JPH0521642A - 複合基板を製造する方法 - Google Patents
複合基板を製造する方法Info
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- JPH0521642A JPH0521642A JP4016249A JP1624992A JPH0521642A JP H0521642 A JPH0521642 A JP H0521642A JP 4016249 A JP4016249 A JP 4016249A JP 1624992 A JP1624992 A JP 1624992A JP H0521642 A JPH0521642 A JP H0521642A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低い熱膨張係数を有すると共に弾性係数等の
望ましい機械的な性質を有する複合基板を製造するため
の方法を提供する。 【構成】 ガラス繊維製の基板を提供する工程と；前記
基材に金属アルコキシドを含む液体ゾル／ゲルを付与す
る工程と；前記ゾル−ゲルを焼結し、これをガラス質の
相又は混合された有機／無機ゲル相に転換させる工程
と；前記の段階で得た複合体にポリマー製の薄膜を付与
する工程とからなる。前記ガラス繊維製の基板は、ガラ
ス繊維織物又は織られたガラス繊維であるのが好まし
い。
望ましい機械的な性質を有する複合基板を製造するため
の方法を提供する。 【構成】 ガラス繊維製の基板を提供する工程と；前記
基材に金属アルコキシドを含む液体ゾル／ゲルを付与す
る工程と；前記ゾル−ゲルを焼結し、これをガラス質の
相又は混合された有機／無機ゲル相に転換させる工程
と；前記の段階で得た複合体にポリマー製の薄膜を付与
する工程とからなる。前記ガラス繊維製の基板は、ガラ
ス繊維織物又は織られたガラス繊維であるのが好まし
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複合基板を製造するた
めの方法に関し、より詳細には、比較的低い熱膨張係数
を有するガラス繊維強化されたポリマー基材の複合基板
の製造に関する。本発明により得られる基板は、この基
板が集積回路チップ用のチップ支持体として特に適する
ような誘電率、機械的な性質及び比較的低い熱膨張係数
を有する。特に、本発明の基板は、シリコン集積回路チ
ップの熱膨張係数に近接して合致する熱膨張係数を有し
ており、これにより、この基板は、この基板にチップを
直接取り付けるのに適している。
めの方法に関し、より詳細には、比較的低い熱膨張係数
を有するガラス繊維強化されたポリマー基材の複合基板
の製造に関する。本発明により得られる基板は、この基
板が集積回路チップ用のチップ支持体として特に適する
ような誘電率、機械的な性質及び比較的低い熱膨張係数
を有する。特に、本発明の基板は、シリコン集積回路チ
ップの熱膨張係数に近接して合致する熱膨張係数を有し
ており、これにより、この基板は、この基板にチップを
直接取り付けるのに適している。
【０００２】
【従来の技術】現在の大量生産においては、プリント回
路の大部分はガラス繊維上に設けられる。この繊維は、
エポキシ絶縁体等の高分子絶縁体に対して製造上の取り
扱いを可能とする支持体を提供するために用いられる。
ガラス繊維の格別な強度が、繊維／高分子の絶縁複合体
を張力下での処理タワーを含む種々のプロセスに付する
ことを可能とすると共に、エポキシ薄層の重みを支持す
ることを可能とする。ガラス繊維は通常、ポリマー絶縁
体と凝集しかつ接着する境界面を生ずるようにシラン等
の結合剤で被覆され、その後、複合体は、所望の機械的
な性質を備えた連続体になる。ガラス繊維はクラックス
トッパ（亀裂防止体）の役割を果たす。複合体は、その
後に用いる銅回路の熱膨張特性に等しい熱膨張特性を有
する構造体を提供することを意図されている。従って、
複合体は、破壊の恐れがなく熱的に繰り返すことのでき
る銅の比較的薄いメッキを支持する機械的に複雑な材料
であるように意図されている。
路の大部分はガラス繊維上に設けられる。この繊維は、
エポキシ絶縁体等の高分子絶縁体に対して製造上の取り
扱いを可能とする支持体を提供するために用いられる。
ガラス繊維の格別な強度が、繊維／高分子の絶縁複合体
を張力下での処理タワーを含む種々のプロセスに付する
ことを可能とすると共に、エポキシ薄層の重みを支持す
ることを可能とする。ガラス繊維は通常、ポリマー絶縁
体と凝集しかつ接着する境界面を生ずるようにシラン等
の結合剤で被覆され、その後、複合体は、所望の機械的
な性質を備えた連続体になる。ガラス繊維はクラックス
トッパ（亀裂防止体）の役割を果たす。複合体は、その
後に用いる銅回路の熱膨張特性に等しい熱膨張特性を有
する構造体を提供することを意図されている。従って、
複合体は、破壊の恐れがなく熱的に繰り返すことのでき
る銅の比較的薄いメッキを支持する機械的に複雑な材料
であるように意図されている。
【０００３】最近は、集積回路チップを、セラミック製
のモジュールに取り付けるのではなく、直接取り付ける
ことのできる複合基板として作用する比較的低い熱膨張
係数を有する材料を得ることにおける興味が大きくなっ
てきている。そのような基板に対するチップの直接的な
取り付けは、複合基板及びチップの熱膨張係数を可能な
限り接近させることにより、組み立ての一つの段階を排
除することになる。また、集積回路チップとチップ支持
体の複合基板との間の接続点（例えばハンダ付けされる
点）には、極めて小さな熱歪みが生ずることになる。
のモジュールに取り付けるのではなく、直接取り付ける
ことのできる複合基板として作用する比較的低い熱膨張
係数を有する材料を得ることにおける興味が大きくなっ
てきている。そのような基板に対するチップの直接的な
取り付けは、複合基板及びチップの熱膨張係数を可能な
限り接近させることにより、組み立ての一つの段階を排
除することになる。また、集積回路チップとチップ支持
体の複合基板との間の接続点（例えばハンダ付けされる
点）には、極めて小さな熱歪みが生ずることになる。
【０００４】例えば、エポキシマトリックスポリマーで
強化されたＥガラス繊維を用いて製造したプリント回路
基板の熱膨張係数は約１７ｐｐｍ（百万分の１）であ
る。シリコンの熱膨張係数は約３ｐｐｍであるので、上
記プリント回路基板の熱膨張係数は、チップを直接取り
付けるには大きすぎる。
強化されたＥガラス繊維を用いて製造したプリント回路
基板の熱膨張係数は約１７ｐｐｍ（百万分の１）であ
る。シリコンの熱膨張係数は約３ｐｐｍであるので、上
記プリント回路基板の熱膨張係数は、チップを直接取り
付けるには大きすぎる。
【０００５】用いるガラス繊維の組成及び／又は繊維の
織りの設計を変更することにより、熱膨張係数をある程
度改善することができる。改善されたガラス繊維の種々
の例が、米国特許第４，３７２，３４７号、同第４，５
８２，７４８号、同第４，５９１，６５９号、同第４，
４１４，２６４号、再発行米国特許第３１１３４号、米
国特許第３，８０１，４２７号、同第４，５６９，６９
２号、同第４，４１０，３８８号及び同第３，５３７，
９４８号に開示されている。繊維の改質により繊維の熱
膨張特性をシリコンの熱膨張特性まで下げることは事実
であるが、熱膨張係数と共に弾性係数等の望ましい機械
的な性質を得るための改善が更に望まれる。
織りの設計を変更することにより、熱膨張係数をある程
度改善することができる。改善されたガラス繊維の種々
の例が、米国特許第４，３７２，３４７号、同第４，５
８２，７４８号、同第４，５９１，６５９号、同第４，
４１４，２６４号、再発行米国特許第３１１３４号、米
国特許第３，８０１，４２７号、同第４，５６９，６９
２号、同第４，４１０，３８８号及び同第３，５３７，
９４８号に開示されている。繊維の改質により繊維の熱
膨張特性をシリコンの熱膨張特性まで下げることは事実
であるが、熱膨張係数と共に弾性係数等の望ましい機械
的な性質を得るための改善が更に望まれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低い
熱膨張係数を有すると共に弾性係数等の望ましい機械的
な性質を有する複合基板を製造するための方法を提供す
ることである。
熱膨張係数を有すると共に弾性係数等の望ましい機械的
