JP2002329940A

JP2002329940A - 高周波回路基板用絶縁材料およびそれを用いた高周波回路基板

Info

Publication number: JP2002329940A
Application number: JP2001131540A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Matsumura; 宣夫松村; Yoshitake Hara; 義豪原; Mitsuyo Hashimoto; 充代橋本
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2002-11-15

Abstract

(57)【要約】【課題】高周波回路基板用として用いることができる絶
縁樹脂材料に関し、低誘電正接と小さい線膨張係数を有
し、さらに加工精度が高い絶縁樹脂材料を供給する。【解決手段】本発明は無機粒子および樹脂を含有するこ
とを特徴とする高周波回路基板用絶縁材料であって、無
機粒子として、異なる平均粒子径を有する少なくとも２
種類の粒子を含み、さらに異なる平均粒子径を有する２
種以上の無機粒子のうち、最大の平均粒子径を持つ無機
粒子の平均粒子径をＲａ、最小の平均粒子径を持つ無機
粒子の平均粒子径をＲｂとしたとき、５≦Ｒａ／Ｒｂ＜
１００を満たすことを特徴とする高周波回路基板用絶縁
材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高周波回路基板用絶
縁材料およびそれを用いた高周波回路基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話をはじめとした無線通信技術が
急速に発展している。携帯電話に続く無線技術として、
２．４〜５．８GHzのマイクロ波帯を使用した Bluetoot
h規格が策定され、本格的に立ち上がりつつある。さら
に、高度交通情報システム（ITS:Intelligent Transpor
t System）では、30GHz以上のミリ波帯を利用した高周
波無線技術が応用されようとしている。このように使用
周波数帯はますます高周波帯域に移行している。

【０００３】これらの送受信機に使用される高周波回路
基板の材料は、従来の周波数帯域よりも寸法精度が要求
されるため、高い加工精度、優れた熱寸法安定性が要求
される。また、ＧＨｚ帯での誘電損失の小さいものでな
ければならない。誘電損失を小さくするためには誘電正
接（ｔａｎδ）が小さくなければならず、高周回路波用
基板材料としてはｔａｎδの小さな材料が必要となって
いる。また、高周波での信号遅延を小さくするために誘
電率が低いことも求められる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来、高周波回路基板
の材料としては低誘電正接、低線膨張係数などの特徴を
生かしてセラミックスが用いられてきた。しかしなが
ら、セラミックス基板はドリル加工やペースト印刷とい
った方法により回路を作製するため、加工精度が低い点
が課題となっていた。また、加工後に８００℃以上の高
温処理によりセラミックスを焼成するのでその際の収縮
が大きいことも加工精度の点で不利となっていた。

【０００５】これに対し、エポキシ樹脂などを主成分と
する樹脂基板は、配線をエッチングで作製出来るため加
工精度が高く、また焼成しないので収縮もないため、寸
法精度の点では非常に有利である。また、スルーホール
形成にフォトリソグラフィーやレーザー加工を用いるビ
ルドアップ基板ではスルーホールの加工精度も非常に高
い。さらに樹脂は一般的にセラミックスよりも誘電率が
低く、比重が小さいために軽量であるという利点もあ
る。しかし、樹脂基板は高周波における誘電正接が高
く、また線膨張係数もセラミックスに比べて１０倍以上
大きいため、高周波用途で使用することは困難であっ
た。

【０００６】樹脂基板の電気的、熱的特性を改良する手
段として、種々のセラミックス粒子や無機粒子を樹脂に
混合するという方法が考えられている。しかしセラミッ
クスの特長である低誘電正接や低線膨張係数を樹脂に持
たせるためには大量のセラミックス粒子、無機粒子を充
填しなければならず、大量に充填すると樹脂の流動性や
加工性が低下してしまう難点があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は無機
粒子および樹脂を含有する高周波回路基板用絶縁材料で
あって、無機粒子として異なる平均粒子径を有する少な
くとも２種類の粒子を含むことを特徴とする高周波回路
基板用絶縁材料である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【０００９】本発明の高周波回路基板用絶縁材料に用い
られる無機粒子は、下記のものを任意に利用できる。

