2 JP 7188070B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- insulating sheet
- mass
- filler
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、熱伝導率及び接着力に優れた放熱絶縁シートを提供することを課題とする。
[1]樹脂マトリクス成分として、ポリマー(A)と、重量平均分子量が600以下であるエポキシ樹脂(B)と、硬化剤(C)とを含有し、
熱伝導率が10W/m・K以上であり、かつ新モース硬度が3.1以上である球状フィラー(D)と、新モース硬度が3以下であり、かつ平均粒子径が10μm以上である窒化ホウ素フィラー(E)と、有機溶剤(F)とを含有する放熱絶縁シートであって、
前記有機溶剤(F)は放熱絶縁シートに対して、0.01質量%以上5質量%以下含有し、
前記球状フィラー(D)の体積平均粒子径に対する前記窒化ホウ素フィラー(E)の体積平均粒子径の比が、
1≦(フィラー(E)の体積平均粒子径)/(フィラー(D)の体積平均粒子径)≦1000
を満たす、放熱絶縁シート。
[2]前記窒化ホウ素フィラー(E)は、カードハウス構造をもつ窒化ホウ素凝集粒子を含有する、[1]に記載の放熱絶縁シート。
[3]前記ポリマー(A)の含有量が樹脂マトリックス成分100質量部に対して、30質量部を超える、[1]又は[2]に記載の放熱絶縁シート。
[4]エポキシ樹脂(B)中の芳香族エポキシモノマーが、樹脂マトリクス成分100質量部に対して10質量部未満である、[1]~[3]のいずれか1に記載の放熱絶縁シート。[5]前記球状フィラー(D)は、粒子径が0.5μm以下であるフィラーの含有量が5体積%未満である、[1]~[4]のいずれか1に記載の放熱絶縁シート。
[6]熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体と、
前記熱伝導体の少なくとも一方の面に積層された絶縁層と、
前記絶縁層の前記熱伝導体が積層された面とは反対側の面に積層された導電層とを備え、
前記絶縁層が、[1]~[5]のいずれか1に記載の放熱絶縁シートの硬化物である、積層構造体。
本発明の一実施形態である放熱絶縁シートは、樹脂マトリックス成分に加えて、熱伝導率が10W/m・K以上であり、かつ新モース硬度が3.1以上である球状フィラー(D)と、新モース硬度が3以下であり、かつ平均粒径が10μm以上である窒化ホウ素フィラー(E)と、有機溶剤(F)とを含む。
前記樹脂マトリックス成分とは、放熱絶縁シートに含まれる無機フィラー及び有機溶剤(F)を除く成分を示している。ここで無機フィラーには熱伝導率が10W/m・K以上であり、かつ新モース硬度が3.1以上である球状フィラー(D)と、新モース硬度が3以下であり、かつ平均粒径が10μm以上である窒化ホウ素フィラー(E)の他、タルクやマイカ、非球状のガラスフィラーなど(D)、(E)に該当しない無機フィラーも含まれる。
前記樹脂マトリックス成分には、ポリマー(A)、重量平均分子量が600以下であるエポキシ樹脂(B)及び硬化剤(C)が含まれる。また、無機フィラー及び有機溶剤(F)を除くその他の成分も含まれる。その他の成分として例えば、硬化促進剤、分子量600以上のエポキシモノマー、シランカップリング剤、有機フィラーなども、樹脂マトリックス成分に含まれる。
放熱絶縁シートに含まれている樹脂マトリックス成分であるポリマー(A)は、シートの製造方法や硬化方法にあったものを適宜選択すればよく、特に限定されない。
。中でも、フェノキシ樹脂が好適に使用できる。上記熱可塑性樹脂及び上記熱硬化性樹脂はそれぞれ、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂の内のいずれか一方が用いられてもよく、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂とが併用されてもよい。
上記芳香族骨格は特に限定されない。上記芳香族骨格の具体例としては、ナフタレン骨格、フルオレン骨格、ビフェニル骨格、アントラセン骨格、ピレン骨格、キサンテン骨格、アダマンタン骨格又はビスフェノールA型骨格等が挙げられる。なかでも、ビフェニル骨格又はフルオレン骨格が好ましい。この場合には、放熱絶縁シートの硬化物の耐熱性をより一層高めることができる。
放熱絶縁シートはエポキシ樹脂(B)を含有し、その重量平均分子量は600以下である。上記エポキシ樹脂(B)は重量平均分子量600以下であれば特に限定されない。
