樹脂組合物、以及使用該樹脂組合物的樹脂片、預(yù)浸料坯、層疊板、金屬基板和印刷配線板的制作方法
【專利摘要】一種樹脂組合物，其包含：第一填料，所述第一填料從重量累積粒度分布的小粒徑側(cè)起累積50％所對(duì)應(yīng)的平均粒徑(D50)為1nm～500nm，且包含α-氧化鋁；第二填料，所述第二填料從重量累積粒度分布的小粒徑側(cè)起累積50％所對(duì)應(yīng)的平均粒徑(D50)為1μm～100μm；以及在分子內(nèi)具有介晶基團(tuán)的熱固性樹脂。
【專利說(shuō)明】樹脂組合物、以及使用該樹脂組合物的樹脂片、預(yù)浸料坯、層疊板、金屬基板和印刷配線板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及樹脂組合物、以及使用該樹脂組合物的樹脂片、預(yù)浸料坯、層疊板、金屬基板和印刷配線板。
【背景技術(shù)】
[0002]從馬達(dá)、發(fā)電機(jī)至印刷配線板、IC芯片的電子/電氣設(shè)備大都包含用于通電的導(dǎo)體和絕緣材料而構(gòu)成。近年來(lái)，伴隨著這些設(shè)備的小型化，發(fā)熱量增大，因此絕緣材料如何散熱成為重要的課題。
[0003]作為這些設(shè)備中使用的絕緣材料，從絕緣性、耐熱性等觀點(diǎn)考慮，廣泛使用由樹脂組合物構(gòu)成的樹脂固化物。但是，通常樹脂固化物的熱傳導(dǎo)率低，這成為妨礙散熱的較大的主要因素，因此希望開發(fā)具有高熱傳導(dǎo)性的樹脂固化物。
[0004]作為實(shí)現(xiàn)樹脂固化物的高熱傳導(dǎo)化的方法，有在樹脂組合物中填充由高熱傳導(dǎo)性陶瓷構(gòu)成的熱傳導(dǎo)性填料而制成復(fù)合材料的方法。作為高熱傳導(dǎo)性陶瓷，已知氮化硼、氧化鋁、氮化鋁、二氧化硅、氮化硅、氧化鎂、碳化硅等。通過(guò)在樹脂組合物中填充兼顧高熱傳導(dǎo)性和電絕緣性的熱傳導(dǎo)性填料，從而在復(fù)合材料中實(shí)現(xiàn)高熱傳導(dǎo)率和絕緣性的兼顧。
[0005]與上述關(guān)聯(lián)地，在日本特開2009-13227號(hào)公報(bào)中報(bào)告了如下內(nèi)容:通過(guò)除了微米粒子尺寸的上述熱傳導(dǎo)性填料之外還添加少量納米粒子尺寸的無(wú)機(jī)填料，得到了電絕緣性和熱傳導(dǎo)性良好的電絕緣材料用樹脂組合物。
[0006]進(jìn)而，作為實(shí)現(xiàn)樹脂固化物的高熱傳導(dǎo)化的方法，研究了通過(guò)使在分子內(nèi)具有介晶基團(tuán)的單體有序地排列而實(shí)現(xiàn)樹脂本身的高熱傳導(dǎo)化的方法。作為這樣的單體的一個(gè)例子，提出了如日本專利第4118691號(hào)公報(bào)中所示的環(huán)氧樹脂單體。
[0007]在此，作為配設(shè)于電氣設(shè)備中的絕緣材料的一個(gè)方式，有時(shí)為了提高尺寸穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度等，使用織造布、非織造布等纖維基材，使樹脂組合物浸潰在該纖維基材中，制作預(yù)浸料坯。作為樹脂組合物在纖維基材中的浸潰法，有如下方法:使纖維基材潛入樹脂組合物中后提起的立式涂布法、以及在支撐膜上涂布樹脂組合物后按壓纖維基材進(jìn)行浸潰的臥式涂布法。在使用上述那樣的包含填料的樹脂組合物的情況下，考慮到填料的沉降，多適用不易在纖維基材內(nèi)產(chǎn)生組成偏差的臥式涂布法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]在填充微米粒子尺寸的上述熱傳導(dǎo)性填料的樹脂組合物中，為了實(shí)現(xiàn)近年來(lái)要求的高熱傳導(dǎo)率，需要增加填料的填充量。在高填充有填料的樹脂組合物中，由于填料表面與樹脂的相互作用而使粘度顯著上升，由此存在容易卷入空氣而內(nèi)含氣泡的情況。此外，由于填料彼此嵌合的頻率變高，因此存在流動(dòng)性顯著降低的情況。其結(jié)果是，就高填充有填料的樹脂組合物而言，由被粘接材料的表面結(jié)構(gòu)的埋入不良引起的空穴、涂布時(shí)產(chǎn)生的氣泡難以消失，在由該樹脂組合物制作的絕緣材料中，存在由于這些空穴、氣泡而容易發(fā)生絕緣破壞的傾向。
[0010]此外，當(dāng)使樹脂組合物浸潰在纖維基材中來(lái)制作預(yù)浸料坯時(shí)，如果樹脂組合物中的填料量多，則填料與纖維嵌合而發(fā)生堵塞，有時(shí)樹脂不從纖維基材的表面充分滲出或者未完全填滿纖維的間隙而殘留空穴。進(jìn)而，在樹脂從纖維基材表面的滲出不充分的情況下，有時(shí)預(yù)浸料坯對(duì)被粘接材料的粘接力不足而引起界面剝離。進(jìn)而，有時(shí)被粘接材料界面、纖維基材內(nèi)的空穴還引起絕緣性的降低。
[0011]在此，為了改善填充填料的樹脂組合物的流動(dòng)性，通常有這樣的方法:(I)降低樹脂粘度的方法、(2)通過(guò)填料的表面處理或者分散劑的添加而減少被束縛在填料表面上的樹脂量的方法。
