JPH0688000A - フッ素化ポリマー組成物及びその製造方法 - Google Patents
フッ素化ポリマー組成物及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【構成】フッ素化ポリマー物質並びに7ミクロンより大
きくない平均粒径を有するシリカ及び/または石英充填
剤を含み、低い誘電定数及び低い熱膨張係数を示すフッ
素化ポリマー組成物、並びにその中にビアを有する基体
を生成させるためのその使用。上の組成物の層は、基体
に組成物を適用しそして次に組成物を融解せしめるのに
十分な温度に組成物を加熱することによって得られる。 【効果】印刷回路基板及びカードのための基体として適
当である組成物の層の製造レーザードリリング(dri
lling)、及び/または機械的ドリリング及び/ま
たはパンチング(punching)によって得られる
ビア(vias)をその中に含む基体を供給するのに殊
に適当である。
きくない平均粒径を有するシリカ及び/または石英充填
剤を含み、低い誘電定数及び低い熱膨張係数を示すフッ
素化ポリマー組成物、並びにその中にビアを有する基体
を生成させるためのその使用。上の組成物の層は、基体
に組成物を適用しそして次に組成物を融解せしめるのに
十分な温度に組成物を加熱することによって得られる。 【効果】印刷回路基板及びカードのための基体として適
当である組成物の層の製造レーザードリリング(dri
lling)、及び/または機械的ドリリング及び/ま
たはパンチング(punching)によって得られる
ビア(vias)をその中に含む基体を供給するのに殊
に適当である。
Description
【0001】
【技術分野】本発明は、低い誘電定数及び低い熱膨張係
数を示す組成物に、そして殊にバインダとしてフッ素化
ポリマー物質を含む組成物に関する。加えて、本発明
は、印刷回路基板及びカードのための基体として適当で
ある組成物の層を製造するための方法に関する。本発明
の組成物は、レーザードリリング(drillin
g)、及び/または機械的ドリリング及び/またはパン
チング(punching)によって得られるビア(v
ias)をその中に含む基体を供給するのに殊に適当で
ある。
数を示す組成物に、そして殊にバインダとしてフッ素化
ポリマー物質を含む組成物に関する。加えて、本発明
は、印刷回路基板及びカードのための基体として適当で
ある組成物の層を製造するための方法に関する。本発明
の組成物は、レーザードリリング(drillin
g)、及び/または機械的ドリリング及び/またはパン
チング(punching)によって得られるビア(v
ias)をその中に含む基体を供給するのに殊に適当で
ある。
【0002】
【背景技術】印刷回路基板及びカードの製造において
は、絶縁シート物質が基体として用いられる。伝導性回
路パターンは、この基体の主な面の片方または両方の上
に付与される。
は、絶縁シート物質が基体として用いられる。伝導性回
路パターンは、この基体の主な面の片方または両方の上
に付与される。
【0003】例えば、米国特許3,689,991及び
Tummalaら、“マイクロ電子工学パッケージング
ハンドブック”、409〜435頁、Van Nost
rand Rinehold中に述べられているよう
に、軟質ポリマーフィルムは、半導体チップのパッケー
ジングにおける例えばいわゆるTAB(テープ自動ボン
ディング)方法における担体として使用することができ
る。今日まで、このようなもののために用いられる主要
なポリマー物質はポリイミドであった。軟質(flex
ible)回路のための絶縁及び/または回路担体とし
てポリイミドを用いるために使用される一つの方法は、
金属(例えばステンレススチールまたはアルミニウム)
のシートの上にポリアミド酸をスプレーコーティングま
たはローラーコーティングすることを含む。次にこのフ
ィルムを硬化またはイミド化すると、完全にまたは実質
的に完全に硬化したフィルムが生成する。その上にポリ
イミドがある金属は、像を描く(imaged)、除去
するまたは維持することができる。ポリイミドのトップ
の上に、一般的には金属の三つの層が例えば蒸着または
スパッタリングのどちらかによって堆積される。金属導
体は、クロムまたはニッケル、続いて銅の層、続いてク
ロムまたはニッケルの層である。フォトリソグラフィー
の操作によって、この金属は像を描かれて回路になる。
回路の用途に依存して、硬化されたポリイミドは、回路
の形成前または後のどちらかに像を描かれてもまたは描
かれなくてもよい。
Tummalaら、“マイクロ電子工学パッケージング
ハンドブック”、409〜435頁、Van Nost
rand Rinehold中に述べられているよう
に、軟質ポリマーフィルムは、半導体チップのパッケー
ジングにおける例えばいわゆるTAB(テープ自動ボン
ディング)方法における担体として使用することができ
る。今日まで、このようなもののために用いられる主要
なポリマー物質はポリイミドであった。軟質(flex
ible)回路のための絶縁及び/または回路担体とし
てポリイミドを用いるために使用される一つの方法は、
金属(例えばステンレススチールまたはアルミニウム)
のシートの上にポリアミド酸をスプレーコーティングま
たはローラーコーティングすることを含む。次にこのフ
ィルムを硬化またはイミド化すると、完全にまたは実質
的に完全に硬化したフィルムが生成する。その上にポリ
イミドがある金属は、像を描く(imaged)、除去
するまたは維持することができる。ポリイミドのトップ
の上に、一般的には金属の三つの層が例えば蒸着または
スパッタリングのどちらかによって堆積される。金属導
体は、クロムまたはニッケル、続いて銅の層、続いてク
ロムまたはニッケルの層である。フォトリソグラフィー
の操作によって、この金属は像を描かれて回路になる。
