(57)【要約】    【課題】  熱伝導性及び絶縁性に優れた絶縁シートを製造し得る絶縁シートの製造方法を提供する。    【解決手段】  積層構造を有する絶縁層を備えた絶縁シートを作製すべく、窒化ホウ素を含む凝集体とエポキシ樹脂とを含有する樹脂シートを少なくとも２枚積層し、積層した該樹脂シートを熱プレスすることにより前記絶縁層を形成させる絶縁シートの製造方法であって、１７５℃に加熱した際に１．０×１０8 Ｐａ・ｓ以下の粘度を示し、且つ、内部に空隙を有する２枚の樹脂シートを隣接させて、前記熱プレスを実施し、前記熱プレス後における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計を、前記熱プレス前における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計の４０％以上８０％以下にすることを特徴とする絶縁シートの製造方法を提供する。【選択図】  図３
2015082651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層構造を有する絶縁層を備えた絶縁シートを作製すべく、窒化ホウ素を含む凝集体とエポキシ樹脂とを含有する樹脂シートを少なくとも２枚積層し、積層した該樹脂シートを熱プレスすることにより前記絶縁層を形成させる絶縁シートの製造方法であって、
１７５℃に加熱した際に１．０×１０8 Ｐａ・ｓ以下の粘度を示し、且つ、内部に空隙を有する２枚の樹脂シートを隣接させて、前記熱プレスを実施し、
前記熱プレス後における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計を、前記熱プレス前における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計の４０％以上８０％以下にすることを特徴とする絶縁シートの製造方法。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エレクトロニクス分野において、金属ベース回路基板、パワーモジュール等に用いられている絶縁シートは、エポキシ樹脂と無機フィラーとを含有している。
【０００３】
例えば、特許文献１には、エポキシ樹脂と無機フィラーとを含む樹脂組成物により形成された樹脂シートと、金属箔により形成された金属層とが積層された絶縁シートが記載されており、この絶縁シートが多層プリント配線板に用いられることが記載されている。
【０００４】
斯かる絶縁シートは、通常、絶縁性に加え、熱伝導性が求められていることから、含有される無機フィラーには、高い熱伝導率を有する窒化ホウ素等が用いられている。
【０００５】
また、粒径の大きな窒化ホウ素を含有させる方が、熱伝達経路において窒化ホウ素とエポキシ樹脂との界面の形成が少なく熱伝導性に有利であり、また、窒化ホウ素を高充填させる方が熱伝導性に有利である。
【０００６】
しかるに、窒化ホウ素を高充填させると、樹脂シートにはボイドが形成されやすくなり、斯かるボイドが樹脂シートを貫通する場合には、ボイドを介して、絶縁されるべき媒体間が通電されるという問題がある。
斯かる観点から、樹脂シートを貫通するボイドが形成されても、このボイドを介して、絶縁されるべき媒体間が通電されないように、前記樹脂シートを少なくとも２枚積層し、熱プレスし２層以上の樹脂層を有する積層体を形成する方法も提案されている（例えば、特許文献２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１９１１５０号公報
【特許文献２】特開２００５−２９８５８２号公報
【特許文献３】特開２０１０−０９４８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、昨今では、絶縁性及び熱伝導性がより一層優れた絶縁シートが求められることがあるが、従来の絶縁シートでは、斯かる要求を十分満足できない場合がある。
【０００９】
本発明は、上記要望点に鑑み、絶縁性及び熱伝導性に優れる絶縁シートを製造しうる絶縁シートの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、積層構造を有する絶縁層を備えた絶縁シートを作製すべく、窒化ホウ素を含む凝集体とエポキシ樹脂とを含有する樹脂シートを少なくとも２枚積層し、積層した該樹脂シートを熱プレスすることにより前記絶縁層を形成させる絶縁シートの製造方法であって、