[0012]但是，在僅單純地降低樹脂的粘度時(shí)，雖然從纖維基材表面的樹脂本身的滲出性改善，但填料與纖維的嵌合并未改善。因此存在這樣的問(wèn)題:在纖維上殘留填料而只有樹脂從纖維基材的表面滲出，進(jìn)而，在壓力過(guò)大時(shí)只有樹脂滲出而形成空穴等缺陷。此外還存在這樣的問(wèn)題:樹脂組合物的粘度過(guò)度下降，在樹脂組合物的涂布膜的厚度方向上發(fā)生填料的沉降，從而會(huì)在涂布膜的厚度方向上產(chǎn)生填料的濃淡分布。
[0013]另一方面，在僅通過(guò)填料的表面處理、分散劑的添加而提高了樹脂組合物的流動(dòng)性的情況下，如果為了使樹脂從纖維基材的表面充分滲出而增加表面處理的填料被覆率、分散劑的添加量，則存在填料與樹脂的化學(xué)結(jié)合受到阻礙，作為復(fù)合材料的熱傳導(dǎo)率降低這樣的問(wèn)題。
[0014]此外，使在分子內(nèi)具有介晶基團(tuán)的單體有序地排列來(lái)實(shí)現(xiàn)樹脂組合物的高熱傳導(dǎo)化的情況下，由于具有介晶基團(tuán)的單體通常易于結(jié)晶化且在常溫下為固體，因此有時(shí)與通用的樹脂相比操作困難。如果進(jìn)而將填料高填充，則上述困難性增加，因此有時(shí)成型變得更加困難。
[0015]作為解決上述問(wèn)題的方法，可以舉出添加少量納米粒子尺寸的無(wú)機(jī)填料的方法，但在日本特開2009-13227號(hào)公報(bào)中所示的條件下，結(jié)果是:雖然絕緣破壞性提高，但與未添加者相比熱傳導(dǎo)率更低。
[0016]在這樣的狀況下，本發(fā)明的課題在于，提供能夠兼顧優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性和優(yōu)異的流動(dòng)性的樹脂組合物。此外課題還在于，提供使用該樹脂組合物而構(gòu)成的具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性和優(yōu)異的絕緣性的樹脂片、預(yù)浸料坯、層疊板、金屬基板、以及印刷配線板。
[0017]用于解決課題的方法
[0018]本發(fā)明人等為了解決上述課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明包含以下方式。
[0019]< I >一種樹脂組合物，其包含:第一填料，所述第一填料從重量累積粒度分布的小粒徑側(cè)起累積50%所對(duì)應(yīng)的平均粒徑(D50)為Inm~500nm，且包含α-氧化鋁；第二填料，所述第二填料從重量累積粒度分布的小粒徑側(cè)起累積50%所對(duì)應(yīng)的平均粒徑(D50)為I μ m~100 μ m ;以及在分子內(nèi)具有介晶基團(tuán)的熱固性樹脂。
[0020]< 2 >根據(jù)上述< I >所述的樹脂組合物，上述第一填料的含有率為總體積中的0.1體積％~10體積％。
[0021]< 3 >根據(jù)上述< I >或< 2 >所述的樹脂組合物，上述第二填料包含氮化物填料。
[0022]< 4 >根據(jù)上述< 3 >所述的樹脂組合物，上述氮化物填料包含選自由氮化硼和氮化鋁組成的組中的至少I種。
[0023]< 5 >根據(jù)上述< I >~< 4 >中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，上述第二填料的含有率為總體積中的55體積％~85體積％。
[0024]< 6 >根據(jù)上述< I >~< 5 >中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，上述熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂。
[0025]< 7 >根據(jù)上述< I >~< 6 >中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，上述介晶基團(tuán)具有3個(gè)以上的六元環(huán)基團(tuán)以直鏈狀連接的結(jié)構(gòu)。
[0026]< 8 >根據(jù)上述< I >~< 7 >中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，其進(jìn)一步包含苯酚酚醛清漆樹脂。
[0027]< 9 >根據(jù)上述< 8 >所述的樹脂組合物，上述苯酚酚醛清漆樹脂為包含具有選自由下述通式(1-1)和(1-2)組成的組中的至少I個(gè)所表示的結(jié)構(gòu)單元的化合物的酚醛清漆樹脂。
[0028][化1]