な性質を有する複合基板を製造するための方法を提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複合基
板を製造するための方法が提供され、この方法は、比較
的低い熱膨張係数と共に向上された弾性係数を有する複
合基板を提供する。本発明のプロセスは、その熱膨張係
数が集積回路チップ及びその後に堆積される銅回路の熱
膨張係数に近接して合致する基板を提供する。
板を製造するための方法が提供され、この方法は、比較
的低い熱膨張係数と共に向上された弾性係数を有する複
合基板を提供する。本発明のプロセスは、その熱膨張係
数が集積回路チップ及びその後に堆積される銅回路の熱
膨張係数に近接して合致する基板を提供する。
【０００８】本発明の方法は特に、ガラス繊維の基板を
提供し、次に、有機金属ポリマー前駆体から誘導された
金属アルコキシドを含む液体のゾル−ゲル組成物を上記
基板に付与する方法に関する。次にゾル−ゲルを焼結
し、このゾル−ゲルをガラス質の相又は有機的に改質さ
れたガラス質の相（有機的に改質されたシリケート）に
転換させる。有機ポリマーを含む薄層が次に付与され
る。
提供し、次に、有機金属ポリマー前駆体から誘導された
金属アルコキシドを含む液体のゾル−ゲル組成物を上記
基板に付与する方法に関する。次にゾル−ゲルを焼結
し、このゾル−ゲルをガラス質の相又は有機的に改質さ
れたガラス質の相（有機的に改質されたシリケート）に
転換させる。有機ポリマーを含む薄層が次に付与され
る。
【０００９】本発明はまた、上記プロセスにより得られ
る複合基板に関する。
る複合基板に関する。
【００１０】
【実施例】本発明のプロセスは、比較的低い熱膨張係数
を有する複合基板の製造に関する。本発明のプロセス
は、ガラス繊維製の基板に液体のゾル−ゲル組成を付与
する段階を含む。
を有する複合基板の製造に関する。本発明のプロセス
は、ガラス繊維製の基板に液体のゾル−ゲル組成を付与
する段階を含む。
【００１１】本発明に従って用いられるゾル−ゲル材料
は、本質的には金属アルコキシド及び金属塩を含む組成
物、又は本質的には有機的に改質されたゾル−ゲル材料
である。有機的に改質されたゾル−ゲル材料は、「Ｂｅ
ｌｔｅｒ ＣｅｒａｍｉｃｓＴｈｒｏｕｇｈ Ｃｈｅｍ
ｉｓｔｒｙ（１９８４年Ｖｏｌ．３２の３２７頁：編者
Ｃ．Ｊ．Ｂｒｉｎｋｅｒ、Ｄ．Ｃｌａｒｋ及びＤ．Ｒ．
Ｕｌｒｉｃｈ）において、Ｈ．Ｓｃｈｍｉｄｔにより
「ゾル−ゲルプロセスにより有機的に改質されたシリケ
ート（”Ｏｒｇａｎｉｃａｌｌｙ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ
Ｓｉｌｉｃａｔｅｓ ｂｙ ｔｈｅ Ｓｏｌ−Ｇｅｌ
Ｐｒｏｃｅｓｓ”）として記載されている。
は、本質的には金属アルコキシド及び金属塩を含む組成
物、又は本質的には有機的に改質されたゾル−ゲル材料
である。有機的に改質されたゾル−ゲル材料は、「Ｂｅ
ｌｔｅｒ ＣｅｒａｍｉｃｓＴｈｒｏｕｇｈ Ｃｈｅｍ
ｉｓｔｒｙ（１９８４年Ｖｏｌ．３２の３２７頁：編者
Ｃ．Ｊ．Ｂｒｉｎｋｅｒ、Ｄ．Ｃｌａｒｋ及びＤ．Ｒ．
Ｕｌｒｉｃｈ）において、Ｈ．Ｓｃｈｍｉｄｔにより
「ゾル−ゲルプロセスにより有機的に改質されたシリケ
ート（”Ｏｒｇａｎｉｃａｌｌｙ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ
Ｓｉｌｉｃａｔｅｓ ｂｙ ｔｈｅ Ｓｏｌ−Ｇｅｌ
Ｐｒｏｃｅｓｓ”）として記載されている。
【００１２】ゾル−ゲル技術についての議論は、１９８
４年４月２日から４月１３日までにスペインのテネリフ
ェ（Ｔｅｎｅｒｉｆｅ）で開催された「ガラスの現在の
問題点（Ｇｌａｓｓ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｓｓｕｅ
ｓ）」に関する会議（ＮＡＴＯＡｄｖａｎｃｅｄ Ｓｔ
ｕｄｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）におけるＭｕｋｈｅｒｊ
ｅｅ外の「ガラス質の薄いフィルム及びゲルルートによ
る繊維化（ＧｌａｓｓｙＴｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ ａｎｄ
Ｆｉｂｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅＧｅｌ Ｒ
ｏｕｔｅ）」、Ｎｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌ ａｎｄ Ｐｕｂ
ｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ出版の雑誌「非晶質固
体（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｎ−ｃｒｙｓｔａｌｌ
ｉｎｅ Ｓｏｌｉｄｓ）」４２号、４７７−４８８頁
（１９８０年）のＭｕｋｈｅｒｊｅｅによる「ガラス科
学及び工学におけるゾル−ゲルプロセス（Ｓｏｌ−Ｇｅ
ｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎ Ｇｌａｓｓ Ｓｃｉｅ
ｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」、１９８７
年４月のＭＥ４９頁乃至５３頁のＬｅｗｉｓによる「ゾ
ル−ゲルからの高級セラミックス（ＰｒｅｍｉｕｍＣｅ
ｒａｍｉｃｓ Ｆｒｏｍ Ｓｏｌ−Ｇｅｌ」、及び米国
特許出願第０７／１９３，０２３号及び同第０７／３８
５，９９３号に開示されており、上記文献の開示は本発
明において参考として含まれている。
４年４月２日から４月１３日までにスペインのテネリフ
ェ（Ｔｅｎｅｒｉｆｅ）で開催された「ガラスの現在の
問題点（Ｇｌａｓｓ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｉｓｓｕｅ
ｓ）」に関する会議（ＮＡＴＯＡｄｖａｎｃｅｄ Ｓｔ
ｕｄｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）におけるＭｕｋｈｅｒｊ
ｅｅ外の「ガラス質の薄いフィルム及びゲルルートによ
る繊維化（ＧｌａｓｓｙＴｈｉｎ Ｆｉｌｍｓ ａｎｄ
Ｆｉｂｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｂｙ ｔｈｅＧｅｌ Ｒ
ｏｕｔｅ）」、Ｎｏｒｔｈ−Ｈｏｌｌ ａｎｄ Ｐｕｂ
ｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ出版の雑誌「非晶質固
体（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｏｎ−ｃｒｙｓｔａｌｌ
ｉｎｅ Ｓｏｌｉｄｓ）」４２号、４７７−４８８頁
（１９８０年）のＭｕｋｈｅｒｊｅｅによる「ガラス科
学及び工学におけるゾル−ゲルプロセス（Ｓｏｌ−Ｇｅ
ｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｉｎ Ｇｌａｓｓ Ｓｃｉｅ
ｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」、１９８７
年４月のＭＥ４９頁乃至５３頁のＬｅｗｉｓによる「ゾ
ル−ゲルからの高級セラミックス（ＰｒｅｍｉｕｍＣｅ
ｒａｍｉｃｓ Ｆｒｏｍ Ｓｏｌ−Ｇｅｌ」、及び米国
特許出願第０７／１９３，０２３号及び同第０７／３８
５，９９３号に開示されており、上記文献の開示は本発
明において参考として含まれている。
【００１３】複数の連続的なガラスフィラメントを含む
ガラス繊維の糸は、ゾル−ゲル前駆体により含浸され
る。ゾル−ゲル前駆体は、比較的小さな粘性を有する有
機金属（金属アルコキシド）ポリマー溶液である。
ガラス繊維の糸は、ゾル−ゲル前駆体により含浸され
る。ゾル−ゲル前駆体は、比較的小さな粘性を有する有
機金属（金属アルコキシド）ポリマー溶液である。
【００１４】ゾル−ゲル含浸されたガラス糸あるいはガ
ラス繊維は、その後の熱処理において、ゾル−ゲル前駆
体の結合作用により低い熱膨張係数を有する糸に変換さ
れる。シリケート基材の材料であるゾル−ゲル前駆体は
熱処理を受けて、低い熱膨張係数を有するガラス質相、
又は有機的に改質された（すなわち無機物／有機物が混
合された）ガラス質相に転換する。
