电路基板用树脂组合物及使用其的金属基底电路基板制造技术

技术编号:22226060 阅读:51 留言:0更新日期:2019-09-30 06:41
本发明金沙yao88技术提供耐焊料裂纹性、导热性、粘接性及绝缘性优异的金属基底电路基板及该金属基底电路基板中使用的电路基板用树脂组合物。电路基板用树脂组合物,其含有含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷(乙烯基甲硅烷基当量为0.005~0.045mol/kg)、含氢甲硅烷基的聚硅氧烷(氢甲硅烷基当量为6mol/kg以上)、和60~80体积%的无机填充剂,所述含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷包含(A)重均分子量为30,000~80,000的两末端型含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷、(B)重均分子量为100,000以上的侧链两末端型含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷,(A)与(B)的质量比(A)/(B)为80/20~30/70,(C)氢甲硅烷基与(D)乙烯基甲硅烷基的摩尔比(C)/(D)为2.5~5.0。

Resin compositions for circuit substrates and metal substrates using them

【技术实现步骤摘要】
【国外来华金沙yao88技术】电路基板用树脂组合物及使用其的金属基底电路基板
本金沙yao88技术涉及电路基板用树脂组合物及使用其的金属基底电路基板。
技术介绍
近年来,伴随着以智能手机、LED照明装置、功率模块等为代表的电子设备的高性能化及小型化,在半导体设备、印刷布线板安装、装置安装的各层级中,安装技术急速进步。因此,电子设备内部的发热密度逐年增加,如何将使用时产生的热有效地散发是重要的课题。因此,对于要安装LED等发热性电子部件的金属基底电路基板,不仅要求绝缘性、粘接性,还要求前所未有的高导热率。就这些安装于金属基底电路基板的发热性电子部件而言,为了确保电导通,通过焊料接合于金属基底电路基板的金属电路上。但是,在面向车载的电子设备这样的使用环境的温度变化剧烈的情况下,已知由各构成材料的线性膨胀系数差引起的热应力会集中于焊料,由此产生裂纹,成为导通不良的原因。此外,2000年以后,基于RoHs指令、ELV指令的环境管制加强,铅的使用被限制,因此电子设备所使用的无铅焊料的开发和导入在加快。但是,与以往的有铅焊料相比,无铅焊料的弹性模量大,因此容易受到因温度变化而带来的膨胀收缩的影响,并且具有硬而脆的性质。因此,要求即使在无铅焊料的情况下也不易产生裂纹、且绝缘性、粘接性、导热率优异的金属基底电路基板。就目前已实用化的金属基底电路基板的绝缘层而言,在与金属的粘接性优异的环氧树脂、聚酰亚胺树脂等热固性树脂中高度填充无机填料,确保绝缘性、粘接性、散热性。但是,由于在具有刚性骨架的热固性树脂中高度填充无机填料,因此弹性模量高,存在焊料中容易产生裂纹这样的问题。因此,已通过控制环氧树脂和固化剂的主链骨架来开发弹性模量低、应力缓和性优异的绝缘层。例如,金沙yao88文献1的目的在于提供绝缘层与金属板、导电电路的密合性优异、并且应力缓和优异、即使搭载大型的芯片(6332尺寸)时也不会因受到急剧的加热/冷却而在焊料或其附近发生异常(裂纹产生等)的、散热性优异的金属基底电路基板。因此,金沙yao88文献1中提出了下述金属基底电路基板,其特征在于,是在金属板上隔着具有多层结构的绝缘层载置电路而成的金属基底电路基板,绝缘层由橡胶组合物层和树脂组合物层形成。另一方面,已对使用了具有柔软的Si-O-Si(键角为143°,键距为0.165nm)的有机硅树脂的金属基底基板进行了研究。