JPH06220249A - 電子部品用樹脂組成物 - Google Patents
電子部品用樹脂組成物Info
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- JPH06220249A JPH06220249A JP1279293A JP1279293A JPH06220249A JP H06220249 A JPH06220249 A JP H06220249A JP 1279293 A JP1279293 A JP 1279293A JP 1279293 A JP1279293 A JP 1279293A JP H06220249 A JPH06220249 A JP H06220249A
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- whiskers
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- resin composition
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、電気・電子機器のカイロ基板材料
として要求度の高い低誘電率・低誘電正接及び耐熱性を
兼備した電子部品用樹脂組成物を提供することを目的と
する。 【構成】 本発明の電子部品用樹脂組成物は、熱可塑性
樹脂又は熱硬化性樹脂に一般式 ａＡxＯy・ｂＢ2 Ｏ3
（ここで、ａ及びｂはそれぞれ１〜９の整数、ＡはII価
又はIII 価の金属元素、ｘ及びｙはそれぞれ１〜３の整
数）で示される組成からなるウィスカーを、該樹脂及び
ウィスカーの合計重量を基準にして５〜６０％の割合で
配合してなるものである。
として要求度の高い低誘電率・低誘電正接及び耐熱性を
兼備した電子部品用樹脂組成物を提供することを目的と
する。 【構成】 本発明の電子部品用樹脂組成物は、熱可塑性
樹脂又は熱硬化性樹脂に一般式 ａＡxＯy・ｂＢ2 Ｏ3
（ここで、ａ及びｂはそれぞれ１〜９の整数、ＡはII価
又はIII 価の金属元素、ｘ及びｙはそれぞれ１〜３の整
数）で示される組成からなるウィスカーを、該樹脂及び
ウィスカーの合計重量を基準にして５〜６０％の割合で
配合してなるものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気・電子機器のカイ
ロ基板材料として要求度の高い低誘電率、低誘電正接及
び耐熱性を兼備した電子部品用樹脂組成物に関する。
ロ基板材料として要求度の高い低誘電率、低誘電正接及
び耐熱性を兼備した電子部品用樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】回路基板材料としては、従来ガラスマッ
トに熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を含浸、硬化させ
て作成された通称ガラエポ基板が一般的に用いられてき
たが、平面プリント基板としてしか使えず、また誘電率
も４．５〜５．５、誘電正接も０．０２０〜０．０３５
と大きく、情報の伝達上下記の理由から満足すべきもの
ではなかった。
トに熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂を含浸、硬化させ
て作成された通称ガラエポ基板が一般的に用いられてき
たが、平面プリント基板としてしか使えず、また誘電率
も４．５〜５．５、誘電正接も０．０２０〜０．０３５
と大きく、情報の伝達上下記の理由から満足すべきもの
ではなかった。
【０００３】即ち、電気信号の伝播遅延時間Ｔｄ（ｎｓ
／ｍ）は、Ｔｄ＝３．３３√εeff（εeff ：実効誘電
率）の関係があり、誘電率が小さい程、伝播遅延時間が
短く、つまり伝播速度が速くなり、高速演算が可能とな
ることがわかる。また誘電損失αD （ｄＢ／ｍ）は、α
D ＝２７．３×（ｆ／ｃ）×√ε×ｔａｎδ（ｆ：周波
数，ｃ：光速，ε：誘電率，ｔａｎδ：誘電正接）の関
係があり、誘電損失を小さくする為には、誘電率と誘電
正接の小さな基板が必要なことがわかる。
／ｍ）は、Ｔｄ＝３．３３√εeff（εeff ：実効誘電
率）の関係があり、誘電率が小さい程、伝播遅延時間が
短く、つまり伝播速度が速くなり、高速演算が可能とな
ることがわかる。また誘電損失αD （ｄＢ／ｍ）は、α
D ＝２７．３×（ｆ／ｃ）×√ε×ｔａｎδ（ｆ：周波
数，ｃ：光速，ε：誘電率，ｔａｎδ：誘電正接）の関
係があり、誘電損失を小さくする為には、誘電率と誘電
正接の小さな基板が必要なことがわかる。
【０００４】最近、回路基板とシャーシ等の構造部品
を、射出成形により一体化しようとする三次元成形回路
基板が、熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂とし、強化繊
維としてガラス繊維、ミルドガラスファイバー又はチタ
ン酸カリウムウィスカーを使用する（特開平３−３５５
８５号公報）か、強化繊維は使用しないで粒状無機充填
材（タルク、ピロリン酸カルシウム等）のみを配合して
用いられるようになったが、情報通信の高度化あるいは
情報処理機器の高速演算性を向上させる為には、尚一層
の低誘電率化、低誘電正接化が求められているのが実情
である。
を、射出成形により一体化しようとする三次元成形回路
基板が、熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂とし、強化繊
維としてガラス繊維、ミルドガラスファイバー又はチタ
ン酸カリウムウィスカーを使用する（特開平３−３５５
８５号公報）か、強化繊維は使用しないで粒状無機充填
材（タルク、ピロリン酸カルシウム等）のみを配合して
用いられるようになったが、情報通信の高度化あるいは