回路の用途に依存して、硬化されたポリイミドは、回路
の形成前または後のどちらかに像を描かれてもまたは描
かれなくてもよい。
【0004】加えて、軟質回路はまた、自立構造の(f
ree−standing)ポリマーフィルム例えばポ
リイミドを使用して、その上に金属層が真空蒸着、積層
または接着されて製造されてきた。金属回路パターン
は、プレーティング(plating)マスクとして働
くかまたは金属層を除去するエッチングのためのマスク
として働くかのどちらかのフォトレジストパターンを使
用することによって規定される。ポリマーフィルムのビ
アホールは、ドリリング、パンチングまたはエッチング
によって作ることができる。 加えて、その中に開口ま
たはビアを供給する絶縁ポリマーフィルム中のホールの
選択的形成は、絶縁ポリマーフィルムの種々の電気的使
用のためには重要である。例えば、半導体チップのパッ
ケージングにおいては、しばしばポリアミド酸のような
ポリマーのフィルムが基体の上にコートされそして次に
化学的にまたは熱的に硬化されてきた。
ree−standing)ポリマーフィルム例えばポ
リイミドを使用して、その上に金属層が真空蒸着、積層
または接着されて製造されてきた。金属回路パターン
は、プレーティング(plating)マスクとして働
くかまたは金属層を除去するエッチングのためのマスク
として働くかのどちらかのフォトレジストパターンを使
用することによって規定される。ポリマーフィルムのビ
アホールは、ドリリング、パンチングまたはエッチング
によって作ることができる。 加えて、その中に開口ま
たはビアを供給する絶縁ポリマーフィルム中のホールの
選択的形成は、絶縁ポリマーフィルムの種々の電気的使
用のためには重要である。例えば、半導体チップのパッ
ケージングにおいては、しばしばポリアミド酸のような
ポリマーのフィルムが基体の上にコートされそして次に
化学的にまたは熱的に硬化されてきた。
【0005】多数のこれらの状況においては、ポリマー
層中にビアを形成して、金属(metallurgy)
の異なる層の間に電気的接続ができるようにすることが
必要である。この相互接続ができる限り正確であるため
には、ポリマーフィルムが所望のパターンのゆがみに抵
抗しそして他のウェットプロセスの化学品の攻撃に耐え
ることが必要である。
層中にビアを形成して、金属(metallurgy)
の異なる層の間に電気的接続ができるようにすることが
必要である。この相互接続ができる限り正確であるため
には、ポリマーフィルムが所望のパターンのゆがみに抵
抗しそして他のウェットプロセスの化学品の攻撃に耐え
ることが必要である。
【0006】例えば、チップを装着するための多層基体
の生成においては、金属化層(metalizatio
n)の上層のまたは第二の層中の導体のいくつかを金属
化層の下層のまたは第一の層の上の導体のいくつかと電
気的に接触させることが必要である。そのようにするた
めには、ポリマー物質は、チップ及び/または基板と関
連して金属化層の上層と下層のレベルの間の金属接続を
可能にするために、その中に形成されたビアを持たねば
ならない。
の生成においては、金属化層(metalizatio
n)の上層のまたは第二の層中の導体のいくつかを金属
化層の下層のまたは第一の層の上の導体のいくつかと電
気的に接触させることが必要である。そのようにするた
めには、ポリマー物質は、チップ及び/または基板と関
連して金属化層の上層と下層のレベルの間の金属接続を
可能にするために、その中に形成されたビアを持たねば
ならない。
【0007】フッ素化ポリマー物質例えばポリテトラフ
ルオロエチレン及びポリトリフルオロモノクロロエチレ
ンは、それらの非常に低い誘電定数、優れた安定性、低
い溶媒/水分吸収及び優れた熱安定性のために、進んだ
電子パッケージング用途のための魅力的な候補である。
しかしながら、フッ素化ポリマー物質は、非常に劣る熱
膨張係数を有しそしてそれ故その中に改質剤を含んで、
電子装置のための基体としての使用に適した熱膨張係数
を達成しなければならない。
ルオロエチレン及びポリトリフルオロモノクロロエチレ
ンは、それらの非常に低い誘電定数、優れた安定性、低
い溶媒/水分吸収及び優れた熱安定性のために、進んだ
電子パッケージング用途のための魅力的な候補である。
しかしながら、フッ素化ポリマー物質は、非常に劣る熱
膨張係数を有しそしてそれ故その中に改質剤を含んで、
電子装置のための基体としての使用に適した熱膨張係数
を達成しなければならない。
【0008】ポリマー物質の低い誘電性質における付随
する損失なしに改良された寸法安定性及び低い熱膨張係
数(CTE)を達成するために、ポリテトラフルオロエ
チレン物質とある種の充填剤例えばガラスまたはセラミ
ック微粒子との組成物を供給することが示唆されてき
た。加えて、たいていの場合には、これらの組成物はま
た、それらの中にガラス繊維を含む。これらの方面に関
しては、米国特許4,335,180及び4,849,
284を参照せよ。
する損失なしに改良された寸法安定性及び低い熱膨張係
数(CTE)を達成するために、ポリテトラフルオロエ
チレン物質とある種の充填剤例えばガラスまたはセラミ
ック微粒子との組成物を供給することが示唆されてき
た。加えて、たいていの場合には、これらの組成物はま
た、それらの中にガラス繊維を含む。これらの方面に関
しては、米国特許4,335,180及び4,849,
284を参照せよ。
【0009】しかしながら、先行技術中に示唆された組
成物は、ポリマー物質を超える量の充填剤、及び/また
は比較的小さな粒径の充填剤に加えて繊維の存在を要求
する。用いられる充填剤は10〜15ミクロンの平均粒
径を有しそしてそれから生成されるフィルムは最小でも
1.5ミルの厚さである。 先行技術中で示唆された複