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種樹脂組合物，其包含:第一填料，所述第一填料從重量累積粒度分布的小粒徑側(cè)起累積50%所對(duì)應(yīng)的平均粒徑D50為Inm~500nm，且包含α -氧化鋁；第二填料，所述第二填料從重量累積粒度分布的小粒徑側(cè)起累積50%所對(duì)應(yīng)的平均粒徑D50為I μ m~100 μ m ;以及在分子內(nèi)具有介晶基團(tuán)的熱固性樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹脂組合物，所述第一填料的含有率為總體積中的0.1體積％~10體積％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的樹脂組合物，所述第二填料包含氮化物填料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的樹脂組合物，所述氮化物填料包含選自由氮化硼和氮化鋁組成的組中的至少I種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~權(quán)利要求4中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，所述第二填料的含有率為總體積中的55體積％~85體積％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~權(quán)利要求5中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，所述熱固性樹脂為環(huán)氧樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~權(quán)利要求6中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，所述介晶基團(tuán)具有3個(gè)以上的六元環(huán)基團(tuán)以直鏈狀連接的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~權(quán)利要求7中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物，其進(jìn)一步包含苯酚酚醛清漆樹脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的樹脂組合物，所述苯酚酚醛清漆樹脂為包含具有選自由下述通式(1-1)和(1-2)組成的組中的至少I個(gè)所表示的結(jié)構(gòu)單元的化合物的酚醛清漆樹脂，
10.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的樹脂組合物，所述苯酚酚醛清漆樹脂中，由構(gòu)成所述苯酚酚醛清漆樹脂的酚化合物構(gòu)成的單體的含有比率為5質(zhì)量％~80質(zhì)量％。
11.一種半固化樹脂組合物，其是權(quán)利要求1~權(quán)利要求10中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物的半固化物。
12.一種固化樹脂組合物，其是權(quán)利要求1~權(quán)利要求10中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物的固化物。
13.—種樹脂片，其是權(quán)利要求1~權(quán)利要求10中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物的片狀成型體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的樹脂片，其在半固化狀態(tài)下的流動(dòng)量為130%~210%。
15.—種預(yù)浸料還,其具有纖維基材和浸潰在所述纖維基材中的權(quán)利要求1~權(quán)利要求10中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物。
16.一種層疊板，其具有被粘接材料和配置在所述被粘接材料上的半固化樹脂組合物層或者固化樹脂組合物層，所述半固化樹脂組合物層或者固化樹脂組合物層為選自由權(quán)利要求1~權(quán)利要求10中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物、權(quán)利要求13和權(quán)利要求14所述的樹脂片、以及權(quán)利要求15所述的預(yù)浸料坯組成的組中的至少1種的半固化物或者固化物。
17.一種金屬基板，將金屬箔、固化樹脂組合物層和金屬板按此順序?qū)盈B而成，所述固化樹脂組合物層為選自權(quán)利要求1~權(quán)利要求10中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物、權(quán)利要求13和權(quán)利要求14所述的樹脂片、以及權(quán)利要求15所述的預(yù)浸料坯的至少1種的固化物。
18.—種印刷配線板，將金屬板、固化樹脂組合物層和配線層按此順序?qū)盈B而成，所述固化樹脂組合物層為選自權(quán)利要求1~權(quán)利要求10中的任一項(xiàng)所述的樹脂組合物、權(quán)利要求13和權(quán)利要求14所述的樹脂片、以及權(quán)利要求15所述的預(yù)浸料坯的至少1種的固化物。
【文檔編號(hào)】H01B3/40GK103917605SQ201180074546
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月2日
【發(fā)明者】吉田優(yōu)香, 竹澤由高, 宮崎靖夫, 高橋裕之 申請(qǐng)人:日立化成株式會(huì)社