(57)【要約】  厚さ６０〜１４０μｍの電気絶縁性の絶縁樹脂層と、絶縁樹脂層の一方の面に積層された、厚さ０．５〜２．０ｍｍのアルミニウム板と、絶縁樹脂層の他方の面に積層された、厚さ１８〜１０５μｍの銅箔と、から構成され、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの当該アルミニウムベース銅張積層板に対し、６４ｍｍの支点間距離、１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度の条件で、銅箔側から荷重をかける３点曲げ試験を実施したとき、０．２％耐力が、２００〜２９５ＭＰａであるアルミニウムベース銅張積層板。
2018193757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムベース銅張積層板であって、
厚さ６０〜１４０μｍの電気絶縁性の絶縁樹脂層と、
前記絶縁樹脂層の一方の面に積層された、厚さ０．５〜２．０ｍｍのアルミニウム板と、
前記絶縁樹脂層の他方の面に積層された、厚さ１８〜１０５μｍの銅箔と、から構成され、
長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの当該アルミニウムベース銅張積層板に対し、６４ｍｍの支点間距離、１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度の条件で、前記銅箔側から荷重をかける３点曲げ試験を実施したとき、０．２％耐力が、２００〜２９５ＭＰａである、アルミニウムベース銅張積層板。
【請求項２】
請求項１に記載のアルミニウムベース銅張積層板であって、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの当該アルミニウムベース銅張積層板に対し、６４ｍｍの支点間距離、１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度の条件で、前記銅箔側から荷重をかける３点曲げ試験を実施したとき、０．１％耐力が、１８５〜２８５ＭＰａである、アルミニウムベース銅張積層板。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアルミニウムベース銅張積層板であって、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの当該アルミニウムベース銅張積層板に対し、６４ｍｍの支点間距離、１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度の条件で、前記銅箔側から荷重をかける３点曲げ試験を実施したとき、０．５％耐力が、２１０〜３１０ＭＰａである、アルミニウムベース銅張積層板。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のアルミニウムベース銅張積層板であって、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの当該アルミニウムベース銅張積層板に対し、６４ｍｍの支点間距離、１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度の条件で、前記銅箔側から荷重をかける３点曲げ試験を実施したとき、１％歪んだときの応力が、２０５〜３０５ＭＰａである、アルミニウムベース銅張積層板。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のアルミニウムベース銅張積層板であって、
前記アルミニウム板が、純度９８．５〜１００質量％のアルミニウムで構成されているアルミニウムベース銅張積層板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のアルミニウムベース銅張積層板であって、前記アルミニウム板を構成するアルミニウム素材の引張強度が、９５〜１４０ＭＰａである、アルミニウムベース銅張積層板。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のアルミニウムベース銅張積層板であって、
前記絶縁樹脂層が、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂から選択される少なくとも１つの樹脂を含むアルミニウムベース銅張積層板。
【請求項８】
請求項７に記載のアルミニウムベース銅張積層板であって、
前記絶縁樹脂層が、フィラーをさらに含むアルミニウムベース銅張積層板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムベース銅張積層板に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム板をベースとして、銅箔の層や絶縁層などを有する積層板（本明細書において、アルミニウムベース銅張積層板、または、単に積層板ともいう）に関する技術は、様々な技術分野、例えば電気・電子分野、照明分野等で検討されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２８１５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、本発明者の検討によると、従来のアルミニウムベース銅張積層板は、その強度が十分でなく、例えば電気・電子部品等として使用した際、外力により絶縁層や銅箔にクラックが発生しやすい問題があり、改善の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を達成するために鋭意検討を重ね、特定の構成を有するアルミニウムベース銅張積層板が上記課題を解決することを見出した。【０００６】