１７５℃に加熱した際に１．０×１０8 Ｐａ・ｓ以下の粘度を示し、且つ、内部に空隙を有する２枚の樹脂シートを隣接させて、前記熱プレスを実施し、
前記熱プレス後における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計を、前記熱プレス前における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計の４０％以上８０％以下にすることを特徴とする絶縁シートの製造方法にある。
【００１１】
斯かる絶縁シートの製造方法によれば、１７５℃に加熱した際に１．０×１０8 Ｐａ・ｓ以下の粘度を示し、且つ、内部に空隙を有する２枚の樹脂シートを隣接させて、前記熱プレスを実施し、前記熱プレス後における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計を、前記熱プレス前における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計の４０％以上８０％以下にすることにより、絶縁性及び熱伝導性に優れた絶縁シートを作製することができる。これは、１７５℃に加熱した際に１．０×１０8 Ｐａ・ｓ以下の粘度を示し、且つ、内部に空隙を有する２枚の樹脂シートを隣接させて、前記熱プレスを実施し、前記熱プレス後における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計を、前記熱プレス前における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計の４０％以上８０％以下にすることにより、樹脂シートどうしの間に界面が生じるのを抑制でき、その結果、絶縁性及び熱伝導性に優れた絶縁シートを作製することができることによるものと考えられる。
また、凝集された形態で窒化ホウ素が含有された樹脂シートを用いることにより、得られる絶縁シートを熱伝導性に優れたものとすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、絶縁性及び熱伝導性に優れた絶縁シートを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】塗工装置を表す概略断面図。
【図２】熱プレスを行う直前の状態を表す概略断面図。
【図３】熱プレスを行った直後の状態を表す概略断面図。
【図４】支持層を剥離した直後の状態を表す概略断面図。
【図５】粘度の測定時の樹脂シートの状態を表す概略図。
【図６】エッチングされた積層体を表す概略図。
【図７】耐電圧の測定における配置を表す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面に基づき説明する。
【００１５】
本実施形態の絶縁シートの製造方法では、無機充填剤としての窒化ホウ素を含む凝集体と、エポキシ樹脂とを含有する樹脂組成物を調製する樹脂組成物調製工程と、前記樹脂組成物をシート状に成形して樹脂シートを形成する樹脂シート形成工程と、少なくとも２枚の前記樹脂シートを積層し、積層した該樹脂シートを熱プレスし２層以上の樹脂層を有する積層体たる絶縁層を形成する熱プレス工程とを実施し、該積層体たる絶縁層を備える絶縁シートを形成する。
【００１６】
本実施形態の絶縁シートの製造方法では、１７５℃に加熱した際に１．０×１０8 Ｐａ・ｓ以下の粘度、好ましくは１．０×１０6 〜１．０×１０8 Ｐａ・ｓの粘度を示し、且つ、内部に空隙を有する２枚の樹脂シートを隣接させて、前記熱プレスを実施する。
前記樹脂シートの１７５℃に加熱した際の粘度は、動的粘弾性法により測定することができる。
【００１７】
また、本実施形態の絶縁シートの製造方法では、前記熱プレス後における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計を、前記熱プレス前における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計の４０％以上８０％以下、好ましくは５０％以上７０％以下にする。
前記熱プレス後における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計は、マイクロメーター又は高周波膜圧計により測定することができる。
前記熱プレス前における前記隣接する各樹脂シートの厚みは、マイクロメーター又は高周波膜圧計により測定することができる。
【００１８】