【００１０】好ましい無機粒子としては、アルミナ、ベ
リリア、ムライト、ステアタイト、フォルステライト、
コージェライト、ジルコン、シリカ、窒化ケイ素、窒化
アルミ、炭化ケイ素、普通磁器、ガラスセラミックス類
等が挙げられる。これらはいずれも電気回路絶縁材料と
しては好ましく用いることが出来るが、本発明における
高周波回路基板用絶縁材料を得る目的のためにはシリカ
が最も好ましい。シリカは無機物の中では比較的低誘電
率、低比重であり、樹脂に充填した場合に樹脂の利点で
ある低誘電率、低比重という特性を損ない難い。また、
高周波領域での誘電損失が小さく、安価で、種々の粒子
径のものが市販されており入手しやすいという利点もあ
る。また、シリカは９９％以上の高純度品も容易に得ら
れ、電気特性を厳密に制御することが可能である。

【００１１】無機粒子の形状としては、球形あるいは略
球形であることが好ましい。球状の粒子は最も比表面積
が少ないために充填時に粒子凝集や樹脂流動性低下など
を生じにくいからである。

【００１２】これらの無機粒子を、高充填率で樹脂に含
有させることが望ましいが、本発明の効果を得るために
は、２種類以上の異なる平均粒子径を持つものを混合し
て用いることが必須である。単一粒子径の粒子を充填し
た場合、粒子が球状あるいは略球状である場合、高密度
に充填すると粒子と粒子の間に菱形状の空隙が生じ、こ
の空隙にはもはや他の粒子が侵入することは出来ない。
しかし、この空隙以下の大きさの粒子であればさらにこ
の隙間に侵入でき、容易に充填率を向上できる。

【００１３】本発明では含まれる無機粒子において、最
大の平均粒径を有する無機粒子の平均粒径をＲａ、最小
の平均粒径をＲｂとしたとき、５≦Ｒａ／Ｒｂ＜１００
をも満たすことである。小さい球の大きさは、大きい球
の５分の１以下でないと効率よく侵入しない。また大き
い粒子の１００分の１以下になると、小さい粒子は極度
に凝集しやすくなり、混合困難になる。故に好ましい小
さい粒子の平均粒子径は、大きい粒子の平均粒子径の５
分の１以上１００分の１未満である。

【００１４】大きい粒子として用いる無機粒子の平均粒
子径は、０．１μｍ以上、１０μｍ未満であることが好
ましい。１０μｍを超えると、スルーホールの加工性が
低下し、また、大きい粒子が０．１μｍ未満になると、
小さい粒子の好適な大きさが１０ｎｍ程度のものになり
凝集しやすくなる。小さい粒子として用いる無機粒子の
平均粒子径は、２０ｎｍ以上２μｍ未満であることが好
ましい。２０ｎｍより小さい粒子は凝集や樹脂の増粘を
生じやすく、また、２μｍ以上の粒子を小さい粒子とし
て使用すると、大きい粒子の好適な大きさが１０μｍ程
度となり、スルーホール加工性を低下させる。

【００１５】粒子の大きさを測定する方法としては、レ
ーザー回折、散乱式の粒度分布計を用いることが出来
る。レーザー回折、散乱式の粒度分布測定装置としては
例えば堀場製作所製ＬＡ−９２０や島津製作所製ＳＡＬ
Ｄ−１１００、日機装製ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ−ＵＰＡ１
５０等がある。これらの装置により求めた粒度分布か
ら、累積分布５０％の粒子径、いわゆるＤ５０粒子径を
平均粒子径として用いることが出来る。

【００１６】また本発明では最大の平均粒子径を持つ無
機粒子の含有量Ｗａと最小の平均粒子径を持つ無機粒子
の含有量Ｗｂが、重量比にして０．０５≦Ｗｂ／（Ｗａ
＋Ｗｂ）＜０．５を満たすことである。つまり小さい粒
子の量は、重量比にして粒子全量の５％以上５０％未満
であることが好ましい。５％未満の場合には、空隙に侵
入して充填量を上げる効果がほとんど得られず、また５
０％以上では、大きい粒子の作る空隙よりも小さい粒子
の占める体積が大きくなり、相互侵入して充填量を増や
す効果は少なくなる。

【００１７】これらの大きい粒子、小さい粒子の他に、
更に他の粒子径の粒子を混合しても良く、３種類以上で
も適宜粒子径と配合比を選ぶことで粒子を混合すること
による分散性向上の効果が得られる。

【００１８】また本発明では無機粒子の総含有量Ｗｉ
が、樹脂固形分の合計量Ｗｏに対して、重量比にして
０．４５≦Ｗｉ／（Ｗｉ＋Ｗｏ）＜０．８５を満たすこ
とである。つまり絶縁材料の総固形分（無機粒子と樹脂
固形分の合計）に対して４５体積％以上８５体積％未満
であることが好ましい。４５体積％未満では、無機粒子
を充填した事による樹脂の誘電正接、線膨張係数の改善
効果が小さく、８５体積％以上充填すると樹脂と均一に
混合することが難しくなるからである。

【００１９】樹脂成分としては、少なくともその一部に
熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。高周波回路基板
は、耐はんだ性など高い耐熱性を必要とするので、熱硬
化した樹脂を用いることが好ましい。

【００２０】熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹
脂、不飽和エステル樹脂、エポキシアクリレート樹脂
等、一般的に使用されている樹脂が好ましく用いられ
る。

【００２１】本発明で用いられるエポキシ樹脂として
は、１分子中にエポキシ基を２個以上有する化合物が好
ましく、そのような化合物として例えばフェノール、ク
レゾール、ハロゲン化フェノール、およびアルキル化フ
ェノール類とホルムアルデヒドとを酸性触媒下で反応し
て得られるノボラック類とエピクロルヒドリンを反応さ
せて得られるノボラック型エポキシ樹脂、サリチルアル
デヒド−フェノールあるいはクレゾール型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、水添ビ
スフェノールＡ型、臭素化ビスフェノールＡ型または脂
環式グリシジルエーテル型のエポキシ樹脂、ゴム変性エ
ポキシ樹脂、環式脂肪族エポキシ樹脂、複素環式エポキ
シ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、トリグリシジル
イソシアヌレートなどがあり、これらを単独または混合
して用いることができる。

【００２２】樹脂成分として少なくともその一部分が感
光性樹脂を含むことで、回路基板に必要なスルーホール
をフォトリソグラフィー法により高精度で加工出来る。
感光性樹脂としては光硬化性樹脂、および光可溶性樹脂
のいずれも好適に使用することができる。

【００２３】光硬化性樹脂の例としては、（１）１分子
に不飽和基などのラジカル重合性官能基を１つ以上有す
るモノマーやオリゴマーを適当なバインダーポリマーと
混合し、光重合開始剤などを加えたもの、（２）ポリマ
ーに感光性基を導入し、光重合開始剤などを加えたも
の、（３）芳香族ジアゾ化合物、芳香族アジド化合物な
どの感光性化合物を適当なバインダーポリマーと混合し
たもの、（４）エポキシ樹脂と光カチオン重合開始剤を
含むもの、などがあげられる。

【００２４】また、光可溶性樹脂組成物の例としては、
（１）ジアゾ化合物の無機塩や有機酸とのコンプレック
ス、キノンジアジド類などを適当なポリマーバインダー
と混合したもの、（２）キノンジアジド類を適当なポリ
マーバインダーと結合させたもの、などがあげられる。

【００２５】耐熱性の観点からは、光可溶性樹脂よりも
露光により重合硬化する光硬化性樹脂がより好適であ
る。これらの光硬化性樹脂は、パターン露光、現像によ
りスルーホールを加工したとあとにさらに加熱により硬
化を進行させることでより耐熱性の高い絶縁層を得るこ
とも出来る。

【００２６】本発明で用いられるバインダーポリマーと
しては、本発明の目的を達成できる具体例としてポリビ
ニルアルコール、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポ
リスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタ
ン、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリアセタール、ポ
リフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリイミドなど
を例示することができ、これらは単独あるいは混合して
使用することができる。

【００２７】本発明では光硬化性樹脂として、少なくと
も光ラジカル開始剤と、光重合性官能基を有する樹脂成
分を含有することが好ましい。光ラジカル開始剤として
はベンゾフェノン、アセトフェノン、1-ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフ
ェニルエタン-1-オン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フ
ェニル]-2-モルフォリノプロパノン-1、2-ベンジル-2-
ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン
-1、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オ
ン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル]-2-ヒドロ
キシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン等のベンゾフェノン
またはアセトフェノン誘導体、2,4,6-トリメチルベンゾ
イルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス(2,4,6-
トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイ
ド等の、アシルフォスフィン誘導体、チオキサントン、
2-クロロチオキサントン、4-ジエチルチオキサントン、
2-イソプロピルチオキサントン等のチオキサントン誘導
体、ビス(シクロペンタジエニル)-ビス(2,6-ジフルオロ
-3-(ピル-1-イル)チタニウム等のメタロセン化合物等が
挙げられる。これらの光重合開始剤に安息香酸系、第三
アミン系などの光重合促進剤を併用することができる。

【００２８】光重合性官能基を有する樹脂成分としては
例えば高分子化合物の主鎖や側鎖にラジカル重合性官能
基を導入したもの、及びまたは１分子内に１つ以上の光
重合性官能基を持つ低分子化合物が挙げられる。高分子
化合物の主鎖や側鎖にラジカル重合性官能基を導入した
ものとしては、グリシジル基を有する（メタ）アクリレ
ートを含む共重合体に（メタ）アクリル酸を反応させた
もの、さらにそれに酸無水物を反応させたもの、カルボ
キシル基を有するポリマーと（メタ）アクリレートを有
するグリシジル化合物やイソシアネート化合物を反応さ
せたもの、無水マレイン酸を含む共重合体に水酸基を有
する（メタ）アクリレートモノマーあるいはグリシジル
基を有する（メタ）アクリレートモノマーを反応させた
もの、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ（メタ）アク
リレート樹脂などがあり、これらを単独または混合して
用いることができる。またこれらは、光重合性化合物で
あると同時に、バインダーポリマーとしても使用するこ
とが出来る。

【００２９】１分子に不飽和基などラジカル重合性官能
基を有する低分子化合物の具体例としては、２−ヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロ
ピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、ア
クロイルモルフォリン、メトキシポリエチレングリコー
ル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ
（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミ
ド、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、シクロヘ
キシル（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパン
（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メ
タ）アクリレート、トリス（ヒドロキシエチル）イソシ
アヌレートジ（メタ）アクリレート、トリス（ヒドロキ
シエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート
などを例示することができ、これらは単独あるいは混合
して使用することができる。

【００３０】バインダーポリマーとしてアルカリ可溶性
のものを選択することにより、現像を環境負荷の大きい
有機現像液ではなく、アルカリ水溶液により現像するこ
とが可能である。

【００３１】感光性樹脂自身が熱硬化性であることも好
ましい形態の一つである。その例としてはエポキシアク
リレート樹脂（エポキシ樹脂に（メタ）アクリル酸を付
加させたもの、さらにそれに酸無水物を反応させたも
の）、感光性ポリイミド樹脂（ポリイミド前駆体に（メ
タ）アクリレート基をエステル結合、イオン結合などを
介して導入したもの）などがあげられる。

【００３２】エポキシアクリレート樹脂はエポキシ樹脂
のエポキシ基にエステル化触媒の存在下で約６０〜１４
０℃程度の温度範囲でアクリル酸またはメタクリル酸を
反応させてエステル化することにより製造することがで
きる。

【００３３】感光性ポリイミド樹脂はテトラカルボン酸
無水物と水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物を
反応させた後に脱水縮合剤の存在下でジアミン化合物と
反応させる、あるいはポリイミド前駆体（ポリアミド
酸）とアミノ基を有する（メタ）アクリレート化合物を
混合することによって製造することができる。

【００３４】本発明の高周波回路基板用絶縁材料は、例
えば以下のような方法にて調整できる。まず２種以上の
平均粒子径を有する無機粒子、樹脂成分、溶媒を混合す
る。溶媒としては樹脂を溶解するものを適宜選択すれば
良いが、例えばメチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、
メチルエチルケトン、ジオキサン、アセトン、シクロヘ
キサノン、シクロペンタノン、イソブチルアルコール、
イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、ジメチ
ルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、トルエン、クロ
ロベンゼン、ベンジルアルコール、イソホロン、メトキ
シメチルブタノール、乳酸エチル、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテルおよびそのアセテート、Ｎ−メチ
ルピロリドンなどやこれらのうちの１種以上を含有する
有機溶媒混合物が用いられる。

【００３５】さらに必要に応じて、安定化剤、分散剤、
沈殿防止剤、可塑剤、酸化防止剤などを添加しても良
く、感光性樹脂を用いる場合には更に増感剤、増感助
剤、光重合促進剤、熱重合禁止剤、紫外線吸収剤などを
添加しても良い。これらの混合物をボールミル、アトラ
イター、ロールミル、ニーダー、サンドミルなどの手法
で混合し、ペーストを作成する。

【００３６】上記によって得られた本発明の高周波回路
基板用絶縁材料は塗布、乾燥して高周波回路基板の絶縁
層を形成する。層間の電気的接続を得るために、フォト
リソグラフィーの手法によりスルーホールを形成する。
乾燥後の好ましいペーストの厚みは１０〜２００μｍで
あり、これより厚いとスルーホール加工性が困難とな
り、光硬化の効果が薄れる。また、１０μｍより薄いと
機械強度や電気絶縁性が十分に確保できない。

【００３７】フォトリソグラフィーによりスルーホール
を形成する場合について説明する。フォトマスクを用い
て所望のパターン状に紫外線を露光し、その後、感光層
を現像することにより高解像度のスルーホールパターン
を形成できる。現像には感光性樹脂成分の種類に応じて
適当な現像液（水、アルカリ現像液、有機溶媒、または
これらの混合物など）が使用できる。現像方法も特に制
限されず、例えばパドル法、ディップ法、スプレー法な
どが採用できる。

【００３８】スルーホール加工後、得られたパターンの
耐熱性を向上させるため、適当な条件で加熱処理をして
も良い。

【００３９】上記のようにして得られた基板に回路を形
成する方法としては、回路となる金属層を基板に付着さ
せる無電解メッキ、または無電解メッキと電解メッキの
組み合わせを挙げることができる。

【００４０】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以
下の作業は特に断らない限り全て紫外線遮断の黄色灯室
において行った。

【００４１】合成例１５００ｍｌ反応容器にフェノールノボラック型エポキシ
樹脂（油化シェル社製、商品名エピコート１５２、エポ
キシ当量１７５）１７５ｇ、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート４０ｇを加え１１０℃に昇温
した。これにアクリル酸５４ｇ、ヒドロキノンモノメチ
ルエーテル０．１ｇ、塩化ベンジルトリエチルアンモニ
ウム０．３ｇの混合液を約１時間かけて滴下した。滴下
後１１０℃で約１０時間加熱した後６０℃に冷却し、無
水テトラヒドロフタル酸１１６ｇ、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート１７０ｇの混合物を添
加した。添加後、約２時間かけて１１０℃に昇温し、１
１０℃で約１０時間加熱を続け、アクリルエポキシ樹脂
溶液（１−Ａ）を得た。この溶液に２−ベンジル−２−
ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−
ブタノン−１を１０ｇ、ペンタエリスリトールヘキサア
クリレートを５ｇを加えて、樹脂（１−Ｂ）とした。

【００４２】合成例２１０００ｍｌの４つ口フラスコに２−プロパノールを２
００ｇ仕込み、これをオイルバス中で８０℃に保ち窒素
シール、攪拌を行いながらメタクリル酸メチル６０ｇと
スチレン８０ｇ、メタクリル酸６０ｇにＮ．Ｎ−アゾビ
スイソブチロニトリル２ｇを混合してこれを滴下ロート
で３０分かけて滴下した。そして、４時間反応を続けた
後、ハイドロキノンモノメチルエーテルを２ｇ添加して
から常温に戻し重合を完了し、この様にして得られたも
のを樹脂（２−Ａ）とした。つぎにこの樹脂（２−Ａ）
を７５℃に保ちながらメタクリル酸グリシジル８０ｇと
トリエチルベンジルアンモニウムクロライド６ｇを添加
し３時間反応させた。この様にして得られたものを樹脂
２−Ｂとした。ここでメタクリル酸グリシジルの反応率
は、反応前後のポリマ酸価の変化から求めたところ７０
％であった。したがって付加量は０．７３モル当量であ
った。プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート１２５ｇに樹脂（２−Ｂ）を６０ｇ、ジペンタエリ
スリトールヘキサアクリレートを３０ｇ、２−ベンジル
−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニ
ル）−ブタノン−１を１２ｇ溶解させ樹脂（２−Ｃ）と
した。

【００４３】プロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテート１６０ｇに樹脂（２−Ｂ）を６０ｇと、ジペ
ンタエリスリトールヘキサアクリレートを３０ｇ、２−
ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリ
ノフェニル）−ブタノン−１を１．２ｇ溶解させ部分ア
ルキルエーテル化ヘキサメチロールメラミンを３０ｇ溶
解させたものを樹脂（２−Ｄ）とした。

【００４４】合成例３１０００ｍｌの４つ口フラスコにビス［４−（３−アミ
ノフェノキシ）フェニル］スルホン８２．２ｇ、ビス
（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン２．
４９ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン３２４ｇに２０℃
で溶解させた。その後、３，３’，４，４’−ベンゾフ
ェノンテトラカルボン酸二無水物３１．６ｇ、無水ピロ
メリト酸２１．４ｇを加え、５５℃で４時間反応させ
た。その後２０℃に冷却し、Ｎ−フェニルグリシン６．
９３ｇ、ミヒラーズケトン０．１４ｇ、メタクリル酸ジ
エチルアミノエチル７４．０ｇ、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン８３．１ｇを加えて、感光性ポリイミド前駆体組
成物（３−Ａ）を得た。

【００４５】無機粒子として種々の平均粒子径を有する
シリカ粒子である。使用したシリカ粒子は次の通りであ
る。

【００４６】・試薬一級無水ケイ酸（関東化学製）平均
粒子径１２μｍ・“アドマファイン”ＳＯ−Ｃ３（アドマテック製）平
均粒子径１μｍ・“アドマファイン”ＳＯ−Ｃ１（アドマテック製）平
均粒子径０．１μｍ・“アエロジル”ＯＸ５０（日本アエロジル製）平均粒
子径４０ｎｍ・“アエロジル”２００（日本アエロジル製）平均粒子
径１０ｎｍ。

【００４７】実施例１〜１７、比較例１〜３樹脂（１−Ｂ）、（２−Ｃ）、（２−Ｄ）および（３−
Ａ）と無機粒子を表１〜４に示す組成ででそれぞれ配合
し、３本ロールミルで混練して無機粒子含有感光性樹脂
組成物を得た。特に断らない限り、本実施例では数値は
全て重量部である。

【００４８】これら感光性樹脂組成物を基板上に塗布
し、８０℃で３０分間熱風オーブンにて乾燥した。テス
トパターンのフォトマスクを介して超高圧水銀灯により
露光を行った。炭酸ナトリウム１％水溶液により未露光
部が溶解する時間プラス１０秒間の現像を行い、パター
ン形状を観察した。

【００４９】パターン加工のサンプルとは別に、各感光
性樹脂組成物をアルミ基板上に塗布８０℃で３０分乾燥
し、全面露光を行った後に１８０℃において６０分の熱
硬化を行った。得られた膜にアルミ蒸着膜で対抗電極を
形成し、ヒューレットパッカードのインピーダンス測定
装置により１ＭＨｚにおける誘電正接を測定した。ま
た、硬化膜の線膨張係数をＴＭＡにより測定した。

【００５０】実施例１〜５、比較例１について、２種の
粒子径の異なる粒子を用いて、無機粒子と有機固形分の
比率を変えて試料を作成し、その結果を表１に示した。
平均粒子径１μｍの粒子Ａと平均粒子径４０ｎｍの粒子
Ｂの重量比率は９０／１０で一定にした。無機粒子を含
まない比較例１と比べると、実施例１〜５は誘電正接と
線膨張係数が低く、パターン加工性は比較例と同等であ
った。無機粒子の重量比率が高いほど誘電正接と線膨張
係数は低くなるが、無機粒子比率が最大の実施例４では
ややパターン加工性が低下した。

【００５１】

【表１】

【００５２】実施例６〜９、比較例２〜３については無
機粒子と有機固形分の重量比率を一定にし、無機粒子Ａ
と無機粒子Ｂの比率を変化させた試料を作成し、その結
果を表２に示した。無機粒子が固形分中で８０重量％と
いう高い比率でありながらいずれも良好な塗布膜外観と
パターン加工性であった。無機粒子を１種類しか含まな
い比較例２、３の塗布膜は白濁不均一で粒子の分散性が
悪く、パターン加工も不良であった。さらに比較例２、
３では誘電正接も大きかった。これは分散が不良で膜内
に欠陥が増えるために損失が増大するためと推定され
る。

【００５３】

【表２】

【００５４】実施例１０〜１３については、無機粒子の
大きさを変化させた試料を作成し、その結果を表３に示
した。無機粒子と有機固形分の重量比率、及び２種の粒
子の配合比率は一定にして調整した樹脂組成物はいずれ
も良好な結果を与えた。

【００５５】

【表３】

【００５６】実施例１４〜１７については、無機粒子と
有機固形分の重量比率、２種の粒子の粒子径と配合比率
も一定にして樹脂の種類を変更した試料を作成し、その
結果を表４に示した。樹脂の種類に関わらず本発明によ
ると良好な結果が得られた。

【００５７】

【表４】

【００５８】

【発明の効果】本発明は上述のような構成を有すること
により、高周波回路基板用として好適な絶縁樹脂材料を
得ることが出来、得られた高周波回路基板はセラミック
基板に比較して高い加工精度と低い誘電率を有し、また
一般の樹脂基板に比較して低い線膨張率、高い耐熱性を
有しており、高周波回路基板として非常に好適であっ
た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J002 AA03W BC03X BD12X BE02X BG04X BG05X CB00X CD00W CF03X CH07X CK02X CL00X CM04X CN03X CP03X DE096 DE097 DE146 DE147 DF016 DF017 DJ006 DJ007 DJ016 DJ017 DM006 FD208 GQ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機粒子および樹脂成分として少なくとも
感光性樹脂を含有することを特徴とする高周波回路基板
用絶縁材料であって、無機粒子として、異なる平均粒子
径を有する少なくとも２種類の粒子を含むことを特徴と
する高周波回路用絶縁材料。
【請求項２】異なる平均粒子径を有する２種以上の無機
粒子のうち、最大の平均粒子径を持つ無機粒子の平均粒
子径をＲａ、最小の平均粒子径を持つ無機粒子の平均粒
子径をＲｂとしたとき、５≦Ｒａ／Ｒｂ＜１００を満た
すことを特徴とする請求項１記載の高周波回路基板用絶
縁材料。
【請求項３】最大の平均粒子径を持つ無機粒子の含有量
Ｗａと最小の平均粒子径を持つ無機粒子の含有量Ｗｂ
が、重量比にして０．０５≦Ｗｂ／（Ｗａ＋Ｗｂ）＜
０．５を満たすことを特徴とする請求項２記載の高周波
回路基板用絶縁材料。
【請求項４】無機粒子の総含有量Ｗｉが、樹脂固形分の
合計量Ｗｏに対して、重量比にして０．４５≦Ｗｉ／
（Ｗｉ＋Ｗｏ）＜０．８５を満たすことを特徴とする請
求項１記載の高周波回路基板用絶縁材料。
【請求項５】無機粒子として少なくともシリカを含有す
ることを特徴とする請求項１記載の高周波回路基板用絶
縁材料。
【請求項６】樹脂成分として少なくとも熱硬化性樹脂を
含有することを特徴とする請求項１記載の高周波回路基
板用絶縁材料。
【請求項７】感光性樹脂として、少なくとも光硬化性樹
脂を含有することを特徴とする請求項１記載の高周波回
路基板用絶縁材料。
【請求項８】光硬化性樹脂として、少なくとも光ラジカ
ル開始剤と、光重合性官能基を有する樹脂成分を含有す
ることを特徴とする請求項７記載の高周波回路基板用絶
縁材料。
【請求項９】請求項１〜８のいずれか記載の絶縁材料を
用いた高周波回路基板。