JPH0129002B2 - - Google Patents
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- JPH0129002B2 JPH0129002B2 JP10577981A JP10577981A JPH0129002B2 JP H0129002 B2 JPH0129002 B2 JP H0129002B2 JP 10577981 A JP10577981 A JP 10577981A JP 10577981 A JP10577981 A JP 10577981A JP H0129002 B2 JPH0129002 B2 JP H0129002B2
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Description
本発明は、熱放散性と破壊電圧特性が優れ、か
つ安価な電気絶縁基板に関するものである。 従来から、パワー1C、パワートランジスター
等発熱をともなう電子部品を含む電気絶縁基板用
としては種々のものがあるが、とくに最近では放
熱特性の要求される電源回路用として金属板の放
熱特性を利用した電気絶縁基板が考案されてい
る。例えば、金属基板となるアルミニウム板の表
面をアルマイト処理し、その金属基板にエポキシ
系あるいはフエノール系の合成樹脂系の接着層を
介して、金属箔を加熱、加圧して成形した電気絶
縁基板や、接着層を樹脂含浸したガラス紙布で構
成して金属基板と金属箔とを貼り合わせた電気絶
縁基板や、さらに絶縁層の熱伝導率を向上させる
ために、合成樹脂内に高熱伝導性充填剤を添加し
た電気絶縁基板などがある。 しかし、アルミニウム板の表面をアルマイト処
理して、合成樹脂系の接着剤を設けたものは、接
着層にクラツクが発生しやすいばかりでなく、接
着層の膜厚が不均一になりやすく、破壊電圧特性
の信頼性が低いうえに、電気絶縁層の熱伝導率も
低く、さらにアルミニウム板の表面をアルマイト
処理することは、コスト的にも高いという欠点が
ある。 また、接着層内に高熱伝導性充填剤を添加した
ものは接着層内の熱伝導率は改善されるものの、
接着層内のクラツク発生及び膜厚が不均一になり
やすいこと、破壊電圧特性の信頼性が低いこと、
コスト高になること等の欠点は改善されない。 さらに、ガラス紙布を接着絶縁層内に介在する
ものは接着層のクラツク発生や膜厚が不均一にな
りやすいという欠点はかなり改善され破壊電圧特
性に対する信頼性も向上し、また、ガラス紙布中
に高熱伝導性充填剤を含むものは、絶縁層の熱伝
導率が向上する。しかし、ガラス紙布を介在して
絶縁層を形成することは、製造工程が増え、かつ
コスト高になるという欠点があり、熱放散性をよ
り向上させようとするには、ガラス紙布はむしろ
介在しない方が望ましい。 本発明は以上の点に鑑みてなされたものであ
り、ガラス紙布を介することなく、又アルマイト
処理等特別な表面処理等を必要とせずに電気絶縁
層を形成して、高破壊電圧特性、高熱伝導特性が
良好で膜厚の均一な信頼性の高い電気絶縁基板を
安価に提供しようとするものである。 以下本発明を、その実施例を示した図面ととも
に説明する。 まず、アルミニウム板の表面にアルマイト処理
して、その処理面にエポキシ系あるいはフエノー
ル系の合成樹脂の絶縁層を加熱加圧成形して設け
た電気絶縁基板の有する欠点について研究した結
果次のことがわかつた。 絶縁層に発生するクラツクは、合成樹脂絶縁
層とアルミニウム板との線膨張系数が異なり
（アルミニウム板2.3×10-5／℃に対しエポキシ
樹脂系４〜７×10-5／℃）、かつ、合成樹脂絶
縁層の強度が低いため、合成樹脂が熱的、機械
的変化に耐えられないことが主な原因である。 膜厚の不均一さは、合成樹脂の塗着が金属基
板又は金属箔に均一になされても生ずる。これ
は主として加熱、加圧されるときに合成樹脂の
粘度が一時的に急激に低下するので、合成樹脂
絶縁層への熱の伝わり方の不均一によつて、膜
厚の不均一が生ずるものと思われる。特にフロ
ーの流れやすい端部と中央部との差は著しい。 破壊電圧特性の不均一は膜厚のバラツキと気
泡の混入が原因している。 絶縁層は合成樹脂系で形成されているので、
合成樹脂の熱伝導率の低さがこの種の基板の熱
放散性に決定的な影響を与えている。 アルミニウム板にアルマイト処理をすること
はコスト高になり熱放散の点からもしない方が