前記樹脂組成物調製工程は、窒化ホウ素を含む凝集体と、エポキシ樹脂と、必要に応じて揮発性溶媒とその他の成分とを一般的な方法で混合して前記樹脂組成物を調製する工程である。
【００１９】
前記樹脂組成物調製工程における樹脂組成物の作製方法としては、例えば、エポキシ樹脂を揮発性溶媒で溶解し、更に前記凝集体やその他の成分を加え混合する方法を採用することができる。また、例えば、エポキシ樹脂を加熱溶融しながら、前記凝集体とこの加熱溶融したエポキシ樹脂とその他の成分とをミキサー等によって混合する方法を採用することができる。
【００２０】
前記凝集体は、積層体において窒化ホウ素が所望の含有量となるように前記樹脂組成物に配合される。具体的には、前記窒化ホウ素の含有量は、積層体を形成させる樹脂組成物のうち、揮発性溶媒を除いた成分に占める窒化ホウ素の体積割合により決定することができる。
【００２１】
前記積層体における窒化ホウ素は、５０体積％以上であることが好ましく、６５体積％以下であることが好ましい。５０体積％以上であることにより、絶縁シートの熱伝導性がより高まり得る。また、積層体に含有し得る上限という点で、前記窒化ホウ素の含有量は６５体積％以下であることが好ましい。なお、体積は２０℃における体積を意味する。
【００２２】
なお、本明細書中における“凝集体”との用語は、鱗片状に形成されている窒化ホウ素の一次粒子が単に集合して凝集している粒子のみならず、熱処理や結合剤によって一次粒子どうしが結着された粒子などをも包含する意味で用いている。
また、その形態についても、個々の鱗片状構造が区別できる程度の集合状態を呈する凝集粒子（集合状粒子）のみならず、例えば、一次粒子の鱗片状構造が明確でない全体顆粒状を呈する状態に形成された凝集粒子（顆粒状粒子）などをも包含する意味で“凝集体”との用語を用いている。
【００２３】
凝集体の平均粒径は、好ましくは１０〜５０μｍである。
熱伝導性の観点からは、凝集体の粒径が大きいほど好ましいが、凝集体の最大粒径が、積層体の厚さを超えると、絶縁されるべき媒体間が通電される虞があることから、最大粒径が樹脂層の厚さを超え積層体の厚さ以下となるように、樹脂層の厚さを超え積層体の厚さ以下の目開きを有する標準ふるい（ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１−１：２００６）を用いて、凝集体を篩い分けしてこのふるい上に残る凝集体を除去し、このふるいの目を通過した凝集体を用いることが好ましい。
例えば、樹脂層の厚さを１００μｍ、積層体の厚さを２００μｍに形成させる場合には、目開きが１０５μｍである標準ふるいを用いて、凝集体を篩い分けしてこのふるい上に残る凝集体を除去し、このふるいの目を通過した凝集体を用いる。
【００２４】
前記樹脂組成物には、前記凝集体以外の無機充填剤を含有させてもよい。前記凝集体以外の無機充填剤としては、特に限定するものではなく従来公知の各種無機充填剤が挙げられ、例えば、石英ガラス粉末、タルク、シリカ粉末（溶融シリカ粉末や結晶性シリカ粉末等）、アルミナ粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ケイ素粉末等が挙げられる。なかでも、アルミナ粉末、又はシリカ粉末を用いることがより好ましく、アルミナ粉末及びシリカ粉末を用いることがさらにより好ましい。
【００２５】
一方で、被着体への接着時にある程度の粘度低下が生じないと積層体にあるボイド（空隙）などが消滅しにくく、絶縁性を低下させるおそれもある。
樹脂組成物に適度な流れ性を付与して、これらの問題をより確実に抑制させ得る点において、このエポキシ樹脂としては、エポキシ当量４５０〜２０００ｇ／ｅｑの常温固体のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と、エポキシ当量１６０〜２２０ｇ／ｅｑの多官能の常温固体で６０℃から９３℃の間に軟化点を有するノボラック型エポキシ樹脂とが（ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂／ノボラック型エポキシ樹脂）＝４０／６０〜６０／４０となる質量比率で混合されているものを用いることが好ましい。
なお、このエポキシ当量は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２３６：２００１により求めることができる。
【００２６】
さらに、エポキシ樹脂の硬化剤、硬化促進剤を樹脂組成物に含有させて熱硬化性を付与することができる。
