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JP5716698B2 - Resin sheet, laminated board and printed wiring board - Google Patents

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JP5716698B2 JP2012063717A JP2012063717A JP5716698B2 JP 5716698 B2 JP5716698 B2 JP 5716698B2 JP 2012063717 A JP2012063717 A JP 2012063717A JP 2012063717 A JP2012063717 A JP 2012063717A JP 5716698 B2 JP5716698 B2 JP 5716698B2
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Description

本発明は、熱伝導率が高いメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂を含む樹脂シート、さらにはその樹脂シートを用いた積層板およびプリント配線板に関する。さらに詳しくは、その樹脂シートは、熱伝導率が高く絶縁性に優れた積層板およびプリント配線板を提供する。   The present invention relates to a resin sheet containing an epoxy resin having a mesogenic skeleton having a high thermal conductivity, and further to a laminated board and a printed wiring board using the resin sheet. More specifically, the resin sheet provides a laminated board and a printed wiring board having high thermal conductivity and excellent insulating properties.

LED、パワーデバイス、サイリスタ、CPU等の高発熱性電子部品を基板実装した様々なモジュール製品においては、電子機器の軽薄短小化、並びに微細配線・高密度実装化の流れにより、その発熱量は増大の一途を辿っている。その高い発熱量は電子部品の効率、信頼性、寿命等を低下させることで、モジュール製品そのものの性能の低下を招いている。そこで、そのモジュール製品を構成するプリント配線板に熱伝導性を持たせることで、モジュールの放熱性能を向上させる試みが数多くなされてきている。   In various module products on which high heat-generating electronic components such as LEDs, power devices, thyristors, and CPUs are mounted on the board, the amount of heat generation increases due to the trend toward lighter, thinner and smaller electronic devices and fine wiring and high-density mounting. It has been following. The high calorific value reduces the efficiency, reliability, lifespan, etc. of the electronic components, thereby degrading the performance of the module product itself. Therefore, many attempts have been made to improve the heat dissipation performance of the module by imparting thermal conductivity to the printed wiring board constituting the module product.

特にプリント配線板においては、工業的利便性に優れた樹脂基板に高熱伝導性を付与して、高熱伝導樹脂基板化する試みが盛んになされてきている。樹脂基板は複合材料であり、それを構成する主要材料として樹脂材料とそれに分散されたフィラーと呼ばれるセラミックス材料が挙げられる。汎用的には、その複合材料中に占める樹脂より熱伝導率の大きなフィラーの含有量を増大させることにより、高熱伝導率化が図られている。しかしながら、フィラーの増量はプリント配線板や積層板の前駆体の樹脂シートの成形性やプリント配線板の重要な特性である絶縁性を大きく低下させる可能性がある。   In particular, in printed wiring boards, attempts have been actively made to provide a highly heat conductive resin substrate by imparting high heat conductivity to a resin substrate excellent in industrial convenience. The resin substrate is a composite material, and the main material constituting it is a resin material and a ceramic material called filler dispersed therein. In general, high thermal conductivity is achieved by increasing the content of a filler having a thermal conductivity larger than that of the resin in the composite material. However, an increase in the amount of filler may greatly reduce the formability of the resin sheet as a precursor of a printed wiring board or a laminated board and the insulation, which is an important characteristic of the printed wiring board.

そこで、近年では、工業的利便性の観点よりプリント配線板材料の原料として、もっとも広く用いられているエポキシ樹脂そのものの低い熱伝導率を向上させて、フィラーの増量を最小限に抑えつつ、複合材料全体の熱伝導を向上させる検討も数多くなされている。さらに詳しくは、エポキシ樹脂の高熱伝導率化は、メソゲンと呼ばれる樹脂骨格の導入による検討がもっとも多くなされている。(特許文献1〜3)   Therefore, in recent years, as a raw material for printed wiring board materials from the viewpoint of industrial convenience, the low thermal conductivity of the most widely used epoxy resin itself has been improved, minimizing the increase in filler, and combining Many studies have been made to improve the heat conduction of the entire material. More specifically, the study of increasing the thermal conductivity of epoxy resins has been made most by introducing a resin skeleton called mesogen. (Patent Documents 1 to 3)

特許文献4においては、実用的な熱伝導性を付与するためにメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂と高熱伝導フィラーを複合したエポキシ樹脂組成物からなる樹脂シート、およびそのシートによる積層板ないしプリント配線板の開示がある。特許文献5においては、その高い熱伝導率と樹脂シートのハンドリング性の両立のため、メソゲン骨格をもつエポキシ樹脂に熱可塑性樹脂を併用した樹脂組成物を備える樹脂シート、積層板およびプリント配線板の開示がされている。   In Patent Document 4, a resin sheet made of an epoxy resin composition in which an epoxy resin having a mesogenic skeleton and a high thermal conductive filler are combined to give practical thermal conductivity, and a laminated board or printed wiring board using the sheet are disclosed. There is disclosure. In Patent Document 5, in order to achieve both the high thermal conductivity and the handleability of the resin sheet, a resin sheet, a laminate and a printed wiring board comprising a resin composition in which a thermoplastic resin is used in combination with an epoxy resin having a mesogenic skeleton. Disclosure is made.

特許文献5に開示されている高熱伝導のメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂は、樹脂シート、積層板およびプリント配線板への成形時に半硬化ないし硬化し、公知の硬化剤および硬化促進剤を含むエポキシ樹脂組成物として用いられている。さらに樹脂シートでは、ワニス状態の硬化物への前駆体となる溶剤を含むエポキシ樹脂組成物を、公知の手法により繊維基材や基材へ均質に含浸ないし塗工されることによって製造する。   The epoxy resin having a highly heat-conductive mesogen skeleton disclosed in Patent Document 5 is semi-cured or cured at the time of molding into a resin sheet, a laminate and a printed wiring board, and contains an epoxy resin known in the art and a curing accelerator It is used as a composition. Further, the resin sheet is manufactured by uniformly impregnating or coating a fiber base material or a base material with an epoxy resin composition containing a solvent which becomes a precursor to a varnished cured product.

そして、その樹脂シートは熱により乾燥され、半硬化状態となる。そして、その樹脂シートを成形硬化し積層板及びプリント配線板を得る。そして樹脂板及びプリント配線板は、絶縁破壊電圧に代表される電気絶縁材料としての特性を得るために、用いられる樹脂シートが均質であることが求められてきていた。   Then, the resin sheet is dried by heat and becomes semi-cured. And the resin sheet is shape-hardened and a laminated board and a printed wiring board are obtained. And in order to obtain the characteristic as an electrically insulating material represented by the dielectric breakdown voltage, the resin sheet used for the resin board and the printed wiring board has been calculated | required that it is homogeneous.

特開 2009−19150号公報JP 2009-19150 A 特開 2006−76263号公報JP 2006-76263 A 特開 2006−82370号公報JP 2006-82370 A 特開 2007−224269号公報JP 2007-224269 A 特開 2009−203261号公報JP 2009-203261 A

しかしながら、その均質な樹脂シートでは、それに含まれるメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂の配向性が十分に得ることができず、その樹脂シートの硬化物である積層板やプリント配線板の熱伝導性が十分に発揮されていないという課題があった。   However, in the homogeneous resin sheet, the orientation of the epoxy resin having a mesogen skeleton contained therein cannot be sufficiently obtained, and the thermal conductivity of the laminated board or printed wiring board, which is a cured product of the resin sheet, is sufficient. There was a problem that it was not demonstrated.

そこで、本発明の目的は、電気絶縁性を持ち、かつ高い熱伝導性(1.00W/(m・K)以上)を有する積層板及びプリント配線板を得ることができる樹脂シートを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a resin sheet that can obtain a laminated board and a printed wiring board having electrical insulation and high thermal conductivity (1.00 W / (m · K) or more). It is.