合物は、粒子の比較的大きなサイズのためにその中にビ
アを生成させるのが困難でありそしてレーザードリリン
グを容易に用いることができないので、完全に満足では
ない。さらにまた、ガラス繊維が存在するときには、そ
れらはスルーホール中に留まる傾向がある。
成物は、ポリマー物質を超える量の充填剤、及び/また
は比較的小さな粒径の充填剤に加えて繊維の存在を要求
する。用いられる充填剤は10〜15ミクロンの平均粒
径を有しそしてそれから生成されるフィルムは最小でも
1.5ミルの厚さである。 先行技術中で示唆された複
合物は、粒子の比較的大きなサイズのためにその中にビ
アを生成させるのが困難でありそしてレーザードリリン
グを容易に用いることができないので、完全に満足では
ない。さらにまた、ガラス繊維が存在するときには、そ
れらはスルーホール中に留まる傾向がある。
【0010】さらにまた、先行技術の示唆は、硬度が比
較的柔らかくそしてそれ故取り扱うのが全く困難であ
る、フィルム生成前の組成物をもたらす。
較的柔らかくそしてそれ故取り扱うのが全く困難であ
る、フィルム生成前の組成物をもたらす。
【0011】
【発明の要約】本発明は、低い熱膨張係数と共に低い誘
電定数を示しそして先行技術の示唆と比較して加工する
のが比較的容易である組成物を提供する。さらにまた、
本発明の組成物は、約0.5ミルほど薄い厚さを有する
フィルムまたは層に形成することができる。加えて、本
発明に従うフィルムは、レーザードリリング、及び/ま
たは機械的ドリリング及び/またはパンチングにかける
ことができる。 特に、本発明の組成物は、フッ素化ポ
リマー物質及び充填剤を含み、ここで充填剤は、約7ミ
クロンより大きくない平均粒径を有する。加えて、この
充填剤はシリカ及び/または石英である。フッ素化ポリ
マーの量は約50〜約90重量%であり、そして充填剤
の量は約50〜約10重量%である。これらの量は組成
物中のフッ素化ポリマー物質及び充填剤の総量を基にし
ている。
電定数を示しそして先行技術の示唆と比較して加工する
のが比較的容易である組成物を提供する。さらにまた、
本発明の組成物は、約0.5ミルほど薄い厚さを有する
フィルムまたは層に形成することができる。加えて、本
発明に従うフィルムは、レーザードリリング、及び/ま
たは機械的ドリリング及び/またはパンチングにかける
ことができる。 特に、本発明の組成物は、フッ素化ポ
リマー物質及び充填剤を含み、ここで充填剤は、約7ミ
クロンより大きくない平均粒径を有する。加えて、この
充填剤はシリカ及び/または石英である。フッ素化ポリ
マーの量は約50〜約90重量%であり、そして充填剤
の量は約50〜約10重量%である。これらの量は組成
物中のフッ素化ポリマー物質及び充填剤の総量を基にし
ている。
【0012】本発明はまた、フッ素化ポリマー物質を含
む層を製造する方法に関する。特に、本発明の方法は、
上で開示されたフッ素化ポリマー物質及び充填剤を含む
組成物を得ること、そして次にこの組成物を基体に適用
することを含む。この組成物を約350℃〜約400℃
の温度に加熱しかくして組成物を融解させる。
む層を製造する方法に関する。特に、本発明の方法は、
上で開示されたフッ素化ポリマー物質及び充填剤を含む
組成物を得ること、そして次にこの組成物を基体に適用
することを含む。この組成物を約350℃〜約400℃
の温度に加熱しかくして組成物を融解させる。
【0013】本発明のもう一つの面は、低い誘電定数及
び低い熱膨張係数を示しそして上で開示されたようなフ
ッ素化ポリマー物質及び充填剤を含みそしてその少なく
とも一つの主な面の少なくとも一部の上に配設された金
属層を有する基体を含む回路化された(circuit
ized)基体に関する。
び低い熱膨張係数を示しそして上で開示されたようなフ
ッ素化ポリマー物質及び充填剤を含みそしてその少なく
とも一つの主な面の少なくとも一部の上に配設された金
属層を有する基体を含む回路化された(circuit
ized)基体に関する。
【0014】
【発明を実施するための最善の及び種々の方式】本発明
に従って用いられるフッ素化ポリマー物質は、よく知ら
れていてそして商業的に入手できるポリフルオロアルキ
レン物質例えばポリテトラフルオロエチレン、テトラフ
ルオロエチレン及びヘキサフルオロプロピレンのコポリ
マー、テトラフルオロエチレン及びペルフルオロ−2,
2−ジメチル−1,3−ジオキシドのコポリマー、ポリ
トリフルオロクロロエチレン、テトラフルオロエチレン
と例えばオレフィン例えばエチレンとのコポリマー、ト
リフルオロモノクロロエチレンと例えばオレフィン例え
ばエチレンとのコポリマー、ペルフルオロアルキルビニ
ルエーテルのポリマーを含む。
に従って用いられるフッ素化ポリマー物質は、よく知ら
れていてそして商業的に入手できるポリフルオロアルキ
レン物質例えばポリテトラフルオロエチレン、テトラフ
ルオロエチレン及びヘキサフルオロプロピレンのコポリ
マー、テトラフルオロエチレン及びペルフルオロ−2,
2−ジメチル−1,3−ジオキシドのコポリマー、ポリ
トリフルオロクロロエチレン、テトラフルオロエチレン
と例えばオレフィン例えばエチレンとのコポリマー、ト
リフルオロモノクロロエチレンと例えばオレフィン例え
ばエチレンとのコポリマー、ペルフルオロアルキルビニ
ルエーテルのポリマーを含む。
【0015】本発明に従って用いられるいくつかの商業
的に入手できるフッ素化ポリマー物質は、商品名、テフ
ロンPTFE(テトラフルオロエチレンのポリマー);
テフロンFEP(ペルフッ素化エチレン−プロピレンコ
ポリマー);テフロンPFA(テトラフルオロエチレン
及びペルフルオロアルコキシのコポリマー);TEFZ
EL(テトラフルオロエチレン及びエチレンのコポリマ
ー);HALAR(クロロトリフルオロエチレン及びエ
チレンのコポリマー);KEL−F(クロロトリフルオ