前記硬化剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン、トリエチレンテトラミンなどのアミン系硬化剤、フェノールノボラック樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン変性フェノール樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂、ビスフェノール系フェノール樹脂などのフェノール系硬化剤、酸無水物などを用いることができる。
中でも、電気特性における信頼性を確保し易い点において、フェノールノボラック樹脂、ジアミノジフェニルスルホンが好適である。
前記硬化促進剤としては、特に限定されるものではないが、イミダゾール類や、トリフェニルフォスフェイト（ＴＰＰ）、三フッ化ホウ素モノエチルアミンなどのアミン系硬化促進剤が保存性などにおいて好適である。
【００２７】
前記その他の成分としては、分散剤、粘着性付与剤、老化防止剤、酸化防止剤、加工助剤、安定剤、消泡剤、難燃剤、増粘剤、顔料などといったプラスチック配合薬品として一般に用いられるその他の成分を本発明の効果を損なわない範囲において適宜加えることができる。
【００２８】
前記揮発性溶媒は、前記樹脂組成物に含まれる成分を均一分散させるべく用いられる。
前記揮発性溶媒としては、特に限定されないが、樹脂シート形成工程時において揮発除去が容易であるという点で、沸点が１２０℃以下のものが好ましい。また、樹脂組成物との反応性がないという点で、メチルエチルケトン、アセトン、トルエン等を用いることが好ましい。
【００２９】
前記樹脂シート形成工程は、前記凝集体とエポキシ樹脂とを備える樹脂組成物をシート状に成形して樹脂シートを形成する工程である。
【００３０】
前記樹脂シート形成工程では、例えば、揮発性溶媒が用いられるなどして樹脂組成物として常温で液状のものを用いる場合には、図１に示すような一般的な塗工装置により、樹脂シートを形成させるための樹脂組成物２’を支持層１の一面側に塗工し、続いて、樹脂組成物２’を乾燥させることにより支持層１上に樹脂シートを形成させることができる。
【００３１】
前記樹脂組成物２’を塗工する方法としては、特に限定されず、ドクターブレード法、コーター法、押し出し成形法、スクリーン印刷法、メタルマスク印刷法などを採用できる。
【００３２】
前記樹脂組成物２’を乾燥する方法としては、常圧での加温による乾燥方法の他、真空条件下で前記樹脂組成物２’中の揮発性溶媒を揮発除去させる方法も採用できる。前記樹脂組成物２’中に揮発性溶媒が含まれている場合、通常、この乾燥により樹脂組成物２’が乾燥し固化する。前記樹脂組成物２’を乾燥する温度としては、特に限定されないが、樹脂組成物２’に配合された揮発性溶媒の沸点以上であってエポキシ樹脂の完全硬化温度以下の温度が好ましく、通常は７０〜１３０℃が適当である。
【００３３】
前記樹脂シート形成工程では、図１に示したように支持層１を用いる場合、該支持層１としては、例えば、表面未処理の他、表面粗化処理、表面離型処理されたシート状のものを用いることができる。前記支持層１の材質としては、特に限定されるものではなく、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリイミドなどのプラスチック、銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属等が挙げられる。なかでも、剥離性が良好で、外形加工性もよく、安価であるという点において、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。前記支持層１の厚みとしては、通常、２５〜１８８μｍを例示できる。
【００３４】
また、前記樹脂シート形成工程では、例えば、支持層１を一方で送り出すとともに他方で巻き取り、この送り出しと巻き取りとの間において液状の樹脂組成物２’の塗工と乾燥とを連続的に実施させる、いわゆる「ロール  トゥ  ロール」などと呼ばれる生産性に優れた方法などを採用することもできる。
【００３５】
