(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁部と放熱部とを備える複合層、樹脂層および金属層がこの順で積層された回路基板の、前記絶縁部を構成する樹脂組成物であって、
当該樹脂組成物を以下の条件により成形して試験片を得、１６．５重量％の第二塩化銅、２５重量％の塩化水素、２５重量％の過酸化水素を含むエッチング液に１時間浸漬させた際に、前記試験片の重量変化率の絶対値が０．０２％以下となる、樹脂組成物。
（試験片作製条件）
幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ８０ｍｍのキャビティを備える金型を用い、金型温度１７０℃、成形圧力１０ＭＰａ、硬化時間１８０秒の条件下で前記樹脂組成物を成形して試験片を得る。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂組成物であって、
当該樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂および不飽和ポリエステル樹脂からなる群から選ばれる１種以上の熱硬化性樹脂を含む、樹脂組成物。
【請求項３】
請求項２に記載の樹脂組成物であって、
前記熱硬化性樹脂の含有量は、前記樹脂組成物の固形分全体１００質量部に対して１０質量部以上６０質量部以下である、樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の樹脂組成物であって、
さらに繊維強化材を含む、樹脂組成物。
【請求項５】
請求項４に記載の樹脂組成物であって、
前記繊維強化材の含有量は、前記樹脂組成物の固形分全体１００質量部に対して３０質量部以上８０質量部以下である、樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の樹脂組成物であって、
前記試験片をエッチング液に浸漬させる前後の光沢度の変化率の絶対値が１０％以下である、樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の樹脂組成物を硬化させてなる絶縁部と、放熱部とを備える複合層、樹脂層および金属層がこの順で積層されてなる回路基板。
【請求項８】
請求項７に記載の回路基板と、発熱体とを備えることを特徴とする発熱体搭載基板。
【請求項９】
絶縁部と放熱部とを備える複合層、樹脂層および金属層がこの順で積層された回路基板の製造方法であって、
当該製造方法は、
前記金属層と前記樹脂層との積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記樹脂層側の表面の一部に前記放熱部を配置する工程と、
前記積層体の前記樹脂層側の表面の前記放熱部の配置されていない領域に、樹脂組成物により前記絶縁部を形成する工程と、
を含み、
前記樹脂組成物を以下の条件により成形して試験片を得、１６．５重量％の第二塩化銅、２５重量％の塩化水素、２５重量％の過酸化水素を含むエッチング液に１時間浸漬させた際に、前記試験片の重量変化率の絶対値が０．０２％以下となる、回路基板の製造方法。
（試験片作製条件）
幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ８０ｍｍのキャビティを備える金型を用い、金型温度１７０℃、成形圧力１０ＭＰａ、硬化時間１８０秒の条件下で前記樹脂組成物を成形して試験片を得る。
【請求項１０】
請求項９に記載の回路基板の製造方法であって、
前記樹脂組成物は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂および不飽和ポリエステル樹脂からなる群から選ばれる１種以上の熱硬化性樹脂を含む、回路基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回路基板の製造方法であって、
前記熱硬化性樹脂の含有量は、前記樹脂組成物の固形分全体１００質量部に対して１０質量部以上６０質量部以下である、回路基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法であって、
前記樹脂組成物は、さらに繊維強化材を含む、回路基板の製造方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の回路基板の製造方法であって、
前記繊維強化材の含有量は、前記樹脂組成物の固形分全体１００質量部に対して３０質量部以上８０質量部以下である、回路基板の製造方法。
【請求項１４】
請求項９ないし１３のいずれか一項に記載の回路基板の製造方法であって、
前記試験片をエッチング液に浸漬させる前後の光沢度の変化率の絶対値が１０％以下である、回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物、回路基板、発熱体搭載基板および回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気エネルギーの有効活用等の観点から、ＳｉＣ（炭化ケイ素）やＧａＮ（窒化ガリウム）を用いた素子を搭載するＳｉＣ／ＧａＮパワー半導体装置が注目されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
これらの素子は、従来のＳｉを用いた素子に比べて、電力損失を大幅に低減できるばかりでなく、より高い電圧や大電流、３００℃に達する高温下であっても動作することが可能であるため、従来のＳｉパワー半導体装置では適用が難しかった用途への展開が期待されている。
【０００４】
このように、ＳｉＣ／ＧａＮを用いた素子（半導体素子）自体が前述のような過酷な状況下で動作可能となる。そのため、この素子を備える半導体装置を搭載する回路基板については、発熱体である半導体素子の駆動により発する熱が、半導体素子自体に対して、さらには、回路基板上に搭載される他の部材に対して、悪影響を及ぼすのを防止することを目的に、回路基板を介して効率よく放熱することが求められる。
【０００５】
なお、このような要求は、半導体装置に限らず、例えば、発光ダイオード等の発光素子のような他の発熱体が搭載された回路基板についても同様に生じている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１６７０３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような効率よく放熱を発揮することのできる回路基板について、本発明者らは後述するような特定構造を有する回路基板を導出した。
すなわち、かかる回路基板においては、金属層上に搭載される発熱体の発した熱を、効率的に放熱するための放熱部が設けられているが、この放熱部は絶縁部と一体化され、これらがひとつの層（複合層）を形成している。
【０００８】
これにより、回路基板において放熱が必要な部分でのみ効果的に放熱することができ、また、前述の複合層における放熱部以外は、樹脂成分等で形成できるため、回路基板全体としての軽量化も図ることも可能となる。
【０００９】
しかしながら、係る回路基板に対して各種素子を搭載する際、あるいは、当該基板を他の基板に搭載する際においては、当該回路基板をリフロー工程に供することが必要となる。その際に、この複合層における放熱部と絶縁部とのかい離が生じうることが懸念される。
【００１０】
このような背景から、本発明は特定構造を有する回路基板について、高い耐リフロー性を発揮することのできる樹脂組成物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】
【００１１】
本発明者らは、係る回路基板の絶縁部を構成する樹脂組成物の硬化物について、特定の組成のエッチング液に浸漬した際に、ある挙動を示すことにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
【００１２】
すなわち、本発明によれば、
絶縁部と放熱部とを備える複合層、樹脂層および金属層がこの順で積層された回路基板の、前記絶縁部を構成する樹脂組成物であって、
当該樹脂組成物を以下の条件により成形して試験片を得、１６．５重量％の第二塩化銅、２５重量％の塩化水素、２５重量％の過酸化水素を含むエッチング液に１時間浸漬させた際に、前記試験片の重量変化率の絶対値が０．０２％以下となる、樹脂組成物が提供される。
（試験片作製条件）
幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ８０ｍｍのキャビティを備える金型を用い、金型温度１７０℃、成形圧力１０ＭＰａ、硬化時間１８０秒の条件下で前記樹脂組成物を成形して試験片を得る。
【００１３】
また、本発明によれば、
上記の樹脂組成物を硬化させてなる絶縁部と、放熱部とを備える複合層、樹脂層および金属層がこの順で積層されてなる回路基板が提供される。
【００１４】
さらに、本発明によれば、
上記の回路基板と、発熱体とを備えることを特徴とする発熱体搭載基板が提供される。
【００１５】
さらに、本発明によれば、
絶縁部と放熱部とを備える複合層、樹脂層および金属層がこの順で積層された回路基板の製造方法であって、
当該製造方法は、
前記金属層と前記樹脂層との積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記樹脂層側の表面の一部に前記放熱部を配置する工程と、
前記積層体の前記樹脂層側の表面の前記放熱部の配置されていない領域に、樹脂組成物により前記絶縁部を形成する工程と、
を含み、
前記樹脂組成物を以下の条件により成形して試験片を得、１６．５重量％の第二塩化銅、２５重量％の塩化水素、２５重量％の過酸化水素を含むエッチング液に１時間浸漬させた際に、前記試験片の重量変化率の絶対値が０．０２％以下となる、回路基板の製造方法が提供される。
（試験片作製条件）
幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ８０ｍｍのキャビティを備える金型を用い、金型温度１７０℃、成形圧力１０ＭＰａ、硬化時間１８０秒の条件下で前記樹脂組成物を成形して試験片を得る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の樹脂組成物は、特定の組成のエッチング液に浸漬した際における重量変化率の絶対値が特定の値以下となる。
ここで、本発明の樹脂組成物は特定構造の回路基板に用いられ、この回路基板は、その全体がエッチング液に浸漬され、その後、リフロー工程を行うことが想定しうる。このようなプロセスを経る中、前述の重量変化率を抑えることで、わずかに樹脂層に含まれてしまうエッチング液の影響を緩和することができ、回路基板としての耐リフロー性を向上させることができると考えられる。
一方、前述のように回路基板全体がエッチング液に浸漬されるプロセスに供されないものであったとしても、本発明の樹脂組成物を適用した回路基板は耐リフロー性を向上させることができる。
