(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂、硬化剤、及び無機充填材を含む樹脂層と、
前記樹脂層の少なくとも一方の面上に設けられた絶縁性接着剤層と、
を有し、
前記硬化剤は、フェノールノボラック樹脂であり、
前記フェノールノボラック樹脂は、カテコールレゾルシノールノボラック樹脂を含む多層樹脂シート。
【請求項２】
前記絶縁性接着剤層は、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及び変性ポリアミドイミド樹脂から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１に記載の多層樹脂シート。
【請求項３】
前記絶縁性接着剤層は、さらに無機充填材を含む、請求項１又は請求項２に記載の多層樹脂シート。
【請求項４】
前記樹脂層は、さらにバインダ剤を含む、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の多層樹脂シート。
【請求項５】
前記バインダ剤は、シランカップリング剤である、請求項４に記載の多層樹脂シート。
【請求項６】
前記メソゲン骨格は、その平面構造が非対称構造を有する、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の多層樹脂シート。
【請求項７】
前記メソゲン骨格は、ベンゼンに由来する２つの２価の官能基が、２価の連結基を介して結合した構造を有する、請求項６に記載の多層樹脂シート。
【請求項８】
前記無機充填材の粒子径分布曲線が、少なくとも２つのピークを有する、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の多層樹脂シート。
【請求項９】
前記樹脂層の密度が、３．００〜３．３０ｇ／ｃｍ３である、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の多層樹脂シート。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の多層樹脂シートを硬化して得られる多層樹脂シート硬化物と、
前記多層樹脂シート硬化物の両面に配置された金属板又は放熱板と、
を有する高熱伝導樹脂シート積層体。
【請求項１１】
メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材を含む樹脂組成物をシート状に形成して樹脂層を得る樹脂層形成工程と、
前記樹脂層の少なくとも一方の面上に、絶縁性接着剤層を設ける接着剤層形成工程と、
を有し、
前記硬化剤は、フェノールノボラック樹脂であり、
前記フェノールノボラック樹脂は、カテコールレゾルシノールノボラック樹脂を含む多層樹脂シートの製造方法。
【請求項１２】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の多層樹脂シートに、光又は熱を与えて前記樹脂層を硬化させる硬化工程を有する多層樹脂シート硬化物の製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の多層樹脂シートの絶縁性接着剤層上に、金属板又は放熱板を配置する工程と、
前記多層樹脂シートに、光又は熱を与えて前記樹脂層を硬化する工程と、
を有する高熱伝導樹脂シート積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層樹脂シート及びその製造方法、多層樹脂シート硬化物の製造方法、並びに、高熱伝導樹脂シート積層体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モーターや発電機ならびに、プリント配線基板やＩＣチップなどの電気、電子機器は、小型化の進行に伴い高密度化された導体からの発熱量は益々大きくなっており、絶縁材料への優れた放熱性が要求されている。【０００３】
絶縁材料としては、無機セラミックや有機材料などが広く使用されている。無機セラミックは、高い熱伝導性を有するが高価であり絶縁性能は有機材料よりも劣る。一方有機材料は極めて絶縁性能は高いが熱伝導性は低い。絶縁性と熱伝導性を両立可能な材料として、有機材料に熱伝導率の高いフィラを充填した複合系材料が期待されている。【０００４】
特開２００８−１３７５９号公報には、一般的なビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と酸化アルミナフィラとの複合系により、熱伝導率として３．８Ｗ／ｍＫ（キセノンフラッシュ法）を有することが開示されている。またメソゲン骨格を有する液晶性エポキシ樹脂とアルミナフィラとの複合系により、熱伝導率として９．４Ｗ／ｍＫ（キセノンフラッシュ法）を有することが開示されている。
また特許第４１１８６９１号公報には、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂とエポキシ樹脂用硬化剤からなる樹脂硬化物が高い熱伝導性を示すことが開示され、さらにフィラ粉末を含むことでより高い熱伝導率を示すとされている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの公知例は有機−無機複合系シート（以下樹脂シートと略する）として、優れた熱伝導率を有するものとして特筆に価するが、実際に使用されるプロセスへの適合性へは難を生じる可能性が高い。すなわち、これらの樹脂シートは一般的にアルミニウムや銅などの金属表面や、有機材料表面への高い接着性が求められる。しかし、高い熱伝導率を発揮するために通常無機フィラ成分を高充填化するため、樹脂成分による接着強度の低下が起こり、リフローやヒートサイクルなどの熱衝撃時に剥離が生じるなどの問題が発生する場合がある。このような課題があるため、フィラ高充填系の樹脂シートは、実際の製品化までは至っていないのが現状である。【０００６】
本発明は、上記課題を解決し、高い熱伝導率を有し、絶縁性、接着強度が良好で、さらに熱衝撃耐性にも優れ、電気、電子機器に用いる電気絶縁材料として好適である多層樹脂シート硬化物を構成可能な多層樹脂シート及びその製造方法、多層樹脂シート硬化物の製造方法、並びに、高熱伝導樹脂シート積層体及びそ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】
【０００７】
本課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、高熱伝導率を有する樹脂シートの片面ないし両面に接着性を付与できる層を設けることによって、リフローやヒートサイクルなどの熱衝撃試験後にも剥離しない、高い接着信頼性を有する高熱伝導の樹脂シートを得るに至った。また絶縁性接着剤層に用いる樹脂に、ポリイミド樹脂やポリアミドイミド樹脂を適用することによって、接着強度とともに、絶縁性と耐熱性の向上も可能になる。さらに、絶縁性接着剤層に酸化アルミニウムや酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素などの熱伝導率の高いフィラを添加することによって、熱抵抗となり得る絶縁性接着剤層自体に高い熱伝導率を付与することが可能となり、樹脂シート層と絶縁性接着剤層との組み合わせた構成においても優れた熱伝導率を有する樹脂シートを得るに至った。【０００８】
本発明の第１の態様は、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂、硬化剤、及び無機充填材を含む樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面上に設けられた絶縁性接着剤層と、を有する多層樹脂シートである。【０００９】
前記絶縁性接着剤層は、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及び変性ポリアミドイミド樹脂から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。また、前記絶縁性接着剤層は、放熱性の観点から、さらに無機充填材を含むことが好ましい。【００１０】