前記樹脂シートは、図２に示すように、ボイド５を有している。樹脂シート２ａ、２ａ’を熱プレスすることにより、樹脂シート２ａ、２ａ’のボイド５を減少させることができるため、図３に示すように、熱プレス工程後に形成される樹脂層２ｂ、２ｂ’の方が、樹脂シート２ａ、２ａ’よりも厚さが小さくなる。したがって、斯かる厚さの変化を考慮して、例えば、支持層１に樹脂組成物２’を塗工する際の厚みを適切に設定することにより、所望の樹脂層２ｂ、２ｂ’の厚みとすることができる。樹脂シート２ａ、２ａ’の厚みとしては、特に限定されるものではなく、通常、５０〜３００μｍが挙げられる。前記樹脂シート２ａ、２ａ’の厚みは、容易にシート状に形成できる厚みの下限という点で、５０μｍ以上であることが好ましい。また、樹脂シート２ａ、２ａ’に含有されうるボイドを熱プレス工程で容易に減少させることができるという観点で、３００μｍ以下であることが好ましい。
【００３６】
尚、樹脂層が積層されている面の単位面積当たりの樹脂層の質量をｗ、樹脂層の厚さをｍ、樹脂層の密度をρとすると、下記式（１）で表される。
ｗ＝ｍ×ρ                                                  （１）
また、樹脂層の密度ρは、樹脂シートにおいて、樹脂層の各成分の密度に、樹脂層における各成分の体積割合を乗じたものの和から算出することができる。若しくは、別途樹脂層を１層形成し、斯かる質量と体積を測定して、樹脂層の密度ρを算出しても良い。
更に、樹脂層の質量は、該樹脂層の形成に使用された樹脂組成物の質量から、熱プレス時に揮発する成分の質量分を引いて算出することができる。
従って、乾燥後の単位面積当たりの質量がｗとなるように樹脂シートを形成させることにより、後段における熱プレス工程後の樹脂層の厚さを目的とする厚さｍとすることができる。
【００３７】
前記熱プレス工程は、少なくとも２枚の樹脂シート２ａ、２ａ’を積層し、積層した前記樹脂シート２ａ、２ａ’を熱プレスし２層以上の樹脂層２ｂ、２ｂ’を有する積層体２ｃを形成する工程である。
前記熱プレスでの圧力は、好ましくは１〜２０ＭＰａ、より好ましくは２〜１５ＭＰａ、更により好ましくは４〜１０ＭＰａとする。
熱プレスの圧力を２０ＭＰａ以下とすることにより、窒化ホウ素３ａによって形成された凝集体３が崩壊するのを抑制することができる。よって、得られる絶縁シートを熱伝導性に優れたものとすることができる。また、熱プレスの圧力を１ＭＰａ以上とすることにより、樹脂シート２ａ、２ａ’に含まれていたボイド５を減少させることができる。よって、得られる絶縁シートを絶縁性に優れたものとすることができる。
【００３８】
前記熱プレス工程では、例えば図２に示すように、前記樹脂シート形成工程で調製した支持層１付き樹脂シート２ａ、２ａ’を２枚、樹脂シート２ａ、２ａ’の支持層がない面同士が向かい合うように重ねあわせ、図３のように重ね合わせた樹脂シート２ａ、２ａ’を熱プレスによって一体化して、２層の樹脂層２ｂ、２ｂ’を有する絶縁層たる積層体２ｃを形成する。
また、図４に示すように、熱プレスで形成した積層体における樹脂層２ｂ、２ｂ’の一方から支持層１を剥離し、該支持層１が剥離された樹脂層２ｂに、さらに樹脂シート２ａを積層し、該積層した樹脂シート２ａを熱プレスによって一体化し、３層の樹脂層２ｂを有する積層体２ｃを形成してもよい。
更に、３枚以上の樹脂シート２ａを積層し、該積層した樹脂シート２ａを熱プレスによって一体化して、３層以上の樹脂層２ｂを有する積層体２ｃを形成してもよい。
また、積層する樹脂シートとしては、シートの厚さ、エポキシ樹脂の種類、窒化ホウ素の種類等が異なるもの同士を積層したものを用いても良いが、同種のものを用いる方が好ましい。
【００３９】
圧力以外の前記熱プレスの条件としては、特に限定されないが、温度４０〜１６０℃、２秒〜１０時間が例示できる。熱硬化をさらに促進するという点で４０℃以上であることが好ましく、積層体２ｃに含まれているエポキシ樹脂の硬化反応が進みすぎて、電気が絶縁されるべき媒体間に積層体２ｃを接着できなくなることを防止するという点で１６０℃以下であることが好ましい。
また、ボイド５を効率良く取り除き得るという点で、減圧下にて熱プレスを行うことがより好ましい。
【００４０】
前記熱プレスを実施した後、積層体２ｃに含まれているエポキシ樹脂は、未硬化の状態、より詳しくは、完全に硬化していない半硬化の状態であるのが好ましい。半硬化の状態としては、実施例に記載されているＤＳＣ測定において、全く硬化させていない積層体２ｃの発熱量を１００％として、前記熱プレス工程を実施したあとの積層体２ｃの発熱量が２０〜８５％の範囲であることが好ましい。
【００４１】
前記熱プレス工程において、前記樹脂シート２ａを複数枚重ねた状態で熱プレスする場合、該積層体２ｃの厚みとしては、限定されるものではないが、例えば１００〜３００μｍが挙げられる。
【００４２】