本発明者らは、電気絶縁性を持ち、かつ高い熱伝導性を有する積層板及びプリント配線板を得ることができる樹脂シートの提供を達成することを見出した。   The present inventors have found that it is possible to provide a resin sheet that can obtain a laminated board and a printed wiring board having electrical insulation and high thermal conductivity.

本発明の樹脂シートは、第1相と第2相を備え、前記第1相に前記第2相が分散し、かつ前記第1相と前記第2相はメソゲン基をもつエポキシ樹脂を含み、前記第2相のエポキシ樹脂含有量が前記第1相より多いことを特徴とする。   The resin sheet of the present invention includes a first phase and a second phase, the second phase is dispersed in the first phase, and the first phase and the second phase include an epoxy resin having a mesogenic group, The epoxy resin content of the second phase is greater than that of the first phase.

この樹脂シートによって、電気絶縁性を持ち、かつ高い熱伝導性(1.00W/(m・K)以上)を保持する積層板及びプリント配線板を得ることができる。   With this resin sheet, it is possible to obtain a laminated board and a printed wiring board that have electrical insulation properties and retain high thermal conductivity (1.00 W / (m · K) or more).

本発明の樹脂シートは、前記第1相と前記第2相の総容積に対する前記第2相の容積比率が、10vol%以上83vol%以下であることを特徴とする。これによって、この樹脂シートを有する積層板及びプリント配線板は、さらに高い熱伝導性と高い電気絶縁性を得ることができる。   The resin sheet of the present invention is characterized in that a volume ratio of the second phase to a total volume of the first phase and the second phase is 10 vol% or more and 83 vol% or less. Thereby, the laminated board and printed wiring board which have this resin sheet can obtain still higher heat conductivity and high electrical insulation.

さらに本発明の樹脂シートは、樹脂シートに硬化促進剤を含み潜在性硬化促進剤であることが好ましい。これによって、この樹脂シートを有する積層板及びプリント配線板はさらに高い電気絶縁性を得ることが出来る。   Furthermore, the resin sheet of the present invention preferably contains a curing accelerator in the resin sheet and is a latent curing accelerator. Thereby, the laminated board and printed wiring board which have this resin sheet can obtain still higher electrical insulation.

さらに本発明の樹脂シートは、前記の潜在性硬化促進剤が包摂触媒であることが好ましい。これによって、この樹脂シートを有する積層板及びプリント配線板でより一層高い電気絶縁性を得ることが出来る。   Furthermore, in the resin sheet of the present invention, the latent curing accelerator is preferably an inclusion catalyst. Thereby, even higher electrical insulation can be obtained with the laminate and the printed wiring board having the resin sheet.

さらに、本発明の積層板は、前記の樹脂シートを絶縁層の全層ないし一部の層として加熱加圧成形してなることを特徴とすることが好ましい。このような積層板は、上記特徴を有する樹脂シートを備えるため、高い熱伝導性と高い電気絶縁性を保持することができる。   Furthermore, the laminate of the present invention is preferably characterized by being formed by heating and pressing the resin sheet as a whole or a part of the insulating layer. Since such a laminated board is equipped with the resin sheet which has the said characteristic, it can hold | maintain high thermal conductivity and high electrical insulation.

さらに、本発明のプリント配線板は前記の樹脂シートからなる絶縁層を全層ないし一部の層としてもつことを特徴とする。このようなプリント配線板は、上記特徴を有する樹脂シートを備えるため、高い熱伝導性と高い電気絶縁性を保持することができる。   Furthermore, the printed wiring board of the present invention is characterized by having an insulating layer made of the resin sheet as a whole layer or a partial layer. Since such a printed wiring board is provided with the resin sheet which has the said characteristic, it can hold | maintain high thermal conductivity and high electrical insulation.

高い熱伝導性及び高い電気絶縁性を保持する積層板及びプリント配線板を得ることができる樹脂シートを提供する。   Provided is a resin sheet capable of obtaining a laminated board and a printed wiring board that retain high thermal conductivity and high electrical insulation.

本実施形態に係る樹脂シートの樹脂部の模式図。The schematic diagram of the resin part of the resin sheet which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る樹脂シートの樹脂部の第2相表面の硬化皮膜を有する模式図。The schematic diagram which has a cured film of the 2nd phase surface of the resin part of the resin sheet which concerns on this embodiment. 包摂化合物の模式図。Schematic diagram of inclusion compounds. 積層板の模式図。The schematic diagram of a laminated board. プリント配線板の模式図。The schematic diagram of a printed wiring board.

以下、本発明について実施形態を用い、詳細に説明する。ただし、本発明は、実施形態に限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail using embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiment.

本実施形態における樹脂シートは、メソゲン骨格をもつエポキシ樹脂を含有することが好ましいである。これらは2種類以上、併用して含有してもよい。これらのメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂は、芳香環が連続した化学構造であるので平面構造をとりやすいので、その硬化過程すなわち樹脂シートがその硬化物である積層板やプリント配線板を形成する過程で配向し、高次構造を形成してエポキシ樹脂そのものの高熱伝導率化が達成される。このエポキシ樹脂そのものの高熱伝導率化により、樹脂−無機材料の複合材料である積層板やプリント配線板の熱伝導率を大きく向上させることができる。   The resin sheet in the present embodiment preferably contains an epoxy resin having a mesogen skeleton. Two or more of these may be used in combination. Epoxy resins having these mesogenic skeletons have a chemical structure with a continuous aromatic ring, and thus have a planar structure. Therefore, in the curing process, that is, in the process of forming a laminated board or printed wiring board in which the resin sheet is a cured product. Orientation and higher order structure are formed to achieve high thermal conductivity of the epoxy resin itself. By increasing the thermal conductivity of the epoxy resin itself, the thermal conductivity of a laminated board or printed wiring board that is a composite material of a resin and an inorganic material can be greatly improved.

本実施形態に係る樹脂には、下記式(1)に示すメソゲン系及びメソゲン骨格の化学構造をもつ化合物であることが好ましい。   The resin according to this embodiment is preferably a compound having a mesogenic and mesogenic skeleton chemical structure represented by the following formula (1).

樹脂シートにはさらに硬化剤も含有されていてもよい。この硬化剤はエポキシ樹脂の硬化反応を進めるために用いられる公知の硬化剤を用いることができる。例としては、フェノール樹脂を含むフェノール化合物およびその誘導体、アミン化合物やその誘導体、酸無水物やイミダゾールおよびその誘導体、ジシアンジアミドおよびその誘導体等があげられる。これらの硬化剤は2種以上を併用してもよい。   The resin sheet may further contain a curing agent. As this curing agent, a known curing agent used for advancing the curing reaction of the epoxy resin can be used. Examples include phenolic compounds including phenolic resins and derivatives thereof, amine compounds and derivatives thereof, acid anhydrides and imidazoles and derivatives thereof, dicyandiamide and derivatives thereof, and the like. Two or more of these curing agents may be used in combination.

図1には、本実施形態に係る樹脂シートの樹脂部の構造の模式図を示す。樹脂シートには、樹脂部において、第1相1に第2相2が分散した相分離構造を有する。第2相2の形状としては、島状、帯状や針状等が挙げられる。特に、第1相1の分散性の観点から、島状つまり球形状に近い形状が好ましい。   In FIG. 1, the schematic diagram of the structure of the resin part of the resin sheet which concerns on this embodiment is shown. The resin sheet has a phase separation structure in which the second phase 2 is dispersed in the first phase 1 in the resin portion. Examples of the shape of the second phase 2 include an island shape, a band shape, and a needle shape. In particular, from the viewpoint of the dispersibility of the first phase 1, an island shape, that is, a shape close to a spherical shape is preferable.

