專利名稱：液狀組合物及金屬基電路基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含液晶聚酯、溶劑及導(dǎo)熱填充材料的液狀組合物、和使用了該液狀組合物的金屬基電路基板。其中，“導(dǎo)熱填充材料”是指具有導(dǎo)熱性的無(wú)機(jī)或有機(jī)的填充材料(填料)。本申請(qǐng)基于2010年3月24日在日本申請(qǐng)的特愿2010-068780號(hào)而主張優(yōu)先權(quán)，在這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
近年，對(duì)應(yīng)于功率晶體管或混合IC的高密度安裝化的發(fā)展，提出考慮了由這些發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱的金屬基電路基板(例如，金屬基布線基板或金屬基基板)。例如，如專利 文獻(xiàn)1、2中公開(kāi)的那樣，報(bào)道了為了提高金屬基電路基板的放熱性而使安裝部件的工作穩(wěn)定，使夾在金屬基板(例如，也稱為金屬基)與電路形成用的導(dǎo)電箔(例如，金屬箔或金屬薄層)之間的絕緣膜(例如，粘接劑層)中含有導(dǎo)熱填充材料(例如，無(wú)機(jī)粉末或球狀無(wú)機(jī)填充材料)的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1、2中，作為絕緣膜，使用由環(huán)氧樹(shù)脂等高分子化合物形成的絕緣膜，作為導(dǎo)熱填充材料，使用氧化鋁、氮化鋁、氮化硼或其它的化合物。另一方面，已知液晶聚酯與環(huán)氧樹(shù)脂等相比熱導(dǎo)率高，考慮作為構(gòu)成金屬基電路基板的絕緣膜的材料來(lái)利用?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)平4-323889號(hào)公報(bào)(段落〔0004〕〔0006〕〔0007〕的欄)專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)平5-167212號(hào)公報(bào)(段落〔0007〕〔0008〕的欄)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題然而，使用由液晶聚酯形成的絕緣膜來(lái)構(gòu)成金屬基電路基板時(shí)，若為了進(jìn)一步提高熱導(dǎo)率而在絕緣膜中高填充導(dǎo)熱填充材料，則伴隨于此絕緣膜其中的液晶聚酯與導(dǎo)電箔的接觸面積實(shí)質(zhì)上減少而密合性變差。該導(dǎo)電箔由于在電路圖案的形成時(shí)有加工成微細(xì)形狀的傾向，所以必須確保即使形成微細(xì)的圖案也不會(huì)從絕緣膜剝離那樣的密合性。本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，特別是作為導(dǎo)熱填充材料使用氮化硼時(shí)，利用氮化硼的縱取向能夠達(dá)成以Bruggeman的式子預(yù)期以上的高熱導(dǎo)率?？墒?，若在絕緣膜中高填充氮化硼，貝U伴隨于此上述絕緣膜如上所述，其中的液晶聚酯與導(dǎo)電箔的接觸面積實(shí)質(zhì)上減少而密合性變差。因此，本發(fā)明鑒于這樣的情況，第I目的在于提供可以適宜作為不僅導(dǎo)熱性優(yōu)異、而且與導(dǎo)電箔的密合性也優(yōu)異的絕緣膜的材料使用的液狀組合物，此外，第2目的在于提供具備由這樣的液狀組合物形成的絕緣膜的放熱性高的金屬基電路基板。用于解決問(wèn)題的方法
為了達(dá)成所述的目的，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，由在液晶聚酯中含有氮化硼作為導(dǎo)熱填充材料的液狀組合物形成的絕緣膜中，其熱導(dǎo)率及密合強(qiáng)度較大地依賴于氮化硼的粒徑。并且，為了提高絕緣膜的熱導(dǎo)率及密合強(qiáng)度，著眼于使用大粒徑的氮化硼作為導(dǎo)熱填充材料，從而完成本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的第I方案是一種液狀組合物，其包含液晶聚酯、溶劑和體積平均粒徑為10 μ m以上且80 μ m以下的氮化硼，上述氮化硼的含量相對(duì)于上述液晶聚酯及上述氮化硼的總計(jì)含量為30 90體積％。