すなわち、本発明によれば、
アルミニウムベース銅張積層板であって、
厚さ６０〜１４０μｍの電気絶縁性の絶縁樹脂層と、
前記絶縁樹脂層の一方の面に積層された、厚さ０．５〜２．０ｍｍのアルミニウム板と、
前記絶縁樹脂層の他方の面に積層された、厚さ１８〜１０５μｍの銅箔と、から構成され、
長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの当該アルミニウムベース銅張積層板に対し、６４ｍｍの支点間距離、１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度の条件で、前記銅箔側から荷重をかける３点曲げ試験を実施したとき、０．２％耐力が、２００〜２９５ＭＰａである、アルミニウムベース銅張積層板
が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、物理的な衝撃に対する強度が改善されたアルミニウムベース銅張積層板が提供される。より具体的には、衝撃（外力）に対してクラック発生が抑えられたアルミニウムベース銅張積層板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るアルミニウムベース銅張積層板を模式的に表した図である。
【図２】「耐力」の求め方について説明する図である。
【図３】本発明の実施形態に係るアルミニウムベース銅張積層板の製造工程を模式的に表した図である。
【図４】本発明の実施形態に係るアルミニウムベース銅張積層板の製造工程の一部を模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のアルミニウムベース銅張積層板の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明においては、前述のとおり、アルミニウムベース銅張積層板を単に積層板とも略記する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図面の寸法比は、必ずしも現実の物品と対応せず、誇張されて描かれている場合がある。さらに、数値範囲の「ａ〜ｂ」との記載は、特に断りの無い限り、ａ以上ｂ以下を表す。
【００１１】
＜アルミニウムベース銅張積層板＞
図１は、本実施形態に係るアルミニウムベース銅張積層板１０の断面を表す。積層板１０は、厚さ６０〜１４０μｍの電気絶縁性の絶縁樹脂層１１と、絶縁樹脂層１１の一方の面に積層された、厚さ０．５〜２．０ｍｍのアルミニウム板１２と、絶縁樹脂層１１の他方の面に積層された、厚さ１８〜１０５μｍの銅箔１３と、から構成されている。本実施形態に係る積層板１０は、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの当該積層板１０について、６４ｍｍの支点間距離、１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度の条件で、銅箔１３側から荷重をかける３点曲げ試験を実施したとき、０．２％耐力が、２００〜２９５ＭＰａである、アルミニウムベース銅張積層板１０である。
【００１２】
「耐力」とは、一般に、降伏点が明りょうでない材料の、塑性変形に対する強さを示す指標である。本明細書における「Ｘ％耐力」とは、上記３点曲げ試験における応力−ひずみ曲線の弾性変形領域（荷重と変位が正比例する領域）に対して接線ＯＥ、及び接線ＯＥと平行でひずみをＸ％分オフセットさせた平行線ＡＦを描き、平行線ＡＦと応力−ひずみ曲線との交点Ｃを求めたとき、交点Ｃの荷重ＰがＸ％耐力である（図２参照）。
【００１３】
上述したとおり、従来の積層板は、外力により絶縁層や銅箔にクラックが発生しやすかった。そこで本発明者は、試行錯誤の結果、絶縁樹脂層１１、アルミニウム板１２、及び銅箔１３のそれぞれを適当な厚さとしつつ、積層板１０全体として、本願明細書記載の条件による３点曲げ試験での０．２％耐力が２００〜２９５ＭＰａ（好ましくは２０５〜２８０ＭＰａ、より好ましくは２１０〜２６５ＭＰａ）となるようにした。そして、こうすることで、絶縁樹脂層１１や銅箔１３のクラック発生を効果的に抑えられることを見出した。
【００１４】
この理由は必ずしも明らかではないが、次のように推測される。すなわち、３点曲げ試験という、積層板１０を実装する際にかかる種々の外力を模擬する試験において、上記パラメータを満たすように積層板１０を設計することで、積層板１０全体が適度に塑性変形し、外力が１点に集中せず適度に吸収される。その結果として、絶縁樹脂層１１や銅箔１３のクラックを抑制できるものと推測される。また、クラックが抑制される結果、特に本実施形態に係る積層板１０を電気・電子部品に適用する際に、衝撃が加わっても十分な絶縁性が確保されるという効果が期待できる。
【００１５】
本実施形態に係る積層板１０は、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの当該積層板１０に対し、６４ｍｍの支点間距離、１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度の条件で、銅箔１３側から荷重をかける３点曲げ試験を実施したとき、０．１％耐力が、１８５〜２８５ＭＰａである積層板１０であることが好ましい。なお、この値は、１８５〜２６０ＭＰａであることがより好ましく、１８５〜２５５ＭＰａであることがさらに好ましい。
【００１６】
また、本実施形態に係る積層板１０は、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの当該積層板１０に対し、６４ｍｍの支点間距離、１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度の条件で、銅箔１３側から荷重をかける３点曲げ試験を実施したとき、０．５％耐力が、２１０〜３１０ＭＰａである積層板１０であることが好ましい。なお、この値は、２１０〜２８５ＭＰａであることがより好ましく、２１５〜２８０ＭＰａであることがさらに好ましい。
