(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）フィラー、ウィスカー、微細繊維又はチョップドストランドからなる形態の熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導性物質であって、窒化アルミニウム、ベリリア、アルミニウム化ニッケル、炭化ケイ素、アルミナ、黒鉛、ホウ素、二ホウ化チタン、窒化ホウ素、十二ホウ化アルミニウム、二ケイ化モリブデン及びそれらの混合物から選ばれた物質及び（ｂ）繊維、チョップドストランド、パルプ又は微細繊維からなる形態の耐熱性高分子材料であって、フッ素系高分子材料、シリコーン系高分子材料、芳香族複素環系高分子材料、熱硬化性耐熱高分子材料、熱可塑性耐熱高分子材料及びそれらの混合物から選ばれた物質を混抄した不織布であり、かつ（ｃ）バインダーとして、フェノール系、シリコーン系、エポキシ系及びアクリル系の有機バインダーから選ばれた一種以上を含有する不織布シートの各構成材料の表面に、（ｄ）熱伝導性物質に転化可能な金属化合物である金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属有機酸塩、金属硝酸塩、金属オキシ塩化物及び金属塩化物から選ばれた一種以上からなる無機コーティング膜形成物質から成膜された熱伝導性無機コーティング膜を有することを特徴とする高熱伝導性積層板用基材。
【請求項２】
前記不織布シートは、高熱伝導性物質１０〜７６．５ｗｔ％、耐熱性高分子材料２０〜８６．５ｗｔ％、バインダー３〜１５ｗｔ％及び無機コーティング膜形成物質から成膜された熱伝導性膜物質０．５〜１０ｗｔ％を含有する不織布シートであることを特徴とする請求項１記載の高熱伝導性積層板用基材。
【請求項３】
前記高熱伝導性積層板用基材は、前記高熱伝導性物質を体積構成比として７ｖｏｌ％以上含有し、空隙率が３０〜８０ｖｏｌ％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の高熱伝導性積層板用基材。
【請求項４】
（ａ）フィラー、ウィスカー、微細繊維又はチョップドストランドからなる形態の熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導性物質であって、窒化アルミニウム、ベリリア、アルミニウム化ニッケル、炭化ケイ素、アルミナ、黒鉛、ホウ素、二ホウ化チタン、窒化ホウ素、十二ホウ化アルミニウム、二ケイ化モリブデン及びそれらの混合物から選ばれた物質、（ｂ）繊維、チョップドストランド、パルプ又は微細繊維からなる形態の耐熱性高分子材料であって、フッ素系高分子材料、シリコーン系高分子材料、芳香族複素環系高分子材料、熱硬化性耐熱高分子材料、熱可塑性耐熱高分子材料及びそれらの混合物から選ばれた物質及び（ｃ）バインダーとして、フェノール系、シリコーン系、エポキシ系及びアクリル系の有機バインダーから選ばれた一種以上を主構成材料として湿式法で混抄して不織布シートを形成し、該不織布シートを（ｄ）熱伝導性物質に転化可能な金属化合物である金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属有機酸塩、金属硝酸塩、金属オキシ塩化物及び金属塩化物から選ばれた一種以上からなる無機コーティング膜形成物質を含有する溶液中に浸漬して引き上げ、圧搾した後、加熱処理して不織布シート中の前記構成材料の表面に熱伝導性無機コーティング膜を形成することを特徴とする高熱伝導性積層板用基材の製造方法。
【請求項５】
（ａ）フィラー、ウィスカー、微細繊維又はチョップドストランドからなる形態の熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導性物質であって、窒化アルミニウム、ベリリア、アルミニウム化ニッケル、炭化ケイ素、アルミナ、黒鉛、ホウ素、二ホウ化チタン、窒化ホウ素、十二ホウ化アルミニウム、二ケイ化モリブデン及びそれらの混合物から選ばれた物質及び（ｂ）繊維、チョップドストランド、パルプ又は微細繊維からなる形態の耐熱性高分子材料であって、フッ素系高分子材料、シリコーン系高分子材料、芳香族複素環系高分子材料、熱硬化性耐熱高分子材料、熱可塑性耐熱高分子材料及びそれらの混合物から選ばれた物質を主構成材料として湿式法で混抄して不織布を形成し、（ｃ）バインダーとして、フェノール系、シリコーン系、エポキシ系及びアクリル系の有機バインダーから選ばれた一種以上を含有するバインダー液を該不織布に添加し、加熱乾燥して不織布シートを形成し、該不織布シートを（ｄ）熱伝導性物質に転化可能な金属化合物である金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属有機酸塩、金属硝酸塩、金属オキシ塩化物及び金属塩化物から選ばれた一種以上からなる無機コーティング膜形成物質を含有する溶液中に浸漬して引き上げ、圧搾した後、加熱処理して不織布シート中の前記構成材料の表面に熱伝導性無機コーティング膜を形成することを特徴とする高熱伝導性積層板用基材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱伝導性及び熱放散性に優れ、配線板の高密度化や多層化に対応することができる高熱伝導性積層板用基材とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板上の電気回路における発熱性部品としては、ＣＰＵ、ＬＥＤ、パワーモジュール等が挙げられる。これらの部品が局部温度上昇を過剰に引き起こした場合、部品寿命の短期化が起こり、装置の信頼性低下につながる。この対策としては、従来から、アルミの放熱フィンを設置する、内蔵したファンで送風する、パワー回路を制御回路と切り放して設計する、などの工夫が行われていた。