此外，本發(fā)明的第2方案是一種液狀組合物，其中，除上述第I方案的構(gòu)成以外，上述液晶聚酯是具有下述式(I)所示的第I結(jié)構(gòu)單元、下述式(2)所示的第2結(jié)構(gòu)單元和下述式(3)所示的第3結(jié)構(gòu)單元，且相對(duì)于全部結(jié)構(gòu)單元的總計(jì)含量，上述第I結(jié)構(gòu)單元的含量為30 80摩爾％，上述第2結(jié)構(gòu)單元的含量為35 10摩爾％，及上述第3結(jié)構(gòu)單元的含量為35 10摩爾％的液晶聚酯(I)-O-Ar1-CO-^ (2)-CO-Ar2-CO-及(3) -X-Ar3-Y-(式中，Ar1表示1，4_亞苯基、2，6_萘基或4，4’-亞聯(lián)苯基；Ar2表示1，4_亞苯基、1，3-亞苯基或2，6-萘基；Ar3表示1，4-亞苯基或1，3_亞苯基；X表示-NH- ;Y表不 _0_ 或-NH-O )ο此外，本發(fā)明的第3方案是一種液狀組合物，其中，除上述第I或第2方案的構(gòu)成以外，上述氮化硼為二次聚集體粒子。進(jìn)而，本發(fā)明的第4方案是一種金屬基電路基板，其具有金屬基板、設(shè)置在該金屬基板上的絕緣膜和設(shè)置在該絕緣膜上的電路形成用的導(dǎo)電箔，上述絕緣膜是從上述第I 第3中的任一方案所述的液狀組合物的流延物中除去溶劑而形成的絕緣膜。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種液狀組合物，其即使在液晶聚酯中高填充導(dǎo)熱填充材料的情況下，通過(guò)使用大粒徑的氮化硼作為該導(dǎo)熱填充材料，也可以適宜作為導(dǎo)熱性及密合性優(yōu)異的絕緣膜的材料使用。此外，通過(guò)具備由這樣的液狀組合物形成的絕緣膜，能夠提供放熱性高的金屬基電路基板。


圖I是本發(fā)明的實(shí)施方式I所述的金屬基電路基板的截面圖。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。[發(fā)明的實(shí)施方式I]將本發(fā)明的實(shí)施方式I不于圖I中。在該實(shí)施方式I中，作為導(dǎo)電箔的一個(gè)例子使用銅箔5?！唇饘倩娐坊宓臉?gòu)成〉
該實(shí)施方式I所述的金屬基電路基板1，如圖I所示那樣具有金屬基板2，在金屬基板2的表面(圖I的上面)層疊有絕緣膜3。進(jìn)而，在絕緣膜3的表面(圖I的上面)層疊有銅箔5。其中，金屬基板2例如由鋁、銅、不銹鋼或它們的合金等形成，可以使用與以往的金屬基電路基板相同的物質(zhì)。此外，金屬基板2的厚度例如為O. 5 5_。另外,金屬基板2可以是平板狀，也可以彎曲加工成任意的曲面狀。此外，絕緣膜3由含有導(dǎo)熱填充材料的液晶聚酯形成。關(guān)于該導(dǎo)熱填充材料在后面敘述。進(jìn)而，在銅箔5上通過(guò)例如蝕刻等形成電路的布線圖案。并且，使用該布線圖案，在金屬基電路基板I上安裝電子部件(未圖示)。此外，銅箔5的厚度例如為30 500 μ m。<液晶聚酯>構(gòu)成絕緣膜3的液晶聚酯是在熔融時(shí)顯示光學(xué)各向異性、在450°C以下的溫度下 形成各向異性熔融體的液晶聚酯。在該實(shí)施方式I中，使用將液晶聚酯溶解到溶劑中而得到的溶液(液晶聚酯溶液)，形成絕緣膜3。該液晶聚酯優(yōu)選為具有下述式(I)所示的第I結(jié)構(gòu)單元、下述式(2)所示的第2結(jié)構(gòu)單元和下述式(3)所示的第3結(jié)構(gòu)單元，且相對(duì)于全部結(jié)構(gòu)單元的總計(jì)含量，上述第I結(jié)構(gòu)單元的含量為30 80摩爾％，上述第2結(jié)構(gòu)單元的含量為35 10摩爾％，上述第3結(jié)構(gòu)單元的含量為35 10摩爾％的液晶聚酯。(I)-O-Ar1-CO'(2) -CO-Ar2-CO-及(3) -X-Ar3-Y-其中，上述Ar1表示1，4_亞苯基、2，6_萘基或4，4’_亞聯(lián)苯基。此外，上述Ar2表示1，4_亞苯基、1，3_亞苯基或2，6_萘基。進(jìn)而，上述Ar3表示1，4-亞苯基或1，3-亞苯基。此外，上述X表示-NH-, Y表示-O-或-NH-。上述第I結(jié)構(gòu)單元是來(lái)自芳香族羥基酸的結(jié)構(gòu)單元；上述第2結(jié)構(gòu)單元是來(lái)自芳香族二羧酸的結(jié)構(gòu)單元；上述第3結(jié)構(gòu)單元是來(lái)自芳香族二胺、具有羥基(羥基)的芳香族胺、或芳香族氨基酸的結(jié)構(gòu)單元，但是也可以使用它們的酯形成性衍生物來(lái)代替它們。作為羧酸的酯形成性衍生物，可列舉出例如促進(jìn)羧基生成聚酯的反應(yīng)那樣的形成酰氯化物、酸酐等反應(yīng)活性高的基團(tuán)的衍生物；羧基與通過(guò)酯交換反應(yīng)而生成聚酯那樣的醇類或乙二醇等形成酯的衍生物等。作為酚性羥基的酯形成性衍生物，可列舉出例如像通過(guò)酯交換反應(yīng)而生成聚酯那樣，酚性羥基與羧酸類形成酯的衍生物等。作為氨基的酯形成性衍生物，可列舉出例如像通過(guò)酯交換反應(yīng)而生成聚酯那樣，氨基與羧酸類形成酯的衍生物等。作為本發(fā)明中使用的液晶聚酯的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，可例示出下述的結(jié)構(gòu)單元，但是不限定于這些。