つまり半硬化物である樹脂シートにおいては、その樹脂部位において、図1に示すように、上記の硬化剤を主要成分とする均質な第1相1にメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂を主要成分とする第2相2が分散した相分離構造をとることである。尚、第2相2は不可避成分等の不純物を含んでもよい。   That is, in the resin sheet that is a semi-cured product, as shown in FIG. 1, the epoxy resin having a mesogenic skeleton in the homogeneous first phase 1 having the above curing agent as the main component is used as the main component in the resin portion. The second phase 2 has a dispersed phase separation structure. The second phase 2 may contain impurities such as inevitable components.

この相分離構造がなく、均質構造の場合はメソゲン系エポキシ同士の配向が弱く、続く積層板やプリント配線板を形成する硬化過程での配向による高次構造の形成が不十分となるため、熱伝導率が低下する。この相分離構造の有無の判断に関しては、前記樹脂シートの断面の樹脂部位を走査型電子顕微鏡あるいは金属顕微鏡で観察することで行うことができる。   In the case of a homogeneous structure without this phase separation structure, the orientation of the mesogenic epoxies is weak, and the formation of higher order structures due to the orientation during the curing process to form the subsequent laminated board or printed wiring board becomes insufficient. Conductivity decreases. The determination of the presence or absence of the phase separation structure can be performed by observing the resin part of the cross section of the resin sheet with a scanning electron microscope or a metal microscope.

また、前記第2相2のエポキシ含有量は、前記第1相1のエポキシ含有量より大きいことも必須である。第1相2のエポキシ含有量が第2相2のエポキシ含有量より大きい場合は、硬化剤の量が極めて少なくなるため、硬化物である積層板やプリント配線板とした時、未硬化の度合いが高くなるので電気絶縁性が低下する。   It is also essential that the epoxy content of the second phase 2 is greater than the epoxy content of the first phase 1. When the epoxy content of the first phase 2 is larger than the epoxy content of the second phase 2, the amount of the curing agent becomes extremely small. Therefore, when the laminate or printed wiring board is a cured product, the degree of uncuring Increases, so that the electrical insulation is reduced.

ここでいうエポキシ含有量の大きさの判断に関しては、樹脂シート断面の樹脂部位において、前記第1相1と前記第2相2とを顕微フーリエ赤外線分光(FT−IR)観察を行い、第1相1の赤外(IR)プロファイルと第2相2の赤外(IR)プロファイルのエポキシ基由来のピーク強度を比較し、第1相1と第2相2のどちらがエポキシ樹脂の含有量が多いかどうかを判断することができる。   Regarding the judgment of the size of the epoxy content here, the first phase 1 and the second phase 2 are subjected to microscopic Fourier infrared spectroscopy (FT-IR) observation at the resin part of the cross section of the resin sheet, and the first The peak intensity derived from the epoxy group of the infrared (IR) profile of phase 1 and the infrared (IR) profile of second phase 2 is compared, and either first phase 1 or second phase 2 has a higher epoxy resin content. You can judge whether or not.

また、樹脂シートの樹脂部位において、第1相1と第2相2の総計である樹脂成分量全体の容積に対する第2相2の容積比率は10vol.%以上であることが、1.40W/(m・K)以上の高い熱伝導率得られる点でより好ましい。その容積比率が10vol.%未満の場合は、配向による高次構造の形成に寄与するメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂が少なくなるので、高い熱伝導率が十分に得られない傾向にある。   In the resin part of the resin sheet, the volume ratio of the second phase 2 to the total volume of the resin component, which is the sum of the first phase 1 and the second phase 2, is 10 vol. % Or more is more preferable in that a high thermal conductivity of 1.40 W / (m · K) or more can be obtained. The volume ratio is 10 vol. If it is less than%, the amount of epoxy resin having a mesogenic skeleton that contributes to the formation of a higher-order structure by orientation decreases, so that high thermal conductivity tends to be insufficient.

その容積比率が83vol.%を超えた場合は、続く積層板及びプリント配線板への溶融成形過程で、そのメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂が完全溶融しないことで、未硬化ボイドが発生することより、該積層板及びプリント配線板の電気絶縁性が低下する傾向にあるので、その容積比率は83vol.%以下であることが好ましい。ここでいう未硬化ボイドとは、積層板やプリント配線板のような樹脂硬化物において、その硬化物中に硬化していない樹脂部分が存在していることをいう。   The volume ratio is 83 vol. %, The epoxy resin having the mesogen skeleton is not completely melted in the melt molding process to the laminated board and printed wiring board, and uncured voids are generated. Since the electrical insulation property of the plate tends to decrease, the volume ratio is 83 vol. % Or less is preferable. The term “uncured void” as used herein refers to the presence of an uncured resin portion in a cured resin such as a laminate or a printed wiring board.

また、その樹脂シートには硬化反応速度を向上させる目的で、その前駆体である樹脂組成物から硬化促進剤が添加されるが、その硬化促進剤は、潜在性硬化促進剤であることが好ましい。   Further, for the purpose of improving the curing reaction rate, a curing accelerator is added to the resin sheet from the precursor resin composition, and the curing accelerator is preferably a latent curing accelerator. .

以下、本実施形態の樹脂シートにおける高い潜在性をもった潜在性硬化促進剤について詳述する。図2には、本実施形態に係る樹脂シートの樹脂部の第2相2表面の硬化皮膜を有する模式図を示す。樹脂部には、第1相1に第2相2が分散し、その第2相の表面は硬化被膜3で覆われた相分離構造を有する。   Hereinafter, the latent curing accelerator having high potential in the resin sheet of the present embodiment will be described in detail. In FIG. 2, the schematic diagram which has a cured film of the 2nd phase 2 surface of the resin part of the resin sheet which concerns on this embodiment is shown. In the resin portion, the second phase 2 is dispersed in the first phase 1, and the surface of the second phase has a phase separation structure covered with the cured coating 3.

前述のメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂と公知の硬化剤を含む樹脂シートの前駆体である樹脂組成物の硬化促進剤としては、汎用的にリン化合物系、アミン化合物系、イミダゾール化合物系等が用いられている。この中でも積層板やプリント配線板用途では、その硬化物に比較的高いガラス転移点が求められるので高架橋の硬化物になるイミダゾール化合物がもっとも広く用いられている。しかしながら、このイミダゾール化合物系の硬化促進剤はエポキシ樹脂に対して高い活性をもっているため、その樹脂組成物の硬化反応速度は極めて速く、その潜在性すなわちプリプレグを含む樹脂シートの製造に関していえば、含浸し塗工した樹脂組成物中の溶剤の乾燥温度領域まででの硬化促進剤の不活性度合いが低く、硬化反応が進む傾向にある。   As a curing accelerator for a resin composition that is a precursor of a resin sheet containing an epoxy resin having a mesogenic skeleton and a known curing agent, a phosphorus compound system, an amine compound system, an imidazole compound system, etc. are generally used. ing. Among these, for laminates and printed wiring boards, imidazole compounds that are highly crosslinked cured products are most widely used because their cured products require a relatively high glass transition point. However, since this imidazole compound-based curing accelerator has high activity with respect to epoxy resins, the curing reaction rate of the resin composition is extremely fast, and impregnation is implicated in terms of the production of resin sheets containing prepreg. The inactivation degree of the curing accelerator is low up to the drying temperature region of the solvent in the resin composition applied, and the curing reaction tends to proceed.

したがって、本実施形態の樹脂シートの前駆体である樹脂組成物のように、含有されているエポキシ樹脂がメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂である場合は、その樹脂組成物に含まれる溶剤に溶解しなかったエポキシ樹脂の微粒子が多数存在するため、前述のように、樹脂シート作製時の乾燥や半硬化時にそのエポキシ樹脂の微粒子部位すなわちメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂を主要成分とする第2相2とその他の硬化剤等を主要成分とする均質な第1相1の2つに相分離する。そして、図2に示すように、その乾燥や半硬化時に硬化反応が進み、第2相2の表面に、容易に硬化皮膜3を発生させてしまう。   Accordingly, when the contained epoxy resin is an epoxy resin having a mesogen skeleton, like the resin composition that is a precursor of the resin sheet of the present embodiment, it does not dissolve in the solvent contained in the resin composition. Since the epoxy resin has a large number of fine particles, as described above, the second phase 2 and the other components mainly composed of an epoxy resin having a fine particle portion of the epoxy resin, that is, a mesogen skeleton at the time of drying or semi-curing at the time of resin sheet preparation Phase-separated into two homogeneous first phases 1 mainly composed of a hardener and the like. Then, as shown in FIG. 2, the curing reaction proceeds during the drying or semi-curing, and the cured film 3 is easily generated on the surface of the second phase 2.