前記熱プレス工程は、加熱装置を備えているほかに、例えば、減圧装置を備えているプレス機、冷却装置を備えているプレス機、その他、多段プレス機などによって実施することができる。
また、前記熱プレス工程を実施する具体的方法としては、加熱プレスして自然冷却する方法、熱交換による加熱冷却一貫プレス方法、加熱プレスと冷却プレスとを分け加熱プレス後冷却プレスを行う方法等が例示される。
【００４３】
本実施形態の絶縁シートの製造方法において形成された絶縁シートは、例えば、５ｋＶ以上の耐電圧を備えてなる。
【００４４】
絶縁シートは、絶縁層たる積層体２ｃが脆いため、例えば、積層体２ｃに、支持層１が積層された構成で用いられうる。支持層としては、例えば、銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属箔若しくは金属板等が挙げられる。絶縁シートは、積層体２ｃに金属箔若しくは金属板が積層されてなることにより、絶縁シートの強度が高まる。
【００４５】
また、本実施形態における絶縁シートは、金属ベース回路基板に用いられうる。該金属ベース回路基板は、例えば、前記金属板を備えた絶縁シートにおける積層体２ｃ上に回路層が接着されて構成されうる。斯かる構成からなる金属ベース回路基板は、前記絶縁シートを有しているため、この金属ベース回路基板も熱伝導性ならびに絶縁性に比較的優れたものとなる。
【００４６】
更に、本実施形態における絶縁シートは、パワーモジュールに用いられうる。該パワーモジュールは、例えば、前記金属ベース回路基板の回路層の上に半導体チップや、パワーＩＣなどの発熱素子が実装され、これらの素子が一旦シリコーンゲルにて封止され、さらにシリコーンゲル上に樹脂モールドが実施されて構成されうる。斯かる構成からなるパワーモジュールは、前記絶縁シートを有しているため、このパワーモジュールも熱伝導性ならびに絶縁性に比較的優れたものとなる。
【００４７】
本実施形態の絶縁シートの製造方法は、上記のように構成されているので、以下の利点を有するものである。
【００４８】
即ち、本実施形態の絶縁シートの製造方法は、積層構造を有する絶縁層を備えた絶縁シートを作製すべく、窒化ホウ素３ａを含む凝集体３とエポキシ樹脂４とを含有する樹脂シート２ａ、２ａ’を少なくとも２枚積層して前記絶縁層を形成させる絶縁シートの製造方法である。また、本実施形態の絶縁シートの製造方法では、１７５℃に加熱した際に１．０×１０8 Ｐａ・ｓ以下の粘度を示し、且つ、内部に空隙を有する２枚の樹脂シート２ａ、２ａ’を隣接させて、前記熱プレスを実施する。さらに、本実施形態の絶縁シートの製造方法は、前記熱プレス後における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計を、前記熱プレス前における前記隣接する２枚の樹脂シート２ａ、２ａ’の厚みの合計の４０％以上８０％以下にする。
斯かる絶縁シートの製造方法によれば、１７５℃に加熱した際に１．０×１０8 Ｐａ・ｓ以下の粘度を示し、且つ、内部に空隙を有する２枚の樹脂シート２ａ、２ａ’を隣接させて、前記熱プレスを実施し、前記熱プレス後における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計を、前記熱プレス前における前記隣接する２枚の樹脂シート２ａ、２ａ’の厚みの合計の４０％以上８０％以下にすることにより、絶縁性及び熱伝導性に優れた絶縁シートを作製することができる。
また、凝集された形態で窒化ホウ素３ａが含有された樹脂シート２ａ、２ａ’を用いることにより、得られる絶縁シートを熱伝導性に優れたものとすることができる。
【００４９】
なお、樹脂シートの１７５℃に加熱した際の粘度については、従来公知の方法で低く調整することが可能である。例えば、樹脂組成物に含有させる窒化ホウ素の量を少なくしたり、平均粒径が大きい窒化ホウ素を用いたりすることでこの粘度を低く調整することができる。また、樹脂シートを形成する際にエポキシ樹脂の硬化反応を抑制することでこの粘度を低く調整することができる。
【実施例】
【００５０】
次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。
【００５１】
＜樹脂シートの１７５℃に加熱した際の粘度＞
樹脂シートの１７５℃に加熱した際の粘度は、上述した方法によって求めた。具体的には、以下の方法によって求めた。
すなわち、まず、樹脂シートから支持層を剥離し、１０ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（長さ）×２００μｍ（厚み）に樹脂シートを切り出して、測定試料を得た。そして、図５に示すように、この測定試料２ａについて長さ方向の両端を測定ヘッド７でクランプし、下記の条件で前記粘度を測定した。