【００１７】
さらに、本実施形態に係る積層板１０は、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの当該積層板１０に対し、６４ｍｍの支点間距離、１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度の条件で、銅箔１３側から荷重をかける３点曲げ試験を実施したとき、１％歪んだときの応力が、２０５〜３０５ＭＰａである積層板１０であることが好ましい。なお、この値は、２０５〜２９０ＭＰａであることがより好ましく、２０５〜２８５ＭＰａであることがさらに好ましい。
【００１８】
これらパラメータを満たすことによって、様々な外力に対し、絶縁樹脂層１１や銅箔１３のクラックをより効果的に抑制できる。なお、上記の０．２％耐力、０．１％耐力、０．５％耐力、１％歪んだときの応力等は、例えば、積層板１０に用いられるアルミニウム板１２の特性や厚さ、絶縁樹脂層１１を構成する素材やその成分量、絶縁樹脂層１１の厚さ、銅箔１３の特性や厚さ、後述の積層板１０の製造方法における製造条件（例えば、後述する工程（２）での加熱および加圧の条件）等を適切に設定することで所望の値とすることができる。
【００１９】
以下、本実施形態に係る積層板１０を構成する絶縁樹脂層１１、アルミニウム板１２、銅箔１３等について説明する。
【００２０】
［絶縁樹脂層１１］
本実施形態に係る積層板１０は、厚さ６０〜１４０μｍの電気絶縁性の絶縁樹脂層１１を備える。この厚さとして好ましくは７０〜１３０μｍ、より好ましくは８０〜１２０μｍである。この厚さとすることで、十分な電気絶縁性が得られるとともに、銅箔１３や絶縁樹脂層１１のクラックがより発生しにくくなることが期待できる。
【００２１】
絶縁樹脂層１１は、絶縁性を有している。これにより、アルミニウム板１２と銅箔１３との間が絶縁される。絶縁樹脂層１１は、典型的には、樹脂組成物を固化または硬化させることにより形成される固化物または硬化物で構成される。以下、この樹脂組成物について説明する。
【００２２】
樹脂組成物は、通常、樹脂を含有する。この樹脂としては、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の各種樹脂を用いることができる。
【００２３】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリアミド（例：ナイロン６、ナイロン４６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６１２、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６−１２、ナイロン６−６６）、熱可塑性ポリイミド、芳香族ポリエステル等の液晶ポリマー、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアセタール、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられる。これらは２種以上を混合して用いてもよい。
【００２４】
熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル（不飽和ポリエステル）樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。これらは２種以上を混合して用いてもよい。
【００２５】
樹脂としては、熱硬化性樹脂を用いるのが好ましい。より具体的には、樹脂組成物は、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂から選択される少なくとも１つの樹脂を含むこと、換言すれば、形成される絶縁樹脂層１１が、エポキシ樹脂およびフェノキシ樹脂から選択される少なくとも１つの樹脂を含むことが好ましい。これにより、絶縁樹脂層１１を形成する際には樹脂組成物の流動性が低減し、絶縁樹脂層１１の十分な厚さを確保しやすくなるため、絶縁信頼性をより一層高めることができる。また、絶縁樹脂層１１とアルミニウム板１２や銅箔１３との密着性が向上する。このことは、積層板１０の製造工程において、プレス加工等で平坦化加工を施す際に、層間の剥離が生じることの抑制または防止に寄与しうる。
【００２６】
フェノキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール骨格を有するフェノキシ樹脂、ナフタレン骨格を有するフェノキシ樹脂、アントラセン骨格を有するフェノキシ樹脂、ビフェニル骨格を有するフェノキシ樹脂等が挙げられる。また、これらの骨格を複数種有した構造のフェノキシ樹脂を用いることもできる。これらの中でも、ビスフェノールＡ型またはビスフェノールＦ型のフェノキシ樹脂を用いるのが好ましい。ビスフェノールＡ骨格とビスフェノールＦ骨格を両方有するフェノキシ樹脂を用いても良い。
【００２７】
フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、特に限定されないが、４．０×１０４〜４．９×１０４であることが好ましい。これにより、絶縁樹脂層１１の低弾性率化が可能となり、積層板１０を応力緩和性に優れるものとすることができる。例えば、積層板１０を用いて、半導体素子を実装した半導体装置を製造した場合、この半導体装置は、急激な加熱／冷却の環境下においても、クラック等の発生がより的確に抑制されることになる。
【００２８】
