及固化剂的种类、添加量变更为如下所示,除此以外, 与实施例1同样地制作了层压板。
[0108] 环氧树脂(DIC公司制造的840-S)…21质量份
[0109] 环氧树脂(东都化成公司制造的YDB-406P)…10质量份
[0110] 环氧树脂(氢化双酚A型环氧树脂,环氧当量230g/eq,新日铁住金化学公司制造 的ST-3000)…21质量份
[0111] 固化剂(AIRWATERINC.制造的HE-200C-90)…47 质量份
[0112] (比较例5)
[0113] 将环氧树脂的种类、添加量及固化剂的种类、添加量变更为如下所示,除此以外, 与实施例1同样地制作了层压板。
[0114] 环氧树脂(东都化成公司制造的YDB-406P) -37质量份
[0115] 环氧树脂(DIC公司制造的840-S)…37质量份
[0116] 固化剂(酚醛树脂,活泼氢当量104g/eq,DIC公司制造的TD-2093Y)…27质量份
[0117] 实施例1~8以及比较例1~5中制作的层压板的评价方法如下进行实施。
[0118] (热分解质量损失的评价)
[0119] 从实施例1~8以及比较例1~5中制得的层压板上切出样品并加工成3mm见方 的形状,放入错皿中,用TG/DTA(SeikoInstrumentsInc.制造),以升温速度10°C/min将 该样品从室温加热至500°C,以0. 1分钟间隔测量样品质量Wt[g]及样品温度Tt[°C]。测 定开始后t分钟后的热分解质量损失率ARt[质量%/tC]通过下述式(1)算出。
[0120] ARt=(fft+0rfft) / (ff0 ? (Tt+0.rTt))X100 (I)
[0121] W。:样品的初始质量[g]
[0122] Wt:测定开始后t分钟后的样品质量[g]
[0123] Wt+ai:测定开始后t+0. 1分钟后的样品质量[g]
[0124] Tt:测定开始后t分钟后的样品温度[°C]
[0125] Tt+ai:测定开始后t+0. 1分钟后的样品温度[°C]
[0126] 在样品温度1\为300~500°C的范围内算出上述的热分解质量损失率&1^[质 量%/°C],将其最小值(负且绝对值最大)作为最大热分解质量损失率ARnax [质量% /°C]。另外,在本实施例中,使用厚度0.1mm的玻璃纤维织物作为芯材。在这样的情况下, 减去在相同的条件下测得的玻璃纤维织物的质量份,只算出含有无机填料的环氧树脂固化 物的热分解质量损失率。
[0127] (耐电痕性的评价)
[0128] 耐电痕性试验按照JISC2134所规定的,在4. 0±0.Imm的电极间距离、电极载荷 1±0. 05N的条件下使前端为铂、宽度为5mm、厚度为2mm、顶角为30°的凿子状的2根电极 与由实施例1~8以及比较例1~5中制作的层压板所得到的试验片表面接触。在电极间 施加100~600V的正弦电压作为试验电压,并且在2根电极之间以30±5秒间隔滴加50 滴氯化铵〇. 1±〇. 002质量%水溶液(电阻率3. 95±0. 05Q?m)的电解液,求出n= 5的 试验片均未破坏的最大电压(CTI值)。在0. 5A以上的电流在这2根电极间流通2秒的情 况下,视为产生了电痕现象,判断为不合格。在此,若试验片的CTI值为400V以上,则判断 为可以得到充分的耐电痕性。
[0129] (导热性的评价)
[0130] 实施含有无机填料的环氧树脂固化物的热导率测定作为导热性的评价。将实施例 1~8及比较例1~5的包含含有无机填料的环氧树脂固化物的层压板加工成直径为10_ 的圆盘状,分别制作测定用样品。将得到的测定用样品使用热导率测定装置(ULVAC理工公 司制造的TC系列)进行热扩散系数a[m2/s]的测定。进一步,比热Cp[X/(kg*K)]以蓝宝 石为标准样品并通过差热分析(DSC)进行测定。密度r(kg/m3)使用阿基米德法进行测定。 将这些参数利用下述式(2)算出热导率A[WAm?K)]。
[0131] A=aXCpXr(2)
[0132] a:热扩散系数(m2/s)
[0133] Cp:比热[X/(kg?K)]
[0134] r:密度(kg/m3)
[0135] 在此,若测定用样品的热导率A为2.OWAm?K)以上,则判断为可以得到充分高 的导热性。
[0136] 表1中示出实施例1~8及比较例1~5中使用的固化剂种类、氧化镁粉末的填 充率以及作为层压板的物性。
