WO2010016480A1 - 絶縁シート及び積層構造体 - Google Patents

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樋口 勲夫
康成 日下
卓司 青山
貴志 渡邉
中島 大輔
高橋 良輔
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to an insulating sheet used for adhering a heat conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more to a conductive layer, and more particularly, has excellent handling properties in an uncured state, and
  • the present invention relates to an insulating sheet that gives a cured product excellent in dielectric breakdown characteristics, thermal conductivity, heat resistance, acid resistance, and workability, and a laminated structure using the insulating sheet.
  • Patent Document 1 discloses an insulating material in which a glass cloth is impregnated with an adhesive composition containing an epoxy resin, an epoxy resin curing agent, a curing accelerator, an elastomer, and an inorganic filler.
  • An adhesive sheet is disclosed.
  • an insulating adhesive material that does not use glass cloth is also known.
  • an insulating material containing bisphenol A type epoxy resin, phenoxy resin, phenol novolac, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, and alumina An adhesive is disclosed.
  • the epoxy resin curing agent include tertiary amines, acid anhydrides, imidazole compounds, polyphenol resins, and mask isocyanates.
  • a glass cloth is used in order to improve handling properties.
  • an insulating adhesive sheet containing glass cloth it has been difficult to reduce the film thickness, and various processes such as laser processing or drilling have been difficult.
  • cured material of the insulating adhesive sheet containing a glass cloth is comparatively low, sufficient heat dissipation may not be obtained.
  • special impregnation equipment had to be prepared in order to impregnate the glass cloth with the adhesive composition.
  • the object of the present invention is to adhere a thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more to a conductive layer, and has excellent handling properties in an uncured state, and has dielectric breakdown characteristics, thermal conductivity. It is providing the insulating sheet which gives the hardened
  • an insulating sheet used for bonding a heat conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more to a conductive layer, and a polymer (A) having a weight average molecular weight of 10,000 or more. And at least one resin (B) of the epoxy resin (B1) having a weight average molecular weight of less than 10,000 and the oxetane resin (B2) having a weight average molecular weight of less than 10,000, and a curing agent (C).
  • anhydrous magnesium carbonate (D1) not containing water of crystallization represented by the chemical formula MgCO 3 and a coated body (D2) in which the surface of the anhydrous magnesium carbonate (D1) is coated with an organic resin, silicone resin or silica
  • An insulating sheet containing at least one substance (D) is provided.
  • an inorganic filler (G) other than the substance (D) is further included.
  • the inorganic filler (G) includes alumina, silica, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, zinc oxide, magnesium oxide, talc, mica, and hydrotal. At least one selected from the group consisting of sites.
  • the polymer (A) is a polymer having an aromatic skeleton and having a weight average molecular weight of 30,000 or more.
  • the curing agent (C) is a phenol resin, an acid anhydride having an aromatic skeleton or an alicyclic skeleton, a water additive of the acid anhydride, or the It is a modified product of an acid anhydride.
  • the resin (B) has an aromatic skeleton and an epoxy monomer (B1b) having a weight average molecular weight of 600 or less and an aromatic skeleton, And at least one of oxetane monomers (B2b) having a weight average molecular weight of 600 or less.
  • the insulating sheet according to the present invention in a total of 100% by weight of the resin components in the insulating sheet containing the polymer (A), the resin (B), and the curing agent (C). Further, the polymer (A) is in the range of 20 to 60% by weight, the resin (B) is in the range of 10 to 60% by weight, and the polymer (A) and the resin (B) are combined in a total of 100% by weight.
  • the glass transition temperature of the uncured insulating sheet is 25 ° C. or less.
  • the substance (D) is a spherical magnesium carbonate anhydrous salt (D1d1) containing no crystal water represented by the chemical formula MgCO 3 , and the spherical magnesium carbonate anhydrous.
  • the surface of the salt (D1d1) is at least one substance (Dd1) in the covering (D2d1) covered with an organic resin, a silicone resin or silica.
  • the substance (D) includes substantially polyhedral anhydrous magnesium carbonate (D1b2) containing no crystal water represented by the chemical formula MgCO 3 , and the substantially polyhedral An inorganic filler other than the substance (D), wherein the surface of the anhydrous magnesium carbonate (D1d2) is at least one substance (Dd2) in the covering (D2d2) covered with an organic resin, silicone resin or silica.
  • the inorganic filler (G) is a plate-like filler.
  • the average particle diameter of the substance (Dd2) is preferably in the range of 0.1 to 40 ⁇ m, and the average major axis of the plate-like filler is preferably in the range of 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the substance (Dd2) and the plate-like filler are contained in a volume ratio of 70:30 to 99: 1, and the substance (Dd2) and the plate-like filler are contained in a total of 60 to 90% by volume. Preferably it is.
  • the plate-like filler is preferably at least one of alumina and boron nitride. The combination of the substance (Dd2) satisfying such shape, size, type, and the like and the plate-like filler can effectively improve the heat dissipation of the cured product of the insulating sheet.
  • a dispersant (F) having a functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding properties is further included.
  • the pKa of the functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding property of the dispersant (F) is preferably in the range of 2 to 10.
  • the polymer (A) preferably has a functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding properties.
  • the functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding property in the polymer (A) is preferably at least one selected from the group consisting of a phosphoric acid group, a carboxyl group, and a sulfonic acid group.
  • the polymer (A) is preferably a phenoxy resin.
  • the heat resistance of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced.
  • the glass transition temperature of the said phenoxy resin is 95 degreeC or more. In this case, the thermal deterioration of the resin can be further suppressed.
  • the curing agent (C) is obtained by an addition reaction between an acid anhydride having a polyalicyclic skeleton, a water addition of the acid anhydride or a modification of the acid anhydride, or a terpene compound and maleic anhydride.
  • the acid anhydride having an alicyclic skeleton, a water addition of the acid anhydride, or a modified product of the acid anhydride is preferable.
  • the curing agent (C) is more preferably an acid anhydride represented by any of the following formulas (1) to (3). Use of these preferable hardening
  • R1 and R2 each represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydroxyl group.
  • the curing agent (C) is preferably a phenol resin having a melamine skeleton or a triazine skeleton, or a phenol resin having an allyl group.
  • the hydroxyl equivalent of the resin (B) is preferably 6,000 or more.
  • the handling property of the uncured insulating sheet can be further enhanced. Moreover, even if hardening progresses at the time of storage, it does not occur until the insulating sheet cracks during handling, and the storage stability of the uncured insulating sheet can be improved.
  • the glass transition temperature of the uncured insulating sheet is 25 ° C. or less, and the bending elastic modulus at 25 ° C. of the uncured insulating sheet is 10 to 1
  • the flexural modulus of the cured insulating sheet at 25 ° C. is in the range of 1,000 to 50,000 MPa
  • the rotational dynamic viscosity is
  • the tan ⁇ of the uncured insulating sheet at 25 ° C. measured using an elasticity measuring device is in the range of 0.1 to 1.0
  • the uncured insulating sheet is from 25 ° C. to 250 ° C.
  • the maximum value of tan ⁇ of the insulating sheet when the temperature is raised is in the range of 1.0 to 5.0.
  • the laminated structure according to the present invention includes a thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more, an insulating layer laminated on at least one surface of the thermal conductor, and the thermal conductor of the insulating layer. And a conductive layer laminated on a surface opposite to the surface laminated with, and the insulating layer is formed by curing an insulating sheet constructed according to the present invention.
  • the heat conductor is preferably a metal.
  • the handleability of the uncured insulating sheet can be improved. Furthermore, the dielectric breakdown characteristics, thermal conductivity, heat resistance, acid resistance and workability of the cured product formed by curing the insulating sheet according to the present invention can be enhanced.
  • a conductive layer is laminated on at least one surface of a thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more via an insulating layer, and the insulating layer is the present invention. Therefore, the heat from the conductive layer side is easily transferred to the heat conductor through the insulating layer. For this reason, heat can be efficiently dissipated by the heat conductor.
  • FIG. 1 is a partially cutaway front sectional view schematically showing a laminated structure according to an embodiment of the present invention.
  • the inventors of the present application have a polymer (A) having a weight average molecular weight of 10,000 or more, an epoxy resin (B1) having a weight average molecular weight of less than 10,000, and an oxetane resin having a weight average molecular weight of less than 10,000.
  • (B2) at least one resin (B), curing agent (C), anhydrous magnesium carbonate (D1) not containing crystal water represented by the chemical formula MgCO 3 , and anhydrous magnesium carbonate (D1)
  • a composition containing at least one substance (D) of the covering (D2) covered with an organic resin, a silicone resin or silica the surface of the insulating sheet can be handled in an uncured insulating sheet. It was found that the dielectric breakdown characteristics, thermal conductivity, heat resistance, acid resistance and workability of the cured product of the insulating sheet can be improved. .
  • the inventors of the present application can improve the thermal conductivity of the cured product of the insulating sheet while ensuring high processability by using the substance (D) and the inorganic filler (G) other than the substance (D). It has been found that it can be further enhanced.
  • the inventors of the present invention have a substance (D) containing spherical magnesium carbonate anhydrous salt (D1d1) not containing water of crystallization represented by the chemical formula MgCO 3 , and the surface of the spherical magnesium carbonate anhydrous salt (D1d1).
  • the material (Dd1) is at least one of the coverings (D2d1) covered with an organic resin, a silicone resin, or silica
  • the material (Dd1) can be filled at a high density, and the insulating sheet It has also been found that the processability of the cured product can be improved.
  • the substance (Dd1) is filled with high density, the heat dissipation of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced.
  • the insulating sheet according to the present invention has an aromatic skeleton, a polymer (A) having a weight average molecular weight of 10,000 or more, an epoxy resin (B1) having a weight average molecular weight of less than 10,000, and a weight average.
  • a polymer (A) having a weight average molecular weight of 10,000 or more an epoxy resin (B1) having a weight average molecular weight of less than 10,000, and a weight average.
  • the surface of this magnesium carbonate anhydrous salt (D1) contains at least one substance (D) of the coating body (D2) coat
  • the polymer (A) contained in the insulating sheet according to the present invention is not particularly limited as long as the weight average molecular weight is 10,000 or more.
  • the polymer (A) preferably has an aromatic skeleton.
  • the aromatic skeleton may be included in the entire polymer, may be included in the main chain skeleton, and may be included in the side chain. Also good.
  • the polymer (A) preferably has an aromatic skeleton in the main chain skeleton. In this case, the heat resistance of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced.
  • a polymer (A) only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the aromatic skeleton is not particularly limited. Specific examples of the aromatic skeleton include naphthalene skeleton, fluorene skeleton, biphenyl skeleton, anthracene skeleton, pyrene skeleton, xanthene skeleton, adamantane skeleton, and bisphenol A skeleton. Of these, a biphenyl skeleton or a fluorene skeleton is preferable. In this case, the heat resistance of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced.
  • thermoplastic resin a thermosetting resin, or the like can be used as the polymer (A).
  • thermoplastic resin and thermosetting resin are not particularly limited.
  • examples of the thermoplastic resin and thermosetting resin include thermoplastic resins such as polyphenylene sulfide, polyarylate, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, and polyetherketone.
  • thermoplastic resin and the thermosetting resin a heat-resistant resin group called a super engineering plastic such as thermoplastic polyimide, thermosetting polyimide, benzoxazine, or a reaction product of polybenzoxazole and benzoxazine, etc. Can be used.
  • a thermoplastic resin only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • As for the said thermosetting resin only 1 type may be used and 2 or more types may be used together. Either one of a thermoplastic resin and a thermosetting resin may be used, and a thermoplastic resin and a thermosetting resin may be used in combination.
  • the polymer (A) is preferably a styrene polymer, a (meth) acrylic polymer or a phenoxy resin, and more preferably a phenoxy resin. In this case, the oxidative deterioration of the cured product of the insulating sheet can be prevented, and the heat resistance can be further enhanced.
  • styrene polymer specifically, a homopolymer of a styrene monomer, a copolymer of a styrene monomer and an acrylic monomer, or the like can be used. Of these, styrene polymers having a styrene-glycidyl methacrylate structure are preferred.
  • styrene monomer examples include styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, p-methoxy styrene, p-phenyl styrene, p-chloro styrene, p-ethyl styrene, pn- Butyl styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, 2,4-dimethyl Examples include styrene and 3,4-dichlorostyrene.
  • acrylic monomer examples include acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, Examples include butyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, glycidyl methacrylate, ethyl ⁇ -hydroxyacrylate, propyl ⁇ -aminoacrylate, stearyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate or diethylaminoethyl methacrylate. It is done.
  • the phenoxy resin is specifically a resin obtained by reacting, for example, an epihalohydrin and a divalent phenol compound, or a resin obtained by reacting a divalent epoxy compound and a divalent phenol compound.
  • the phenoxy resin comprises a bisphenol A skeleton, a bisphenol F skeleton, a bisphenol A / F mixed skeleton, a naphthalene skeleton, a fluorene skeleton, a biphenyl skeleton, an anthracene skeleton, a pyrene skeleton, a xanthene skeleton, an adamantane skeleton, and a dicyclopentadiene skeleton. It is preferred to have at least one skeleton selected from the group.
  • the phenoxy resin preferably has at least one skeleton selected from the group consisting of a bisphenol A skeleton, a bisphenol F skeleton, a bisphenol A / F mixed skeleton, a naphthalene skeleton, a fluorene skeleton, and a biphenyl skeleton.
  • it has at least one of a fluorene skeleton and a biphenyl skeleton.
  • the phenoxy resin preferably has a polycyclic aromatic skeleton in the main chain.
  • the phenoxy resin preferably has at least one skeleton of the skeletons represented by the following formulas (4) to (9) in the main chain.
  • R 1 may be the same or different and is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom, and X 1 is a single bond, having 1 to 7 divalent hydrocarbon group, —O—, —S—, —SO 2 —, or —CO—.
  • R 1a may be the same or different and is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom
  • R 2 is a hydrogen atom, carbon number 1 A hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom
  • R 3 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • m is an integer of 0 to 5.
  • R 1b may be the same or different from each other, and is a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom, and R 4 is the same or different from each other. It may be a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom, and l is an integer of 0 to 4.
  • R 5 and R 6 are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a halogen atom, and X 2 is —SO 2 —, —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2. -Or -O-, and k is 0 or 1.
  • polymer (A) for example, a phenoxy resin represented by the following formula (10) or the following formula (11) is preferably used.
  • a 1 has a structure represented by any one of the above formulas (4) to (6), and the structure of the structure represented by the above formula (4) is 0 to 60 mol%, the structure represented by the above formula (5) is 5 to 95 mol%, and the structure represented by the above formula (6) is 5 to 95 mol%, and A 2 is a hydrogen atom or the above formula And n 1 is an average value of 25 to 500.
  • a 3 has a structure represented by the above formula (8) or the above formula (9), and n 2 is a value of at least 21 or more.
  • the glass transition temperature Tg of the polymer (A) is preferably in the range of 60 to 200 ° C., and more preferably in the range of 90 to 180 ° C. If the Tg of the polymer (A) is too low, the resin may be thermally deteriorated. If the Tg of the polymer (A) is too high, the compatibility between the polymer (A) and the other resin is deteriorated. As a result, the handling property of the uncured insulating sheet and the heat resistance of the cured product of the insulating sheet tend to decrease.
  • the glass transition temperature Tg of the phenoxy resin is preferably 95 ° C. or more, more preferably in the range of 110 to 200 ° C., and 110 to 180 ° C. More preferably, it is in the range. If the Tg of the phenoxy resin is too low, the resin may be thermally deteriorated. If the Tg of the phenoxy resin is too high, the compatibility between the phenoxy resin and the other resin is deteriorated. As a result, the handling property of the uncured insulating sheet and the heat resistance of the cured product of the insulating sheet tend to decrease.
  • the polymer (A) preferably has a functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding properties.
  • a polymer having a functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding property has high affinity with the substance (D) or the inorganic filler (G). Therefore, the dispersibility of the substance (D) or the inorganic filler (G) in the insulating sheet and the adhesion between the polymer (A) and the substance (D) or the inorganic filler (G) can be enhanced. For this reason, the dielectric breakdown characteristics and thermal conductivity of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced without generating voids at the interface between the substance (D) or the inorganic filler (G) and the resin layer.
  • the functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding property in the polymer (A) is preferably at least one selected from the group consisting of a hydroxyl group, a phosphate group, a carboxyl group, and a sulfonic acid group. More preferably, it is at least one selected from the group consisting of a group, a carboxyl group and a sulfonic acid group.
  • the functional group containing a hydrogen atom having the hydrogen bonding property of the polymer (A) is a carboxyl group or a phosphate group. preferable.
  • the pKa of the functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding property is preferably in the range of 2 to 10, and more preferably in the range of 3 to 9.
  • the pKa is less than 2
  • the acidity of the polymer (A) is too high, and the reaction of the epoxy component and the oxetane component in the resin component is easily promoted.
  • the storage stability of the insulating sheet may be insufficient.
  • pKa exceeds 10
  • the effect which improves the dispersibility of the substance (D) or an inorganic filler (G) in an insulating sheet may be insufficient. For this reason, it may be difficult to sufficiently enhance the dielectric breakdown characteristics and thermal conductivity of the cured product of the insulating sheet.
  • Examples of the polymer (A) having a functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding property include a functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding property such as a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, or a hydroxyl group.
  • Examples of a method for obtaining such a polymer include a method of copolymerizing a monomer having a functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding properties with another monomer, and a hydrogen bonding property to a base trunk polymer.
  • a method of graft-copolymerizing a monomer having a functional group containing a hydrogen atom having a hydrogen atom, or a polymer having a derivative group of a functional group containing a hydrogen atom having a hydrogen bondability, wherein the derivative group of the polymer has the hydrogen bondability The method etc. which convert into the functional group containing a hydrogen atom are mentioned.
  • the polymer having a functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding properties include a carboxylic acid group-containing styrene-based polymer, a carboxylic acid group-containing phenoxy resin, a carboxylic acid group-containing polyester, a carboxylic acid group-containing polyether, Acid group-containing (meth) acrylic polymer, carboxylic acid group-containing aliphatic polymer, carboxylic acid group-containing polysiloxane polymer, phosphoric acid group-containing styrene polymer, phosphoric acid group-containing phenoxy resin, phosphoric acid group-containing polyester, phosphorus Acid group-containing polyether, phosphoric acid group-containing (meth) acrylic polymer, phosphoric acid group-containing aliphatic polymer, phosphoric acid group-containing polysiloxane polymer, sulfonic acid group-containing styrene polymer, phosphoric acid group-containing phenoxy resin, Sulfonic acid group-containing polyester,
  • the weight average molecular weight of the polymer (A) is 10,000 or more.
  • the weight average molecular weight of the polymer (A) is preferably 30,000 or more, more preferably in the range of 30,000 to 1,000,000, and in the range of 40,000 to 250,000. More preferably it is. If the weight average molecular weight of the polymer (A) is too small, the insulating sheet may be thermally deteriorated. When the weight average molecular weight of the polymer (A) is too large, the compatibility between the polymer (A) and another resin is deteriorated. As a result, the handleability of the insulating sheet and the heat resistance of the cured product of the insulating sheet tend to decrease.
  • total resin component X In total 100% by weight of the total resin components (hereinafter sometimes abbreviated as total resin component X) contained in the insulating sheet containing the polymer (A), the resin (B), and the curing agent (C).
  • the polymer (A) is preferably contained within a range of 20 to 60% by weight, and more preferably within a range of 30 to 50% by weight.
  • the polymer (A) is preferably contained in such a content that the total of the polymer (A) and the resin (B) is less than 100% by weight within the above range.
  • the total resin component X refers to the total of the polymer (A), the epoxy resin (B1), the oxetane resin (B2), the curing agent (C), and other resin components added as necessary.