エポキシ樹脂は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であれば、特に限定されない。本実施形態においては、芳香環構造および脂環構造（脂環式の炭素環構造）の少なくともいずれか一方を有するエポキシ樹脂（Ａ）が好ましい。このようなエポキシ樹脂（Ａ）を使用することで、絶縁樹脂層１１の、アルミニウム板１２および銅箔１３に対する密着性をより向上させることができる。
【００２９】
芳香環あるいは脂肪環構造を有するエポキシ樹脂（Ａ）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Ｆ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Ｅ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＭ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＰ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＺ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、テトラフェノール基エタン型ノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアリールアルキレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂等が挙げられる。これらは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
樹脂の含有量は、樹脂組成物の非揮発成分全体を基準として、通常１〜４０質量％、好ましくは２〜２０質量％、より好ましくは４〜１６質量％である。含有量を前記下限値以上とすることにより、応力緩和性に優れ、クラック発生を抑制することができる。また、含有量を前記上限値以下とすることにより、適度な流動性が担保されるため、積層板１０の製造適性の観点から望ましい。
【００３１】
樹脂組成物は、樹脂の種類（例えば、エポキシ樹脂が含まれる場合）等によっては、必要に応じて、硬化剤を含んでもよい。硬化剤としては、特に限定されず、例えば、ジシアンジアミド、脂肪族ポリアミド等のアミド系硬化剤や、ジアミノジフェニルメタン、メタンフェニレンジアミン、アンモニア、トリエチルアミン、ジエチルアミン等のアミン系硬化剤や、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｐ−キシレン−ノボラック樹脂などのフェノール系硬化剤や、酸無水物類等を挙げることができる。
【００３２】
樹脂組成物は、さらに硬化触媒（硬化促進剤）を含んでいてもよい。これにより、樹脂組成物の硬化性を向上させることができる。硬化触媒としては、例えば、イミダゾール類、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン等アミン系触媒、トリフェニルホスフィン等リン系触媒等が挙げられる。これらの中でもイミダゾール類が好ましい。これにより、特に、樹脂組成物の速硬化性および保存性を十分に両立することができる。
【００３３】
イミダゾール類としては、例えば１−ベンジル−２メチルイミダゾール、１−ベンジル−２フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４−ジアミノ−６−［２'−メチルイミダゾリル−（１'）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２'−ウンデシルイミダゾリル−（１'）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２'−エチル−４'メチルイミダゾリル−（１'）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２'−メチルイミダゾリル−（１'）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−ビニル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−ビニル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。これらの中でも２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾールまたは２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールが好ましい。これにより、樹脂組成物の保存性を特に向上させることができる。
【００３４】
硬化触媒の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物の非揮発成分全体を基準として０．０１〜３０質量％が好ましく、０．０５〜１０質量％がより好ましい。含有量が前記下限値以上であると、樹脂組成物の硬化性がより十分なものとなり、一方、含有量を前記上限値以下にすることで、樹脂組成物の保存性をより向上させることができる。
【００３５】
樹脂組成物は、カップリング剤を含むことが好ましい。これにより、アルミニウム板１２および銅箔１３との密着性をより向上させることができる。そのため、積層板１０に平坦化処理等を施した際に、絶縁樹脂層１１にクラックが発生するのを抑制し、また、アルミニウム板１２や銅箔１３から絶縁樹脂層１１が剥離するのを抑制することが期待できる。
【００３６】
カップリング剤としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が挙げられる。これらの中でも入手性や取扱いの容易性等からシランカップリング剤が好ましい。
