JP5155879B2 - 電子基板 - Google Patents
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Description
本出願は、その全体が参照により各々援用される、2005年12月30日出願の米国仮特許出願第60/755,174号明細書;2005年12月30日出願の米国仮特許出願第60/755,249号明細書;および2006年6月16日出願の米国仮特許出願第60/814,260号明細書の利益を主張する。
本願明細書において用いられるところ、「を含む(comprises)」、「を含んでいる(comprising)」、「を含む(includes)」、「を含んでいる(including)」、「を有する(has)」、「を有している(having)」という用語、またはこれらのいずれかの他の変形は、非排他的な包含を包括することを意図する。例えば、要素のリストを含む、組成物、フィルム、複合体、プロセス、方法、物品、または装置は、これらのエレメントにのみ制限される必要はなく、明示的にリストされていないまたはこのようなプロセス、方法、物品、または装置に固有の他の要素を含み得る。さらに、そうでないと明記されていない限りにおいて、「または」は、包括的なまたはを指し、排他的なまたはを指さない。例えば、条件AまたはBは以下のいずれか一つにより満たされる:Aが真であり(または存在し)およびBが偽である(または不在である)、Aが偽であり(または不在であり)およびBが真である(または存在する)、およびAおよびBの両方が真である(または存在する)。また、「a」または「an」の使用は、本発明の要素および構成要素を説明するために利用される。これは、単に簡便性のため、および本発明の一般的な意味を提供するためになされる。この記載は1つまたは少なくとも1つを包含し、単数形はまた、そうでないことを意味することが明らかでなければ複数形を包含すると読解されるべきである。
一実施形態において、本発明の組成物は、熱安定性で、誘電性のポリマーバインダおよび結晶性充填材を含む光活性化可能なポリマー組成物である。熱安定性で、誘電性のポリマーバインダは、10、6.0、5.0、4.0、または3.5未満(または以下)の誘電率を有すると共に、20℃の温度から60、70、80、90、100、125、150、175または200℃の温度に加熱されたときに、ポリマー(またはポリマーブレンド)が10、8、6、5、4、3、2、1、または0.1パーセント未満で弾性率に変化を示す十分な熱安定性を有する。このようなポリマーバインダの例は、一般的には、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリカ充填エポキシ、ビスマレイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン、フルオロポリマー、ポリエステル、ポリフェニレンオキシド/ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブタジエン/ポリイソプレン架橋性樹脂(およびコポリマー)、液晶ポリマー、ポリアミド、シアネートエステル、またはこれらの組み合わせ、およびマルチカチオン結晶充填材から選択されることが可能である。この実施形態において、ポリマーバインダは、以下:ポリマー組成物の総重量、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、96または97重量パーセントのいずれか2つの間の(および任意によりその両端を含む)量で存在する。充填材は、以下:ポリマー組成物の総重量の、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、20、25、30、35、40、45、50、55および60重量パーセントのいずれか2つの間の(および任意によりその両端を含む)量で存在するマルチ−カチオン金属酸化物結晶充填材である。
AB2O4
ここで:
i.A(一実施形態において、Aは、主に、限定されない限りにおいて、2の原子価を有する金属カチオンである)は、カドミウム、クロム、マンガン、ニッケル、亜鉛、銅、コバルト、鉄、マグネシウム、錫、チタン、およびこれらの組み合わせを含む群から選択され、典型的には四面体構造である、第1の金属酸化物クラスター(「金属酸化物クラスター1」)の第一級カチオン成分を提供し、
ii.B(一実施形態において、Bは、主に、限定されない限りにおいて、3の原子価を有する金属カチオンである)は、クロム、鉄、アルミニウム、ニッケル、マンガン、錫、およびこれらの組み合わせを含む群から選択され、典型的には八面体構造である、第2の金属酸化物クラスター(「金属酸化物クラスター2」)の第一級カチオン成分を提供し、
iii.ここで、上記の基AまたはB中において、2の可能な原子価を有するいずれかの金属カチオンは、「A」として用いられることが可能である、および3の可能な原子価を有するいずれかの金属カチオンは、「B」として用いられることが可能であり、
iv.ここで、「金属酸化物クラスター1」の幾何学的構成(典型的には四面体構造)は、「金属酸化物クラスター2」の幾何学的構成(典型的には八面体構造)とは異なり、
