電気化学工業株式会社 電子材料事業部
低応力基板《EL-1》
金属基板では、電動パワーステアリング用途を始めとする自動車電装用途への普及が進んでいます。
デンカでは自動車電装用途で求められる高い耐ヒートサイクル特性に適した新しい絶縁層の開発に成功しました。
従来のアルミベース金属基板では、ベースアルミ板と、搭載されるセラミックスチップ部品の熱膨張率の違いにより、接合半田部にヒートサイクルによるクラックが発生しました。
デンカでは絶縁層を最適化し、絶縁層にてこの熱膨張率を吸収することではんだクラックを解消･低減、すなわち耐ヒートサイクル特性の向上を実現しました。
EL-1基板の主な用途例
●自動車電装用ECU〔電動パワーステアリング(EPS)用など〕
●その他、 耐ヒートサイクル特性が特に必要とされる用途
EL-1基板の特長及び他のグレード品との比較
| 特 性 | 高熱伝導タイプ TH-1 |
汎用タイプ K-1 |
低応力タイプ EL-1 |
|---|---|---|---|
| 熱伝導率(W/mK) | 4.0 | 2.0 | 2.5 |
| ガラス転移温度(℃) | 165 | 104 | 57 |
| 絶縁層厚さ(μm) | 125(Yﾀｲﾌﾟ) | 100(Yﾀｲﾌﾟ) | 110 |
| 熱抵抗(℃/W) | 0.50 | 0.64 | 0.55 |
| ﾋﾟｰﾙ強度(N/cm) | 22.1 | 25.2 | 19.6 |
| 絶縁破壊電圧(kV) | 8.3 | 6.8 | 3.5 |
| ヒートサイクル 耐半田クラック性 |
○ | ○ | ◎ |
EL-1基板の絶縁伝熱層の一般特性
| 熱伝導率 (W/m.k) |
ガラス転移点 (℃) |
誘電率 (於 1MHz) |
誘電正接 (於 1MHz) |
体積抵抗 (Ω.cm) |
|---|---|---|---|---|
| 2.5 | 57 | 7.4 | 0.024 | 1×10の15乗 |
EL-1基板の基板一般物性
<評価基板の構成>
Al(1050）：2.0mm、絶縁層（EL-1）：110μm、銅箔：70μm。
※当物性値は実測値であり、保証値ではありません。
EL-1基板のヒートサイクル性
絶縁剤の特徴
当社では高熱伝導絶縁剤としてTH-1を既に開発しておりますが、 更に高熱伝導を有する絶縁剤を開発中です。
熱抵抗特性
高熱伝導絶縁剤(試作品)、従来品の高熱伝導絶縁剤(TH-1)における定常状態および過渡状態の熱抵抗を測定しました。
2.1 定常状態
定常状態の熱抵抗をDKK法で測定しました。図1に示しますように高熱伝導絶縁剤（試作品）は熱抵抗を大幅に低減できることがわかります。
2.2 過渡状態
過渡状態の熱抵抗はΔVBE法にて測定しました。図2示しますように高熱伝導絶縁剤（試作品）は定常状態同様、熱抵抗を大幅に低減できることがわかります。
図1 熱抵抗評価結果(DKK法)
図2 熱抵抗評価結果(ΔVBE法)
信頼性評価結果 (Al板：2.0mm、銅箔：105μm、絶縁層厚：125μm)
表2に短期信頼性および長期信頼性の評価結果を示します。高熱伝導絶縁剤（試作品）は、TH-1にくらべ耐電圧の点で若干性能が劣りますが、信頼性試験後も大きな物性の低下がないことがわかります。
高熱伝導絶縁剤（試作品）は、現在量産試験を実施しています。表中の値は変更する場合がありますのでご了承ください。
HITTプレートの熱抵抗測定
