(57)【要約】【課題】金属基板と絶縁フィルムと導電箔とを有する金属ベース回路基板において、絶縁フィルムの熱伝導性および密着性を改善する。【解決手段】液晶ポリエステルと溶媒と熱伝導充填材とを含み、この熱伝導充填材が体積平均粒径１０μｍ以上の窒化ホウ素である液状組成物を調製する。この液状組成物の流延物から溶媒を除去して絶縁フィルム３を形成する。金属基板２の表面に絶縁フィルム３を積層し、絶縁フィルム３の表面に導電箔５を積層して、３層構造の金属ベース回路基板１を形成する。これにより、液晶ポリエステルに熱伝導充填材を高充填する場合であっても、絶縁フィルム３の熱伝導率および密着強度が増大する。【選択図】図１
2011219749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ポリエステルと溶媒と熱伝導充填材とを含み、前記液晶ポリエステルおよび前記熱伝導充填材の合計含有量に対する前記熱伝導充填材の含有量が３０〜９０体積％である液状組成物であって、
前記熱伝導充填材が、体積平均粒径１０μｍ以上の窒化ホウ素であることを特徴とする液状組成物。
【請求項２】
前記液晶ポリエステルが、下式（１）で示される第１構造単位と、下式（２）で示される第２構造単位と、下式（３）で示される第３構造単位とを有し、かつ、全構造単位の合計含有量に対して、前記第１構造単位の含有量が３０〜８０モル％、前記第２構造単位の含有量が３５〜１０モル％、前記第３構造単位の含有量が３５〜１０モル％の液晶ポリエステルであることを特徴とする請求項１に記載の液状組成物。
（１）−Ｏ−Ａｒ1 −ＣＯ−
（２）−ＣＯ−Ａｒ2 −ＣＯ−
（３）−Ｘ−Ａｒ3 −Ｙ−
Ａｒ1 ：１，４−フェニレン、２，６−ナフタレンまたは４，４’−ビフェニレン
Ａｒ2 ：１，４−フェニレン、１，３−フェニレンまたは２，６−ナフタレン
Ａｒ3 ：１，４−フェニレンまたは１，３−フェニレン
Ｘ：−ＮＨ−
Ｙ：−Ｏ−または−ＮＨ−
【請求項３】
前記窒化ホウ素が、凝集体粒子であることを特徴とする請求項１または２に記載の液状組成物。
【請求項４】
金属基板と、この金属基板上に設けられた絶縁フィルムと、この絶縁フィルム上に設けられた回路形成用の導電箔とを有する金属ベース回路基板であって、
前記絶縁フィルムが、請求項１乃至３のいずれかに記載の液状組成物の流延物から溶媒を除去して形成されたものであることを特徴とする金属ベース回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ポリエステル、溶媒および熱伝導充填材を含む液状組成物と、この液状組成物を用いた金属ベース回路基板とに関するものである。
【０００２】
ここで、熱伝導充填材とは、熱伝導性を有する無機または有機の充填材（フィラー）を意味する。
【背景技術】
【０００３】
近年、パワートランジスタやハイブリッドＩＣの高密度実装化が進んでいることに対応して、これらの発熱部品から発生する熱を考慮した金属ベース回路基板（金属ベース配線基板、金属ベース基板）が提案されている。例えば、特許文献１、２に開示されているように、金属ベース回路基板の放熱性を高めて実装部品の動作を安定させるため、金属基板（金属ベース）と回路形成用の導電箔（金属薄、金属薄層）との間に介在する絶縁フィルム（接着剤層）に熱伝導充填材（無機粉末、球状無機充填材）を含有させる技術が報告されている。ここで、絶縁フィルムとしては、エポキシ樹脂などの高分子化合物からなるものが用いられ、熱伝導充填材としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素その他が用いられている。
【０００４】
一方、液晶ポリエステルは、エポキシ樹脂などに比べて熱伝導率が高いことが知られており、金属ベース回路基板を構成する絶縁フィルムの材料として利用することが考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３２３８８９号公報（段落〔０００４〕〔０００６〕〔０００７〕の欄）
【特許文献２】特開平５−１６７２１２号公報（段落〔０００７〕〔０００８〕の欄）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、液晶ポリエステルからなる絶縁フィルムを用いて金属ベース回路基板を構成する場合、熱伝導率をさらに高めるべく、絶縁フィルムに熱伝導充填材を高充填すると、それに伴って絶縁フィルムは、その中の液晶ポリエステルと導電箔との接触面積が実質的に減少して密着性が乏しくなる。この導電箔は、回路パターンの形成時に微細な形状に加工される傾向にあるため、微細なパターンを形成しても絶縁フィルムから剥離しないよう密着性を確保する必要がある。
【０００７】
特に、熱伝導充填材として窒化ホウ素を用いる場合、窒化ホウ素の縦配向によりＢｒｕｇｇｅｍａｎの式で予想される以上の高熱伝導率を達成できることを本発明者らは見出したが、絶縁フィルムに窒化ホウ素を高充填すると、それに伴って絶縁フィルムは、やはり上記のとおり、その中の液晶ポリエステルと導電箔との接触面積が実質的に減少して密着性が乏しくなる。