作為第I結(jié)構(gòu)單元，可列舉出例如來(lái)自對(duì)羥基苯甲酸、2-羥基-6-萘甲酸、4-羥基-4’-聯(lián)苯基羧酸的結(jié)構(gòu)單元等，全部結(jié)構(gòu)單元中也可以包含2種以上的結(jié)構(gòu)單元。在這些結(jié)構(gòu)單元中，優(yōu)選包含來(lái)自2-羥基-6-萘甲酸的結(jié)構(gòu)單元的液晶聚酯的結(jié)構(gòu)單元。相對(duì)于全部結(jié)構(gòu)單元，上述第I結(jié)構(gòu)單元優(yōu)選為30 80摩爾％，更優(yōu)選為40 70摩爾％，進(jìn)一步優(yōu)選為45 65摩爾%。其中，該構(gòu)成單位的含量(摩爾％ )在上述第I結(jié)構(gòu)單元、上述第2結(jié)構(gòu)單元及上述第3結(jié)構(gòu)單元的總計(jì)成為100摩爾％的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇。若上述第I結(jié)構(gòu)單元的含量超過(guò)80摩爾％，則有溶解性顯著降低的傾向，上述第I結(jié)構(gòu)單元的含量低于30摩爾％時(shí),有不顯示液晶性的傾向。作為第2結(jié)構(gòu)單元，可列舉出例如來(lái)自對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、2，6_萘二羧酸的結(jié)構(gòu)單元等，全部結(jié)構(gòu)單元中也可以包含2種以上的結(jié)構(gòu)單元。在這些結(jié)構(gòu)單元中，從溶解性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選包含來(lái)自間苯二甲酸的結(jié)構(gòu)單元的液晶聚酯的結(jié)構(gòu)單元。相對(duì)于全部結(jié)構(gòu)單元，上述第2結(jié)構(gòu)單元優(yōu)選為35 10摩爾％，更優(yōu)選為30 15摩爾％，進(jìn)一步優(yōu)選為27. 5 17. 5摩爾％。但是，該構(gòu)成單位的含量(摩爾％ )在上述第I結(jié)構(gòu)單元、上述第2結(jié)構(gòu)單元及上 述第3結(jié)構(gòu)單元的總計(jì)成為100摩爾％的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇。若上述第2結(jié)構(gòu)單元的含量超過(guò)35摩爾％，則有液晶性降低的傾向，上述第2結(jié)構(gòu)單元的含量低于10摩爾％時(shí)，有溶解性降低的傾向。作為第3結(jié)構(gòu)單元，可列舉出例如來(lái)自3-氨基苯酚、4-氨基苯酚、1，4_苯二胺、1，3-苯二胺、氨基苯甲酸的結(jié)構(gòu)單元等，全部結(jié)構(gòu)單元中也可以包含2種以上的結(jié)構(gòu)單元。在這些結(jié)構(gòu)單元中，從反應(yīng)性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選包含來(lái)自4-氨基苯酚的結(jié)構(gòu)單元的液晶聚酯的結(jié)構(gòu)單元。相對(duì)于全部結(jié)構(gòu)單元，上述第3結(jié)構(gòu)單元優(yōu)選為35 10摩爾％，更優(yōu)選為30 15摩爾％，進(jìn)一步優(yōu)選為27. 5 17. 5摩爾％。其中，該構(gòu)成單位的含量(摩爾％ )在上述第I結(jié)構(gòu)單元、上述第2結(jié)構(gòu)單元及上述第3結(jié)構(gòu)單元的總計(jì)成為100摩爾％的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇。若上述第3結(jié)構(gòu)單元的含量超過(guò)35摩爾％，則有液晶性降低的傾向，上述第3結(jié)構(gòu)單元的含量低于10摩爾％時(shí)，有溶解性降低的傾向。上述第3結(jié)構(gòu)單元優(yōu)選與上述第2結(jié)構(gòu)單元實(shí)質(zhì)上等量地使用。其中，通過(guò)將上述第3結(jié)構(gòu)單元的含量設(shè)定為相對(duì)于上述第2結(jié)構(gòu)單元的含量為-10摩爾％ +10摩爾％，也能夠控制液晶聚酯的聚合度。全部結(jié)構(gòu)單元優(yōu)選實(shí)質(zhì)上僅由第I結(jié)構(gòu)單元、第2結(jié)構(gòu)單元、及第3結(jié)構(gòu)單元組成。本發(fā)明中使用的液晶聚酯的制造方法沒(méi)有特別限定?？闪信e出例如將對(duì)應(yīng)于第I結(jié)構(gòu)單元的芳香族羥基酸；對(duì)應(yīng)于第3結(jié)構(gòu)單元的具有羥基的芳香族胺、芳香族二胺的酚性羥基及氨基通過(guò)過(guò)剩量的脂肪酸酐進(jìn)行?；玫锦；锖?，將得到的?；锖蛯?duì)應(yīng)于第2結(jié)構(gòu)單元的芳香族二羧酸進(jìn)行酯交換(縮聚)而熔融聚合的方法等。