JP2023033211A - Insulation resin sheet, laminate, and semiconductor device - Google Patents

Abstract

To provide an insulation resin sheet which is excellent in insulation property and thermal conductivity even when thickness is thin.SOLUTION: An insulation resin sheet contains an inorganic filler and a binder resin, where the inorganic filler has a maximum peak in a region of 15 μm or more and 25 μm or less in volume frequency grain size distribution measured by a laser diffraction scattering type grain size distribution meter, a particle diameter (D95) whose an accumulated value of volume frequency is 95% is 40 μm or more and 55 μm or less, and a content of the inorganic filler is 65 vol.% or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は絶縁樹脂シート、該絶縁樹脂シートを備える積層体、及び該積層体を備える半導体装置に関する。 The present invention relates to an insulating resin sheet, a laminate comprising the insulating resin sheet, and a semiconductor device comprising the laminate.

パワーデバイスなどの半導体素子を備える機器は、使用時に発生する熱の放熱を目的に、絶縁放熱基板が用いられることがある。
パワーデバイスに用いられる絶縁放熱基板では、放熱基板としての高い熱伝導率と、基板の上下に設けられている金属に対する導通を防止するため、高い絶縁性が求められている。そのため、絶縁放熱フィラーを含む絶縁樹脂シートを絶縁放熱基板として使用することが検討されているが、熱伝導率と絶縁性はトレードオフの関係にあり、例えば絶縁放熱フィラーを高充填にすると、熱伝導率は向上するものの、絶縁性が劣る傾向がある。そのため、少量の絶縁放熱フィラーで効果的に熱伝導性を向上させる観点から、使用する絶縁放熱フィラー自体の熱伝導性を向上させる検討もなされている。 2. Description of the Related Art Devices including semiconductor elements, such as power devices, often use insulating heat-dissipating substrates for the purpose of dissipating heat generated during use.
Insulated heat-dissipating substrates used in power devices are required to have high thermal conductivity as heat-dissipating substrates and high insulating properties in order to prevent conduction to metals provided above and below the substrate. Therefore, the use of an insulating resin sheet containing an insulating heat-dissipating filler as an insulating heat-dissipating substrate has been studied, but there is a trade-off between thermal conductivity and insulation. Although the conductivity is improved, the insulation tends to be inferior. Therefore, from the viewpoint of effectively improving the thermal conductivity with a small amount of the insulating heat-dissipating filler, studies have been made to improve the heat conductivity of the insulating heat-dissipating filler itself.

例えば、特許文献１では、一次粒子が凝集してなる窒化ホウ素粉末であって、前記窒化ホウ素粉末の体積基準の粒度分布において、最頻径と平均径との差の絶対値が１０μｍ以下である、窒化ホウ素粉末に関する発明が記載されており、窒化ホウ素粉末の熱伝導性を向上できることが記載されている。
また、特許文献２では、窒化アルミニウム粒子を含む熱伝導性ポリマー組成物に関する発明が記載されている。具体的には、前記窒化アルミニウム粒子は２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲に粒度分布曲線の最大ピーク値を有する第１の粒子を必須成分として特定量含有すること、及び第１の粒子の最大ピーク値における粒子径と半値幅を特定の関係とすることにより、窒化アルミニウム粒子の充填量を高め、組成物の熱伝導性を向上できることが記載されている。 For example, in Patent Document 1, a boron nitride powder formed by agglomeration of primary particles, in the volume-based particle size distribution of the boron nitride powder, the absolute value of the difference between the mode diameter and the average diameter is 10 μm or less. , describes an invention relating to boron nitride powder, and describes that the thermal conductivity of the boron nitride powder can be improved.
Further, Patent Document 2 describes an invention relating to a thermally conductive polymer composition containing aluminum nitride particles. Specifically, the aluminum nitride particles contain as an essential component a specific amount of first particles having a maximum peak value of the particle size distribution curve in the range of 20 μm or more and 200 μm or less, and the maximum peak value of the first particles It is described that the thermal conductivity of the composition can be improved by increasing the filling amount of the aluminum nitride particles by setting the particle diameter and the half-value width to a specific relationship.

特開２０２０－１６４３６４号公報JP 2020-164364 A 国際公開第２０１５／１３６８０６号WO2015/136806

しかしながら、上記した特許文献１及び２に記載の発明では、熱伝導性及び絶縁性を両立させる手段については何ら記載も示唆もされていない。特に、絶縁樹脂シートの厚さが薄い場合、熱伝導性と絶縁性の両方を高めることは困難であり、両方の物性に優れる絶縁樹脂シートが求められている。
そこで本発明では、絶縁性及び熱伝導性に優れる絶縁樹脂シートを提供することを目的とする。 However, the inventions described in Patent Literatures 1 and 2 do not describe or suggest means for achieving both thermal conductivity and insulation. In particular, when the thickness of the insulating resin sheet is thin, it is difficult to improve both thermal conductivity and insulating properties, and an insulating resin sheet excellent in both physical properties is desired.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an insulating resin sheet having excellent insulating properties and thermal conductivity.

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた。その結果、特定の体積頻度粒度分布を有する無機フィラーを特定量含む絶縁樹脂シートにより、上記課題が解決できること見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記［１］～［１４］に関する。 The present inventors have made intensive studies in order to achieve the above object. As a result, the present inventors have found that the above problems can be solved by an insulating resin sheet containing a specific amount of inorganic filler having a specific volume frequency particle size distribution, and completed the present invention.
That is, the present invention relates to the following [1] to [14].

［１］無機フィラーとバインダー樹脂とを含む絶縁樹脂シートであって、前記無機フィラーは、レーザー回折散乱型粒度分布計により測定される体積頻度粒度分布において１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に極大ピークを有し、かつ体積頻度の累積値が９５％となる粒径（Ｄ９５）が４０μｍ以上５５μｍ以下であり、前記無機フィラーの含有量が６５体積％以上である、絶縁樹脂シート。
［２］前記無機フィラーが窒化ホウ素粒子を含む、上記［１］に記載の絶縁樹脂シート。
［３］前記無機フィラーが、体積頻度粒度分布において１５μｍ未満の領域及び２５μｍ超の領域に極大ピークを有さない、上記［１］又は［２］に記載の絶縁樹脂シート。
［４］前記無機フィラーが、体積頻度の累積値が５０％となる粒径（Ｄ５０）が１５μｍ以下である、上記［１］～［３］のいずれか１項に記載の絶縁樹脂シート。
［５］前記無機フィラーが、体積頻度粒度分布において１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に極大ピークを１個のみ有する、上記［１］～［４］のいずれか１項に記載の絶縁樹脂シート。
［６］前記窒化ホウ素粒子が窒化ホウ素凝集粒子を含む、上記［２］～［５］のいずれか１項に記載の絶縁樹脂シート。
［７］前記無機フィラーが窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーを含有する、上記［１］～［６］のいずれか１項に記載の絶縁樹脂シート。
［８］前記窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーが、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、ダイヤモンド、及び炭化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種である、上記［７］に記載の絶縁樹脂シート。
［９］絶縁樹脂シートにおける窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーの含有量が、５体積％以上４０体積％以下である、上記［７］又は［８］に記載の絶縁樹脂シート。
［１０］前記バインダー樹脂が熱硬化性樹脂及び硬化剤を含み、前記硬化剤がフェノール化合物以外の硬化剤である、上記［１］～［９］のいずれか１項に記載の絶縁樹脂シート。
［１１］厚みが１５０μｍ以下である、上記［１］～［１０］のいずれか１項に記載の絶縁樹脂シート。
［１２］上記［１］～［１１］のいずれか１項に記載の絶縁樹脂シートと、金属ベース板と、金属板とを備え、前記金属ベース板上に、前記絶縁樹脂シート及び前記金属板をこの順で備える積層体。
［１３］前記積層体が、回路基板である上記［１２］に記載の積層体。
［１４］前記金属板が、回路パターンを有する上記［１２］又は［１３］に記載の積層体。
［１５］上記［１２］～［１４］のいずれか１項に記載の積層体と、前記金属板の上に設けられる半導体素子とを備える半導体装置。 [1] An insulating resin sheet containing an inorganic filler and a binder resin, wherein the inorganic filler has a maximum peak in a region of 15 μm or more and 25 μm or less in a volume frequency particle size distribution measured by a laser diffraction scattering particle size distribution meter. and a particle size (D95) at which the cumulative value of volume frequency is 95% is 40 μm or more and 55 μm or less, and the content of the inorganic filler is 65% by volume or more.
[2] The insulating resin sheet according to [1] above, wherein the inorganic filler contains boron nitride particles.
[3] The insulating resin sheet according to [1] or [2] above, wherein the inorganic filler does not have a maximum peak in a region of less than 15 μm and a region of more than 25 μm in volume frequency particle size distribution.
[4] The insulating resin sheet according to any one of [1] to [3] above, wherein the inorganic filler has a particle size (D50) at which the cumulative value of volume frequency is 50% is 15 μm or less.
[5] The insulating resin sheet according to any one of [1] to [4] above, wherein the inorganic filler has only one maximum peak in the region of 15 μm or more and 25 μm or less in volume frequency particle size distribution.
[6] The insulating resin sheet according to any one of [2] to [5] above, wherein the boron nitride particles contain aggregated boron nitride particles.
[7] The insulating resin sheet according to any one of [1] to [6] above, wherein the inorganic filler contains an inorganic filler other than boron nitride particles.
[8] The insulating resin sheet according to [7] above, wherein the inorganic filler other than the boron nitride particles is at least one selected from the group consisting of alumina, aluminum nitride, magnesium oxide, diamond, and silicon carbide.
[9] The insulating resin sheet according to [7] or [8] above, wherein the content of the inorganic filler other than the boron nitride particles in the insulating resin sheet is 5% by volume or more and 40% by volume or less.
[10] The insulating resin sheet according to any one of [1] to [9] above, wherein the binder resin contains a thermosetting resin and a curing agent, and the curing agent is a curing agent other than a phenol compound.
[11] The insulating resin sheet according to any one of [1] to [10] above, which has a thickness of 150 μm or less.
[12] The insulating resin sheet according to any one of [1] to [11] above, a metal base plate, and a metal plate, wherein the insulating resin sheet and the metal plate are provided on the metal base plate. in that order.
[13] The laminate according to the above [12], wherein the laminate is a circuit board.
[14] The laminate according to the above [12] or [13], wherein the metal plate has a circuit pattern.
[15] A semiconductor device comprising the laminate according to any one of [12] to [14] above, and a semiconductor element provided on the metal plate.