【０００８】
そこで、本発明は、このような事情に鑑み、熱伝導性に優れるのみならず、導電箔との密着性にも優れた絶縁フィルムの材料として好適に使用可能な液状組成物を提供することを第１の目的とし、また、このような液状組成物からなる絶縁フィルムを備えた放熱性の高い金属ベース回路基板を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる目的を達成するため、本発明者は、液晶ポリエステルに熱伝導充填材として窒化ホウ素を含有させた液状組成物からなる絶縁フィルムにおいて、その熱伝導率および密着強度が窒化ホウ素の粒径に大きく依存することを見出した。そして、絶縁フィルムの熱伝導率および密着強度を高めるべく、熱伝導充填材として大粒径の窒化ホウ素を使用することに着目し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の発明は、液晶ポリエステルと溶媒と熱伝導充填材とを含み、前記液晶ポリエステルおよび前記熱伝導充填材の合計含有量に対する前記熱伝導充填材の含有量が３０〜９０体積％である液状組成物であって、前記熱伝導充填材が、体積平均粒径１０μｍ以上の窒化ホウ素である液状組成物としたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記液晶ポリエステルが、下式（１）で示される第１構造単位と、下式（２）で示される第２構造単位と、下式（３）で示される第３構造単位とを有し、かつ、全構造単位の合計含有量に対して、前記第１構造単位の含有量が３０〜８０モル％、前記第２構造単位の含有量が３５〜１０モル％、前記第３構造単位の含有量が３５〜１０モル％の液晶ポリエステルであることを特徴とする。
（１）−Ｏ−Ａｒ1 −ＣＯ−
（２）−ＣＯ−Ａｒ2 −ＣＯ−
（３）−Ｘ−Ａｒ3 −Ｙ−
Ａｒ1 ：１，４−フェニレン、２，６−ナフタレンまたは４，４’−ビフェニレン
Ａｒ2 ：１，４−フェニレン、１，３−フェニレンまたは２，６−ナフタレン
Ａｒ3 ：１，４−フェニレンまたは１，３−フェニレン
Ｘ：−ＮＨ−
Ｙ：−Ｏ−または−ＮＨ−
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記窒化ホウ素が、凝集体粒子であることを特徴とする。
【００１３】
さらに、請求項４に記載の発明は、金属基板と、この金属基板上に設けられた絶縁フィルムと、この絶縁フィルム上に設けられた回路形成用の導電箔とを有する金属ベース回路基板であって、前記絶縁フィルムが、請求項１乃至３のいずれかに記載の液状組成物の流延物から溶媒を除去して形成されたものである金属ベース回路基板としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、液晶ポリエステルに熱伝導充填材を高充填する場合であっても、その熱伝導充填材として大粒径の窒化ホウ素を使用することにより、熱伝導性および密着性に優れた絶縁フィルムの材料として好適に使用可能な液状組成物を提供することができる。
【００１５】
また、このような液状組成物からなる絶縁フィルムを備えることにより、放熱性の高い金属ベース回路基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１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】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
【００１８】
図１には、本発明の実施の形態１を示す。この実施の形態１では、導電箔の一例として銅箔５を用いている。
＜金属ベース回路基板の構成＞
【００１９】
この実施の形態１に係る金属ベース回路基板１は、図１に示すように、金属基板２を有しており、金属基板２の表面（図１上面）には絶縁フィルム３が積層されている。さらに、絶縁フィルム３の表面（図１上面）には銅箔５が積層されている。
【００２０】
ここで、金属基板２は、例えば、アルミニウム、銅、ステンレスまたはこれらの合金などからなり、従来の金属ベース回路基板と同じものを使用することができる。また、金属基板２の厚さは、例えば０．５〜５ｍｍである。なお、金属基板２は平板状のものであっても、任意の曲面状に曲げ加工されたものであってもよい。
【００２１】
また、絶縁フィルム３は、熱伝導充填材を含有する液晶ポリエステルからなる。この熱伝導充填材については後述する。
【００２２】
さらに、銅箔５には、例えばエッチング等により、回路の配線パターンが形成される。そして、この配線パターンを用いて、金属ベース回路基板１上に、電子部品（図示せず）が実装される。また、銅箔５の厚さは、例えば３０〜５００μｍである。
＜液晶ポリエステル＞