芳香族エポキシモノマーとしては、ビスフェノール骨格を有するエポキシモノマー、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシモノマー、ナフタレン骨格を有するエポキシモノマー、アダマンテン骨格を有するエポキシモノマー、フルオレン骨格を有するエポキシモノマー、ビフェニル骨格を有するエポキシモノマー、バイ(グリシジルオキシフェニル)メタン骨格を有するエポキシモノマー、キサンテン骨格を有するエポキシモノマー、アントラセン骨格を有するエポキシモノマー、又はピレン骨格を有するエポキシモノマー等が挙げられる。これらの中でもビスフェノール骨格を有するエポキシモノマー、ビフェニル骨格を有するエポキシモノマーが耐熱性、吸水性、シートの取扱い性のバランスの点から好ましい。
非芳香族エポキシモノマーとしては、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂肪族グリシジルエステル型エポキシ樹脂、脂環式グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、脂環式グリシジルエステル樹脂、グリシジルアミン系、複素環系などの含窒素エポキシ樹脂、シロキサン系エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも脂環式エポキシ樹脂、脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、含窒素エポキシ樹脂が耐熱性の観点から好ましい。
芳香族エポキシ樹脂(B)は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
エンジオキシド、又はジシクロペンタジエン骨格を有するフェノールノボラックエポキシモノマー等が挙げられる。
脂(B)の量を上記範囲とすることで樹脂マトリックス成分の硬化速度を適切な範囲に保ち硬化不良を防ぎやすいため、取扱い性が向上する。
また、放熱絶縁シートに含まれている樹脂マトリックス成分の合計100質量部中に、芳香族エポキシモノマーは10質量部未満であることが好ましく、9.8質量部以下がより好ましく、9.6質量部以下が特に好ましい。また、芳香族エポキシモノマーの含有の有無は限定されない。これらの範囲であることで、取扱い中のシートの柔軟性が維持される傾向にある。
放熱絶縁シートは、ポリマー(A)及びエポキシ樹脂(B)に該当しないその他の樹脂を含んでいてもよく、含まれる樹脂は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のうちいずれかまたはその両方でもよい。熱可塑性樹脂としては、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。また、熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。とくに、硬化物の耐熱性向上のためには重量平均分子量600を超える芳香族エポキシ樹脂が含まれることが好ましい。
放熱絶縁シートに含まれている硬化剤(C)は特に限定されないが、好ましい硬化剤(C)は、フェノール樹脂、芳香族骨格もしくは脂環式骨格を有する酸無水物、又は該酸無水物の水添加物もしくは該酸無水物の変性物である。この好ましい硬化剤(C)の使用により、耐熱性、耐湿性及び電気物性のバランスに優れた放熱絶縁シートの硬化物を得ることができる。硬化剤(C)は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
-100(以上いずれも新日本理化社製)、EPICLON B4400、及びEPICLON B570(以上いずれも大日本インキ化学社製)などが挙げられる。
硬化速度や硬化物の物性などを調整するために、上記硬化剤と硬化促進剤とを併用することが好ましい。
これらの中でもシアノ基を含有するイミダゾール類が好ましく、これは樹脂相溶性が高く、かつ反応活性化温度が高いことで、シートの硬化速度や硬化後物性を容易に調整できるためである。これにより、未硬化シートの保存安定性向上や加熱成形後の接着強度の更なる向上を実現できる。
放熱絶縁シートに含まれている球状フィラー(D)の熱伝導率は10W/m・K以上であり、かつ新モース硬度は3.1以上である。この球状フィラー(D)を後述する窒化ホウ素フィラー(E)と併用することにより、放熱絶縁シートの硬化物の接着力及び放熱性を高めることができる。
球状フィラー(D)は、1種のみが用いられてもよいし、2種以上が併用されてもよい。
球状フィラー(D)の熱伝導率の上限は特に限定されない。また、球状フィラー(D)の熱伝導率は10W/m・K以上であり、好ましくは15W/m・Kであり、より好ましくは20W/m・Kである。
球状フィラー(D)の新モース硬度の上限は特に限定されない。