好ましい。 本発明者らは以上の欠点について、鋭意研究し
た結果、絶縁層を、合成樹脂100重量部（固形分）
に対し雲母族化合物の一種以上を３〜50重量部、
高熱伝導性無機質充填物の一種以上を５〜60重量
部含有してなる混合物で構成し、この混合物と金
属基板、又は金属基板と金属箔との間にこの混合
物を介在させて加熱加圧により一体化することに
よつて、絶縁層にガラス紙布を介することなく、
さらにアルマイト処理等、特別な表面処理を必要
とせずに熱放散性と破壊電圧特性が優れ、信頼性
の高い電気絶縁基板を安価に製造できることを見
出した。 図によつて説明すると、Ｂは電気絶縁層、Ｃは
金属箔、Ａは金属基板である。 ここでいう、合成樹脂とは熱硬化性のフエノー
ル樹脂系やエポキシ樹脂系、あるいはこれらを混
合したものが望ましい。 雲母族化合物は、一般式XY2(3)Z4O10（OH、Ｆ）
2で示され、ＸはK+あるいはNa+が一般的で、
Rb+、Cs+等のアルカリ金属のものでもよい。Ｙ
はAl、Mg、が一般的でさらにFe等も含まれる。
ＺはAlSi3、Al2Si2、Al3Siで、具体的には
〔KAl2AlSi3O10（OH、Ｆ）2〕の白雲母や
〔KMg3AlSi3O10（OH、Ｆ）2〕の金雲母、又、
X0.5〜1 Y2.5〜3.0Si4O10F2で表わされるフツ素四
ケイ素雲母でもよい。 これらの雲母化合物は5μｍ以下の粒径のもの
を多量に添加すると破壊電圧特性が低下しやす
く、粒径が70μｍ以上になると絶縁層が粗面化し
やすくなるので、粒径の組合せは、その範囲内で
20〜30μｍのものが多いのが好ましい。 高熱伝導性無機質充填剤としてはAl2O3、
BeO、SiO2、MgO、等の金属酸化物の外、BN、
AlN等の金属窒化物の単一あるいは複合からな
り、粒径は５〜70μｍが好ましいが、とくに20〜
30μｍが望ましい。5μｍ以下の粒径が多いと破壊
電圧特性が低下しやすく粒径が70μｍ以上になる
と絶縁層が粗面化しやすくなるからである。な
お、粒径の表面積の少ないものが好ましいのは合
成樹脂と高熱伝導性無機質充填剤との界面での熱
伝達の因子が加わるのではなかろうかと思われる
が、あまり粒径の大きな充填剤を添加すると、逆
に絶縁層の表面粗さや粒子の重なり等の因子も加
わり信頼性ある電気絶縁板としては好ましくな
い。 雲母族、ならびに高熱伝導性無機質充填剤の添
加量は、合成樹脂100重量部（固形分）に対し、
雲母族は３〜50重量部、高熱伝導性無機質充填剤
は５〜60重量部がよい。雲母族が３重量部、高熱
伝導性無機質充填剤が５重量部以下であると、絶
縁層の熱伝導率特性や破壊電圧特性が低く、膜厚
も不均一になりやすく、さらに接着層のクラツク
が生じやすくなるからであり、又雲母族が50重量
部以上、高熱伝導性無機質充填剤が60重量部以上
になると、金属基板Ａあるいは金属箔Ｃとの接着
力が低下し、破壊電圧特性の値も低下するからで
ある。 金属箔Ｃは銅箔、スズ箔、アルミ箔が一般的で
あり、表面の処理については特に限定されない。 金属基板Ａは、アルミ板、鉄板、ステンレス板
等が一般的で厚み、形状、表面の処理に対しては
限定されない。 上記絶縁層Ｂをなす混合物の金属基板Ａへの付
着手段は種々のものが考えられ、金属箔Ｃを設け
る際は金属箔Ｃ側に付着するようにしてもよい。
また、絶縁層Ｂの形成は金属基板Ａの片面、両面
どちらでもよい。例えば混合物の付着に塗着を採
用する場合、金属基板Ａにエヤスプレーによる塗
着、静電塗装による塗着の外、フローコーター等
も有効であり、ポリエステルフイルム等の離型性
フイルムにロールコーターで塗着して、そのフイ
ルムに金属基板Ａを貼り合わせ、金属基板Ａに絶
縁層Ｂを転写する方法も作業性がよい。又、金属
箔Ｃにロールコータ、あるいはナイフコーター
で、あるいはロツドコーターにより塗着し、金属
基板Ａと加熱加圧により一体化する方法も有効で
ある。 絶縁層Ｂは加熱加圧された後の厚みで30〜
200μｍが望ましく30μｍ以下であると破壊電圧特
性が低くなり、200μｍ以上では放熱特性が低下
しやすくなるからである。 この発明の電気絶縁基板は以上のように構成さ
れ、熱放散性、破壊電圧特性等が優れたものであ
るが、その理由としてつぎのことが考えられる。 (1) 接着絶縁層のクラツク発生が改善される理
由、 雲母族と高熱伝導無機質充填剤相方の充填剤