情報処理機器の高速演算性を向上させる為には、尚一層
の低誘電率化、低誘電正接化が求められているのが実情
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】強化繊維は、マトリッ
クス樹脂の機械的強度向上、ハンダ付け時の耐熱変形温
度の向上、線膨脹係数の低下（寸法精度の向上）の為に
配合されるものであるが、ガラス繊維やミルドガラスフ
ァイバーは、繊維径５〜１５μｍ，繊維長１００μｍ以
上であり、誘電率は比較的低く抑えられているものの、
誘電損失は大きくなり、その為回路基板に要求される信
号の伝達率が低下するという致命的な欠点がある。また
繊維径がかなり太い為に、基板表面の平滑性、殊にエッ
チング処理後の平滑性が劣り、微細回路をメッキ等で形
成したり、ワイヤーボンダーで全線を接続する時に、ワ
イヤーボンダーの先端部を痛める問題があった。
クス樹脂の機械的強度向上、ハンダ付け時の耐熱変形温
度の向上、線膨脹係数の低下（寸法精度の向上）の為に
配合されるものであるが、ガラス繊維やミルドガラスフ
ァイバーは、繊維径５〜１５μｍ，繊維長１００μｍ以
上であり、誘電率は比較的低く抑えられているものの、
誘電損失は大きくなり、その為回路基板に要求される信
号の伝達率が低下するという致命的な欠点がある。また
繊維径がかなり太い為に、基板表面の平滑性、殊にエッ
チング処理後の平滑性が劣り、微細回路をメッキ等で形
成したり、ワイヤーボンダーで全線を接続する時に、ワ
イヤーボンダーの先端部を痛める問題があった。
【０００６】また、チタン酸カリウムウィスカーは、繊
維径０．０５〜２μｍ、繊維長２〜５０μｍとミクロな
強化繊維であり、これを電子部品用樹脂組成物に応用し
た場合に、機械的強度の向上、耐熱変形性の改良、線膨
脹係数の低下には寄与できるが、誘電率が高い為に、回
路基板に用いた場合情報伝達速度を遅くするという欠点
と、誘電正接も大きくする為、情報伝達率を低下すると
いう欠点を有している。
維径０．０５〜２μｍ、繊維長２〜５０μｍとミクロな
強化繊維であり、これを電子部品用樹脂組成物に応用し
た場合に、機械的強度の向上、耐熱変形性の改良、線膨
脹係数の低下には寄与できるが、誘電率が高い為に、回
路基板に用いた場合情報伝達速度を遅くするという欠点
と、誘電正接も大きくする為、情報伝達率を低下すると
いう欠点を有している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題を解決するために、鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂
又は熱硬化性樹脂をマトリックスレジンとして、一般式
ａＡxＯy・ｂＢ2 Ｏ3 で示されるウィスカーを特定量
配合することにより、樹脂自身の有する誘電率を低く
（３．０〜４．５）保持することが可能で、しかも誘電
正接はマトリックスレジンよりむしろ小さくさせる働き
があることを見い出し、情報通信の高度化に要求される
誘電率を３．５以下に、また誘電正接（ｔａｎδ）を
０．００１以下に保持できることを確認し、ここに本発
明を完成するに至った。
題を解決するために、鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂
又は熱硬化性樹脂をマトリックスレジンとして、一般式
ａＡxＯy・ｂＢ2 Ｏ3 で示されるウィスカーを特定量
配合することにより、樹脂自身の有する誘電率を低く
（３．０〜４．５）保持することが可能で、しかも誘電
正接はマトリックスレジンよりむしろ小さくさせる働き
があることを見い出し、情報通信の高度化に要求される
誘電率を３．５以下に、また誘電正接（ｔａｎδ）を
０．００１以下に保持できることを確認し、ここに本発
明を完成するに至った。
【０００８】即ち、本発明は、熱可塑性樹脂又は熱硬化
性樹脂に一般式 ａＡxＯy・ｂＢ2Ｏ3 （ここで、ａ及
びｂはそれぞれ１〜９の整数、ＡはII価又はIII 価の金
属元素、ｘ及びｙはそれぞれ１〜３の整数）で示される
組成からなるウィスカーを、該樹脂及びウィスカーの合
計重量を基準にして５〜６０％の割合で配合してなるこ
とを特徴とする電子部品用樹脂組成物に係る。
性樹脂に一般式 ａＡxＯy・ｂＢ2Ｏ3 （ここで、ａ及
びｂはそれぞれ１〜９の整数、ＡはII価又はIII 価の金
属元素、ｘ及びｙはそれぞれ１〜３の整数）で示される
組成からなるウィスカーを、該樹脂及びウィスカーの合
計重量を基準にして５〜６０％の割合で配合してなるこ
とを特徴とする電子部品用樹脂組成物に係る。
【０００９】本発明で使用される熱可塑性樹脂として
は、
は、
【００１０】
【化１】
【００１１】を基本骨格とするポリフェニレンエーテル
及び若干のポリスチレンもしくはスチレン・ブタジエン
系エラストマーを添加して耐衝撃性や成形性を改善した
ポリフェニレンエーテル系樹脂、メタロセン触媒を使用
して構造制御することにより得られるシンジオタクチッ
クポリスチレン、
及び若干のポリスチレンもしくはスチレン・ブタジエン
系エラストマーを添加して耐衝撃性や成形性を改善した
ポリフェニレンエーテル系樹脂、メタロセン触媒を使用
して構造制御することにより得られるシンジオタクチッ
クポリスチレン、
【００１２】
【化２】
【００１３】を構造単位とする５−メチルペンテン樹
脂、
脂、
【００１４】
【化３】
【００１５】を構造単位とするポリノルボルネン樹脂等
の環状オレフィンを成分に含む環状ポリオレフィン、マ
レイミドを共重合することにより熱変形温度を高めた耐
熱性ＡＢＳ樹脂、１，４−ジアミノブタン／アジピン酸
を縮合重合して得られるポリアミド−４，６、ヘキサメ
チレンジアミン及びテレフタル酸から得られるポリアミ
