JP6519424B2 - 高誘電樹脂組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、高誘電樹脂組成物および静電容量型センサに関する。
静電容量型センサについては、様々な技術が検討されている。例えば、特許文献１では、静電容量方式によって指紋情報を検出する半導体指紋センサについて検討されている。
特許文献１には、シリコン等の基板上に、層間膜を介して、電極がアレイ状に配置され、その上面を絶縁膜（封止膜）でオーバーコートした指紋読み取りセンサが記載されている。
特許文献１には、シリコン等の基板上に、層間膜を介して、電極がアレイ状に配置され、その上面を絶縁膜（封止膜）でオーバーコートした指紋読み取りセンサが記載されている。
静電容量型センサの感度を向上させるためには、検出電極を封止する封止膜の誘電率を高くするとともに、シリコンチップ等の素子上の封止膜の厚さを薄くすることが重要である。
しかし、本発明者らの検討によれば、シリコンチップ等の素子上の封止膜の厚さを薄くしようとすると、封止膜を形成するときに、封止膜を構成する樹脂組成物の充填不良が起こりやすくなることが明らかになった。
しかし、本発明者らの検討によれば、シリコンチップ等の素子上の封止膜の厚さを薄くしようとすると、封止膜を形成するときに、封止膜を構成する樹脂組成物の充填不良が起こりやすくなることが明らかになった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、感度に優れた静電容量型センサを歩留りよく製造できる高誘電樹脂組成物および感度に優れた静電容量型センサを提供するものである。
本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討を重ねた。その結果、平均粒径Ｄ５０が特定の範囲にある高誘電性無機充填剤（Ｂ１）を使用し、かつ、高誘電樹脂組成物の粒度分布を特定の条件を満たすように調整することにより、素子上の封止膜の厚さを薄くした場合（すなわち金型と素子との間隙を薄くした場合）でも高誘電樹脂組成物の充填不良が起こり難くなるという知見を得て、本発明を完成させた。
本発明はこのような知見に基づいて発案されたものである。
本発明によれば、
静電容量型センサにおける封止膜を形成するために用いられる、顆粒状の高誘電樹脂組成物であって、
エポキシ樹脂（Ａ）と、
比誘電率（１ＭＨｚ）が５以上である高誘電性無機充填剤（Ｂ１）と
を含み、
上記高誘電性無機充填剤（Ｂ１）のレーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準粒度分布における平均粒径Ｄ５０が０．２μｍ以上８μｍ以下であり、
顆粒状の上記高誘電樹脂組成物全体に対してＪＩＳ標準篩を用いて篩分により測定した粒度分布における、２ｍｍ以上の粒子の割合が上記高誘電樹脂組成物の総量に対して４質量％以下であり、１０６μｍ未満の粒子の割合が上記高誘電樹脂組成物の総量に対して６質量％以下である高誘電樹脂組成物が提供される。
静電容量型センサにおける封止膜を形成するために用いられる、顆粒状の高誘電樹脂組成物であって、
エポキシ樹脂（Ａ）と、
比誘電率（１ＭＨｚ）が５以上である高誘電性無機充填剤（Ｂ１）と
を含み、
上記高誘電性無機充填剤（Ｂ１）のレーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準粒度分布における平均粒径Ｄ５０が０．２μｍ以上８μｍ以下であり、
顆粒状の上記高誘電樹脂組成物全体に対してＪＩＳ標準篩を用いて篩分により測定した粒度分布における、２ｍｍ以上の粒子の割合が上記高誘電樹脂組成物の総量に対して４質量％以下であり、１０６μｍ未満の粒子の割合が上記高誘電樹脂組成物の総量に対して６質量％以下である高誘電樹脂組成物が提供される。
また、本発明によれば、
基板と、
上記基板上に設けられた検出電極と、
上記検出電極を封止し、かつ、上記高誘電樹脂組成物の硬化物により構成された封止膜と、
を備える静電容量型センサが提供される。
基板と、
上記基板上に設けられた検出電極と、
上記検出電極を封止し、かつ、上記高誘電樹脂組成物の硬化物により構成された封止膜と、
を備える静電容量型センサが提供される。
本発明によれば、感度に優れた静電容量型センサを歩留りよく製造できる高誘電樹脂組成物および感度に優れた静電容量型センサを提供することができる。
以下、実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
［高誘電樹脂組成物］
以下、本実施形態に係る高誘電樹脂組成物について説明する。
本実施形態に係る高誘電樹脂組成物は、静電容量型センサにおける封止膜を形成するために用いられる顆粒状の高誘電樹脂組成物であり、エポキシ樹脂（Ａ）と、比誘電率（１ＭＨｚ）が５以上である高誘電性無機充填剤（Ｂ１）と、を含む。
そして、高誘電性無機充填剤（Ｂ１）のレーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準粒度分布における平均粒径Ｄ５０が０．２μｍ以上８μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。
また、顆粒状の上記高誘電樹脂組成物全体に対してＪＩＳ標準篩を用いて篩分により測定した粒度分布における、２ｍｍ以上の粒子の割合が上記高誘電樹脂組成物の総量に対して４質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは１質量％以下であり、１０６μｍ未満の粒子の割合が上記高誘電樹脂組成物の総量に対して６質量％以下、好ましくは５質量％以下、より好ましくは４質量％以下である。２ｍｍ以上の粒子の割合の下限値については、特に限定されるものではなく、０質量％であってもよいし、例えば、０．０１質量％以上とすることができる。１０６μｍ未満の粒子の割合の下限値については、特に限定されるものではなく、０質量％であってもよいし、例えば、０．１質量％以上とすることができる。
以下、本実施形態に係る高誘電樹脂組成物について説明する。
本実施形態に係る高誘電樹脂組成物は、静電容量型センサにおける封止膜を形成するために用いられる顆粒状の高誘電樹脂組成物であり、エポキシ樹脂（Ａ）と、比誘電率（１ＭＨｚ）が５以上である高誘電性無機充填剤（Ｂ１）と、を含む。
そして、高誘電性無機充填剤（Ｂ１）のレーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準粒度分布における平均粒径Ｄ５０が０．２μｍ以上８μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下である。
また、顆粒状の上記高誘電樹脂組成物全体に対してＪＩＳ標準篩を用いて篩分により測定した粒度分布における、２ｍｍ以上の粒子の割合が上記高誘電樹脂組成物の総量に対して４質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは１質量％以下であり、１０６μｍ未満の粒子の割合が上記高誘電樹脂組成物の総量に対して６質量％以下、好ましくは５質量％以下、より好ましくは４質量％以下である。２ｍｍ以上の粒子の割合の下限値については、特に限定されるものではなく、０質量％であってもよいし、例えば、０．０１質量％以上とすることができる。１０６μｍ未満の粒子の割合の下限値については、特に限定されるものではなく、０質量％であってもよいし、例えば、０．１質量％以上とすることができる。
本発明者らは、平均粒径Ｄ５０が特定の範囲にある高誘電性無機充填剤（Ｂ１）を使用し、かつ、高誘電樹脂組成物の粒度分布を上記の条件を満たすように調整することにより、素子上の封止膜の厚さを薄くした場合（すなわち金型と素子との間隙を薄くした場合）でも高誘電樹脂組成物の充填不良が起こり難くなることを新たに知見し、本実施形態の構成に至った。
平均粒径Ｄ５０が特定の範囲にある高誘電性無機充填剤（Ｂ１）を使用し、かつ、高誘電樹脂組成物の粒度分布を上記の条件を満たすように調整することにより、感度に優れた静電容量型センサを歩留りよく製造できる高誘電樹脂組成物を提供することができる。この理由は定かではないが、以下の理由が考えられる。
まず、高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の平均粒径Ｄ５０を上記範囲内とすることにより、高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の分散性が向上し、封止膜中の高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の均一性を効果的に向上させることができる。さらに、高誘電樹脂組成物の流動性を向上させることもできる。
また、顆粒状の上記高誘電樹脂組成物の粒径２ｍｍ以上の粒子の割合を上記上限値以下とすることにより、成形時における撒きむらを低減し、封止膜厚みの均一性の向上を図ることができる。また、金型上に撒かれた際に顆粒状の上記高誘電樹脂組成物が塊状物になってしまうことなく均一に溶融し、部分ゲルや硬化むらを抑制することができる。
さらに、顆粒状の上記高誘電樹脂組成物の粒径１０６μｍ未満の粒子の割合を上記上限値以下とすることにより、金型上に撒かれた際に顆粒状の上記高誘電樹脂組成物が塊状物になってしまうことなく均一に溶融し、部分ゲルや硬化むらを抑制することができる。
これらの効果が互いに作用し合うことにより、結果として、素子上の封止膜の厚さを薄くした場合（すなわち金型と素子との間隙を薄くした場合）でも樹脂組成物の充填不良が起こり難くなるものと推測される。その結果、感度に優れた静電容量型センサを歩留りよく製造できる高誘電樹脂組成物を提供することができると考えられる。
平均粒径Ｄ５０が特定の範囲にある高誘電性無機充填剤（Ｂ１）を使用し、かつ、高誘電樹脂組成物の粒度分布を上記の条件を満たすように調整することにより、感度に優れた静電容量型センサを歩留りよく製造できる高誘電樹脂組成物を提供することができる。この理由は定かではないが、以下の理由が考えられる。
