层间绝缘用环氧树脂组合物、层间绝缘用树脂片、电路基板用层叠体、金属基底电路基板以及功率模块的制作方法

本发明涉及层间绝缘用环氧树脂组合物、层间绝缘用树脂片、电路基板用层叠体、金属基底电路基板以及功率模块。

背景技术：

1、近年来电子技术发展显著，电气电子设备的高性能化和小型化迅速发展。与此相伴，用于该方面的对应于高密度实际安装的金属基底电路基板发展地比以往更小型化且高密度化。因此，对金属基底电路基板也要求各种性能的改善，为了满足这些要求而采取了广泛的措施。

2、迄今，作为用于构成金属基底电路基板的绝缘层的树脂组合物，广泛采用使用了环氧树脂的树脂组合物。例如，专利文献1中公开了在含有环氧树脂的组合物中添加了特定的酚系固化剂、苯氧基树脂和橡胶粒子的树脂组合物，其为尽管绝缘层表面的粗糙度小也能提供与镀敷导体层的界面密合强度高的绝缘层的树脂组合物。

3、另外，专利文献2中公开了通过在具有由环氧改性丙烯酸橡胶的海相和环氧树脂的岛相构成的相分离结构的绝缘层中调整岛相的平均区域尺寸、以及环氧改性丙烯酸橡胶与环氧树脂的配混比，提供了具备兼具双方树脂成分的优异特征的绝缘层的印刷电路板。

4、环氧树脂组合物也广泛用作为电子部件装置中的密封材料，为了满足密封材料所要求的性能而进行了各种改善。例如专利文献3中公开了一种含有液态环氧树脂、液态芳族胺系固化剂、环氧化聚丁二烯化合物和无机填充剂的无溶剂系环氧树脂组合物，其为高温高湿下粘接性优异的密封用环氧树脂组合物。这里，作为环氧化聚丁二烯化合物，使用由来自丁二烯的乙烯基-1,2键重复单元和该重复单元环氧化而成的1,2键重复单元构成的环氧化丁二烯橡胶。

5、另一方面，树脂的热导率低，因此在金属基底电路基板中对绝缘层添加无机填充材料来提高绝缘层的热导率的研究也在广泛推进。例如，专利文献4中公开了在绝缘层中添加作为无机填充材料的氮化硼和氧化铝来提高热传导性，并且为了提高金属箔与绝缘层之间的密合强度而将氮化硼在无机填充材料中所占的比例限制在35体积％以下。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本特开2007-254709号公报

9、专利文献2：日本特开2016-79367号公报

10、专利文献3：日本特开2007-254709号公报

11、专利文献4：日本特开2013-91179号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、金属基底电路基板要求也能承受元件实际安装时的焊锡回流处理的耐热性。因此，对用于金属基底电路基板所具备的绝缘层的层间绝缘用环氧树脂组合物要求比用于密封部件的密封用环氧树脂组合物更优异的耐热性。另外，随着近年来焊锡回流温度的上升等，对金属基底电路基板的耐热性要求越来越严格，因此要求进一步改善金属基底电路基板所具备的绝缘层的密合耐热性和耐电压性。

3、本发明的目的在于提供一种密合耐热性优异且在例如焊锡回流处理后也能保持良好的耐电压性的层间绝缘用环氧树脂组合物、层间绝缘用树脂片、电路基板用层叠体、金属基底电路基板以及功率模块。

4、解决技术问题的手段

5、根据本发明的第一方面，提供了一种层间绝缘用环氧树脂组合物，其含有：环氧树脂、环氧改性聚丁二烯化合物和芳族胺化合物，所述环氧改性聚丁二烯化合物含有下述通式(i)所表示的重复单元、下述通式(ii)所表示的重复单元和下述通式(iii)所表示的重复单元，并且含有下述通式(i)所表示的重复单元、下述通式(ii)所表示的重复单元和下述通式(iii)所表示的重复单元中的至少一种。

6、[化1]

7、

8、本实施方式的层间绝缘用环氧树脂组合物中，至少含有双酚a型二缩水甘油醚作为上述环氧树脂。

9、此外，本实施方式的层间绝缘用环氧树脂组合物中，上述芳族胺化合物含有下述通式(iv)所表示的化合物。

10、[化2]

11、

12、通式(iv)中，r1表示烷基，m表示2以上的整数，n表示0以上的整数，且m和n满足m+n≤6。n为2以上时所存在的多个r1彼此可以相同也可以不同。

13、此外，本实施方式的层间绝缘用环氧树脂组合物中，含有下述通式(v)所表示的硼-磷络合物和下述通式(vi)所表示的磷化合物。

14、[化3]

15、

16、通式(v)中，r2和r3各自独立地表示烷基，r表示0以上5以下的整数，s表示0以上5以下的整数。r为2以上的整数时所存在的多个r2彼此可以相同也可以不同，s为2以上的整数时所存在多个r3彼此可以相同也可以不同。

17、[化4]