ラス繊維は、その後の熱処理において、ゾル−ゲル前駆
体の結合作用により低い熱膨張係数を有する糸に変換さ
れる。シリケート基材の材料であるゾル−ゲル前駆体は
熱処理を受けて、低い熱膨張係数を有するガラス質相、
又は有機的に改質された（すなわち無機物／有機物が混
合された）ガラス質相に転換する。
【００１５】ゾル−ゲル前駆体は、個々のフィラメント
（より糸）を互いに接合する際の境界的な「糊」の役割
を果たす。個々のフィラメント（例えばガラス：下の表
１参照）の熱膨張係数が低いために、低い熱膨張係数の
ゲル起源の無機物又は混合された無機物／有機物のガラ
ス質相の「糊」を有するフィラメントの動きを拘束する
と低膨張型のガラス繊維となる。これは、最終的には高
温かつ低誘電率の樹脂により含浸されて誘電体シート層
を形成する 表 １ ガラス型繊維の性質の比較 Ｅガラス Ｓガラス 石英 ケブラー４９（KEVLAR 49) （Ｘ−Ｙ方向） 繊維密度 ２．５４ ２．４９ ２．２ １．４４ （g/cm3） 引張強度 ５００ ６６５ ４５０ ５２５ １０３PSI 弾性係数 １０．５ １２．４ １０ １９ １０６PSI 熱膨張係数 ５．０ ２．９ ０．７ −２ cm/cm/°C×106 ゾル−ゲル被覆され有機物ポリマー含浸された繊維の熱
膨張係数及び機械的性質を所望の値に調節して思い通り
にするためには、以下に示すパラメータを考慮する。
（より糸）を互いに接合する際の境界的な「糊」の役割
を果たす。個々のフィラメント（例えばガラス：下の表
１参照）の熱膨張係数が低いために、低い熱膨張係数の
ゲル起源の無機物又は混合された無機物／有機物のガラ
ス質相の「糊」を有するフィラメントの動きを拘束する
と低膨張型のガラス繊維となる。これは、最終的には高
温かつ低誘電率の樹脂により含浸されて誘電体シート層
を形成する 表 １ ガラス型繊維の性質の比較 Ｅガラス Ｓガラス 石英 ケブラー４９（KEVLAR 49) （Ｘ−Ｙ方向） 繊維密度 ２．５４ ２．４９ ２．２ １．４４ （g/cm3） 引張強度 ５００ ６６５ ４５０ ５２５ １０３PSI 弾性係数 １０．５ １２．４ １０ １９ １０６PSI 熱膨張係数 ５．０ ２．９ ０．７ −２ cm/cm/°C×106 ゾル−ゲル被覆され有機物ポリマー含浸された繊維の熱
膨張係数及び機械的性質を所望の値に調節して思い通り
にするためには、以下に示すパラメータを考慮する。
【００１６】１．「ガラス質」のゲル相の容積比及び物
理的性質、特に熱膨張係数及び弾性率。
理的性質、特に熱膨張係数及び弾性率。
【００１７】２．ガラス織物の物理的性質、特に熱膨張
係数及び弾性率、及び織物におけるガラスの容積比を制
御する織物の織り特性。
係数及び弾性率、及び織物におけるガラスの容積比を制
御する織物の織り特性。
【００１８】３．ゾル−ゲル含浸後の含浸された有機ポ
リマーの物理的性質、特に熱膨張係数、弾性率及び容積
比。
リマーの物理的性質、特に熱膨張係数、弾性率及び容積
比。
【００１９】ゾル−ゲル組成物は通常、約０．２μｍか
ら約２μｍより典型的には約０．２μｍから約１μｍの
厚みで付与される。
ら約２μｍより典型的には約０．２μｍから約１μｍの
厚みで付与される。
【００２０】ゾル−ゲル組成物は、テトラメトキシシラ
ン、チタンイソプロポキシド、トリメチルボレート及び
トリブチルボレートを含む。ゾル−ゲルは、金属アルコ
キシドに加えて、水と、必要であればシーディングのた
めの触媒作用を誘引するためのＣｕＮＯ3、銅−アセテ
ート、パラジウム−アセテート等の反応性金属塩と、ゲ
ル化作用のための触媒とを含む。適当な触媒としては、
硝酸、塩酸及び酢酸がある。ゾル−ゲルは通常、水対シ
ランのモル比で、約４：１から約２０：１、より好まし
くは約１０：１から約５：１の割合で調製される。触媒
の量は通常、０．０００５モル％から約０．００８モル
％、典型的には約０．００４モル％である。
ン、チタンイソプロポキシド、トリメチルボレート及び
トリブチルボレートを含む。ゾル−ゲルは、金属アルコ
キシドに加えて、水と、必要であればシーディングのた
めの触媒作用を誘引するためのＣｕＮＯ3、銅−アセテ
ート、パラジウム−アセテート等の反応性金属塩と、ゲ
ル化作用のための触媒とを含む。適当な触媒としては、
硝酸、塩酸及び酢酸がある。ゾル−ゲルは通常、水対シ
ランのモル比で、約４：１から約２０：１、より好まし
くは約１０：１から約５：１の割合で調製される。触媒
の量は通常、０．０００５モル％から約０．００８モル
％、典型的には約０．００４モル％である。
【００２１】金属酸化物（例えば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2及
びＢ2Ｏ3）の含有量は通常、エタノール溶液注中に重量
割合で約３％から約１０％の金属塩と、好ましくは重量
割合で約５％から約１０％の金属酸化物とを含む。
びＢ2Ｏ3）の含有量は通常、エタノール溶液注中に重量
割合で約３％から約１０％の金属塩と、好ましくは重量
割合で約５％から約１０％の金属酸化物とを含む。
【００２２】ゾル−ゲルは、このゾル−ゲルに対する溶
媒として作用するアルコール等の有機物の希釈剤を含む
ことができ、アルコールとしては、エタノールが好まし
い。
媒として作用するアルコール等の有機物の希釈剤を含む
ことができ、アルコールとしては、エタノールが好まし
い。
【００２３】ゾル−ゲルはまた、昇温すると取り除くこ
とができる有機物の可塑剤を含むことができ、この可塑
剤には、商品名でベンゾフレックス（Ｂｅｎｚｏｆｌｅ
ｘ）と呼ばれるものがある。これらの可塑剤は、ジプロ
ピレングリコールあるいはポリエチレングリコールのジ
ベンゾ酸エステルである。そのような可塑剤は通常、容
積基準で約２０％までの割合で存在し、好ましくは、容
積基準で約５％から約１０％までの割合で存在する。
とができる有機物の可塑剤を含むことができ、この可塑
剤には、商品名でベンゾフレックス（Ｂｅｎｚｏｆｌｅ
ｘ）と呼ばれるものがある。これらの可塑剤は、ジプロ
ピレングリコールあるいはポリエチレングリコールのジ
ベンゾ酸エステルである。そのような可塑剤は通常、容
積基準で約２０％までの割合で存在し、好ましくは、容
積基準で約５％から約１０％までの割合で存在する。
【００２４】一般的な手順においては、室温において酸
の触媒の存在下で超音波撹拌機を用いて例えばテトラエ
トキシシラン等を部分的に重合することによりシリカゾ
ルを調製することができる。通常そのようなシリカゾル
は通常の室温において約２から２０センチポアズの粘度
を有している。
の触媒の存在下で超音波撹拌機を用いて例えばテトラエ
トキシシラン等を部分的に重合することによりシリカゾ
ルを調製することができる。通常そのようなシリカゾル
は通常の室温において約２から２０センチポアズの粘度
を有している。
【００２５】例えば、テトラエトキシシラン、水及び硝
酸等の酸の好ましい割合はそれぞれ、７０．９／２８．
８／０．３容積％である。
酸等の酸の好ましい割合はそれぞれ、７０．９／２８．
８／０．３容積％である。
【００２６】水／テトラエトキシシランのモル比は５／
１に等しい。３％、５％及び１０％のゾル−ゲル溶液を
用いるのが好ましく、このようなゾル−ゲル溶液は、エ
タノール１００ｍｌに対するＳｉＯ2のグラムパーセン
トで表される。このように調製したシリカゾルは、１．
１０のｐＨを有し、また室温において１０センチポアズ
の粘度を有している。
１に等しい。３％、５％及び１０％のゾル−ゲル溶液を
用いるのが好ましく、このようなゾル−ゲル溶液は、エ
タノール１００ｍｌに対するＳｉＯ2のグラムパーセン
トで表される。このように調製したシリカゾルは、１．
１０のｐＨを有し、また室温において１０センチポアズ
の粘度を有している。
【００２７】この低いｐＨのシリカは、閉鎖した容器の
中に貯蔵すると、数週間その安定を維持する。冷蔵庫中
においてはその寿命は更に延びる。このように調製され
たゾル−ゲル溶液を、ベンゾフラックス（Ｂｅｎｚｏｆ
ｌｕｘ）Ｂ−９８８（Ｖｅｌｓｉｃｏｌ会社で製造）等
の低濃度の熱分解可能な可塑剤でドープして乾燥の際の
可塑性を誘起するすなわち脆性を減少させることができ
る。また、ドープ剤を用いてシリケート（例えばオーモ
シルズ：ＯＲＭＯＳＩＬＳ）を有機的に改質し、これに
より、最終的にゾル−ゲル処理された織物に可撓性を与
えるすなわち脆性を減じることができる。例えば、ポリ
ジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）の低濃度溶液を柔軟剤
として用いることができる。
中に貯蔵すると、数週間その安定を維持する。冷蔵庫中
においてはその寿命は更に延びる。このように調製され
たゾル−ゲル溶液を、ベンゾフラックス（Ｂｅｎｚｏｆ
ｌｕｘ）Ｂ−９８８（Ｖｅｌｓｉｃｏｌ会社で製造）等
の低濃度の熱分解可能な可塑剤でドープして乾燥の際の
可塑性を誘起するすなわち脆性を減少させることができ
る。また、ドープ剤を用いてシリケート（例えばオーモ
シルズ：ＯＲＭＯＳＩＬＳ）を有機的に改質し、これに
より、最終的にゾル−ゲル処理された織物に可撓性を与
えるすなわち脆性を減じることができる。例えば、ポリ
ジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）の低濃度溶液を柔軟剤
として用いることができる。
【００２８】代表的な例においては、シリカ１００グラ
ム当たり約２．５グラムのＰＤＭＳを用いる。
ム当たり約２．５グラムのＰＤＭＳを用いる。
【００２９】本発明の一態様によれば、ゾル−ゲル組成
物は、遷移金属化合物を含むことができ、この遷移金属
化合物はその後、熱処理等によって活性化されて次の添
加メッキ段階のための触媒シードを提供する。遷移金属
化合物は一般に、銅、パラジウム、バナジウム、ルチニ
ウム、ニッケル、タングステン及びモリブデンの中の１
つである。遷移金属化合物は、還元されて金属になり、
この還元は、例えば水素による化学的な還元が好まし
い。このようにすると、活性化プロセスにおいて生じた
金属核が、触媒の性質及びその後の添加金属メッキのた
めの改善された接着剤を提供する。遷移金属化合物を含
むゾル−ゲルの議論は、「基板を金属メッキするための
プロセス」と題する１９８７年２月１９日出願のＭｕｋ
ｈｅｒｊｅｅの米国特許出願第０７／０１６，６０３号
においてなされており、その米国特許出願明細書の開示
は本発明において参考として含まれる。
物は、遷移金属化合物を含むことができ、この遷移金属
化合物はその後、熱処理等によって活性化されて次の添
加メッキ段階のための触媒シードを提供する。遷移金属
化合物は一般に、銅、パラジウム、バナジウム、ルチニ
ウム、ニッケル、タングステン及びモリブデンの中の１
つである。遷移金属化合物は、還元されて金属になり、
この還元は、例えば水素による化学的な還元が好まし
い。このようにすると、活性化プロセスにおいて生じた
金属核が、触媒の性質及びその後の添加金属メッキのた
めの改善された接着剤を提供する。遷移金属化合物を含
むゾル−ゲルの議論は、「基板を金属メッキするための
プロセス」と題する１９８７年２月１９日出願のＭｕｋ
ｈｅｒｊｅｅの米国特許出願第０７／０１６，６０３号
においてなされており、その米国特許出願明細書の開示
は本発明において参考として含まれる。
【００３０】銅を用いた場合には、この銅を、銅（II）
硝酸塩あるいは銅（II）エトキシドの形態のゲルシステ
ムに導入することができる。パラジウムアセチルアセト
ネート（２，４−ペンタンジオン）を用いてパラジウム
をゾル−ゲル組成物にすることができる。通常、約５か
ら１０重量％濃度の銅及び約０．０２から約０．０５％
濃度のパラジウムを用いる。
硝酸塩あるいは銅（II）エトキシドの形態のゲルシステ
ムに導入することができる。パラジウムアセチルアセト
ネート（２，４−ペンタンジオン）を用いてパラジウム
をゾル−ゲル組成物にすることができる。通常、約５か
ら１０重量％濃度の銅及び約０．０２から約０．０５％
濃度のパラジウムを用いる。
【００３１】低い熱膨張係数を有するそのようなガラス
繊維強化されメッキされた銅化合物シートは、誘電体層
又はシグナルコアを有する多層チップ支持体カードの製
造の際のパワーコアとして特に有用であり、このパワー
コアは熱膨張係数において合致する。結局、熱サイクル
の間に生じる熱応力を極力小さくすることができる。
繊維強化されメッキされた銅化合物シートは、誘電体層
又はシグナルコアを有する多層チップ支持体カードの製
造の際のパワーコアとして特に有用であり、このパワー
コアは熱膨張係数において合致する。結局、熱サイクル
の間に生じる熱応力を極力小さくすることができる。
【００３２】従って本発明は、多層複合体基板であっ
て、その基板は、シグナル層の役割を果たすことになる
低い熱膨張係数の誘電体層、又はパワーコアの役割を果
たすことになる低い熱膨張係数の銅複合体層の２つのタ
イプの成分層を有することができるものの製造に関す
る。
て、その基板は、シグナル層の役割を果たすことになる
低い熱膨張係数の誘電体層、又はパワーコアの役割を果
たすことになる低い熱膨張係数の銅複合体層の２つのタ
イプの成分層を有することができるものの製造に関す
る。
【００３３】ゲル含浸された織物は、３５０°Ｃまで加
熱されるか、あるいは約１５０°Ｃの温度でＣＦ4及び
酸素のプラズマ中で硬化され、糸を互いに糊付けしシー
ドを活性化させる。代替的に、シーディングは、パラジ
ウム−金属フリーのゲル被覆された織物をパラジウム／
スズコロイド溶液で処理することによって行うことがで
きる。これは、化学メッキに対するシーディングの通常
の方法である（米国特許第４，４７８，８８３号及び同
第４，４４８，８０４号）。ゲル被覆されかつシードさ
れた繊維を次に、化学メッキのプロセスにより例えば銅
又はニッケルでメッキすることができる。
熱されるか、あるいは約１５０°Ｃの温度でＣＦ4及び
酸素のプラズマ中で硬化され、糸を互いに糊付けしシー
ドを活性化させる。代替的に、シーディングは、パラジ
ウム−金属フリーのゲル被覆された織物をパラジウム／
スズコロイド溶液で処理することによって行うことがで
きる。これは、化学メッキに対するシーディングの通常
の方法である（米国特許第４，４７８，８８３号及び同
第４，４４８，８０４号）。ゲル被覆されかつシードさ
れた繊維を次に、化学メッキのプロセスにより例えば銅
又はニッケルでメッキすることができる。
【００３４】化学コーティングは、ゾル−ゲルを用いな
いガラスポリマー基板に比較して、基板上により厚い金
属薄膜（コーティング）を生ずる。その原因は、ゾル−
ゲルが、例えば銅がバンドル（束）の中に侵入するのを
阻止し、これによりコーティングが表面にだけ生ずるよ
うにするためであると考えられる。本発明に従って調製
された代表的な銅被覆された複合体は、約４．６ｐｐｍ
／°Ｃの熱膨張係数を有するのに対して、本発明のゾル
−ゲル技術を用いないものの熱膨張係数は１１．２ｐｐ
ｍ／°Ｃである。
いガラスポリマー基板に比較して、基板上により厚い金
属薄膜（コーティング）を生ずる。その原因は、ゾル−
ゲルが、例えば銅がバンドル（束）の中に侵入するのを
阻止し、これによりコーティングが表面にだけ生ずるよ
うにするためであると考えられる。本発明に従って調製
された代表的な銅被覆された複合体は、約４．６ｐｐｍ
／°Ｃの熱膨張係数を有するのに対して、本発明のゾル
−ゲル技術を用いないものの熱膨張係数は１１．２ｐｐ
ｍ／°Ｃである。
【００３５】ゾル−ゲル含浸されたガラス織物が焼結の
後に脆くなり過ぎないようにするために、ディップコー
ティングにより織物に液体ゾル−ゲル組成物を付与し、
その後に過剰の液体を除去し、次に織物を吊るしてゲル
を硬化させるのが好ましい。この手順は、ゾル−ゲル組
成物中にエタノールが存在している場合には、織物から
のエタノールの蒸発速度を制御するために特に重要であ
る。織物からのエタノールの蒸発速度が大きいと、織物
に乾燥応力を生じ、これは最終的には脆性を増すことに
なる。
後に脆くなり過ぎないようにするために、ディップコー
ティングにより織物に液体ゾル−ゲル組成物を付与し、
その後に過剰の液体を除去し、次に織物を吊るしてゲル
を硬化させるのが好ましい。この手順は、ゾル−ゲル組
成物中にエタノールが存在している場合には、織物から
のエタノールの蒸発速度を制御するために特に重要であ
る。織物からのエタノールの蒸発速度が大きいと、織物
に乾燥応力を生じ、これは最終的には脆性を増すことに
なる。
【００３６】用いることができる代表的なガラス繊維に
は、Ｅガラス、Ｓガラス及び溶融石英（石英ガラス）が
ある。好ましいガラス繊維は、Ｓガラス繊維である。織
りの構成の例は、平織りであり、好ましくはかなこ織り
（バスケット織り）である。かなこ織りが好ましい理由
