绝缘性树脂组合物、绝缘性树脂固化物、层合体及电路基板的制作方法

1.本发明涉及适用于金属基底电路基板的制造的绝缘性树脂组合物及其固化物。另外，本发明涉及使用绝缘性树脂组合物形成的层合体及电路基板。


背景技术：

2.作为用于搭载以半导体元件为代表的电子
·
电气部件而形成混合集成电路的电路基板，迄今为止，各种电路基板已得到实用化。对于电路基板而言，基于基板材质而被分类为树脂电路基板、陶瓷电路基板、金属基底电路基板等。
3.对于树脂电路基板而言，虽然其是廉价的，但由于基板的导热性低，因此其用途限于以较小的电力来进行利用的用途。对于陶瓷电路基板而言，从电绝缘特性及耐热性高这样的陶瓷的特征出发，其适于以较大的电力被利用的用途，但具有昂贵这样的缺点。另一方面，对于金属基底电路基板而言，其具有介于上述两者之间的性质，适于以较大的电力被利用的通用的用途，例如，冰箱用电源、面向家庭的空调用电源、汽车用电源、高速铁路用电源等用途。
4.例如，专利文献1中公开了：使用以特定的环氧树脂、固化剂及无机填料为必需成分的电路基板用组合物来获得应力松弛性、耐热性、耐湿性及散热性优异的电路基板的方法。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2008－266535号公报


技术实现要素：

8.发明要解决的课题
9.近年来，随着插电式混动汽车、电动汽车等的普及，汽车用的快速充电器的需要日益升高。对于这种充电器用途中使用的电路基板而言，由于在较之以往的汽车用电路基板而言在更高的电压下利用，因此要求更高的耐湿接合性、耐湿绝缘性，并且，还要求与以往的汽车用电路基板同等或以上的热导率、耐热循环性。
10.作为提高电路基板的耐热循环性的方法，可举出使绝缘层低弹性模量化从而使热应力松弛，由此抑制焊料开裂的进行的方法。但是，在使绝缘层低弹性模量化的情况下，在高温高湿环境下且直流电压施加的条件下，金属箔－绝缘层间的接合强度易于降低，可能成为金属箔的膨胀的原因。
11.本发明的目的在于，提供能够兼具高温高湿环境下的优异的接合性及绝缘性和低弹性模量的绝缘层的绝缘性树脂组合物及其固化物。另外，本发明的目的在于，提供具备由上述绝缘性树脂组合物的固化物构成的绝缘层、且耐湿绝缘性、导热性及耐热循环性优异的电路基板。
12.用于解决课题的手段
13.本发明的一个方面涉及包含有机材料和无机填料的绝缘性树脂组合物。在该绝缘性树脂组合物中，上述有机材料含有环氧树脂、固化剂、在1分子中具有1个以上羟基的磷酸酯化合物、重金属钝化剂和受阻酚系抗氧化剂，上述无机填料的含量为50质量％以上95质量％以下。
14.一个方式中，上述固化剂可以是胺系固化剂。
15.一个方式中，上述胺系固化剂也可以含有胺当量为300以下的第一胺系固化剂和胺当量为800以上的第二胺系固化剂。
16.一个方式中，上述重金属钝化剂的含量也可以是以上述有机材料与上述无机填料的合计量为基准计为0.01～0.5质量％。
17.一个方式中，上述受阻酚系抗氧化剂的含量可以是以上述有机材料的总量为基准计为0.05～5质量％。
18.一个方式中，上述磷酸酯化合物的含量可以是以上述有机材料与上述无机填料的合计量为基准计为0.05～0.4质量％。
19.一个方式中，上述重金属钝化剂的熔点也可以为250℃以下。
20.本发明的另一个方面涉及绝缘性树脂固化物，其为上述绝缘性树脂组合物的固化物。
21.一个方式涉及的绝缘性树脂固化物可以是85℃时的储能模量为500mpa以下。
22.本发明的又一方面涉及层合体，其具备：金属板；配置于上述金属板上的上述绝缘性树脂固化物；和配置于上述绝缘性树脂固化物上的金属箔。
23.本发明的又一方面涉及电路基板，其具备：金属板；配置于上述金属板上的上述绝缘性树脂固化物；配置于上述绝缘性树脂固化物上的电路部。
24.发明效果
25.根据本发明，可提供能够形成兼具高温高湿环境下的优异接合性及绝缘性和低弹性模量的绝缘层的绝缘性树脂组合物及其固化物。另外，根据本发明，可提供具备由上述绝缘性树脂组合物的固化物构成的绝缘层，且耐湿绝缘性、导热性及耐热循环性优异的电路基板。
附图说明
26.图1为示出层合体的一实施方式的剖面图。
27.图2为示出电路基板的一实施方式的剖面图。
具体实施方式
28.以下，对本发明的优选实施方式详细地进行说明。
29.(绝缘性树脂组合物)