ロエチレンのポリマー);HBF−430(クロロトリ
フルオロエチレンのポリマー);並びにテフロンAF
(テトラフルオロエチレン及び少なくとも65モル%の
ペルフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキシド
のコポリマー)の下で入手できるものを含む。好ましい
フッ素化ポリマー物質はポリテトラフルオロエチレン
(例えばテフロン)である。
的に入手できるフッ素化ポリマー物質は、商品名、テフ
ロンPTFE(テトラフルオロエチレンのポリマー);
テフロンFEP(ペルフッ素化エチレン−プロピレンコ
ポリマー);テフロンPFA(テトラフルオロエチレン
及びペルフルオロアルコキシのコポリマー);TEFZ
EL(テトラフルオロエチレン及びエチレンのコポリマ
ー);HALAR(クロロトリフルオロエチレン及びエ
チレンのコポリマー);KEL−F(クロロトリフルオ
ロエチレンのポリマー);HBF−430(クロロトリ
フルオロエチレンのポリマー);並びにテフロンAF
(テトラフルオロエチレン及び少なくとも65モル%の
ペルフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキシド
のコポリマー)の下で入手できるものを含む。好ましい
フッ素化ポリマー物質はポリテトラフルオロエチレン
(例えばテフロン)である。
【0016】本発明の組成物は、さらに、中身のある粒
子または中空の微小球のどちらかの形でよいシリカ及び
/または石英充填剤を含む。本発明に従って用いられる
充填剤は、約7ミクロンまたはそれ未満の平均粒径を示
さねばならない。本発明の好ましい面によれば、粒径分
布は、約0.1〜約40ミクロンそしてもっとも好まし
くは約2〜約5ミクロンである。粒径は、好ましくは、
約0.1ミクロンより小さくはない。
子または中空の微小球のどちらかの形でよいシリカ及び
/または石英充填剤を含む。本発明に従って用いられる
充填剤は、約7ミクロンまたはそれ未満の平均粒径を示
さねばならない。本発明の好ましい面によれば、粒径分
布は、約0.1〜約40ミクロンそしてもっとも好まし
くは約2〜約5ミクロンである。粒径は、好ましくは、
約0.1ミクロンより小さくはない。
【0017】加えて、もし所望ならば、これらの充填剤
をより親水性にするために、充填剤の約0.2〜約2.
0重量%、典型的には約1重量%の量のシランで充填剤
をコートしてよい。典型的なシランは、p−クロロメチ
ルフェニルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノト
リメトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルトリメ
トキシシランを含む。本発明の組成物は繊維状充填剤を
含んではならない。
をより親水性にするために、充填剤の約0.2〜約2.
0重量%、典型的には約1重量%の量のシランで充填剤
をコートしてよい。典型的なシランは、p−クロロメチ
ルフェニルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノト
リメトキシシラン、アミノエチルアミノプロピルトリメ
トキシシランを含む。本発明の組成物は繊維状充填剤を
含んではならない。
【0018】本発明に従って用いることができる商業的
に入手できる充填剤は、Malvern Minera
l社から入手できるL207 Novacup(表面処
理されそして3.45ミクロンの平均粒径を有する結晶
性シリカ)、Aerosil200(デグッサ社から入
手できそして12ナノメートルの平均粒径または1グラ
ムあたり約175〜約225平方メートルの表面積を有
しそして99.8%より大きいSiO2含量を有するフ
ュームドシリカ)及びGrace Syntactic
から入手できそして7μmの平均粒径を有するSDT−
60中空微小球を含む。その他の適当な充填剤は、約
1.1ミクロンの平均粒径を有するU.S.Silic
a社からのMIN−U−SIL及び約2ミクロンの平均
粒径を有するCerac社からの合成シリカ(SiO2
99.9%)及びデグッサから入手できそして約98%
のSiO2、約180(m2/gの表面積、2ミクロン
の平均集塊サイズを有する沈殿シリカであるQuso
G135を含む。ある種の充填剤例えばQuso G1
35はまた沈降防止剤としても作用する。
に入手できる充填剤は、Malvern Minera
l社から入手できるL207 Novacup(表面処
理されそして3.45ミクロンの平均粒径を有する結晶
性シリカ)、Aerosil200(デグッサ社から入
手できそして12ナノメートルの平均粒径または1グラ
ムあたり約175〜約225平方メートルの表面積を有
しそして99.8%より大きいSiO2含量を有するフ
ュームドシリカ)及びGrace Syntactic
から入手できそして7μmの平均粒径を有するSDT−
60中空微小球を含む。その他の適当な充填剤は、約
1.1ミクロンの平均粒径を有するU.S.Silic
a社からのMIN−U−SIL及び約2ミクロンの平均
粒径を有するCerac社からの合成シリカ(SiO2
99.9%)及びデグッサから入手できそして約98%
のSiO2、約180(m2/gの表面積、2ミクロン
の平均集塊サイズを有する沈殿シリカであるQuso
G135を含む。ある種の充填剤例えばQuso G1
35はまた沈降防止剤としても作用する。
【0019】用いられるポリテトラフルオロエチレンの
量が充填剤の量と等しいかまたはそれより多く、即ち好
ましくは本組成物が約50〜約90重量%そしてもっと
も好ましくは約50〜約70重量%のフッ素化ポリマー
物質を、かつ対応して約50〜約10重量%そして好ま
しくは約50〜約30重量%の充填剤を含むことが本発
明の成功にとって極めて重要である。これらの量は、組