【０００３】
しかし、電子部品の小型高性能化に伴い、高速回路化、高密度配線化、高密度実装化が進行しており、電気回路の放熱はこれまで以上に重要度を増してきている。近年増加傾向にある高速演算処理のＣＰＵを搭載したコンピューターのうち最高速のものは、そのままでは１００℃近辺までチップが過熱する場合もあり、こうした部品が高密度実装されると発熱性部品がひしめき合い、非常に危険である。したがって、小型高性能化した発熱性部品を多く搭載するプリント配線板は、放熱設計なしでは安定した動作環境が得られなくなってきている。
【０００４】
また、ノート型パソコンをはじめとする最近の電気製品におけるパッケージングの小型軽量化の進行に伴って、厚みの増大を伴う放熱フィンを多用することができなくなってきており、その結果、プリント配線板自体に高度の放熱特性が要求されるようになってきた。
また、搭載回路の空間利用率向上のためパワー系と制御系を一体設計する動きもある。
【０００５】
これらの要求に合わせて、放熱特性を特徴とする幾つかのプリント配線板が開発され市販されている。
その主なものは、ヒートシンクとしての金属板表面に絶縁層を設けその上に回路を形成するメタルベースあるいはメタルコアプリント配線板である。金属としては、安価で熱伝導性に優れるアルミニウムが使用されることが多い。
また、絶縁層の樹脂中に熱伝導性フィラーを混入し、樹脂層の熱が金属べ一スに伝導しやすいよう配慮した基板や積層板用樹脂フィルムもある。これらの  改良品は、高放熱性と高密度配線に実際に対応できるものである。
【０００６】
しかし、現在市販されている放熱性基板の絶縁層は、ガラスエポキシ又はポリイミドが主流で、熱伝導性フィラーを樹脂に混入した絶縁層はまだ少なく、数層からなる回路で構成される多層回路の場合でも全層に使用しないことが多い。
ところが、上述のように現状では高多層回路で高熱伝導性を要求する用途が増加する傾向にある。
例えば、ハイブリッドｌＣの大型化やダイレクトボンディング実装に対応できるように導体層を多層化して高密度配線板をつくろうとすると、層数の増加に伴い基板の厚さも増加し、基板表面と金属製ヒートシンクの距離が大になるという問題が生じることから、基板表面で発生した熱を効率よく逃がすためには、基材と樹脂双方の熱伝導性の改良が必要となってくる。
【０００７】
上記のような問題に対処するための注目すべき技術が、次のような特許公報に提案されている。
（１）特開昭６０−１３６２９８号公報には、基材に熱伝導性物質を含有する樹脂を含浸させた接着用プリプレグを便用することにより、熱伝導性又は熱放散性に優れ、配線板の高密度化や多層化を図ることを容易にする方法が記載されている。
（２）特開昭６３−１０２９２７号公報には、一つ以上の金属層と、繊維又はウィスカー等の熱伝導性物質を基材とする高分子母材複合材料層を積層した、熱伝導性に優れ、ヒートシンクや他の熱放散板として使用できる積層板についての記載がある。
【０００８】
（３）特開昭６３−１３２０４５号公報には、アルミナ繊維を９割以上含有し、クラフト繊維でシート化した不織布を基材の一部ないし全部として使用することにより、放熱特性とスルーホール信頼性の両方に優れた積層板を得たことの記載がある。
（４）特開平６−１６２８５５号公報には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド等の樹脂、これらを変性した樹脂及びこれらの樹脂の組み合わせ樹脂からなる樹脂ワニスに、アルミナ、窒化アルミニウム等の熱伝導性に優れた無機充填剤を配合し、ガラス、セラミック繊維等の無機繊維不織布に含浸、乾燥、半硬化させ、高熱伝導性の基材を得ることの記載がある。
【０００９】
これらの従来の技術は、プリント配線基板の熱伝導性向上に大きな効果をもたらすが、高多層回路に対応させたとき問題が生じる。即ち、これら従来の技術を使用して高多層回路を製作すると、積層板用不織布基材が厚いために多層になればなるほどプリント配線基板自体の厚さが増加してしまい、そのためヒートシンクとして金属板を用いるか否かを問わず、基板表面（発熱性部品実装面）と放冷面との距離が大きくなって放冷効率が低下する。
【００１０】
また、基材のみ熱伝導性を改良したものを用い、マトリックスである充填樹脂として特に熱伝導性改良を行わない通常のものを使用した場合は、基材自体の熱伝導が重要になってくる。即ち、基板の熱伝導性は基材中に存在する熱伝導性物質の占積率に大きく依存し、また基材の空隙率にも大きく影響されることから、熱伝導性物質の添加率と基材自体の密度が重要となる。このため従来の基板で高多層回路を製作すると、もととなる基材が高空隙率であるため樹脂含有率が必然的に高くなってしまい、基板全体としての熱伝導率が低下する。