作為上述酰化物，也可以使用預(yù)先?；玫降闹舅狨?例如，參照日本特開(kāi)2002-220444號(hào)公報(bào)、及日本特開(kāi)2002-146003號(hào)公報(bào))。在上述?；磻?yīng)中，相對(duì)于酚性羥基和氨基的總計(jì)含量，上述脂肪酸酐的使用量?jī)?yōu)選為I I. 2倍當(dāng)量，更優(yōu)選為I. 05 I. I倍當(dāng)量。上述脂肪酸酐的使用量低于I倍當(dāng)量時(shí)，在酯交換(縮聚)時(shí)?；锘蛟蠁误w等升華而導(dǎo)致反應(yīng)體系有容易閉塞的傾向。相反，上述脂肪酸酐的使用量超過(guò)I. 2倍當(dāng)量時(shí)，所得到的液晶聚酯的著色有變得顯著的傾向。上述?；磻?yīng)優(yōu)選在130 180°C下反應(yīng)5分鐘 10小時(shí)，更優(yōu)選在140 160°C下反應(yīng)10分鐘 3小時(shí)。上述?；磻?yīng)中使用的上述脂肪酸酐沒(méi)有特別限定，可列舉出例如醋酸酐、丙酸酐、丁酸酐、異丁酸酐、戊酸酐、特戊酸酐、2-乙基己酸酐、單氯醋酸酐、二氯醋酸酐、三氯醋酸酐、單溴醋酸酐、二溴醋酸酐、三溴醋酸酐、單氟醋酸酐、二氟醋酸酐、三氟醋酸酐、戊二酸酐、馬來(lái)酸酐、琥珀酸酐、β -溴丙酸酐等，它們也可以將2種以上的酸酐混合使用。從價(jià)格及處理性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選醋酸酐、丙酸酐、丁酸酐、及異丁酸酐，更優(yōu)選醋酸酐。在上述酯交換中，上述?；锏孽；暮?jī)?yōu)選為羧基的含量的O. 8 I. 2倍當(dāng)量。上述酯交換優(yōu)選在130 400°C的范圍內(nèi)、以O(shè). I 50°C /分鐘的比例邊升溫邊進(jìn)行，更優(yōu)選在150 350°C的范圍內(nèi)、以O(shè). 3 5°C /分鐘的比例邊升溫邊進(jìn)行。
在使上述?；玫降闹舅狨ズ汪人徇M(jìn)行酯交換時(shí)，由于根據(jù)勒沙特-利布勞恩的法則(平衡移動(dòng)的原理)，平衡發(fā)生移動(dòng)，所以副產(chǎn)的脂肪酸和未反應(yīng)的脂肪酸酐優(yōu)選進(jìn)行蒸發(fā)等而蒸餾除去到體系外。另外，上述?；磻?yīng)、及上述酯交換也可以在催化劑的存在下進(jìn)行。作為該催化齊U，可以使用以往一直作為聚酯的聚合用催化劑而公知的催化劑，可列舉出例如醋酸鎂、醋酸亞錫、四丁基鈦酸鹽、醋酸鉛、醋酸鈉、醋酸鉀、三氧化銻等金屬鹽催化劑；N，N-二甲基氨基吡啶、N-甲基咪唑等有機(jī)化合物催化劑等。在這些催化劑中，優(yōu)選使用N，N- 二甲基氨基吡啶、N-甲基咪唑等包含2個(gè)以上氮原子的雜環(huán)狀化合物(參照日本特開(kāi)2002-146003號(hào)公報(bào))。該催化劑通常在單體類的投入時(shí)投入，在?；笠膊灰欢ㄐ枰ァＴ诓怀ピ摯呋瘎┑那闆r下，可以直接進(jìn)行酯交換。利用上述酯交換的縮聚通常通過(guò)熔融聚合來(lái)進(jìn)行，但是也可以將熔融聚合和固相聚合并用。上述固相聚合優(yōu)選在從熔融聚合工序中抽出聚合物之后，粉碎成粉末狀或薄片狀后，通過(guò)公知的固相聚合方法來(lái)進(jìn)行。具體而言，例如，可以通過(guò)在氮?dú)獾榷栊詺怏w的氣氛下，在20 350°C下，以固相狀態(tài)熱處理I 30小時(shí)的操作來(lái)實(shí)施固相聚合。該固相聚合可以邊攪拌邊進(jìn)行，也可以不攪拌而在靜置的狀態(tài)下進(jìn)行。另外，也可以通過(guò)具備適當(dāng)?shù)臄嚢铏C(jī)構(gòu)，將熔融聚合槽和固相聚合槽制成同一反應(yīng)槽。此外，這樣進(jìn)行固相聚合后，所得到的液晶聚酯可以通過(guò)公知的方法進(jìn)行顆?；?。液晶聚酯的制造可以使用例如分批裝置、連續(xù)裝置等來(lái)進(jìn)行?！慈軇祵⑦@樣操作而得到的液晶聚酯溶解到規(guī)定的溶劑中來(lái)調(diào)制液晶聚酯溶液。作為該溶劑，優(yōu)選為非質(zhì)子性溶劑。作為上述溶劑，優(yōu)選可溶解液晶聚酯的溶劑，但是也可以使用不溶解的溶劑(分散的溶劑)。溶劑的使用量沒(méi)有特別限定，可以根據(jù)用途而適宜選擇，但是在溶劑100質(zhì)量份中優(yōu)選使用液晶聚酯O. 01 100質(zhì)量份。若液晶聚酯低于0.01質(zhì)量份，則有溶液粘度過(guò)低而不能均勻涂布的傾向，若液晶聚酯超過(guò)100質(zhì)量份，則有高粘度化的傾向。從作業(yè)性或經(jīng)濟(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)，相對(duì)于溶劑100質(zhì)量份，液晶聚酯更優(yōu)選為I 50質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為2 40質(zhì)量份。
