【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高誘電率樹脂組成物並びにそれを用いた高誘電率電子部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信用、民生用や産業用等の電子機器は、実装方法の小型化や高密度化から、材料面においてより耐熱性、寸法安定性、高誘電率や誘電正接等の電気的特性や成形性が要求されている。また、高周波用電子部品としては、焼結フェライトや焼結セラミックスが小型化等のメリットから用いられているが、これらを用いる場合は、製造工程が複雑になる等の問題点があり、樹脂系の材料が望まれている。例えば、プリント配線板にコンデンサ効果を持たせた複合回路化等から、高誘電率の基板が必要とされている。しかしながら、プリント配線板に用いる材料であるポリイミド、エポキシ樹脂等は、誘電率（ε）が高々３〜４程度であるので、これを数十以上の誘電率のものにしようとすると、前記樹脂材料に高誘電率のセラミック粉末等を多量に添加する必要がある。具体的な基板としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂やポリフェニレンエーテル樹脂等に高誘電率のセラミックス粉末を添加し、ガラス布やガラス不織布に含浸・乾燥して得たプリプレグを積層成形して、高誘電率の基板とすることが知られている。しかしながら、このような方法によって高誘電率の基板を得るためには、前記樹脂中に例えば、前記樹脂の体積分率で５０％のように多量に添加したものとする必要がある。これは、前記樹脂１００重量部換算では、５００〜１０００重量部にもなる。このような大量の前記高誘電率粉末を添加すると、得られた基板の機械的特性や電気的特性に問題が生じる。すなわち、引張り強度、伸び特性、曲げ特性や脆化特性等の問題、さらには前記基板のドリル加工性、切削加工性の低下や寸法変化が大きい等の機械的特性の問題がある。このような技術の例としては、特許文献１が知られているが、いまだ十分な誘電率と機械的特性、電気的特性を満足するものは、得られていないのが現状である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−６９７１２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明が解決しようとする課題は、高誘電率の樹脂組成物であって、強度低下等がなく誘電正接等の電気的特性にも優れていること、またこの高誘電率樹脂組成物を用いて比較的簡単な方法で、小型化された電子部品が得られるようにすることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載されるように、ベース樹脂に高誘電率粉末を混練した高誘電率樹脂組成物であって、前記ベース樹脂１００重量部中にカーボンブラックを１〜１０重量部含有する高誘電率樹脂組成物とすることによって、解決される。
【０００６】
また請求項２に記載されるように、前記高誘電率樹脂組成物は、前記ベース樹脂と高誘電率粉末の合計量を１００％（ｖｏｌ）としたときに、前記高誘電率粉末の含有量を１０〜７０％（ｖｏｌ）とする、請求項１に記載の高誘電率樹脂組成物とすることによって、解決される。
【０００７】
また、請求項３に記載されるように、前記請求項１または２の高誘電率樹脂組成物を用いた、誘電率（ε）が１０以上の高誘電率電子部品とすることによって、解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を、説明する。請求項１に記載される発明は、ベース樹脂に高誘電率粉末を混練した高誘電率樹脂組成物であって、前記ベース樹脂１００重量部中にカーボンブラックを１〜１０重量部含有する高誘電率樹脂組成物に関するもので、このような高誘電率樹脂組成物とすることにより、引張り強度、伸び特性、曲げ特性や脆化特性等の問題、さらには前記基板のドリル加工性、切削加工性の低下や寸法変化が大きい等の機械的特性の問題がなく、また従来のものに比較しても、少量の高誘電率粉末の添加で高誘電率のものが得られ、さらには誘電正接等の電気的特性に優れた、高誘電率樹脂組成物が得られるようになる。具体的には、１０以上の高誘電率（ε）の高誘電率樹脂組成物を、比較的簡単に得ることができるようになる。
【０００９】
まず前記ベース樹脂について述べると、このベース樹脂は成形性、加工性、積層時の接着性や電気的特性の優れた、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の中から選択される。具体的な熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ポリフェニレンエーテル（オキサイド）樹脂（ＰＰＯ）、ビスマレイミドトリアジン（シアネートエステル）樹脂、フマレート樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリビニルベンジルエーテル樹脂等が挙げられる。また熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリテトラフルオルエチレン樹脂、グラフト樹脂、液晶ポリマー等が挙げられる。またこれらの中でも、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、ブチレンテレフタレート樹脂、ポリビニルベンジルエーテル樹脂等が単独で或いは混合物とするのが好ましい。
【００１０】
つぎに高誘電率粉末としては、セラミックス粉末等が好ましく、高周波数帯域において分散媒となる前記ベース樹脂よりも大きい比誘電率とＱ値（誘電正接の逆数）を持つものであればよく、２種以上を併用することもできる。その場合の比率は、任意に選定すれば良い。特に本発明においては、比誘電率が１０〜３００００程度のもので、誘電正接が０．０５以下のものが良い。またその粒径は、平均粒径で０．０１〜１００μｍ程度のもので、好ましくは０．０１〜１０μｍのものである。このような粒子径とすることによって、分散性が良好なものとなり、本発明の効果が得られ易くなる。これに対し、前記よりも小さな粒子径のものであると比表面積が大きくなり、高充填率化が困難となる。また前記範囲よりも大きな粒子径のものを用いると、ペースト化した際に沈降し易く、均一に分散させることが困難となるためである。