前記硬化剤は、フェノールノボラック樹脂であることが好ましく、前記フェノールノボラック樹脂は、単官能フェノール及び２官能フェノールから選ばれるフェノール性化合物をメチレン鎖で連結したフェノールノボラック樹脂を含むことがより好ましい。また前記フェノールノボラック樹脂は、カテコールレゾルシノールノボラック樹脂を含むこともまた好ましい。【００１１】
前記樹脂層は、さらにバインダ剤を含むことが好ましく、前記バインダ剤は、シランカップリング剤であることがより好ましい。【００１２】
前記メソゲン骨格は、その平面構造が非対称構造を有することが好ましく、前記メソゲン骨格は、ベンゼンに由来する２つの２価の官能基が、２価の連結基を介して結合した構造を有することがより好ましい。【００１３】
充填率、流動性、高熱伝導化の観点から、前記無機充填材の粒子径分布曲線は、少なくとも２つのピークを有することが好ましい。また、前記樹脂層の密度は、３．００〜３．３０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。
【００１４】
本発明の第２の態様は、前記多層樹脂シートを硬化して得られる多層樹脂シート硬化物と、前記多層樹脂シート硬化物の両面に配置された金属板又は放熱版と、を有する高熱伝導樹脂シート積層体である。【００１５】
本発明の第３の態様は、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材を含む樹脂組成物をシート状に形成して樹脂層を得る樹脂層形成工程と、前記樹脂層の少なくとも一方の面上に、絶縁性接着剤層を設ける接着剤層形成工程と、を有する多層樹脂シートの製造方法である。【００１６】
本発明の第４の態様は、前記多層樹脂シートに、光又は熱を与えて前記樹脂層を硬化させる硬化工程を有する多層樹脂シート硬化物の製造方法である。【００１７】
本発明の第５の態様は、前記多層樹脂シートの絶縁性接着剤層上に、金属板又は放熱板を配置する工程と、前記多層樹脂シートに、光又は熱を与えて前記樹脂層を硬化する工程と、を有する高熱伝導樹脂シート積層体の製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高い熱伝導率を有し、絶縁性、接着強度が良好で、さらに熱衝撃耐性にも優れ、電気、電子機器に用いる電気絶縁材料として好適である多層樹脂シート硬化物を構成可能な多層樹脂シート及びその製造方法、多層樹脂シート硬化物の製造方法、並びに、高熱伝導樹脂シート積層体及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明にかかる多層樹脂シートを用いて構成されたパワー半導体装置の構成の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明にかかる多層樹脂シートを用いて構成されたパワー半導体装置の構成の一例を示す概略断面図である。
【図３】本発明にかかる多層樹脂シートを用いて構成されたパワー半導体装置の構成の一例を示す概略断面図である。
【図４】本発明にかかる多層樹脂シートを用いて構成されたＬＥＤライトバーの構成の一例を示す概略断面図である。
【図５】本発明にかかる多層樹脂シートを用いて構成されたＬＥＤ電球の構成の一例を示す概略断面図である。
【図６】本発明にかかる多層樹脂シートを用いて構成されたＬＥＤ電球の構成の一例を示す概略断面図である。
【図７】本発明にかかる多層樹脂シートを用いて構成されたＬＥＤ基板の構成の一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
＜多層樹脂シート＞
本発明の多層樹脂シートは、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材を含む樹脂層と、前記樹脂層の少なくとも一方の面上に設けられた絶縁性接着剤層と、を有することを特徴としている。
尚、絶縁性接着剤層は、絶縁接着層とも表す。【００２１】
［絶縁性接着剤層］
前記絶縁性接着剤層は、電気絶縁性を有し、前記樹脂層と被着体とを接着可能であれば特に制限はないが、電気絶縁性と接着性の観点から、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及び変性ポリアミドイミド樹脂から選ばれる少なくとも１種を含み、必要に応じてその他の成分を含んで構成されることが好ましい。
本発明において、絶縁性とは、絶縁耐圧が２ｋＶ以上であることを意味し、２．５ｋＶ以上であることが好ましく、３ｋＶ以上であることがより好ましい。
また本発明において、絶縁性接着剤層は樹脂層の少なくとも一方の面上に設けられるが、耐熱性の観点から、樹脂層の両面に設けられることが好ましい。【００２２】
本発明の多層樹脂シートの絶縁性接着剤層に用いるポリイミド樹脂としては、ユピコートＦＳ−１００Ｌ（宇部興産株式会社製）、セミコファインＳＰ−３００，ＳＰ−４００，ＳＰ−８００（東レ株式会社製）、Ｕイミドシリーズ（ユニチカ株式会社製）などに代表される製品を挙げることができる。また、ポリアミドイミド樹脂及び変性ポリアミドイミド樹脂としては、バイロマックスシリーズ（東洋紡績株式会社製）、トーロン（ソルベイアドバンスドポリマーズ社製）、ＫＳシリーズ（日立化成工業株式会社製）などが挙げられる。
これらの中でも、高耐熱性、高接着性の観点から、ＫＳシリーズ（日立化成工業株式会社製）に代表される変性ポリアミドイミド樹脂を用いることが好ましい。【００２３】
これらの樹脂は、通常、樹脂が溶剤に溶解したワニス状態であり、ＰＥＴフィルムや被着体に直接塗布し溶剤を乾燥させることによりフィルム化して用いることが出来る。または、あらかじめ溶剤を乾燥させたフィルム状態のものをそのまま用いることも出来る。【００２４】
本発明の多層樹脂シートは、前記樹脂層（以下、「樹脂シート」ともいう）の片面又は両面に絶縁性接着剤層を形成して成ることを特徴とする。絶縁性接着剤層を形成する方法としては、樹脂シートと、フィルム化した絶縁性接着剤層とをプレスやラミネートなどにより接合する方法、あるいは、樹脂シート表面に、前記の樹脂ワニスを直接塗布し溶剤を乾燥させる方法などが挙げられる。なお、作業性などの点から、予めフィルム状の絶縁性接着剤層を作製し、これを樹脂シートに貼り付ける方法が好ましい。【００２５】
本発明の多層樹脂シートの絶縁性接着剤層に用いる、前記ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及び変性ポリアミドイミド樹脂は、１種類での使用も可能であるが、２種類以上の混合で使用しても構わない。
含有量としては、絶縁性接着剤層中に好ましくは１〜９９質量％であり、より好ましくは３〜７０質量％であり、さらに好ましくは５〜５０質量％である。絶縁性接着剤層中の樹脂成分量が９９質量％以下であることで、熱伝導率が向上する傾向にある。一方、樹脂成分量が１質量％以上であることで接着力が向上し、熱衝撃耐性が向上する傾向がある。【００２６】
前記絶縁性接着剤層は、無機充填材の少なくとも１種をさらに含むことが好ましい。
絶縁性接着剤層に含まれる無機充填材としては、非導電性のものとして、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化ケイ素、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム等が挙げられる。また導電性のものとして、カーボン、金、銀、ニッケル、銅等が挙げられる。これらの無機充填材は１種類または２種類以上の混合系で使用することができる。
非導電性フィラを使用することによって絶縁性がより向上した多層樹脂シートが得られる。一方、導電性フィラを使用することによって熱伝導率がより向上した多層樹脂シートが得られる。【００２７】
無機充填材の含有量としては、絶縁性接着剤層の全質量を１００質量％としたとき、０〜９９質量％の範囲で使用することができ、好ましくは３０〜９７質量％、さらに好ましくは５０〜９５質量％である。無機充填材量が少ないと、接着力が向上し、熱衝撃耐性が向上する傾向がある。一方、無機充填材量が多いと熱伝導率は向上する傾向がある。【００２８】
前記絶縁性接着剤層は、さらに、絶縁性接着剤層に用いる樹脂骨格中のアミド基と反応し得る官能基を有する熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。前記官能基を有する熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂などが挙げられる。中でも取り扱い性の観点からエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂としては、市販されているものを通常使用できるが、接着性および柔軟性の観点から、分子内にリン原子を含有するエポキシ樹脂が好ましい。これらは単独でまたは２種類以上を組み合わせて使用することができる。【００２９】