18、

19、通式(vi)中，r4表示烷基或烷氧基，t表示0以上5以下的整数。t为2以上的整数时所存在的多个r4彼此可以相同也可以不同。

20、此外，本实施方式的层间绝缘用环氧树脂组合物中，也可含有无机填充材料。

21、根据本发明的第二方面，提供了一种层间绝缘用树脂片，其由上述层间绝缘用环氧树脂组合物的固化物构成，具有包含所述环氧改性聚丁二烯化合物的非连续相分散于包含所述环氧树脂的连续相中的相分离结构。

22、本实施方式的层间绝缘用树脂片中，来自上述环氧改性聚丁二烯化合物的第一玻璃化转变温度tg1在-5℃以下，来自上述环氧树脂的第二玻璃化转变温度tg2在175℃以上。

23、根据本发明的第三方面，提供了一种电路基板用层叠体，其具备金属基板、设于所述金属基板的至少单面上的绝缘层、以及设于所述绝缘层上的金属箔，其中，所述绝缘层是上述层间绝缘用树脂片。

24、根据本发明的第四方面，提供了一种金属基底电路基板，其为具备金属基板、设于所述金属基板的至少单面上的绝缘层、以及设于所述绝缘层上的电路图案的电路基板用层叠体，其中，所述绝缘层是上述层间绝缘用树脂片。

25、根据本发明的第五方面，提供了一种功率模块，其具备上述金属基底电路基板。

26、发明效果

27、根据本发明，提供一种密合耐热性优异且在例如焊锡回流处理后也能保持良好的耐电压性的层间绝缘用环氧树脂组合物、层间绝缘用树脂片、电路基板用层叠体、金属基底电路基板以及功率模块。

技术特征：

1.一种层间绝缘用环氧树脂组合物，其含有：环氧树脂、环氧改性聚丁二烯化合物和芳族胺化合物，所述环氧改性聚丁二烯化合物含有下述通式(i)所表示的重复单元、下述通式(ii)所表示的重复单元和下述通式(iii)所表示的重复单元，并且含有下述通式(i)所表示的重复单元、下述通式(ii)所表示的重复单元和下述通式(iii)所表示的重复单元中的至少一种，

2.如权利要求1所述的层间绝缘用环氧树脂组合物，其中，至少含有双酚a型二缩水甘油醚作为所述环氧树脂。

3.如权利要求1或2所述的层间绝缘用环氧树脂组合物，其中，所述芳族胺化合物含有下述通式(iv)所表示的化合物，

4.如权利要求1～3中任一项所述的层间绝缘用环氧树脂组合物，其中，含有下述通式(v)所表示的硼-磷络合物和下述通式(vi)所表示的磷化合物，

5.如权利要求1～4中任一项所述的层间绝缘用环氧树脂组合物，其中，含有无机填充材料。

6.如权利要求5所述的层间绝缘用环氧树脂组合物，其中，至少含有氮化硼作为所述无机填充材料，所述无机填充材料在所述环氧树脂、所述环氧改性聚丁二烯化合物和所述芳族胺化合物的总体积中所占的比例为50体积％以上85体积％，所述氮化硼在所述无机填充材料中所占的比例为60体积％以上。

7.一种层间绝缘用树脂片，其由权利要求1～6中任一项所述的层间绝缘用环氧树脂组合物的固化物构成，具有包含所述环氧改性聚丁二烯化合物的非连续相分散于包含所述环氧树脂的连续相中的相分离结构。

8.如权利要求7所述的层间绝缘用树脂片，其中，来自所述环氧改性聚丁二烯化合物的第一玻璃化转变温度tg1在-5℃以下，来自所述环氧树脂的第二玻璃化转变温度tg2在175℃以上。

9.一种电路基板用层叠体，其为具备金属基板、设于所述金属基板的至少单面上的绝缘层、以及设于所述绝缘层上的金属箔的电路基板用层叠体，其中，所述绝缘层是权利要求7或8所述的层间绝缘用树脂片。

10.一种金属基底电路基板，其为具备金属基板、设于所述金属基板的至少单面上的绝缘层、以及设于所述绝缘层上的电路图案的电路基板用层叠体，其中，所述绝缘层是权利要求7或8所述的层间绝缘用树脂片。

11.一种功率模块，其具备权利要求10所述的金属基底电路基板。

技术总结
提供一种密合耐热性优异且能够高度保持良好的耐电压的层间绝缘用环氧树脂组合物、层间绝缘用树脂片、电路基板用层叠体、金属基底电路基板以及功率模块。本发明的实施方式的层间绝缘用环氧树脂组合物含有：环氧树脂、环氧改性聚丁二烯化合物和芳族胺化合物，所述环氧改性聚丁二烯化合物含有下述通式(I)所表示的重复单元、下述通式(II)所表示的重复单元和下述通式(III)所表示的重复单元，并且含有下述通式(i)所表示的重复单元、下述通式(ii)所表示的重复单元和下述通式(iii)所表示的重复单元中的至少一种。

技术研发人员：水野克美,下村光平,须藤早纪
受保护的技术使用者：日本发条株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/12/30