Heat 高熱伝導性ガラスコンポジット基板材料 High Thermal Conductive Glass Composite Circuit Board Materials R-1787 R-1586(H) 1.1W/m・K type 1.5W/m・K type 高熱伝導性を実現! 放熱性とトラッキング性が要求される電源用途にも適した高放熱基板材料 Realization of high thermal conductivity! High heat dissipation circuit board materials also suitable for power supply applications requiring high levels of heat dissipation and tracking resistance. 特長 /Features ①樹脂基板ならではの加工・設計のしやすさと優れた コストパフォーマンスを実現 ②業界最高水準の耐トラッキング性能(CTI600) ③優れた耐 CAF 性 ④ハロゲンフリー(1.5W/m・K) 1. Inorganic resin circuit boards which realize an excellent processability and a design flexibility as well as an excellent cost performance 2. Industry’s highest level of tracking resistance (CTI600) 3. Excellent CAF resistance 4. Halogen-free (1. 5W/m・K) 用途 /Applications LED back lights, LED lightings, Power Supply etc. LED バックライト、LED 照明、電源基板 など LED温度シミュレーション LED thermal simulation 電子回路基板の寸法 Size of test sample 一般特性 General properties 解析メッシュ Analysis mesh 熱伝導率 Thermal conductivity 25mm 物性値 Property 熱伝導率 Thermal conductivity [W/m・K] 1/4 モデルで実施 1/4 model 340 LED 銅箔 Copper foil 想定発熱量:0.4W Assumed heat generation 基板厚み:1.0mm Sample board thickness 398 板厚1.0mm Board thickness 1.0mm 断面構成 Cross section 境界条件 Boundary condition LED 0.5W (相当) LED 0.5W(equivalent) 35μm 銅箔(LED直下のみ) 35μm Cu(Right below LED) 樹脂 Resin portion 35μm 銅箔 35μm Cu 熱伝導率 8W/m2・K で20℃ の空気と熱のやり取り Thermal exchange at 8W/m2・K with 20℃ air シミュレーション結果 Simulation result R-1787 R-1586 (H) Conventional FR-4/ CEM-3Level 1.0 1.5 0.4 88.6 80.4 123.6 Halogen Free 基板熱伝導率(W/m・K) Thermal conductivity of circuit board materials(W/m・K) Temp LED温度 LED temperature 110 140 R-1787 120 評価項目 Item 単位 Unit 1.1w 1.5w R-1787 Halogen Free R-1586 (H) Conventional CEM-3 R-1786 LED : □3×2mm 25mm 解析内容 Analysis 基材の熱伝導率がLED温度上昇に 及ぼす影響を汎用熱流体解析ソフ トSTAR-CDを用いた熱解析により 明らかにする To analyze the impact of material thermal conductivity to LEDs raising of temperature by using thermic fluid Analysis software STAR-CD R-1586(H) W/m・K 1.10 1.50 0.45 − 600≦ 600≦ 600≦ 43 41 49 MΩ 1×108 5×108 5×108 比誘電率 (1MHz) Dielectric constance (1MHz) − 5.1 5.2 4.5 誘電正接 (1MHz) Dissipation Factor (1MHz) − 0.016 0.021 0.015 耐熱性(35μm) Heat resistance(35μm) ℃ 220↑ 220↑ 220↑ はんだ耐熱性 (260℃) Solder heat resistance(260℃) sec 60↑ 60↑ 60↑ ガラス転移温度 (Tg/TMA) Glass transition temp (Tg/TMA) ℃ 140 145 140 耐トラッキング性(IEC法) Tracking resistance IEC method 貫層耐電圧 KV/mm Dielectric breakdown Perpendicular to Lamination 絶縁抵抗 Insulation resistance 80 100 80 60 40 50 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 19 | Circuit Board Materials | June 2015 ◎ 上記データは弊社での実測値であり、保証値ではありません。 