作為上述非質(zhì)子性溶劑，可列舉出例如I-氯丁烷、氯苯、1，I- 二氯乙烷、1，2- 二氯乙烷、氯仿、1，1，2，2-四氯乙烷等鹵素系溶劑；二乙基醚、四氫呋喃、1，4-二噁烷等醚系溶劑；丙酮、環(huán)己酮等酮系溶劑；醋酸乙酯等酯系溶劑；Y - 丁內(nèi)酯等內(nèi)酯系溶劑；碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等碳酸酯系溶劑；三乙胺、吡啶等胺系溶劑；乙腈、丁二腈等腈系溶劑；N，N’ - 二甲基甲酰胺、N，N’ - 二甲基乙酰胺、四甲基尿素、N-甲基吡咯烷酮等酰胺系溶劑；硝基甲烷、硝基苯等硝基系溶劑；二甲基亞砜、環(huán)丁砜等硫化物系溶劑；六甲基磷酸酰胺、三正丁基磷酸等磷酸系溶劑等。它們中，從對(duì)環(huán)境的影響方面出發(fā)，優(yōu)選使用不含鹵素原子的溶劑，從溶解性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用偶極矩為3以上且5以下的溶劑。具體而言，更優(yōu)選使用N，N’ - 二甲基甲酰胺、N，N’ - 二甲基乙酰胺、四甲基尿素、N-甲基吡咯烷酮等酰胺系溶劑；Y-丁內(nèi)酯等內(nèi)酯系溶劑，進(jìn)一步優(yōu)選使用N，N’ -二甲基甲酰胺、N, N’ -二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮。
<導(dǎo)熱填充材料>在這樣操作而得到的液晶聚酯溶液中添加規(guī)定的導(dǎo)熱填充材料從而得到液狀組合物。作為該導(dǎo)熱填充材料，使用大粒徑的氮化硼，具體而言，使用體積平均粒徑為10 μ m以上、優(yōu)選為15 μ m以上的氮化硼。相對(duì)于液晶聚酯及氮化硼的總計(jì)含量，該氮化硼的含量設(shè)定為30 90體積％，優(yōu)選設(shè)定為50 80體積％。其中，該氮化硼優(yōu)選為二次聚集體粒子。另外，上述氮化硼的體積平均粒徑也根據(jù)絕緣膜3的厚度而異，但是從提高絕緣膜3的耐電壓的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為80 μ m以下，更優(yōu)選為30 μ m以下。S卩，上述氮化硼的體積平均粒徑優(yōu)選為10 μ m以上且80 μ m以下，特別優(yōu)選為15μπ 以上且30μπ 以下。上述氮化硼的體積平均粒徑通過(guò)實(shí)施利用激光衍射·散射法的粒度分布測(cè)定來(lái)測(cè)定D50值可以求出。上述氮化硼的體積平均粒徑通過(guò)從粒度分布大的粒子進(jìn)行分級(jí)可以任意地控制?！雌渌某煞帧翟谠撘籂罱M合物中，除了上述的導(dǎo)熱填充材料以外，在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，也可以含有公知的填充材料、添加劑等。作為上述填充材料，可列舉出例如環(huán)氧樹(shù)脂粉末、三聚氰胺樹(shù)脂粉末、尿素樹(shù)脂粉末、苯并胍胺樹(shù)脂粉末、苯乙烯樹(shù)脂等有機(jī)填充材料；二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、高嶺土、碳酸鈣、磷酸鈣等無(wú)機(jī)填充材料等。作為上述添加劑，可列舉出各種的偶聯(lián)劑、防沉降劑、紫外線吸收劑、熱穩(wěn)定劑等。此外，在該液狀組合物中，在不損害本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，也可以含有I種或2種以上聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯硫醚、聚醚酮、聚碳酸酯、聚醚砜、聚苯基醚及其改性物；聚醚酰亞胺等熱塑性樹(shù)脂；甲基丙烯酸縮水甘油酯與聚乙烯的共聚物等彈性體等。<絕緣膜>這樣操作而得到的液狀組合物根據(jù)需要利用過(guò)濾器等過(guò)濾，除去液狀組合物中包含的微細(xì)的異物后，將該液狀組合物表面平坦且均勻地流延到支撐體上。之后，通過(guò)從該液狀組合物中除去溶劑并膜化，從而形成本發(fā)明的絕緣膜3。其中，作為液狀組合物的流延方法，可以采用例如輥涂法、浸涂法、噴涂法、旋涂法、簾式涂布法、狹縫涂布法、絲網(wǎng)印刷法等各種的方法。此外，作為除去溶劑的方法，沒(méi)有特別限定，優(yōu)選通過(guò)溶劑的蒸發(fā)來(lái)進(jìn)行。作為使溶劑蒸發(fā)的方法，可列舉出加熱、減壓、通風(fēng)等方法。它們中，從生產(chǎn)效率、及處理性的方面出發(fā)，優(yōu)選進(jìn)行加熱來(lái)使溶劑蒸發(fā)，進(jìn)一步優(yōu)選邊通風(fēng)邊進(jìn)行加熱來(lái)使溶劑蒸發(fā)。作為此時(shí)的加熱條件，優(yōu)選包括在60 200°C下進(jìn)行10分鐘 2小時(shí)預(yù)干燥的工序和在200 400°C下進(jìn)行30分鐘 5小時(shí)熱處理的工序。