本発明によれば、絶縁性及び熱伝導性に共に優れる絶縁樹脂シートを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the insulating resin sheet which is excellent in both insulation and thermal conductivity can be provided.

本発明の一実施形態に係る積層体を示す模式的な断面図である。It is a typical sectional view showing a layered product concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る半導体装置を示す模式的な断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention; FIG.

＜絶縁樹脂シート＞
本発明の絶縁樹脂シートは、無機フィラーとバインダー樹脂を含み、無機フィラーは、レーザー回折散乱型粒度分布計により測定される体積頻度粒度分布において１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に極大ピークを有し、体積頻度の累積値が９５％となる粒径（Ｄ９５）が４０μｍ以上５５μｍ以下であり、無機フィラーの含有量が６５体積％以上である。 <Insulating resin sheet>
The insulating resin sheet of the present invention contains an inorganic filler and a binder resin, and the inorganic filler has a maximum peak in a region of 15 μm or more and 25 μm or less in a volume frequency particle size distribution measured by a laser diffraction scattering particle size distribution meter. The particle size (D95) at which the cumulative value of frequency is 95% is 40 μm or more and 55 μm or less, and the content of the inorganic filler is 65% by volume or more.

［無機フィラー］
本発明の絶縁樹脂シートに含まれる無機フィラーは、レーザー回折散乱型粒度分布計により測定される体積頻度粒度分布において１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に極大ピークを有する。無機フィラーが、体積頻度粒度分布において１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に極大ピークを有さず、２５μｍ超の領域に極大ピークを有する場合は、無機フィラーのサイズが大きすぎるため短絡しやすくなり絶縁樹脂シートの絶縁性が悪くなる。一方、無機フィラーが、体積頻度粒度分布において１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に極大ピークを有さず、１５μｍ未満の領域に極大ピークを有する場合は、無機フィラーのサイズが相対的に小さすぎるため熱伝導パスが長くなり絶縁樹脂シートの熱伝導性が悪くなる。
無機フィラーは、体積頻度粒度分布において１５．５μｍ以上の領域に極大ピークを有することが好ましく、１７μｍ以上の領域に極大ピークを有することがより好ましく、２３μｍ以下の領域に極大ピークを有することが好ましく、２２μｍ以下の領域に極大ピークを有することがより好ましい。無機フィラーが上記下限以上の領域に極大ピークを有することで熱伝導性により一層優れ、無機フィラーが上記上限以下の領域に極大ピークを有することで絶縁性により一層優れる。 [Inorganic filler]
The inorganic filler contained in the insulating resin sheet of the present invention has a maximum peak in the region of 15 μm or more and 25 μm or less in the volume frequency particle size distribution measured by a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer. If the inorganic filler does not have a maximum peak in the region of 15 μm or more and 25 μm or less in the volume frequency particle size distribution and has a maximum peak in the region of more than 25 μm, the size of the inorganic filler is too large and short circuits are likely to occur. insulation deteriorates. On the other hand, if the inorganic filler does not have a maximum peak in the region of 15 μm or more and 25 μm or less in the volume frequency particle size distribution and has a maximum peak in the region of less than 15 μm, the size of the inorganic filler is relatively too small. The path becomes longer, and the thermal conductivity of the insulating resin sheet deteriorates.
The inorganic filler preferably has a maximum peak in a region of 15.5 μm or more in the volume frequency particle size distribution, more preferably has a maximum peak in a region of 17 μm or more, and preferably has a maximum peak in a region of 23 μm or less. , 22 μm or less. When the inorganic filler has a maximum peak in the range above the lower limit or more, the thermal conductivity is further improved, and when the inorganic filler has a maximum peak in the range below the above upper limit, the insulation properties are further improved.

無機フィラーの体積頻度粒度分布における極大ピークは、１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に存在する限り、その他領域（１５μｍ未満の領域や２５μｍ超の領域）にも存在してもよい。ただし、無機フィラーは体積頻度粒度分布において１５μｍ未満の領域に極大ピークを有さないことが好ましく、２５μｍ超の領域に極大ピークを有さないことが好ましい。無機フィラーが、体積頻度粒度分布において１５μｍ未満の領域に極大ピークを有さないことで、絶縁樹脂シートの熱伝導性が向上しやすくなる。また無機フィラーが体積頻度粒度分布において２５μｍ超の領域に極大ピークを有さないことで、絶縁樹脂シートの絶縁性が向上しやすくなる。すなわち、絶縁樹脂シートの絶縁性及び熱伝導性向上の観点から、無機フィラーは体積頻度粒度分布において１５μｍ未満の領域及び２５μｍ超の領域に極大ピークを有さないことがより好ましい。
さらに、絶縁樹脂シートの絶縁性及び熱伝導性向上の観点から、無機フィラーは体積頻度粒度分布において１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に極大ピークを１個のみ有することが好ましい。 The maximum peak in the volume frequency particle size distribution of the inorganic filler may exist in other regions (less than 15 μm or more than 25 μm) as long as it exists in the region of 15 μm or more and 25 μm or less. However, the inorganic filler preferably does not have a maximum peak in a region of less than 15 μm in volume frequency particle size distribution, and preferably does not have a maximum peak in a region of more than 25 μm. When the inorganic filler does not have a maximum peak in the region of less than 15 μm in the volume frequency particle size distribution, the thermal conductivity of the insulating resin sheet is likely to be improved. In addition, since the inorganic filler does not have a maximum peak in the region of more than 25 μm in the volume frequency particle size distribution, the insulating properties of the insulating resin sheet are likely to be improved. That is, from the viewpoint of improving the insulating properties and thermal conductivity of the insulating resin sheet, it is more preferable that the inorganic filler does not have a maximum peak in the region of less than 15 μm and the region of more than 25 μm in the volume frequency particle size distribution.
Furthermore, from the viewpoint of improving the insulating properties and thermal conductivity of the insulating resin sheet, the inorganic filler preferably has only one maximum peak in the region of 15 μm or more and 25 μm or less in the volume frequency particle size distribution.

体積頻度粒度分布はレーザー回折散乱型粒度分布計により測定される体積基準の頻度粒度分布曲線を意味し、横軸を粒子径とし、縦軸を頻度として表される曲線である。そして極大ピークとは、体積頻度粒度分布が示す曲線において、粒子径が大きくなるにつれて頻度が増加し、頻度の極大値を経て、頻度が減少する曲線の形状を意味する。また、例えば無機フィラーの体積頻度粒度分布において、極大ピークがＸμｍであるとは、上記した頻度の極大値を示す粒子径がＸμｍであることを意味する。
なおレーザー回折散乱型粒度分布計においては隣り合う複数の測定点で同一の頻度の値となり、これらが上記した頻度の極大値となっている場合があるが、この場合は、隣り合う複数の測定点の粒子径の平均値を算出し、該平均値を極大ピークとする。
また、レーザー回折散乱型粒度分布計における測定は、粒子径０．０１μｍから５００μｍまでを対数軸にて均等に８５分割して行い、代表粒子径を用いて表記する。また、レーザー回折散乱粒度分布計における測定は３回行い、個々の測定の結果を平均したものを体積頻度粒度分布とする。 The volume frequency particle size distribution means a volume-based frequency particle size distribution curve measured by a laser diffraction/scattering particle size distribution meter, and is a curve in which the horizontal axis is the particle diameter and the vertical axis is the frequency. The term "maximum peak" means the shape of a curve showing a volume frequency particle size distribution in which the frequency increases as the particle size increases, and the frequency decreases after reaching the maximum frequency. Further, for example, in the volume frequency particle size distribution of the inorganic filler, the maximum peak of X μm means that the particle diameter showing the maximum frequency value is X μm.
In a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer, there are cases where the same frequency value is obtained at a plurality of adjacent measurement points, and these are the maximum values of the frequency described above. The average value of the particle diameters of the points is calculated, and the average value is defined as the maximum peak.
In addition, measurement with a laser diffraction/scattering particle size distribution meter is performed by equally dividing the particle size from 0.01 μm to 500 μm into 85 on the logarithmic axis, and the representative particle size is used for the description. In addition, the measurement with the laser diffraction scattering particle size distribution meter is performed three times, and the average of the individual measurement results is taken as the volume frequency particle size distribution.