The above data is actual values and not guaranteed values. Heat 高熱伝導性フレキシブル基板材料 High Thermal Conductive Flexible Circuit Board Materials R-F775 高熱放散性・高耐電圧を実現し、LED などの発熱デバイスの放熱に貢献 Realize high levels of heat dissipation and dielectric strength,contributing to heat dissipation in heat generating devices such as LEDs. 特長 /Features 1. Contributing electronic equipment to thinner and lighter by very thin circuit board materials which has an excellent heat emission performance equivalent to metal substrate 2. Contributing to improvement of surface mounting connective reliability by low CTE performance 3. Halogen-free ①金属基板並みの放熱性を実現 機器の薄型化と軽量化を実現 両面板設計が可能なため、高密度実装化にも対応 ②低 CTE 基板により、実装接続信頼性の向上に貢献 ③ハロゲンフリー 用途 /Applications LED back lights, Automotive lightings,LED lightings, Smartphones(NFC、Wireless charger),etc. LED バックライト、車載照明、LED 照明、 スマートフォン (NFC、ワイヤレスチャージャー ) など 熱抵抗と耐電圧性能 Heat resistance and dielectric strength performance 15 10 5 2.0 1.0 0.0 15 25 50 絶縁層厚さ Dielectric layer thickness (μm) 抵抗体2012チップ(5ピース並列) 2012 chips resistors(5 in parallel) 熱電対 Thermocouples アルミ板 Aluminum T1 □10mmCCLアンクラッド (銅箔エッチング品) 10mmCCL unclad (Copper foil etching) 試験条件 Test method 単位 Unit 構成 Construction ー ー 片面 / 両面 Single/Double Conventional FR-4 R-1705 片面 Single 熱抵抗 Thermal resistance A ℃/W 0.6 17.5 0.6 絶縁層厚さ Dielectric layer thickness A mm 0.025 1.000 0.080 熱伝導率 Thermal conductivity A W/m・K 0.3 0.4 1.2 表面層の絶縁抵抗 Insulation resistance of surface layer A Ω 1.0 x 1015 1.0 x 1014 1.0 x 108 絶縁破壊電圧 Maximum resistance voltage A kV 6.9/0.025mm 49/1.0mm 4.0/0.080mm 銅箔ピール強度 Peel strength 評価項目 Item 絶縁破壊電圧 Maximum resistance Voltage(KV) 熱抵抗 Thermal resistance(℃/W) ポリイミドフィルム絶縁層の熱抵抗と絶縁破壊電圧 Heat resistance and dielectric breakdown voltage of polyimide film insulating layer 一般特性 General properties T0 理想放熱体 Ideal heat dissipater :150×250mm 熱抵抗 A N/mm 1.50 1.96 1.50 A 288℃/60sec ー OK OK OK 吸湿はんだ耐熱性 Water absorption solder heat resistance C-96/40/90 288℃/60sec ー OK OK OK 熱膨張係数 CTE ー ppm/℃ 18 16 33 比誘電率 (Dk) Dielectric constance (Dk) A 1GHz 3.2 4.8 4.2 誘電正接 (Df) Dissipation factor (Df) A 1GHz 0.002 0.016 比較基板構成 Comparison board composition Copper 断面構成 Cross section FR-4 (R-1705) T1 T0 (℃) W 片面 Single はんだ耐熱性 (はんだフロート) Solder heat resistance(solder float) Polyimide 熱抵抗測定方法(社内法) Thermal Thermal resistance measuring method resistance (In-company method) (℃/W) アルミ金属基板 Aluminum plate Filler epoxy Aluminum plate 0.035mm 0.025mm 0.035mm 0.028 0.035mm 0.080mm 0.07mm 1mm 1mm 板厚 Thickness(mm) 0.130 1.035 1.115 重量 Weight(g/m2)※ 970 2200 3100 ※(g/cm3) 銅箔 Copper : 8.92, アルミ Aluminum : 2.68, FR-4(R-1705) : 1.9, フィラーエポキシ Filler epoxy : 2.0, ポリイミド Polyimide : 1.43 ◎ 上記データは弊社での実測値であり、保証値ではありません。 