本明細書における「球状」とは、一般的に球形であると認識されるものであればよく、より具体的に表すと、平均円形度が0.4以上を球状としてもよく、0.6以上を球形としてもよい。通常平均円形度の上限は1である。円形度の測定はその投影画像を画像処理することによって測定することができ、例えばシスメックス社のFPIAシリーズ等で測定することができる。
平均粒子径が0.1μm以上であることで、未硬化シートの加熱成形時に樹脂及びフィラーが容易に流動することが可能となり、放熱絶縁シートと被着体との界面接着力を高めることが出来ると考えられる。また平均粒子径が50μm以下であることで、放熱絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性を維持しやすくなる。
なお、上記球状フィラー(D)及び後述する窒化ホウ素フィラー(E)の「平均粒子径」とは、レーザー回折式粒度分布測定装置により測定した体積平均での粒度分布測定結果から求められる平均粒子径である。
効果が得られる。
また、球状フィラー(D)と後述する窒化ホウ素フィラー(E)との合計の、放熱絶縁シート中の含有量は100体積%未満であることが好ましい。
放熱絶縁シートに含まれている窒化ホウ素フィラー(E)は、新モース硬度が3以下であり、かつ平均粒子径が10μm以上である。この窒化ホウ素フィラー(E)の使用により、放熱絶縁シートの硬化物の放熱性を高めることができる。
放熱絶縁シート100体積%中の上記窒化ホウ素フィラー(E)の含有量は特に限定されないが、好ましい上限は80体積%以下であり、より好ましくは70体積%以下である。また、好ましい下限は0.01体積%以上であり、より好ましくは0.1体積%以上である。
また、放熱絶縁シート中において、上記球状フィラー(D)と上記窒化ホウ素フィラー(E)との含有比は特に限定されないが、99.9:0.1~5:95であることが好ましく、99.5:0.5~10:90であることがより好ましい。
1≦(窒化ホウ素フィラー(E)の体積平均粒子径)/(球状フィラー(D)の体積平均粒子径)≦1000
この割合を充足することで、比較的粒径が大きい窒化ホウ素フィラー(E)だけで熱伝導パスを形成すると、窒化ホウ素粒子同士の接触面積が小さくなって、粒子間の熱伝導の効率が低下しやすいものを、相対的に硬くて粒径の小さい球状フィラー(D)が窒化ホウ素フィラー(E)の間に入り、相対的に柔らかい窒化ホウ素フィラー(E)を変形させて接触面積を増やしたり、あるいは間に入ってブリッジを形成したりして、熱伝導性を高め
ると同時に、粒径の小さい球状フィラー(D)が糊の働きをして窒化ホウ素粒子とマトリックス樹脂との接着性を向上させることができる。
放熱絶縁シートに含まれている有機溶剤(F)は、放熱絶縁シート中に、0.01質量%以上5質量%以下含有する。好ましくは0.02質量%以上であり、より好ましくは0.03質量%以上である。また、4質量%以下であり、より好ましくは2質量%以下である。有機溶剤(F)の含有量が上記下限値以上であることで、放熱絶縁シートの柔軟性が得られる傾向にある。上記上限値以下であることで、放熱絶縁シートの硬化時の溶剤揮発によるボイド形成を抑制できる傾向にある。そしてこの柔軟性の向上により、接着力がより一層向上する。
この下限値以上とすることにより、絶縁放熱シート作製用スラリーを塗布する際に、溶剤の揮発が速すぎるために、シート表面のピンホールなどの欠陥や膜厚のムラといった欠陥が生じ難くなり均一な塗膜が得られやすい。また上限値以下とすることで、塗布後の乾燥温度を低くするか、あるいは乾燥時間を短くすることが可能となり、乾燥時に樹脂硬化が生じることによるシートの接着力低下が起こりにくくなる。
放熱絶縁シートは本発明の効果が得られる範囲において、さらなる成分を含有していてもよい。このようなさらなる成分としては、例えば、上述した成分の他、有機フィラー、フィラーとマトリックス樹脂の界面接着強度を改善するシランカップリング剤などの表面処理剤、還元剤等の絶縁性炭素成分、粘度調整剤、分散剤等が挙げられる。とくに分散剤を使用することで均一な塗布膜を形成する事が可能となり、放熱絶縁シートの硬化物の熱伝導性及び絶縁破壊特性を向上できることがある。
とが好ましく、3~9の範囲内にあることがより好ましい。pKaが2以上であることで、分散剤の酸性度が適当な範囲となり、樹脂マトリックス成分中のエポキシ成分の反応が抑制されやすくなる場合がある。従って、未硬化状態の放熱絶縁シートが貯蔵された場合に、放熱絶縁シートの貯蔵安定性が向上する傾向にある。pKaが10以下であることで、分散剤としての機能が充分に果たされ、放熱絶縁シートの硬化物の熱伝導性及び絶縁破壊特性が充分に高められる傾向にある。
放熱絶縁シートの製造方法は特に限定されず、既知の方法により製造することができる。放熱絶縁シートは、例えば、上述した材料を混合した混合物(以下、放熱絶縁シート用スラリー)をドクターブレード法、溶剤キャスト法、押し出し成膜法等の方法でシート状に成形することにより得ることができる。
