JP2023142171A - 複合基板および配線基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】５Ｇ以降の高周波用途に用いて好適な複合基板と、それを有する配線基板とを提供すること。【解決手段】有機樹脂組成物が含侵された不織布を有する複合基板である。不織布は、アルミナおよび／またはシリカで主として構成してあり、有機樹脂組成物の質量割合が３８質量部以上９７質量部以下である。【選択図】図１Ａ
Description
本発明は、たとえば高周波用途に好適に用いられる複合基板および配線基板に関する。
従来の配線基板に用いられる複合基板としては、たとえば下記の特許文献１にも示すように、有機樹脂を繊維基材に含浸させた複合基板が知られている。
しかしながら、従来の配線基板に用いられる複合基板では、５Ｇあるいはその後の６Ｇなどの高周波用途に用いられることができる基板としては、十分ではないことが本発明者等により明らかになってきている。
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、特に５Ｇ以降の高周波用途に用いて好適な複合基板と、それを有する配線基板とを提供することである。
上記目的を達成するために、本発明に係る複合基板は、
有機樹脂組成物が含侵された不織布を有する複合基板であって、
前記不織布は、アルミナおよび／またはシリカで主として構成してあり、
前記不織布１００質量部に対して有機樹脂組成物の割合が３８質量部以上９７質量部以下である。
有機樹脂組成物が含侵された不織布を有する複合基板であって、
前記不織布は、アルミナおよび／またはシリカで主として構成してあり、
前記不織布１００質量部に対して有機樹脂組成物の割合が３８質量部以上９７質量部以下である。
本発明に係る複合基板では、上記の構成を有することにより、線膨張係数を小さくすることが可能になり、温度変化に対する寸法変化を小さくすることができる。また、高周波領域での比誘電率を低くできると共に、高周波領域での誘電損失を低くすることができる。さらに、高周波領域での比導電率を高く維持することができる。そのため、本発明に係る複合基板は、特に５Ｇ以降の高周波用途の配線基板に用いて好適である。
好ましくは、前記不織布は、主としてアルミナおよび／またはシリカで構成してある。特に好ましくは、前記不織布は、主としてアルミナで構成してある。このような無機酸化物で不織布を構成することで、さらに高周波特性が向上する。
好ましくは、前記不織布の密度は、３．０ｇ／ｃｍ3 以下、あるいは２．０ｇ／ｃｍ3 以下、さらに好ましくは１．０ｇ／ｃｍ3 以下、特に好ましくは０．２ｇ／ｃｍ3 以下である。不織布の密度の下限は、好ましくは０．１ｇ／ｃｍ3 以上である。複合基板に含まれる不織布の密度を所定範囲内に低下させることで、さらに高周波特性を向上させることが可能になる。
好ましくは、前記有機樹脂組成物の分子量は、１０００ｇ／ｍｏｌ以上である。有機樹脂組成物の分子量の上限は、好ましくは１００００ｇ／ｍｏｌ以下、さらに好ましくは５０００ｇ／ｍｏｌ以下である。このような有機樹脂組成物を用いることで、さらに高周波特性を向上させることが可能になる。
好ましくは、前記有機樹脂組成物は、エポキシ化合物、ビスマレイミド化合物、溶解性ＬＣＰ化合物、溶解性フッ素樹脂のいずれかである。このような有機樹脂組成物を用いることで、さらに高周波特性を向上させることが可能になる。
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第１実施形態
図１Ａに示すように、本発明の一実施形態に係る配線基板１０は、複合基板１と、その表面１αに形成してある表面導体層６と、を有する。複合基板１は、有機樹脂組成物２が含侵された不織布２ａを有する。
図１Ａに示すように、本発明の一実施形態に係る配線基板１０は、複合基板１と、その表面１αに形成してある表面導体層６と、を有する。複合基板１は、有機樹脂組成物２が含侵された不織布２ａを有する。