絶縁性接着剤層に用いる樹脂骨格のアミド基と反応し得る官能基を有する熱硬化性樹脂の添加量は、絶縁性接着剤層に用いる樹脂１００質量部に対して５〜１００質量部であることが好ましく、１０〜８０質量部であることがより好ましく、２０〜６５質量部であることが特に好ましい。この配合量が５質量部以上であることで十分な硬化機能が得られる傾向がある。一方、配合量が１００質量部以下であることで、硬化後の樹脂架橋密度が密になりすぎて脆弱化し、接着強度が低下することを抑制できる傾向がある。【００３０】
さらに絶縁性接着剤層は硬化剤を含むことが好ましい。硬化剤はエポキシ樹脂と反応するもの、または絶縁性接着剤層に用いる樹脂と熱硬化性樹脂との硬化反応を促進するものであれば、特に制限されない。具体的には、例えばアミン類、イミダゾール類が挙げられる。これらは単独でまたは２種類以上組み合わせて使用できる。上記アミン類としては、例えばジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、グアニル尿素等が挙げられ、これらは単独でまたは２種類以上組み合わせて使用できる。上記イミダゾール類としては、例えば２−エチル−４−メチルイミダゾールなどのアルキル基置換イミダゾール、ベンゾイミダゾールなどが挙げられ、これらは単独でまたは２種類以上組み合わせて使用できる。【００３１】
硬化剤の配合量は、硬化剤がアミン類の場合はアミンの活性水素の当量（アミン当量）とエポキシ樹脂のエポキシ当量が互いにほぼ等しくなるように配合することが好ましい。また、硬化剤がイミダゾールの場合には、エポキシ樹脂１００質量部に対して０．１〜２．０質量部であることが好ましい。この配合量が０．１質量部以上であることで硬化性が向上し、硬化後のガラス転移点温度が高くなる傾向がある。一方、配合量が２．０質量部以下であることで保存安定性、絶縁性が向上する傾向がある。【００３２】
前記絶縁性接着剤層の厚みは特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。接着性と熱伝導性の観点から、３〜２５μｍであることが好ましく、３〜１２μｍであることがより好ましい。さらに前記絶縁性接着剤層の厚みは、接着性と熱伝導性の観点から、樹脂シートの厚みに対する比（絶縁性接着剤層／樹脂シート）が０．０３〜０．３であることが好ましく、０．０３〜０．２であることがより好ましい。【００３３】
前記絶縁性接着剤層は、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂及び変性ポリアミドイミド樹脂から選ばれる少なくとも１種を、絶縁性接着剤層中に３〜７０質量％の含有率で含み、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化ケイ素、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、カーボン、金、銀、ニッケル、及び銅から選ばれる無機充填材の少なくとも１種を、絶縁性接着剤層中に３０〜９７質量％の含有率で含むことが好ましく、ポリアミドイミド樹脂及び変性ポリアミドイミド樹脂から選ばれる少なくとも１種を、絶縁性接着剤層中に５〜５０質量％の含有率で含み、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、及び酸化ケイ素から選ばれる無機充填材の少なくとも１種を、絶縁性接着剤層中に５０〜９５質量％の含有率で含むことがより好ましい。【００３４】
［樹脂層］
本発明における樹脂層は、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂の少なくとも１種を含む。前記メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂は、高熱伝導率化を達成する観点から、エポキシ樹脂骨格にメソゲン骨格を有し、硬化時に高次構造を形成するものであるが好ましい。メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂の具体的内容は、例えば、特許第４１１８６９１号に記載されている。また、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂は市販されているものを使用してもよく、また新たに製造したものであってもよい。【００３５】
前記メソゲン骨格とは、分子間相互作用の働きにより、液晶性や結晶性を発現しやすくするような官能基のことを指す。具体的にはビフェニル基、フェニルベンゾエート基、アゾベンゼン基、スチルベン基およびこれらの誘導体などが代表として挙げられる。例えば、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂（プレポリマー）としては、４−（オキシラニルメトキシ）ベンゾイックアシッド−４，４’−〔１，８−オクタンジイルビス（オキシ）〕ビスフェノールエステル、４−（オキシラニルメトキシ）ベンゾイックアシッド−４，４’−〔１，６−ヘキサンジイルビス（オキシ）〕ビスフェノールエステル、４−（オキシラニルメトキシ）ベンゾイックアシッド−４，４’−〔１，４−ブタンジイルビス（オキシ）〕ビスフェノールエステル、４−（４−オキシラニルブトキシ）ベンゾイックアシッド−１，４’−フェニレンエステル、４，４’−ビフェノールジグリシジルエーテル、３，３’，５，５’−テトラメチル−４，４’−ビフェノールジグリシジルエーテル、２，６−ビス［４−［４−［２−（オキシラニルメトキシ）エトキシ］フェニル］フェノキシ］ピリジン、１−｛（３−メチル−４−オキシラニルメトキシ）フェニル｝−４−（４−オキシラニルメトキシフェニル）−１−シクロヘキセンなどが挙げられる。【００３６】
また、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂としては、メソゲン骨格の平面構造が非対称構造であることが好ましく、さらにメソゲン骨格は、ベンゼンに由来する２価の官能基であって、互いに構造が異なる２つの２価の官能基が、２価の連結基を介して結合した構造であることがより好ましい。
ここで、平面構造が非対称構造であるとは、メソゲン骨格の構造式を平面に描いた場合に、その構造式が非対称となることをいう。
前記非対称構造のメソゲン骨格を有するエポキシ樹脂として、具体的には例えば、１−｛（３−メチル−４−オキシラニルメトキシ）フェニル｝−４−（４−オキシラニルメトキシフェニル）−１−シクロヘキセンなどが挙げられる。【００３７】
また前記高次構造とは、ミクロな配列をしている構造体のことであり、例えば結晶相や液晶相が相当する。このような高次構造体の存在確認は、偏光顕微鏡による観察によって容易に判断することが可能である。即ち、直交ニコル法による常態での観察において、偏向解消現象による干渉縞が見られることで判別可能である。
この高次構造体は、通常樹脂中に島状に存在し、ドメイン構造を形成したその一つの島のことを指す。この高次構造体は共有結合を有している。【００３８】
このような高次構造を発現するエポキシ樹脂として、具体的には、２環エポキシ樹脂としてＹＬ−６１２１Ｈ（ジャパンエポキシレジン株式会社製）、ＹＸ−４０００Ｈ（ジャパンエポキシレジン株式会社製）、ＹＳＬＶ−８０ＸＹ（東都化成株式会社製）などがあり、３環エポキシ樹脂として、１−｛（３−メチル−４−オキシラニルメトキシ）フェニル｝−４−（４−オキシラニルメトキシフェニル）−１−シクロヘキセンなどが挙げられる。またさらに多環系のエポキシ樹脂として、４−（オキシラニルメトキシ）ベンゾイックアシッド−４，４’−〔１，８−オクタンジイルビス（オキシ）〕ビスフェノールエステル、２，６−ビス［４−［４−［２−（オキシラニルメトキシ）エトキシ］フェニル］フェノキシ］ピリジン等を挙げることができる。