効果により、合成樹脂の表面エネルギーが増し
て、絶縁層の強度が増加するうえに、雲母族化
合物の有する特異な形状と物理的性質が絶縁層
の熱的あるいは機械的強度の向上に寄与してい
るものと思われるからである。 (2) 絶縁層の膜厚の不均一が改善される理由、 合成樹脂中に雲母族化合物と高熱伝導性物質
が充填剤として一定量含まれているため加熱、
加圧した時、合成樹脂成分単体に比べて粘度は
低下しにくく、フローも著しく少ないので塗着
された時の膜厚が加圧、加熱によつても変化し
にくいと考えられるからである。 なお、雲母族の形状、物理的特性も影響して
いるものと思われる。 (3) 破壊電圧特性が優れている理由 絶縁層の膜厚の均一化が計れる外、雲母族の
持つ優れた電気的特性が関係していると思われ
るからである。但し、合成樹脂100重量部（固
形分）に対し、雲母族３重量部以下、高熱伝導
性無機質５重量部以下のときは破壊電圧が低
い。これは膜厚が不均一になり易いという外に
雲母族の持つ優れた電気的特性が生かされない
ためと思われる。又、合成樹脂100重量部（固
形物）に雲母族が50重量部以上と高熱伝導無機
質充填剤が60部以上含まれると破壊電圧特性は
低下する。これは充填剤と共に混入する気泡の
粒子間のすき間、粒子のぬれにくさ等が関係す
るものと思われる。 なお、本発明に基づいた絶縁層Ｂは、以上の
ように優れた特徴を持つているため、アルミニ
ウム板にはアルマイト処理はなくともよいが、
特に限定されない。 さらに、鉄板やステンレス板等の一般の金属
基板Ａにも特別な表面処理をしなくとも高信頼
性のある電気絶縁基板を安価に製造することが
できる。 つぎに、本発明について実施例により具体的に
説明する。 実施例 １ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂100重量部（固形分）にフツ素金雲母
（KMg3AlSi3O10F2）30重量部（50μｍ径以下）と
アルミナ（Al2O3）15重量部（50μｍ径以下）を
加え、次にメチルエチルケトンで希釈して混合溶
液とした。これをスプレーガンで表面をアルカリ
洗浄した２mm厚のアルミニウム板両面に塗布し、
130℃で15分間乾燥した後30Kg/cm2、温度160℃の
条件で加圧、加熱下で60分間キユアーして電気絶
縁基板を得た。 実施例 ２ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂100重量部（固形分）にフツ素四ケイ素雲
母（KMg2.5Si4O10F2）、７重量部（50μｍ径以下）
とアルミナ（Al2O3）20重量部（50μｍ）を加え、
次にメチルエチルケトンで希釈し、混合溶液とし
た。これをロールコーターでリン酸洗浄した２mm
厚のアルミニウム板に塗布し、130℃で15分間乾
燥した後、圧力30Kg/cm2、温度160℃の条件で加
圧、加熱し60分間キユアーして電気絶縁基板を得
た。 実施例 ３ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂100重量部（固形分）に白雲母
（KAl2AlSi3O10（OH）2）15重量部（50μｍ以下）、
窒化ホウ素BN（50μｍ以下）５重量部、石英粉末
（50μｍ以下）４重量部を加えメチルエチルケト
ンで希釈して混合溶液とした。これをスプレーガ
ンで表面を脱脂した２mm厚の低炭素鋼に塗布し、
120℃で20分間乾燥した後、塗布面に35μｍの銅
箔を置き、100Kg/cm2、170℃の条件で加圧、加熱
し120分間キユアーし銅箔と一体化して電気絶縁
基板を得た。 実施例 ４ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂100重量部（固形分）にフツ素金雲母
（KMg3AlSi3O10F2）（50μｍ以下）15重量部とフ
ツ素四ケイ素雲母KMg2.5Si4O10F2（50μｍ以下）
10重量部とアルミナAl2O3（50μｍ以下）40重量部
を加え、メチルエチルケトンで希釈して混合溶液
とした。これをロツドコーターで35μｍ厚の銅箔
に塗布し、130℃で10分間乾燥した後、表面をヘ
ヤーライン加工した２mm厚のステンレス板
（SUS―304）の表面に乗せ、圧力60Kg/cm2、温度
160℃の条件で60分間加熱、加圧キユアーし銅箔
とステンレス板とを一体化した電気絶縁基板を得