ド−６Ｔ、テレフタル酸の一部をイソフタル酸もしくは
アジピン酸で置き換えた変性ポリアミド−６Ｔ，ε−カ
プロラクタム、ヘキサメチレンジアミン及びテレフタル
酸を共重合してなるポリアミド−６／６Ｔ、ヘキサメチ
レンジアミン、アジピン酸及びテレフタル酸を共重合し
てなるポリアミド−６，６／６Ｔ等の耐熱性ポリアミド
樹脂、
の環状オレフィンを成分に含む環状ポリオレフィン、マ
レイミドを共重合することにより熱変形温度を高めた耐
熱性ＡＢＳ樹脂、１，４−ジアミノブタン／アジピン酸
を縮合重合して得られるポリアミド−４，６、ヘキサメ
チレンジアミン及びテレフタル酸から得られるポリアミ
ド−６Ｔ、テレフタル酸の一部をイソフタル酸もしくは
アジピン酸で置き換えた変性ポリアミド−６Ｔ，ε−カ
プロラクタム、ヘキサメチレンジアミン及びテレフタル
酸を共重合してなるポリアミド−６／６Ｔ、ヘキサメチ
レンジアミン、アジピン酸及びテレフタル酸を共重合し
てなるポリアミド−６，６／６Ｔ等の耐熱性ポリアミド
樹脂、
【００１６】
【化４】
【００１７】を構造単位とするポリフェニレンサルファ
イド樹脂、
イド樹脂、
【００１８】
【化５】
【００１９】を構造単位とする芳香族ポリサルホン系樹
脂、
脂、
【００２０】
【化６】
【００２１】を構造単位とするポリエーテルイミド樹
脂、
脂、
【００２２】
【化７】
【００２３】を構造単位とするポリエーテルケトン系樹
脂、
脂、
【００２４】
【化８】
【００２５】を構造単位とするポリエーテルニトリル樹
脂、
脂、
【００２６】
【化９】
【００２７】を構造単位とするサーモトロピック液晶ポ
リエステル樹脂、エチレン／テトラフルオロエチレンコ
ポリマー、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプ
ロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン／パーフ
ルオロアルコキシビニルエーテルコポリマー等の熱溶融
性フッ素樹脂等を例示できる。本発明では、これらの中
から１種単独で又は２種以上混合して使用される。
リエステル樹脂、エチレン／テトラフルオロエチレンコ
ポリマー、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプ
ロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン／パーフ
ルオロアルコキシビニルエーテルコポリマー等の熱溶融
性フッ素樹脂等を例示できる。本発明では、これらの中
から１種単独で又は２種以上混合して使用される。
【００２８】また熱硬化性樹脂としては、例えばフェノ
ール樹脂、エポキン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を
挙げることができるが、本発明の組成物には特にグリシ
ジルエーテル型耐熱性多官能エポキン樹脂に硬化剤とし
てフェノール樹脂の変性や触媒の選択により熱時低弾性
化の図られた樹脂組成物を使用するのが望ましい。
ール樹脂、エポキン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等を
挙げることができるが、本発明の組成物には特にグリシ
ジルエーテル型耐熱性多官能エポキン樹脂に硬化剤とし
てフェノール樹脂の変性や触媒の選択により熱時低弾性
化の図られた樹脂組成物を使用するのが望ましい。
【００２９】本発明で使用される一般式 ａＡxＯy・ｂ
Ｂ2 Ｏ3 で示されるウィスカーとしては、例えばＡがＡ
ｌであるホウ酸アルミニウムウィスカー、ＡがＭｇであ
るホウ酸マグネシウムウィスカー等が挙げられる。
Ｂ2 Ｏ3 で示されるウィスカーとしては、例えばＡがＡ
ｌであるホウ酸アルミニウムウィスカー、ＡがＭｇであ
るホウ酸マグネシウムウィスカー等が挙げられる。
【００３０】ホウ酸アルミニウムウィスカーとしては、
より具体的には式 ９Ａｌ2 Ｏ3 ・２Ｂ2 Ｏ3 で示され
るホウ酸アルミニウムウィスカー、２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｂ2
Ｏ3で示されるホウ酸アルミニウムウィスカー等を例示
できる。これらのウィスカーは、いずれも白色針状結晶
であり、例えばアルミニウム水酸化物及びアルミニウム
無機塩の中から選ばれた少なくとも１種と、ホウ素の酸
化物、酸素酸及びアルカリ金属塩の中から選ばれた少な
くとも１種とをアルカリ金属の硫酸塩、塩化物及び炭酸
塩の中から選ばれた少なくとも１種の溶融剤の存在下に
６００〜１２００℃の範囲の焼成温度に加熱して反応、
育成させることにより容易に製造される。
より具体的には式 ９Ａｌ2 Ｏ3 ・２Ｂ2 Ｏ3 で示され
るホウ酸アルミニウムウィスカー、２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｂ2
Ｏ3で示されるホウ酸アルミニウムウィスカー等を例示
できる。これらのウィスカーは、いずれも白色針状結晶
であり、例えばアルミニウム水酸化物及びアルミニウム
無機塩の中から選ばれた少なくとも１種と、ホウ素の酸
化物、酸素酸及びアルカリ金属塩の中から選ばれた少な
くとも１種とをアルカリ金属の硫酸塩、塩化物及び炭酸
塩の中から選ばれた少なくとも１種の溶融剤の存在下に
６００〜１２００℃の範囲の焼成温度に加熱して反応、
育成させることにより容易に製造される。
【００３１】式 ９Ａｌ2 Ｏ3 ・２Ｂ2 Ｏ3 で示される
ホウ酸アルミニウムウィスカーは、真比重２．９３〜
２．９５、融点１４２０〜１４６０℃のウィスカーで、
焼成温度９００〜１２００℃にて製造されたものが好ま
しい。また２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｂ2Ｏ3 で示されるホウ酸ア