表面導体層６は、たとえば銅、銅合金、黄銅、銀、銀合金、タングステン、ステンレス、アルミニウムなどで構成してあり、複合基板１の表面１α上に所定のパターンで形成してある。表面導体層６の厚みは、特に限定されないが、たとえば０．０１～１００μｍ程度が好ましい。表面導体層６は、複合基板１の表面に、たとえば加熱圧着、湿式めっき、印刷塗布などの方法により形成することができる。
複合基板１内の不織布２ａに対する有機樹脂組成物２の割合は、不織布２ａを１００質量部として、３８質量部以上９７質量部以下である。なお、有機樹脂組成物２の割合の下限は、好ましくは４０質量部以上、さらに好ましくは５０質量部以上である。また、有機樹脂組成物の割合の上限は、好ましくは９０質量部以下、さらに好ましくは８０質量部以下である。このような範囲にある場合に、複合基板１の線膨張係数、高周波時の比導電率、比誘電率および誘電正接のバランス（高周波特性）に優れ、高周波用途に適している。
有機樹脂組成物は、エポキシ化合物（以下、エポキシ樹脂とも言う）、ビスマレイミド化合物（以下、ビスマレイミド樹脂とも言う）、溶解性ＬＣＰ化合物（以下、溶解性ＬＣＰ樹脂とも言う）、溶解性フッ素樹脂のいずれかである。このような有機樹脂組成物を用いることで、さらに高周波特性を向上させることが可能になる。
なお、溶解性ＬＣＰ樹脂とは、一般的なＬＣＰ樹脂に比較して、例えばＮ，Ｎ－ジメチルアセトアミド，Ｎ－メチル－２－ピロリドン，Ｎ－メチルカプロラクタム，Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド，Ｎ，Ｎ－ジエチルホルムアミド，Ｎ，Ｎ－ジエチルアセトアミド，Ｎ－メチルプロピオンアミド，ジメチルスルホキシド，γ－ブチロラクトン，ジメチルイミダゾリジノン，テトラメチルホスホリックアミド及びエチルセロソルブアセテートなどの溶媒へ溶解性のある樹脂である点が異なる。
また、溶解性フッ素樹脂とは、一般的なフッ素樹脂に比較して、たとえばトルエン、キシレン、エチルベンゼン、芳香族石油ナフサ、テトラリン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの溶媒へ溶解性のある樹脂である点が異なる。
有機樹脂組成物の分子量は、１０００ｇ／ｍｏｌ以上である。有機樹脂組成物の分子量の上限は、好ましくは１００００ｇ／ｍｏｌ以下、さらに好ましくは５０００ｇ／ｍｏｌ以下である。このような有機樹脂組成物を用いることで、さらに高周波特性を向上させることが可能になる。
不織布２ａは、主として無機材料で構成してある不織布であり、無機材料以外の不織布が２０質量％以内程度に混入していてもよい。不織布を構成する無機材料としては、好ましくは、アルミナおよび／またはシリカが例示され、さらに好ましくはアルミナが例示される。特にアルミナが好ましいのは、高周波時の誘電正接に優れるなどの理由による。
複合基板１内における不織布２ａの密度は、３．０ｇ／ｃｍ3 以下、あるいは２．０ｇ／ｃｍ3 以下、さらに好ましくは１．０ｇ／ｃｍ3 以下、特に好ましくは０．２ｇ／ｃｍ3 以下である。不織布２ａの密度の下限は、好ましくは０．１ｇ／ｃｍ3 以上である。複合基板１に含まれる不織布２ａの密度を所定範囲内に低下させることで、さらに高周波特性を向上させることが可能になる。不織布２ａの密度は、不織布を製造する際におけるプレス圧などにより制御することができ、たとえばプレス圧が高い場合には、不織布の密度が高くなる。また、焼結等の処理による繊維同士の結着によっても、不織布の密度を高くすることができる。
不織布を構成する繊維の外径は、好ましくは１～２０μｍであり、繊維の長さは、好ましくは０.１～１００ｍｍである。複合基板１内に埋め込まれる不織布２ａは、好ましくはシート状であり、その厚みは、シート状の不織布２ａの面方向（Ｘ軸およびＹ軸方向）に沿って略均一であることが好ましく、複合基板１のＺ軸に沿った厚みｔ０の５０～９０％程度の厚みであることが好ましい。
本実施形態では、複合基板１の表面１αとシート状の不織布２ａの表面との間には、有機樹脂組成物２で構成してある所定厚みｔ１の樹脂層２αが形成してあることが好ましい。樹脂層２αの厚みの下限は、好ましくは０μｍ以上であり、さらに好ましくは５μｍ以上である。樹脂層２αの厚みの上限は、複合基板１の厚みの好ましくは５０％以下である。