すなわち、前述の試験においてエッチング液による重量変化の大きい樹脂は、ボイドを多量に含むか、または、物理的・化学的に脆弱な領域を樹脂内に有していると考えられる。すなわち、回路基板全体にエッチング液を浸漬させないプロセスを経る場合であっても、このエッチング浸漬試験において特定の重量変化率以下となることが、耐リフロー性を向上させる上で有効な指標となることを見出している。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の発熱体搭載基板を半導体装置の搭載に適用した態様を示す縦断面図である。
【図２】図１中の矢印Ａ方向から見た図（平面図）である。
【図３】図１の発熱体搭載基板の製造に用いられる金属箔張基板の製造方法を説明するための図である。
【図４】図１の発熱体搭載基板の製造に用いられる金属箔張基板の製造方法を説明するための図である。
【図５】第２実施形態の発熱体搭載基板を半導体装置の搭載に適用した態様を示す縦断面図である。
【図６】図５中の矢印Ａ方向から見た図（平面図）である。
【図７】第３実施形態の発熱体搭載基板を半導体装置の搭載に適用した態様を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同一符号を付し、その詳細な説明は重複しないように適宜省略される。
なお、本明細書中において、「〜」は特に断りがなければ以上から以下を表す。
【００１９】
［第１実施形態］
本実施形態に係る樹脂組成物は以下に示されるものである。
絶縁部と放熱部とを備える複合層、樹脂層および金属層がこの順で積層された回路基板の、前記絶縁部を構成する樹脂組成物であって、
当該樹脂組成物を以下の条件により成形して試験片を得、１６．５重量％の第二塩化銅、２５重量％の塩化水素、２５重量％の過酸化水素を含むエッチング液に１時間浸漬させた際に、前記試験片の重量変化率の絶対値が０．０２％以下となる、樹脂組成物が提供される。
（試験片作製条件）
幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ８０ｍｍのキャビティを備える金型を用い、金型温度１７０℃、成形圧力１０ＭＰａ、硬化時間１８０秒の条件下で前記樹脂組成物を成形して試験片を得る。
【００２０】
まず、本実施形態の樹脂組成物を説明するのに先立って、本実施形態に係る発熱体搭載基板について説明する。
なお、以下では、本実施形態の発熱体搭載基板を、発熱体として半導体素子を備える半導体装置の搭載に適用した場合を一例に説明する。
【００２１】
＜発熱体搭載基板＞
図１は、本実施形態の発熱体搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第１実施形態を示す縦断面図、図２は、図１中の矢印Ａ方向から見た図（平面図）である。なお、以下では、説明の便宜上、図１中の上側、図２中の紙面手前側を「上」、図１中の下側、図２中の紙面奥側を「下」とも言う。また、各図では、発熱体搭載基板およびその各部を誇張して模式的に図示しており、発熱体搭載基板およびその各部の大きさおよびその比率は実際とは異なることもある。
【００２２】
図１、２に示す発熱体搭載基板５０は、駆動により熱を発する発熱体である半導体装置１と、この半導体装置１を搭載する回路基板１０とを有している。なお、通常、回路基板１０には、半導体装置１以外に、例えば、抵抗、トランジスタ等の他の電子部品（部材）が搭載されるが、説明の便宜上、図１、２では、その記載を省略している。
【００２３】
半導体装置１は、半導体素子（図示せず）を備える半導体パッケージであり、この半導体素子（半導体チップ）を封止するモールド部（封止部）１１と、半導体素子（半導体チップ）と電気的に接続された接続端子１２とを有している。
【００２４】
半導体素子は、本実施形態では、ＳｉＣ（炭化ケイ素）やＧａＮ（窒化ガリウム）を用いたもので構成され、この半導体素子が、その駆動により発熱する。
【００２５】
また、モールド部１１は、通常、各種樹脂材料の硬化物で構成され、半導体素子を取り囲むことで封止している。
【００２６】
さらに、接続端子１２は、例えば、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉやこれらの合金等の各種金属材料で構成され、半導体素子が備える端子と、回路基板１０が有する金属層４とは電気的に接続されている。
【００２７】
回路基板１０（配線基板）は、半導体装置１を電気的に接続する金属層４と、この金属層４の下面（半導体装置１と反対側の面；一方の面）に設けられた、金属層４を支持する平板状（シート状）をなす基材（基部）８とを備えている。
【００２８】
金属層４は、所定のパターンで形成されており、このパターンの形成により設けられた端子（図示せず）が、半導体装置１が備える接続端子（端子）１２に電気的に接続され、これにより、半導体素子が備える端子と金属層４が備える端子とが電気的に接続される。
【００２９】
この金属層４は、回路基板１０上に搭載された半導体装置１を含む電子部品に接続されている。また、半導体装置１で発生した熱を基材８の下面側に伝達して逃がす受熱板としての機能を備えており、後述する金属箔張基板１０Ａが備える金属箔４Ａをパターニングすることで形成される。
【００３０】
金属層４の構成材料としては、例えば、銅、銅系合金、アルミニウム、アルミニウム系合金等の各種金属材料が挙げられる。
【００３１】
また、金属層４の厚さ方向に対する熱伝導率は、３Ｗ／ｍ・Ｋ以上、５００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましく、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、４００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることがより好ましい。このような金属層４は、優れた熱伝導率を有していると言うことができ、半導体装置１が備える半導体素子の駆動により生じた熱を、金属層４を介して基材８側に効率よく伝達することができる。
【００３２】
基材８は、平板状（シート状）をなす樹脂層５と、この樹脂層５の下面（一方の面）に設けられ、基材８の平面視で、半導体装置１が搭載される領域を包含する第１の領域１５（図２参照）に対応して配置された放熱部７と、この第１の領域１５を除く第２の領域１６（図２参照）に対応して樹脂層５を覆う絶縁部６とを備えている。
【００３３】
樹脂層（接合層）５は、金属層４の下面に設けられ、すなわち、金属層４と、この金属層４の下側に位置する絶縁部６および放熱部７との間に設けられ、この樹脂層５を介して、金属層４と絶縁部６および放熱部７とを接合する。
【００３４】
また、この樹脂層５は、絶縁性を有している。これにより、仮に放熱部７が金属材料により構成される場合であっても、金属層４と、放熱部７との絶縁状態が確保される。
【００３５】
さらに、樹脂層５は、優れた熱伝導性を発揮するように構成されている。これにより、樹脂層５は、半導体装置１（金属層４）側の熱を放熱部７に伝達することができる。
【００３６】
このような樹脂層５の熱伝導率は、高いものが好適に用いられ、具体的には、１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、１５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましく、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることがより好ましい。これにより、半導体装置１側の熱が樹脂層５により放熱部７に効率よく伝達される。そのため、半導体装置１の半導体素子における駆動により生じた熱を、金属層４および樹脂層５を介して放熱部７に効率よく伝達することができることから、半導体装置１で生じた熱の放熱効率の向上が図られる。
【００３７】
樹脂層５の厚さ（平均厚さ）ｔ５は、特に限定されないが、図１に示すように、放熱部７の厚さｔ７より薄く、具体的には、５０μｍ〜２５０μｍ程度であるのが好ましく、８０μｍ〜２００μｍ程度であるのがより好ましい。これにより、樹脂層５の絶縁性を確保しつつ、樹脂層５の熱伝導性を向上させることができる。
【００３８】
また、樹脂層５は、そのガラス転移温度が好ましくは１００℃以上２００℃以下である。これにより、樹脂層５は、剛性が高まり、樹脂層５の反りを低減できることから、回路基板１０における反りの発生を抑制することができる。
【００３９】
なお、樹脂層５のガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に基づいて、以下のようにして計測できる。
【００４０】
動的粘弾性測定装置（ティー・エイ・インスツルメント社製ＤＭＡ／９８３）を用いて窒素雰囲気（２００ｍｌ／分）のもと引っ張り荷重をかけて、周波数１Ｈｚ、−５０℃から３００℃の温度範囲を昇温速度５℃／分の条件で測定し、tanδのピーク位置よりガラス転移温度Ｔｇを得る。
【００４１】
また、樹脂層５の２５℃の弾性率（貯蔵弾性率）Ｅ'は、１０ＧＰａ以上７０ＧＰａ以下であることが好ましい。これにより、樹脂層５の剛性が高まることから、樹脂層５に生じる反りを低減させることができる。その結果、回路基板１０における反りの発生を抑制することができる。
【００４２】
なお、上記貯蔵弾性率は、動的粘弾性測定装置で測定することができ、具体的には、貯蔵弾性率Ｅ'は、樹脂層５に引張り荷重をかけて、周波数１Ｈｚ、昇温速度５〜１０℃／分で−５０℃から３００℃で測定した際の、２５℃における貯蔵弾性率の値として測定される。
【００４３】
かかる機能を有する樹脂層５は、たとえば、樹脂材料を主材料として構成された層内にフィラーが分散された構成をなしている。
【００４４】
樹脂材料は、フィラーを樹脂層５内に保持させるバインダーとしての機能を発揮し、フィラーは、樹脂材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有している。樹脂層５を、かかる構成を有するものとすることにより、樹脂層５の熱伝導率を高めることができる。
【００４５】
このような樹脂層５は、主として樹脂材料およびフィラーを含有する、樹脂層形成用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。すなわち、樹脂層５は、樹脂層形成用樹脂組成物を層状に成形した硬化物または固化物で構成されている。
【００４６】
放熱部７は、基材８（樹脂層５）の平面視で、樹脂層５の下面（一方の面）に半導体装置１が搭載される領域を包含する第１の領域１５に対応して形成されている。
【００４７】
このような放熱部７は、半導体装置１が備える半導体素子の駆動に生じた熱を、金属層４および樹脂層５を介して、放熱部７（回路基板１０）の下面側から放熱する部材（放熱板）として機能する。
【００４８】