ルミニウムウィスカーは、真比重２．９２〜２．９４、
融点１０３０〜１０７０℃のウィスカーで、焼成温度６
００〜１０００℃にて製造されたものが好ましい。
ホウ酸アルミニウムウィスカーは、真比重２．９３〜
２．９５、融点１４２０〜１４６０℃のウィスカーで、
焼成温度９００〜１２００℃にて製造されたものが好ま
しい。また２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｂ2Ｏ3 で示されるホウ酸ア
ルミニウムウィスカーは、真比重２．９２〜２．９４、
融点１０３０〜１０７０℃のウィスカーで、焼成温度６
００〜１０００℃にて製造されたものが好ましい。
【００３２】現在市販されているホウ酸アルミニウムウ
ィスカーとしては、例えば式 ９Ａｌ2 Ｏ3 ・２Ｂ2 Ｏ
3 で示されるもの（アルボレックスＧ、四国化成工業
（株）製）があり、このものの平均繊維径は０．５〜１
μｍ、平均繊維長は１０〜３０μｍである。
ィスカーとしては、例えば式 ９Ａｌ2 Ｏ3 ・２Ｂ2 Ｏ
3 で示されるもの（アルボレックスＧ、四国化成工業
（株）製）があり、このものの平均繊維径は０．５〜１
μｍ、平均繊維長は１０〜３０μｍである。
【００３３】ホウ酸マグネシウムウィスカーは、より具
体的には式 ２ＭｇＯ・Ｂ2 Ｏ3 で示されるホウ酸マグ
ネシウムウィスカーを例示できる。このウィスカーは、
白色針状結晶で、例えばマグネシウムの酸化物、水酸化
物及び無機酸塩の中から選ばれたマグネシウム供給成分
と、ホウ素の酸化物、酸素酸及びそのアルカリ金属塩の
中から選ばれたホウ素供給成分とを、ハロゲン化ナトリ
ウム及びハロゲン化カリウムの中から選ばれた少なくと
も１種の溶融剤の存在下に、６００〜１０００℃の温度
に加熱することにより容易に製造される。式 ２ＭｇＯ
・Ｂ2 Ｏ3 で示されるホウ酸マグネシウムウィスカーと
しては、真比重２．９０〜２．９２、融点１３２０〜１
３６０℃のウィスカーが好ましい。
体的には式 ２ＭｇＯ・Ｂ2 Ｏ3 で示されるホウ酸マグ
ネシウムウィスカーを例示できる。このウィスカーは、
白色針状結晶で、例えばマグネシウムの酸化物、水酸化
物及び無機酸塩の中から選ばれたマグネシウム供給成分
と、ホウ素の酸化物、酸素酸及びそのアルカリ金属塩の
中から選ばれたホウ素供給成分とを、ハロゲン化ナトリ
ウム及びハロゲン化カリウムの中から選ばれた少なくと
も１種の溶融剤の存在下に、６００〜１０００℃の温度
に加熱することにより容易に製造される。式 ２ＭｇＯ
・Ｂ2 Ｏ3 で示されるホウ酸マグネシウムウィスカーと
しては、真比重２．９０〜２．９２、融点１３２０〜１
３６０℃のウィスカーが好ましい。
【００３４】これらのホウ酸アルミニウムウィスカー及
び／又はホウ酸マグネシウムウィスカーは、繊維径０．
０５〜５μｍ、繊維長２〜１００μｍのものが製造可能
であり、いずれも本発明に使用可能であるが、製造し易
さからいうと、繊維径０．１〜２μｍ、繊維長１０〜５
０μｍのものが適当である。
び／又はホウ酸マグネシウムウィスカーは、繊維径０．
０５〜５μｍ、繊維長２〜１００μｍのものが製造可能
であり、いずれも本発明に使用可能であるが、製造し易
さからいうと、繊維径０．１〜２μｍ、繊維長１０〜５
０μｍのものが適当である。
【００３５】上記熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に対す
るウィスカーの配合割合としては、樹脂とウィスカーの
合計重量（樹脂組成物）に対し、ウィスカーを５〜６０
％とすることが必要である。ウィスカーが５％未満の場
合には、誘電正接の低下効果、機械物性の改良効果、耐
熱変形性の改良効果等が充分でなく、一方６０％を越え
ると、熱可塑性樹脂への溶融混練や熱硬化性樹脂溶液へ
の分散が困難になったり、この混練・分散操作の際に粘
度上昇を招き、成形が著しく困難になるという欠点を生
ずる。本発明では、上記ウィスカーを１０〜５０％の割
合で配合するのが望ましい。
るウィスカーの配合割合としては、樹脂とウィスカーの
合計重量（樹脂組成物）に対し、ウィスカーを５〜６０
％とすることが必要である。ウィスカーが５％未満の場
合には、誘電正接の低下効果、機械物性の改良効果、耐
熱変形性の改良効果等が充分でなく、一方６０％を越え
ると、熱可塑性樹脂への溶融混練や熱硬化性樹脂溶液へ
の分散が困難になったり、この混練・分散操作の際に粘
度上昇を招き、成形が著しく困難になるという欠点を生
ずる。本発明では、上記ウィスカーを１０〜５０％の割
合で配合するのが望ましい。
【００３６】本発明においては、本発明の目的を損なわ
ない範囲で、メッキ性改良のためのタルク、ピロリン酸
カルシウム等の微粒子状充填剤、ガラス繊維、ミルドガ
ラスファイバー、チタン酸カリウムウィスカー等の強化
繊維、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、染料、顔
料等の着色剤、フッ素樹脂等の潤滑性付与剤、離型改良
剤、帯電防止剤等の通常の添加剤を適宜配合することが
できる。
ない範囲で、メッキ性改良のためのタルク、ピロリン酸
カルシウム等の微粒子状充填剤、ガラス繊維、ミルドガ
ラスファイバー、チタン酸カリウムウィスカー等の強化
繊維、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、染料、顔
料等の着色剤、フッ素樹脂等の潤滑性付与剤、離型改良
剤、帯電防止剤等の通常の添加剤を適宜配合することが
できる。
【００３７】本発明の樹脂組成物を製造するに当って
は、従来公知の方法を広く採用できる。例えば熱可塑性
樹脂の場合は、該樹脂に上記添加剤を、タンブラー又は
リボンミキサー等を用いて混合した後、二軸押出機を用