  • the insulating sheet according to the present invention contains at least one of the epoxy resin (B1) and the oxetane resin (B2) (B).
  • the resin (B) only the epoxy resin (B1) may be used, or only the oxetane resin (B2) may be used, and both the epoxy resin (B1) and the oxetane resin (B2) are used. Also good.
  • the weight average molecular weight of the epoxy resin (B1) is less than 10,000.
  • the epoxy resin (B1) is not particularly limited as long as the weight average molecular weight is less than 10,000.
  • an epoxy monomer (B1b) having an aromatic skeleton and having a weight average molecular weight of 600 or less is suitably used.
  • the epoxy resin (B1) include an epoxy monomer having a bisphenol skeleton, an epoxy monomer having a dicyclopentadiene skeleton, an epoxy monomer having a naphthalene skeleton, an epoxy monomer having an adamantene skeleton, an epoxy monomer having a fluorene skeleton, and biphenyl.
  • examples thereof include an epoxy monomer having a skeleton, an epoxy monomer having a bi (glycidyloxyphenyl) methane skeleton, an epoxy monomer having a xanthene skeleton, an epoxy monomer having an anthracene skeleton, and an epoxy monomer having a pyrene skeleton.
  • an epoxy resin (B1) only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • Examples of the epoxy monomer having a bisphenol skeleton include an epoxy monomer having a bisphenol A type, bisphenol F type, or bisphenol S type bisphenol skeleton.
  • Examples of the epoxy monomer having a dicyclopentadiene skeleton include dicyclopentadiene dioxide and a phenol novolac epoxy monomer having a dicyclopentadiene skeleton.
  • Examples of the epoxy monomer having a naphthalene skeleton include 1-glycidylnaphthalene, 2-glycidylnaphthalene, 1,2-diglycidylnaphthalene, 1,5-diglycidylnaphthalene, 1,6-diglycidylnaphthalene, 1,7-diglycidyl. Naphthalene, 2,7-diglycidylnaphthalene, triglycidylnaphthalene, 1,2,5,6-tetraglycidylnaphthalene, and the like can be given.
  • Examples of the epoxy monomer having an adamantene skeleton include 1,3-bis (4-glycidyloxyphenyl) adamantene and 2,2-bis (4-glycidyloxyphenyl) adamantene.
  • Examples of the epoxy monomer having a fluorene skeleton include 9,9-bis (4-glycidyloxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3-methylphenyl) fluorene, and 9,9-bis (4- Glycidyloxy-3-chlorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3-bromophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3-fluorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-Glycidyloxy-3-methoxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-dimethylphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-dichlorophenyl) Fluorene or 9,9-bis (4-glycidyloxy-3,5-dibromophenyl) Fluorene,
  • Examples of the epoxy monomer having a biphenyl skeleton include 4,4'-diglycidylbiphenyl, 4,4'-diglycidyl-3,3 ', 5,5'-tetramethylbiphenyl, and the like.
  • Examples of the epoxy monomer having a bi (glycidyloxyphenyl) methane skeleton include 1,1′-bi (2,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,8′-bi (2,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,1′-bi (3,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,8′-bi (3,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,1′-bi (3,5-glycidyloxynaphthyl) methane 1,8'-bi (3,5-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,2'-bi (2,7-glycidyloxynaphthyl) methane, 1,2'-bi (3,7-glycidyloxynaphthyl) Examples include methane or 1,
  • Examples of the epoxy monomer having a xanthene skeleton include 1,3,4,5,6,8-hexamethyl-2,7-bis-oxiranylmethoxy-9-phenyl-9H-xanthene.
  • the weight average molecular weight of the oxetane resin (B2) is less than 10,000.
  • the oxetane resin (B2) is not particularly limited as long as the weight average molecular weight is less than 10,000.
  • an oxetane monomer (B2b) having an aromatic skeleton and having a weight average molecular weight of 600 or less is preferably used.
  • oxetane resin (B2) examples include, for example, 4,4′-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] biphenyl, 1,4-benzenedicarboxylate bis [(3-ethyl-3 -Oxetanyl) methyl] ester, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] benzene, or oxetated phenol novolak.
  • oxetane resin (B2) only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the hydroxyl equivalent of the resin (B) is preferably 6,000 or more. In this case, the handling property of the uncured insulating sheet can be further enhanced.
  • the hydroxyl equivalent of the resin (B) is more preferably 6,500 or more, further preferably 7,000 or more, and most preferably 15,000 or more.
  • the hydroxyl group equivalent of the resin (B) is calculated by calculating the amount of hydroxyl group based on the total amount of the resin (B) by the high performance liquid chromatograph mass spectrometer (LC-MS) or 1 H-nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H-NMR). It is a value determined by quantifying as% and obtained by the following formula.
  • the theoretical chemical structure purity of the resin (B) is preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and further preferably 97% or more. The higher the theoretical chemical structure purity of the resin (B), the higher the handleability of the uncured insulating sheet.
  • the “theoretical chemical structural purity of the resin (B)” specifically indicates the ratio of a substance having no hydroxyl group and having a three-membered ring (epoxy) or four-membered ring (oxetane) cyclic ether structure.
  • the resin (B) is preferably at least one of a distilled epoxy resin and a distilled oxetane resin, and more preferably a distilled epoxy resin. In this case, the handling property of the uncured insulating sheet can be further enhanced.
  • the weight average molecular weight of the epoxy resin (B1) and the oxetane resin (B2) that is, the weight average molecular weight of the resin (B) is less than 10,000.
  • the weight average molecular weight of the resin (B) is preferably 600 or less.
  • the minimum with a preferable weight average molecular weight of resin (B) is 200, and a more preferable upper limit is 550. If the weight average molecular weight of the resin (B) is too small, the volatility of the resin (B) may be too high and the handleability of the insulating sheet may be lowered. If the weight average molecular weight of the resin (B) is too large, the insulating sheet may be hard and brittle, or the adhesiveness of the cured product of the insulating sheet may be reduced.
  • the resin (B) is preferably contained in the range of 10 to 60% by weight, and more preferably in the range of 10 to 40% by weight, in the total 100% by weight of the total resin component X.
  • the resin (B) is preferably contained in such a content that the total of the polymer (A) and the resin (B) is less than 100% by weight within the above range.
  • the resin (B) has an aromatic skeleton and an epoxy monomer (B1b) having a weight average molecular weight of 600 or less, and an oxetane monomer (B2b) having an aromatic skeleton and a weight average molecular weight of 600 or less. It is preferable that at least one of the monomers is included.
  • the resin (B) is an epoxy monomer (B1b) having an aromatic skeleton and having a weight average molecular weight of 600 or less and an oxetane monomer (B2b) having an aromatic skeleton and having a weight average molecular weight of 600 or less. It is preferable that at least one of the monomers is contained within a range of 40 to 100% by weight, more preferably within a range of 60 to 100% by weight, and particularly preferably within a range of 80 to 100% by weight. .
  • the content of the epoxy monomer (B1b) and the oxetane monomer (B2b) is within the above preferable range, the flexibility of the insulating sheet and the adhesiveness and heat resistance of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced. .
  • the curing agent (C) contained in the insulating sheet according to the present invention is not particularly limited.
  • the curing agent (C) is preferably a phenol resin, or an acid anhydride having an aromatic skeleton or an alicyclic skeleton, a water additive of the acid anhydride, or a modified product of the acid anhydride.
  • a cured product of an insulating sheet having an excellent balance of heat resistance, moisture resistance and electrical properties can be obtained.
  • curing agent (C) only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the phenol resin is not particularly limited. Specific examples of the phenol resin include phenol novolak, o-cresol novolak, p-cresol novolak, t-butylphenol novolak, dicyclopentadiene cresol, polyparavinylphenol, bisphenol A type novolak, xylylene modified novolak, decalin modified novolak, Examples include poly (di-o-hydroxyphenyl) methane, poly (di-m-hydroxyphenyl) methane, and poly (di-p-hydroxyphenyl) methane.
  • a phenol resin having a melamine skeleton, a phenol resin having a triazine skeleton, or a phenol resin having an allyl group is preferable.
  • phenol resins include MEH-8005, MEH-8010, and NEH-8015 (all of which are manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.), YLH903 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), LA-7052, LA-7054, and LA-7751.
  • LA-1356 and LA-3018-50P all of which are manufactured by DIC Corporation
  • PS6313 and PS6492 manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd.
  • the acid anhydride having an aromatic skeleton, a water additive of the acid anhydride, or a modified product of the acid anhydride is not particularly limited.
  • Examples of the acid anhydride having an aromatic skeleton, a water addition of the acid anhydride, or a modified product of the acid anhydride include, for example, a styrene / maleic anhydride copolymer, benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, pyromellitic acid anhydride, Trimellitic anhydride, 4,4'-oxydiphthalic anhydride, phenylethynylphthalic anhydride, glycerol bis (anhydrotrimellitate) monoacetate, ethylene glycol bis (anhydrotrimellitate), methyltetrahydrophthalic anhydride
  • Examples include acid, methylhexahydrophthalic anhydride, or trialkyltetrahydrophthalic anhydride.
  • methyl nadic acid anhydride or trialkyltetrahydrophthalic anhydride is preferable.
  • the use of methyl nadic acid anhydride or trialkyltetrahydrophthalic anhydride can increase the water resistance of the cured product of the insulating sheet.
  • Examples of commercially available acid anhydrides having an aromatic skeleton, water additives of the acid anhydrides, or modified products of the acid anhydrides include SMA Resin EF30, SMA Resin EF40, SMA Resin EF60, and SMA Resin EF80 (any of the above Also manufactured by Sartomer Japan), ODPA-M and PEPA (all of which are manufactured by Manac), Rikagit MTA-10, Rikagit MTA-15, Rikagit TMTA, Rikagit TMEG-100, Rikagit TMEG-200, Rikagit TMEG-300, Rikagit TMEG-500, Rikagit TMEG-S, Rikagit TH, Rikagit HT-1A, Rikagit HH, Rikagit MH-700, Rikagit MT-500, Rikagit DSDA and Rikagit TDA-100 (all of which are manufactured by Shin Nippon Rika) EPICLON B4400, EPICLON B650, and EPICLON B570 (all
  • the acid anhydride having an alicyclic skeleton, a water additive of the acid anhydride, or a modified product of the acid anhydride is an acid anhydride having a polyalicyclic skeleton, a water additive of the acid anhydride, or the A modified product of an acid anhydride, or an acid anhydride having an alicyclic skeleton obtained by addition reaction of a terpene compound and maleic anhydride, a water additive of the acid anhydride, or a modified product of the acid anhydride It is preferable. In this case, the flexibility, moisture resistance or adhesion of the insulating sheet can be further enhanced.
  • Examples of the acid anhydride having the alicyclic skeleton, a water addition of the acid anhydride, or a modified product of the acid anhydride include methyl nadic acid anhydride, acid anhydride having a dicyclopentadiene skeleton, and the acid.
  • Examples of the modified product include anhydrides.
  • Examples of commercially available acid anhydrides having the alicyclic skeleton, water additions of the acid anhydrides, or modified products of the acid anhydrides include RICAJIT HNA and RICAJIT HNA-100 (all manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) , And EpiCure YH306, EpiCure YH307, EpiCure YH308H, EpiCure YH309 (all of which are manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and the like.
  • the curing agent (C) is more preferably an acid anhydride represented by any one of the following formulas (1) to (3).
  • this preferable curing agent (C) the flexibility, moisture resistance or adhesion of the insulating sheet can be further enhanced.
  • R1 and R2 each represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a hydroxyl group.
  • the above curing agent and curing accelerator may be used in combination.
  • the curing accelerator is not particularly limited. Specific examples of the curing accelerator include tertiary amines, imidazoles, imidazolines, triazines, organic phosphorus compounds, quaternary phosphonium salts, diazabicycloalkenes such as organic acid salts, and the like. Examples of the curing accelerator include organometallic compounds, quaternary ammonium salts, metal halides, and the like. Examples of the organometallic compounds include zinc octylate, tin octylate, and aluminum acetylacetone complex.
  • a high melting point imidazole curing accelerator a high melting point dispersion type latent curing accelerator, a microcapsule type latent curing accelerator, an amine salt type latent curing accelerator, or a high temperature dissociation type and thermal cation
  • a polymerization type latent curing accelerator or the like can be used.
  • the said hardening accelerator only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • Examples of the high melting point dispersion type latent accelerator include amine addition type accelerators in which dicyandiamide or amine is added to an epoxy monomer or the like.
  • Examples of the microcapsule type latent accelerator include a microcapsule type latent accelerator in which the surface of an imidazole, phosphorus or phosphine accelerator is coated with a polymer.
  • Examples of the high temperature dissociation type and thermal cationic polymerization type latent curing accelerator include Lewis acid salt or Bronsted acid salt.
  • the curing accelerator is preferably a high melting point imidazole curing accelerator.
  • a high melting point imidazole-based curing accelerator By using a high melting point imidazole-based curing accelerator, the reaction system can be easily controlled, and the curing speed of the insulating sheet and the physical properties of the cured product of the insulating sheet can be more easily adjusted.
  • a high-melting-point curing accelerator having a melting point of 100 ° C. or higher is excellent in handleability. Accordingly, the melting accelerator preferably has a melting point of 100 ° C. or higher.
  • the curing agent (C) is preferably contained in the range of 10 to 40% by weight, and preferably in the range of 12 to 25% by weight, in the total 100% by weight of the total resin component X. . If the content of the curing agent (C) is too small, it may be difficult to sufficiently cure the insulating sheet. When there is too much content of a hardening
  • the insulating sheet according to the present invention includes magnesium carbonate anhydrous salt (D1) not containing water of crystallization represented by the chemical formula MgCO 3 , and the surface of the magnesium carbonate anhydrous salt (D1) coated with an organic resin, silicone resin or silica. It contains at least one substance (D) in the covered body (D2). As the substance (D), only the anhydrous magnesium carbonate (D1) may be used, or only the covering (D2) may be used. The anhydrous magnesium carbonate (D1) and the covering (D2) may be used. ) May be used.
  • the workability of the cured product of the insulating sheet can be enhanced while sufficiently ensuring the thermal conductivity and heat resistance of the cured product of the insulating sheet. Since the insulating sheet of the present invention is excellent in workability, for example, it is possible to suppress wear of equipment used when processing the insulating sheet. Therefore, the insulating sheet can be stably produced over a long period.
  • nitride In order to impart thermal conductivity, aluminum nitride, boron nitride, alumina, magnesium oxide, silica and the like are generally used as fillers.
  • the thermal conductivity of nitride is very high.
  • the thermal conductivity of aluminum nitride is 150 to 250 W / m ⁇ K
  • the thermal conductivity of boron nitride is 30 to 50 W / m ⁇ K.
  • nitrides are very expensive.
  • Alumina is relatively inexpensive and has a relatively high thermal conductivity of 20 to 35 W / m ⁇ K.
  • alumina has a Mohs hardness of 9, which is high. For this reason, when alumina is used, wear of equipment during processing sometimes becomes a problem.
  • Magnesium oxide is inexpensive and has a good thermal conductivity of 45 to 60 W / m ⁇ K. However, magnesium oxide has low water resistance and high Mohs hardness of 6. For this reason, when magnesium oxide is used, workability may become a problem. Silica is very inexpensive. However, silica has a low thermal conductivity of 2 W / m ⁇ K and a high Mohs hardness of 6.
  • the anhydrous magnesium carbonate (D1) containing no water of crystallization represented by the chemical formula MgCO 3 has a relatively good thermal conductivity of 15 W / m ⁇ K and a low Mohs hardness of 3.5. Furthermore, the anhydrous magnesium carbonate (D1) is less expensive than nitride. Therefore, the production cost of the insulating sheet can be reduced by using the magnesium carbonate (D1) or the covering (D2) containing the magnesium carbonate.
  • Formula MgCO 3 magnesium carbonate does not contain crystal water represented by anhydrous salt (D1), for example different from the hydroxy magnesium carbonate of Formula 4MgCO 3 ⁇ Mg (OH 2) ⁇ 4H 2 O.
  • This hydroxy magnesium carbonate is sometimes simply referred to as magnesium carbonate. When this hydroxy magnesium carbonate is heated to around 100 ° C., it releases crystal water. For this reason, magnesium magnesium carbonate is not suitable for applications requiring high solder heat resistance, for example.
  • magnesium carbonate anhydrous salt (D1) which does not contain crystal water represented by the chemical formula MgCO 3 . Since natural products contain impurities, physical properties such as heat resistance may not be stable when natural products are used. For this reason, it is desirable that the magnesium carbonate anhydrous salt (D1) is a synthetic product.
  • the covering body (D2) has a core / shell structure in which magnesium carbonate anhydrous salt (D1) is a core and a covering layer formed of an organic resin, a silicone resin, or silica is a shell. Since the said covering (D2) has the said coating layer, the dispersibility to resin is high. Furthermore, the acid resistance of the hardened
  • the method for coating the surface of the anhydrous magnesium carbonate (D1) with the coating layer is not particularly limited.
  • this method for example, a method of spray drying a dispersion in which magnesium carbonate anhydrous salt (D1) is dispersed in a solution in which a silane coupling agent, which is an organic resin, a silicone resin, or a silica raw material, is dissolved, an organic resin
  • a silane coupling agent which is an organic resin, a silicone resin, or a silica raw material
  • a method of precipitating polysiloxane reacting a polymerizable monomer such as acrylic resin, styrene resin or low molecular weight silane in a medium in which magnesium carbonate anhydrous salt (D1) is dispersed to increase the molecular weight and cannot be dissolved in the medium.
  • the organic resin is not particularly limited as long as it can cover the surface of anhydrous magnesium carbonate (D1).
  • the organic resin is preferably a resin that can impart acid resistance to the cured product.
  • the organic resin may be a thermosetting resin or a thermoplastic resin.
  • the organic resin examples include (meth) acrylic resin, styrene resin, urea resin, melamine resin, phenolic resin, thermoplastic urethane resin, thermosetting urethane resin, epoxy resin, thermoplastic polyimide.
  • (meth) acrylic resins or styrene resins are preferred because there are many types of monomers, the covering layer can be designed widely, and the reaction can be easily controlled by heat or light.
  • the styrene resin is not particularly limited.
  • examples of the styrene resin include styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, p-methoxy styrene, p-phenyl styrene, p-chloro styrene, p-ethyl styrene, pn-butyl styrene.
  • P-tert-butylstyrene P-tert-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, pn-decylstyrene, pn-dodecylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, Examples include 3,4-dichlorostyrene and divinylbenzene.
  • Examples of the (meth) acrylic resin include alkyl (meth) acrylate, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, (meth) acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, Examples thereof include ethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane (meth) acrylate, and dipentaerythritol (meth) acrylate.
  • alkyl (meth) acrylate examples include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, cumyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and myristyl (meth) acrylate. , Palmityl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate or isobornyl (meth) acrylate.
  • the organic resin preferably contains a crosslinkable monomer having two or more reactive groups in the molecule.
  • the SP value according to the Okitsu calculation formula of the organic resin for forming the coating layer is 10 (cal / cm 3). ) It is preferable that it is 1/2 or less.
  • ( ⁇ F) / ( ⁇ v) (X)
  • is the SP value [unit: (cal / cm 3 ) 1/2 ]
  • ⁇ F is the molar attractive constant of each atomic group in the molecule
  • ⁇ v is the molar volume of each atomic group.
  • the thickness of the coating layer is preferably in the range of 10 nm to 1 ⁇ m.
  • the thickness of the coating layer is less than 10 nm, the effect of improving the dispersibility of the cover (D2) in the resin and the effect of improving the acid resistance of the cured product of the insulating sheet may not be sufficiently obtained.
  • the thickness of the coating layer exceeds 1 ⁇ m, the thermal conductivity of the coated body (D2) may be significantly lowered.