は、複合体にガラスの高い部分を提供し、従って、平織
りした繊維複合体の熱膨張係数に比較してより低い熱膨
張係数を与えるからである。一般に、ガラス繊維基板
は、約０．０７６から約０．１２７ｍｍ（約３ミルから
約５ミル）、好ましくは約０．０７６から約０．１ｍｍ
（約３ミルから約４ミル）、の厚みを有し、代表的には
約０．１ｍｍ（約４ミル）の厚みを有している。
は、Ｅガラス、Ｓガラス及び溶融石英（石英ガラス）が
ある。好ましいガラス繊維は、Ｓガラス繊維である。織
りの構成の例は、平織りであり、好ましくはかなこ織り
（バスケット織り）である。かなこ織りが好ましい理由
は、複合体にガラスの高い部分を提供し、従って、平織
りした繊維複合体の熱膨張係数に比較してより低い熱膨
張係数を与えるからである。一般に、ガラス繊維基板
は、約０．０７６から約０．１２７ｍｍ（約３ミルから
約５ミル）、好ましくは約０．０７６から約０．１ｍｍ
（約３ミルから約４ミル）、の厚みを有し、代表的には
約０．１ｍｍ（約４ミル）の厚みを有している。
【００３７】Ｅガラス又はＳガラスを用いた場合には、
ゾル−ゲル処理する前に１２０°Ｃよりも高い温度での
熱処理を避けるのが好ましく、その理由は、そのような
高い温度は織物を幾分脆性にするからである。石英繊維
の場合には、この脆性は問題とならない。
ゾル−ゲル処理する前に１２０°Ｃよりも高い温度での
熱処理を避けるのが好ましく、その理由は、そのような
高い温度は織物を幾分脆性にするからである。石英繊維
の場合には、この脆性は問題とならない。
【００３８】本発明の好ましい態様によれば、ガラス織
物をディップコーティングしまた周囲温度で乾燥させた
後に、約８乃至約２４時間、一般的には２４時間にわた
って飽和メタノール蒸気室の中に保持し、これによりゲ
ルの重合プロセスを続行させると共に高密度化させる際
にエタノールの蒸発は生じない。
物をディップコーティングしまた周囲温度で乾燥させた
後に、約８乃至約２４時間、一般的には２４時間にわた
って飽和メタノール蒸気室の中に保持し、これによりゲ
ルの重合プロセスを続行させると共に高密度化させる際
にエタノールの蒸発は生じない。
【００３９】被覆されたガラス織物は一般に、エタノー
ル蒸気室に定置するためにロール状に巻かれる。これに
引き続き、織物のサンプルをボックスオーブンの中で、
約４乃至２４時間、代表的には約２４時間にわたって、
約４０°Ｃ乃至約６０°Ｃの間の温度、好ましくは約５
０°Ｃで乾燥させ、エタノールを除去するのを助けると
共にゲル層を高密度化する。
ル蒸気室に定置するためにロール状に巻かれる。これに
引き続き、織物のサンプルをボックスオーブンの中で、
約４乃至２４時間、代表的には約２４時間にわたって、
約４０°Ｃ乃至約６０°Ｃの間の温度、好ましくは約５
０°Ｃで乾燥させ、エタノールを除去するのを助けると
共にゲル層を高密度化する。
【００４０】被覆された織物を次に、１時間当たり約１
０°Ｃから約５０°Ｃ好ましくは１時間当たり約１０°
Ｃの制御された加熱速度を用いて焼結する。本発明の好
ましい態様によれば、繊維は約３００°Ｃから約４００
°Ｃ（代表的には約３５０°Ｃ）で約１時間から約４時
間空気中で加熱される。
０°Ｃから約５０°Ｃ好ましくは１時間当たり約１０°
Ｃの制御された加熱速度を用いて焼結する。本発明の好
ましい態様によれば、繊維は約３００°Ｃから約４００
°Ｃ（代表的には約３５０°Ｃ）で約１時間から約４時
間空気中で加熱される。
【００４１】熱処理は、通常のボックス灰化炉あるいは
好ましくは赤外線炉の中で行うことができる。
好ましくは赤外線炉の中で行うことができる。
【００４２】より均一な加熱及び空気流を得るために、
赤外線ベルト炉が用いられる。繊維は、連続的な空気流
を有する炉の中で移動するベルトの上で、ロール状に巻
かれていない状態で熱処理される。ラジエント・テクノ
ロジー社（ＲａｄｉｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ
ｒｐｏｒａｔｉｏｎ）により製造されるこの赤外線ベル
ト炉は、キャリア（搬送体）として１．４９ｍ（１６フ
ィート）長さで３８．１ｃｍ（１５インチ）幅のスチー
ル網を有している。サンプルは、固定した長さ（２５．
４乃至５０．８ｃｍすなわち１０乃至２０インチの幅で
可変とすることができる）の４つの加熱ゾーンに供給さ
れその後冷却される。ゾーンの温度及びベルトの速度を
都合良く変えて、有機物の除去に最もより状態を得るこ
とができる。
赤外線ベルト炉が用いられる。繊維は、連続的な空気流
を有する炉の中で移動するベルトの上で、ロール状に巻
かれていない状態で熱処理される。ラジエント・テクノ
ロジー社（ＲａｄｉｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ
ｒｐｏｒａｔｉｏｎ）により製造されるこの赤外線ベル
ト炉は、キャリア（搬送体）として１．４９ｍ（１６フ
ィート）長さで３８．１ｃｍ（１５インチ）幅のスチー
ル網を有している。サンプルは、固定した長さ（２５．
４乃至５０．８ｃｍすなわち１０乃至２０インチの幅で
可変とすることができる）の４つの加熱ゾーンに供給さ
れその後冷却される。ゾーンの温度及びベルトの速度を
都合良く変えて、有機物の除去に最もより状態を得るこ
とができる。
【００４３】赤外線加熱ゾーンにおいて用いられる代表
的な温度は、ゾーン１に対しては１００°Ｃ、ゾーン
２、３および４に対しては３５０°Ｃであり、５．１乃
至２５．４ｃｍ／分（２乃至１０インチ／分）の間で可
変のベルト速度を用いる。
的な温度は、ゾーン１に対しては１００°Ｃ、ゾーン
２、３および４に対しては３５０°Ｃであり、５．１乃
至２５．４ｃｍ／分（２乃至１０インチ／分）の間で可
変のベルト速度を用いる。
【００４４】焼結の後に、構造体を好ましくは熱硬化性
のポリマーである高分子化合物で被覆し、これにより複
合基板に所望の絶縁を与える。適当な高分子化合物の例
としては、米国特許第４，５５０，１２８号、同第３，
５２３，０３７号及び同第４，５９７，９９６号に開示
されるエポキシ化合物がある。好ましい高分子化合物
は、メチルエチルケトン等の溶媒に入れたインテレス
（Ｉｎｔｅｒｅｚ）等のシアネート樹脂を含む。
のポリマーである高分子化合物で被覆し、これにより複
合基板に所望の絶縁を与える。適当な高分子化合物の例
としては、米国特許第４，５５０，１２８号、同第３，
５２３，０３７号及び同第４，５９７，９９６号に開示
されるエポキシ化合物がある。好ましい高分子化合物
は、メチルエチルケトン等の溶媒に入れたインテレス
（Ｉｎｔｅｒｅｚ）等のシアネート樹脂を含む。
【００４５】ポリマーコーティングは一般に、ラミネー
ト全体の約０．４から０．５の容積比である。
ト全体の約０．４から０．５の容積比である。
【００４６】織物は、ゲルコーティングをしない通常の
織物の含浸において行われるのと同様に、ロールに供給
されて連続的に含浸される。含浸された織物は、約１２
０°Ｃから約１５０°Ｃの温度で空気中で部分的に硬化
される。この最終的な硬化は、積層の間に、窒素雰囲気
中で又は減圧下で約３２０°Ｃから約３６０°Ｃにおい
て１時間行われる。多層板／カードは、幾つかの部分的
に硬化された層を積層することにより製造できる。
織物の含浸において行われるのと同様に、ロールに供給
されて連続的に含浸される。含浸された織物は、約１２
０°Ｃから約１５０°Ｃの温度で空気中で部分的に硬化
される。この最終的な硬化は、積層の間に、窒素雰囲気
中で又は減圧下で約３２０°Ｃから約３６０°Ｃにおい
て１時間行われる。多層板／カードは、幾つかの部分的
に硬化された層を積層することにより製造できる。
【００４７】必要であれば、一時的な支持層に存在する
上述の導電性の間に介挿した状態で、基板を他の基板上
に積層することができる。
上述の導電性の間に介挿した状態で、基板を他の基板上
に積層することができる。
【００４８】積層（ラミネーティング）は、所定の圧力
及び温度の予熱された積層プレスで所望の構造体を一緒
にプレスすることにより行うことができ、例えば、約２
０ｋｇ／ｃｍ2（約３００ｐｓｉ）の圧力及び約２００
°Ｃの温度で約３０分間行い、次に温度を約３００°Ｃ
から３２５°Ｃにまで上げてさらに３０分間この温度を
維持する。
及び温度の予熱された積層プレスで所望の構造体を一緒
にプレスすることにより行うことができ、例えば、約２
０ｋｇ／ｃｍ2（約３００ｐｓｉ）の圧力及び約２００
°Ｃの温度で約３０分間行い、次に温度を約３００°Ｃ
から３２５°Ｃにまで上げてさらに３０分間この温度を
維持する。
【００４９】本発明を更に説明するために、以下の非限
定的な例を呈示する。
定的な例を呈示する。
【００５０】例 １
テトラエトキシシランに０．３重量パーセントの硝酸水
溶液を加え、約３０分間これを混合することによりゾル
−ゲル組成物を調製した。ゲルは、約５モルの水及び硝
酸を加えて０．５モル濃度のテトラエトキシシランバッ
チで混合し、この系の最終ｐＨを約１．５とした。硝酸
は加水分解反応の触媒の役割を果たし、その加水分解反
応が進行しているときに、エタノールが遊離して均一な
ゾル−ゲル溶液の形成を可能とする。ゾル−ゲルの粘度
は約１０センチポアズである。約０．１２７ｍｍ（約５
ミル）の厚さを有し予めかのこ織りされたＳガラス繊維
をゾル−ゲルの中に入れて浸漬コーティング（ディップ
コーティング）する。織物を次にゾル−ゲルから取り除
き、過剰の液体を落とし、次に織物を吊るしてゲルの初
期硬化を行う。織物は、飽和エタノール蒸気室の中で約
２４時間吊るし、次に空気吹き込み型の（ｆｏｒｃｅｄ
−ａｉｒ）オーブンの中に約５０°Ｃで更に約２４時間
置いて置く。
溶液を加え、約３０分間これを混合することによりゾル
−ゲル組成物を調製した。ゲルは、約５モルの水及び硝
酸を加えて０．５モル濃度のテトラエトキシシランバッ
チで混合し、この系の最終ｐＨを約１．５とした。硝酸
は加水分解反応の触媒の役割を果たし、その加水分解反
応が進行しているときに、エタノールが遊離して均一な
ゾル−ゲル溶液の形成を可能とする。ゾル−ゲルの粘度
は約１０センチポアズである。約０．１２７ｍｍ（約５
ミル）の厚さを有し予めかのこ織りされたＳガラス繊維
をゾル−ゲルの中に入れて浸漬コーティング（ディップ
コーティング）する。織物を次にゾル−ゲルから取り除
き、過剰の液体を落とし、次に織物を吊るしてゲルの初
期硬化を行う。織物は、飽和エタノール蒸気室の中で約
２４時間吊るし、次に空気吹き込み型の（ｆｏｒｃｅｄ
−ａｉｒ）オーブンの中に約５０°Ｃで更に約２４時間
置いて置く。
【００５１】次に繊維を、１分間当たり約１分間°Ｃ乃
至２°Ｃの制御された加熱速度を用いて空気流により灰
化炉中で焼結する。次に温度を約３６０°Ｃに上げ、こ
の状態を約４時間維持する。次に、繊維をＩｎｔｅｒｅ
ｚシアネートポリマーの組成物で被覆し、約１２０°Ｃ
から約１５０°Ｃの間の温度で約３０分間硬化させる。
このようにして得たゾル−ゲル被覆された織物を次に、
Ｉｎｔｅｒｅｚシアネート樹脂で含浸し、次に積層す
る。
至２°Ｃの制御された加熱速度を用いて空気流により灰
化炉中で焼結する。次に温度を約３６０°Ｃに上げ、こ
の状態を約４時間維持する。次に、繊維をＩｎｔｅｒｅ
ｚシアネートポリマーの組成物で被覆し、約１２０°Ｃ
から約１５０°Ｃの間の温度で約３０分間硬化させる。
このようにして得たゾル−ゲル被覆された織物を次に、
Ｉｎｔｅｒｅｚシアネート樹脂で含浸し、次に積層す
る。
【００５２】３６０°Ｃの熱処理の後にゾル−ゲル被覆
された織物は、パラジウムースズのコロイド組成物に浸
漬して触媒作用により化学メッキし、次に標準的な銅添
加化学メッキ浴に入れる。銅メッキされた複合体は、約
４．６ｐｐｍ／°Ｃの熱膨張係数を有している。この銅
の層の厚みは約２３ミクロンである。
された織物は、パラジウムースズのコロイド組成物に浸
漬して触媒作用により化学メッキし、次に標準的な銅添
加化学メッキ浴に入れる。銅メッキされた複合体は、約
４．６ｐｐｍ／°Ｃの熱膨張係数を有している。この銅
の層の厚みは約２３ミクロンである。
【００５３】比較例 ２
ガラス織物をＩｎｔｅｒｅｚポリマーで被覆する際に中
間的なゾル化したゲルを与えることがないことを除き、
上記例１を繰り返した。Ｉｎｔｅｒｅｚガラス繊維複合
体は、６．３ｐｐｍ／°Ｃの熱膨張係数を有している。
銅被覆された複合体は、１１．２ｐｐｍ／°Ｃの熱膨張
係数を有している。銅の層の厚みは約１８ミクロンであ
る。
間的なゾル化したゲルを与えることがないことを除き、
上記例１を繰り返した。Ｉｎｔｅｒｅｚガラス繊維複合
体は、６．３ｐｐｍ／°Ｃの熱膨張係数を有している。
銅被覆された複合体は、１１．２ｐｐｍ／°Ｃの熱膨張
係数を有している。銅の層の厚みは約１８ミクロンであ
る。
【００５４】例１を例２と比較すると、本発明のゾル−
ゲル付与を用いると、熱膨張係数が大幅に低下すること
を示している。また、例１を例２と比較すると、本発明
の技術に従えば銅の量が大幅に増大することが分かる。
ゲル付与を用いると、熱膨張係数が大幅に低下すること
を示している。また、例１を例２と比較すると、本発明
の技術に従えば銅の量が大幅に増大することが分かる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】例えば、エポキシマトリックスポリマーで
強化されたＥガラス繊維を用いて製造したプリント回路
基板の熱膨張係数は約１７ppm(百万分の１）／℃であ
る。シリコンの熱膨張係数は約３ ppm／℃であるので、
上記プリント回路基板の熱膨張係数は、チップを直接取
り付けるには大きすぎる。
強化されたＥガラス繊維を用いて製造したプリント回路
基板の熱膨張係数は約１７ppm(百万分の１）／℃であ
る。シリコンの熱膨張係数は約３ ppm／℃であるので、
上記プリント回路基板の熱膨張係数は、チップを直接取
り付けるには大きすぎる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】用いるガラス繊維の組成及び／又は繊維の
織りの設計を変更することにより、熱膨張係数をある程
度改善することができる。改善されたガラス繊維の種々
の例が、米国特許第４，３７２，３４７号、同第４，５
８２，７４８号、同第４，５９１，６５９号、同第４，
４１４，２６４号、再発行米国特許第３１１２４号、米
国特許第３，８０１，４２７号、同第４，５６９，６９
２号、同第４，４１０，３８８号及び同第３，５３７，
９４８号に開示されている。繊維の改質により繊維の熱
膨張特性をシリコンの熱膨張特性まで下げることは事実
であるが、熱膨張係数と共に弾性係数等の望ましい機械
的な性質を得るための改善が更に望まれる。
織りの設計を変更することにより、熱膨張係数をある程
度改善することができる。改善されたガラス繊維の種々
の例が、米国特許第４，３７２，３４７号、同第４，５
８２，７４８号、同第４，５９１，６５９号、同第４，
４１４，２６４号、再発行米国特許第３１１２４号、米
国特許第３，８０１，４２７号、同第４，５６９，６９
２号、同第４，４１０，３８８号及び同第３，５３７，
９４８号に開示されている。繊維の改質により繊維の熱
膨張特性をシリコンの熱膨張特性まで下げることは事実
であるが、熱膨張係数と共に弾性係数等の望ましい機械
的な性質を得るための改善が更に望まれる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】ゾル−ゲル前駆体は、個々のフィラメント
（より糸）を互いに接合する際の境界的な「糊」の役割
を果たす。個々のフィラメント（例えばガラス：下の表
１参照）の熱膨張係数が低いために、低い熱膨張係数の
ゲル起源の無機物又は混合された無機物／有機物のガラ
ス質相の「糊」を有するフィラメントの動きを拘束する
と低膨張型のガラス繊維となる。これは、最終的には高
温かつ低誘電率の樹脂により含浸されて誘電体シート層
を形成する。 表 １ ガラス型繊維の性質の比較 Ｅガラス Ｓガラス 石英 ケブラー49（KEVLAR49） （Ｘ−Ｙ方向） 繊維密度 ２．５４ ２．４９ ２．２ １．４４ （g/cm3 ） 引張強度 ５００ ６６５ ４５０ ５２５ １０３PSI 弾性係数 １０．５ １２．４ １０ １９ １０６PSI 熱膨張係数 ５．０ ２．９ ０．７ −２ ppm/℃ ゾル−ゲル被覆され有機物ポリマー含浸された繊維の熱
膨張係数及び機械的性質を所望の値に調節して思い通り
にするためには、以下に示すパラメータを考慮する。
（より糸）を互いに接合する際の境界的な「糊」の役割
を果たす。個々のフィラメント（例えばガラス：下の表
１参照）の熱膨張係数が低いために、低い熱膨張係数の
ゲル起源の無機物又は混合された無機物／有機物のガラ
ス質相の「糊」を有するフィラメントの動きを拘束する
と低膨張型のガラス繊維となる。これは、最終的には高
温かつ低誘電率の樹脂により含浸されて誘電体シート層
を形成する。 表 １ ガラス型繊維の性質の比較 Ｅガラス Ｓガラス 石英 ケブラー49（KEVLAR49） （Ｘ−Ｙ方向） 繊維密度 ２．５４ ２．４９ ２．２ １．４４ （g/cm3 ） 引張強度 ５００ ６６５ ４５０ ５２５ １０３PSI 弾性係数 １０．５ １２．４ １０ １９ １０６PSI 熱膨張係数 ５．０ ２．９ ０．７ −２ ppm/℃ ゾル−ゲル被覆され有機物ポリマー含浸された繊維の熱
膨張係数及び機械的性質を所望の値に調節して思い通り
にするためには、以下に示すパラメータを考慮する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】ゾル−ゲル組成物は、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン等のアルコキシシラン、チタ
ンイソプロポキシド、トリメチルボレート及びトリブチ
ルボレートを含む。ゾル−ゲルは、金属アルコキシドに
加えて、水と、必要であればシーディングのための触媒
作用を誘引するためのＣｕＮＯ3 、銅−アセテート、パ
ラジウム−アセテート等の反応性金属塩と、ゲル化作用
のための触媒とを含む。適当な触媒としては、硝酸、塩
酸及び酢酸がある。ゾル−ゲルは通常、水対シランのモ
ル比で、約４：１から約２０：１、より好ましくは約１
０：１から約５：１の割合で調製される。触媒の量は通
常、０．０００５モル％から約０．００８モル％、典型
的には約０．００４モル％である。
ン、テトラエトキシシラン等のアルコキシシラン、チタ
ンイソプロポキシド、トリメチルボレート及びトリブチ
ルボレートを含む。ゾル−ゲルは、金属アルコキシドに
加えて、水と、必要であればシーディングのための触媒
作用を誘引するためのＣｕＮＯ3 、銅−アセテート、パ
ラジウム−アセテート等の反応性金属塩と、ゲル化作用
のための触媒とを含む。適当な触媒としては、硝酸、塩
酸及び酢酸がある。ゾル−ゲルは通常、水対シランのモ
ル比で、約４：１から約２０：１、より好ましくは約１
０：１から約５：１の割合で調製される。触媒の量は通
常、０．０００５モル％から約０．００８モル％、典型
的には約０．００４モル％である。
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｈ０５Ｋ 1/03 Ｂ 7011−4Ｅ
(72)発明者 シヤマ・プラサド・ムクハージー
アメリカ合衆国12533、ニユーヨーク州
ホープウエル・ジヤンクシヨン、マウンテ
ン・パス・ロード 45番地
(72)発明者 ロバート・ランドルフ・シヤフアー
アメリカ合衆国13760、ニユーヨーク州
エンドウエル、フエザント・レーン 3736
番地
(72)発明者 ドナルド・フイリツプ・セラフイン
アメリカ合衆国13850、ニユーヨーク州
ベスタル、ラノ・ブールヴアード 400番
地
Claims (13)
- 【請求項１】 複合基板を製造する方法において、 Ａ） ガラス繊維製の基板を提供する工程と、 Ｂ） 前記基材に金属アルコキシドを含む液体ゾル／ゲ
ルを付与する工程と、 Ｃ） 前記ゾル−ゲルを焼結し、これをガラス質の相又
は混合された有機／無機ゲル相に転換させる工程と、 Ｄ） 前記Ｃの段階で得た複合体にポリマー製の薄膜を
付与する工程とからなる方法。 - 【請求項２】 請求項１の方法において、前記ガラス繊
維製の基板が、ガラス繊維織物であることを特徴とする
方法。 - 【請求項３】 請求項１の方法において、前記ガラス繊
維製の基板が、織られたガラス繊維であることを特徴と
する方法。 - 【請求項４】 請求項１の方法において、前記液体ゾル
−ゲルは、基板化されたガラス繊維を液体ゾル−ゲルの
中に浸漬させることによって、前記ガラス繊維製の基板
に付与されることを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項１の方法において、前記ゾル−ゲ
ルが、約３２０°Ｃから約３６０°Ｃの温度で焼結され
ることを特徴とする方法。 - 【請求項６】 請求項１の方法において、前記ゾル−ゲ
ルが、約４００°Ｃの温度で焼結されることを特徴とす
る方法。 - 【請求項７】 請求項１の方法において、前記ポリマー
がシアネートポリマーであることを特徴とする方法。 - 【請求項８】 請求項１の方法において、引き続いて銅
の薄膜が複合基板に付与されることを特徴とする方法。 - 【請求項９】 請求項１の方法において、前記ゾル−ゲ
ルが、遷移金属化合物を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項１０】 請求項１の方法において、前記ゾル−
ゲルが、室温において約１０センチポアズの粘性率を有
することを特徴とする方法。 - 【請求項１１】 請求項１の方法において、前記アルコ
キシシランが、テトラエトキシシラン又はテトラメトキ
シシランであることを特徴とする方法。 - 【請求項１２】 請求項１の方法において、前記金属ア
ルコキシドが、チタン、ホウ素及びアルミニウムのアル
コキシドの群から選択されることを特徴とする方法。 - 【請求項１３】 請求項１の方法により調製された複合
基板。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/680,363 US5120339A (en) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | Method for fabricating a low thermal expansion coefficient glass fiber-reinforced polymer matrix composite substrate and composite substrate |
| US680363 | 2000-10-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0521642A true JPH0521642A (ja) | 1993-01-29 |
| JPH07123151B2 JPH07123151B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=24730791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1624992A Expired - Lifetime JPH07123151B2 (ja) | 1991-04-04 | 1992-01-31 | 複合基板を製造する方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5120339A (ja) |
| JP (1) | JPH07123151B2 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0604799A1 (en) * | 1992-12-29 | 1994-07-06 | International Business Machines Corporation | Coated filler and use thereof |
| US5648407A (en) * | 1995-05-16 | 1997-07-15 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Curable resin sols and fiber-reinforced composites derived therefrom |
| WO1998025862A1 (en) * | 1996-12-13 | 1998-06-18 | Corning Incorporated | Optically transmissive material and bond |
| DE19741498B4 (de) * | 1997-09-20 | 2008-07-03 | Evonik Degussa Gmbh | Herstellung eines Keramik-Edelstahlgewebe-Verbundes |
