KR101178785B1 - 적층판, 금속박 클래드 적층판, 프린트 배선판 및 회로 기판 및 led 백라이트 유닛, led 조명 장치, 적층판의 제조 방법 - Google Patents

적층판, 금속박 클래드 적층판, 프린트 배선판 및 회로 기판 및 led 백라이트 유닛, led 조명 장치, 적층판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 열경화성 수지 조성물을 함유하는 부직포층을 구비한 적층판으로서, 상기 열경화성 수지 조성물에는 무기 충전재가 열경화성 수지 100 체적부에 대하여 80～400 체적부 함유되어 있고, 상기 무기 충전재는, (A) 2～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 깁사이트(gibbsite)형 수산화 알루미늄 입자와. (B) 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 뵈마이트(boehmite) 입자와, 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는, 유리 개시 온도가 400℃ 이상인 결정수를 함유하거나 또는 결정수를 함유하지 않은 무기 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 무기 성분과, (C) 1.5㎛ 이하의 평균 입자직경(D50)을 가지는 산화 알루미늄 입자로 이루어지는 미립자 성분을 함유하고, 상기 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)와 상기 무기 성분(B)과 상기 미립자 성분(C)의 배합비(체적비)가 1 : 0.1～3 : 0.1～3인 것을 특징으로 하는 적층판에 관한 것이다.

Description

적층판, 금속박 클래드 적층판, 프린트 배선판 및 회로 기판 및 LED 백라이트 유닛, LED 조명 장치, 적층판의 제조 방법{LAMINATE PLATE, USE THEREFOR, AND PRODUCTION METHOD THEREOF}
본 발명은, 각종 전자 기기용 적층판, 금속박 클래드 적층판, 프린트 배선판 및 회로 기판 및 LED 백라이트 유닛, 상기 적층판의 제조 방법에 관한 것이며, 특히, 발광 다이오드(LED) 등의 발열 부품을 탑재하기 위해 바람직하게 사용되는 적층판에 관한 것이다.
종래부터, 부직포 기재(基材)에 수지 조성물을 함유시킨 부직포층의 표면에, 직포 기재에 수지 조성물을 함유시킨 표재층을 적층 일체화한 적층판이 제공되고 있다(예를 들면, 일본 특허 출원 공개 번호 2006-272671 참조). 이와 같은 적층판은 그 표면에 도체 패턴을 형성함으로써, 전기 전자 부품을 탑재하기 위한 프린트 배선판으로 가공되는 것이며, 또한, 이 도체 패턴을 사용하여 전기 회로를 형성함으로써 회로 기판으로 가공되는 것이다.
그러나, 최근에는, 적층판에 탑재되는 전기 전자 부품으로서 발열이 많은 것 을 사용하거나, 발열하는 전기 전자 부품의 탑재 밀도를 높이는 경우가 있으므로, 이와 같은 경우에 대응하기 위하여, 방열성이 높은 적층판이 요망되고 있었다. 방열성이 높은 적층판을 사용하면, 전기 전자 부품으로부터 발생하는 열이 적층판을 통하여 방열되기 쉬워져, 전기 전자 부품의 장기 수명화가 도모되기 때문이다.
일본 특허 출원 공개 번호 2006-272671
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 내열성이나 드릴 가공성을 손상시키지 않고, 방열성이 높은 적층판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 방열성이 높은 금속박 클래드 적층판, 프린트 배선판 및 회로 기판 및 LED 백라이트 유닛, LED 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 열경화성 수지 조성물을 함유하는 부직포층을 구비한 적층판으로서, 상기 열경화성 수지 조성물에는 무기 충전재가 열경화성 수지 100 체적부에 대하여 80～400 체적부 함유되어 있고, 상기 무기 충전재는, (A) 2～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 깁사이트(gibbsite)형 수산화 알루미늄 입자와, (B) 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 뵈마이트(boehmite) 입자와, 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는, 유리 개시 온도가 400℃ 이상인 결정수(結晶水)를 함유하거나 또는 결정수를 함유하지 않는 무기 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 무기 성분과, (C) 1.5㎛ 이하의 평균 입자직경(D50)을 가지는 산화 알루미늄 입자로 이루어지는 미립자 성분을 함유하고, 상기 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)와 상기 무기 성분(B)과 상기 미립자 성분(C)의 배합비(체적비)가 1 : 0.1～3 : 0.1～3인 것을 특징으로 하는 것이다.
상기 부직포층의 표면에 직포층이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 열경화성 수지에는 에폭시 수지가 함유되어 있는 것이 바람직하다.
상기 열경화성 수지에는 상기 에폭시 수지의 경화제 성분으로서 페놀 화합물이 함유되어 있는 것이 바람직하다.
상기 열경화성 수지에는, 에폭시 비닐 에스테르 수지와 라디칼 중합성 불포화 단량체와 중합 개시제가 함유되어 있는 것이 바람직하다.
상기 부직포층의 부직포 기재(基材)의 결착제가 에폭시 화합물인 것이 바람직하다.
상기 직포층에는 수산화 알루미늄이 함유되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 금속박 클래드 적층판은, 상기 적층판 중 적어도 일표면에 금속박을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 프린트 배선판은, 상기 적층판 중 적어도 일표면에 도체 패턴을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 회로 기판은, 상기 적층판 중 적어도 일표면에 회로를 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 LED 백라이트 유닛은, 상기 적층판 중 적어도 일표면에 LED를 실장하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 LED 조명 장치는, 상기 적층판 중 적어도 일표면에 LED를 실장하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 적층판의 제조 방법은, 무기 충전재가 부직포 기재를 연속적으로 반송하면서 열경화성 수지 조성물을 상기 부직포 기재에 함침(含浸)시키고, 이 부직포 기재를 연속적으로 반송하면서 그 양 표면에 직포를 적층하고, 이 적층물을 롤러로 압착하여 가열함으로써 상기 열경화성 수지 조성물을 경화시켜 부직포층 및 직포층을 형성하는 적층판의 제조 방법으로서,
상기 열경화성 수지 조성물에는, 열경화성 수지 100 체적부에 대하여 80～400 체적부 함유되어 있고, 상기 무기 충전재는, (A) 2～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자와, (B) 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 뵈마이트 입자와, 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는, 유리 개시 온도가 400℃ 이상인 결정수를 함유하거나 또는 결정수를 함유하지 않은 무기 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 무기 성분과, (C) 1.5㎛ 이하의 평균 입자직경(D50)을 가지는 산화 알루미늄 입자로 이루어지는 미립자 성분을 함유하고, 상기 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)와 상기 무기 성분(B)과 상기 미립자 성분(C)의 배합비(체적비)가 1 : 0.1～3 : 0.1～3인 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 적층판에서는, 내열성이나 드릴 가공성을 손상시키지 않고, 방열성을 높일 수 있다.
본 발명의 금속박 클래드 적층판, 프린트 배선판 및 회로 기판 및 LED 백라이트 유닛, LED 조명 장치에서는, 방열성을 높일 수 있다.
본 발명의 적층판의 제조 방법은, 적층판을 연속적으로 제조할 수 있고, 배치식(batch type)에 비해, 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.
도 1의 (a)는 본 발명의 적층판의 실시형태의 일례를 나타낸 단면도이며, (b)는 다른 실시형태의 일례를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 적층판의 제조 방법의 실시형태의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 LED 백라이트 유닛의 실시형태의 일례를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 LED 백라이트 유닛의 실시형태의 다른 예를 나타내고, (a) 및 (b)는 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 설명한다.
도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 적층판 A는 열경화성 수지 조성물을 함유하는 부직포층(1)을 구비하여 형성되는 것이다. 부직포층(1)은 부직포 기재에 열경화성 수지 조성물을 함유하는 프리프레그의 경화물 등으로 형성할 수 있다.
부직포 기재로서는, 예를 들면, 유리 부직포나 유리 종이, 또는 아라미드 섬유나 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유(나일론) 등의 합성 수지 섬유를 사용한 합성 수지 부직포나 종이로부터 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. 부직포 기재의 두께는 10～300 ㎛로 할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 부직포 기재의 결착제로서는 열적 강도가 우수한 에폭시 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서 결착제는, 부직포 기재를 구성하는 섬유를 접착시켜 고화(固化)시키기 위한 바인더이다. 결착제의 에폭시 화합물로서는, 에폭시 실란 등을 사용할 수 있다. 또한, 결착제는, 부직포 기재를 구성하는 섬유 100 질량부에 대하여 5～25 질량부 배합하는 것이 바람직하다.