成物中の充填剤及びフッ素化ポリマー物質の総量を基に
している(乾燥基準)。
量が充填剤の量と等しいかまたはそれより多く、即ち好
ましくは本組成物が約50〜約90重量%そしてもっと
も好ましくは約50〜約70重量%のフッ素化ポリマー
物質を、かつ対応して約50〜約10重量%そして好ま
しくは約50〜約30重量%の充填剤を含むことが本発
明の成功にとって極めて重要である。これらの量は、組
成物中の充填剤及びフッ素化ポリマー物質の総量を基に
している(乾燥基準)。
【0020】もし所望ならば、本発明の組成物は、界面
活性剤例えばノニオン界面活性剤及び沈降防止剤を含ん
でよい。これらは、通常は全組成物の約0.1〜約10
重量%そして好ましくは約0.5〜約6重量%の量で用
いられる。事実、商業的に入手できるフッ素化ポリマー
調合物は界面活性剤を含む。 加えて、本発明の好まし
い面によれば、処理の間、加工を容易にするために組成
物のpHは約8〜約11、そしてもっとも好ましくは約
9〜約9.5でなければならない。このpHは適当な塩
基例えば水酸化アンモニウムを添加することによって制
御することができる。
活性剤例えばノニオン界面活性剤及び沈降防止剤を含ん
でよい。これらは、通常は全組成物の約0.1〜約10
重量%そして好ましくは約0.5〜約6重量%の量で用
いられる。事実、商業的に入手できるフッ素化ポリマー
調合物は界面活性剤を含む。 加えて、本発明の好まし
い面によれば、処理の間、加工を容易にするために組成
物のpHは約8〜約11、そしてもっとも好ましくは約
9〜約9.5でなければならない。このpHは適当な塩
基例えば水酸化アンモニウムを添加することによって制
御することができる。
【0021】本発明の組成物は、約10〜約15分間、
高速撹拌例えば約3000〜約5000RPMの高速分
散機の下でフッ素化ポリマー物質の水性分散液を予め製
造された充填剤分散液と混合することによって製造する
ことができる。充填剤分散液を使用の直前に製造すると
きには、約100RPMの比較的低い速度の撹拌を用い
ることができる。この場合には、充填剤分散液は、約1
0〜約15分間、高速撹拌例えば約3000〜約500
0RPMの高速分散の下で得なければならない。この高
速分散機は、シリカ及び/または石英充填剤を分散させ
そして粒子の塊をほぐす。
高速撹拌例えば約3000〜約5000RPMの高速分
散機の下でフッ素化ポリマー物質の水性分散液を予め製
造された充填剤分散液と混合することによって製造する
ことができる。充填剤分散液を使用の直前に製造すると
きには、約100RPMの比較的低い速度の撹拌を用い
ることができる。この場合には、充填剤分散液は、約1
0〜約15分間、高速撹拌例えば約3000〜約500
0RPMの高速分散の下で得なければならない。この高
速分散機は、シリカ及び/または石英充填剤を分散させ
そして粒子の塊をほぐす。
【0022】次に本組成物を適当な基体の上にコートす
る。これは、基体の上の単独のシートまたはウェブタイ
プの基体の上の連続コーティングとして実施することが
できる。このコーティングは、約0.2ミルまたはそれ
以上そして通常は約0.2〜約4ミル、そして好ましく
は約0.5〜約3ミルの厚さの所望の厚さまでである。
る。これは、基体の上の単独のシートまたはウェブタイ
プの基体の上の連続コーティングとして実施することが
できる。このコーティングは、約0.2ミルまたはそれ
以上そして通常は約0.2〜約4ミル、そして好ましく
は約0.5〜約3ミルの厚さの所望の厚さまでである。
【0023】所望の厚さまでの基体上への組成物のコー
ティングの後で、このコーティングを焼いて、約260
〜約320℃そして好ましくは約300〜約320℃の
温度で、存在するときには界面活性剤を揮発させる。次
にこの層を約350〜約400℃そして好ましくは約3
80〜約390℃の温度で融解させる。もし所望なら
ば、界面活性剤の除去に先立って、約1〜約30分間、
約100℃で加熱することによって組成物から水を除去
することができる。界面活性剤を除去するための加熱は
約0.25時間〜約2時間そして好ましくは約1時間で
ある。組成物の融解または高密度化を引き起こすための
加熱は、通常約30〜約120分の間でありそして一般
に例えば約1000〜約2000PSIそして好ましく
は約1700〜約2000PSI圧力下で実施される。
ティングの後で、このコーティングを焼いて、約260
〜約320℃そして好ましくは約300〜約320℃の
温度で、存在するときには界面活性剤を揮発させる。次
にこの層を約350〜約400℃そして好ましくは約3
80〜約390℃の温度で融解させる。もし所望なら
ば、界面活性剤の除去に先立って、約1〜約30分間、
約100℃で加熱することによって組成物から水を除去
することができる。界面活性剤を除去するための加熱は
約0.25時間〜約2時間そして好ましくは約1時間で
ある。組成物の融解または高密度化を引き起こすための
加熱は、通常約30〜約120分の間でありそして一般
に例えば約1000〜約2000PSIそして好ましく
は約1700〜約2000PSI圧力下で実施される。
【0024】この時点で、もし所望ならば基体を例えば
エッチングによって除去して、フッ素化ポリマー物質及
び充填剤の自立するフィルムを供給することができる。
本方法において用いられる典型的な基体は銅及び銅/イ
ンバール/銅複合物を含む。このような基体は、通常約
0.7〜約40ミルの厚さそして好ましくは約0.7〜
約3ミルの厚さである。銅または銅複合物を用いるとき
には、それらは典型的な銅エッチャント例えば塩化第二
銅中でのエッチングによってフッ素化ポリマー複合物か
ら除去することができる。
エッチングによって除去して、フッ素化ポリマー物質及
び充填剤の自立するフィルムを供給することができる。