測定装置      ：ＡＲＥＳ（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）
測定条件      測定モード    ：トーション（フリー）
周波数／歪み  ：１Ｈｚ／０．０３％
測定長        ：３３ｍｍ
昇温速度      ：４０℃／ｍｉｎ（３０℃→１７５℃）
評価温度・時間：１７５℃等温保持  ３０分
【００５２】
＜熱プレス前における隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計に対する、熱プレス後における隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計の比＞
熱プレス前における隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計に対する、熱プレス後における隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計の比（「圧縮比」ともいう。）については、上述した方法によって、前記熱プレス後における前記隣接する２枚の樹脂シートの厚みの合計、及び、前記熱プレス前における前記隣接する各樹脂シートの厚みを求め、これらの値から求めた。
【００５３】
（実施例１）
下記の＜樹脂組成物の配合＞に示す配合にて樹脂組成物をディスパーにて減圧下で混合し、樹脂組成物調製工程を実施した。なお、下記の無機充填剤としての窒化ホウ素粉末と、カップリング剤としての３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとについては、他の材料と混合する前に、前もって窒化ホウ素粉末と３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランとを混合させた。
＜樹脂組成物の配合＞
・エポキシ樹脂としてのトリスフェノールメタン型エポキシ樹脂（分子量：９００）  １００．０質量部
・硬化剤としてのフェノールノボラック樹脂（分子量：１６５０）  ６２．１３質量部
・硬化促進剤としてのテトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート（平均粒子径：２μｍ）  １．００質量部
・カップリング剤としての３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン  ６．００質量部
・無機充填剤としての窒化ホウ素を含む凝集体（平均粒子径：３０μｍ）  ４００．０質量部
・無機充填剤としてのシリカ粉末  ４．６質量部
・揮発性溶媒としてのメチルエチルケトン  ３０８．９質量部
【００５４】
基材たる銅箔（面積：２５００ｃｍ2）に上記樹脂組成物（厚み：約２００μｍ）を塗工した。塗工方式としては、コーター方式、ロール  トゥ  ロールを採用し、乾燥条件としては、１２０℃で５分間とした。以上のようにして、樹脂シート形成工程を実施した。
得られた樹脂シートの１７５℃に加熱した際の粘度（単に「粘度」ともいう。）は、下記表１に示す。
【００５５】
上記方法で得られた樹脂シートうち、支持層と接していない面同士が向かい合うように、２枚の樹脂シートを重ね合わせて、温度：１００℃、圧力：８ＭＰａ、時間：２０分間の条件で熱プレスし、実施例１の金属箔を備えた絶縁シートを作製した。
圧縮比は、下記表１に示す。
【００５６】
（実施例２）
エポキシ樹脂１００質量部に対して、カップリング剤を５．７０質量部、凝集体を３８０．０質量部、シリカ粉末を１６．５質量部、揮発性溶媒を３０４．４質量部にして樹脂シートを得たこと以外は、実施例１と同様にして、絶縁シートを作製した。得られた樹脂シートの１７５℃に加熱した際の粘度と、圧縮比とは、下記表１に示す。
【００５７】
（実施例３）
エポキシ樹脂１００質量部に対して、カップリング剤を６．２９質量部、凝集体を４１９．２質量部、シリカ粉末を１７．７質量部、揮発性溶媒を３２６．５質量部にして樹脂シートを得たこと以外は、実施例１と同様にして、絶縁シートを作製した。得られた樹脂シートの１７５℃に加熱した際の粘度と、圧縮比とは、下記表１に示す。
【００５８】
（実施例４）