無機フィラーのレーザー回折散乱型粒度分布計により測定される体積頻度の累積値が９５％となる粒径（Ｄ９５）は４０μｍ以上５５μｍ以下である。該Ｄ９５が５５μｍを超えると、絶縁樹脂シート中に局所的に短絡しやすい箇所が生じるため絶縁樹脂シートの熱伝導性及び絶縁性が悪くなる。該Ｄ９５が４０μｍ未満であると、熱伝導パスが長くなるため絶縁樹脂シートの熱伝導性が悪くなる。無機フィラーのＤ９５は、好ましくは４０μｍ以上、より好ましくは４１μｍ以上であり、好ましくは５３μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下である。無機フィラーのＤ９５が上記下限以上であることにより熱伝導性により一層優れ、無機フィラーのＤ９５が上記上限以下であることにより熱伝導性及び絶縁性により一層優れる。
なお、Ｄ９５は、レーザー回折散乱型粒度分布計により測定される体積頻度粒度分布において、粒子径の小さい方から体積頻度を累積して、累積値が９５％となるところの粒子径を意味する。
また、Ｄ９５は、無機フィラー２種以上を併用する場合は、混合された状態の無機フィラーの累積値が９５％となるところの粒子径を意味する。この時、レーザー回折散乱型粒度分布計の測定における屈折率は、併用する無機フィラーの合計の含有量から算出し用いることができ、具体的には、併用する無機フィラーのそれぞれの屈折率と含有量から算出される加重平均値を用いることができる。
本発明における無機フィラーは、体積頻度粒度分布において１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に極大ピークを有し、かつＤ９５が４０μｍ以上５５μｍ以下であることにより、絶縁樹脂シートの熱伝導性及び絶縁性が共に良好になる。一般に絶縁樹脂シートの厚みが薄い場合は、熱伝導性及び絶縁性の両方を良好にすることが難しいが、本発明における絶縁樹脂シートは、厚みが薄い場合であったとしても、熱伝導性及び絶縁性の両方を良好にすることができる。 The particle size (D95) at which the volume frequency cumulative value measured by the inorganic filler with a laser diffraction scattering particle size distribution meter is 95% is 40 μm or more and 55 μm or less. If the D95 exceeds 55 μm, the insulating resin sheet will have a portion where a short circuit is likely to occur locally, resulting in poor thermal conductivity and insulating properties of the insulating resin sheet. When the D95 is less than 40 μm, the thermal conductivity of the insulating resin sheet is deteriorated due to the long thermal conduction path. D95 of the inorganic filler is preferably 40 μm or more, more preferably 41 μm or more, and preferably 53 μm or less, more preferably 50 μm or less. When D95 of the inorganic filler is at least the above lower limit, thermal conductivity is further improved, and when D95 of the inorganic filler is at most the above upper limit, thermal conductivity and insulating properties are further improved.
D95 means the particle diameter at which the cumulative value is 95% in the volume frequency particle size distribution measured by a laser diffraction/scattering particle size distribution meter by accumulating the volume frequency from the smaller particle size.
D95 means the particle diameter at which the cumulative value of the mixed inorganic filler is 95% when two or more inorganic fillers are used in combination. At this time, the refractive index in the measurement of the laser diffraction scattering particle size distribution meter can be calculated from the total content of the inorganic fillers used in combination. A weighted average calculated from the amounts can be used.
The inorganic filler in the present invention has a maximum peak in the region of 15 μm or more and 25 μm or less in the volume frequency particle size distribution, and has a D95 of 40 μm or more and 55 μm or less, so that the insulating resin sheet has both good thermal conductivity and insulation. become. In general, when the thickness of the insulating resin sheet is thin, it is difficult to improve both thermal conductivity and insulation. Both insulating properties can be improved.

無機フィラーのレーザー回折散乱型粒度分布計により測定される体積頻度の累積値が５０％となる粒径（Ｄ５０）は、１５μｍ以下であることが好ましい。Ｄ５０が１５μｍ以下であることにより、絶縁樹脂シートの絶縁性が向上する。無機フィラーのＤ５０は、好ましくは１４μｍ以下であり、より好ましくは１３μｍ以下である。無機フィラーのＤ５０が上記上限以下であることにより絶縁性により一層優れる。無機フィラーのＤ５０の下限は特に限定されないが、熱伝導性に優れる観点から、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上である。
なお、Ｄ５０は、レーザー回折散乱型粒度分布計により測定される体積頻度粒度分布において、粒子径の小さい方から体積頻度を累積して、累積値が５０％となるところの粒子径を意味する。 The particle size (D50) at which the volume frequency cumulative value measured by the inorganic filler with a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer is 50% is preferably 15 μm or less. When the D50 is 15 μm or less, the insulation of the insulating resin sheet is improved. D50 of the inorganic filler is preferably 14 μm or less, more preferably 13 μm or less. When the D50 of the inorganic filler is equal to or less than the above upper limit, the insulating properties are further improved. Although the lower limit of D50 of the inorganic filler is not particularly limited, it is preferably 3 μm or more, more preferably 5 μm or more from the viewpoint of excellent thermal conductivity.
In addition, D50 means the particle diameter at which the cumulative value becomes 50% by accumulating the volume frequency from the smaller particle diameter in the volume frequency particle size distribution measured by a laser diffraction/scattering particle size distribution meter.

無機フィラーは、絶縁樹脂シートの熱伝導性を向上させる観点から、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することが好ましい。無機フィラーの熱伝導率は、好ましくは１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。また、無機フィラーの熱伝導率の上限は特に限定されないが、例えば、３００Ｗ／ｍ・Ｋ以下でもよいし、２５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下でもよい。
絶縁放熱性フィラーの熱伝導率は、例えば、クロスセクションポリッシャーにて切削加工したフィラー断面に対して、株式会社ベテル製サーマルマイクロスコープを用いて、周期加熱サーモリフレクタンス法により測定することができる。 From the viewpoint of improving the thermal conductivity of the insulating resin sheet, the inorganic filler preferably has a thermal conductivity of 10 W/m·K or more. The thermal conductivity of the inorganic filler is preferably 15 W/m·K or more, more preferably 20 W/m·K or more. Although the upper limit of the thermal conductivity of the inorganic filler is not particularly limited, it may be, for example, 300 W/m·K or less, or 250 W/m·K or less.
The thermal conductivity of the insulating and heat dissipating filler can be measured, for example, by a periodic heating thermoreflectance method using a thermal microscope manufactured by Bethel Co., Ltd. on a cross section of the filler cut by a cross section polisher.

本発明の絶縁樹脂シートにおける無機フィラーの含有量は６５体積％以上である。無機フィラーの含有量が６５体積％未満であると、絶縁樹脂シートの熱伝導性が低下する。絶縁樹脂シートの熱伝導性向上の観点から、無機フィラーの含有量は、好ましくは６７体積％以上であり、より好ましくは７０体積％以上であり、そして絶縁樹脂シートの金属板に対する密着性の観点などから、好ましくは８５体積％以下であり、より好ましくは８０体積％以下である。 The content of the inorganic filler in the insulating resin sheet of the present invention is 65% by volume or more. If the content of the inorganic filler is less than 65% by volume, the thermal conductivity of the insulating resin sheet is lowered. From the viewpoint of improving the thermal conductivity of the insulating resin sheet, the content of the inorganic filler is preferably 67% by volume or more, more preferably 70% by volume or more, and from the viewpoint of the adhesion of the insulating resin sheet to the metal plate. For these reasons, the content is preferably 85% by volume or less, more preferably 80% by volume or less.

本発明における無機フィラーは、絶縁樹脂シートの熱伝導性及び絶縁性向上の観点から、窒化ホウ素粒子を含むことが好ましい。また、無機フィラーは、窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーを含んでもよく、窒化ホウ素粒子及び窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーを併用することも好ましい。
窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーとしては、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、ダイヤモンド、及び炭化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
無機フィラーは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよいが、上記した所定の体積頻度粒度分布に調整しやすくする観点から、２種以上を併用することが好ましく、２種の窒化ホウ素粒子を併用することがより好ましく、または窒化ホウ素粒子と窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーを併用することがより好ましい。
また、窒化ホウ素粒子は、絶縁樹脂シートの熱伝導性及び絶縁性向上の観点から、窒化ホウ素凝集粒子を含むことが好ましい。窒化ホウ素凝集粒子は、一次粒子を凝集して構成される凝集粒子である。
窒化ホウ素凝集粒子は、一般的に、例えばＳＥＭによる断面観察により、凝集粒子か否かを判別できる。なお、窒化ホウ素凝集粒子は、プレス成形などの種々の工程を経ることで、凝集粒子の形態を維持することもあるし、変形、崩壊、解砕などすることがある。ただし、窒化ホウ素凝集粒子は、後述する熱硬化性樹脂などと混合後に、プレス成形などの工程を経ることで、仮に変形、崩壊、解砕などしても概ね配向せず、また、ある程度の纏まりとなって存在するため、例えば上記した断面を観察することにより、窒化ホウ素凝集粒子であることが示唆され、それにより凝集粒子か否かを判別できる。 From the viewpoint of improving the thermal conductivity and insulating properties of the insulating resin sheet, the inorganic filler in the present invention preferably contains boron nitride particles. Moreover, the inorganic filler may contain inorganic fillers other than boron nitride particles, and it is also preferable to use together boron nitride particles and inorganic fillers other than boron nitride particles.
The inorganic filler other than boron nitride particles is preferably at least one selected from the group consisting of alumina, aluminum nitride, magnesium oxide, diamond, and silicon carbide.
One type of inorganic filler may be used alone, or two or more types may be used in combination. From the viewpoint of facilitating adjustment to the predetermined volume frequency particle size distribution described above, it is possible to use two or more types in combination. More preferably, two types of boron nitride particles are used in combination, or boron nitride particles and an inorganic filler other than boron nitride particles are used in combination.
Moreover, the boron nitride particles preferably contain aggregated boron nitride particles from the viewpoint of improving the thermal conductivity and insulating properties of the insulating resin sheet. Agglomerated boron nitride particles are aggregated particles formed by aggregating primary particles.
Boron nitride agglomerated particles can generally be determined whether they are agglomerated particles, for example, by cross-sectional observation with an SEM. The aggregated boron nitride particles may maintain the shape of the aggregated particles, or may be deformed, disintegrated, or crushed through various processes such as press molding. However, after being mixed with a thermosetting resin or the like described later, the aggregated boron nitride particles are subjected to a process such as press molding, so that even if they are deformed, collapsed, crushed, etc., they are generally not oriented, and are aggregated to some extent. Therefore, by observing the cross section, for example, it is suggested that the particles are aggregated particles of boron nitride, and it can be determined whether or not they are aggregated particles.

窒化ホウ素凝集粒子の製造方法は、特に限定されず、公知の方法で製造できる。例えば、予め用意した一次粒子を凝集（造粒）させて得ることができ、具体的には、噴霧乾燥方法及び流動層造粒方法等が挙げられる。噴霧乾燥方法（スプレードライとも呼ばれる）は、スプレー方式によって、二流体ノズル方式、ディスク方式（ロータリ方式とも呼ばれる）、及び超音波ノズル方式等に分類でき、これらのどの方式でも適用できる。
また、窒化ホウ素凝集粒子の製造方法としては、必ずしも造粒工程は必要ではない。例えば、公知の方法で結晶化させた窒化ホウ素の結晶の成長に伴い、窒化ホウ素の一次粒子が自然に集結することで凝集粒子を形成させてもよい。
また、窒化ホウ素凝集粒子としては、例えば、昭和電工株式会社製の「ＵＨＰ－Ｇ１Ｈ」などが挙げられる。 The method for producing the aggregated boron nitride particles is not particularly limited, and can be produced by a known method. For example, it can be obtained by aggregating (granulating) primary particles prepared in advance, and specific examples thereof include a spray drying method and a fluid bed granulation method. The spray drying method (also called spray drying) can be classified into a two-fluid nozzle method, a disk method (also called a rotary method), an ultrasonic nozzle method, etc., and any of these methods can be applied.
Moreover, the granulation step is not necessarily required as a method for producing aggregated boron nitride particles. For example, as boron nitride crystals crystallized by a known method grow, the primary particles of boron nitride naturally aggregate to form agglomerated particles.
Further, examples of aggregated boron nitride particles include “UHP-G1H” manufactured by Showa Denko K.K.

無機フィラーは、窒化ホウ素粒子と窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーとを併用する場合、絶縁樹脂シートにおける窒化ホウ素粒子の含有量は、絶縁樹脂シートの熱伝導性向上の観点から、好ましくは３０体積％以上であり、より好ましくは３５体積％以上である。そして、絶縁樹脂シートの金属板に対する密着性の観点などから、絶縁樹脂シートにおける窒化ホウ素粒子の含有量は、好ましくは７５体積％以下であり、より好ましくは６５体積％以下である。
また、絶縁樹脂シートにおける窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーの含有量は、絶縁樹脂シートの金属板に対する密着性の観点などから、好ましくは５体積％以上であり、より好ましくは１０体積％以上であり、絶縁樹脂シートの熱伝導性向上の観点から、好ましくは４０体積％以下であり、より好ましくは３０体積％以下である。 As for the inorganic filler, when boron nitride particles and inorganic fillers other than boron nitride particles are used in combination, the content of the boron nitride particles in the insulating resin sheet is preferably 30% by volume from the viewpoint of improving the thermal conductivity of the insulating resin sheet. or more, more preferably 35% by volume or more. From the viewpoint of adhesion of the insulating resin sheet to the metal plate, the content of the boron nitride particles in the insulating resin sheet is preferably 75% by volume or less, more preferably 65% by volume or less.
In addition, the content of the inorganic filler other than the boron nitride particles in the insulating resin sheet is preferably 5% by volume or more, more preferably 10% by volume or more, from the viewpoint of adhesion of the insulating resin sheet to the metal plate. From the viewpoint of improving the thermal conductivity of the insulating resin sheet, the content is preferably 40% by volume or less, more preferably 30% by volume or less.

無機フィラーは、上記した所定の体積頻度粒度分布を満足するのであれば、１種を単独で使用してもよいし、複数を併用してもよいが、複数を併用することが好ましい。複数の無機フィラーを併用する場合は、個々の無機フィラーのＤ５０は、特に限定されないが、０．１μｍ以上１００μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以上６０μｍ以下である。
また、上記した所定の体積頻度粒度分布に調整し易くする観点から、市販の無機フィラーを公知の方法で粒度分布を調整して使用することも好ましい。粒度分布の調整方法は特に限定されないが、その一例として、例えば、無機フィラーを、篩を用いて粒度分布を調整する方法、分球機を用いて分球する方法が挙げられる。 As long as the inorganic filler satisfies the predetermined volume frequency particle size distribution described above, one kind may be used alone, or a plurality of inorganic fillers may be used together, but it is preferable to use a plurality of them together. When a plurality of inorganic fillers are used together, D50 of each inorganic filler is not particularly limited, but is 0.1 μm or more and 100 μm or less, preferably 0.5 μm or more and 60 μm or less.
Moreover, from the viewpoint of facilitating adjustment to the predetermined volume frequency particle size distribution described above, it is also preferable to use a commercially available inorganic filler after adjusting the particle size distribution by a known method. The method of adjusting the particle size distribution is not particularly limited, but examples thereof include a method of adjusting the particle size distribution of the inorganic filler using a sieve, and a method of separating particles using a sphering machine.

本発明における無機フィラーは、特定の目開きを有する篩を通過させた無機フィラーを含むことが好ましい。これにより、上記した所定の体積頻度粒度分布に調整しやすくなる。篩はＪＩＳ標準篩（ＪＩＳ Ｚ－８８０１）を用い、目開きが３０～７０μｍの範囲にある篩が好ましく、３５～６０μｍの範囲にある篩がより好ましく、４０～５０μｍの範囲にある篩がさらに好ましい。
無機フィラー全量に対する、篩を通過させた無機フィラーの含有量は、好ましくは３～８０質量％であり、より好ましくは５～７０質量％であり、さらに好ましくは１０～５０質量％である。 The inorganic filler in the present invention preferably contains an inorganic filler passed through a sieve having a specific mesh size. This facilitates adjustment to the predetermined volume frequency particle size distribution described above. A JIS standard sieve (JIS Z-8801) is used as the sieve, and a sieve with an opening in the range of 30 to 70 μm is preferable, a sieve in the range of 35 to 60 μm is more preferable, and a sieve in the range of 40 to 50 μm is further used. preferable.
The content of the inorganic filler passed through the sieve is preferably 3 to 80% by mass, more preferably 5 to 70% by mass, and still more preferably 10 to 50% by mass with respect to the total amount of the inorganic filler.

［バインダー樹脂］
本発明の絶縁樹脂シートに含まれるバインダー樹脂の種類は特に限定されないが、バインダー樹脂は熱硬化性樹脂を含むことが好ましく、熱硬化性樹脂及び硬化剤を含むことがより好ましい。
なお、絶縁樹脂シートが熱硬化性樹脂を含む場合、最終品である製品形態においては、熱硬化性樹脂は通常は硬化した樹脂として存在するが、一部が未硬化であってもよい。 [Binder resin]
The type of binder resin contained in the insulating resin sheet of the present invention is not particularly limited, but the binder resin preferably contains a thermosetting resin, and more preferably contains a thermosetting resin and a curing agent.
When the insulating resin sheet contains a thermosetting resin, the thermosetting resin usually exists as a cured resin in the form of the final product, but may be partly uncured.

（熱硬化性樹脂）
熱硬化性樹脂は、特に限定されないが、尿素樹脂及びメラミン樹脂等のアミノ樹脂、フェノール樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂及びアミノアルキド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等が挙げられる。絶縁樹脂シートに使用する熱硬化性樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。熱硬化性樹脂としては、上記した中でも、エポキシ樹脂が好ましい。 (Thermosetting resin)
Thermosetting resins are not particularly limited, but amino resins such as urea resins and melamine resins, phenol resins, thermosetting urethane resins, epoxy resins, phenoxy resins, thermosetting polyimide resins and aminoalkyd resins, benzoxazine resins, and the like. is mentioned. The thermosetting resin used for the insulating resin sheet may be used singly or in combination of two or more. Among the above-mentioned thermosetting resins, epoxy resins are preferable.

エポキシ樹脂としては、例えば、分子中にエポキシ基を２つ以上含有する化合物が挙げられる。エポキシ樹脂は、例えば重量平均分子量が５０００未満となるものである。
エポキシ樹脂としては、具体的には、スチレン骨格含有エポキシ樹脂、レゾルシノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェニレンエーテル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、アダマンタン骨格を有するエポキシ樹脂、トリシクロデカン骨格を有するエポキシ樹脂、及びトリアジン核を骨格に有するエポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂が挙げられる。 Epoxy resins include, for example, compounds containing two or more epoxy groups in the molecule. The epoxy resin has a weight average molecular weight of less than 5,000, for example.
Specific examples of epoxy resins include styrene skeleton-containing epoxy resins, resorcinol-type epoxy resins, bisphenol A-type epoxy resins, bisphenol F-type epoxy resins, bisphenol S-type epoxy resins, phenol novolac-type epoxy resins, biphenol-type epoxy resins, Phenoxy type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, phenylene ether type epoxy resin, fluorene type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, naphthol aralkyl type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, anthracene type epoxy resin, Examples include epoxy resins having an adamantane skeleton, epoxy resins having a tricyclodecane skeleton, epoxy resins having a triazine nucleus in their skeleton, and glycidylamine type epoxy resins.

また、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、特に限定されないが、例えば７０ｇ／ｅｑ以上５００ｇ／ｅｑ以下である。エポキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは８０ｇ／ｅｑ以上であり、そして好ましくは４００ｇ／ｅｑ以下、より好ましくは３５０ｇ／ｅｑ以下である。なお、エポキシ当量は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ７２３６に規定された方法に従って測定できる。
上記したエポキシ樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 Moreover, although the epoxy equivalent of the epoxy resin is not particularly limited, it is, for example, 70 g/eq or more and 500 g/eq or less. The epoxy equivalent of the epoxy resin is preferably 80 g/eq or more, and preferably 400 g/eq or less, more preferably 350 g/eq or less. In addition, an epoxy equivalent can be measured according to the method prescribed|regulated to JISK7236, for example.
The epoxy resins described above may be used singly or in combination of two or more.

絶縁樹脂シートにおける熱硬化性樹脂の含有量は、好ましくは１０体積％以上であり、より好ましくは１５体積％以上であり、さらに好ましくは２０体積％以上であり、そして好ましくは３５体積％以下であり、より好ましくは３０体積％以下である。 The content of the thermosetting resin in the insulating resin sheet is preferably 10% by volume or more, more preferably 15% by volume or more, still more preferably 20% by volume or more, and preferably 35% by volume or less. Yes, more preferably 30% by volume or less.