열경화성 수지 조성물은 열경화성 수지와 무기 충전재를 함유하는 것이다. 열경화성 수지로서는, 예를 들면, 상온(常溫)에서 액상(液狀)의 열경화성 수지를 사용할 수 있다. 또한, 열경화성 수지로서는, 수지 성분과 경화제 성분의 혼합물을 사용할 수 있다. 수지 성분으로서는, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 비닐 에스테르 수지 등의 라디칼 중합형 열경화성 수지 등을 사용할 수 있다.
구체적인 열경화성 수지로서는, 수지 성분으로서 에폭시 수지를 사용한 것을 예시할 수 있다. 이 경우, 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 크레졸 노볼락형, 페놀 노볼락형, 비페닐형, 나프탈렌형, 플루오렌형, 크산텐형, 디시클로펜타디엔형, 안트라센형 등의 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 또한, 에폭시 수지의 경화제 성분으로서는 디시안디아미드나 페놀 화합물을 사용할 수 있지만, 적층판의 내열성의 향상을 위해 페놀 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이 페놀 화합물로서는, 알릴페놀, 페놀 노볼락, 알킬 페놀 노볼락, 트리아진 구조 함유 페놀 노볼락, 비스페놀 A 노볼락, 디시클로펜타디엔 구조 함유 페놀 수지, 자일록형 페놀, 테르펜 변성 페놀, 폴리비닐 페놀류, 나프탈렌 구조 함유 페놀계 경화제, 플루오렌 구조 함유 페놀계 경화제 등의 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다. 또한, 페놀 화합물의 경화제 성분은 에폭시 수지 100 질량부에 대하여 30～120 질량부 배합할 수 있다.
구체적인 열경화성 수지의 다른 일례로서, 수지 성분으로서 에폭시 비닐 에스테르 수지를 사용할 수 있고, 이 경우, 경화제 성분으로서 라디칼 중합성 불포화 단량체와 중합 개시제를 사용할 수 있다.
에폭시 비닐 에스테르 수지를 얻기 위해 사용하는 에폭시 수지로서는, 특별히 구조가 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 글리시딜에스테르류, 글리시딜아민류, 복소환식 에폭시 수지, 브롬화 에폭시 수지 등이 있다. 상기 비스페놀형 에폭시 수지로서는, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지 등을 예로 들 수 있다. 상기 노볼락형 에폭시 수지로서는, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔노볼락형 에폭시 수지 등을 예로 들 수 있다. 상기 지환식 에폭시 수지로서는, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸-3,4-에폭시-6-메틸시클로헥산카르복실레이트, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3,4-에폭시시클로헥산카르복실레이트, 1-에폭시에틸-3,4-에폭시시클로헥산 등을 예로 들 수 있다. 상기 글리시딜에스테르류로서는, 프탈산 디글리시딜에스테르, 테트라하이드로프탈산 디글리시딜에스테르, 다이머산 글리시딜에스테르 등을 예로 들 수 있다. 상기 글리시딜아민류로서는, 테트라글리시딜디아미노디페닐메탄, 트리글리시딜P-아미노페놀, N,N-디글리시딜아닐린 등을 예로 들 수 있다. 상기 복소환식 에폭시 수지로서는, 1,3-디글리시딜-5,5-디메틸하이단토인, 트리글리시딜이소시아누레이트 등을 예로 들 수 있다.
또한, 브롬화 에폭시 수지로서는, 테트라브로모 비스페놀 A형 에폭시 수지, 테트라브로모 비스페놀 F형 에폭시 수지, 브롬화 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 브롬화 페놀 노볼락형 에폭시 수지 등을 예로 들 수 있다.
상기 에폭시 수지 중에서도, 특히 난연성이 우수한 점에서, 브롬화 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 에폭시 수지의 에폭시기의 일부에, 카르복시기 함유 고무상 중합체를 반응시킨 에폭시 수지도 사용할 수도 있다. 이와 같은 카르복시기 함유 고무상 중합체를 반응시킨 에폭시 수지는, 얻어지는 동 클래드 적층판 등의 적층판의 내충격성이나 펀칭 가공성, 층간 밀착성을 향상시키는 점에서 특히 바람직하다.
상기 카르복시기 함유 고무상 중합체로서는, 카르복시기 함유 단량체와 공역디엔계 단량체에 필요에 따라 다른 단량체를 공중합시킨 것, 또는 공역디엔계 단량체와 다른 단량체를 공중합시킨 것에 카르복시기를 도입한 것 등을 예로 들 수 있다. 카르복시기는, 분자의 말단, 측쇄 중 어디에 위치하고 있어도 되고, 그 양은 1분자 중에 1～5 개인 것이 바람직하고, 1.5～3 개인 것이 더욱 바람직하다.
상기 공역디엔계 단량체로서는 부타디엔, 이소프렌, 클로로프렌 등이 있다. 또한, 필요에 따라 사용되는 다른 단량체로서는, 아크릴로니트릴, 스티렌, 메틸스티렌, 할로겐화 스티렌 등이 있지만, 얻어지는 반응물의 라디칼 중합성 불포화 단량체와의 상용성을 고려하여, 아크릴로니트릴을 고무상 중합체에 10～40 중량% 공중합시키는 것이 바람직하고, 15～30 중량% 공중합시키는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 에폭시 비닐 에스테르 수지를 제조하는데 있어서는, 에폭시 수지, 카르복시기 함유 고무상 중합체 및 에틸렌성 불포화 일염기산의 각 성분을 동시에 반응시켜도 되고, 또한, 에폭시 수지와 카르복시기 함유 고무상 중합체를 반응시킨 후, 에틸렌성 불포화 일염기산을 반응시켜도 된다. 이 때, 에폭시 비닐 에스테르 수지를 얻기 위해 사용하는 에폭시 수지와 카르복시기 함유 고무상 중합체 및 에틸렌성 불포화 일염기산의 반응 비율에 대해서는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 에폭시 수지의 에폭시기 1 당량당, 카르복시기 함유 고무상 중합체와 에틸렌성 불포화 일염기산의 총 카르복시기가 0.8～1.1 당량이 되는 범위인 것이 바람직하고, 특히 저장 안정성이 우수한 수지를 얻을 수 있는 점에서, 0.9～1.0 당량이 되는 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한, 에폭시 비닐 에스테르 수지의 제조에 있어서, 에폭시 수지와의 반응에 사용되는 에틸렌성 불포화 일염기산으로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산, 크로톤산, 신남산, 아크릴산 다이머, 모노메틸말레이트, 모노부틸말레이트, 소르빈산 등이 있으며, 그 중에서도 메타크릴산이 바람직하다.
상기 라디칼 중합성 불포화 단량체는, 1 분자 중에 적어도 1개의 라디칼 중합성 불포화기를 가지는 것이다. 이와 같은 라디칼 중합성 불포화 단량체로서는, 예를 들면, 디알릴프탈레이트, 스티렌, 메틸스티렌, 할로겐화 스티렌, (메타)아크릴산, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 디비닐벤젠, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트가 있으며, 이들 중에서 1종 또는 2종 이상이 사용된다.
그리고, 라디칼 중합성 불포화 단량체의 배합량에 대해서는, 에폭시 비닐 에스테르 수지와 라디칼 중합성 불포화 단량체의 합계량 100 질량부에 대하여, 25 질량부 이상, 45 질량부 이하의 비율로 하는 것이 바람직하다. 25 질량부 이상으로 하면, 얻어지는 열경화성 수지 조성물의 부직포 기재나 직포 기재에 대한 함침성이 양호하게 되고, 또한, 45 질량부 이하로 하면, 이 열경화성 수지 조성물을 사용하여 얻어지는 적층판이 치수 안정성이 우수하면서, 고내열성도 우수하게 되기 때문이다.