【００１１】
具体的な前記高誘電率粉体は、比較的低い誘電率の樹脂組成物のためには、誘電率が１０〜１０００程度の高誘電率粉末が使用される。具体的には、Ｍｇ２ＳｉＯ４、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＴｉＯ３、ＺｎＴｉＯ３、Ｚｎ２ＴｉＯ４、ＴｉＯ２、ＣａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＳｒＺｒＯ３、ＢａＴｉ２Ｏ５、ＢａＴｉ４Ｏ９、Ｂａ２Ｔｉ９Ｏ２０、Ｂａ２（Ｔｉ、Ｓｎ）９Ｏ２０、ＺｒＴｉＯ４、（Ｚｒ、Ｓｒ）ＴｉＯ４、ＢａＮｄ２Ｔｉ５Ｏ１４、ＢａＳｍ２ＴｉＯ１４、Ｂｉ２Ｏ３ＢａＯＮｄ２Ｏ３ＴｉＯ２、ＰｂＯＢａＯＮｄ２Ｏ３ＴｉＯ２、（Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＯ）ＢａＯＮｄ２Ｏ３ＴｉＯ２、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７、Ｎｄ２Ｔｉ２Ｏ７、（Ｌｉ、Ｓｍ）ＴｉＯ３、Ｂａ（Ｍｇ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３、Ｂａ（Ｚｎ１／３Ｔａ２／３）Ｏ３、Ｂａ（Ｚｎ１／３Ｎｄ２／３）Ｏ３、Ｓｒ（Ｚｎ１／３Ｎｄ２／３）Ｏ３等である。そしてこれらの中でも、ＴｉＯ２、ＣａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＢａＯＮｄ２Ｏ３−ＴｉＯ２、Ｂｉ２Ｏ３−ＢａＯ−Ｎｄ２Ｏ３−ＴｉＯ、ＢａＴｉ４Ｏ９、Ｂａ２Ｔｉ９Ｏ２０、Ｂａ２（Ｔｉ，Ｓｎ）Ｏ２０、ＭｇＯ−ＴｉＯ２、ＺｎＯ−ＴｉＯ２、ＭｇＯ−ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等が、好ましいものである。
【００１２】
また、比較的高い誘電率の樹脂組成物用としては、誘電率が１０００以上の高誘電率粉末が使用される。具体的には、ＢａＴｉＯ３、（Ｂａ、Ｐｂ）ＴｉＯ３、Ｂａ（Ｔｉ、Ｚｒ）Ｏ３、（Ｂａ、Ｓｒ）ＴｉＯ３が好ましく、ＢａＴｉＯ３並びにＢａ（Ｔｉ、Ｚｒ）Ｏ３が、特に好ましいものである。なお、前述の高誘電率粉末は、単結晶であっても多結晶であっても良い。
【００１３】
そして前記樹脂組成物には、前記ベース樹脂１００重量部中にカーボンブラックを１〜１０重量部含有するものである。このように、カーボンブラックの特定量をベース樹脂中に添加することによって、誘電率を向上することが可能となる。そしてその添加量が１重量部未満では、誘電率の向上効果が得られず、また添加量が１０重量部を超えると、誘電正接が大きくなって好ましくない。より好ましくは、２〜５重量部である。このようなカーボンブラックとしては、アセチレンブラック、ケッチェッンブラック、ファーネスブラックやカーボンナノチューブ等が挙げられるが、特にケッチェンブラックの添加が誘電率の向上効果が大きかった。（以上のように、高誘電率樹脂組成物中にカーボンブラックを特定量添加することによって誘電率が向上するのは、カーボンブラックのチャネル形成により導電パスが形成されるためと考えられる。
【００１４】
また前記高誘電率粉末の添加量は、請求項２に記載されるように、前記ベース樹脂と高誘電率粉末の合計量を１００％（ｖｏｌ）としたときに、前記高誘電率粉末の含有量を１０〜７０％（ｖｏｌ）とすることが好ましい。このような添加量とするのは、１０％（ｖｏｌ）未満であると目的とする誘電率のものが得られず、また７０％（ｖｏｌ）を超えて添加すると、緻密な高誘電率樹脂組成物が得られにくくなり、前記Ｑ値が大きく低下することが生じるので、前記範囲とされる。なお、より好ましくは２０〜６０％（ｖｏｌ）とするのが良い。
【００１５】
そして前記高誘電率樹脂組成物は、ボールミル、３本ロールその他の装置によって混練して製造されるが、前記混練や加工がし易いように、その粘度を調整するために溶剤を加えても良い。前記粘度は、１００〜１０００００ｃｐｓ程度とするのが好ましい。また溶剤としては、用いるポリマーによって好ましいものを選択すれば良いが、具体的にはトルエン、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等が使用される。
【００１６】
このようにして得られた高誘電率樹脂組成物は、スクリーン印刷、インクジェット、ロールコータ、スピンコート等によって、塗布し乾燥させて必要な薄膜を形成することができるので、請求項４に記載されるように、誘電率（ε）が１０以上の高誘電率電子部品を製造することが可能となる。例えば薄膜コンデンサ、低域通過型フィルタ、高周波回路基板等である。このような電子部品は、高誘電率粉末を大量に添加することなく、誘電率の高い電子部品であると同時に、この種部品に要求される引張り強度、伸び特性、曲げ特性等の物理的な特性や加工性、寸法変化等の機械的特性並びに誘電正接等の電気的特性にも優れたものとなる。
【００１７】
【実施例】