エポキシ樹脂１００質量部に対して、カップリング剤を６．４２質量部、凝集体を４２８．０質量部、シリカ粉末を４．８質量部、揮発性溶媒を３２４．３質量部にして樹脂シートを得たこと以外は、実施例１と同様にして、絶縁シートを作製した。得られた樹脂シートの１７５℃に加熱した際の粘度と、圧縮比とは、下記表１に示す。
【００５９】
（実施例５）
エポキシ樹脂１００質量部に対して、カップリング剤を６．２９質量部、凝集体を４１９．２質量部、シリカ粉末を４．７質量部、揮発性溶媒を３１９．５質量部にして樹脂シートを得たこと以外は、実施例１と同様にして、絶縁シートを作製した。得られた樹脂シートの１７５℃に加熱した際の粘度と、圧縮比とは、下記表１に示す。
【００６０】
（比較例１）
実施例５で得られた樹脂シートを、温度：１５０℃、圧力：８ＭＰａ、時間：１５分間の条件で熱プレスすることにより比較例１の樹脂シートを得たこと以外は、実施例１と同様にして、絶縁シートを作製した。得られた樹脂シートの１７５℃に加熱した際の粘度と、圧縮比とは、下記表１に示す。
【００６１】
（比較例２）
乾燥条件を１５０℃で２０分間としたこと以外は、実施例５と同様にして樹脂シートを得、そして、絶縁シートを得た。得られた樹脂シートの１７５℃に加熱した際の粘度と、圧縮比とは、下記表１に示す。
【００６２】
上記のとおり製造した、各実施例、比較例の絶縁シートの絶縁層たる積層体を完全硬化させ、耐電圧、熱伝導率を測定した。完全硬化のための処理条件は、１７０℃で８時間とした。各測定方法の詳細は以下に説明する。結果を表１に示す。
【００６３】
＜耐電圧＞
耐電圧は、波高率が１．３４〜１．４８の間にあり、５０又は６０Ｈｚの周波数の電圧を加えることができる最大電圧ＡＣ１０ｋＶ以上の絶縁破壊装置により測定した。測定方法の詳細については図６、７を参照しながら以下に説明する。
７０ｍｍ×６０ｍｍの絶縁シートの片側の銅箔を剥離し、該剥離面にアルミ板を積層し加熱して、アルミ板を絶縁シートに一体化させ、さらに加熱して積層体を完全硬化させた。積層体の界面から放電が生じることを避けるべく、図６に示すように、銅箔１１を６０ｍｍ×５０ｍｍのサイズで銅箔１１の四つの角をとるように（半径が５ｍｍとなるように）エッチングして、試料を得た。図７に示すように、この試料６を油槽２４の絶縁油２３（ＪＩＳ  Ｃ２３２０：１９９９）中でアルミ板側を下にして黄銅性円板電極２２（φ：４０ｍｍ）上に置き、この試料６の上に、この試料６の略中央部分で接するように黄銅性球状電極２１（φ：１５ｍｍ、重さ：５０ｇ）を置いた。この絶縁油２３は２０±１０℃に保ち、試料６に約ＡＣ７ｋＶｒｍｓで１分間印加した。そして、絶縁破壊が発生していない場合には、速やかにＡＣ０．５ｋＶｒｍｓ上げて１分間印加し、絶縁破壊が発生するまでＡＣ０．５ｋＶｒｍｓ間隔（０．５ｋＶステップ、１分間印加）で昇圧した。
尚、絶縁破壊の判断基準として、カットオフ電流を１０ｍＡとした。そして、絶縁破壊が発生した電圧より０．５ｋＶ低い印加電圧を耐電圧とした。
【００６４】
＜熱伝導率＞
厚み方向の熱伝導率は、パルス加熱法で、キセノンフラッシュアナライザー（ＮＥＴＺＳＣＨ社製）を用いて測定した。
【００６５】
＜無機充填剤の充填率＞
絶縁層における無機充填剤の充填率は、絶縁層を７００℃で１時間加熱し、また、加熱前後の質量をそれぞれ測定し、下記式により求めた。
充填率（％）  ＝  （加熱後の質量／加熱前の質量）×１００％
【００６６】
結果を表１に示す。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
本発明の範囲内の方法で作製した実施例１〜５の絶縁シートは、圧縮比が９８．２％である比較例１の絶縁シート、及び、１７５℃に加熱した際に１．４３×１０8 Ｐａ・ｓの粘度を示す樹脂シートを用いて作製した比較例２の絶縁シートに比べて、耐電圧が高く、更に、熱伝導率が高かった。
すなわち、本発明によれば、絶縁性及び熱伝導性に優れた絶縁シートを作製することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１：支持層、２’：樹脂組成物、２ａ、２ａ’：樹脂シート、２ｂ、２ｂ’：樹脂層、２ｃ：積層体（絶縁層）、３ａ：窒化ホウ素、３：凝集体、４：エポキシ樹脂、５：ボイド、６：試料、７：測定ヘッド、１１：銅箔、２１：黄銅性球状電極、２２：黄銅性円板電極、２３：絶縁油、２４：油槽
【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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