そのため、半導体装置１が備える半導体素子が、本実施形態のように、たとえＳｉＣ（炭化ケイ素）やＧａＮ（窒化ガリウム）を用いたもので構成され、この半導体素子が、その駆動により、従来のＳｉパワー半導体装置よりも高い温度の熱を発熱したとしても、この熱を、放熱部７を介してその下面側から放熱することができる。したがって、半導体素子自体に対して、さらには、回路基板１０上に搭載される他の電子部品に対して、悪影響を及ぼすのを的確に抑制または防止することができる。
【００４９】
また、図２に示すように、本実施形態では、基材８の平面視で、放熱部７の大きさ（面積Ｓ７）は、半導体装置１の大きさ（面積Ｓ１）よりも大きいものである。すなわち、放熱部７が位置する第１の領域１５は、半導体装置１が搭載される領域を包含している。さらに、平面視で、半導体装置１が搭載される領域と放熱部７が位置する第１の領域１５とは、それぞれ、長方形をなし、中心部同士が重なって、すなわち、同心的に配置されている。
【００５０】
これにより、半導体装置１の放熱部７に対する配置位置を決定する際に、例えば金属層４が備える端子の位置を設定する際の設計の自由度が向上する。また、半導体装置１からの熱を放熱部７で拡散して放熱させることができるため、放熱部７による放熱の放熱効率の向上を図ることができる。
【００５１】
また、図１に示すように、放熱部７の厚さ（平均厚さ）ｔ７と金属層４の厚さ（平均厚さ）ｔ４とは、互いに異なっている、すなわち、放熱部７の厚さｔ７は、金属層４の厚さｔ４よりも厚い。これにより、放熱部７による放熱の放熱効率の向上を確実に図ることができる。
【００５２】
厚さｔ４としては、特に限定されないが、例えば、３μｍ以上、１２０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上、７０μｍ以下がより好ましい。金属層４の厚さをこのような数値範囲に設定することにより、金属層４として機能する導電性を確保しつつ、受熱板としての機能の向上が図られる。
【００５３】
また、厚さｔ７としては、特に限定されないが、例えば、１ｍｍ以上、３ｍｍ以下が好ましく、１．５ｍｍ以上、２．５ｍｍ以下がより好ましい。放熱部７の厚さをこのような数値範囲に設定することにより、放熱板としての機能の向上が図られる。
【００５４】
以上のような厚さの大小関係や平面視での包含関係（位置関係）が相まって、半導体装置１で発した熱は、放熱部７で迅速に放熱される。すなわち、放熱効率が向上する。
【００５５】
放熱部７の構成材料としては、高い放熱特性を有しているものであれば、有機材料、無機材料とも用いることができる。この中でも、銅、銅系合金、アルミニウム、アルミニウム系合金等の各種金属材料が好ましく、アルミニウムまたはアルミニウム系合金であることがさらに好ましい。このような金属材料は、熱伝導率が比較的高いものであり、半導体装置１で発した熱の放熱効率の向上が図られる。
【００５６】
また、放熱部７をアルミニウムまたはアルミニウム系合金で構成し、金属層４を銅または銅合金で構成した場合、金属層４は、放熱部７よりも熱伝導率が高くなる。これにより、半導体装置１で発した熱は、金属層４に伝わると、金属層４で広範囲に拡散することなく、迅速に樹脂層５を介して、放熱部７に到達し、この放熱部７に到達した熱が、放熱部７において拡散しつつ放熱部７の外部に放出されるため、さらなる放熱効率の向上が図られる。
【００５７】
なお、放熱部７の熱伝導率は、１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、５００Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましく、２００Ｗ／ｍ・Ｋ（アルミニウム）以上、４００Ｗ／ｍ・Ｋ以下（銅）であることがより好ましい。
【００５８】
絶縁部６は、樹脂層５の下面に設けられ、基材８の平面視で、第１の領域１５を除く第２の領域１６に対応して形成されている。すなわち、樹脂層５の下面の放熱部７が位置しない第２の領域１６を覆うように、放熱部７を取り囲んで形成されている。
【００５９】
これにより、基材８の下面の放熱部７が位置しない第２の領域１６における、絶縁性が確保される。また、基材８全体としての強度が確保される。
【００６０】
また、絶縁部６は、断熱効果を奏する。従って、放熱部７で放熱させる熱を、絶縁部６において遮ることが可能となる。そのため、第２の領域１６に位置する金属層４（回路基板１０）に搭載された他の電子部品に、この熱が伝達するのに起因して、悪影響が生じるのを的確に抑制または防止することができる。
【００６１】
なお、図１に示すように、放熱部７の厚さ（平均厚さ）ｔ７と絶縁部６の厚さ（平均厚さ）は、同一となっており、これにより、放熱部７の下面と、絶縁部６の下面とにより平坦面が構成されている。
【００６２】
この回路基板１０の絶縁部６は、本実施形態では、後述する、特定の条件を満たす絶縁部形成用樹脂組成物の硬化物で構成される。
【００６３】
このような硬化物で絶縁部６を構成することで、樹脂層５と絶縁部６との間での熱線膨張係数の差を小さく設定することができる。これにより、半導体装置１の半導体素子の駆動時には、半導体装置１自体が発熱し、樹脂層５および絶縁部６が加熱されることとなるが、樹脂層５と絶縁部６との間で反りが生じ、これに起因して、これら同士の間で剥離が生じてしまうのを的確に抑制または防止することができる。
【００６４】
以上のような、発熱体として半導体装置１を搭載する図１に示す発熱体搭載基板５０は、回路基板１０に半導体装置１を搭載することにより得ることができ、さらに、回路基板１０は、上述した金属層４に代えて、平板状（シート状）をなす金属箔４Ａを、基材８の上面（他方の面）に備える金属箔張基板１０Ａを用いて得ることができる。
以下、この回路基板１０の製造方法について説明する。
【００６５】
（回路基板の製造方法）
図３、４は、図１の発熱体搭載基板の製造に用いられる回路基板（金属箔張基板）の製造方法を説明するための図である。なお、以下では、説明の便宜上、図３、４中の上側を「上」、下側を「下」とも言う。また、金属箔張基板およびその各部を誇張して模式的に図示しており、金属箔張基板およびその各部の大きさおよびその比率は実際とは大きく異なる。
【００６６】
すなわち、本実施形態に係る回路基板の製造方法は以下に示されるものである。
絶縁部と放熱部とを備える複合層、樹脂層および金属層がこの順で積層された回路基板の製造方法であって、
当該製造方法は、
前記金属層と前記樹脂層との積層体を準備する工程と、
前記積層体の前記樹脂層側の表面の一部に前記放熱部を配置する工程と、
前記積層体の前記樹脂層側の表面の前記放熱部の配置されていない領域に、樹脂組成物により前記絶縁部を形成する工程と、
を含み、
前記樹脂組成物を以下の条件により成形して試験片を得、１６．５重量％の第二塩化銅、２５重量％の塩化水素、２５重量％の過酸化水素を含むエッチング液に１時間浸漬させた際に、前記試験片の重量変化率の絶対値が０．０２％以下となる、回路基板の製造方法。
（試験片作製条件）
幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ８０ｍｍのキャビティを備える金型を用い、金型温度１７０℃、成形圧力１０ＭＰａ、硬化時間１８０秒の条件下で前記樹脂組成物を成形して試験片を得る。
【００６７】
［１］
まず、上記製造方法においては、金属層と樹脂層との積層体を準備する。
具体的には、平板状をなす金属箔４Ａを用意し、その後、図３（ａ）に示すように、金属箔４Ａ上に樹脂層形成用層５Ａを形成する。
【００６８】
この樹脂層形成用層５Ａは、後述するワニス状をなす樹脂層形成用樹脂組成物を金属箔４Ａ上に供給して層状とした後、乾燥させることにより得られたものである。そして、この樹脂層形成用層５Ａは、後述する工程［２］および工程［３］を経ることで、硬化または固化することにより樹脂層５となるものである。
【００６９】
樹脂層形成用樹脂組成物の金属箔４Ａへの供給は、例えば、コンマコーター、ダイコーター、グラビアコーター等を用いて行うことができる。
【００７０】
この樹脂層形成用樹脂組成物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、この樹脂層形成用樹脂組成物を６０℃から昇温速度３℃／ｍｉｎ、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。
【００７１】
最低溶融粘度が上記下限値以上であると、樹脂材料とフィラーとが分離し、樹脂材料のみが流動してしまうことを抑制でき、工程［２］および工程［３］を経ることにより、より均質な樹脂層５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、樹脂層形成用樹脂組成物の金属箔４Ａへの濡れ性を向上でき、樹脂層５と金属箔４Ａとの密着性をより一層向上できる。
【００７２】
これらの相乗効果により、金属箔張基板１０Ａ（回路基板１０）の放熱性および絶縁破壊電圧をより一層向上できる。
【００７３】
また、樹脂層形成用樹脂組成物は、最低溶融粘度に到達する温度が６０℃以上、１００℃以下の範囲内であることが好ましく、７５℃以上、９０℃以下の範囲内であることがより好ましい。
【００７４】
さらに、樹脂層形成用樹脂組成物は、フロー率が１５％以上、６０％未満であることが好ましく、２５％以上、５０％未満であることがより好ましい。
【００７５】
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。すなわち、まず、本実施形態の樹脂層形成用樹脂組成物により形成された樹脂層を有する金属箔を所定のサイズ（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（％）＝１００×（測定前重量−測定後重量）/（測定前重量−金属箔重量） （Ｉ）
【００７６】
このような粘度挙動を有すると、樹脂層形成用樹脂組成物を加熱硬化して樹脂層５を形成する際に、樹脂層形成用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、樹脂層形成用樹脂組成物中に溶けている気体をより十分に外部に排出できる。その結果、樹脂層５に気泡が生じてしまうことを抑制でき、金属箔４Ａから樹脂層５へ確実に熱を伝えることができる。また、気泡の発生が抑制されることにより、金属箔張基板１０Ａ（回路基板１０）の絶縁信頼性を高めることができる。また、樹脂層５と金属箔４Ａとの密着性を向上できる。
【００７７】
これらの相乗効果により、金属箔張基板１０Ａ（回路基板１０）の放熱性をより一層向上でき、その結果、金属箔張基板１０Ａのヒートサイクル特性をより一層向上させることができる。
【００７８】
このような粘度挙動を有する樹脂層形成用樹脂組成物は、例えば、樹脂材料の種類や量、フィラーの種類や量、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できる。特に、エポキシ樹脂として、ナフタレン型エポキシ樹脂等の流動性の良いものを用いることにより、上記のような粘度特性が得られ易くなる。