（硬化剤）
上記した熱硬化性樹脂は硬化剤により硬化し、無機フィラーを結着させることが好ましい。
硬化剤としては、例えば、フェノール化合物（フェノール熱硬化剤）、アミン化合物（アミン熱硬化剤）、イミダゾール化合物、酸無水物などが挙げられる。これらの中でも硬化剤としては、フェノール化合物以外の硬化剤が好ましい。硬化剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。 (curing agent)
It is preferable that the above thermosetting resin is cured with a curing agent to bind the inorganic filler.
Examples of curing agents include phenol compounds (phenol heat curing agents), amine compounds (amine heat curing agents), imidazole compounds, acid anhydrides, and the like. Among these, curing agents other than phenolic compounds are preferable as curing agents. Curing agents may be used singly or in combination of two or more.

フェノール化合物としては、ノボラック型フェノール、ビフェノール型フェノール、ナフタレン型フェノール、ジシクロペンタジエン型フェノール、アラルキル型フェノール及びジシクロペンタジエン型フェノール等が挙げられる。
アミン化合物としては、ジシアンジアミド、ジアミノジフェニルメタン及びジアミノジフェニルスルフォン等が挙げられる。 Examples of phenol compounds include novolac-type phenol, biphenol-type phenol, naphthalene-type phenol, dicyclopentadiene-type phenol, aralkyl-type phenol, and dicyclopentadiene-type phenol.
Amine compounds include dicyandiamide, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, and the like.

イミダゾール化合物としては、２－ウンデシルイミダゾール、２－ヘプタデシルイミダゾール、２－メチルイミダゾール、２－エチル－４－メチルイミダゾール、２－フェニルイミダゾール、２－フェニル－４－メチルイミダゾール、１－ベンジル－２－メチルイミダゾール、１－ベンジル－２－フェニルイミダゾール、１，２－ジメチルイミダゾール、１－シアノエチル－２－メチルイミダゾール、１－シアノエチル－２－エチル－４－メチルイミダゾール、１－シアノエチル－２－ウンデシルイミダゾール、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾール、１－シアノエチル－２－ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、１－シアノエチル－２－フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４－ジアミノ－６－［２’－メチルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－［２’－ウンデシルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－［２’－エチル－４’－メチルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－［２’－メチルイミダゾリル－（１’）］－エチル－ｓ－トリアジンイソシアヌル酸付加物、２－フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２－メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシメチルイミダゾール及び２－フェニル－４－メチル－５－ジヒドロキシメチルイミダゾール等が挙げられる。 Examples of imidazole compounds include 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2 -methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecyl imidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazolium trimellitate, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, 2,4-diamino-6-[2'- Methylimidazolyl-(1′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-[2′-undecylimidazolyl-(1′)]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6 -[2'-ethyl-4'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s- triazine isocyanurate, 2-phenylimidazole isocyanurate, 2-methylimidazole isocyanurate, 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole and 2-phenyl-4-methyl-5-dihydroxymethylimidazole, etc. are mentioned.

酸無水物としては、スチレン／無水マレイン酸コポリマー、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ピロメリット酸無水物、トリメリット酸無水物、４，４’－オキシジフタル酸無水物、フェニルエチニルフタル酸無水物、グリセロールビス（アンヒドロトリメリテート）モノアセテート、エチレングリコールビス（アンヒドロトリメリテート）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、及びトリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。 Acid anhydrides include styrene/maleic anhydride copolymer, benzophenonetetracarboxylic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, 4,4′-oxydiphthalic anhydride, phenylethynylphthalic anhydride, glycerol. Bis(anhydrotrimellitate) monoacetate, ethylene glycol bis(anhydrotrimellitate), methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride and the like.

絶縁樹脂シートにおける硬化剤の含有量は、特に限定されないが、好ましくは０．１体積％以上であり、より好ましくは０．２体積％以上であり、さらに好ましくは０．５体積％以上であり、そして好ましくは１５体積％以下であり、より好ましくは１２体積％以下であり、さらに好ましくは１０体積％以下である。 The content of the curing agent in the insulating resin sheet is not particularly limited, but is preferably 0.1% by volume or more, more preferably 0.2% by volume or more, and still more preferably 0.5% by volume or more. , and preferably 15% by volume or less, more preferably 12% by volume or less, and even more preferably 10% by volume or less.

（硬化促進剤）
バインダー樹脂は、硬化促進剤をさらに使用してもよい。硬化促進剤の使用により、硬化速度がより速くなり、熱硬化性樹脂を速やかに硬化させることができ、絶縁樹脂シートにおける架橋構造を均一にできる。また、未反応の官能基数が減り、結果的に架橋密度が高くなる。
硬化促進剤は特に限定されず、従来公知の硬化促進剤を使用可能である。具体的には、イミダゾール化合物等のアニオン性硬化促進剤、アミン化合物等のカチオン性硬化促進剤、リン化合物及び有機金属化合物等のアニオン性及びカチオン性硬化促進剤以外の硬化促進剤、並びに過酸化物等のラジカル性硬化促進剤等が挙げられる。絶縁樹脂シートにおける硬化促進剤の含有量は、例えば０．１～８体積％、好ましくは０．３～５体積％である。
硬化促進剤は、１種単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。 (Curing accelerator)
The binder resin may further use a curing accelerator. By using a curing accelerator, the curing speed becomes faster, the thermosetting resin can be cured quickly, and the crosslinked structure in the insulating resin sheet can be made uniform. Also, the number of unreacted functional groups is reduced, resulting in a higher crosslink density.
The curing accelerator is not particularly limited, and conventionally known curing accelerators can be used. Specifically, anionic curing accelerators such as imidazole compounds, cationic curing accelerators such as amine compounds, curing accelerators other than anionic and cationic curing accelerators such as phosphorus compounds and organometallic compounds, and peroxides and radical curing accelerators such as substances. The content of the curing accelerator in the insulating resin sheet is, for example, 0.1 to 8% by volume, preferably 0.3 to 5% by volume.
A hardening accelerator may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be used together.

絶縁樹脂シートにおけるバインダー樹脂の含有量は、特に限定されないが、好ましくは１０体積％以上、より好ましくは１５体積％以上であり、さらに好ましくは２０体積％以上であり、そして好ましくは３５体積％以下であり、より好ましくは３０体積％以下である。バインダー樹脂の含有量がこれら下限値以上であると、硬化後において、無機フィラーを十分に結着させて、所望の形状のシートを得ることができる。バインダー樹脂の含有量がこれら上限値以下であると、無機フィラーを一定量以上含有させることができるので、熱伝導性を優れたものとすることができる。 The content of the binder resin in the insulating resin sheet is not particularly limited, but is preferably 10% by volume or more, more preferably 15% by volume or more, still more preferably 20% by volume or more, and preferably 35% by volume or less. and more preferably 30% by volume or less. When the content of the binder resin is at least these lower limit values, the inorganic filler can be sufficiently bound after curing, and a sheet having a desired shape can be obtained. When the content of the binder resin is not more than these upper limits, a certain amount or more of the inorganic filler can be contained, so that excellent thermal conductivity can be obtained.

［その他］
本発明に係る絶縁樹脂シートは、上記成分以外にも、分散剤、シランカップリング剤などのカップリング剤、難燃剤、酸化防止剤、イオン捕捉剤、粘着性付与剤、可塑剤、チソ性付与剤、及び着色剤などのその他の添加剤を含んでいてもよい。 [others]
In addition to the above components, the insulating resin sheet according to the present invention contains a dispersant, a coupling agent such as a silane coupling agent, a flame retardant, an antioxidant, an ion scavenger, a tackifier, a plasticizer, and a tackifier. agents, and other additives such as colorants.

［厚み］
本発明の絶縁樹脂シートの厚みは、特に限定されないが、好ましくは１５０μｍ以下である。厚みが１５０μｍ以下であると、後述する回路基板や半導体装置などを薄膜化しやすくなる。本発明においては、厚みが１５０μｍ以下のような薄い絶縁樹脂シートの場合であっても、熱伝導性及び絶縁性を共に良好にすることができる。
絶縁樹脂シートの厚みは、好ましくは１４０μｍ以下であり、より好ましくは１３０μｍ以下であり、そして一定の絶縁性及び熱伝導性を確保する観点から、好ましくは５０μｍ以上であり、より好ましくは６０μｍ以上であり、さらに好ましくは７０μｍ以上である。なお、絶縁樹脂シートの厚みは、硬化後の絶縁樹脂シートの厚みである。 [Thickness]
Although the thickness of the insulating resin sheet of the present invention is not particularly limited, it is preferably 150 μm or less. When the thickness is 150 μm or less, it becomes easy to make a circuit board, a semiconductor device, etc., which will be described later, thinner. In the present invention, even in the case of a thin insulating resin sheet having a thickness of 150 μm or less, both thermal conductivity and insulating properties can be improved.
The thickness of the insulating resin sheet is preferably 140 μm or less, more preferably 130 μm or less, and from the viewpoint of ensuring constant insulation and thermal conductivity, it is preferably 50 μm or more, more preferably 60 μm or more. and more preferably 70 μm or more. The thickness of the insulating resin sheet is the thickness of the insulating resin sheet after curing.

本発明の絶縁樹脂シートは、単層構造であっても、多層構造であってもよい。さらに、本発明の効果を阻害しない範囲で、絶縁樹脂シートの片面又は両面に樹脂層を積層した絶縁樹脂シートであってもよい。 The insulating resin sheet of the present invention may have a single layer structure or a multilayer structure. Further, it may be an insulating resin sheet in which a resin layer is laminated on one side or both sides of an insulating resin sheet, as long as the effect of the present invention is not impaired.

絶縁樹脂シートは、例えば、上記した無機フィラー及びバインダー樹脂を含む硬化性樹脂組成物をシート状に成形することにより形成することができる。硬化性樹脂組成物は、上記したその他の添加剤を含んでもよい。 The insulating resin sheet can be formed, for example, by molding the curable resin composition containing the inorganic filler and the binder resin into a sheet. The curable resin composition may contain other additives as described above.