30.本实施方式的绝缘性树脂组合物为包含有机材料和无机填料，且无机填料的含量为50质量％以上95质量％以下的组合物。另外，本实施方式的绝缘性树脂组合物包含作为有机材料的环氧树脂、固化剂、在1分子中具有1个以上羟基的磷酸酯化合物、重金属钝化剂和受阻酚系抗氧化剂。
31.根据上述绝缘性树脂组合物，能够形成兼具高温高湿环境下的优异接合性及绝缘
性和低弹性模量的固化物(绝缘层)。因此，上述绝缘性树脂组合物能够适用于电路基板(尤其是金属基底电路基板)用的绝缘层的形成。本实施方式中可获得上述效果的理由虽未必明确，但可可考虑如下。
32.本实施方式中，据认为，磷酸酯化合物通过分子中的羟基的存在而使得树脂成分与无机填料的分散性及密合性提高，并提高了耐湿接合性。另外，认为磷酸酯化合物通过捕获在高温高湿环境下且直流电压施加的条件下产生的oh自由基，还抑制了由绝缘层的氧化劣化引起的耐湿绝缘性的降低。
33.另外，本实施方式中，认为受阻酚系抗氧化剂具有进一步捕获自由基的作用，由此，利用与磷酸酯化合物的相互作用，可更显著地抑制绝缘层的氧化劣化，耐湿绝缘性更加提高。
34.另外，作为接合性及绝缘性降低的原因，认为离子性杂质向绝缘层中的迁移，但在本实施方式中，通过重金属钝化剂捕捉金属离子，抑制了由迁移导致的不良影响。尤其是，在金属基底电路基板这样的金属板与绝缘层相邻的情况下，会发生金属离子(例如铜离子)从金属板向绝缘层的溶出，但根据本实施方式的绝缘性树脂组合物，即使是与金属板相邻的情况下，也能够形成维持优异的耐湿接合性及耐湿绝缘性的绝缘层。
35.另外，在本实施方式中，认为通过在固化物中形成有环氧树脂及胺系固化剂形成的交联结构，从而能够显著地获得上述磷酸酯化合物、受阻酚系抗氧化剂及重金属钝化剂所带来的效果，并且能够降低固化物的弹性模量。
36.对于环氧树脂而言，只要是通过胺系固化剂而固化从而显示出接合作用的环氧树脂即可。作为环氧树脂，例如，可举出双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、双酚a/f型环氧树脂等二官能环氧树脂；酚醛novolac型环氧树脂、甲酚novolac型环氧树脂等novolac型环氧树脂；三酚基甲烷型环氧树脂等多官能环氧树脂；缩水甘油胺型环氧树脂；异氰脲酸三缩水甘油酯等含杂环的环氧树脂、氢化双酚a型环氧树脂、氢化双酚f型环氧树脂等脂环式环氧树脂等。
37.作为环氧树脂，上述之中，可优选使用二官能环氧树脂(二官能芳香族环氧树脂)及脂环式环氧树脂。通过使用这些环氧树脂，具有电路基板的耐热循环性更加上升的趋势。本实施方式涉及的绝缘性树脂组合物可含有二官能环氧树脂及脂环式环氧树脂中的至少一者，也可以含有二官能环氧树脂及脂环式环氧树脂中的两者。
38.在绝缘性树脂组合物含有二官能环氧树脂及脂环式环氧树脂的情况下，相对于二官能环氧树脂的含量a1而言的、脂环式环氧树脂的含量a2之比(a2/a1，质量比)可以为例如1.5以上，优选2.0以上，更优选2.5以上。由此，具有电路基板的耐热循环性进一步提高的趋势。另外，上述比(a2/a1，质量比)可以为例如8.0以下，优选6.0以下，更优选4.0以下。由此，具有固化物的绝缘性及接合性进一步提高的趋势。及，上述比(a2/a1，质量比)可以为例如1.5～8.0、1.5～6.0、1.5～4.0、2.0～8.0、2.0～6.0、2.0～4.0、2.5～8.0、2.5～6.0或2.5～4.0。
39.对于绝缘性树脂组合物中的环氧树脂的含量而言，以有机材料的总量为基准计例如为50质量％以上，优选55质量％以上，更优选60质量％以上，进一步优选65质量％以上。另外，环氧树脂的含量以有机材料的总量为基准计例如为90质量％以下，优选85质量％以下，更优选80质量％以下，进一步优选75质量％以下。即，绝缘性树脂组合物中的环氧树脂
的含量以有机材料的总量为基准计例如为50～90质量％，50～85质量％，50～80质量％，50～75质量％，55～90质量％，55～85质量％，55～80质量％，55～75质量％，60～90质量％，60～85质量％，60～80质量％，60～75质量％，65～90质量％，65～85质量％，65～80质量％或65～75质量％。
40.固化剂是能够将环氧树脂固化的固化剂即可。作为固化剂，例如，可举出胺系固化剂、酚系固化剂、酸酐系固化剂等，它们中，从耐湿接合性及耐湿绝缘性更加提高的观点考虑，优选胺系固化剂。
41.胺系固化剂为具有氨基、能够将环氧树脂固化的固化剂即可。作为胺系固化剂，例如，可举出芳香族胺系固化剂、脂肪族胺系固化剂、双氰胺等。