상기 중합 개시제로서는, 메틸에틸케톤퍼옥시드, 메틸이소부틸케톤퍼옥시드, 시클로헥사논퍼옥시드 등의 케톤퍼옥시드류, 벤조일퍼옥시드, 이소부틸퍼옥시드 등의 디아실퍼옥시드류, 큐멘하이드로퍼옥사이드, tert-부틸하이드로퍼옥시드 등의 하이드로퍼옥시드류, 디큐밀퍼옥시드, 디-tert-부틸퍼옥시드 등의 디알킬퍼옥시드류, 1,1-디-tert-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸시클로헥사논, 2,2-디(tert-부틸퍼옥시)-부탄 등의 퍼옥시케탈류, tert-부틸퍼벤조에이트, tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 등의 알킬퍼에스테르류, 비스(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카르보네이트, tert-부틸퍼옥시이소부틸카르보네이트 등의 퍼카르보네이트류 등, 유기 과산화물을 예로 들 수 있고, 이들 중에서 1종 또는 2종 이상이 사용된다. 이와 같은 유기 과산화물을 사용함으로써, 열경화성 수지 조성물이 가열 경화된다.
열경화성 수지에 대한 중합 개시제의 배합량에 대해서는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 에폭시 비닐 에스테르 수지와 라디칼 중합성 불포화 단량체의 합계량 100 질량부에 대하여, 0.5～5.0 질량부 정도의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 특히, 열경화성 수지 조성물의 바니스 라이프나 경화성을 고려하여, 0.9～2.0 질량부의 범위로 하는 것이 더욱 바람직하다.
무기 충전재로서는, 2～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)와, 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 뵈마이트 입자와, 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는, 유리 개시 온도가 400℃ 이상인 결정수를 함유하거나 또는 결정수를 함유하지 않은 무기 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 무기 성분(B)과, 1.5㎛ 이하의 평균 입자직경(D50)을 가지는 산화 알루미늄 입자로 이루어지는 미립자 성분(C)을 사용한다. 그리고, 본 명세서에 있어서, 무기 충전재의 평균 입경은, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의해 측정하여 얻어지는 분체(粉體) 집단의 전체 체적을 100%로 하여 누적 커브를 구하고, 그 누적 커브가 50%로 되는 점의 입자직경을 의미한다.
깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)는, Al(OH)3 또는 Al2O3?3H2O로 표시되는 알루미늄 화합물이며, 적층판 A에, 열전도성, 난연성, 드릴 가공성을 양호한 밸런스로 부여하는 성분이다. 또한, 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)의 평균 입자직경(D50)은, 2～15 ㎛이며, 바람직하게는 3～10 ㎛이다. 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)의 평균 입자직경(D50)이 15㎛를 초과하는 경우에는 드릴 가공성이 저하되고, 2㎛ 미만인 경우에는, 열전도성이 저하되고, 또한 생산성이 저하된다. 또한, 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)로서는, 평균 입자직경(D50)이 2～10 ㎛인 제1 깁사이트형 수산화 알루미늄과, 평균 입자직경(D50)이 10～15 ㎛인 제2 깁사이트형 수산화 알루미늄과의 배합물을 사용하는 것이, 충전재가 더욱 조밀하게 충전됨에 따라, 방열성이 더욱 향상되는 점에서 바람직하다.
무기 성분(B)은, 뵈마이트 입자, 및 유리 개시 온도가 400℃ 이상인, 결정수를 포함하거나, 또는 결정수를 가지고 있지 않은 무기 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종이다. 뵈마이트 입자는, (AlOOH) 또는 (Al2O3?H2O)로 표시되는 알루미늄 화합물이며, 적층판 A의 내열성을 저하시키지 않고 열전도성과 난연성을 부여하는 성분이다. 뵈마이트 입자의 평균 입자직경(D50)은, 1.5～15 ㎛이며, 바람직하게는 3～10 ㎛이다. 뵈마이트 입자의 평균 입자직경(D50)이 15㎛를 초과하는 경우에는 드릴 가공성이 저하되고, 1.5㎛ 미만인 경우에는, 열전도성이 저하되고, 또한 생산성이 저하된다.
유리 개시 온도가 400℃ 이상인 결정수를 포함하거나, 또는 결정수를 가지고 있지 않은 무기 입자는, 회로 기판의 내열성을 저하시키지 않으면서 열전도성과 난연성을 부여하는 성분이다. 이와 같은 무기 입자의 구체예로서는, 산화 티탄(결정수 없음), 산화 마그네슘(결정수 없음), 결정성 실리카(결정수 없음) 등의 무기 산화물; 질화 붕소(결정수 없음), 질화 알루미늄(결정수 없음), 질화 규소(결정수 없음) 등의 무기 질화물; 탄화 규소(결정수 없음) 등의 무기 탄화물; 및 탈크(유리 개시 온도 950℃), 카올린(유리 개시 온도 500～1000 ℃) 등의 천연 광물 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 이들 중에서는, 결정성 실리카, 탈크, 카올린, 클레이(clay) 등이 열전도성이 우수한 점에서 특히 바람직하다. 그리고, 결정수의 유리 개시 온도는, 열중량 분석(TGA) 또는 시차 주사 열량 분석(DSC)을 사용하여 측정할 수 있다. 무기 입자의 평균 입자직경(D50)은, 1.5～15 ㎛이며, 바람직하게는 3～10 ㎛이다. 무기 입자의 평균 입자직경(D50)이 15㎛를 초과하는 경우에는 드릴 가공성이 저하될 우려가 있다. 그리고, 유리 개시 온도의 상한은 특별히 설정되지 않으며, 예를 들면, 1000℃이다.
또한, 무기 성분(B)으로서는, 드릴 가공 시의 드릴의 마모를 적게 하기 위하여, 모스 경도가 산화 알루미늄의 모스 경도 12보다 작을 필요가 있으며, 바람직하게는 7.5 이하이며, 더욱 바람직하게는 6.0 이하이며, 가장 바람직하게는 5.0 이하이다. 예를 들면, 상기 무기 성분(B)의 모스 경도는, 산화 티탄(아나타아제형)이 5.5～6.0, 산화 티탄(루틸)이 7.0～7.5, 산화 마그네슘이 2.5, 결정성 실리카가 7.0, 질화 붕소가 2.0, 질화 알루미늄이 7.0, 질화 규소가 9.5, 탈크가 1.0, 소성 카올린이 2.0, 클레이가 2.0이다.
미립자 성분(C)은, 얻어지는 적층판에 높은 열전도성을 부여하는 성분이다. 미립자 성분(C)을 구성하는 산화 알루미늄 입자는 평균 입자직경(D50)이 1.5㎛ 이하이며, 바람직하게는 0.4～0.8 ㎛이다. 미립자 성분(C)의 평균 입자직경이 1.5㎛를 초과하는 경우에는, 적층판 A에 충분한 배합량으로 충전하기 어려워지고, 또한, 드릴 가공성도 저하된다. 또한, 미립자 성분(C)의 평균 입자직경이 지나치게 작은 경우에는, 적층판 A의 열전도율이 불충분하게 될 우려가 있다. 또한, 산화 알루미늄 입자는 모스 경도가 12로 경질이지만, 평균 입자직경(D50)이 1.5㎛ 이하이므로, 드릴 가공성을 손상시키지 않도록 할 수 있다.
상기 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)와 상기 무기 성분(B)과 상기 미립자 성분(C)의 배합비(체적비)는, 1 : 0.1～3 : 0.1～3이며, 바람직하게는, 1 : 0.1～2 : 0.1～2이며, 더욱 바람직하게는, 1 : 0.1～1 : 0.1～1이다. 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)의 배합량 1에 대하여, 무기 성분(B)의 배합량이 3을 초과하는 경우에는, 얻어지는 적층판 A의 드릴 가공성이나 방열성이 저하되고, 0.1 미만인 경우에는, 내열성이 저하된다. 또한, 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)의 배합량 1에 대하여, 미립자 성분(C)의 배합량이 3을 초과하는 경우에는, 드릴 가공성이 저하되고, 0.1 미만인 경우에는, 열전도율이 저하되거나, 또한, 무기 충전재를 고배합하는 것이 곤란해져, 성형성이 악화될 우려가 있다.