【００３７】
シラン系カップリング剤は特に限定されず、例えばビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、β−（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、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファンなどが挙げられる。これらは２種以上を用いてもよい。
【００３８】
カップリング剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂組成物の非揮発成分全体を基準として０．０１〜１０質量％であるのが好ましく、０．５〜１０質量％がより好ましい。含有量が前記下限値以上であると、前述の密着性を高める効果がより十分なものとなる。含有量を前記上限値以下にすることで、絶縁樹脂層１１を形成する際のアウトガスやボイドをより抑制できる。
【００３９】
樹脂組成物は、フィラー（充填材）を含むことが好ましい。本実施形態において、フィラーは、好ましくは無機材料（無機充填材）である。樹脂組成物がこのようなフィラーを含むことで、樹脂などの有機系の材料のみで絶縁樹脂層１１を構成するよりも熱伝導率を向上させることができる。このことは本実施形態に係る積層板１０を電気・電子分野や照明分野等に適用する際に望ましい。
【００４０】
無機充填材としては、特に限定されない。例えば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム、ほう酸アルミニウムウイスカ、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカ、炭化ケイ素などが挙げられる。これらは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００４１】
無機充填材は、酸化アルミニウムおよび窒化アルミニウムのうちの少なくともいずれかで構成される粒状体であることが好ましく、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体であることがより好ましい。これにより、より熱伝導性および絶縁性に優れた無機充填材とすることができる。また、酸化アルミニウムは、汎用性に優れ、安価に入手できる点でも好ましい。
【００４２】
無機充填材は、一次粒子の平均粒径（Ｄ５０：メディアン径）が１〜１０μｍであることが好ましく、３〜７μｍであることがより好ましい。これにより、無機充填材の充填率をより高めることができる。そのため、無機充填材（一次粒子）同士の接触面積をより大きくすることができ、熱伝導性をより一層向上させることができる。また、無機充填材の形状は特に限定されず、球状であっても不定形であってもよい。また、一態様として、球状の無機充填材と不定形の無機充填材とを併用してもよい（例えば、無機充填材のうち、３０〜４０質量％を球状の充填材とし、残りを不定形の充填材とする等）。こうすることで、球状の充填材の隙間に不定形の充填材が入り込み、絶縁樹脂層１１がより密になりやすくなる。これは、後述する積層体１０の製造において、低圧条件での製造に寄与しうる。
【００４３】
フィラーの含有量は、樹脂組成物の不揮発成分全量を基準として、６０〜９０質量％であることが好ましく、７０〜８５質量％であることがより好ましい。この数値範囲下限以上とすることで、絶縁樹脂層１１の熱伝導性をより優れたものとすることが期待できる。この数値範囲上限以下とすることで応力緩和性に優れ、クラック発生を抑制することができる。
【００４４】
樹脂組成物は、上述した成分に加え、レベリング剤（界面活性剤）、消泡剤等の添加剤を含んでいてもよい。
【００４５】
樹脂組成物は、通常、溶剤を含有する。溶剤として典型的には、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の有機溶剤である。すなわち、樹脂組成物は、典型的には、有機溶剤に上記樹脂等の成分が溶解または分散されたものであり、ワニス状をなしている。
【００４６】
樹脂組成物は、例えば、樹脂材料と溶剤とを混合してワニス状にした後、さらに、無機充填材を混合することで得ることができる。混合に用いる混合機としては、特に限定されないが、例えば、ディスパーザー、複合羽根型撹拌機、ビーズミルおよびホモジナイザー等が挙げられる。
【００４７】
［アルミニウム板１２］
本実施形態に係る積層板１０は、上記の絶縁樹脂層１１の一方の面に積層された、厚さ０．５〜２．０ｍｍのアルミニウム板１２を備える。この厚さとして好ましくは０．５〜１．０ｍｍ、より好ましくは０．６〜０．８ｍｍである。この厚さとすることで、対衝撃性と加工の容易性を両立しうる。
【００４８】
本実施形態に係るアルミニウム板１２は、純度９８．５〜１００質量％のアルミニウムで構成されていることが好ましい。より好ましくは、純度９９．５〜１００質量％である。なお、アルミニウム原子を除く他の原子としては、特に限定されないが、例えば、マグネシウム、カルシウム、酸素、ケイ素等が挙げられる。本発明者の知見によれば、純度が高いアルミニウムは、適度にやわらかい。よって、そのようなアルミニウムで構成されたアルミニウム板１２を用いると、本実施形態に係る所望の特性を満たす積層板１０（例えば上述の０．２％耐力の値が２００〜２９５ＭＰａである積層板１０）を製造しやすいものと考えられる。
【００４９】