本実施形態に係る複合基板１では、上記の構成を有することにより、線膨張係数を小さくすることが可能になり、温度変化に対する寸法変化を小さくすることが可能になる。たとえば本実施形態の複合基板の面方向（Ｘ軸およびＹ軸方向）の線膨張係数を、順次好ましくは、７０ｐｐｍ／Ｋ以下、５０ｐｐｍ／Ｋ以下、３０ｐｐｍ／Ｋ以下、２０ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以下と、小さくすることができる。なお、複合基板１の線膨張係数は、たとえばＪＩＳ Ｋ ７１９７：１９９１に準拠して測定することができる。
また、本実施形態の複合基板１では、たとえば２８ＧＨｚ以上、好ましくは４０ＧＨｚ以上の高周波領域での比誘電率を低くできると共に、高周波領域での誘電損失を低くすることができる。本実施形態では、上述した高周波領域での比誘電率を、順次好ましくは、５．５以下、３．３以下、２．５以下、１．９以下とすることができる。また、上述した高周波領域での誘電正接を、順次好ましくは、３．５×１０-3以下、３．０×１０-3以下、２．５×１０-3以下とすることができる。なお、複合基板１の比誘電率と誘電正接は、ＪＩＳ Ｒ１６６０－１（２００４）に準拠して測定することができる。
さらに、本実施形態の複合基板１では、上述した高周波領域での比導電率を高く維持することができる。比導電率は、たとえば複合基板１の表面１αと表面導体層６との間の界面での比導電率であり、たとえばＪＩＳ Ｒ１６２７ （１９９６）に準拠して測定することができる。
本実施形態では、比導電率は、順次好ましくは、１．０×１０7 以上、１．１×１０7 以上、１．４×１０7 以上、１．９×１０7 以上、４．０×１０7 以上、５．０×１０7 以上、とすることができる。
なお、複合基板１が、従来に比べて大幅に高周波領域での比導電率を高く維持することができることができる理由としては、必ずしも明確ではないが、複合基板１の表面１αの表面粗さＳａ（ＪＩＳ Ｂ０６０１：１９９４に準拠）を小さくできることも一因として考えられる。
本実施形態の複合基板１は、特定の有機樹脂組成物２を特定量で含浸させた特定の無機材料の不織布２ａを有するために、表面導体層６が形成される複合基板１の表面１αの表面粗さを、好ましくは２μｍ以下、さらに好ましくは１．６μｍ以下、特に好ましくは１．１μｍ以下に小さくすることができる。
本実施形態に係る複合基板１は、特に５Ｇ以降の高周波用途の配線基板に用いて好適である。
本実施形態に係る複合基板１を有する配線基板１０は、たとえば以下のようにして製造することができる。
たとえば上述した樹脂組成物とシート状の不織布とを準備し、それらの質量比が所定の範囲となるように調整し、樹脂組成物を溶解させ、不織布へ含侵させる。この樹脂含侵不織布シートを、たとえば不活性ガス雰囲気中、脱溶媒処理を行う。その後、樹脂含侵シートに対して紫外線硬化処理および／または加熱硬化処理を行い、複合基板１を得ることができる。
本実施形態では、特定の有機樹脂組成物２が所定量で含浸された特定の不織布３ａを有する複合基板１を比較的に平滑な支持台上で硬化させることのみで、支持台と接触する面と反対側の表面の表面粗さを、上述したように小さくすることができる。
次に、複合基板（複合体シート）１上に、図１Ａに示す表面導体層６となる金属箔を重ね合わせ、所定の圧力と温度で加熱加圧成形することにより、所定厚さの銅張基板を得ることができる。その後に、この基板の表面をパターンエッチングの加工を行なうことで配線基板１０を作製することができる。
表面導体層６となる金属箔を重ね合わせ、所定の圧力と温度で加熱加圧成形する際の圧力は、好ましくは０．１～３.０ＭＰａであり、加熱温度は、好ましくは、１２０～２００°Ｃである。
第２実施形態
次に、図１Ｂに基づき、本発明の他の実施形態に係る多層配線基板１０ａについて説明するが、以下に示す以外は、上述した第１実施形態の配線基板１０と同様な構成を有している。
次に、図１Ｂに基づき、本発明の他の実施形態に係る多層配線基板１０ａについて説明するが、以下に示す以外は、上述した第１実施形態の配線基板１０と同様な構成を有している。
