(57)【要約】      （修正有）【課題】金属板をベースとした回路基板で、未処理のＹＩ値が小さく、かつ２４０℃の温度下で３分間の放置された前後でのＹＩ値の変化が少ない、すなわち変色し難い絶縁層を有する回路基板を提供する。【解決手段】金属板と、金属板の上に積層された絶縁層と、絶縁層の上に局所的に積層された回路箔を有する回路基板である。絶縁層を構成する組成物が、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び無機フィラーを有し、絶縁層のＹＩ値が２５以下であり、かつ２４０℃の温度下で３分間の放置された前後でのＹＩ値の差が１０以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板と、金属板の上に積層された絶縁層と、絶縁層の上に局所的に積層された回路箔を有する回路基板であって、前記絶縁層を構成する組成物が、エポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤及び無機フィラーを有し、前記絶縁層のＹＩ（イエローインデックス）値（ＪＩＳ  Ｚ  ８７２２条件ｄ準拠）が２５以下であり、かつ２４０℃の温度下で３分間の放置された前後でのＹＩ値の差が１０以下である回路基板。
【請求項２】
前記絶縁層を構成する組成物が、エポキシ樹脂１００重量部、硬化剤１０重量部以上１００重量部以下、硬化促進剤０．００１重量部以上１重量部以下、無機フィラー３００重量部以上７００重量部以下で配合された請求項１記載の回路基板。
【請求項３】
前記絶縁層を構成する組成物のうちのエポキシ樹脂が、次の（１）から（５）の樹脂の単数又は複数で構成される請求項１又は請求項２のいずれか記載の回路基板。
（１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂又はビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（２）水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂又は水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
（３）３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート
（４）主鎖に長鎖炭化水素鎖を有し末端にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を配置されたエポキシ樹脂
（５）シリコーン及びビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の共重合体であり、かつビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が共重合体の末端に配置されたエポキシ樹脂シリコーン−ビスフェノールＡ型共重合体
【請求項４】
前記絶縁層中の硬化剤が、酸無水物類、アミン類、ノボラック樹脂の少なくともいずれか１種以上を配合したものであり、前記絶縁層中に硬化促進剤が配合され、
当該硬化促進剤が、リン系化合物イミダゾール、アミン、の少なくともいずれか１種以上を配合したものである請求項１乃至請求項３のずれか記載の回路基板。
【請求項５】
前記絶縁層中の無機フィラーが、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化硼素、結晶質二酸化珪素、非晶質二酸化珪素、窒化珪素、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウムのいずれか１種又は複数種からなる絶縁層であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イエローインデックス（ＹＩ）値が低く、しかも２４０℃の温度下で３分間の放置された前後での変色が少ない絶縁層を有する回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイや照明などの光学装置では、部品実装時の加熱や使用環境（温度、湿度等）に影響されることなく、回路基板が安定した色を維持することが要求される。通常回路基板上に変色の少ないソルダーレジストを塗布することで、回路基板としての変色を防止する方法が用いられている。しかし、この方法では、銅回路とレジストとの間の絶縁層部が露出している部分が存在し、この絶縁層部が変色する問題があり、結果的には光学特性が変化してしまう問題があった。この露出部に対して保護層を形成し、変色を防止する方法が用いられるが、工程数の増加によってコストが高くなってしまう。（特許文献１、２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１８７２８号公報
【特許文献２】特開２００８−１４７３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、金属板をベースとした回路基板で、未処理のＹＩ値が小さく、かつ２４０℃の温度下で３分間の放置された前後でのＹＩ値の変化が少ない、すなわち変色し難い絶縁層を有することによって、保護層を用いない回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、金属板と、金属板の上に積層された絶縁層と、絶縁層の上に局所的に積層された回路箔からなり、前記絶縁層は、無機フィラー、エポキシ樹脂、硬化剤及び硬化促進剤からなり、かつ前記絶縁層のＹＩ値が２５以下であり、さらに２４０℃の温度下で３分間の放置された前後でのＹＩ値の差が１０以下である回路基板である。