42.作为胺系固化剂，从电路基板的耐热循环性更加提高的观点考虑，优选脂肪族胺系固化剂。
43.胺系固化剂优选包含胺当量为300以下的第一胺系固化剂和胺当量为800以上的第二胺系固化剂。通过并用胺当量不同的2种胺系固化剂，具有固化时在环氧树脂的交联结构中发生疏密化、固化物的弹性模量更加降低的趋势。
44.胺系固化剂优选包含具有聚醚链的胺系固化剂，更优选为第一胺系固化剂及第二胺系固化剂中的至少一种具有聚醚链，进一步优选第一胺系固化剂及第二胺系固化剂均具有聚醚链。具有聚醚链的胺系固化剂与环氧树脂的相容性优异，因此，通过使用这种胺系固化剂，变得易于得到接合性及耐热性更优异的固化物。聚醚链优选为聚氧亚烷基链，更优选为具有选自由亚乙基及亚丙基组成的组中的亚烷基的聚氧亚烷基链。
45.优选为第一胺系固化剂及第二胺系固化剂均为脂肪族胺系固化剂。
46.第一胺系固化剂及第二胺系固化剂均优选为至少在1分子中具有2个氨基的固化剂。
47.绝缘性树脂组合物中的相对于第一胺系固化剂的含量b1而言的、第二胺系固化剂的含量b2之比(b2/b1，质量比)例如为0.2以上，优选0.25以上，更优选0.3以上。由此，具有电路基板的耐热循环性更加提高的趋势。另外，上述比(b2/b1，质量比)例如为2.0以下，优选1.5以下，更优选1.0以下。由此，具有固化物的绝缘性、接合性及耐热性进一步提高的趋势。即，上述比(b2/b1，质量比)例如为0.2～2.0，0.2～1.5，0.2～1.0，0.25～2.0，0.25～1.5，0.25～1.0，0.3～2.0，0.3～1.5或0.3～1.0。
48.对于固化剂的添加量而言，其基于相对于环氧树脂的环氧当量(c1)而言的、固化剂的活性氢当量(酸酐当量)(c2)之比(c2/c1)来确定。该比(c2/c1)优选0.1以上，更优选0.2以上，进一步优选0.3以上。另外，比(c2/c1)优选2.5以下，更优选2.0以下，进一步优选1.5以下。即，比(c2/c1)例如为0.1～2.5，0.1～2.0，0.1～1.5，0.2～2.5，0.2～2.0，0.2～1.5，0.3～2.5，0.3～2.0或0.3～1.5。
49.磷酸酯化合物在1分子中具有1个以上的羟基。在本实施方式中，认为磷酸酯化合物通过分子中的羟基的存在而具有提高树脂成分与无机填料的分散性及密合性，提高耐湿接合性的效果。另外，认为上述的磷酸酯化合物通过捕获在高温高湿环境下且直流电压施加的条件下产生的oh自由基，从而还具有抑制由绝缘层的氧化劣化引起的耐湿绝缘性的降低的效果。
50.对于磷酸酯化合物所具有的羟基的个数而言，更优选为一分子中为1～2个，进一
步优选为一分子中为2个。
51.磷酸酯化合物优选具有直接键合于磷原子的羟基。另外，磷酸酯化合物更优选具有2个直接键合于磷原子的羟基。
52.对于磷酸酯化合物而言，从与环氧树脂及固化剂的相容性优异的方面、以及无机填料与树脂成分的密合性更加提高的观点考虑，优选含有聚醚链。聚醚链优选为聚氧亚烷基链，更优选为具有选自由亚乙基及亚丙基组成的组中的亚烷基的聚氧亚烷基链。
53.对于磷酸酯化合物而言，从与环氧树脂及固化剂的相容性优异的方面、以及无机填料与树脂成分的密合性更加提高的观点考虑，优选含有氧基羰基。
54.磷酸酯化合物的数均分子量优选为200以上，更优选为400以上。另外，磷酸酯化合物的数均分子量优选为2000以下，更优选为1000以下。磷酸酯化合物的数均分子量表示由体积排除色谱(gpc)测定的值。即，磷酸酯化合物的数均分子量例如为200～2000，200～1000，400～2000或400～1000。
55.磷酸酯化合物可以是例如下述式(1)表示的化合物。
56.【化学式1】
[0057][0058]
式(1)中，r表示具有聚醚链的一价基团。r也可以进一步具有聚酯链。
[0059]
对于绝缘性树脂组合物中的磷酸酯化合物的含量而言，以有机材料及无机填料的合计量为基准计例如为0.05质量％以上，优选0.1质量％以上。由此，能够更显著地获得磷酸酯化合物带来的上述效果。另外，对于绝缘性树脂组合物中的磷酸酯化合物的含量而言，以有机材料及无机填料的合计量为基准计例如为0.4质量％以下，优选0.3质量％以下。由此，具有下述趋势：抑制由磷酸酯化合物自身的吸湿
·
水解引起的耐湿绝缘性及耐湿接合性的降低，电路部材的耐热循环性更加提高。即，绝缘性树脂组合物中的磷酸酯化合物的含量以有机材料及无机填料的合计量为基准计例如为0.05～0.4质量％，0.05～0.3质量％，0.1～0.4质量％或0.1～0.3质量％。