以下、放熱絶縁シートを製造する方法を具体的に説明する。
まず基材の表面に、放熱絶縁シート用スラリーで塗膜を形成する。
即ち、放熱絶縁シート用スラリーを用いて、ディップ法、スピンコート法、スプレーコート法、ブレード法、その他の任意の方法で塗膜を形成する。スラリーの塗布には、基材上に所定の膜厚の塗膜を均一に形成することが可能であるため、スピンコーター、スリットコーター、ダイコーター、ブレードコーターなどの塗布装置を用いることが好ましい。
なお、基材としては、後述の銅箔やPETフィルムが一般的に用いられるが、何ら限定されるものではない。
放熱絶縁シート用スラリーを塗布することにより形成された塗膜を、溶剤や低分子成分の除去のために、通常10~150℃、好ましくは25~120℃、より好ましくは30~110℃の任意の温度で乾燥することができる。この温度範囲の上限以上の場合、スラリーが熱硬化性樹脂を含むため、塗膜が硬化してしまい、その後のプレスプロセスで樹脂が流れなくなり、ボイドを除去することができない恐れがある。なお、この温度範囲の下限以下であると、効果的に溶剤を取り除くことができず、溶剤除去に時間がかかってしまう恐れがある。乾燥時間は、通常5分~10日間、好ましくは、10分~3日間、より好ましくは20分~1日間、特に好ましくは、30分から4時間の加熱処理を行って乾燥膜を形成する。
乾燥時間が上記下限以上であることで、十分に溶剤が除去でき、残留溶剤が放熱絶縁シート内のボイドになってしまうことを抑制できる傾向にある。乾燥時間が上記上限以下であることで、生産性が向上し、製造プロセスコストを抑制できる傾向にある。
乾燥工程の後には、加圧工程を行ってもよい。シート化工程は、フィラー同士を接合させヒートパスを形成する目的、シート内のボイドや空隙をなくす目的、基材との密着をさせる目的等から加圧することが望ましい。加圧工程は、基材上の乾燥膜に10kgf/cm2以上の加重をかけて実施することが望ましい。加重は好ましくは20kgf/cm2以上であり、より好ましくは50kgf/cm2以上である。また、好ましくは2000kgf/cm2以下であり、より好ましくは1000kgf/cm2以下であり、さらに好ましくは800kgf/cm2以下である。この加圧時の加重を上記上限以下とすることにより、窒化ホウ素二次粒子が破壊することなく、シート中に空隙などがない高い熱伝導性を有するシートを得ることが出来る。また、加重を上記下限以上とすることにより、フィラー間の接触が良好となり、熱伝導パスを形成しやすくなるため、高い熱伝導性を有するシートを得ることが出来る。
加圧工程では、銅基板に塗布、乾燥した組成物膜を25℃以上で加熱することが望ましい。好ましくは40℃以上、より好ましくは50℃以上、さらに好ましくは60℃以上である。また、300℃以下で加熱することが望ましく、好ましくは250℃以下、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは180℃以下である。この温度範囲でシート化工程を行うことにより、塗膜中の樹脂の溶融粘度を低下させることができ、シート内のボイドや空隙をなくすことができる。また、上記上限値以下であることで、有機成分が分解することを抑制し、残留溶剤が蒸気となり、ボイドを形成することを抑制できる傾向にある。
加圧工程は、通常30秒以上であり、好ましくは1分以上、より好ましくは3分以上、さらに好ましくは5分以上である。また、好ましくは4時間以下であり、より好ましくは2時間以下であり、さらに好ましくは1時間以下であり、特に好ましくは45分以下である。この上限時間以下であることで、放熱絶縁シートの製造プロセス時間が抑制でき、生産コストを抑制できる傾向にある。この下限時間以上であることで、放熱絶縁シート内の空隙やボイドを十分に取り除くことができ、熱伝達性能や耐電圧特性を向上できる傾向にある。
特に加圧工程と硬化工程を経るシート化工程においては、上記の範囲の加重をかけて、後述の圧縮率の範囲となるように加圧、硬化を行うことが好ましい。
放熱絶縁シートの実施様態として、該放熱絶縁シートを熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体と、前記熱伝導体の少なくとも一方の面に積層された絶縁層と、前記絶縁層の前記熱伝導体が積層された面とは反対側の面に積層された導電層とを備えてなる積層構造体であってもよい。
熱伝導体は熱伝導率が10W/m・K以上であれば特に限定されないが、銅、アルミなどの金属部材、酸化アルミ、窒化アルミ、窒化ケイ素などのセラミック等が挙げられる。
以下に、実施例における測定条件を記載する。
株式会社メンターグラフィックス製の熱抵抗測定装置「T3ster」を用いて、同一組成・同一条件で作製した厚みの異なる放熱絶縁シート成形体の熱抵抗値を測定し、熱抵抗値を厚みに対してプロットしたグラフの傾きから、熱伝導率を求めた。