［積層体］
本発明の積層体は、図１に示すように、本発明の絶縁樹脂シート１０に加えて、金属ベース板１１及び金属板１２を備え、金属ベース板１１上に、絶縁樹脂シート１０及び金属板１２をこの順に備える積層体１３である。 [Laminate]
As shown in FIG. 1, the laminate of the present invention includes a metal base plate 11 and a metal plate 12 in addition to the insulating resin sheet 10 of the present invention. 12 in this order.

金属ベース板１１及び金属板１２は、それぞれ熱伝導体としての機能を発揮するため、その熱伝導率は、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。これらに用いる材料としては、アルミニウム、銅、金、銀などの金属、及びグラファイトシート等が挙げられる。熱伝導性をより一層効果的に高める観点からは、アルミニウム、銅、又は金であることが好ましく、アルミニウム又は銅であることがより好ましい。
金属ベース板１１の厚みは、０．１～５ｍｍであることが好ましく、金属板１２の厚みは、１０～３０００μｍであることが好ましく、１０～１５００μｍであることがより好ましい。なお、金属板としては、銅板のような板や銅箔のような箔の場合も含む。 Since the metal base plate 11 and the metal plate 12 function as heat conductors, the heat conductivity thereof is preferably 10 W/m·K or more. Materials used for these include metals such as aluminum, copper, gold, and silver, and graphite sheets. Aluminum, copper, or gold is preferred, and aluminum or copper is more preferred, from the viewpoint of more effectively increasing thermal conductivity.
The thickness of the metal base plate 11 is preferably 0.1-5 mm, and the thickness of the metal plate 12 is preferably 10-3000 μm, more preferably 10-1500 μm. The metal plate includes a plate such as a copper plate and a foil such as copper foil.

積層体１３は、回路基板として使用されることが好ましい。回路基板として使用される場合、積層体１３における金属板１２は、回路パターンを有するよい。回路パターンは、回路基板上に実装される素子などに応じて、適宜パターニングすればよい。回路パターンは、特に限定されないが、エッチングなどにより形成されるとよい。また、回路基板において、金属ベース板１１は、放熱板などとして使用される。 Laminate 13 is preferably used as a circuit board. When used as a circuit board, the metal plate 12 in the laminate 13 may have a circuit pattern. The circuit pattern may be appropriately patterned according to the elements to be mounted on the circuit board. The circuit pattern is not particularly limited, but may be formed by etching or the like. Moreover, in the circuit board, the metal base plate 11 is used as a heat sink or the like.

［半導体装置］
本発明は、上記積層体を有する半導体装置も提供する。具体的には、図２に示すように、半導体装置１５は、絶縁樹脂シート１０、金属ベース板１１及び金属板１２を有する積層体１３と、積層体１３の金属板１２の上に設けられる半導体素子１４とを備える。金属板１２は、エッチングなどによりパターニングされ、回路パターンを有するとよい。 [Semiconductor device]
The present invention also provides a semiconductor device having the laminate described above. Specifically, as shown in FIG. 2, the semiconductor device 15 includes a laminate 13 having an insulating resin sheet 10, a metal base plate 11, and a metal plate 12, and a semiconductor device provided on the metal plate 12 of the laminate 13. an element 14; The metal plate 12 is preferably patterned by etching or the like to have a circuit pattern.

なお、半導体素子１４は、図２では２つ示されるが、半導体素子１４の数は限定されず、１つ以上であればいくつであってもよい。また、金属板１２の上には、半導体素子１４以外にも、トランジスタ等の他の電子部品（図示しない）が搭載されていてもよい。各半導体素子１４は、金属板１２の上に形成された接続導電部１６を介して金属板１２に接続される。接続導電部１６は、はんだにより形成されるとよい。また、積層体１３の金属板１２側の表面には封止樹脂１９が設けられる。そして、少なくとも半導体素子１４が封止樹脂１９により封止され、必要に応じて、金属板１２も半導体素子１４と共に封止樹脂１９により封止されるとよい。
半導体素子１４は、特に限定されないが、少なくとも１つがパワー素子（すなわち、電力用半導体素子）であることが好ましく、それにより、半導体装置１５がパワーモジュールであることが好ましい。パワーモジュールは、例えば、インバータなどに使用される。
また、パワーモジュールは、例えば、エレベータ、無停電電源装置（ＵＰＳ)等の産業用機器において使用されるが、その用途は特に限定されない。 Although two semiconductor elements 14 are shown in FIG. 2, the number of semiconductor elements 14 is not limited, and may be any number as long as it is one or more. Further, other electronic components (not shown) such as transistors may be mounted on the metal plate 12 in addition to the semiconductor element 14 . Each semiconductor element 14 is connected to the metal plate 12 via a connection conductive portion 16 formed on the metal plate 12 . The connection conductive portion 16 is preferably made of solder. A sealing resin 19 is provided on the surface of the laminate 13 on the metal plate 12 side. At least the semiconductor element 14 is sealed with the sealing resin 19 , and the metal plate 12 is preferably sealed together with the semiconductor element 14 with the sealing resin 19 as necessary.
The semiconductor elements 14 are not particularly limited, but at least one is preferably a power element (that is, a power semiconductor element), so that the semiconductor device 15 is preferably a power module. Power modules are used, for example, in inverters.
Moreover, the power module is used in industrial equipment such as elevators and uninterruptible power supplies (UPS), but the application is not particularly limited.

金属板１２には、リード２０が接続されている。リード２０は、例えば封止樹脂１９より外部に延出し、金属板１２を外部機器などに接続する。また、半導体素子１４にはワイヤ１７が接続されてもよい。ワイヤ１７は、図２に示すように半導体素子１４を別の半導体素子１４、金属板１２、リード２０などに接続するとよい。
半導体素子１４は、リード２０などを介して電力が供給されて駆動すると発熱するが、半導体素子１４で発生した熱は、絶縁樹脂シート１０を介して金属ベース板１１に伝播され、金属ベース板１１から放熱される。金属ベース板１１は、必要に応じて放熱フィンなどからなるヒートシンクに接続されるとよい。 A lead 20 is connected to the metal plate 12 . The lead 20 extends outside, for example, from the sealing resin 19 and connects the metal plate 12 to an external device or the like. Also, a wire 17 may be connected to the semiconductor element 14 . The wires 17 may connect the semiconductor element 14 to another semiconductor element 14, the metal plate 12, the leads 20, etc., as shown in FIG.
When the semiconductor element 14 is driven by being supplied with power through the leads 20 or the like, it generates heat. heat is radiated from The metal base plate 11 may be connected to a heat sink made up of radiation fins or the like, if necessary.

半導体装置１５は、その製造工程において、リフロー工程を経て製造されるとよい。具体的には、半導体装置１５の製造方法においては、まず、積層体１３を用意して、積層体１３の金属板１２上にはんだ印刷などにより接続導電部１６を形成し、その接続導電部１６の上に半導体素子１４を搭載する。その後、半導体素子１４を搭載した積層体１３をリフロー炉の内部を通過させて、リフロー炉の内部で加熱し、接続導電部１６により半導体素子１４を金属板１２の上に接続させる。なお、リフロー炉内の温度は、特に限定されないが、例えば２００～３００℃程度である。半導体装置１５の製造方法においては、リフロー工程後に封止樹脂１９を積層体１３上に積層して半導体素子１４は封止すればよい。また、封止樹脂１９で封止する前に、適宜、ワイヤ１７、リード２０などを取り付けるとよい。
なお、以上では、リフロー工程により半導体素子１４を金属板１２に接続させる態様を示したが、このような態様に限定されず、例えば、リフロー工程により、積層体１３（すなわち、回路基板）を別の基板（図示しない）に接続してもよい。 The semiconductor device 15 is preferably manufactured through a reflow process in its manufacturing process. Specifically, in the manufacturing method of the semiconductor device 15, first, the laminate 13 is prepared, the connection conductive portion 16 is formed on the metal plate 12 of the laminate 13 by solder printing or the like, and the connection conductive portion 16 is formed. A semiconductor element 14 is mounted on the . After that, the laminate 13 with the semiconductor element 14 mounted thereon is passed through a reflow furnace and heated inside the reflow furnace, and the semiconductor element 14 is connected onto the metal plate 12 by the connecting conductive portions 16 . Although the temperature in the reflow furnace is not particularly limited, it is, for example, about 200 to 300.degree. In the method of manufacturing the semiconductor device 15, the semiconductor element 14 may be sealed by laminating the sealing resin 19 on the laminate 13 after the reflow process. Also, before sealing with the sealing resin 19, the wires 17, the leads 20, etc. may be appropriately attached.
In the above description, a mode in which the semiconductor element 14 is connected to the metal plate 12 by the reflow process is shown, but the present invention is not limited to this mode. substrate (not shown).

［絶縁樹脂シート及び積層体の製造方法］
絶縁樹脂シートは、上記した硬化性樹脂組成物をシート状に成形して得ることができる。例えば、硬化性樹脂組成物を、剥離シートなどの支持体上に塗布、積層などして、シート状に成形してもよいし、積層体を製造する場合には、金属ベース板などの上に塗布、積層などしてシート状に成形してもよい。ここで、シート状とは、薄く、その厚さが長さと幅のわりには小さく平らなものをいい、支持体、金属ベース板の上などの他の部材に膜状、層状に形成されたものもシート状の概念に含まれる。このように、硬化性樹脂組成物をシート状に成形することにより、硬化前の絶縁樹脂シートを得ることができる。 [Method for manufacturing insulating resin sheet and laminate]
The insulating resin sheet can be obtained by molding the curable resin composition described above into a sheet. For example, the curable resin composition may be coated and laminated on a support such as a release sheet to form a sheet. It may be formed into a sheet by coating, lamination, or the like. Here, the term "sheet-like" refers to a thin, flat one whose thickness is small relative to its length and width, and which is formed in the form of a film or layer on another member such as a support or a metal base plate. are also included in the sheet concept. By forming the curable resin composition into a sheet in this manner, an insulating resin sheet before curing can be obtained.