열경화성 수지 100 체적부에 대한 무기 충전재의 배합 비율은, 80～400 체적부이며, 바람직하게는, 90～400 체적부, 더욱 바람직하게는, 100～400 체적부이다. 무기 충전재의 배합 비율이 80 체적부 미만인 경우에는, 얻어지는 적층판 A의 열전도율이 낮아지고, 400 체적부를 초과하는 경우에는, 드릴 가공성이 저하되고, 또한 적층판 A의 제조성(수지 함침성, 성형성)도 저하된다. 또한, 특히, 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)의 배합 비율이 지나치게 많은 경우, 구체적으로 100 체적부를 초과한 경우에는, 결정수가 많이 발생함으로써 내열성이 저하되는 경향이 있다. 그리고, 무기 성분(B)으로서, 뵈마이트 입자와, 유리 개시 온도가 400℃ 이상인 결정수를 포함하거나, 또는 결정수를 가지고 있지 않은 무기 입자가 배합된 것인 경우에는, 무기 입자의 배합 비율은, 무기 충전재 전체량 중 50 체적% 이하, 나아가서는 30 체적% 이하, 특히 20 체적% 이하인 것이 바람직하다.
열경화성 수지 조성물은, 액상 등의 상기 열경화성 수지에, 전술한 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)와, 무기 성분(B)과, 미립자 성분(C)을 함유하는 무기 충전재를 배합하고, 디스퍼(disper), 볼 밀, 롤러 등을 사용하여, 각 무기 충전재의 입자를 분산시키는 공지의 조제(調製) 방법에 의해 조제된다. 그리고, 열경화성 수지 조성물에는 필요에 따라 열경화성 수지의 경화 촉매 등의 각종 첨가제를 배합할 수 있다. 또한, 열경화성 수지 조성물의 점도 조정이나 부직포 기재로의 함침성 등을 고려하여 필요에 따라 유기용제 등의 용제, 감점제(減粘劑), 커플링제 등의 가공 조제(助劑)를 배합할 수도 있다.
부직포층(1)을 형성하기 위한 프리프레그는, 상기 부직포 기재에 열경화성 수지 조성물을 함침시키고, 그 후, 부직포 기재에 함침시킨 열경화성 수지 조성물을 가열 건조 등에 의해 반경화 상태(B 스테이지 상태)로 함으로써 얻을 수 있다. 부직포층(1)을 형성하기 위한 프리프레그에서는, 프리프레그 전체량에 대하여 열경화성 수지 조성물의 함유량은 40～95 질량%로 할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
그리고, 본 발명의 적층판 A를 제조하는데 있어서는, 부직포층(1)을 형성하기 위한 프리프레그를 1장 또는 복수 장 중첩시킨 후, 이것을 가열 가압 성형함으로써, 프리프레그 중의 열경화성 수지를 경화시킨다. 또한, 본 발명의 금속박 클래드 적층판은, 부직포층(1)의 표면에 동박이나 니켈박 등의 금속박(3)을 형성함으로써, 적층판 A가 절연층이 된 편면(片面) 또는 양면 금속박 클래드 적층판으로서 형성할 수 있다. 이 경우, 부직포층(1)을 형성하기 위한 프리프레그와 금속박(3)을 중첩시킨 후, 가열 가압 성형함으로써, 부직포층(1)과 금속박(3)을 적층 일체화하는 것이다. 적층판 A 및 금속박 클래드 적층판을 제조할 때의 가열 가압 성형의 조건은, 열경화성 수지의 종류 등에 따라 적절하게 설정 가능하지만, 예를 들면, 온도 80～250 ℃, 압력 0.05～0.98 kPa(5～100 kgf/m2), 시간 20～300 분으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 프린트 배선판은 상기 적층판 A의 표면에 도체 패턴을 형성함으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 금속박 클래드 적층판에 애디티브법이나 서브트랙티브법 등의 회로 가공 처리나 스루홀 가공을 행함으로써 프린트 배선판에 가공할 수 있다. 또한, 본 발명의 회로 기판은 상기 적층판 A에 전기 전자 회로를 형성함으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 금속박 클래드 적층판에 의해 형성되는 프린트 배선판의 도체 패턴을 사용하여 전기 전자 회로를 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 LED 탑재용 회로 기판은 상기 적층판 A에 LED 탑재용 전기 전자 회로를 형성함으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 회로 기판의 전기 전자 회로를 LED 탑재용 전기 전자 회로로서 형성할 수 있다.
도 1의 (b)에 본 발명의 적층판 A의 다른 실시예를 나타낸다. 이 적층판 A는, 열경화성 수지 조성물을 함유하는 부직포층(1)과, 열경화성 수지 조성물을 함유하는 직포층(2)을 구비하여 형성되는, 이른바, 콤포지트(composite) 적층판이다. 콤포지트 적층판은 방열성 면에서는 상기 적층판[부직포층(1) 만으로 절연층이 형성되고, 직포를 사용하고 있지 않은 것]보다 뒤떨어지지만, 염가이며 치수 안정성, 역학 물성의 면에서 우수하다. 부직포층(1)은 전술한 바와 마찬가지로, 부직포 기재에 열경화성 수지 조성물을 함유하는 프리프레그의 경화물 등으로 형성할 수 있다. 또한, 직포층(2)은 직포 기재에 열경화성 수지 조성물을 함유하는 프리프레그의 경화물 등으로 형성할 수 있다.
이와 같은 콤포지트 적층판의 경우, 부직포층(1)은 전술한 바와 마찬가지로 형성할 수 있지만, 열경화성 수지 100 체적부에 대한 무기 충전재의 배합 비율은, 150～400 체적부로 하는 것이 바람직하다. 무기 충전재의 배합 비율이 150 체적부 미만인 경우에는, 얻어지는 적층판 A의 열전도율이 낮아질 우려가 있으며, 400 체적부를 초과하는 경우에는, 드릴 가공성이 저하되거나, 적층판 A의 제조성(수지 함침성, 성형성)이 저하될 우려가 있다.
직포층(2)을 형성하기 위한 직포 기재로서는, 예를 들면, 유리 클로스(glass cloth) 또는 아라미드 섬유나 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유(나일론) 등의 합성 수지 섬유를 사용한 합성 수지 클로스로부터 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다. 직포 기재의 두께는 50～500 ㎛로 할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
직포층(2)을 형성하기 위한 열경화성 수지 조성물로서는, 부직포층(1)을 형성하기 위한 상기 열경화성 수지 조성물과 동일해도 되고, 상이해도 되며, 상이하게 하는 경우에는, 사용하는 열경화성 수지나 무기 충전재의 종류, 열경화성 수지에 대한 무기 충전재의 함유량 등을 변경할 수 있다. 특히, 바람직하게는, 부직포층(1)을 형성하기 위한 상기 열경화성 수지 조성물로부터 무기 충전재를 제거한 것, 즉 상기 열경화성 수지와 그 외에 필요에 따라 배합되는 용제나 첨가제로 이루어지는 것을 사용할 수 있다. 이로써, 직포 기재에 대한 열경화성 수지 조성물의 함침성을 높일 수 있다. 직포층(2)에 무기 충전재를 함유시키는 경우에는, 적층판의 내(耐)트래킹성 향상을 위하여, 무기 충전재로서 수산화 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 수산화 알루미늄의 결정수가 적층판의 표면의 열분해, 탄화를 저해하는 것으로 여겨지고, 적층판의 내트래킹성이 향상되는 것으로 여겨진다. 또한, 적층판의 내트래킹성의 향상을 위하여, 직포층(2) 중의 열경화성 수지 100 체적부에 대한 수산화 알루미늄은 25～150 체적부인 것이 바람직하다. 또한, 평균 입자직경(D50)이 2～15 ㎛인 수산화 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.