從成膜性或機(jī)械特性的觀點(diǎn)出發(fā)，該絕緣膜3的厚度通常為O. 5 500 μ m,但是從提高絕緣膜3的耐電壓的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為氮化硼的體積平均粒徑的I. 25倍以上(即氮化硼的體積平均粒徑為絕緣膜3的厚度的80%以下)，從將熱電阻抑制得較低的觀點(diǎn)出發(fā)，更優(yōu)選為200 μ m以下。 然后，通過(guò)在金屬基板2的表面依次層疊該絕緣膜3及銅箔5，得到由金屬基板2、絕緣膜3及銅箔5構(gòu)成的3層結(jié)構(gòu)的金屬基電路基板I。在這樣操作而得到的金屬基電路基板I中，由于如上所述，大粒徑的氮化硼作為導(dǎo)熱填充材料包含在絕緣膜3中，所以與包含小粒徑的氮化硼的情況相比，絕緣膜3的導(dǎo)熱性及密合性變得良好。認(rèn)為其理由是起因于絕緣膜3中的許多氮化硼的取向情況根據(jù)氮化硼的體積平均粒徑的大小自然而然地發(fā)生變化。首先，認(rèn)為絕緣膜3的導(dǎo)熱性由于大粒徑的氮化硼而變得良好是基于下面的理由。即，氮化硼具有六方晶系的鱗片狀的化學(xué)結(jié)構(gòu)(一次粒子)，在六方形的網(wǎng)面重疊的方向(以下，稱為主軸方向。)和與其正交的方向(以下，稱為主軸正交方向。)上，與后者相比前者熱導(dǎo)率以數(shù)量級(jí)差異變小。并且，氮化硼的體積平均粒徑低于規(guī)定值(大約IOym)時(shí)，由于氮化硼以這樣的一次粒子的狀態(tài)，在其主軸方向(即，熱導(dǎo)率小的方向)與金屬基電路基板I的層疊方向(圖I的上下方向)一致的狀態(tài)下在金屬基板2與銅箔5之間發(fā)生取向，所以必然地?zé)釋?dǎo)率變低。與此相對(duì)，若氮化硼的體積平均粒徑變成規(guī)定值(大約
10μ m)以上，則許多一次粒子幾乎聚集成球形而形成二次聚集體粒子。并且，在該二次聚集體粒子中，由于各一次粒子沿不規(guī)則的方向發(fā)生取向，所以主軸正交方向(即，熱導(dǎo)率大的方向)與金屬基電路基板I的層疊方向接近的一次粒子增加的部分熱導(dǎo)率變高。此外，認(rèn)為絕緣膜3的密合性由于大粒徑的氮化硼而變得良好是基于下面的理由。即，氮化硼具有六方晶系的鱗片狀的化學(xué)結(jié)構(gòu)(一次粒子)，在與主軸方向正交的面和其它的面上，起因于極性官能團(tuán)的有無(wú)的不同而化學(xué)鍵合力有強(qiáng)弱。并且，氮化硼的體積平均粒徑低于規(guī)定值(大約ΙΟμπι)時(shí)，由于氮化硼以這樣的一次粒子的狀態(tài)，在其主軸方向(即，結(jié)合力弱的方向)與金屬基電路基板I的層疊方向(圖I的上下方向)一致的狀態(tài)下在金屬基板2與銅箔5之間發(fā)生取向，所以必然地密合強(qiáng)度降低。與此相對(duì)，若氮化硼的體積平均粒徑變成規(guī)定值(大約ΙΟμπι)以上，則許多一次粒子幾乎聚集成球形而形成二次聚集體粒子。并且，在該二次聚集體粒子中，由于各一次粒子沿不規(guī)則的方向發(fā)生取向，所以主軸正交方向(即，結(jié)合力強(qiáng)的方向)與金屬基電路基板I的層疊方向接近的一次粒子增加的部分密合強(qiáng)度提高。
進(jìn)而，認(rèn)為絕緣膜3的密合性由于大粒徑的氮化硼而變得良好也是基于下面的理由。即，絕緣膜3起因于其中的液晶聚酯與銅箔粗化面的接觸面積的大小而密合力有強(qiáng)弱。并且，氮化硼的體積平均粒徑小于銅箔粗化面的突起間隔(大約10 15 μ m)時(shí)，由于在層疊時(shí)氮化硼的粒子容易進(jìn)入銅箔粗化面的突起間，液晶聚酯與銅箔的接觸面積變小，所以密合強(qiáng)度降低。與此相對(duì)，氮化硼的體積平均粒徑大于銅箔粗化面的突起間隔時(shí)，由于在層疊時(shí)氮化硼的粒子難以進(jìn)入銅箔粗化面的突起間，液晶聚酯與銅箔的接觸面積變大，所以密合強(qiáng)度提高。因此，氮化硼的體積平均粒徑越大，由于包含比銅箔粗化面的突起間隔小的粒子的量變少，所以密合強(qiáng)度提高。并且，本發(fā)明的液狀組合物腐蝕性低、處理容易，使用該液狀組合物而得到的絕緣膜3,縱向(流延方向)和橫向(相對(duì)于流延方向成直角的方向)的各向異性小，機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異，此外，液晶聚酯本來(lái)具有的高頻特性、低吸水性等性能也優(yōu)異。因此，不僅適合于金屬基電路基板I，也適合于其它的電子部件用的絕緣膜。另外，本說(shuō)明書(shū)中使用的用語(yǔ)“膜”，從片狀的極薄的膜到壁厚的膜均包括，不僅包括片狀，也包括瓶狀的容器形態(tài)等。 [發(fā)明的其它實(shí)施方式]另外,在上述的實(shí)施方式I中，對(duì)在金屬基板2的表面(圖I的上面)僅層疊有一對(duì)絕緣膜3及銅箔5的3層結(jié)構(gòu)的金屬基電路基板I進(jìn)行了說(shuō)明。