  • the shape of the substance (D) is not particularly limited.
  • the substance (D) preferably has a substantially polyhedral shape or a shape having an aspect ratio which is a ratio of the major axis to the minor axis in the range of 1 to 2.
  • the insulating sheet can be filled with the substance (D) at a high density, and thus the heat dissipation of the cured insulating sheet can be improved.
  • Substance (D) is a spherical magnesium carbonate anhydrous salt (D1d1) not containing water of crystallization represented by the chemical formula MgCO 3 , and the surface of the spherical magnesium carbonate anhydrous salt (D1d1) is made of organic resin, silicone resin or silica. It is preferable that it is at least one substance (Dd1) in the coated body (D2d1) coated.
  • the surface of the spherical magnesium carbonate anhydrous salt (D1d1) is coated with an organic resin, a silicone resin, or silica, whereby the coated body (D2d1) can be made spherical.
  • the substance (Dd1) is preferably spherical.
  • the insulating sheet can be filled with the substance (Dd1) at a high density, so that the heat dissipation of the cured product of the insulating sheet can be enhanced. Furthermore, the dielectric breakdown characteristic of the hardened
  • the spherical shape is not limited to a true spherical shape.
  • the spherical shape includes a shape in which the true sphere is slightly flattened or distorted.
  • a spherical shape has a shape with an aspect ratio in the range of 1 to 1.5, or many parts of the surface, for example, 30% or more of the surface is a curved surface rather than a flat surface, and a part of the surface
  • a shape in which less than 70% of the surface is not a curved surface but a flat surface or the like is included.
  • a shape in which 50% or more of the surface is a curved surface is more preferable, and a shape in which a portion of 70% or more of the surface is a curved surface is more preferable.
  • the spherical magnesium carbonate anhydrous salt (D1d1), the coated body (D2d1) or the spherical substance (Dd1) using the spherical magnesium carbonate anhydrous salt is pulverized by a jet mill or a rotating rotor and a stator.
  • -It is preferable that the material has been spheroidized by a surface treatment apparatus.
  • the sphericity can be increased, and a spherical shape or a shape close to a spherical shape can be obtained.
  • the aggregate of the substance (D) can be crushed by the spheroidization treatment.
  • the substance (Dd1) can be filled in the insulating sheet at a high density. For this reason, the heat dissipation of the hardened
  • the average particle diameter of the substance (D) is preferably in the range of 0.1 to 40 ⁇ m. When the average particle diameter is less than 0.1 ⁇ m, it may be difficult to fill the substance (D) at a high density. When the average particle diameter exceeds 40 ⁇ m, when the thickness of the insulating sheet is about 100 ⁇ m and the insulating sheet is thinned, the dielectric breakdown characteristics of the cured product of the insulating sheet tend to deteriorate.
  • the “average particle size” is an average particle size obtained from a particle size distribution measurement result in a volume average measured by a laser diffraction particle size distribution measuring device.
  • two or more types of substances (D) having different shapes may be used, and two or more types having different particle sizes may be used.
  • Substance (D) may be used.
  • the substance (D) includes a substantially polyhedral magnesium carbonate anhydrous salt (D1d2) not containing water of crystallization represented by the chemical formula MgCO 3 , and the surface of the substantially polyhedral magnesium carbonate anhydrous salt (D1d2) is an organic resin, It is also preferable that it is at least one substance (Dd2) in the covering (D2d2) covered with silicone resin or silica.
  • the surface of the substantially polyhedral magnesium carbonate anhydrous salt (D1d2) is coated with an organic resin, silicone resin, or silica, whereby the coated body (D2d2) can be formed into a substantially polyhedral shape.
  • the substance (Dd2) is preferably spherical.
  • an inorganic filler (G) other than the substance (D) is further included, and the inorganic filler (G) is a plate-like filler.
  • the substance (Dd2) has a substantially polyhedral shape and includes a plate-like filler
  • the substance (Dd2) and the plate-like filler are not in point contact but in surface contact in the insulating sheet, and the substance (Dd2) and The contact area with the plate filler is increased.
  • a plurality of substances (Dd2) dispersed at a distance in the insulating sheet contact or approach each other via the plate-like filler, so that each filler in the insulating sheet is bridged or effectively approached. It becomes the structure made. For this reason, the heat conductivity of the hardened
  • the “substantially polyhedral shape” includes not only a polyhedron shape constituted only by a plane, which is a general definition of a polyhedron, but also a shape having a plane and a curved surface with a certain ratio or less.
  • the substantially polyhedral shape includes, for example, a shape constituted by a curved surface of 10% or less of the surface and a plane of 90% or more of the surface.
  • the substantially polyhedral shape is preferably a substantially cubic shape or a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the substance (D) is contained in the range of 20 to 90% by volume in 100% by volume of the insulating sheet.
  • the minimum with more preferable content of the substance (D) in 100 volume% of insulating sheets is 30 volume%, and a more preferable upper limit is 80 volume%.
  • content of the said substance (D) exceeds 90 volume%, there exists a possibility that the softness
  • the substance (D) is more preferably contained within a range of 30 to 90% by volume in 100% by volume of the insulating sheet.
  • the insulating sheet according to the present invention preferably contains an inorganic filler (G) other than the substance (D).
  • an inorganic filler (G) By containing the inorganic filler (G), the thermal conductivity of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced while ensuring high processability.
  • an inorganic filler (G) only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the inorganic filler (G) is not particularly limited.
  • the inorganic filler (G) may be at least one selected from the group consisting of alumina, silica, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, zinc oxide, magnesium oxide, talc, mica and hydrotalcite. preferable. In this case, the heat dissipation of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced.
  • the inorganic filler (G) is particularly preferably spherical.
  • the inorganic filler (G) can be filled at a high density, the heat dissipation of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced.
  • the average particle diameter of the inorganic filler (G) is preferably in the range of 0.1 to 40 ⁇ m. When the average particle size is less than 0.1 ⁇ m, it may be difficult to fill the inorganic filler (G) at a high density. When the average particle diameter exceeds 40 ⁇ m, the dielectric breakdown characteristics of the cured product of the insulating sheet tend to be lowered.
  • the above-mentioned “average particle diameter” is an average particle diameter obtained from a volume average particle size distribution measurement result measured with a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus.
  • the inorganic filler (G) is preferably a plate-like filler.
  • the average particle diameter of the substance (Dd2) is preferably in the range of 0.1 to 40 ⁇ m, and the average long diameter of the plate filler is preferably in the range of 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the average major axis of the plate-like filler is less than 0.1 ⁇ m, it is difficult to fill the plate-like filler, or the plate-like filler efficiently and sufficiently bridges between substantially polyhedral substances (Dd2). May not be possible.
  • the average major axis of the plate filler exceeds 10 ⁇ m, the insulating property of the insulating sheet tends to be lowered.
  • the average major axis of the plate filler is more preferably in the range of 0.5 to 9 ⁇ m, and more preferably in the range of 1 to 9 ⁇ m.
  • the average thickness of the plate filler is preferably 100 nm or more. When the thickness of the plate filler is 100 nm or more, the thermal conductivity of the cured product can be further increased.
  • the aspect ratio of the plate filler is preferably in the range of 2-50. When the aspect ratio of the plate filler exceeds 50, it may be difficult to fill the plate filler.
  • the aspect ratio of the plate filler is more preferably in the range of 3 to 45.
  • the plate filler is preferably at least one of alumina and boron nitride.
  • the thermal conductivity of the cured product of the insulating sheet can be further increased.
  • the combined use of the substance (Dd2) and at least one of alumina and boron nitride can further increase the thermal conductivity of the cured product of the insulating sheet.
  • the content thereof is determined as appropriate depending on the type, particle size and shape of the substance (D) and the inorganic filler (G). Is done.
  • the total amount of the substance (D) and the inorganic filler (G) is preferably in the range of 60 to 90% by volume in 100% by volume of the insulating sheet. When the total content of the substance (D) and the inorganic filler (G) is less than 60% by volume, the heat dissipation of the cured product may not be sufficiently improved. When the amount of the substance (D) and the inorganic filler (G) exceeds 90% by volume, the flexibility or adhesiveness of the insulating sheet may be significantly reduced.
  • the substance (D) is more preferably contained in the range of 20 to 80% by volume in 100% by volume of the insulating sheet. .
  • the substance (Dd2) and the plate filler are preferably contained in a volume ratio of 70:30 to 99: 1. Further, it is preferable that the substance (Dd2) and the plate-like filler are contained in a total amount of 60 to 90% by volume in 100% by volume of the insulating sheet.
  • the substance (Dd2) and the plate-like filler are contained in the insulating sheet in a volume ratio of 70:30 to 99: 1, and the substance (Dd2) and the plate are contained in 100% by volume of the insulating sheet. More preferably, the filler is contained within the range of 60 to 90% by volume in total. When the contents of the substance (D2d) and the plate-like filler are within the preferable ranges, the workability and thermal conductivity of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced.
  • the insulating sheet according to the present invention preferably contains a dispersant (F).
  • the dispersant (F) is preferably a dispersant (F) having a functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding properties.
  • a dispersing agent (F) By containing a dispersing agent (F), the thermal conductivity and dielectric breakdown characteristics of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced.
  • the pKa of the functional group containing a hydrogen atom having the hydrogen bond property of the dispersant (F) is preferably in the range of 2 to 10, more preferably in the range of 3 to 9.
  • the pKa of the functional group is less than 2, the acidity of the dispersant (F) becomes too high, and the reaction of the epoxy component and the oxetane component in the raw resin component may be facilitated. Therefore, when the uncured insulating sheet is stored, the storage stability of the insulating sheet may be reduced. If the pKa of the functional group exceeds 10, the function as a dispersant may not be sufficiently achieved, and the thermal conductivity and dielectric breakdown characteristics of the cured product of the insulating sheet may not be sufficiently improved.
  • the functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding properties is preferably a carboxyl group or a phosphate group. In this case, the thermal conductivity and dielectric breakdown characteristics of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced.
  • dispersant (F) examples include polyester carboxylic acid, polyether carboxylic acid, polyacrylic carboxylic acid, aliphatic carboxylic acid, polysiloxane carboxylic acid, polyester phosphoric acid, Polyether phosphoric acid, polyacrylic phosphoric acid, aliphatic phosphoric acid, polysiloxane phosphoric acid, polyester phenol, polyether phenol, polyacrylic phenol, aliphatic phenol or polysiloxane phenol It is done.
  • a dispersing agent (F) only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the dispersant (F) is preferably contained within a range of 0.01 to 20% by weight, and more preferably within a range of 0.1 to 10% by weight. .
  • content of a dispersing agent (F) exists in the said range, aggregation of the said substance (D) can be suppressed, and the heat conductivity and dielectric breakdown characteristic of the hardened
  • the insulating sheet according to the present invention may contain rubber particles (E).
  • the rubber particles (E) are not particularly limited.
  • the rubber particles (E) include acrylic rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, styrene butadiene rubber, styrene isoprene rubber, urethane rubber, silicone rubber, fluorine rubber, and natural rubber.
  • rubber particles (E) are acrylic rubber or silicone rubber.
  • the coefficient of linear thermal expansion of the cured product of the insulating sheet can be lowered and the stress relaxation property of the cured product of the insulating sheet can be expressed. . Furthermore, peeling or cracking of the cured product of the insulating sheet is further less likely to occur under high temperature conditions or cooling cycle conditions.
  • the rubber particles (E) are preferably contained in the range of 0.1 to 40% by weight and more preferably in the range of 0.3 to 20% by weight in 100% by weight of the insulating sheet. . If the content of the rubber particles (E) is too small, the stress relaxation property of the cured product of the insulating sheet may not be sufficiently exhibited. When there is too much content of a rubber particle (E), the adhesiveness of the hardened
  • the insulating sheet according to the present invention may contain a base material such as glass cloth, glass nonwoven fabric, and aramid nonwoven fabric in order to further improve handling properties.
  • a base material such as glass cloth, glass nonwoven fabric, and aramid nonwoven fabric
  • the insulating sheet of the present invention is self-supporting even in an uncured state at room temperature (23 ° C.) and has excellent handling properties. Therefore, the insulating sheet preferably does not contain a base material, and particularly preferably does not contain glass cloth.
  • the thickness of an insulating sheet can be made thin and the thermal conductivity of the hardened
  • an insulating sheet does not contain the said base material
  • various processes such as a laser processing or a drilling process
  • self-supporting means that the shape of a sheet can be maintained and handled as a sheet even when a support such as a PET film or copper foil is not present or in an uncured state.
  • the insulating sheet of the present invention may contain a thixotropic agent, a dispersant, a flame retardant, a colorant, or the like, if necessary.
  • the manufacturing method of the insulating sheet which concerns on this invention is not specifically limited.
  • the insulating sheet can be obtained, for example, by forming a mixture obtained by mixing the above-described materials into a sheet shape by a method such as a solvent casting method or an extrusion film forming method. Defoaming is preferred when forming into a sheet.
  • the film thickness of the insulating sheet is not particularly limited.
  • the thickness of the insulating sheet is preferably in the range of 10 to 300 ⁇ m, more preferably in the range of 50 to 200 ⁇ m, and still more preferably in the range of 70 to 120 ⁇ m.
  • the film thickness is too thin, the insulating property of the cured product of the insulating sheet tends to decrease. If the film thickness is too thick, the heat dissipation tends to decrease when the metal body is bonded to the conductive layer.
  • the dielectric breakdown characteristics of the cured product of the insulating sheet can be further enhanced. However, even if the film thickness is small, the dielectric breakdown characteristics of the cured product of the insulating sheet of the present invention are sufficiently high.
  • the glass transition temperature Tg of the uncured insulating sheet is preferably 25 ° C. or lower. When the glass transition temperature exceeds 25 ° C., it may be hard and brittle at room temperature. For this reason, there exists a tendency for the handleability of the uncured insulation sheet to fall.
  • the flexural modulus at 25 ° C. of the uncured insulating sheet is preferably in the range of 10 to 1,000 MPa, more preferably in the range of 20 to 500 MPa.
  • the bending elastic modulus at 25 ° C. of the uncured insulating sheet is less than 10 MPa, the self-supporting property of the uncured insulating sheet at room temperature is remarkably lowered, and the handling property of the uncured insulating sheet is degraded. Tend. If the bending elastic modulus at 25 ° C.
  • the elastic modulus of the uncured insulating sheet exceeds 1000 MPa, the elastic modulus does not become sufficiently low during heat bonding, so the cured product of the insulating sheet may not sufficiently adhere to the object to be bonded, And the adhesiveness of the hardened
  • the flexural modulus at 25 ° C. of the cured product of the insulating sheet is preferably in the range of 1,000 to 50,000 MPa, and in the range of 5,000 to 30,000 MPa. More preferably.
  • the bending elastic modulus at 25 ° C. of the cured product of the insulating sheet is too low, for example, using the insulating sheet, a laminated body such as a thin laminated board or a laminated board provided with copper circuits on both sides was produced. In such a case, the obtained laminate is easily bent. For this reason, a laminated body becomes easy to be damaged by bending or bending. If the bending elastic modulus at 25 ° C. of the cured product of the insulating sheet is too high, the cured product of the insulating sheet may be too hard and brittle, and the cured product of the insulating sheet may be easily cracked.
  • the bending elastic modulus is, for example, a distance between fulcrums using a universal tester RTC-1310A (Orientec Co., Ltd.) and using a test piece having a length of 8 cm, a width of 1 cm and a thickness of 4 mm in accordance with JIS K 7111. It can be measured under conditions of 6 cm and a speed of 1.5 mm / min.
  • cured material of an insulating sheet is obtained by making it harden
  • the tan ⁇ of the uncured insulating sheet at 25 ° C. measured using a rotary dynamic viscoelasticity measuring device is in the range of 0.1 to 1.0 and It is preferable that the maximum value of tan ⁇ of the insulating sheet when the temperature of the insulating sheet in the cured state is raised from 25 ° C. to 250 ° C. is in the range of 1.0 to 5.0.
  • the tan ⁇ of the insulating sheet is more preferably in the range of 0.1 to 0.5.
  • the maximum value of tan ⁇ of the insulating sheet is more preferably in the range of 1.5 to 4.0.
  • the tan ⁇ of the uncured insulating sheet at 25 ° C. is less than 0.1, the flexibility of the uncured insulating sheet is lowered and the uncured insulating sheet is easily damaged.
  • the tan ⁇ of the uncured insulating sheet at 25 ° C. is 1.0 or more, the uncured insulating sheet tends to be too soft, and the handleability of the uncured insulating sheet tends to decrease.
  • the maximum value of the tan ⁇ of the insulating sheet when the insulating sheet in the uncured state is raised from 25 ° C. to 250 ° C. is less than 1.0, the insulating sheet is sufficiently adhered to the object to be bonded during heat bonding There are things that do not.
  • the maximum value of tan ⁇ of the insulating sheet exceeds 5.0, the fluidity of the insulating sheet is too high, and the thickness of the insulating sheet becomes thin at the time of heat bonding, and a sufficiently high dielectric breakdown characteristic may not be obtained. .
  • the tan ⁇ of the uncured insulating sheet at 25 ° C. is a disc-shaped uncured insulating sheet having a diameter of 2 cm, using a rotary dynamic viscoelasticity measuring device VAR-100 (manufactured by Rheologicala Instruments). Can be measured at 25 ° C. with an oscillation strain control mode, a starting stress of 10 Pa, a frequency of 1 Hz, and a strain of 1% using a parallel plate having a diameter of 2 cm.
  • the maximum value of tan ⁇ of the insulating sheet when the insulating sheet in the uncured state is heated from 25 ° C. to 250 ° C. is obtained by adding the uncured insulating sheet to the measurement conditions and increasing the heating rate 30 It can be measured by raising the temperature from 25 ° C. to 250 ° C. at a rate of ° C./min.
  • the handling properties of the uncured insulating sheet are remarkably increased during manufacture and use. Furthermore, when a high thermal conductor such as a copper foil or an aluminum plate is bonded to the conductive layer using an insulating sheet, the adhesive strength is remarkably increased. Moreover, when the bonding surface of the high thermal conductor has irregularities, the followability of the insulating sheet to the irregularities can be improved. For this reason, it becomes difficult for voids to be formed at the bonding interface, and thus the thermal conductivity is increased.
  • the thermal conductivity of the cured product of the insulating sheet is preferably 3.0 W / m ⁇ K or more.
  • the thermal conductivity of the cured product of the insulating sheet is more preferably 5.0 W / m ⁇ K or more, and further preferably 7.0 W / m ⁇ K or more. If the thermal conductivity is too low, the heat dissipation of the cured product of the insulating sheet may be lowered.
  • the dielectric breakdown voltage of the cured product of the insulating sheet is preferably 30 kV / mm or more.
  • the dielectric breakdown voltage of the cured product of the insulating sheet is more preferably 40 kV / mm or more, further preferably 50 kV / mm or more, further preferably 80 kV / mm or more, and 100 kV / mm or more. More preferably. If the dielectric breakdown voltage is too low, the insulating property may be lowered when the insulating sheet is used for a large current application such as for a power element.
  • the volume resistivity of the cured product of the insulating sheet is preferably 10 14 ⁇ ⁇ cm or more, and more preferably 10 16 ⁇ ⁇ cm or more. If the volume resistivity is too low, the insulation between the conductor layer and the heat conductor may not be maintained.
  • the thermal linear expansion coefficient of the cured product of the insulating sheet is preferably 30 ppm / ° C. or less, and more preferably 20 ppm / ° C. or less. If the coefficient of thermal expansion is too high, the thermal cycle resistance of the cured product of the insulating sheet may be reduced.
  • the insulating sheet according to the present invention is used for bonding a heat conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more to a conductive layer.
  • the insulating sheet according to the present invention constitutes an insulating layer of a laminated structure in which a conductive layer is laminated on at least one surface of a thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more via an insulating layer. It is used suitably for.
  • FIG. 1 shows a laminated structure according to an embodiment of the present invention.
  • the laminated structure 1 shown in FIG. 1 is opposite to the heat conductor 2, the insulating layer 3 laminated on one surface 2a of the heat conductor 2, and the surface of the insulating layer 3 on which the heat conductor 2 is laminated. And a conductive layer 4 laminated on the side surface.
  • the insulating layer 3 is formed by curing the insulating sheet according to the present invention.
  • the heat conductivity of the heat conductor 2 is 10 W / m ⁇ K or more.
  • the insulating layer 3 and the conductive layer 4 are laminated in this order on at least one surface 2a of the heat conductor 2, and the insulating layer and the conductive layer are also formed on the other surface 2b of the heat conductor 2. You may laminate
  • the insulating layer 3 has a high thermal conductivity, heat from the conductive layer 4 side is easily transferred to the thermal conductor 2 through the insulating layer 3. In the laminated structure 1, heat can be efficiently dissipated by the heat conductor 2.
  • the laminated structure 1 can be obtained.
  • the thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more is not particularly limited.
  • Examples of the heat conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more include aluminum, copper, alumina, beryllia, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, and graphite sheet.
  • the heat conductor whose said heat conductivity is 10 W / m * K or more is copper or aluminum. Copper or aluminum is excellent in heat dissipation.
  • the insulating sheet according to the present invention is suitably used for bonding a thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more to a conductive layer of a semiconductor device on which a semiconductor element is mounted on a substrate.
  • the insulating sheet according to the present invention is used to adhere a thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more to a conductive layer of an electronic component device in which electronic component elements other than semiconductor elements are mounted on a substrate.
  • a thermal conductor having a thermal conductivity of 10 W / m ⁇ K or more to a conductive layer of an electronic component device in which electronic component elements other than semiconductor elements are mounted on a substrate.
  • the insulating sheet of this invention is used suitably for such a use.
  • [Curing agent (C)] (1) Alicyclic skeleton acid anhydride (manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd., trade name: MH-700) (2) Aromatic skeleton acid anhydride (manufactured by Sartomer Japan, trade name: SMA resin EF60) (3) Polyalicyclic skeleton acid anhydride (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., trade name: HNA-100) (4) Terpene skeleton acid anhydride (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name: Epicure YH-306) (5) Biphenyl skeleton phenol resin (Madewa Kasei Co., Ltd., trade name: MEH-7851-S) (6) Allyl group-containing skeleton phenol resin (trade name: YLH-903, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) (7) Triazine skeleton phenolic resin (manufactured by DIC
  • Spherical synthetic magnesite A 21 ⁇ m anhydrous magnesium carbonate (D1d)
  • Substantially polyhedral synthetic magnesite manufactured by Kamishima Chemical Industry Co., Ltd., trade name: MSL, average particle diameter 6 ⁇ m
  • substantially polyhedral synthetic magnesite manufactured by Kamishima Chemical Industry Co., Ltd., trade name: MSPS, average particle diameter Spherical synthetic magnesite A 21 ⁇ m was obtained in the same manner as spherical synthetic magnesite A 6 ⁇ m except that 21 ⁇ m) was used.
  • Spherical synthetic magnesite B 6 ⁇ m anhydrous magnesium carbonate (D1d)
  • a continuous surface treatment device manufactured by Earth Technica, trade name: kryptron orb having a rotor and a stator that rotate a substantially polyhedral synthetic magnesite (trade name: MSL, average particle diameter: 6 ⁇ m, manufactured by Kamishima Chemical Co., Ltd.) at high speed.
  • spheroidizing treatment was performed to obtain spherical synthetic magnesite B 6 ⁇ m.
  • Spherical synthetic magnesite B21 ⁇ m anhydrous magnesium carbonate (D1d)
  • Substantially polyhedral synthetic magnesite manufactured by Kamishima Chemical Industry Co., Ltd., trade name: MSL, average particle diameter 6 ⁇ m
  • substantially polyhedral synthetic magnesite manufactured by Kamishima Chemical Industry Co., Ltd., trade name: MSPS, average particle diameter Spherical synthetic magnesite B 21 ⁇ m was obtained in the same manner as spherical synthetic magnesite B 6 ⁇ m except that 21 ⁇ m) was used.
  • Synthesis Example 3 The surface was coated with a silicone resin in the same manner as in Synthesis Example 1, except that a methacryloxy group-containing silicone (silaplane FM-7721) was used instead of dipentaerythritol hexamethacrylate as a monomer for coating the surface.
  • a methacryloxy group-containing silicone silicaplane FM-7721
  • dipentaerythritol hexamethacrylate dipentaerythritol hexamethacrylate
  • reaction solution was dehydrated with centr, and further vacuum-dried to obtain spherical synthetic magnesite 6 ⁇ m (spherical silica-coated synthetic magnesite 6 ⁇ m) whose surface was coated with silica.
  • Dispersant (F) (1) Acrylic dispersant (manufactured by Big Chemie Japan, trade name: Disperbyk-2070, pKa has a carboxyl group of 4) (2) Polyether-based dispersant (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd., trade name: ED151, pKa has 7 phosphate groups)
  • Dispersants other than dispersant (F) (1) Nonionic dispersant (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., trade name: D-90, a dispersant having no functional group containing a hydrogen atom having hydrogen bonding properties)
  • Epoxysilane coupling agent manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name: KBE403
  • Example 1 Using a homodisper type stirrer, each raw material was blended and kneaded at a ratio shown in Table 1 below (the blending unit is parts by weight) to prepare an insulating material.
  • the obtained insulating material was applied to a release PET sheet having a film thickness of 50 ⁇ m so that the film thickness became 100 ⁇ m, and dried in an oven at 90 ° C. for 30 minutes to produce an insulating sheet on the PET sheet.
  • Examples 2 to 21 and Comparative Examples 1 to 3 An insulating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and blending amounts of the raw materials used were as shown in Tables 1 to 3 below, and an insulating sheet was produced on the PET sheet.
  • the insulating sheet was heated in an oven at 120 ° C. for 1 hour and then in an oven at 200 ° C. for 1 hour to cure the insulating sheet.
  • the thermal conductivity of the cured product of the insulating sheet was measured using a thermal conductivity meter “Rapid thermal conductivity meter QTM-500” manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.
  • Dielectric breakdown voltage The insulation sheet was cut out into a planar shape of 100 mm ⁇ 100 mm to obtain a test sample. The obtained test sample was cured in an oven at 120 ° C. for 1 hour and further in an oven at 200 ° C. for 1 hour to obtain a cured product of an insulating sheet. Using a withstand voltage tester (MODEL7473, manufactured by EXTECH Electronics), an alternating voltage was applied between the cured products of the insulating sheets so that the voltage increased at a rate of 1 kV / second. The voltage at which the cured product of the insulating sheet was broken was defined as the dielectric breakdown voltage.
  • MODEL7473 manufactured by EXTECH Electronics
  • Solder heat resistance test An insulating sheet is sandwiched between an aluminum plate having a thickness of 1.5 mm and an electrolytic copper foil having a thickness of 35 ⁇ m, and kept at a pressure of 4 MPa with a vacuum press machine at 120 ° C. for 1 hour, and further at 200 ° C. The insulating sheet was press-cured for 1 hour to form a copper-clad laminate. The obtained copper-clad laminate was cut into a size of 50 mm ⁇ 60 mm to obtain a test sample. The obtained test sample was floated in a solder bath at 288 ° C. with the copper foil side facing down, and the time until the copper foil swelled or peeled off was measured and judged according to the following criteria.
  • the insulating sheet was cut into a 100 mm ⁇ 100 mm planar shape and cured in an oven at 120 ° C. for 1 hour and further in an oven at 200 ° C. for 1 hour to obtain a sample.
  • the obtained sample was immersed in a hydrochloric acid solution having a pH of 2.0 heated to 50 ° C. for 3 hours. Then, the weight reduction of the sample was calculated
  • An insulating sheet is sandwiched between an aluminum plate having a thickness of 1.5 mm and an electrolytic copper foil having a thickness of 35 ⁇ m, and maintained at a pressure of 4 MPa with a vacuum press machine at 120 ° C. for 1 hour, and further at 200 ° C.
  • the insulating sheet was press cured for a time to form a copper-clad laminate.
  • the obtained copper-clad laminate was router-processed using a drill having a diameter of 2.0 mm (Union Tool, RA series) under conditions of a rotation speed of 30,000 and a table feed speed of 0.5 m / min. The processing distance until the flash was generated was measured, and the workability was evaluated according to the following criteria.
  • the insulating sheet was cured at 120 ° C. for 1 hour and then at 200 ° C. for 1 hour to obtain a cured product of the insulating sheet.
  • a test piece having a length of 8 cm, a width of 1 cm, and a thickness of 4 mm according to JIS K 7111, a fulcrum distance of 6 cm and a speed of 1
  • the bending elastic modulus at 25 ° C. of the cured product of the obtained insulating sheet was measured by measuring under each condition of 0.5 mm / min.
  • Example 22 to 24 An insulating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and blending amounts of the raw materials used were as shown in Table 4 below, and an insulating sheet was produced on the PET sheet.
  • Example 25 to 32 An insulating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and blending amounts of the raw materials used were as shown in Table 5 below, and an insulating sheet was produced on the PET sheet.
  • Example 33 to 44 and Comparative Example 4 An insulating material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and blending amounts of the raw materials used were as shown in Tables 6 and 7 below, and an insulating sheet was produced on the PET sheet.

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Abstract

 未硬化状態でのハンドリング性に優れており、かつ絶縁破壊特性、熱伝導性、耐熱性、耐酸性及び加工性に優れた硬化物を与える絶縁シートを提供する。  芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が10,000以上であるポリマー(A)と、重量平均分子量が10,000未満であるエポキシ樹脂(B1)及び重量平均分子量が10,000未満であるオキセタン樹脂(B2)の内の少なくとも一方の樹脂(B)と、硬化剤(C)と、化学式MgCOで示される結晶水を含まない炭酸マグネシウム無水塩(D1)、及び該炭酸マグネシウム無水塩(D1)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2)の内の少なくとも一方の物質(D)とを含有する絶縁シート。

Description

絶縁シート及び積層構造体
 本発明は、熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体を導電層に接着するのに用いられる絶縁シートに関し、より詳細には、未硬化状態でのハンドリング性に優れており、かつ絶縁破壊特性、熱伝導性、耐熱性、耐酸性及び加工性に優れた硬化物を与える絶縁シート、及び該絶縁シートを用いた積層構造体に関する。
 近年、電気機器の小型化及び高性能化が進行している。これに伴って、電子部品の実装密度が高くなってきており、電子部品から発生する熱を放散させる必要が高まっている。熱を放散させる方法として、高い放熱性を有し、かつ熱伝導率が10W/m・K以上のアルミニウム等の熱伝導体を、発熱源に接着する方法が広く採用されている。また、この熱伝導体を発熱源に接着するために、絶縁性を有する絶縁接着材料が用いられている。絶縁接着材料には、熱伝導率が高いことが強く求められている。
 上記絶縁接着材料の一例として、下記の特許文献1には、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂用硬化剤、硬化促進剤、エラストマー及び無機充填剤を含有する接着剤組成物を、ガラスクロスに含浸させた絶縁接着シートが開示されている。
 ガラスクロスを用いない絶縁接着材料も知られている。例えば、下記の特許文献2の実施例には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノールノボラック、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、及びアルミナを含有する絶縁接着剤が開示されている。ここでは、エポキシ樹脂の硬化剤としては、3級アミン、酸無水物、イミダゾール化合物、ポリフェノール樹脂及びマスクイソシアネート等が挙げられている。
特開2006-342238号公報 特開平8-332696号公報
 特許文献1に記載の絶縁接着シートでは、ハンドリング性を高めるために、ガラスクロスが用いられている。ガラスクロスを含む絶縁接着シートでは、薄膜化が困難であり、かつレーザー加工又はドリル穴開け加工等の各種加工が困難であった。また、ガラスクロスを含む絶縁接着シートの硬化物の熱伝導率は比較的低いため、充分な放熱性が得られないことがあった。さらに、ガラスクロスに接着剤組成物を含浸させるために、特殊な含浸設備を用意しなければならなかった。
 特許文献2に記載の絶縁接着剤では、ガラスクロスが用いられていないため、上記のような種々の問題は生じない。しかし、この絶縁接着剤は、未硬化状態ではそれ自体が自立性を有するシートではなかった。このため、絶縁接着剤のハンドリング性が低かった。
 本発明の目的は、熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体を導電層に接着するのに用いられ、未硬化状態でのハンドリング性に優れており、かつ絶縁破壊特性、熱伝導性、耐熱性、耐酸性及び加工性に優れた硬化物を与える絶縁シート、及び該絶縁シートを用いた積層構造体を提供することにある。
 本発明によれば、熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体を導電層に接着するのに用いられる絶縁シートであって、重量平均分子量が10,000以上であるポリマー(A)と、重量平均分子量が10,000未満であるエポキシ樹脂(B1)及び重量平均分子量が10,000未満であるオキセタン樹脂(B2)の内の少なくとも一方の樹脂(B)と、硬化剤(C)と、化学式MgCOで示される結晶水を含まない炭酸マグネシウム無水塩(D1)、及び該炭酸マグネシウム無水塩(D1)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2)の内の少なくとも一方の物質(D)とを含有する、絶縁シートが提供される。
 本発明に係る絶縁シートのある特定の局面では、前記物質(D)以外の無機フィラー(G)がさらに含まれている。
 本発明に係る絶縁シートの他の特定の局面では、前記無機フィラー(G)は、アルミナ、シリカ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、タルク、マイカ及びハイドロタルサイトからなる群から選択された少なくとも1種である。
 本発明に係る絶縁シートのさらに他の特定の局面では、前記ポリマー(A)は、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が30,000以上であるポリマーである。
 本発明に係る絶縁シートの他の特定の局面では、前記硬化剤(C)は、フェノール樹脂、又は芳香族骨格もしくは脂環式骨格を有する酸無水物、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。
 本発明に係る絶縁シートの他の特定の局面では、前記樹脂(B)は、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるエポキシモノマー(B1b)及び芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるオキセタンモノマー(B2b)の内の少なくとも一方のモノマーを含む。
 本発明に係る絶縁シートのさらに他の特定の局面では、前記ポリマー(A)と、前記樹脂(B)と、前記硬化剤(C)とを含む絶縁シート中の樹脂成分の合計100重量%中に、前記ポリマー(A)を20~60重量%の範囲内、前記樹脂(B)を10~60重量%の範囲内、かつ前記ポリマー(A)と前記樹脂(B)とを合計100重量%未満の含有量で含有し、未硬化状態の絶縁シートのガラス転移温度が25℃以下である。
 本発明に係る絶縁シートのさらに他の特定の局面では、前記物質(D)は、化学式MgCOで示される結晶水を含まない球状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d1)、及び該球状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d1)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2d1)の内の少なくとも一方の物質(Dd1)である。
 本発明に係る絶縁シートの別の特定の局面では、前記物質(D)は、化学式MgCOで示される結晶水を含まない略多面体状の炭酸マグネシウム無水塩(D1b2)、及び該略多面体状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d2)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2d2)の内の少なくとも一方の物質(Dd2)であり、前記物質(D)以外の無機フィラー(G)がさらに含まれており、該無機フィラー(G)が板状フィラーである。
 前記物質(Dd2)の平均粒子径は0.1~40μmの範囲内にあり、前記板状フィラーの平均長径は0.1~10μmの範囲内にあることが好ましい。前記物質(Dd2)と前記板状フィラーとは体積比で70:30~99:1で含まれており、前記物質(Dd2)と前記板状フィラーとは合計で60~90体積%含まれていることが好ましい。前記板状フィラーは、アルミナ及び窒化ホウ素の内の少なくとも一方であることが好ましい。このような形状、大きさ又は種類等を満たす物質(Dd2)と板状フィラーとの組み合わせにより、絶縁シートの硬化物の放熱性を効果的に高めることができる。
 本発明に係る絶縁シートのさらに他の特定の局面では、水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有する分散剤(F)がさらに含まれている。分散剤(F)の前記水素結合性を有する水素原子を含む官能基のpKaは2~10の範囲内にあることが好ましい。このような分散剤(F)の使用により、絶縁シートの硬化物の熱伝導性及び絶縁破壊特性をより一層高めることができる。
 上記ポリマー(A)は、水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有することが好ましい。ポリマー(A)の上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基は、リン酸基、カルボキシル基及びスルホン酸基からなる群から選択された少なくとも1種であることが好ましい。このようなポリマー(A)の使用により、絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性及び熱伝導性をより一層高めることができる。
 上記ポリマー(A)は、フェノキシ樹脂であることが好ましい。フェノキシ樹脂の使用により、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。また、上記フェノキシ樹脂のガラス転移温度は、95℃以上であることが好ましい。この場合には、樹脂の熱劣化をより一層抑制できる。
 上記硬化剤(C)は、多脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物もしくは該酸無水物の変性物、又はテルペン系化合物と無水マレイン酸との付加反応により得られた脂環式骨格を有する酸無水物、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とが好ましい。また、上記硬化剤(C)は、下記式(1)~(3)の内のいずれかで表される酸無水物であることがより好ましい。これらの好ましい硬化剤(C)の使用により、絶縁シートの柔軟性、耐湿性又は接着性をより一層高めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 上記式(3)中、R1及びR2はそれぞれ水素、炭素数1~5のアルキル基又は水酸基を示す。
 上記硬化剤(C)は、メラミン骨格もしくはトリアジン骨格を有するフェノール樹脂、又はアリル基を有するフェノール樹脂であることが好ましい。この好ましい硬化剤(C)の使用により、絶縁シートの硬化物のシート柔軟性及び難燃性をより一層高めることができる。
 上記樹脂(B)の水酸基当量は6,000以上であることが好ましい。この場合には、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性をより一層高めることができる。また、貯蔵時に硬化が進行しても、取扱い時に絶縁シートに割れが発生するまでには至らず、未硬化状態の絶縁シートの貯蔵安定性を高めることができる。
 本発明に係る絶縁シートの別の特定の局面では、未硬化状態の絶縁シートのガラス転移温度が25℃以下であり、未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率が10~1,000MPaの範囲内にあり、かつ、絶縁シートが硬化されたときに、絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率が1,000~50,000MPaの範囲内にあり、回転型動的粘弾性測定装置を用いて測定された25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδが0.1~1.0の範囲内にあり、かつ、未硬化状態の絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値が1.0~5.0の範囲内にある。
 本発明に係る積層構造体は、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、本発明に従って構成された絶縁シートを硬化させることにより形成されている。
 本発明に係る積層構造体では、前記熱伝導体は金属であることが好ましい。
 本発明に係る絶縁シートでは、上記(A)~(D)成分が含有されているので、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性を高めることができる。さらに、本発明に係る絶縁シートを硬化させることにより形成された硬化物の絶縁破壊特性、熱伝導性、耐熱性、耐酸性及び加工性を高めることができる。
 本発明に係る積層構造体では、熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体の少なくとも一方の面に、絶縁層を介して導電層が積層されており、該絶縁層が、本発明に従って構成された絶縁シートを硬化させることにより形成されているので、導電層側からの熱が絶縁層を介して上記熱伝導体に伝わりやすい。このため、該熱伝導体によって熱を効率的に放散させることができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る積層構造体を模式的に示す部分切欠正面断面図である。
 本願発明者らは、重量平均分子量が10,000以上であるポリマー(A)と、重量平均分子量が10,000未満であるエポキシ樹脂(B1)及び重量平均分子量が10,000未満であるオキセタン樹脂(B2)の内の少なくとも一方の樹脂(B)と、硬化剤(C)と、化学式MgCOで示される結晶水を含まない炭酸マグネシウム無水塩(D1)、及び該炭酸マグネシウム無水塩(D1)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2)の内の少なくとも一方の物質(D)とを含む組成を採用することによって、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性を高めることができ、かつ絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性、熱伝導性、耐熱性、耐酸性及び加工性を高めることができることを見出した。
 また、本願発明者らは、上記物質(D)と、上記物質(D)以外の無機フィラー(G)との併用により、高い加工性を確保しつつ、絶縁シートの硬化物の熱伝導性をより一層高めることができることを見出した。
 さらに、本願発明者らは、物質(D)が、化学式MgCOで示される結晶水を含まない球状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d1)、及び該球状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d1)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2d1)の内の少なくとも一方の物質(Dd1)である場合に、物質(Dd1)を高密度で充填させることができ、かつ絶縁シートの硬化物の加工性を良好にすることができることも見出した。物質(Dd1)が高密度で充填されている場合には、絶縁シートの硬化物の放熱性をより一層高めることができる。
 以下、本発明の詳細を説明する。
 本発明に係る絶縁シートは、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が10,000以上であるポリマー(A)と、重量平均分子量が10,000未満であるエポキシ樹脂(B1)及び重量平均分子量が10,000未満であるオキセタン樹脂(B2)の内の少なくとも一方の樹脂(B)と、硬化剤(C)と、化学式MgCOで示される結晶水を含まない炭酸マグネシウム無水塩(D1)、及び該炭酸マグネシウム無水塩(D1)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2)の内の少なくとも一方の物質(D)とを含有する。
 (ポリマー(A))
 本発明に係る絶縁シートに含まれている上記ポリマー(A)は、重量平均分子量が10,000以上であれば特に限定されない。ポリマー(A)は、芳香族骨格を有することが好ましい。ポリマー(A)が芳香族骨格を有する場合には、芳香族骨格をポリマー全体の中に有していればよく、主鎖骨格内に有していてもよく、側鎖中に有していてもよい。ポリマー(A)は、芳香族骨格を主鎖骨格内に有することが好ましい。この場合には、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。ポリマー(A)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。
 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、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。
 上記ポリマー(A)として、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂等を用いることができる。
 上記熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂は、特に限定されない。上記熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン又はポリエーテルケトン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。また、上記熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂として、熱可塑性ポリイミド、熱硬化性ポリイミド、ベンゾオキサジン、又はポリベンゾオキサゾールとベンゾオキサジンとの反応物などのスーパーエンプラと呼ばれている耐熱性樹脂群等を使用できる。上記熱可塑性樹脂は、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。上記熱硬化性樹脂は、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。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。
 上記ポリマー(A)は、スチレン系重合体、(メタ)アクリル系重合体又はフェノキシ樹脂であることが好ましく、フェノキシ樹脂であることがより好ましい。この場合には、絶縁シートの硬化物の酸化劣化を防止でき、かつ耐熱性をより一層高めることができる。
 上記スチレン系重合体として、具体的には、スチレン系モノマーの単独重合体、又はスチレン系モノマーとアクリル系モノマーとの共重合体等を用いることができる。中でも、スチレン-メタクリル酸グリシジルの構造を有するスチレン系重合体が好ましい。
 上記スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-フェニルスチレン、p-クロロスチレン、p-エチルスチレン、p-n-ブチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルスチレン、p-n-オクチルスチレン、p-n-ノニルスチレン、p-n-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレン、2,4-ジメチルスチレン又は3,4-ジクロロスチレン等が挙げられる。
 上記アクリル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸-2-エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸-2-エチルヘキシル、メタクリル酸グリシジル、β-ヒドロキシアクリル酸エチル、γ-アミノアクリル酸プロピル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル又はメタクリル酸ジエチルアミノエチル等が挙げられる。
 上記フェノキシ樹脂は、具体的には、例えばエピハロヒドリンと2価フェノール化合物とを反応させて得られる樹脂、又は2価のエポキシ化合物と2価のフェノール化合物とを反応させて得られる樹脂である。
 上記フェノキシ樹脂は、ビスフェノールA型骨格、ビスフェノールF型骨格、ビスフェノールA/F混合型骨格、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、アダマンタン骨格及びジシクロペンタジエン骨格からなる群から選択された少なくとも1つの骨格を有することが好ましい。中でも、上記フェノキシ樹脂は、ビスフェノールA型骨格、ビスフェノールF型骨格、ビスフェノールA/F混合型骨格、ナフタレン骨格、フルオレン骨格及びビフェニル骨格からなる群から選択された少なくとも1種の骨格を有することがより好ましく、フルオレン骨格及びビフェニル骨格の内の少なくとも一方を有することが更に好ましい。これらの好ましい骨格を有するフェノキシ樹脂の使用により、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。
 上記フェノキシ樹脂は、主鎖中に多環式芳香族骨格を有することが好ましい。また、上記フェノキシ樹脂は、下記式(4)~(9)で表される骨格の内の少なくとも1つの骨格を主鎖中に有することがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 上記式(4)中、Rは互いに同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1~10の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Xは単結合、炭素数1~7の2価の炭化水素基、-O-、-S-、-SO-、又は-CO-である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 上記式(5)中、R1aは互いに同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1~10の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Rは、水素原子、炭素数1~10の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Rは、水素原子又は炭素数1~10の炭化水素基であり、mは0~5の整数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記式(6)中、R1bは互いに同一であっても異なっていてもよく、水素原子、炭素数1~10の炭化水素基又はハロゲン原子であり、Rは互いに同一であっても異なっていてもよく水素原子、炭素数1~10の炭化水素基又はハロゲン原子であり、lは0~4の整数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 上記式(8)中、R及びRは水素原子、炭素数1~5のアルキル基又はハロゲン原子であり、Xは-SO-、-CH-、-C(CH-、又は-O-であり、kは0又は1である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 上記ポリマー(A)として、例えば、下記式(10)又は下記式(11)で表されるフェノキシ樹脂が好適に用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 上記式(10)中、Aは上記式(4)~(6)の内のいずれかで表される構造を有し、かつその構成は上記式(4)で表される構造が0~60モル%、上記式(5)で表される構造が5~95モル%、及び上記式(6)で表される構造が5~95モル%であり、Aは水素原子、又は上記式(7)で表される基であり、nは平均値で25~500の数である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 上記式(11)中、Aは上記式(8)又は上記式(9)で表される構造を有し、nは少なくとも21以上の値である。
 上記ポリマー(A)のガラス転移温度Tgは、60~200℃の範囲内にあることが好ましく、90~180℃の範囲内にあることがより好ましい。ポリマー(A)のTgが低すぎると、樹脂が熱劣化することがある。ポリマー(A)のTgが高すぎると、ポリマー(A)と他の樹脂との相溶性が悪くなる。この結果、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性、並びに絶縁シートの硬化物の耐熱性が低下する傾向がある。
 上記ポリマー(A)がフェノキシ樹脂である場合には、フェノキシ樹脂のガラス転移温度Tgは、95℃以上であることが好ましく、110~200℃の範囲内にあることがより好ましく、110~180℃の範囲内にあることがさらに好ましい。フェノキシ樹脂のTgが低すぎると、樹脂が熱劣化することがある。フェノキシ樹脂のTgが高すぎると、フェノキシ樹脂と他の樹脂との相溶性が悪くなる。この結果、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性、並びに絶縁シートの硬化物の耐熱性が低下する傾向がある。
 上記ポリマー(A)は、水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有することが好ましい。水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有するポリマーは、物質(D)又は無機フィラー(G)との親和性が高い。従って、絶縁シート中での物質(D)又は無機フィラー(G)の分散性、およびポリマー(A)と物質(D)又は無機フィラー(G)との密着性を高めることができる。このため、物質(D)又は無機フィラー(G)と樹脂層の界面に空隙などが発生せずに、絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性及び熱伝導性をより一層高めることができる。
 上記ポリマー(A)の上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基としては、例えば、水酸基(pKa=16)、リン酸基(pKa=7)、カルボキシル基(pKa=4)又はスルホン酸基(pKa=2)等が挙げられる。
 上記ポリマー(A)の上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基は、水酸基、リン酸基、カルボキシル基及びスルホン酸基からなる群から選択された少なくとも1種であることが好ましく、リン酸基、カルボキシル基及びスルホン酸基からなる群から選択された少なくとも1種であることがより好ましい。これらの好ましい官能基を有するポリマー(A)の使用により、絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性及び熱伝導性をより一層高めることができる。
 絶縁シート硬化物の絶縁破壊特性及び熱伝導性をさらに一層高めることができるので、ポリマー(A)の上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基は、カルボキシル基又はリン酸基であることが好ましい。
 上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基のpKaは、2~10の範囲内にあることが好ましく、3~9の範囲内にあることがより好ましい。pKaが2未満であると、ポリマー(A)の酸性度が高すぎて、樹脂成分中のエポキシ成分及びオキセタン成分の反応が促進されやすい。このため、絶縁シートを未硬化状態で貯蔵した場合に、絶縁シートの貯蔵安定性が不足することがある。pKaが10を超えると、絶縁シート中での物質(D)又は無機フィラー(G)の分散性を高める効果が不足することがある。このため、絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性及び熱伝導性を充分に高めることが困難になることがある。
 上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有するポリマー(A)としては、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基又は水酸基などの水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有する重合体等が挙げられる。このような重合体を得る方法としては、例えば水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有する単量体と他の単量体とを共重合する方法、ベースとなる幹ポリマーに水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有する単量体をグラフト共重合する方法、又は水素結合性を有する水素原子を含む官能基の誘導基を有するポリマーの該誘導基を、上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基に変換する方法等が挙げられる。
 上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有するポリマーの具体例としては、カルボン酸基含有スチレン系ポリマー、カルボン酸基含有フェノキシ樹脂、カルボン酸基含有ポリエステル、カルボン酸基含有ポリエーテル、カルボン酸基含有(メタ)アクリル系ポリマー、カルボン酸基含有脂肪族系ポリマー、カルボン酸基含有ポリシロキサン系ポリマー、リン酸基含有スチレン系ポリマー、リン酸基含有フェノキシ樹脂、リン酸基含有ポリエステル、リン酸基含有ポリエーテル、リン酸基含有(メタ)アクリル系ポリマー、リン酸基含有脂肪族系ポリマー、リン酸基含有ポリシロキサン系ポリマー、スルホン酸基含有スチレン系ポリマー、リン酸基含有フェノキシ樹脂、スルホン酸基含有ポリエステル、スルホン酸基含有ポリエーテル、スルホン酸基含有(メタ)アクリル系ポリマー、スルホン酸基含有脂肪族系ポリマー、スルホン酸基含有ポリシロキサン系ポリマー、水酸基含有スチレン系ポリマー、水酸基含有フェノキシ樹脂、水酸基含有ポリエステル、水酸基含有ポリエーテル、水酸基含有(メタ)アクリル系ポリマー、水酸基含有脂肪族系ポリマー又は水酸基含有ポリシロキサン系ポリマー等が挙げられる。上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有するポリマー(A)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。
 上記ポリマー(A)の重量平均分子量は、10,000以上である。ポリマー(A)の重量平均分子量は、30,000以上であることが好ましく、30,000~1,000,000の範囲内にあることがより好ましく、40,000~250,000の範囲内にあることがさらに好ましい。ポリマー(A)の重量平均分子量が小さすぎると、絶縁シートが熱劣化することがある。ポリマー(A)の重量平均分子量が大きすぎると、ポリマー(A)と他の樹脂との相溶性が悪くなる。この結果、絶縁シートのハンドリング性、並びに絶縁シートの硬化物の耐熱性が低下する傾向がある。
 ポリマー(A)と、樹脂(B)と、硬化剤(C)とを含む絶縁シートに含まれている全樹脂成分(以下、全樹脂成分Xと略記することがある)の合計100重量%中に、ポリマー(A)は20~60重量%の範囲内で含有されることが好ましく、30~50重量%の範囲内で含有されることが好ましい。ポリマー(A)は上記範囲内で、ポリマー(A)と樹脂(B)との合計が100重量%未満となる含有量で含有されることが好ましい。ポリマー(A)の含有量が少なすぎると、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性が低下する傾向がある。ポリマー(A)の含有量が多すぎると、物質(D)の分散が困難になることがある。なお、上記全樹脂成分Xとは、ポリマー(A)、エポキシ樹脂(B1)、オキセタン樹脂(B2)、硬化剤(C)及び必要に応じて添加される他の樹脂成分の総和をいう。
 (樹脂(B))
 本発明に係る絶縁シートは、エポキシ樹脂(B1)及びオキセタン樹脂(B2)の内の少なくとも一方の樹脂(B)を含有する。樹脂(B)として、エポキシ樹脂(B1)のみが用いられてもよく、オキセタン樹脂(B2)のみが用いられてもよく、エポキシ樹脂(B1)とオキセタン樹脂(B2)との双方が用いられてもよい。
 上記エポキシ樹脂(B1)の重量平均分子量は10,000未満である。エポキシ樹脂(B1)は重量平均分子量が10,000未満であれば特に限定されない。エポキシ樹脂(B1)として、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるエポキシモノマー(B1b)が好適に用いられる。
 上記エポキシ樹脂(B1)の具体例としては、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。エポキシ樹脂(B1)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。
 上記ビスフェノール骨格を有するエポキシモノマーとしては、例えば、ビスフェノールA型、ビスフェノールF型又はビスフェノールS型のビスフェノール骨格を有するエポキシモノマー等が挙げられる。
 上記ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシモノマーとしては、ジシクロペンタジエンジオキシド、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。
 上記ナフタレン骨格を有するエポキシモノマーとしては、1-グリシジルナフタレン、2-グリシジルナフタレン、1,2-ジグリシジルナフタレン、1,5-ジグリシジルナフタレン、1,6-ジグリシジルナフタレン、1,7-ジグリシジルナフタレン、2,7-ジグリシジルナフタレン、トリグリシジルナフタレン、又は1,2,5,6-テトラグリシジルナフタレン等が挙げられる。
 上記アダマンテン骨格を有するエポキシモノマーとしては、1,3-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)アダマンテン、又は2,2-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)アダマンテン等が挙げられる。
 上記フルオレン骨格を有するエポキシモノマーとしては、9,9-ビス(4-グリシジルオキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-グリシジルオキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-グリシジルオキシ-3-クロロフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-グリシジルオキシ-3-ブロモフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-グリシジルオキシ-3-フルオロフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-グリシジルオキシ-3-メトキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-グリシジルオキシ-3,5-ジメチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-グリシジルオキシ-3,5-ジクロロフェニル)フルオレン、又は9,9-ビス(4-グリシジルオキシ-3,5-ジブロモフェニル)フルオレン等が挙げられる。
 上記ビフェニル骨格を有するエポキシモノマーとしては、4,4’-ジグリシジルビフェニル、又は4,4’-ジグリシジル-3,3’,5,5’-テトラメチルビフェニル等が挙げられる。
 上記バイ(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としては、1,1’-バイ(2,7-グリシジルオキシナフチル)メタン、1,8’-バイ(2,7-グリシジルオキシナフチル)メタン、1,1’-バイ(3,7-グリシジルオキシナフチル)メタン、1,8’-バイ(3,7-グリシジルオキシナフチル)メタン、1,1’-バイ(3,5-グリシジルオキシナフチル)メタン、1,8’-バイ(3,5-グリシジルオキシナフチル)メタン、1,2’-バイ(2,7-グリシジルオキシナフチル)メタン、1,2’-バイ(3,7-グリシジルオキシナフチル)メタン、又は1,2’-バイ(3,5-グリシジルオキシナフチル)メタン等が挙げられる。
 上記キサンテン骨格を有するエポキシモノマーとしては、1,3,4,5,6,8-ヘキサメチル-2,7-ビス-オキシラニルメトキシ-9-フェニル-9H-キサンテン等が挙げられる。
 上記オキセタン樹脂(B2)の重量平均分子量は10,000未満である。オキセタン樹脂(B2)は重量平均分子量が10,000未満であれば特に限定されない。オキセタン樹脂(B2)として、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるオキセタンモノマー(B2b)が好適に用いられる。
 上記オキセタン樹脂(B2)の具体例としては、例えば、4,4’-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル、1,4-ベンゼンジカルボン酸ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メチル]エステル、1,4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシメチル]ベンゼン、又はオキセタン化フェノールノボラック等が挙げられる。オキセタン樹脂(B2)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。
 上記樹脂(B)の水酸基当量は6,000以上であることが好ましい。この場合には、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性をより一層高くすることができる。上記樹脂(B)の水酸基当量は6,500以上であることがより好ましく、7,000以上であることがさらに好ましく、15,000以上であることが最も好ましい。
 上記樹脂(B)の水酸基当量は、高速液体クロマトグラフ質量分析計(LC-MS)、又はH-核磁気共鳴スペクトル(H-NMR)により、樹脂(B)全体に対する水酸基量をWモル%として定量し、下記式により求めた値である。
 水酸基当量=(重量平均分子量/W)×100
 上記樹脂(B)の理論化学構造純度は90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましく、97%以上であることがさらに好ましい。上記樹脂(B)の理論化学構造純度が大きいほど、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性をより一層高くすることができる。
 上記「樹脂(B)の理論化学構造純度」は、具体的には、水酸基を持たず、三員環(エポキシ)又は四員環(オキセタン)の環状エーテル構造を有する物質の割合を示す。
 上記樹脂(B)は、蒸留されたエポキシ樹脂及び蒸留されたオキセタン樹脂の内の少なくとも一方の樹脂であることが好ましく、蒸留されたエポキシ樹脂であることがより好ましい。この場合には、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性をより一層高くすることができる。
 エポキシ樹脂(B1)及びオキセタン樹脂(B2)の重量平均分子量、すなわち樹脂(B)の重量平均分子量は、10,000未満である。樹脂(B)の重量平均分子量は、600以下であることが好ましい。樹脂(B)の重量平均分子量の好ましい下限は200、より好ましい上限は550である。樹脂(B)の重量平均分子量が小さすぎると、樹脂(B)の揮発性が高すぎて絶縁シートの取扱い性が低下することがある。樹脂(B)の重量平均分子量が大きすぎると、絶縁シートが固くかつ脆くなったり、絶縁シートの硬化物の接着性が低下したりすることがある。
 上記全樹脂成分Xの合計100重量%中に、樹脂(B)は10~60重量%の範囲内で含有されることが好ましく、10~40重量%の範囲内で含有されることが好ましい。樹脂(B)は上記範囲内でポリマー(A)と樹脂(B)との合計が100重量%未満となる含有量で含有されることが好ましい。樹脂(B)の含有量が少なすぎると、絶縁シートの硬化物の接着性及び耐熱性が低下する傾向がある。樹脂(B)の含有量が多すぎると、絶縁シートの柔軟性が低下することがある。
 上記樹脂(B)は、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるエポキシモノマー(B1b)、及び芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるオキセタンモノマー(B2b)の内の少なくとも一方のモノマーを含むことが好ましい。
 樹脂(B)は、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるエポキシモノマー(B1b)及び芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるオキセタンモノマー(B2b)の内の少なくとも一方のモノマーを40~100重量%の範囲内で含むことが好ましく、60~100重量%の範囲内で含むことがより好ましく、80~100重量%の範囲内で含むことが特に好ましい。エポキシモノマー(B1b)及びオキセタンモノマー(B2b)の含有量が上記好ましい範囲内にある場合には、絶縁シートの柔軟性、並びに絶縁シートの硬化物の接着性及び耐熱性をより一層高めることができる。
 (硬化剤(C))
 本発明に係る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。硬化剤(C)は、フェノール樹脂、又は芳香族骨格もしくは脂環式骨格を有する酸無水物、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とが好ましい。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。
 上記フェノール樹脂は、特に限定されない。上記フェノール樹脂の具体例としては、フェノールノボラック、o-クレゾールノボラック、p-クレゾールノボラック、t-ブチルフェノールノボラック、ジシクロペンタジエンクレゾール、ポリパラビニルフェノール、ビスフェノールA型ノボラック、キシリレン変性ノボラック、デカリン変性ノボラック、ポリ(ジ-o-ヒドロキシフェニル)メタン、ポリ(ジ-m-ヒドロキシフェニル)メタン、又はポリ(ジ-p-ヒドロキシフェニル)メタン等が挙げられる。なかでも、絶縁シート柔軟性及び難燃性をより一層高めることができるので、メラミン骨格を有するフェノール樹脂、トリアジン骨格を有するフェノール樹脂、又はアリル基を有するフェノール樹脂が好ましい。
 上記フェノール樹脂の市販品としては、MEH-8005、MEH-8010及びNEH-8015(以上いずれも明和化成社製)、YLH903(ジャパンエポキシレジン社製)、LA―7052、LA-7054、LA-7751、LA-1356及びLA-3018-50P(以上いずれもDIC社製)、並びにPS6313及びPS6492(群栄化学社製)等が挙げられる。
 芳香族骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物は、特に限定されない。芳香族骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物としては、例えば、スチレン/無水マレイン酸コポリマー、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ピロメリット酸無水物、トリメリット酸無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物、フェニルエチニルフタル酸無水物、グリセロールビス(アンヒドロトリメリテート)モノアセテート、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、又はトリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。なかでも、メチルナジック酸無水物又はトリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸が好ましい。メチルナジック酸無水物又はトリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸の使用により、絶縁シートの硬化物の耐水性を高めることができる。
 上記芳香族骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物の市販品としては、SMAレジンEF30、SMAレジンEF40、SMAレジンEF60及びSMAレジンEF80(以上いずれもサートマー・ジャパン社製)、ODPA-M及びPEPA(以上いずれもマナック社製)、リカジットMTA-10、リカジットMTA-15、リカジットTMTA、リカジットTMEG-100、リカジットTMEG-200、リカジットTMEG-300、リカジットTMEG-500、リカジットTMEG-S、リカジットTH、リカジットHT-1A、リカジットHH、リカジットMH-700、リカジットMT-500、リカジットDSDA及びリカジットTDA-100(以上いずれも新日本理化社製)、並びにEPICLON B4400、EPICLON B650、及びEPICLON B570(以上いずれもDIC社製)等が挙げられる。
 上記脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物は、多脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物もしくは該酸無水物の変性物、又はテルペン系化合物と無水マレイン酸との付加反応により得られる脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物であることが好ましい。この場合には、絶縁シートの柔軟性、耐湿性又は接着性をより一層高めることができる。また、上記脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物としては、メチルナジック酸無水物、ジシクロペンタジエン骨格を有する酸無水物又は該酸無水物の変性物等も挙げられる。
 上記脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物又は該酸無水物の変性物の市販品としては、リカジットHNA及びリカジットHNA-100(以上いずれも新日本理化社製)、並びにエピキュアYH306、エピキュアYH307、エピキュアYH308H及びエピキュアYH309(以上いずれもジャパンエポキシレジン社製)等が挙げられる。
 また、上記硬化剤(C)は、下記式(1)~(3)の内のいずれかで表される酸無水物であることがより好ましい。この好ましい硬化剤(C)の使用により、絶縁シートの柔軟性、耐湿性又は接着性をより一層高めることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 上記式(3)中、R1及びR2はそれぞれ水素、炭素数1~5のアルキル基又は水酸基を示す。
 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してもよい。
 上記硬化促進剤は特に限定されない。硬化促進剤の具体例としては、例えば、3級アミン、イミダゾール類、イミダゾリン類、トリアジン類、有機リン系化合物、4級ホスホニウム塩類又は有機酸塩等のジアザビシクロアルケン類等が挙げられる。また、上記硬化促進剤としては、有機金属化合物類、4級アンモニウム塩類又は金属ハロゲン化物等が挙げられる。上記有機金属化合物類としては、オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫又はアルミニウムアセチルアセトン錯体等が挙げられる。
 上記硬化促進剤として、高融点のイミダゾール硬化促進剤、高融点の分散型潜在性硬化促進剤、マイクロカプセル型潜在性硬化促進剤、アミン塩型潜在性硬化促進剤、又は高温解離型かつ熱カチオン重合型潜在性硬化促進剤等を使用できる。上記硬化促進剤は、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。
 上記高融点の分散型潜在性促進剤としては、ジシアンジアミド又はアミンがエポキシモノマー等に付加されたアミン付加型促進剤等が挙げられる。上記マイクロカプセル型潜在性促進剤としては、イミダゾール系、リン系又はホスフィン系の促進剤の表面がポリマーにより被覆されたマイクロカプセル型潜在性促進剤が挙げられる。上記高温解離型かつ熱カチオン重合型潜在性硬化促進剤としては、ルイス酸塩又はブレンステッド酸塩等が挙げられる。
 上記硬化促進剤は、高融点のイミダゾール系硬化促進剤であることが好ましい。高融点のイミダゾール系硬化促進剤の使用により、反応系を容易に制御でき、かつ絶縁シートの硬化速度、及び絶縁シートの硬化物の物性などをより一層容易に調整できる。融点100℃以上の高融点の硬化促進剤は、取扱性に優れている。従って、硬化促進剤の融点は100℃以上であることが好ましい。
 上記全樹脂成分Xの合計100重量%中に、硬化剤(C)は10~40重量%の範囲内で含有されることが好ましく、12~25重量%の範囲内で含有されることが好ましい。硬化剤(C)の含有量が少なすぎると、絶縁シートを充分に硬化させることが困難になることがある。硬化剤(C)の含有量が多すぎると、硬化に関与しない余剰な硬化剤が発生したり、硬化物の架橋が充分に進行しなかったりすることがある。このため、絶縁シートの硬化物の耐熱性及び接着性が充分に高められないことがある。
 (物質(D))
 本発明に係る絶縁シートは、化学式MgCOで示される結晶水を含まない炭酸マグネシウム無水塩(D1)、及び該炭酸マグネシウム無水塩(D1)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2)の内の少なくとも一方の物質(D)を含有する。物質(D)として、上記炭酸マグネシウム無水塩(D1)のみが用いられてもよく、上記被覆体(D2)のみが用いられてもよく、上記炭酸マグネシウム無水塩(D1)と上記被覆体(D2)との双方が用いられてもよい。
 物質(D)がフィラーとして用いられることにより、絶縁シートの硬化物の熱伝導率及び耐熱性を充分に確保しつつ、絶縁シートの硬化物の加工性を高めることができる。本発明の絶縁シートは、加工性に優れているため、例えば、絶縁シートの加工時に使用する設備の摩耗を抑制できる。従って、絶縁シートを長期に渡り安定的に生産できる。
 熱伝導性を付与するために、フィラーとして、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミナ、酸化マグネシウム及びシリカ等が一般的に用いられている。窒化物の熱伝導性は、非常に高い。例えば、窒化アルミニウムの熱伝導率は150~250W/m・Kであり、窒化ホウ素の熱伝導率は30~50W/m・Kである。しかし、窒化物は、非常に高価である。また、アルミナは比較的安価であり、熱伝導性も20~35W/m・Kと比較的高い。しかし、アルミナはモース硬度が9であり、硬度が高い。このため、アルミナが用いられた場合には、加工時の設備の摩耗が問題となることがある。酸化マグネシウムは安価であり、熱伝導率も45~60W/m・Kと良好である。しかし、酸化マグネシウムは耐水性が低く、またモース硬度も6と高い。このため、酸化マグネシウムが用いられた場合には、加工性が問題となることがある。シリカは非常に安価である。しかし、シリカは熱伝導率が2W/m・Kと低く、またモース硬度も6と高い。
 上記化学式MgCOで示される結晶水を含まない炭酸マグネシウム無水塩(D1)は、熱伝導率が15W/m・Kと比較的良好であり、モース硬度も3.5と低い。さらに、上記炭酸マグネシウム無水塩(D1)は、窒化物と比べて安価である。従って、上記炭酸マグネシウム塩(D1)又は該炭酸マグネシウム塩を含む上記被覆体(D2)の使用により、絶縁シートの生産コストを低減できる。
 上記化学式MgCOで示される結晶水を含まない炭酸マグネシウム無水塩(D1)は、例えば化学式4MgCO・Mg(OH)・4HOで表されるヒドロキシ炭酸マグネシウムとは異なる。このヒドロキシ炭酸マグネシウムは、単に炭酸マグネシウムと呼ばれることもある。このヒドロキシ炭酸マグネシウムは100℃前後に加熱されると、結晶水を放出する。このため、ヒドロキシ炭酸マグネシウムは、例えば高いはんだ耐熱性が要求される用途には適さない。
 また、上記化学式MgCOで示される結晶水を含まない炭酸マグネシウム無水塩(D1)として、天然品及び合成品が存在する。天然品は不純物を含むため、天然品が用いられた場合には、耐熱性などの物性が安定しない可能性がある。このため、上記炭酸マグネシウム無水塩(D1)は、合成品であることが望ましい。
 上記被覆体(D2)は、炭酸マグネシウム無水塩(D1)をコアとし、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより形成された被覆層をシェルとするコア/シェル構造を有する。上記被覆体(D2)は、上記被覆層を有するので、樹脂への分散性が高い。さらに上記被覆層を有する上記被覆体(D2)の使用により、絶縁シートの硬化物の耐酸性をより一層高めることができる。
 上記炭酸マグネシウム無水塩(D1)の表面を上記被覆層により被覆する方法は特に限定されない。この方法としては、例えば、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカ原料であるシランカップリング剤が溶解されている溶液中に炭酸マグネシウム無水塩(D1)を分散させた分散液をスプレー乾燥する方法、有機樹脂又はシリコーン樹脂が溶解された溶液中に炭酸マグネシウム無水塩(D1)を分散させた後、有機樹脂又はシリコーン樹脂の貧溶媒を添加することにより、炭酸マグネシウム無水塩(D1)の表面に有機樹脂又はポリシロキサンを析出させる方法、炭酸マグネシウム無水塩(D1)が分散された媒体中でアクリル樹脂、スチレン樹脂又は低分子量シラン等の重合性単量体を反応させ、高分子量化し媒体中に溶けきれなくなった有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカを炭酸マグネシウム無水塩(D1)の表面に析出させる方法等が挙げられる。
 上記有機樹脂は、炭酸マグネシウム無水塩(D1)の表面を被覆できれば特に限定されない。上記有機樹脂は、硬化物に耐酸性を付与できる樹脂であることが好ましい。上記有機樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよく、熱可塑性樹脂であってもよい。
 上記有機樹脂の具体例としては、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール系樹脂、熱可塑性ウレタン系樹脂、熱硬化性ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、熱可塑性ポリイミド系樹脂、熱硬化性ポリイミド系樹脂、アミノアルキド系樹脂、フェノキシ樹脂、フタレート樹脂、ポリアミド系樹脂、ケトン系樹脂、ノルボルネン系樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、熱硬化性ポリイミド、ベンゾオキサジン、又はポリベンゾオキサゾールとベンゾオキサジンとの反応物等が挙げられる。この中でも単量体の種類が豊富であり、被覆層を幅広く設計でき、かつ熱又は光等により反応を容易に制御できるため、(メタ)アクリル系樹脂又はスチレン系樹脂が好ましい。
 上記スチレン系樹脂は特に限定されない。上記スチレン系樹脂としては、スチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-メトキシスチレン、p-フェニルスチレン、p-クロロスチレン、p-エチルスチレン、p-n-ブチルスチレン、p-tert-ブチルスチレン、p-n-ヘキシルスチレン、p-n-オクチルスチレン、p-n-ノニルスチレン、p-n-デシルスチレン、p-n-ドデシルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、3,4-ジクロロスチレン又はジビニルベンゼン等が挙げられる。
 上記(メタ)アクリル系樹脂としては、アルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸、グリシジル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン(メタ)アクリレート又はジペンタエリスリトール(メタ)アクリレート等が挙げられる。上記アルキル(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、クミル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、パルミチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート又はイソボルニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 エッチング時の耐酸性を高めることができるので、上記有機樹脂は、分子中に反応基を2つ以上有する架橋性モノマーを含有することが好ましい。
 また、有機樹脂により被覆されている被覆層へのエッチング液の浸透を防ぐことができるので、上記被覆層を形成するための有機樹脂のOkitsuの計算式によるSP値は、10(cal/cm1/2以下であることが好ましい。
 上記Okitsuの計算式は、具体的には、下記式(X)で表される。
 δ=(ΣΔF)/(ΣΔv) ・・・(X)
 上記式(X)中、δはSP値[単位:(cal/cm1/2]であり、ΔFは分子中の各原子団のモル引力定数、Δvは各原子団のモル容積である。
 なお、上記Okitsu式は、例えば、「接着」1996年40巻8号第342頁~350頁に記載されている。
 上記被覆層の厚みは、10nm~1μmの範囲内にあることが好ましい。被覆層の厚みが10nm未満であると、被覆体(D2)の樹脂への分散性の向上効果、及び絶縁シートの硬化物の耐酸性の向上効果が十分に得られないことがある。被覆層の厚みが1μmを超えると、被覆体(D2)の熱伝導性が著しく低下することがある。
 物質(D)の形状は、特に限定されない。物質(D)は、略多面体状又は長径と短径との比であるアスペクト比が1~2の範囲内にある形状を有することが好ましい。この場合には、絶縁シート中に上記物質(D)を高密度で充填させることができ、従って、絶縁シート硬化物の放熱性を高めることができる。
 物質(D)は、化学式MgCOで示される結晶水を含まない球状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d1)、及び該球状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d1)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2d1)の内の少なくとも一方の物質(Dd1)であることが好ましい。なお、球状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d1)の表面を、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆することにより、被覆体(D2d1)を球状にできる。また、物質(Dd1)は、球状であることが好ましい。球状の場合には、絶縁シート中に物質(Dd1)を高密度で充填させることができ、従って絶縁シートの硬化物の放熱性を高めることができる。さらに、絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性を高めることができる。
 なお、球状は、真球状に限られない。球状には、真球がわずかに扁平していたり、歪んでいたりしている形状が含まれる。例えば、球状には、アスペクト比が1~1.5の範囲内にある形状、又は表面の多くの部分例えば表面の30%以上の部分が平面等ではなく曲面であり、表面の一部の部分例えば表面の70%未満の部分が曲面ではなく、平面等である形状が含まれる。表面の50%以上の部分が曲面である形状がより好ましく、表面の70%以上の部分が曲面である形状がさらに好ましい。
 また、上記球状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d1)、該球状の炭酸マグネシウム無水塩を用いた上記被覆体(D2d1)又は球状の物質(Dd1)は、ジェットミル又は回転するローターとステーターとを有する粉砕-表面処理装置により球状化処理されたものであることが好ましい。このような球状化処理により、球形度を高くすることができ、かつ真球状又は真球状に近い形状にすることができる。さらに、上記球状化処理により、物質(D)の凝集物を砕くことができる。従って、上記物質(Dd1)を、絶縁シート中に高密度で充填させることができる。このため、絶縁シートの硬化物の放熱性をより一層高めることができる。さらに、絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性をより一層高めることができる。
 上記物質(D)の平均粒子径は、0.1~40μmの範囲内にあることが好ましい。平均粒子径が0.1μm未満であると、物質(D)を高密度で充填させることが困難となることがある。平均粒子径が40μmを超えると、絶縁シートの厚みを100μm程度として、絶縁シートを薄膜化した際に、絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性が低下する傾向がある。
 なお、「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。
 絶縁シート中に細密充填構造を形成して、絶縁シート硬化物の放熱性を高めるために、形状が異なる2種以上の物質(D)が用いられてもよく、粒径が異なる2種以上の物質(D)が用いられてもよい。
 上記物質(D)は、化学式MgCOで示される結晶水を含まない略多面体状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d2)、及び該略多面体状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d2)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2d2)の内の少なくとも一方の物質(Dd2)であることも好ましい。なお、略多面体状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d2)の表面を、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆することにより、被覆体(D2d2)を略多面体状にできる。また、物質(Dd2)は、球状であることが好ましい。また、物質(Dd2)が略多面体状である場合に、上記物質(D)以外の無機フィラー(G)がさらに含まれており、該無機フィラー(G)が板状フィラーであることが好ましい。
 物質(Dd2)が略多面体状であり、板状フィラーが含まれている場合には、絶縁シート中で物質(Dd2)と板状フィラーとが点接触ではなく面接触し、物質(Dd2)と板状フィラーとの接触面積が大きくなる。また、絶縁シート中に距離を隔てて分散されている複数の物質(Dd2)同士が、板状フィラーを介して接触又は近接することで、絶縁シート中の各フィラーが橋掛け又は効率的に近接された構造となる。このため、絶縁シートの硬化物の熱伝導性をより一層高くすることができる。
 なお、「略多面体状」とは、一般的な多面体の定義である平面によってのみ構成される多面体状だけでなく、平面と一定割合以下の曲面を有する形状も含まれる。略多面体状には、例えば表面の10%以下の曲面と、表面の90%以上の平面とにより構成される形状が含まれる。略多面体状は、略立方体状又は略直方体状であることが好ましい。
 絶縁シート100体積%中に、物質(D)は、20~90体積%の範囲内で含有されることが好ましい。絶縁シート100体積%中の物質(D)の含有量のより好ましい下限は30体積%であり、より好ましい上限は80体積%である。上記物質(D)の含有量が少なすぎると、絶縁シートの硬化物の放熱性を充分に高めることができないことがある。上記物質(D)の含有量が90体積%を超えると、絶縁シートの柔軟性又は接着性が著しく低下するおそれがある。
 無機フィラー(G)が含有されない場合には、絶縁シート100体積%中に、上記物質(D)は、30~90体積%の範囲内で含有されることがより好ましい。
 (無機フィラー(G))
 本発明に係る絶縁シートは、物質(D)以外の無機フィラー(G)を含有することが好ましい。無機フィラー(G)の含有により、高い加工性を確保しつつ、絶縁シートの硬化物の熱伝導性をより一層高めることができる。無機フィラー(G)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。
 上記無機フィラー(G)は特に限定されない。無機フィラー(G)は、アルミナ、シリカ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、タルク、マイカ及びハイドロタルサイトからなる群から選択された少なくとも1種であることが好ましい。この場合には、絶縁シートの硬化物の放熱性をより一層高めることができる。
 上記無機フィラー(G)は、球状であることが特に好ましい。球状フィラーの場合には、無機フィラー(G)を高密度で充填させることができるため、絶縁シートの硬化物の放熱性をより一層高めることができる。
 上記無機フィラー(G)の平均粒子径は、0.1~40μmの範囲内にあることが好ましい。平均粒子径が0.1μm未満であると、無機フィラー(G)を高密度で充填することが困難になることがある。平均粒子径が40μmを超えると、絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性が低下する傾向がある。
 上記「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。
 上記物質(Dd2)が含まれている場合に、上記無機フィラー(G)は板状のフィラーであることが好ましい。
 上記物質(Dd2)の平均粒子径は0.1~40μmの範囲内にあり、かつ上記板状フィラーの平均長径は0.1~10μmの範囲内にあることが好ましい。このような形状の物質(Dd2)及び板状フィラーの使用により、絶縁シート中で物質(Dd2)と板状フィラーとを充分に接触させることができる。このため、絶縁シートの硬化物の熱伝導性をより一層高くすることができる。
 上記板状フィラーの平均長径が0.1μm未満であると、板状フィラーの充填が困難であったり、板状フィラーによって略多面体状の物質(Dd2)間を効率的かつ十分に橋かけさせることができなかったりことがある。板状フィラーの平均長径が10μmを超えると、絶縁シートの絶縁性が低くなりやすくなる。板状フィラーの平均長径は、0.5~9μmの範囲内にあることがより好ましく、1~9μmの範囲内にあることがより好ましい。
 上記板状フィラーの平均厚みは、100nm以上であることが好ましい。板状フィラーの厚みが100nm以上の場合には、硬化物の熱伝導率をさらに一層高くすることができる。また、上記板状フィラーのアスペクト比は2~50の範囲内にあることが好ましい。板状フィラーのアスペクト比が50を超えると、板状フィラーの充填が困難なことがある。板状フィラーのアスペクト比は、3~45の範囲内にあることがより好ましい。
 また、上記板状フィラーは、アルミナ及び窒化ホウ素の内の少なくとも一方であることが好ましい。この場合には、絶縁シートの硬化物の熱伝導性をさらに一層高くすることができる。特に、上記物質(Dd2)とアルミナ及び窒化ホウ素の内の少なくとも一方との併用により、絶縁シートの硬化物の熱伝導性をさらに一層高くすることができる。
 物質(D)と無機フィラー(G)とが併用される場合には、その含有量は、物質(D)及び無機フィラー(G)のそれぞれの種類、粒径及び形状により適宜最適なように決定される。絶縁シート100体積%中に、物質(D)と無機フィラー(G)とは合計で、60~90体積%の範囲で含有されることが好ましい。物質(D)と無機フィラー(G)との合計の含有量が60体積%未満であると、硬化物の放熱性を充分に高めることができないことがある。物質(D)と無機フィラー(G)との量が90体積%を超えると、絶縁シートの柔軟性又は接着性が著しく低下するおそれがある。
 物質(D)と無機フィラー(G)とが併用される場合には、絶縁シート100体積%中に、上記物質(D)は、20~80体積%の範囲内で含有されることがより好ましい。
 絶縁シート中に、上記物質(Dd2)と上記板状フィラーとは体積比で70:30~99:1で含まれていることが好ましい。また、絶縁シート100体積%中に、上記物質(Dd2)と上記板状フィラーとは合計で60~90体積%の範囲内で含まれていることが好ましい。また、絶縁シート中に上記物質(Dd2)と上記板状フィラーとは体積比で70:30~99:1で含まれており、かつ絶縁シート100体積%中に上記物質(Dd2)と上記板状フィラーとは合計で60~90体積%の範囲内で含まれていることがより好ましい。上記物質(D2d)及び上記板状フィラーの含有量がそれぞれ上記好ましい範囲内にある場合には、絶縁シートの硬化物の加工性及び熱伝導性をより一層高くすることができる。
 (分散剤(F))
 本発明に係る絶縁シートは、分散剤(F)を含有することが好ましい。分散剤(F)は、水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有する分散剤(F)であることが好ましい。分散剤(F)の含有により、絶縁シートの硬化物の熱伝導性及び絶縁破壊特性をより一層高めることができる。
 上記分散剤(F)の上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基としては、例えば、カルボキシル基(pKa=4)、リン酸基(pKa=7)、又はフェノール基(pKa=10)等が挙げられる。
 上記分散剤(F)の上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基のpKaは、2~10の範囲内にあることが好ましく、3~9の範囲内にあることがより好ましい。上記官能基のpKaが2未満であると、分散剤(F)の酸性度が高くなりすぎて、原料樹脂成分中のエポキシ成分及びオキセタン成分の反応が促進されやすくなることがある。従って、未硬化状態の絶縁シートが貯蔵された場合に、絶縁シートの貯蔵安定性が低下することがある。上記官能基のpKaが10を超えると、分散剤としての機能が充分に果たされず、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ないことがある。
 上記水素結合性を有する水素原子を含む官能基は、カルボキシル基又はリン酸基であることが好ましい。この場合には、絶縁シートの硬化物の熱伝導性及び絶縁破壊特性をさらに一層高めることができる。
 上記分散剤(F)としては、具体的には、例えば、ポリエステル系カルボン酸、ポリエーテル系カルボン酸、ポリアクリル系カルボン酸、脂肪族系カルボン酸、ポリシロキサン系カルボン酸、ポリエステル系リン酸、ポリエーテル系リン酸、ポリアクリル系リン酸、脂肪族系リン酸、ポリシロキサン系リン酸、ポリエステル系フェノール、ポリエーテル系フェノール、ポリアクリル系フェノール、脂肪族系フェノール又はポリシロキサン系フェノール等が挙げられる。分散剤(F)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。
 絶縁シート100重量%中に、分散剤(F)は0.01~20重量%の範囲内で含有されることが好ましく、0.1~10重量%の範囲内で含有されることがより好ましい。分散剤(F)の含有量が上記範囲内にある場合には、上記物質(D)の凝集を抑制でき、かつ絶縁シートの硬化物の熱伝導性及び絶縁破壊特性を充分に高めることができる。
 (ゴム粒子(E))
 本発明に係る絶縁シートは、ゴム粒子(E)を含有してもよい。
 上記ゴム粒子(E)は特に限定されない。ゴム粒子(E)としては、例えば、アクリルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、スチレンイソプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム又は天然ゴム等が挙げられる。なかでも、ゴム粒子(E)は、アクリルゴム又はシリコーンゴムであることが好ましい。アクリルゴム又はシリコーンゴムの使用により、絶縁シートの応力緩和性を高めることができ、絶縁シートの硬化物の柔軟性を高めることができ、かつ絶縁シートの硬化物の耐熱性の低下を抑制できる。また、ゴム粒子(E)の性状は特に限定されない。
 上記ゴム粒子(E)と上記物質(D)との併用により、絶縁シートの硬化物の線熱膨張率を低くすることができるとともに、絶縁シートの硬化物の応力緩和性を発現させることができる。さらに、高温条件又は冷熱サイクル条件において、絶縁シートの硬化物の剥離又はクラック等がより一層生じ難くなる。
 絶縁シート100重量%中に、ゴム粒子(E)は0.1~40重量%の範囲内で含有されることが好ましく、0.3~20重量%の範囲内で含有されることがより好ましい。ゴム粒子(E)の含有量が少なすぎると、絶縁シートの硬化物の応力緩和性が十分に発現しないことがある。ゴム粒子(E)の含有量が多すぎると、絶縁シートの硬化物の接着性が低くなることがある。
 (他の成分)
 本発明に係る絶縁シートは、ハンドリング性をより一層高めるために、ガラスクロス、ガラス不織布、アラミド不織布等の基材物質を含んでいてもよい。ただし、上記基材物質を含まなくても、本発明の絶縁シートは室温(23℃)において未硬化状態でも自立性を有し、かつ優れたハンドリング性を有する。よって、絶縁シートは基材物質を含まないことが好ましく、特にガラスクロスを含まないことが好ましい。絶縁シートが上記基材物質を含まない場合には、絶縁シートの厚みを薄くすることができ、かつ絶縁シートの硬化物の熱伝導性をより一層高めることができる。さらに、絶縁シートが上記基材物質を含まない場合には、必要に応じて絶縁シートにレーザー加工又はドリル穴開け加工等の各種加工を容易に行うこともできる。なお、自立性とは、PETフィルム又は銅箔といった支持体が存在しなくても、未硬化状態であっても、シートの形状を保持し、シートとして取扱うことができることをいう。
 また、本発明の絶縁シートは、必要に応じて、チキソ性付与剤、分散剤、難燃剤又は着色剤などを含有してもよい。
 (絶縁シート)
 本発明に係る絶縁シートの製造方法は特に限定されない。絶縁シートは、例えば、上述した材料を混合した混合物を溶剤キャスト法又は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。シート状に成形する際に、脱泡することが好ましい。
 絶縁シートの膜厚は特に限定されない。絶縁シートの膜厚は、10~300μmの範囲内にあることが好ましく、50~200μmの範囲内にあることがより好ましく、70~120μmの範囲内にあることがさらに好ましい。膜厚が薄すぎると、絶縁シートの硬化物の絶縁性が低下する傾向がある。膜厚が厚すぎると、金属体を導電層に接着したときに放熱性が低下する傾向がある。
 絶縁シートの膜厚を厚くすることにより、絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性をより一層高めることができる。ただし、膜厚が薄くても、本発明の絶縁シートの硬化物の絶縁破壊特性は充分に高い。
 未硬化状態の絶縁シートのガラス転移温度Tgは、25℃以下であることが好ましい。ガラス転移温度が25℃を超えると、室温において固く、かつ脆くなることがある。このため、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性が低下する傾向がある。
 未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率は、10~1,000MPaの範囲内にあることが好ましく、20~500MPaの範囲内にあることがより好ましい。未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率が10MPa未満であると、未硬化状態の絶縁シートの室温での自立性が著しく低下し、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性が低下する傾向がある。未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率が1000MPaを超えると、加熱接着時に弾性率が充分に低くならないため、絶縁シートの硬化物が接着対象物に充分に密着しないことがあり、かつ絶縁シートの硬化物と接着対象物との接着性が低下することがある。
 絶縁シートが硬化されたときに、絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率は、1,000~50,000MPaの範囲内にあることが好ましく、5,000~30,000MPaの範囲内にあることがより好ましい。絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率が低すぎると、例えば、絶縁シートを用いて、厚みの薄い積層基板、又は両面に銅回路が設けられた積層板等の積層体を作製した場合に、得られた積層体がたわみやすくなる。このため、折れ又は曲げ等により積層体が破損しやすくなる。絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率が高すぎると、絶縁シートの硬化物が固くかつ脆くなりすぎて、絶縁シートの硬化物にクラック等が生じやすくなることがある。
 上記曲げ弾性率は、例えば、万能試験機RTC-1310A(オリエンテック社製)を用いて、JIS K 7111に準拠し、長さ8cm、幅1cm及び厚み4mmの試験片を用いて、支点間距離6cm及び速度1.5mm/分の各条件で測定できる。また、絶縁シートの硬化物の曲げ弾性率を測定する際に、絶縁シートの硬化物は、120℃で1時間、次に200℃で1時間の2段階の温度により硬化させることにより得られる。
 本発明に係る絶縁シートは、回転型動的粘弾性測定装置を用いて測定された25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδが0.1~1.0の範囲内にあり、かつ未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値が1.0~5.0の範囲内にあることが好ましい。上記絶縁シートのtanδは、0.1~0.5の範囲内にあることがより好ましい。上記絶縁シートのtanδの最大値は、1.5~4.0の範囲内にあることがより好ましい。
 上記25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδが0.1未満であると、未硬化状態の絶縁シートの柔軟性が低くなり、未硬化状態の絶縁シートが破損しやすくなる。上記25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδが1.0以上であると、未硬化状態の絶縁シートが柔らかすぎるため、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性が低下する傾向がある。
 上記未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値が1.0未満であると、加熱接着時に絶縁シートが接着対象物に充分に密着しないことがある。上記絶縁シートのtanδの最大値が5.0を超えると、絶縁シートの流動性が高すぎて、加熱接着時に絶縁シートの厚みが薄くなり、充分に高い絶縁破壊特性が得られないことがある。
 上記25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδは、回転型動的粘弾性測定装置VAR-100(レオロジカ・インスツルメンツ社製)を用いて、直径2cmの円板状の未硬化状態の絶縁シートを用いて、直径2cmのパラレル型プレートにより、25℃にて、オシレーション歪み制御モード、開始応力10Pa、周波数1Hz及び歪み1%の各条件で測定できる。また、未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値は、上記未硬化状態の絶縁シートを、上記測定条件に加え、昇温速度30℃/分で、25℃から250℃まで昇温させることにより測定できる。
 上記曲げ弾性率及びtanδが上記特定の範囲内にある場合には、製造時及び使用時に、未硬化状態の絶縁シートのハンドリング性が顕著に高くなる。さらに、絶縁シートを用いて、銅箔やアルミニウム板等の高熱伝導体を導電層に接着した場合には、接着強度が顕著に高くなる。また、上記高熱伝導体の接着面が凹凸を有する場合に、絶縁シートの該凹凸に対する追従性を高めることができる。このため、接着界面に空隙が形成され難くなり、従って熱伝導性が高くなる。
 絶縁シートの硬化物の熱伝導率は、3.0W/m・K以上であることが好ましい。絶縁シートの硬化物の熱伝導率は、5.0W/m・K以上であることがより好ましく、7.0W/m・K以上であることがさらに好ましい。熱伝導率が低すぎると、絶縁シートの硬化物の放熱性が低くなることがある。
 絶縁シートの硬化物の絶縁破壊電圧は、30kV/mm以上であることが好ましい。絶縁シートの硬化物の絶縁破壊電圧は、40kV/mm以上であることがより好ましく、50kV/mm以上であることがさらに好ましく、80kV/mm以上であることがさらに好ましく、100kV/mm以上であることがさらに好ましい。絶縁破壊電圧が低すぎると、絶縁シートが例えば電力素子用のような大電流用途に用いられた場合に、絶縁性が低くなることがある。
 絶縁シートの硬化物の体積抵抗率は、1014Ω・cm以上であることが好ましく、1016Ω・cm以上であることがより好ましい。体積抵抗率が低すぎると、導体層と熱伝導体との間の絶縁を保てないことがある。
 絶縁シートの硬化物の熱線膨張率は、30ppm/℃以下であることが好ましく、20ppm/℃以下であることがより好ましい。熱線膨張率が高すぎると、絶縁シートの硬化物の耐冷熱サイクル性が低下することがある。
 (積層構造体)
 本発明に係る絶縁シートは、熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体を導電層に接着するのに用いられる。また、本発明に係る絶縁シートは、熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体の少なくとも片面に、絶縁層を介して導電層が積層されている積層構造体の絶縁層を構成するのに好適に用いられる。
 図1に、本発明の一実施形態に係る積層構造体を示す。
 図1に示す積層構造体1は、熱伝導体2と、熱伝導体2の一方の面2aに積層された絶縁層3と、絶縁層3の熱伝導体2が積層された面とは反対側の面に積層された導電層4とを備える。絶縁層3は、本発明に係る絶縁シートを硬化させることにより形成されている。熱伝導体2の熱伝導率は10W/m・K以上である。
 熱伝導体2の少なくとも一方の面2aに、絶縁層3と導電層4とがこの順に積層されていればよく、熱伝導体2の他方の面2bにも、絶縁層と導電層とがこの順に積層されていてもよい。
 積層構造体1では、絶縁層3が高い熱伝導率を有するので、導電層4側からの熱が絶縁層3を介して熱伝導体2に伝わりやすい。積層構造体1では、熱伝導体2によって熱を効率的に放散させることができる。
 例えば、両面に銅回路が設けられた積層板又は多層配線板、銅箔、銅板、半導体素子又は半導体パッケージ等の各導電層に、絶縁シートを介して金属体を接着した後、絶縁シートを硬化させることにより、積層構造体1を得ることができる。
 上記熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体は特に限定されない。上記熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体としては、例えば、アルミニウム、銅、アルミナ、ベリリア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム又はグラファイトシート等が挙げられる。中でも、上記熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体は、銅又はアルミニウムであることが好ましい。銅又はアルミニウムは、放熱性に優れている。
 本発明に係る絶縁シートは、基板上に半導体素子が実装されている半導体装置の導電層に、熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体を接着するのに好適に用いられる。本発明に係る絶縁シートは、半導体素子以外の電子部品素子が基板上に搭載されている電子部品装置の導電層に、熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体を接着するのにも好適に用いられる。
 半導体素子が大電流用の電力用デバイス素子である場合には、絶縁シートの硬化物には、絶縁性又は耐熱性等により一層優れていることが求められる。従って、このような用途に、本発明の絶縁シートは好適に用いられる。
 以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
 以下の材料を用意した。
 [ポリマー(A)]
 (1)ビスフェノールA型フェノキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:E1256、Mw=51,000、Tg=98℃)
 (2)高耐熱フェノキシ樹脂(東都化成社製、商品名:FX-293、Mw=43,700、Tg=163℃)
 (3)エポキシ基含有スチレン樹脂(日油社製、商品名:マープルーフG-1010S、Mw=100,000、Tg=93℃)
 (4)カルボキシル基含有アクリル樹脂(新中村化学社製、商品名:PSY-130、Mw=30,000、Tg=109℃)
 (5)スルホン酸基含有スチレン樹脂(日本エヌエスシー社製、商品名:VERSA-TL 72、Mw=70,000、Tg=98℃)
 (6)リン酸基含有アクリル樹脂(合成例1で合成、Mw=12,000、Tg=97℃)
 (合成例1)
 温度計、攪拌機、滴下ロート、及び還流冷却器を備えたフラスコに、メチルメタクリレート0.7モルとグリシジルメタクリレート0.3モルとを加えた後、溶媒としてのメチルエチルケトン及び触媒としてのアゾビスイソブチロニトリルをさらに加え、窒素雰囲気下、80℃で18時間攪拌した。その後、冷却し、重合禁止剤としてのメチルハイドロキノンを加えた。この溶液に水1モルを加えて、40℃に維持し、攪拌しつつ無水リン酸0.1モルを徐々に添加した。その後、3時間反応させ、リン酸基を含有するポリマーの溶液を得た。
 [ポリマー(A)以外のポリマー]
 (1)エポキシ基含有アクリル樹脂(日油社製、商品名:マープルーフG-0130S、Mw=9,000,Tg=69℃)
 [エポキシ樹脂(B1)]
 (1)ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:エピコート828US、Mw=370、水酸基当量3,000、理論化学構造純度87%)
 (2)ビスフェノールF型液状エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:エピコート806L、Mw=370、水酸基当量2,500、理論化学構造純度87%)
 (3)3官能グリシジルジアミン型液状エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:エピコート630、Mw=300、水酸基当量3,700、理論化学構造純度92%)
 (4)フルオレン骨格エポキシ樹脂(大阪ガスケミカル社製、商品名:オンコートEX1011、Mw=486、水酸基当量2,300、理論化学構造純度81%)
 (5)ナフタレン骨格液状エポキシ樹脂(DIC社製、商品名:EPICLON HP-4032D、Mw=304、水酸基当量7,000、理論化学構造純度98%)
 (6)ヘキサヒドロフタル酸骨格液状エポキシ樹脂(日本化薬社製、商品名:AK-601、Mw=284、水酸基当量2,800、理論化学構造純度90%)
 (7)ビスフェノールA型固体状エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:1003、Mw=1,300、水酸基当量380、水酸基含有混合物、水酸基を有するため理論化学構造純度は低い)
 (8)蒸留ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂(東都化成社製、商品名:YD-8125、Mw=350、水酸基当量17,000、理論化学構造純度99%)
 [オキセタン樹脂(B2)]
 (1)ベンゼン骨格含有オキセタン樹脂(宇部興産社製、商品名:エタナコールOXTP、Mw=362.4、水酸基当量6,500、理論化学構造純度97%)
 [硬化剤(C)]
 (1)脂環式骨格酸無水物(新日本理化社製、商品名:MH-700)
 (2)芳香族骨格酸無水物(サートマー・ジャパン社製、商品名:SMAレジンEF60)
 (3)多脂環式骨格酸無水物(新日本理化社製、商品名:HNA-100)
 (4)テルペン系骨格酸無水物(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:エピキュアYH-306)
 (5)ビフェニル骨格フェノール樹脂(明和化成社製、商品名:MEH-7851-S)
 (6)アリル基含有骨格フェノール樹脂(ジャパンエポキシレジン社製、商品名:YLH-903)
 (7)トリアジン骨格系フェノール樹脂(DIC社製、商品名:フェノライトKA-7052-L2)
 (8)メラミン骨格系フェノール樹脂(群栄化学工業社製、商品名:PS-6492)
 (9)イソシアヌル変性固体分散型イミダゾール(イミダゾール系硬化促進剤、四国化成社製、商品名:2MZA-PW)
 [炭酸マグネシウム無水塩(D1)]
 (1)略多面体状合成マグネサイト6μm(神島化学工業社製、商品名:MSL、平均粒子径6μm)
 (2)略多面体状合成マグネサイト21μm(神島化学工業社製、商品名:MSPS、平均粒子径21μm)
 (3)球状の合成マグネサイトA6μm(炭酸マグネシウム無水塩(D1d))
 略多面体状の合成マグネサイト(神島化学工業社製、商品名:MSL、平均粒子径6μm)を流動床式のジェットミル(アーステクニカ社製、商品名:ジェディ)により砕いて、球状化処理を行い、球状の合成マグネサイトA6μmを得た。
 (4)球状の合成マグネサイトA21μm(炭酸マグネシウム無水塩(D1d))
 略多面体状の合成マグネサイト(神島化学工業社製、商品名:MSL、平均粒子径6μm)にかえて、略多面体状の合成マグネサイト(神島化学工業社製、商品名:MSPS、平均粒子径21μm)を用いたこと以外は、球状の合成マグネサイトA6μmと同様にして、球状の合成マグネサイトA21μmを得た。
 (5)球状の合成マグネサイトB6μm(炭酸マグネシウム無水塩(D1d))
 略多面体状の合成マグネサイト(神島化学工業社製、商品名:MSL、平均粒子径6μm)を高速回転するローター及びステーターを有する連続式表面処理装置(アーステクニカ製、商品名:クリプトロンオーブ)により砕いて、球状化処理を行い、球状の合成マグネサイトB6μmを得た。
 (6)球状の合成マグネサイトB21μm(炭酸マグネシウム無水塩(D1d))
 略多面体状の合成マグネサイト(神島化学工業社製、商品名:MSL、平均粒子径6μm)にかえて、略多面体状の合成マグネサイト(神島化学工業社製、商品名:MSPS、平均粒子径21μm)を用いたこと以外は、球状の合成マグネサイトB6μmと同様にして、球状の合成マグネサイトB21μmを得た。
 [被覆体(D2)]
 (合成例2)
 攪拌機、ジャケット、還流冷却器及び温度計が取り付けられた2Lの重合容器内に、分散媒体としてメチルイソブチルケトン1000gと、略多面体状の合成マグネサイト(神島化学工業社製、商品名:MSL、平均粒子径6μm)600gと、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート50gと、アゾビスイソブチロニトリル1gとを加え、攪拌により混合し、表面処理溶液中にマグネサイトが分散された分散液を調製した。その後、減圧して容器内の脱酸素を行った後、窒素により内部を大気圧まで戻し、容器内を窒素雰囲気とした。その後、攪拌しながら容器内を70℃に加熱し、8時間反応を行った。室温まで冷却した後、反応溶液をセントルにより脱溶剤し、更に真空乾燥することにより、表面がメタクリル樹脂により被覆された合成マグネサイト6μm(アクリル樹脂被覆合成マグネサイト6μm)を得た。
 (合成例3)
 表面を被覆するためのモノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサメタクリレートのかわりに、両末端メタクリロキシ基含有シリコーン(サイラプレーン FM―7721)を用いたこと以外は合成例1と同様にして、表面がシリコーン樹脂により被覆された合成マグネサイト6μm(シリコーン樹脂被覆合成マグネサイト6μm)を得た。
 (合成例4)
 攪拌機、ジャケット、還流冷却器及び温度計が取り付けられた2Lの重合容器内に、分散媒体としてのpH9に調整されたイオン交換水1,000gと、略多面体状の合成マグネサイト(神島化学工業社製、商品名:MSL、平均粒子径6μm)600gと、テトラエトキシシラン60gとを加え、攪拌することにより混合し、表面処理溶液中にマグネサイトが分散された分散液を調製した。その後、攪拌しながら容器内を70℃に加熱し、8時間反応を行った。室温まで冷却した後、反応溶液をセントルにより脱水し、更に真空乾燥することにより、表面がシリカにより被覆された合成マグネサイト6μm(シリカ被覆合成マグネサイト6μm)を得た。
 (合成例5):(被覆体(D2d))
 攪拌機、ジャケット、還流冷却器及び温度計が取り付けられた2Lの重合容器内に、分散媒体としてのpH9に調整されたイオン交換水1,000gと、上記球状の合成マグネサイトB6μm600gと、テトラエトキシシラン60gとを加え、攪拌により混合し、表面処理溶液中にマグネサイトが分散された分散液を調製した。その後、攪拌しながら容器内を70℃に加熱し、8時間反応を行った。室温まで冷却した後、反応溶液をセントルにより脱水し、更に真空乾燥することにより、表面がシリカにより被覆された球状の合成マグネサイト6μm(球状のシリカ被覆合成マグネサイト6μm)を得た。
 [物質(D)以外のその他フィラー(無機フィラー(G))]
 (1)酸化マグネシウム1.1μm(堺化学工業社製、商品名:SMO、平均粒子径1.1μm、)
 (2)結晶水含有炭酸マグネシウム9μm(神島化学工業社製、商品名:GP-30、平均粒子径9μm)
 (3)球状アルミナ、平均粒子径0.4μm(住友化学社製、商品名:AKP-30)
 (4)球状窒化アルミ、平均粒子径30μm(東洋アルミ社製、商品名:TOYALNITE―FLD)
 (5)板状窒化ホウ素、平均長径8μm(昭和電工社製、商品名:UHP-1、アスペクト比30~50)
 (6)板状炭化ケイ素、平均長径0.7μm(巴工業社製、商品名:HSC-490N、アスペクト比5~10)
 (7)結晶性シリカ、平均粒子径20μm(龍森社製、商品名:クリスタライトC)
 (8)非晶性シリカ、平均粒子径15μm(トクヤマ社製、商品名:SE-15)
 (9)板状アルミナ、平均長径2μm(キンセイマテック社製、商品名:セラフ02025、アスペクト比20~30)
 [分散剤(F)]
 (1)アクリル系分散剤(ビックケミージャパン社製、商品名:Disperbyk-2070、pKaが4のカルボキシル基を有する)
 (2)ポリエーテル系分散剤(楠本化成社製、商品名:ED151、pKaが7のリン酸基を有する)
 [分散剤(F)以外の分散剤]
 (1)ノニオン系分散剤(共栄社化学社製、商品名:D-90、水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有しない分散剤)
 [添加剤]
 (1)エポキシシランカップリング剤(信越化学工業社製、商品名:KBE403)
 [溶剤]
 (1)メチルエチルケトン
 (実施例1)
 ホモディスパー型攪拌機を用い、下記の表1に示す割合(配合単位は重量部)で各原料を配合し、混練し、絶縁材料を調製した。
 膜厚50μmの離型PETシートに、得られた絶縁材料を膜厚が100μmとなるように塗工し、90℃のオーブン内で30分乾燥して、PETシート上に絶縁シートを作製した。
 (実施例2~21及び比較例1~3)
 使用した各原料の種類及び配合量を下記の表1~3に示すようにしたこと以外は、実施例1と同様にして絶縁材料を調製し、PETシート上に絶縁シートを作製した。
 (実施例2~21及び比較例1~3の評価)
 上記のようにして得られた各絶縁シートを評価した。
 (1)ハンドリング性
 PETシートと、該PETシート上に形成された絶縁シートとを有する積層シートを460mm×610mmの平面形状に切り出して、テストサンプルを得た。得られたテストサンプルを用いて、室温(23℃)でPETシートから未硬化状態の絶縁シートを剥離したときのハンドリング性を下記の基準で判定した。
 [ハンドリング性の判定基準]
 ◎:絶縁シートの変形がなく、容易に剥離可能である。柔軟性に富むため衝撃が加わっても破断しない
 〇:絶縁シートの変形がなく、容易に剥離可能
 △:絶縁シートを剥離できるものの、シート伸び又は破断が発生する
 ×:絶縁シートを剥離できない
 (2)絶縁シートの保管後のシート性
 未硬化状態の絶縁シートを、23℃及び相対湿度50%の条件で6ヶ月間保管した。保管前後の絶縁シートを目視により観察し、下記の基準で判定した。
 [シート性の判定基準]
 ◎:保管前後で、絶縁シートが全くかわらない
 ○:保管前後で殆どかわらないものの、保管後に絶縁シートがわずかに固くかつ脆くなる
 △:保管後に絶縁シートが固くかつ脆くなり、絶縁シートの取扱いに注意を要する
 ×:保管後に絶縁シートとして取り扱えない
 (3)ガラス転移温度
 示差走査熱量測定装置「DSC220C」(セイコーインスツルメンツ社製)を用いて、3℃/分の昇温速度で未硬化状態の絶縁シートのガラス転移温度を測定した。
 (4)熱伝導率
 絶縁シートを120℃のオーブン内で1時間、その後200℃のオーブン内で1時間加温処理し、絶縁シートを硬化させた。絶縁シートの硬化物の熱伝導率を、京都電子工業社製熱伝導率計「迅速熱伝導率計QTM-500」を用いて測定した。
 (5)絶縁破壊電圧
 絶縁シートを100mm×100mmの平面形状に切り出して、テストサンプルを得た。得られたテストサンプルを120℃のオーブン内で1時間、更に200℃のオーブン内で1時間硬化させ、絶縁シートの硬化物を得た。耐電圧試験器(MODEL7473、EXTECH Electronics社製)を用いて、絶縁シートの硬化物間に、1kV/秒の速度で電圧が上昇するように、交流電圧を印加した。絶縁シートの硬化物が破壊した電圧を、絶縁破壊電圧とした。
 (6)半田耐熱試験
 絶縁シートを厚み1.5mmのアルミ板と厚み35μmの電解銅箔との間に挟み、真空プレス機で4MPaの圧力を保持しながら120℃で1時間、更に200℃で1時間、絶縁シートをプレス硬化し、銅張り積層板を形成した。得られた銅張り積層板を50mm×60mmのサイズに切り出し、テストサンプルを得た。得られたテストサンプルを288℃の半田浴に銅箔側を下に向けて浮かべ、銅箔の膨れ又は剥がれが発生するまでの時間を測定し、以下の基準で判定した。
 [半田耐熱試験の判定基準]
 〇:3分経過しても膨れ又は剥離の発生なし
 △:1分経過後、かつ3分経過する前に膨れ又は剥離が発生
 ×:1分経過する前に膨れ又は剥離が発生
 (7)耐酸性
 絶縁シートを100mm×100mmの平面形状に切り出して、120℃のオーブン内で1時間、更に200℃のオーブン内で1時間硬化させ、サンプルを得た。50℃に加熱されたpH2.0の塩酸溶液に、得られたサンプルを3時間浸漬した。その後、サンプルの重量減少を求め、更にサンプルの表面状態を観察し、耐酸性を以下の基準で判定した。
 [耐酸性の判定基準]
 ○:表面状態に変化なく、重量減少1%未満
 △:重量減少が1%未満であるものの、絶縁シートの表面にマグネサイトの溶解による凹凸が観察された
 ×:重量減少が1%以上であり、かつ絶縁シートの表面に凹凸が観察された
 (8)加工性
 絶縁シートを厚み1.5mmのアルミ板と厚み35μmの電解銅箔との間に挟み、真空プレス機で4MPaの圧力を保持しながら120℃で1時間、更に200℃で1時間、絶縁シートをプレス硬化し、銅張り積層板を形成した。得られた銅張り積層板を直径2.0mmのドリル(ユニオンツール社製、RA series)を用いて、回転数30,000及びテーブル送り速度0.5m/分の条件でルーター加工した。ばりが発生するまでの加工距離を測定し、加工性を以下の基準で評価した。
 [加工性の判定基準]
 ○:ばりが発生することなく5m以上加工可能
 △:ばりが発生することなく1m以上、5m未満加工可能
 ×:1m未満の加工によりばりが発生
 (9)曲げ弾性率
 万能試験機RTC-1310A(オリエンテック社製)を用いて、JIS K 7111に準拠し、長さ8cm、幅1cm及び厚み4mmの試験片を、支点間距離6cm及び速度1.5mm/分の各条件で測定することにより、未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率を測定した。
 また、絶縁シートを120℃で1時間、その後200℃で1時間硬化させ、絶縁シートの硬化物を得た。未硬化状態の絶縁シートと同様に万能試験機(オリエンテック社製)を用いて、JIS K 7111に準拠し、長さ8cm、幅1cm及び厚み4mmの試験片を、支点間距離6cm及び速度1.5mm/分の各条件で測定することにより、得られた絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率を測定した。
 (10)弾性率
 回転型動的粘弾性測定装置VAR-100(レオロジカ・インスツルメンツ社製)を用いて、直径2cmの円板状の未硬化状態の絶縁シートサンプルを使用し、直径2cmのパラレル型プレートにより、オシレーション歪み制御モード、開始応力10Pa、周波数1Hz及び歪み1%の各条件で、未硬化状態の絶縁シートの25℃でのtanδを測定した。また、未硬化状態での絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値は、上記未硬化状態の絶縁シートサンプルを、上記測定条件に加え、昇温速度30℃/分で、25℃から250℃まで昇温させることにより測定した。
 結果を下記の表1~3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 (実施例22~24)
 使用した各原料の種類及び配合量を下記の表4に示すようにしたこと以外は、実施例1と同様にして絶縁材料を調製し、PETシート上に絶縁シートを作製した。
 (実施例22~24の評価)
 上記実施例2~21及び比較例1~3の絶縁シートと同様に、上記評価項目(1)~(10)について評価を実施した。
 結果を下記の表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 (実施例25~32)
 使用した各原料の種類及び配合量を下記の表5に示すようにしたこと以外は、実施例1と同様にして絶縁材料を調製し、PETシート上に絶縁シートを作製した。
 (実施例25~32の評価)
 上記実施例2~21及び比較例1~3の絶縁シートと同様に、上記評価項目(1)~(10)について評価を実施した。
 結果を下記の表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
 (実施例33~44及び比較例4)
 使用した各原料の種類及び配合量を下記の表6,7に示すようにしたこと以外は、実施例1と同様にして絶縁材料を調製し、PETシート上に絶縁シートを作製した。
 (実施例33~44及び比較例4の評価)
 上記実施例2~21及び比較例1~3の絶縁シートと同様に、上記評価項目(1)~(10)について評価を実施した。
 結果を下記の表6,7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
 1…積層構造体
 2…熱伝導体
 2a…一方の面
 2b…他方の面
 3…絶縁層
 4…導電層

Claims (26)

  1.  熱伝導率が10W/m・K以上の熱伝導体を導電層に接着するのに用いられる絶縁シートであって、
     重量平均分子量が10,000以上であるポリマー(A)と、
     重量平均分子量が10,000未満であるエポキシ樹脂(B1)及び重量平均分子量が10,000未満であるオキセタン樹脂(B2)の内の少なくとも一方の樹脂(B)と、
     硬化剤(C)と、
     化学式MgCOで示される結晶水を含まない炭酸マグネシウム無水塩(D1)、及び該炭酸マグネシウム無水塩(D1)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2)の内の少なくとも一方の物質(D)とを含有する、絶縁シート。
  2.  前記物質(D)以外の無機フィラー(G)をさらに含有する、請求項1に記載の絶縁シート。
  3.  前記無機フィラー(G)が、アルミナ、シリカ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、タルク、マイカ及びハイドロタルサイトからなる群から選択された少なくとも1種である、請求項1又は2に記載の絶縁シート。
  4.  前記ポリマー(A)が、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が30,000以上であるポリマーである、請求項1~3のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  5.  前記硬化剤(C)がフェノール樹脂、又は芳香族骨格もしくは脂環式骨格を有する酸無水物、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、請求項1~4のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  6.  前記樹脂(B)が、芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるエポキシモノマー(B1b)及び芳香族骨格を有し、かつ重量平均分子量が600以下であるオキセタンモノマー(B2b)の内の少なくとも一方のモノマーを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  7.  前記ポリマー(A)と、前記樹脂(B)と、前記硬化剤(C)とを含む絶縁シート中の樹脂成分の合計100重量%中に、前記ポリマー(A)を20~60重量%の範囲内、前記樹脂(B)を10~60重量%の範囲内、かつ前記ポリマー(A)と前記樹脂(B)とを合計100重量%未満の含有量で含有し、
     未硬化状態でのガラス転移温度が25℃以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  8.  前記物質(D)が、化学式MgCOで示される結晶水を含まない球状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d1)、及び該球状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d1)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2d1)の内の少なくとも一方の物質(Dd1)である、請求項1~7のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  9.  前記物質(D)が、化学式MgCOで示される結晶水を含まない略多面体状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d2)、及び該略多面体状の炭酸マグネシウム無水塩(D1d2)の表面が、有機樹脂、シリコーン樹脂又はシリカにより被覆されている被覆体(D2d2)の内の少なくとも一方の物質(Dd2)であり、
     前記物質(D)以外の無機フィラー(G)をさらに含有し、該無機フィラー(G)が板状フィラーである、請求項2~7のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  10.  前記物質(Dd2)の平均粒子径が0.1~40μmの範囲内にあり、前記板状フィラーの平均長径が0.1~10μmの範囲内にある、請求項9に記載の絶縁シート。
  11.  前記物質(Dd2)と前記板状フィラーとを体積比で70:30~99:1で含み、
     前記物質(Dd2)と前記板状フィラーとを合計で60~90体積%含む、請求項9又は10に記載の絶縁シート。
  12.  前記板状フィラーが、アルミナ及び窒化ホウ素の内の少なくとも一方である、請求項9~11のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  13.  水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有する分散剤(F)をさらに含有する、請求項1~12のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  14.  前記分散剤(F)の前記水素結合性を有する水素原子を含む官能基のpKaが、2~10の範囲内にある、請求項13に記載の絶縁シート。
  15.  前記ポリマー(A)が、水素結合性を有する水素原子を含む官能基を有する、請求項1~14のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  16.  前記ポリマー(A)の前記水素結合性を有する水素原子を含む官能基のpKaが2~10の範囲内にある、請求項15に記載の絶縁シート。
  17. 前記ポリマー(A)の前記水素結合性を有する水素原子を含む官能基が、リン酸基、カルボキシル基及びスルホン酸基からなる群から選択された少なくとも1種である、請求項15又は16に記載の絶縁シート。
  18.  前記ポリマー(A)がフェノキシ樹脂である、請求項1~17のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  19.  前記フェノキシ樹脂のガラス転移温度が95℃以上である、請求項18に記載の絶縁シート。
  20.  前記硬化剤(C)が、多脂環式骨格を有する酸無水物、該酸無水物の水添加物もしくは該酸無水物の変性物、又はテルペン系化合物と無水マレイン酸との付加反応により得られた脂環式骨格を有する酸無水物、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、請求項5~19のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  21.  前記硬化剤(C)が、下記式(1)~(3)の内のいずれかで表される酸無水物である、請求項20に記載の絶縁シート。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     上記式(3)中、R1及びR2はそれぞれ水素、炭素数1~5のアルキル基又は水酸基を示す。
  22.  前記硬化剤(C)が、メラミン骨格もしくはトリアジン骨格を有するフェノール樹脂、又はアリル基を有するフェノール樹脂である、請求項5~19のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  23.  前記樹脂(B)の水酸基当量が6,000以上である、請求項1~22のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  24.  未硬化状態の絶縁シートのガラス転移温度が25℃以下であり、
     未硬化状態の絶縁シートの25℃での曲げ弾性率が10~1,000MPaの範囲内にあり、かつ、絶縁シートが硬化されたときに、絶縁シートの硬化物の25℃での曲げ弾性率が1,000~50,000MPaの範囲内にあり、
     回転型動的粘弾性測定装置を用いて測定された25℃での未硬化状態の絶縁シートのtanδが0.1~1.0の範囲内にあり、かつ、未硬化状態の絶縁シートを25℃から250℃まで昇温させた場合の絶縁シートのtanδの最大値が1.0~5.0の範囲内にある、請求項1~23のいずれか1項に記載の絶縁シート。
  25.  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1~24のいずれか1項に記載の絶縁シートを硬化させることにより形成されている、積層構造体。
  26.  前記熱伝導体が金属である、請求項25に記載の積層構造体。
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