직포층(2)을 형성하기 위한 프리프레그는, 상기 직포 기재에 열경화성 수지 조성물을 함침시키고, 그 후, 직포 기재에 함침시킨 열경화성 수지 조성물을 가열 건조 등에 의해 반경화 상태(B 스테이지 상태)로 함으로써 얻을 수 있다. 직포층(2)을 형성하기 위한 프리프레그에서는, 프리프레그 전체량에 대하여 열경화성 수지 조성물의 함유량은 40～95 질량%로 할 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
그리고, 도 1의 (b)에 기재된 본 발명의 적층판 A로서 콤포지트 적층판을 형성하는데 있어서는, 부직포층(1)을 형성하기 위한 프리프레그와 직포층(2)을 형성하기 위한 프리프레그를 중첩시킨 후, 이것을 가열 가압 성형함으로써, 각 프리프레그 중의 열경화성 수지를 경화시켜 부직포층(1) 및 직포층(2)을 형성하고, 또한 이들 열경화성 수지의 경화에 의해 부직포층(1)과 직포층(2)을 접착하여 적층시켜 일체화한다. 여기서, 부직포층(1) 및 직포층(2)은 각각 1장 또는 복수 장의 프리프레그를 중첩하여 형성할 수 있다. 또한, 부직포층(1)의 양 표면에 직포층(2)을 형성할 수 있다. 또한, 이 콤포지트 적층판을 사용한 금속박 클래드 적층판은, 직포층(2)의 표면에 동박이나 니켈박 등의 금속박(3)을 더 설치함으로써, 콤포지트 적층판이 절연층이 된 편면 또는 양면 금속박 클래드 적층판으로서 형성할 수 있다. 이 경우, 부직포층(1)을 형성하기 위한 프리프레그와, 직포층(2)을 형성하기 위한 프리프레그와, 금속박(3)을 중첩한 후, 가열 가압 성형함으로써, 부직포층(1)과 직포층(2)과 금속박(3)을 적층시켜 일체화한다. 가열 가압 성형의 조건은 전술한 것과 동일하다.
콤포지트 적층판은 연속적으로 생산할 수 있다. 도 2에 양면 금속박 클래드 콤포지트 적층판의 제조 방법의 일례를 나타낸다. 부직포 기재인 유리 부직포는, 유리 섬유제의 페이퍼이며, 연속적으로 공급할 수 있는 장척물(長尺物)로서, 내부나 표면에 공극(空隙)을 가지고, 열경화성 수지 조성물을 함침 가능한 것이면 특별히 한정되지 않는다. 유리 부직포의 두께로서는, 0.03～0.4 mm가 일반적이지만, 이 두께로 된 것으로 한정되지 않는다. 또한, 직포 기재인 유리 직포는, 유리 섬유제의 직포이며, 연속적으로 공급할 수 있는 장척물로서, 내부나 표면에 공극을 가지고, 열경화성 수지 조성물을 함침 가능한 것이면 특별히 한정되지 않는다. 유리 직포의 두께로서는, 0.015～0.25 mm가 일반적이지만, 이 두께로 된 것으로 한정되지 않는다.
그리고, 먼저, 부직포 기재인 유리 부직포에 상기 열경화성 수지 조성물을 함침시킨다. 다음으로, 열경화성 수지 조성물을 함침시킨 유리 부직포의 양 표면에 열경화성 수지 함침 유리 직포를 연속적으로 적층하고, 이 적층물을 롤러로 압착하고 가열하여 콤포지트형의 적층판을 제조한다. 여기서, 열경화성 수지 조성물을 함침시킨 유리 부직포를 1장 또는 복수 장을 중첩시켜 사용해도 된다. 또한, 열경화성 수지 함침 유리 직포는, 전술한 열경화성 수지나 열가소성 수지 조성물을 함침시켜 이루어지는 상기 유리제의 직포이다. 유리 직포의 두께로서는, 0.015～0.25 mm가 일반적이지만, 이 두께로 된 것으로 한정되지 않는다. 또한, 열경화성 수지 함침 유리 직포도 1장 또는 복수 장 중첩시켜 사용해도 된다. 또한, 그 편면 또는 양면의 표층에 금속박을 적층해도 된다. 금속박으로서는, 연속적으로 공급할 수 있는 장척의 금속제의 박이면 특별히 한정되지 않고, 동박, 니켈박 등을 예로 들 수 있다. 금속박의 두께로서는, 0.012～0.07 mm가 일반적이지만, 이 두께로 된 것으로 한정되지 않는다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 열경화성 수지 조성물(11)을 연속적으로 공급되는 유리 부직포(10)에 함침시킨 2장의 열경화성 수지 함침 유리 부직포(12)와, 연속적으로 공급되는 2장의 열경화성 수지 함침 유리 직포(9)와, 연속적으로 공급되는 2장의 금속박(13)을, 열경화성 수지 함침 유리 부직포(12)를 코어로 하여, 그 양쪽(상하)에 열경화성 수지 함침 유리 직포(9)를 배치하고, 또한 그 양 표층에 금속박(13)이 배치되도록 적층한다. 그 후, 그 적층한 적층물을 라미네이트 롤러(14)로 압착하고, 이어서, 그 압착한 압착물(15)을 인출 롤러(18)로 인장하여 진행시키면서, 가열 경화로(17)에서 그 압착물(15) 중의 열경화성 수지 조성물(11)이 경화되는 온도로 압착물(15)을 가열하여 경화시킨 후, 커터(19)로 소정의 크기로 절단하여 연속적으로 금속박이 표면에 적층된 콤포지트 적층판 A를 얻는다. 부호 "171"은 가열 경화로(17) 내에 배치된 반송 롤러이다.
그리고, 라미네이트 롤러(14)로 압착하는 조건으로서는 특별히 한정되지는 않으며, 사용한 유리 부직포(10)나 유리 직포의 종류나 열경화성 수지 조성물(11)의 점도 등에 따라 적절하게 조정될 수 있다. 또한, 가열 경화의 온도나 시간 등의 조건은, 특별히 한정되지 않으며, 사용하는 열경화성 수지 조성물(11)의 성분 배합이나 경화시키고자 하는 경화 정도에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 절단 후, 이 적층판 A의 경화를 더욱 진행시키기 위해 가열(애프터큐어)해도 된다.
상기에서는 열경화성 수지 함침 유리 부직포(12)가 2장인 경우였지만, 열경화성 수지 함침 유리 부직포(12)는 1장이라도 되고, 3장 이상이라도 된다. 또한, 상기에서는 금속박(13)은 2장이었지만, 1장이라도 되고, 열경화성 수지 함침 유리 부직포(12)가 복수 장인 경우에는, 열경화성 수지 함침 유리 부직포 사이에 금속박을 더 적층해도 된다. 또한, 부직포 기재 및 직포 기재는 유리 섬유를 사용한 것으로 한정되지 않고, 다른 재질의 섬유를 사용한 것이라도 된다. 또한, 열경화성 수지 조성물이 습윤 분산제를 포함하고, 그 배합량이 무기 충전재에 대하여 0.05～5 질량%이면, 무기 충전재가 열경화성 수지 함침 유리 직포(9)나 열경화성 수지 함침 유리 부직포(12) 중에 균일하게 분산되므로, 쉽게 휘어지지 않고, 땜납 내열성이 높아진다.
상기 콤포지트 적층판을 사용한 본 발명의 프린트 배선판은, 상기 콤포지트 적층판의 표면에 도체 패턴을 형성함으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 금속박 클래드 적층판에 애디티브법이나 서브트랙티브법 등의 회로 가공 처리나 스루홀 가공을 행함으로써 프린트 배선판으로 가공할 수 있다. 또한, 콤포지트 적층판을 사용한 본 발명의 회로 기판은, 상기 콤포지트 적층판에 전기 전자 회로를 형성함으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 금속박 클래드 적층판에 의해 형성되는 프린트 배선판의 도체 패턴을 사용하여 전기 전자 회로를 형성할 수 있다. 또한, 콤포지트 적층판을 사용한 본 발명의 LED 탑재용 회로 기판은, 상기 콤포지트 적층판 A에 LED 탑재용 전기 전자 회로를 형성함으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 회로 기판의 전기 전자 회로를 LED 탑재용의 전기 전자 회로로서 형성할 수 있다.