この硬化皮膜3について詳述する。前述の第2相2のエポキシ樹脂は第1相1中の硬化剤中に少量均質に分散したエポキシ樹脂と比較すると、エポキシ微粒子の凝集体であるので硬化反応に関与するエポキシ基の粒子表面の官能基密度が極めて高い。したがって、例えば高活性のイミダゾール化合物系硬化促進剤では、樹脂組成物からの樹脂シート製造の乾燥から半硬化への工程で、その樹脂部分においてその第2相2の表面のエポキシ官能基とその周りの硬化剤が急速に硬化反応をすることで、その第2相2の表面には硬化皮膜3が生成する。したがって、その樹脂部位においては、そのエポキシ樹脂微粒子すなわち第2相2が硬化皮膜3で覆われかつ、その周りの樹脂部位すなわち第1相1は、均質な半硬化状態という形態となる。この樹脂部位は、170℃〜180℃で溶融成形して積層板やプリント配線板となるが、表面に硬化皮膜3を持った第2相2が完全溶融しないため、その他の硬化剤等を含む第1相1と溶融相溶して均質にならず、メソゲン系エポキシ樹脂の微粒子の凝集物が生じる。そして、その凝集物は積層板及びプリント配線板中の未硬化ボイドとなることで、その電気絶縁性十分に得られ難い傾向にあった。   The cured film 3 will be described in detail. Compared with the epoxy resin dispersed in a small amount in the curing agent in the first phase 1, the second phase 2 epoxy resin is an agglomerate of epoxy fine particles. The functional group density is extremely high. Therefore, for example, in the case of a highly active imidazole compound-based curing accelerator, the epoxy functional group on the surface of the second phase 2 and its surroundings in the resin part in the process from drying to semi-curing of resin sheet production from the resin composition As the curing agent rapidly undergoes a curing reaction, a cured film 3 is formed on the surface of the second phase 2. Therefore, in the resin portion, the epoxy resin fine particles, that is, the second phase 2 are covered with the cured film 3, and the surrounding resin portion, that is, the first phase 1 is in a homogeneous semi-cured state. This resin part is melt-molded at 170 ° C. to 180 ° C. to become a laminated board or printed wiring board. However, since the second phase 2 having the cured film 3 on the surface does not completely melt, other curing agents and the like are included. Melt-compatible with the first phase 1 is not homogeneous, and aggregates of fine particles of mesogenic epoxy resin are generated. Then, the aggregates tend to be uncured voids in the laminated board and the printed wiring board, so that the electrical insulation tends to be hardly obtained.

以上のことより、積層板及びプリント配線板としての電気絶縁性を保持するため、本実施形態の樹脂シートには、さらに潜在性硬化促進剤を用いることが好ましい。潜在性硬化促進剤を用いることにより、第2相2の表面の硬化皮膜は最小にすることができ、それに伴って電気絶縁性を維持する或いは向上させることができる。   From the above, in order to maintain electrical insulation as a laminated board and a printed wiring board, it is preferable to use a latent curing accelerator in the resin sheet of this embodiment. By using the latent curing accelerator, the cured film on the surface of the second phase 2 can be minimized, and accordingly, the electrical insulation can be maintained or improved.

イミダゾール系硬化促進剤の潜在性向上すなわち潜在性硬化促進剤化に関しては、その化合物内に高融点化のための有機置換基を導入して、乾燥温度領域まで融解させないことで硬化促進剤を不活性にする手法とイミダゾール化合物を塩構造としてその塩が乾燥温度領域まで解離させないようにして硬化促進剤を不活性にする方法がある。   With regard to improving the potential of imidazole-based curing accelerators, that is, making them into latent curing accelerators, an organic substituent for increasing the melting point is introduced into the compound so that it does not melt to the drying temperature range so that the curing accelerator is not used. There are a method of making it active and a method of making an imidazole compound a salt structure so that the salt is not dissociated up to the drying temperature region and making the curing accelerator inactive.

さらに好ましくは、硬化促進剤が他の化合物に包摂された包摂化合物であり、前述の潜在性硬化促進剤と比較して高い潜在性をもっていることがのぞましい。図3には、包摂化合物の模式図を示す。図3に示すように、包摂化合物とは化合物(A)5が、化合物(B)4の結晶構造中に取り込まれた状態の化合物をいう。さらに詳しくは、包摂化合物がイミダゾール系硬化促進剤の場合は式(2)に示すようなイミダゾール化合物が、式(3)に示すようなテトラキスフェノール類に代表される結晶構造に取り込まれた構造であり、テトラキスフェノール類の結晶性が高ければ乾燥温度領域までイミダゾール化合物の放出がほとんどないので、非常に高い潜在性を保持することができる。すなわち、樹脂硬化物と硬化促進剤の接触を最小限にすることができる。この時、イミダゾール化合物とテトラキスフェノール類とは化学結合で包摂化合物が形成されているわけではなく、高温時(例えば工程中の乾燥の熱や硬化時の熱等)に、結晶構造が壊れてイミダゾール化合物が放出されてその樹脂組成物中で硬化促進機能が発現する。よって、イミダゾール化合物とテトラキスフェノール類は独立しており、テトラキスフェノール類の結晶性が高い場合でもイミダゾール化合物の硬化促進剤としての活性には影響しない。   More preferably, the curing accelerator is an inclusion compound that is included in another compound, and it is preferable that the curing accelerator has a higher potential compared to the above-described latent curing accelerator. FIG. 3 shows a schematic diagram of the inclusion compound. As shown in FIG. 3, the inclusion compound refers to a compound in which compound (A) 5 is incorporated into the crystal structure of compound (B) 4. More specifically, when the inclusion compound is an imidazole curing accelerator, an imidazole compound as shown in formula (2) is incorporated into a crystal structure represented by tetrakisphenols as shown in formula (3). In addition, if the crystallinity of the tetrakisphenols is high, there is almost no release of the imidazole compound up to the drying temperature range, so that a very high potential can be maintained. That is, the contact between the cured resin and the curing accelerator can be minimized. At this time, the inclusion compound is not formed by chemical bond between the imidazole compound and the tetrakisphenol, and the crystal structure is broken at a high temperature (for example, heat of drying during the process or heat of curing). The compound is released and a curing accelerating function is expressed in the resin composition. Therefore, the imidazole compound and the tetrakisphenol are independent, and do not affect the activity of the imidazole compound as a curing accelerator even when the crystallinity of the tetrakisphenol is high.

そして、この包摂化合物である硬化促進剤の高い潜在性の効果により、本実施形態の樹脂シートにおいては、その樹脂部に硬化皮膜をもったメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂の微粒子(第2相2)の生成が極めて少なく、前述のような形態でその微粒子の凝集物は生じないので、その樹脂シートを備える積層板及びプリント配線板においてメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂特有の未硬化ボイドが発生しないことで、電気絶縁性を大きく向上させることができる。なお、包摂される化合物はイミダゾール化合物(A)としたが、これに限定されるものではない。また、硬化促進剤はすくなくともひとつは包摂化合物を含むことは必須であるが、他の潜在性硬化促進剤を併用してもよい。   Due to the high potential effect of the curing accelerator, which is an inclusion compound, in the resin sheet of the present embodiment, fine particles of epoxy resin having a mesogenic skeleton having a cured film on the resin portion (second phase 2) The generation of fine particles and the aggregation of the fine particles in the form as described above do not occur, so that the uncured voids specific to epoxy resins having a mesogenic skeleton do not occur in laminated boards and printed wiring boards provided with the resin sheets. Electrical insulation can be greatly improved. In addition, although the compound included is imidazole compound (A), it is not limited to this. In addition, it is essential that at least one curing accelerator contains an inclusion compound, but other latent curing accelerators may be used in combination.