[0137] [表 1]
[0138]
[0139] TAPB: 1,3, 5-三(4-氨基苯基)苯
[0140] THPB:1,3, 5-三(4-羟基苯基)苯
[0141] 可以确认实施例1~8的含有无机填料的环氧树脂固化物在热分解质量损失的测 定中,300~500°C的温度范围内的最大热分解质量损失率ARnax为-0.20 [质量%/°C]以 上。进一步,由于含有具有高导热特性的氧化镁粉末,因此作为含有无机填料的环氧树脂固 化物可以维持高散热性,因此可以得到较高的耐电痕特性(CTI值为400V以上)。
[0142] 另外,可以确认实施例1~8的含有无机填料的环氧树脂固化物通过使含有无机 填料的环氧树脂固化物中的氧化镁粉末的填充率为45~63体积%,从而具有较高的耐电 痕特性,并且在散热特性中显示热导率为2.OWAm?!()以上,即使作为层压板也可以得到这 些特性。
[0143] 在比较例1中,由于在含有无机填料的环氧树脂固化物中高填充氧化镁粉末65体 积%,因此,可以得到超过2.OWAm?K)的较高的热导率,环氧树脂固化物在300~500°C 的温度范围内的最大热分解质量损失率ARnax为-〇. 07 [质量%/°C],但是树脂在含有无 机填料的环氧树脂固化物中所占的体积减少,包围氧化镁粉末的树脂覆膜变薄,发生氧化 镁粉末的溶解而使含有无机填料的环氧树脂固化物的表面的散热性降低,结果耐电痕性的 CTI值低于400V。另一方面,在比较例2中,含有无机填料的环氧树脂固化物中的氧化镁粉 末的填充率低至43体积%,结果含有无机填料的环氧树脂固化物的散热性不充分,在耐电 痕试验中,施加高电压时产生环氧树脂固化物的高热化,树脂的碳化加速,结果耐电痕性的 CTI值低于400V。
[0144] 在比较例3~5中,不含1,3,5_三(4-氨基苯基)苯或1,3,5_三(4-羟基苯基) 苯作为固化剂,无法充分提高环氧化合物和固化剂的交联密度。含有无机填料的环氧树脂 固化物在300~500°C的温度范围内的最大热分解质量损失率ARnax低于-〇. 20 [质量% /°C],在耐电痕试验中,在施加高电压时环氧树脂固化物的分解加速,也发生氧化镁粉末的 溶解而使环氧树脂固化物的表面的散热性降低,结果耐电痕性的CTI值低于400V。
[0145] 工业上的可利用性
[0146] 本发明所涉及的含有无机填料的环氧树脂固化物及使用该固化物的层压板由于 导热性或耐电痕性优异,因此,在要求高导热性和可靠性的电子设备材料的领域中,可以广 泛且有效地用作电子部件搭载基板、散热片材、绝缘材料等的模块及电子部件。
【主权项】
1. 一种含有无机填料的环氧树脂固化物,其特征在于, 含有无机填料的环氧树脂固化物中的氧化镁粉末的填充率为45~63体积%,在 300~500°C的温度范围内的最大热分解质量损失率A Rniax为-〇. 20质量% /°C以上。2. 根据权利要求1所述的含有无机填料的环氧树脂固化物,其特征在于, 所述含有无机填料的环氧树脂固化物中的环氧树脂固化物具有介晶基团。3. 根据权利要求1或2所述的含有无机填料的环氧树脂固化物,其特征在于, 所述含有无机填料的环氧树脂固化物中的环氧树脂固化物至少含有环氧化合物、和 1,3, 5-三(4-氨基苯基)苯或1,3, 5-三(4-羟基苯基)苯。4. 一种层压板,其中, 使用了权利要求1~3中任一项所述的含有无机填料的环氧树脂固化物。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种以高导热特性和CTI值为400V以上的耐电痕特性为特征的含有作为填充剂的无机填料的环氧树脂固化物及使用其的层压板。使含有无机填料的环氧树脂固化物中的氧化镁粉末的填充率为45~63体积%,并且使含有无机填料的环氧树脂固化物在300~500℃的温度范围内的最大热分解质量损失率ΔRmax为-0.20[质量%/℃]以上。
【IPC分类】H05K1/03, C08L63/00, C08K3/22, C08G59/62, C08G59/50
【公开号】CN105086362
【申请号】CN201510249985
【发明人】清水丰, 杉山强, 首藤广志, 山下正晃
【申请人】Tdk株式会社
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月15日
【公告号】EP2944670A1, US20150329695