【００７９】
［２］
続いて、前述した積層体の樹脂層側の表面の一部に放熱部を配置する。
具体的には、放熱部７を用意し、その後、図３（ｂ）に示すように、金属箔４Ａと放熱部７とが、樹脂層形成用層５Ａを介して互いに接近するように加圧するとともに加熱する。
これにより、第１の領域１５に対応して、樹脂層形成用層５Ａに放熱部７が貼り合わされる（図３（ｃ）参照。）。
【００８０】
この際、樹脂層形成用層５Ａは、樹脂層形成用層５Ａが熱硬化性を示す場合には、好ましくは未硬化または半硬化する条件、より好ましくは半硬化する条件で加熱および加圧される。また、樹脂層形成用層５Ａ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。
【００８１】
この加熱および加圧の条件は、例えば、樹脂層形成用層５Ａに含まれる樹脂層形成用樹脂組成物の種類によっても若干異なるが、以下のように設定される。
【００８２】
すなわち、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。
【００８３】
また、加圧する圧力は、好ましくは０．１〜３ＭＰａ程度、より好ましくは０．５〜２ＭＰａ程度に設定される。
【００８４】
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。
【００８５】
これにより、放熱部７の下面が樹脂層形成用層５Ａに接合し、その結果、樹脂層形成用層５Ａに放熱部７が貼り合わされる。
【００８６】
なお、樹脂層形成用層５Ａが熱硬化性を示す場合、樹脂層形成用層５Ａを未硬化または半硬化とするかの選択は、例えば、本工程［２］における、樹脂層形成用層５Ａに対する放熱部７の貼り合わせを優先する際には、樹脂層形成用層５Ａを半硬化の状態とし、次工程［３］における、樹脂層５と絶縁部６との界面における密着性を向上させることを優先する際には、樹脂層形成用層５Ａを未硬化の状態とするようにすれば良い。
【００８７】
［３］
さらに、前述した積層体の樹脂層側の表面の放熱部の配置されていない領域に、樹脂組成物により絶縁部を形成する。
すなわち、樹脂層形成用層５Ａの平面視で、放熱部７を、取り囲むように樹脂層形成用層５Ａ上に絶縁部６を形成する。換言すれば、樹脂層形成用層５Ａの上面の放熱金属板７が位置しない第２の領域１６を覆うように絶縁部６を形成する。
【００８８】
さらに、この際、樹脂層形成用層５Ａが熱硬化性を示す場合には、樹脂層形成用層５Ａが硬化することにより樹脂層５が形成され、また、樹脂層形成用層５Ａが熱可塑性を示す場合には、溶融後、再度、固化することにより樹脂層５が形成される（図３（ｄ）参照。）。
【００８９】
絶縁部６を形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、絶縁部形成用樹脂組成物を溶融させた状態で、樹脂層形成用層５Ａの上面の放熱部７が位置しない第２の領域１６を覆うように樹脂層形成用層５Ａの上面側に供給した後、この溶融状態の絶縁部形成用樹脂組成物を成形する方法が挙げられる。かかる方法によれば、樹脂層形成用層５Ａの上面の第２の領域１６に対して、優れた精度で位置選択的に絶縁部６を形成することができる。
【００９０】
以下、かかる方法により、絶縁部６を形成する場合について図４を参照しながら詳述する。
なお、絶縁部形成用樹脂組成物としては、顆粒状（ペレット状）、シート状、短冊状、または、タブレット状をなすものの何れであっても良いが、以下ではタブレット状をなすものを用いる場合を一例に説明する。
【００９１】
［３−１］まず、成形金型１００が備える上型１１０と下型１２０とを重ね合わせることにより形成されるキャビティ（収納空間）１２１に、樹脂層形成用層５Ａ上に接合された放熱部７を、放熱部７が上側になるようにして収納した後、上型１１０と下型１２０との型締めを行う。なお、この際、放熱部７の厚さ方向で、供給路１１３の下側開口と放熱部７とが重ならず、かつ、上型１１０の下面と放熱部７の上面とが互いに接するようにして、樹脂層形成用層５Ａ上に接合された放熱部７を、キャビティ１２１内に収納する。これにより、後工程において形成される絶縁部６を、絶縁部６の厚さが放熱部７の厚さと同一となっているものとして形成することができる。すなわち、絶縁部６を、放熱部７の上面に形成されることなく、絶縁部６の上面と放熱部７の上面とで平坦面が構成されるものとして、樹脂層形成用層５Ａの上面の第２の領域１６に選択的に設けることができる。
【００９２】
そして、タブレット状をなす絶縁部形成用樹脂組成物１３０を、上型１１０が備えるポット１１１内に収納する。
【００９３】
［３−２］次に、成形金型１００を加熱してポット１１１内の絶縁部形成用樹脂組成物１３０を加熱溶融しつつ、プランジャー１１２をポット１１１内に挿入することで、絶縁部形成用樹脂組成物１３０に加圧する。
【００９４】
これにより、溶融状態とされた絶縁部形成用樹脂組成物１３０が供給路１１３を介して、キャビティ１２１内に移送される。
【００９５】
［３−３］次に、プランジャー１１２をポット１１１内に挿入することにより、キャビティ１２１内に収納された金属箔４Ａを加熱および加圧された状態で、溶融した絶縁部形成用樹脂組成物１３０が第２の領域１６に位置する樹脂層形成用層５Ａ上を覆うようにキャビティ１２１内に充填される。
【００９６】
そして、溶融した絶縁部形成用樹脂組成物１３０を硬化させることにより絶縁部６を形成することで、樹脂層形成用層５Ａの平面視で、放熱部７を取り囲むようにして絶縁部６が形成される。
【００９７】
また、この加熱および加圧により、樹脂層形成用層５Ａが熱硬化性を示す場合には、このものが硬化することにより樹脂層５が形成され、樹脂層形成用層５Ａが熱可塑性を示す場合には、このものが溶融した後、冷却して再度固化することにより樹脂層５が形成される。
【００９８】
かかる工程における加熱および加圧の条件は、特に限定されないが、例えば、以下のように設定される。
【００９９】
すなわち、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。
【０１００】
また、加圧する圧力は、好ましくは２〜１０ＭＰａ程度、より好ましくは３〜７ＭＰａ程度に設定される。
【０１０１】
さらに、加熱および加圧する時間は、１〜６０分程度であるのが好ましく、３〜１５分程度であるのがより好ましい。
【０１０２】
樹脂層５を形成する樹脂組成物にフィラーが含まれる系を想定した場合、かかる条件に設定することにより、樹脂層５と絶縁部６との界面において、樹脂層５に含まれるフィラーが絶縁部６側に分散して樹脂層５と絶縁部６とが混在した状態で、樹脂層５と絶縁部６とが形成されるため、樹脂層５と絶縁部６との密着性を向上させることができる。
【０１０３】
また、絶縁部形成用樹脂組成物１３０の溶融粘度は、１７５℃において、１０〜３０００Ｐａ・ｓ程度であるのが好ましく、３０〜２０００Ｐａ・ｓ程度であるのがより好ましい。これにより、樹脂層５の平面視で、放熱部７を取り囲むようにして絶縁部６をより確実に形成することができる。
【０１０４】
なお、１７５℃における溶融粘度は、例えば、島津製作所社製の熱流動評価装置（フローテスタ）により測定することができる。
【０１０５】
また、プランジャー１１２をポット１１１内に挿入することにより生じる圧力により、金属箔４Ａは、下型１２０が備えるキャビティ１２１の底面に押し付けられるのが好ましい。これにより、溶融した絶縁部形成用樹脂組成物１３０の金属箔４Ａの下面に対する回り込みが防止される。その結果、金属箔４Ａの下面における絶縁部６の形成が的確に防止される。よって、金属箔４Ａをパターニングすることにより得られる配線４が絶縁部６により覆われ、半導体装置１を含む電子部品との電気的な接続が阻害されるのを防止することができる。
以上のような工程を経て、金属箔張基板１０Ａが製造される。
【０１０６】
また、この金属箔張基板１０Ａが備える金属箔４Ａをパターニングして、基材８上に金属層４が形成された回路基板１０が製造される。なお、金属箔４Ａをパターニングする方法としては、特に限定されないが、例えば、形成すべき金属層４のパターン（形状）に対応するレジスト層を金属箔４Ａ上に形成した後、このレジスト層をマスクとして用いて、ウエットエッチング法またはドライエッチング法により、レジスト層の開口部から露出する金属箔４Ａをエッチングする方法等が挙げられる。
【０１０７】
なお、本実施形態では、前記工程［３−１］〜［３−３］を経ることにより、１つの金属箔張基板１０Ａを得る場合について説明したが、かかる場合に限定されず、例えば、前記工程［３−１］において、複数の放熱部７が樹脂層形成用層５Ａ上に接合されたものをキャビティ１２１に収納し、その後、前記工程［３−２］、［３−３］を経て得られたものを、その厚さ方向に裁断（切断）することで、金属箔張基板１０Ａを多数個取りするようにしてもよい。なお、この裁断は、（Ｉ）前記工程［３−３］の後、（II）金属箔４Ａをパターニングして複数の金属層４を基材８上に形成した後、さらには、（III）複数の金属層４にそれぞれ対応して複数の半導体装置１を搭載した後の何れであっても良いが、前記（III）の後であることが好ましい。これにより、複数の発熱体搭載基板５０を一括して製造することができる。
【０１０８】
また、本実施形態では、工程［２］と、工程［３］とを別工程で行うこととしたが、これに限定されず、例えば、ポット１１１内への絶縁部形成用樹脂組成物１３０の装填を省略した状態で、プランジャー１１２をポット１１１内に挿入することで、放熱部７の金属箔４Ａに対する押圧を実施することが可能であれば、工程［２］と工程［３］とを、キャビティ１２１内で一括して実施するようにしてもよい。
【０１０９】
かかる構成の発熱体搭載基板５０は、各種電子機器が備える基板（一部品）として搭載される。
【０１１０】
以下、上述した回路基板１０を構成する樹脂組成物について説明をする。より詳細には、係る回路基板５を作製するにあたっては、樹脂層５を形成する樹脂組成物と絶縁部６を形成する樹脂組成物が用いられるが、これら樹脂組成物について以下説明を行う。
【０１１１】
（樹脂層形成用樹脂組成物）
まず、樹脂層形成用樹脂組成物について説明する。
樹脂層形成用樹脂組成物は、たとえば、樹脂材料およびフィラーを含んで構成されている。
【０１１２】
樹脂材料としては、特に限定されず、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の各種樹脂材料を用いることができる。
【０１１３】
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、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【０１１４】
一方、熱硬化性樹脂としては、例えば、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、これらのうちの１種または２種以上を混合して用いることができる。
【０１１５】