本実施形態の樹脂シートは、必要があれば、難燃剤、着色剤、可塑剤、酸化防止剤、離型剤、沈降防止剤、カップリング剤、分散剤、密着付与剤、イオン捕捉剤等の添加剤を含んでもよい。また、樹脂シートを製造する目的で、その樹脂組成物は有機溶剤を含んでもよい。   If necessary, the resin sheet according to the present embodiment includes a flame retardant, a colorant, a plasticizer, an antioxidant, a mold release agent, an anti-settling agent, a coupling agent, a dispersant, an adhesion promoter, an ion scavenger, and the like. An additive may be included. Moreover, the resin composition may contain an organic solvent for the purpose of producing a resin sheet.

上記樹脂シートは、熱伝導率や強度や内部応力といった機械的特性の向上や難燃性の確保のために、充填剤を配合することができる。粒子状の充填剤としては、金属の酸化物や水酸化物、炭化物、窒化物等が挙げられ、さらに詳しくは、酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、二酸化珪素、窒化ホウ素、炭化珪素、窒化珪素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、酸化ベリリウム,酸化チタン、炭化チタン、窒化チタン、酸化ジルコニウム、炭化ジルコニウム、窒化ジルコニウム、炭化バナジウム、窒化バナジウム、窒化クロム、窒化モリブデン、炭化ニオブ、炭化タンタル等の球状、りん片状、板状、柱状のフィラーがあげられ、これらは2つ以上の複数のフィラーを組み合わせて使用してもよい。繊維質の充填剤としては、ガラス繊維、紙繊維、アラミド繊維のような有機合成繊維、セラミックス繊維のような素材が挙げられる。   The resin sheet can be blended with a filler in order to improve mechanical properties such as thermal conductivity, strength and internal stress and to ensure flame retardancy. Examples of the particulate filler include metal oxides, hydroxides, carbides, nitrides, and the like. More specifically, aluminum oxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, silicon dioxide, boron nitride, silicon carbide, Silicon nitride, magnesium oxide, zinc oxide, aluminum nitride, beryllium oxide, titanium oxide, titanium carbide, titanium nitride, zirconium oxide, zirconium carbide, zirconium nitride, vanadium carbide, vanadium nitride, chromium nitride, molybdenum nitride, niobium carbide, tantalum carbide Examples of the filler include spherical, flake-like, plate-like, and columnar fillers, and these may be used in combination of two or more fillers. Examples of the fibrous filler include materials such as glass fibers, paper fibers, organic synthetic fibers such as aramid fibers, and ceramic fibers.

本実施形態の樹脂シートの前駆体である樹脂組成物は、ガラス繊維や有機繊維等でできたシート状の織布や不織布に含浸させることで、プリプレグとよばれる樹脂シートを作製することができる。また、シート状の織布や不織布を用いることなく、公知のコンマコーターやグラビアコーター、スロットダイコーター等の塗工装置を用いて、PET等の有機フィルムや金属箔等に塗工し、これを乾燥させることにより、樹脂シートを作製することもできる。上記の樹脂シートは加熱・乾燥により、半硬化状態として用いることができる。   The resin composition, which is a precursor of the resin sheet of the present embodiment, can be impregnated into a sheet-like woven fabric or nonwoven fabric made of glass fiber, organic fiber, or the like to produce a resin sheet called a prepreg. . Moreover, without using a sheet-like woven fabric or non-woven fabric, using a known comma coater, gravure coater, slot die coater or the like, it is applied to an organic film such as PET or a metal foil. A resin sheet can also be produced by drying. The resin sheet can be used as a semi-cured state by heating and drying.

積層板は、前記の樹脂シートを全層ないし一部の層として用いることで構成される。樹脂シートは、2種以上を組み合わせて使用することもできる。この積層板の代表的な模式図を図4に示す。シート状のガラスクロス10を有する複数枚の樹脂シート7の積層体に銅箔6をその両面に貼り付けて、積層成形して構成される。さらにプリント配線板は前記の樹脂シート7を含む樹脂シートを加熱加圧成形した絶縁層を備えたものであり、片面プリント配線板、両面プリント配線板、内層回路を持つ多層基板、アルミベース基板、厚銅を基板内に埋め込んだメタルコア基板等が挙げられる。この内層回路をもつ多層基板(4層基板やプリント配線板)の代表的な模式図を図5に示す。多層基板は、エッチングにより形成された外層回路8および内層回路9が、シート状のガラスクロス10を有する樹脂シート7により層間絶縁された積層成形で構成される。   A laminated board is comprised by using the said resin sheet as all the layers or one part layer. A resin sheet can also be used in combination of 2 or more types. A typical schematic view of this laminate is shown in FIG. A copper foil 6 is attached to both surfaces of a laminate of a plurality of resin sheets 7 having a sheet-like glass cloth 10 and laminated and formed. Furthermore, the printed wiring board is provided with an insulating layer obtained by heat-pressing the resin sheet including the resin sheet 7 described above, a single-sided printed wiring board, a double-sided printed wiring board, a multilayer board having an inner layer circuit, an aluminum base board, Examples thereof include a metal core substrate in which thick copper is embedded in the substrate. FIG. 5 shows a typical schematic diagram of a multilayer substrate (four-layer substrate or printed wiring board) having this inner layer circuit. The multilayer substrate is formed by lamination molding in which an outer layer circuit 8 and an inner layer circuit 9 formed by etching are interlayer-insulated by a resin sheet 7 having a sheet-like glass cloth 10.

以上のように、本実施形態の樹脂シート7を備える積層板ないしプリント配線板は、エポキシ樹脂そのものの特性である高熱伝導性により、積層板およびプリント配線板の高熱伝導率化を可能にするとともにその絶縁破壊電圧のような電気絶縁性に優れているので、高発熱性電子部品を基板実装したモジュール製品の性能や信頼性を大きく向上させることができる。   As described above, the laminated board or the printed wiring board provided with the resin sheet 7 of the present embodiment enables high thermal conductivity of the laminated board and the printed wiring board due to the high thermal conductivity that is a characteristic of the epoxy resin itself. Since it is excellent in electrical insulation such as the dielectric breakdown voltage, the performance and reliability of a module product in which a highly heat-generating electronic component is mounted on a substrate can be greatly improved.

以下、本発明に係る実施例を示し、本発明について詳細に説明する。尚、以下の実施例および比較例において、(部)とは(重量部)を意味する。また、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、本実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, and the present invention will be described in detail. In the following examples and comparative examples, (part) means (part by weight). Moreover, this invention is not limited to a present Example, unless it deviates from the summary.