The above data is actual values and not guaranteed values. Circuit Board Materials | June 2015 | 20 Heat ハロゲンフリー高熱伝導多層基板材料 Halogen-free high thermal conductive multi-layer circuit board materials 開発中 Under development Laminate R-15T1 Prepreg R-14T1 多層材で高熱伝導 1.5W/m・K を実現 Realized high thermal conductivity 1.5 W/m・K at Multi-layer materials. 特長 /Features 1. Can be multi-layered thin in the high thermal conductivity 2. Industry’s highest level of tracking resistance (CTI 600) 3. Halogen-free ①高熱伝導率で薄物多層化が可能 ②業界最高水準の耐トラッキング性能(CTI600) ③ハロゲンフリー 用途 /Applications Power devices, Automotive (ECU, headlight etc.), LED パワーデバイス基板 車載(ECU、ヘッドランプなど)、LED など 部品飽和温度 Saturated temp. of component 発熱部品消費電力 (2.5W) Heat generating component (2.5W) PCB 部品の飽和温度 Saturated temperature(℃) ※外層銅箔は全面 エッチングアウト All of outer copper foils are etched off 発熱フィン Thermal dissipation Fin 1.E+13 1.E+12 1.E+11 1.E+10 1.E+09 1.E+08 1.E+07 1.E+06 1.E+05 1.E+04 1.E+03 0 85℃ 85% 1000V試験( 層間 75μm) 85℃ 85% 1000V test (Inter Layer 75μm) R-15T1 200 400 600 故障率 Failure ratio (%) R-15T1 200 400 600 処理時間 Time (h) 800 1000 35 25 R-15T1 0 50 内層回路の残銅率 Remaining Cu ratio (%) 100 評価項目 Item 熱伝導率 Thermal conductivity ガラス転移温度 Glass transition temp (Tg) 試験方法 Test method 単位 Unit Laser-flash W/m·K 1.28 DSC ℃ 148 Warp ppm/℃ Fill ppm/℃ 板厚方向 z-axis 試験条件 Test condition −40℃(30min.)⇔125℃(30min.) ※ NG判定 NG Judgment : over 10% change of resistivity : 抵抗変化率10%以上 40 20 R-15T1 500 1000 1500 2000 2500 3000 サイクル数 Number of cycles (cycles) 評価サンプル Evaluation sample 20∼25µm 1.6mm 0.30mm 比誘電率 Dielectric constant Dk (1GHz) 誘電正接 Dissipation factor Df (1GHz) 銅箔ピール強度 Cu peel strength Halogen-Free Conventional FR-4 R-1566(W) R-1766 R-15T1 45 Conventional FR-4 R-1766 0 85℃ 85% 1000V試験(TH-TH 壁間0.3mm) 85℃ 85% 1000V test (TH-TH Wall to Wall 0.3mm) 一般特性 General Properties Halogen-Free R-1566(W) 55 60 0 1000 1.E+13 1.E+12 1.E+11 1.E+10 1.E+09 1.E+08 1.E+07 1.E+06 1.E+05 1.E+04 1.E+03 0 65 スルーホール接続信頼性 Through hole connection reliability 80 800 処理時間 Time (h) 熱膨張係数 CTE 100 絶縁抵抗 Insulation resistance (Ω) Model 耐電圧信頼性 Resistance voltage reliability 絶縁抵抗 Insulation resistance (Ω) 熱伝導特性(実験結果) Thermal dissipation property (Test Result) #2116 200um #106 75um (R.C.=78%) (R.C.=86%) #7628 200um #7628 200um 1.46 0.62 0.38 148 148 140 15-17 19-21 11-13 11-13 15-17 19-21 13-15 13-15 α1 ppm/℃ 24 27 40 65 α2 ppm/℃ 150 170 180 270 IPC TM-650 2.5.5.9 − 5.7 5.7 4.6 4.2 − 0.011 0.011 0.010 0.015 1.1 1.1 1.8 2.0 35μ (IPC TM650) kN/m As receive (JIS) − IPC TM650 ℃ 350 350 350 315 T260(銅付 with copper) IPC TM650 min >120 >120 >110 20 T288(銅付 with copper) IPC TM650 min 10 10 3 1 オーブン耐熱性 Heat resistance 熱分解温度 Thermal decomposition temp (Td) 曲げ弾性率 Flexural modulus (E) 曲げ強度 Flexural strength 耐燃性 Flammability 耐トラッキング性 CTI 250℃ 60min 250℃ 60min 245℃ 60min 240℃ 60min Fill JIS C6481 GPa 25 25 22 21 Fill JIS C6481 MPa 260 230 490 490 UL Method − 94V-0 94V-0 94V-0 94V-0 IEC 60112 − >600 >600 400-600 175-250 試験片の厚さは1.6mmです。 