これらのなかでも、樹脂層形成用樹脂組成物に用いる樹脂材料としては、熱硬化性樹脂を用いるのが好ましく、さらに、エポキシ樹脂を用いるのがより好ましい。これにより、得られる樹脂層５の耐熱性を優れたものとすることができる。また、樹脂層５により金属層４を基材８に強固に接合することができる。そのため、得られる発熱体搭載基板５０の放熱性および耐久性を優れたものとすることができる。
【０１１６】
また、エポキシ樹脂は、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）を含むことが好ましい。このようなエポキシ樹脂（Ａ）を使用することで、ガラス転移温度を高くするとともに、樹脂層５の熱伝導性をより向上させることができる。また、金属層４、絶縁部６および放熱部７に対する密着性を向上させることができる。
【０１１７】
さらに、芳香環あるいは脂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、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１１８】
また、このエポキシ樹脂（Ａ）としては、ナフタレン型エポキシ樹脂であることが好ましい。これにより、ガラス転移温度をより一層高くでき、樹脂層５のボイドの発生を抑制し、熱伝導性をより一層向上でき、かつ絶縁破壊電圧を向上させることができる。
【０１１９】
なお、ナフタレン型エポキシ樹脂とは、ナフタレン環骨格を有し、かつ、グリシジル基を２つ以上有するものを呼ぶ。
【０１２０】
このようにナフタレン型エポキシ樹脂を含ませる場合、エポキシ樹脂中におけるナフタレン型エポキシ樹脂の含有量は、エポキシ樹脂１００質量％に対し、好ましくは２０質量％以上８０質量％以下であり、より好ましくは４０質量％以上６０質量％以下である。
【０１２１】
ナフタレン型エポキシ樹脂としては、例えば、以下の式（５）〜（８）のうちのいずれかのものが挙げられる。
【０１２２】
【化１】
0006575321.tif 000002
【０１２３】
【化２】
0006575321.tif 000003
［式中、ｍ、ｎはナフタレン環上の置換基の個数を示し、それぞれ独立して１〜７の整数を示す。］
【０１２４】
なお、式（６）の化合物としては、以下のいずれか１種以上を使用することが好ましい。
【０１２５】
【化３】
0006575321.tif 000004
【０１２６】
【化４】
0006575321.tif 000005
［式中、Ｍｅはメチル基を示し、ｌ、ｍ、ｎは１以上の整数を示す。］
【０１２７】
【化５】
0006575321.tif 000006
［式中、ｎは１以上２０以下の整数であり、ｌは１以上２以下の整数であり、Ｒ１はそれぞれ独立に水素原子、ベンジル基、アルキル基または下記式（９）で表される構造であり、Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基である。］
【０１２８】
【化６】
0006575321.tif 000007
［式中、Ａｒはそれぞれ独立にフェニレン基またはナフチレン基であり、Ｒ２はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基であり、ｍは１または２の整数である。］
【０１２９】
式（８）のナフタレン型エポキシ樹脂は、いわゆるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂に分類されるが、この式（８）で表される化合物は、下記式（１０）で表されるものが一例として挙げられる。
【０１３０】
【化７】
0006575321.tif 000008
［上記式（１０）において、ｎは１以上２０以下の整数であり、好ましくは１以上１０以下の整数であり、より好ましくは１以上３以下の整数である。Ｒはそれぞれ独立に水素原子または下記式（１１）で表される構造であり、好ましくは水素原子である。］
【０１３１】
【化８】
0006575321.tif 000009
［上記式（１１）において、ｍは１または２の整数である。］
【０１３２】
さらに、上記式（１０）で表されるナフチレンエーテル型エポキシ樹脂は、具体的には、例えば、下記式（１２）〜（１６）で表されるものが挙げられる。
【０１３３】
【化９】
0006575321.tif 000010
【０１３４】
【化１０】
0006575321.tif 000011
【０１３５】
【化１１】
0006575321.tif 000012
【０１３６】
【化１２】
0006575321.tif 000013
【０１３７】
【化１３】
0006575321.tif 000014
【０１３８】
また、前記樹脂材料の含有量は、樹脂層形成用樹脂組成物の固形分全体（溶剤を除く）１００質量部に対して、２０質量部以上であるのが好ましく、３０質量部以上であるのがより好ましい。また、前記樹脂材料の含有量は、樹脂層形成用樹脂組成物の固形分全体（溶剤を除く）１００質量部に対して、８０質量部以下であるのが好ましく、７０質量部以下であるのがより好ましい。樹脂材料の含有量をこの下限値以上とすることにより、金属層４、絶縁部６および放熱部７に対する密着性を向上させることができる。また、樹脂材料の含有量をこの上限値以下とすることにより、得られる樹脂層５の機械的強度および熱伝導性を優れたものとすることができる。
【０１３９】
また、樹脂材料がエポキシ樹脂を含む場合、樹脂層形成用樹脂組成物にはフェノキシ樹脂が含まれていることが好ましい。これにより、樹脂層５の耐屈曲性を向上できるため、フィラーを高充填することによる樹脂層５のハンドリング性の低下を抑制することができる。
【０１４０】
また、フェノキシ樹脂を含むと、粘度上昇により、プレス時の流動性が低減し、樹脂層５厚みの確保と厚み均一性およびボイド抑制に効果があるため、絶縁信頼性および熱伝導性をより一層高めることができる。また、樹脂層５と金属層４、放熱部７および絶縁部６との密着性が向上する。これらの相乗効果により、発熱体搭載基板５０の絶縁信頼性および熱伝導性をより一層高めることができる。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、とくに限定されないが、４．０×１０４以上８．０×１０４以下が好ましい。
【０１４４】
なお、フェノキシ樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定したポリスチレン換算の値である。
【０１４５】
フェノキシ樹脂の含有量は、例えば、樹脂層形成用樹脂組成物の固形分全体１００質量部に対し、好ましくは１質量部以上５０質量部以下、より好ましくは２質量部以上４０質量部以下である。
【０１４６】
また、かかる樹脂層形成用樹脂組成物には、前述した樹脂材料の種類（例えば、エポキシ樹脂である場合）等によっては、必要に応じて、硬化剤が含まれる。
【０１４７】
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。
【０１４８】
また、樹脂層形成用樹脂組成物は、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、樹脂層形成用樹脂組成物の硬化性を向上させることができる。
【０１４９】
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、樹脂層形成用樹脂組成物の速硬化性および保存性を両立することができる。
【０１５０】
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、樹脂層形成用樹脂組成物の保存性を特に向上させることができる。
【０１５１】
また、硬化触媒の含有量は、特に限定されないが、樹脂材料１００質量部に対して０．０１〜３０質量部程度であるのが好ましく、特に０．５〜１０質量部程度であるのがより好ましい。
硬化触媒の含有量を上記の範囲とすることにより、樹脂層形成用樹脂組成物について良好な硬化性をもたらし、また同時に、組成物について適度な保存性をもたらすことができる。
【０１５２】
また、樹脂層形成用樹脂組成物は、さらにカップリング剤を含むことが好ましい。これにより、フィラー、絶縁部６、放熱部７および金属層４に対する樹脂材料の密着性をより向上させることができる。
【０１５３】
かかるカップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらの中でもシラン系カップリング剤が好ましい。これにより、樹脂層形成用樹脂組成物の耐熱性および熱伝導性をより向上させることができる。
【０１５４】
このうち、シラン系カップリング剤としては、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。
【０１５５】
カップリング剤の含有量は、特に限定されないが、樹脂材料１００質量部に対して０．０１〜１０質量部程度であるのが好ましく、特に０．５〜１０質量部程度であるのがより好ましい。
シランカップリング剤の含有量を上記の範囲とすることにより、樹脂層形成用樹脂組成物について良好な耐熱性や熱伝導性をもたらし、また同時に、樹脂成分から発生するボイド等を抑制することができる。
【０１５６】
また、樹脂層形成用樹脂組成物中のフィラーは、無機材料で構成される。これにより、フィラーは、樹脂材料の熱伝導率よりも高い熱伝導率を発揮する。したがって、このフィラーが樹脂層形成用樹脂組成物中に分散していることにより、樹脂層５の熱伝導率を高めることができる。
【０１５７】
このようなフィラーは、無機材料で構成されるものの中でも、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ２Ｏ３）、シリカ、窒化ホウ素および窒化アルミニウムのうちの少なくとも１種で構成される粒状体であるのが好ましく、特に、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体であるのが好ましい。これにより、熱伝導性（放熱性）および絶縁性に優れた樹脂組成物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から、特に好ましく用いられる。
【０１５８】
したがって、以下では、フィラーが、主として酸化アルミニウムで構成された粒状体である場合を一例に説明する。
【０１５９】
フィラーの含有量は、樹脂層形成用樹脂組成物の固形分全体（溶剤を除く）１００質量部に対し、２０質量部以上８０質量部以下であるのが好ましく、３０質量部以上７０質量部以下であるのがより好ましい。かかる範囲のように樹脂層形成用樹脂組成物におけるフィラーの含有率を高くすることにより、樹脂層５の熱伝導性をより優れたものとすることができる。
【０１６０】