まず、高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の平均粒径Ｄ５０を上記範囲内とすることにより、高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の分散性が向上し、封止膜中の高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の均一性を効果的に向上させることができる。さらに、高誘電樹脂組成物の流動性を向上させることもできる。
また、顆粒状の上記高誘電樹脂組成物の粒径２ｍｍ以上の粒子の割合を上記上限値以下とすることにより、成形時における撒きむらを低減し、封止膜厚みの均一性の向上を図ることができる。また、金型上に撒かれた際に顆粒状の上記高誘電樹脂組成物が塊状物になってしまうことなく均一に溶融し、部分ゲルや硬化むらを抑制することができる。
さらに、顆粒状の上記高誘電樹脂組成物の粒径１０６μｍ未満の粒子の割合を上記上限値以下とすることにより、金型上に撒かれた際に顆粒状の上記高誘電樹脂組成物が塊状物になってしまうことなく均一に溶融し、部分ゲルや硬化むらを抑制することができる。
これらの効果が互いに作用し合うことにより、結果として、素子上の封止膜の厚さを薄くした場合（すなわち金型と素子との間隙を薄くした場合）でも樹脂組成物の充填不良が起こり難くなるものと推測される。その結果、感度に優れた静電容量型センサを歩留りよく製造できる高誘電樹脂組成物を提供することができると考えられる。
なお、顆粒状の高誘電樹脂組成物の粒度分布を測定する方法としては、例えば、ロータップ型篩振動機に備え付けた目開き２．００ｍｍ及び１０６μｍのＪＩＳ標準篩を用い、これらの篩を２０分間に亘って振動（ハンマー打数：１２０回／分）させながら４０ｇの試料を篩に通して分級し、分級前の試料質量に対する２．００ｍｍの篩に残る粗粒の質量％、１０６μｍの篩を通過する微粉の質量％を求める方法が挙げられる。なお、この方法の場合、アスペクト比の高い粒子（短径は篩の目開きより小さく、長径は大きいもの）は、それぞれの篩を通過する可能性があるが、便宜上、一定の方法により分級した成分の質量％により、顆粒状の高誘電樹脂組成物の粒度分布と定義する。
本実施形態に係る高誘電樹脂組成物において、粒度分布が上述の範囲となるようにするには、後述する顆粒状の高誘電樹脂組成物を得る方法を用いたり、エポキシ樹脂と硬化剤及び硬化促進剤の種類と配合割合を調整したりすることで達成される。
なお、従来用いられてきた顆粒状の高誘電樹脂組成物は、各原料成分をミキサーで予備混合後、ロール、ニーダー又は押出機等の混練機により加熱混練後、冷却、粉砕工程を経て粉砕物としたものであり、全高誘電樹脂組成物に対して、ＪＩＳ標準篩を用いて篩分により測定した粒度分布における、１０６μｍ未満の微粉量は１０質量％を越えるもの、２ｍｍ以上の粗粒量は６質量％を越えるものであって、広い粒度分布を有するものであった。
本実施形態に係る高誘電樹脂組成物は、キュラストメーターを用いて金型温度１７５℃の条件下で測定した際に、測定開始から最大トルクの５％に到達するまでの時間Ｔ（５）が２５秒以上１００秒以下であることが好ましい。ここでは、例えば、測定開始から３００秒におけるトルクを、最大トルクとして定義することができる。
時間Ｔ（５）を２５秒以上とすることにより、高誘電樹脂組成物の圧縮成形において、高誘電樹脂組成物の充填性をより一層向上させることができる。一方で、時間Ｔ（５）を１００秒以下とすることにより、高誘電樹脂組成物の圧縮成形において、十分な硬化性を実現することができる。このように、キュラストメーターにより測定される硬化特性を制御することにより、圧縮成形時における充填性や硬化性に優れた高誘電樹脂組成物を実現することができる。また、充填性や硬化性をより一層向上させる観点からは、時間Ｔ（５）が、３０秒以上９０秒以下であることがより好ましく、４０秒以上８０秒以下であることが特に好ましい。
なお、時間Ｔ（５）は、例えば、高誘電樹脂組成物に含まれる各成分の種類や含有量、高誘電樹脂組成物の粒度分布等をそれぞれ適切に調整することにより制御することが可能である。本実施形態においては、例えば、高誘電性無機充填剤（Ｂ１）やシリカ粒子（Ｂ２）、硬化剤（Ｃ）、カップリング剤（Ｄ）等の種類や含有量を調整することが挙げられる。
時間Ｔ（５）を２５秒以上とすることにより、高誘電樹脂組成物の圧縮成形において、高誘電樹脂組成物の充填性をより一層向上させることができる。一方で、時間Ｔ（５）を１００秒以下とすることにより、高誘電樹脂組成物の圧縮成形において、十分な硬化性を実現することができる。このように、キュラストメーターにより測定される硬化特性を制御することにより、圧縮成形時における充填性や硬化性に優れた高誘電樹脂組成物を実現することができる。また、充填性や硬化性をより一層向上させる観点からは、時間Ｔ（５）が、３０秒以上９０秒以下であることがより好ましく、４０秒以上８０秒以下であることが特に好ましい。
なお、時間Ｔ（５）は、例えば、高誘電樹脂組成物に含まれる各成分の種類や含有量、高誘電樹脂組成物の粒度分布等をそれぞれ適切に調整することにより制御することが可能である。本実施形態においては、例えば、高誘電性無機充填剤（Ｂ１）やシリカ粒子（Ｂ２）、硬化剤（Ｃ）、カップリング剤（Ｄ）等の種類や含有量を調整することが挙げられる。
以下、本実施形態に係る高誘電樹脂組成物について詳細に説明する。
（エポキシ樹脂（Ａ））
エポキシ樹脂（Ａ）としては、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を用いることができ、その分子量や分子構造は特に限定されない。
本実施形態において、エポキシ樹脂（Ａ）としては、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の多官能エポキシ樹脂；フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂；ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレンの２量体をグリシジルエーテル化して得られるエポキシ樹脂等のナフトール型エポキシ樹脂；トリグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート等のトリアジン核含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等の有橋環状炭化水素化合物変性フェノール型エポキシ樹脂が挙げられ、これらは１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。
これらのうち、耐湿信頼性と成形性のバランスを向上させる観点からは、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、およびトリフェノールメタン型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一つを含むことがより好ましく、ビフェニル型エポキシ樹脂およびフェノールアラルキル型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方を含むことが特に好ましい。
エポキシ樹脂（Ａ）としては、１分子内にエポキシ基を２個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を用いることができ、その分子量や分子構造は特に限定されない。
本実施形態において、エポキシ樹脂（Ａ）としては、例えば、ビフェニル型エポキシ樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、テトラメチルビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；スチルベン型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂等の多官能エポキシ樹脂；フェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂等のアラルキル型エポキシ樹脂；ジヒドロキシナフタレン型エポキシ樹脂、ジヒドロキシナフタレンの２量体をグリシジルエーテル化して得られるエポキシ樹脂等のナフトール型エポキシ樹脂；トリグリシジルイソシアヌレート、モノアリルジグリシジルイソシアヌレート等のトリアジン核含有エポキシ樹脂；ジシクロペンタジエン変性フェノール型エポキシ樹脂等の有橋環状炭化水素化合物変性フェノール型エポキシ樹脂が挙げられ、これらは１種類を単独で用いても２種類以上を併用してもよい。
これらのうち、耐湿信頼性と成形性のバランスを向上させる観点からは、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、およびトリフェノールメタン型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一つを含むことがより好ましく、ビフェニル型エポキシ樹脂およびフェノールアラルキル型エポキシ樹脂のうちの少なくとも一方を含むことが特に好ましい。
エポキシ樹脂（Ａ）としては、下記式（１）で表されるエポキシ樹脂、下記式（２）で表されるエポキシ樹脂、および下記式（３）で表されるエポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を含有するものを用いることが特に好ましい。
本実施形態において、高誘電樹脂組成物中におけるエポキシ樹脂（Ａ）の含有量は、高誘電樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、２質量％以上であることが好ましく、３質量％以上であることがより好ましく、４質量％以上であることが特に好ましい。エポキシ樹脂（Ａ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、成形時において、十分な流動性を実現し、充填性や成形性の向上を図ることができる。
一方で、高誘電樹脂組成物中におけるエポキシ樹脂（Ａ）の含有量は、高誘電樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることが特に好ましい。エポキシ樹脂（Ａ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、高誘電樹脂組成物の硬化物を封止膜として用いる静電容量型センサについて、耐湿信頼性や耐リフロー性を向上させることができる。