但是，在層疊有多對(duì)(二對(duì)以上)的絕緣膜3及銅箔5的5層結(jié)構(gòu)、7層結(jié)構(gòu)等金屬基電路基板I中也可以同樣地適用本發(fā)明。此外，在上述的實(shí)施方式I中，對(duì)在金屬基板2的表面(圖I的上面)上隔著絕緣膜3而設(shè)置有銅箔5的金屬基電路基板I進(jìn)行了說(shuō)明。但是，在金屬基板2的表面背面兩個(gè)面(圖I的上下面)上分別隔著絕緣膜3而設(shè)置有銅箔5的金屬基電路基板I中也可以同樣地適用本發(fā)明。進(jìn)而，在上述的實(shí)施方式I中，對(duì)作為導(dǎo)電箔使用銅箔5的情況進(jìn)行了說(shuō)明。但是，只要是具有導(dǎo)電性，也可以代用或并用銅箔5以外的金屬箔(例如金箔、銀箔、鋁箔、不銹鋼箔等)或炭黑片等作為導(dǎo)電箔，此外，也可以代用或并用對(duì)銅箔實(shí)施了鍍金或鍍銀的箔作為導(dǎo)電箔。實(shí)施例以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。另外，本發(fā)明不限定于實(shí)施例。(a)液晶聚酯的制造首先，在具備攪拌裝置、轉(zhuǎn)矩計(jì)、氮?dú)鈱?dǎo)入管、溫度計(jì)及回流冷凝器的反應(yīng)器中，投入2-羥基-6-萘甲酸1976g(10. 5摩爾)、4-羥基乙酰苯胺1474g(9. 75摩爾)、間苯二甲酸1620g(9. 75摩爾)及醋酸酐2374g(23. 25摩爾)。并且，將反應(yīng)器內(nèi)用氮?dú)獬浞值刂脫Q后，在氮?dú)鈿饬飨掠?5分鐘升溫至150°C，邊保持該溫度(150°C )邊使內(nèi)容物回流3小時(shí)。之后，蒸餾除去餾出的副產(chǎn)醋酸及未反應(yīng)的醋酸酐，同時(shí)將該內(nèi)容物用170分鐘升溫至300°C。將觀察到扭矩的上升的時(shí)刻視為反應(yīng)完成點(diǎn)，取出上述內(nèi)容物。將這樣操作而取出的內(nèi)容物冷卻至室溫，用粉碎機(jī)粉碎后，得到分子量比較低的液晶聚酯粉末。對(duì)這樣操作而得到的液晶聚酯粉末，使用(株)島津制作所制的流量計(jì)“CFT-500型”，測(cè)定流動(dòng)開(kāi)始溫度，結(jié)果為235°C。對(duì)該液晶聚酯粉末，在氮?dú)鈿夥罩性?23°C下實(shí)施3小時(shí)的加熱處理，由此進(jìn)行固相聚合。固相聚合后的液晶聚酯的流動(dòng)開(kāi)始溫度為270°C。(b)液晶聚酯溶液的調(diào)制將上述(a)中得到的液晶聚酯2200g加入到N，N_ 二甲基乙酰胺(DMAc) 7800g中，在100°C下進(jìn)行2小時(shí)加熱，得到液晶聚酯溶液。此時(shí)的上述溶液粘度為320cP。該溶液粘度是使用東機(jī)產(chǎn)業(yè)(株)制的B型粘度劑“TVL-20型”(轉(zhuǎn)子No. 21、轉(zhuǎn)速5rpm)，在室溫(230C )下測(cè)定時(shí)的值。(c)金屬基電路基板的制作〈實(shí)施例1>在上述(b)中得到的液晶聚酯溶液(固體成分22質(zhì)量％)中，加入體積平均粒徑(D50 :利用Malvern公司制的激光衍射式粒度分布測(cè)定裝置“Mastersizer 2000”的測(cè)定值)27·2μπι的鱗片聚集狀氮化硼粉末(水島合金鐵(株)制的氮化硼粉末“ΗΡ40 MF100”)作為導(dǎo)熱填充材料，得到液狀組合物。其中，該氮化硼粉末(導(dǎo)熱填充材料)的填充量相對(duì) 于液晶聚酯及氮化硼粉末的總計(jì)含量設(shè)定為65體積％。接著，將這樣操作得到的液狀組合物用離心脫泡機(jī)攪拌5分鐘后，涂布到厚度70 μ m的銅箔(導(dǎo)電箔)上使厚度達(dá)到350 μ m。接著，將其在40°C下干燥I小時(shí)后，在300°C下進(jìn)行3小時(shí)熱處理。由此，得到在表面形成有銅箔的厚度100 μ m的液晶聚酯膜。之后，在熱導(dǎo)率140W/(m · K)、厚度2mm的鋁合金板(金屬基板)上層疊上述的液晶聚酯膜。此時(shí)，上述液晶聚酯膜的背面(沒(méi)有形成銅箔的面)與鋁合金板的表面接觸。并且，通過(guò)在壓力19. 6MPa(200kgf/cm2)、溫度340°C下進(jìn)行20分鐘的加熱處理，將這些鋁合金板與液晶聚酯膜進(jìn)行熱粘接，制作金屬基電路基板。〈實(shí)施例2>除了作為導(dǎo)熱填充材料，使用體積平均粒徑(D50)為67.9μπι的鱗片聚集狀氮化硼粉末(將水島合金鐵(株)制的氮化硼粉末“ΗΡ40 MF100”通過(guò)篩分而分級(jí)得到的物質(zhì))來(lái)代替上述氮化硼粉末“ΗΡ40 MF100”以外，按照與實(shí)施例I相同的步驟制作金屬基電路基板?！磳?shí)施例3>除了作為導(dǎo)熱填充材料，使用體積平均粒徑(D50)為14. 7 μ m的鱗片聚集狀氮化硼粉末(將水島合金鐵(株)制的氮化硼粉末“HP40 MF100”通過(guò)篩分而分級(jí)得到的物質(zhì))來(lái)代替上述氮化硼粉末“HP40 MF100”以外，按照與實(shí)施例I相同的步驟制作金屬基電路基板。