【００１１】
本発明者らは、以前に、高熱伝導性積層板用基材として耐熱性高分子材料と高熱伝導性物質を混抄して不織布を形成したのち、有機バインダーを使ってシート化し、しかる後に圧縮加工することによって高熱伝導性物質の不織布中での占積率を７〜１５ｖｏｌ％程度、空隙率を５０〜８０ｖｏｌ％程度にする工夫を行った。その結果、圧縮加工をしない場合と比較して、熱伝導率が不織布で３倍程度、積層板で２倍程度向上した。同時に圧縮加工によって積層板用不織布の厚さは１／２〜１／３となり、多層板に使用した場合でも板厚を小さくすることができ、発熱性部品からの熱を効率的に放冷することが可能であった。
【００１２】
この圧縮加工によって熱伝導率の向上を図る試みは前例がなく、かつ画期的な効果をもたらすものであったが、熱伝導経路を考慮するといまだ完全なものではなかった。即ち、高熱伝導性物質中での熱伝導率が非常に高いのに比べて、耐熱性高分子材料と有機バインダーは熱伝導率が低いため、実際の基材不織布中においては高熱伝導性物質による効果的な熱伝導経路が各所で分断されている状態になっている。また、高熱伝導性物質同士が基材不織布中で接触している個所は比較的に熱の受け渡しが速いと考えられるが、点接触になる可能牲が高いため、効率的な熱伝達ができない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
以上に述べた従来の高熱伝導性積層板用基材における問題点を解決するために、本発明は、絶縁特性に優れ、薄型、低空隙率で、高熱伝導性物質の良好な熱伝導回路が確保されていて熱伝導特性がよく、かつ軽量である高熱伝導性積層板用基材を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、高熱伝導性物質と耐熱牲高分子材料を不織布とし、ついで有機バインダ一を加えたあと、厚さ方向に圧縮加工してシート化し、しかる後に熱伝導性無機コーティング膜を不織布中の繊維表面上に形成したプリント配線板用基材を作成し、性能を評価した結果、この基材が高占積率で熱伝導性物質を含有しており、かつ熱伝導性無機コーティング膜によって高熱伝導性物質同士あるいは高熱伝導性物質と耐熱性高分子材料の間に熱伝導経路が形成されており、しかも基材自体が低空隙率、高密度、薄型であるため、基材及び積層板にした状態での熱伝導性に優れていることを見出し本発明に到達した。
【００１５】
上記目的を達成することができる本発明は、以下の各発明を包含する。
（１）（ａ）フィラー、ウィスカー、微細繊維又はチョップドストランドからなる形態の熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導性物質であって、窒化アルミニウム、ベリリア、アルミニウム化ニッケル、炭化ケイ素、アルミナ、黒鉛、ホウ素、二ホウ化チタン、窒化ホウ素、十二ホウ化アルミニウム、二ケイ化モリブデン及びそれらの混合物から選ばれた物質及び（ｂ）繊維、チョップドストランド、パルプ又は微細繊維からなる形態の耐熱性高分子材料であって、フッ素系高分子材料、シリコーン系高分子材料、芳香族複素環系高分子材料、熱硬化性耐熱高分子材料、熱可塑性耐熱高分子材料及びそれらの混合物から選ばれた物質を混抄した不織布であり、かつ（ｃ）バインダーとして、フェノール系、シリコーン系、エポキシ系及びアクリル系の有機バインダーから選ばれた一種以上を含有する不織布シートの各構成材料の表面に、（ｄ）熱伝導性物質に転化可能な金属化合物である金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属有機酸塩、金属硝酸塩、金属オキシ塩化物及び金属塩化物から選ばれた一種以上からなる無機コーティング膜形成物質から成膜された熱伝導性無機コーティング膜を有することを特徴とする高熱伝導性積層板用基材。
（２）前記不織布シートは、高熱伝導性物質１０〜７６．５ｗｔ％、耐熱性高分子材料２０〜８６．５ｗｔ％、バインダー３〜１５ｗｔ％及び無機コーティング膜形成物質から成膜された熱伝導性膜物質０．５〜１０ｗｔ％を含有する不織布シートであることを特徴とする（１）項記載の高熱伝導性積層板用基材。
【００１７】
（３）前記耐熱性高分子材料が、フッ素系高分子材料、シリコーン系高分子材料、芳香族複素環系高分子材料、熱硬化性耐熱高分子材料及び熱可塑性耐熱高分子材料から選ばれた耐熱温度２６０℃以上である、繊維、チョップドストランド、パルプ、微細繊維及びそれらの混合物から選ばれた材料であることを特徴とする（１）項又は（２）項に記載の高熱伝導性積層板用基材。
（４）前記バインダー材料が、フェノール系、シリコーン系、エポキシ系及びアクリル系のバインダーから選ばれた、耐熱温度２６０℃以上の有機バインダーであることを特徴とする、（１）項〜（３）項のいずれか１項に記載の高熱伝導性積層板用基材。
【００１９】