た。 実施例 ５ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤とフエノー
ルブチラール系よりなる合成樹脂100重量部（固
形分）にフツ素金雲母（KMg3AlSi3O10F2）10重
量部とフツ素四ケイ素雲母KMg2.5Si4O10F210重
量部に酸化ベリリウムBeo5重量部とアルミナ15
重量部を加えメチルエチルケトンで希釈して混合
溶液とした。これをロールコーターで35μｍの厚
さの銅箔に塗布し120〜140℃で15分間乾燥し、表
面をリン酸洗浄した１mm厚のアルミニウム板表面
に乗せ、圧力30Kg/cm2、温度160℃の条件で60分間
加熱、加圧、キユアーし銅箔とアルミニウム板と
を一体化して電気絶縁基板を得た。 比較例 １ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂を35μｍ厚の銅箔に塗布し、130℃で10分
間乾燥した後アルマイト処理した２mm厚のアルミ
ニウム板表面に乗せ、圧力30Kg/cm2、温度160℃の
条件で60分間、加熱、加圧、キユアーして銅箔と
アルミニウム板とを一体化して電気絶縁基板を得
た。 比較例 ２ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂を35μｍ厚の銅箔に塗布し、130℃で10分
間乾燥した後、リン酸洗浄したアルミニウム板片
面に乗せ圧力30Kg/cm2、温度160℃の条件で60分間
加熱、加圧、キユアーし銅箔とアルミニウム板と
を一体化して電気絶縁基板を得た。 比較例 ３ 100μｍ厚さのガラスクロス（日東紡WE―10）
にアミン系硬化剤を配合したエポキシ樹脂をガラ
スクロス重量に対する樹脂重量が100重量％にな
るように塗布して得たプリプレグをリン酸洗浄し
たアルミニウム板の片面に重ね合わせ、さらに
35μｍ厚の銅箔を重ね合わせて圧力100Kg/cm2、温
度160℃の条件で60分間加熱、加圧、キユアーし
銅箔とアルミニウム板とを一体化して電気絶縁基
板を得た。 比較例 ４ 100μｍ厚さのガラスクロス（日東紡WE―10）
にアミン系硬化剤よりなる合成樹脂100重量部
（固形分）にアルミナを30重量部を加え、メチル
エチルケトンで希釈し、100μｍ厚さのガラスク
ロス（日東紡WE―10）に、たて型塗布機にて塗
布して得たプリプレグをリン酸洗浄したアルミニ
ウム板の片面に乗せ、さらに35μｍ厚の銅箔を重
ね合わせて、圧力100Kg/cm2、温度160℃の条件で
60分間、加熱、加圧、キユアーし銅箔とアルミニ
ウム板とを一体化して電気的絶縁基板を得た。 表１に本発明による実施例１〜５と従来例であ
る比較例１〜４の試験結果を示した。
つ安価な電気絶縁基板に関するものである。 従来から、パワー1C、パワートランジスター
等発熱をともなう電子部品を含む電気絶縁基板用
としては種々のものがあるが、とくに最近では放
熱特性の要求される電源回路用として金属板の放
熱特性を利用した電気絶縁基板が考案されてい
る。例えば、金属基板となるアルミニウム板の表
面をアルマイト処理し、その金属基板にエポキシ
系あるいはフエノール系の合成樹脂系の接着層を
介して、金属箔を加熱、加圧して成形した電気絶
縁基板や、接着層を樹脂含浸したガラス紙布で構
成して金属基板と金属箔とを貼り合わせた電気絶
縁基板や、さらに絶縁層の熱伝導率を向上させる
ために、合成樹脂内に高熱伝導性充填剤を添加し
た電気絶縁基板などがある。 しかし、アルミニウム板の表面をアルマイト処
理して、合成樹脂系の接着剤を設けたものは、接
着層にクラツクが発生しやすいばかりでなく、接
着層の膜厚が不均一になりやすく、破壊電圧特性
の信頼性が低いうえに、電気絶縁層の熱伝導率も
低く、さらにアルミニウム板の表面をアルマイト
処理することは、コスト的にも高いという欠点が
ある。 また、接着層内に高熱伝導性充填剤を添加した
ものは接着層内の熱伝導率は改善されるものの、
接着層内のクラツク発生及び膜厚が不均一になり
やすいこと、破壊電圧特性の信頼性が低いこと、
コスト高になること等の欠点は改善されない。 さらに、ガラス紙布を接着絶縁層内に介在する
ものは接着層のクラツク発生や膜厚が不均一にな
りやすいという欠点はかなり改善され破壊電圧特
性に対する信頼性も向上し、また、ガラス紙布中