また、別観点として、アルミニウム板１２を構成するアルミニウム素材の引張強度は、９５〜１４０ＭＰａであることが好ましく、９５〜１２０ＭＰａであることがより好ましい。なお、ここでの引張強度は、方法ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１で求められる。本発明者は、意外にも、「引張」に関する指標を参考にアルミニウム板１２を選択すると、「３点曲げ試験」により模擬される種々の衝撃に対して良好な性能を奏する（つまり、外力によるクラック発生や絶縁破壊が抑えられる）という知見を見出している。ちなみに、上述のようにアルミニウム板１２を構成するアルミニウムの純度を高めにすると、引張強度の数値を上記の好適な数値範囲に収めやすい傾向がある。
【００５０】
［銅箔１３］
本実施形態に係る積層板１０は、上記の絶縁樹脂層１１の他方の面（アルミニウム板１２がある面とは反対側の面）に積層された、厚さ１８〜１０５μｍの銅箔１３を備える。この厚さは好ましくは１８〜７０μｍ、より好ましくは２５〜４５μｍ、さらに好ましくは３０〜４０μｍ、特に好ましくは３５μｍである。この厚さとすることで、クラック等がより発生しにくくなり、また、銅箔１３としての十分な機能（例えば電気伝導性や熱伝導性など）を発揮することができる。
【００５１】
＜アルミニウムベース銅張積層板１０の製造方法＞
本実施形態に係る積層板１０は、一例として、以下の（１）（２）および（３）の方法により製造される。もちろん、最終的に得られる積層板１０が所望の耐力等の特性を有する限りにおいて、これ以外の方法により本実施形態に係る積層板１０を製造してもよい。
【００５２】
（１）銅箔上１３への絶縁樹脂層１１の形成
まず、平板状の銅箔１３を用意し、その後、図３（ａ）に示すように、銅箔１３上に絶縁樹脂層形成用層１１Ａを形成する。この絶縁樹脂層形成用層１１Ａは、上述の樹脂組成物を銅箔１３上に供給して層状とした後、乾燥させて得られたものである。そして、この絶縁樹脂層形成用層１１Ａは、後述する工程（２）を経ることで、硬化または固化することにより絶縁樹脂層１１となるものである。
【００５３】
樹脂組成物の銅箔１３への供給は、例えば、ロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、グラビアコーター、ダイコーター、コンマコーターおよびカーテンコーター等を用いて行うことができる。また、インクジェット技術の適用なども考えられる。これらの中でも、ダイコーター、ナイフコーター、およびコンマコーターを用いることが好ましい。これにより、ボイドがなく、均一な厚みを有する絶縁樹脂層形成用層１１Ａ、ひいては絶縁樹脂層１１をより効率よく形成することができる。
【００５４】
樹脂組成物は、上記（１）の工程に適用する場合には、以下のような粘度挙動を有することが好ましい。すなわち、動的粘弾性測定装置を用いて、この樹脂組成物を６０℃から昇温速度３℃／分、周波数１Ｈｚで溶融状態まで昇温したときに、初期は溶融粘度が減少し、最低溶融粘度に到達した後、さらに上昇するような特性を有し、かつ、最低溶融粘度が１×１０３Ｐａ・ｓ以上１×１０５Ｐａ・ｓ以下の範囲内であることが好ましい。
【００５５】
最低溶融粘度が上記下限値以上であると、樹脂とフィラーの分離が抑制でき、後述の工程（２）を経ることでより均質な絶縁樹脂層１１を得ることができる。また、最低溶融粘度が上記上限値以下であると、絶縁樹脂層１１と銅箔１３との密着性をより一層向上できる。これらの相乗効果により、積層板１０の熱伝導性や絶縁特性をより高められる。
【００５６】
また、樹脂組成物は、最低溶融粘度に到達する温度が６０〜１００℃の範囲内であることが好ましく、７５〜９０℃の範囲内であることがより好ましい。
【００５７】
さらに、樹脂組成物は、フロー率が１０〜６０％であることが好ましく、２０〜５０％であることがより好ましい。なお、このフロー率は、以下の手順で測定することができる。まず、本実施形態の樹脂組成物により形成された絶縁樹脂層を有する銅箔を所定のサイズ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）に裁断後５〜７枚積層し、その重量を測定する。次に、内部温度を１７５℃に保持した熱盤間で５分間プレスした後冷却し、流れ出た樹脂を丁寧に落として再び重量を測定する。フロー率は次式（Ｉ）により求めることができる。
フロー率（％）＝（測定前重量−測定後重量）/（測定前重量−銅箔重量） （Ｉ）
【００５８】
樹脂組成物がこのような粘度挙動を有すると、樹脂組成物を加熱硬化して絶縁樹脂層１１を形成する際に、樹脂組成物中に空気が侵入するのをより抑制できるとともに、樹脂組成物中に溶けている気体を十分に外部に排出できる。その結果、絶縁樹脂層１１に気泡が生じてしまうことをより抑制でき、銅箔１３から絶縁樹脂層１１へ確実に熱を伝えることができる。また、気泡の発生がより抑制されることにより、積層板１０の絶縁信頼性を高めることができる。また、銅箔１３と絶縁樹脂層１１との密着性を向上できる。
【００５９】
このような粘度挙動を有する樹脂組成物は、例えば、前述した樹脂材料の種類や量、無機充填材の種類や量、また、樹脂材料にフェノキシ樹脂が含まれる場合には、その種類や量を適宜調整することにより得ることができる。
【００６０】
（２）貼りあわせ
次に、アルミニウム板１２を用意し、その後、図３（ｂ）に示すように、銅箔１３とアルミニウム板１２とが、絶縁樹脂層形成用層１１Ａを介して互いに接近するように加圧および加熱する。これにより、絶縁樹脂層形成用層１１Ａにアルミニウム板１２が貼り合わされる（図３（ｃ））。
【００６１】
この際、絶縁樹脂層形成用層１１Ａは、絶縁樹脂層形成用層１１Ａが熱硬化性を示す場合には、絶縁樹脂層形成用層１１Ａが硬化して絶縁樹脂層１１が形成される条件で加熱および加圧される。また、絶縁樹脂層形成用層１１Ａが熱可塑性を示す場合には、加熱および加熱により溶融した後、冷却により固化する条件で、加熱および加圧される。
【００６２】