| AU7346300A (en) * | 1999-09-02 | 2001-03-26 | Owens Corning | Abrasion-resistant water-based sol gel coatings for fibrous substrates |
| US6344242B1 (en) * | 1999-09-10 | 2002-02-05 | Mcdonnell Douglas Corporation | Sol-gel catalyst for electroless plating |
| US6902871B2 (en) * | 2002-10-03 | 2005-06-07 | Lumera Corporation | Method for manufacturing polymer microstructures and polymer waveguides |
| US6937811B2 (en) * | 2002-11-19 | 2005-08-30 | Lumera Corporation | Polymer waveguide devices incorporating electro-optically active polymer clads |
| US20040191639A1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-09-30 | Danliang Jin | Micro-imprinting method and template for use in same |
| US7250712B2 (en) * | 2004-01-21 | 2007-07-31 | Lumera Corporation | Polymer sustained microelectrodes |
| US7125949B2 (en) * | 2004-01-21 | 2006-10-24 | Lumera Corporation | Fluorinated sol-gel electro-optic materials, process for producing same, and devices therefrom |
| US6852563B1 (en) | 2004-01-21 | 2005-02-08 | Lumera Corporation | Process of fabricating electro-optic polymer devices with polymer sustained microelectrodes |
| US7241394B2 (en) * | 2004-01-21 | 2007-07-10 | Lumera Corporation | Process of fabricating polymer sustained microelectrodes |
| US7700871B2 (en) * | 2007-01-19 | 2010-04-20 | Novinium, Inc. | Acid-catalyzed dielectric enhancement fluid and cable restoration method employing same |
| US8442360B2 (en) * | 2008-11-05 | 2013-05-14 | Gigoptix, Inc. | Intrinsically low resistivity hybrid sol-gel polymer clads and electro-optic devices made therefrom |
| US8198551B2 (en) | 2010-05-18 | 2012-06-12 | Endicott Interconnect Technologies, Inc. | Power core for use in circuitized substrate and method of making same |
| KR20130005889A (ko) * | 2011-07-07 | 2013-01-16 | 엘지전자 주식회사 | 투명 복합 소재 및 그 제조 방법 |
| US9201015B2 (en) | 2011-07-14 | 2015-12-01 | International Business Machines Corporation | Plated through hole void detection in printed circuit boards by detecting a pH-sensitive component |
| CN103011619B (zh) * | 2013-01-14 | 2014-10-22 | 大连工业大学 | 制备网络互穿的聚乙烯醇/二氧化硅复合涂层的方法 |
| CN105579621B (zh) * | 2013-09-26 | 2018-07-13 | 德国艾托特克公司 | 用于衬底表面金属化的新颖粘着促进剂 |
| WO2016186053A1 (ja) * | 2015-05-21 | 2016-11-24 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
| EP3296428B1 (en) | 2016-09-16 | 2019-05-15 | ATOTECH Deutschland GmbH | Method for depositing a metal or metal alloy on a surface |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3523037A (en) * | 1967-06-12 | 1970-08-04 | Ibm | Epoxy resin composition containing brominated polyglycidyl ether of bisphenol a and a polyglycidyl ether of tetrakis(hydroxyphenyl) ethane |
| US3811925A (en) * | 1971-10-28 | 1974-05-21 | Engelhard Ind | Method of applying a hot luster coating to glass by electrostatic means |
| US4550128A (en) * | 1984-04-16 | 1985-10-29 | International Business Machines Corporation | Epoxy composition |
| US4597996A (en) * | 1984-04-16 | 1986-07-01 | International Business Machines Corporation | Process of laminating with an epoxy composition |
| US4762751A (en) * | 1984-07-30 | 1988-08-09 | Ppg Industries, Inc. | Flexible, chemically treated bundles of fibers, woven and nonwoven fabrics and coated bundles and fabrics thereof |
| US5021369A (en) * | 1988-08-01 | 1991-06-04 | The Boeing Company | Process for gelling a sol in fiberformed ceramic insulation |
-
1991
- 1991-04-04 US US07/680,363 patent/US5120339A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-01-31 JP JP1624992A patent/JPH07123151B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5120339A (en) | 1992-06-09 |
| JPH07123151B2 (ja) | 1995-12-25 |
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