なお、樹脂層形成用樹脂組成物におけるフィラーの含有率を、上記の範囲のように高く設定したとしても、樹脂層形成用樹脂組成物として、温度２５℃、せん断速度１．０ｒｐｍの条件での粘度をＡ［Ｐａ・ｓ］とし、温度２５℃、せん断速度１０．０ｒｐｍの条件での粘度をＢ［Ｐａ・ｓ］としたとき、Ａ／Ｂ（チキソ比）が１．２以上、３．０以下となる関係を満足するものを用いることにより、回路基板１０（金属箔張基板１０Ａ）の製造時に、樹脂層形成用樹脂組成物（ワニス）の粘度およびフロー性を適度なものとすることができる。
【０１６１】
また、このフィラーは洗浄して用いることができる。このようにフィラーを洗浄する場合、十分に乾燥を行うことが好ましい。ここで、この乾燥後のフィラーの含水量は、０．１０質量％以上０．３０質量％以下であるのが好ましく、０．１０質量％以上０．２５質量％以下であるのがより好ましく、０．１２質量％以上０．２０質量％以下であるのがさらに好ましい。これにより、フィラーの含有量を多くしても、より適度な粘度およびフロー性を有するものとなる。そのため、得られる樹脂層５中にボイドが発生するのを防止しつつ、熱伝導性に優れた樹脂層５を形成することができる。すなわち、優れた熱伝導性および絶縁性を有する樹脂層５を形成することができる。
【０１６２】
また、酸化アルミニウムは、通常、水酸化アルミニウムを焼成することにより得られる。得られる酸化アルミニウムの粒状体は、複数の一次粒子で構成されるが、その一次粒子の平均粒径は、その焼成の条件に応じて設定することができる。
【０１６３】
また、その焼成後に何ら処理されていない酸化アルミニウムは、一次粒子同士が固着により凝集した凝集体（二次粒子）で構成されている。
【０１６４】
そのため、その一次粒子同士の凝集を粉砕により必要に応じて解くことにより、最終的なフィラーが得られる。最終的なフィラーの平均粒径は、その粉砕の条件（例えば時間）に応じて設定することができる。
【０１６５】
その粉砕の際、酸化アルミニウムは極めて高い硬度を有するため、一次粒子同士の固着が解かれていくだけで、一次粒子自体は殆ど破壊されず、一次粒子の平均粒径は粉砕後においてもほぼ維持されることとなる。
【０１６６】
したがって、粉砕時間が長くなるに従い、フィラーの平均粒径は、一次粒子の平均粒径に近づくことになる。そして、粉砕時間が所定時間以上となると、フィラーの平均粒径は、一次粒子の平均粒径に等しくなる。すなわち、フィラーは、粉砕時間を短くすると主として二次粒子で構成され、粉砕時間を長くするにしたがって一次粒子の含有量が多くなり、最終的に所定時間以上とすると、主として一次粒子で構成されることとなる。
【０１６７】
また、例えば、前述したように水酸化アルミニウムを焼成することにより得られた酸化アルミニウムの一次粒子は、球形ではなく、鱗片状のような平坦面を有する形状をなしている。そのため、フィラー同士の接触面積を大きくすることができる。その結果、得られる樹脂層５の熱伝導性を高めることができる。
【０１６８】
樹脂層形成用樹脂組成物に含まれるフィラーは、平均粒子径が１．０μｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１．５μｍ以上３０μｍ以下の範囲にあることが好ましい。これにより、適度な樹脂層５としての適度な放熱性をもたらすことができる。
【０１６９】
なお、フィラーの粒子径は、レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ−７０００を用いて、水中にフィラーを１分間超音波処理することにより分散させ、測定することができる。
【０１７０】
これらの相乗効果により、発熱体搭載基板５０の絶縁信頼性および放熱信頼性をより一層高めることができる。
【０１７１】
なお、樹脂層形成用樹脂組成物は、上述した成分に加え、レベリング剤、消泡剤等の添加剤が含まれていてもよい。
【０１７２】
また、樹脂層形成用樹脂組成物は、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン、トルエン、ジメチルホルムアルデヒド等の溶剤を含む。これにより、樹脂層形成用樹脂組成物は、樹脂材料等が溶剤に溶解することにより、ワニスの状態となる。
【０１７３】
なお、このようなワニス状をなす樹脂層形成用樹脂組成物は、例えば、必要に応じて樹脂材料と溶剤とを混合してワニス状にした後、さらに、フィラーを混合することで得ることができる。
【０１７４】
また、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。
【０１７５】
なお、樹脂材料が高い熱伝導率を有している場合には、樹脂層形成用樹脂組成物へのフィラーの添加を省略するようにしてもよい。すなわち、樹脂層５をフィラーの添加が省略された、主として樹脂材料で構成されたものとしてもよい。
【０１７６】
一方、絶縁部６と樹脂層５との界面において、樹脂層５に含まれるフィラーが、絶縁部６側に分散していることが好ましい態様として挙げられる。これにより、樹脂層５と絶縁部６との界面において、樹脂層５と絶縁部６とが混在した状態が形成されていると言え、樹脂層５と絶縁部６との密着性の向上が図られる。そのため、発熱体搭載基板５０の耐久性を優れたものとすることができる。
【０１７７】
（絶縁部形成用樹脂組成物）
続いて、絶縁部形成用樹脂組成物について説明する。
本実施形態において、絶縁部を形成する樹脂組成物は、特定の組成のエッチング液に浸漬した際における重量変化率の絶対値が低く設定される。
【０１７８】
このような樹脂組成物は、たとえば熱硬化性樹脂を含む。
熱硬化性樹脂は、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂のようなトリアジン環を有する樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド（ＢＭＩ）樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、エポキシ樹脂、フェノール樹脂および不飽和ポリエステル樹脂は、適度な流動性を有し、かつ、樹脂層５および放熱部７に対する密着性が高いことから好ましい。
【０１７９】
また、フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、アリールアルキレン型ノボラック樹脂のようなノボラック型フェノール樹脂、ジメチレンエーテル型レゾール樹脂、メチロール型レゾール樹脂等の未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂のようなレゾール型フェノール樹脂等が挙げられる。
【０１８０】
また、ノボラック型フェノール樹脂を用いる場合、絶縁部形成用樹脂組成物には硬化剤が含まれるが、通常、この硬化剤としては、ヘキサメチレンテトラミンが使用される。さらに、ヘキサメチレンテトラミンを用いる場合、その含有量は、特に限定されないが、ノボラック型フェノール樹脂１００質量部に対して、１０質量部以上３０質量部以下含有することが好ましく、さらに１５質量部以上２０質量部以下含有することが好ましい。ヘキサメチレンテトラミンの含有量を上記範囲とすることで、絶縁部形成用樹脂組成物の硬化物すなわち絶縁部６の機械的強度および成形収縮量を良好なものとすることができる。
【０１８１】
このようなフェノール樹脂の中でも、レゾール型フェノール樹脂を用いるのが好ましい。ノボラック型フェノール樹脂を主成分として用いた場合、上記の通り、硬化剤として通常ヘキサメチレンテトラミンが使用され、ノボラック型フェノール樹脂の硬化時にアンモニアガス等の腐食性ガスが発生する。そのため、これに起因して、放熱部７が腐食するおそれがあることから、ノボラック型フェノール樹脂に比較して、レゾール型フェノール樹脂が好ましく用いられる。
【０１８２】
また、レゾール型フェノール樹脂とノボラック型フェノール樹脂とを併用するようにすることもできる。これにより、絶縁部６の強度を高めることができるとともに、靭性をも高めることができる。
【０１８３】
また、エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＡＤ型のような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、クレゾールノボラック型のようなノボラック型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールＡ型、臭素化フェノールノボラック型のような臭素化型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの中でも、比較的分子量の低いビスフェノールＡ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が好ましい。これにより、絶縁部６の形成時における作業性や成形性をさらに良好なものにすることができる。また、絶縁部６の耐熱性の面から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、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂が好ましく、特に、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂が好ましい。
【０１８４】
トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂を用いる場合、その数平均分子量は、特に限定されないが、５００〜２０００であることが好ましく、７００〜１４００であることがさらに好ましい。
【０１８５】
また、エポキシ樹脂を用いる場合、絶縁部形成用樹脂組成物中には、硬化剤が含まれることが好ましい。硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、ジシアミンジアミドのようなアミン化合物、脂環族酸無水物、芳香族酸無水物などの酸無水物、ノボラック型フェノール樹脂のようなポリフェノール化合物や、イミダゾール化合物等が挙げられる。中でも、ノボラック型フェノール樹脂が好ましい。これにより、絶縁部形成用樹脂組成物の取り扱い、作業性が向上するとともに、絶縁部形成用樹脂組成物を環境面に優れたものとすることができる。
【０１８６】
特に、エポキシ樹脂として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、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂を用いる場合には、硬化剤として、ノボラック型フェノール樹脂を用いることが好ましい。これにより、絶縁部形成用樹脂組成物から得られる硬化物の耐熱性を向上させることができる。なお、硬化剤の添加量は特に限定されないが、エポキシ樹脂に対する理論当量比１．０からの許容幅を±１０重量％以内にして配合することが好ましい。
【０１８７】
また、絶縁部形成用樹脂組成物は、上記硬化剤とともに必要に応じて硬化促進剤を含有するものであってもよい。硬化促進剤としては、特に限定されないが、例えば、イミダゾール化合物、三級アミン化合物、有機リン化合物等が挙げられる。硬化促進剤の含有量は、特に限定されないが、エポキシ樹脂１００質量部に対して０．１〜１０質量部であることが好ましく、３〜８質量部であることがより好ましい。