v.ここで、A〜Bの金属カチオンは、「逆」スピネル型結晶構造の場合のように、「金属酸化物クラスター2」(典型的には八面体構造)の金属カチオンとして用いられることが可能であり、
vi.ここで、Oは、主に、限定されない限りにおいて酸素であり;および
vii.ここで、「金属酸化物クラスター1」および「金属酸化物クラスター2」は一緒に、以下の特性により立証される電磁波に対する高められた感受性を有する単一の識別可能な結晶型構造を提供し、約10〜約30重量パーセントの充填量でポリマーベースの誘電体中に分散されたとき、「可視光−赤外光」吸光係数は、以下の数字0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5および0.6/ミクロンのいずれか2つ(両端を含む)の間として計測されることが可能である。
α=−1×[ln(I(X)/I(O))]/t
により表され、
式中、I(X)はフィルムを透過した光の強度を表し、
式中、I(O)は空気中を透過した光の強度を表し、および
式中、tはフィルムの厚さを表す。
AB2O4
により表され、
式中、Aは典型的に原子価2を有する金属カチオンであり、カドミウム、クロム、マンガン、ニッケル、亜鉛、銅、コバルト、鉄、マグネシウム、錫、チタン、およびこれらの2つ以上の組み合わせを含む群から選択され、式中、Bは典型的に3の原子価を有する金属カチオンであり、クロム、鉄、アルミニウム、ニッケル、マンガン、錫、およびこれらの2つ以上の組み合わせを含む群から選択され、式中、Oは主に、必ずではないが、酸素である。
ここで、xは50および500,000の間の自然数に等しい。
1.クロロトリフルオロエチレンポリマー(CTFE);
2.テトラフルオロエチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー(TFE/CTFE);
3.エチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー(ECTFE);
4.ポリフッ化ビニリデン(PVDF);
5.フッ化ビニル樹脂(PVF);および
6.テフロン(Teflon)(登録商標)AF(本願特許出願人により販売されている)
が挙げられる。
先ず、金属酸化物スラリーを、25グラムの分散剤ジスパーbyk(Disperbyk)−192(BYKケミエ社(BYK−Chemie GmbH)製の顔料親和性基を有するコポリマー)を247.5グラムのアセトン中に、ネッシュ(Netzsch)製の市販されている媒体ミルで溶解させることにより調製した。溶剤を1000rpmで攪拌した。250グラムの微細な亜クロム酸銅スピネル、CuCr2O4粉末(シェファードブラック(Shepherd Black)20C980)を添加し、約30分間混合させた。上記のミリングプロセスの後、スラリー中の平均一次粒径は0.664ミクロンであった。このスラリーが、以下のサンプル調製において用いられる。
金属酸化物スラリーを、25グラムの分散剤ジスパーbyk(Disperbyk)−192(BYKケミエ社(BYK−Chemie GmbH)製の顔料親和性基を有するコポリマー)を247.5グラムのアセトン中に、ネッシュ(Netzsch)製の市販されている媒体ミルで溶解させることにより調製した。溶剤を1000rpmで攪拌した。250グラムの微細な亜クロム酸銅スピネル、CuCr2O4粉末(シェファードブラック(Shepherd Black)20C980)を添加し、約30分間混合させた。上記のミリングプロセスの後、スラリー中の平均一次粒径は0.664ミクロンであった。このスラリーは、以下のサンプル調製において用いたスラリーである。
金属酸化物スラリーを、先ず、13.09Lのジメチルアセトアミド(DMAc)を、市販されている動力学的分散体ミキサであるカディ(Kady)(登録商標)ミル(Mill)に追加することにより調製した。溶剤を1000rpmで攪拌した。DMAc中に溶解した10重量パーセントポリアミド酸溶液を、次いで、ミルに追加して、最終的に充填材分散体を安定化させるために補助した。最後に、499.62gの微細な(CuFe)(CrFe)2O4粉末(フェッロ社(Ferro Co.GmBh)製のPK3095)を添加し、約30分間混合させた。
金属酸化物スラリーを、先ず、13.09Lのジメチルアセトアミド(DMAc)をカディ(Kady)(登録商標)ミル(Mill)動力学的分散体ミキサに追加することにより調製した。溶剤を1000rpmで攪拌した。DMAc中の10重量パーセントポリアミド酸溶液を、次いで、ミルに追加して、充填材の分散を補助した。ポリマーの粘度は、混合前は100ポアズであり、および29.78kgのポリアミド酸溶液を用いた。最後に、499.62gの微細な(CuFe)(CrFe)2O4粉末(フェッロ社(Ferro Co.GmBh)製のPK3095)を添加し、約30分間混合させた。
本出願は、特許請求の範囲に記載の発明を含め以下の発明を包含する。
(1) A.i.ポリマーベースの層の総重量に基づいて40〜97重量パーセントの範囲の量の1種または複数種の誘電性ポリマー;および
ii.不均質なカチオン成分を有する結晶性構造を含み、ポリマーベース層の総重量に基づいて3〜60重量パーセントの範囲で存在する非導電性、非活性化結晶性充填材;
を含むポリマーベースの層と、
B.前記ポリマーベースの層に界面に沿って結合した導電性金属であって、前記界面が活性化充填材の連続または非連続ネットワーク以外のいかなる金属化シード層もなく、活性化充填材の前記ネットワークが規則的または不規則的であり、前記活性化充填材が:
i.自己触媒性であり、前記ポリマーベースの層をドリルまたはアブレーションするのに十分なエネルギーを有する電磁波による活性化によって前記非活性化充填材から誘導され;
ii.導電性であり;および
iii.ポリマーベース層と金属との間に、この両方と接触する関係で配置されている;
導電性金属と
を含むことを特徴とする電子基板。
(2) 前記1種または複数種のポリマーが:
ポリイミド、
エポキシ樹脂、
シリカ充填エポキシ、
ビスマレイミド樹脂、
ビスマレイミドトリアジン、
フルオロポリマー、
ポリエステル、
ポリフェニレンオキシド/ポリフェニレンエーテル樹脂、
ポリブタジエン/ポリイソプレン架橋性樹脂、液晶ポリマー、
ポリアミド、
シアネートエステル、および
これらのコポリマー
からなる群から選択され、
前記導電性金属が、前記ポリマーベースの層に完全にまたは部分的に埋め込まれた回路パターンを含むことを特徴とする、(1)に記載の基板。
(3) 前記導電性金属がまた、前記ポリマーベースの層を貫通して突出する導電性相互接続を含むことを特徴とする、(2)に記載の基板。
(4) 前記基板が、0.05〜0.6(両端を含む)/ミクロンの可視光−赤外光吸光係数を有し、および結晶性粒子が第1のカチオン性成分および第2のカチオン性成分を含み、前記第1のカチオン性成分が第2の触媒成分より高い原子価を有し、前記第1および第2のカチオン性成分が結晶性充填材粒子内に、0.1〜10:1(第1のカチオン性成分:第2のカチオン性成分)の比で存在することを特徴とする、(1)に記載の基板。
(5) 前記基板が、0.6〜50(両端を含む)/ミクロンの紫外光−可視光−赤外光吸光係数を有することを特徴とする、(1)に記載の基板。
(6) 前記非活性化結晶充填材が、AB2O4またはBABO4の化学式により表され、式中、Aは2の原子価を有する金属カチオンであり、カドミウム、亜鉛、銅、コバルト、マグネシウム、錫、チタン、鉄、アルミニウム、ニッケル、マンガン、クロム、およびこれらの2つ以上の組み合わせからなる群から選択され、式中、Bは3の原子価を有する金属カチオンであり、カドミウム、マンガン、ニッケル、亜鉛、銅、コバルト、鉄、マグネシウム、錫、チタン、アルミニウム、クロム、およびこれらの2つ以上の組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする、(1)に記載の基板。
(7) ガラスファイバーのマトリックスをさらに含むことを特徴とする、(1)に記載の基板。
(8) 前記基板がプリプレグであることを特徴とする、(7)に記載の基板。
(9) 前記ポリマーベースの層に結合された第2の層をさらに含むことを特徴とする、(1)に記載の基板。
(10) 前記第2の層が金属箔であることを特徴とする、(9)に記載の基板。
(11) 前記ポリマーベースの層が、前記金属箔にラミネートまたはコートされていることを特徴とする、(10)に記載の基板。
(12) 前記第2の層が、熱伝導層、キャパシタ層および接着剤層または誘電体層であることを特徴とする、(9)に記載の基板。
Claims (1)
- A.i.ポリマーベースの層の総重量に基づいて40〜97重量パーセントの範囲の量の1種または複数種の誘電性ポリマー;および
ii.不均質なカチオン成分を有する結晶性構造を含み、前記ポリマーベースの層の総重量に基づいて3〜60重量パーセントの範囲で存在する非導電性、非活性化結晶性充填材;
を含むポリマーベースの層と、
B.前記ポリマーベースの層に界面に沿って結合した導電性金属であって、前記界面が活性化充填材の連続または非連続ネットワーク以外のいかなる金属化シード層もなく、活性化充填材の前記ネットワークが規則的または不規則的であり、前記活性化充填材が:
i.自己触媒性であり、前記ポリマーベースの層をドリルまたはアブレーションするのに十分なエネルギーを有する電磁波による活性化によって前記非活性化充填材から誘導され;
ii.導電性であり;および
iii.前記ポリマーベースの層と金属との間に、この両方と接触する関係で配置されている;
導電性金属と
を含む電子基板であって、
ガラスファイバーのマトリックスをさらに含み、前記電子基板がプリプレグであり、前記ポリマーベースの層に結合された第2の層をさらに含み、前記第2の層が金属箔であり、前記ポリマーベースの層が、前記金属箔にラミネートまたはコートされており、前記第2の層が、熱伝導層、キャパシタ層および接着剤層または誘電体層であることを特徴とする電子基板。
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