一方で、高誘電樹脂組成物中におけるエポキシ樹脂（Ａ）の含有量は、高誘電樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましく、１０質量％以下であることが特に好ましい。エポキシ樹脂（Ａ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、高誘電樹脂組成物の硬化物を封止膜として用いる静電容量型センサについて、耐湿信頼性や耐リフロー性を向上させることができる。
（高誘電性無機充填剤（Ｂ１））
高誘電性無機充填剤（Ｂ１）は比誘電率（１ＭＨｚ）が５以上であるものならば特に限定されないが、例えば、酸化チタン、アルミナ、五酸化タンタル、五酸化ニオブ、チタン酸バリウムから選択される一種または二種以上を用いることが好ましく、得られる高誘電樹脂組成物の硬化体の比誘電率を特に向上できる観点から、アルミナ、酸化チタンおよびチタン酸バリウムから選択される一種または二種以上を用いることがより好ましく、酸化チタンおよびチタン酸バリウムから選択される一種または二種以上を用いることがさらに好ましく、樹脂の酸化劣化を抑制する観点から、ルチル型の酸化チタンを用いることが特に好ましい。
高誘電性無機充填剤（Ｂ１）は比誘電率（１ＭＨｚ）が５以上であるものならば特に限定されないが、例えば、酸化チタン、アルミナ、五酸化タンタル、五酸化ニオブ、チタン酸バリウムから選択される一種または二種以上を用いることが好ましく、得られる高誘電樹脂組成物の硬化体の比誘電率を特に向上できる観点から、アルミナ、酸化チタンおよびチタン酸バリウムから選択される一種または二種以上を用いることがより好ましく、酸化チタンおよびチタン酸バリウムから選択される一種または二種以上を用いることがさらに好ましく、樹脂の酸化劣化を抑制する観点から、ルチル型の酸化チタンを用いることが特に好ましい。
本実施形態において、高誘電樹脂組成物中における高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の含有量は、高誘電樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、高誘電樹脂組成物全体に対して５０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることが特に好ましい。高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の含有量を上記下限値以上とすることにより、高誘電樹脂組成物の誘電特性をより一層向上させ、静電容量型センサの感度をより一層向上させることができる。
一方で、高誘電樹脂組成物中における高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の含有量は、高誘電樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、９６質量％以下であることが好ましく、９３質量％以下であることがより好ましく、９０質量％以下であることが特に好ましい。高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の含有量を上記上限値以下とすることにより、高誘電樹脂組成物の成形時における流動性や充填性をより効果的に向上させることが可能となる。
一方で、高誘電樹脂組成物中における高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の含有量は、高誘電樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、９６質量％以下であることが好ましく、９３質量％以下であることがより好ましく、９０質量％以下であることが特に好ましい。高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の含有量を上記上限値以下とすることにより、高誘電樹脂組成物の成形時における流動性や充填性をより効果的に向上させることが可能となる。
高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の平均粒径Ｄ５０は、０．２μｍ以上８μｍ以下であり、１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましい。平均粒径Ｄ５０を上記下限値以上とすることにより、高誘電樹脂組成物の流動性を良好なものとし、成形性をより効果的に向上させることが可能となる。また、平均粒径Ｄ５０を上記上限値以下とすることにより、ゲート詰まり等が生じることを確実に抑制できる。
なお、平均粒径Ｄ５０は、市販のレーザー式粒度分布計（例えば、（株）島津製作所製、ＳＡＬＤ−７０００）を用いて、粒子の粒度分布を体積基準で測定し、そのメディアン径（Ｄ５０）を平均粒径Ｄ５０とすることができる。
なお、平均粒径Ｄ５０は、市販のレーザー式粒度分布計（例えば、（株）島津製作所製、ＳＡＬＤ−７０００）を用いて、粒子の粒度分布を体積基準で測定し、そのメディアン径（Ｄ５０）を平均粒径Ｄ５０とすることができる。
（シリカ粒子（Ｂ２））
本実施形態に係る高誘電樹脂組成物は、得られる静電容量型センサの感度を向上させつつ、静電容量型センサの反りを抑制する観点から、シリカ粒子（Ｂ２）をさらに含むことが好ましい。
シリカ粒子（Ｂ２）の平均粒径Ｄ５０は、０．０１μｍ以上１２μｍ以下であることが好ましく、０．０２μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。平均粒径Ｄ５０を上記下限値以上とすることにより、高誘電樹脂組成物の流動性をより一層良好なものとし、成形性をより一層向上させることが可能となる。また、平均粒径Ｄ５０を上記上限値以下とすることにより、ゲート詰まり等が生じることをより一層抑制できる。
また、本実施形態においては、シリカ粒子（Ｂ２）は平均粒径Ｄ５０が０．０１μｍ以上１μｍ以下の微粉シリカを含むことが、高誘電樹脂組成物の充填性を向上させる観点や、静電容量型センサの反りを抑制する観点から、好ましい態様の一つとして挙げられる。
本実施形態に係る高誘電樹脂組成物は、得られる静電容量型センサの感度を向上させつつ、静電容量型センサの反りを抑制する観点から、シリカ粒子（Ｂ２）をさらに含むことが好ましい。
シリカ粒子（Ｂ２）の平均粒径Ｄ５０は、０．０１μｍ以上１２μｍ以下であることが好ましく、０．０２μｍ以上１０μｍ以下であることがより好ましい。平均粒径Ｄ５０を上記下限値以上とすることにより、高誘電樹脂組成物の流動性をより一層良好なものとし、成形性をより一層向上させることが可能となる。また、平均粒径Ｄ５０を上記上限値以下とすることにより、ゲート詰まり等が生じることをより一層抑制できる。
また、本実施形態においては、シリカ粒子（Ｂ２）は平均粒径Ｄ５０が０．０１μｍ以上１μｍ以下の微粉シリカを含むことが、高誘電樹脂組成物の充填性を向上させる観点や、静電容量型センサの反りを抑制する観点から、好ましい態様の一つとして挙げられる。
シリカ粒子（Ｂ２）の含有量は、得られる静電容量型センサの感度を向上させつつ、静電容量型センサの反りを抑制する観点から、高誘電樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、１質量％以上４０質量％以下であることが好ましく、３質量％以上３０質量％以下であることがより好ましく、５質量％以上２８質量％以下であることが好ましい。
（硬化剤（Ｃ））
高誘電樹脂組成物は、例えば、硬化剤（Ｃ）を含むことができる。硬化剤（Ｃ）としては、エポキシ樹脂（Ａ）と反応して硬化させるものであれば特に限定されないが、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の炭素数２〜２０の直鎖脂肪族ジアミン、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、パラキシレンジアミン、４，４'−ジアミノジフェニルメタン、４，４'−ジアミノジフェニルプロパン、４，４'−ジアミノジフェニルエーテル、４，４'−ジアミノジフェニルスルホン、４，４'−ジアミノジシクロヘキサン、ビス（４−アミノフェニル）フェニルメタン、１，５−ジアミノナフタレン、メタキシレンジアミン、パラキシレンジアミン、１，１−ビス（４−アミノフェニル）シクロヘキサン、ジシアノジアミド等のアミン類；アニリン変性レゾール樹脂やジメチルエーテルレゾール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂；フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂；トリスフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂；フェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂等のフェノールアラルキル樹脂；ナフタレン骨格やアントラセン骨格のような縮合多環構造を有するフェノール樹脂；ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン；ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）等の脂環族酸無水物、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等の芳香族酸無水物等を含む酸無水物等；ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテル等のポリメルカプタン化合物；イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネート等のイソシアネート化合物；カルボン酸含有ポリエステル樹脂等の有機酸類が挙げられる。これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