株式会社エー・アンド・デイ製の引張試験装置を用いて、放熱絶縁シートを用いて銅箔を貼り合わせたサンプルの接着力を90°ピール試験によって評価した。評価時の引張速度は50mm/minで評価を行った。
自転公転式撹拌装置を用いて、
ポリマー(A)としてビスフェノールF型エポキシ樹脂1(重量平均分子量60000、エポキシ当量9840g/eq) 2.1質量部、
エポキシ樹脂(B)としてエポキシ樹脂2(重量平均分子量290、3官能の芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量97g/eq) 0.3質量部、及び非芳香族エポキシ樹脂3(重量平均分子量580、2官能の非芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量270g/eq)
1.8質量部、
硬化剤(C)としてフェノール樹脂1(水酸基当量143g/eq) 1.4質量部、
硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤1(四国化成社製C11Z-CN)0.06質量部、
球状フィラー(D)として球状アルミナ1(熱伝導率36W/m・K、新モース硬度12、アドマテックス社製、体積平均粒子径:7μm) 26.5質量部、
窒化ホウ素フィラー(E)としてカードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子1(三菱化学製、新モース硬度2、体積平均粒子径:45μm) 5.2質量部、
有機溶剤(F)としてメチルエチルケトン 7.7質量部、
を混合してスラリーを調製した(窒化ホウ素フィラー(E)の体積平均粒子径/球状フィラー(D)の体積平均粒子径=6.4)。
得られたスラリーをドクターブレード法で基材に塗布し、加熱乾燥を行った後にプレスを行った後に、硬化を実施することで、シート厚が約130~160μmの放熱シート1を得た。なお、放熱シート1中の有機溶剤(F)の残量は0.5質量%であった。
ポリマー(A)としてビスフェノールF型エポキシ樹脂1 1.9質量部、
エポキシ樹脂(B)としてエポキシ樹脂2 0.5質量部、非芳香族エポキシ樹脂4(重量平均分子量400、2官能の非芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量205g/eq) 1.1質量部、および非芳香族エポキシ樹脂5(重量平均分子量390、3官能の芳香族エポキシ樹脂、エポキシ当量130g/eq) 1.1質量部、
硬化剤(C)としてフェノール樹脂1 1.3質量部、
硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤1 0.06質量部、
球状フィラー(D)として球状アルミナ1 26.0質量部、
窒化ホウ素フィラー(E)としてカードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子1 5.1質量部、
有機溶剤(F)としてメチルエチルケトン 8.3質量部、
その他の成分として有機フィラー(東レ製ナイロン粒子、体積平均粒子径5μm) 0.02質量部、
を用いて、実施例1と同様の条件で放熱絶縁シートを作製し、シート厚が約130~160μmの放熱シート2を得た(窒化ホウ素フィラー(E)の体積平均粒子径/球状フィラー(D)の体積平均粒子径=6.4)。なお、放熱シート1中の有機溶剤(F)の残量は0.5質量%であった。
ポリマー(A)としてビスフェノールF型エポキシ樹脂1 1.8質量部、
エポキシ樹脂(B)として非芳香族エポキシ樹脂5 2.6質量部、
硬化剤(C)としてフェノール樹脂1 1.4質量部、
硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤1 0.06質量部、
その他の成分として有機フィラー(東レ製ナイロン粒子、体積平均粒子径5μm) 0.02質量部
を用いる以外は、実施例1と同様の条件で放熱絶縁シートを作製し、シート厚が約130~160μmの放熱シート3を得た(窒化ホウ素フィラー(E)の体積平均粒子径/球状フィラー(D)の体積平均粒子径=6.4)。なお、放熱シート1中の有機溶剤(F)の残量は0.5質量%であった。
ポリマー(A)としてビスフェノールF型エポキシ樹脂1 1.6質量部、
エポキシ樹脂(B)としてエポキシ樹脂2 0.5質量部および非芳香族エポキシ樹脂4
2.1質量部、
硬化剤(C)としてフェノール樹脂1 1.1質量部、
硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤1 0.09質量部、
