(57)【要約】【課題】本発明は、十分な熱伝導性及び絶縁性を有し、熱伝導性及び絶縁性の少なくとも一方が特に優れる絶縁シートの製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、絶縁シートを利用した金属ベース回路基板の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】エポキシ樹脂と、硬化剤と、窒化ホウ素凝集粉と、溶剤と、を含む塗布液を、シート状に塗工後、加熱して、１５％以上の空隙率を有する樹脂シートを得る第一の工程と、樹脂シートを加熱プレスして絶縁シートを得る第二の工程と、を備える、絶縁シートの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂と、硬化剤と、窒化ホウ素凝集粉と、溶剤と、を含む塗布液を、シート状に塗工後、加熱して、１５％以上の空隙率を有する樹脂シートを得る第一の工程と、
前記樹脂シートを加熱プレスして絶縁シートを得る第二の工程と、
を備える、絶縁シートの製造方法。
【請求項２】
前記窒化ホウ素凝集粉の圧壊強度が１．０〜１５ＭＰａである、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記塗布液における前記溶剤の含有量が、前記塗布液における固形分１００質量部に対して３０〜１００質量部である、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂シートにおける前記空隙率が、２０〜５０％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記加熱プレスの温度が１３０〜２００℃であり、プレス圧力が３〜２０ＭＰａである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記加熱プレスが、前記樹脂シートを第一の金属板及び第二の金属板で挟んで得られた積層体を加熱プレスするものである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
第一の金属板と、絶縁シートと、第二の金属板と、をこの順に備え、第一の金属板及び第二の金属板のうちの少なくとも一方が電気回路を形成している金属ベース回路基板の製造方法であって、
エポキシ樹脂と、硬化剤と、窒化ホウ素凝集粉と、溶剤と、を含む塗布液を、シート状に塗工後、加熱して、１５％以上の空隙率を有する樹脂シートを得る第一の工程と、
前記樹脂シートを第一の金属板及び第二の金属板で挟んで得られた積層体を、加熱プレスして、第一の金属板と、絶縁シートと、第二の金属板と、をこの順に備える金属基板を得る第二の工程と、
前記金属基板における前記第一の金属板及び前記第二の金属板の少なくとも一方に電気回路を形成する第三の工程と、
を備える、金属ベース回路基板の製造方法。
【請求項８】
５０％を超える空隙率を有する窒化ホウ素凝集粉を含む、絶縁シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁シートの製造方法、金属ベース回路基板の製造方法及び絶縁シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品は、小型化とともに高性能化が要求されており、電子部品に実装される半導体素子等の小型化及びハイパワー化が進んでいる。これに伴い、狭いスペースの中で半導体素子等から発生する熱も増加する傾向にあり、半導体素子等から発生した熱を効率よく放熱させるための方法が検討されている。
【０００３】
例えば特許文献１及び２では、半導体素子等が実装される基板の絶縁層に熱伝導率の高いもの（例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等）を使用し、半導体素子等で発生した熱を効率よく筐体や冷却フィンに熱を逃がす方法が開示されている。
【０００４】