【０１８８】
本実施形態において、絶縁部形成用樹脂組成物中における熱硬化性樹脂の含有量は、絶縁部形成用樹脂組成物の固形分全体（溶剤を除く）１００質量部に対し、１０質量部以上であるのが好ましく、１５質量部以上であるのがより好ましい。また、絶縁部形成用樹脂組成物中における熱硬化性樹脂の含有量は、絶縁部形成用樹脂組成物の固形分全体（溶剤を除く）１００質量部に対し、６０質量部以下であるのが好ましく、５０質量部以下であるのがより好ましい。
熱硬化性樹脂の含有量を下限値以上とすることにより、絶縁部６の成形性をより良好なものとすることができる。また、熱硬化性樹脂の含有量を上限値以下とすることにより、絶縁部６の絶縁性をより優れたものとすることができる。
【０１８９】
また、絶縁部形成用樹脂組成物は、充填材として機能する繊維強化材を含むことが好ましい。これにより、絶縁部６自体の機械的強度と剛性を優れたものとすることができる。
【０１９０】
繊維強化材としては、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維（芳香族ポリアミド）、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）繊維、ポリエチレン（ＰＥ）繊維、ポリイミド繊維のようなプラスチック繊維、バサルト繊維のような無機繊維およびステンレス繊維のような金属繊維等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１９１】
さらに、これらの繊維強化材には、熱硬化性樹脂との接着性を向上させることを目的に、シランカップリング剤による表面処理が施されていてもよい。シランカップリング剤としては、特に限定されないが、例えば、アミノシランカップリング剤、エポキシシランカップリング剤、ビニルシランカップリング剤等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【０１９２】
これらの繊維強化材のうち、ガラス繊維、カーボン繊維またはアラミド繊維を用いることが好ましい。これにより、絶縁部６の機械強度をさらに向上させることができる。特に、カーボン繊維を用いることにより、高負荷における耐摩耗性をさらに向上させることができる。なお、絶縁部６のさらなる軽量化を図るという観点からは、アラミド繊維等のプラスチック繊維であることが好ましい。さらに、絶縁部６の機械強度を向上させる観点からは、繊維強化材として、ガラス繊維やカーボン繊維等の繊維基材を用いることが好ましい。
【０１９３】
絶縁部形成用樹脂組成物中における繊維強化材の含有量は、絶縁部形成用樹脂組成物の固形分全体（溶剤を除く）１００質量部に対し、３０質量部以上であるのが好ましく、３５質量部以上であるのがより好ましい。また、絶縁部形成用樹脂組成物中における繊維強化材の含有量は、絶縁部形成用樹脂組成物の固形分全体（溶剤を除く）１００質量部に対し、８０質量部以下であるのが好ましく、６０質量部以下であるのがより好ましい。
繊維強化材の含有量を下限値以上とすることにより、機械強さをより確実に向上させることができる。また、繊維強化材の含有量を上限値以下とすることにより、絶縁部６の成形性をより良好なものとすることができる。
【０１９４】
さらに、絶縁部形成用樹脂組成物は、充填材として、繊維強化材以外のものを含んでいてもよく、かかる充填材としては、無機充填材および有機充填材のいずれであってもよい。
【０１９５】
無機充填材としては、例えば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカ、炭酸カルシウム、炭化ホウ素、クレー、マイカ、タルク、ワラストナイト、ガラスビーズ、ミルドカーボン、グラファイト等から選択される１種以上が用いられる。なお、無機充填材としては、酸化チタン、酸化ジルコニウム、シリカのような金属酸化物が含まれていることが好ましい。これにより、金属酸化物が備える酸化皮膜が不動態化膜としての機能を発揮し、硬化物全体としての耐酸性を向上させることができる。
【０１９６】
また、有機充填材としては、ポリビニールブチラール、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、パルプ、木粉等から選択される１種以上が用いられる。なお、アクリロニトリルブタジエンゴムとしては、部分架橋またはカルボキシ変性タイプの何れであっても良い。これらのうち、硬化物の靭性を向上させる効果がさらに高まるという観点からは、アクリロニトリルブタジエンゴムが好ましい。
【０１９７】
なお、絶縁部形成用樹脂組成物には、以上に説明した成分の他にも、離型剤、硬化助剤、顔料等の添加剤が添加されていてもよい。
【０１９８】
ここで本実施形態に係る絶縁部を構成する樹脂組成物の備える特徴について説明する。
本実施形態に係る絶縁部形成用樹脂組成物は、以下の条件により成形して試験片を得、１６．５重量％の第二塩化銅、２５重量％の塩化水素、２５重量％の過酸化水素を含むエッチング液に１時間浸漬させた際に、前記試験片の重量変化率の絶対値が０．０２％以下となる、という特徴を有する。
（試験片作製条件）
幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ８０ｍｍのキャビティを備える金型を用い、金型温度１７０℃、成形圧力１０ＭＰａ、硬化時間１８０秒の条件下で前記樹脂組成物を成形して試験片を得る。
【０１９９】
前述した回路基板１０を作製し、この回路基板１０をリフロー工程に供した際においては、絶縁部６と放熱部７とがかい離する可能性があることが懸念される。
ここで、本発明者らは、上述したような特性を満たすことにより、このかい離を効率的に抑制し、結果として、回路基板としての高い耐リフロー性を発揮することができることを見出した。
【０２００】
ここで、本実施形態において、試験片の重量変化率の絶対値は好ましくは０．０１８％以下であり、より好ましくは０．０１５％以下であり、さらに好ましくは０．０１２％以下である。
このように試験片の重量変化率の絶対値を設定することで、上記のように設定することで、絶縁部６中のボイドや脆弱な領域の割合を制御したこととなり、回路基板１０としての耐リフロー性を向上させることができる。
なお、この試験片の重量変化率の絶対値の下限値は特に限定されるものではないが、たとえば、０．００１％以上である。
【０２０１】
また、前述の方法で得られた試験片について、エッチング液に浸漬させる前後の光沢度の変化率の絶対値が１０％以下であることが好ましい。
このように光沢度の変化の度合いを制御した場合においては、絶縁部６がたとえば、薬液条件や高温条件等の外部環境からの影響を受けた際における影響を十分に緩和できていることの指標となる。
そのため、光沢度の変化率の絶対値を制御することにより、一段と回路基板１０の耐リフロー性を向上させることができる。
【０２０２】
なお、本実施形態における光沢度は、ＡＳＴＭ−Ｄ５２３に準拠して測定した測定角度６０°の値を示す。光沢度は、例えば、デジタル光沢度計（２０°、６０°）（ＧＭ−２６型、村上色彩技術研究所社製）を用いて測定することができる。
【０２０３】
また、試験片の光沢度の変化率の絶対値は８％以下であることが好ましく、また、６％以下であることがさらに好ましい。
試験片の光沢度の変化率の下限値は特に限定されるものではないが、たとえば０．１％以上である。
【０２０４】
なお、絶縁部形成用樹脂組成物として、上記特性を満たすためには、用いる樹脂成分（より具体的には熱硬化性樹脂成分）を適切に選択することが好ましく、さらに、その含有量を適切に調整することが好ましい態様であるといえる。
【０２０５】
［第２実施形態］
次に、発熱体搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第２実施形態について説明する。
【０２０６】
図５は、発熱体搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第２実施形態を示す縦断面図、図６は、図５中の矢印Ａ方向から見た図（平面図）である。
【０２０７】
以下、第２実施形態の発熱体搭載基板５１について、前記第１実施形態の発熱体搭載基板５０との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０２０８】
図５に示す発熱体搭載基板５１は、回路基板１０と構成が異なる回路基板１０'の上面および下面の双方に、それぞれ、半導体装置１が搭載されていること以外は、図１、２に示す発熱体搭載基板５０と同様である。
【０２０９】
すなわち、第２実施形態の発熱体搭載基板５１において、回路基板１０'は、樹脂層５と、樹脂層５の平面視で第１の領域１５に対応して樹脂層５を覆う放熱部７と、第２の領域１６に対応して樹脂層５を覆う絶縁部６と、これら放熱部７および絶縁部６をその下面で覆う樹脂層５とを備える基材８'と、この基材８'の上面および下面にそれぞれ設けられた金属層４とを備えている。そして、２つの半導体装置１は、それぞれ、接続端子１２において電気的に接続された状態で、基材８'が有する金属層４に搭載されている。
【０２１０】
また、基材８'において、放熱部７は、樹脂層５の平面視で第１の領域１５に対応して樹脂層５を覆い、絶縁部６は、樹脂層５の平面視で第２の領域１６に対応して樹脂層５を覆うが、本実施形態では、図６に示すように、放熱部７は、基材８'（回路基板１０'）の１つの側面において露出しており、この露出する放熱部７の露出面から、２つの半導体装置１において生じた熱が放熱される。
【０２１１】
このような第２実施形態の発熱体搭載基板５１によっても、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０２１２】
なお、かかる構成の発熱体搭載基板５１は、基材８'の上面および下面の双方にそれぞれ金属箔４Ａが設けられた金属箔張基板を用意し、これら双方の金属箔４Ａをパターニングして金属層４とした後、金属層４に半導体装置１を搭載することで得られる。
【０２１３】
［第３実施形態］
次に、発熱体搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第３実施形態について説明する。
【０２１４】
図７は、本発明の発熱体搭載基板を半導体装置の搭載に適用した第３実施形態を示す縦断面図である。
【０２１５】
以下、第３実施形態の発熱体搭載基板５２について、前記第１実施形態の発熱体搭載基板５０との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【０２１６】
図７に示す発熱体搭載基板５２は、回路基板１０と構成が異なる回路基板１０"の上面に、半導体装置１と構成が異なる半導体装置１'が搭載されていること以外は、図１、２に示す発熱体搭載基板５０と同様である。
【０２１７】