実施例1
メソゲン骨格をもつエポキシ樹脂としては、4,4’−テトラメチルビフェノールエポキシ樹脂と4,4’−ビフェノール型エポキシ樹脂の混合物(混合比率が50wt%対50wt%)である三菱化学株式会社製のYL6121H(エポキシ当量175)を用いた。このエポキシ樹脂100部に対して硬化剤としてDIC株式会社製のフェノールノボラック樹脂であるTD2093Yを10部加えて、樹脂シート中の樹脂量全体の容積に対する第2相の容積比率を91vol.%に調整した。さらに、硬化促進剤として潜在性硬化促進剤である1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト(四国化成株式会社製C11−ZCNS)を1部、充填剤として電気化学工業株式会社製の球状アルミナ粒子であるDAW−03を500部、塗料化のための溶剤としてメチルエチルケトン100部を加え、ライカイ機により混合し、さらにその混合物をディスパーを用いて分散させることにより、エポキシ樹脂組成物である含浸用塗料を作製した。ここでの硬化促進剤の化合物は、トリメリット酸の塩構造となっており、高温時にその塩が解離して樹脂に溶けることで硬化促進効果を発現する潜在性の硬化促進剤である。
Example 1
An epoxy resin having a mesogenic skeleton is a mixture of 4,4′-tetramethylbiphenol epoxy resin and 4,4′-biphenol type epoxy resin (mixing ratio is 50 wt% to 50 wt%) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. (Epoxy equivalent 175) was used. 10 parts of TD2093Y, which is a phenol novolac resin made by DIC Corporation, is added as a curing agent to 100 parts of this epoxy resin, and the volume ratio of the second phase to the volume of the entire resin amount in the resin sheet is 91 vol. % Adjusted. Furthermore, 1 part of 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate (C11-ZCNS manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.), which is a latent curing accelerator as a curing accelerator, is manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. as a filler. An epoxy resin composition is obtained by adding 500 parts of DAW-03, which is spherical alumina particles, and 100 parts of methyl ethyl ketone as a solvent for coating, mixing with a lyker machine, and further dispersing the mixture using a disper. An impregnation paint was prepared. The compound of the curing accelerator here has a salt structure of trimellitic acid, and is a latent curing accelerator that exhibits a curing acceleration effect when the salt dissociates and dissolves in the resin at high temperatures.

この塗料を厚み35umの繊維基材であるガラスクロスに含浸・加熱乾燥させることで、厚み110μmの樹脂シートを得た。
特性評価用の積層板は、適当なサイズにカットしたこの樹脂シートを複数枚重ねて、真空プレスで昇温2.0℃/min、ポストキュア175℃1hの条件で積層プレスを行い、エポキシ樹脂組成物を含む樹脂シートからなる積層板を作製し実施した。
また、この樹脂シートの断面観察を走査型電子顕微鏡で用いて行い、前記第1相と前記第2相の相分離構造、より詳しくは前記第2相が前記第1相に分散している様子を観察確認し、相分離か均質かを判断した。
This paint was impregnated into a glass cloth as a fiber substrate having a thickness of 35 μm and dried by heating to obtain a resin sheet having a thickness of 110 μm.
A laminated board for characteristic evaluation is obtained by stacking a plurality of resin sheets cut to an appropriate size and performing a lamination press with a vacuum press at a temperature increase of 2.0 ° C./min and a post-cure 175 ° C. for 1 hour to obtain an epoxy resin. A laminate comprising a resin sheet containing the composition was prepared and carried out.
Further, cross-sectional observation of the resin sheet is performed using a scanning electron microscope, and the phase separation structure of the first phase and the second phase, more specifically, the second phase is dispersed in the first phase. Was observed and checked to determine whether the phase separation or homogeneous.

熱伝導率の測定は、樹脂シート6枚重ね175℃で積層プレス成形した積層板をφ10mmの円盤状に打ち抜き、熱拡散率測定用サンプルを作成した。作成サンプルをTCシリーズ(アルバック理工製)で熱拡散率の測定を行った。比熱はサファイアを標準サンプルとしてDSCにて測定を行った。以下の式(4)にそれぞれ測定値を代入し、積層板の厚み方向の熱伝導率を得、1.00W/(m・K)以上を十分な熱伝導率が得られたとして評価した。
λ=α×Cp×r ・・・(4)
α:熱拡散率
Cp:比熱
r:密度
The thermal conductivity was measured by punching out a laminated plate obtained by laminating and pressing six resin sheets at 175 ° C. into a disk shape having a diameter of 10 mm to prepare a sample for measuring thermal diffusivity. The thermal diffusivity of the prepared sample was measured with a TC series (manufactured by ULVAC-RIKO). Specific heat was measured by DSC using sapphire as a standard sample. The measured values were substituted into the following formula (4) to obtain the thermal conductivity in the thickness direction of the laminate, and 1.00 W / (m · K) or more was evaluated as sufficient thermal conductivity was obtained.
λ = α × Cp × r (4)
α: Thermal diffusivity Cp: Specific heat
r: Density

積層板の絶縁破壊電圧の試験は、樹脂シート2枚重ね175℃で積層プレス成形した積層板100mm×100mmの試験片で、絶縁破壊する電圧を測定し評価を行った。
また、これらの試験片を切断後、断面研磨を行い、研磨面を金属顕微鏡で観察し、エポキシ樹脂の硬化皮膜起因の未硬化ボイドの外観確認を行った。評価基準としては、相分離が存在していないものを積層板外観:〇(未硬化ボイドなし)、相分離が少しでも存在しているものを積層板外観:×(未硬化ボイドあり)と判断した。
The dielectric breakdown voltage test of the laminate was evaluated by measuring the dielectric breakdown voltage with a test piece of laminate 100 mm × 100 mm laminated and molded at 175 ° C. by laminating two resin sheets.
Moreover, after cutting these test pieces, cross-sectional polishing was performed, the polished surface was observed with a metal microscope, and the appearance of uncured voids resulting from the cured film of the epoxy resin was confirmed. As evaluation criteria, those with no phase separation are determined as laminate appearance: ○ (no uncured voids), and those with any phase separation present as laminate appearance: x (with uncured voids) did.

表1に、実施例1の樹脂組成物を備える積層板について、それぞれの材料組成と特性を示す。積層板の特性としては、熱伝導率が1.52W/(m・K)、絶縁破壊電圧が28kV/mmであった。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。   Table 1 shows the respective material compositions and characteristics of the laminate including the resin composition of Example 1. As characteristics of the laminate, the thermal conductivity was 1.52 W / (m · K), and the dielectric breakdown voltage was 28 kV / mm. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

実施例2
加えた硬化剤量を20部とし、樹脂シート中の樹脂量全体の容積に対する第2相の容積比率を83vol.%としたことを除いて、実施例1と同様に実施した。その結果を表1に示す。樹脂シートの樹脂部位において、前記島状の分散(相分離構造)も確認できた。積層板の特性としては、熱伝導率が1.56W/(m・K)、絶縁破壊電圧が50kV/mmであり、実施例1と比較して、絶縁破壊電圧が大きく向上した。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Example 2
The amount of the added curing agent was 20 parts, and the volume ratio of the second phase to the total volume of the resin in the resin sheet was 83 vol. The same procedure as in Example 1 was performed except that the content was%. The results are shown in Table 1. The island-like dispersion (phase separation structure) was also confirmed in the resin part of the resin sheet. As characteristics of the laminated plate, the thermal conductivity was 1.56 W / (m · K), the dielectric breakdown voltage was 50 kV / mm, and the dielectric breakdown voltage was greatly improved as compared with Example 1. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

実施例3
加えた硬化剤量を59.4部とし、樹脂シート中の樹脂量全体の容積に対する第2相の容積比率を63vol.%としたことを除いて、実施例1と同様に実施した。その結果を表1に示す。樹脂シートの樹脂部位において、前記島状の分散(相分離構造)も確認できた。積層板の特性としては、熱伝導率が1.52W/(m・K)、絶縁破壊電圧が45kV/mmであった。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Example 3
The amount of the added curing agent was 59.4 parts, and the volume ratio of the second phase to the total volume of the resin in the resin sheet was 63 vol. The same procedure as in Example 1 was performed except that the content was%. The results are shown in Table 1. The island-like dispersion (phase separation structure) was also confirmed in the resin part of the resin sheet. As characteristics of the laminate, the thermal conductivity was 1.52 W / (m · K), and the dielectric breakdown voltage was 45 kV / mm. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