本方法において用いられる典型的な基体は銅及び銅/イ
ンバール/銅複合物を含む。このような基体は、通常約
0.7〜約40ミルの厚さそして好ましくは約0.7〜
約3ミルの厚さである。銅または銅複合物を用いるとき
には、それらは典型的な銅エッチャント例えば塩化第二
銅中でのエッチングによってフッ素化ポリマー複合物か
ら除去することができる。
【0025】界面活性剤及びpH調節剤を用いる組成物
に関しては、融解及び高密度化ステップに先立って、そ
して水が除去された後で、界面活性剤及びpH調節剤を
除去するために、約0.25〜約2時間、典型的には約
1時間、約260〜約320℃、典型的には約300℃
の温度に組成物を加熱する。用いることができる適当な
界面活性剤は、ノニオン界面活性剤を含む。好ましい界
面活性剤は、ローム・アンド・ハースからTriton
X−100という商品名の下で商業的に入手できるオ
クチルフェノキシエタノールである。
に関しては、融解及び高密度化ステップに先立って、そ
して水が除去された後で、界面活性剤及びpH調節剤を
除去するために、約0.25〜約2時間、典型的には約
1時間、約260〜約320℃、典型的には約300℃
の温度に組成物を加熱する。用いることができる適当な
界面活性剤は、ノニオン界面活性剤を含む。好ましい界
面活性剤は、ローム・アンド・ハースからTriton
X−100という商品名の下で商業的に入手できるオ
クチルフェノキシエタノールである。
【0026】加えて、本組成物は、米国特許4,84
9,284中で必要とされるような凝集剤を含んではな
らない。
9,284中で必要とされるような凝集剤を含んではな
らない。
【0027】本発明に従って製造される組成物は、基体
中に所望のビアを供給するためにレーザードリリングを
含むドリリングまたはパンチングにかけることができ
る。このレーザードリリングは、レーザーに面するコー
ティングに関してそして、貴ガスハロゲン化物レーザー
例えば塩化キセノンを用いて、UVからIR領域の波長
(308nmが好ましい)及び約4〜約20ジュール/
cm2(308nmで)、典型的には約8ジュール/c
m2のエネルギー(fluence)を有する種々のレ
ーザーを用いて実施される。このレーザードリリング
は、接触または投影タイプのどちらでもよい。所定の領
域にビアを供給するために、レーザーに耐えるコーティ
ング例えば銅または銅/インバール/銅を、ホールを供
給しない予定の領域を覆って基体の上に供給することが
できる。
中に所望のビアを供給するためにレーザードリリングを
含むドリリングまたはパンチングにかけることができ
る。このレーザードリリングは、レーザーに面するコー
ティングに関してそして、貴ガスハロゲン化物レーザー
例えば塩化キセノンを用いて、UVからIR領域の波長
(308nmが好ましい)及び約4〜約20ジュール/
cm2(308nmで)、典型的には約8ジュール/c
m2のエネルギー(fluence)を有する種々のレ
ーザーを用いて実施される。このレーザードリリング
は、接触または投影タイプのどちらでもよい。所定の領
域にビアを供給するために、レーザーに耐えるコーティ
ング例えば銅または銅/インバール/銅を、ホールを供
給しない予定の領域を覆って基体の上に供給することが
できる。
【0028】本発明の物質中にパンチングまたはドリリ
ングによって生成されたビアは、繊維状物質を含まずそ
して極めて良好な品質のものである。
ングによって生成されたビアは、繊維状物質を含まずそ
して極めて良好な品質のものである。
【0029】以下の実施例は、本発明をさらに説明する
ために提示される。
ために提示される。
【0030】
【実施例1】約3000RPMの高速分散機中で、約4
0重量部の脱イオン水、約46重量部の結晶性シリカ
(3.45ミクロンの平均粒径を有するMalvern
Mineral社から入手できるL337 Nova
cup)、約12.45重量部のデグッサ社から入手で
きるAersol200、約0.5重量部のデグッサ社
から入手できるQuso G35、約0.5重量部のロ
ーム・アンド・ハースから入手できるTriton X
−100及び約0.5重量部の水酸化アンモニウムの2
0%溶液を約10〜約15分、分散させる。この分散液
に、約100重量部のポリテトラフルオロエチレン(テ
フロン30)の60%固体分散液を添加する。この組成
物をさらに5分間約100RPMの低い撹拌下で混合す
る。
0重量部の脱イオン水、約46重量部の結晶性シリカ
(3.45ミクロンの平均粒径を有するMalvern
Mineral社から入手できるL337 Nova
cup)、約12.45重量部のデグッサ社から入手で
きるAersol200、約0.5重量部のデグッサ社
から入手できるQuso G35、約0.5重量部のロ
ーム・アンド・ハースから入手できるTriton X
−100及び約0.5重量部の水酸化アンモニウムの2
0%溶液を約10〜約15分、分散させる。この分散液
に、約100重量部のポリテトラフルオロエチレン(テ
フロン30)の60%固体分散液を添加する。この組成
物をさらに5分間約100RPMの低い撹拌下で混合す
る。
【0031】次に、上の組成物を銅基体の上に約1.3
の厚さにコートする。次に、約100℃で約30分間加
熱することによって水を除去し、そして次に、約300
℃で約2時間加熱することによって界面活性剤及びNH
4OHを除去する。次に、約1700PSIの圧力下で
約350〜約380℃で加熱することによってこの組成
物を融解させる。
の厚さにコートする。次に、約100℃で約30分間加
熱することによって水を除去し、そして次に、約300
℃で約2時間加熱することによって界面活性剤及びNH
4OHを除去する。次に、約1700PSIの圧力下で
約350〜約380℃で加熱することによってこの組成
物を融解させる。