いて溶融混練しながら途中で、ウィスカーを所定量供給
混練し、ペレット化するのが最適である。また、熱硬化
性樹脂の場合には、スーパーミキサー又はニーダーに、
未硬化の樹脂を入れ、ウィスカー及び添加剤を混合した
後、最後に硬化剤、触媒を入れてペースト状で取り出す
のが一般的である。
は、従来公知の方法を広く採用できる。例えば熱可塑性
樹脂の場合は、該樹脂に上記添加剤を、タンブラー又は
リボンミキサー等を用いて混合した後、二軸押出機を用
いて溶融混練しながら途中で、ウィスカーを所定量供給
混練し、ペレット化するのが最適である。また、熱硬化
性樹脂の場合には、スーパーミキサー又はニーダーに、
未硬化の樹脂を入れ、ウィスカー及び添加剤を混合した
後、最後に硬化剤、触媒を入れてペースト状で取り出す
のが一般的である。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、電気・電子機器のカイ
ロ基板材料として要求度の高い低誘電率・低誘電正接及
び耐熱性を兼備した電子部品用樹脂組成物が提供され
る。例えばチップキャリヤやピングリッドアレイ等の半
導体パッケージの分野、抵抗器、スイッチ、コンデン
サ、ホトセンサ等のベース部品からＩＣソケットやコネ
クタ等の機構部品に至るまで、幅広い範囲で応用が期待
される。
ロ基板材料として要求度の高い低誘電率・低誘電正接及
び耐熱性を兼備した電子部品用樹脂組成物が提供され
る。例えばチップキャリヤやピングリッドアレイ等の半
導体パッケージの分野、抵抗器、スイッチ、コンデン
サ、ホトセンサ等のベース部品からＩＣソケットやコネ
クタ等の機構部品に至るまで、幅広い範囲で応用が期待
される。
【００３９】
【実施例】以下実施例及び比較例に基づき本発明を詳し
く説明する。尚、ここに示す誘電率及び誘電損失は、Ｊ
ＩＳ Ｋ−６９１１、引張強度はＪＩＳ Ｋ−７１１
３、曲げ強度及び曲げ弾性率はＪＩＳ Ｋ−７２０３、
アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）はＪＩＳ Ｋ−７１
１０により測定した。
く説明する。尚、ここに示す誘電率及び誘電損失は、Ｊ
ＩＳ Ｋ−６９１１、引張強度はＪＩＳ Ｋ−７１１
３、曲げ強度及び曲げ弾性率はＪＩＳ Ｋ−７２０３、
アイゾット衝撃強さ（ノッチ付き）はＪＩＳ Ｋ−７１
１０により測定した。
【００４０】実施例１〜５及び比較例１〜２ ポリフェニレンエーテル系樹脂として、１８．６ｋｇｆ
／ｃｍ2 の荷重下における熱変形温度が１５０℃のザイ
ロンＰＸＬ−２５０２（旭化成工業（株）製）を用い、
ウィスカー状強化材料として、９Ａｌ2 Ｏ・２ｂ2 Ｏ3
の組成を持ち、繊維径０．５〜１．０μｍ、繊維長１０
〜３０μｍのアルボレックスＧ（四国化成工業（株）
製：ホウ酸アルミニウムウィスカー）及び２ＭｇＯ・Ｂ
2 Ｏ3 の組成を持ち、繊維径０．５〜２．０μｍ、繊維
長２０〜４０μｍのスワナイト（大塚化学（株）製：ホ
ウ酸マグネシウムウィスカー）並びに比較の為に、Ｋ2
Ｏ・８ＴｉＯ2 の組成を持ち、平均繊維径０．４μｍ、
平均繊維長１５μｍのティスモ−Ｄ（大塚化学（株）
製：チタン酸カリウムウィスカー）を１５重量％又は３
０重量％配合したペレットを、二軸押出機（池貝鉄工
（株）製、ＰＣＭ４５）を用いて、シリンダー温度３０
０℃にて、ＰＸＬ２５０２を溶融した後、各ウィスカー
を、途中添加（サイドフィード）する方式にてストラン
ドカットを行ない試作した。これらのペレットを、射出
成形機（日精樹脂工業（株）製、ＦＳ−１５０）を用い
てシリンダー温度３２０℃、金型温度１００℃、射出圧
力８００ｋｇ／ｃｍ2 Ｇにて射出成形を行ない、各樹脂
組成物の物性測定を行った。
／ｃｍ2 の荷重下における熱変形温度が１５０℃のザイ
ロンＰＸＬ−２５０２（旭化成工業（株）製）を用い、
ウィスカー状強化材料として、９Ａｌ2 Ｏ・２ｂ2 Ｏ3
の組成を持ち、繊維径０．５〜１．０μｍ、繊維長１０
〜３０μｍのアルボレックスＧ（四国化成工業（株）
製：ホウ酸アルミニウムウィスカー）及び２ＭｇＯ・Ｂ
2 Ｏ3 の組成を持ち、繊維径０．５〜２．０μｍ、繊維
長２０〜４０μｍのスワナイト（大塚化学（株）製：ホ
ウ酸マグネシウムウィスカー）並びに比較の為に、Ｋ2
Ｏ・８ＴｉＯ2 の組成を持ち、平均繊維径０．４μｍ、
平均繊維長１５μｍのティスモ−Ｄ（大塚化学（株）
製：チタン酸カリウムウィスカー）を１５重量％又は３
０重量％配合したペレットを、二軸押出機（池貝鉄工
（株）製、ＰＣＭ４５）を用いて、シリンダー温度３０
０℃にて、ＰＸＬ２５０２を溶融した後、各ウィスカー
を、途中添加（サイドフィード）する方式にてストラン
ドカットを行ない試作した。これらのペレットを、射出
成形機（日精樹脂工業（株）製、ＦＳ−１５０）を用い
てシリンダー温度３２０℃、金型温度１００℃、射出圧
力８００ｋｇ／ｃｍ2 Ｇにて射出成形を行ない、各樹脂
組成物の物性測定を行った。
【００４１】その結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】表１より、ポリフェニレンエーテル系樹脂
は、誘電率及び誘電正接が元来非常に小さく、回路基板
用のマトリックスレジンとして非常に適している（比較
例１）が、耐熱性及び機械的物性を向上させるには、強
化剤（ウィスカー）を充填することが有効であること
が、実施例１〜５及び比較例２から判る。
は、誘電率及び誘電正接が元来非常に小さく、回路基板
用のマトリックスレジンとして非常に適している（比較
例１）が、耐熱性及び機械的物性を向上させるには、強
化剤（ウィスカー）を充填することが有効であること
が、実施例１〜５及び比較例２から判る。
【００４４】しかし、従来セラミックウィスカーとして
よく利用されるチタン酸カリウムウィスカーを３０重量