此处,有机硅树脂的热固化反应有下述四种:1)硅烷醇基(Si-OH)间的脱水缩合反应;2)硅烷醇基(Si-OH)与水解基团(Si-OR,R为烷氧基、乙酰氧基等)间的缩合反应;3)甲基甲硅烷基(Si-CH3)、乙烯基甲硅烷基(Si-CH=CH2)的基于有机过氧化物的反应;4)乙烯基甲硅烷基(Si-CH=CH2)与氢甲硅烷基(Si-H)的加成反应。这些之中,就上述4)乙烯基甲硅烷基与氢甲硅烷基的反应而言,反应过程中不产生副产物,因此已研究了加成反应型有机硅树脂在金属基底电路基板的绝缘层中的应用。例如,金沙yao88文献2的目的在于:提供弹性模量低、且粘接性、耐热性优异、并且固化体的耐湿性得到进一步改善的固化性树脂组合物;以及提供金属板与导电电路的密合性优异、并且应力缓和性优异、即使受到急剧的加热/冷却也不会在焊料或其附近发生异常(裂纹产生等)的、耐热性、耐湿性及散热性优异的金属基底电路基板。因此,金沙yao88文献2中提出了以(1)环氧树脂、(2)具有聚醚骨架、且在主链的末端具有伯胺基的固化剂、(3)具有脲基及/或巯基的硅烷偶联剂、及(4)无机填充剂为必需成分的固化性树脂组合物。另外,金沙yao88文献3的目的在于提供弹性模量低、并且粘接性、耐热性、耐湿性优异的固化性树脂化合物,作为其结果,提供金属板与导电电路的密合性优异、并且应力缓和性也优异、即使受到急剧的加热/冷却也不会在焊料或其附近发生异常(裂纹产生等)的、耐热性、散热性以及耐湿性优异的金属基底电路基板。因此,金沙yao88文献3中提出了下述固化性树脂组合物,其特征在于,包含:(1)包含加成反应型有机硅树脂的粘接性树脂;(2)具有有机硅骨架、且在主链中具有至少1个以上的活性硅氢键的固化促进剂;及(3)无机填充剂。另外,金沙yao88文献4的目的在于提供应力缓和性优异的低弹性粘接剂及使用其的层叠物,另外,金沙yao88文献4的目的还在于提供导热性优异的低弹性粘接剂以及使用该粘接剂的层叠物、带粘接剂的散热板、带粘接剂的金属箔。因此,金沙yao88文献4中提出了车载用的低弹性粘接剂,其是玻璃化转变温度为0℃以下、且-65℃时的储能模量为1×109Pa以下的低弹性材料,该低弹性材料由有机硅橡胶和无机填充剂形成,相对于100质量份的有机硅橡胶而含有40~900质量份的无机填充剂,该无机填充剂为氧化铝。现有技术文献金沙yao88文献金沙yao88文献1:日本特开平2002-114836号公报金沙yao88文献2:日本特开平11-150345号公报金沙yao88文献3:日本特开2005-281509号公报金沙yao88文献4:日本特开2011-94147号公报
技术实现思路
金沙yao88技术要解决的课题然而,金沙yao88文献1中,C-C-C的键角为109°、键距为0.140nm,C-O-C的键角为114°、键距为0.142nm,因此,即使将金沙yao88文献1所记载的金沙yao88技术的聚醚骨架导入固化剂中时,在降低环氧树脂的弹性模量方面也有限。另一方面,就有机硅树脂而言,认为即使为上述4种中的任一反应体系,也由于具有脱模性而本质上难以与金属等被粘物粘接。如上所述,金沙yao88文献2中提出了一种金属基底电路基板,其是在金属板上隔着具有多层结构的绝缘层层叠金属电路而成的金属基底电路基板。而且,在金沙yao88文献2所记载的金沙yao88技术中,绝缘层的多层结构中的至少一层热固性树脂为有机硅树脂,因此,应力缓和性优异,即使搭载大型的芯片(6332尺寸)时,也能够减少由急剧的温度变化所导致的焊料裂纹的产生。然而,在金沙yao88文献2所记载的金沙yao88技术中,为了获得充分的粘接性(尤其是剥离强度),在绝缘层的多层结构内,在使用了有机硅树脂的层和电路金属之间的层中使用环氧树脂。如金沙yao88文献2的〔表2〕所示,该使用了环氧树脂的层的弹性模量高,因此耐焊料裂纹性的提高有限。另外,使用了有机硅树脂的层与使用了环氧树脂的层的密合性也存在问题。另外,如上所述,金沙yao88文献3及4中提出了一种金属基底电路基板,其使用了在呈现粘接性的加成反应型有机硅树脂(TSE3033等)中添加无机填料而得到的绝缘层。