（５）前記高熱伝導性積層板用基材は、前記高熱伝導性物質を体積構成比として７ｖｏｌ％以上含有し、空隙率が３０〜８０ｖｏｌ％であることを特徴とする、（１）項〜（４）項のいずれか１項に記載の高熱伝導性積層板用基材。
【００２０】
（６）（ａ）フィラー、ウィスカー、微細繊維又はチョップドストランドからなる形態の熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導性物質であって、窒化アルミニウム、ベリリア、アルミニウム化ニッケル、炭化ケイ素、アルミナ、黒鉛、ホウ素、二ホウ化チタン、窒化ホウ素、十二ホウ化アルミニウム、二ケイ化モリブデン及びそれらの混合物から選ばれた物質、（ｂ）繊維、チョップドストランド、パルプ又は微細繊維からなる形態の耐熱性高分子材料であって、フッ素系高分子材料、シリコーン系高分子材料、芳香族複素環系高分子材料、熱硬化性耐熱高分子材料、熱可塑性耐熱高分子材料及びそれらの混合物から選ばれた物質及び（ｃ）バインダーとして、フェノール系、シリコーン系、エポキシ系及びアクリル系の有機バインダーから選ばれた一種以上を主構成材料として湿式法で混抄して不織布シートを形成し、該不織布シートを（ｄ）熱伝導性物質に転化可能な金属化合物である金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属有機酸塩、金属硝酸塩、金属オキシ塩化物及び金属塩化物から選ばれた一種以上からなる無機コーティング膜形成物質を含有する溶液中に浸漬して引き上げ、圧搾した後、加熱処理して不織布シート中の前記構成材料の表面に熱伝導性無機コーティング膜を形成することを特徴とする高熱伝導性積層板用基材の製造方法。
【００２１】
（７）（ａ）フィラー、ウィスカー、微細繊維又はチョップドストランドからなる形態の熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の高熱伝導性物質であって、窒化アルミニウム、ベリリア、アルミニウム化ニッケル、炭化ケイ素、アルミナ、黒鉛、ホウ素、二ホウ化チタン、窒化ホウ素、十二ホウ化アルミニウム、二ケイ化モリブデン及びそれらの混合物から選ばれた物質及び（ｂ）繊維、チョップドストランド、パルプ又は微細繊維からなる形態の耐熱性高分子材料であって、フッ素系高分子材料、シリコーン系高分子材料、芳香族複素環系高分子材料、熱硬化性耐熱高分子材料、熱可塑性耐熱高分子材料及びそれらの混合物から選ばれた物質を主構成材料として湿式法で混抄して不織布を形成し、（ｃ）バインダーとして、フェノール系、シリコーン系、エポキシ系及びアクリル系の有機バインダーから選ばれた一種以上を含有するバインダー液を該不織布に添加し、加熱乾燥して不織布シートを形成し、該不織布シートを（ｄ）熱伝導性物質に転化可能な金属化合物である金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属有機酸塩、金属硝酸塩、金属オキシ塩化物及び金属塩化物から選ばれた一種以上からなる無機コーティング膜形成物質を含有する溶液中に浸漬して引き上げ、圧搾した後、加熱処理して不織布シート中の前記構成材料の表面に熱伝導性無機コーティング膜を形成することを特徴とする高熱伝導性積層板用基材の製造方法。
【００２２】
（８）前記圧縮加工した不織布シートが、高熱伝導性物質を体積構成比として７ｖｏｌ％以上含有し、空隙率が３０〜８０ｖｏｌ％となるように厚さ方向に圧縮加工されている不織布シートであることを特徴とする、（６）項又は（７）項に記載の高熱伝導性積層板用基材の製造方法。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の高熱伝導性積層板用基材に使用される高熱伝導性物質は、窒化アルミニウム、ベリリア、アルミニウム化ニツケル、炭化ケイ素、アルミナ、黒鉛、ホウ素、二ホウ化チタン、窒化ホウ素、十二ホウ化アルミニウム、二ケイ化モリブデン及びそれらの混合物から選ばれたフィラー、ウィスカー、微細繊維、チョップドストランド等であり、その基材に対する配合量は１０〜７６．５ｗｔ％である。  配合量が１０ｗｔ％未満では、前記不織布シートを厚さ方向に圧縮加工した際に高熱伝導性物質の占積率を７ｖｏｌ％以上とすることが困難となるし、また配合量が７６．５ｗｔ％を超えると、不織布としてシート化したときに十分な強度を得ることができない。
【００２４】
本発明の高熱伝導性積層板用基材に使用される耐熱性高分子材料は、フッ素系高分子材料、シリコーン系高分子材料、芳香族複素環系高分子材料、熱硬化性耐熱高分子材料、熱可塑性耐熱性高分子材料及びそれらの混合物から選ばれた繊維、チョップドストランド、パルプ、微細繊維等である。これらの高分子材料の中で、耐半田温度である２６０℃において短時間ではあるが十分強度を保持しうるものが本発明の耐熱性高分子材料として好ましい。具体的には、芳香族ポリアミド、芳香族ポリイミド、ポリベンズイミダゾール、フェノール、ポリオキサミドラゾン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアミノビスマレイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフェニレンスルファイド、メラミン、ポリフェニレンベンズビスオキサゾール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、超高分子量ポリエチレン、耐炎化アクリル等及びそれらの共重合体等が挙げられる。