すなわち、第３実施形態の発熱体搭載基板５２において、回路基板１０"は、基材８'と、半導体装置１'を搭載する位置に対応する開口部を備える金属層４'とを備えている。そして、半導体装置１'は、半導体素子１７と、半導体素子１７と金属層４'とを電気的に接続するボンディングワイヤー１８と、半導体素子１７およびボンディングワイヤー１８を封止するモールド部１９とを有しており、半導体素子１７が金属層４'の開口部において樹脂層５上に接合され、さらに、半導体素子１７が備える端子と金属層４'が備える端子とがボンディングワイヤー１８を介して電気的に接続された状態で、これらが金属層４'の開口部を包含するように、金属層４'の上面側でモールド部１９により封止されている。
【０２１８】
このような発熱体搭載基板５２では、半導体装置１'が備える半導体素子１７が、基材８'が備える樹脂層５に接合されており、半導体素子１７において生じた熱が、半導体素子１７に接合された樹脂層５さらには放熱部７を介して放熱されることから、この熱の放熱効率の向上が図られる。
【０２１９】
このような第３実施形態の発熱体搭載基板５２によっても、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。
【０２２０】
なお、図７では、金属層４'の開口部において放熱部７に樹脂層５が設けられており、半導体素子１７において生じた熱は、樹脂層５を介して放熱部７に伝達されるが、これに限定されず、金属層４'の開口部における樹脂層５の形成が省略され、半導体素子１７は、放熱部７上に接合されており、これにより、半導体素子１７において生じた熱を、樹脂層５を介することなく、放熱部７に直接伝達させるようにしてもよい。かかる構成とすることで、半導体素子１７において生じた熱のさらなる放熱効率の向上が図られる。
【０２２１】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、金属箔張基板、回路基板および発熱体搭載基板を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、本発明では、前記第１〜第３実施形態で示した任意の２以上の構成を組み合わせるようにしてもよい。
さらに、発熱体搭載基板は、前述した実施形態のものに限定されるもの、すなわち、発熱体として半導体装置を搭載するものに限定されないことはいうまでもなく、発熱体としてのサーミスタのような抵抗、コンデンサー、ダイオードパワーＭＯＳＦＥＴ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）のようなパワートランジスタ、リアクトル、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザダイオード）、有機ＥＬ素子のような発光素子およびモータ等を搭載するものに適用できる。
【実施例】
【０２２２】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
【０２２３】
１．  回路基板の製造
以下のようにして回路基板を製造した。
【０２２４】
（実施例１）
１．１  樹脂層形成用樹脂組成物（ワニス）の調製
［１］まず、ビスフェノールＦ／ビスフェノールＡフェノキシ樹脂（三菱化学製、４２７５、重量平均分子量６．０×１０４、ビスフェノールＦ骨格とビスフェノールＡ骨格の比率＝７５：２５）４０．０質量部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ製、８５０Ｓ、エポキシ当量１９０）５５．０質量部、２−フェニルイミダゾール（四国化成製２ＰＺ）３．０質量部、シランカップリング剤としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越シリコーン製ＫＢＭ−４０３）２．０質量部を秤量し、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、樹脂材料を含むワニスを得た。
［２］次に、前記工程［１］で予め用意した樹脂材料を含むワニスに、アルミナ（日本軽金属株式会社製、平均粒径Ａ３．２μｍ、一次粒径Ｂ３．６μｍ、平均粒径Ａ／一次粒径Ｂ＝０．９の市販品（Ｌｏｔ  Ｎｏ．  Ｚ４０１））（５０５．０質量部）を、ディスパーザー（プライミクス株式会社製、「Ｒ９４０７７」）を用いて、回転数１０００ｒｐｍ×攪拌時間１２０分間の条件で混合することにより、アルミナの樹脂固形分比８３．５重量％（６０．０体積％）の樹脂層形成用樹脂組成物を得た。
【０２２５】
１．２  金属箔上への樹脂層形成用層の成膜
幅２６０ｍｍ、厚さ３５μｍのロール状銅箔（日本電解株式会社製、ＹＧＰ−３５）を用い、その銅箔の粗化面に、上記１．１で得られた樹脂層形成用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、金属箔上に厚さ１００μｍの樹脂層形成用層を形成した。
【０２２６】
なお、かかる条件で樹脂層形成用樹脂組成物を乾燥させることにより、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にカットして金属箔とした。
【０２２７】
１．３  絶縁部形成用樹脂組成物の調製
オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、商品名「ＥＯＣＮ−１０４Ｓ」）１８質量％、ガラス繊維（日東紡績株式会社製、商品名「ＣＳ３Ｅ４７９」）３５質量％、シリカ（デンカ株式会社製、商品名「ＦＢ−１０５」）３５質量％、硬化剤であるノボラック型フェノール樹脂（住友ベークライト株式会社製、商品名「ＰＲ−５１３０５」）１０質量％、硬化促進剤であるトリフェニルフォスフィン０．５質量％、潤滑材等のその他の成分１．５質量％を配合し、加熱ロールにより混練し、冷却後粉砕して得られた粉砕物をタブレット化することにより、タブレット状をなす絶縁部形成用樹脂組成物を得た。
【０２２８】
１．４  樹脂層上への絶縁部の形成
図４に示される構造の成形金型１００を準備し、上記で得られた金属箔と半硬化状態の樹脂層形成用層の積層体について、樹脂層形成用層を上面にして、この樹脂層形成用層の表面の一部の領域に厚さ２ｍｍのアルミニウム板を配置した。
【０２２９】
次に、ポット１１１内の絶縁部形成用樹脂組成物を加熱溶融しつつ、プランジャー１１２をポット１１１内に挿入する。これにより、加熱および加圧された状態で、溶融した絶縁部形成用樹脂組成物が樹脂層形成用層を覆うようにキャビティ内に充填させる。
【０２３０】
そして、溶融した絶縁部形成用樹脂組成物と、樹脂層形成用層とを硬化させることにより、回路基板を得た。
【０２３１】
なお、絶縁部形成用樹脂組成物および樹脂層形成用層を硬化させる際の条件は、以下のように設定した。
【０２３２】
・加熱温度      ：    １７５℃
・加圧時の圧力  ：    ５．０ＭＰａ
・加熱／加圧時間：    ３分
【０２３３】
２．試験片の製造
１．３項で得られた絶縁部形成用樹脂組成物について、幅５０ｍｍ、厚さ３ｍｍ、長さ８０ｍｍのキャビティを備える金型を用い、金型温度１７０℃、成形圧力１０ＭＰａ、硬化時間１８０秒の条件下で成形して試験片を得た。
【０２３４】
（実施例２）
前記１．３における絶縁部形成用樹脂組成物について、フェノールアラルキル樹脂（三井化学株式会社製、商品名「ＸＬ−２２５ＭＢ」）３０質量％、ヘキサメチレンテトラミン４質量％、ガラス繊維（日東紡績株式会社製、商品名「ＣＳ３Ｅ４７９」）６４質量％、潤滑材等のその他の成分を２質量％配合することで、当該樹脂組成物を得た以外は、前記実施例１と同様にして、回路基板および試験片を得た。
【０２３５】
前述の試験片および回路基板について以下に従い評価を行っている。
【０２３６】
（エッチング液浸漬試験）
１６．５重量％の第二塩化銅、２５重量％の塩化水素、２５重量％の過酸化水素を含むエッチング液を準備し、２．項で得られた試験片を振とうさせながら１時間浸漬させた。
この浸漬試験の前後における試験片の重量、また、この重量から導かれる重量変化率を表１に示した。
【０２３７】
（光沢度）
先のエッチング液浸漬試験の前後における試験片の表面について、デジタル光沢度計（２０°、６０°）（ＧＭ−２６型、村上色彩技術研究所社製）を用い、ＡＳＴＭ−Ｄ５２３に準拠して、測定角度６０°の光沢度を測定した。
浸漬試験の前後における試験片の光沢度、また、この光沢度の変化率を表１に示した。
【０２３８】
（耐リフロー性）
実施例１、２および比較例１で得られた回路基板について、以下に示す条件で耐リフロー性試験を行った。
まず基板を５ｃｍ×８ｃｍにカットした。本基板を、最高温度が２６０℃かつ５秒以上２５０℃以上となる条件でリフロー装置に１回通した後、外観を確認した。
なお、この試験の評価は以下の基準に基づき行った。
◎：目視で確認できる膨れが無い
○：目視で確認できる膨れが１〜５箇所ある
×：目視で確認できる膨れが６箇所以上ある
【０２３９】
【表１】
0006575321.tif 000015
【０２４０】
表１に示されるように実施例においては、高い耐リフロー性を発揮する回路基板を導くことができた。なお、実施例１で用いた絶縁部形成用樹脂組成物として、シリカの代わりに、比較的吸湿性の高いケイ酸カルシウムのフィラーを用いた場合においては、エッチング液浸漬試験前後での重量変化が大きくなり、耐リフロー性の試験において、他の実施例より劣るとの結果を与えた。
【符号の説明】
【０２４１】
１、１'              半導体装置
４、４'              金属層
４Ａ                  金属箔
５                    樹脂層
５Ａ                  樹脂層形成用層
６                    絶縁部
７                    放熱部
８、８'              基材
１０、１０'、１０"  回路基板
１０Ａ                金属箔張基板
１１、１９            モールド部
１２                  接続端子
１５                  第１の領域
１６                  第２の領域
１７                  半導体素子
１８                  ボンディングワイヤー
５０、５１、５２      発熱体搭載基板
１００                成形金型
１１０                上型
１１１                ポット
１１２                プランジャー
１１３                供給路
１２０                下型
１２１                キャビティ
１３０                絶縁部形成用樹脂組成物
【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】
0006575321.tif 000022