％充填すると、誘電率は４．６、誘電正接は０．０８５
３といずれもかなり大きな値を示すのに対し、ホウ酸ア
ルミニウムウィスカー及びホウ酸マグネシウムウィスカ
ーは、誘電率はそれぞれ３．２、２．９、誘電正接は共
に０．０００１以下と、いずれも低誘電率及び低誘電正
接を保持しながら、機械的物性及び熱変形温度を向上し
得ることが判る。
よく利用されるチタン酸カリウムウィスカーを３０重量
％充填すると、誘電率は４．６、誘電正接は０．０８５
３といずれもかなり大きな値を示すのに対し、ホウ酸ア
ルミニウムウィスカー及びホウ酸マグネシウムウィスカ
ーは、誘電率はそれぞれ３．２、２．９、誘電正接は共
に０．０００１以下と、いずれも低誘電率及び低誘電正
接を保持しながら、機械的物性及び熱変形温度を向上し
得ることが判る。
【００４５】実施例６〜１１及び比較例３〜５ ポリエーテルイミド樹脂としてウルテム＃１０１０−１
０００（日本ジーイープラスチックス（株）販売）を使
用し、実施例１〜５と同様に押出機シリンダー温度３４
０℃にて、またサーモトロピック液晶ポリエステルとし
てベクトラＣ９５０（ポリプラスチックス（株）販売）
を使用して、押出機シリンダー温度３１０℃にて、それ
ぞれ樹脂組成物（ペレット）を試作した。ポリエーテル
イミド樹脂組成物は、シリンダー温度３７０℃、金型温
度１２０℃、射出圧力７００ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇにて、ま
たサーモトロピック液晶ポリエステル樹脂組成物は、シ
リンダー温度３３０℃、金型温度１２０℃、射出圧力８
００ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇにて射出成形を行ない、各樹脂組
成物の物性測定を行なった。その結果を、ポリエーテル
イミド樹脂組成物については表２に、サーモトロピック
液晶ポリエステル樹脂については表３にそれぞれまとめ
て示す。尚、ここではチタン酸カリウムウィスカーとし
て、ポリエーテルイミド樹脂に対しては、溶融時の粘度
上昇を防ぐために、サーモトロピック液晶ポリエステル
に対しては、アルカリ分解を防ぐ目的で、中性のティス
モ Ｎ（Ｋ2 Ｏ・６ＴｉＯ2 、大塚化学（株）製）を使
用した。
０００（日本ジーイープラスチックス（株）販売）を使
用し、実施例１〜５と同様に押出機シリンダー温度３４
０℃にて、またサーモトロピック液晶ポリエステルとし
てベクトラＣ９５０（ポリプラスチックス（株）販売）
を使用して、押出機シリンダー温度３１０℃にて、それ
ぞれ樹脂組成物（ペレット）を試作した。ポリエーテル
イミド樹脂組成物は、シリンダー温度３７０℃、金型温
度１２０℃、射出圧力７００ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇにて、ま
たサーモトロピック液晶ポリエステル樹脂組成物は、シ
リンダー温度３３０℃、金型温度１２０℃、射出圧力８
００ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇにて射出成形を行ない、各樹脂組
成物の物性測定を行なった。その結果を、ポリエーテル
イミド樹脂組成物については表２に、サーモトロピック
液晶ポリエステル樹脂については表３にそれぞれまとめ
て示す。尚、ここではチタン酸カリウムウィスカーとし
て、ポリエーテルイミド樹脂に対しては、溶融時の粘度
上昇を防ぐために、サーモトロピック液晶ポリエステル
に対しては、アルカリ分解を防ぐ目的で、中性のティス
モ Ｎ（Ｋ2 Ｏ・６ＴｉＯ2 、大塚化学（株）製）を使
用した。
【００４６】
【表２】
【００４７】
【表３】
【００４８】表２より、ポリエーテルイミド樹脂に対し
ては、非晶性樹脂の為、これらウィスカーの補強効果は
比較的小さいが、中でもホウ酸アルミニウムウィスカー
の補強性能が大きいことが注目される。また注目すべき
ことは、誘電特性についてであり、チタン酸カリウムウ
ィスカーの場合には、充填量と共に誘電率がかなり大幅
に増大するのに対し、ホウ酸アルミニウムウィスカー及
びホウ酸マグネシウムウィスカーの場合には、殆ど増大
せず、しかも誘電正接については充填量が増える程、樹
脂単独（比較例３）の場合より大きく低下し、殊に３０
重量％充填では、１桁も低下し、回路基板として極めて
望ましい性能となることが判る。
ては、非晶性樹脂の為、これらウィスカーの補強効果は
比較的小さいが、中でもホウ酸アルミニウムウィスカー
の補強性能が大きいことが注目される。また注目すべき
ことは、誘電特性についてであり、チタン酸カリウムウ
ィスカーの場合には、充填量と共に誘電率がかなり大幅
に増大するのに対し、ホウ酸アルミニウムウィスカー及
びホウ酸マグネシウムウィスカーの場合には、殆ど増大
せず、しかも誘電正接については充填量が増える程、樹
脂単独（比較例３）の場合より大きく低下し、殊に３０
重量％充填では、１桁も低下し、回路基板として極めて
望ましい性能となることが判る。
【００４９】また、表３より、サーモトロピック液晶ポ
リエステル樹脂については、結晶性樹脂の為、非晶性樹
脂のポリエーテルイミド樹脂に比較して、ウィスカーの
補強効果が大きい。この場合も、チタン酸カリウムウィ
スカーを充填すると誘電率がかなり大きくなり、誘電正
接も１桁大きくなるのに対し、ホウ酸アルミニウムウィ
スカーを充填すると、誘電率は若干増大する程度に止ま
り、誘電正接については充填量が増える程、樹脂単独の
場合より小さくなる。尚、ピロリン酸カルシウム粉末
（平均粒子径約１０μｍ、大平化学産業（株）製）は、
サーモトロピック液晶ポリエステル樹脂のエッチング助
剤として配合したものであり、チタン酸カリウムウィス
カーに対しては、誘電特性を若干改良できるが、ホウ酸