本発明においては、ハンドリング性、高熱伝導率を発揮する上では１−｛（３−メチル−４−オキシラニルメトキシ）フェニル｝−４−（４−オキシラニルメトキシフェニル）−１−シクロヘキセン、４−（オキシラニルメトキシ）ベンゾイックアシッド−４，４’−〔１，８−オクタンジイルビス（オキシ）〕ビスフェノールエステル、２，６−ビス［４−［４−［２−（オキシラニルメトキシ）エトキシ］フェニル］フェノキシ］ピリジン等が好ましい。【００３９】
前記樹脂層におけるメソゲン骨格を有するエポキシ樹脂の含有率は特に制限されない。熱伝導率と耐熱性の観点から、前記樹脂層の固形分中に１９〜３０体積％であることが好ましく、２４〜３０体積％であることがより好ましい。
尚、樹脂層の固形分とは、樹脂層を構成する成分から揮発性の成分を除外した残分を意味する。【００４０】
前記樹脂層は、硬化剤の少なくとも１種を含む。
高次構造を発現し、高い熱伝導率を達成するためには、エポキシ樹脂を硬化するために用いる硬化剤の選定が重要である。具体的には酸無水物系硬化剤、アミン系硬化剤、フェノール系硬化剤、メルカプタン系硬化剤などの重付加型硬化剤や、その他イミダゾールなどの潜在性硬化剤などを用いることができる。耐熱性、密着性の観点から使用される硬化剤として、アミン系硬化剤やフェノール系硬化剤を用いることが好ましい。さらに、保存安定性の観点から、フェノール系硬化剤を用いることがより好ましい。【００４１】
前記アミン系硬化剤としては、特に制限されず市販されているものを通常使用できる。中でも、２以上の官能基またはそれ以上の官能基を有することが硬化物性を向上するために好ましい。また、熱伝導率の観点から、剛直な骨格を有する多官能硬化剤が更に好ましい。
２官能アミン系硬化剤の一例として、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメトキシビフェニル、４，４’−ジアミノフェニルベンゾエート、１，５−ジアミノナフタレン、１，３−ジアミノナフタレン、１，４−ジアミノナフタレン、１，８−ジアミノナフタレン等が挙げられる。中でも、前記メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂、１−｛（３−メチル−４−オキシラニルメトキシ）フェニル｝−４−（４−オキシラニルメトキシフェニル）−１−シクロヘキセンとの組み合わせにおいて、高い熱伝導率を発揮するアミン系硬化剤として、１，５−ジアミノナフタレンが好適である。【００４２】
前記フェノール系硬化剤としては、市販の低分子フェノールや、それらをノボラック化したフェノール樹脂を用いることができる。低分子フェノール硬化剤として、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾールなどの１官能硬化剤や、カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノンなどの２官能硬化剤、さらには１，２，３−トリヒドロキシベンゼン、１，２，４−トリヒドロキシベンゼン、１，３，５−トリヒドロキシベンゼンなどの３官能硬化剤などが使用可能である。またこれら低分子フェノールをメチレン鎖で連結したフェノールノボラック樹脂を硬化剤として用いることもできる。
本発明におけるフェノール系硬化剤は、熱伝導率の観点から、単官能フェノール及び２官能フェノールから選ばれる２以上のフェノール化合物をメチレン鎖で連結したフェノールノボラック樹脂の少なくとも１種を含むことが好ましい。【００４３】
さらに、高い熱伝導率を発揮するフェノール系硬化剤として、カテコールやレゾルシノールさらにはハイドロキノンといった、２官能のフェノール化合物を硬化剤として使用することが熱伝導率の向上に好ましい。また更なる高耐熱化のためには、これら２官能のフェノール化合物をメチレン鎖で連結したフェノールノボラック硬化剤を用いることがより好ましい。
具体的には、カテコールノボラック樹脂、レゾルシノールノボラック樹脂、ハイドロキノンノボラック樹脂など単独フェノールをノボラック化した樹脂や、カテコールレゾルシノールノボラック樹脂、レゾルシノールハイドロキノンノボラック樹脂などといった２種類またはそれ以上のフェノールをノボラック化した樹脂が使用できる。中でも、前記フェノール系硬化剤は、熱伝導率の観点から、カテコールレゾルシノールノボラック樹脂の少なくとも１種を含むことが好ましい。【００４４】
前記フェノールノボラック樹脂は、フェノールノボラック樹脂を構成するフェノール性化合物であるモノマーを含んでいてもよい。ノボラック樹脂を構成するフェノール性化合物であるモノマーの含有比率（以下、「モノマー含有比率」ということがある）としては特に制限はないが、５〜５０質量％であることが好ましく、１０〜４５質量％であることがより好ましく、１５〜３５質量％であることがさらに好ましい。【００４５】
モノマー含有比率が５質量％以上であることで、ノボラック樹脂の粘度上昇を抑制し、無機充填材の密着性がより向上する。また５０質量％以下であることで、硬化の際における架橋反応により、より高密度な高次構造が形成され、優れた熱伝導性と耐熱性が達成できる。
【００４６】
また前記エポキシ樹脂とフェノール系硬化剤の含有比（エポキシ樹脂／フェノール系硬化剤）は、反応性、及び熱伝導率と接着性の観点から、エポキシ当量基準で、０．８５以上１．２以下であることが好ましく、０．９以上１．１以下であることがより好ましい。【００４７】
前記樹脂層は、無機充填材（フィラ）の少なくとも１種を含む。無機充填材の種類として、非導電性のものとして、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化ケイ素、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム等が挙げられる。または導電性のものとして、金、銀、ニッケル、銅が挙げられ、これらの中では銅が好ましい。本発明で用いる無機充填材としては、酸化アルミニウムがより好ましい。またこれらの無機充填材は１種類または２種類以上の混合系で使用することができる。
非導電性フィラを使用することによって、絶縁性がより向上した多層樹脂シートが得られる。また導電性フィラを使用することによって熱伝導率がより向上した多層樹脂シートが得られる。【００４８】
前記樹脂層において、前記無機充填材は、体積平均粒子径の異なる２種類以上の無機充填材を混合して用いることが好ましい。すなわち、前記無機充填材は、その粒子径分布曲線が少なくとも２つのピークを有することが好ましく、少なくとも３つのピークを有することがより好ましい。
これにより大きな粒子径の無機充填材の空隙に小さな粒子径の無機充填材がパッキングされることによって、単一粒子径の無機充填材のみを使用するよりも密に充填されるために、より高熱伝導率を発揮することが可能である。【００４９】
尚、無機充填材の粒子径分布、体積平均粒子径は、レーザー回折法を用いて測定される。レーザー回折法は、レーザー回折散乱粒度分布測定装置（例えば、ベックマン・コールター社製、ＬＳ２３０）を用いて行うことができる。
【００５０】
前記無機充填材が、体積平均粒子径の異なる２種類以上の無機充填材の混合物である場合、具体的には例えば、酸化アルミニウムを使用した場合に、全無機充填材中に、体積平均粒子径１６μｍ〜２０μｍの無機充填材を６０〜７５質量％、体積平均粒子径２μｍ〜４μｍの無機充填材を１０〜２０質量％、体積平均粒子径０．３μｍ〜０．５μｍの無機充填材を１０〜２０質量％の範囲の割合で混合することによって、より細密充填化が可能となる。【００５１】
無機充填材の含有量は、樹脂層の全質量を１００質量％とした時に、１〜９９質量％の範囲で含有することができ、好ましくは５０〜９７質量％、更に好ましくは８０〜９５質量％を含有する。
無機充填材の含有量が５０質量％以上であることで高い熱伝導率を得ることができる。また９７質量％以下であることで樹脂シートの柔軟性や絶縁性の低下を抑制できる。【００５２】
前記樹脂層は、バインダ剤の少なくとも１種を含むことが好ましく、バインダ剤としてシランカップリング剤を含むことがより好ましい。バインダ剤（好ましくは、シランカップリング剤）を含むことで、無機充填材の表面とその周りを取り囲む有機樹脂の間で共有結合を形成する役割を果たすと考えられる。これにより、熱を効率よく伝達する働きや、更には水分の浸入を妨げることにより、絶縁信頼性の向上にも寄与すると考えられる。
バインダ剤の含有量は特に制限されないが、熱伝導性の観点から、無機充填材に対して０．０１〜２質量％であることが好ましく、０．１〜１質量％であることがより好ましい。【００５３】
前記シランカップリング剤は、市販のものを特に制限されず使用できる。エポキシ樹脂やフェノール樹脂との相溶性および樹脂層と無機充填材層との界面での熱伝導ロスを低減することを考慮すると、末端にエポキシ基、アミノ基、メルカプト基、ウレイド基、及び水酸基から選ばれる少なくとも１種を有するシランカップリング剤を用いることが好適である。【００５４】
具体例として、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、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−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、３−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。
またＳＣ−６０００ＫＳ２に代表されるシランカップリング剤オリゴマ（日立化成コーテットサンド株式会社製）を使用することができる。またこれらシランカップリング剤は単独または２種類以上を併用することもできる。【００５５】
本発明における樹脂層（樹脂シート）は、例えば、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂、硬化剤、及び無機充填材を含み、必要に応じて溶剤をさらに含む樹脂組成物を、離型フィルム上に、塗布乾燥することで形成することができる。
具体的には例えば、ＰＥＴフィルム等の離型フィルムに、メチルエチルケトンやシクロヘキサノンなどの溶剤を添加したワニス状の樹脂組成物を、アプリケーター等で塗布後、溶剤除去のため、乾燥することで、前記樹脂層を形成することができる。【００５６】
前記樹脂層はさらに、半硬化のＢステージ（例えば、常温（２５℃）では１０４〜１０５Ｐａ・ｓであるのに対して、１００℃で１０２〜１０３Ｐａ・ｓに粘度が低下するもの）状態まで、加熱硬化、あるいは、光硬化してもよい。なお、前記加熱硬化の際、樹脂シートの平坦化処理のため、熱プレスを用いることが好ましい。
前記樹脂層をＢステージ状態まで、加熱硬化する方法としては、例えば、８０℃〜１５０℃、圧力０．１ＭＰａ〜４ＭＰａで、０．１分間〜５分間、熱プレスする方法を挙げることができる。【００５７】
前記樹脂層の密度は特に制限されず、また無機充填材配合量にもよるが、通常、３．００〜３．４０ｇ／ｃｍ３となる。樹脂層の柔軟性と熱伝導率の両立を考慮した場合、３．００〜３．３０ｇ／ｃｍ３が好ましく、３．１０〜３．３０ｇ／ｃｍ３の範囲がより好ましい。密度はアルキメデス法を用いて定法により測定できる。【００５８】
前記樹脂層の厚みは特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。接着性と熱伝導性の観点から、３５μｍ〜２５０μｍであることが好ましく、７０μｍ〜２００μｍであることがより好ましい。【００５９】
＜多層樹脂シートの製造方法＞
本発明の多層樹脂シートの製造方法は、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂、硬化剤及び無機充填材を含む樹脂組成物をシート状に形成して樹脂層を得る樹脂層形成工程と、前記樹脂層の少なくとも一方の面上に、絶縁性接着剤層を設ける接着剤層形成工程と、を有し、必要に応じてその他の工程を有して構成される。
前記樹脂層形成工程、及び接着剤層形成工程については、既述の通りであり、好ましい態様も同様である。【００６０】
＜多層樹脂シート硬化物の製造方法＞
本発明の多層樹脂シート硬化物の製造方法は、前記多層樹脂シートに、光又は熱を与えて多層樹脂シートを構成する樹脂層を硬化させる硬化工程を有し、必要に応じてその他の工程を有して構成される。【００６１】
前記樹脂層に、光又は熱を与えることにより、高次構造を発現する樹脂（メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂）と硬化剤とが反応して、結晶構造部と非晶構造部からなる高次架橋構造を形成される。また前記樹脂層は無機充填材を含み、さらに、前記樹脂層上には絶縁性接着剤層が設けられている。そのため前記多層樹脂シート硬化物は、高い熱伝導率を有し、絶縁性、接着強度が良好で、さらに熱衝撃耐性にも優れ、電気、電子機器に用いる電気絶縁材料として好適である。【００６２】
前記樹脂層の硬化には光又は熱を用いる。光を与えて前記樹脂層を硬化させる方法としては、例えば、ＵＶ光源を挙げることができる。【００６３】
また熱を与えて前記樹脂層を硬化させる方法としては、例えば、加熱温度１００〜２２０℃、加熱時間３０分〜１０時間とする方法が挙げられる。
本発明においては、熱伝導率の観点から、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂が配向し易い温度を含む加熱温度で熱処理することが好ましい。高熱伝導化の観点から、特に、１００℃以上１６０℃未満と１６０℃以上２５０℃以下の少なくとも２段階の加熱を行うことがより好ましく、１００℃以上１６０℃未満と、１６０℃以上１８０℃未満と、１９０℃以上２５０℃以下の少なくとも３段階の加熱を行うことがさらに好ましい。【００６４】
＜高熱伝導樹脂シート積層体及びその製造方法＞
本発明の高熱伝導樹脂シート積層体は、前記多層樹脂シート硬化物と、前記多層樹脂シート硬化物の両面に配置された金属板又は放熱板と、を有する。
かかる高熱伝導樹脂シート積層体は、高い熱伝導率を有し、樹脂層と金属板又は放熱板との接着強度が良好で、さらに熱衝撃耐性にも優れる。【００６５】
金属板又は放熱板としては、銅板、アルミ板、セラミック板などが挙げられる。なお、金属板又は放熱板の厚みは特に限定されない。また、金属板又は放熱板として、銅箔やアルミ箔などの金属箔を使用してもよい。【００６６】
前記高熱伝導樹脂シート積層体は、樹脂層の両面に絶縁性接着剤層を有する前記多層樹脂シートの絶縁性接着剤層上に、金属板又は放熱板を配置する工程と、前記多層樹脂シートに、光又は熱を与えて前記樹脂層を硬化する工程と、を有する製造方法で製造することができる。【００６７】
多層樹脂シートの絶縁性接着剤層上に、金属板又は放熱板を配置する方法としては、通常用いられる方法を特に制限なく用いることができる。例えば、絶縁性接着剤層上に、金属板又は放熱板を貼り合わせる方法等を挙げることができる。貼り合わせる方法としては、プレス法あるいはラミネート法などが挙げられる。
また前記多層樹脂シートの樹脂層を硬化する方法については、既述の通りであり、好ましい態様も同様である。【００６８】
本発明の多層樹脂シートは、電気絶縁性、熱伝導性および接着性に優れることから、種々の用途に適用することができる。例えば、サイリスタやＩＧＢＴ等を含むパワー半導体装置や、ＬＥＤチップ等を含む光半導体装置等の構成に好適に用いることができる。【００６９】
図１〜図３にパワー半導体装置の構成例を示す。
図１は、パワー半導体チップ１０が、はんだ層１２を介して配置された銅板４と、本発明の多層樹脂シート２と、グリース層８を介して水冷ジャケット２０上に配置された放熱ベース６とが積層されて構成されたパワー半導体装置１００の構成例を示す概略断面図である。パワー半導体チップ１０を含む発熱体が本発明の多層樹脂シートを介して放熱部材と接触していることで、効率よく放熱が行なわれる。尚、前記放熱ベース６は、熱伝導性を有する銅やアルミニウムを用いて構成することができる。【００７０】
図２は、パワー半導体チップ１０の両面に、冷却部材を配置して構成されたパワー半導体装置１５０の構成例を示す概略断面図である。パワー半導体装置１５０においては、パワー半導体チップ１０の上面に配置される冷却部材が、２層の銅板４を含んで構成されている。かかる構成であることにより、チップ割れやはんだ割れの発生を、より効果的に抑制することができる。図２では多層樹脂シート２と水冷ジャケット２０とがグリース層８を介して配置されているが、多層樹脂シート２と水冷ジャケット２０とが直接接触するように配置されていてもよい。
図３は、パワー半導体チップ１０の両面に、冷却部材を配置して構成されたパワー半導体装置２００の構成例を示す概略断面図である。パワー半導体装置２００においては、パワー半導体チップ１０の両面に配置される冷却部材が、それぞれ１層の銅板４を含んで構成されている。図３では多層樹脂シート２と水冷ジャケット２０とがグリース層８を介して配置されているが、多層樹脂シート２と水冷ジャケット２０とが直接接触するように配置されていてもよい。【００７１】