<比較例1>除了作為導(dǎo)熱填充材料，使用體積平均粒徑(D50)為5. 9 μ m的鱗片狀氮化硼粉末(水島合金鐵(株)制的氮化硼粉末“HP40-J5”)來(lái)代替上述氮化硼粉末“HP40 MF100”以夕卜，按照與實(shí)施例I相同的步驟制作金屬基電路基板?！幢容^例2>除了作為導(dǎo)熱填充材料，使用體積平均粒徑(D50)為9. O μ m的鱗片聚集狀氮化硼粉末(水島合金鐵(株)制的氮化硼粉末“HP40P”)來(lái)代替上述氮化硼粉末“HP40 MF100"以外，按照與實(shí)施例I相同的步驟制作金屬基電路基板?！磳?dǎo)熱性的評(píng)價(jià)〉
對(duì)于這些實(shí)施例I 3及比較例1、2的金屬基電路基板，為了評(píng)價(jià)絕緣膜的導(dǎo)熱性，分別使用下面的式子算出絕緣膜的熱導(dǎo)率(單位W/(m · K))。(熱導(dǎo)率)=(熱擴(kuò)散率)X(比熱)X (密度)其中，關(guān)于熱擴(kuò)散率，由金屬基電路基板中切出縱IOmmX橫IOmmX厚度O. Imm的樣品，使用ai-Phase Co. , Ltd.制的測(cè)定器“ai_Phase Mobile”,通過(guò)溫度波熱分析法在室溫下測(cè)定。此外，關(guān)于比熱，使用差示掃描量熱計(jì)(DSC)，通過(guò)與藍(lán)寶石標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的比較來(lái)測(cè)定。進(jìn)而，密度通過(guò)阿基米德法來(lái)測(cè)定。將其結(jié)果一并不于表I中。 〈密合性的評(píng)價(jià)〉對(duì)于這些實(shí)施例I 3及比較例1、2的金屬基電路基板，為了評(píng)價(jià)絕緣膜與銅箔的密合性，分別進(jìn)行T-剝離強(qiáng)度試驗(yàn)。S卩，在這些金屬基電路基板中，通過(guò)對(duì)銅箔進(jìn)行蝕刻，形成寬IOmm的導(dǎo)電圖案。并且，測(cè)定按照銅箔垂直的方式以50mm/分鐘的速度剝離時(shí)的強(qiáng)度、即T-剝離強(qiáng)度(單位N/cm)。將其結(jié)果一并不于表I中。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種液狀組合物，其包含液晶聚酯、溶劑和體積平均粒徑為10 μ m以上且80 μ m以下的氮化硼，其中，所述氮化硼的含量相對(duì)于所述液晶聚酯及所述氮化硼的總計(jì)含量為30 90體積％。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液狀組合物，其中， 所述液晶聚酯是具有下述式(I)所示的第I結(jié)構(gòu)單元、下述式(2)所示的第2結(jié)構(gòu)單元和下述式(3)所示的第3結(jié)構(gòu)單元，且相對(duì)于全部結(jié)構(gòu)單元的總計(jì)含量，所述第I結(jié)構(gòu)單元的含量為30 80摩爾％，所述第2結(jié)構(gòu)單元的含量為35 10摩爾％，所述第3結(jié)構(gòu)單元的含量為35 10摩爾％的液晶聚酯(1)-O-Ar1-CO-,(2)-CO-Ar2-CO-及(3)-X-Ar3-Y- 式中，Ar1表示I，4-亞苯基、2，6-萘基或4，4，-亞聯(lián)苯基；Ar2表示I，4-亞苯基、I，3-亞苯基或2，6-萘基；Ar3表示I，4-亞苯基或I，3-亞苯基；X表示-NH-;及Y表示-O-或-NH-。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液狀組合物，其中， 所述氮化硼為二次聚集體粒子。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液狀組合物，其中， 所述氮化硼為二次聚集體粒子。
5.一種金屬基電路基板，其是具有金屬基板、設(shè)置在該金屬基板上的絕緣膜、和設(shè)置在該絕緣膜上的電路形成用的導(dǎo)電箔的金屬基電路基板， 所述絕緣膜是從權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的液狀組合物的流延物中除去溶劑而形成的。
全文摘要
一種液狀組合物，其包含液晶聚酯、溶劑和體積平均粒徑為10μm以上且80μm以下的氮化硼，該氮化硼的含量相對(duì)于該液晶聚酯及該氮化硼的總計(jì)含量為30～90體積％。
文檔編號(hào)C08K3/38GK102822275SQ20118001473
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者宮越亮, 近藤剛司, 小山信明, 許斐和彥 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社, 日本發(fā)條株式會(huì)社