【００２３】
絶縁フィルム３を構成する液晶ポリエステルは、溶融時に光学異方性を示し、４５０℃以下の温度で異方性溶融体を形成するものである。この実施の形態１では、液晶ポリエステルを溶媒に溶解して得た溶液（液晶ポリエステル溶液）を用いて、絶縁フィルム３を形成する。
【００２４】
この液晶ポリエステルは、下式（１）で示される第１構造単位と、下式（２）で示される第２構造単位と、下式（３）で示される第３構造単位とを有し、かつ、全構造単位の合計含有量に対して、前記第１構造単位の含有量が３０〜８０モル％、前記第２構造単位の含有量が３５〜１０モル％、前記第３構造単位の含有量が３５〜１０モル％の液晶ポリエステルであることが好ましい。
（１）−Ｏ−Ａｒ1 −ＣＯ−
（２）−ＣＯ−Ａｒ2 −ＣＯ−
（３）−Ｘ−Ａｒ3 −Ｙ−
【００２５】
ここで、Ａｒ1 は、１，４−フェニレン、２，６−ナフタレンまたは４，４’−ビフェニレンを表す。また、Ａｒ2 は、１，４−フェニレン、１，３−フェニレンまたは２，６−ナフタレンを表す。さらに、Ａｒ3 は、１，４−フェニレンまたは１，３−フェニレンを表す。また、Ｘは−ＮＨ−を表し、Ｙは−Ｏ−または−ＮＨ−を表す。
【００２６】
第１構造単位は芳香族ヒドロキシ酸由来の構造単位であり、第２構造単位は芳香族ジカルボン酸由来の構造単位であり、第３構造単位は芳香族ジアミン、ヒドロキシル基（水酸基）を有する芳香族アミン、芳香族アミノ酸由来の構造単位であるが、これらの代わりに、それらのエステル形成性誘導体を用いてもよい。
【００２７】
カルボン酸のエステル形成性誘導体としては、例えば、カルボキシル基がポリエステルを生成する反応を促進するような酸塩化物、酸無水物などの反応活性が高い誘導体となっているもの、カルボキシル基がエステル交換反応によりポリエステルを生成するようなアルコール類やエチレングリコールなどとエステルを形成しているものなどが挙げられる。
【００２８】
フェノール性ヒドロキシル基のエステル形成性誘導体としては、例えば、エステル交換反応によりポリエステルを生成するように、フェノール性ヒドロキシル基がカルボン酸類とエステルを形成しているものなどが挙げられる。
【００２９】
アミノ基のエステル形成性誘導体としては、例えば、エステル交換反応によりポリエステルを生成するように、アミノ基がカルボン酸類とエステルを形成しているものなどが挙げられる。
【００３０】
本発明に使用される液晶ポリエステルの繰り返し構造単位としては、下記のものを例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【００３１】
第１構造単位としては、例えば、ｐ−ヒドロキシ安息香酸、２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸、４−ヒドロキシ−４’−ビフェニルカルボン酸由来の構造単位などが挙げられ、２種以上の構造単位が全構造単位中に含まれていてもよい。これらの構造単位の中で、２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸由来の構造単位を含む液晶ポリエステルを使用することが好ましい。第１構造単位は、全構造単位に対して、３０〜８０モル％であることが好ましく、４０〜７０モル％であることがより好ましく、４５〜６５モル％であることがさらに好ましい。第１構造単位の含有量が８０モル％を超えると、溶解性が著しく低下する傾向があり、第１構造単位の含有量が３０モル％未満では、液晶性を示さない傾向がある。
【００３２】
第２構造単位としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸由来の構造単位などが挙げられ、２種以上の構造単位が全構造単位中に含まれていてもよい。これらの構造単位の中で、溶解性の観点から、イソフタル酸由来の構造単位を含む液晶ポリエステルを使用することが好ましい。第２構造単位は、全構造単位に対して、３５〜１０モル％であることが好ましく、３０〜１５モル％であることがより好ましく、２７．５〜１７．５モル％であることがさらに好ましい。第２構造単位の含有量が３５モル％を超えると、液晶性が低下する傾向があり、第２構造単位の含有量が１０モル％未満では、溶解性が低下する傾向がある。
【００３３】
第３構造単位としては、例えば、３−アミノフェノール、４−アミノフェノール、１，４−フェニレンジアミン、１，３−フェニレンジアミン、アミノ安息香酸由来の構造単位などが挙げられ、２種以上の構造単位が全構造単位中に含まれていてもよい。これらの構造単位の中で、反応性の観点から、４−アミノフェノール由来の構造単位を含む液晶ポリエステルを使用することが好ましい。第３構造単位は、全構造単位に対して、３５〜１０モル％であることが好ましく、３０〜１５モル％であることがより好ましく、２７．５〜１７．５モル％であることがさらに好ましい。第３構造単位の含有量が３５モル％を超えると、液晶性が低下する傾向があり、第３構造単位の含有量が１０モル％未満では、溶解性が低下する傾向がある。