アルミニウムウィスカーに対しては、誘電特性を低下さ
せる傾向がある。
リエステル樹脂については、結晶性樹脂の為、非晶性樹
脂のポリエーテルイミド樹脂に比較して、ウィスカーの
補強効果が大きい。この場合も、チタン酸カリウムウィ
スカーを充填すると誘電率がかなり大きくなり、誘電正
接も１桁大きくなるのに対し、ホウ酸アルミニウムウィ
スカーを充填すると、誘電率は若干増大する程度に止ま
り、誘電正接については充填量が増える程、樹脂単独の
場合より小さくなる。尚、ピロリン酸カルシウム粉末
（平均粒子径約１０μｍ、大平化学産業（株）製）は、
サーモトロピック液晶ポリエステル樹脂のエッチング助
剤として配合したものであり、チタン酸カリウムウィス
カーに対しては、誘電特性を若干改良できるが、ホウ酸
アルミニウムウィスカーに対しては、誘電特性を低下さ
せる傾向がある。
【００５０】実施例１２及び比較例９〜１１ 熱硬化性樹脂としてフェノール型エポキシ樹脂（ＥＰＣ
ＬＯＮ８５０、大日本インキ化学工業（株）製）を用
い、充填剤として直径１３μｍ、長さ１．５ｍｍのＥガ
ラス短繊維（日本電気硝子繊維（株）製）、チタン酸カ
リウム繊維（大塚化学（株）製、ティスモ−Ｄ）又はホ
ウ酸アルミニウムウィスカー（四国化成工業（株）製、
アルボレックスＧ）を、それぞれ５０重量％混入し、充
分攪拌分散させた後、硬化剤として、メタキシリンジア
ミンを１５ｐｈＲ（エポキシ樹脂１００重量部に対して
１５重量部）添加して、更に攪拌後、真空脱泡し、次い
でテフロンシートの上に厚さ３ｍｍのスペーサーを周囲
において、流延して３時間室温に放置後、１３０℃で３
時間熱硬化させ、曲げ強さ及び荷重たわみ温度（１８．
５ｋｇｆ／ｃｍ2 荷重）をＪＩＳ Ｋ−６９１１、表面
粗さをサーフコム ３００Ｂ（（株）東京精密製）を使
用して、中心線平均粗さＲａでもって表示し、結果をま
とめて表４に示した。
ＬＯＮ８５０、大日本インキ化学工業（株）製）を用
い、充填剤として直径１３μｍ、長さ１．５ｍｍのＥガ
ラス短繊維（日本電気硝子繊維（株）製）、チタン酸カ
リウム繊維（大塚化学（株）製、ティスモ−Ｄ）又はホ
ウ酸アルミニウムウィスカー（四国化成工業（株）製、
アルボレックスＧ）を、それぞれ５０重量％混入し、充
分攪拌分散させた後、硬化剤として、メタキシリンジア
ミンを１５ｐｈＲ（エポキシ樹脂１００重量部に対して
１５重量部）添加して、更に攪拌後、真空脱泡し、次い
でテフロンシートの上に厚さ３ｍｍのスペーサーを周囲
において、流延して３時間室温に放置後、１３０℃で３
時間熱硬化させ、曲げ強さ及び荷重たわみ温度（１８．
５ｋｇｆ／ｃｍ2 荷重）をＪＩＳ Ｋ−６９１１、表面
粗さをサーフコム ３００Ｂ（（株）東京精密製）を使
用して、中心線平均粗さＲａでもって表示し、結果をま
とめて表４に示した。
【００５１】
【表４】
【００５２】表４から、熱硬化性樹脂についても、誘電
特性が従来使用されてきたガラス繊維よりも（勿論チタ
ン酸カリウムウィスカーよりも）、ホウ酸アルミニウム
ウィスカーの方が優れ、他の強化材では、誘電率及び誘
電正接が無充填より劣るに対し、ホウ酸アルミニウムウ
ィスカーは、誘電率は同等又は若干小さく、誘電率は１
桁小さくなり、回路基板材料として極めて望ましい誘電
特性が得られることが判る。
特性が従来使用されてきたガラス繊維よりも（勿論チタ
ン酸カリウムウィスカーよりも）、ホウ酸アルミニウム
ウィスカーの方が優れ、他の強化材では、誘電率及び誘
電正接が無充填より劣るに対し、ホウ酸アルミニウムウ
ィスカーは、誘電率は同等又は若干小さく、誘電率は１
桁小さくなり、回路基板材料として極めて望ましい誘電
特性が得られることが判る。
【００５３】尚、表面粗さも、ウィスカーの特徴である
サブミクロンの表面性が得られ、銅箔の密着性、回路印
刷性等で非常に有利となることも明らかになった。
サブミクロンの表面性が得られ、銅箔の密着性、回路印
刷性等で非常に有利となることも明らかになった。
Claims (4)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂に一般式
ａＡxＯy・ｂＢ2Ｏ3 （ここで、ａ及びｂはそれぞれ
１〜９の整数、ＡはII価又はIII 価の金属元素、ｘ及び
ｙはそれぞれ１〜３の整数）で示される組成からなるウ
ィスカーを、該樹脂及びウィスカーの合計重量を基準に
して５〜６０％の割合で配合してなることを特徴とする
電子部品用樹脂組成物。 - 【請求項２】 熱可塑性樹脂がポリフェニレンエーテル
系樹脂、シンジオタクチックポリスチレン、５−メチル
ペンテン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、耐熱性ＡＢＳ
樹脂、耐熱性ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファ
イド樹脂、芳香族ポリサルホン系樹脂、ポリエーテルイ
ミド樹脂、ポリエーテルケトン系樹脂、ポリエーテルニ
トリル樹脂、サーモトロピック液晶ポリエステル樹脂及
び熱溶融性フッ素樹脂から選ばれた少なくとも１種であ
る請求項１記載の電子部品用樹脂組成物。 - 【請求項３】 熱硬化性樹脂がフェノール樹脂、エポキ
ン樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂から選ばれた少なく
とも１種である請求項１記載の電子部品用樹脂組成物。 - 【請求項４】 一般式 ａＡxＯy・ｂＢ2 Ｏ3 で示され
るウィスカーが式９Ａｌ2 Ｏ3 ・２Ｂ2 Ｏ3 もしくは２
Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｂ2 Ｏ3 で示されるホウ酸アルミニウム又
は式 ２ＭｇＯ・Ｂ2 Ｏ3 で示されるホウ酸マグネシウ