【００２５】
本発明の高熱伝導性積層板用基材に使用されるバインダーは、フェノール系、シリコーン系、エポキシ系及びアクリル系等の有機バインダーから選ばれた、耐熱温度２６０℃以上のバインダーが好適に使用される。
また、このバインダー材料としては、熱融着性合成繊維を使用することもできる。具体的には、フェノール繊維、メタ系アラミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ＰＰＳ繊維、ＰＴＦＥ繊維、超高分子量ポリエチレンなどの高融点のもの、オレフィン繊維、オレフィン芯鞘繊維、ＰＥＴ繊維、ＰＶＡ（ビニロン）繊維などの低融点のものが、本発明の熱融着性合成繊維に該当する。
【００２６】
本発明の高熱伝導性積層板用基材に使用される無機コーティング膜形成物質は、金属アルコキシド、金属アセチルアセトネート、金属有機酸塩、金属硝酸塩、金属オキシ塩化物及び金属塩化物の中から選ばれた一種以上の金属化合物からなり、該金属化合物は、例えばゾル−ゲル法よって前記不織布シートにおける前記高熱伝導性物質、耐熱性高分子材料及びバインダーからなる成分の表面をコーティングしたのち、熱伝導性膜物質に転化され、成膜されている。
該無機コーティング膜形成物質の具体的な例としては、テトラエトキシシラン、アルミニウムイソプロポキシド、インジウムアセチルアセトネート、シュウ酸バリウム、硝酸イットリウム、オキシ塩化ジルコニウム、四塩化チタン等が挙げられる。
【００２７】
無機コーティング膜形成物質から熱伝導性膜物質を成膜する一般的な作成手順は、まず室温で金属化合物と水又はアルコールの混合液に酸を加えて加水分解してゾルとし、このゾルを圧縮加工後の不織布に含浸して引き上げ、１００〜３００℃の低温で加熱しゲルとしたのち、加熱を続けて金属化合物を重合・析出させ成膜するというものである。得られる無機コーティング膜の厚さは、一回のコーティング操作で膜厚０．１〜０．３μｍとなることが好ましい。膜厚がこれより厚いと剥離や亀裂が発生しやすくなってしまうばかりか、コーティング膜と不織布基材の結合力が弱くなるから好ましくない。
【００２８】
本発明の高熱伝導性積層板用基材は、前記の高熱伝導性物質、耐熱性高分子材料及びバインダーから不織布シートを混抄し、厚さ方向に圧縮加工したのち、該不織布シートに対して、例えばゾル−ゲル法によって無機コーティング膜形成物質によるコーティングを施して、該不織布を構成する前記高熱伝導性物質、耐熱性高分子材料及びバインダーの各成分の表面をコーティングし、熱伝導性膜物質に転化し成膜することによって製造される。
また、前記不織布シートは、前記の高熱伝導性物質及び耐熱性高分子材料から不織布を混抄し、ついで前記のバインダーを添加したのち、厚さ方向に圧縮加工して形成されてもよい。
前記不織布シートを厚さ方向に圧縮加工することにより、高熱伝導性物質を体積構成比として７ｖｏｌ％以上含有し、空隙率が３０〜８０ｖｏｌ％とされた不織布シートが形成される。空隙率が上記下限値に満たないと含浸樹脂が足りず、プレス成型できないし、上限値を越えると熱伝導率が低下する。
【００２９】
本発明の高熱伝導性積層板用基材の製造は、前記の耐熱性高分子材料と高熱伝導性物質を混抄し不織布とするのであるが、高熱伝導性物質は必ずしも抄紙に向いた繊維形態であるわけではないため、効率的に不織布中に取り入れる工夫が必要である。例えば骨材としてチョツプドストランドを用い、高熱伝導性物質の捕捉のためにパルプを配合するなどしてシート化すればよい。また必要とあれば、高熱伝導性物質の方は適当なフロツクとして凝集・集合させておき、耐熱性高分子材料と混抄すれば、非常に効果的に高熱伝導性物質を基材中に含有させることが可能である。
【００３０】
前記したように、本発明の高熱伝導性積層板用基材の製造にあたっては、不織布形成と同時に、不織布に強度を与えるため、フェノール系、シリコーン系、エポキシ系、アクリル系等に代表される有機バインダーが添加される。バインダーの形状は繊維、粉末、エマルジョン、水溶液等があり得るが、それぞれ適切な添加方法を選択することによってどのバインダーも使用可能である。添加方法は内添法として、バインダー繊維又は粉を基材と混抄する方法、外添法として、抄紙した不織布にエマルジョン又は水溶液をスプレーとして散布する方法、抄紙した不織布をエマルジョン又は水溶液からなるバインダー液に含浸する方法、抄紙した不織布にエマルジョン又は水溶液からなるバインダー液をコートする方法等があり、またそれらの組み合わせも考えられるが、そのいずれでもよい。バインダーを固着させるために、適当な温度で加熱して水又は溶媒を蒸発させる必要があり、また熱硬化性のバインダーの場合一定レベルまでキュアーするのが好ましい。
【００３１】