【００３４】
第３構造単位は、第２構造単位と実質的に等量用いられることが好ましい。但し、第３構造単位の含有量を第２構造単位の含有量に対して−１０モル％〜＋１０モル％とすることにより、液晶ポリエステルの重合度を制御することもできる。
【００３５】
本発明で使用される液晶ポリエステルの製造方法は、特に限定されない。例えば、第１構造単位に対応する芳香族ヒドロキシ酸、第３構造単位に対応するヒドロキシル基を有する芳香族アミン、芳香族ジアミンのフェノール性ヒドロキシル基およびアミノ基を過剰量の脂肪酸無水物によってアシル化してアシル化物を得た後、得られたアシル化物と第２構造単位に対応する芳香族ジカルボン酸とをエステル交換（重縮合）して溶融重合する方法などが挙げられる。アシル化物としては、予めアシル化して得た脂肪酸エステルを用いてもよい（例えば、特開２００２−２２０４４４号公報、特開２００２−１４６００３号公報参照）。
【００３６】
アシル化反応においては、脂肪酸無水物の使用量は、フェノール性ヒドロキシル基とアミノ基の合計含有量に対して、１〜１．２倍当量であることが好ましく、より好ましくは１．０５〜１．１倍当量である。脂肪酸無水物の使用量が１倍当量未満では、エステル交換（重縮合）時にアシル化物や原料モノマーなどが昇華して反応系が閉塞しやすくなる傾向がある。逆に、脂肪酸無水物の使用量が１．２倍当量を超える場合には、得られる液晶ポリエステルの着色が著しくなる傾向がある。
【００３７】
アシル化反応は、１３０〜１８０℃で５分〜１０時間反応させることが好ましく、１４０〜１６０℃で１０分〜３時間反応させることがより好ましい。
【００３８】
アシル化反応に使用される脂肪酸無水物は、特に限定されないが、例えば、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水イソ酪酸、無水吉草酸、無水ピバル酸、無水２エチルヘキサン酸、無水モノクロル酢酸、無水ジクロル酢酸、無水トリクロル酢酸、無水モノブロモ酢酸、無水ジブロモ酢酸、無水トリブロモ酢酸、無水モノフルオロ酢酸、無水ジフルオロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水β−ブロモプロピオン酸などが挙げられ、これらは２種類以上を混合して用いてもよい。価格および取扱い性の観点から、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水イソ酪酸が好ましく、より好ましくは、無水酢酸である。
【００３９】
エステル交換においては、アシル化物のアシル基の含有量がカルボキシル基の含有量の０．８〜１．２倍当量であることが好ましい。
【００４０】
エステル交換は、１３０〜４００℃で０．１〜５０℃／分の割合で昇温しながら行なうことが好ましく、１５０〜３５０℃で０．３〜５℃／分の割合で昇温しながら行なうことがより好ましい。
【００４１】
アシル化して得た脂肪酸エステルとカルボン酸とをエステル交換させる際には、ル・シャトリエ‐ブラウンの法則（平衡移動の原理）により、平衡を移動させるため、副生する脂肪酸と未反応の脂肪酸無水物は、蒸発させるなどして系外へ留去することが好ましい。
【００４２】
なお、アシル化反応、エステル交換は、触媒の存在下に行なってもよい。この触媒としては、従来からポリエステルの重合用触媒として公知のものを使用することができ、例えば、酢酸マグネシウム、酢酸第一錫、テトラブチルチタネート、酢酸鉛、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、三酸化アンチモンなどの金属塩触媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジン、Ｎ−メチルイミダゾールなどの有機化合物触媒などを挙げることができる。
【００４３】
これらの触媒の中で、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジン、Ｎ−メチルイミダゾールなどの窒素原子を２個以上含む複素環状化合物が好ましく使用される（特開２００２−１４６００３号公報参照）。
【００４４】
この触媒は、通常、モノマー類の投入時に投入され、アシル化後も除去することは必ずしも必要ではなく、この触媒を除去しない場合には、そのままエステル交換を行なうことができる。
【００４５】
エステル交換による重縮合は、通常、溶融重合により行なわれるが、溶融重合に代えて固相重合を採用してもよい。この固相重合は、溶融重合工程からポリマーを抜き出し、その後、粉砕してパウダー状またはフレーク状にした後、公知の固相重合方法により行うことが好ましい。具体的には、例えば、窒素などの不活性ガスの雰囲気下、２０〜３５０℃で、１〜３０時間固相状態で熱処理するという操作により、固相重合を実施することができる。この固相重合は、攪拌しながら行ってもよく、攪拌することなく静置した状態で行っても構わない。なお、適当な攪拌機構を備えることにより、溶融重合槽と固相重合槽とを同一の反応槽とすることもできる。また、こうして固相重合した後、得られた液晶ポリエステルは、公知の方法によりペレット化してもよい。