図４は、ＬＥＤライトバー３００の構成の一例を示す概略断面図である。ＬＥＤライトバー３００は、ハウジング３８と、グリース層３６と、アルミニウム基板３４と、本発明の多層樹脂シート３２と、ＬＥＤチップ３０とがこの順に配置されて構成される。発熱体であるＬＥＤチップ３０が本発明の多層樹脂シート３２を介してアルミニウム基板３４上に配置されることで、効率よく放熱することができる。【００７２】
図５は、ＬＥＤ電球の発光部３５０の構成例を示す概略断面図である。ＬＥＤ電球の発光部３５０は、ハウジング３８と、グリース層３６と、アルミニウム基板３４と、本発明の多層樹脂シート３２と、回路層４２と、ＬＥＤチップ３０とがこの順に配置されて構成される。
また図６は、ＬＥＤ電球４５０の全体の構成の一例を示す概略断面図である。【００７３】
図７は、ＬＥＤ基板４００の構成の一例を示す概略断面図である。ＬＥＤ基板４００は、アルミニウム基板３４と、本発明の多層樹脂シート３２と、回路層４２と、ＬＥＤチップ３０とがこの順に配置されて構成される。発熱体であるＬＥＤチップ３０が回路層と本発明の多層樹脂シート３２を介してアルミニウム基板３４上に配置されることで、効率よく放熱することができる。【００７４】
日本出願２００９−２２４３３３号の開示はその全体を本明細書に援用する。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明の具体的な実施例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【００７６】
（製造例１；樹脂シート１の作製方法）
無機充填材として、酸化アルミニウム２２５．４１質量部（住友化学株式会社製、α−アルミナ；平均粒子径１８μｍの酸化アルミニウム（ＡＡ−１８）１６６．８０質量部、平均粒子径３μｍの酸化アルミニウム（ＡＡ−３）３１．５６質量部、及び平均粒子径０．４μｍの酸化アルミニウム（ＡＡ−０４）２７．０５質量部）と、シランカップリング剤として３−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン０．２４質量部（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−５７３）と、硬化剤としてカテコールレゾルシノールノボラック（ＣＲＮ）樹脂のシクロヘキサノン溶解品１１．６７質量部（日立化成工業株式会社製、固形分５０質量％）とメチルエチルケトン（ＭＥＫ）３７．６１質量部とシクロヘキサノン（ＣＨＮ）６．７０質量部およびアルミナボール３００質量部（粒子径３ｍｍ）を、ボールミルを用いて混合した。
均一になったことを確認した後に、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂（高熱伝導エポキシ樹脂）として、特開２００５−２０６８１４号公報の記載に準じて合成された１−｛（３−メチル−４−オキシラニルメトキシ）フェニル｝−４−（４−オキシラニルメトキシフェニル）−１−シクロヘキセン１８．０４質量部（エポキシ樹脂）と、トリフェニルホスフィン（ＴＰＰ）０．１９質量部（和光純薬工業株式会社製）をさらに混合し、４０〜６０時間ボールミル粉砕を行い、ワニス状の樹脂組成物（樹脂シート塗工液）を得た。【００７７】
アプリケーターで樹脂シート塗工液（樹脂組成物）をポリエチレンテレフタレートフィルム（藤森工業株式会社製、７５Ｅ−００１０ＣＴＲ−４、以下、単に「ＰＥＴフィルム」と略記することがある）の離型面上に厚みが約３００μｍになるように塗布し、常態で１０〜１５分放置した後に１００℃のボックス型オーブンで３０分乾燥させた後に、空気に触れていた上面をＰＥＴフィルムで覆い、熱プレス（熱板１３０℃、圧力１ＭＰａ、処理時間１分）により平坦化処理を行い、２００μｍの厚みを有する樹脂シートのＢステージシート（樹脂シート１）を得た。得られた樹脂シート１（樹脂層）の密度は３．２０ｇ／ｃｍ３であった。【００７８】
（製造例１−２；樹脂シート２の作製方法）
製造例１において、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂（高熱伝導エポキシ樹脂）として、４，４’−ビフェノールジグリシジルエーテル（三菱化学製）を用いたこと以外は、製造例１と同様にしてワニス状の樹脂組成物（樹脂シート塗工液）を作製し、Ｂステージシート（樹脂シート２）を得た。得られた樹脂シート２（樹脂層）の密度は３．２０ｇ／ｃｍ３であった。【００７９】
（製造例１−３；樹脂シート３の作製方法）
製造例１において、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂（高熱伝導エポキシ樹脂）として、特開２００５−２９７８８公報に準じて合成された２，６−ビス［４−［４−［２−（オキシラニルメトキシ）エトキシ］フェニル］フェノキシ］ピリジンを用いたこと以外は、製造例１と同様にしてワニス状の樹脂組成物（樹脂シート塗工液）を作製し、Ｂステージシート（樹脂シート３）を得た。得られた樹脂シート３（樹脂層）の密度は３．２０ｇ／ｃｍ３であった。【００８０】
（製造例１−４；樹脂シート４の作製方法）
製造例１において、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂（高熱伝導エポキシ樹脂）として、J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem., Vol.34, 1291-1303(1996).の記載に準じて合成した４−（オキシラニルメトキシ）ベンゾイックアシッド−４，４’−〔１，８−オクタンジイルビス（オキシ）〕ビスフェノールエステルを用い、ワニス状の樹脂組成物（樹脂シート塗工液）を作製し、Ｂステージシート（樹脂シート４）を得た。得られた樹脂シート４（樹脂層）の密度は３．２０ｇ／ｃｍ３であった。【００８１】
（絶縁性接着剤層１の作製方法）
変性ポリアミドイミド樹脂ワニス（日立化成工業株式会社製、品名：ＫＳ６００３、固形分４０質量％）を、コンマコータ（ヒラノテクシード株式会社製）により離形処理を施したＰＥＴフィルム上に塗布した。１３０〜１４０℃に設定したコンベヤ式乾燥炉で約８分間乾燥を行い、絶縁性接着剤層１を作製した。
膜厚をコンマコータとポリエチレンテレフタレートフィルムのギャップを調整することにより調整して、絶縁性接着剤層１−１（６μｍ）と絶縁性接着剤層１−２（１２μｍ）を得た。【００８２】
（絶縁性接着剤層２−１の作製方法）
変性ポリアミドイミド樹脂ワニス１２質量部（日立化成工業株式会社製、品名：ＫＳ６００３、固形分４０質量％）に酸化アルミナフィラ２４質量部（株式会社龍森製、品名：ＴＳ−ＡＰ（ＬＶ）２）を混合し、ミキサー攪拌（１４００ｒｐｍ、１５分）により、フィラ入りワニスを得た。
コンマコータにより離形処理を施したＰＥＴフィルム上に塗布し、１３０〜１４０℃に設定したコンベヤ式乾燥炉で約８分間乾燥を行い、膜厚１５μｍの絶縁接着層２−１を作製した。【００８３】
（絶縁接着層２−２の作製方法）
変性ポリアミドイミド樹脂ワニス９質量部（日立化成工業株式会社製、品名：ＫＳ６００３、固形分４０質量％）に酸化アルミナフィラ２８質量部（株式会社龍森製、品名：ＴＳ−ＡＰ（ＬＶ）２）を混合し、ミキサー攪拌（１４００ｒｐｍ、１５分）により、フィラ入りワニスを得た。
コンマコータにより離形処理を施したＰＥＴフィルム上に塗布し、１３０〜１４０℃に設定したコンベヤ式乾燥炉で約８分間乾燥を行い、膜厚１５μｍの絶縁接着層２−２を作製した。【００８４】
（製造例２；多層樹脂シートの作製方法）
先述の手法（製造例１）により作製した樹脂シート１から、ＰＥＴフィルムを剥がし、上記で得られた絶縁性接着剤層のＰＥＴフィルムに対向する面とは反対側の面が、樹脂シート１のＰＥＴフィルムを剥がした面に接するように載せて、真空ラミネータ（株式会社名機製作所製）を用いて、温度１２０℃、圧力１．０ＭＰａ、真空度≦１ｋＰａ、時間３０秒間の条件で、片面又は両面に絶縁性接着剤層を貼り付けることで、多層樹脂シートを作製した。【００８５】
（実施例１）
上記絶多層樹脂シートの作製方法（製造例２）により、樹脂シート１の両面に、絶縁性接着剤層１−１を貼付けて、樹脂層がＢステージ状態である多層樹脂シート１を製造した。
