JP2006134869A - Dielectric composition - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high dielectric composition highly filled with an inorganic filler and having a low void ratio. <P>SOLUTION: This dielectric composition contains an inorganic filler and a resin. In the dielectric composition, the average particle size of the inorganic filler is 0.01-1 μm; and the surface area of the inorganic filler is 1.05-1.3 times as much as that of a perfect sphere having the same volume. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、コンデンサやコンデンサとしての機能を有する回路材料用の層間絶縁材料として好適な特性を示す誘電体組成物に関する。   The present invention relates to a dielectric composition exhibiting characteristics suitable as a capacitor or an interlayer insulating material for a circuit material having a function as a capacitor.

近年、電子機器の小型化、信号の高速化や大容量化の要求に伴って、実装回路部品の高密度化が進んでいる。しかしながら、電気的ノイズが増大し、データエラーが発生することが問題になってきている。この電気的ノイズの発生を抑え、半導体デバイスを安定に動作させるためには、半導体デバイスに近い位置から必要量の電流を供給することが重要である。このためには、半導体デバイス直下に、容量の大きなコンデンサをデカップリングキャパシタ(デカップリングコンデンサ)として配置することが有効である。   In recent years, with the demand for downsizing electronic devices, increasing the speed of signals, and increasing the capacity, the density of mounted circuit components has been increasing. However, electrical noise increases and data errors are becoming a problem. In order to suppress the generation of this electrical noise and to operate the semiconductor device stably, it is important to supply a necessary amount of current from a position close to the semiconductor device. For this purpose, it is effective to dispose a capacitor having a large capacity directly under the semiconductor device as a decoupling capacitor (decoupling capacitor).

プリント配線板にチップコンデンサなどの外部コンデンサを配置する方法がある。しかし、小型化の点では、プリント配線板の内層に無機フィラーを加え、プリント配線板自体にコンデンサ機能を持たせる方法が有利であり、無機フィラーと樹脂を混合した複合体を層間絶縁材料として用いる方法(特許文献1、2参照)が知られている。   There is a method of arranging an external capacitor such as a chip capacitor on a printed wiring board. However, from the viewpoint of miniaturization, it is advantageous to add an inorganic filler to the inner layer of the printed wiring board to give the printed wiring board itself a capacitor function, and a composite of inorganic filler and resin is used as an interlayer insulating material. A method (see Patent Documents 1 and 2) is known.

しかし、従来の無機フィラーと樹脂とを混合した複合体の誘電率は10〜40程度であり、低いものであった。無機フィラーの含有率を増やすことによりある程度までは誘電率を上げることはできるものの、無機フィラーの含有率が50体積%を越えると無機フィラーの含有率を増加させても誘電率が上がらない現象がみられた。これは無機フィラー高含有率領域では複合体中の無機フィラーの充填率が、空隙の増大などより実効的には上がりにくいことが原因と考えられている。そこで、無機フィラーを高充填化する手法として、2種類以上の粒径の無機フィラーを混合する手法(特許文献3、4参照)や無機フィラーの形状効果を利用する手法(特許文献5、6、7参照)が提案されている。   However, the dielectric constant of a composite obtained by mixing a conventional inorganic filler and a resin is about 10 to 40, which is low. Although the dielectric constant can be increased to some extent by increasing the inorganic filler content, if the inorganic filler content exceeds 50% by volume, the dielectric constant does not increase even if the inorganic filler content is increased. It was seen. This is considered to be due to the fact that in the high inorganic filler content region, the filling rate of the inorganic filler in the composite is less likely to increase effectively due to an increase in voids or the like. Therefore, as a method for highly filling the inorganic filler, a method of mixing two or more types of inorganic fillers (see Patent Documents 3 and 4) and a method of using the shape effect of the inorganic filler (Patent Documents 5 and 6). 7) has been proposed.

しかしながら上記技術では、高充填化の効果を充分得るためには2種類の粒径の比が5倍以上ある必要があり、大粒径の無機フィラーとして一般的に粒径5〜50μm程度の大きな無機フィラーを使用する場合が多い。そのため、誘電率を向上させるために無機フィラー含有率を高くすると表面の凹凸が大きくなり、膜面内方向におけるインピーダンスが不均一になったり、組成物上に配線など別の回路材料を配置する際に加工性が悪くなるという問題があった。また、無機フィラーの形状では、略三角状、略長方形状のものを大きい平均長径のものとして用いた場合に、小さい平均長径を持つものがすき間に充填されて、充填状態を良好にする効果が得られる。しかし、無機フィラーを略三角状、略長方形状にするために、粉砕、分級など複雑な工程を経て、さらに、無機フィラー形状のバラツキが大きくなるという問題があった。また、小粒径の無機フィラーが0.5μm以下であると、樹脂混練の際に増粘してしまい、無機フィラーの高充填化が難しくなるという問題があった。   However, in the above technique, in order to sufficiently obtain the effect of high filling, the ratio of the two types of particle sizes needs to be 5 times or more, and generally a large particle size of about 5 to 50 μm as a large particle size inorganic filler. Inorganic fillers are often used. Therefore, when the inorganic filler content is increased to improve the dielectric constant, the surface irregularities become larger, the impedance in the in-film direction becomes non-uniform, or another circuit material such as wiring is placed on the composition. However, there was a problem that workability deteriorated. In addition, in the case of the shape of the inorganic filler, when a substantially triangular shape or a substantially rectangular shape is used as a material having a large average major axis, the one having a small average major axis is filled into the gap, and the effect of improving the filling state is obtained. can get. However, in order to make the inorganic filler into a substantially triangular shape or a substantially rectangular shape, there has been a problem that variations in the shape of the inorganic filler are further increased through complicated processes such as pulverization and classification. Further, when the inorganic filler having a small particle size is 0.5 μm or less, there is a problem that the viscosity of the inorganic filler is increased during the resin kneading and it is difficult to increase the filling of the inorganic filler.

一方で、内部に実装されるシステムの小型・薄型化を実現するために、メモリだけでなく端子数の多いLSIを混載した高密度SiP(システムインパッケージ)の開発が急ピッチで行われているが、このSiPの中に内蔵されるコンデンサは、薄型化が強く要求される。さらには、コンデンサの静電容量は層間絶縁材料の膜厚に反比例するため、層間絶縁材料の膜厚を薄くすることは、コンデンサの大静電容量化の点からも好ましい。
特開平5−57852号公報(特許請求の範囲) 特開平6−85413号公報(特許請求の範囲) 特開昭53−88198号公報(特許請求の範囲) 特開2001−233669号公報(特許請求の範囲) 特開2001−68803号公報(特許請求の範囲) 特開2001−233669号公報(特許請求の範囲) 特開2001−237507号公報(特許請求の範囲)
On the other hand, in order to reduce the size and thickness of the system mounted inside, development of high-density SiP (system in package) that incorporates not only memory but also LSI with a large number of terminals is being carried out at a rapid pace. However, the capacitor built in this SiP is strongly required to be thin. Furthermore, since the capacitance of the capacitor is inversely proportional to the thickness of the interlayer insulating material, it is preferable to reduce the thickness of the interlayer insulating material from the viewpoint of increasing the capacitance of the capacitor.
JP-A-5-57852 (Claims) JP-A-6-85413 (Claims) JP-A-53-88198 (Claims) JP 2001-233669 A (Claims) JP 2001-68803 A (Claims) JP 2001-233669 A (Claims) JP 2001-237507 A (Claims)

かかる状況に鑑み、本発明は、無機フィラーを高充填化させた空隙率の低い高誘電体組成物を得ることを目的とし、さらには、高密度SiPに内蔵される大静電容量コンデンサ用層間絶縁材料として十分な薄型化が達成された誘電体組成物を提供する。   In view of such a situation, the present invention aims to obtain a high dielectric composition having a low porosity, which is highly filled with an inorganic filler, and further, an interlayer for a large capacitance capacitor incorporated in a high-density SiP. Provided is a dielectric composition that is sufficiently thinned as an insulating material.

すなわち本発明は、無機フィラーと樹脂を含む誘電体組成物であって、無機フィラーの平均粒子サイズ0.01μm以上1μm以下であり、無機フィラーの表面積が、同一体積の真球に対し1.05倍以上1.3倍以下である無機フィラーを含有することを特徴とする誘電体組成物である。   That is, the present invention is a dielectric composition containing an inorganic filler and a resin, wherein the average particle size of the inorganic filler is 0.01 μm or more and 1 μm or less, and the surface area of the inorganic filler is 1.05 relative to a true sphere of the same volume. It is a dielectric composition characterized by containing the inorganic filler which is 2 times or more and 1.3 times or less.

本発明によれば、空隙率が低く、比誘電率が高い誘電体の組成物を容易に得ることができる。さらに、均一な膜厚、均一な物性を有する薄膜を容易に得ることができる。これは大静電容量に適しているため、高密度SiPに内蔵されるコンデンサやコンデンサとしての機能を有する回路基板材料用層間絶縁材料に有用である。   According to the present invention, a dielectric composition having a low porosity and a high relative dielectric constant can be easily obtained. Furthermore, a thin film having a uniform film thickness and uniform physical properties can be easily obtained. Since this is suitable for a large capacitance, it is useful for a capacitor incorporated in a high-density SiP and an interlayer insulating material for circuit board materials having a function as a capacitor.

本発明における誘電体組成物は、無機フィラーと樹脂を含み、当該無機フィラーの平均粒子サイズ0.01μm以上1μm以下であり、無機フィラーの表面積が、同一体積の真球と比べて1.05倍以上1.3倍以下であることを特徴とする。   The dielectric composition according to the present invention includes an inorganic filler and a resin, and the inorganic filler has an average particle size of 0.01 μm to 1 μm, and the surface area of the inorganic filler is 1.05 times that of a true sphere having the same volume. It is characterized by being 1.3 times or less.

本発明で用いられる無機フィラーは、表面積が同一体積の真球と比べて1.05倍以上1.3倍以下である。好ましくは1.1倍以上1.25倍以下である。(例えば、正六面体では1.25倍、正四面体では1.5倍である。)樹脂との相互作用は、接触面積が大きいほど大きくなることから、表面積が1.05倍未満では、無機フィラーと樹脂との相互作用が十分に得られない。また、表面積が1.1倍以上では、分散後の再凝集が起こりにくく、ペーストの分散安定性が良い。また、粒子サイズが小さいほどその効果も大きい。表面積が1.3倍より大きい無機フィラーでは、表面を粗化した無機フィラー、凹凸部を持つ無機フィラー、3次元的に対象性を持たない無機フィラーが考えられるが、比表面積が大きくなりすぎると樹脂との界面に空隙が出来やすく、誘電率も低くなる上に、長期信頼性が十分でなくなる傾向にある。また表面積が1.25倍以下では、無機フィラー分散ペーストが凝集しにくく、粘度変化が小さく、混練、分散や塗布加工が影響を受けにくい。また多孔質無機フィラーや凹のある無機フィラーは、空隙が出来やすいため好ましくない。   The inorganic filler used in the present invention has a surface area of 1.05 times or more and 1.3 times or less compared to a true sphere having the same volume. Preferably they are 1.1 times or more and 1.25 times or less. (For example, the regular hexahedron is 1.25 times, and the regular tetrahedron is 1.5 times.) Since the interaction with the resin increases as the contact area increases, the surface area is less than 1.05 times. A sufficient interaction between the filler and the resin cannot be obtained. When the surface area is 1.1 times or more, re-aggregation after dispersion hardly occurs, and the dispersion stability of the paste is good. Also, the smaller the particle size, the greater the effect. In the case of an inorganic filler having a surface area larger than 1.3 times, an inorganic filler having a roughened surface, an inorganic filler having a concavo-convex portion, and an inorganic filler having no three-dimensional objectivity can be considered, but if the specific surface area becomes too large There is a tendency that voids are easily formed at the interface with the resin, the dielectric constant is lowered, and long-term reliability tends to be insufficient. On the other hand, when the surface area is 1.25 times or less, the inorganic filler-dispersed paste is less likely to agglomerate, the change in viscosity is small, and kneading, dispersion, and coating are less affected. Further, porous inorganic fillers and concave inorganic fillers are not preferable because voids are easily formed.