【００４６】
液晶ポリエステルの製造は、例えば、回分装置、連続装置等を用いて行うことができる。
＜溶媒＞
【００４７】
このようにして得られた液晶ポリエステルを所定の溶媒に溶解して液晶ポリエステル溶液を調製する。
【００４８】
この溶媒としては、非プロトン性溶媒であることが好ましい。溶媒としては、液晶ポリエステルが溶解するものが望ましいが、溶解しないもの（分散するもの）も使用することができる。溶媒の使用量は、特に限定されるものでなく、用途に応じて適宜選択することができるが、溶媒１００質量部に液晶ポリエステル０．０１〜１００質量部を使用することが好ましい。液晶ポリエステルが０．０１質量部未満であると、溶液粘度が低すぎて均一に塗工できない傾向があり、液晶ポリエステルが１００質量部を超えると、高粘度化する傾向がある。作業性や経済性の観点からは、溶媒１００質量部に対して、液晶ポリエステルが１〜５０質量部であることがより好ましく、２〜４０質量部であることがさらに好ましい。
【００４９】
非プロトン性溶媒としては、例えば、１−クロロブタン、クロロベンゼン、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、１，１，２，２−テトラクロロエタンなどのハロゲン系溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンなどのエーテル系溶媒、アセトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどのカーボネート系溶媒、トリエチルアミン、ピリジンなどのアミン系溶媒、アセトニトリル、サクシノニトリルなどのニトリル系溶媒、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミド系溶媒、ニトロメタン、ニトロベンゼンなどのニトロ系溶媒、ジメチルスルホキシド、スルホランなどのスルフィド系溶媒、ヘキサメチルリン酸アミド、トリｎ−ブチルリン酸などのリン酸系溶媒などが挙げられる。
【００５０】
これらの中で、ハロゲン原子を含まない溶媒が環境への影響面から好ましく使用され、双極子モーメントが３以上５以下の溶媒が溶解性の観点から好ましく使用される。具体的には、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミド系溶媒、γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶媒がより好ましく使用され、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンがさらに好ましく使用される。
＜熱伝導充填材＞
【００５１】
このようにして得られた液晶ポリエステル溶液に所定の熱伝導充填材を添加して液状組成物を得る。
【００５２】
この熱伝導充填材としては、大粒径の窒化ホウ素、具体的には、体積平均粒径１０μｍ以上、好ましくは１５μｍ以上の窒化ホウ素を用いる。この窒化ホウ素の含有量は、液晶ポリエステルおよび窒化ホウ素の合計含有量に対して、３０〜９０体積％、好ましくは５０〜８０体積％とする。ここで、この窒化ホウ素は凝集体粒子であることが望ましい。ここで記載の凝集体粒子とは、鱗片状粒子がランダムに集合して一体化または化学的に結合したもの（焼結した焼結体を含む）を粉砕した粒子をも包含する広義のものを示す。
【００５３】
窒化ホウ素の体積平均粒径は、レーザー回折・散乱法での粒度分布測定を実施してＤ５０値を測定することにより、求めることができる。窒化ホウ素の体積平均粒径は、粒度分布の大きなものから分級することで任意にコントロールすることができる。
【００５４】
なお、窒化ホウ素の体積平均粒径は、絶縁フィルム３の厚さにもよるが、絶縁フィルム３の耐電圧を高めるという観点から、好ましくは８０μｍ以下であり、より好ましくは３０μｍ以下である。
＜他の成分＞
【００５５】
この液状組成物には、上述した熱伝導充填材に加えて、本発明の目的を損なわない範囲で、公知の充填材、添加剤などを含有させてもよい。
【００５６】
充填材としては、例えば、エポキシ樹脂粉末、メラミン樹脂粉末、尿素樹脂粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、スチレン樹脂などの有機充填材、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ジルコニア、カオリン、炭酸カルシウム、燐酸カルシウムなどの無機充填材などが挙げられる。
【００５７】
添加剤としては、各種のカップリング剤、沈降防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤などが挙げられる。
【００５８】
また、この液状組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニルエーテルおよびその変性物、ポリエーテルイミドなどの熱可塑性樹脂、グリシジルメタクリレートとポリエチレンの共重合体などのエラストマーなどを１種または２種以上含有させてもよい。
＜絶縁フィルム＞
【００５９】
このようにして得られた液状組成物は、必要に応じて、フィルターなどによってろ過して、液状組成物中に含まれる微細な異物を除去した後、この液状組成物を支持体上に表面平坦かつ均一に流延し、その後、この液状組成物から溶媒を除去してフィルム化することにより、本発明の絶縁フィルム３を形成する。
【００６０】
ここで、液状組成物の流延方法としては、例えば、ローラーコート法、ディップコート法、スプレイコート法、スピナーコート法、カーテンコート法、スロットコート法、スクリーン印刷法など各種の方法を採用することができる。
【００６１】
また、溶媒の除去方法としては、特に限定されないが、溶媒の蒸発によって行うことが好ましい。溶媒を蒸発させる方法としては、加熱、減圧、通風などの方法が挙げられる。これらの中でも、生産効率、取扱い性の点から、加熱して蒸発させることが好ましく、通風しつつ加熱して蒸発させることが一層好ましい。このときの加熱条件としては、６０〜２００℃で１０分〜２時間予備乾燥を行う工程と、２００〜４００℃で３０分〜５時間熱処理を行う工程とを含むことが好ましい。
【００６２】
この絶縁フィルム３の厚さは、成膜性や機械特性の観点からは、通常０．５〜５００μｍであるが、絶縁フィルム３の耐電圧を高めるという観点から、窒化ホウ素の体積平均粒径の１．２５倍以上（すなわち窒化ホウ素の体積平均粒径が絶縁フィルム３の厚さの８０％以下）であることが好ましく、熱抵抗を低く抑えるという観点からは、２００μｍ以下であることがより好ましい。
【００６３】
そして、金属基板２の表面に、この絶縁フィルム３および銅箔５を順に積層することにより、金属基板２、絶縁フィルム３および銅箔５からなる３層構造の金属ベース回路基板１が得られる。
【００６４】
このようにして得られた金属ベース回路基板１においては、上述したとおり、大粒径の窒化ホウ素が熱伝導充填材として絶縁フィルム３に含まれているため、小粒径の窒化ホウ素が含まれている場合と比べて、絶縁フィルム３の熱伝導性および密着性が良好となる。その理由は、絶縁フィルム３中における多数の窒化ホウ素の配向具合が窒化ホウ素の体積平均粒径の大小によって自ずと変化することに起因すると考えられる。
【００６５】
まず、絶縁フィルム３の熱伝導性が大粒径の窒化ホウ素によって良好となるのは、次の理由によると考えられる。すなわち、粒子内部の熱伝導率に比べて、粒子同士が接触して熱を伝える場合は接触抵抗により熱伝導率は小さくなる。そして、窒化ホウ素の体積平均粒径が所定値（概ね１０μｍ）未満では、粒子同士で接触する数が多くなるため、必然的に熱伝導率が低くなる。これに対して、窒化ホウ素の体積平均粒径が所定値以上では、粒子が大きいため、粒子同士で接触する数が少ないため熱伝導率が高くなる。
【００６６】
また、窒化ホウ素は、六方晶系の結晶構造を有する鱗片状の粒子で、六方形の網面が重なる方向（以下、主軸方向という。）と、それに直交する方向（以下、主軸直交方向という。）とでは、後者に比べて前者で熱伝導率が桁違いに小さくなる。そして、非凝集体粒子の場合は、その主軸方向（つまり、熱伝導率が小さい方向）が金属ベース回路基板１の積層方向（図１上下方向）に一致した状態で金属基板２と銅箔５との間に配向するため、必然的に熱伝導率が低くなる。これに対して、凝集体粒子では、多数の鱗片状の粒子がほぼ球形に凝集しており、鱗片状の粒子がランダムな方向に配向するため、主軸直交方向（つまり、熱伝導率が大きい方向）が金属ベース回路基板１の積層方向に近付いた鱗片状の粒子が増える分だけ熱伝導率が高くなる。
【００６７】
一方、絶縁フィルム３の密着性が大粒径の窒化ホウ素によって良好となるのは、次の理由によると考えられる。すなわち、窒化ホウ素は、六方晶系の結晶構造を有する鱗片状の粒子で、主軸方向に直交する面とその他の面とで、極性官能基の有無の違いに起因して化学的な結合力に強弱がある。そして、非凝集体粒子では、このような鱗片状の粒子のまま、その主軸方向（つまり、結合力が弱い方向）が金属ベース回路基板１の積層方向（図１上下方向）に一致した状態で金属基板２と銅箔５との間に配向するため、必然的に密着強度が低下する。これに対して、凝集体粒子では、多数の鱗片状の粒子がほぼ球形に凝集しており、鱗片状の粒子がランダムな方向に配向するため、主軸直交方向（つまり、結合力が強い方向）が金属ベース回路基板１の積層方向に近付いた鱗片状の粒子が増える分だけ密着強度が上昇する。
【００６８】
また、絶縁フィルム３の密着性が大粒径の窒化ホウ素によって良好となるのは、次の理由にもよると考えられる。すなわち、絶縁フィルム３は、その中の液晶ポリエステルと銅箔粗化面との接触面積の大小に起因して密着力に強弱がある。そして、窒化ホウ素の体積平均粒径が、銅箔粗化面の突起間隔（概ね１０〜１５μｍ）よりも小さい場合は、積層時に窒化ホウ素の粒子が銅箔粗化面の突起間に入り込み易く、液晶ポリエステルと銅箔との接触面積が小さくなるため、密着強度が低下する。これに対して、窒化ホウ素の体積平均粒径が、銅箔粗化面の突起間隔よりも大きい場合は、積層時に窒化ホウ素の粒子が銅箔粗化面の突起間に入り込み難く、液晶ポリエステルと銅箔との接触面積が大きくなるため、密着強度が上昇する。したがって、窒化ホウ素の体積平均粒径が大きいほど、銅箔粗化面の突起間隔よりも小さい粒子を含む量が少なくなるため、密着強度が上昇する。
【００６９】
しかも、本発明の液状組成物は、腐食性が低く、取扱いが容易であり、この液状組成物を用いて得られる絶縁フィルム３は、縦方向（流延方向）と横方向（流延方向に対して直角な方向）の異方性が小さく、機械的強度に優れており、また、液晶ポリエステルが本来有する高周波特性、低吸水性などの性能にも優れている。したがって、金属ベース回路基板１だけでなく、他の電子部品用の絶縁フィルムにも適している。
【００７０】
なお、本明細書中において使用される用語「フィルム」とは、シート状の極薄のフィルムから肉厚のフィルムまで含有するものであり、シート状のみならず、瓶状の容器形態などをも含有するものである。
［発明のその他の実施の形態］
【００７１】
なお、上述した実施の形態１では、金属基板２の表面（図１上面）に絶縁フィルム３および銅箔５を一対だけ積層した３層構造の金属ベース回路基板１について説明した。しかし、絶縁フィルム３および銅箔５を複数対（二対以上）積層した５層構造、７層構造などの金属ベース回路基板１に本発明を同様に適用することもできる。
【００７２】
また、上述した実施の形態１では、金属基板２の表面（図１上面）に絶縁フィルム３を介して銅箔５が設けられた金属ベース回路基板１について説明した。しかし、金属基板２の表裏両面（図１上下面）にそれぞれ絶縁フィルム３を介して銅箔５が設けられた金属ベース回路基板１に本発明を同様に適用することも可能である。
【００７３】
さらに、上述した実施の形態１では、導電箔として銅箔５を用いる場合について説明した。しかし、導電性を有するものである限り、銅箔５以外の金属箔（例えば、金箔、銀箔、アルミニウム箔、ステンレス箔など）やカーボングラファイトシートその他を導電箔として代用または併用することもでき、また、銅箔に金メッキや銀メッキを施したものを導電箔として代用または併用することもできる。
【実施例】
【００７４】
以下、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。
（ａ）液晶ポリエステルの製造
【００７５】
まず、攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計および還流冷却器を備えた反応器に、２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸１９７６ｇ（１０．５モル）、４−ヒドロキシアセトアニリド１４７４ｇ（９．７５モル）、イソフタル酸１６２０ｇ（９．７５モル）および無水酢酸２３７４ｇ（２３．２５モル）を仕込んだ。そして、反応器内を十分に窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下で１５分かけて１５０℃まで昇温し、この温度（１５０℃）を保持しつつ３時間還流させた。
【００７６】
その後、留出する副生酢酸および未反応の無水酢酸を留去しながら、１７０分かけて３００℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了点とみなし、内容物を取り出した。こうして取り出した内容物を室温まで冷却し、粉砕機で粉砕した後、比較的低分子量の液晶ポリエステル粉末を得た。こうして得られた液晶ポリエステル粉末について、（株）島津製作所製のフローテスター「ＣＦＴ−５００型」を用いて、流動開始温度を測定したところ、２３５℃であった。この液晶ポリエステル粉末に対して、窒素雰囲気において２２３℃で３時間の加熱処理を施すことにより、固相重合を行った。固相重合後の液晶ポリエステルの流動開始温度は２７０℃であった。
（ｂ）液晶ポリエステル溶液の調製
【００７７】
上記（ａ）で得られた液晶ポリエステル２２００ｇをＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）７８００ｇに加え、１００℃で２時間加熱して、液晶ポリエステル溶液を得た。このときの溶液粘度は３２０ｃＰであった。この溶液粘度は、東機産業（株）製のＢ型粘度計「ＴＶＬ−２０型」（ローターＮｏ．２１、回転速度５ｒｐｍ）を用いて、室温（２３℃）で測定したときの値である。