[0060]
重金属钝化剂例如为在绝缘性树脂组合物或其固化物中能够将金属离子(例如铜离子)螯合物化并将其捕捉的物质即可。
[0061]
作为重金属钝化剂，例如，可优选使用肼系重金属钝化剂、三唑系重金属钝化剂类等含氮钝化剂。
[0062]
作为重金属钝化剂，例如，可举出：十二烷二酸双[n2－(2－羟基苯甲酰基)酰肼](制品名“cda－6”，adeka制)、n－(2h－1，2，4－三唑－5－基)水杨酰胺(制品名“cda－1”，adeka制)、n，n’－双{3－(3，5－二叔丁基－4－羟基苯基)丙酰基}肼(制品名“cda－10”，adeka制)、3－氨基－1，2，4－三唑等。
[0063]
作为重金属钝化剂，从在绝缘性树脂组合物中的分散性提高的观点考虑，优选具有低熔点的物质。重金属钝化剂的熔点可以为例如250℃以下，优选240℃以下，更优选230℃以下，进一步优选220℃以下。
[0064]
绝缘性树脂组合物中的重金属钝化剂的含量以有机材料及无机填料的合计量为基准计例如为0.01质量％以上，优选0.03质量％以上，更优选0.05质量％以上。由此，具有更显著地获得重金属钝化剂带来的上述效果、耐湿接合性更加提高的趋势。另外，绝缘性树脂组合物中的重金属钝化剂的含量以有机材料及无机填料的合计量为基准计例如为0.5质量％以下，优选0.3质量％以下，更优选0.2质量％以下。由此，具有绝缘性树脂组合物的涂布性更加提高、电路基板中的耐湿绝缘性及可靠性更加提高的趋势。即，绝缘性树脂组合物中的重金属钝化剂的含量以有机材料及无机填料的合计量为基准计例如为0.01～0.5质量％，0.01～0.3质量％，0.01～0.2质量％，0.03～0.5质量％，0.03～0.3质量％，0.03～0.2质量％，0.05～0.5质量％，0.05～0.3质量％或0.05～0.2质量％。
[0065]
受阻酚系抗氧化剂是具有受阻酚结构的化合物即可。通过具有受阻酚结构，即使在高温高湿环境下也不易分解(例如水解)，可抑制由该分解导致的对耐湿性的不良影响。
[0066]
作为受阻酚系抗氧化剂，例如，可举出下述式(2－1)表示的化合物、下述式(2－2)表示的化合物、及下述式(2－3)表示的化合物等。
[0067]
【化学式2】
[0068][0069]
【化学式3】
[0070][0071]
【化学式4】
[0072][0073]
式中，r1表示碳原子数1～25的烷基(优选碳原子数10～20的烷基)。
[0074]
对于绝缘性树脂组合物中的受阻酚系抗氧化剂的含量而言，以有机材料的总量为基准计例如可以为0.01质量％以上，优选0.05质量％以上，更优选0.1质量％以上，进一步优选0.15质量％以上。由此，可更显著地获得由受阻酚系抗氧化剂带来的上述效果，具有耐湿接合性及耐湿绝缘性更加提高的趋势。对于绝缘性树脂组合物中的受阻酚系抗氧化剂的含量而言，以有机材料的总量为基准计例如可以为10质量％以下，优选7质量％以下，更优选5质量％以下，进一步优选4质量％以下。由此，具有绝缘性树脂组合物的导热性更加提高的趋势。即，绝缘性树脂组合物中的受阻酚系抗氧化剂的含量以有机材料的总量为基准计例如为0.01～10质量％，0.01～7质量％，0.01～5质量％，0.01～4质量％，0.05～10质量％，0.05～7质量％，0.05～5质量％，0.05～4质量％，0.1～10质量％，0.1～7质量％，0.1～5质量％，0.1～4质量％，0.15～10质量％，0.15～7质量％，0.15～5质量％或0.15～4质量％。
[0075]
绝缘性树脂组合物也可以进一步含有上述以外的其他成分作为有机材料。
[0076]
作为其他成分，例如，可举出偶联剂等的表面改性即、流平剂、消泡剂、湿润剂、稳定化剂、固化促进剂等。
[0077]
无机填料没有特别限定，可无特别限制地使用在需要绝缘性及导热性的用途中使用的公知的无机填料。
[0078]
作为无机填料，例如，可举出：由氧化铝、二氧化硅、氮化铝、氮化硅、氮化硼等构成的无机填料。
[0079]
对于无机填料而言，从抑制由无机材料的水解引起的耐湿绝缘性的降低的观点考虑，优选以选自由氧化铝、二氧化硅、氮化硅及氮化硼组成的组中的无机材料为主成分。对于无机填料中的该无机材料的含量而言，以无机填料的合计量为基准，优选60质量％以上，更优选70质量％以上，进一步优选80质量％以上。
[0080]