無機フィラーの形状は、真球状、略球状、略三角状、略長方形状、楕円球状、針状、棒状、板状、立方体(サイコロ)状などが挙げられるが、特に、六面体のサイコロ状であることが好ましい。本発明において「六面体のサイコロ状」とは、必ずしも正六面体でなくてもよく、角部や辺部が丸く面取りされた六面体球状体を含む六面体である。但し、六面体の各面が凹面ではなく、凸面となっていることが好ましい。針状の無機フィラーは、無機フィラーを樹脂、溶剤中へ分散する際に、強い力が加わり、無機フィラーが粉砕されて形状が損なわれるため好ましくない。棒状、板状、略長方形状、楕円球状の無機フィラーは、3次元的な対象性をもたず、高密度に充填すると無機フィラーと無機フィラーの間に隙間が生じ、立体障害として働くため好ましくない。   Examples of the shape of the inorganic filler include a true spherical shape, a substantially spherical shape, a substantially triangular shape, a substantially rectangular shape, an elliptical spherical shape, a needle shape, a rod shape, a plate shape, and a cubic shape (dice) shape, and in particular, a hexahedral dice shape. It is preferable. In the present invention, the “hexagonal dice” is not necessarily a regular hexahedron, and is a hexahedron including a hexahedral sphere with chamfered corners and sides. However, it is preferable that each surface of the hexahedron is not a concave surface but a convex surface. A needle-like inorganic filler is not preferable because a strong force is applied when the inorganic filler is dispersed in a resin or a solvent, and the inorganic filler is crushed to impair the shape. A rod-like, plate-like, substantially rectangular, or oval-spherical inorganic filler is preferable because it does not have a three-dimensional objectivity, and when it is filled at a high density, a gap is generated between the inorganic filler and the inorganic filler, which acts as a steric hindrance Absent.

略三角状の無機フィラーは、同一体積の真球に対して約1.49倍の表面積を持つが、表面積が大きくなりすぎると無機フィラーを高充填化した際に、樹脂との界面に空隙が出来やすいため、好ましくない。また、略三角状、略長方形状の無機フィラーは、0.5μm以下の粒子サイズのものを得ることが難しい上に、平均長径が5〜50μmの無機フィラーを粉砕、分級した工程で作製していることが多く、無機フィラー形状のバラツキが大きく安定した形状を得ることが難しい。無機フィラーが球状あるいは略球状である場合には、高密度に充填すると無機フィラーと無機フィラーの間に菱形状の空隙が生じ、この空隙には、他の無機フィラーが侵入することは出来ない。さらに、真球状あるいは略球状の無機フィラーは、表面積が小さくなり、樹脂、分散剤、表面処理剤との接触面積が少ない。そのため、無機フィラーの粒子サイズが小さくなると、比表面積が小さくなり、分散剤、表面処理剤を介した樹脂との相互作用が十分に得られず、無機フィラー凝集や樹脂流動性低下を生じやすく好ましくない。特に粒子サイズ10nmφ以下の無機フィラーを用いた場合、無機フィラー凝集や樹脂流動性低下を生じやすい。無機フィラーの形状は、六面体のサイコロ状を単独で用いたり、他の形状の無機フィラーと2種以上を混合して用いることが出来る。   A substantially triangular inorganic filler has a surface area approximately 1.49 times as large as a true sphere of the same volume, but if the surface area becomes too large, voids are formed at the interface with the resin when the inorganic filler is highly filled. Since it is easy to do, it is not preferable. In addition, it is difficult to obtain a substantially triangular or substantially rectangular inorganic filler having a particle size of 0.5 μm or less, and the inorganic filler having an average major axis of 5 to 50 μm is prepared by a process of pulverizing and classifying. In many cases, it is difficult to obtain a stable shape with large variations in the shape of the inorganic filler. When the inorganic filler is spherical or substantially spherical, when filled with a high density, a diamond-shaped void is formed between the inorganic filler and the inorganic filler, and no other inorganic filler can enter the void. Furthermore, the spherical or substantially spherical inorganic filler has a small surface area and a small contact area with the resin, the dispersant, and the surface treatment agent. For this reason, when the particle size of the inorganic filler is reduced, the specific surface area is reduced, the interaction with the resin through the dispersant and the surface treatment agent is not sufficiently obtained, and the inorganic filler is preferably aggregated and the resin fluidity is lowered. Absent. In particular, when an inorganic filler having a particle size of 10 nmφ or less is used, inorganic filler aggregation and resin flowability are likely to occur. As the shape of the inorganic filler, a hexahedral dice shape can be used alone, or two or more types of inorganic fillers can be mixed and used.

本発明において、無機フィラーの形状は電子顕微鏡観察や光学顕微鏡観察を行うことにより測定できる。また、本発明の誘電体組成物中に含まれる無機フィラーの形状は、誘電体組成物から薄膜を形成し、その薄膜の膜厚方向に膜断面を切り出した超薄切片に対して透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行うことにより測定できる。無機フィラーと樹脂で電子線に対する透過率が異なるので、TEM観察像中で無機フィラーと樹脂はコントラストの違いにより識別できる。六面体のサイコロ状である無機フィラーを用いた誘電体組成物薄膜の断面TEM写真を図1に示す。   In the present invention, the shape of the inorganic filler can be measured by observation with an electron microscope or an optical microscope. Further, the shape of the inorganic filler contained in the dielectric composition of the present invention is such that a transmission electron is formed with respect to an ultrathin slice obtained by forming a thin film from the dielectric composition and cutting a film cross section in the film thickness direction of the thin film. It can be measured by observation with a microscope (TEM). Since the transmittance with respect to the electron beam is different between the inorganic filler and the resin, the inorganic filler and the resin can be identified by the difference in contrast in the TEM observation image. FIG. 1 shows a cross-sectional TEM photograph of a dielectric composition thin film using an hexagonal dice-like inorganic filler.

同一体積の真球の表面積に対して、無機フィラーの表面積の倍率は、比表面積、比重、平均粒子サイズを測定することによって、以下の方法で測定することができる。無機フィラーの比表面積はBET法、無機フィラーの比重はアルキメデス法で測定することができる。   The magnification of the surface area of the inorganic filler with respect to the surface area of the true sphere of the same volume can be measured by the following method by measuring the specific surface area, specific gravity, and average particle size. The specific surface area of the inorganic filler can be measured by the BET method, and the specific gravity of the inorganic filler can be measured by the Archimedes method.

本発明における無機フィラーの平均粒子サイズは、平均粒子サイズの測定は、誘電体組成物薄膜を形成し、その薄膜の膜厚方向に膜断面を切り出した超薄切片に対してXMA測定、および透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行うことにより測定できる。または、無機フィラーを溶媒に分散し、凝集をほぐした状態にしたものをTEM観察用メッシュ上に滴下し、溶媒を蒸発させた後、XMA測定、および透過型電子顕微鏡(TEM)観察することにより測定できる。無機フィラーと樹脂で電子線に対する透過率が異なるので、TEM観察像中で無機フィラーと樹脂はコントラストの違いにより識別できる。複数種の無機フィラーが使用されている場合の各無機フィラーの同定はXMA測定に基づく元素分析および電子線回折像観察による結晶構造解析を行うことにより可能である。このようにして得られた無機フィラーと樹脂の面積の分布を画像解析により求め、無機フィラーの断面を円形と近似して面積から粒子サイズを算出できる。粒子サイズの評価は倍率5000倍と40000倍のTEM画像について行えばよい。算出された粒子サイズの分布を倍率が5000倍のTEM画像において0.1μm刻みのヒストグラム、倍率が40000倍のTEM画像において0.01μm刻みのヒストグラムで表し、度数が極大値となる級の中心値を平均粒子サイズとする。なお、粒子サイズ分布の評価法としては上記の方法でTEMの代わりに走査型電子顕微鏡(SEM)を用いても良い。   In the present invention, the average particle size of the inorganic filler is measured by XMA measurement and transmission through an ultrathin section obtained by forming a dielectric composition thin film and cutting out a film cross section in the film thickness direction of the thin film. It can be measured by observation with a scanning electron microscope (TEM). Alternatively, an inorganic filler dispersed in a solvent and loosened in an aggregated state is dropped onto a TEM observation mesh, and after the solvent is evaporated, XMA measurement and transmission electron microscope (TEM) observation are performed. It can be measured. Since the transmittance with respect to the electron beam is different between the inorganic filler and the resin, the inorganic filler and the resin can be identified by the difference in contrast in the TEM observation image. When a plurality of types of inorganic fillers are used, each inorganic filler can be identified by elemental analysis based on XMA measurement and crystal structure analysis by electron diffraction image observation. The distribution of the area of the inorganic filler and resin thus obtained is obtained by image analysis, and the particle size can be calculated from the area by approximating the cross section of the inorganic filler to be circular. The particle size may be evaluated for TEM images with a magnification of 5000 times and 40000 times. The calculated particle size distribution is represented by a histogram in increments of 0.1 μm in a TEM image with a magnification of 5000 times and a histogram in 0.01 μm increments in a TEM image with a magnification of 40000 times, and the central value of the class at which the frequency becomes a maximum value. Is the average particle size. As a method for evaluating the particle size distribution, a scanning electron microscope (SEM) may be used instead of TEM in the above method.

またその他の方法としては、無機フィラーのブラウン運動による散乱光の揺らぎを測定する動的光散乱法、無機フィラーを電気泳動したときの散乱光のドップラー効果を測定する電気泳動光散乱法などによって測定することができる。   Other methods include dynamic light scattering, which measures the fluctuation of scattered light due to Brownian motion of inorganic fillers, and electrophoretic light scattering, which measures the Doppler effect of scattered light when inorganic fillers are electrophoresed. can do.

本発明において同一体積の真球の表面積は以下の方法によって求めることができる。無機フィラーが真球状であると仮定した場合、真球状の無機フィラーの表面積、体積、比表面積は次の式(1)〜(3)で計算することができる。   In the present invention, the surface area of a true sphere having the same volume can be determined by the following method. When it is assumed that the inorganic filler is spherical, the surface area, volume, and specific surface area of the spherical inorganic filler can be calculated by the following formulas (1) to (3).

表面積(cm) S=4πr (1)
体積 (cm) V=4/3πr (2)
比表面積(cm/g) A=S/(V・a) (3)
S:真球1個の表面積
r:真球の半径
V:真球1個の体積
A:半径rの真球の比表面積
a:無機フィラーの比重。
Surface area (cm 2 ) S = 4πr 2 (1)
Volume (cm 3 ) V = 4 / 3πr 3 (2)
Specific surface area (cm 2 / g) A = S / (V · a) (3)
S: Surface area of one true sphere r: Radius of a true sphere V: Volume of one true sphere A: Specific surface area of a true sphere of radius r a: Specific gravity of an inorganic filler.

比表面積は物体1g当りの表面積であり、1g中に含まれる無機フィラーの数nと動的光散乱法などから求めた平均粒子サイズをもつ真球であると仮定した場合の1g中に含まれる無機フィラーの数nは、ほぼ等しいと考えることができる。よって、BET法から求めた比表面積と、真球状であると仮定した場合に上記の方法で得られた比表面積とを比較することで、無機フィラーの表面積が、同一体積の真球と比べて何倍であるかを計算することができる。 The specific surface area is the surface area per gram of the object, and is included in 1 g when it is assumed that the number of inorganic fillers contained in 1 g is a true sphere having an average particle size determined by a dynamic light scattering method or the like. It can be considered that the number of inorganic fillers nb is substantially equal. Therefore, by comparing the specific surface area obtained from the BET method and the specific surface area obtained by the above method when it is assumed to be a true sphere, the surface area of the inorganic filler is compared with a true sphere of the same volume. You can calculate how many times it is.

また、誘電体組成物を薄膜にしたときの無機フィラーの体積、表面積、平均粒子サイズは、その薄膜の膜厚方向に膜断面を切り出した超薄切片に対して透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行い、無機フィラーの断面形状からシミュレーション(画像解析)により計算することもできる。また、無機フィラーの体積、表面積、平均粒子サイズは、無機フィラーの透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行い、TEM像の画像解析から計算することもできる。   Moreover, the volume, surface area, and average particle size of the inorganic filler when the dielectric composition is made into a thin film are observed with a transmission electron microscope (TEM) with respect to an ultrathin section obtained by cutting the film cross section in the film thickness direction of the thin film. It can also calculate by simulation (image analysis) from the cross-sectional shape of the inorganic filler. The volume, surface area, and average particle size of the inorganic filler can also be calculated from image analysis of the TEM image by observing the inorganic filler with a transmission electron microscope (TEM).

また、誘電体組成物の薄膜中から無機フィラーを抽出する方法として、プラズマエッチング、昇温、溶解などの方法を用いて誘電体組成物から樹脂成分を除去することができる。プラズマエッチング法は、反応性イオンエッチング装置(RIE)を用いてプラズマを発生させ、活性ガスの分離によって生み出されるラジカルやイオンによって樹脂成分をエッチングする方法である。活性ガスとしては、無機フィラーをエッチングしない活性ガスであれば、O(酸素)、CF(テトラフッ化炭素)など適宜使用することができる。また、昇温法は、樹脂成分のみを加熱により熱分解し、除去する方法であるが、樹脂成分を熱分解する温度が、無機フィラーが粒成長しない温度の場合に使用することができる。溶解法は、樹脂成分のみを溶解により除去する方法であるが、樹脂成分のみを溶解し、無機フィラーと反応しないエッチング液であれば、適宜使用することができる。 Further, as a method for extracting the inorganic filler from the thin film of the dielectric composition, the resin component can be removed from the dielectric composition by using a method such as plasma etching, temperature rise, and dissolution. The plasma etching method is a method in which plasma is generated using a reactive ion etching apparatus (RIE), and a resin component is etched by radicals or ions generated by separation of active gas. As the active gas, O 2 (oxygen), CF 4 (tetrafluorocarbon), or the like can be appropriately used as long as it is an active gas that does not etch the inorganic filler. The temperature raising method is a method in which only the resin component is thermally decomposed and removed by heating, but can be used when the temperature at which the resin component is thermally decomposed is a temperature at which the inorganic filler does not grow. The dissolution method is a method of removing only the resin component by dissolution, but any etching solution that dissolves only the resin component and does not react with the inorganic filler can be used as appropriate.