実施例4
加えた硬化剤量を100部とし、樹脂シート中の樹脂量全体の容積に対する第2相の容積比率を50vol.%としたことを除いて、実施例1と同様に実施した。その結果を表1に示す。樹脂シートの樹脂部位において、前記島状の分散(相分離構造)も確認できた。積層板の特性としては、熱伝導率が1.51W/(m・K)、絶縁破壊電圧が48kV/mmであった。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Example 4
The amount of the added curing agent was 100 parts, and the volume ratio of the second phase to the total volume of the resin in the resin sheet was 50 vol. The same procedure as in Example 1 was performed except that the content was%. The results are shown in Table 1. The island-like dispersion (phase separation structure) was also confirmed in the resin part of the resin sheet. As the characteristics of the laminate, the thermal conductivity was 1.51 W / (m · K), and the dielectric breakdown voltage was 48 kV / mm. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

実施例5
加えた硬化剤量を130部とし、樹脂シート中の樹脂量全体の容積に対する第2相の容積比率を43vol.%としたことを除いて、実施例1と同様に実施した。その結果を表1に示す。樹脂シートの樹脂部位において、前記島状の分散(相分離構造)も確認できた。積層板の特性としては、熱伝導率が1.58W/(m・K)、絶縁破壊電圧が55kV/mmであった。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Example 5
The amount of the added curing agent was 130 parts, and the volume ratio of the second phase to the total volume of the resin in the resin sheet was 43 vol. The same procedure as in Example 1 was performed except that the content was%. The results are shown in Table 1. The island-like dispersion (phase separation structure) was also confirmed in the resin part of the resin sheet. As characteristics of the laminate, the thermal conductivity was 1.58 W / (m · K), and the dielectric breakdown voltage was 55 kV / mm. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

実施例6
加えた硬化剤量を370部とし、樹脂シート中の樹脂量全体の容積に対する第2相の容積比率を21vol.%としたことを除いて、実施例1と同様に実施した。その結果を表1に示す。樹脂シートの樹脂部位において、前記島状の分散(相分離構造)も確認できた。積層板の特性としては、熱伝導率が1.53W/(m・K)、絶縁破壊電圧が50kV/mmであった。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Example 6
The amount of the added curing agent was 370 parts, and the volume ratio of the second phase to the total volume of the resin in the resin sheet was 21 vol. The same procedure as in Example 1 was performed except that the content was%. The results are shown in Table 1. The island-like dispersion (phase separation structure) was also confirmed in the resin part of the resin sheet. As characteristics of the laminate, the thermal conductivity was 1.53 W / (m · K), and the dielectric breakdown voltage was 50 kV / mm. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

実施例7
加えた硬化剤量を920部とし、樹脂シート中の樹脂量全体の容積に対する第2相の容積比率を10vol.%としたことを除いて、実施例1と同様に実施した。その結果を表1に示す。樹脂シートの樹脂部位において、前記島状の分散(相分離構造)も確認できた。積層板の特性としては、熱伝導率が1.44W/(m・K)、絶縁破壊電圧が51kV/mmであった。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Example 7
The amount of the added curing agent was 920 parts, and the volume ratio of the second phase to the total volume of the resin in the resin sheet was 10 vol. The same procedure as in Example 1 was performed except that the content was%. The results are shown in Table 1. The island-like dispersion (phase separation structure) was also confirmed in the resin part of the resin sheet. As characteristics of the laminate, the thermal conductivity was 1.44 W / (m · K), and the dielectric breakdown voltage was 51 kV / mm. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

実施例8
加えた硬化剤量を1180部とし、樹脂シート中の樹脂量全体の容積に対する第2相の容積比率を8vol.%としたことを除いて、実施例1と同様に実施した。その結果を表1に示す。樹脂シートの樹脂部位において、前記島状の分散(相分離構造)も確認できた。積層板の特性としては、熱伝導率が1.12W/(m・K)、絶縁破壊電圧が30kV/mmであった。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Example 8
The amount of the added curing agent was 1180 parts, and the volume ratio of the second phase to the total volume of the resin in the resin sheet was 8 vol. The same procedure as in Example 1 was performed except that the content was%. The results are shown in Table 1. The island-like dispersion (phase separation structure) was also confirmed in the resin part of the resin sheet. As characteristics of the laminate, the thermal conductivity was 1.12 W / (m · K), and the dielectric breakdown voltage was 30 kV / mm. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

実施例9
加えた硬化促進剤を2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン(四国化成株式会社製2MZ−A)としたことを除いて、実施例3と同様に実施した。この硬化促進剤に用いられている化合物はイミダゾール骨格にトリアジン基が導入されており、温度が上がってその化合物が融解することで硬化促進効果を発現する潜在性の硬化促進剤である。その結果を表1に示す。樹脂シートの樹脂部位において、前記島状の分散(相分離構造)も確認できた。積層板の特性としては、熱伝導率が1.55W/(m・K)、絶縁破壊電圧が50kV/mmであった。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Example 9
Except that the added curing accelerator was 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl- (1 ′)]-ethyl-s-triazine (2MZ-A manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) Performed as in Example 3. The compound used in this curing accelerator has a triazine group introduced into the imidazole skeleton, and is a latent curing accelerator that exhibits a curing accelerating effect when the temperature rises and the compound melts. The results are shown in Table 1. The island-like dispersion (phase separation structure) was also confirmed in the resin part of the resin sheet. As the characteristics of the laminate, the thermal conductivity was 1.55 W / (m · K), and the dielectric breakdown voltage was 50 kV / mm. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

実施例10
加えた硬化促進剤をアミンアダクト(四国化成株式会社製PN−23)としたことを除いて、実施例3と同様に実施した。その結果を表1に示す。樹脂シートの樹脂部位において、前記島状の分散(相分離構造)も確認できた。積層板の特性としては、熱伝導率が1.48W/(m・K)、絶縁破壊電圧が49kV/mmであった。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Example 10
The same procedure as in Example 3 was performed except that the added curing accelerator was an amine adduct (PN-23 manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.). The results are shown in Table 1. The island-like dispersion (phase separation structure) was also confirmed in the resin part of the resin sheet. As characteristics of the laminate, the thermal conductivity was 1.48 W / (m · K), and the dielectric breakdown voltage was 49 kV / mm. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

実施例11
加えた硬化促進剤が高い潜在性をもった硬化促進剤である2−フェニル−4−メチルイミダゾールがテトラキスフェノールで包摂された化合物を用いたことを除いて、実施例3と同様に実施した。その結果を表1に示す。樹脂シートの樹脂部位において、前記島状の分散(相分離構造)も確認できた。積層板の特性としては、熱伝導率が1.49W/(m・K)、絶縁破壊電圧が65kV/mmであり、実施例1〜10と比較して、絶縁破壊電圧が向上した。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Example 11
This was carried out in the same manner as in Example 3 except that a compound in which 2-phenyl-4-methylimidazole, which is a curing accelerator having high potential, was added with tetrakisphenol was used. The results are shown in Table 1. The island-like dispersion (phase separation structure) was also confirmed in the resin part of the resin sheet. As the characteristics of the laminated plate, the thermal conductivity was 1.49 W / (m · K), the dielectric breakdown voltage was 65 kV / mm, and the dielectric breakdown voltage was improved as compared with Examples 1-10. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

比較例1
メソゲン骨格をもつエポキシ樹脂のかわりに、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を用いたことを除く他は実施例3と同様に実施した。その結果を表1に示す。樹脂シートの樹脂部位において、前記島状の分散(相分離構造)は確認されなかった。積層板の特性としては、熱伝導率が0.78W/(m・K)、絶縁破壊電圧が54kV/mmであり、成形時に高次構造を形成するメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂を用いてないので、熱伝導率が低下した。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Comparative Example 1
The same procedure as in Example 3 was performed except that an ortho-cresol novolac type epoxy resin was used instead of the epoxy resin having a mesogenic skeleton. The results are shown in Table 1. The island-shaped dispersion (phase separation structure) was not confirmed in the resin part of the resin sheet. The laminate has the following characteristics: thermal conductivity is 0.78 W / (m · K), dielectric breakdown voltage is 54 kV / mm, and an epoxy resin having a mesogenic skeleton that forms a higher order structure at the time of molding is not used. The thermal conductivity decreased. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.

比較例2
比較例1と同様に表2に示す。メソゲン骨格をもつエポキシ樹脂として配向性が低く、硬化剤と相溶して均質な樹脂シートとなるようテトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂を用いたことを除く他は実施例3と同様に実施した。その結果を表1に示す。積層板の特性としては、熱伝導率が0.82W/(m・K)、絶縁破壊電圧が57kV/mmであり、このエポキシ樹脂では成形時に高次構造が十分に形成されないので、熱伝導率が実施例1と比較すると低下した。また、未硬化ボイドも観察されず、積層板外観は良好であった。
Comparative Example 2
It shows in Table 2 similarly to the comparative example 1. This was carried out in the same manner as in Example 3 except that a tetramethylbiphenol type epoxy resin was used so that the epoxy resin having a mesogenic skeleton had low orientation and was compatible with a curing agent to form a homogeneous resin sheet. The results are shown in Table 1. The laminate has the following characteristics: thermal conductivity is 0.82 W / (m · K), dielectric breakdown voltage is 57 kV / mm, and this epoxy resin does not form a high-order structure at the time of molding. However, compared with Example 1, it decreased. Further, no uncured voids were observed, and the laminate appearance was good.


積層板外観 〇: 未硬化ボイドなし
積層板外観 ×: 未硬化ボイドあり
N−670: DIC株式会社製 オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂
YL6121H:三菱化学株式会社製 4,4’−テトラメチルビフェノールエポキシ樹脂と4,4’−ビフェノール型エポキシ樹脂の混合物(混合比率を50wt%対50wt%)
YX4000H:三菱化学株式会社製 4,4’−テトラメチルビフェノール型エポキシ樹脂
TD2093Y:DIC株式会社製 フェノールノボラック樹脂
C11−ZCNS:四国化成株式会社製 1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト
2MZ−A:四国化成株式会社製 2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル−(1’)]−エチル−s−トリアジン
PN−23: 味の素ファインテック株式会社製 アミンアダクト
TEP−2P4MHz:日本曹達株式会社製 2−フェニル−4−メチルイミダゾールがテトラキスフェノールで包摂された化合物
DAW−03:電気化学工業株式会社製平均粒子径3umの球状アルミナ粒子

Laminated plate appearance ○: No uncured void Laminated plate appearance ×: Uncured void present N-670: DIC Corporation ortho-cresol novolac epoxy resin YL6121H: Mitsubishi Chemical Corporation 4,4′-tetramethylbiphenol epoxy resin Mixture of 4,4'-biphenol type epoxy resin (mixing ratio is 50wt% vs 50wt%)
YX4000H: 4,4′-tetramethylbiphenol type epoxy resin manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation TD2093Y: phenol novolac resin manufactured by DIC Corporation C11-ZCNS: 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate 2MZ manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd. -A: 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')]-ethyl-s-triazine manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd. PN-23: amine adduct TEP-2P4 MHz manufactured by Ajinomoto Finetech Co., Ltd .: Nippon Soda Co., Ltd. 2-phenyl-4-methylimidazole compound included in tetrakisphenol DAW-03: Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.

以上、表1から明らかなように、高熱伝導材料として展開が進められているメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂が含まれる半硬化の樹脂シートで、メソゲン骨格をもつエポキシ樹脂を主要成分とする第2相と硬化剤を主要成分とする第1相において、第2相が第1相に島状に分散された相分離構造により、その積層板への成形時に高次構造が形成されることとなり、熱伝導率を高くすることができた。さらに、その樹脂シートに含まれる硬化促進剤を潜在性硬化促進剤とすることで、前記樹脂シートにおいてメソゲン骨格をもつエポキシ樹脂を主要成分とする第2相の表面の硬化皮膜の生成を大きく低減することができ、それにより、その樹脂シートを備える積層板およびプリント配線板が未硬化ボイドを大きく低減させて、その絶縁破壊電圧を向上させることができた。   As described above, as is apparent from Table 1, it is a semi-cured resin sheet containing an epoxy resin having a mesogenic skeleton, which is being developed as a high thermal conductive material, and is a second phase mainly composed of an epoxy resin having a mesogenic skeleton. In the first phase mainly composed of a curing agent, a phase separation structure in which the second phase is dispersed in an island shape in the first phase, a higher order structure is formed at the time of forming the laminate, The conductivity could be increased. Furthermore, by using the curing accelerator contained in the resin sheet as a latent curing accelerator, the generation of a cured film on the surface of the second phase mainly comprising an epoxy resin having a mesogenic skeleton in the resin sheet is greatly reduced. As a result, the laminated board and the printed wiring board provided with the resin sheet can greatly reduce the uncured voids and improve the dielectric breakdown voltage.

上記の樹脂シートは、導体である銅箔をその樹脂シートを挟み込むように積層して、真空プレスで積層することにより、プリント配線板材料である高熱伝導の銅張積層板を作製した。さらに、この銅張積層板にフォト、エッチング加工による回路パターンの形成、ドリルによる穴あけ加工およびその貫通孔へのめっき処理によるスルーホール形成、前記の樹脂シートの積層、レジスト塗工等のプリント配線板への公知の加工処理を施すことによって、高い放熱機能をもつ高熱伝導プリント配線板を作製することが出来た。   The above-mentioned resin sheet was obtained by laminating copper foil as a conductor so as to sandwich the resin sheet, and laminating with a vacuum press, thereby producing a high thermal conductivity copper-clad laminate as a printed wiring board material. Furthermore, on this copper clad laminate, formation of a circuit pattern by photo and etching, formation of a through hole by drilling and plating of the through hole, lamination of the resin sheet, printed wiring board such as resist coating, etc. By subjecting to a known processing, a highly heat-conductive printed wiring board having a high heat radiation function could be produced.

1 第1相
2 第2相
3 硬化皮膜
4 化合物(B)
5 化合物(A)
6 銅箔
7 樹脂シート
8 外層回路パターン
9 内層回路パターン
10 ガラスクロス
1 First Phase 2 Second Phase 3 Cured Film 4 Compound (B)
5 Compound (A)
6 Copper foil 7 Resin sheet 8 Outer layer circuit pattern 9 Inner layer circuit pattern 10 Glass cloth

Claims (4)

第1相と第2相を備え、前記第1相に前記第2相が分散し、かつ前記第1相と前記第2相はメソゲン基をもつ4,4‘−テトラメチルビフェノールエポキシ樹脂と4,4‘−ビフェノール型エポキシ樹脂の混合物であるエポキシ樹脂を含み、硬化剤としてフェノールノボラック樹脂を含み、前記第2相のエポキシ樹脂含有量が前記第1相より多い樹脂シートであって、
前記樹脂シートに潜在性硬化促進剤を含む樹脂シート。
4,4′-tetramethylbiphenol epoxy resin having a first phase and a second phase, the second phase being dispersed in the first phase, and the first phase and the second phase having mesogenic groups; , 4′-biphenol type epoxy resin mixture, a phenol novolac resin as a curing agent, and the second phase epoxy resin content is higher than that of the first phase,
A resin sheet containing a latent curing accelerator in the resin sheet.
前記潜在性硬化促進剤が包摂触媒である請求項1に記載の樹脂シート。   The resin sheet according to claim 1, wherein the latent curing accelerator is an inclusion catalyst. 請求項1又は2に記載の樹脂シートを少なくとも1層含む積層板。   A laminate comprising at least one layer of the resin sheet according to claim 1 or 2. 請求項1〜3いずれかに記載の樹脂シート少なくとも1層含むプリント配線板。
A printed wiring board comprising at least one layer of the resin sheet according to claim 1.
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