塗布、積層などによりシート状に成形した硬化性樹脂組成物（硬化前の絶縁樹脂シート）は、プレス成形などにより加熱及び加圧することで部分的又は完全に硬化してもよいし、プレス成形前に部分的又は完全に硬化させておいてもよい。 A curable resin composition (insulating resin sheet before curing) formed into a sheet by coating, lamination, or the like may be partially or completely cured by applying heat and pressure such as press molding. may be partially or completely cured.

また、絶縁樹脂シート、金属ベース板、及び金属板を備える積層体を製造する場合には、予めシート状に成形した硬化性樹脂組成物（硬化前の絶縁樹脂シート）を、金属ベース板と金属板の間に配置して、プレス成形により加熱及び加圧して、金属ベース板と金属板を、絶縁樹脂シートを介して接着させることで積層体を製造することができる。絶縁樹脂シートは、プレス成形時の加熱により硬化させることが好ましいが、プレス成形前に部分的又は完全に硬化させておいてもよい。積層体では、その最終品である製品形態においては、絶縁樹脂シートは完全に硬化されていることが最も好ましい。完全に硬化することで、絶縁性や耐熱性が安定し、ガラス転移温度が向上し、積層体の品質が安定する。 Further, in the case of producing a laminate comprising an insulating resin sheet, a metal base plate, and a metal plate, a curable resin composition (insulating resin sheet before curing) that has been molded into a sheet in advance is placed between the metal base plate and the metal plate. A laminated body can be manufactured by placing between plates and applying heat and pressure by press molding to bond the metal base plate and the metal plate via an insulating resin sheet. The insulating resin sheet is preferably cured by heating during press molding, but may be partially or completely cured before press molding. In the laminated body, it is most preferable that the insulating resin sheet is completely cured in the final product form. Complete curing stabilizes the insulation and heat resistance, improves the glass transition temperature, and stabilizes the quality of the laminate.

また、金属ベース板の上に硬化性樹脂組成物を塗布、積層などして、硬化前の絶縁樹脂シートを作製し、次いで、その上に金属板を積層し、その後、必要に応じてプレス成形などにより加熱及び加圧して絶縁樹脂シートを硬化させ、金属板を、絶縁樹脂シートを介して金属ベース板に接着させることで積層体を得てもよい。 In addition, a curable resin composition is applied and laminated on a metal base plate to prepare an insulating resin sheet before curing, then a metal plate is laminated thereon, and then press molding is performed as necessary. The laminated body may be obtained by curing the insulating resin sheet by applying heat and pressure such as the above, and bonding the metal plate to the metal base plate via the insulating resin sheet.

以下、実施例及び比較例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these.

なお、各物性の測定方法及び評価方法は以下のとおりである。 In addition, the measuring method and evaluation method of each physical property are as follows.

［絶縁樹脂シートの厚み］
各実施例及び比較例で作製した積層体の片面の銅をエッチングにて除去したのち、渦電流式膜厚測定計（エルコメーター社製）で絶縁樹脂シートの厚みを測定した。 [Thickness of insulating resin sheet]
After removing the copper on one side of the laminates produced in each example and comparative example by etching, the thickness of the insulating resin sheet was measured with an eddy current film thickness meter (manufactured by Elcometer).

［無機フィラーの極大ピーク、Ｄ５０、Ｄ９５］
実施例・比較例で作製した積層体を、５００℃で４時間の条件で加熱したのちにアルコールにて洗浄し乾燥して、絶縁樹脂シートに含まれる無機フィラーを単離した。得られた無機フィラーをスペクトリス株式会社製のレーザー回折散乱型粒度分布計「マスターサイザー３０００」にて３回測定して平均して得た体積頻度粒度分布において、無機フィラーの極大ピーク、Ｄ５０、及びＤ９５を求めた。 [Maximum peak of inorganic filler, D50, D95]
The laminates prepared in Examples and Comparative Examples were heated at 500° C. for 4 hours, then washed with alcohol and dried to isolate the inorganic filler contained in the insulating resin sheet. In the volume frequency particle size distribution obtained by measuring the obtained inorganic filler three times with a laser diffraction scattering particle size distribution meter “Mastersizer 3000” manufactured by Spectris Co., Ltd. and averaging, the maximum peak of the inorganic filler, D50, and D95 was determined.

［絶縁樹脂シートの熱伝導率］
実施例及び比較例の各積層体を１ｃｍ角にカットした後に、両面にカーボンブラックをスプレーした測定サンプルに対して、測定装置「ナノフラッシュ」（ＮＥＴＺＳＣＨ社、型番：ＬＦＡ４４７）を用いて、レーザーフラッシュ法により熱伝導率の測定を行い、以下の評価基準に基づいて評価した。
Ａ 熱伝導率が１９．６Ｗ／ｍ・Ｋ以上
Ｂ 熱伝導率が１８Ｗ／ｍ・Ｋ以上１９．６Ｗ／ｍ・Ｋ未満
Ｃ 熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・Ｋ以上１８Ｗ／ｍ・Ｋ未満
Ｄ 熱伝導率が１５Ｗ／ｍ・Ｋ未満 [Thermal conductivity of insulating resin sheet]
After cutting each laminate of Examples and Comparative Examples into 1 cm squares, carbon black was sprayed on both sides of the measurement sample, and a laser flash was performed using a measuring device "Nanoflash" (NETZSCH, model number: LFA447). The thermal conductivity was measured according to the method and evaluated based on the following evaluation criteria.
A Thermal conductivity is 19.6 W/m K or more B Thermal conductivity is 18 W/m K or more and less than 19.6 W/m K C Thermal conductivity is 15 W/m K or more and less than 18 W/m K D Thermal conductivity less than 15 W/m·K

［絶縁樹脂シートの絶縁破壊電圧］
実施例・比較例で作製した各積層体（６ｃｍ×６ｃｍ）にφ２の円電極を作成し、電極に対して２０ｋＶ／ｍｉｎの速度で電圧を印可した。測定試料が絶縁破壊を起こした電圧を絶縁破壊電圧とした。
Ａ 絶縁破壊電圧が６ｋＶ以上
Ｂ 絶縁破壊電圧が４ｋＶ以上６ｋＶ未満
Ｃ 絶縁破壊電圧が３ｋＶ以上４ｋＶ未満
Ｄ 絶縁破壊電圧が３ｋＶ未満 [Dielectric breakdown voltage of insulating resin sheet]
A φ2 circular electrode was formed on each laminate (6 cm×6 cm) produced in Examples and Comparative Examples, and a voltage was applied to the electrode at a rate of 20 kV/min. The voltage at which dielectric breakdown occurred in the measurement sample was defined as dielectric breakdown voltage.
A Dielectric breakdown voltage of 6 kV or more B Dielectric breakdown voltage of 4 kV or more and less than 6 kV C Dielectric breakdown voltage of 3 kV or more and less than 4 kV D Dielectric breakdown voltage of less than 3 kV

実施例及び比較例で使用した各成分は以下の通りである。
＜バインダー樹脂＞
（熱硬化性樹脂）
・ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 三菱ケミカル社製「ｊＥＲ８２８ＵＳ」
・フェノキシ型エポキシ樹脂 三菱ケミカル社製「ｊＥＲ４２７５」
（硬化剤）
・アミン化合物 東京化成工業社製「ジシアンジアミド」
・イミダゾール化合物 イソシアヌル変性固体分散型イミダゾール 四国化成株式会社製「２ＭＺＡ」
・酸無水物 三菱ケミカル社製「ＹＨ３０７」 Components used in Examples and Comparative Examples are as follows.
<Binder resin>
(Thermosetting resin)
・Bisphenol A type epoxy resin "jER828US" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
・Phenoxy-type epoxy resin “jER4275” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
(curing agent)
・ Amine compound “Dicyandiamide” manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
・ Imidazole compound isocyanurate-modified solid-dispersed imidazole “2MZA” manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.
・ Acid anhydride "YH307" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation

（無機フィラー）
・Ｇ１Ｈ ４５Ｆ篩 窒化ホウ素凝集粒子である昭和電工株式会社製「ＵＨＰ－Ｇ１Ｈ」（Ｄ５０＝４０μｍ）を目開き４５μｍの篩で処理し、篩を通過したフィラー
・Ｇ１Ｈ ７５Ｆ篩 窒化ホウ素凝集粒子である昭和電工株式会社製「ＵＨＰ－Ｇ１Ｈ」（Ｄ５０＝４０μｍ）を目開き７５μｍの篩で処理し、篩を通過したフィラー
・窒化ホウ素凝集粒子 水島合金鉄社製「ＨＰ４０」、Ｄ５０＝４０μｍ
・ＨＰ４０ ４５Ｆ篩 ＨＰ４０を目開き４５μｍの篩で処理し、篩を通過したフィラー
・窒化ホウ素粒子 水島合金鉄社製「ＦＳ－１」、Ｄ５０＝０．３μｍ
・アルミナ 住友化学社製「ＡＡ０５」、Ｄ５０＝０．５μｍ
・アルミナ 住友化学社製「ＡＡ１８」、Ｄ５０＝１９μｍ
・窒化アルミニウム 東洋アルミ社製「ＴＦＺ－Ｓ２０Ｐ」、Ｄ５０＝２１μｍ
・ダイヤモンド グローバルダイヤモンド社製「ＦＭＭ０－２」、Ｄ５０＝０．９μｍ (Inorganic filler)
・G1H 45F sieve Showa Denko Co., Ltd. “UHP-G1H” (D50 = 40 μm), which is aggregated particles of boron nitride, is treated with a sieve with an opening of 45 μm, and the filler passed through the sieve ・G1H 75F sieve is aggregated boron nitride particles "UHP-G1H" (D50 = 40 µm) manufactured by Showa Denko Co., Ltd. is treated with a sieve with an opening of 75 µm, and the filler/boron nitride aggregated particles passed through the sieve "HP40" manufactured by Mizushima Ferroalloy Co., Ltd., D50 = 40 µm
・ HP40 45F sieve HP40 is treated with a 45 μm sieve and passed through the sieve ・ Boron nitride particles “FS-1” manufactured by Mizushima Ferroalloy Co., Ltd., D50 = 0.3 μm
・ Alumina Sumitomo Chemical Co., Ltd. “AA05”, D50 = 0.5 μm
・ Alumina "AA18" manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., D50 = 19 µm
・ Aluminum nitride "TFZ-S20P" manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., D50 = 21 μm
・ Diamond “FMM0-2” manufactured by Global Diamond, D50 = 0.9 μm