【０００６】
絶縁層中のエポキシ樹脂は、次の（１）から（５）の樹脂の単数又は複数で選ばれたいずれか１つ以上のエポキシ基を含むものを用いることが好ましい。
（１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（２）水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（３）３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３‘，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート
（４）主鎖に長鎖炭化水素鎖を有し末端にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を配置されたエポキシ樹脂
（５）シリコーン及びビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の共重合体であり、かつビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が共重合体の末端に配置されたエポキシ樹脂シリコーン−ビスフェノールＡ型共重合体
【０００７】
硬化剤は、アミン類、酸無水物類、ノボラック樹脂の少なくともいずれか１つ以上であることが好ましく、前記絶縁層中に硬化促進剤が配合され、当該硬化促進剤が、イミダゾール、アミン、リン系化合物の少なくともいずれか１つ以上で含まれているのが好ましい。更に、前記絶縁層中の無機フィラーは、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化硼素、結晶質二酸化珪素、非晶質二酸化珪素、窒化珪素、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウムのいずれか１つ又は複数種からなる絶縁層であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、金属板をベースとした回路基板で、未処理のＹＩ値が小さく、かつ２４０℃の温度下で３分間の放置された前後でのＹＩ値の変化が少ない。すなわち変色し難い絶縁層を有する回路基板を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
絶縁層中の樹脂は、エポキシ樹脂が、次の（１）から（５）の樹脂の単数又は複数で選ばれたいずれか１つ以上のエポキシ基を含むものが好ましい。
（１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（２）水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
（３）３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３‘，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート
（４）主鎖に長鎖炭化水素鎖を有し末端にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を配置されたエポキシ樹脂
（５）シリコーン及びビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の共重合体であり、かつビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が共重合体の末端に配置されたエポキシ樹脂シリコーン−ビスフェノールＡ型共重合体
【００１０】
さらに好ましくは、（３）から（５）のエポキシ樹脂を用いることが良い。これらを用いると２４０℃の温度下で３分間の放置された前後でのＹＩ値の変化がさらに小さくなる。
【００１１】
絶縁層中の硬化剤は、アミン類、酸無水物類、ノボラック樹脂の少なくともいずれか１つ以上を含むことが好ましい。アミン類の硬化剤としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、メタキシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、２−メチルペンタメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、イソフォロンジアミン、ノルボルネンジアミン、１，３−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロへキシル）メタン、１，２−ジアミノシクロヘキサン、ラロミン、ジアミノジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン、ポリシクロへキシルポリアミン混合物、アミノエチルピペラジン、酸無水物類の硬化剤としては、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、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、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロへキセンテトラカルボン酸二無水物、無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、無水トリメッリト酸、無水ピロメッリト酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセリンビス（アンヒドロトリメリテート）モノアセテート、ドデセニル無水コハク酸、脂肪族二塩基酸ポリ無水物、クロレンド酸無水物、ノボラック樹脂としてはフェノールノボラック、キシリレンノボラック、ビスＡ型ノボラック、トリフェニルメタンノボラック、ビフェニルノボラック、ジシクロペンタジエンフェノールノボラック、テルペンフェノールノボラックなどがあるが、ＹＩ値の変化を考慮すると、酸無水物類が好ましい。