球状フィラー(D)として球状アルミナ1 3.8質量部、
窒化ホウ素フィラー(E)としてカードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子1 9.6質量部、
有機溶剤(F)としてメチルエチルケトン 5.6質量部およびシクロヘキサノン 5.6質量部、
を用いる以外は、実施例1と同様の条件で放熱絶縁シートを作製し、シート厚が約130~160μmの放熱シート4を得た(窒化ホウ素フィラー(E)の体積平均粒子径/球状フィラー(D)の体積平均粒子径=6.4)。なお、放熱シート1中の有機溶剤(F)の残量は0.4質量%であった。
窒化ホウ素フィラー(E)としてカードハウス構造窒化ホウ素凝集粒子2(三菱化学製、新モース硬度2、体積平均粒子径:4μm)を用いる以外は、実施例1と同様の組成・条件で放熱絶縁シートを作製し、シート厚が約130~160μmの放熱シート5を得た(窒化ホウ素フィラー(E)の体積平均粒子径/球状フィラー(D)の体積平均粒子径=0.57)。なお、放熱シート1中の有機溶剤(F)の残量は0.6質量%であった。
ポリマー(A)としてビスフェノールF型エポキシ樹脂1 0.4質量部、
エポキシ樹脂(B)としてエポキシ樹脂2 0.1質量部、非芳香族エポキシ樹脂4 4.5質量部、及び非芳香族エポキシ樹脂5 0.2質量部、
硬化剤(C)としてフェノール樹脂1 0.3質量部、
硬化促進剤としてイミダゾール系硬化促進剤1 0.01質量部、
球状フィラー(D)として球状アルミナ(熱伝導率36W/m・K、新モース硬度12、体積平均粒子径:0.6μm) 25.1質量部、
有機溶剤(F)としてメチルエチルケトン 3.6質量部、
を用いて、窒化ホウ素フィラー(E)は含有させず、実施例1と同様の条件で放熱絶縁シートを作製し、シート厚が約130~160μmの放熱シート6を得た。なお、放熱シート1中の有機溶剤(F)の残量は0.5質量%であった。
Claims (7)
- 樹脂マトリクス成分として、重量平均分子量10,000以上のポリマー(A)と、重量平均分子量が600以下であるエポキシ樹脂(B)と、硬化剤(C)とを含有し、
熱伝導率が10W/m・K以上であり、かつ新モース硬度が3.1以上である球状フィラー(D)と、新モース硬度が3以下であり、かつ平均粒子径が10μm以上である窒化ホウ素フィラー(E)と、有機溶剤(F)とを含有する放熱絶縁シートであって、
前記有機溶剤(F)は放熱絶縁シートに対して、0.01質量%以上5質量%以下含有し、
前記球状フィラー(D)の体積平均粒径に対する前記窒化ホウ素フィラー(E)の体積平均粒子径の比が、
1≦(フィラー(E)の体積平均粒子径)/(フィラー(D)の体積平均粒子径)≦1000
を満たす、放熱絶縁シート。 - 前記窒化ホウ素フィラー(E)は、カードハウス構造をもつ窒化ホウ素凝集粒子を含有する、請求項1に記載の放熱絶縁シート。
- 前記ポリマー(A)の含有量が樹脂マトリックス成分100質量部に対して、30質量部を超える、請求項1又は2に記載の放熱絶縁シート。
- エポキシ樹脂(B)中の芳香族エポキシモノマーが、樹脂マトリクス成分100質量部に対して10質量部未満である、請求項1~3のいずれか1項に記載の放熱絶縁シート。
- 前記球状フィラー(D)は、粒子径が0.5μm以下であるフィラーの含有量が5体積%未満である、請求項1~4のいずれか1項に記載の放熱絶縁シート。
- 前記ポリマー(A)の含有量が樹脂マトリックス成分全量中、70重量%以下である、請求項1~5のいずれか1項に記載の放熱絶縁シート。
- 熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体と、
前記熱伝導体の少なくとも一方の面に積層された絶縁層と、
前記絶縁層の前記熱伝導体が積層された面とは反対側の面に積層された導電層とを備え、
前記絶縁層が、請求項1~6のいずれか1項に記載の放熱絶縁シートの硬化物である、積層構造体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018000378 | 2018-01-05 | ||
JP2018000378 | 2018-01-05 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019119883A JP2019119883A (ja) | 2019-07-22 |
JP7188070B2 true JP7188070B2 (ja) | 2022-12-13 |
Family