また、特許文献３には、鱗片状窒化ホウ素の粒子が凝集した凝集粒子であって、５０％以下の気孔率を有する凝集粒子を用いた熱伝導性シート、及び当該熱伝導性シートを備えるパワーモジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−４４８２４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４９６０６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５７５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子部品等において絶縁材として用いられるシートには、高い熱伝導率や高い絶縁性が求められており、この点において依然として改善の余地がある。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑み、十分な熱伝導性及び絶縁性を有し、熱伝導性及び絶縁性の少なくとも一方が特に優れる絶縁シートの製造方法を提供することを目的とする。また本発明は、上記絶縁シートを利用した金属ベース回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、窒化ホウ素凝集粉と、溶剤と、を含む塗布液を、シート状に塗工後、加熱して、１５％以上の空隙率を有する樹脂シートを得る第一の工程と、樹脂シートを加熱プレスして絶縁シートを得る第二の工程と、を備える、絶縁シートの製造方法を提供する。
【０００９】
窒化ホウ素凝集粉の圧壊強度は、１．０〜１５ＭＰａであってもよい。
【００１０】
塗布液における溶剤の含有量は、塗布液における固形分１００質量部に対して３０〜１００質量部であってもよい。
【００１１】
樹脂シートにおける空隙率は、２０〜５０％であってもよい。
【００１２】
加熱プレスの温度は、１３０〜２００℃であり、プレス圧力は３〜２０ＭＰａであってもよい。
【００１３】
加熱プレスは、樹脂シートを第一の金属板及び第二の金属板で挟んで得られた積層体を加熱プレスするものであってもよい。
【００１４】
本発明はまた、エポキシ樹脂と、硬化剤と、窒化ホウ素凝集粉と、溶剤と、を含む塗布液を、シート状に塗工後、加熱して、１５％以上の空隙率を有する樹脂シートを得る第一の工程と、樹脂シートを第一の金属板及び第二の金属板で挟んで得られた積層体を、加熱プレスして、前記第一の金属板と、絶縁シートと、前記第二の金属板と、をこの順に備える金属基板を得る第二の工程と、前記金属基板の少なくとも一方の面上に電気回路を形成する第三の工程と、を備える、金属ベース回路基板の製造方法を提供する。
【００１５】
本発明はさらに、５０％を超える空隙率を有する窒化ホウ素凝集粉を含む、絶縁シートを提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、十分な熱伝導性及び絶縁性を有し、熱伝導性及び絶縁性の少なくとも一方が特に優れた絶縁シートの製造方法を提供することができる。また本発明によれば、上記絶縁シートを利用した金属ベース回路基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】窒化ホウ素凝集紛の空隙率の測定原理を示す図である。
【図２】本実施形態に係る金属ベース回路基板を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１９】
［絶縁シート］
本実施形態に係る絶縁シートは、塗布液をシート状に塗工後、加熱して樹脂シートを得る第一の工程と、樹脂シートを加熱プレスして絶縁シートを得る第二の工程と、を経ることによって製造することができる。以下、各工程について順に説明する。
【００２０】
＜第一の工程＞
第一の工程で用いられる塗布液は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、窒化ホウ素凝集粉と、溶剤とを含む。
【００２１】
溶剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルコール等のヒドロキシル基含有脂肪族炭化水素、ケトン等のカルボニル基含有脂肪族炭化水素脂肪族炭化水素、ハロゲン化脂肪族炭化水素、ハロゲン化芳香族炭化水素、エーテル、芳香族炭化水素、含窒素化合物、非プロトン性溶媒などが挙げられる。より具体的には、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、１−アセトキシ−２−メトキシエタン、ペンタン、ヘキサン、ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン（オルトジクロロベンゼン等）、テトラヒドロフラン、ブチルセロソルブ、ベンゼン、トルエン、キシレン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ピリジン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジメチルホルムアミドなどが挙げられる。これらの溶剤は、１種を単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。