该技术中,铜电路与绝缘层的增强的粘接性是必需的,但如后述实施例的〔表3〕所示,即使使用作为市售品的加成型有机硅树脂,也达不到满足市场要求的粘接性(尤其是剥离强度提高)。认为其原因在于,有机硅树脂具有脱模性,因此本质上难以与金属等被粘物粘接。关于粘接性及导热性,市场上有逐年要求高的粘接性及导热性而变得严格的倾向,因此,尤其要求用于在以同时实现高粘接性(尤其是剥离强度提高)和高导热性(尤其是散热性)为目标的金属基底电路基板中使用的电路基板用树脂组合物。因此,鉴于上述实际情况,本金沙yao88技术的主要目的在于:提供耐焊料裂纹性、导热性、粘接性及绝缘性优异的金属基底电路基板;以及提供该金属基底电路基板中使用的电路基板用树脂组合物。用于解决课题的手段于是,本申请的金沙yao88技术人针对耐焊料裂纹性、导热性、粘接性及绝缘性优异的金属基底电路基板中使用的树脂组合物进行了深入研究,并进行了调整。就金属基底电路基板而言,为了在铜电路上将LED等电子部件制本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.电路基板用树脂组合物,其是含有成分(i)含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷、成分(ii)含氢甲硅烷基的聚硅氧烷、和成分(iii)无机填充剂的电路基板用树脂组合物,其中,所述成分(i)含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷包含:(A)重均分子量为30,000~80,000的两末端型含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷;及(B)重均分子量为100,000以上的侧链两末端型含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷,所述(A)与所述(B)的质量比(A)/(B)为80/20~30/70,并且,所述成分(i)含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷的乙烯基甲硅烷基当量为0.005~0.045mol/kg,所述成分(ii)含氢甲硅烷基的聚硅氧烷的氢甲硅烷基当量为6mol/kg以上,并且,所述成分(ii)的(C)氢甲硅烷基与所述成分(i)的(D)乙烯基甲硅烷基的摩尔比(C)/(D)为2.5~5.0,所述成分(iii)无机填充剂为60~80体积%。

【技术特征摘要】
【国外来华金沙yao88技术】2017.03.22 JP 2017-0555741.电路基板用树脂组合物,其是含有成分(i)含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷、成分(ii)含氢甲硅烷基的聚硅氧烷、和成分(iii)无机填充剂的电路基板用树脂组合物,其中,所述成分(i)含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷包含:(A)重均分子量为30,000~80,000的两末端型含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷;及(B)重均分子量为100,000以上的侧链两末端型含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷,所述(A)与所述(B)的质量比(A)/(B)为80/20~30/70,并且,所述成分(i)含乙烯基甲硅烷基的聚硅氧烷的乙烯基甲硅烷基当量为0.005~0.045mol/kg,所述成分(ii)含氢甲硅烷基的聚硅氧烷的氢甲硅烷基当量为6mol/kg以上,并且,所述成分(ii)的(C)氢甲硅烷基与所述成分(i)的(D)乙烯基...

【金沙yao88技术属性】
技术研发人员:西太树八岛克宪木元裕纪巢山育男小暮克迪
申请(金沙yao88权)人:电化株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1