【００１２】
絶縁層中には、硬化触媒として硬化促進剤を用いることが必要である。硬化促進剤の種類としては、イミダゾール類、アミン類、リン系化合物を少なくともいずれか１つ以上を用いる。イミダゾール類としては、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−メチル−４−メチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−［２−メチルイミダゾリル−（１）］エチルトリアジン、２−フェニルイミダゾリドン、２，３−ジヒドロー１Ｈ−ピロロ［１，２−ａ］ベンズイミダゾール、アミン類としては、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ベンジルジメチルアミン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７、ジシアンジアミド、リン系硬化剤としては、トリフェニルホスフィン、トリオルトトリルホスフィン、トリパラトリルホスフィン、トリメタトリルホスフィン、トリス（パラメトキシフェニル）ホスフィン、ジフェニルシクロへキシルホスフィン、トリシクロへキシルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリノルマルオクチルホスフィン、ジフェニルホスフィノスチレン、ジフェニルホスフィノスクロリド、トリノルマルオクチルホスフィンオキシド、トリフェニルホスフィンオキシド、ジフェニルホスフェニルヒドロキノン、テトラブチルホスフォニウムブロマイド、テトラブチルホスフォニウムヒドロキシド、テトラブチルホスフォニウムアセテート、テトラフェニルホスフォニウムブロマイド、メチルトリフェニルホスフォニウムブロマイド、エチルトリフェニルホスフォニウムブロマイド、ノルマルブチルトリフェニルホスフォニウムブロマイド、メトキシメチルトリフェニルホスフォニウムクロリド、ベンジルトリフェニルホスフォニウムクロリド、テトラフェニルホスフォニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルホスフォニウムテトラパラトリルボレート、トリブチルフェニルホスフォニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルホスフォニウムトリフェニルボレート、１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン、１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン、１，４−ビス（ジフェニルホスフィノ）ブタンなどがあるがＹＩ値の変化を考慮すると、リン系化合物が好ましい。
【００１３】
回路基板の熱伝導率をよくするため、絶縁層中には酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化硼素、結晶質二酸化珪素、非晶質二酸化珪素、窒化珪素、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウムを用いることができる。高熱伝導化するためには、前記無機フィラーを４０体積％から７５体積％程度含むことが好ましい。フィラーの添加量を少なくすればするほど放熱特性が悪くなる傾向にあり、多くすればするほどエポキシ樹脂や硬化剤と混合することができなる傾向にある。
【００１４】
無機フィラーの最大粒径は、絶縁層の厚さに対して８０％以下であることが好ましい。絶縁層の厚さに対して、無機フィラーの最大粒子系が大きくなりすぎると、塗布後の表面に凹凸が発生してしまい、外観不良及び回路基板として必要な絶縁性能の低下を引き起こす。さらに、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化ジルコニウムなどを用いると、絶縁層の反射率すなわち基板の反射率が向上させることができる。
【００１５】
絶縁層は、絶縁層の形成方法を容易にするため、耐熱、紫外線による変色を防止するため、各種有機溶剤、レベリング剤、消泡剤、分散剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤を添加することができる。添加量に特に制限はなく、回路基板の用途に応じて選択して用いることができる。
【００１６】
金属板の材質は、特に材質に制限はなく、鉄、銅、アルミニウムやその合金、アルミニウム−炭素合金、アルミニウム−炭化珪素合金を用いることができる。金属板は、コスト、重量を考慮し、０．００５ｍｍ以上３．５ｍｍ以下のものが好ましい。あまりに薄いと取扱が難しくなってしまい、あまりに厚いと重量とコストの問題から用途範囲が限定されてしまう。
【００１７】
本発明の絶縁層の製造方法は、エポキシ樹脂と硬化剤と無機フィラーとを混合し、その後、硬化する前に、無機フィラーを配合し混合することを特徴とする。ここで用いる混合機については、万能混合攪拌機、プラネタリーミキサー、遊星式攪拌脱泡装置、加圧ニーダー等の従来公知の混合機を用いれば良く、また、混合条件についても適宜選択すれば良く、格別な条件を設定すべき理由はない。
【００１８】