그리고, 본 발명의 적층판(콤포지트 적층판을 포함함) A는 부직포층(1)에 무기 충전재를 높은 충전도로 배합하고 있으므로, 열전도율을 높일 수 있고, 적층판 A의 전체에 열을 즉시 확산시키기 쉬워서 방열성이 높아지는 것이다. 따라서, 본 발명의 적층판 A에 의해 형성되는 금속박 클래드 적층판, 프린트 배선판, 회로 기판에서도 동일한 작용 효과를 얻을 수 있는 것이며, 이들에 LED 등의 발열하는 전기 전자 부품을 탑재함으로써, 전기 전자 부품으로부터 발생하는 열을, 열전도성이 높은 금속박 클래드 적층판, 프린트 배선판, 회로 기판에 전도시켜 확산시키기 쉬우며, 이 결과, 금속박 클래드 적층판, 프린트 배선판, 회로 기판으로부터의 방열성이 높아져 전기 전자 부품의 열에 의한 열화를 저하시킬 수 있어, 전기 전자 부품의 장기 수명화를 도모할 수 있다. 또한, 본 발명의 LED 탑재용 회로 기판은, LED를 탑재함으로써, LED로부터 발생하는 열을 전도시켜 확산시키기 쉬운 것이며, 결과적으로, LED 탑재용 회로 기판으로부터의 방열성이 높아져 LED의 열에 의한 열화를 저하시킬 수 있어, LED의 장기 수명화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 적층판 A에 있어서는, 부직포층(1)을 구성하는 수지 조성물 중에, 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)를 배합하고, 또한, 평균 입자직경이 작은 미립자 성분(C)을 소정량 배합하고 있으므로, 적층판 A의 드릴 가공 시의 드릴 날의 마모를 억제할 수 있다. 이에 따라, 드릴을 장기 수명화시킬 수 있다. 또한, 스루홀 형성을 위해 드릴 가공을 적용해도, 형성되는 구멍의 내면에는 요철이 형성 되기 어려워, 이 구멍의 내면을 평활하게 형성할 수 있다. 이 때문에 구멍의 내면에 홀 도금을 행하여 스루홀을 형성한 경우에 이 스루홀에 높은 도통 신뢰성을 부여할 수도 있다. 또한, 열전도성이 우수한 미립자 성분(C)을 배합함으로써, 적층판의 열전도성을 현저하게 향상시킬 수 있다. 그리고, 작은 입자직경의 미립자 성분(C)을 배합하기 때문에, 적층판의 드릴 가공성을 현저하게 저하시키지 않는다. 또한, 상기 무기 성분(B)을 배합함으로써, 내열성 및 드릴 가공성을 현저하게 저하시키지 않고, 열전도성을 부여할 수 있다.
본 발명의 적층판 A는, 액정 디스플레이에 탑재되는 LED 백라이트 유닛의 프린트 배선 기판이나, LED 조명 장치용 회로 기판 등과 같은, 높은 방열성이 요구되는 용도에 바람직하게 사용된다. 이와 같은 LED 탑재 용도에서는 고방열 기판이 필요하며, 열전도율이 0.9 W/m?K 이상인 것이 바람직하며, 1.5 W/m?K 이상의 고방열 기판인 것이 더욱 바람직하다. 구체적으로는, LED의 용도 중 하나로서 도 3에 나타낸 바와 같이 액정 디스플레이에 탑재되는 직하식(直下式) 등의 LED 백라이트 유닛(20)을 예로 들 수 있다. 도 3에 있어서의 LED 백라이트 유닛(20)은, 상기 적층판 A 또는 상기 적층판 A에 의해 형성되는 회로 기판(21)에 복수(도 3에서는 3개)의 LED(22)가 실장된 LED 모듈(23)을 다수 배열하여 구성되어 있고, 액정 패널의 배면에 설치됨으로써, 액정 디스플레이 등의 백라이트로서 사용된다. 또한, 본 발명의 적층판 A를 사용하여, 도 4의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이, 액정 디스플레이에 탑재되는 에지형 LED 백라이트 유닛(20)을 형성할 수도 있다. 도 4의 (a) 및 (b)에 있어서의 LED 백라이트 유닛(20)은, 상기 적층판 A 또는 상기 적층판 A에 의해 형성되는 직사각형의 회로 기판(21)에 복수의 LED(22)가 실장된 한쌍의 LED 모듈(23)로 구성되어 있고, 각 LED 모듈(23)을 도광판(24) 등의 상하(또는 좌우)에 설치함으로써, 액정 디스플레이 등의 백라이트로서 사용된다. 에지형 LED 백라이트 유닛(20)은, 직하식 LED 백라이트 유닛(20)에 비해, LED가 고밀도로 설치되므로, 본 발명의 적층판 A와 같이 방열성이 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 종래부터 널리 보급되고 있는 타입의 액정 디스플레이에는, 액정 디스플레이의 백라이트로서 냉음극관(CCFL) 방식의 백라이트가 널리 사용되어 왔지만, 최근, 냉음극관 방식의 백라이트에 비해 색역(color gamut)을 넓힐 수 있기 때문에 화질을 향상시킬 수 있고, 또한, 수은을 사용하고 있지 않은 점에서 환경 부하가 작으며, 나아가서는 박형화도 가능한 이점으로부터, 전술한 바와 같은 LED 백라이트 유닛이 활발하게 개발되고 있다. LED 모듈은, 일반적으로, 냉음극관에 비해 소비 전력이 크며, 이에 따른 발열량이 많다. 이와 같은 높은 방열성이 요구되는 회로 기판(21)으로서 본 발명의 적층판 A를 사용함으로써, 방열의 문제가 대폭 개선된다. 따라서, LED의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 적층판 A를 사용하여 LED 조명 장치를 형성할 수도 있다. LED 조명 장치는, 상기 적층판 A 또는 상기 적층판 A에 의해 형성되는 회로 기판에 복수의 LED를 실장하고, 이 LED를 발광시키는 급전부(給電部) 등을 구비하여 형성할 수 있다.
[실시예]
이하에서, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
(실시예 1～14, 비교예 1～3)
수지 성분인 비스페놀 A형 에폭시 수지와 경화제 성분인 디시안디아미드(Dicy)계 경화제를 함유하는 열경화성 수지 바니스에, 열경화성 수지 100 체적부에 대하여, 표 1에 나타내는 배합량(단위는 체적부)으로 무기 충전재를 배합하여 균일하게 분산시켰다. (A) 성분으로서는, 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(스미토모 화학(주) 제조, D50: 5.4㎛)와 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(스미토모 화학(주) 제조, D50: 12.6㎛)를 사용하였다. (B) 성분으로서는, 뵈마이트 입자(D50: 3.0㎛)를 사용하였다. (C) 성분으로서는, 산화 알루미늄 입자(스미토모 화학(주) 제조, D50: 0.5㎛, 알루미나)를 사용하였다. 그리고, 열경화성 수지 100 체적부에 대한 무기 충전재의 배합량은, 열경화성 수지 바니스의 용매를 제외한 고형분[비스페놀 A형 에폭시 수지(수지 성분)와 디시안디아미드계 경화제(경화제 성분)의 합계량] 100 체적부에 대한 무기 충전재의 배합량이다.
상기 무기 충전재가 배합된 열경화성 수지 바니스를, 단위 면적당 사용 총중량 60 g/m2, 두께 400㎛의 유리 부직포[바이런(주)에서 제조된 유리 부직포, 결착제는 에폭시 실란 등이며, 결착제의 배합량은 유리 섬유 100 질량부에 대하여 5～25 질량부]에 함침시켜 부직포층용 프리프레그를 얻었다.
그리고, 부직포층용 프리프레그를 2장 중첩시키고, 그 양쪽 외표면 각각에, 두께 0.018 mm의 동박을 탑재하여 적층체를 얻었다. 이 적층체를 2장의 금속 플레이트 사이에 끼우고, 온도 180℃, 압력 0.3 kPa(30 kgf/m2)의 조건에서 가열 성형함으로써, 두께 1.0 mm의 동박 클래드 적층판을 얻었다.
얻어진 동박 클래드 적층판을 하기의 평가 방법에 따라, 열전도율, 오븐 내열성 시험, 드릴 가공성, 및 난연성을 평가했다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
<열전도율>
얻어진 동박 클래드 적층판의 밀도를 수중 치환법에 의해 측정하고, 또한, 비열(比熱)을 DSC(시차 주사 열량 측정)에 의해 측정하고, 또한 레이저 플래시법에 의해 열확산율을 측정하였다.
그리고, 열전도율을 이하의 식에 의해 산출하였다.