ムであり、ウィスカー形状として繊維径０．０５〜５μ
ｍ、繊維長２〜１００μｍのものを、１種又は２種混合
使用することを特徴とする請求項１〜３に記載の電子部
品用樹脂組成物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1279293A JPH06220249A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 電子部品用樹脂組成物 |
| PCT/JP1994/000113 WO1994017140A1 (en) | 1993-01-28 | 1994-01-27 | Resin composition for electronic parts |
| EP94905218A EP0633295B1 (en) | 1993-01-28 | 1994-01-27 | Resin composition for electronic parts |
| DE69429557T DE69429557T2 (de) | 1993-01-28 | 1994-01-27 | Harzzusammensetzung fur elektronische teile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1279293A JPH06220249A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 電子部品用樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220249A true JPH06220249A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11815253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1279293A Pending JPH06220249A (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 電子部品用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06220249A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118529A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-05-09 | Otsuka Chem Co Ltd | 電子部材用樹脂組成物 |
| JPH0820671A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-01-23 | Otsuka Chem Co Ltd | 電子部品用樹脂組成物 |
| WO1999015591A1 (fr) * | 1997-09-25 | 1999-04-01 | Teijin Limited | Composition de resine thermoplastique renforcee ignifugee, et procede de fabrication |
| WO1999015588A1 (fr) * | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Composition de resine styrene et moulages produits a l'aide de ladite composition |
| US6479578B2 (en) | 1995-10-27 | 2002-11-12 | Daikin Industries, Ltd. | Resin composition |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP1279293A patent/JPH06220249A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118529A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-05-09 | Otsuka Chem Co Ltd | 電子部材用樹脂組成物 |
| JPH0820671A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-01-23 | Otsuka Chem Co Ltd | 電子部品用樹脂組成物 |
| US6479578B2 (en) | 1995-10-27 | 2002-11-12 | Daikin Industries, Ltd. | Resin composition |
| WO1999015588A1 (fr) * | 1997-09-19 | 1999-04-01 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Composition de resine styrene et moulages produits a l'aide de ladite composition |
| WO1999015591A1 (fr) * | 1997-09-25 | 1999-04-01 | Teijin Limited | Composition de resine thermoplastique renforcee ignifugee, et procede de fabrication |
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