高誘電樹脂組成物は、例えば、硬化剤（Ｃ）を含むことができる。硬化剤（Ｃ）としては、エポキシ樹脂（Ａ）と反応して硬化させるものであれば特に限定されないが、例えば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等の炭素数２〜２０の直鎖脂肪族ジアミン、メタフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、パラキシレンジアミン、４，４'−ジアミノジフェニルメタン、４，４'−ジアミノジフェニルプロパン、４，４'−ジアミノジフェニルエーテル、４，４'−ジアミノジフェニルスルホン、４，４'−ジアミノジシクロヘキサン、ビス（４−アミノフェニル）フェニルメタン、１，５−ジアミノナフタレン、メタキシレンジアミン、パラキシレンジアミン、１，１−ビス（４−アミノフェニル）シクロヘキサン、ジシアノジアミド等のアミン類；アニリン変性レゾール樹脂やジメチルエーテルレゾール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂；フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ｔｅｒｔ−ブチルフェノールノボラック樹脂、ノニルフェノールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂；トリスフェノールメタン型フェノール樹脂等の多官能型フェノール樹脂；フェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂、ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂等のフェノールアラルキル樹脂；ナフタレン骨格やアントラセン骨格のような縮合多環構造を有するフェノール樹脂；ポリパラオキシスチレン等のポリオキシスチレン；ヘキサヒドロ無水フタル酸（ＨＨＰＡ）、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）等の脂環族酸無水物、無水トリメリット酸（ＴＭＡ）、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンテトラカルボン酸（ＢＴＤＡ）等の芳香族酸無水物等を含む酸無水物等；ポリサルファイド、チオエステル、チオエーテル等のポリメルカプタン化合物；イソシアネートプレポリマー、ブロック化イソシアネート等のイソシアネート化合物；カルボン酸含有ポリエステル樹脂等の有機酸類が挙げられる。これらは１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
高誘電樹脂組成物中における硬化剤（Ｃ）の含有量は、特に限定されないが、例えば、高誘電樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、０．５質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、１．５質量％以上２０質量％以下であることがより好ましく、２質量％以上１５質量％以下であることがさらに好ましく、２質量％以上１０質量％以下であることが特に好ましい。
（カップリング剤（Ｄ））
高誘電樹脂組成物は、例えば、カップリング剤（Ｄ）を含むことができる。カップリング剤（Ｄ）としては、例えば、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等の公知のカップリング剤を用いることができる。
これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−［ビス（β−ヒドロキシエチル）］アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（β−アミノエチル）アミノプロピルジメトキシメチルシラン、Ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、Ｎ−（ジメトキシメチルシリルイソプロピル）エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミンの加水分解物等のシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等のチタネート系カップリング剤が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
高誘電樹脂組成物は、例えば、カップリング剤（Ｄ）を含むことができる。カップリング剤（Ｄ）としては、例えば、エポキシシラン、メルカプトシラン、アミノシラン、アルキルシラン、ウレイドシラン、ビニルシラン等の各種シラン系化合物、チタン系化合物、アルミニウムキレート類、アルミニウム／ジルコニウム系化合物等の公知のカップリング剤を用いることができる。
これらを例示すると、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−［ビス（β−ヒドロキシエチル）］アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（β−アミノエチル）アミノプロピルジメトキシメチルシラン、Ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、Ｎ−（ジメトキシメチルシリルイソプロピル）エチレンジアミン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミンの加水分解物等のシラン系カップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチル）チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート等のチタネート系カップリング剤が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
高誘電樹脂組成物中におけるカップリング剤（Ｄ）の含有量は、特に限定されないが、例えば、高誘電樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、０．０１質量％以上３質量％以下であることが好ましく、０．１質量％以上２質量％以下であることが特に好ましい。カップリング剤（Ｄ）の含有量を上記下限値以上とすることにより、高誘電樹脂組成物中における高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の分散性を良好なものとすることができる。また、カップリング剤（Ｄ）の含有量を上記上限値以下とすることにより、高誘電樹脂組成物の流動性を良好なものとし、成形性の向上を図ることができる。
（その他の成分（Ｅ））
高誘電樹脂組成物は、上記成分の他に、例えば、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、もしくはホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物、または１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセン−７、イミダゾール等のアミジン系化合物、ベンジルジメチルアミン等の３級アミンや上記化合物の４級オニウム塩であるアミジニウム塩、もしくはアンモニウム塩等に代表される窒素原子含有化合物等の硬化促進剤；カーボンブラック等の着色剤；天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸もしくはその金属塩類、パラフィン、酸化ポリエチレン等の離型剤；ポリブタジエン化合物、アクリロニトリルブタジエン共重合化合物、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力剤；ハイドロタルサイト等のイオン捕捉剤；水酸化アルミニウム等の難燃剤；酸化防止剤等の各種添加剤を含むことができる。
高誘電樹脂組成物は、上記成分の他に、例えば、有機ホスフィン、テトラ置換ホスホニウム化合物、ホスホベタイン化合物、ホスフィン化合物とキノン化合物との付加物、もしくはホスホニウム化合物とシラン化合物との付加物等のリン原子含有化合物、または１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセン−７、イミダゾール等のアミジン系化合物、ベンジルジメチルアミン等の３級アミンや上記化合物の４級オニウム塩であるアミジニウム塩、もしくはアンモニウム塩等に代表される窒素原子含有化合物等の硬化促進剤；カーボンブラック等の着色剤；天然ワックス、合成ワックス、高級脂肪酸もしくはその金属塩類、パラフィン、酸化ポリエチレン等の離型剤；ポリブタジエン化合物、アクリロニトリルブタジエン共重合化合物、シリコーンオイル、シリコーンゴム等の低応力剤；ハイドロタルサイト等のイオン捕捉剤；水酸化アルミニウム等の難燃剤；酸化防止剤等の各種添加剤を含むことができる。
高誘電樹脂組成物の硬化体の１ＭＨｚにおける比誘電率（εｒ）は、好ましくは５以上であり、より好ましくは７以上であり、特に好ましくは８以上である。比誘電率（εｒ）が上記下限値以上であることにより、高誘電樹脂組成物の誘電特性をより一層向上させ、静電容量型センサの感度をより一層向上させることができる。
高誘電樹脂組成物の硬化体は、例えば、圧縮成形機を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより得られる。この硬化体は、例えば、直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍである。
硬化体の比誘電率（εｒ）は、例えば、ＹＯＫＯＧＡＷＡ−ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製Ｑ−ＭＥＴＥＲ ４３４２Ａにより測定できる。
比誘電率（εｒ）の上限は特に限定されないが、例えば、３００以下である。
高誘電樹脂組成物の硬化体は、例えば、圧縮成形機を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより得られる。この硬化体は、例えば、直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍである。
硬化体の比誘電率（εｒ）は、例えば、ＹＯＫＯＧＡＷＡ−ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製Ｑ−ＭＥＴＥＲ ４３４２Ａにより測定できる。
比誘電率（εｒ）の上限は特に限定されないが、例えば、３００以下である。
また、高誘電樹脂組成物の硬化体の１ＭＨｚにおける誘電正接（ｔａｎδ）は、好ましくは０．００５以上であり、より好ましくは０．００６以上であり、さらに好ましくは０．００７以上である。
誘電正接（ｔａｎδ）が上記下限値以上であることにより、高誘電樹脂組成物の誘電特性をより一層向上させ、静電容量型センサの感度をより一層向上させることができる。
高誘電樹脂組成物の硬化体は、例えば、圧縮成形機を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより得られる。この硬化体は、例えば、直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍである。
硬化体の誘電正接（ｔａｎδ）は、例えば、ＹＯＫＯＧＡＷＡ−ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製Ｑ−ＭＥＴＥＲ ４３４２Ａにより測定できる。
誘電正接（ｔａｎδ）の上限は特に限定されないが、例えば、０．０７以下である。
誘電正接（ｔａｎδ）が上記下限値以上であることにより、高誘電樹脂組成物の誘電特性をより一層向上させ、静電容量型センサの感度をより一層向上させることができる。
高誘電樹脂組成物の硬化体は、例えば、圧縮成形機を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより得られる。この硬化体は、例えば、直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍである。
硬化体の誘電正接（ｔａｎδ）は、例えば、ＹＯＫＯＧＡＷＡ−ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製Ｑ−ＭＥＴＥＲ ４３４２Ａにより測定できる。
誘電正接（ｔａｎδ）の上限は特に限定されないが、例えば、０．０７以下である。
上記比誘電率（εr）および上記誘電正接（ｔａｎδ）は、高誘電樹脂組成物を構成する各成分の種類や配合割合を適切に調節することにより制御することが可能である。本実施形態においては、特に高誘電性無機充填剤（Ｂ１）の種類や含有量を適切に選択することが、上記比誘電率（εr）および上記誘電正接（ｔａｎδ）を制御するための因子として挙げられる。例えば、誘電率が大きい無機充填剤を多く使用するほど、高誘電樹脂組成物の硬化体の上記比誘電率（εr）および上記誘電正接（ｔａｎδ）を向上させることができる。
高誘電樹脂組成物は、スパイラルフロー測定により測定される流動長が、例えば、３０ｃｍ以上２００ｃｍ以下であることが好ましい。これにより、高誘電樹脂組成物の成形性の向上を図ることができる。本実施形態において、高誘電樹脂組成物のスパイラルフロー測定は、例えば、トランスファー成形機を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用の金型に金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、注入時間１５秒、硬化時間１２０〜１８０秒の条件で高誘電樹脂組成物を注入し、流動長を測定することにより行われる。
本実施形態においては、高誘電樹脂組成物の硬化体のガラス転移温度が、１００℃以上であることが好ましく、１２０℃以上であることがより好ましく、１４０℃以上であることが特に好ましい。これにより、静電容量型センサの耐熱性をより効果的に向上させることができる。一方で、上記ガラス転移温度の上限値は、特に限定されないが、例えば、２５０℃とすることができる。
本実施形態においては、高誘電樹脂組成物の硬化体の、ガラス転移温度以下における線膨張係数（ＣＴＥ１）が、３ｐｐｍ／℃以上であることが好ましく、６ｐｐｍ／℃以上であることがより好ましい。また、ガラス転移温度以下における線膨張係数（ＣＴＥ１）は、例えば、５０ｐｐｍ／℃以下であることが好ましく、３０ｐｐｍ／℃以下であることがより好ましい。ＣＴＥ１をこのように制御することによって、基板１０１（例えば、シリコンチップ）と封止膜の線膨張係数の差に起因した静電容量型センサの反りをより確実に抑制することができる。
本実施形態においては、高誘電樹脂組成物の硬化体の、ガラス転移温度超過における線膨張係数（ＣＴＥ２）が、１０ｐｐｍ／℃以上であることが好ましい。また、ガラス転移温度超過における線膨張係数（ＣＴＥ２）は、例えば、１００ｐｐｍ／℃以下であることが好ましい。ＣＴＥ２をこのように制御することによって、特に高温環境下において、基板１０１（例えば、シリコンチップ）と封止膜の線膨張係数の差に起因した静電容量型センサの反りをより確実に抑制することができる。
高誘電樹脂組成物の硬化体の上記ガラス転移温度、および上記線膨張係数（ＣＴＥ１、ＣＴＥ２）は、例えば、次のように測定することができる。
高誘電樹脂組成物の硬化体は、例えば、圧縮成形機を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより得られる。この硬化体は、例えば、長さ１０ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ４ｍｍである。
次いで、得られた硬化体を１７５℃、４時間で後硬化した後、熱機械分析装置（セイコー電子工業（株）製、ＴＭＡ１００）を用いて、測定温度範囲０℃〜３２０℃、昇温速度５℃／分の条件下で測定を行う。この測定結果から、ガラス転移温度、ガラス転移温度以下における線膨張係数（ＣＴＥ１）、ガラス転移温度超過における線膨張係数（ＣＴＥ２）を算出する。
高誘電樹脂組成物の硬化体は、例えば、圧縮成形機を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより得られる。この硬化体は、例えば、長さ１０ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ４ｍｍである。
次いで、得られた硬化体を１７５℃、４時間で後硬化した後、熱機械分析装置（セイコー電子工業（株）製、ＴＭＡ１００）を用いて、測定温度範囲０℃〜３２０℃、昇温速度５℃／分の条件下で測定を行う。この測定結果から、ガラス転移温度、ガラス転移温度以下における線膨張係数（ＣＴＥ１）、ガラス転移温度超過における線膨張係数（ＣＴＥ２）を算出する。
本実施形態においては、高誘電樹脂組成物の硬化体の、２６０℃における曲げ弾性率が４００ＭＰａ以上であることが好ましい。また、２６０℃における曲げ弾性率は、例えば、１５００ＭＰａ以下であることが好ましい。
２６０℃における曲げ弾性率をこのように制御することによって、特に硬化工程後から室温へ冷却されるまでの間における封止膜の変形を抑制することができ、その後の静電容量型センサの反りをより確実に抑制することができる。
また、２６０℃における曲げ弾性率を上記上限値以下とすることにより、外部からの応力や、熱応力を効果的に緩和して、耐半田性等を向上させて、静電容量型センサの信頼性向上を図ることができる。
２６０℃における曲げ弾性率をこのように制御することによって、特に硬化工程後から室温へ冷却されるまでの間における封止膜の変形を抑制することができ、その後の静電容量型センサの反りをより確実に抑制することができる。
また、２６０℃における曲げ弾性率を上記上限値以下とすることにより、外部からの応力や、熱応力を効果的に緩和して、耐半田性等を向上させて、静電容量型センサの信頼性向上を図ることができる。
高誘電樹脂組成物の硬化体の２６０℃における曲げ弾性率は、例えば、次のように測定することができる。
高誘電樹脂組成物の硬化体は、例えば、圧縮成形機を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより得られる。この硬化体は、例えば、長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ４ｍｍである。
次いで、得られた硬化体を１７５℃、４時間で後硬化した後、硬化体の２６０℃における曲げ弾性率をＪＩＳ Ｋ ６９１１に準じて測定する。
高誘電樹脂組成物の硬化体は、例えば、圧縮成形機を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより得られる。この硬化体は、例えば、長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ４ｍｍである。
次いで、得られた硬化体を１７５℃、４時間で後硬化した後、硬化体の２６０℃における曲げ弾性率をＪＩＳ Ｋ ６９１１に準じて測定する。
上記ガラス転移温度、ガラス転移温度以下における線膨張係数（ＣＴＥ１）、ガラス転移温度超過における線膨張係数（ＣＴＥ２）、２６０℃における曲げ弾性率は、高誘電樹脂組成物を構成する各成分の種類や配合割合を適切に調節することにより制御することが可能である。本実施形態においては、特に高誘電性無機充填剤（Ｂ１）やシリカ粒子（Ｂ２）の種類や含有量を適切に選択することが、ＣＴＥ１、ＣＴＥ２、２６０℃における曲げ弾性率を制御するための因子として挙げられる。例えば、線膨張係数が小さいシリカ粒子（Ｂ２）を使用することで、高誘電樹脂組成物の硬化体のＣＴＥ１およびＣＴＥ２を低下させることができる。また、例えば、高誘電性無機充填剤（Ｂ１）やシリカ粒子（Ｂ２）の含有量を増やすことで、高誘電樹脂組成物の硬化体の２６０℃における曲げ弾性率を向上させることができる。
［高誘電樹脂組成物の製造方法］
以下、本実施形態に係る高誘電樹脂組成物の製造方法について説明する。
本実施形態における高誘電樹脂組成物は、上記成分を混合混練した後、粉砕、造粒、押出切断および篩分等の各種の手法を単独または組み合わせることにより、顆粒とすることができる。顆粒を得る方法としては、例えば、各原料成分をミキサーで予備混合し、これをロール、ニーダーまたは押出機等の混練機により加熱混練した後、複数の小孔を有する円筒状外周部と円盤状の底面から構成される回転子の内側に溶融混練された樹脂組成物を供給し、その樹脂組成物を、回転子を回転させて得られる遠心力によって小孔を通過させて得る方法（遠心製粉法）；上記と同様に混練した後、冷却、粉砕工程を経て粉砕物としたものを、篩を用いて粗粒と微紛の除去を行って得る方法（粉砕篩分法）；各原料成分をミキサーで予備混合した後、スクリュー先端部に小径を複数配置したダイを設置した押出機を用いて、加熱混練を行うとともに、ダイに配置された小孔からストランド状に押し出されてくる溶融樹脂をダイ面に略平行に摺動回転するカッターで切断して得る方法（以下、「ホットカット法」とも言う。）等が挙げられる。いずれの方法においても、混練条件、遠心条件、篩分条件および切断条件等を選択することにより、所望の粒度分布を有する顆粒状の高誘電樹脂組成物を得ることができる。
以下、本実施形態に係る高誘電樹脂組成物の製造方法について説明する。
本実施形態における高誘電樹脂組成物は、上記成分を混合混練した後、粉砕、造粒、押出切断および篩分等の各種の手法を単独または組み合わせることにより、顆粒とすることができる。顆粒を得る方法としては、例えば、各原料成分をミキサーで予備混合し、これをロール、ニーダーまたは押出機等の混練機により加熱混練した後、複数の小孔を有する円筒状外周部と円盤状の底面から構成される回転子の内側に溶融混練された樹脂組成物を供給し、その樹脂組成物を、回転子を回転させて得られる遠心力によって小孔を通過させて得る方法（遠心製粉法）；上記と同様に混練した後、冷却、粉砕工程を経て粉砕物としたものを、篩を用いて粗粒と微紛の除去を行って得る方法（粉砕篩分法）；各原料成分をミキサーで予備混合した後、スクリュー先端部に小径を複数配置したダイを設置した押出機を用いて、加熱混練を行うとともに、ダイに配置された小孔からストランド状に押し出されてくる溶融樹脂をダイ面に略平行に摺動回転するカッターで切断して得る方法（以下、「ホットカット法」とも言う。）等が挙げられる。いずれの方法においても、混練条件、遠心条件、篩分条件および切断条件等を選択することにより、所望の粒度分布を有する顆粒状の高誘電樹脂組成物を得ることができる。
［静電容量型センサ］
以下、本実施形態に係る静電容量型センサ１００の構成ついて詳細に説明する。
以下、本実施形態に係る静電容量型センサ１００の構成ついて詳細に説明する。
本実施形態に係る静電容量型センサ１００は、例えば、指との静電容量を感知する静電容量方式によって、指紋情報を読み取る指紋センサである。ここで、指紋センサは、当該指紋センサに載せられた指の凹凸を読み取る。例えば、静電容量型センサ１００には、指紋の凹凸よりも細かい検出電極１０３が設けられている。そして、指紋の凹凸と検出電極１０３との間に蓄積される静電容量により指紋の凹凸を表した２次元画像を作成する。例えば、指紋の凸部と凹部では検出される静電容量が異なるため、この静電容量の差から指紋の凹凸を表した２次元画像を作成できる。この２次元画像により指紋情報を読み取ることができる。
図１は、本実施形態に係る静電容量型センサ１００を模式的に示す断面図である。
本実施形態に係る静電容量型センサ１００は、基板１０１と、基板１０１上に設けられた検出電極１０３と、検出電極１０３を封止する封止膜１０５と、を備えている。
本実施形態によれば、検出電極１０３を封止する封止膜１０５は、本実施形態に係る高誘電樹脂組成物の硬化物により構成される。このような硬化物は誘電特性に優れている。このため、静電容量型センサ１００の感度を向上させることができる。ここで、本実施形態において、誘電特性に優れるとは、例えば、比誘電率および誘電正接が高く、静電容量が大きいことを意味する。
本実施形態に係る静電容量型センサ１００は、基板１０１と、基板１０１上に設けられた検出電極１０３と、検出電極１０３を封止する封止膜１０５と、を備えている。
本実施形態によれば、検出電極１０３を封止する封止膜１０５は、本実施形態に係る高誘電樹脂組成物の硬化物により構成される。このような硬化物は誘電特性に優れている。このため、静電容量型センサ１００の感度を向上させることができる。ここで、本実施形態において、誘電特性に優れるとは、例えば、比誘電率および誘電正接が高く、静電容量が大きいことを意味する。
静電容量型センサ１００の感度を向上させるために、基板１０１（例えば、シリコンチップ）上の封止膜１０５の厚みＤは、例えば、１００μｍ以下、より好ましくは７５μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下、特に好ましくは３０μｍ以下である。
本実施形態に係る高誘電樹脂組成物によれば、封止膜１０５の厚みＤが上記上限値以下の場合においても、高誘電樹脂組成物の充填不良等の不具合を低減させることができる。その結果、本実施形態に係る高誘電樹脂組成物によれば、封止膜１０５の厚みＤが薄く、より一層感度に優れた静電容量型センサを歩留りよく製造することができる。
本実施形態に係る高誘電樹脂組成物によれば、封止膜１０５の厚みＤが上記上限値以下の場合においても、高誘電樹脂組成物の充填不良等の不具合を低減させることができる。その結果、本実施形態に係る高誘電樹脂組成物によれば、封止膜１０５の厚みＤが薄く、より一層感度に優れた静電容量型センサを歩留りよく製造することができる。
基板１０１は、例えば、チップ状のシリコン基板である。検出電極１０３は、例えば、Ａｌ膜により形成され、基板１０１上に層間膜１０７を介して一次元または二次元アレイ状に配置されている。層間膜１０７は、例えば、ＳｉＯ2等により形成される。
検出電極１０３の上面は封止膜１０５により被覆されている。検出電極１０３は、例えば、ワイヤボンディングが施されている。
検出電極１０３の上面は封止膜１０５により被覆されている。検出電極１０３は、例えば、ワイヤボンディングが施されている。
本実施形態に係る静電容量型センサ１００は公知の情報に基づいて製造することができる。例えば、次のように製造される。
まず、基板１０１上に層間膜１０７を設けた後、層間膜１０７上に検出電極１０３を形成する。次いで、検出電極１０３を、高誘電樹脂組成物により封止成形する。成形法としては、例えば、圧縮成形法が挙げられる。次いで、高誘電樹脂組成物を熱硬化させ、封止膜１０５を形成する。これにより、本実施形態に係る静電容量型センサ１００が得られることとなる。
まず、基板１０１上に層間膜１０７を設けた後、層間膜１０７上に検出電極１０３を形成する。次いで、検出電極１０３を、高誘電樹脂組成物により封止成形する。成形法としては、例えば、圧縮成形法が挙げられる。次いで、高誘電樹脂組成物を熱硬化させ、封止膜１０５を形成する。これにより、本実施形態に係る静電容量型センサ１００が得られることとなる。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
以下、本実施形態を、実施例・比較例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。
（高誘電樹脂組成物の調製）
まず、表１に従い配合された各原材料を、２軸型混練押出機を用いて１１０℃、７分の条件で混練した。次いで、得られた混練物を、脱気、冷却を行った後に粉砕機で粉砕し、顆粒を得た。実施例１〜５および比較例１〜３においては、これにより得られた顆粒をさらに篩分することにより、顆粒状の高誘電樹脂組成物を得た。表１中における各成分の詳細は下記のとおりである。また、表１中の単位は、質量％である。高誘電性無機充填剤（Ｂ１）のＤ５０はレーザー回折散乱式粒度分布測定法により求め、体積基準粒度分布における平均粒径である。
まず、表１に従い配合された各原材料を、２軸型混練押出機を用いて１１０℃、７分の条件で混練した。次いで、得られた混練物を、脱気、冷却を行った後に粉砕機で粉砕し、顆粒を得た。実施例１〜５および比較例１〜３においては、これにより得られた顆粒をさらに篩分することにより、顆粒状の高誘電樹脂組成物を得た。表１中における各成分の詳細は下記のとおりである。また、表１中の単位は、質量％である。高誘電性無機充填剤（Ｂ１）のＤ５０はレーザー回折散乱式粒度分布測定法により求め、体積基準粒度分布における平均粒径である。
（Ａ）エポキシ樹脂
エポキシ樹脂１：ビフェニル型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製、ＹＸ−４０００Ｋ）
エポキシ樹脂２：ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＮＣ−３０００）
（Ｂ１）高誘電性無機充填剤
高誘電性無機充填剤１：チタン酸バリウム（日本化学工業株式会社製、ＢパルセラムＢＴＵＰ−２、Ｄ５０＝２μｍ、比誘電率（１ＭＨｚ）＝１５００）
高誘電性無機充填剤２：チタン酸バリウム（堺化学工業株式会社製、ＢＴ−０１、Ｄ５０＝０．１μｍ、比誘電率（１ＭＨｚ）＝１５００）
高誘電性無機充填剤３：アルミナ（株式会社マイクロン製、ＡＸ３−２０Ｒ、Ｄ５０＝３μｍ、比誘電率（１ＭＨｚ）＝８．９）
高誘電性無機充填剤４：アルミナ（株式会社マイクロン製、ＡＸ３−１５Ｒ、Ｄ５０＝４μｍ、比誘電率（１ＭＨｚ）＝８．９）
高誘電性無機充填剤５：アルミナ（電気化学工業株式会社製、ＤＡＢ−４５ＳＩ、Ｄ５０＝１７μｍ、比誘電率（１ＭＨｚ）＝８．９）
（Ｂ２）シリカ粒子
シリカ粒子１：シリカ（株式会社マイクロン製、ＴＳ−６０２６、Ｄ５０＝９μｍ）
シリカ粒子２：シリカ（株式会社トクヤマ製、レオロシールＣＰ−１０２、Ｄ５０＝０．１２μｍ）
シリカ粒子３：シリカ（株式会社アドマテックス社製、ＳＯ−２５Ｒ、Ｄ５０＝０．５μｍ）
（Ｃ）硬化剤
硬化剤１：ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂（ＧＰＨ−６５、日本化薬株式会社製）
硬化剤２：多官能型フェノール樹脂（ＨＥ９１０−２０、エア・ウォーター株式会社製）
（Ｄ）カップリング剤
カップリング剤１：Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン（東レ・ダウコーニング株式会社製、ＣＦ４０８３）
（Ｅ）その他の成分
硬化促進剤１：下記式（４）で示される硬化促進剤
エポキシ樹脂１：ビフェニル型エポキシ樹脂（三菱化学株式会社製、ＹＸ−４０００Ｋ）
エポキシ樹脂２：ビフェニレン骨格を有するフェノールアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬（株）製、ＮＣ−３０００）
（Ｂ１）高誘電性無機充填剤
高誘電性無機充填剤１：チタン酸バリウム（日本化学工業株式会社製、ＢパルセラムＢＴＵＰ−２、Ｄ５０＝２μｍ、比誘電率（１ＭＨｚ）＝１５００）
高誘電性無機充填剤２：チタン酸バリウム（堺化学工業株式会社製、ＢＴ−０１、Ｄ５０＝０．１μｍ、比誘電率（１ＭＨｚ）＝１５００）
高誘電性無機充填剤３：アルミナ（株式会社マイクロン製、ＡＸ３−２０Ｒ、Ｄ５０＝３μｍ、比誘電率（１ＭＨｚ）＝８．９）
高誘電性無機充填剤４：アルミナ（株式会社マイクロン製、ＡＸ３−１５Ｒ、Ｄ５０＝４μｍ、比誘電率（１ＭＨｚ）＝８．９）
高誘電性無機充填剤５：アルミナ（電気化学工業株式会社製、ＤＡＢ−４５ＳＩ、Ｄ５０＝１７μｍ、比誘電率（１ＭＨｚ）＝８．９）
（Ｂ２）シリカ粒子
シリカ粒子１：シリカ（株式会社マイクロン製、ＴＳ−６０２６、Ｄ５０＝９μｍ）
シリカ粒子２：シリカ（株式会社トクヤマ製、レオロシールＣＰ−１０２、Ｄ５０＝０．１２μｍ）
シリカ粒子３：シリカ（株式会社アドマテックス社製、ＳＯ−２５Ｒ、Ｄ５０＝０．５μｍ）
（Ｃ）硬化剤
硬化剤１：ビフェニレン骨格含有フェノールアラルキル樹脂（ＧＰＨ−６５、日本化薬株式会社製）
硬化剤２：多官能型フェノール樹脂（ＨＥ９１０−２０、エア・ウォーター株式会社製）
（Ｄ）カップリング剤
カップリング剤１：Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン（東レ・ダウコーニング株式会社製、ＣＦ４０８３）
（Ｅ）その他の成分
硬化促進剤１：下記式（４）で示される硬化促進剤
［硬化促進剤１の合成方法］
撹拌装置付きのセパラブルフラスコに４，４'−ビスフェノールＳ３７．５ｇ（０．１５モル）、メタノール１００ｍｌを仕込み、室温で撹拌溶解し、更に攪拌しながら予め５０ｍｌのメタノールに水酸化ナトリウム４．０ｇ（０．１モル）を溶解した溶液を添加した。次いで予め１５０ｍｌのメタノールにテトラフェニルホスホニウムブロマイド４１．９ｇ（０．１モル）を溶解した溶液を加えた。しばらく攪拌を継続し、３００ｍｌのメタノールを追加した後、フラスコ内の溶液を大量の水に撹拌しながら滴下し、白色沈殿を得た。沈殿を濾過、乾燥し、白色結晶の硬化促進剤１を得た。
撹拌装置付きのセパラブルフラスコに４，４'−ビスフェノールＳ３７．５ｇ（０．１５モル）、メタノール１００ｍｌを仕込み、室温で撹拌溶解し、更に攪拌しながら予め５０ｍｌのメタノールに水酸化ナトリウム４．０ｇ（０．１モル）を溶解した溶液を添加した。次いで予め１５０ｍｌのメタノールにテトラフェニルホスホニウムブロマイド４１．９ｇ（０．１モル）を溶解した溶液を加えた。しばらく攪拌を継続し、３００ｍｌのメタノールを追加した後、フラスコ内の溶液を大量の水に撹拌しながら滴下し、白色沈殿を得た。沈殿を濾過、乾燥し、白色結晶の硬化促進剤１を得た。
硬化促進剤２：下記式（５）で示される硬化促進剤
［硬化促進剤２の合成方法］
メタノール１８００ｇを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン２４９．５ｇ、２，３−ジヒドロキシナフタレン３８４．０ｇを加えて溶かし、次に室温攪拌下２８％ナトリウムメトキシド−メタノール溶液２３１．５ｇを滴下した。さらにそこへ予め用意したテトラフェニルホスホニウムブロマイド５０３．０ｇをメタノール６００ｇに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出した。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥し、桃白色結晶の硬化促進剤２を得た。
メタノール１８００ｇを入れたフラスコに、フェニルトリメトキシシラン２４９．５ｇ、２，３−ジヒドロキシナフタレン３８４．０ｇを加えて溶かし、次に室温攪拌下２８％ナトリウムメトキシド−メタノール溶液２３１．５ｇを滴下した。さらにそこへ予め用意したテトラフェニルホスホニウムブロマイド５０３．０ｇをメタノール６００ｇに溶かした溶液を室温攪拌下滴下すると結晶が析出した。析出した結晶を濾過、水洗、真空乾燥し、桃白色結晶の硬化促進剤２を得た。
低応力剤１：アクリロニトリルブタジエンゴム（宇部興産株式会社製、カルボキシル基末端ブタジエンアクリルゴム、ＣＴＢＮ１００８ＳＰ）
低応力剤２：シリコーンオイル
着色剤：カーボンブラック
離型剤：カルナバワックス
イオン捕捉剤：ハイドロタルサイト
低応力剤２：シリコーンオイル
着色剤：カーボンブラック
離型剤：カルナバワックス
イオン捕捉剤：ハイドロタルサイト
（スパイラルフローの測定）
次のように高誘電樹脂組成物のスパイラルフロー測定を行った。低圧トランスファー成形機（コータキ精機（株）製「ＫＴＳ−１５」）を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用の金型に金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、注入時間１５秒、硬化時間１８０秒の条件で高誘電樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。表１における単位はｃｍである。結果を表１に示す。
次のように高誘電樹脂組成物のスパイラルフロー測定を行った。低圧トランスファー成形機（コータキ精機（株）製「ＫＴＳ−１５」）を用いて、ＥＭＭＩ−１−６６に準じたスパイラルフロー測定用の金型に金型温度１７５℃、注入圧力９．８ＭＰａ、注入時間１５秒、硬化時間１８０秒の条件で高誘電樹脂組成物を注入し、流動長を測定した。表１における単位はｃｍである。結果を表１に示す。
（比誘電率および誘電正接の測定）
高誘電樹脂組成物の比誘電率および誘電正接の測定を行った。圧縮成形機（ＴＯＷＡ（株）製、ＰＭＣ１０４０）を用いて、金型に、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより高誘電樹脂組成物の硬化体を得た。この硬化体は、直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍであった。
次いで、得られた硬化体について、ＹＯＫＯＧＡＷＡ−ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製Ｑ−ＭＥＴＥＲ ４３４２Ａにより、１ＭＨｚ、室温（２５℃）における比誘電率および誘電正接を測定した。結果を表１に示す。
高誘電樹脂組成物の比誘電率および誘電正接の測定を行った。圧縮成形機（ＴＯＷＡ（株）製、ＰＭＣ１０４０）を用いて、金型に、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより高誘電樹脂組成物の硬化体を得た。この硬化体は、直径５０ｍｍ、厚さ３ｍｍであった。
次いで、得られた硬化体について、ＹＯＫＯＧＡＷＡ−ＨＥＷＬＥＴＴ ＰＡＣＫＡＲＤ社製Ｑ−ＭＥＴＥＲ ４３４２Ａにより、１ＭＨｚ、室温（２５℃）における比誘電率および誘電正接を測定した。結果を表１に示す。
（ガラス転移温度、線膨張係数）
高誘電樹脂組成物の硬化体のガラス転移温度（Ｔｇ）、線膨張係数（ＣＴＥ１、ＣＴＥ２）を、以下のように測定した。圧縮成形機（ＴＯＷＡ（株）製、ＰＭＣ１０４０）を用いて、金型に、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより高誘電樹脂組成物の硬化体を得た。この硬化体は、長さ１０ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ４ｍｍであった。
次いで、得られた硬化体を１７５℃、４時間で後硬化した後、熱機械分析装置（セイコー電子工業（株）製、ＴＭＡ１００）を用いて、測定温度範囲０℃〜３２０℃、昇温速度５℃／分の条件下で測定を行った。この測定結果から、ガラス転移温度（Ｔｇ）、ガラス転移温度以下における線膨張係数（ＣＴＥ１）、ガラス転移温度超過における線膨張係数（ＣＴＥ２）を算出した。結果を表１に示す。
高誘電樹脂組成物の硬化体のガラス転移温度（Ｔｇ）、線膨張係数（ＣＴＥ１、ＣＴＥ２）を、以下のように測定した。圧縮成形機（ＴＯＷＡ（株）製、ＰＭＣ１０４０）を用いて、金型に、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより高誘電樹脂組成物の硬化体を得た。この硬化体は、長さ１０ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ４ｍｍであった。
次いで、得られた硬化体を１７５℃、４時間で後硬化した後、熱機械分析装置（セイコー電子工業（株）製、ＴＭＡ１００）を用いて、測定温度範囲０℃〜３２０℃、昇温速度５℃／分の条件下で測定を行った。この測定結果から、ガラス転移温度（Ｔｇ）、ガラス転移温度以下における線膨張係数（ＣＴＥ１）、ガラス転移温度超過における線膨張係数（ＣＴＥ２）を算出した。結果を表１に示す。
（２６０℃における曲げ弾性率）
高誘電樹脂組成物の硬化体の２６０℃における曲げ弾性率を、次のように測定した。まず、圧縮成形機（ＴＯＷＡ（株）製、ＰＭＣ１０４０）を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより、長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの硬化体を得た。次いで、得られた硬化体を１７５℃、４時間で後硬化した。次いで、硬化体の２６０℃における曲げ弾性率をＪＩＳ Ｋ ６９１１に準じて測定した。曲げ弾性率の単位はＭＰａである。得られた結果を表１に示す。
高誘電樹脂組成物の硬化体の２６０℃における曲げ弾性率を、次のように測定した。まず、圧縮成形機（ＴＯＷＡ（株）製、ＰＭＣ１０４０）を用いて、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、上記高誘電樹脂組成物を圧縮成形することにより、長さ８０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ４ｍｍの硬化体を得た。次いで、得られた硬化体を１７５℃、４時間で後硬化した。次いで、硬化体の２６０℃における曲げ弾性率をＪＩＳ Ｋ ６９１１に準じて測定した。曲げ弾性率の単位はＭＰａである。得られた結果を表１に示す。
（時間Ｔ（５）の測定）
キュラストメーター（オリエンテック（株）製、ＪＳＲキュラストメーターＩＶＰＳ型）を用い、金型温度１７５℃にて高誘電樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した。測定結果に基づいて、測定開始から３００秒におけるトルク（最大トルクと定義する）の５％に到達するまでの時間Ｔ（５）を算出した。表１中の単位は秒である。
キュラストメーター（オリエンテック（株）製、ＪＳＲキュラストメーターＩＶＰＳ型）を用い、金型温度１７５℃にて高誘電樹脂組成物の硬化トルクを経時的に測定した。測定結果に基づいて、測定開始から３００秒におけるトルク（最大トルクと定義する）の５％に到達するまでの時間Ｔ（５）を算出した。表１中の単位は秒である。
（粒度分布）
得られた顆粒状の高誘電樹脂組成物４０ｇを、１ｍｇまで秤量したものを試料とした。ロータップ型篩振動機（丸菱科学機械製作所製、型式−ＳＳ−１００Ａ）に備え付けた目開き２．００ｍｍ及び１０６μｍのＪＩＳ標準篩を用い、これらの篩を２０分間に亘って振動（ハンマー打数：１２０回／分）させながら試料を篩に通して分級した。次いで、１０６μｍの篩を通過した微粉の質量及び２ｍｍの篩上に残った粒子の質量を測定し、分級前の全試料質量に対する質量比を求め、２ｍｍ以上の粒子の割合及び１０６μｍ未満の微粉の割合をそれぞれ算出した。
得られた顆粒状の高誘電樹脂組成物４０ｇを、１ｍｇまで秤量したものを試料とした。ロータップ型篩振動機（丸菱科学機械製作所製、型式−ＳＳ−１００Ａ）に備え付けた目開き２．００ｍｍ及び１０６μｍのＪＩＳ標準篩を用い、これらの篩を２０分間に亘って振動（ハンマー打数：１２０回／分）させながら試料を篩に通して分級した。次いで、１０６μｍの篩を通過した微粉の質量及び２ｍｍの篩上に残った粒子の質量を測定し、分級前の全試料質量に対する質量比を求め、２ｍｍ以上の粒子の割合及び１０６μｍ未満の微粉の割合をそれぞれ算出した。
（充填性）
高誘電樹脂組成物の充填性を以下のように評価した。
シリコンチップを搭載したビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板を金型に配置し、圧縮成形機（ＴＯＷＡ（株）製、ＰＭＣ１０４０）を用いて、金型に、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、高誘電樹脂組成物を圧縮成形することによりシリコンチップを封止成形した。ここで、金型とチップとの間隙は３０μｍに設定した。
次いで、成形後の金型とシリコンチップとの間隙における高誘電樹脂組成物の充填性を、超音波探傷機（日立建機（株）製、ＦＳ３００）を用いて観察した。表１においては、金型とシリコンチップとの間に空隙がなく高誘電樹脂組成物の充填不良が観察されない場合を○とし、金型とシリコンチップとの間に空隙があり高誘電樹脂組成物の充填不良が観察された場合を×として評価した。
高誘電樹脂組成物の充填性を以下のように評価した。
シリコンチップを搭載したビスマレイミド・トリアジン樹脂／ガラスクロス基板を金型に配置し、圧縮成形機（ＴＯＷＡ（株）製、ＰＭＣ１０４０）を用いて、金型に、金型温度１７５℃、成形圧力９．８ＭＰａ、硬化時間３００秒の条件で、高誘電樹脂組成物を圧縮成形することによりシリコンチップを封止成形した。ここで、金型とチップとの間隙は３０μｍに設定した。
次いで、成形後の金型とシリコンチップとの間隙における高誘電樹脂組成物の充填性を、超音波探傷機（日立建機（株）製、ＦＳ３００）を用いて観察した。表１においては、金型とシリコンチップとの間に空隙がなく高誘電樹脂組成物の充填不良が観察されない場合を○とし、金型とシリコンチップとの間に空隙があり高誘電樹脂組成物の充填不良が観察された場合を×として評価した。
（静電容量型指紋センサの感度測定）
得られた高誘電樹脂組成物を用いて図１に示す静電容量型指紋センサを作製した。次いで、得られた静電容量型指紋センサを用いて指紋の凹凸を表した２次元画像を作成した。
得られた高誘電樹脂組成物を用いて図１に示す静電容量型指紋センサを作製した。次いで、得られた静電容量型指紋センサを用いて指紋の凹凸を表した２次元画像を作成した。
実施例１〜５の高誘電樹脂組成物は封止膜１０５の厚みＤを３０μｍとしても未充填なく成形でき、充填性試験において優れた結果を示した。
また、実施例１〜５により得られた静電容量型指紋センサは、いずれも指紋の２次元画像が明確に表示され、感度が良好な結果を示した。
さらに、実施例１〜５により得られた静電容量型指紋センサは、封止膜１０５の厚みＤを３０μｍとしてもいずれも反りは生じなかった。なお、実施例１〜５により得られた高誘電樹脂組成物の硬化体のＣＴＥ１は、いずれも３ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下の範囲内であった。また、実施例１〜５により得られた高誘電樹脂組成物の硬化体のＣＴＥ２は、いずれも１０ｐｐｍ／℃以上１００ｐｐｍ／℃以下の範囲内であった。また、実施例１〜５により得られた高誘電樹脂組成物の硬化体の２６０℃における曲げ弾性率は、いずれも４００ＭＰａ以上１５００ＭＰａ以下の範囲であった。また、実施例１〜５により得られた高誘電樹脂組成物の時間Ｔ（５）は、いずれも２５秒以上１００秒以下の範囲であった。
これに対し、比較例１〜３の高誘電樹脂組成物は封止膜１０５の厚みＤを３０μｍとした場合、充填不良が生じ、充填性試験において劣った結果を示した。
また、実施例１〜５により得られた静電容量型指紋センサは、いずれも指紋の２次元画像が明確に表示され、感度が良好な結果を示した。
さらに、実施例１〜５により得られた静電容量型指紋センサは、封止膜１０５の厚みＤを３０μｍとしてもいずれも反りは生じなかった。なお、実施例１〜５により得られた高誘電樹脂組成物の硬化体のＣＴＥ１は、いずれも３ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下の範囲内であった。また、実施例１〜５により得られた高誘電樹脂組成物の硬化体のＣＴＥ２は、いずれも１０ｐｐｍ／℃以上１００ｐｐｍ／℃以下の範囲内であった。また、実施例１〜５により得られた高誘電樹脂組成物の硬化体の２６０℃における曲げ弾性率は、いずれも４００ＭＰａ以上１５００ＭＰａ以下の範囲であった。また、実施例１〜５により得られた高誘電樹脂組成物の時間Ｔ（５）は、いずれも２５秒以上１００秒以下の範囲であった。
これに対し、比較例１〜３の高誘電樹脂組成物は封止膜１０５の厚みＤを３０μｍとした場合、充填不良が生じ、充填性試験において劣った結果を示した。
１００ 静電容量型センサ
１０１ 基板
１０３ 検出電極
１０５ 封止膜
１０７ 層間膜
１０１ 基板
１０３ 検出電極
１０５ 封止膜
１０７ 層間膜
Claims (12)
- 静電容量型センサにおける封止膜を形成するために用いられる、顆粒状の高誘電樹脂組成物であって、
エポキシ樹脂（Ａ）と、
比誘電率（１ＭＨｚ）が５以上である高誘電性無機充填剤（Ｂ１）と
を含み、
前記高誘電性無機充填剤（Ｂ１）のレーザー回折散乱式粒度分布測定法による体積基準粒度分布における平均粒径Ｄ５０が０．２μｍ以上８μｍ以下であり、
顆粒状の前記高誘電樹脂組成物全体に対してＪＩＳ標準篩を用いて篩分により測定した粒度分布における、２ｍｍ以上の粒子の割合が前記高誘電樹脂組成物の総量に対して４質量％以下であり、１０６μｍ未満の粒子の割合が前記高誘電樹脂組成物の総量に対して６質量％以下である高誘電樹脂組成物。 - 請求項１に記載の高誘電樹脂組成物において、
キュラストメーターを用いて金型温度１７５℃の条件下で測定した際に、測定開始から最大トルクの５％に到達するまでの時間Ｔ（５）が２５秒以上１００秒以下である高誘電樹脂組成物。 - 請求項１または２に記載の高誘電樹脂組成物において、
前記高誘電樹脂組成物の硬化体の、ガラス転移温度以下における線膨張係数（ＣＴＥ１）が３ｐｐｍ／℃以上５０ｐｐｍ／℃以下である高誘電樹脂組成物。 - 請求項１乃至３いずれか一項に記載の高誘電樹脂組成物において、
前記高誘電樹脂組成物の硬化体の、ガラス転移温度超過における線膨張係数（ＣＴＥ２）が１０ｐｐｍ／℃以上１００ｐｐｍ／℃以下である高誘電樹脂組成物。 - 請求項１乃至４いずれか一項に記載の高誘電樹脂組成物において、
前記高誘電樹脂組成物の硬化体の、２６０℃における曲げ弾性率が４００ＭＰａ以上である高誘電樹脂組成物。 - 請求項１乃至５いずれか一項に記載の高誘電樹脂組成物において、
前記高誘電樹脂組成物の硬化体のガラス転移温度が１００℃以上である高誘電樹脂組成物。 - 請求項１乃至６いずれか一項に記載の高誘電樹脂組成物において、
前記高誘電樹脂組成物の硬化体の１ＭＨｚにおける比誘電率（εr）が５以上である高誘電樹脂組成物。 - 請求項１乃至７いずれか一項に記載の高誘電樹脂組成物において、
前記高誘電性無機充填剤（Ｂ１）がアルミナ、酸化チタンおよびチタン酸バリウムから選択される一種または二種以上を含む高誘電樹脂組成物。 - 請求項１乃至８いずれか一項に記載の高誘電樹脂組成物において、
前記高誘電性無機充填材（Ｂ１）の含有量が、前記高誘電樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、５０質量％以上９６質量％以下である高誘電樹脂組成物。 - 請求項９に記載の高誘電樹脂組成物において、
シリカ粒子（Ｂ２）をさらに含む高誘電樹脂組成物。 - 請求項１０に記載の高誘電樹脂組成物において、
前記シリカ粒子（Ｂ２）の含有量が、前記高誘電樹脂組成物全体を１００質量％としたとき、１質量％以上４０質量％以下である高誘電樹脂組成物。 - 請求項１乃至１１いずれか一項に記載の高誘電樹脂組成物において、
前記静電容量型センサが静電容量型指紋センサである高誘電樹脂組成物。
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