本発明の高熱伝導性積層板用基材を構成する不織布シートは、高熱伝導性物質を高占積率で含有するように基材の厚さ方向に対して圧縮加工されている。圧縮加工は不織布形成後（バインダー添加済み）であって、無機コーティング膜形成前でなければならない。なぜならば、圧縮加工の効果が不織布に残留するためにはバインダーが必要であり、また無機コーティング膜が圧縮加工前に形成されていると圧縮によって膜が破壊されてしまうからである。
圧縮加工の方法としては、一般的にはカレンダー処理が有効であるが、その他プレス機械等有効な手段があればどの様な方法を用いてもよい。
【００３２】
圧力は使用している繊維やバインダーの種類によるが、カレンダー使用の場合、おおむね５０〜５００ｋｇ／ｃｍ程度である。圧縮は必ずしも１回の処理で完了する必要はなく、目標の体積構成比として高熱伝導性物質含有率７ｖｏｌ％以上（好ましくは１５ｖｏｌ％以上）、空隙率３０〜８０ｖｏｌ％（好ましくは６０ｖｏｌ％以下）に到達するまで何度行ってもよい。
また、圧縮加工時に必要とあれば加熱を同時に行うと効果的である。これは繊維の熱可塑性を利用して変形させ、より容易に薄く加工するのに役立つ。融点又は軟化点の異なる２種類以上の繊維を使用する場合には、温度をコントロールすることによって低温側の繊維の熱融着を利用した強度アップが可能である。
【００３３】
【実施例】
次に、本発明を以下の実施例にしたがって具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
実施例１
コポリパラフエニレン・３，４’オキシジフエニレン・テレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のチョップドストランド（帝人（株）製）２０ｗｔ％、ポリパラフェニレンテレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のパルプ（Ａｋｚｏ社製）１０ｗｔ％、及び窒化アルミニウム（東芝ケミカル（株）製）６０ｗｔ％を不織布として湿式法で混抄した。得られた湿紙（不織布）にアクリル系ラテックスバインダー（大日本インキ（株）製）を有効固形分７ｗｔ％でスプレーし、１４５℃で乾燥し繊維同士を結合してシート化した。この不織布シートを、予め［Ｈ2 ０］／［Ｓｉ（０Ｃ2 Ｈ5 ）3 ］比が１１となるように混合し加水分解触媒としてＨＣｌを適量入れたトリエトキシシラン（日本ユニカー（株）製）のゾルに含浸して引き上げ、有効固形分が３ｗｔ％になるように適当な圧力でゴムロールにて絞った後、２２０℃で１０ｍｉｎ加熱して不織布構成材料表面にＳｉ０2 のコーティング膜を成膜した。得られた積層板用不織布シートの特性値を表１に示す。
【００３４】
得られた積層板用不織布シートをマトリックスとなるエポキシ樹脂のワニスに含浸し、１５０℃で乾燥半硬化してプリプレグを作成し、面圧５０ｋｇｆ／ｃｍ2 、１６５℃で６０分間プレスして２ｐｌｙ積層板を作成した。積層板用不織布シート及び積層板の熱伝導率を京都電子工業株式会社製Ｋｅｍｔｈｅｒｍ  ＱＴＭ−Ｄ３熱伝導率計により測定し表２に示した。
【００３５】
実施例２
コポリパラフエニレン・３，４’オキシジフエニレン・テレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のチョップドストランド（帝人（株）製）２０ｗｔ％、ポリパラフェニレンテレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のパルプ（Ａｋｚｏ社製）１０ｗｔ％、及び窒化アルミニウム（東芝ケミカル（株）製）６０ｗｔ％を湿式法で混抄して不織布とした。得られた湿紙（不織布）にアクリル系ラテックスバインダー（大日本インキ（株）製）を有効固形分７ｗｔ％でスプレーし、１４５℃で乾燥し繊維同士を結合してシート化した。次にこの不織布をスチール−スチールのカレンダーで１２０℃、１００ｋｇ／ｃｍで圧縮加工した。圧縮処理後の不織布シートを、予め［Ｈ2 ０］／［Ｓｉ（０Ｃ2 Ｈ5 ）3 ］比が１１となるように混合し、加水分解触媒としてＨＣ１を適量入れたトリエトキシシラン（日本ユニカー（株）製）のゾルに含浸して引き上げ、有効固形分が３ｗｔ％になるように適当な圧力でゴムロールにて絞った後、２２０℃で１０ｍｉｎ加熱して不織布構成材料の表面に熱伝導性Ｓｉ０2 のコーティング膜を成膜した。得られた積層板用不織布シートの特性値を表１に示す。
【００３６】
得られた積層板用不織布シートをマトリックスとなるエポキシ樹脂のワニスに含浸し、１５０℃で乾燥半硬化してプリプレグを作成し、面圧５０ｋｇｆ／ｃｍ2 、１６５℃で６０分間プレスして２ｐｌｙ積層板を作成した。積層板用不織布シート及び積層板の熱伝導率を京都電子工業（株）製Ｋｅｍｔｈｅｒｍ  ＱＴＭ−Ｄ３熱伝導率計により測定し表２に示した。
【００３７】
実施例３
コポリパラフエニレン・３，４’オキシジフエニレン・テレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のチョップドストランド（帝人株式会社製）５０ｗｔ％、ポリパラフェニレンテレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のパルプ（Ａｋｚｏ社製）１０ｗｔ％、及び窒化アルミニウム（東芝ケミカル製）３０ｗｔ％を不織布として湿式法で混抄した。得られた湿紙（不織布）にアクリル系ラテックスバインダー（大日本インキ（株）製）を有効固形分７ｗｔ％でスプレーし、１４５℃で乾燥し繊維同士を結合してシート化した。次にこの不織布をスチール−スチールのカレンダーで１２０℃、１００ｋｇ／ｃｍで圧縮加工した。圧縮処理後の不織布シートを、予め［Ｈ2 ０］／［Ｓｉ（０Ｃ2 Ｈ5 ）3 ］比が１１となるように混合し加水分解触媒としてＨＣｌを適量入れたトリエトキシシラン（日本ユニカー（株）製）のゾルに含浸して引き上げ、有効固形分が３ｗｔ％になるように適当な圧力でゴムロールにて絞った後、２２０℃で１０ｍｉｎ加熱して不織布構成材料表面に熱伝導性Ｓｉ０2 のコーティング膜を成膜した。得られた積層板用不織布シートの特性値を表１に示す。
【００３８】
得られた積層板用不織布シートをマトリックスとなるエポキシ樹脂のワニスに含浸し、１５０℃で乾燥半硬化してプリプレグを作成し、面圧５０ｋｇｆ／ｃｍ2 、１６５℃で６０分間プレスして２ｐｌｙ積層板を作成した。積層板用不織布シート及び積層板の熱伝導率を京都電子工業（株）製Ｋｅｍｔｈｅｒｍ  ＱＴＭ−Ｄ３熱伝導率計により測定し表２に示した。
【００３９】
実施例４
ポリパラフェニレン２，６ベンゾビスオキサゾール（ＰＢ０）のチョップドストランド（東洋紡（株）製）２０ｗｔ％、ポリメタフェニレンイソフタルアミド（メタ系アラミド樹脂）のチョップドストランド（帝人（株）製）１０ｗｔ％、及びアルミナのチョップドストランド（ニチビ（株）製）６０ｗｔ％を不織布として湿式法で混抄した。得られた湿紙（不織布）をエポキシ系ラテックスバインダー（大日本インキ（株）製）に含浸して有効固形分７ｗｔ％に調整後、１４５℃で乾燥し繊維同士を結合してシート化した。次にこの不織布をスチール−スチールのカレンダーで１２０℃、５０ｋｇ／ｃｍで圧縮加工した。圧縮加工後の不織布シートを、予め［Ｈ2 ０］／［Ａｌ（０Ｃ3 Ｈ7 ）3 ］比が１１となるように混合し加水分解触媒としてＨＣｌを適量入れたアルミニウムイソプロポキシドのゾルに含浸して引き上げ、有効固形分が３ｗｔ％になるように適当な圧力でゴムロールにて絞った後、２２０℃で１０ｍｉｎ加熱して不織布構成材料表面に熱伝導性Ａｌ2 ０3 のコーティング膜を成膜した。得られた積層板用不織布シートの特性値を表１に示す。
【００４０】
得られた積層板用不織布シートをマトリックスとなるエポキシ樹脂のワニスに含浸し、１５０℃で乾燥半硬化してプリプレグを作成し、面圧５０ｋｇｆ／ｃｍ2 、１６５℃で６０分間プレスして２ｐｌｙ積層板を作成した。積層板用不織布シート及び積層板の熱伝導率を京都電子工業（株）社製Ｋｅｍｔｈｅｒｍ  ＱＴＭ−Ｄ３熱伝導率計により測定し表２に示した。
【００４１】
比較例１
コポリパラフエニレン・３，４’オキシジフエニレン・テレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のチョップドストランド（帝人（株）社製）７０ｗｔ％、ポリパラフェニレンテレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のパルプ（Ａｋｚｏ社製）２０ｗｔ％を不織布として湿式法で混抄した。得られた湿紙（不織布）にアクリル系ラテックスバインダ一（大日本インキ（株）製）を有効固形分７ｗｔ％でスプレーし、１４５℃で乾燥し繊維同士を結合してシート化した。次にこの不織布をスチール−スチールのカレンダーで１２０℃、１００ｋｇ／ｃｍで圧縮加工した。
圧縮処理後の不織布シートを、予め［Ｈ2 ０］／［Ｓｉ（０Ｃ2 Ｈ5 ）3 ］比が１１となるように混合し加水分解触媒としてＨＣｌを適量入れたトリエトキシシラン（日本ユニカー（株）製）のゾルに含浸して引き上げ、有効固形分が３ｗｔ％になるように適当な圧力でゴムロールにて絞った後、２２０℃で１０ｍｉｎ加熱して不織布構成材料表面にＳｉ０2 のコーティング膜を成膜した。得られた積層板用不織布シートの特性値を表１に示す。
【００４２】
得られた積層板用不織布シートをマトリックスとなるエポキシ樹脂のワニスに含浸し、１５０℃で乾燥半硬化してプリプレグを作成し、面圧５０ｋｇｆ／ｃｍ2 、１６５℃で６０分間プレスして２ｐｌｙ積層板を作成した。積層板用不織布シート及び積層板の熱伝導率を京都電子工業（株）製Ｋｅｍｔｈｅｒｍ  ＱＴＭ−Ｄ３熱伝導率計により測定し表２に示した。
【００４３】
比較例２
コポリパラフェニレン・３，４’オキシジフェニレン・テレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のチョップドストランド（帝人（株）製）２０ｗｔ％、ポリパラフェニレンテレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のパルプ（Ａｋｚｏ社製）１０ｗｔ％、及びガラス粉末（日本硝子繊維（株）製、商標名：マイクログラスミルドファイバー）６０ｗｔ％を不織布として湿式法で混抄した。得られた湿紙（不織布）にアクリル系ラテツクスバインダー（大日本インキ（株）製）を有効固形分７ｗｔ％でスプレーし、１４５℃で乾燥し繊維同士を結合してシート化した。次にこの不織布をスチール−スチールのカレンダーで１２０℃、１００ｋｇ／ｃｍで圧縮加工した。圧縮処理後の不織布シートを、予め［Ｈ2 ０］／［Ｓｉ（０Ｃ2 Ｈ5 ）3 ］比が１１となるように混合し加水分解触媒としてＨＣｌを適量入れたトリエトキシシラン（日本ユニカー（株）製）のゾルに含浸して引き上げ、有効固形分が３ｗｔ％になるように適当な圧力でゴムロールにて絞った後、２２０℃で１２１０ｍｉｎ加熱して不織布構成材料表面にＳｉ０2 のコーティング膜を成膜した。得られた積層板用不織布シートの特性値を表１に示す。