【0032】塩化第二銅エッチング浴中でのエッチング
によって銅を除去して、自立構造のフィルムを生成させ
る。
によって銅を除去して、自立構造のフィルムを生成させ
る。
【0033】このフィルムは、ポリテトラフルオロエチ
レン母体中のシリカ粒子の均一な分散及び融解を示す。
融解の後の乾いた複合物は、X及びY方向に約30PP
M/℃そしてZ方向に約36PPM/℃のCTEを有す
る。
レン母体中のシリカ粒子の均一な分散及び融解を示す。
融解の後の乾いた複合物は、X及びY方向に約30PP
M/℃そしてZ方向に約36PPM/℃のCTEを有す
る。
【0034】
【実施例2】約420gのポリテトラフルオロエチレン
水性分散液テフロン30、60%固体を含む組成物を、
約10〜15分間約3000〜約5000RPMで高速
分散機中で速い撹拌の下でMalvern Miner
al社からNOVACITEという商品名の下で入手で
きる3.65ミクロンの平均粒径を有する約225gの
シリカのシリカ分散液と混合する。
水性分散液テフロン30、60%固体を含む組成物を、
約10〜15分間約3000〜約5000RPMで高速
分散機中で速い撹拌の下でMalvern Miner
al社からNOVACITEという商品名の下で入手で
きる3.65ミクロンの平均粒径を有する約225gの
シリカのシリカ分散液と混合する。
【0035】次に、この組成物を、水性分散液として銅
基体の上に約1.3ミルの厚さにコートする。次に、水
を除去するためにこのコーティングを約100℃〜約1
10℃の温度で加熱し、引き続いて界面活性剤を揮発さ
せるために300℃で1時間加熱し、そして約350℃
〜約400℃で約65分間約1700PSIの圧力下で
プレスする。フィルムの厚さは約0.5〜1ミルの厚さ
である。
基体の上に約1.3ミルの厚さにコートする。次に、水
を除去するためにこのコーティングを約100℃〜約1
10℃の温度で加熱し、引き続いて界面活性剤を揮発さ
せるために300℃で1時間加熱し、そして約350℃
〜約400℃で約65分間約1700PSIの圧力下で
プレスする。フィルムの厚さは約0.5〜1ミルの厚さ
である。
【0036】塩化第二銅中でのエッチングによって銅を
除去する。この自立構造のフィルムは、ピンホールを含
まずそして実施例1の結果と類似の結果を有する。
除去する。この自立構造のフィルムは、ピンホールを含
まずそして実施例1の結果と類似の結果を有する。
【0037】
【実施例3】シリカの代わりに、約5ミクロンの平均粒
径を有するDenimex社から入手できる約252g
の石英を用いる以外は、実施例2を繰り返す。得られた
結果は、実施例1の結果と類似であった。
径を有するDenimex社から入手できる約252g
の石英を用いる以外は、実施例2を繰り返す。得られた
結果は、実施例1の結果と類似であった。
【0038】
【実施例4】約3000RPMの高速分散機中で、約1
8重量部の脱イオン水、約25重量部の無定形シリカ
(2ミクロンの平均粒径を有しCERAC社から入手で
きる)、約0.75重量部のGrace Syntac
ticsから入手できる7ミクロンの平均サイズの中空
微小球、約0.2重量部のA1100シランを約10〜
約15分、分散させる。この分散液に、約52重量部の
ポリテトラフルオロエチレン(テフロン30)の60%
分散液を添加する。この組成物をさらに5分間約100
RPMの低い撹拌下で混合する。
8重量部の脱イオン水、約25重量部の無定形シリカ
(2ミクロンの平均粒径を有しCERAC社から入手で
きる)、約0.75重量部のGrace Syntac
ticsから入手できる7ミクロンの平均サイズの中空
微小球、約0.2重量部のA1100シランを約10〜
約15分、分散させる。この分散液に、約52重量部の
ポリテトラフルオロエチレン(テフロン30)の60%
分散液を添加する。この組成物をさらに5分間約100
RPMの低い撹拌下で混合する。
【0039】次に、上の組成物を銅基体の上に約2ミル
の厚さにコートする。次に、約100℃で約30分間加
熱することによって水を除去し、引き続いて約300℃
で1時間加熱することによって界面活性剤を除去する。
次に、約1700PSIの圧力下で約380〜約390
℃で加熱することによってこの組成物を融解または高密
度化させる。
の厚さにコートする。次に、約100℃で約30分間加
熱することによって水を除去し、引き続いて約300℃
で1時間加熱することによって界面活性剤を除去する。
次に、約1700PSIの圧力下で約380〜約390
℃で加熱することによってこの組成物を融解または高密
度化させる。
【0040】塩化第二銅エッチング浴中でのエッチング
によって銅を除去して、自立構造のフィルムを生成させ
る。
によって銅を除去して、自立構造のフィルムを生成させ
る。
【0041】このフィルムは、ポリテトラフルオロエチ
レン母体中のシリカ粒子の均一な分散及び融解を示す。
生成するフィルムの誘電定数は約2.7である。
レン母体中のシリカ粒子の均一な分散及び融解を示す。
生成するフィルムの誘電定数は約2.7である。
【0042】
【実施例5】2gのGrace SDI−60中空微小
球を、Fluoroinert FC−77溶媒(3M
から得られる)中のテフロンAF1600樹脂の約10
%溶液中に100〜500RPMで約10〜15分間分
散させる。次に、この組成物を銅基体の上に約1〜2ミ
ルの厚さにコートする。次に、約110℃で約30〜6
0分間加熱することによって溶媒を除去する。この組成
物を約1000PSIの圧力下で約240〜280℃で
積層させる。塩化第二銅中でのエッチングによって銅を
除去して、自立構造のフィルムを生成させる。このフィ
ルムの誘電定数は1.9未満であった。
球を、Fluoroinert FC−77溶媒(3M
から得られる)中のテフロンAF1600樹脂の約10