（ｃ）金属ベース回路基板の作製
＜実施例１＞
【００７８】
上記（ｂ）で得られた液晶ポリエステル溶液（固形分２２質量％）に、体積平均粒径（Ｄ５０：マルバーン社製のレーザー回折式粒度分布測定装置「マスターザイザー２０００」による測定値）２７．２μｍの窒化ホウ素粉末（水島合金鉄（株）製の窒化ホウ素粉末「ＨＰ４０  ＭＦ１００」）を熱伝導充填材として加えて、液状組成物を得た。ここで、この窒化ホウ素粉末（熱伝導充填材）の充填量は、液晶ポリエステルおよび窒化ホウ素粉末の合計含有量に対して６５体積％とした。
【００７９】
次に、こうして得られた液状組成物を遠心脱泡機で５分間攪拌した後、厚さ７０μｍの銅箔（導電箔）上に厚さ３５０μｍとなるように塗布した。続いて、これを４０℃で１時間乾燥させた後、３００℃で３時間熱処理した。これにより、表面に銅箔が形成された厚さ１００μｍの液晶ポリエステルフィルムを得た。
【００８０】
その後、熱伝導率１４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）、厚さ２ｍｍのアルミニウム合金板（金属基板）上に、上記の液晶ポリエステルフィルムを積層した。このとき、液晶ポリエステルフィルムの裏面（銅箔が形成されていない面）が、アルミニウム合金板の表面と接するようにした。そして、圧力１９．６ＭＰａ（２００ｋｇｆ／ｍ2 ）、温度３４０℃で２０分間の加熱処理を行うことにより、これらアルミニウム合金板と液晶ポリエステルフィルムとを熱接着して、金属ベース回路基板を作製した。
＜実施例２＞
【００８１】
熱伝導充填材として、体積平均粒径（Ｄ５０）６７．９μｍの窒化ホウ素粉末（水島合金鉄（株）製の窒化ホウ素粉末「ＨＰ４０  ＭＦ１００」を篩い分けにより分級したもの）を代用したことを除き、実施例１と同じ手順で金属ベース回路基板を作製した。
＜実施例３＞
【００８２】
熱伝導充填材として、体積平均粒径（Ｄ５０）１４．７μｍの窒化ホウ素粉末（水島合金鉄（株）製の窒化ホウ素粉末「ＨＰ４０  ＭＦ１００」を篩い分けにより分級したもの）を代用したことを除き、実施例１と同じ手順で金属ベース回路基板を作製した。
＜比較例１＞
【００８３】
熱伝導充填材として、体積平均粒径（Ｄ５０）５．９μｍの窒化ホウ素粉末（水島合金鉄（株）製の窒化ホウ素粉末「ＨＰ４０−Ｊ５」）を代用したことを除き、実施例１と同じ手順で金属ベース回路基板を作製した。
＜比較例２＞
【００８４】
熱伝導充填材として、体積平均粒径（Ｄ５０）９．０μｍの窒化ホウ素粉末（水島合金鉄（株）製の窒化ホウ素粉末「ＨＰ４０Ｐ」）を代用したことを除き、実施例１と同じ手順で金属ベース回路基板を作製した。
＜熱伝導性の評価＞
【００８５】
これらの実施例１〜３および比較例１、２の金属ベース回路基板についてそれぞれ、絶縁フィルムの熱伝導性を評価するため、次の式を用いて絶縁フィルムの熱伝導率（単位：Ｗ／（ｍ・Ｋ））を算出した。
（熱伝導率）＝（熱拡散率）×（比熱）×（密度）
【００８６】
ここで、熱拡散率は、金属ベース回路基板から縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍのサンプルを切り出し、（株）アイフェイズ製の測定器「ai-Phase Mobile」を用いて、温度波熱分析法により室温で測定した。
【００８７】
また、比熱は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、サファイヤ標準物質との比較により測定した。
【００８８】
さらに、密度はアルキメデス法により測定した。
【００８９】
その結果をまとめて表１に示す。
＜密着性の評価＞
【００９０】
これらの実施例１〜３および比較例１、２の金属ベース回路基板についてそれぞれ、絶縁フィルムと銅箔との密着性を評価するため、Ｔピール強度試験を行った。
【００９１】
すなわち、これらの金属ベース回路基板において、銅箔をエッチングすることにより、幅１０ｍｍの導電パターンを形成した。そして、銅箔が垂直になるように５０ｍｍ／分の速度で引き剥がすときの強度、つまりＴピール強度（単位：Ｎ／ｃｍ）を測定した。
【００９２】
その結果をまとめて表１に示す。
【表１】
2011219749.tif 000003
【００９３】
表１から明らかなように、体積平均粒径が大きくなるほど、絶縁フィルムの熱伝導率が増大するとともに、Ｔピール強度（密着強度）が増大することが実証された。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、パワートランジスタやハイブリッドＩＣのほか、発光ダイオードなどの電子部品を実装する金属ベース回路基板に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１……金属ベース回路基板
２……金属基板
３……絶縁フィルム
５……銅箔（導電箔）
【図１】
2011219749.tif 000004