【００４４】
得られた積層板用不織布シートをマトリックスとなるエポキシ樹脂のワニスに含浸し、１５０℃で乾燥半硬化してプリプレグを作成し、面圧５０ｋｇｆ／ｃｍ2 、１６５℃で６０分間プレスして２ｐｌｙ積層板を作成した。積層板用不織布シート及び積層板の熱伝導率を京都電子工業（株）製Ｋｅｍｔｈｅｒｍ  ＱＴＭ−Ｄ３熱伝導率計により測定し表２に示した。
【００４５】
比較例３
コポリパラフエニレン・３，４’オキシジフエニレン・テレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のチョップドストランド（帝人（株）製）２０ｗｔ％、ポリパラフェニレンテレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のパルプ（Ａｋｚｏ社製）１０ｗｔ％、及び窒化アルミニウム（東芝ケミカル（株）製）６０ｗｔ％を不織布として湿式法で混抄した。得られた湿紙（不織布）にアクリル系ラテックスバインダー（大日本インキ（株）製）を有効固形分１０ｗｔ％でスプレーし、１４５℃で乾燥し繊維同士を結合してシート化した。次にこの不織布をスチール−スチールのカレンダーで１２０℃、１００ｋｇ／ｃｍで圧縮加工した。得られた積層板用不織布シートの特性値を表１に示す。
【００４６】
得られた積層板用不織布シートをマトリックスとなるエポキシ樹脂のワニスに含浸し、１５０℃で乾燥半硬化してプリプレグを作成し、面圧５０ｋｇｆ／ｃｍ2 、１６５℃で６０分間プレスして２ｐｌｙ積層板を作成した。積層板用不織布シート及び積層板の熱伝導率を京都電子工業（株）製Ｋｅｍｔｈｅｒｍ  ＱＴＭ−Ｄ３熱伝導率計により測定し表２に示した。
【００４７】
比較例４
コポリパラフエニレン・３，４’オキシジフエニレン・テレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のチョップドストランド（帝人（株）製）７０ｗｔ％、ポリパラフェニレンテレフタラミド（パラ系アラミド樹脂）のパルプ（Ａｋｚｏ社製）２０ｗｔ％を不織布として湿式法で混抄した。得られた湿紙（不織布）にアクリル系ラテックスバインダ一（大日本インキ（株）製）を有効固形分１０ｗｔ％でスプレーし、１４５℃で乾燥し繊維同士を結合してシート化した。得られた積層板用不織布シートの特性値を表１に示す。
【００４８】
得られた積層板用不織布シートをマトリックスとなるエポキシ樹脂のワニスに含浸し、１５０℃で乾燥半硬化してプリプレグを作成し、面圧５０ｋｇｆ／ｃｍ2 、１６５℃で６０分間プレスして２ｐｌｙ積層板を作成した。積層板用不織布シート及び積層板の熱伝導率を東都電子工業（株）製Ｋｅｍｔｈｅｒｍ  ＱＴＭ−Ｄ３熱伝導率計により測定し表２に示した。
【００４９】
【表１】
0003826572.tif 000002
【００５０】
【表２】
0003826572.tif 000003
【００５１】
【発明の効果】
本発明の不織布シートからなる基材は、圧縮して高密度化しているため高熱伝導性物質が密に充填されており、かつ無機コーティング膜を成膜することで高熱伝導性物質同士或いは耐熱性高分子間の点接触を被覆して熱伝導経路となるネットワークを形成しているため、非常に熱伝導性が良い構造体である。実際に不織布中の材料の接合部分を拡大してみると、無機コーティング膜は形成過程に表面張力によって接触点に多く集まり、高熱伝導性物質同士或いは耐熱性高分子間を期待される膜の厚み以上に覆っており、本発明の効果をより大きなものとしている。例えば高熱伝導性物質を６０ｗｔ％配合した場合（実施例１）、基材自体の熱伝導率がおよそ１．７１ｋｃａｌ／ｍｈ℃程度に向上するが、これを通常の不織布基材の熱伝導率（比較例４）０．３７ｋｃａｌ／ｍｈ℃と比較すると非常に高く、本発明の効果が顕著に現れていることが明らかである。また、積層板にしたときもこの効果は持続する。
【００５２】
本発明の不織布シートからなる基材は、有機繊維を主体繊維にして圧縮加工するため、同一米坪の比較で厚さは１／２〜１／３程度となる。したがって非常に薄型、高密度となり、迅速な熱伝導に有利であると同時に高多層積層板用基材としての特性を備えている。
【００５３】
本発明の不織布シートからなる基材は、熱伝導性を改良した基材と樹脂だけでヒートシンクなしのプリント配線板を形成しても、良好な熱伝導性が得られ、かつ軽量化も図れる。また芯材にガラスクロスを使用した場合でも、高熱伝導性基材と合わせて使用すれば、放熱効果も高まる。もちろんヒートシンクとの併用でさらに放熱効果を高めることができる。