得られた多層樹脂シート１の両面からＰＥＴフィルムを剥がし、両面を３５μｍ厚の銅箔（古河電工株式会社製、ＧＴＳ箔）で挟み、真空熱プレス（熱板温度１５０℃、真空度≦１ｋＰａ、圧力４ＭＰａ、処理時間１０分）を行った。その後ボックス型オーブン中、１４０℃で２時間、１６５℃で２時間、１９０℃で２時間のステップキュアにより、高熱伝導樹脂シート積層体１（サンプル）を得た。
本サンプルをリフロー処理（３００℃、５分）に通したところ、樹脂シートと銅箔界面で剥離する現象は見られなかった。得られた高熱伝導樹脂シート積層体１から、銅のみを過硫酸ナトリウム溶液を用いてエッチング除去し、多層樹脂シート硬化物のみを得た。熱伝導率をキセノンフラッシュ法により測定した結果、６．２Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有していた。絶縁耐圧は５．０ｋＶを有した。なお絶縁耐圧は、ＪＩＳ  Ｃ２１１０法に準じ測定した（以下、同様にして評価を行なった）。【００８６】
（実施例２）
上記多層樹脂シートの作製方法（製造例２）により、樹脂シート１の両面に絶縁性接着剤層１−２を貼付け、樹脂層がＢステージ状態の多層樹脂シート２を得た。
得られた多層樹脂シート２の両面からＰＥＴフィルムを剥がし、両面を３５μｍ厚の銅箔（古河電工株式会社製、ＧＴＳ箔）で挟み、真空熱プレス（熱板温度１５０℃、真空度≦１ｋＰａ、圧力４ＭＰａ、処理時間１０分）を行った。その後ボックス型オーブン中、１４０℃で２時間、１６５℃で２時間、１９０℃で２時間のステップキュアにより高熱伝導樹脂シート積層体２（サンプル）を得た。
本サンプルをリフロー処理（３００℃、５分）に通したところ、樹脂シートと銅箔界面で剥離する現象は見られなかった。得られた高熱伝導樹脂シート積層体２から、銅のみを過硫酸ナトリウム溶液を用いてエッチング除去し、多層樹脂シート硬化物のみを得た。熱伝導率をキセノンフラッシュ法により測定した結果、５．２Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有した。絶縁耐圧は６．０ｋＶを有した。【００８７】
（実施例３）
上記多層樹脂シートの作製方法（製造例２）により、樹脂シート１の両面に絶縁性接着剤層２−１を貼付け、樹脂層がＢステージ状態である多層樹脂シート３を得た。
得られた多層樹脂シート３の両面からＰＥＴフィルムを剥がし、両面を３５μｍ厚の銅箔（古河電工株式会社製、ＧＴＳ箔）で挟み、真空熱プレス（熱板温度１５０℃、真空度≦１ｋＰａ、圧力４ＭＰａ、処理時間１０分）を行った。その後ボックス型オーブン中、１４０℃で２時間、１６５℃で２時間、１９０℃で２時間のステップキュアにより高熱伝導樹脂シート積層体３（サンプル）を得た。
本サンプルをリフロー処理（３００℃、５分）に通したところ、樹脂シートと銅箔界面で剥離する現象は見られなかった。得られた高熱伝導樹脂シート積層体３から、銅のみを過硫酸ナトリウム溶液を用いてエッチング除去し、多層樹脂シート硬化物のみを得た。熱伝導率をキセノンフラッシュ法により測定した結果、８．３Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有した。絶縁耐圧は４．３ｋＶを有した。【００８８】
（実施例４）
上記多層樹脂シートの作製方法（製造例２）により、樹脂シート１の両面に絶縁性接着剤層２−２を貼付け、樹脂層がＢステージ状態である多層樹脂シート４を得た。
得られた多層樹脂シート４の両面からＰＥＴフィルムを剥がし、両面を３５μｍ厚の銅箔（古河電工株式会社製、ＧＴＳ箔）で挟み、真空熱プレス（熱板温度１５０℃、真空度≦１ｋＰａ、圧力４ＭＰａ、処理時間１０分）を行った。その後ボックス型オーブン中、１４０℃で２時間、１６５℃で２時間、１９０℃で２時間のステップキュアにより高熱伝導樹脂シート積層体４（サンプル）を得た。
本サンプルをリフロー処理（３００℃、５分）に通したところ、樹脂シートと銅箔界面で剥離する現象は見られなかった。得られた高熱伝導樹脂シート積層体４から、銅のみを過硫酸ナトリウム溶液を用いてエッチング除去し、多層樹脂シート硬化物のみを得た。熱伝導率をキセノンフラッシュ法により測定した結果、９．１Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有した。絶縁耐圧は３．５ｋＶを有した。【００８９】
（実施例５）
上記多層樹脂シートの作製方法（製造例２）により、樹脂シート１の片面に絶縁性接着剤層１−２を貼付け、樹脂層がＢステージ状態である多層樹脂シート５を得た。
得られた多層樹脂シート５の両面からＰＥＴフィルムを剥がし、両面を３５μｍ厚の銅箔（古河電工株式会社製、ＧＴＳ箔）で挟み、真空熱プレス（熱板温度１５０℃、真空度≦１ｋＰａ、圧力４ＭＰａ、処理時間１０分）を行った。その後ボックス型オーブン中、１４０℃で２時間、１６５℃で２時間、１９０℃で２時間のステップキュアにより高熱伝導樹脂シート積層体５を得た。
本サンプルをリフロー処理（３００℃、５分）に通したところ、超音波探傷像の観察から樹脂シートと銅箔界面で約３０％の面積で剥離する現象が見られた。得られた高熱伝導樹脂シート積層体５から、銅のみを過硫酸ナトリウム溶液を用いてエッチング除去し、多層樹脂シート硬化物のみを得た。熱伝導率をキセノンフラッシュ法により測定した結果、６．１Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有した。絶縁耐圧は４．５ｋＶを有した。【００９０】
（実施例６）
上記多層樹脂シートの作製方法（製造例２）により、樹脂シート１の片面に絶縁性接着剤層２−１を貼付け、樹脂層がＢステージ状態の多層樹脂シート６を得た。
得られた多層樹脂シート６の両面からＰＥＴフィルムを剥がし、両面を３５μｍ厚の銅箔（古河電工株式会社製、ＧＴＳ箔）で挟み、真空熱プレス（熱板温度１５０℃、真空度≦１ｋＰａ、圧力４ＭＰａ、処理時間１０分）を行った。その後ボックス型オーブン中、１４０℃で２時間、１６５℃で２時間、１９０℃で２時間のステップキュアにより高熱伝導樹脂シート積層体６を得た。
本サンプルをリフロー処理（３００℃、５分）に通したところ、超音波探傷像の観察から樹脂シートと銅箔界面で約５０％の面積で剥離する現象が見られた。得られた高熱伝導樹脂シート積層体から、銅のみを過硫酸ナトリウム溶液を用いてエッチング除去し、多層樹脂シート硬化物のみを得た。熱伝導率をキセノンフラッシュ法により測定した結果、８．７Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有した。絶縁耐圧は３．４ｋＶを有した。【００９１】
（比較例１）
先述の「樹脂シートの作製方法（製造例１）」で作製した樹脂シート１の両面からＰＥＴフィルムを剥がし、両面を３５μｍ厚の銅箔（古河電工株式会社製、ＧＴＳ箔）で挟み、真空熱プレス（熱板温度１５０℃、真空度≦１ｋＰａ、圧力４ＭＰａ、処理時間１０分）を行った。その後ボックス型オーブン中、１４０℃で２時間、１６５℃で２時間、１９０℃で２時間のステップキュアにより樹脂シート積層体Ｃ１を得た。
本サンプルをリフロー処理（３００℃、５分）に通したところ、樹脂シートと銅箔界面で剥離する現象が見られた。得られた樹脂シート積層体Ｃ１から、銅のみを過硫酸ナトリウム溶液を用いてエッチング除去し、樹脂シート硬化物のみを得た。熱伝導率をキセノンフラッシュ法により測定した結果、１０．０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有した。絶縁耐圧は２．５ｋＶを有した。【００９２】
（比較例２）
先述の樹脂シート１の作製方法（製造例１）において、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂（高熱伝導エポキシ樹脂）に代えて、エポキシ樹脂として市販のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＹＤＦ８１７０Ｃ、東都化成株式会社製、商品名）を使用する以外は、同じ手法でＢステージシート（比較用樹脂シート）を作製した。
得られたＢステージシート（比較用樹脂シート）の両面からＰＥＴフィルムを剥がし、両面を３５μｍ厚の銅箔（古河電工株式会社製、ＧＴＳ箔）で挟み、真空熱プレス（熱板温度１５０℃、真空度≦１ｋＰａ、圧力４ＭＰａ、処理時間１０分）を行った。その後ボックス型オーブン中、１４０℃で２時間、１６５℃で２時間、１９０℃で２時間のステップキュアにより樹脂シート積層体Ｃ２を得た。