需要说明的是，例如，在无机填料大量含有氮化铝的情况下，存在高温高湿环境下发生氮化铝的水解，绝缘性降低的情况。因此，对于无机填料中的氮化铝的含量而言，以无机填料的合计量为基准，优选为40质量％以下，更优选为30质量％以下，进一步优选为20质量％以下。如上所述，通过以选自由氧化铝、二氧化硅、氮化硅及氮化硼组成的组的无机材料为主成分，从而能够显著抑制由上述水解引起的绝缘性的降低。
[0081]
无机填料的形状没有特别限定，可以为粒子状、鳞片状、多边形状等，优选为粒子
状。
[0082]
无机填料的最大粒径例如为250μm以下，优选200μm以下，更优选150μm以下。由此，具有固化物的绝缘性更加提高的趋势。另外，无机填料的最小粒径没有特别限定，从热导率更加提高的观点考虑，例如为0.05μm以上，优选0.1μm以上。需要说明的是，本说明书中，无机填料的最大粒径及最小粒径表示体积基准的粒度分布中的d90直径及d10直径，它们可由激光衍射式粒度分布测定装置来测定。
[0083]
无机填料也可以含有平均粒径不同的2种以上的无机填料。例如，无机填料可含有平均粒径为25μm以上的第一无机填料、和平均粒径为4μm以下的第二无机填料。通过这种无机填料，通过在第一无机填料的间隙中填充第二无机填料，填充密度增大，固化物的热导率进一步提高。需要说明的是，本说明书中，无机填料的平均粒径表示体积基准的粒度分布中的d50直径。体积基准的粒度分布由激光衍射式粒度分布测定装置测定。
[0084]
第一无机填料的平均粒径优选30μm以上，更优选40μm以上。另外，第一无机填料的平均粒径例如为200μm以下，优选150μm以下。当为这种平均粒径时，可更显著地获得上述效果。即，第一无机填料的平均粒径例如为30～200μm，30～150μm，40～200μm或40～150μm。
[0085]
第二无机填料的平均粒径优选3.5μm以下，更优选3μm以下。另外，第二无机填料的平均粒径例如为0.05μm以上，优选0.1μm以上。由此，可更显著地获得上述效果。即，第二无机填料的平均粒径例如为0.05～3.5μm，0.05～3μm，0.1～3.5μm或0.1～3μm。
[0086]
另外，无机填料可进一步含有平均粒径为大于4μm且小于25μm的第三无机填料。通过这种第三无机填料，可更显著地获得上述效果。
[0087]
对于绝缘性树脂组合物中的无机填料的含量而言，以绝缘性树脂组合物的总量为基准计为50质量％以上，优选55质量％以上，更优选60质量％以上。由此，具有固化物的耐湿接合性及导热性显著提高的趋势。另外，对于绝缘性树脂组合物中的无机填料的含量而言，以绝缘性树脂组合物的总量为基准计为95质量％以下，优选90质量％以下，更优选85质量％以下。由此，变得易于得到高温高湿环境下的接合性及绝缘性更加提高的固化物，具有电路基板的耐热循环性更加提高的趋势。即，对于绝缘性树脂组合物中的无机填料的含量而言，以绝缘性树脂组合物的总量为基准计，例如为50～95质量％，50～90质量％，50～85质量％，55～95质量％，55～90质量％，55～85质量％，60～95质量％，60～90质量％或60～85质量％。
[0088]
(绝缘性树脂固化物)
[0089]
本实施方式涉及的绝缘性树脂固化物为上述绝缘性树脂组合物的固化物。绝缘性树脂固化物能形成兼具高温高湿环境下的优异接合性及绝缘性和低弹性模量的绝缘层。
[0090]
绝缘性树脂固化物的85℃时的储能模量优选为500mpa以下，更优选为400mpa以下，进一步优选为300mpa以下，更优选为200mpa以下。通过这种绝缘性树脂固化物，能实现耐热循环性更加优异的电路基板。
[0091]
绝缘性树脂固化物的制造方法没有特别限定。例如，绝缘性树脂固化物可通过将绝缘性树脂组合物热处理并使其固化来制造。热处理可以以1阶段进行，也可以以2阶段进行。通过以2阶段进行热处理，能够经由绝缘性树脂组合物的半固化物形成绝缘性树脂固化物。
[0092]
在以1阶段进行热处理的情况下，热处理的温度例如为150～250℃，优选160～240
℃，热处理的时间例如为2～15小时，优选2.5～10小时。
[0093]
在以2阶段进行热处理的情况下，第1阶段的热处理的温度例如为60～130℃，优选65～100℃，热处理的时间例如为0.3～8小时，优选0.5～5小时。另外，第2阶段的热处理的温度例如wei150～250℃，优选160～240℃，热处理的时间例如为2～15小时，优选2.5～10小时。