この加熱および加圧の条件は、絶縁樹脂層形成用層１１Ａに含まれる樹脂組成物の種類等によって適宜設定される。加熱温度は、好ましくは８０〜２００℃程度、より好ましくは１７０〜１９０℃程度に設定される。また、加圧する圧力は、好ましくは１〜１２ＭＰａ程度、より好ましくは３〜１０ＭＰａ程度に設定される。さらに、加熱および加圧する時間は、１０〜９０分程度であるのが好ましく、３０〜６０分程度であるのがより好ましい。
【００６３】
この加熱および加圧により、アルミニウム板１２が絶縁樹脂層形成用層１１Ａに接合するとともに、絶縁樹脂層形成用層１１Ａが硬化して絶縁樹脂層１１が形成され、その結果、絶縁樹脂層１１にアルミニウム板１２が貼り合わされた積層板１０が得られる。
【００６４】
なお、絶縁樹脂層形成用層１１Ａとアルミニウム板１２との貼り合わせに先立って、アルミニウム板１２の接合面には、４０〜８０℃の水に０．５分間〜３分間接触させる等の表面処理を施すことが好ましい。これにより、絶縁樹脂層１１とアルミニウム板１２との密着性をより向上させることができる。
【００６５】
（３）平坦化加工
上記（２）で得られた積層板１０を冷却すると、アルミニウム板１２、絶縁樹脂層１１、銅箔１３の熱膨張率がそれぞれ異なることに起因して、積層板１０に反りが生じる場合がある。その場合には、任意の工程として、その反りを矯正する平坦化加工を行うことが好ましい。これにより、反りがない平坦な積層板１０が得られる。
【００６６】
平坦化加工は、例えば、図４に示す平坦化装置１００を用いて行うことができる。平坦化装置１００は、積層板１０を載置するシームレスベルト１１０と、シームレスベルト１１０を搬送する搬送手段１２０とを備えている。
【００６７】
搬送手段１２０は、テンショナー（テンションローラ）１３０、１３１、１３２、１４０、１４１、１４２、１４３を有している。
【００６８】
図４に示すように、搬送手段１２０では、テンショナー１３０、１３１、１３２、１４０、１４１、１４２、１４３に、側面視が円環状をなすシームレスベルト１１０が装着され、テンショナー１３０、１３１、１３２、１４０、１４１、１４２、１４３の回転により、シームレスベルト１１０が搬送方向に沿って繰り返して送り出されることとなる。
【００６９】
なお、テンショナー１３０、１３１、１３２、１４０、１４１、１４２、１４３は、それぞれ、外形形状が円柱状をなし、例えば、ステンレス鋼等のような金属材料で構成されている。また、これらのテンショナー１３０、１３１、１３２、１４０、１４１、１４２、１４３は、回動軸（中心軸）同士が同じ方向を向いており、互いに離間して配置されている。さらに、例えば、平坦化装置１００全体を支持するフレーム（図示せず）に回動可能に支持されている。
【００７０】
各テンショナーのうち、テンショナー１４０〜１４３は、接触するシームレスベルト１１０が、掛け回されつつ回転するローラである。装着されたシームレスベルト１１０の角部となる位置で、搬送方向が変更されることで、シームレスベルト１１０がループ状に繰り返して送り出される。
【００７１】
また、テンショナー１３０〜１３２は、テンショナー１４０と、テンショナー１４１との間にこの順で配置されている。テンショナー１３０とテンショナー１３１との間、さらにはテンショナー１３１とテンショナー１３２との間を挿通するようにして接触するシームレスベルト１１０が、掛け回されつつ回転するローラである。
【００７２】
これらテンショナー１３０〜１３２のうち、テンショナー１３０およびテンショナー１３２は、その中心が搬送方向に沿って配置されている。テンショナー１３１は、その中心がテンショナー１３０およびテンショナー１３２の中心に対して、搬送方向に直交する方向にずらして配置されている。
【００７３】
このように配設されるテンショナー１３０〜１３２との間にシームレスベルト１１０が搬送され、このときに、搬送方向が変更される。そのテンショナー１３０〜１３２との間へのシームレスベルト１１０の搬送の際に、シームレスベルト１１０上に、反りが生じた積層板１０を載置することで、この反りが矯正され、その結果、積層板１０が平坦化される。
【００７４】
テンショナー１３０〜１３２の直径は、２〜３０ｃｍが好ましく、１０〜２０ｃｍがより好ましい。また、テンショナー１３０とテンショナー１３１との離間距離Ｌ１と、テンショナー１３１とテンショナー１３２との離間距離Ｌ２とは、それぞれ独立して、１０〜５０ｃｍが好ましく、１５〜３０ｃｍがより好ましい。さらに、搬送方向からテンショナー１３０〜１３２を見たとき、搬送方向に直交する方向で、テンショナー１３０、１３２とテンショナー１３１とが重なる領域の長さＬ３は、２〜８ｃｍが好ましく、４〜６ｃｍがより好ましい。テンショナー１３０〜１３２のサイズ等をこれら範囲内に設定することにより、積層板１０に生じた反りをより確実に矯正することができる。
【００７５】
なお、テンショナー１３０〜１３２のうち、少なくとも１つに、モータ（図示せず）が接続されており、このモータの作動により、シームレスベルト１１０が搬送される。
【００７６】
また、反りが矯正された積層板１０は、ＪＩＳ  Ｃ  ６４８１に規定の静置法を用いて測定される、アルミニウム板１２における反り率が０．２％以下であることが好ましく、０．１％以下であることがより好ましい。反り率がかかる範囲内であるときに、積層板１０に生じた反りが矯正され、平坦化がなされたと言うことができる。
【実施例】
【００７７】
以下、本発明を実施例に基づき説明する。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【００７８】
１．原材料の準備
各実施例および各比較例の樹脂組成物で用いた原材料を以下に示す。
・熱硬化性樹脂（１）：ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（三菱化学社製「１２５５」）
・熱硬化性樹脂（２）：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製「８５０Ｓ」）