ID=67306127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018245528A Active JP7188070B2 (ja) | 2018-01-05 | 2018-12-27 | 放熱絶縁シートおよび該シート硬化物を絶縁層とする積層構造体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7188070B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220092870A (ko) * | 2019-10-30 | 2022-07-04 | 미쯔비시 케미컬 주식회사 | 수지 조성물, 경화물, 복합 성형체, 반도체 디바이스 |
JP7581740B2 (ja) | 2020-09-29 | 2024-11-13 | 三菱ケミカル株式会社 | 熱伝導性樹脂シート、積層放熱シート、放熱性回路基板およびパワー半導体デバイス |
CN116997607A (zh) * | 2021-03-29 | 2023-11-03 | 三菱化学株式会社 | 树脂组合物、片材固化物、复合成型体及半导体器件 |
CN114316564B (zh) * | 2021-12-15 | 2023-10-20 | 电子科技大学中山学院 | 一种导热复合膜、绝缘金属板及其制备方法和应用 |
JPWO2023182470A1 (ja) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011011361A (ja) | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 熱圧着用シリコーンゴムシート及びその製造方法 |
JP2011202140A (ja) | 2009-10-14 | 2011-10-13 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、金属張積層板、プリント配線板および半導体装置 |
JP2012236972A (ja) | 2011-04-25 | 2012-12-06 | Unitika Ltd | 樹脂組成物 |
WO2015119198A1 (ja) | 2014-02-05 | 2015-08-13 | 三菱化学株式会社 | 窒化ホウ素凝集粒子、窒化ホウ素凝集粒子の製造方法、該窒化ホウ素凝集粒子含有樹脂組成物、成形体、及びシート |
JP2016074546A (ja) | 2014-10-02 | 2016-05-12 | 住友ベークライト株式会社 | 造粒粉、放熱用樹脂組成物、放熱シート、半導体装置、および放熱部材 |
JP2017041633A (ja) | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 積水化学工業株式会社 | 半導体装置及び半導体素子保護用材料 |
JP2017066336A (ja) | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 日立化成株式会社 | 樹脂組成物、樹脂シート、樹脂シート硬化物、樹脂シート積層体、樹脂シート積層体硬化物及びその製造方法、半導体装置並びにled装置 |
WO2017073727A1 (ja) | 2015-10-29 | 2017-05-04 | 日東電工株式会社 | 熱伝導性シート及び半導体モジュール |
-
2018
- 2018-12-27 JP JP2018245528A patent/JP7188070B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011011361A (ja) | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 熱圧着用シリコーンゴムシート及びその製造方法 |
JP2011202140A (ja) | 2009-10-14 | 2011-10-13 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物、プリプレグ、金属張積層板、プリント配線板および半導体装置 |
JP2012236972A (ja) | 2011-04-25 | 2012-12-06 | Unitika Ltd | 樹脂組成物 |
WO2015119198A1 (ja) | 2014-02-05 | 2015-08-13 | 三菱化学株式会社 | 窒化ホウ素凝集粒子、窒化ホウ素凝集粒子の製造方法、該窒化ホウ素凝集粒子含有樹脂組成物、成形体、及びシート |
JP2016135732A (ja) | 2014-02-05 | 2016-07-28 | 三菱化学株式会社 | 窒化ホウ素凝集粒子含有組成物、該窒化ホウ素凝集粒子含有樹脂組成物を用いた成形体 |
JP2016074546A (ja) | 2014-10-02 | 2016-05-12 | 住友ベークライト株式会社 | 造粒粉、放熱用樹脂組成物、放熱シート、半導体装置、および放熱部材 |