The sample thickness is 1.6mm 21 | Circuit Board Materials | June 2015 ◎ 上記データは弊社での実測値であり、保証値ではありません。 The above data is actual values and not guaranteed values. Heat 高熱伝導性絶縁シート材料 High thermal conductive insulation sheet materials CV2079 パワーチップの発熱を効率よくクールダウンする 高流動・高熱伝導を特長とした絶縁樹脂シート Realize high heat dissipation in heat generating devices. Insulated resin sheet with high fluidity and high thermal conductivity. 特長 /Features ①熱圧着成形により被着体に強固に接着し、高熱伝導、高耐電圧、低熱膨張 特性を有する絶縁層を形成します。 ②加熱時の優れた流動性により、被着体の形状に隙間なく樹脂が充填されるた め接触熱抵抗を低減。 1. Attaches strongly to the adherend by thermocompression molding to form an insulated layer that has high thermal conductivity, dielectric strength and low linear expansion properties. 2. Decreases thermal contact resistance because it is filled without gaps in the shape of the adherend due to excellent fluidity on heating. 用途 /Applications Power module, Large-current substrate パワーモジュール、大電流基板 一般特性 General properties 項目 Item DCB代替 DCB replacement 樹脂付き銅箔 Resin coated copper foil 単位 Unit 3W 5W レーザーフラッシュ法 Laser-flash method W/m・K 3.2 5.0 ー μm 50,100,150 100,150 グリニス評価法 Glynis evaluation method % 73 62 DMA ℃ 210 190 曲げ強度 Flexural strength 曲げ試験 Flexure test MPa 190 200 曲げ弾性率 Flexural modulus 曲げ試験 Flexure test GPa 26 33 たわみ量 Deflection 曲げ試験 Flexure test mm 0.6 0.6 銅箔ピール強度 Peel strengh 35μm N/cm 19 18 比誘電率 Dielectric constant (Dk) JIS6481 ー 7.2 8.3 誘電正接 Dissipation factor (Df) JIS6481 ー 0.006 0.006 (α1/α2)TMA ppm/℃ 13/35 12/30 JIS6911(100μm) kV 7 7 熱伝導率 Thermal conductivity 製品厚 Product thickness 厚銅埋込 Thick copper embedding 120 放熱 BU Heat dissipation BU 基板材料別の実装部品上昇温度の比較 Comparison of the temperature of the mounted component on various substrates FR-4 部品温度 Parts temp.(℃) 100 プリプレグ prepreg (120μ) 80 60 40 3W(100μ) 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 電力負荷 Power load (W) 部品面積 : 10mm□(理想放熱状態) Parts area : 10mm□ (ideal heat dissipation) 流動性 Fluidity Tg 熱膨張係数 CTE 絶縁破壊電圧 Maximum resistance voltage ◎ 上記データは弊社での実測値であり、保証値ではありません。 The above data is actual values and not guaranteed values. ※ECOOL-sheetに関するお問合わせ Inquiry about ECOOL-Sheet お問合わせ先 Contact us 電子材料事業部 封止材料営業グループ TEL.03-5404-5170 (東京)059-346-1532 (四日市) (日 本 語)industrial.panasonic.com/em/jp/contact/index.html (English)industrial.panasonic.com/em/e/contact/index.html Circuit Board Materials | June 2015 | 22