本発明で用いられる無機フィラーは平均粒子サイズ0.01μm以上1μm以下であることが好ましい。さらに好ましくは0.01μm以上0.5μm以下である。平均粒子サイズが1μmより大きい無機フィラーを用いた場合、薄膜化が難しく、静電容量を下げることができない。0.01μm未満は、無機フィラーどうしが二次凝集しやすくなるためにペーストの分散安定性が悪い。   The inorganic filler used in the present invention preferably has an average particle size of 0.01 μm or more and 1 μm or less. More preferably, they are 0.01 micrometer or more and 0.5 micrometer or less. When an inorganic filler having an average particle size larger than 1 μm is used, it is difficult to make a thin film and the capacitance cannot be lowered. If it is less than 0.01 μm, the inorganic filler tends to agglomerate secondary, so the dispersion stability of the paste is poor.

また、平均粒子サイズが0.5μmより大きい無機フィラーは、六面体のサイコロ状にすることが難しい場合がある。そのため、平均粒子サイズが0.5μmより大きい無機フィラーを用いた場合は、粒子形状のばらつきが大きくなり、分散剤、表面処理剤を介した樹脂との相互作用が得られにくくなる。0.01μm未満は、無機フィラーどうしが二次凝集しやすくなるためにペーストの分散安定性が悪い。   In addition, an inorganic filler having an average particle size larger than 0.5 μm may be difficult to form into a hexahedral dice. For this reason, when an inorganic filler having an average particle size larger than 0.5 μm is used, the particle shape varies greatly, and it becomes difficult to obtain an interaction with the resin via the dispersant and the surface treatment agent. If it is less than 0.01 μm, the inorganic filler tends to agglomerate secondary, so the dispersion stability of the paste is poor.

また、無機フィラーを高充填率で樹脂に含有させるために、本発明においては、2種類以上の異なる平均粒子サイズを持つものを混合して用いることが好ましい。単一粒子サイズの無機フィラーを充填した場合、特に、無機フィラーが球状あるいは略球状である場合には、高密度に充填すると無機フィラーと無機フィラーの間に菱形状の空隙が生じ、この空隙にはもはや他の無機フィラー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無機フィラー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。この時、最小の平均粒子サイズを有する無機フィラーが六面体のサイコロ状であることが好ましい。六面体のサイコロ状以外の形状の無機フィラーと混合して使用することもできる。2種類の異なる平均粒子サイズを有する無機フィラーのうち、最大の平均粒子サイズを有する無機フィラーの平均粒子サイズが5μm以下であることが好ましい。より好ましくは2μm以下、さらに好ましくは1μm以下である。無機フィラーの平均粒子サイズが5μmより大きい無機フィラーを用いて、膜厚10μm以下のコンデンサを作製しようとすると、無機フィラーが膜表面に突出しやすくなるために、安定した誘電特性が得ることが難しい。また、最大の平均粒子サイズを有する無機フィラーの平均粒子サイズが2μm以下のものを用いた場合には、無機フィラー分散液の無機フィラーが沈降しにくい。さらに、最大の平均粒子サイズを有する無機フィラーの平均粒子サイズが1μm以下のものを用いた場合には、長期保管において無機フィラーが沈降しにくく、保存安定性の面で有利である。   Moreover, in order to make a resin contain an inorganic filler with high filling rate, in this invention, it is preferable to mix and use what has two or more types of different average particle sizes. When an inorganic filler having a single particle size is filled, particularly when the inorganic filler is spherical or substantially spherical, a diamond-shaped void is formed between the inorganic filler and the inorganic filler when filled with a high density. Can no longer be penetrated by other inorganic fillers. However, if the inorganic filler has a size smaller than this gap, it can further penetrate into the gap, and the filling rate can be easily improved. At this time, the inorganic filler having the minimum average particle size is preferably a hexahedral dice. It can also be used by mixing with an inorganic filler having a shape other than a hexahedral dice. Of the inorganic fillers having two different average particle sizes, the average particle size of the inorganic filler having the largest average particle size is preferably 5 μm or less. More preferably, it is 2 micrometers or less, More preferably, it is 1 micrometer or less. When an inorganic filler having an average particle size of more than 5 μm is used to produce a capacitor having a film thickness of 10 μm or less, the inorganic filler tends to protrude from the film surface, so that it is difficult to obtain stable dielectric characteristics. Moreover, when the average particle size of the inorganic filler having the maximum average particle size is 2 μm or less, the inorganic filler in the inorganic filler dispersion liquid hardly settles. Further, when an inorganic filler having the maximum average particle size and having an average particle size of 1 μm or less is used, the inorganic filler is less likely to settle during long-term storage, which is advantageous in terms of storage stability.

また本発明では、最小の平均粒子サイズを有する無機フィラーの平均粒子サイズは0.01〜0.1μmであることが好ましい。さらには0.04〜0.06μmのものを用いることがより好ましい。なお最大の平均粒子サイズと最小の平均粒子サイズの差比をとる必要があるため、最小の平均粒子サイズを有する無機フィラーは、最大の平均粒子サイズによって、上記の範囲から適宜選択される。最小の平均粒子サイズを有する無機フィラーの平均粒子サイズは、最大の平均粒子サイズを有する無機フィラーの平均粒子サイズとの差比を大きくとった方が、充填率を高めることができる。従って、最小の平均粒子サイズを有する無機フィラーの平均粒子サイズは、最大の平均粒子サイズを有する無機フィラーの平均粒子サイズの好ましい範囲から考えて、0.1μm以下が好ましく、より好ましくは、0.06μm以下である。最小の平均粒子サイズを有する無機フィラーの平均粒子サイズが0.04μm以上では、分散後の再凝集が起こりにくく、ペーストの分散安定性が良い。また、最小の平均粒子サイズを有する無機フィラーの平均粒子サイズがさらに0.01μm以上では、それらの無機フィラーどうしが二次凝集しにくくなるために、凝集体を解し、分散させやすい。   Moreover, in this invention, it is preferable that the average particle size of the inorganic filler which has the minimum average particle size is 0.01-0.1 micrometer. Furthermore, it is more preferable to use a 0.04-0.06 micrometer thing. Since it is necessary to take a difference ratio between the maximum average particle size and the minimum average particle size, the inorganic filler having the minimum average particle size is appropriately selected from the above range depending on the maximum average particle size. The average particle size of the inorganic filler having the smallest average particle size can increase the filling rate when the difference ratio with the average particle size of the inorganic filler having the largest average particle size is increased. Therefore, the average particle size of the inorganic filler having the smallest average particle size is preferably 0.1 μm or less, more preferably 0.1 μm or less in view of the preferred range of the average particle size of the inorganic filler having the largest average particle size. It is 06 μm or less. When the average particle size of the inorganic filler having the minimum average particle size is 0.04 μm or more, re-aggregation after dispersion hardly occurs and the dispersion stability of the paste is good. In addition, when the average particle size of the inorganic filler having the minimum average particle size is further 0.01 μm or more, these inorganic fillers are less likely to agglomerate with each other.

本発明において使用される無機フィラーの材質としては特に限定されず、金属酸化物、窒化物などの無機フィラーを用いることができる。   The material of the inorganic filler used in the present invention is not particularly limited, and inorganic fillers such as metal oxides and nitrides can be used.

好ましくは、チタン酸バリウム系、チタン酸ジルコン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタン酸ビスマス系、チタン酸マグネシウム系、チタン酸バリウムネオジム系、チタン酸バリウム錫系、マグネシウムニオブ酸バリウム系、マグネシウムタンタル酸バリウム系、チタン酸鉛系、ジルコン酸鉛系、チタン酸ジルコン酸鉛系、ニオブ酸鉛系、マグネシウムニオブ酸鉛系、ニッケルニオブ酸鉛系、タングステン酸鉛系、タングステン酸カルシウム系、マグネシウムタングステン酸鉛系、二酸化チタン系などを用いることができる。チタン酸バリウム系とは、チタン酸バリウム結晶内の一部の元素を他の元素で置換したり、結晶構造内に他の元素を侵入させたりした、チタン酸バリウムを母材とする固溶体を含めた総称である。その他のチタン酸ジルコン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタン酸ビスマス系、チタン酸マグネシウム系、チタン酸バリウムネオジム系、チタン酸バリウム錫系、マグネシウムニオブ酸バリウム系、マグネシウムタンタル酸バリウム系、チタン酸鉛系、ジルコン酸鉛系、チタン酸ジルコン酸鉛系、ニオブ酸鉛系、マグネシウムニオブ酸鉛系、ニッケルニオブ酸鉛系、タングステン酸鉛系、タングステン酸カルシウム系、マグネシウムタングステン酸鉛系、二酸化チタン系もいずれも同様で、それぞれを母材とする固溶体を含めた総称である。   Preferably, barium titanate, barium zirconate titanate, strontium titanate, calcium titanate, bismuth titanate, magnesium titanate, barium neodymium titanate, barium tin titanate, magnesium niobate Barium, magnesium barium tantalate, lead titanate, lead zirconate, lead zirconate titanate, lead niobate, lead magnesium niobate, lead nickel niobate, lead tungstate, tungstic acid Calcium, magnesium tungstate, titanium dioxide, or the like can be used. The barium titanate system includes solid solutions based on barium titanate, in which some elements in the barium titanate crystal are replaced with other elements or other elements are infiltrated into the crystal structure. It is a generic name. Other barium zirconate titanate, strontium titanate, calcium titanate, bismuth titanate, magnesium titanate, barium neodymium titanate, barium tin titanate, barium magnesium niobate, magnesium tantalate Barium, lead titanate, lead zirconate, lead zirconate titanate, lead niobate, lead magnesium niobate, lead nickel niobate, lead tungstate, calcium tungstate, magnesium tungstic acid Both lead-based and titanium dioxide-based are the same, and are generic names including solid solutions that use each as a base material.

特に、ペロブスカイト型結晶構造、あるいは複合ペロブスカイト型結晶構造を有する無機フィラーを用いることが好ましい。これらのうち1種を単独で用いたり、2種以上を混合して用いたりすることができるが、少なくとも2種の異なる平均粒子サイズを有する無機フィラーが同一化学組成である方が、無機フィラーの分散不良などにより、一方の無機フィラーのみが局在する領域が発生した場合でも安定した誘電特性が得られることから、好ましい。特に、高い比誘電率を有する誘電体組成物を得る場合には、商業的利便性との両立の点から、主としてチタン酸バリウムからなる化合物を用いることが好ましい。但し、誘電特性や温度安定性を向上させる目的で、シフター、デプレッサー剤などを少量添加して用いてもよい。   In particular, it is preferable to use an inorganic filler having a perovskite crystal structure or a composite perovskite crystal structure. Of these, one kind can be used alone, or two or more kinds can be used in combination, but the inorganic filler having at least two different average particle sizes has the same chemical composition. This is preferable because stable dielectric characteristics can be obtained even when a region where only one inorganic filler is localized is generated due to poor dispersion or the like. In particular, when obtaining a dielectric composition having a high dielectric constant, it is preferable to use a compound mainly composed of barium titanate from the viewpoint of compatibility with commercial convenience. However, for the purpose of improving dielectric properties and temperature stability, a small amount of a shifter, a depressor and the like may be added.

無機フィラーの作製方法は、固相反応法、水熱合成法、超臨界水熱合成法、ゾルゲル法、しゅう酸塩法などの方法が挙げられる。最大の平均粒子サイズを有する無機フィラーの作製方法としては、高い比誘電率と品質安定性の点から、固相反応法、あるいはしゅう酸塩法を用いることが好ましい。また、最小の平均粒子サイズを有する無機フィラーの作製方法は、小粒子サイズ化が容易であるという理由から、水熱合成法、超臨界水熱合成法、ゾルゲル法のいずれかを用いることが好ましい。   Examples of the method for producing the inorganic filler include solid phase reaction methods, hydrothermal synthesis methods, supercritical hydrothermal synthesis methods, sol-gel methods, and oxalate methods. As a method for producing the inorganic filler having the maximum average particle size, it is preferable to use a solid phase reaction method or an oxalate method from the viewpoint of a high relative dielectric constant and quality stability. In addition, it is preferable to use a hydrothermal synthesis method, a supercritical hydrothermal synthesis method, or a sol-gel method as the method for producing the inorganic filler having the minimum average particle size because it is easy to reduce the particle size. .

また、無機フィラーと樹脂を有する誘電体組成物において、その誘電体組成物の比誘電率は、複合体における比誘電率の導出式、いわゆる下記に記載した対数混合則(4)に従う(セラミックス材料科学入門(応用編)、内田老鶴圃新社、W.D.Kingery著、小松和蔵ら訳、p912)。高誘電率を有する無機フィラーの含有量が高いほど、得られる誘電体組成物の比誘電率は高くなる。逆に低誘電率を有する無機フィラーの含有量が高いほど、得られる誘電体組成物の比誘電率は低くなる。   Further, in a dielectric composition having an inorganic filler and a resin, the relative dielectric constant of the dielectric composition follows a derivation formula of a relative dielectric constant in the composite, so-called logarithmic mixing rule (4) described below (ceramic material) Introduction to Science (Applied), Uchida Otsukuru Shinsha, WDKingery, translated by Komatsu Kazuzo et al., P912). The higher the content of the inorganic filler having a high dielectric constant, the higher the relative dielectric constant of the obtained dielectric composition. Conversely, the higher the content of the inorganic filler having a low dielectric constant, the lower the relative dielectric constant of the resulting dielectric composition.

ε :複合体の比誘電率
εi:複合体の各成分の比誘電率
Vi :複合体の各成分の体積分率。
ε: relative permittivity of the composite εi: relative permittivity of each component of the composite Vi: volume fraction of each component of the composite

高比誘電率を得るためには、これらの無機フィラーを高充填率で樹脂に含有させることが望ましい。例えば2種類以上の異なる平均粒子サイズを持つものを混合して用いる等が挙げられる。単一粒子サイズの無機フィラーを充填した場合、特に、無機フィラーが球状あるいは略球状である場合には、高密度に充填すると無機フィラーと無機フィラーの間に菱形状の空隙が生じ、この空隙には、他の無機フィラー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無機フィラー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。   In order to obtain a high relative dielectric constant, it is desirable to contain these inorganic fillers in the resin with a high filling rate. For example, a mixture of two or more types having different average particle sizes may be used. When an inorganic filler having a single particle size is filled, particularly when the inorganic filler is spherical or substantially spherical, a diamond-shaped void is formed between the inorganic filler and the inorganic filler when filled with a high density. Other inorganic fillers cannot penetrate. However, if the inorganic filler has a size smaller than this gap, it can further penetrate into the gap, and the filling rate can be easily improved.

これらの大きい無機フィラー、小さい無機フィラーの他に、更に他の粒子サイズの無機フィラーを混合しても良く、3種類以上でも適宜粒子サイズと配合比を選ぶことで無機フィラーを混合することによる充填率向上の効果が得られる。   In addition to these large inorganic fillers and small inorganic fillers, inorganic fillers of other particle sizes may be mixed, or filling by mixing inorganic fillers by appropriately selecting the particle size and blending ratio even with three or more types The effect of rate improvement is obtained.

本発明の誘電体組成物に含まれる無機フィラーと樹脂の割合としては、無機フィラー分と樹脂分の総体積の和に対する無機フィラー分の体積百分率Vfが、50%以上95%以下を満たすことが好ましい。さらに好ましくは70%以上90%以下である。無機フィラー分の体積百分率Vfが50%未満では大きな比誘電率が得られず、熱膨張率も大きい。また、無機フィラー分の体積百分率Vfが70%以上では、少なくとも2種類の平均粒子サイズを有する無機フィラーを用いた効果が顕著になり、大きい比誘電率が得られる。一方、無機フィラー分の体積百分率Vfが90%以上の場合、耐久性促進テストであるPCT(プレッシャークッカーテスト)後の接着性が低下しやすい。また、無機フィラー分の体積百分率Vfが95%より大きい場合では、バインダーとしての役目を果たす樹脂が少ないため、強度が低く、もろい上に、他の基材との接着性が低下する。さらに、吸湿率も大きく、物性が水分や湿度の影響を受け易い。   As a ratio of the inorganic filler and the resin contained in the dielectric composition of the present invention, the volume percentage Vf of the inorganic filler relative to the sum of the total volume of the inorganic filler and the resin satisfies 50% or more and 95% or less. preferable. More preferably, it is 70% or more and 90% or less. When the volume percentage Vf of the inorganic filler is less than 50%, a large relative dielectric constant cannot be obtained, and the thermal expansion coefficient is large. When the volume percentage Vf of the inorganic filler is 70% or more, the effect of using the inorganic filler having at least two kinds of average particle sizes becomes remarkable, and a large relative dielectric constant is obtained. On the other hand, when the volume percentage Vf of the inorganic filler is 90% or more, the adhesiveness after PCT (pressure cooker test) which is a durability promotion test tends to be lowered. Further, when the volume percentage Vf of the inorganic filler is larger than 95%, since there are few resins that serve as a binder, the strength is low, and the adhesiveness to other base materials is lowered. Furthermore, the moisture absorption rate is large, and the physical properties are easily affected by moisture and humidity.

本発明における誘電体組成物は層間絶縁材料として使用されることがあるが、その場合に用いる樹脂は、例えば、ポリイミドで30〜50ppm/℃、エポキシ樹脂で50ppm/℃以上の線膨張係数を満たす樹脂が好ましい。これは、配線金属、例えば、銅の線膨張係数17ppm/℃に比較して非常に大きいが、無機フィラーを混合させることにより、誘電体組成物全体の線膨張係数が下がり、配線金属の線膨張係数との差を小さくすることができる。   The dielectric composition in the present invention may be used as an interlayer insulating material, and the resin used in that case satisfies, for example, a linear expansion coefficient of 30 to 50 ppm / ° C. for polyimide and 50 ppm / ° C. or more for epoxy resin. Resins are preferred. This is very large compared to the linear expansion coefficient of 17 ppm / ° C. of a wiring metal, for example, copper, but by mixing an inorganic filler, the linear expansion coefficient of the entire dielectric composition is lowered and the linear expansion of the wiring metal is reduced. The difference from the coefficient can be reduced.

また本発明で用いられる樹脂は、無機フィラーを分散保持するためのものであり、特に限定されず、熱可塑性、熱硬化性樹脂のいずれも選択することができる。   The resin used in the present invention is for dispersing and holding the inorganic filler, and is not particularly limited, and any of thermoplastic and thermosetting resins can be selected.

熱可塑性樹脂は、例えば、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルイミド、液晶ポリマー、ポリスチレン、ポリエチレン、フッ素樹脂などを用いることができる。   As the thermoplastic resin, for example, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polyether sulfone, polyether imide, liquid crystal polymer, polystyrene, polyethylene, fluorine resin, or the like can be used.

また、熱硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シロキサン樹脂、ポリイミド、アクリル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などのほか、一般的にプリント配線板の絶縁層に使用される樹脂を用いることができる。はんだ耐熱性などの点から、熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、特に、熱硬化収縮性、粘性などの点からエポキシ樹脂が好ましく使用される。   Thermosetting resins include, for example, epoxy resins, phenol resins, siloxane resins, polyimides, acrylic resins, cyanate resins, benzocyclobutene resins, and other resins that are generally used for insulating layers of printed wiring boards. Can be used. From the viewpoint of solder heat resistance, it is preferable to use a thermosetting resin, and in particular, an epoxy resin is preferably used from the viewpoint of thermosetting shrinkage and viscosity.

ここで、エポキシ樹脂とは、分子構造中にエポキシ基(オキシラン環)を2個以上含むプレポリマーを有する樹脂である。プレポリマーは、吸湿時の誘電特性の安定性の点から、ビフェニル骨格あるいはジシクロペンタジエン骨格を有することが好ましい。また、硬化剤を有していてもよく、硬化剤には、フェノールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂、アミノトリアジン化合物、ナフトール化合物などの硬化剤を用いることができる。さらに、トリフェニルホスフィン、ベンゾイミダゾール系化合物、トリス(2、4−ペンタンジオナト)コバルトなどの金属キレート化合物などの硬化促進剤を添加することも可能である。   Here, the epoxy resin is a resin having a prepolymer containing two or more epoxy groups (oxirane rings) in the molecular structure. The prepolymer preferably has a biphenyl skeleton or a dicyclopentadiene skeleton from the viewpoint of stability of dielectric properties upon moisture absorption. Moreover, you may have a hardening | curing agent and hardening agents, such as a phenol novolak resin, a bisphenol A type novolak resin, an aminotriazine compound, a naphthol compound, can be used for a hardening | curing agent. Further, it is possible to add a curing accelerator such as a metal chelate compound such as triphenylphosphine, a benzimidazole compound, or tris (2,4-pentanedionato) cobalt.

本発明におけるペースト組成物は、無機フィラー、樹脂、溶剤からなるもの(誘電体組成物の固化前の状態)であり、無機フィラーを樹脂へ分散することによって得られる。例えば、無機フィラーを樹脂溶液に加えて、混合分散する方法や、予め無機フィラーを適当な溶剤中に分散した分散液を作製し、その分散液と樹脂溶液を混合するレットダウン法などによって作製される。また、樹脂または溶剤中へ無機フィラーを分散させる方法は特に限定されず、例えば、超音波分散、ボールミル、ロールミル、クレアミックス、ホモジナイザー、メディア分散機などの方法を用いることができるが、特に、分散性の点でボールミル、ホモジナイザーを用いることが好ましい。   The paste composition in the present invention is composed of an inorganic filler, a resin and a solvent (state before solidification of the dielectric composition), and is obtained by dispersing the inorganic filler in the resin. For example, the inorganic filler is added to the resin solution and mixed and dispersed, or a dispersion in which the inorganic filler is previously dispersed in an appropriate solvent is prepared, and then the dispersion is mixed with the resin solution. The Further, the method for dispersing the inorganic filler in the resin or solvent is not particularly limited. For example, methods such as ultrasonic dispersion, ball mill, roll mill, clear mix, homogenizer, and media disperser can be used. From the viewpoint of properties, it is preferable to use a ball mill or a homogenizer.

無機フィラー分散の際、分散性を向上させるために、例えば、無機フィラーの表面処理、分散剤の添加、界面活性剤の添加、溶剤の添加などを行っても良い。無機フィラーの表面処理としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系などの各種カップリング剤、脂肪酸、リン酸エステルなどによる処理のほか、ロジン処理、酸性処理、塩基性処理などが挙げられる。また、分散剤の添加の例としては、リン酸、カルボン酸、脂肪酸、およびそれらのエステル類などの酸基を有する分散剤などが挙げられ、特に、リン酸エステル骨格を有する化合物が好ましく用いられる。そのほか、ノニオン性、カチオン性、アニオン性の界面活性剤、多価カルボン酸などの湿潤剤、両親和性物質、高立体障害の置換基を有する樹脂などの添加が挙げられる。また、分散時または分散後の系の極性は、溶剤の添加で制御することができる。また、ペースト組成物は必要に応じて、安定化剤、分散剤、沈降防止剤、可塑剤、酸化防止剤などを含有してもよい。なお、固形分とは、無機フィラーと樹脂およびその他添加剤などを合わせたものを言う。   When dispersing the inorganic filler, in order to improve dispersibility, for example, surface treatment of the inorganic filler, addition of a dispersant, addition of a surfactant, addition of a solvent, and the like may be performed. Examples of the surface treatment of the inorganic filler include rosin treatment, acid treatment, basic treatment and the like, in addition to treatment with various coupling agents such as silane, titanium, and aluminum, fatty acids, and phosphate esters. Examples of the addition of the dispersant include dispersants having an acid group such as phosphoric acid, carboxylic acid, fatty acid, and esters thereof. In particular, compounds having a phosphate ester skeleton are preferably used. . In addition, addition of nonionic, cationic, anionic surfactants, wetting agents such as polyvalent carboxylic acids, amphoteric substances, and resins having highly sterically hindered substituents can be mentioned. Moreover, the polarity of the system at the time of dispersion or after dispersion can be controlled by addition of a solvent. Moreover, the paste composition may contain a stabilizer, a dispersant, an anti-settling agent, a plasticizer, an antioxidant, and the like, if necessary. In addition, solid content means what combined the inorganic filler, resin, and other additives.

無機フィラーの分散媒や樹脂の溶剤としては、特に限定されないが、例えば、メシチレン、アセトニルアセトン、メチルシクロヘキサノン、ジイソブチルケトン、メチルフェニルケトン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、イソホロン、ジエチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクタム、エチレングリコールアセテート、3−メトキシ3−メチルブタノールおよびそのアセテート、3−メトキシブチルアセテート、2−エチルヘキシルアセテート、シュウ酸エステル、マロン酸ジエチル、マレイン酸エステル、炭酸プロピレン、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、メチルセロソルブ、N,N−ジメチルホルムアミド、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、トルエン、クロロベンゼン、トリクロロレチレン、ベンジルアルコール、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及びそのアセテートやこれらの混合物を用いることができる。   The inorganic filler dispersion medium and the resin solvent are not particularly limited. For example, mesitylene, acetonylacetone, methylcyclohexanone, diisobutylketone, methylphenylketone, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, isophorone, diethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, γ-butyrolactam, ethylene glycol acetate, 3-methoxy-3-methylbutanol and its acetate, 3-methoxybutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, oxalate ester, diethyl malonate, maleate ester, propylene carbonate, Butyl cellosolve, ethyl carbitol, methyl cellosolve, N, N-dimethylformamide, methyl ethyl ketone, dioxane, acetone, cyclohexanone , Cyclopentanone, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, toluene, chlorobenzene, trichlororetylene, benzyl alcohol, methoxymethylbutanol, ethyl lactate, propylene glycol monomethyl ether, acetate thereof, and mixtures thereof.

ペースト組成物を塗布する被着体は、例えば、有機系基板、無機系基板、およびこれらの基板に回路の構成材料が配置されたものから選択できる。有機系基板の例としては、ガラス布・エポキシ銅張積層板などのガラス基材銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板などのコンポジット銅張積層板、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板などの耐熱・熱可塑性基板、ポリエステル銅張フィルム基板、ポリイミド銅張フィルム基板などのフレキシブル基板が挙げられる。   The adherend to which the paste composition is applied can be selected from, for example, an organic substrate, an inorganic substrate, and those in which circuit constituent materials are arranged on these substrates. Examples of organic substrates include glass-based copper-clad laminates such as glass cloth / epoxy copper-clad laminates, composite copper-clad laminates such as glass nonwoven fabrics / epoxy copper-clad laminates, polyetherimide resin substrates, polyethers Examples include heat-resistant / thermoplastic substrates such as ketone resin substrates and polysulfone resin substrates, polyester copper-clad film substrates, and polyimide copper-clad film substrates.

また、無機系基板の例は、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板などのセラミック基板、アルミニウムベース基板、鉄ベース基板などの金属系基板が挙げられる。回路の構成材料の例は、銀、金、銅などの金属を含有する導体、無機系酸化物などを含有する抵抗体、ガラス系材料および/または樹脂などを含有する低誘電体、樹脂や無機フィラーなどを含有する高誘電体、ガラス系材料などを含有する絶縁体などが挙げられる。   Examples of inorganic substrates include ceramic substrates such as alumina substrates, aluminum nitride substrates, and silicon carbide substrates, and metal substrates such as aluminum base substrates and iron base substrates. Examples of circuit components include conductors containing metals such as silver, gold and copper, resistors containing inorganic oxides, low dielectrics containing glassy materials and / or resins, resins and inorganics Examples thereof include a high dielectric material containing a filler and the like, and an insulator containing a glass-based material.

誘電体組成物を膜形状にしたときの膜厚は、静電容量が所望の値を満たす範囲内で任意に設定することができるが、0.5μm以上30μm以下であることが好ましい。さらに好ましくは、2μm以上30μm以下のものである。コンデンサとして大きな静電容量を確保するには膜厚が薄い方が好ましいが、0.5μmより薄い場合にはピンホールなどが発生しやすく、電気的絶縁が得られにくくなる。また、2μm以上では、耐久性促進テストであるPCT(プレッシャークッカーテスト)後に誘電正接が増大しにくい。また、膜厚が30μmを越えると、十分なコンデンサ性能を得るために大きな比誘電率が必要となる上、実装密度向上が難しくなることがある。   The film thickness when the dielectric composition is formed into a film shape can be arbitrarily set within a range in which the capacitance satisfies a desired value, but is preferably 0.5 μm or more and 30 μm or less. More preferably, it is not less than 2 μm and not more than 30 μm. In order to secure a large capacitance as a capacitor, it is preferable that the film thickness is thin. However, if the thickness is less than 0.5 μm, pinholes are easily generated, and electrical insulation is difficult to obtain. When the thickness is 2 μm or more, the dielectric loss tangent hardly increases after PCT (pressure cooker test) which is a durability promotion test. On the other hand, if the film thickness exceeds 30 μm, a large relative dielectric constant is required to obtain sufficient capacitor performance, and it may be difficult to improve the mounting density.

本発明の誘電体組成物の用途は特に限定されないが、例えば、高誘電率層としてプリント配線基板の内蔵コンデンサ用層間絶縁材料に用いられる他、多層基板の層間絶縁膜、周波数フィルター、無線用アンテナ、電磁シールド、光配線材料など、多種の電子部品、装置への適用が可能である。コンデンサ用層間絶縁材料として使用する場合、誘電体組成物からコンデンサ用層間絶縁材料を形成する方法は特に限定されない。例えば、上記したように、基板上に高誘電体を形成した後、適宜電極を形成することで得ることができる。   The use of the dielectric composition of the present invention is not particularly limited. For example, the dielectric composition of the present invention is used as an interlayer insulating material for a built-in capacitor of a printed wiring board as a high dielectric constant layer, an interlayer insulating film of a multilayer board, a frequency filter, and a radio antenna It can be applied to various electronic parts and devices such as electromagnetic shields and optical wiring materials. When used as a capacitor interlayer insulating material, the method for forming the capacitor interlayer insulating material from the dielectric composition is not particularly limited. For example, as described above, after a high dielectric is formed on a substrate, it can be obtained by appropriately forming an electrode.

本発明の誘電体組成物を用いて作製したコンデンサ用層間絶縁材料の面積あたりの静電容量としては、5nF/cm以上の範囲にあることが好ましい。さらに好ましくは、10nF/cm以上の範囲にあることが好ましい。5nF/cmより小さい静電容量では、デカップリングキャパシタとして用いた場合に、システム全体の電源系との分離を十分に行うことができず、デカップリングキャパシタとして十分な機能を果たすことができない。 The capacitance per area of the capacitor interlayer insulating material produced using the dielectric composition of the present invention is preferably in the range of 5 nF / cm 2 or more. More preferably, it is in the range of 10 nF / cm 2 or more. When the capacitance is less than 5 nF / cm 2 , when used as a decoupling capacitor, the entire system cannot be sufficiently separated from the power supply system and cannot function sufficiently as a decoupling capacitor.

静電容量の温度変化、面内ばらつきは、小さい方が回路設計上好ましい。温度変化についても、できるだけ小さい方が好ましく、例えば、X7R特性(−55〜125℃において静電容量の温度変化率が±15%以内)を満たすことが好ましい。静電容量の面内ばらつきは、平均値に対して5%以下(静電容量の平均値−5%≦静電容量≦静電容量の平均値+5%)であることが好ましい。   The smaller the capacitance change in temperature and the in-plane variation, the better in terms of circuit design. The temperature change is preferably as small as possible. For example, it is preferable to satisfy the X7R characteristic (capacitance temperature change rate within −15% at −55 to 125 ° C.). The in-plane variation in capacitance is preferably 5% or less (average capacitance value−5% ≦ capacitance ≦ average capacitance value + 5%) with respect to the average value.

また、電源の電力損失を減らすためには、コンデンサの誘電正接は0.01〜5%の範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは、0.01〜1%の範囲である。ここで、静電容量や誘電正接などの電気特性は、周波数20k〜1GHzでの測定値とする。   In order to reduce the power loss of the power source, the dielectric loss tangent of the capacitor is preferably in the range of 0.01 to 5%, and more preferably in the range of 0.01 to 1%. Here, electrical characteristics such as capacitance and dielectric loss tangent are measured values at a frequency of 20 k to 1 GHz.

誘電体組成物の静電容量、比誘電率、誘電正接は例えばJIS K6911に準じて以下のようにして測定できる。すなわち、面積10cm×10cm、厚さ0.3mmのアルミニウム基板上の全面に高誘電体組成物の塗膜を形成する。塗膜上に導電性ペーストをパターン印刷することにより測定用電極を形成する。測定用電極とアルミニウム基板に挟まれた部分が測定対象領域となる。測定対象領域の静電容量と誘電正接をインピーダンスアナライザー(例えば、アジレント・テクノロジー(株)製4294A)により測定する。比誘電率は静電容量と測定対象領域の寸法から算出する。測定ノイズ低減の観点から、塗膜上の測定用電極のパターンは円形であること、測定用電極の外周から0.5〜1mm離して円形パターンを囲むようにリング状の電極(ガード電極という)を配した方が好ましい。   The electrostatic capacity, relative dielectric constant, and dielectric loss tangent of the dielectric composition can be measured as follows, for example, according to JIS K6911. That is, a coating film of a high dielectric composition is formed on the entire surface of an aluminum substrate having an area of 10 cm × 10 cm and a thickness of 0.3 mm. An electrode for measurement is formed by pattern-printing a conductive paste on the coating film. A portion sandwiched between the measurement electrode and the aluminum substrate is a measurement target region. The capacitance and dielectric loss tangent of the measurement target region are measured with an impedance analyzer (for example, 4294A manufactured by Agilent Technologies). The relative dielectric constant is calculated from the capacitance and the dimension of the measurement target region. From the viewpoint of reducing measurement noise, the pattern of the measurement electrode on the coating film is circular, and a ring-shaped electrode (referred to as a guard electrode) so as to surround the circular pattern at a distance of 0.5 to 1 mm from the outer periphery of the measurement electrode. Is preferable.

測定対象領域の寸法、すなわち、測定用電極の直径(面積)、誘電体組成物の膜厚は測定精度に影響するので、誘電体組成物の物性に合った条件を選択する必要がある。本発明では、測定用電極は直径10mmの円形パターン、ガード電極は内径11.5mmのリング状パターン、誘電体組成物の膜厚は10μm〜20μmの範囲とする。誘電体組成物の塗膜はスピンコートしたペースト組成物を適宜加熱し、溶剤蒸発、樹脂硬化させることにより形成した。また、温度、吸湿状態も誘電特性に影響するので、高誘電体組成物を測定条件である一定の温度、湿度雰囲気下に24時間放置した後に測定を行うことで再現性良く誘電特性の評価ができる。   Since the dimensions of the measurement target area, that is, the diameter (area) of the measurement electrode and the film thickness of the dielectric composition affect the measurement accuracy, it is necessary to select conditions that match the physical properties of the dielectric composition. In the present invention, the measurement electrode is a circular pattern having a diameter of 10 mm, the guard electrode is a ring pattern having an inner diameter of 11.5 mm, and the film thickness of the dielectric composition is in the range of 10 μm to 20 μm. The coating film of the dielectric composition was formed by appropriately heating the spin-coated paste composition, evaporating the solvent, and curing the resin. In addition, since the temperature and moisture absorption state also affect the dielectric properties, the dielectric properties can be evaluated with good reproducibility by performing measurements after leaving the high dielectric composition in a measurement temperature constant temperature and humidity atmosphere for 24 hours. it can.

誘電体組成物の空隙率の測定方法は、ガス吸着法、水銀圧入法、陽電子消滅法、小角X線散乱法など、用途に合わせて適宜選択することができるが、本発明では、高誘電体組成物の密度から、下記(1)〜(3)の手順で空隙率を求める。   The method for measuring the porosity of the dielectric composition can be appropriately selected according to the application, such as a gas adsorption method, a mercury intrusion method, a positron annihilation method, and a small angle X-ray scattering method. From the density of the composition, the porosity is determined by the following procedures (1) to (3).

(1)重さを量った定形基板上にペースト組成物を塗布、脱溶剤、固化して得られた誘電体組成物の重さを量る。
(2)基板の重さをW1、基板と誘電体組成物の重さをW2、誘電体組成物の密度をD、体積をVとすると、誘電体組成物の密度D=(W2−W1)/Vとなる。
(3)熱重量測定装置(TGA)を用いて、該誘電体組成物を大気雰囲気中、昇温速度10℃/分にて、900℃まで昇温、900℃で30分間保持して脱バインダーを行い、誘電体組成物中に含まれる無機フィラーと樹脂の割合を測定した。無機フィラーの体積をWc、比重をρc、樹脂の体積をWp、比重をρp、空隙率をPとすると、空隙率Pは、以下の式で求められる。
(1) Weigh the dielectric composition obtained by applying the paste composition onto the weighed shaped substrate, removing the solvent, and solidifying it.
(2) When the weight of the substrate is W1, the weight of the substrate and the dielectric composition is W2, the density of the dielectric composition is D, and the volume is V, the density of the dielectric composition D = (W2-W1) / V.
(3) Using a thermogravimetry apparatus (TGA), the dielectric composition is heated to 900 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min in the air atmosphere and held at 900 ° C. for 30 minutes to remove the binder. And the ratio of the inorganic filler and the resin contained in the dielectric composition was measured. When the volume of the inorganic filler is Wc, the specific gravity is ρc, the volume of the resin is Wp, the specific gravity is ρp, and the porosity is P, the porosity P can be obtained by the following equation.

空隙率P(体積%)={(V−Wc/ρc−Wp/ρp)/V}×100。   Porosity P (volume%) = {(V−Wc / ρc−Wp / ρp) / V} × 100.

このような誘電体組成物を形成することは、実装基板の軽薄短小化を実現し、小さな占有面積で高い信頼性を有するコンデンサを得ることができる。さらに大静電容量に適しているため、高密度SiPに内蔵されるコンデンサやコンデンサとしての機能を有する回路基板材料用層間絶縁材料に有用である。   By forming such a dielectric composition, the mounting substrate can be reduced in thickness, thickness, and a highly reliable capacitor can be obtained with a small occupied area. Furthermore, since it is suitable for a large capacitance, it is useful as a capacitor incorporated in a high-density SiP or an interlayer insulating material for circuit board materials having a function as a capacitor.

さらに本発明の誘電体組成物は、光配線材料としても、好ましく用いることができる。光配線とは、LSI、モジュール、ボードなどのそれぞれの間の信号伝送を通常の電気信号で行うのでなく、光信号で行う方式における配線のことである。実装基板上やその内部に光配線を形成する場合は、屈折率の高い層を屈折率の低い層でサンドイッチした構造をとる。屈接率が低い層を空間で代用することも可能である。光配線材料として用いる場合は、光配線内を導波する信号伝送用の光の散乱を小さくするために、その光の波長に比べ十分小さい無機フィラーを用いることが重要であり、光の波長の1/4以下の粒径とすることが好ましい。また、無機フィラー材料選択、含有量、樹脂材料選択から、屈折率、屈折率の温度依存性、熱膨張率を制御することができる。このことから光配線層を形成する基板材料の選択の幅が広がり、従来から用いられているシリコンやセラミックスなどの無機材料からなるものだけでなく、有機材料からなる基板を用いることが可能になる。   Furthermore, the dielectric composition of the present invention can be preferably used as an optical wiring material. Optical wiring refers to wiring in a system in which signal transmission between LSIs, modules, boards, and the like is performed not by normal electrical signals but by optical signals. When an optical wiring is formed on or in the mounting substrate, a structure in which a layer having a high refractive index is sandwiched between layers having a low refractive index is employed. It is also possible to substitute a layer having a low refractive index with a space. When used as an optical wiring material, it is important to use an inorganic filler that is sufficiently smaller than the wavelength of the light in order to reduce the scattering of light for signal transmission guided in the optical wiring. The particle size is preferably ¼ or less. Further, the refractive index, the temperature dependency of the refractive index, and the thermal expansion coefficient can be controlled from the selection of the inorganic filler material, the content, and the resin material. As a result, the range of substrate materials for forming the optical wiring layer is widened, and it is possible to use substrates made of organic materials as well as those made of conventionally used inorganic materials such as silicon and ceramics. .

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。本発明で用いた無機フィラーの平均粒子サイズと、同一体積の真球の表面積と比べた無機フィラーの表面積の倍率を表1に示した。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples. Table 1 shows the average particle size of the inorganic filler used in the present invention and the magnification of the surface area of the inorganic filler compared to the surface area of the same volume of spheres.

同一体積の真球の比表面積は以下の方法で求めた。無機フィラーを溶媒に分散し、凝集をほぐした状態にしたものをTEM観察用メッシュ上に滴下し、溶媒を蒸発させた後、透過型電子顕微鏡(TEM)観察を行った。透過型電子顕微鏡(TEM)観察は倍率10000倍および20000倍において行った。得られた無機フィラーの透過型電子顕微鏡観察写真を画像解析ソフト(Scion Corporation製、 Scion Image)を用いて解析し、各無機フィラー像の面積を求めた。このようにして得られた各無機フィラー像を円形と近似し、面積から粒子サイズを算出した。粒子サイズの算出は透過型電子顕微鏡写真内の全ての無機フィラーに対して行い、その平均値を平均粒子サイズとした。この粒子サイズから下記式(1)〜(3)を用いて、無機フィラーが真球であると仮定した場合の表面積、体積、比表面積を求めた。比表面積は物体1g当りの表面積であり、1g中に含まれる無機フィラーの数nと動的光散乱法などから求めた平均粒子サイズをもつ真球であると仮定した場合の1g中に含まれる無機フィラーの数nは、ほぼ等しいと考えることができる。 The specific surface area of true spheres of the same volume was determined by the following method. An inorganic filler dispersed in a solvent and loosened in a coagulated state was dropped on a TEM observation mesh, the solvent was evaporated, and observation with a transmission electron microscope (TEM) was performed. Observation with a transmission electron microscope (TEM) was performed at magnifications of 10,000 times and 20000 times. A transmission electron microscope observation photograph of the obtained inorganic filler was analyzed using image analysis software (Scion Image, manufactured by Scion Corporation), and the area of each inorganic filler image was obtained. Each inorganic filler image thus obtained was approximated as a circle, and the particle size was calculated from the area. The particle size was calculated for all inorganic fillers in the transmission electron micrograph, and the average value was taken as the average particle size. From the particle size, the following formulas (1) to (3) were used to determine the surface area, volume, and specific surface area when the inorganic filler was assumed to be a true sphere. The specific surface area is the surface area per gram of the object, and is included in 1 g when it is assumed that the number of inorganic fillers contained in 1 g is a true sphere having an average particle size determined by a dynamic light scattering method or the like. It can be considered that the number of inorganic fillers nb is substantially equal.

表面積(cm) S=4πr (1)
体積 (cm) V=4/3πr (2)
比表面積(cm/g) A=S/(V・a) (3)
S:真球1個の表面積
r:真球の半径
V:真球1個の体積
A:半径rの真球の比表面積
a:無機フィラーの比重。
Surface area (cm 2 ) S = 4πr 2 (1)
Volume (cm 3 ) V = 4 / 3πr 3 (2)
Specific surface area (cm 2 / g) A = S / (V · a) (3)
S: Surface area of one true sphere r: Radius of a true sphere V: Volume of one true sphere A: Specific surface area of a true sphere of radius r a: Specific gravity of an inorganic filler.

BET法(Brunauer−Emmett−Teller Method)から求めた比表面積と、真球状であると仮定した場合に上記の方法で得られた比表面積とを比較し、無機フィラーの表面積が、同一体積の真球と比べて何倍であるかを算出した。   The specific surface area obtained from the BET method (Brunauer-Emmett-Teller Method) was compared with the specific surface area obtained by the above method when it was assumed to be a true sphere. It was calculated how many times it was compared to the sphere.

実施例1
チタン酸バリウム(東邦チタニウム(株)製、SB3A、平均粒子サイズ:0.3μm)394重量部、チタン酸バリウム(Cabot社製、K−Plus16:平均粒子サイズ0.06μm)138重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−1を得た。チタン酸バリウムを電子顕微鏡観察するとSB3A及びK−Plus16の無機フィラー形状は、六面体のサイコロ状であった。エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、NC−3000)16.6重量部、フェノールノボラック樹脂(日本化薬(株)製、”カヤハード”KTG−105)5.8重量部、硬化促進剤(北興化学工業(株)製、トリフェニルホスフィン)0.23重量部、γ−ブチロラクトンを12.9重量部混合し、エポキシ樹脂溶液B−1を得た。100重量部の分散液A−1と4.9重量部のエポキシ樹脂溶液B−1をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Example 1
394 parts by weight of barium titanate (manufactured by Toho Titanium Co., Ltd., SB3A, average particle size: 0.3 μm), 138 parts by weight of barium titanate (manufactured by Cabot, K-Plus16: average particle size 0.06 μm), γ- A dispersion liquid A-1 was obtained by mixing and dispersing 95 parts by weight of butyrolactone and 5.3 parts by weight of a dispersant (BYK-W9010, manufactured by Big Chemie Co., Ltd.) for 2 hours under ice cooling using a homogenizer. When the barium titanate was observed with an electron microscope, the shape of the inorganic fillers of SB3A and K-Plus16 was a hexahedral dice. 16.6 parts by weight of epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., NC-3000), 5.8 parts by weight of phenol novolac resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., “Kayahard” KTG-105), curing accelerator ( Hokuko Chemical Industries, Ltd., triphenylphosphine) 0.23 parts by weight and γ-butyrolactone 12.9 parts by weight were mixed to obtain an epoxy resin solution B-1. 100 parts by weight of dispersion A-1 and 4.9 parts by weight of epoxy resin solution B-1 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

また、このペースト組成物を厚さ300μmのアルミ基板上にダイコーターを用いて塗布し、オーブンを用いて、80℃×15分間で乾燥させた後、175℃×4時間で硬化させ、膜厚10μmの誘電体組成物を得た。この誘電体組成物に直径11mmのアルミ電極を蒸着法により形成し、1MHzにおける誘電特性をインピーダンスアナライザー(Agilent4294AおよびテストフィクスチャAgilent:16047E(共にアジレント・テクノロジー(株)製))を用いて、JIS K 6911に準じて測定した結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が135、空隙率が4体積%であった。   Also, this paste composition was applied onto a 300 μm thick aluminum substrate using a die coater, dried in an oven at 80 ° C. for 15 minutes, and then cured at 175 ° C. for 4 hours to obtain a film thickness. A dielectric composition of 10 μm was obtained. An aluminum electrode having a diameter of 11 mm is formed on this dielectric composition by vapor deposition, and the dielectric characteristics at 1 MHz are measured using an impedance analyzer (Agilent 4294A and Test Fixture Agilent: 16047E (both manufactured by Agilent Technologies)). The results measured according to K 6911 are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 135, and the porosity was 4% by volume.

実施例2
100重量部の分散液A−1と5.9重量部のエポキシ樹脂溶液B−1をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。得られたペースト組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が125、空隙率が2体積%であった。
Example 2
100 parts by weight of dispersion A-1 and 5.9 parts by weight of epoxy resin solution B-1 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition. A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 125, and the porosity was 2% by volume.

実施例3
100重量部の分散液A−1、12.3重量部のエポキシ樹脂溶液B−1をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。得られたペースト組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が80、空隙率が1体積%であった。
Example 3
100 parts by weight of dispersion A-1 and 12.3 parts by weight of epoxy resin solution B-1 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition. A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 80, and the porosity was 1% by volume.

実施例4
チタン酸バリウム(東邦チタニウム(株)製、SB3A、平均粒子サイズ:0.3μm)532重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−2を得た。チタン酸バリウムを電子顕微鏡観察するとSB3Aの無機フィラー形状は、六面体のサイコロ状であった。エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、NC−3000)34.7重量部、フェノールノボラック樹脂(日本化薬(株)製、”カヤハード”KTG−105)12.1重量部、硬化促進剤(北興化学工業(株)製、トリフェニルホスフィン)0.47重量部、γ−ブチロラクトンを27.0重量部混合し、エポキシ樹脂溶液B−2を得た。100重量部の分散液A−2と15.7重量部のエポキシ樹脂溶液B−2をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Example 4
532 parts by weight of barium titanate (manufactured by Toho Titanium Co., Ltd., SB3A, average particle size: 0.3 μm), 95 parts by weight of γ-butyrolactone, 5.3 parts by weight of dispersing agent (BYK-W9010, manufactured by BYK Chemie) Was mixed and dispersed for 2 hours under ice cooling using a homogenizer to obtain dispersion A-2. When the barium titanate was observed with an electron microscope, the shape of the inorganic filler of SB3A was a hexahedral dice. 34.7 parts by weight of epoxy resin (Nippon Kayaku Co., Ltd., NC-3000), 12.1 parts by weight of phenol novolak resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., “Kayahard” KTG-105), curing accelerator ( Hokuko Chemical Industries, Ltd. (triphenylphosphine) 0.47 parts by weight and γ-butyrolactone 27.0 parts by weight were mixed to obtain an epoxy resin solution B-2. 100 parts by weight of dispersion A-2 and 15.7 parts by weight of epoxy resin solution B-2 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が73、空隙率が1体積%であった。   A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 73, and the porosity was 1% by volume.

実施例5
100重量部の分散液A−2と22.7重量部のエポキシ樹脂溶液B−2をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。得られたペースト組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が43、空隙率が0体積%であった。
Example 5
100 parts by weight of dispersion A-2 and 22.7 parts by weight of epoxy resin solution B-2 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition. A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 43, and the porosity was 0% by volume.

実施例6
エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、EPPN502H)83.4重量部、フェノールノボラック樹脂(大日本インキ化学工業(株)製、TD−2131)51.1重量部、硬化促進剤(北興化学工業(株)製、トリフェニルホスフィン)1.36重量部、γ−ブチロラクトン86.8重量部を混合し、エポキシ樹脂溶液B−3を得た。
Example 6
Epoxy resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EPPN502H) 83.4 parts by weight, phenol novolac resin (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, TD-2131) 51.1 parts by weight, curing accelerator (Hokuko Chemical Industries) Co., Ltd., triphenylphosphine) 1.36 parts by weight and γ-butyrolactone 86.8 parts by weight were mixed to obtain an epoxy resin solution B-3.

100重量部の分散液A−2と35.3重量部のエポキシ樹脂溶液B−3をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。得られたペースト組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が31、空隙率が0体積%であった。   100 parts by weight of dispersion A-2 and 35.3 parts by weight of epoxy resin solution B-3 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition. A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 31, and the porosity was 0% by volume.

実施例7
100重量部の分散液A−2と111重量部のエポキシ樹脂溶液B−2をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。得られたペースト組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が10、空隙率が0体積%であった。
Example 7
100 parts by weight of dispersion A-2 and 111 parts by weight of epoxy resin solution B-2 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition. A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 10, and the porosity was 0% by volume.

実施例8
100重量部の分散液A−2と250重量部のエポキシ樹脂溶液B−2をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。得られたペースト組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が8、空隙率が0体積%であった。
Example 8
100 parts by weight of dispersion A-2 and 250 parts by weight of epoxy resin solution B-2 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition. A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 8, and the porosity was 0% by volume.

実施例9
チタン酸バリウム(Cabot社製、K−Plus16:平均粒子サイズ0.06μm)532重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−3を得た。100重量部の分散液A−3と9重量部のエポキシ樹脂溶液B−1をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Example 9
Homogenizer 532 parts by weight of barium titanate (Cabot, K-Plus 16: average particle size 0.06 μm), 95 parts by weight of γ-butyrolactone, and 5.3 parts by weight of a dispersant (BYK-W9010, manufactured by BYK Chemie) Was mixed and dispersed under ice-cooling for 2 hours to obtain dispersion A-3. 100 parts by weight of dispersion A-3 and 9 parts by weight of epoxy resin solution B-1 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が62、空隙率が2体積%であった。   A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 62, and the porosity was 2% by volume.

実施例10
100重量部の分散液A−3と35.3重量部のエポキシ樹脂溶液B−1をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。得られたペースト組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が21、空隙率が0体積%であった。
Example 10
100 parts by weight of dispersion A-3 and 35.3 parts by weight of epoxy resin solution B-1 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition. A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 21, and the porosity was 0% by volume.

実施例11
100重量部の分散液A−3と111重量部のエポキシ樹脂溶液B−1をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。得られたペースト組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が8、空隙率が0体積%であった。
Example 11
100 parts by weight of dispersion A-3 and 111 parts by weight of epoxy resin solution B-1 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition. A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 8, and the porosity was 0% by volume.

実施例12
チタン酸バリウム(堺化学工業(株)社製、ST−03:平均粒子サイズ0.3μm)532重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−4を得た。100重量部の分散液A−4と9重量部のエポキシ樹脂溶液B−1をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Example 12
4. 532 parts by weight of barium titanate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., ST-03: average particle size 0.3 μm), 95 parts by weight of γ-butyrolactone, dispersant (BYK-W9010, manufactured by BYK Chemie) 3 parts by weight was mixed and dispersed for 2 hours under ice cooling using a homogenizer to obtain dispersion A-4. 100 parts by weight of dispersion A-4 and 9 parts by weight of epoxy resin solution B-1 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が51、空隙率が2体積%であった。   A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 51, and the porosity was 2% by volume.

実施例13
コーティング条件を調節して、膜厚を30μmとした以外は、実施例2と全く同じようにして誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が125、空隙率が2体積%であった。
Example 13
A dielectric composition was prepared and evaluated in exactly the same manner as in Example 2 except that the coating conditions were adjusted so that the film thickness was 30 μm. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 125, and the porosity was 2% by volume.

比較例1
チタン酸バリウムフィラー(堺化学工業(株)製、BT−07、平均粒子サイズ:0.7μm)をポリビニルアルコール水溶液を加えた後、ジルコミア製遊星式ボールミルを用いて12時間湿式混合粉砕した。粉砕物は乾燥機内で105℃、1.5時間乾燥した後、325メッシュの篩網を用いて、凝集した粒子を取り除き整粒した。平均粒子サイズは0.3μmであった。また、得られた粒子を電子顕微鏡で形状を確認したところ、破砕状を含む略三角状、略長方形状、略楕円状の混合物が得られた。このチタン酸バリウムフィラー(BT07粉砕品、平均粒子サイズ:0.3μm)532重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で1時間混合分散し、分散液A−5を得た。100重量部の分散液A−5と15.7重量部のエポキシ樹脂溶液B−1をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Comparative Example 1
After adding a polyvinyl alcohol aqueous solution to a barium titanate filler (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., BT-07, average particle size: 0.7 μm), it was wet-mixed and pulverized for 12 hours using a planetary ball mill made of Zircomia. The pulverized product was dried in a dryer at 105 ° C. for 1.5 hours, and then agglomerated particles were removed using a 325 mesh sieve screen and sized. The average particle size was 0.3 μm. Moreover, when the shape of the obtained particles was confirmed with an electron microscope, a mixture of a substantially triangular shape, a substantially rectangular shape, and a substantially elliptical shape including a crushed shape was obtained. 532 parts by weight of this barium titanate filler (BT07 pulverized product, average particle size: 0.3 μm), 95 parts by weight of γ-butyrolactone, and 5.3 parts by weight of a dispersant (BYK-W9010, manufactured by BYK Chemie Corp.) were mixed with a homogenizer. The mixture was dispersed for 1 hour under ice-cooling to obtain a dispersion A-5. 100 parts by weight of dispersion A-5 and 15.7 parts by weight of epoxy resin solution B-1 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表3に示した。1MHzにおいて比誘電率が49、空隙率が9体積%であった。   A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 3. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 49, and the porosity was 9% by volume.

比較例2
チタン酸バリウム(堺化学工業(株)製、BT−07、平均粒子サイズ:0.7μm)394重量部、チタン酸バリウム(BT−07粉砕品、平均粒子サイズ:0.3μm)138重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−6を得た。100重量部の分散液A−6と5.9重量部のエポキシ樹脂溶液B−1をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Comparative Example 2
394 parts by weight of barium titanate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., BT-07, average particle size: 0.7 μm), 138 parts by weight of barium titanate (BT-07 ground product, average particle size: 0.3 μm), A dispersion A-6 was obtained by mixing and dispersing 95 parts by weight of γ-butyrolactone and 5.3 parts by weight of a dispersing agent (BYK-W9010, manufactured by BYK-Chemie) for 2 hours under ice cooling using a homogenizer. 100 parts by weight of dispersion A-6 and 5.9 parts by weight of epoxy resin solution B-1 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表3に示した。1MHzにおいて比誘電率が85、空隙率が10体積%であった。   A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 3. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 85, and the porosity was 10% by volume.

比較例3
チタン酸バリウム(共立マテリアル(株)製、BT−HP8YF、平均粒子サイズ:7μm)394重量部、チタン酸バリウム(堺化学工業(株)製、BT−07、平均粒子サイズ:0.7μm)138重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−7を得た。100重量部の分散液A−7と6.1重量部のエポキシ樹脂溶液B−3をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Comparative Example 3
394 parts by weight of barium titanate (manufactured by Kyoritsu Material Co., Ltd., BT-HP8YF, average particle size: 7 μm), barium titanate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., BT-07, average particle size: 0.7 μm) 138 Parts by weight, 95 parts by weight of γ-butyrolactone, and 5.3 parts by weight of a dispersant (BYK-W9010, manufactured by BYK-Chemie) are mixed and dispersed for 2 hours under ice cooling using a homogenizer to obtain dispersion A-7. It was. 100 parts by weight of dispersion A-7 and 6.1 parts by weight of epoxy resin solution B-3 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用い、膜厚が30μmである以外は、実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表3に示した。1MHzにおいて比誘電率が78、空隙率が13体積%であった。   Using the obtained paste composition, a dielectric composition was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the film thickness was 30 μm. The results are shown in Table 3. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 78, and the porosity was 13% by volume.

比較例4
略球状のチタン酸バリウムフィラーを、スプレードライ法により球状に成型し、焼成することによって得た。電子顕微鏡で観察するとこの略球状BTのフィラー形状は、略球状であった。この略球状のチタン酸バリウムフィラー532重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−8を得た。100重量部の分散液A−8と5.9重量部のエポキシ樹脂溶液B−1をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Comparative Example 4
A substantially spherical barium titanate filler was formed into a spherical shape by a spray drying method and fired. When observed with an electron microscope, the filler shape of the substantially spherical BT was substantially spherical. 532 parts by weight of this substantially spherical barium titanate filler, 95 parts by weight of γ-butyrolactone, and 5.3 parts by weight of a dispersant (BYK-W9010, manufactured by BYK Chemie) were mixed and dispersed for 2 hours under ice cooling using a homogenizer. Dispersion A-8 was obtained. 100 parts by weight of dispersion A-8 and 5.9 parts by weight of epoxy resin solution B-1 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用い、膜厚が30μmである以外は、実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表3に示した。1MHzにおいて比誘電率が72、空隙率が19体積%であった。   Using the obtained paste composition, a dielectric composition was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the film thickness was 30 μm. The results are shown in Table 3. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 72, and the porosity was 19% by volume.

実施例14
チタン酸バリウム(戸田工業(株)製、T−BTO−020RF、平均粒子サイズ:0.03μm)532重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−9を得た。チタン酸バリウムT−BTO−020RFを電子顕微鏡観察すると、六面体のサイコロ状のものと略球状のものが観察された。また、無機フィラーが真球と仮定した時の粒子サイズは、透過型電子顕微鏡観察で得られた写真を画像解析ソフト(Scion Corporation製、 Scion Image)を用いて解析し、計算により求めた。T−BTO−020RFの平均粒子サイズは、画像解析ソフトを用いて計算により得られた粒子サイズ0.03μmとした。エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、エピコート(商品名)YX8000)12.6重量部、硬化剤(大日本インキ化学工業(株)製、フェノライト(商品名)VH4150)7.4重量部、硬化促進剤(北興化学工業(株)製、トリフェニルホスフィン)0.2重量部、γ−ブチロラクトン32重量部を混合し、エポキシ樹脂溶液B−4を得た。100重量部の分散液A−9と9重量部のエポキシ樹脂溶液B−4をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Example 14
Barium titanate (manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., T-BTO-020RF, average particle size: 0.03 μm) 532 parts by weight, γ-butyrolactone 95 parts by weight, dispersing agent (BYK-W9010) 5 .3 parts by weight was mixed and dispersed for 2 hours under ice-cooling using a homogenizer to obtain dispersion A-9. When barium titanate T-BTO-020RF was observed with an electron microscope, a hexahedral dice and a substantially spherical one were observed. The particle size when the inorganic filler is assumed to be a true sphere was obtained by analyzing a photograph obtained by observation with a transmission electron microscope using image analysis software (Scion Image, manufactured by Scion Corporation). The average particle size of T-BTO-020RF was 0.03 μm obtained by calculation using image analysis software. 12.6 parts by weight of an epoxy resin (Japan Epoxy Resin Co., Ltd., Epicoat (trade name) YX8000), 7.4 parts by weight of a curing agent (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Phenolite (trade name) VH4150) Then, 0.2 parts by weight of a curing accelerator (manufactured by Hokuko Chemical Co., Ltd., triphenylphosphine) and 32 parts by weight of γ-butyrolactone were mixed to obtain an epoxy resin solution B-4. 100 parts by weight of dispersion A-9 and 9 parts by weight of epoxy resin solution B-4 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が30、空隙率が4体積%であった。   A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 30, and the porosity was 4% by volume.

実施例15
チタン酸バリウム(戸田工業(株)製、T−BTO−030R、平均粒子サイズ:0.04μm)532重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−10を得た。チタン酸バリウムT−BTO−030Rを電子顕微鏡観察すると、六面体のサイコロ状のものと略球状のものが観察された。また、T−BTO−030Rの平均粒子サイズは、実施例14と同様にして求めた。T−BTO−030Rの平均粒子サイズは0.04μmであった。100重量部の分散液A−10と9重量部のエポキシ樹脂溶液B−4をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Example 15
Barium titanate (Toda Kogyo Co., Ltd., T-BTO-030R, average particle size: 0.04 μm) 532 parts by weight, γ-butyrolactone 95 parts by weight, dispersing agent (BYK-W9010, BYK-W9010) 5 .3 parts by weight were mixed and dispersed for 2 hours under ice-cooling using a homogenizer to obtain dispersion A-10. When barium titanate T-BTO-030R was observed with an electron microscope, a hexahedral dice and a substantially spherical one were observed. The average particle size of T-BTO-030R was determined in the same manner as in Example 14. The average particle size of T-BTO-030R was 0.04 μm. 100 parts by weight of dispersion A-10 and 9 parts by weight of epoxy resin solution B-4 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が32、空隙率が3体積%であった。   A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 32, and the porosity was 3% by volume.

実施例16
チタン酸バリウム(東邦チタニウム(株)製、SB3A、平均粒子サイズ:0.3μm)394重量部、チタン酸バリウム(戸田工業(株)製、T−BTO−020RF、平均粒子サイズ:0.03μm)138重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−11を得た。100重量部の分散液A−11と4.9重量部のエポキシ樹脂溶液B−4をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Example 16
394 parts by weight of barium titanate (manufactured by Toho Titanium Co., Ltd., SB3A, average particle size: 0.3 μm), barium titanate (manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., T-BTO-020RF, average particle size: 0.03 μm) 138 parts by weight, 95 parts by weight of γ-butyrolactone, and 5.3 parts by weight of a dispersant (BYK-W9010, manufactured by BYK Chemie) were mixed and dispersed for 2 hours under ice-cooling using a homogenizer, and dispersion A-11 was prepared. Obtained. 100 parts by weight of dispersion A-11 and 4.9 parts by weight of epoxy resin solution B-4 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が125、空隙率が4体積%であった。   A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 125, and the porosity was 4% by volume.

実施例17
チタン酸バリウム(東邦チタニウム(株)製、SB3A、平均粒子サイズ:0.3μm)394重量部、チタン酸バリウム(戸田工業(株)製、T−BTO−030R、平均粒子サイズ:0.04μm)138重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−12を得た。100重量部の分散液A−12と4.9重量部のエポキシ樹脂溶液B−4をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Example 17
394 parts by weight of barium titanate (manufactured by Toho Titanium Co., Ltd., SB3A, average particle size: 0.3 μm), barium titanate (manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., T-BTO-030R, average particle size: 0.04 μm) 138 parts by weight, 95 parts by weight of γ-butyrolactone, and 5.3 parts by weight of a dispersant (BYK-W9010, manufactured by BYK Chemie) were mixed and dispersed for 2 hours under ice-cooling using a homogenizer, and dispersion A-12 was dispersed. Obtained. 100 parts by weight of dispersion A-12 and 4.9 parts by weight of epoxy resin solution B-4 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表2に示した。1MHzにおいて比誘電率が128、空隙率が3体積%であった。   A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 2. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 128, and the porosity was 3% by volume.

比較例5
チタン酸バリウム(Buhler PARTEC GmbH、Nano−BaTiO−powder、平均粒子サイズ:0.02μm)532重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−13を得た。チタン酸バリウムを電子顕微鏡観察するとNano−BaTiO−powderの無機フィラー形状は、破砕されたような不定形状であった。また、Nano−BaTiO−powderの平均粒子サイズは、実施例14と同様にして求めた。100重量部の分散液A−13と9重量部のエポキシ樹脂溶液B−4をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Comparative Example 5
Barium titanate (Buhler PARTEC GmbH, Nano-BaTiO 3 -powder, average particle size: 0.02 μm) 532 parts by weight, γ-butyrolactone 95 parts by weight, dispersing agent (BYK-W9010, BYK-W9010) 5.3 A part by weight was mixed and dispersed for 2 hours under ice-cooling using a homogenizer to obtain dispersion A-13. When the barium titanate was observed with an electron microscope, the shape of the inorganic filler of Nano-BaTiO 3 -powder was an irregular shape as crushed. The average particle size of Nano-BaTiO 3 -powder was determined in the same manner as in Example 14. 100 parts by weight of dispersion A-13 and 9 parts by weight of epoxy resin solution B-4 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表3に示した。1MHzにおいて比誘電率が25、空隙率が7体積%であった。   A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 3. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 25, and the porosity was 7% by volume.

比較例6
チタン酸バリウム(堺化学工業(株)製、BT−07、平均粒子サイズ:0.7μm)394重量部、チタン酸バリウム(Buhler PARTEC GmbH、Nano−BaTiO−powder、平均粒子サイズ:0.02μm)138重量部、γ−ブチロラクトン95重量部、分散剤(ビックケミー(株)製、BYK−W9010)5.3重量部をホモジナイザーを用いて氷冷下で2時間混合分散し、分散液A−14を得た。100重量部の分散液A−14と4.9重量部のエポキシ樹脂溶液B−4をボールミルを用いて混合し、ペースト組成物を作製した。
Comparative Example 6
394 parts by weight of barium titanate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., BT-07, average particle size: 0.7 μm), barium titanate (Buhler PARTEC GmbH, Nano-BaTiO 3 -powder, average particle size: 0.02 μm) 138 parts by weight, 95 parts by weight of γ-butyrolactone, and 5.3 parts by weight of a dispersant (BYK-W9010, manufactured by BYK-Chemie) were mixed and dispersed for 2 hours under ice-cooling using a homogenizer, and dispersion A-14 Got. 100 parts by weight of dispersion A-14 and 4.9 parts by weight of epoxy resin solution B-4 were mixed using a ball mill to prepare a paste composition.

得られたペースト組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、誘電体組成物を作製し、評価した。結果を表3に示した。1MHzにおいて比誘電率が89、空隙率が10体積%であった。   A dielectric composition was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the obtained paste composition was used. The results are shown in Table 3. At 1 MHz, the relative dielectric constant was 89, and the porosity was 10% by volume.

六面体のサイコロ状である無機フィラーを用いた誘電体組成物薄膜の断面TEM写真Cross-sectional TEM photograph of dielectric composition thin film using hexahedral dice-like inorganic filler

Claims (4)

無機フィラーと樹脂を含む誘電体組成物であって、無機フィラーの平均粒子サイズ0.01μm以上1μm以下であり、無機フィラーの表面積が、同一体積の真球に対し1.05倍以上1.3倍以下である無機フィラーを含有することを特徴とする誘電体組成物。 A dielectric composition comprising an inorganic filler and a resin, wherein the average particle size of the inorganic filler is 0.01 μm or more and 1 μm or less, and the surface area of the inorganic filler is 1.05 times or more and 1.3 times the true volume of the same volume. A dielectric composition comprising an inorganic filler that is twice or less. 無機フィラーの粒子形状が六面体の立方体状であることを特徴とする請求項1記載の誘電体組成物。 2. The dielectric composition according to claim 1, wherein the inorganic filler has a hexahedral cube shape. 無機フィラーの平均粒子サイズが0.01μm以上0.5μm以下であることを特徴とする請求項1記載の誘電体組成物。 The dielectric composition according to claim 1, wherein the average particle size of the inorganic filler is 0.01 µm or more and 0.5 µm or less. 無機フィラーがチタン酸バリウム系、チタン酸ジルコン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタン酸ビスマス系、チタン酸マグネシウム系、チタン酸バリウムネオジウム系、チタン酸バリウム錫系、マグネシウムニオブ酸バリウム系、マグネシウムタンタル酸バリウム系、チタン酸鉛系、ジルコン酸鉛系、チタン酸ジルコン酸鉛系、ニオブ酸鉛系、マグネシウムニオブ酸鉛系、ニッケルニオブ酸鉛系、タングステン酸鉛系、タングステン酸カルシウム系、マグネシウムタングステン酸鉛系、二酸化チタン系から選ばれる少なくとも1種類であることを特徴とする請求項1記載の誘電体組成物。 Inorganic fillers are barium titanate, barium zirconate titanate, strontium titanate, calcium titanate, bismuth titanate, magnesium titanate, barium neodymium titanate, barium tin titanate, magnesium niobate Barium, magnesium barium tantalate, lead titanate, lead zirconate, lead zirconate titanate, lead niobate, lead magnesium niobate, lead nickel niobate, lead tungstate, tungstic acid 2. The dielectric composition according to claim 1, wherein the dielectric composition is at least one selected from calcium, lead magnesium tungstate, and titanium dioxide.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008034189A (en) * 2006-07-27 2008-02-14 Daikin Ind Ltd Coating composition
JP2008094993A (en) * 2006-10-13 2008-04-24 Toray Ind Inc Adhesive composition for semiconductor, semiconductor device using the same and method for producing semiconductor device
JP2012058109A (en) * 2010-09-09 2012-03-22 Fujikura Ltd Method for evaluating water absorption deterioration degree of resin composition and method for evaluating water resistance of resin composition using the same
WO2013145180A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 富士機械製造株式会社 Electrostatic-coupling-type non-contact power supplying device
JP2013254879A (en) * 2012-06-08 2013-12-19 Denki Kagaku Kogyo Kk Circuit board and electronic component mounting board
KR20150093022A (en) * 2014-02-06 2015-08-17 삼성전기주식회사 Multi-layered ceramic electronic part, manufacturing method thereof and board having the same mounted thereon
JP2015184365A (en) * 2014-03-20 2015-10-22 富士ゼロックス株式会社 Display medium and display device
KR20170135846A (en) 2015-04-07 2017-12-08 니폰 가가쿠 고교 가부시키가이샤 Dielectric ceramic material, method for manufacturing same, and composite dielectric material
JP2020105523A (en) * 2020-02-21 2020-07-09 味の素株式会社 Resin composition
JP2020140110A (en) * 2019-02-28 2020-09-03 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Method of manufacturing nanocrystal-dispersed polymer optical coating film and method of manufacturing nanocrystal-dispersed polymer transparent dielectric film
WO2022172752A1 (en) * 2021-02-10 2022-08-18 三菱瓦斯化学株式会社 Resin composition, prepreg, resin sheet, laminate board, metal foil-clad laminate board, and printed wiring board

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62283620A (en) * 1986-06-02 1987-12-09 株式会社 アサヒ化学研究所 Dielectric paste for thick film capacitor
JP2002211926A (en) * 2000-11-13 2002-07-31 Toda Kogyo Corp Spherical barium titanate particulate powder and method for producing the same
JP2004281169A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Rikogaku Shinkokai Polymer composite high dielectric constant material, multilayer wiring board and module board
JP2005109316A (en) * 2003-10-01 2005-04-21 Rikogaku Shinkokai Inorganic material of high dielectric constant, and high dielectric constant composite material using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62283620A (en) * 1986-06-02 1987-12-09 株式会社 アサヒ化学研究所 Dielectric paste for thick film capacitor
JP2002211926A (en) * 2000-11-13 2002-07-31 Toda Kogyo Corp Spherical barium titanate particulate powder and method for producing the same
JP2004281169A (en) * 2003-03-14 2004-10-07 Rikogaku Shinkokai Polymer composite high dielectric constant material, multilayer wiring board and module board
JP2005109316A (en) * 2003-10-01 2005-04-21 Rikogaku Shinkokai Inorganic material of high dielectric constant, and high dielectric constant composite material using the same

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008034189A (en) * 2006-07-27 2008-02-14 Daikin Ind Ltd Coating composition
JP2008094993A (en) * 2006-10-13 2008-04-24 Toray Ind Inc Adhesive composition for semiconductor, semiconductor device using the same and method for producing semiconductor device
JP2012058109A (en) * 2010-09-09 2012-03-22 Fujikura Ltd Method for evaluating water absorption deterioration degree of resin composition and method for evaluating water resistance of resin composition using the same
WO2013145180A1 (en) * 2012-03-28 2013-10-03 富士機械製造株式会社 Electrostatic-coupling-type non-contact power supplying device
JPWO2013145180A1 (en) * 2012-03-28 2015-08-03 富士機械製造株式会社 Electrostatic coupling type non-contact power feeding device
JP2013254879A (en) * 2012-06-08 2013-12-19 Denki Kagaku Kogyo Kk Circuit board and electronic component mounting board
KR102078013B1 (en) * 2014-02-06 2020-02-17 삼성전기주식회사 Multi-layered ceramic electronic part, manufacturing method thereof and board having the same mounted thereon
KR20150093022A (en) * 2014-02-06 2015-08-17 삼성전기주식회사 Multi-layered ceramic electronic part, manufacturing method thereof and board having the same mounted thereon
JP2015184365A (en) * 2014-03-20 2015-10-22 富士ゼロックス株式会社 Display medium and display device
KR20170135846A (en) 2015-04-07 2017-12-08 니폰 가가쿠 고교 가부시키가이샤 Dielectric ceramic material, method for manufacturing same, and composite dielectric material
JP2020140110A (en) * 2019-02-28 2020-09-03 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Method of manufacturing nanocrystal-dispersed polymer optical coating film and method of manufacturing nanocrystal-dispersed polymer transparent dielectric film
JP2020105523A (en) * 2020-02-21 2020-07-09 味の素株式会社 Resin composition
JP7067576B2 (en) 2020-02-21 2022-05-16 味の素株式会社 Resin composition
WO2022172752A1 (en) * 2021-02-10 2022-08-18 三菱瓦斯化学株式会社 Resin composition, prepreg, resin sheet, laminate board, metal foil-clad laminate board, and printed wiring board
JPWO2022172752A1 (en) * 2021-02-10 2022-08-18
KR20220151024A (en) * 2021-02-10 2022-11-11 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 Resin compositions, prepregs, resin sheets, laminates, metal foil-clad laminates, and printed wiring boards
KR102506720B1 (en) 2021-02-10 2023-03-07 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤 Resin compositions, prepregs, resin sheets, laminates, metal foil-clad laminates, and printed wiring boards
CN116457417A (en) * 2021-02-10 2023-07-18 三菱瓦斯化学株式会社 Resin composition, prepreg, resin sheet, laminate, metal foil-clad laminate, and printed wiring board

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