열전도율(W/m?K) = 밀도(kg/m3)×비열(kJ/kg?K)×열확산율(m2/S)×1000
<오븐 내열시험>
얻어진 동박 클래드 적층판을 사용하여, JIS C6481에 준하여 제조한 시험편을 200～240 ℃로 설정한 공기 순환 장치 부착 항온조 중에서 1시간 처리했을 때, 동박 및 적층판에 부풀기 및 박리가 발생한 온도를 측정하였다. 그리고, 오븐 내열 시험의 평가는, LED 탑재용 기판으로서 사용하기 위해서는 적어도 220℃ 이상이 바람직하며, 220℃ 미만에서는 내열성이 부족할 우려가 있다.
<드릴 가공성>
얻어진 동박 클래드 적층판을 3장 중첩하여, 드릴(드릴 직경 0.5 mm, 진동각 35°)에 의해 60000 회전/min로 구멍을 3000개 천설(穿設)한 후의 드릴 날의 마모율을, 드릴 가공 전의 드릴 날의 크기(면적)에 대한 드릴 가공에 의해 마모된 드릴 날의(면적)의 비율(백분율)을 구하여 평가했다. 그리고, 마모율이 90% 이하인 것을 "○", 마모율이 99%보다 작고, 90%보다 큰 것을 "△", 마모율이 99% 이상인 것을 "×"로 표시하였다. 그리고, 드릴 날의 마모율이 작을수록, 드릴 날의 손실이 작으며, 드릴 가공성이 높은 것으로 볼 수 있다. 또한, 드릴 날은 10% 남아 있으면 사용 가능하며, 전술한 바와 같이 하여 구멍을 3000개 형성한 후의 드릴 날의 마모율이 90% 이하이면, 드릴을 자주 교환할 필요가 없다.
<난연성>
얻어진 동박 클래드 적층판을 소정의 크기로 잘라내고, UL-94의 연소 시험법에 준하여 연소 시험을 행하고, 판정하였다. 그리고, UL94-V0에 의한 것을 "○", UL94-V1에 의한 것을 "×"로 표시하였다.
[표 1]
Figure 112012050471666-pct00001
(실시예 15～20, 비교예 4～6)
실시예 1～14 및 비교예 1～3에 있어서, (B) 성분으로서, 뵈마이트 입자 대신, 탈크(일본탈크(주) 제조, D50: 5㎛)를 사용하였다. 그 외에는, 실시예 1～14 및 비교예 1～3과 동일하게 했다. 얻어진 동박 클래드 적층판에 대하여 상기와 동일한 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
[표 2]
Figure 112012050471666-pct00002
(실시예 21～26, 비교예 7～9)
실시예 1～14 및 비교예 1～3에 있어서, (B) 성분으로서, 뵈마이트 입자 대신, 실리카(전기화학공업(주) 제조, D50: 5㎛)를 사용하였다. 그 외에는, 실시예 1～14 및 비교예 1～3과 동일하게 했다. 얻어진 동박 클래드 적층판에 대하여 상기와 동일한 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
[표 3]
Figure 112012050471666-pct00003
(실시예 27～32, 비교예 10)
실시예 9에 있어서, (C) 성분으로서, 평균 입자직경이 상이한 복수 종류의 산화 알루미늄 입자를 사용하였다. 그 외에는, 실시예 9와 동일하게 했다. 얻어진 동박 클래드 적층판에 대하여 전술한 것과 동일한 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타낸다.
[표 4]
Figure 112012050471666-pct00004
(실시예 33～46, 비교예 11～13)
실시예 1～14 및 비교예 1～3과 동일하게 하여, 열경화성 수지 바니스에 열경화성 수지 100 체적부에 대하여, 표 5에 나타내는 배합량으로 무기 충전재를 배합하여 균일하게 분산시켰다. 이 무기 충전재가 배합된 열경화성 수지 바니스를 전술한 바와 마찬가지로 유리 부직포에 함침시켜 부직포층용 프리프레그를 얻었다. 한편, 단위 면적당 사용 총중량 200 g/m2, 두께 180㎛의 유리 클로스(직포)(닛토보(주) 제조 7628)에, 상기 열경화성 수지 바니스를, 충전재를 배합하지 않고 함침시킴으로써, 직포층용 프리프레그를 얻었다. 그리고, 부직포층용 프리프레그를 2장 중첩시키고, 그 양 외표면 각각에, 직포층용 프리프레그 1장과 두께 0.018 mm의 동박을 차례로 탑재하여 적층체를 얻었다. 이 적층체를 2장의 금속 플레이트 사이에 끼우고, 온도 180℃, 압력 0.3 kPa(30 kgf/m2)의 조건에서 가열 성형함으로써, 두께 1.0 mm의 동박 클래드 콤포지트 적층판을 얻었다. 얻어진 동박 클래드 콤포지트 적층판에 대하여 전술한 것과 동일한 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 5에 나타낸다.
[표 5]
Figure 112012050471666-pct00005
(실시예 47～52, 비교예 14～16)
실시예 33～46 및 비교예 11～13에 있어서, (B) 성분으로서, 뵈마이트 입자 대신, 상기와 동일한 탈크(D50: 5㎛)를 사용하였다. 그 외에는, 실시예 33～46 및 비교예 11～13과 동일하게 했다. 얻어진 동박 클래드 콤포지트 적층판에 대하여 전술한 것과 동일한 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 6에 나타낸다.
[표 6]
Figure 112012050471666-pct00006
(실시예 53～58, 비교예 17～19)
실시예 33～46 및 비교예 11～13에 있어서, (B) 성분으로서, 뵈마이트 입자 대신, 상기와 동일한 실리카(D50: 5㎛)를 사용하였다. 그 외에는, 실시예 33～46 및 비교예 11～13과 동일하게 했다. 얻어진 동박 클래드 콤포지트 적층판에 대하여 전술한 것과 동일한 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 7에 나타낸다.
[표 7]
Figure 112012050471666-pct00007
(실시예 59～64, 비교예 20)
실시예 41에 있어서, (C) 성분으로서, 평균 입자직경이 상이한 복수 종류의 산화 알루미늄 입자를 사용하였다. 그 외에는, 실시예 41과 동일하게 했다. 얻어진 동박 클래드 콤포지트 적층판에 대하여 전술한 것과 동일한 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 8에 나타낸다.
[표 8]
Figure 112012050471666-pct00008
(실시예 65～68, 비교예 21, 22)
실시예 41에 있어서, 충전재를 함유하지 않은 직포층용 프리프레그 대신, 수산화 알루미늄(스미토모 화학(주) 제조, D50: 4.3㎛)을 함유하는 열경화성 수지 바니스를 유리 클로스에 함침시킴으로써, 수산화 알루미늄을 함유하는 직포층용 프리프레그를 사용하였다. 그 외에는, 실시예 41과 동일하게 했다. 얻어진 동박 클래드 콤포지트 적층판에 대하여 상기와 동일한 평가 및 내트래킹성의 평가 및 표면 돌기의 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 9에 나타낸다.
<내트래킹성>
내트래킹성의 시험은, 규격 IEC60112 제4판(JIS C2134)에 준거하여 행하였다. 그리고, CTI에 의한 평가에서 최대 전압을 구하였다.
<표면 돌기>
얻어진 동박 클래드 콤포지트 적층판의 표면을 관찰했다. 그리고, 성형상 및 실용적으로 문제가 없는 정도의 표면 돌기가 존재하는 것에 "○"을, 성형상 또는 실용적으로 약간 문제가 생기는 것에는 "×"를 부여하였다.
[표 9]
Figure 112012050471666-pct00009
(비교예 23～30)
비교예 23～26은, (A) 성분과 (B) 성분과 (C) 성분의 배합비를 표 10과 같이 한 점 이외는 실시예 1과 동일하게 동박 클래드 적층판을 얻었다. 비교예 27～30은, (A) 성분과 (B) 성분과 (C) 성분의 배합비를 표 10과 같이 한 점 이외는 실시예 33과 동일하게 동박 클래드 콤포지트 적층판을 얻었다. 얻어진 동박 클래드 적층판 및 동박 클래드 콤포지트 적층판에 대하여 전술한 것과 동일한 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 10에 나타낸다. 각 실시예 및 비교예의 (A) 성분과 (B) 성분과 (C) 성분의 배합비는 하기와 같다.