［実施例１］
表１に記載の熱硬化性樹脂、硬化剤、及び無機フィラーを表１に記載の量となるように混合し、硬化性樹脂組成物を得た。該硬化性樹脂組成物を離型ＰＥＴシート（厚み４０μｍ）上に、厚み２００μｍになるように塗工し、５０℃のオーブン内で１０分間乾燥して、離型ＰＥＴシート上に硬化性樹脂組成物からなる絶縁樹脂シートを形成させた。その後、離型ＰＥＴシートを剥がして、絶縁樹脂シートの両面を、第１の金属層（銅板、厚さ５００μｍ）と第２の金属層（アルミニウム板、厚さ１．０ｍｍ）とで挟み、温度１５０℃、圧力１０ＭＰａの条件で真空プレスすることにより、第１の金属層、絶縁樹脂シート、第２の金属層がこの順に積層された積層体を作製した。該積層体の絶縁樹脂シートに含まれる無機フィラーの体積頻度粒度分布における極大ピークは１８．７μｍに確認され、その他の領域には極大ピークは確認されなかった。またＤ５０は１１．６μｍであり、Ｄ９５は４５μｍであった。その他の各評価結果を表１に示す。 [Example 1]
The thermosetting resin, curing agent, and inorganic filler shown in Table 1 were mixed in the amounts shown in Table 1 to obtain a curable resin composition. The curable resin composition is coated on a release PET sheet (40 μm thick) to a thickness of 200 μm, dried in an oven at 50 ° C. for 10 minutes, and the curable resin composition is coated on the release PET sheet. An insulating resin sheet consisting of a material was formed. After that, the release PET sheet was peeled off, and both sides of the insulating resin sheet were sandwiched between a first metal layer (copper plate, thickness 500 μm) and a second metal layer (aluminum plate, thickness 1.0 mm). Vacuum pressing was performed at 150° C. and a pressure of 10 MPa to prepare a laminate in which the first metal layer, the insulating resin sheet, and the second metal layer were laminated in this order. A maximum peak in the volume frequency particle size distribution of the inorganic filler contained in the insulating resin sheet of the laminate was confirmed at 18.7 μm, and no maximum peak was confirmed in other regions. D50 was 11.6 μm and D95 was 45 μm. Other evaluation results are shown in Table 1.

［実施例２～１５、比較例１～３］
硬化性樹脂組成物に含まれる各成分の種類及び量を表１のとおり変更した以外は、実施例１と同様にして、積層体を作製した。各評価結果を表１に示す。 [Examples 2 to 15, Comparative Examples 1 to 3]
A laminate was produced in the same manner as in Example 1, except that the type and amount of each component contained in the curable resin composition were changed as shown in Table 1. Each evaluation result is shown in Table 1.

本発明の要件を満足する各実施例の絶縁樹脂シートは、熱伝導性及び絶縁性が共に良好であった。
これに対して、本発明の要件を満足しない各比較例の絶縁樹脂シートは、熱伝導性及び絶縁性の少なくとも一方が悪い結果となった。
具体的には、無機フィラーの極大ピークが１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に存在せず、２５μｍ超の領域に存在する比較例１の絶縁樹脂シートは絶縁性が悪かった。無機フィラーの極大ピークが１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に存在せず、１５μｍ未満の領域に存在する比較例３の絶縁樹脂シートは熱伝導性が悪かった。また、無機フィラーの含有量が６５体積％未満である比較例２の絶縁樹脂シートは熱伝導性が悪かった。 The insulating resin sheets of each example satisfying the requirements of the present invention were good in both thermal conductivity and insulation.
In contrast, the insulating resin sheets of each comparative example, which did not satisfy the requirements of the present invention, had poor results in at least one of thermal conductivity and insulation.
Specifically, the insulating resin sheet of Comparative Example 1, in which the maximum peak of the inorganic filler did not exist in the region of 15 μm or more and 25 μm or less and existed in the region of more than 25 μm, had poor insulating properties. The insulating resin sheet of Comparative Example 3, in which the maximum peak of the inorganic filler did not exist in the region of 15 μm or more and 25 μm or less but existed in the region of less than 15 μm, had poor thermal conductivity. Also, the insulating resin sheet of Comparative Example 2, in which the content of the inorganic filler was less than 65% by volume, had poor thermal conductivity.

１０ 絶縁樹脂シート
１１ 金属ベース板
１２ 金属板
１３ 積層体
１４ 半導体素子
１５ 半導体装置
１６ 接続導電部
１７ ワイヤ
１９ 封止樹脂
２０ リード 10 Insulating resin sheet 11 Metal base plate 12 Metal plate 13 Laminate 14 Semiconductor element 15 Semiconductor device 16 Connection conductive part 17 Wire 19 Sealing resin 20 Lead

Claims (15)

無機フィラーとバインダー樹脂とを含む絶縁樹脂シートであって、
前記無機フィラーは、レーザー回折散乱型粒度分布計により測定される体積頻度粒度分布において１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に極大ピークを有し、かつ体積頻度の累積値が９５％となる粒径（Ｄ９５）が４０μｍ以上５５μｍ以下であり、
前記無機フィラーの含有量が６５体積％以上である、絶縁樹脂シート。 An insulating resin sheet containing an inorganic filler and a binder resin,
The inorganic filler has a maximum peak in the region of 15 μm or more and 25 μm or less in the volume frequency particle size distribution measured by a laser diffraction scattering particle size distribution meter, and has a particle size (D95) at which the cumulative volume frequency value is 95%. is 40 μm or more and 55 μm or less,
The insulating resin sheet, wherein the content of the inorganic filler is 65% by volume or more. 前記無機フィラーが窒化ホウ素粒子を含む、請求項１に記載の絶縁樹脂シート。 The insulating resin sheet according to claim 1, wherein the inorganic filler contains boron nitride particles. 前記無機フィラーが、体積頻度粒度分布において１５μｍ未満の領域及び２５μｍ超の領域に極大ピークを有さない、請求項１又は２に記載の絶縁樹脂シート。 3. The insulating resin sheet according to claim 1, wherein the inorganic filler does not have a maximum peak in a region of less than 15 [mu]m and a region of more than 25 [mu]m in volume frequency particle size distribution. 前記無機フィラーが、体積頻度の累積値が５０％となる粒径（Ｄ５０）が１５μｍ以下である、請求項１又は２に記載の絶縁樹脂シート。 3. The insulating resin sheet according to claim 1, wherein the inorganic filler has a particle size (D50) at which the cumulative value of volume frequency is 50% is 15 [mu]m or less. 前記無機フィラーが、体積頻度粒度分布において１５μｍ以上２５μｍ以下の領域に極大ピークを１個のみ有する、請求項１又は２に記載の絶縁樹脂シート。 3. The insulating resin sheet according to claim 1, wherein said inorganic filler has only one maximum peak in a region of 15 μm or more and 25 μm or less in volume frequency particle size distribution. 前記窒化ホウ素粒子が窒化ホウ素凝集粒子を含む、請求項２に記載の絶縁樹脂シート。 3. The insulating resin sheet according to claim 2, wherein said boron nitride particles comprise aggregated boron nitride particles. 前記無機フィラーが窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーを含有する、請求項１又は２に記載の絶縁樹脂シート。 3. The insulating resin sheet according to claim 1, wherein the inorganic filler contains an inorganic filler other than boron nitride particles. 前記窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーが、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、ダイヤモンド、及び炭化ケイ素からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項７に記載の絶縁樹脂シート。 8. The insulating resin sheet according to claim 7, wherein the inorganic filler other than the boron nitride particles is at least one selected from the group consisting of alumina, aluminum nitride, magnesium oxide, diamond, and silicon carbide. 絶縁樹脂シートにおける窒化ホウ素粒子以外の無機フィラーの含有量が、５体積％以上４０体積％以下である、請求項７に記載の絶縁樹脂シート。 The insulating resin sheet according to claim 7, wherein the content of the inorganic filler other than the boron nitride particles in the insulating resin sheet is 5% by volume or more and 40% by volume or less. 前記バインダー樹脂が熱硬化性樹脂及び硬化剤を含み、前記硬化剤がフェノール化合物以外の硬化剤である、請求項１又は２に記載の絶縁樹脂シート。 3. The insulating resin sheet according to claim 1, wherein said binder resin contains a thermosetting resin and a curing agent, and said curing agent is a curing agent other than a phenolic compound. 厚みが１５０μｍ以下である、請求項１又は２に記載の絶縁樹脂シート。 3. The insulating resin sheet according to claim 1, having a thickness of 150 [mu]m or less. 請求項１又は２に記載の絶縁樹脂シートと、金属ベース板と、金属板とを備え、前記金属ベース板上に、前記絶縁樹脂シート及び前記金属板をこの順で備える積層体。 A laminate comprising the insulating resin sheet according to claim 1 or 2, a metal base plate, and a metal plate, wherein the insulating resin sheet and the metal plate are provided in this order on the metal base plate. 前記積層体が、回路基板である請求項１２に記載の積層体。 13. The laminate according to claim 12, wherein the laminate is a circuit board. 前記金属板が、回路パターンを有する請求項１２に記載の積層体。 13. The laminate according to claim 12, wherein said metal plate has a circuit pattern. 請求項１２に記載の積層体と、前記金属板の上に設けられる半導体素子とを備える半導体装置。 13. A semiconductor device comprising the laminate according to claim 12 and a semiconductor element provided on the metal plate.

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