[0094]
通过在将绝缘性树脂组合物或其半固化物维持为规定形状的同时进行热处理，能够得到具有规定形状的绝缘性树脂固化物。例如，通过在金属板上涂布绝缘性树脂组合物，根据需要层合金属箔并使其固化，从而能够在金属板上形成层状的绝缘性树脂固化物。
[0095]
(层合体)
[0096]
本实施方式涉及的层合体具备：金属板；配置于金属板上的绝缘性树脂固化物；和配置于绝缘性树脂固化物上的金属箔。本实施方式涉及的层合体中，金属板和金属箔可通过绝缘性树脂固化物而被隔离，绝缘性树脂固化物可作为绝缘层发挥功能。
[0097]
构成金属板的金属材料没有特别限制，例如，可举出：铝、铝合金、铜、铜合金、铁、不锈钢等。金属板可由一种金属材料构成，也可以由二种以上的金属材料构成。另外，金属板可以是单层结构，也可以是多层结构。
[0098]
金属板的厚度没有特别限制，从适于电路基板的制作的观点考虑，例如可以为0.5～3.0mm。
[0099]
构成金属箔的金属材料没有特别限制，例如，可举出铜、铝、镍等。金属箔可由一种金属材料构成，也可以由二种以上的金属材料构成。另外，金属箔可以是单层结构，也可以是多层结构。
[0100]
金属箔的厚度没有特别限制，从适于电路基板的制作的观点考虑，例如可以为5μm～1mm。
[0101]
绝缘性树脂固化物的厚度没有特别限制，从适于电路基板的制作的观点考虑，例如可以为50μm～300μm。
[0102]
层合体的制造方法没有特别限定。例如，层合体可通过包含下述工序的方法制造：在金属板上涂布绝缘性树脂组合物并使其固化或半固化的工序；和在经固化或半固化的绝缘性树脂组合物(即，绝缘性树脂固化物或半固化物)上接合金属箔的工序。该方法可进一步包含使绝缘性树脂组合物的半固化物固化的工序。金属箔的接合可通过例如辊层压法、层合加压法等方法来进行。
[0103]
另外，层合体可通过包含下述工序的方法制造：在金属箔上涂布绝缘性树脂组合物并使其固化或半固化的工序；和在经固化或半固化的绝缘性树脂组合物(即，绝缘性树脂固化物或半固化物)上接合金属板的工序。该方法可进一步包含使绝缘性树脂组合物的半固化物固化的工序。
[0104]
图1为示出层合体的优选的一实施方式的剖面图。图1所示的层合体10具备：金属板1；金属箔3；和存在于金属板1及金属箔3之间的由绝缘性树脂固化物构成的绝缘层2。通过将层合体10的金属箔3加工成规定的图案，从而能够容易地形成电路基板。
[0105]
(电路基板)
[0106]
本实施方式涉及的电路基板具备：金属板；配置于金属板上的绝缘性树脂固化物；和配置于绝缘性树脂固化物上的电路部。本实施方式涉及的电路基板中，金属板和电路部
可通过绝缘性树脂固化物而被隔离，绝缘性树脂固化物可作为绝缘层发挥功能。
[0107]
金属板可例示与上述层合体中的金属板相同的金属板。
[0108]
电路部可由金属材料构成。作为构成电路部的金属材料，可例示与构成上述金属箔的金属材料相同的金属材料。电路部可以是将上述金属箔加工成规定图案而成的。
[0109]
电路部的厚度没有特别限制，从耐热性及加工性的观点考虑，例如可以为5μm～1mm。
[0110]
绝缘性树脂固化物的厚度没有特别限制，从热导率及绝缘性的观点考虑，例如可以为50μm～300μm。
[0111]
对于电路基板而言，在85℃85％rh的环境下向电路部－金属板间持续施加直流500v的电压1000小时后的、85℃85％rh时的电路部－金属板间的体积电阻率优选为1.0
×
109ω
·
cm以上，更优选为5.0
×
109ω
·
cm以上。这种电路基板可成为耐湿绝缘性特别优异的电路基板。
[0112]
电路基板的制造方法没有特别限定。例如，电路基板可通过包含将上述层合体的金属箔加工为规定的图案的工序的方法来制造。金属箔的加工(蚀刻)的方法没有特别限定，使用以往已知的方法即可。
[0113]
图2为示出电路基板的优选的一实施方式的剖面图。图2所示的电路基板20具备：金属板1；电路部4；和存在于金属板1与电路部4之间的由绝缘性树脂固化物构成的绝缘层2。电路基板20例如可以是将层合体10的金属箔3加工成电路部4而得的。
[0114]
以上，针对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。
[0115]
实施例
[0116]
＜实施例1＞
[0117]
(磷酸酯化合物的合成)
[0118]
将甲氧基丙醇90g及氢氧化钾0.3g装入高压釜，在氮气置换后升温至100℃，在搅拌的同时经3小时压入环氧丙烷1914g。然后，经30分于90～100℃进行搅拌，在冷却后，利用磷酸水溶液进行中和，进行脱水、过滤，得到聚丙二醇单甲醚。
[0119]
将聚丙二醇单甲醚400g、琥珀酸酐100g及四甲基氯化铵2g装入高压釜，在氮气置换后升温至100℃，在搅拌的同时压入环氧丙烷58g。于100℃搅拌2小时，得到558g的油状物。
[0120]
向上述油状物558g中加入水1.8g，在保持于50℃的同时经30分钟左右每次添加少量地添加五氧化二磷14g。然后，于相同温度搅拌约1小时，得到具有个键合于磷原子的羟基且具有聚醚链的磷酸酯化合物(p－1)。
[0121]
用体积排除色谱对所得的磷酸酯的数均分子量进行测定，结果为510。需要说明的是，针对流动相使用四氢呋喃，在流量为1.0ml/min的条件下用ri检测器(折射率)进行测定，求出换算为聚苯乙烯而得的值。针对键合于磷原子的羟基，结合所得样品的体积排除色谱的结果、和基于lc/ms的质量分析结果、基于1h－nmr及
13
c－nmr的结构分析结果来进行确认。
[0122]
(绝缘性树脂组合物的制备)
[0123]
向双酚a/f型环氧树脂(三菱化学公司制，“yd－6020”)2.2质量份中，添加双酚a型水添环氧树脂(新日铁住金化学公司制，“yx－8000”)6.7质量份、脂肪族胺(huntsman公司
(adeka制)0.1质量份。除上述以外，与实施例1同样地操作，得到绝缘性树脂组合物及电路基板。
[0142]
＜实施例9＞
[0143]
将“yd－6020”的添加量变更为1.3质量份，将“yx8000”的添加量变更为7.6质量份。另外，作为固化剂，代替胺系固化剂(“d－400”及“d－2000”)使用novolac系固化剂(明和化成公司制，“meh－8000h”)4.0质量份。除上述以外，与实施例1同样地操作，得到绝缘性树脂组合物及电路基板。
[0144]
＜实施例10＞
[0145]
将“yd－6020”的添加量变更为6.9质量份，将“yx8000”的添加量变更为20.7质量份，将“d400”的添加量变更为7.2质量份，将“d2000”的添加量变更为4.8质量份。另外，代替氧化铝(“das45”，“das10”及“aa2”)而使用氮化硼(denka公司制“xgp”，最大粒径90μm，平均粒径30μm)60.3质量份。除上述以外，与实施例1同样地操作，得到绝缘性树脂组合物及电路基板。
[0146]
＜实施例11＞
[0147]
将“yd－6020”的添加量变更为1.2质量份，将“yx8000”的添加量变更为3.6质量份，将“d400”的添加量变更为1.2质量份，将“d2000”的添加量变更为0.8质量份，将“das45”的添加量变更为32.6质量份，将“das10”的添加量变更为32.6质量份，将“aa2”的添加量变更为27.9质量份。除上述以外，与实施例1同样地操作，得到绝缘性树脂组合物及电路基板。
[0148]
＜比较例1＞
[0149]
除未添加重金属钝化剂以外，与实施例1同样地操作，得到绝缘性树脂组合物及电路基板。
[0150]
＜比较例2＞
[0151]
除未添加受阻酚系抗氧化剂以外，与实施例1同样地操作，得到绝缘性树脂组合物及电路基板。
[0152]
＜比较例3＞
[0153]
代替受阻酚系抗氧化剂，使用磷系抗氧化剂(adeka制，“adekastab 2112”)0.1质量份。除上述以外，与实施例1同样地操作，得到绝缘性树脂组合物及电路基板。
[0154]
＜比较例4＞
[0155]
代替氧化铝(“das45”，“das10”及“aa2”)，使用氮化硼(denka公司制“xgp”，最大粒径90μm，平均粒径30μm)12.0质量份。除上述以外，与实施例1同样地操作，得到绝缘性树脂组合物及电路基板。
[0156]
＜比较例5＞
[0157]
将“das45”的添加量变更为100.0质量份，将“das10”的添加量变更为100.0质量份，将“aa2”的添加量变更为95.0质量份。除上述以外，与实施例1同样地操作，得到绝缘性树脂组合物及电路基板。
[0158]
＜比较例6＞
[0159]
除代替磷酸酯化合物(p－1)而使用分子中不具有羟基的磷酸酯化合物(城北化学工业公司制，“jc－224”)0.2质量份以外，与实施例1同样地操作，得到绝缘性树脂组合物及电路基板。
[0160]