비교예 23 및 27: (A) 성분: (B) 성분: (C) 성분 = 1: 4.3: 2.3
비교예 24 및 28: (A) 성분: (B) 성분: (C) 성분 = 1: 0: 0.44
비교예 25 및 29: (A) 성분: (B) 성분: (C) 성분 = 1: 3: 4.3
비교예 26 및 30: (A) 성분: (B) 성분: (C) 성분 = 1: 0.56: 0
[표 10]
Figure 112012050561712-pct00018
비교예 26 및 30은, 미립자 성분(C)의 배합량이 적으므로, 평균 입자직경이 큰 무기 충전재만으로 되어 있으며, 그 결과, 고충전이 곤란해져, 성형성이 저하되는 경향이 있다. 따라서, 비교예 26 및 30은 다른 실시예나 비교예보다 성형성이 악화된다.
(실시예 69～78, 비교예 31～33)
경화제 성분으로서 페놀 화합물(페놀 노볼락 수지)을 사용하고, 또한 무기 충전재의 배합비를 표 11과 같이 한 점 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 동박 클래드 적층판을 형성하였다. 얻어진 동박 클래드 적층판에 대하여 전술한 것과 동일한 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 11에 나타낸다. 그리고, 탈크와 실리카는 상기와 동일한 것을 사용하고, 카올린은 계와로재(주)가 제조한 것 중에서 D50이 5㎛인 것을, 산화 티탄(아나타아제형)은 와코순약공업(주)가 제조한 것 중에서 D50이 5㎛인 것을 각각 사용하였다.
[표 11]
Figure 112012050561712-pct00019
(실시예 79～88, 비교예 34～36)
경화제 성분으로서 페놀 화합물(페놀 노볼락 수지)을 사용하고, 또한 무기 충전재의 배합비를 표 12와 같이 한 점 외에는, 실시예 33과 동일하게 하여 동박 클래드 콤포지트 적층판을 형성하였다. 얻어진 동박 클래드 콤포지트 적층판에 대하여 전술한 것과 동일한 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 12에 나타낸다.
[표 12]
Figure 112012050471666-pct00012
(실시예 89～98, 비교예 37～39)
도 2에 나타내는 제조 방법에 의해 동박 클래드 콤포지트 적층판을 연속적으로 형성하였다. 열경화성 수지 조성물로서는, 에폭시 비닐 에스테르 수지와 라디칼 중합성 불포화 단량체와 중합 개시제를 함유하는 것을 사용하였다. 즉, 4구 플라스크에, 에폭시 당량이 400 그램/당량인 테트라브로모비스페놀 A형 에폭시 수지(「상품명 EPICLON 153」〔대일본 잉크 화학공업(주) 제조〕) 400 질량부와, 분자량이 3500, 결합 아크릴로니트릴이 27%, 카르복시기 1.9 개/분자인 부타디엔과 아크릴로니트릴의 공중합체의 분자 양 말단에 카르복시기를 가지는 HYCAR CTBN 1300X13〔B. F. Goodrich Chemical사 제조〕92 질량부와, 메타크릴산 82 질량부(에폭시기의 수: 총 카르복시기의 수 = 1: 1)와, 하이드로퀴논 0.29 질량부와, 트리페닐포스핀 0.58 질량부를 투입하여, 110℃에서 반응시켰다. 그리고, 산가가 10 mg-KOH/g 이하로 된 것을 확인하고 스티렌 309 질량부를 첨가했다. 그 후, 아세틸아세톤 1.32 질량부를 첨가하여, 에폭시 비닐 에스테르 수지 조성물을 얻었다. 이어서, 이 에폭시 비닐 에스테르 수지 조성물 100 체적부에, 표 13에 나타내는 배합비의 무기 충전재와 tert-부틸퍼옥시벤조에이트(「상품명 퍼부틸 Z」〔일본 유지사(주) 제조〕) 1.0 체적부를 첨가하고, 호모믹서로 균일하게 혼합함으로써, 열경화성 수지 조성물을 제조하였다. 그 외의 구성은 실시예 33과 동일하게 하여 동박 클래드 콤포지트 적층판을 형성하였다. 얻어진 동박 클래드 콤포지트 적층판에 대하여 전술한 것과 동일한 평가를 행하였다. 그 결과를 하기 표 13에 나타낸다.
[표 13]
Figure 112012050471666-pct00013

Claims (17)

  1. 열경화성 수지 조성물을 함유하는 부직포층을 구비한 적층판으로서,
    상기 열경화성 수지 조성물에는 무기 충전재가 열경화성 수지 100 체적부에 대하여 150 체적부보다 많고, 400 체적부 이하 함유되어 있고,
    상기 무기 충전재는,
    (A) 2～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 깁사이트(gibbsite)형 수산화 알루미늄 입자와,
    (B) 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 뵈마이트(boehmite) 입자와, 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는, 유리 개시 온도가 400℃ 이상인 결정수(結晶水)를 함유하거나 또는 결정수를 함유하지 않은 무기 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 무기 성분과,
    (C) 1.5㎛ 이하의 평균 입자직경(D50)을 가지는 산화 알루미늄 입자로 이루어지는 미립자 성분
    을 함유하고,
    상기 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)와 상기 무기 성분(B)과 상기 미립자 성분(C)의 배합비(체적비)가 1 : 0.1～3 : 0.1～3인, 적층판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부직포층의 표면에 직포층이 형성되어 이루어지는, 적층판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열경화성 수지에는 에폭시 수지가 함유되어 있는, 적층판.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 열경화성 수지에는 에폭시 수지가 함유되어 있는, 적층판.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 열경화성 수지에는 상기 에폭시 수지의 경화제 성분으로서 페놀 화합물이 함유되어 있는, 적층판.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 열경화성 수지에는 상기 에폭시 수지의 경화제 성분으로서 페놀 화합물이 함유되어 있는, 적층판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 열경화성 수지에는, 에폭시 비닐 에스테르 수지와 라디칼 중합성 불포화 단량체와 중합 개시제가 함유되어 있는, 적층판.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 열경화성 수지에는, 에폭시 비닐 에스테르 수지와 라디칼 중합성 불포화 단량체와 중합 개시제가 함유되어 있는, 적층판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 부직포층의 부직포 기재(基材)의 결착제가 에폭시 화합물인, 적층판.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 부직포층의 부직포 기재의 결착제가 에폭시 화합물인, 적층판.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 직포층에는 수산화 알루미늄이 함유되어 있는, 적층판.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 적층판 중 적어도 일표면에 금속박을 설치하여 이루어지는 금속박 클래드 적층판.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 적층판 중 적어도 일표면에 도체 패턴을 설치하여 이루어지는 프린트 배선판.
  14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 적층판 중 적어도 일표면에 회로를 설치하여 이루어지는 회로 기판.
  15. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 적층판 중 적어도 일표면에 LED를 실장하여 이루어지는 LED 백라이트 유닛.
  16. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 적층판 중 적어도 일표면에 LED를 실장하여 이루어지는 LED 조명 장치.
  17. 부직포 기재를 연속적으로 반송하면서 열경화성 수지 조성물을 상기 부직포 기재에 함침(含浸)시키고, 상기 부직포 기재를 연속적으로 반송하면서 그 양 표면에 직포를 적층하고, 이 적층물을 롤러로 압착하여 가열함으로써 상기 열경화성 수지 조성물을 경화시켜 부직포층 및 직포층을 형성하는, 적층판의 제조 방법으로서,
    상기 열경화성 수지 조성물에는, 무기 충전제가 열경화성 수지 100 체적부에 대하여 150 체적부보다 많고, 400 체적부 이하 함유되어 있고,
    상기 무기 충전재는,
    (A) 2～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자와,
    (B) 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는 뵈마이트 입자와, 1.5～15 ㎛의 평균 입자직경(D50)을 가지는, 유리 개시 온도가 400℃ 이상인 결정수를 함유하거나 또는 결정수를 함유하지 않은 무기 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종류의 무기 성분과,
    (C) 1.5㎛ 이하의 평균 입자직경(D50)을 가지는 산화 알루미늄 입자로 이루어지는 미립자 성분
    을 함유하고,
    상기 깁사이트형 수산화 알루미늄 입자(A)와 상기 무기 성분(B)과 상기 미립자 성분(C)의 배합비(체적비)가 1 : 0.1～3 : 0.1～3인, 적층판의 제조 방법.
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