に高熱伝導性充填剤を含むものは、絶縁層の熱伝
導率が向上する。しかし、ガラス紙布を介在して
絶縁層を形成することは、製造工程が増え、かつ
コスト高になるという欠点があり、熱放散性をよ
り向上させようとするには、ガラス紙布はむしろ
介在しない方が望ましい。 本発明は以上の点に鑑みてなされたものであ
り、ガラス紙布を介することなく、又アルマイト
処理等特別な表面処理等を必要とせずに電気絶縁
層を形成して、高破壊電圧特性、高熱伝導特性が
良好で膜厚の均一な信頼性の高い電気絶縁基板を
安価に提供しようとするものである。 以下本発明を、その実施例を示した図面ととも
に説明する。 まず、アルミニウム板の表面にアルマイト処理
して、その処理面にエポキシ系あるいはフエノー
ル系の合成樹脂の絶縁層を加熱加圧成形して設け
た電気絶縁基板の有する欠点について研究した結
果次のことがわかつた。 絶縁層に発生するクラツクは、合成樹脂絶縁
層とアルミニウム板との線膨張系数が異なり
（アルミニウム板2.3×10-5／℃に対しエポキシ
樹脂系４〜７×10-5／℃）、かつ、合成樹脂絶
縁層の強度が低いため、合成樹脂が熱的、機械
的変化に耐えられないことが主な原因である。 膜厚の不均一さは、合成樹脂の塗着が金属基
板又は金属箔に均一になされても生ずる。これ
は主として加熱、加圧されるときに合成樹脂の
粘度が一時的に急激に低下するので、合成樹脂
絶縁層への熱の伝わり方の不均一によつて、膜
厚の不均一が生ずるものと思われる。特にフロ
ーの流れやすい端部と中央部との差は著しい。 破壊電圧特性の不均一は膜厚のバラツキと気
泡の混入が原因している。 絶縁層は合成樹脂系で形成されているので、
合成樹脂の熱伝導率の低さがこの種の基板の熱
放散性に決定的な影響を与えている。 アルミニウム板にアルマイト処理をすること
はコスト高になり熱放散の点からもしない方が
好ましい。 本発明者らは以上の欠点について、鋭意研究し
た結果、絶縁層を、合成樹脂100重量部（固形分）
に対し雲母族化合物の一種以上を３〜50重量部、
高熱伝導性無機質充填物の一種以上を５〜60重量
部含有してなる混合物で構成し、この混合物と金
属基板、又は金属基板と金属箔との間にこの混合
物を介在させて加熱加圧により一体化することに
よつて、絶縁層にガラス紙布を介することなく、
さらにアルマイト処理等、特別な表面処理を必要
とせずに熱放散性と破壊電圧特性が優れ、信頼性
の高い電気絶縁基板を安価に製造できることを見
出した。 図によつて説明すると、Ｂは電気絶縁層、Ｃは
金属箔、Ａは金属基板である。 ここでいう、合成樹脂とは熱硬化性のフエノー
ル樹脂系やエポキシ樹脂系、あるいはこれらを混
合したものが望ましい。 雲母族化合物は、一般式XY2(3)Z4O10（OH、Ｆ）
2で示され、ＸはK+あるいはNa+が一般的で、
Rb+、Cs+等のアルカリ金属のものでもよい。Ｙ
はAl、Mg、が一般的でさらにFe等も含まれる。
ＺはAlSi3、Al2Si2、Al3Siで、具体的には
〔KAl2AlSi3O10（OH、Ｆ）2〕の白雲母や
〔KMg3AlSi3O10（OH、Ｆ）2〕の金雲母、又、
X0.5〜1 Y2.5〜3.0Si4O10F2で表わされるフツ素四
ケイ素雲母でもよい。 これらの雲母化合物は5μｍ以下の粒径のもの
を多量に添加すると破壊電圧特性が低下しやす
く、粒径が70μｍ以上になると絶縁層が粗面化し
やすくなるので、粒径の組合せは、その範囲内で
20〜30μｍのものが多いのが好ましい。 高熱伝導性無機質充填剤としてはAl2O3、
BeO、SiO2、MgO、等の金属酸化物の外、BN、
AlN等の金属窒化物の単一あるいは複合からな
り、粒径は５〜70μｍが好ましいが、とくに20〜
30μｍが望ましい。5μｍ以下の粒径が多いと破壊
電圧特性が低下しやすく粒径が70μｍ以上になる
と絶縁層が粗面化しやすくなるからである。な
お、粒径の表面積の少ないものが好ましいのは合
成樹脂と高熱伝導性無機質充填剤との界面での熱
伝達の因子が加わるのではなかろうかと思われる
が、あまり粒径の大きな充填剤を添加すると、逆
に絶縁層の表面粗さや粒子の重なり等の因子も加
わり信頼性ある電気絶縁板としては好ましくな
い。 雲母族、ならびに高熱伝導性無機質充填剤の添
加量は、合成樹脂100重量部（固形分）に対し、
雲母族は３〜50重量部、高熱伝導性無機質充填剤
は５〜60重量部がよい。雲母族が３重量部、高熱
伝導性無機質充填剤が５重量部以下であると、絶
縁層の熱伝導率特性や破壊電圧特性が低く、膜厚
も不均一になりやすく、さらに接着層のクラツク
が生じやすくなるからであり、又雲母族が50重量
部以上、高熱伝導性無機質充填剤が60重量部以上
になると、金属基板Ａあるいは金属箔Ｃとの接着
力が低下し、破壊電圧特性の値も低下するからで
ある。 金属箔Ｃは銅箔、スズ箔、アルミ箔が一般的で
あり、表面の処理については特に限定されない。 金属基板Ａは、アルミ板、鉄板、ステンレス板
等が一般的で厚み、形状、表面の処理に対しては
限定されない。 上記絶縁層Ｂをなす混合物の金属基板Ａへの付
着手段は種々のものが考えられ、金属箔Ｃを設け
る際は金属箔Ｃ側に付着するようにしてもよい。
また、絶縁層Ｂの形成は金属基板Ａの片面、両面
どちらでもよい。例えば混合物の付着に塗着を採
用する場合、金属基板Ａにエヤスプレーによる塗
着、静電塗装による塗着の外、フローコーター等
も有効であり、ポリエステルフイルム等の離型性
フイルムにロールコーターで塗着して、そのフイ
ルムに金属基板Ａを貼り合わせ、金属基板Ａに絶
縁層Ｂを転写する方法も作業性がよい。又、金属
箔Ｃにロールコータ、あるいはナイフコーター
で、あるいはロツドコーターにより塗着し、金属
基板Ａと加熱加圧により一体化する方法も有効で
ある。 絶縁層Ｂは加熱加圧された後の厚みで30〜
200μｍが望ましく30μｍ以下であると破壊電圧特
性が低くなり、200μｍ以上では放熱特性が低下
しやすくなるからである。 この発明の電気絶縁基板は以上のように構成さ
れ、熱放散性、破壊電圧特性等が優れたものであ
るが、その理由としてつぎのことが考えられる。 (1) 接着絶縁層のクラツク発生が改善される理
由、 雲母族と高熱伝導無機質充填剤相方の充填剤
効果により、合成樹脂の表面エネルギーが増し
て、絶縁層の強度が増加するうえに、雲母族化
合物の有する特異な形状と物理的性質が絶縁層
の熱的あるいは機械的強度の向上に寄与してい
るものと思われるからである。 (2) 絶縁層の膜厚の不均一が改善される理由、 合成樹脂中に雲母族化合物と高熱伝導性物質
が充填剤として一定量含まれているため加熱、
加圧した時、合成樹脂成分単体に比べて粘度は
低下しにくく、フローも著しく少ないので塗着
された時の膜厚が加圧、加熱によつても変化し
にくいと考えられるからである。 なお、雲母族の形状、物理的特性も影響して
いるものと思われる。 (3) 破壊電圧特性が優れている理由 絶縁層の膜厚の均一化が計れる外、雲母族の
持つ優れた電気的特性が関係していると思われ
るからである。但し、合成樹脂100重量部（固
形分）に対し、雲母族３重量部以下、高熱伝導
性無機質５重量部以下のときは破壊電圧が低
い。これは膜厚が不均一になり易いという外に
雲母族の持つ優れた電気的特性が生かされない
ためと思われる。又、合成樹脂100重量部（固
形物）に雲母族が50重量部以上と高熱伝導無機
質充填剤が60部以上含まれると破壊電圧特性は
低下する。これは充填剤と共に混入する気泡の
粒子間のすき間、粒子のぬれにくさ等が関係す
るものと思われる。 なお、本発明に基づいた絶縁層Ｂは、以上の
ように優れた特徴を持つているため、アルミニ
ウム板にはアルマイト処理はなくともよいが、
特に限定されない。 さらに、鉄板やステンレス板等の一般の金属
基板Ａにも特別な表面処理をしなくとも高信頼
性のある電気絶縁基板を安価に製造することが
できる。 つぎに、本発明について実施例により具体的に
説明する。 実施例 １ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂100重量部（固形分）にフツ素金雲母
（KMg3AlSi3O10F2）30重量部（50μｍ径以下）と
アルミナ（Al2O3）15重量部（50μｍ径以下）を
加え、次にメチルエチルケトンで希釈して混合溶
液とした。これをスプレーガンで表面をアルカリ
洗浄した２mm厚のアルミニウム板両面に塗布し、
130℃で15分間乾燥した後30Kg/cm2、温度160℃の
条件で加圧、加熱下で60分間キユアーして電気絶
縁基板を得た。 実施例 ２ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂100重量部（固形分）にフツ素四ケイ素雲
母（KMg2.5Si4O10F2）、７重量部（50μｍ径以下）
とアルミナ（Al2O3）20重量部（50μｍ）を加え、
次にメチルエチルケトンで希釈し、混合溶液とし
た。これをロールコーターでリン酸洗浄した２mm
厚のアルミニウム板に塗布し、130℃で15分間乾
燥した後、圧力30Kg/cm2、温度160℃の条件で加
圧、加熱し60分間キユアーして電気絶縁基板を得
た。 実施例 ３ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂100重量部（固形分）に白雲母
（KAl2AlSi3O10（OH）2）15重量部（50μｍ以下）、
窒化ホウ素BN（50μｍ以下）５重量部、石英粉末
（50μｍ以下）４重量部を加えメチルエチルケト
ンで希釈して混合溶液とした。これをスプレーガ
ンで表面を脱脂した２mm厚の低炭素鋼に塗布し、
120℃で20分間乾燥した後、塗布面に35μｍの銅
箔を置き、100Kg/cm2、170℃の条件で加圧、加熱
し120分間キユアーし銅箔と一体化して電気絶縁
基板を得た。 実施例 ４ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂100重量部（固形分）にフツ素金雲母
（KMg3AlSi3O10F2）（50μｍ以下）15重量部とフ
ツ素四ケイ素雲母KMg2.5Si4O10F2（50μｍ以下）
10重量部とアルミナAl2O3（50μｍ以下）40重量部
を加え、メチルエチルケトンで希釈して混合溶液
とした。これをロツドコーターで35μｍ厚の銅箔
に塗布し、130℃で10分間乾燥した後、表面をヘ
ヤーライン加工した２mm厚のステンレス板
（SUS―304）の表面に乗せ、圧力60Kg/cm2、温度
160℃の条件で60分間加熱、加圧キユアーし銅箔
とステンレス板とを一体化した電気絶縁基板を得
た。 実施例 ５ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤とフエノー
ルブチラール系よりなる合成樹脂100重量部（固
形分）にフツ素金雲母（KMg3AlSi3O10F2）10重
量部とフツ素四ケイ素雲母KMg2.5Si4O10F210重
量部に酸化ベリリウムBeo5重量部とアルミナ15
重量部を加えメチルエチルケトンで希釈して混合
溶液とした。これをロールコーターで35μｍの厚
さの銅箔に塗布し120〜140℃で15分間乾燥し、表
面をリン酸洗浄した１mm厚のアルミニウム板表面
に乗せ、圧力30Kg/cm2、温度160℃の条件で60分間
加熱、加圧、キユアーし銅箔とアルミニウム板と
を一体化して電気絶縁基板を得た。 比較例 １ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂を35μｍ厚の銅箔に塗布し、130℃で10分
間乾燥した後アルマイト処理した２mm厚のアルミ
ニウム板表面に乗せ、圧力30Kg/cm2、温度160℃の
条件で60分間、加熱、加圧、キユアーして銅箔と
アルミニウム板とを一体化して電気絶縁基板を得
た。 比較例 ２ エポキシ樹脂およびアミン系硬化剤よりなる合
成樹脂を35μｍ厚の銅箔に塗布し、130℃で10分
間乾燥した後、リン酸洗浄したアルミニウム板片
面に乗せ圧力30Kg/cm2、温度160℃の条件で60分間
加熱、加圧、キユアーし銅箔とアルミニウム板と
を一体化して電気絶縁基板を得た。 比較例 ３ 100μｍ厚さのガラスクロス（日東紡WE―10）
にアミン系硬化剤を配合したエポキシ樹脂をガラ
スクロス重量に対する樹脂重量が100重量％にな
るように塗布して得たプリプレグをリン酸洗浄し
たアルミニウム板の片面に重ね合わせ、さらに
35μｍ厚の銅箔を重ね合わせて圧力100Kg/cm2、温
度160℃の条件で60分間加熱、加圧、キユアーし
銅箔とアルミニウム板とを一体化して電気絶縁基
板を得た。 比較例 ４ 100μｍ厚さのガラスクロス（日東紡WE―10）
にアミン系硬化剤よりなる合成樹脂100重量部
（固形分）にアルミナを30重量部を加え、メチル
エチルケトンで希釈し、100μｍ厚さのガラスク
ロス（日東紡WE―10）に、たて型塗布機にて塗
布して得たプリプレグをリン酸洗浄したアルミニ
ウム板の片面に乗せ、さらに35μｍ厚の銅箔を重
ね合わせて、圧力100Kg/cm2、温度160℃の条件で
60分間、加熱、加圧、キユアーし銅箔とアルミニ
ウム板とを一体化して電気的絶縁基板を得た。 表１に本発明による実施例１〜５と従来例であ
る比較例１〜４の試験結果を示した。
【表】
なお、熱伝導率の率はシユレーダー法により測
定し、絶縁層の膜厚は電子顕微鏡により測定し
た。 表１から、本発明による電気絶縁基板は、熱伝
導率特性（熱放散性）と破壊電圧特性の両方が優
れていることがわかる。しかも、本発明による電
気絶縁基板は作業が容易で、かつ工程も少なく安
価に製造できるので今まで適用できなかつた電気
絶縁材料の分野にも応用することが可能である。
定し、絶縁層の膜厚は電子顕微鏡により測定し
た。 表１から、本発明による電気絶縁基板は、熱伝
導率特性（熱放散性）と破壊電圧特性の両方が優
れていることがわかる。しかも、本発明による電
気絶縁基板は作業が容易で、かつ工程も少なく安
価に製造できるので今まで適用できなかつた電気
絶縁材料の分野にも応用することが可能である。
第１図及び第２図はこの発明の電気絶縁基板の
各実施例の断面図である。 Ｂ…電気絶縁層、Ｃ…金属箔、Ａ…金属基板。
各実施例の断面図である。 Ｂ…電気絶縁層、Ｃ…金属箔、Ａ…金属基板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属基板の少なくとも片面に絶縁層が一体的
に形成され、上記絶縁層は、合成樹脂100重量部
に対し、雲母族化合物の一種以上を３〜50重量
部、高熱伝導性無機質充填材の一種以上を５〜60
重量部含有してなる混合物を加熱加圧した構造で
あることを特徴とする電気絶縁基板。 ２ 上記混合物より成る絶縁層の表面に金属箔を
重ね合わせて加熱加圧したことを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の電気絶縁基板。 ３ 上記絶縁層の厚さが30〜200μｍであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に
記載の電気絶縁基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10577981A JPS587720A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 電気絶縁基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10577981A JPS587720A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 電気絶縁基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS587720A JPS587720A (ja) | 1983-01-17 |
| JPH0129002B2 true JPH0129002B2 (ja) | 1989-06-07 |
Family
ID=14416632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10577981A Granted JPS587720A (ja) | 1981-07-03 | 1981-07-03 | 電気絶縁基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587720A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6033400A (ja) * | 1983-08-03 | 1985-02-20 | Okuno Seiyaku Kogyo Kk | ステンレス上の金属電解剥離液 |
| JPS62162530A (ja) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | 松下電工株式会社 | 金属ベ−ス積層板の製造方法 |
-
1981
- 1981-07-03 JP JP10577981A patent/JPS587720A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS587720A (ja) | 1983-01-17 |
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