JP2008537964A - 誘電体材料のための方法および組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2005年1月19日に出願された米国仮特許出願第60/644,976号の優先権を主張するものである。
本発明は、様々な電子的適用例で有用な積層体構造、構成要素、または多数の構成要素のアセンブリに有用な、誘電体材料に関する方法および組成物を含む。本発明の誘電体材料は、低誘電定数もしくは低損失正接、またはこの両方を有し、約+260℃の高温から約−200℃の低温までの広範な温度に耐えることができ、広範な大気条件および圧力、例えば高い気圧や低真空、例えば大気圏外ならびに海面と同じ高さでまたは海面よりも低いレベルで見られるような条件および圧力で作動し、低吸湿性、スルーホールの位置合わせの信頼性を補助することができる低z軸熱膨張係数(CTE)、XおよびY CTEでの優れた寸法安定性、および低引張り係数を示す材料を含むことができ、単独でまたはその他の材料と組み合わせて使用することができる複合体構造の製造において使用され、したがって本発明は、様々な電子的適用例で使用するのに適したものになる。さらに、誘電体材料、それから作製された積層体、およびそのような誘電体材料を組み込んだアセンブリは、酸性水性媒体、塩基性水性媒体、および/または有機媒体による侵襲に対して抵抗力があり、そのようなアセンブリを、プリント回路基板の製造で一般に使用される様々な処理条件、例えばそこに回路構成を導入するための化学エッチングなどに曝すのを可能にし、ならびに誘電体材料を組み込んだそのような物品の、過酷な環境での作動を可能にする。
本発明は、低誘電定数もしくは低損失正接、またはこの両方を有する材料を作製し使用するための、方法および組成物を含む。本発明の材料は、過酷な環境で使用することができ、そのような環境は、約+260℃から約−200℃の温度を有することができ、または大気圏外ならびに海面と同じ高さまたは海面よりも低いレベルで見られるような高い大気圧から低真空までの広範な大気条件および圧力を有することができる。本発明の材料は、単独でまたはその他の材料と組み合わせて使用することができる複合体構造の製造において、使用することができる。本明細書で使用されるように、本発明の材料を「低誘電体材料」と呼ぶが、これらの材料は、その特徴のみを有することに限定されず、本明細書に開示される特徴の1つまたはすべてを有することができる。
(実施例1 誘電体材料の作製)
D50maxが100である微粉化PTFEを、375℃の炉内で30分間焼結した。焼結したPTFEを、未処理のPTFEと90:10の比でブレンドし、ビレット型に入れた。ビレットは、200KG/cm2の圧力で成型した。次いで成型物品を、350℃で8時間焼結する。焼結した成型物品をスカイブ処理した。スカイブ処理した物品を試験し、その誘電定数は1.5±0.2であった。この物品は、十分にスカイブ処理されかつその物理的一体性が維持されており、平らなフィルム状物品を形成した。この誘電体材料は、回路基板、絶縁体、レーダ、マイクロ波、部品、またはその他の適用例で使用することができる。
Claims (20)
- 1.0よりも大きく1.9未満である誘電定数を含む低誘電定数材料であって、該材料の誘電定数が、PTFE樹脂に対する焼結プロセスと、焼結したPTFE樹脂および未処理のPTFE樹脂の比と、製造プロセスにおける成型圧との複合効果によって決定される材料。
- 製造プロセスにおいて、第2の焼結ステップが任意選択で行われる、請求項1に記載の材料。
- 低損失正接を有する、請求項1に記載の材料。
- 前記低損失正接が少なくとも0.0009である、請求項3に記載の材料。
- 約+260℃の高温から約−200℃の低温に至るまでの広範な温度で作動する、請求項1に記載の材料。
- 海面に対して高い気圧から大気圏外に見られるような低真空に至るまでの、広範な大気条件および圧力で作動する、請求項1に記載の材料。
- 低吸湿性を有する、請求項1に記載の材料。
- 低z軸熱膨張係数(CTE)を有する、請求項1に記載の材料。
- XおよびY CTEにおいて寸法安定性を有する、請求項1に記載の材料。
- 低引張り係数を有する、請求項1に記載の材料。
- 酸性水性媒体、塩基性水性媒体、または有機媒体による侵襲に対して抵抗力がある、請求項1に記載の材料。
- 電子デバイス、マイクロストリップおよびストリップライン回路、ミリメートル波適用例、軍事用レーダシステム、ミサイル誘導システム、ポイントツーポイントデジタルラジオアンテナ、アンテナ、ならびに無線通信システム用アンテナ、携帯電話基地局、LANシステム、自動車用電子部品、衛星TV受信機、マイクロ波およびRF構成要素、レーダシステム、モバイル通信システム、マイクロ波試験装置、フェーズアレーアンテナ、地上および航空機レーダシステム、パワーバックプレート、高信頼性多層回路、民間航空機衝突回避システム、ビーム形成ネットワーク、航空機またはその他の「敵味方」識別システム、全地球測位アンテナおよび受信機、パッチアンテナ、省スペース回路構成、および電力増幅器を含むがこれらに限定されない携帯電話および無線技術のその他の要素における、アセンブリの構成要素、積層体の構成要素、多積層体構造と組み合わせた構成要素である、請求項1に記載の材料。
- a)ミクロンサイズのPTFE樹脂を有効な温度で有効な時間だけ焼結するステップと、b)所定の比にある未焼結のミクロンサイズのPTFE樹脂と焼結したPTFEとをブレンドするステップと、c)そのブレンド比にある焼結/未焼結PTFE樹脂を成型して成型PTFE物品を形成するステップと、d)成型PTFE物品をスカイビングして誘電体材料を形成するステップとを含む、所定の低誘電定数を有する誘電体材料の作製方法。
- d)の前に、成型PTFEブレンド物品を任意選択で焼結するさらなるステップを含む、請求項13に記載の方法。
- 誘電体材料が、1.0よりも大きく少なくとも1.9未満である誘電定数と、0.0009未満の損失とを含む、請求項13に記載の方法。
- 10分から10時間にわたって、焼結温度が350℃から400℃である、請求項13に記載の方法。
- 誘電体材料が、フィルタ、カプラ、低雑音増幅器、電力分割器、およびコンバイナで使用され、携帯電話インフラ、自動車レーダ、その他のマイクロ波およびR/F適用例などのプリント回路アンテナなどの、低コストで軽量のプリント回路に向けた適用例に使用され、電子部品またはデバイスには、精密機器、すべてのタイプの電子部品およびコンピュータ適用例が含まれ、適用例には、エレクトロニクス適用例、電話技術、無線周波数、マイクロ波またはコンピュータ、電話、その他のシグナル伝送のための回路構成部品、ならびにエンジン、自動車、宇宙船、海洋船、医療機器、パイプラインに使用される電子デバイスおよび部品、ならびにマイクロストリップおよびストリップライン回路、ミリメートル波適用例、軍事レーダシステム、ミサイル誘導システム、ポイントツーポイントデジタルラジオアンテナ、アンテナを含むがこれらに限定されない伝送およびモニタリングデバイス、ならびに無線通信システム用アンテナ、携帯電話基地局、LANシステム、自動車用電子部品、衛星TV受信機、マイクロ波およびRF構成要素、レーダシステム、モバイル通信システム、マイクロ波試験装置、フェーズアレーアンテナ、地上および航空機レーダシステム、パワーバックプレート、高信頼性多層回路、民間航空機衝突回避システム、ビーム形成ネットワーク、航空機またはその他の「敵味方」識別システム、全地球測位アンテナおよび受信機、パッチアンテナ、省スペース回路、および電力増幅器を含むがこれらに限定されない携帯電話および無線技術のその他の要素、が含まれるがこれらに限定するものではない、請求項13に記載の方法。
- 誘電定数が1.0よりも大きく少なくとも1.9未満であるPTFEを含んだ低誘電体材料を、構成要素または積層体の系に中で組み合わせるステップを含む、低誘電体材料の使用方法。
- 低誘電体材料が、a)ミクロンサイズのPTFE樹脂を有効な温度で有効な時間だけ焼結し、b)所定の比にある未焼結のミクロンサイズのPTFE樹脂と焼結したPTFEとをブレンドし、c)そのブレンド比にある焼結/未焼結PTFE樹脂を成型して成型PTFE物品を形成し、d)成型PTFE物品をスカイビングして誘電体材料を形成するプロセスによって作製される、請求項18に記載の方法。
- 低誘電体材料を組み合わせて、フィルタ、カプラ、低雑音増幅器、電力分割器、およびコンバイナを形成し、携帯電話インフラ、自動車レーダ、その他のマイクロ波およびR/F適用例に向けたプリント回路アンテナなどの、低コストで軽量のプリント回路に向けた適用例で使用し、電子部品またはデバイスには、精密機器、すべてのタイプの電子部品およびコンピュータ適用例が含まれ、適用例には、エレクトロニクス適用例、電話技術、無線周波数、マイクロ波またはコンピュータ、電話、その他のシグナル伝送のための回路構成部品、ならびにエンジン、自動車、宇宙船、海洋船、医療機器、パイプラインに使用される電子デバイスおよび部品、ならびにマイクロストリップおよびストリップライン回路、ミリメートル波適用例、軍事レーダシステム、ミサイル誘導システム、ポイントツーポイントデジタルラジオアンテナ、アンテナを含むがこれらに限定されない伝送およびモニタリングデバイス、ならびに無線通信システム用アンテナ、携帯電話基地局、LANシステム、自動車用電子部品、衛星TV受信機、マイクロ波およびRF構成要素、レーダシステム、モバイル通信システム、マイクロ波試験装置、フェーズアレーアンテナ、地上および航空機レーダシステム、パワーバックプレート、高信頼性多層回路、民間航空機衝突回避システム、ビーム形成ネットワーク、航空機またはその他の「敵味方」識別システム、全地球測位アンテナおよび受信機、パッチアンテナ、省スペース回路、および電力増幅器を含むがこれらに限定されない携帯電話および無線技術のその他の要素、が含まれるがこれらに限定するものではない、請求項18に記載の方法。
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