本サンプルをリフロー処理（３００℃、５分）に通したところ、樹脂シートと銅箔界面で剥離する現象が見られた。得られた樹脂シート積層体Ｃ２から、銅のみを過硫酸ナトリウム溶液を用いてエッチング除去し、樹脂シート硬化物のみを得た。熱伝導率をキセノンフラッシュ法により測定した結果、５．３Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有した。絶縁耐圧は２．５ｋＶを有した。【００９３】
（比較例３）
比較例２で作製した比較用樹脂シートの両面に絶縁性接着剤層２−１を貼付け、Ｂステージシート（比較用多層樹脂シート）を得た。
得られたＢステージシート（比較用多層樹脂シート）の両面からＰＥＴフィルムを剥がし、両面を３５μｍ厚の銅箔（古河電工株式会社製、ＧＴＳ箔）で挟み、真空熱プレス（熱板温度１５０℃、真空度≦１ｋＰａ、圧力４ＭＰａ、処理時間１０分）を行った。その後ボックス型オーブン中、１４０℃で２時間、１６５℃で２時間、１９０℃で２時間のステップキュアにより樹脂シート積層体Ｃ３を得た。
本サンプルをリフロー処理（３００℃、５分）に通したところ、樹脂シートと銅箔界面で剥離する現象は見られなかった。得られた樹脂シート積層体Ｃ３から、銅のみを過硫酸ナトリウム溶液を用いてエッチング除去し、多層樹脂シート硬化物のみを得た。熱伝導率をキセノンフラッシュ法により測定した結果、３．５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を有した。絶縁耐圧は４．２ｋＶを有した。
【００９４】
（実施例７〜１２）
製造例１−２で得られた樹脂シート２を用いたこと以外は、実施例１〜６と同様にして、表２に示した構成となるように樹脂シート２の片面または両面に絶縁性接着剤層を設けて多層樹脂シート７〜１２を得た。
得られた多層樹脂シートを用いたこと以外は、上記と同様にして高熱伝導樹脂シート積層体を得て、同様の評価を行なった。結果を表２に示した。【００９５】
（比較例４）
製造例１−２で得られた樹脂シート２を用いたこと以外は、比較例１と同様にして、樹脂シート積層体Ｃ４を得て同様の評価を行なった。結果を表２に示した。【００９６】
（実施例１３〜１８）
製造例１−３で得られた樹脂シート３を用いたこと以外は、実施例１〜６と同様にして、表３に示した構成となるように樹脂シート３の片面または両面に絶縁性接着剤層を設けて多層樹脂シート１３〜１８を得た。
得られた多層樹脂シートを用いたこと以外は、上記と同様にして高熱伝導樹脂シート積層体を得て、同様の評価を行なった。結果を表３に示した。【００９７】
（比較例５）
製造例１−３で得られた樹脂シート３を用いたこと以外は、比較例１と同様にして、樹脂シート積層体Ｃ５を得て、同様の評価を行なった。結果を表３に示した。【００９８】
（実施例１９〜２４）
製造例１−４で得られた樹脂シート４を用いたこと以外は、実施例１〜６と同様にして、表４に示した構成となるように樹脂シート４の片面または両面に絶縁性接着剤層を設けて多層樹脂シート１９〜２４を得た。
得られた多層樹脂シートを用いたこと以外は、上記と同様にして高熱伝導樹脂シート積層体を得て、同様の評価を行なった。結果を表４に示した。【００９９】
（比較例６）
製造例１−４で得られた樹脂シート４を用いたこと以外は、比較例１と同様にして、樹脂シート積層体Ｃ６を得て、同様の評価を行なった。結果を表４に示した。【０１００】
【表１】
0005573842.tif 000002
【０１０１】
・メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂；１−｛（３−メチル−４−オキシラニルメトキシ）フェニル｝−４−（４−オキシラニルメトキシフェニル）−１−シクロヘキセン
・ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；ＹＤＦ８１７０Ｃ（東都化成株式会社製）
＊１）−：当該絶縁性接着剤層なし；  ○：当該絶縁性接着剤層あり
＊２）リフロー耐性評価基準
×：３００℃、５分処理により９０％を超える剥離発生
△：３００℃、５分処理により１０％以上９０％以下の剥離発生
○：３００℃、５分処理により１０％未満の剥離発生【０１０２】
【表２】
0005573842.tif 000003
【０１０３】
・メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂；４，４’−ビフェノールグリシジルエーテル
＊１）−：当該絶縁性接着剤層なし；  ○：当該絶縁性接着剤層あり
＊２）リフロー耐性評価基準
×：３００℃、５分処理により９０％を超える剥離発生
△：３００℃、５分処理により１０％以上９０％以下の剥離発生
○：３００℃、５分処理により１０％未満の剥離発生【０１０４】
【表３】
0005573842.tif 000004
【０１０５】
・メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂；２，６−ビス［４−［４−［２−（オキシラニルメトキシ）エトキシ］フェニル］フェノキシ］ピリジン
＊１）−：当該絶縁性接着剤層なし；  ○：当該絶縁性接着剤層あり
＊２）リフロー耐性評価基準
×：３００℃、５分処理により９０％を超える剥離発生
△：３００℃、５分処理により１０％以上９０％以下の剥離発生
○：３００℃、５分処理により１０％未満の剥離発生【０１０６】
【表４】
0005573842.tif 000005
【０１０７】
・メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂；４−（オキシラニルメトキシ）ベンゾイックアシッド−４，４’−〔１，８−オクタンジイルビス（オキシ）〕ビスフェノールエステル
＊１）−：当該絶縁性接着剤層なし；  ○：当該絶縁性接着剤層あり
＊２）リフロー耐性評価基準
×：３００℃、５分処理により９０％を超える剥離発生
△：３００℃、５分処理により１０％以上９０％以下の剥離発生
○：３００℃、５分処理により１０％未満の剥離発生【０１０８】
表１より、絶縁接着層を両面に有する多層樹脂シートを用いた実施例１〜４は、熱伝導率、絶縁耐性、リフロー耐性が良好であることがわかる。また、絶縁接着層を片面のみに有する多層樹脂シートを用いた実施例５〜６は、熱伝導率、絶縁耐性は良好であったが、リフロー耐性がやや劣ることがわかった。また、絶縁接着層を有しない樹脂シートを用いた比較例１は、熱伝導率は良好であったが、絶縁耐性はやや低く、リフロー耐性が劣ることがわかった。また、エポキシ樹脂としてメソゲン骨格を有するエポキシ樹脂以外のエポキシ樹脂を用いた比較例２〜３は、実施例と比べて、熱伝導率が低いことがわかる。
また表２〜表４より、メソゲン骨格を有するエポキシ樹脂として、１−｛（３−メチル−４−オキシラニルメトキシ）フェニル｝−４−（４−オキシラニルメトキシフェニル）−１−シクロヘキセン以外のメソゲン骨格を有するエポキシ樹脂を用いた場合でも、上記と同様の結果が得られたことがわかった。
【産業上の利用の可能性】
【０１０９】
本発明は、高い熱伝導率を有するとともに、実装時および実駆動時などの過酷な熱衝撃にも耐え得る高熱伝導の樹脂組成物を提供するものであり、今後加速的な需要増が見込まれるハイブリッド自動車インバータ用放熱材や、産業機器インバータ用放熱材料、またはＬＥＤ用放熱材料への展開が期待される。
【符号の説明】
【０１１０】
２      多層樹脂シート
４      銅板
６      放熱ベース
８      グリース層
１０    半導体チップ
１２    はんだ層
１４    ハウジング
３０    ＬＥＤチップ
３２    多層樹脂シート
３４    アルミニウム基板
３６    グリース層
３８    ハウジング（筐体）
４０    固定ネジ
４２    回路層
４３    はんだ層
４６    封止樹脂
４８    電源部材
１００  パワー半導体装置
１５０  パワー半導体装置
２００  パワー半導体装置
３００  ＬＥＤライトバー
３５０  発光部
４００  ＬＥＤ基板
４５０  ＬＥＤ電球
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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