表１に記載される各種試料を用いて、本発明の効果を確認した。樹脂としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（東都化成社製、ＹＤ−８１２５）で、硬化剤としては３または４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸（日立化成社製、ＨＮ−５５００）、硬化促進剤として２、４、６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール（ジャパンエポキシレジン社製、エピキュア３０１０を使用した。また、高誘電率粉末としては、チタン酸バリウム（富士チタン社製、ＢＴ−２０６、ε＝１８０００）を、カーボンブラックに関しては、アセチレンブラック（電気化学社製のデンカブラック）、ケッチェンブラック（ケッチェン・ブラック社製のケッチェンブラックＥＣ）、ファーネスブラック（アサヒカーボン社製の旭＃５０）、溶剤としてはトルエンを用いた。試料の作製は、前記硬化促進剤を除いた各材料をボールミルで２４時間混練して、粘度を１０００〜２０００ｃｐｓ程度に調整した。これに、前記硬化促進剤を加えてペーストとした。このペーストを、銅箔上にバーコーターを用いて薄膜状に形成した。ついで、１５０℃で３０分の硬化させた後、前記薄膜上に、イオンスパッターによって電極を形成したものである。これらの試料について、誘電率（ε）並びに誘電正接（ｔａｎδ）を測定した。結果を、表１に記載した。
【００１８】
【表１】
【００１９】
結果は表１から明らかなとおり、本発明の範囲の高誘電率樹脂組成物は、誘電率が１０以上と向上し、また誘電正接も１％以下と好ましいことがわかる。これに対して、本発明の範囲を外れた比較例１〜９は、誘電率が低いか、誘電正接（ε）が大きくなって好ましくないことがわかる。より詳細に説明すると、カーボンブラックの添加量に関しては、実施例１〜９に記載されるように、１〜１０重量部の添加で誘電率が１０以上で、誘電正接が１％以下となっている。特に実施例３、６や９のように、チタン酸バリウムの添加量が少なくても誘電率は１５以上となっている。また実施例４〜６に示されるように、カーボンブラックとしてケッチェンブラックを使用した場合が、いずれの添加量においても高い誘電率を示した。
なお、カーボンブラックの添加量が２０重量部程度となると、誘電正接が１．０％を超えるので好ましくない。
【００２０】
また、チタン酸バリウムの添加量については、実施例１〜９に示されるように、１０〜７０％（ｖｏｌ）の範囲で誘電率が１０以上で誘電正接が１．０％以下のものとなっている。これに対して、比較例７〜９に見られるようにその添加量が７５％（ｖｏｌ）となると、誘電正接が１％を超えて好ましくない。このように、本発明の配合範囲とすることによって、１０以上の高誘電率（ε）で、誘電正接が１．０％以下と電気的特性に優れ、また高誘電率粉末の添加も少ない量で良いため、引張り強度、伸び特性、曲げ特性や脆化特性等の問題、さらには前記基板のドリル加工性、切削加工性の低下や寸法変化が大きい等の機械的特性の問題がない、高誘電率樹脂組成物が得られるようになる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は以上述べたように、ベース樹脂に高誘電率粉末を混練した高誘電率樹脂組成物であって、前記ベース樹脂１００重量部中にカーボンブラックを１〜１０重量部含有する高誘電率樹脂組成物とすることによって、また前記高誘電率樹脂組成物は、前記ベース樹脂と高誘電率粉末の合計量を１００％（ｖｏｌ）としたときに、前記高誘電率粉末の含有量を１０〜７０％（ｖｏｌ）とする、請求項１に記載の高誘電率樹脂組成物とすることによって、引張り強度、伸び特性、曲げ特性や脆化特性等に優れたものとなり、さらには前記基板のドリル加工性、切削加工性の低下や寸法変化が大きい等の機械的特性の問題もない。特にカーボンブラックとして、ケッチェンブラックを使用したものは、高い誘電率が得られるので好ましい。また従来のこの種の樹脂組成物に比較して、少量の高誘電率粉末の添加で高誘電率となり、誘電正接等の電気的特性を低下させない、優れた高誘電率樹脂組成物が得られるようになる。具体的には、１０以上の高誘電率（ε）で誘電正接も１．０％以下の高誘電率樹脂組成物とすることができる。
【００２２】
そして、前記の高誘電率樹脂組成物を用いて電子部品とすることによって、誘電率（ε）が１０以上で誘電正接が１．０％以下の電気的特性を有し、基板のドリル加工性、切削加工性の低下や、寸法変化が大きい等の機械的特性の問題がない、高誘電率電子部品を製造することができる。これは、前記高誘電率樹脂組成物が加工性に優れていることと、得られた薄膜が機械的特性に優れているためである。例えば、薄膜コンデンサ、低域通過型フィルタ、高周波回路基板等として、有用である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a high dielectric constant resin composition and a high dielectric constant electronic component using the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, electronic devices for communication, consumer use, industrial use, etc. have become increasingly more heat-resistant, dimensionally stable, and have electrical characteristics such as high dielectric constant and dielectric loss tangent, due to the miniaturization and higher density of mounting methods. Formability is required. Sintered ferrites and sintered ceramics are used as high-frequency electronic components because of their advantages such as miniaturization. However, when these are used, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated and resin-based materials are used. Materials are desired. For example, a substrate having a high dielectric constant is required for a composite circuit in which a printed wiring board has a capacitor effect. However, since the dielectric constant (ε) of a material used for a printed wiring board, such as polyimide and epoxy resin, is at most about 3 to 4, if the dielectric constant (ε) is to be increased to several tens or more, the resin material is used. It is necessary to add a large amount of high dielectric constant ceramic powder or the like. As a specific substrate, a prepreg obtained by adding a ceramic powder having a high dielectric constant to a phenol resin, an epoxy resin, a fluororesin, a polyphenylene ether resin, or the like, impregnating and drying a glass cloth or a glass nonwoven fabric, and laminating and molding. It is known that the substrate has a high dielectric constant. However, in order to obtain a substrate having a high dielectric constant by such a method, it is necessary to add a large amount to the resin, for example, 50% in volume fraction of the resin. This amounts to 500 to 1000 parts by weight in terms of 100 parts by weight of the resin. When such a large amount of the high dielectric constant powder is added, problems occur in the mechanical and electrical characteristics of the obtained substrate. That is, there are problems such as tensile strength, elongation characteristics, bending characteristics, embrittlement characteristics and the like, and also problems of mechanical characteristics such as reduction in drillability and cutting workability of the substrate and large dimensional changes. Patent Literature 1 is known as an example of such a technique, but a technique satisfying sufficient dielectric constant, mechanical properties, and electrical properties has not yet been obtained.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-8-69712 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is a resin composition having a high dielectric constant, having excellent electrical properties such as a dielectric loss tangent without a decrease in strength, and the like. It is an object of the present invention to obtain a miniaturized electronic component by a relatively simple method.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The problem to be solved is a high dielectric constant resin composition in which a high dielectric constant powder is kneaded with a base resin, wherein carbon black is contained in 100 parts by weight of the base resin. The problem is solved by using a high dielectric constant resin composition containing from 10 to 10 parts by weight.
[0006]
Further, as described in claim 2, the content of the high dielectric constant powder is such that the total amount of the base resin and the high dielectric constant powder is 100% (vol). Is set to 10 to 70% (vol), the problem is solved by the high dielectric constant resin composition according to claim 1.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, a high dielectric constant electronic component having a dielectric constant (ε) of 10 or more using the high dielectric constant resin composition of the first or second aspect is solved. You.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described. The invention according to claim 1 is a high dielectric constant resin composition obtained by kneading a high dielectric constant powder into a base resin, wherein the high dielectric constant contains 1 to 10 parts by weight of carbon black in 100 parts by weight of the base resin. The present invention relates to a high-permittivity resin composition. By using such a high-permittivity resin composition, problems such as tensile strength, elongation characteristics, bending characteristics and embrittlement characteristics, and furthermore, drillability and cutting workability of the substrate. There is no problem of mechanical characteristics such as a decrease in dimensional change or large dimensional change, and a high dielectric constant can be obtained with the addition of a small amount of high dielectric constant powder compared to conventional ones. And a high dielectric constant resin composition having excellent electrical characteristics can be obtained. Specifically, a high dielectric constant resin composition having a high dielectric constant (ε) of 10 or more can be obtained relatively easily.
[0009]
First, the base resin will be described. The base resin is selected from thermoplastic resins and thermosetting resins excellent in moldability, workability, adhesiveness at the time of lamination, and electrical properties. Specific thermosetting resins include epoxy resins, phenolic resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins, polyphenylene ether (oxide) resins (PPO), bismaleimide triazine (cyanate ester) resins, fumarate resins, polybutadiene resins, And polyvinyl benzyl ether resin. Examples of the thermoplastic resin include polyethylene resin (PE), polypropylene resin (PP), polyamide resin, polyphenylene sulfide resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene terephthalate resin, polyether ether ketone resin, polytetrafluoroethylene resin, and graft resin. And liquid crystal polymers. Among them, phenol resin, epoxy resin, polybutadiene resin, butylene terephthalate resin, polyvinyl benzyl ether resin and the like are preferably used alone or as a mixture.
[0010]
Next, as the high dielectric constant powder, a ceramic powder or the like is preferable, and any powder having a relative dielectric constant and a Q value (reciprocal of a dielectric tangent) larger than that of the base resin as a dispersion medium in a high frequency band may be used. More than one species can be used in combination. The ratio in that case may be arbitrarily selected. In particular, in the present invention, it is preferable that the dielectric constant is about 10 to 30,000 and the dielectric loss tangent is 0.05 or less. The average particle diameter is about 0.01 to 100 μm, preferably 0.01 to 10 μm. With such a particle diameter, the dispersibility becomes good and the effect of the present invention is easily obtained. On the other hand, if the particle diameter is smaller than the above, the specific surface area becomes large, and it is difficult to increase the filling rate. Also, if a particle size larger than the above range is used, it tends to settle when it is made into a paste, making it difficult to uniformly disperse it.
[0011]
As the specific high dielectric constant powder, a high dielectric constant powder having a dielectric constant of about 10 to 1,000 is used for a resin composition having a relatively low dielectric constant. More specifically, Mg 2 SiO 4 , Al 2 O 3 , MgTiO 3 , ZnTiO 3 , Zn 2 TiO 4 , TiO 2 , CaTiO 3 , SrTiO 3 , SrZrO 3 , BaTi 2 O 5 , BaTi 4 O 9 , Ba 2 Ti 9 O 20 , Ba 2 (Ti, Sn) 9 O 20 , ZrTiO 4 , (Zr, Sr) TiO 4 , BaNd 2 Ti 5 O 14 , BaSm 2 TiO 14 , Bi 2 O 3 BaONd 2 O 3 TiO 2 , PbOBaONd 2 O 3 TiO 2, ( Bi 2 O 3, PbO) BaONd 2 O 3 TiO 2, La 2 Ti 2 O 7, Nd 2 Ti 2 O 7, (Li, Sm) TiO 3, Ba (Mg 1/3 Ta 2/3) O 3, Ba ( Zn 1/3 Ta 2/3) O 3, Ba (Zn 1/3 Nd 2/3) O 3, Sr (Z 1/3 is a Nd 2/3) O 3 or the like. And Of these, TiO 2, CaTiO 3, SrTiO 3, BaONd 2 O 3 -TiO 2, Bi 2 O 3 -BaO-Nd 2 O 3 -TiO, BaTi 4 O 9, Ba 2 Ti 9 O 20, Ba 2 (Ti, Sn) O 20, MgO-TiO 2, ZnO-TiO 2, MgO-SiO 2, Al 2 O 3 or the like, is preferred.
[0012]
For a resin composition having a relatively high dielectric constant, a high dielectric constant powder having a dielectric constant of 1000 or more is used. Specifically, BaTiO 3 , (Ba, Pb) TiO 3 , Ba (Ti, Zr) O 3 and (Ba, Sr) TiO 3 are preferable, and BaTiO 3 and Ba (Ti, Zr) O 3 are particularly preferable. Things. The above-mentioned high dielectric constant powder may be a single crystal or a polycrystal.
[0013]
The resin composition contains 1 to 10 parts by weight of carbon black in 100 parts by weight of the base resin. Thus, the dielectric constant can be improved by adding a specific amount of carbon black to the base resin. If the addition amount is less than 1 part by weight, the effect of improving the dielectric constant cannot be obtained, and if the addition amount exceeds 10 parts by weight, the dielectric loss tangent becomes large, which is not preferable. More preferably, it is 2 to 5 parts by weight. Examples of such carbon black include acetylene black, Ketchen black, furnace black, carbon nanotubes, and the like. Particularly, the addition of Ketjen black has a large effect of improving the dielectric constant. (As described above, the reason why the dielectric constant is improved by adding a specific amount of carbon black to the high dielectric constant resin composition is considered to be that a conductive path is formed by forming a channel of carbon black.
[0014]
In addition, the amount of the high dielectric constant powder is such that, when the total amount of the base resin and the high dielectric constant powder is 100% (vol), as described in claim 2, It is preferable that the amount is 10 to 70% (vol). If the addition amount is less than 10% (vol), a desired dielectric constant cannot be obtained, and if it exceeds 70% (vol), a dense high dielectric resin composition is obtained. It is difficult to obtain a product, and the Q value is greatly reduced. It is more preferable that the content be 20 to 60% (vol).
[0015]
The high dielectric constant resin composition is manufactured by kneading with a ball mill, a three-roll mill, or another device, and a solvent may be added to adjust the viscosity so that the kneading or processing is easy. . The viscosity is preferably about 100 to 100000 cps. As the solvent, a preferable solvent may be selected depending on the polymer to be used, and specifically, toluene, acetone, methyl ethyl ketone (MEK) or the like is used.
[0016]
The high dielectric constant resin composition thus obtained can be applied and dried by screen printing, ink jet, roll coater, spin coating, or the like to form a required thin film, and thus is described in claim 4. As described above, it is possible to manufacture a high dielectric constant electronic component having a dielectric constant (ε) of 10 or more. For example, a thin film capacitor, a low-pass filter, a high-frequency circuit board, and the like. Such an electronic component is a high dielectric constant electronic component without adding a large amount of high dielectric constant powder, and at the same time, physical properties such as tensile strength, elongation characteristics, bending characteristics, etc. required for this type of component. It also has excellent mechanical characteristics such as characteristics, workability, and dimensional change, and electrical characteristics such as dielectric loss tangent.
[0017]
【Example】
The effects of the present invention were confirmed using various samples described in Table 1. As the resin, bisphenol A type epoxy resin (YD-8125, manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.), as a curing agent, 3 or 4-methylhexahydrophthalic anhydride (HN-5500, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), and as a curing accelerator 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol (Epicure 3010, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) As the high dielectric constant powder, barium titanate (BT-206, manufactured by Fuji Titanium Co., ε = 18000), acetylene black (Denka Black manufactured by Denki Kagaku), Ketjen Black (Ketjen Black EC manufactured by Ketjen Black), furnace black (Asahi # 50 manufactured by Asahi Carbon), and Toluene was used as a solvent, and a sample was prepared by removing each of the curing accelerators. The mixture was kneaded with a ball mill for 24 hours to adjust the viscosity to about 1000 to 2000 cps, and the curing accelerator was added thereto to form a paste, which was formed into a thin film on a copper foil using a bar coater. After curing for 30 minutes at 150 ° C., electrodes were formed on the thin film by ion sputtering, and the dielectric constant (ε) and the dielectric loss tangent (tan δ) of these samples were measured. The results are shown in Table 1.
[0018]
[Table 1]
[0019]
As is clear from Table 1, the high dielectric constant resin composition in the range of the present invention has an improved dielectric constant of 10 or more and a preferable dielectric loss tangent of 1% or less. On the other hand, Comparative Examples 1 to 9 out of the range of the present invention are not preferable because the dielectric constant is low or the dielectric loss tangent (ε) is large. More specifically, as described in Examples 1 to 9, the addition amount of carbon black is such that the addition of 1 to 10 parts by weight results in a dielectric constant of 10 or more and a dielectric loss tangent of 1% or less. I have. In particular, as in Examples 3, 6, and 9, the dielectric constant is 15 or more even when the amount of barium titanate is small. In addition, as shown in Examples 4 to 6, when Ketjen black was used as carbon black, a high dielectric constant was shown at any amount of addition.
When the amount of carbon black is about 20 parts by weight, the dielectric loss tangent exceeds 1.0%, which is not preferable.
[0020]
Further, as shown in Examples 1 to 9, the addition amount of barium titanate has a dielectric constant of 10 or more and a dielectric loss tangent of 1.0% or less in a range of 10 to 70% (vol). ing. On the other hand, as shown in Comparative Examples 7 to 9, when the addition amount is 75% (vol), the dielectric loss tangent exceeds 1%, which is not preferable. As described above, by setting the compounding range of the present invention, a high dielectric constant (ε) of 10 or more, a dielectric loss tangent of 1.0% or less, excellent electrical characteristics, and a small amount of high dielectric constant powder are added. Therefore, there are no problems such as tensile strength, elongation characteristics, bending characteristics, embrittlement characteristics, and the like, and further, there is no problem of mechanical characteristics such as drilling workability of the substrate, deterioration of cutting workability and large dimensional change, and the like. A dielectric resin composition can be obtained.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, the present invention is a high dielectric constant resin composition obtained by kneading a high dielectric constant powder with a base resin, wherein the high dielectric constant contains 1 to 10 parts by weight of carbon black in 100 parts by weight of the base resin. When the resin composition is used, the content of the high dielectric constant powder is 10% when the total amount of the base resin and the high dielectric constant powder is 100% (vol). The high dielectric constant resin composition according to claim 1, which has a tensile strength, an elongation property, a bending property, an embrittlement property, and the like, which is set to about 70% (vol). There is no problem of mechanical properties such as deterioration of drill workability and cutting workability and large dimensional change. Particularly, carbon black using Ketjen black is preferable because a high dielectric constant can be obtained. In addition, compared to conventional resin compositions of this type, a high dielectric constant can be obtained by adding a small amount of high dielectric constant powder, and an excellent high dielectric constant resin composition can be obtained, which does not reduce electrical characteristics such as dielectric loss tangent. Become like Specifically, a high dielectric constant resin composition having a dielectric constant (ε) of 10 or more and a dielectric loss tangent of 1.0% or less can be obtained.
[0022]
By using the high dielectric constant resin composition to form an electronic component, the electronic component has an electrical characteristic of a dielectric constant (ε) of 10 or more and a dielectric loss tangent of 1.0% or less, and has a drill workability of a substrate. It is possible to manufacture a high-dielectric-constant electronic component free from mechanical property problems such as a decrease in machinability and a large dimensional change. This is because the high dielectric constant resin composition has excellent workability and the obtained thin film has excellent mechanical properties. For example, it is useful as a thin film capacitor, a low-pass filter, a high-frequency circuit board, and the like.