%溶液中に100〜500RPMで約10〜15分間分
散させる。次に、この組成物を銅基体の上に約1〜2ミ
ルの厚さにコートする。次に、約110℃で約30〜6
0分間加熱することによって溶媒を除去する。この組成
物を約1000PSIの圧力下で約240〜280℃で
積層させる。塩化第二銅中でのエッチングによって銅を
除去して、自立構造のフィルムを生成させる。このフィ
ルムの誘電定数は1.9未満であった。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C08K 7/22 KJN 7242−4J H01L 23/14 23/29 23/31 (72)発明者 アシト・メータ アメリカ合衆国ニユーヨーク州(13850) ベスタル.コルゲイトストリート509 (72)発明者 ジエ・エム・パーク アメリカ合衆国ニユーヨーク州(10589) サマーズ.ボニードライブ(番地なし) (72)発明者 ユージーン・スカルビンコ アメリカ合衆国ニユーヨーク州(13905) ビンガムトン.ジヤイルズストリート4 (72)発明者 デイビツド・ダブリユー・ワン アメリカ合衆国ニユーヨーク州(13850) ベスタル.オーバーブルツクドライブ800
Claims (17)
- 【請求項1】 A.フッ素化ポリマー物質;及び B. 約7μmより大きくない平均粒径を有しそしてシ
リカ、石英粒子、中空微小球及びそれらの混合物の群か
ら選ばれる充填剤;から成り、そして組成物中のA及び
Bの総量を基にして、Aの量は約50〜約90重量%で
ありそしてBの量は約50〜約10重量%である、低い
誘電定数及び低い熱膨張係数を有する組成物。 - 【請求項2】 少なくとも約0.5ミルの層の形であ
る、請求項1記載の組成物。 - 【請求項3】 約3.2未満の誘電定数を有する、請求
項1記載の組成物。 - 【請求項4】 該層がその中にレーザーでドリルされた
ビアを有する、請求項2記載の組成物。 - 【請求項5】 該フッ素化ポリマー物質が、テトラフル
オロエチレンのポリマー、テトラフルオロエチレン及び
ペルフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキシド
のコポリマー、テトラフルオロエチレン及びヘキサフル
オロプロピレンのコポリマー、テトラフルオロエチレン
及びペルフルオロアルコキシのコポリマー、フッ素化エ
チレン−プロピレンコポリマー並びにこれらの混合物の
群から選ばれる、請求項1記載の組成物。 - 【請求項6】 A.(1)フッ素化ポリマー物質;及び
(2)約7μmより大きくない平均粒径を有しそしてシ
リカ、石英粒子、中空微小球及びそれらの混合物の群か
ら選ばれる充填剤を含み、そして組成物中の(1)及び
(2)の総量を基にして、(1)の量は約50〜約90
重量%でありそして(2)の量は約50〜約10重量%
である組成物を得ること; B.該組成物を基体に適用すること;そして次に C.該組成物を約350〜約400℃の温度に加熱する
こと;から成る、低い誘電定数及び低い熱膨張係数を有
する、フッ素化ポリマー物質を含む層を製造する方法。 - 【請求項7】 該加熱が約1000〜2000psiの
圧力下で実施される、請求項6記載の方法。 - 【請求項8】 ドリリングまたはパンチングによって層
中にビアを形成することをさらに含む、請求項6記載の
方法。 - 【請求項9】 レーザードリリングによって層中にビア
を形成することをさらに含む、請求項6記載の方法。 - 【請求項10】 該層が少なくとも約0.5ミルの厚さ
である、請求項6記載の方法。 - 【請求項11】 該組成物を融解するための加熱に先立
って、水を除去するための加熱及びそれに続く組成物中
に存在する界面活性剤を除去するための約1〜2時間の
約260〜約320℃での加熱をさらに含む、請求項6
記載の方法。 - 【請求項12】 該フッ素化ポリマー物質が、テトラフ
ルオロエチレンのポリマー、テトラフルオロエチレン及
びペルフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキシ
ドのコポリマー、テトラフルオロエチレン及びへキサフ
ルオロプロピレンのコポリマー、テトラフルオロエチレ
ン及びペルフルオロアルコキシのコポリマー、フッ素化
エチレン−プロピレンコポリマー並びにこれらの混合物
の群から選ばれる、請求項6記載の方法。 - 【請求項13】 I.A.フッ素化ポリマー物質;及び
B.約7μmより大きくない平均粒径を有しそしてシリ
カ、石英、中空微小球及びそれらの混合物の群から選ば
れる充填剤;を含み、そして基体中のA及びBの総量を
基にして、Aの量は約50〜約90重量%でありそして
Bの量は約50〜約10重量%である、低い誘電定数及
び低い熱膨張係数を示す基体;並びに II.該基体の少なくとも一つの主な面の少なくとも一
部の上に配設される金属層を含む回路化された基体。 - 【請求項14】 少なくとも約0.5ミルの厚さであ
る、請求項13記載の基体。 - 【請求項15】 その中にビアを有する、請求項13記
載の基体。 - 【請求項16】 その中にレーザーでドリルされたビア
を有する、請求項13記載の基体。 - 【請求項17】 該フッ素化ポリマー物質が、テトラフ
ルオロエチレンのポリマー、テトラフルオロエチレン及
びペルフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキシ
ドのコポリマー、テトラフルオロエチレン及びヘキサフ
ルオロプロピレンのコポリマー、テトラフルオロエチレ
ン及びペルフルオロアルコキシのコポリマー、フッ素化
エチレン−プロピレンコポリマー並びにこれらの混合物
の群から選ばれる、請求項13記載の基体。
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