この多層配線基板１０ａは、前述した第１実施形態の複合基板１と同様な構成を有する複合基板で構成してある絶縁層１ａ～１ｄが積層してある。各絶縁層１ａ～１ｄの層間には、内部導体層５が介在してあり、これらの内部導体層５は、各絶縁層１ａ～１ｄに必要に応じて形成してあるビア導体３により接続してある。ビア導体３は、たとえば各絶縁層１ａ～１ｄに必要に応じて形成してあるスルーホールの内部に導体ペーストを埋め込むことなどで形成することができる。
ビア導体３が埋め込まれている複合基板で構成してある絶縁層１ａ～１ｄは、この順で積層されて加熱加圧加工により一体化される。加熱加圧加工の際に、基板１０ａの表面１０αには表面導体層６が取り付けられ、裏面１０βには実装用導体層４が取り付けられ、隣接する絶縁層１ａ～１ｄの間には、内部導体層６が介在される。加熱加圧加工の条件は、第１実施形態の場合と同様である。
実装用導体層４と内部導体層５は、表面導体層６と同様な構成を有している。表面導体層６は、第１実施形態の表面導体層６と同様である。
本実施形態の多層配線基板１０ａも、第１実施形態の配線基板１０と同様に、特に５Ｇ以降の高周波用途に用いて好適である。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、上述した第１実施形態では、導体層が形成されない複合基板１の裏面１βには、樹脂層２αと同様な樹脂層が形成してあってもよいが、形成されずに不織布２ａの一部が露出していてもよい。
また、上述した第２実施形態の複合基板１または１ａ～１ｄには、不織布２ａ以外に、多少織布が混入していてもよい。たとえば織布の片面に不織布が配置してある構造であってもよい。
さらに、上述した第２実施形態では、少なくとも表面１０αまたは裏面１０βに位置する絶縁層１ａまたは１ｄが、図１Ａに示すような構造の複合基板１であればよく、中間に位置する絶縁層１ｂおよび１ｃは、不織布を有しない絶縁層であってもよい。
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
実施例１ａ
以下の手順で複合基板および配線基板を作製した。
以下の手順で複合基板および配線基板を作製した。
（樹脂基板の製造）
ビスマレイミド樹脂（分子量１０００ｇ／ｍｏｌ）と、アルミナ不織布シート（密度：０．１３ｇ／ｃｍ3 ）を用意した。そして、ビスマレイミド樹脂とアルミナ不織布シートの体積比が４０：６０（不織布１００重量部に対して樹脂量が４０質量部）となるように秤量した。ビスマレイミド樹脂を溶解させ、アルミナ不織布シートへ含侵させた。この含侵シートを、比較的平坦な支持台の上に起き、不活性ガス雰囲気中、１２０°Ｃで３０分間保持し、脱溶媒処理を行った。その後、含浸シートに対してＵＶ光処理を行い、さらに２００°Ｃで１時間、保持して硬化処理を行い、複合基板を得た。
ビスマレイミド樹脂（分子量１０００ｇ／ｍｏｌ）と、アルミナ不織布シート（密度：０．１３ｇ／ｃｍ3 ）を用意した。そして、ビスマレイミド樹脂とアルミナ不織布シートの体積比が４０：６０（不織布１００重量部に対して樹脂量が４０質量部）となるように秤量した。ビスマレイミド樹脂を溶解させ、アルミナ不織布シートへ含侵させた。この含侵シートを、比較的平坦な支持台の上に起き、不活性ガス雰囲気中、１２０°Ｃで３０分間保持し、脱溶媒処理を行った。その後、含浸シートに対してＵＶ光処理を行い、さらに２００°Ｃで１時間、保持して硬化処理を行い、複合基板を得た。
（配線基板の製造）
次に、複合基板（複合体シート）上に、電解銅箔１８μｍを重ね合わせ、圧力４ＭＰａ、温度２２０°Ｃで１２０分間の加熱加圧成形を行い、厚さ１．０ｍｍの銅張基板を得た。この基板表面をパターンエッチングの加工を行なうことで配線基板を作製した。
（評価試験）
１．線膨張係数
得られた複合基板（複合体シート）から５ｍｍ×１０ｍｍのピースに切り出した。次いで、熱機械分析装置ＴＭＡ（日立ハイテクサイエンスによって製造、モデルＴＭＡ／ＳＳ６１００）を用いて、昇温速度１０°Ｃ／ｍｉｎ、荷重１ｇ、圧縮モードの条件で、２５℃から１５０℃の範囲における繰り返し測定（ＪＩＳ Ｋ ７１９７：１９９１に準拠）を行い、二回目の平面方向（ＸＹ方向）の線膨張係数（ｐｐｍ／Ｋ）の平均値を算出した。結果を表１に示す。
１．線膨張係数
得られた複合基板（複合体シート）から５ｍｍ×１０ｍｍのピースに切り出した。次いで、熱機械分析装置ＴＭＡ（日立ハイテクサイエンスによって製造、モデルＴＭＡ／ＳＳ６１００）を用いて、昇温速度１０°Ｃ／ｍｉｎ、荷重１ｇ、圧縮モードの条件で、２５℃から１５０℃の範囲における繰り返し測定（ＪＩＳ Ｋ ７１９７：１９９１に準拠）を行い、二回目の平面方向（ＸＹ方向）の線膨張係数（ｐｐｍ／Ｋ）の平均値を算出した。結果を表１に示す。
２．表面粗さ（Ｓａ）
得られた複合基板（複合体シート）の表面(支持台に接する面と反対側の露出面)をレーザー走査顕微鏡（ＫＥＹＥＮＣＥによって製造、モデル：ＶＫ－Ｘ２００）を用いて、４点で測定（ＪＩＳ Ｂ０６０１：１９９４に準拠）し、データを平均し、表面粗さ（Ｓａ）として求めた。結果を表１に示す。
得られた複合基板（複合体シート）の表面(支持台に接する面と反対側の露出面)をレーザー走査顕微鏡（ＫＥＹＥＮＣＥによって製造、モデル：ＶＫ－Ｘ２００）を用いて、４点で測定（ＪＩＳ Ｂ０６０１：１９９４に準拠）し、データを平均し、表面粗さ（Ｓａ）として求めた。結果を表１に示す。
３．比誘電率／誘電正接
得られた複合基板（複合体シート）から１５ｍｍ×１５ｍｍのピースに切り出し、遮断円筒導波管法によりＴＥｏｍｎモード（ｍ＝１，２，３・・・、ｎ＝１，２，３，・・・）の共振周波数ｆ０と無負荷のＱｕの測定を行う（ＪＩＳ Ｒ１６６０－１（２００４）に準拠）ことで、４０ＧＨｚ以上の比誘電率および誘電正接を算出した。結果を表１に示す。
得られた複合基板（複合体シート）から１５ｍｍ×１５ｍｍのピースに切り出し、遮断円筒導波管法によりＴＥｏｍｎモード（ｍ＝１，２，３・・・、ｎ＝１，２，３，・・・）の共振周波数ｆ０と無負荷のＱｕの測定を行う（ＪＩＳ Ｒ１６６０－１（２００４）に準拠）ことで、４０ＧＨｚ以上の比誘電率および誘電正接を算出した。結果を表１に示す。
４．比導電率
５０×５０ｍｍの複合基板（複合体シート）上に厚さ３０μｍの金属層を形成した測定試料において、金属層と複合基板との界面の比導電率σｒ（銅の導電率σ０＝５．８×１０７／Ω・ｍで規格化した値）を、誘電体共振器により、入出力用線路として、先端にループアンテナを形成した同軸ケーブルを用いた測定系を用いて測定（ＪＩＳ Ｒ１６２７ （１９９６）に準拠）した。結果を表１に示す。合わせて、金属層表面の比導電率はＴＥｏｍｎ モード（ｍ＝１，２，３・・・、ｎ＝１，２，３，・・・）の共振周波数ｆ０と無負荷Ｑｕから算出することができる。なお、比導電率は、導体損と反比例の関係にある。
５０×５０ｍｍの複合基板（複合体シート）上に厚さ３０μｍの金属層を形成した測定試料において、金属層と複合基板との界面の比導電率σｒ（銅の導電率σ０＝５．８×１０７／Ω・ｍで規格化した値）を、誘電体共振器により、入出力用線路として、先端にループアンテナを形成した同軸ケーブルを用いた測定系を用いて測定（ＪＩＳ Ｒ１６２７ （１９９６）に準拠）した。結果を表１に示す。合わせて、金属層表面の比導電率はＴＥｏｍｎ モード（ｍ＝１，２，３・・・、ｎ＝１，２，３，・・・）の共振周波数ｆ０と無負荷Ｑｕから算出することができる。なお、比導電率は、導体損と反比例の関係にある。
実施例１ｂ
有機樹脂組成物の割合を、３８質量部とした以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物の割合を、３８質量部とした以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
比較例１
有機樹脂組成物の割合を、３０質量部とした以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物の割合を、３０質量部とした以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
実施例２～６
有機樹脂組成物の割合を、それぞれ表１に示す質量部とした以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物の割合を、それぞれ表１に示す質量部とした以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
実施例７ａ
有機樹脂組成物として分子量が３０００ｇ／ｍｏｌのビスマレイミド樹脂を用いた以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物として分子量が３０００ｇ／ｍｏｌのビスマレイミド樹脂を用いた以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
実施例７ｂ
有機樹脂組成物の割合を、３８質量部とした以外は、実施例７ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物の割合を、３８質量部とした以外は、実施例７ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
比較例２
有機樹脂組成物の割合を、３０質量部とした以外は、実施例７ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物の割合を、３０質量部とした以外は、実施例７ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
実施例８～１２
有機樹脂組成物の割合を、それぞれ表１に示す質量部とした以外は、実施例７ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物の割合を、それぞれ表１に示す質量部とした以外は、実施例７ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
比較例３
有機樹脂組成物の割合を、９８質量部とした以外は実施例７ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物の割合を、９８質量部とした以外は実施例７ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
実施例１３ａ
有機樹脂組成物として分子量が５０００ｇ／ｍｏｌのビスマレイミド樹脂を用いた以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物として分子量が５０００ｇ／ｍｏｌのビスマレイミド樹脂を用いた以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
実施例１３ｂ
有機樹脂組成物の割合を、３８質量部とした以外は、実施例１３ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物の割合を、３８質量部とした以外は、実施例１３ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
比較例４
有機樹脂組成物の割合を、３０質量部とした以外は、実施例１３ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物の割合を、３０質量部とした以外は、実施例１３ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
実施例１４～１８
有機樹脂組成物の割合を、それぞれ表１に示す質量部とした以外は、実施例１３ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
有機樹脂組成物の割合を、それぞれ表１に示す質量部とした以外は、実施例１３ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
実施例１９
アルミナの代わりにシリカから成る不織布を用いた以外は、実施例９と同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
アルミナの代わりにシリカから成る不織布を用いた以外は、実施例９と同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
比較例５
アルミナ製不織布の代わりに密度２．３ｇ／ｃｍ3 のガラス製織布を用い、有機樹脂組成物としてビスマレイミドの代わりに分子量１５００ｇ／ｍｏｌのエポキシ樹脂を用いた以外は、比較例１と同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
アルミナ製不織布の代わりに密度２．３ｇ／ｃｍ3 のガラス製織布を用い、有機樹脂組成物としてビスマレイミドの代わりに分子量１５００ｇ／ｍｏｌのエポキシ樹脂を用いた以外は、比較例１と同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
比較例６
アルミナ製不織布の代わりに平均粒径３～６μｍのシリカ製フィラーを用いた以外は、比較例２と同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
アルミナ製不織布の代わりに平均粒径３～６μｍのシリカ製フィラーを用いた以外は、比較例２と同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
比較例７
アルミナ製不織布を用いることなく、分子量３０００のビスマレイミドを１００質量％で複合基板を製造した以外は、比較例２と同様にして配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
アルミナ製不織布を用いることなく、分子量３０００のビスマレイミドを１００質量％で複合基板を製造した以外は、比較例２と同様にして配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表１に示す。
実施例２０～２４
密度０．１３ｇ／ｃｍ3 のアルミナ製不織布の代わりに密度３．０ｇ／ｃｍ3 のアルミナ製不織布を用い、分子量１０００のビスマレイミドの代わりに表１に示す分子量のビスマレイミドを用いた以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表２に示す。
密度０．１３ｇ／ｃｍ3 のアルミナ製不織布の代わりに密度３．０ｇ／ｃｍ3 のアルミナ製不織布を用い、分子量１０００のビスマレイミドの代わりに表１に示す分子量のビスマレイミドを用いた以外は、実施例１ａと同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表２に示す。
比較例８
有機樹脂組成物として分子量９５８００ｇ／ｍｏｌのビスマレイミドを用い、有機樹脂組成物の割合を１５質量部とした以外は、比較例１と同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表２に示す。
有機樹脂組成物として分子量９５８００ｇ／ｍｏｌのビスマレイミドを用い、有機樹脂組成物の割合を１５質量部とした以外は、比較例１と同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表２に示す。
比較例９
有機樹脂組成物として分子量１００００００ｇ／ｍｏｌのフッ素樹脂を用い、有機樹脂組成物の割合を１０質量部とした以外は、比較例１と同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表２に示す。なお、表２に示すように、表面粗さに関しては、測定装置の測定レンジを超えてしまい測定ができなかった。また、導電率に関しては、測定サンプルの局所的なへこみや歪みにより測定困難であったため、表２では、「－」として表した。また、表面粗さに関しては、５０μｍ以上であったために、「×オーバーレンジ」として表した。
有機樹脂組成物として分子量１００００００ｇ／ｍｏｌのフッ素樹脂を用い、有機樹脂組成物の割合を１０質量部とした以外は、比較例１と同様にして複合基板および配線基板を製造し、同様な試験を行った。結果を表２に示す。なお、表２に示すように、表面粗さに関しては、測定装置の測定レンジを超えてしまい測定ができなかった。また、導電率に関しては、測定サンプルの局所的なへこみや歪みにより測定困難であったため、表２では、「－」として表した。また、表面粗さに関しては、５０μｍ以上であったために、「×オーバーレンジ」として表した。
評価
表１に示すように、有機樹脂組成物の割合は、３８質量部以上９７質量部以下、好ましくは４０質量部以上、さらに好ましくは５０質量部以上、また、上限は、好ましくは９０質量部以下、さらに好ましくは８０質量部以下である場合に、線膨張係数、高周波時の比導電率、比誘電率および誘電正接のバランス（高周波特性）に優れていることが確認できた。
表１に示すように、有機樹脂組成物の割合は、３８質量部以上９７質量部以下、好ましくは４０質量部以上、さらに好ましくは５０質量部以上、また、上限は、好ましくは９０質量部以下、さらに好ましくは８０質量部以下である場合に、線膨張係数、高周波時の比導電率、比誘電率および誘電正接のバランス（高周波特性）に優れていることが確認できた。
また表２に示すように、有機樹脂組成物の分子量は、好ましくは１０００ｇ／ｍｏｌ以上で、１００００ｇ／ｍｏｌ以下、さらに好ましくは５０００ｇ／ｍｏｌ以下である場合に、高周波特性を向上させることができることが確認できた。
さらに、表１および表２に示すように、複合基板内における不織布の密度は、好ましくは３．０ｇ／ｃｍ3 以下、あるいは２．０ｇ／ｃｍ3 以下、さらに好ましくは１．０ｇ／ｃｍ3 以下、特に好ましくは０．２ｇ／ｃｍ3 以下である場合に、高周波特性が向上することが確認できた。
さらに、表１および表２に示すように、実施例によれば、複合基板の面方向（Ｘ軸およびＹ軸方向）の線膨張係数を、順次好ましくは、７０ｐｐｍ／Ｋ以下、５０ｐｐｍ／Ｋ以下、３０ｐｐｍ／Ｋ以下、２０ｐｐｍ／Ｋ以下、１０ｐｐｍ／Ｋ以下と、小さくすることができることが確認できた。
また、表１および表２に示すように、実施例によれば、複合基板の表面の表面粗さ（Ｓａ）を、好ましくは２μｍ以下、さらに好ましくは１．６μｍ以下、特に好ましくは１．１μｍ以下に小さくすることができることが確認できた。
さらに、表１および表２に示すように、実施例によれば、４０ＧＨｚ以上の高周波領域での比誘電率を、順次好ましくは、５．５以下、３．３以下、２．５以下、１．９以下とすることができることが確認できた。また、上述した高周波領域での誘電正接を、順次好ましくは、３．５×１０-3以下、３．０×１０-3以下、２．５×１０-3以下とすることができることが確認できた。
また、表１および表２に示すように、実施例によれば、上述した高周波領域での比導電率を、順次好ましくは、１．０×１０7 以上、１．１×１０7 以上、１．４×１０7 以上、１．９×１０7 以上、４．０×１０7 以上、５．０×１０7 以上、とすることができることが確認できた。
１… 複合基板
１ａ～１ｄ… 絶縁層（複合基板）
２… 有機樹脂組成物
２ａ… 不織布
３… ビア導体
４… 実装用導体層
５… 内部導体層
６… 表面導体層
１０… 配線基板
１０ａ… 多層配線基板
１ａ～１ｄ… 絶縁層（複合基板）
２… 有機樹脂組成物
２ａ… 不織布
３… ビア導体
４… 実装用導体層
５… 内部導体層
６… 表面導体層
１０… 配線基板
１０ａ… 多層配線基板
Claims (6)
- 有機樹脂組成物が含侵された不織布を有する複合基板であって、
前記不織布は、主として無機材料で構成してあり、
前記不織布１００質量部に対して有機樹脂組成物の割合が３８質量部以上９７質量部以下である複合基板。 - 前記不織布は、主としてアルミナおよび／またはシリカで構成してある請求項１に記載の複合基板。
- 前記不織布の密度は、３．０ｇ／ｃｍ3 以下である請求項１または２に記載の複合基板。
- 前記有機樹脂組成物の分子量は、１０００以上である請求項１～３のいずれかに記載の複合基板。
- 前記有機樹脂組成物は、エポキシ化合物、ビスマレイミド化合物、溶解性ＬＣＰ化合物、溶解性フッ素樹脂のいずれかである請求項１～４のいずれかに記載の複合基板。
- 請求項１～５のいずれかに記載の複合基板を有する配線基板。
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