・硬化剤（１）：ジシアンジアミド（デグサ社製）
・硬化促進剤（１）：２−フェニルイミダゾール（四国化成社製「２ＰＺ」）
・シランカップリング剤（１）：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン社製「ＫＢＭ−４０３」）
・フィラー（１）：不定形アルミナ（日本軽金属社製「ＬＳ−２１０Ｂ」）
・フィラー（２）：球状アルミナ（デンカ社製「ＤＡＷ−０３」）【００７９】
・アルミニウム板（１）：アルミニウム６０００系（日本軽金属社製「Ａ６０６１−Ｔ６」、厚さ０．６ｍｍ、アルミニウム純度９７．２質量％、ブリネル硬さ１０５ＨＢ）
・アルミニウム板（２）：アルミニウム５０００系（日本軽金属社製「Ａ５０５２−Ｈ３４」、厚さ０．６ｍｍ、アルミニウム純度９７．２質量％、ブリネル硬さ８２ＨＢ）
・アルミニウム板（３）：アルミニウム１０００系（日本軽金属社製「Ａ１０５０−Ｈ２４」、厚さ０．６ｍｍ、アルミニウム純度は９９．５質量％、ブリネル硬さ３０ＨＢ）
なお、アルミニウム板は、同一品番であっても、ロットにより引張強度等の物性が異なるものがあった。引張強度は後掲の表１に示す。【００８０】
・銅箔（１）：ロール状銅箔（日本電解社製「ＹＧＰ−３５」）厚み３５μｍ【００８１】
２．積層板の製造
以下のようにして積層板を製造した。【００８２】
＜樹脂組成物の調製＞
熱硬化性樹脂、硬化剤、硬化促進剤、シランカップリング剤およびフィラーとして、表１に示すものを、表１に示す質量部で秤量した。これらを、シクロヘキサノン４００質量部に溶解・混合させ、高速撹拌装置を用い撹拌することで、樹脂組成物を調製した。【００８３】
＜銅箔上への絶縁樹脂層形成用層の成膜＞
用意した銅箔（１）を、幅２６０ｍｍ、厚さ３５μｍの大きさとした。この銅箔（１）の粗化面に、予め調製した樹脂組成物をコンマコーターにて塗布し、１００℃で３分、１５０℃で３分加熱乾燥することで、銅箔上に絶縁樹脂層形成用層を形成した。層の厚みは、最終的な積層板における絶縁樹脂層の厚さが、表１に示す値になるように調整した。なお、かかる条件で樹脂組成物を乾燥させることにより、絶縁樹脂層形成用層は、半硬化の状態となっている。これを縦６５ｍｍ×横１００ｍｍにカットした。【００８４】
＜樹脂層（絶縁樹脂層形成用層）上へのアルミニウム板の接合＞
絶縁樹脂層形成用層が形成された銅箔（１）の絶縁樹脂層形成用層上に、アルミニウム板（表１に「○」を付したもの）を載置し、その後、銅箔（１）とアルミニウム板とが、絶縁樹脂層形成用層を介して互いに接近するように加圧および加熱した。この工程により絶縁樹脂層形成用層を硬化させ、銅箔（１）と、絶縁樹脂層と、アルミニウム板とがこの順で積層された積層板を得た。なお、加熱・加圧の条件は、以下とした。
・加熱温度      ：１８０℃
・加圧時の圧力  ：１０ＭＰａ
・加熱／加圧時間：１．５時間【００８５】
＜平坦化＞
上記で得られた積層板のそれぞれについて、平坦化装置１００を用いて、反りを矯正する平坦化加工を行った。なお、平坦化装置１００を用いた平坦化加工は、離間距離Ｌ１＝２０ｃｍ、離間距離Ｌ２＝２０ｃｍ、長さＬ３＝５ｃｍ、テンショナー直径＝１５ｃｍの装置を用いた。この平坦化加工により、各実施例および各比較例の積層板は、反り率（ＪＩＳ  Ｃ  ６４８１に規定）が０．２％以下となっていた。【００８６】
３．評価
＜３点曲げ試験＞
各実施例および各比較例で得られた積層板をカットし、長さ１００ｍｍ、幅２５ｍｍの試験片を作成した。各試験片について、６４ｍｍの支点間距離、１０ｍｍ／ｍｉｎの曲げ速度の条件で、前記銅箔側から荷重をかける３点曲げ試験を実施した。この試験により得た応力―ひずみ曲線に基づき、０．１％耐力、０．２％耐力、０．５％耐力および１％歪んだときの応力を求めた。【００８７】
＜クラックの発生＞
各実施例および各比較例で得られた積層板を、Ｌ字に折り曲げたサンプルを作製した。このサンプルを切断し、その切断面における折り曲げた部分を研磨して、クラックの有無を明瞭に判別できるようにしたうえで、クラックの有無を観察した。そして、以下基準により評価した。
Ａ：クラック発生せず
Ｂ：クラック発生したが、実用上問題なし
Ｃ：実用上問題ある（絶縁破壊が起きる）クラック発生があった【００８８】
＜絶縁破壊電圧値＞
各実施例および各比較例で得られた積層板をカットし、８ｃｍ角の試験片を作製した。その片面の銅箔をエッチングし、試験片の中央に２５ｍｍφのパターンを作製した。その後、試験片をＬ字に折り曲げた後、ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１の耐電圧試験に準じて、ＤＣ電圧を０．５ｋＶ／ｓのスピードで昇圧し、絶縁破壊した電位を読み取り、絶縁破壊電圧値とした。【００８９】
【表１】
2018193757.tif 000003
【００９０】
表１から明らかなように、各実施例、すなわち、０．２％耐力が２００〜２９５ＭＰａの範囲内の積層板は、クラックの発生が抑えられ、また、良好な絶縁破壊電圧値を示した。これに対して、各比較例、すなわち、０．２％耐力が２００〜２９５ＭＰａの範囲外の積層板は、実施例の積層板に比べ、クラックの発生の点で劣るものだった。【００９１】
この出願は、２０１７年４月２０日に出願された日本出願特願２０１７−０８３５６７号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2018193757.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2018193757.tif 000009
2018193757.tif 000010
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