【００２２】
塗布液における溶剤の含有量は、塗布液の固形分１００質量部に対して、３０〜１００質量部であることが好ましく、４０〜９０質量部であることがより好ましく、５０〜７０質量部であることが更に好ましい。溶剤の含有量が、塗布液の固形分１００質量部に対して３０質量部以上であれば、窒化ホウ素凝集紛の分散を促進することができる。溶剤の含有量が、塗布液の固形分１００質量部に対して１００質量部以下であれば、塗布液中の気泡の混入を低減することができる。なお、本明細書において、塗布液の固形分とは、水分および溶剤等の揮発分以外の成分を意味する。
【００２３】
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型の水素添加エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、ポリテトラメチレングリコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラキスフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリアジン核を骨格に有するエポキシ樹脂、ビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物型のエポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、１種を単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。これらの中でも、耐熱性の観点から、エポキシ樹脂としては、ナフタレン型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。
【００２４】
硬化剤としては、例えば、アミン系樹脂、酸無水物系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられ、これらは１種を単独で、又は２種以上を併用して用いることができる。アミン系樹脂は、一般にエポキシ樹脂との反応性が高く、硬化後の絶縁シートに対しより効果的に絶縁性を付与することができる。酸無水物系樹脂及びフェノール系樹脂は、一般にエポキシ樹脂との反応性が低く、エポキシ樹脂と混合してから塗布するまでの時間が長くなった場合であっても、反応による塗布液の粘度上昇が少なく、作業性に優れる。
【００２５】
塗布液の固形分におけるエポキシ樹脂と硬化剤との合計含有量は、塗布液の固形分１００質量部に対して、５〜５０質量部であることが好ましく、１０〜４０質量部であることがより好ましく、１５〜３５質量部であることが更に好ましい。エポキシ樹脂と硬化剤との合計含有量が、塗布液の固形分１００質量部に対して５質量部以上であれば、より絶縁性に優れる絶縁シートを得ることができ、塗布液の固形分１００質量部に対して５０質量部以下であれば、より熱伝導性に優れる絶縁シートを得ることができる。
【００２６】
窒化ホウ素凝集粉は、鱗片状の窒化ホウ素が球状に凝集した粒子状の粉体である。窒化ホウ素凝集紛は、鱗片状の窒化ホウ素一次粒子を作製後、該一次粒子を凝集させて作製することができる。また、窒化ホウ素前駆体より、直接窒化ホウ素の凝集紛を作製することもできる。本実施形態に係る窒化ホウ素凝集粉は、空隙を有していることが好ましく、５０％を超える空隙率を有していることがより好ましい。空隙を有する窒化ホウ素凝集粉を用いることで、樹脂シートのプレス成形時に凝集粉が変形しやすく、これにより窒化ホウ素凝集粉同士が接触しやすくなり、熱伝導性をより効率的に向上させることができる。このような観点から、窒化ホウ素凝集粉は、６０％以上の空隙率を有していることが更に好ましい。また、窒化ホウ素凝集粉は、凝集粉の空隙に樹脂が入り込むことによる塗布液の粘度の上昇を抑え、ボイド等の欠陥が生じることを抑制する観点から、９０％以下の空隙率を有していることが好ましく、８０％以下の空隙率を有していることがより好ましく、７５％以下の空隙率を有していることが更に好ましい。なお、窒化ホウ素凝集紛の空隙率は、特開２０１８−２０９３２号公報に記載の方法により調整することができる。
【００２７】
本明細書において、窒化ホウ素凝集粉の空隙率は、ＪＩＳ  Ｒ  １６５５に準拠し、水銀ポロシメーターを用いて全細孔容積を測定することにより求めた値を意味する。より具体的には、水銀ポロシメーターを用いた全細孔容積を、例えば、「ＰＡＳＣＡＬ  １４０−４４０」（ＦＩＳＯＮＳ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ社製、商品名）を用いて測定し、以下の式に基づき算出することができる。
式εｇ＝Ｖｇ／（Ｖｇ＋１／ρｔ）×１００
式中、εｇは、窒化ホウ素凝集粉の空隙率（％）であり、Ｖｇは、粒子内空隙１２の積算細孔容積（ｃｍ３／ｇ）であり（図１における粒子間空隙１５）、ρｔは、一次粒子の六方晶窒化ホウ素粒子の密度２．３４（ｇ／ｃｍ３）である。なお、Ｖｇは、全細孔容積（図１における全細孔容積１３）から粒子間空隙（図１における粒子間空隙１１）の積算細孔容積を差し引いた値（図１の符号１４）として求めることができる。
【００２８】
窒化ホウ素凝集粉の平均粒径は、ＪＩＳ Ｚ８８２５に準拠し、レーザー回折光散乱法による粒度分布測定において、累積粒度分布の累積値５０％の粒径で、２０〜１００μｍであることが好ましい。２０μｍ以上とすることで、窒化ホウ素凝集粉と樹脂界面の増加にともなう熱伝導率が低下を抑制することができる。また、１００μｍ以下とすることで、混錬時のせん断応力による窒化ホウ素凝集粉の破壊を抑制することができる。平均粒子径は、市販の粒度分布測定装置を用いることができる。測定に際しては、溶媒には水、分散剤としてはヘキサメタリン酸を用いた。水の屈折率には１．３３を用い、窒化ホウ素凝集粉の屈折率は１．８０を用いた。
【００２９】
窒化ホウ素凝集粉の圧壊強度は、特に制限はなく、例えば０．５〜２０ＭＰａであってもよい。窒化ホウ素凝集粉の圧壊強度が０．５ＭＰａ以上であれば、樹脂と混錬する際に窒化ホウ素凝集粉が崩壊するのを抑制でき、配向を制御しやすくなるため、熱伝導性を維持しやすくなる。窒化ホウ素凝集粉の圧壊強度が２０ＭＰａ以下であれば、樹脂シートのプレス成型時に凝集粉が変形しやすく、これにより窒化ホウ素凝集粉同士が接触しやすくなり、熱伝導性をより効率的に向上させることができる。このような観点から、窒化ホウ素凝集粉の圧壊強度は、１．０〜１５ＭＰａであることが好ましい。
【００３０】
本明細書において、窒化ホウ素凝集粉の圧壊強度は、ＪＩＳ  Ｒ  １６３９−５に準拠して測定される、粒子が変形した際の試験力から求めた値を意味する。より具体的には、例えば、微小圧縮試験機「ＭＣＴ−５１０」（島津製作所社製、商品名）を用いて試験力を測定し、以下の式に基づき圧壊強度を算出することができる。
式Ｓｔ＝２．８Ｐ／πｄ２
式中、Ｓｔは圧壊強度（ＭＰａ）であり、Ｐは破壊試験力（Ｎ）であり、ｄは粒子径（ｍｍ）である。なお式中、「２．８」は係数であり、日本鉱業会誌、８１、ｐ１０２４、１９６５年を参考に決定したものである。試験は、φ２００μｍの平面圧子による圧縮試験によって行い、試験条件は、設定試験力４９（ｍＮ）、負荷速度０．２５（ｍＮ／ｓｅｃ）を用いた。測定は１０回行い、測定ごとに算出された圧壊強度の平均値を窒化ホウ素凝集粉の圧壊強度とする。
【００３１】
塗布液における窒化ホウ素凝集粉の含有量は、固形分１００質量部に対し、４０〜１００質量部であることが好ましく、５０〜８０質量部であることがより好ましい。窒化ホウ素凝集粉の含有量を、固形分１００質量部に対し４０質量部以上とすることで、熱伝導性を向上させることができる。また、窒化ホウ素凝集粉の含有量を固形分１００質量部に対し１００質量部以下とすることで、塗布液の塗工性や、金属ベース回路基板の製造時において絶縁シートの金属板との間に隙間が発生することを効率的に抑制し、熱伝導性を効果的に維持することができる。
【００３２】
塗布液には、上述した各成分のほかに、適宜他の成分を添加することができる。他の成分としては、特に限定されないが、例えば、硬化促進剤、酸化防止剤、界面活性剤、カップリング剤、着色剤、粘度調整剤、レベリング剤、湿潤分散剤、窒化ホウ素凝集粉以外の無機フィラー等が挙げられる。塗布液に上記他の成分を含む場合、その含有量は特に制限されないが、例えば、塗布液の固形分１００質量部に対して、５質量部以下であってよく、１質量部以下であってよい。
【００３３】
硬化促進剤としては、例えば、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン、トリパラトリルホスフィン等のリン系化合物等が挙げられる。
【００３４】
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤等が挙げられる。
【００３５】
界面活性剤としては、例えば、高級脂肪酸カリ塩、ロジン酸カリ塩、スルホン酸ナトリウム塩等のアニオン系界面活性剤、分子中にオキシアルキレン鎖を有するノニオン系界面活性剤、四級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤等が挙げられる。
【００３６】
シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等のエポキシ系シランカップリング剤、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシトリメトキシシラン等の（メタ）アクリル酸変性シランカップリング剤、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノ系シランカップリング剤等が挙げられる。
【００３７】
着色剤としては、例えば、合成無機顔料、天然鉱物顔料、有機顔料等が挙げられる。
【００３８】
窒化ホウ素凝集粉以外の無機フィラーとしては、例えば、窒化ホウ素鱗片粉、アルミナ、結晶性シリカ、酸化マグネシウム等が挙げられる。
【００３９】
第一の工程では、上述した塗布液を各種コーターによってシート状に所望の厚みとなるように塗工し、加熱乾燥させることにより、樹脂シートを得ることができる。塗布液における固形分と溶剤の性質及び量、それに対する熱量を適切に調整することにより、シート状に塗工した塗布液の反応率をコントロールし、半硬化させた（Ｂステージ状態の）樹脂シートを得ることができる。シート状に成形する方法は、剥離フィルム等の基材に塗布する方法のほか、押出成形、射出成形、ラミネート成形等の方法を用いて塗工してもよい。
【００４０】
シート状に塗工した塗布液の反応率は、エポキシ樹脂の反応の進行を適切に制御する観点から、例えば、３０％以上であってよく、６０％以下であってよい。
【００４１】
上記反応率は、例えば、示差走査熱量計（ＤＳＣ）「Ｑ２０００」（ＴＡインスツルメント社製、商品名）を用いて、以下のように算出することができる。
【００４２】
得られたＢステージ状態の樹脂シートを、示差走査熱量計を用い、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／分で２５〜３００℃まで昇温させ、総発熱量Ｃ１（ｃａｌ／ｇ）を測定する。次に、未硬化状態の塗布液から溶剤のみを揮発させたものを試料として、同条件にて示差走査熱量計の測定を行い、総発熱量Ｃ０（ｃａｌ／ｇ）を測定する。硬化率は、（Ｃ０−Ｃ１）／Ｃ０×１００（％）より求める。
【００４３】
第一の工程により得られた樹脂シートは、１５％以上の空隙率を有する。一定の空隙を有する樹脂シートを用いることで、後述する第二の工程において樹脂シートを加熱プレスする際に、樹脂の変形や樹脂に含まれる窒化ホウ素凝集粉等の成分の移動を容易に行うことができる。その結果、加熱プレスの際に窒化ホウ素凝集粉が破壊されにくくなり、凝集粉内の配向を維持したまま、効果的な熱伝導パスを形成することができると考えられる。このようなことから、第一工程により得られた樹脂シートは、２０％以上の空隙率を有していることが好ましく、２５％以上の空隙率を有していることがより好ましい。樹脂シートの空隙率の上限は特に限定されないが、例えば、８０％以下、７０％以下又は５０％以下であってよい。
【００４４】
樹脂シートの空隙率は、樹脂シートの実測比重と理論比重とから、以下の式により算出することができる。
樹脂シートの空隙率（％）＝｛１−（実測比重／理論比重）｝×１００
ここで、樹脂シートの実測比重は、比重測定キット「ＡＤ−１６５３」（エー・アンド・ディー社製、商品名）を用い、樹脂シートの空気中の重さと水中の重さ、水の密度から算出することができる。樹脂シートの理論比重は、塗布液の固形分を構成する各材料の比重とその構成比から算出することができる。
【００４５】
樹脂シートにおける窒化ホウ素の配向指数は、１％以上であることが好ましく、５％以上であることがより好ましく、１０％以上であることが更に好ましい。配向指数が上記範囲内であることにより樹脂シートにおける窒化ホウ素粉末が面と垂直の方向に配向されることで、高熱伝導化を実現することができる。樹脂シートにおける窒化ホウ素の配向指数の上限は特に限定されないが、例えば、９０％以下又は８０％以下であってよい。
【００４６】
樹脂シートにおける窒化ホウ素の配向指数は、Ｘ線回折装置「ＸＲＤ６１００」（島津製作所社製、商品名）を用い、Ｘ線回折測定から得られたピークのうち、（１００）面のピークの積分値Ｐと（００２）面のピークの積分値Ｐ０を算出し、下記の式を用いて求めることができる。
配向指数ｆ＝｛Ｐ／（Ｐ＋Ｐ０）｝×１００
【００４７】
＜第二の工程＞
上記第一の工程で得られた樹脂シートを加熱プレスすることにより、絶縁シートを得ることができる。
【００４８】
加熱プレスの条件は特に限定されず、用いる樹脂シートの種類及び得られる絶縁シートの使用に応じて適宜設定される。例えば、加熱プレスの温度は、１３０〜２００℃であってよく、加熱プレスのプレス圧力は、３〜２０ＭＰａであってよい。
【００４９】
樹脂シートを加熱プレスする際には、樹脂シートを第一の金属板及び第二の金属板に挟んで得られた積層体に対して加熱プレスを行ってもよい。第一の金属板及び第二の金属板としては、例えば、アルミニウム、銅、鉄等により形成された、厚さが０．１〜５ｍｍ、又は０．０３５〜２ｍｍのものを適宜用いてもよい。また、第一の金属板及び第二の金属板は、互いに同種の材料により形成されてもよいし異種の材料により形成されてもよい。
【００５０】
［金属ベース回路基板］
図２は、本実施形態に係る金属ベース回路基板を示す断面図である。図２に示されるように、本実施形態に係る金属ベース回路基板２０は、回路基板２１と、絶縁シート２２と、ベース板２３と、をこの順に備えている。
【００５１】
本実施形態に係る金属ベース回路基板２０は、エポキシ樹脂と、硬化剤と、窒化ホウ素凝集粉と、溶剤と、を含む塗布液を、シート状に塗工後、加熱して、１５％以上の空隙率を有する樹脂シートを得る第一の工程と、樹脂シートを第一の金属板及び第二の金属板で挟んで得られた積層体を、加熱プレスすることにより、第一の金属板と、絶縁シートと、第二の金属板と、をこの順に備える金属基板を得る第二の工程と、金属基板の少なくとも一方面上に電気回路を形成する第三の工程と、を経ることによって製造することができる。
【００５２】
第一の工程は、絶縁シートの製造方法において説明した第一の工程と同様であり、ここでは重複する説明を省略する。
【００５３】
第二の工程においては、加熱プレスの際に、樹脂シートを第一の金属板及び第二の金属板で挟んで得られた積層体に対して加熱プレスを行う。加熱プレスの条件は、絶縁シートの製造方法における第二の工程で説明した条件と同様であってよい。これにより、第一の金属板と、絶縁シートと、第二の金属板と、をこの順に備える金属基板を得ることができる。
【００５４】
第三の工程においては、加熱プレスされた上記金属基板の少なくとも一方面上に電気回路を形成することで、上述した金属ベース回路基板を得る。電気回路を形成する方法は、特に限定されず、例えば、金属板にエッチング処理等の処理を行うことで形成することができる。金属基板において、電気回路を形成するための金属板は、第一の金属板及び第二の金属板の一方でも両方でもよい。電気回路が形成される（回路基板２１となる）金属板としては、例えば、アルミニウム、銅等により形成された、厚さが０．０３５〜２ｍｍのものを用いることができる。電気回路が形成されない（ベース板２３となる）金属板としては、例えば、アルミニウム、銅、鉄等により形成された、厚さが０．１〜５ｍｍのものを用いることができる。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例により本発明を更に詳述するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５６】
（実施例１〜２６、比較例１〜３）
［塗布液の作製］
以下に示す各成分を、表１〜表５に記載の配合比（質量部）に基づき混合し、塗布液を作成した。
【００５７】
＜エポキシ樹脂＞
Ａ１：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、商品名「ｅｐ８２８」、比重：１．２）
Ａ２：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（三菱化学社製、商品名「ＹＤＦ−１７０」、比重：１．２）
Ａ３：ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、商品名「ＨＰ−４０３２Ｄ」、比重：１．２）
【００５８】
＜硬化剤＞
Ｂ１：フェノールノボラック樹脂（東都化成社製、商品名「ＴＤ２１３１」、比重：１．１）
Ｂ２：芳香族アミン（日本合成加工社製、商品名「Ｈ８４Ｂ」、比重：１．１）
Ｂ３：脂肪族アミン（ハンツマン社製、商品名「Ｄ４００」、比重：１．１）
【００５９】
＜窒化ホウ素凝集粉＞
窒化ホウ素凝集紛の空隙率は、特開２０１８−２０９３２号公報に記載の方法により調整した。
Ｃ１：平均粒径：７０μｍ、空隙率：１０％、圧壊強度：２ＭＰａ
Ｃ２：平均粒径：７０μｍ、空隙率：２０％、圧壊強度：２ＭＰａ
Ｃ３：平均粒径：７０μｍ、空隙率：６０％、圧壊強度：０．５ＭＰａ
Ｃ４：平均粒径：７０μｍ、空隙率：６０％、圧壊強度：１ＭＰａ
Ｃ５：平均粒径：７０μｍ、空隙率：６０％、圧壊強度：２ＭＰａ
Ｃ６：平均粒径：７０μｍ、空隙率：６０％、圧壊強度：１５ＭＰａ
Ｃ７：平均粒径：７０μｍ、空隙率：６０％、圧壊強度：２０ＭＰａ
Ｃ８：平均粒径：７０μｍ、空隙率：７０％、圧壊強度：２ＭＰａ
Ｃ９：平均粒径：７０μｍ、空隙率：８０％、圧壊強度：２ＭＰａ
【００６０】
＜溶剤＞
Ｄ１：ブチルセロソルブ
Ｄ２：１−アセトキシ−２−メトキシエタン
【００６１】
＜その他＞
Ｅ１：硬化促進剤（四国化成社製、２Ｅ４ＭＺ：２−メチル−４−メチルイミダゾール）
Ｅ２：窒化ホウ素鱗片粉（デンカ社製、商品名「ＳＧＰ」）
Ｅ３：アルミナ（昭和電工社製、商品名「ＡＬ−１７０」）
【００６２】
［樹脂シートの作製］
上記で得られた各塗布液を、厚さ０．０５ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のフィルム状に、加熱乾燥後の厚さが０．２０ｍｍとなるように塗布し、１００℃で１５分〜９０分間加熱乾燥させ、Ｂステージ状態の樹脂シートを得た。各塗布液における反応率、各樹脂シートの空隙率、及び各樹脂シートにおける窒化ホウ素の配向指数を表１〜表５に示す。
【００６３】
［絶縁シートの作製］
厚さ１．５ｍｍのアルミニウム金属板上に、ＰＥＴフィルムからはがした上記樹脂シートを置き、樹脂シートの上に０．０３５ｍｍ銅箔「ＧＴＳ−ＭＰ」（古川サーキットフォイル社製、商品名）の粗化面を配置し、プレス機によって面圧１６０ｋｇｆ／ｃｍ２をかけながら、表１〜表５に示す温度及び圧力条件で１８０分間加熱硬化することで、絶縁シートを備える金属基板を得た。
【００６４】
［金属ベース回路基板の作製］
上記で得られた金属基板上の銅箔をエッチングすることによって回路を形成し、金属ベース回路基板を作製した。
【００６５】
（金属ベース回路基板の熱伝導性の評価）
各塗布液をシリコーンシート状に流し込み、１０ｍｍ×１０ｍｍ×０．５ｍｍ（厚さ）の硬化体を作製し、レーザーフラッシュ法により、熱拡散率α２を測定し、下記式から熱伝導率λを算出した。
λ＝α２×Ｃｐ×ρ
比熱Ｃｐは、ＤＳＣ測定から算出し、比重ρは、アルキメデス法による実測値を使用した。結果を表１〜表５に示す。
【００６６】
（金属ベース回路基板の絶縁性の評価）
得られた金属ベース回路基板の絶縁性は、ＪＩＳ  Ｃ  ６４８１に基づき、耐圧試験器「ＴＯＳ８６５０」（菊水電子工業社製、商品名）を用いて測定した。結果を表１〜表５に示す。
【００６７】
【表１】
2020132670.tif 000002
【００６８】
【表２】
2020132670.tif 000003
【００６９】
【表３】
2020132670.tif 000004
【００７０】
【表４】
2020132670.tif 000005
【００７１】
【表５】
2020132670.tif 000006
【００７２】
金属ベース回路基板における熱伝導性及び絶縁性の評価は、上記の方法に従って、熱伝導率及び絶縁性を求めたときに、熱伝導率が９．５Ｗ／ｍＫ以上であれば、当該金属ベース回路基板における絶縁シートは熱伝導性に特に優れているといえ、絶縁性が４０ｋＶ／ｍｍ以上であれば、当該絶縁シートは絶縁性に特に優れているといえる。ただし、熱伝導性又は絶縁性のどちらか一方が優れているといえる場合であっても、他方が実用上許容し得る程度の熱伝導性及び絶縁性を満たさない場合は、絶縁シートとしての性能に優れているとはいえない。例えば、熱伝導率が５Ｗ／ｍＫ未満である場合、又は絶縁性が３０ｋＶ／ｍｍ未満である場合、その絶縁シートは実用上許容し得る程度の十分な性能を満たしていないと判断できる。
【００７３】
実施例１〜２６で得られた金属ベース回路基板はいずれも、十分な熱伝導性及び絶縁性を有し（熱伝導率が５Ｗ／ｍＫ以上であり、絶縁性が３０ｋＶ／ｍｍ以上であり）、熱伝導性及び絶縁性の少なくとも一方が特に優れている（熱伝導率が９．５Ｗ／ｍＫ以上、及び／又は絶縁性が４０ｋＶ／ｍｍ以上である）ことが示された。
【符号の説明】
【００７４】
２０…金属ベース回路基板、２１…回路基板、２２…絶縁シート、２３…ベース板。
【図１】
2020132670.tif 000007
【図２】
2020132670.tif 000008