本発明の絶縁層のコーティング方法としては、スクリーン印刷、フィルムアプリケーター、バーコーター、ティップコーター、コンマコーター、ダイコーター等の従来公知のコーティングプロセスを用いれば良く、また、コーティング条件についても適宜選択すれば良い。格別な条件を設定すべき理由はない絶縁層の形成方法は、コンマ、ダイ、ディップ、グラビア等の各種コーター法や、スクリーン印刷法、ドクターブレード法などを用いればよく、条件についても適宜選択すれば良く、格別な条件を設定すべき理由はない。
【実施例】
【００１９】
実施例、比較例を、表１に基づいて説明する。
本発明にかかる実施例は、金属板と、金属板の上に積層された絶縁層と、絶縁層の上に局所的に積層された回路箔を有する回路基板である。
【００２０】
（実施例１）
表１の組成物は、絶縁層を構成する組成物であり、実施例１における組成物は、エポキシ樹脂としてのビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製ＥＰ８２８）に対して、硬化剤として酸無水物系硬化樹脂（新日本理科社製ＭＨ）を０．９等量加え、無機フィラーとして酸化チタン（石原産業ＣＲ−９５：平均粒子径０．３μｍ）５０質量部とを混合して、硬化促進剤としてのシランカップリング剤（信越化学工業社製ＫＢＭ−４０３）１質量部を添加して、混練機により混練して作製した。
【００２１】
この絶縁材を、厚み０．２ｍｍの金属ベース上に、硬化後の厚みが８０μｍとなるように塗布し、１５０℃、１０分加熱して半硬化状態にした後、絶縁材上に厚さ３５μｍの銅箔を積層」し、更に１８０℃２時間加熱して硬化を完了させ、回路基板の原板を作製した。
【００２２】
回路基板原板の銅箔上に後述の評価に用いる回路パターンをエッチングレジスト塗布、ＵＶ硬化し、余分な銅箔を酸（塩化第二銅）によりエッチング処理し評価用パターンを作製した。
【００２３】
得られた回路基板について、特性を調べ、その結果を表１に示す。特に言及しない限り、実施例２以降、比較例は、実施例１と同様に作成したものである。
【００２４】
【表１】
2010177626.tif 000002
【００２５】
ＹＩ値：測定用試料としてエッチング処理後の基板を２ｃｍ角の正方形に切断し、試料とした。測定孔径は１５ｍｍ、正反射光を含む（８／Ｄ）、標準白色面としては硫酸バリウム（ＳＵＧＡ  Ｃｏｌｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）を用い、測定した（ＪＩＳ  Ｚ  ８７２２条件ｄ準拠）。測定器には、スガ試験機社製ＳＭ−Ｔを用いた。
【００２６】
半田リフロー：２４０℃の温度下で３分間処理した。装置は、Ｈｉｍｍｅｌ  Ｒｅｉｃｈ社製ＬＳＨ−８００を用いた。
【００２７】
（実施例２〜５）
エポキシ樹脂の種類を表１に示す水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製ＥＸＡ７０１５）、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（ダイセル化学社製ＣＥＬ２０２１）、主鎖に長鎖炭化水素鎖を有し末端にビスフェノールＡ型エポキシ樹脂を配置されたエポキシ樹脂（ＤＩＣ社製ＥＸＡ４８２２）、シリコーン及びビスフェノールＡ型エポキシ樹脂の共重合体であり、かつビスフェノールＡ型エポキシ樹脂が共重合体の末端に配置されたエポキシ樹脂シリコーン−ビスフェノールＡ型共重合体（Ｎａｎｏｒｅｓｉｎ社製ＡＬＢＦＬＥＸ２９６）変えたこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【００２８】
（実施例６〜８）
無機フィラーの種類を表１に示す窒化アルミニウム（電気化学工業社製）、結晶質二酸化珪素（龍森社製Ａ−１）、水酸化アルミニウム（昭和電工社製Ｈ−４２）に変えたこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【００２９】
（実施例９）
硬化剤の種類を表１に示すフェノールノボラック樹脂（明和化成社製ＨＦ−３Ｍ）に変えたこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【００３０】
（実施例１０〜１２）
促進剤の種類を表１に示すイミダゾール系化合物（四国化成社製ＴＢＺ）、アミン系化合物（サンアプロ社製、ＤＢＵ）、リン系化合物（北興化学社製ＴＰＰ−ＰＢ）に変えたこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【００３１】
（比較例１）
エポキシ樹脂の種類を表１に示すフェノールノボラックエポキシ樹脂（ＤＩＣ社製Ｎ−７４０）に変えたこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【００３２】
（比較例２）
硬化剤を表１に示す通り無しに変えたこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【００３３】
（比較例３）
無機フィラーの種類を表１に示す通り炭酸カルシウム（竹原産業社製ＳＬ−１００）に変えたこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【００３４】
（比較例４）
促進剤の種類を表１に示す通り有機錫（日東化成社製Ｕ−１００）に変えたこと以外は実施例１と同様にして回路基板を得た。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、金属板をベースとした回路基板で、未処理のＹＩ値が小さく、かつ２４０℃の温度下で３分間の放置された前後でのＹＩ値の変化が少ない。すなわち変色しない絶縁層を有する回路基板を提供できる。