将实施例及比较例的绝缘性树脂组合物的配合示于表1及表2。需要说明的是，实施例及比较例中使用的无机填料的最大粒径及平均粒径由以下方法求出。
[0161]
[无机填料的测定]
[0162]
使用岛津制作所公司制“激光衍射式粒度分布测定装置sald－200”进行测定。具体而言，向玻璃烧杯中添加50cc的纯水和5g的无机填料，使用抹刀进行搅拌，然后，用超声波清洗机进行10分钟的分散处理。将无机填料的分散液用滴管一滴一滴地添加至装置的采样部，等待直至变得稳定至足以测定吸光度。在吸光度变得稳定的时间点进行测定。在激光衍射式粒度分布测定装置中，由利用传感器检测到的由粒子引起的衍射/散射光的光强度分布的数据计算粒度分布。最大粒径设为d90，平均粒径设为d50。
[0163]
对于实施例及比较例中得到的绝缘性树脂组合物、以及实施例1中得到的电路基板而言，利用以下方法进行评价。将结果示于表1及表2。
[0164]
[绝缘性树脂固化物的储能模量的测定]
[0165]
使用ta instrument公司制“rsa－iii”进行测定。具体而言，将绝缘性树脂组合物以固化后的厚度成为200μm的方式涂布于pet膜上，利用180℃6小时的加热使其固化，制作绝缘性树脂固化物。将所制作的绝缘性树脂固化物加工至宽度4mm、长度5cm，由此得到测定试样。使用所得的试样，将测定频率设为1hz，从－50℃以升温速度7℃/分钟升温至150℃，测定储能模量。根据测定结果，求出85℃时的储能模量。
[0166]
[绝缘性树脂固化物的热导率的测定]
[0167]
热导率由热扩散系数、比重及比热算出。具体而言，首先，对于热导率而言，使用将绝缘性树脂固化物加工成宽度10mm
×
长度10mm
×
厚度1mm而得的测定样品，利用激光闪烁法来求出。测定装置使用氙气闪光分析仪(netzsch公司制lfa447 nanoflash)。比重使用阿基米德法测定。关于比热，使用示差扫描量热计(ta instruments公司制，“q2000”)，在氮气氛下，以升温速度10℃/分钟从室温升温至300℃来求出。
[0168]
[耐湿绝缘性的评价]
[0169]
针对实施例及比较例中得到的层合体，将铜箔蚀刻而制作直径20mm的圆电极，作为测定试样。接下来，在85℃85％rh的条件下，对圆电极－金属板间施加直流500v的电压1000小时。针对电压施加后的测定试样，测定85℃85％rh时的圆电极－金属板间的体积电阻率。该测定使用绝缘劣化系统(楠本化成公司制「sir13」)来进行。
[0170]
[耐湿接合性的评价]
[0171]
针对实施例及比较例中得到的层合体，将铜箔蚀刻而制作直径20mm的圆电极，作为测定试样。接下来，于85℃85％rh的条件下对圆电极－金属板间施加直流500v的电压2000小时。从电压施加开始至1500小时后，将电极部产生膨胀的情况评价为c，将1500～2000小时后在电极部中产生膨胀的情况评价为a，将即使2000小时后在电极部中也不发生膨胀的情况评价为aa。膨胀的有无通过目视来确认。
[0172]
[耐热循环性的评价]
[0173]
针对实施例及比较例中得到的层合体，将铜箔蚀刻而制作电极，作为测定试样。在电路基板的电极间焊接贴片尺寸2.0mm
×
1.25mm的贴片电阻，将－40℃15分钟～ 150℃15分钟作为1个循环，按照jis－c－0025温度变化试验方法进行2000次的热循环试验。贴片电阻的总数在各实施例及比较例中为20个。试验后，用显微镜对焊料部分有无开裂进行观察。
在焊料部分的开裂发生为30％以上的情况下评价为c，在焊料部分的开裂发生为10％以上且小于30％的情况评价为a，将焊料部分的开裂的发生小于10％的情况评价为aa。
[0174]
【表1】
[0175][0176]
【表2】
[0177][0178]
如表1及表2所示，确认到在实施例中能够形成兼具低弹性模量和高热导率的绝缘层，得到了耐湿绝缘性、耐湿接合性及耐热循环性优异的电路基板。
[0179]
产业上的可利用性
[0180]
根据本发明，能够形成兼具高温高湿环境下的优异接合性及绝缘性和低弹性模量的绝缘层。另外，根据本发明，可得到具备上述绝缘层，且耐湿绝缘性、导热性及耐热循环性优异的电路基板。因此，本发明能合适地用于需要耐热循环性、耐湿绝缘性、散热性等的领域(例如，车载充电器用电路基板等)。
[0181]
附图标记说明
[0182]1…
金属板，2
…
绝缘层，3
…
金属箔，4
…
电路部，10
…
层合体，20
…
电路基板。