JP2017041633A (ja) | 2015-08-17 | 2017-02-23 | 積水化学工業株式会社 | 半導体装置及び半導体素子保護用材料 |
JP2017066336A (ja) | 2015-10-02 | 2017-04-06 | 日立化成株式会社 | 樹脂組成物、樹脂シート、樹脂シート硬化物、樹脂シート積層体、樹脂シート積層体硬化物及びその製造方法、半導体装置並びにled装置 |
WO2017073727A1 (ja) | 2015-10-29 | 2017-05-04 | 日東電工株式会社 | 熱伝導性シート及び半導体モジュール |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019119883A (ja) | 2019-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7188070B2 (ja) | 放熱絶縁シートおよび該シート硬化物を絶縁層とする積層構造体 | |
WO2013030998A1 (ja) | 樹脂組成物、樹脂シート、金属箔付き樹脂シート、樹脂硬化物シート、構造体、および動力用又は光源用半導体デバイス | |
JP2010205498A (ja) | 絶縁シート及び積層構造体 | |
TWI543312B (zh) | Method for manufacturing parts for laminated bodies and power semiconductor modules | |
WO2018008450A1 (ja) | フィルム用樹脂組成物、フィルム、基材付フィルム、金属/樹脂積層体、樹脂硬化物、半導体装置、および、フィルム製造方法 | |
JP5888584B2 (ja) | 樹脂組成物、樹脂シート、プリプレグシート、樹脂硬化物シート、構造体、および動力用又は光源用半導体デバイス | |
TW201940589A (zh) | 樹脂組合物、預浸料、層壓板、覆金屬箔層壓板以及印刷電路板 | |
JP2016104862A (ja) | 樹脂組成物、樹脂シート、金属箔付き樹脂シート、樹脂硬化物シート、構造体、および動力用又は光源用半導体デバイス | |
JP2022059058A (ja) | 熱硬化性材料 | |
WO2012073360A1 (ja) | 絶縁シート及び積層構造体 | |
JP6927717B2 (ja) | 絶縁材料及び電子部品 | |
JP2018188350A (ja) | 窒化ホウ素粒子の凝集体及び熱硬化性材料 | |
JP5520183B2 (ja) | 樹脂組成物、樹脂シート及び積層構造体 | |
JP2024149637A (ja) | 樹脂組成物、樹脂硬化物および複合成形体 | |
JP7383971B2 (ja) | 樹脂組成物、樹脂硬化物および複合成形体 | |
JP5346363B2 (ja) | 積層体 | |
JP5837839B2 (ja) | 積層構造体 | |
JP2012188632A (ja) | 絶縁材料及び積層構造体 | |
JP2013094988A (ja) | 積層体 | |
JP2018021156A (ja) | 樹脂組成物、並びにこれを用いた硬化成形物、接着シート、並びに基板 | |
TW201729998A (zh) | 積層體 | |
JP2017128475A (ja) | 複合フィラー及び熱硬化性材料 | |
WO2022210686A1 (ja) | 樹脂組成物、シート硬化物、複合成形体及び半導体デバイス | |
JP2024134539A (ja) | 熱硬化性組成物、硬化物、熱伝導性シート及び複合成形体 | |
JP2023145355A (ja) | 熱硬化性樹脂組成物、熱硬化性樹脂シート、絶縁シート及び半導体装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210622 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220705 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20220902 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221101 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221114 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7188070 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |