JP7828299B2 - 組成物、磁性粒子含有硬化物、及び、電子部品 - Google Patents
組成物、磁性粒子含有硬化物、及び、電子部品Info
- Publication number
- JP7828299B2 JP7828299B2 JP2022571561A JP2022571561A JP7828299B2 JP 7828299 B2 JP7828299 B2 JP 7828299B2 JP 2022571561 A JP2022571561 A JP 2022571561A JP 2022571561 A JP2022571561 A JP 2022571561A JP 7828299 B2 JP7828299 B2 JP 7828299B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- composition
- magnetic particles
- mass
- epoxy resin
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3477—Six-membered rings
- C08K5/3492—Triazines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3442—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3445—Five-membered rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/16—Solid spheres
- C08K7/18—Solid spheres inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15358—Making agglomerates therefrom, e.g. by pressing
- H01F1/15366—Making agglomerates therefrom, e.g. by pressing using a binder
- H01F1/15375—Making agglomerates therefrom, e.g. by pressing using a binder using polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
- H01F1/22—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
- H01F1/24—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
- H01F1/26—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated by macromolecular organic substances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
- H01F1/28—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder dispersed or suspended in a bonding agent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
- H01F1/36—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites in the form of particles
- H01F1/37—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites in the form of particles in a bonding agent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/04—Fixed inductances of the signal type with magnetic core
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/08—Metals
- C08K2003/0856—Iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2203/00—Applications
- C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
スルーホール充填用組成物として、例えば、特許文献1では、「(A)平均粒径が1μm以上である磁性粉体、(B)エポキシ樹脂、(C)反応性希釈剤、(D)硬化剤、及び、(E)平均粒径が1μm未満であるフィラー、を含む磁性ペースト」を開示している。
また、インダクタ部品等の回路基板におけるバイアホールやスルーホール等のホール充填用組成物としての用途を鑑みると、磁性粒子を含む組成物には、埋め込み適性に優れることが求められる。
また、本発明は、磁性粒子含有硬化物及び電子部品を提供することも課題とする。
上記磁性粒子は、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線において10~30μmの範囲にピークトップを有し、
上記磁性粒子の含有量が、組成物中の全固形分に対して、70~90質量%である、組成物。
〔2〕 上記磁性粒子が、Fe原子を70~95質量%含む磁性粒子である、〔1〕に記載の組成物。
〔3〕 上記磁性粒子は、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線において複数のピークトップを有し、
複数の上記ピークトップにおいて、粒子径の最も小さいピークトップPminにおける粒子径をDminとし、粒子径の最も大きいピークトップPmaxにおける粒子径をDmaxとした場合、Dmax/Dminが2以上である、〔1〕又は〔2〕に記載の組成物。
〔4〕 上記Dmaxが10~30μmの範囲にあり、上記Dminが1~9μmの範囲にある、〔3〕に記載の組成物。
〔5〕 更に、反応性希釈剤を含む、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の組成物。
〔6〕 更に、硬化剤を含む、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の組成物。
〔7〕 〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の組成物を用いて形成される、磁性粒子含有硬化物。
〔8〕 〔7〕に記載の磁性粒子含有硬化物を含む、電子部品。
〔9〕 インダクタとして用いられる、〔8〕に記載の電子部品。
〔10〕 アンテナとして用いられる、〔8〕に記載の電子部品。
また、本発明によれば、磁性粒子含有硬化物及び電子部品を提供できる。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされる場合があるが、本発明はそのような実施態様に限定されない。
本明細書中における基(原子団)の表記について、本発明の趣旨に反しない限り、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さない基と共に置換基を有する基をも包含する。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。また、本明細書中における「有機基」とは、少なくとも1個の炭素原子を含む基をいう。
本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線、X線、及び、EUV光等による露光のみならず、電子線、及び、イオンビーム等の粒子線による描画も含む。
本発明の組成物は、
Fe原子を70質量%以上含む磁性粒子(以下「特定磁性粒子」ともいう。)と、エポキシ樹脂と、を含む組成物であって、
特定磁性粒子は、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線において10~30μmの範囲にピークトップを有し、
特定磁性粒子の含有量が、組成物中の全固形分に対して、70~90質量%である。
以下において、組成物から形成される磁性粒子含有硬化物の透磁率がより高い、組成物から形成される磁性粒子含有硬化物の磁気損失がより小さい、及び/又は、組成物の埋め込み適性がより優れることを、「本発明の効果がより優れる」ともいう。
組成物は、Fe原子(以下「鉄原子」ともいう。)を70質量%以上含む磁性粒子(特定磁性粒子)を含む。
鉄原子は、鉄原子を含む合金(好ましくは、鉄原子を含む磁性合金)、鉄酸化物(好ましくは、磁性鉄酸化物)、鉄窒化物(好ましくは、磁性鉄窒化物)、又は、鉄炭化物(好ましくは、磁性鉄炭化物)として、磁性粒子に含まれていてもよい。
鉄原子の含有量は、特定磁性粒子の全質量に対して、70質量%以上である。鉄原子の含有量が、特定磁性粒子の全質量に対して70質量%以上である場合、組成物から形成される磁性粒子含有硬化物の透磁率が優れる。
鉄原子の含有量の下限値としては、特定磁性粒子の全質量に対して、75質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましい。鉄原子の含有量の上限値としては、組成物から形成される磁性粒子含有硬化物の耐酸性がより優れる点で、特定磁性粒子の全質量に対して、95質量%以下が好ましく、92質量%以下がより好ましく、90質量%以下が更に好ましく、88質量%以下が特に好ましい。
なお、ここでいう「他の金属原子」には、ホウ素、ケイ素、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、及び、テルルのような半金属原子も含まれる。
他の金属原子は、金属原子を含む合金(好ましくは、磁性合金)、金属酸化物(好ましくは、磁性酸化物)、金属窒化物(好ましくは、磁性窒化物)、又は、金属炭化物(好ましくは、磁性炭化物)として、磁性粒子に含まれていてもよい。
特定磁性粒子は、鉄原子以外の材料として、Si、Cr、C、P、Cu、Nb、及び、Bからなる群から選択される1種以上の原子を含むのが好ましい。
なかでも、組成物により形成される磁性粒子含有硬化物の透磁率がより優れる点では、合金が好ましく、Fe基アモルファス合金、Fe-Si-Cr系合金、Feナノ結晶合金、又は、Fe-Ni-Co系合金がより好ましく、Fe基アモルファス合金、Fe-Si-Cr系合金、又は、Feナノ結晶合金が更に好ましい。
表面層としては、無機層又は有機層が挙げられる。
無機層形成用化合物を用いて得られる無機層を構成する材料としては、酸化ケイ素、酸化ゲルマニウム、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、及び、酸化マグネシウム等が挙げられ、無機層はこれらを2種以上含む層であってもよい。
有機層形成用化合物を用いて得られる有機層を構成する材料としては、アクリル樹脂が挙げられる。
特定磁性粒子は、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線において10~30μmの範囲にピークトップを有する。本明細書において、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線を「頻度分布曲線」ともいう。
図1及び図2は、本発明の組成物に含まれる特定磁性粒子の頻度分布曲線の一例を示す粒度分布図である。図1及び図2に示すように、頻度分布曲線は、横軸を粒子径、縦軸を頻度(%)とする粒度分布図に表される。
上記の頻度分布曲線は、本発明の組成物をレーザー回折散乱式粒子径分布測定装置(製品名「LA960N」、株式会社堀場製作所製)により、0.01μmから5000μm域の測定レンジモードで測定することで得られる。なお、測定に当たっては、必要に応じて、組成物をPGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)で希釈して60分間の超音波分散を行った分散液を調製し、これを測定サンプルとしてもよい。
図1の例では、頻度分布曲線におけるピークトップの数が1つであるが、ピークトップの数はこれに限定されない。なお、図1に示すように、頻度分布曲線においてピークトップが1つである場合、ピークトップ(図1中のPが該当する)は、粒子径が10~30μmの範囲に現れる。
頻度分布曲線におけるピークトップの数が1つである場合、ピークトップとしては、組成物により形成される磁性粒子含有硬化物の磁気損失がより低減する点では、粒子径が10~20μmの範囲であるのが好ましい。
頻度分布曲線におけるピークトップの数が1つである場合、ピークトップとしては、組成物により形成される磁性粒子含有硬化物の透磁率がより高い点では、粒子径が12~30μmの範囲であるのが好ましい。
頻度分布曲線におけるピークトップの数が1つである場合、ピークトップとしては、組成物により形成される磁性粒子含有硬化物の透磁率がより高い点及び磁気損失がより低減する点で、粒子径が12~20μmの範囲であるのが好ましい。
図2の例では、頻度分布曲線におけるピークトップの数が、粒子径の最も小さいピークトップPminと、粒子径の最も大きいピークトップPmaxと、の2つである。頻度分布曲線においてピークトップが複数ある場合、粒子径の最も小さいピークトップPminにおける粒子径をDminとし、粒子径の最も大きいピークトップPmaxにおける粒子径をDmaxとした場合、本発明の効果がより優れる点で、Dminに対するDmaxの割合(Dmax/Dmin)が2以上であるのが好ましい。割合(Dmax/Dmin)が2以上である場合、粒子径が相対的に大きい特定磁性粒子が形成する隙間を、粒子径が相対的に小さい特定磁性粒子が埋めることで、組成物により形成される磁性粒子含有硬化物の磁気損失がより低減し得る。上記割合(Dmax/Dmin)としては、本発明の効果がより優れる点で、3以上であるのがより好ましく、4以上であるのが更に好ましい。なお、上記割合(Dmax/Dmin)の上限としては、本発明の効果がより優れる点で、50以下が好ましく、30以下がより好ましく、20以下が更に好ましく、10以下が特に好ましい。
また、本発明の効果がより優れる点で、Dmaxは、10~30μmの範囲にあるのが好ましく、Dminは、1~9μmの範囲にあるのが好ましい。なかでも、Dminは、1~5μmの範囲にあるのがより好ましい。
上記割合(Dmax/Dmin)は、例えば、一次粒子径の異なる複数の特定磁性粒子を用いて、これらの配合割合を適宜調節することで、上記値の範囲内にすることができる。
ここで、特定磁性粒子Aの体積基準のメジアン径(D50)とは、特定磁性粒子A全体を体積累計が50%となる粒子径を閾値に2つに分けた場合に、大径側と小径側での特定磁性粒子Aの体積の合計が等量となる径をいう。
特定磁性粒子Aの体積基準のメジアン径(D50)は、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(例えば、(株)堀場製作所製のレーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置LA-960(型番))により測定できる。
特定磁性粒子Aの平均粒子径(D50)としては、本発明の効果がより優れる点で、12~20μmであるのが好ましい。
なお、組成物が特定磁性粒子として特定磁性粒子Aを含む場合、ピークトップが、粒子径10~30μmの範囲にある頻度分布曲線が得られやすい。
特定磁性粒子Bの平均粒子径(D50)としては、本発明の効果がより優れる点で、1~5μmであるのが好ましい。
なお、組成物が特定磁性粒子として、特定磁性粒子Aと特定磁性粒子Bを含む場合、上述したような、Dmaxが10~30μmの範囲にあり、且つ、Dminが1~9μmの範囲にある頻度分布曲線が得られやすい。
なお、組成物中、特定磁性粒子の含有量は、組成物中の全質量に対して、70~90質量%であるのも好ましい。
特定磁性粒子が、特定磁性粒子Bを含む場合、特定磁性粒子Bの含有量の上限値としては、特定磁性粒子の全質量に対して、70質量%以下が好ましく、60質量%以下がより好ましく、55質量%以下が更に好ましく、50質量%以下が特に好ましい。なお、下限値としては特に制限されないが、例えば、1質量%以下であり、5質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましく、20質量%以上が更に好ましい。
組成物が特定磁性粒子Aと特定磁性粒子Bを含み、且つ、特定磁性粒子Aと特定磁性粒子Bの配合比を適宜調整することで、上述したような、割合(Dmax/Dmin)が2以上となる頻度分布曲線が得られやすい。
組成物は、エポキシ樹脂を含む。
エポキシ樹脂としては、例えば、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;ビスフェノールS型エポキシ樹脂;ビスフェノールAF型エポキシ樹脂;ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂;トリスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂;tert-ブチル-カテコール型エポキシ樹脂;ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂等の縮合環構造を有するエポキシ樹脂;グリシジルアミン型エポキシ樹脂;グリシジルエステル型エポキシ樹脂;クレゾールノボラック型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂;線状脂肪族エポキシ樹脂;ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂;脂環式エポキシ樹脂;複素環式エポキシ樹脂;スピロ環含有エポキシ樹脂;シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂;トリメチロール型エポキシ樹脂;テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂及びビスフェノールF型エポキシ樹脂から選ばれる1種以上であることが好ましい。
また、エポキシ樹脂は、芳香族構造を有することが好ましく、2種以上のエポキシ樹脂を用いる場合は少なくとも1種が芳香族構造を有することがより好ましい。芳香族構造とは、一般に芳香族と定義される化学構造であり、多環芳香族及び芳香族複素環をも含む。
液状エポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、エステル骨格を有する脂環式エポキシ樹脂、シクロヘキサンジメタノール型エポキシ樹脂、又は、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂が好ましく、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、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、又は、ビスフェノールAF型エポキシ樹脂がより好ましい。
固体状エポキシ樹脂の具体例としては、DIC社製の「HP4032H」(ナフタレン型エポキシ樹脂)、「HP-4700」及び「HP-4710」(ナフタレン型4官能エポキシ樹脂)、「N-690」及び「N-695」(クレゾールノボラック型エポキシ樹脂)、「HP-7200」、「HP-7200HH」、及び、「HP-7200H」(ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂)、並びに、「EXA-7311」、「EXA-7311-G3」、「EXA-7311-G4」、「EXA-7311-G4S」、及び、「HP6000」(ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂);日本化薬社製の「EPPN-502H」(トリスフェノール型エポキシ樹脂)、「NC7000L」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂)、並びに、「NC3000H」、「NC3000」、「NC3000L」、及び、「NC3100」(ビフェニル型エポキシ樹脂);日鉄ケミカル&マテリアル社製の「ESN475V」(ナフタレン型エポキシ樹脂)、「ESN485」(ナフトールノボラック型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YX4000H」及び「YL6121」(ビフェニル型エポキシ樹脂)、「YX4000HK」(ビキシレノール型エポキシ樹脂)、並びに、「YX8800」(アントラセン型エポキシ樹脂);大阪ガスケミカル社製の「PG-100」及び「CG-500」(ビスフェノールAF型エポキシ樹脂);三菱ケミカル社製の「YL7760」(ビスフェノールAF型エポキシ樹脂)、「YL7800」(フルオレン型エポキシ樹脂)、「jER1010」(固体状ビスフェノールA型エポキシ樹脂)、及び、「jER1031S」(テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂);等が挙げられる。
エポキシ樹脂の粘度の下限値としては、500mPa・s以上が好ましい。また、上限値としては特に制限されないが、例えば、100Pa・s以下であり、5000mPa・s以下が好ましく、4000mPa・s以下がより好ましく、3000mPa・s以下が更に好ましい。ここで、エポキシ樹脂の粘度は、25±2℃においてE型粘度計を用いて測定した値である。
エポキシ樹脂の含有量(エポキシ樹脂が複数種含まれる場合はその合計含有量)の下限値としては、組成物中の全固形分に対して、3質量%以上であるのが好ましく、5質量%以上であるのがより好ましい。また、上限値としては、組成物中の全固形分に対して、20質量%以下であるのが好ましく、15質量%以下であるのがより好ましい。
なお、エポキシ樹脂の含有量(エポキシ樹脂が複数種含まれる場合はその合計含有量)の下限値としては、組成物中の全質量に対して、3質量%以上であるのが好ましく、5質量%以上であるのがより好ましい。また、上限値としては、組成物中の全質量に対して、20質量%以下であるのが好ましく、15質量%以下であるのがより好ましい。
組成物は、反応性希釈剤を含んでいてもよい。
組成物は特定磁性粒子を多量に含むため、通常、粘度が高い。組成物が反応性希釈剤を含む場合、組成物の粘度を低下させることができるため、組成物の押し込み適性がより優れる。
反応性希釈剤は、反応性基を有する化合物であり、反応性基としては、例えば、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、及び、オキセタン基等が挙げられる。反応性基としては、なかでも、エポキシ基が好ましい。
なお、エポキシ基を含む反応性希釈剤は、上述したエポキシ樹脂に該当するものは含まない。
反応性希釈剤中、反応性基の数は特に制限されないが、例えば、1個以上であり、2個以上であるのがより好ましい。なお、上限としては特に制限されず、例えば10個以下であり、6個以下が好ましい。
反応性希釈剤の粘度としては、1mPa・s以上500mPa・s未満が好ましく、5mPa・s以上500mPa・s未満が好ましく、10mPa・s以上500mPa・s未満が更に好ましい。なお、反応性希釈剤の粘度は、上述したエポキシ樹脂の粘度と同様の方法にて測定できる。
また、反応性希釈剤としては、上述した反応性希釈剤の他に、ENEOS社製のエポカリックシリーズ「THI-DE」、「DE-102」、及び、「DE-103」(脂環式エポキシ化合物)、並びに、特開2020-172574号公報に記載のエポキシ化合物も使用できる。
組成物が反応性希釈剤を含む場合、反応性希釈剤の含有量(反応性希釈剤が複数種含まれる場合はその合計含有量)の下限値としては、組成物中の全固形分に対して、1質量%以上であるのが好ましく、2質量%以上であるのがより好ましい。また、上限値としては、10質量%以下であるのが好ましく、8質量%以下であるのがより好ましく、5質量%以下であるのが更に好ましい。
なお、組成物が反応性希釈剤を含む場合、反応性希釈剤の含有量(反応性希釈剤が複数種含まれる場合はその合計含有量)の下限値としては、組成物中の全質量に対して、1質量%以上であるのが好ましく、2質量%以上であるのがより好ましい。また、上限値としては、組成物中の全質量に対して、10質量%以下であるのが好ましく、8質量%以下であるのがより好ましく、5質量%以下であるのが更に好ましい。
組成物は、硬化剤を含んでいるのが好ましい。
硬化剤としては特に制限されないが、例えば、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、イミダゾール系硬化剤、活性エステル系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤、シアネートエステル系硬化剤、カルボジイミド系硬化剤、及び、アミンアダクト系硬化剤が挙げられる。
酸無水物系硬化剤の具体例としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロ-3-フラニル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンソフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、オキシジフタル酸二無水物、3,3’-4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b-ヘキサヒドロ-5-(テトラヒドロ-2,5-ジオキソ-3-フラニル)-ナフト[1,2-C]フラン-1,3-ジオン、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、及び、スチレンとマレイン酸とが共重合したスチレン・マレイン酸樹脂などのポリマー型の酸無水物等が挙げられる。
酸無水物系硬化剤の市販品としては、新日本理化社製の「HNA-100」、「MH-700」、「MTA-15」、「DDSA」、「HF-08」、及び、「OSA」;三菱ケミカル社製の「YH306」及び「YH307」;三菱ガス化学社製の「H-TMAn」;日立化成社製の「HN-2200」、「HN-2000」、「HN-5500」、及び、「MHAC-P」等が挙げられる。
活性エステル系硬化剤としては、ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造を含む活性エステル化合物、ナフタレン構造を含む活性エステル化合物、フェノールノボラックのアセチル化物を含む活性エステル化合物、又は、フェノールノボラックのベンゾイル化物を含む活性エステル化合物が好ましい。なお、「ジシクロペンタジエン型ジフェノール構造」とは、フェニレン-ジシクロペンタレン-フェニレンからなる2価の構造単位を表す。
組成物が硬化剤を含む場合、硬化剤の含有量(硬化剤が複数種含まれる場合はその合計含有量)は、組成物の全固形分に対して、0.001~3質量%が好ましく、0.01~2質量%がより好ましい。
組成物が硬化剤を含む場合、硬化剤の含有量(硬化剤が複数種含まれる場合はその合計含有量)は、組成物の全質量に対して、0.001~3質量%が好ましく、0.01~2質量%がより好ましい。
硬化促進剤としては特に制限されないが、例えば、トリフェニルホスフィン、メチルトリブチルホスホニウムジメチルホスフェート、トリスオルトトリルホスフィン、及び、三フッ化ホウ素アミン錯体が挙げられる。ホスフェート系硬化促進剤の市販品としては、ヒシコーリンPX-4MP(日本化学工業社製)が挙げられる。
更に、トリアリールホスフィン系の硬化促進剤として特開2004-043405号公報の段落0052に記載の化合物も挙げられる。トリアリールホスフィンにトリフェニルボランが付加したリン系硬化促進剤として、特開2014-005382の段落0024に記載の化合物も挙げられる。
組成物が硬化促進剤を含む場合、硬化促進剤の含有量(硬化促進剤が複数種含まれる場合はその合計含有量)は、組成物の全固形分に対して、0.001~3質量%が好ましく、0.01~2質量%がより好ましい。
組成物が硬化促進剤を含む場合、硬化促進剤の含有量(硬化促進剤が複数種含まれる場合はその合計含有量)は、組成物の全質量に対して、0.001~3質量%が好ましく、0.01~2質量%がより好ましい。
組成物は、更に分散剤を含んでいるのが好ましい。
分散剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸等のリン酸エステル系分散剤;ドデシルベンゼルスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、及び、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩等のアニオン性分散剤;オルガノシロキサン系分散剤;アセチレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、及び、ポリオキシエチレンアルキルアミド等の非イオン性分散剤等が挙げられる。尚、エポキシ基を有する場合は、上述のエポキシ樹脂に含める。
分散剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
リン酸エステル系分散剤の市販品としては、例えば東邦化学工業社製「フォスファノール」シリーズの「RS-410」、「RS-610」、及び「RS-710」等が挙げられる。
オルガノシロキサン系分散剤の市販品としては、ビックケミー社製「BYK347」及び「BYK348」等が挙げられる。
ポリオキシアルキレン系分散剤の市販品としては、日油社製「マリアリム」シリーズの「AKM-0531」、「AFB-1521」、「SC-0505K」、「SC-1015F」、及び、「SC-0708A」、並びに「HKM-50A」等が挙げられる。
ポリオキシアルキレン系分散剤とは、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、及び、ポリオキシエチレンアルキルアミド等をまとめた総称である。
アセチレングリコールの市販品としては、Air Products and Chemicals Inc.製「サーフィノール」シリーズの「82」、「104」、「440」、「465」、及び、「485」、並びに「オレフィンY」等が挙げられる。
組成物が分散剤を含む場合、分散剤の含有量(分散剤が複数種含まれる場合はその合計含有量)は、組成物の全固形分に対して、0.001~3質量%が好ましく、0.01~2質量%がより好ましい。
組成物が分散剤を含む場合、分散剤の含有量(分散剤が複数種含まれる場合はその合計含有量)は、組成物の全質量に対して、0.001~3質量%が好ましく、0.01~2質量%がより好ましい。
組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
組成物が溶媒を含む場合、溶媒の含有量としては、組成物の全質量に対して、1質量%以下が好ましく、0.8質量%以下がより好ましく、0.5質量%以下が更に好ましい。下限としては、特に制限されないが、0.001質量%以上である。
組成物は、上述した成分以外のその他の任意成分を更に含んでいてもよい。例えば、特定磁性粒子以外の磁性粒子、重合開始剤、反応性希釈剤以外の重合性化合物、界面活性剤、レオロジーコントロール剤、エポキシ樹脂以外の他の樹脂(例えば、アルカリ可溶性樹脂等)、増感剤、共増感剤、可塑剤、感脂化剤、フィラー、及び、ゴム成分等が挙げられ、更に、助剤類(例えば、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、及び、連鎖移動剤等)等の公知の添加剤を必要に応じて加えてもよい。
組成物は、上記の各成分を公知の混合方法(例えば、撹拌機、ホモジナイザー、高圧乳化装置、湿式粉砕機、又は、湿式分散機等を用いた混合方法)により混合して調製できる。
組成物の調製に際しては、各成分を一括配合してもよいし、各成分をそれぞれ、溶媒に溶解又は分散した後に逐次配合してもよい。また、配合する際の投入順序及び作業条件は特に制限されない。例えば、その他の樹脂を複数種類使用する場合、それらを一括で配合してもよく、種類ごとに複数回に分けて配合してもよい。
組成物は、回路基板に設けられたバイアホールやスルーホール等の孔部のホール充填用組成物として好適に使用できる。ホール充填の具体的な手順の一例としては、例えば、以下の工程1~3を含む方法が挙げられる。
工程1:バイアホールやスルーホール等の孔部が設けられた基板上に、例えば、スリット塗布法、インクジェット法、回転塗布法、流延塗布法、ロール塗布法、及び、スクリーン印刷法等の公知の塗布方法により組成物を塗布して孔部に組成物を充填する工程
工程2:工程1を経た基板における組成物を、例えば、約120~180℃で約30~90分程度加熱することにより、組成物中の熱硬化成分(例えば、エポキシ樹脂及び反応性希釈剤等)を硬化させる工程
工程3:工程2により得られる磁性粒子含有硬化物の基板表面からはみ出している不要部分を物理研磨により除去して平坦面とする工程
上記磁性粒子含有硬化物を含む回路基板は、例えば、電子通信機器等に装備されるアンテナ及びインダクタ等の電子部品として好適に用いられる。
組成物により形成される膜の膜厚は、透磁率により優れる点から、1~10000μmが好ましく、10~1000μmがより好ましく、15~800μmが特に好ましい。
組成物により形成される膜は、例えば、電子通信機器等に装備されるアンテナ及びインダクタ等の電子部品として好適に用いられる。
本発明の磁性粒子含有硬化物は、上述の組成物から形成される硬化物である。
磁性粒子含有硬化物の形状は特に制限されず、例えば、既述のとおり、基板に設けられた孔部の形状に適合した形状であってもよいし、膜状であってもよい。
磁性粒子含有硬化物の製造方法の具体的な態様の一例として、上段部にて、組成物をホール充填用組成物として適用した場合の磁性粒子含有硬化物の製造方法を説明したが、以下においては、それ以外の具体的な態様の一例として、膜状の磁性粒子含有硬化物(以下「磁性粒子含有膜」ともいう。)の製造方法について説明する。
磁性粒子含有膜は、上述の組成物を硬化して得られる。
磁性粒子含有膜の製造方法としては特に制限されないが、以下の工程を含む製造方法であるのが好ましい。なお、以下の磁性粒子含有膜の製造方法を実施する場合、組成物は、光及び/又は熱により感応するカチオン系重合開始剤を含むのも好ましい。
・組成物層形成工程
・硬化工程
組成物層形成工程においては、基板(支持体)等の上に組成物を付与して、組成物の層(組成物層)を形成する。基板としては、例えば、アンテナ部又はインダクタ部を有する配線基板等を使用できる。
硬化工程としては、組成物層を硬化できるのであれば特に制限されないが、組成物層を加熱する加熱処理、及び、組成物層を活性光線又は放射線を照射する露光処理等が挙げられる。
加熱処理における加熱温度は、120~260℃が好ましく、150~240℃がより好ましい。また、加熱時間としては特に制限されないが、10~1800秒間が好ましい。
なお、組成物層形成工程におけるプリベークが、硬化工程における加熱処理を兼ねていてもよい。
露光は、放射線の照射により行うことが好ましい。露光に際して使用できる放射線としては、g線、h線、又は、i線等の紫外線が好ましく、光源としては高圧水銀灯が好まれる。照射強度は5~1500mJ/cm2が好ましく、10~1000mJ/cm2がより好ましい。
なお、組成物が熱重合開始剤を含む場合、上記露光処理において、組成物層を加熱してもよい。加熱温度として特に制限されないが、80~250℃が好ましい。また、加熱時間としては特に制限されないが、30~300秒間が好ましい。
なお、露光処理において、組成物層を加熱する場合、後述する後加熱工程を兼ねてもよい。言い換えれば、露光処理において、組成物層を加熱する場合、磁性粒子含有膜の製造方法は後加熱工程を含まなくてもよい。
硬化工程において露光処理を行う場合、現像工程を更に含んでいてもよい。
現像工程は、露光後の上記組成物層を現像して磁性粒子含有膜を形成する工程である。本工程により、露光処理における光未照射部分の組成物層が溶出し、光硬化した部分だけが残り、パターン状の磁性粒子含有膜が得られる。
現像工程で使用される現像液の種類は特に制限されないが、回路等にダメージを起こさないアルカリ現像液が望ましい。
現像温度としては、例えば、20~30℃である。
現像時間は、例えば、20~90秒間である。残渣をよりよく除去するため、近年では120~180秒間実施する場合もある。更には、残渣除去性をより向上するため、現像液を60秒ごとに振り切り、更に新たに現像液を供給する工程を数回繰り返す場合もある。
アルカリ性化合物は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム,硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシ、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、及び、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセン等が挙げられる(このうち、有機アルカリが好ましい。)。
なお、アルカリ現像液として用いた場合は、一般に現像後に水で洗浄処理が施される。
硬化工程において露光処理を行う場合、硬化工程の後に、加熱処理(ポストベーク)を行うことが好ましい。ポストベークは、硬化を完全にするための加熱処理である。現像工程を実施する場合は、現像工程後にポストベークを実施することが好ましい。その加熱温度は、240℃以下が好ましく、220℃以下がより好ましい。下限は特にないが、効率的且つ効果的な処理を考慮すると、50℃以上が好ましく、100℃以上がより好ましい。また、加熱時間としては特に制限されないが、10~1800秒間が好ましい。
ポストベークは、ホットプレート、コンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、又は、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式又はバッチ式で行える。
本発明の電子部品は、上述の磁性粒子含有硬化物を含む。すなわち、本発明の電子部品は、上述の磁性粒子含有硬化物を部品の一部として含んでいてもよい。電子部品としては、例えば、インダクタ及びアンテナが挙げられる。電子部品としては、公知の構造を有するものを用いることができる。
なお、以下において、特段の断りがない限り「%」は「質量%」を意味し、「部」は「質量部」を示す。
組成物の調製にあたって、下記表に記載の各成分を準備した。下記表に記載の各成分の概要を以下に示す。
磁性粒子としては、以下に示すP-1~P-4、及び、CP-1~CP-4を使用した。
・P-1:製品名「KUAMET NC1」(エプソンアトミックス(株)製)“Feナノ結晶合金、Fe原子含有量:83質量%、D50:16μm、固形分濃度:100質量%”
・P-2:製品名「KUAMET NC1」(エプソンアトミックス(株)製)“Feナノ結晶合金、Fe原子含有量:83質量%、D50:23μm、固形分濃度:100質量%”
・P-3:製品名「KUAMET6B2-53μm」(エプソンアトミックス(株)製)“Fe基アモルファス、Fe原子含有量:87質量%、D50:24μm、固形分濃度:100質量%”
・P-4:製品名「EA-SMP-10 PF-20F」(エプソンアトミックス(株)製)“FeSiCr合金、Fe原子含有量:92質量%、D50:10μm、固形分濃度:100質量%”
・CP-2:パウダーテック(株)製Fe-Mn系フェライト“Fe-Mn系フェライト、D50:0.2μm、固形分濃度:100質量%”
・CP-3:製品名「AW2-08 PF3F」(エプソンアトミックス(株)製)“Fe基アモルファス、Fe原子含有量:87質量%、D50:3μm、固形分濃度:100質量%”
・CP-4:製品名「KUAMET6B2-150μm」(エプソンアトミックス(株)製)“Fe基アモルファス、Fe原子含有量:87質量%、D50:50μm、固形分濃度:100質量%”
<エポキシ樹脂>
・D-1:製品名「ZX-1059」(日鉄ケミカル&マテリアル(株)製)“液状エポキシ樹脂(ビスフェノールA型エポキシ樹脂とビスフェノールF型エポキシ樹脂の混合品)、固形分濃度:100質量%”
・D-3:製品名「EPICLON N-695」(DIC社製)“クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、固形分濃度:100質量%”
・D-4:製品名「EHPE 3150」(ダイセル化学工業社製)“脂環式エポキシ樹脂、固形分濃度:100質量%”
<分散剤>
・D-2:製品名「RS-710」(東邦化学工業(株)製)“リン酸エステル系分散剤、固形分濃度:100質量%”
・A-1:製品名「2MZA-PW」(四国化成工業(株)製)“イミダゾール系硬化促進剤、固形分濃度:100質量%”
・A-2:製品名「LA-7054」(DIC(株)製)“トリアジン骨格含有フェノール系硬化剤、固形分濃度:100質量%”
・C-1:製品名「ZX-1658GS」(日鉄ケミカル&マテリアル(株)製)“環状脂肪族ジグリシジルエーテル、固形分濃度:100質量%”
・C-2:製品名「EX-201」(ナガセケムテックス(株)製)“レゾルシノールジグリシジルエーテル、固形分濃度:100質量%”
・C-3:製品名「ED-523T」((株)ADEKA製))“低粘度エポキシ樹脂、固形分濃度:100質量%”
下記表に記載の各成分を混合し、ロールミルに均一に分散して、各実施例及び比較例の組成物を調製した。
〔測定〕
<ピークトップDmax及びDminの測定>
実施例及び比較例の各組成物について、上述の方法に基づいて、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線を測定し、実施例及び比較例の各組成物に含まれる磁性粒子のDmax(μm)、Dmin(μm)、Dmax/Dminをそれぞれ求めた。
なお、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線におけるピークトップの数が1つである場合、上記ピークトップが現れる粒子径をDmaxとして下記表に示す。
<磁性性能評価(透磁率、磁気損失)>
アプリケーターを使用して、厚み100μmのSi wafer上に、実施例及び比較例の各組成物を成膜後の膜厚が100μmになるように塗布して、塗膜を形成した。
次いで、100℃にて10分間の乾燥条件で加熱乾燥を施した後、更に230℃にて10分間加熱を実施することにより硬化膜付き基板を作製した。
そして、得られた硬化膜付き基板を、基板ごと1cm×2.8cmのサイズに割断し、PER-01(キーコム社製、高周波透磁率測定装置)を使用して、得られた各測定用サンプル基板における硬化膜の50MHzでの透磁率を測定し、硬化膜の複素比透磁率μ’(実部)、μ’’(虚部)を得た。
式(1): tanδ=μ’’/μ’
「A」:10≦μ’
「B」:5≦μ’<10
「C」:μ’<5
(磁気損失(tanδ)の評価基準)
「A」:tanδ≦0.1
「B」:0.1<tanδ≦0.25
「C」:0.25<tanδ
厚さ0.8mmのFR-4基板を用意し、直径0.4mmのスルーホールを形成した。
続いて、DP-320(ニューロング精密工業)を使用して、実施例及び比較例の各組成物を上記スルーホールに埋め込む処理を実施した。次いで、得られた組成物埋め込み後の基板を160℃にて1時間加熱することで組成物の硬化を実施した。
得られた基板に対して研磨処理を行うことで、埋め込み部分の断面を露出させ、SEMScanning Electron Microscope)によって内部状態を観察した。
n=30で画像を取得し、Image Jにより算出した空隙の割合を平均化し、埋め込み適性の指標とした。平均化により得られた値(Va)に基づいて、下記評価基準に基づいて評価を実施した。なお、Va値が小さいほど、硬化物内にボイド及びクラック等による空隙が少なく良好である。埋め込み適性の評価結果は、実用上「B」以上であるのが好ましい。
「A」:Va<5%
「B」:5%≦Va<15%
「C」:15%≦Va
なお、下記表において、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線におけるピークトップの数が1つである場合、上記ピークトップが現れる粒子径をDmaxとして記載している。
また、実施例1~4の対比から、組成物中の特定磁性粒子が、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線において10~20μmにピークトップを有する場合、磁気損失がより小さくなることが確認された。
また、実施例1~4の対比から、組成物中の特定磁性粒子が、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線において12~30μmの範囲にピークトップを有する場合、透磁率がより高くなることが確認された。
また、実施例1、実施例3、実施例5、及び、実施例6の対比から、組成物中の特定磁性粒子が、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線において10~30μmの範囲にDmaxを有し、且つ、1~9μmの範囲にDminを有する場合、磁気損失がより小さくなることが確認された。
また、実施例5と実施例7の対比から、組成物中の特定磁性粒子が、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線において、Dmax/Dminが2以上を示す場合、透磁率がより高くなることが確認された。
実施例1と実施例13の対比から、特定磁性粒子の含有量が75~90質量%の場合、透磁率がより高くなることが確認された。
Dmin、Dmax 粒子径
Claims (11)
- Fe原子を70質量%以上含む磁性粒子と、エポキシ樹脂と、を含む組成物であって、
前記磁性粒子は、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線において10~30μmの範囲にピークトップを有し、
前記磁性粒子は、前記体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線において複数のピークトップを有し、
前記磁性粒子は、アモルファス合金を含む材料で構成される磁性粒子と、アモルファスではない合金を含む材料で構成される磁性粒子とを含み、
前記磁性粒子の含有量が、組成物中の全固形分に対して、70~90質量%である、組成物。 - Fe原子を70質量%以上含む磁性粒子と、エポキシ樹脂と、を含む組成物であって、
前記磁性粒子は、体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線において10~30μmの範囲にピークトップを有し、
前記体積基準の頻度分布を表す粒度分布曲線における前記ピークトップの数が1つであり、
前記磁性粒子の含有量が、組成物中の全固形分に対して、70~90質量%であり、
前記磁性粒子を構成する材料が、Fe基アモルファス合金、Feナノ結晶合金、又は、Fe-Ni-Co系合金である、組成物。 - 前記磁性粒子が、Fe原子を70~95質量%含む磁性粒子である、請求項1又は2に記載の組成物。
- 複数の前記ピークトップにおいて、粒子径の最も小さいピークトップPminにおける粒子径をDminとし、粒子径の最も大きいピークトップPmaxにおける粒子径をDmaxとした場合、Dmax/Dminが2以上である、請求項1に記載の組成物。
- 前記Dmaxが10~30μmの範囲にあり、前記Dminが1~9μmの範囲にある、請求項4に記載の組成物。
- 更に、反応性希釈剤を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載の組成物。
- 更に、硬化剤を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の組成物。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載の組成物を用いて形成される、磁性粒子含有硬化物。
- 請求項8に記載の磁性粒子含有硬化物を含む、電子部品。
- インダクタとして用いられる、請求項9に記載の電子部品。
- アンテナとして用いられる、請求項10に記載の電子部品。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020217521 | 2020-12-25 | ||
| JP2020217521 | 2020-12-25 | ||
| PCT/JP2021/047609 WO2022138734A1 (ja) | 2020-12-25 | 2021-12-22 | 組成物、磁性粒子含有硬化物、及び、電子部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2022138734A1 JPWO2022138734A1 (ja) | 2022-06-30 |
| JP7828299B2 true JP7828299B2 (ja) | 2026-03-11 |
Family
ID=82157022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022571561A Active JP7828299B2 (ja) | 2020-12-25 | 2021-12-22 | 組成物、磁性粒子含有硬化物、及び、電子部品 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230331960A1 (ja) |
| JP (1) | JP7828299B2 (ja) |
| TW (1) | TW202235528A (ja) |
| WO (1) | WO2022138734A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7700054B2 (ja) * | 2020-02-05 | 2025-06-30 | 富士フイルム株式会社 | 磁性粒子含有組成物、磁性粒子含有膜及び電子部品 |
| JP2024125720A (ja) * | 2023-03-06 | 2024-09-19 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001003103A (ja) | 1999-06-22 | 2001-01-09 | Mitsubishi Materials Corp | 軟磁性偏平粉末およびその製造方法 |
| JP2005347449A (ja) | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 軟磁性粉末及びその用途 |
| JP2012222062A (ja) | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Panasonic Corp | 複合磁性材料 |
| JP2014013803A (ja) | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Taiyo Yuden Co Ltd | インダクタ |
| JP2018113436A (ja) | 2017-01-12 | 2018-07-19 | Tdk株式会社 | 軟磁性材料、コア及びインダクタ |
| JP2019102782A (ja) | 2017-11-28 | 2019-06-24 | 住友ベークライト株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、磁性コアおよび/または外装部材を備えるコイルおよび成形品の製造方法 |
| JP2019212664A (ja) | 2018-05-31 | 2019-12-12 | 住友ベークライト株式会社 | 磁性部材成形用の樹脂組成物、磁性部材、コイル、磁性部材の製造方法および磁性部材成形用キット |
| WO2020105704A1 (ja) | 2018-11-22 | 2020-05-28 | 味の素株式会社 | 磁性ペースト |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05299232A (ja) * | 1992-04-20 | 1993-11-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 樹脂成形磁性材 |
-
2021
- 2021-12-22 JP JP2022571561A patent/JP7828299B2/ja active Active
- 2021-12-22 WO PCT/JP2021/047609 patent/WO2022138734A1/ja not_active Ceased
- 2021-12-23 TW TW110148484A patent/TW202235528A/zh unknown
-
2023
- 2023-06-23 US US18/340,368 patent/US20230331960A1/en active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001003103A (ja) | 1999-06-22 | 2001-01-09 | Mitsubishi Materials Corp | 軟磁性偏平粉末およびその製造方法 |
| JP2005347449A (ja) | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Denki Kagaku Kogyo Kk | 軟磁性粉末及びその用途 |
| JP2012222062A (ja) | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Panasonic Corp | 複合磁性材料 |
| JP2014013803A (ja) | 2012-07-04 | 2014-01-23 | Taiyo Yuden Co Ltd | インダクタ |
| JP2018113436A (ja) | 2017-01-12 | 2018-07-19 | Tdk株式会社 | 軟磁性材料、コア及びインダクタ |
| JP2019102782A (ja) | 2017-11-28 | 2019-06-24 | 住友ベークライト株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、磁性コアおよび/または外装部材を備えるコイルおよび成形品の製造方法 |
| JP2019212664A (ja) | 2018-05-31 | 2019-12-12 | 住友ベークライト株式会社 | 磁性部材成形用の樹脂組成物、磁性部材、コイル、磁性部材の製造方法および磁性部材成形用キット |
| WO2020105704A1 (ja) | 2018-11-22 | 2020-05-28 | 味の素株式会社 | 磁性ペースト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW202235528A (zh) | 2022-09-16 |
| US20230331960A1 (en) | 2023-10-19 |
| JPWO2022138734A1 (ja) | 2022-06-30 |
| WO2022138734A1 (ja) | 2022-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI745366B (zh) | 硬化性樹脂組成物、乾膜、硬化物及印刷配線板 | |
| JP2019105857A (ja) | 感光性樹脂組成物 | |
| JP7230447B2 (ja) | 磁性ペースト | |
| WO2020105704A1 (ja) | 磁性ペースト | |
| JP5989929B1 (ja) | 硬化性樹脂組成物 | |
| CN114773780A (zh) | 树脂组合物、树脂糊、固化物、半导体芯片封装及半导体装置 | |
| US20230331960A1 (en) | Composition, magnetic particle-containing cured substance, and electronic component | |
| US20250046499A1 (en) | Composition, magnetic material and electronic component | |
| JP7848390B2 (ja) | 組成物、磁性粒子含有硬化物、磁性粒子導入基板、電子材料 | |
| KR20230156726A (ko) | 경화성 수지 조성물 | |
| JP2022059058A (ja) | 熱硬化性材料 | |
| US20230420167A1 (en) | Composition, magnetic particle-containing cured substance, magnetic particle-introduced substrate, and electronic material | |
| EP4410902A1 (en) | Method for producing magnetic particle-containing composition, magnetic particle-containing composition, magnetic particle-containing cured product, magnetic particle-introduced substrate, and electronic material | |
| JP2017145379A (ja) | 硬化性樹脂組成物 | |
| WO2025205230A1 (ja) | 組成物、磁性体、磁性体付き基板、電子部品 | |
| WO2025205245A1 (ja) | 磁性体、磁性体付き基板、電子部品、磁性体の製造方法 | |
| WO2022059706A1 (ja) | 組成物、磁性粒子含有膜、及び、電子部品 | |
| WO2025205348A1 (ja) | 磁性体付き基板及び電子部品 | |
| JP2025140020A (ja) | エポキシ樹脂組成物、硬化物、及び電気・電子部品 | |
| KR101746788B1 (ko) | 다관능성 화합물, 광경화성 및 열경화성을 갖는 수지 조성물 및 드라이 필름 솔더 레지스트 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240909 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250520 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250718 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20251007 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20251120 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20260203 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20260227 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7828299 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |