JPH10208548A - Composite dielectric material composition - Google Patents

Composite dielectric material composition

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JPH10208548A
JPH10208548A JP1487897A JP1487897A JPH10208548A JP H10208548 A JPH10208548 A JP H10208548A JP 1487897 A JP1487897 A JP 1487897A JP 1487897 A JP1487897 A JP 1487897A JP H10208548 A JPH10208548 A JP H10208548A
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JP
Japan
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film
dielectric
material composition
monomer
composite dielectric
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Application number
JP1487897A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Yamada
俊昭 山田
Takeshi Takahashi
高橋  毅
Yoshiyuki Yasukawa
芳行 安川
Hideaki Ninomiya
秀明 二宮
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TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers

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  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable specific dielectric constant and dielectric loss to be adjusted to a desired value by blending a high-frequency ceramic material with a polymeric material obtained by polymerizing a monomer composition containing at least monomer of fumaric acid diester. SOLUTION: A fumarate-based polymer having a repetition unit induced from a fumaric acid diester by polymerization of a monomer composition containing a fumaric acid diester has good adhesive property with a metal conductor layer and a glass fiber, low dielectric loss tangent, and low dielectric rate. This composition in which a Ti-Ba-Na based material of 60 to 90wt.% or a Pb-Ca based material of 60 to 90wt.% are preferably added thereto as a high frequency ceramics material has a dielectric constant of at least 5.0 and a Q value of at least 200 in a high-frequency bandwidth of 30MHz or more. Preferably, a film of 30 micrometers or more in film thickness in which a solution of this composition is impregnated in a reinforce fiber such as glass fiber and a film made of two layers of 60 micrometers or more formed by lamination of a coated film thereto are employed as a substrate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特に高周波領域で
の使用に好適な樹脂ーセラミックス複合誘電体材料組成
物およびこれを用いた電子部品用基板に関するものであ
り、特に平面アンテナ用等に用いられる一定の比誘電率
を有し、低損失の複合誘電体材料組成物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin-ceramic composite dielectric material composition particularly suitable for use in a high frequency range and a substrate for electronic parts using the same, and particularly to a flat antenna. And a low-loss composite dielectric material composition having a specific dielectric constant.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年電子技術の多様な発展にともない、
電子装置に用いる絶縁材料にも多様な性能が要求される
ようになってきている。特にプリント配線板は極めて広
範囲の用途に使用され基板に対する要求特性も益々多岐
にわたっている。このような状況のもと誘電特性に関す
る要求も数多い。
2. Description of the Related Art With the recent development of electronic technology,
Various performances are also required for insulating materials used for electronic devices. In particular, printed wiring boards are used for a very wide range of applications, and the characteristics required for the boards are also increasingly diverse. Under such circumstances, there are many demands for dielectric properties.

【0003】これまでプリント配線板における高速伝
搬、高特性インピーダンス、配線板の薄型化、クロスト
ークの減少などを目的として低誘電率配線板の開発を行
ってきたが、一方高周波、マイクロウェ−ブ回路その他
配線板における遅延回路の形成、低インピーダンス回路
における配線板の特性インピーダンスの整合、配線パタ
ーンの細密化、基板自身にコンデンサー効果を持たせた
素子の複合回路化等の要求から高誘電率基板が必要とさ
れている。
Hitherto, low permittivity wiring boards have been developed for the purpose of high-speed propagation in printed wiring boards, high characteristic impedance, thinning of wiring boards, reduction of crosstalk, and the like. Circuits and other circuit boards with delay circuits, low-impedance circuit board characteristic impedance matching, finer wiring patterns, high-permittivity substrates due to the need for integrated circuits with elements that have a capacitor effect on the substrate itself. Is needed.

【0004】また、近年の情報通信システムが発達に伴
い、自動車電話、デジタル携帯電話等の携帯用移動通
信、衛星通信に使用される電波の周波数帯域はメガから
ギガ帯の高周波帯域のものが使用されている。これら通
信手段として使用される通信機器の急速な発展の中で、
筺体や電子部品の小型化・高密度実装化が図られている
ため、それらに使用されるアンテナにも同等の要求がな
され、誘電体基板にマイクロストリップラインを構成さ
せ、高周波アンテナとして用いる平面アンテナが使用さ
れている。
[0004] With the recent development of information communication systems, the frequency band of radio waves used for portable mobile communications such as car phones and digital cellular phones and satellite communications is in the mega- to giga-frequency range. Have been. With the rapid development of communication equipment used as these communication means,
As housings and electronic components are being miniaturized and mounted with high density, equivalent requirements are being placed on antennas used for them. A planar antenna used as a high-frequency antenna by forming a microstrip line on a dielectric substrate Is used.

【0005】平面アンテナは、誘電体基板として比較的
比誘電率(εr)が低いテフロン(εr=2.2〜2.
7/1GHz)やBTレジン(εr=3.3〜3.5/
1GHz)等の材料が用いられてきたが、小型化が困難
であり、熱による変形や温度による比誘電率(εr)の
変化が生じやすいため、高い信頼性が得られ難い。
The planar antenna has a relatively low relative dielectric constant (εr) as a dielectric substrate, and is made of Teflon (εr = 2.2 to 2.2).
7/1 GHz) and BT resin (εr = 3.3-3.5 /
Although materials such as (1 GHz) have been used, miniaturization is difficult, and deformation due to heat or change in relative dielectric constant (εr) due to temperature is likely to occur, so that it is difficult to obtain high reliability.

【0006】したがって、このような用途で使用される
誘電体基板は平面アンテナの小型化を図るため高誘電率
で、低損失な特性を有する必要がある。
Therefore, a dielectric substrate used in such an application needs to have a high dielectric constant and low loss characteristics in order to reduce the size of the planar antenna.

【0007】そこで、従来の積層板やプリント配線板用
のフェノール樹脂、エポキシ樹脂等または低誘電率樹脂
であるフッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等に高
誘電率のセラミックス粉末を添加し、ガラス布もしくは
ガラス不織布に含浸乾燥して得たプリプレグを積層成形
してなる高誘電率の基板が提案されていた。
Therefore, a high dielectric constant ceramic powder is added to a conventional phenol resin, epoxy resin, or the like for a laminated board or a printed wiring board, or a fluororesin or polyphenylene ether resin, which is a low dielectric constant resin, to form a glass cloth or glass. There has been proposed a high dielectric constant substrate formed by laminating and molding a prepreg obtained by impregnating and drying a nonwoven fabric.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の積層
板やプリント配線板用のフェノール樹脂、エポキシ樹脂
等の一般の熱硬化性樹脂に高誘電率の高周波セラミック
スを添加しただけでは誘電正接が低くはならない。
However, simply adding a high-permittivity high-frequency ceramic to a conventional thermosetting resin such as a phenolic resin or an epoxy resin for a conventional laminated board or printed wiring board results in a low dielectric loss tangent. Not be.

【0009】また、低誘電率樹脂のフッ素樹脂、ポリフ
ェニレンエーテル樹脂等の樹脂に高誘電率の充填剤を添
加した場合は誘電正接は低くはなるが、高誘電率を得る
ために充填剤の添加量が増加してしまい、積層板のドリ
ル加工性、切削加工性の低下及び寸法変化が大きくなる
等の問題が生じる。そこで、本発明はこれらの欠点を改
良した高誘電率・低誘電正接の誘電体複合材料および誘
電体基板を提案するものである。
When a filler having a high dielectric constant is added to a resin such as a fluororesin having a low dielectric constant or a polyphenylene ether resin, the dielectric loss tangent becomes low. The amount increases, and problems such as a decrease in drill workability and cutting workability of the laminate and an increase in dimensional change occur. Therefore, the present invention proposes a dielectric composite material having a high dielectric constant and a low dielectric loss tangent and a dielectric substrate in which these disadvantages are improved.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたものであり、以下の諸事項を特徴
とするものである。即ち、(1)単量体として少なくと
もフマル酸ジエステルを含む単量体組成物を重合して得
られた高分子材料に、高周波セラミックス材料を混合し
てなる複合誘電体材料組成物を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has the following features. That is, the present invention provides (1) a composite dielectric material composition obtained by mixing a high-frequency ceramic material with a polymer material obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer.

【0011】(2)(1)記載の複合誘電体材料組成物
において、高周波セラミックス材料としてチタンーバリ
ウムーネオジウム系又は鉛―カルシウム系から選択され
た少なくとも1種の材料を含有し、30MHz以上の高
周波帯域において、比誘電率が少なくとも5.0であ
り、Q値が少なくとも200であることを特徴とする複
合誘電体材料組成物を提供する。
(2) The composite dielectric material composition according to (1), wherein the high-frequency ceramic material contains at least one material selected from the group consisting of titanium-barium-neodymium and lead-calcium, and has a frequency of 30 MHz or more. A composite dielectric material composition having a relative dielectric constant of at least 5.0 and a Q value of at least 200 in a high-frequency band.

【0012】(3)前記高周波セラミックス材料とし
て、チタンーバリウムーネオジウム系の材料を 60wt%乃至90wt% 含有したことを特徴とする(2)記載の複合誘電体材料
組成物を提供する。
(3) The composite dielectric material composition according to (2), wherein the high-frequency ceramic material contains a titanium-barium-neodymium-based material in an amount of 60 wt% to 90 wt%.

【0013】(4)前記高周波セラミックス材料とし
て、鉛―カルシウム系の材料を 85wt%乃至90wt% 含有したことを特徴とする請求項2記載の複合誘電体材
料組成物を提供する。
(4) The composite dielectric material composition according to claim 2, wherein the high-frequency ceramic material contains 85 to 90 wt% of a lead-calcium-based material.

【0014】(5)(1)乃至(4)のいずれかの複合
誘電体材料組成物を強化用繊維に含浸させたことを特徴
とする膜厚30μm以上のフィルムを提供する。
(5) A film having a thickness of 30 μm or more, characterized by impregnating reinforcing fibers with the composite dielectric material composition according to any one of (1) to (4).

【0015】(6)強化用繊維としてガラス繊維を用い
たことを特徴とする(5)記載のフィルムを提供する。
(6) The film according to (5), wherein glass fiber is used as the reinforcing fiber.

【0016】(7)(5)乃至(6)に記載されたフィ
ルムを積層してなる基板を提供する。
(7) A substrate provided by laminating the films described in (5) and (6) is provided.

【0017】(8)(5)乃至(6)に記載されたフィ
ルムに請求項1乃至4に記載の複合誘電体材料組成物を
均一に塗布したことを特徴とする膜厚60μm以上のフ
ィルムを提供する。
(8) A film having a film thickness of 60 μm or more, which is obtained by uniformly applying the composite dielectric material composition according to any one of claims 1 to 4 to the film described in (5) or (6). provide.

【0018】(9)単量体として少なくともフマル酸ジ
エステルを含む単量体組成物を重合して得られた高分子
材料を、テフロン繊維またはガラス繊維に含浸させて得
た膜厚30μm以上のフィルムに(1)乃至(4)に記
載の複合誘電体材料組成物を均一に塗布したことを特徴
とする膜厚60μm以上のフィルム。
(9) A film having a thickness of 30 μm or more obtained by impregnating Teflon fiber or glass fiber with a polymer material obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer. A film having a thickness of 60 μm or more, wherein the composite dielectric material composition according to any one of (1) to (4) is uniformly applied.

【0019】(10)(8)乃至(9)に記載されたフ
ィルムを積層してなる基板。
(10) A substrate obtained by laminating the films described in (8) to (9).

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0021】本発明は、単量体として少なくともフマル
酸ジエステルを含む単量体組成物を重合して得られた低
誘電性高分子材料であり、フマル酸ジエステルから誘導
される繰り返し単位を有するフマレート系重合体に高周
波セラミックス材料を混合させ、高誘電率・低誘電正接
の誘電体複合材料組成物を得るものである。
The present invention relates to a low dielectric polymer material obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer, and a fumarate having a repeating unit derived from the fumaric acid diester. A high-frequency ceramic material is mixed with a system polymer to obtain a dielectric composite material composition having a high dielectric constant and a low dielectric loss tangent.

【0022】ここで、単量体として少なくともフマル酸
ジエステルを含む単量体組成物を重合して得られた低誘
電性高分子材料は、先に特願平8―42073号公報
(未公開)にて提案しているように、金属導体層および
ガラス繊維との密着性ないし接着性が良好でかつ薄膜形
成能を兼ね備え、しかも誘電正接が低く絶縁性に優れ、
さらには耐熱性、耐候性加工性に優れた高分子材料であ
る。高周波領域において誘電正接は周波数の増加に伴っ
て増大するため高周波領域で用いられる材料は誘電正接
が小さな値であることが必要であり、フマル酸ジエステ
ルを含む単量体組成物を重合して得られた低誘電性高分
子材料は高周波用の誘電体材料に最適であるといえる。
しかしながら、低誘電率であるため高誘電率基板を作成
する用途には不向きである。
Here, a low dielectric polymer material obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer is disclosed in Japanese Patent Application No. 8-42073 (not disclosed). As proposed in the above, it has good adhesion or adhesion to the metal conductor layer and glass fiber and also has the ability to form a thin film, and has a low dielectric loss tangent and excellent insulation,
Furthermore, it is a polymer material having excellent heat resistance and weatherability. Since the dielectric loss tangent in the high-frequency region increases with an increase in the frequency, the material used in the high-frequency region needs to have a small dielectric loss tangent. It can be said that the obtained low dielectric polymer material is most suitable for a dielectric material for high frequency.
However, since it has a low dielectric constant, it is not suitable for use in producing a high dielectric substrate.

【0023】そこで、本発明にかかる誘電体複合材料を
生成するため、単量体として少なくともフマル酸ジエス
テルを含む単量体組成物を重合して得られた低誘電性高
分子材料としてジーシクロヘキシルフマレート/ジーイ
ソプロピルフマレート共重合体(CDIP)もしくはジ
ーシクロヘキシルフマレート/ジーsec―ブチルフマ
レート共重合体(CDSB)(各々εr=2.4〜2.
8、Q=200〜600/1GHz)の少なくとも1種
を10〜20wt%溶液となるようトルエン等の溶媒に
溶解する。その後混合攪拌機にて誘電体セラミックス
(εr=85〜100、Q=2500〜6000/1G
Hz)の粉末を添加混合する。そのとき誘電体セラミッ
クスにチタンーバリウムーネオジウム系の場合は60w
t%乃至90wt%、鉛―カルシウム系の場合は85w
t%乃至90wt%含有することが望ましい。
Therefore, in order to produce the dielectric composite material according to the present invention, dicyclohexyl fumarate is used as a low dielectric polymer material obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer. Rate / diisopropyl fumarate copolymer (CDIP) or dicyclohexyl fumarate / disec-butyl fumarate copolymer (CDSB) (εr = 2.4-2.
8, Q = 200-600 / 1 GHz) is dissolved in a solvent such as toluene so as to form a 10-20 wt% solution. Thereafter, a dielectric ceramic (εr = 85 to 100, Q = 2500 to 6000 / 1G) was mixed with a mixing stirrer.
Hz) powder and mix. At that time, if the dielectric ceramics is titanium-barium-neodymium, it will be 60 watts.
t-90wt%, 85w for lead-calcium system
It is desirable to contain t% to 90 wt%.

【0024】さらに3本ロールにて少なくとも2回混合
・粉砕する。このように生成した誘電体複合材料に粘度
調整のためさらにトルエンを加え、混合撹拌期にて10
から20分撹拌する。このとき、脱気しながら撹拌する
ことが望ましい。これにより、1μm以上の膜形成能の
ある複合誘電体材料組成物溶液を得ることができる。
Further, the mixture is mixed and pulverized at least twice with three rolls. Toluene was further added to the dielectric composite material thus formed for viscosity adjustment, and 10
And stir for 20 minutes. At this time, it is desirable to stir while degassing. Thereby, a composite dielectric material composition solution having a film forming ability of 1 μm or more can be obtained.

【0025】ここで用いられる誘電体セラミックス材料
は特に限定されるものではないが比誘電率(εr)が1
0以上が望ましく、さらに望ましくは30以上であり、
誘電正接(tanδ)が0.005以下のものが良い。
The dielectric ceramic material used here is not particularly limited, but has a relative dielectric constant (εr) of 1
0 or more is desirable, more desirably 30 or more,
Those having a dielectric loss tangent (tan δ) of 0.005 or less are preferred.

【0026】このようなものとしてはたとえば、チタン
ーバリウムーネオジウム系セラミックス、鉛―カルシウ
ム系セラミックス、二酸化チタン系セラミックス、チタ
ン酸バリウム系セラミックス、チタン酸鉛系セラミック
ス、、チタン酸ストロンチウム系セラミックス、、チタ
ン酸カルシウム系セラミックス、チタン酸ビスマス系セ
ラミックス、、チタン酸マグネシウム系セラミックス、
ジルコン酸鉛系セラミックスなどが挙げられる。さら
に、CaWO4系セラミックス、Ba(Mg,Nb)O
3系セラミックス、 Ba(Mg,Ta)O3系セラミ
ックス、 Ba(Co,Mg,Nb)O3系セラミック
ス、 Ba(Co,Mg,Ta)O3系セラミックスな
ども挙げられる。これらは、単独または2種類以上を混
合してもよい。
Examples of such materials include titanium-barium-neodymium ceramics, lead-calcium ceramics, titanium dioxide ceramics, barium titanate ceramics, lead titanate ceramics, strontium titanate ceramics, Calcium titanate ceramics, bismuth titanate ceramics, magnesium titanate ceramics,
And lead zirconate ceramics. Furthermore, CaWO4 ceramics, Ba (Mg, Nb) O
Examples include ternary ceramics, Ba (Mg, Ta) O3 ceramics, Ba (Co, Mg, Nb) O3 ceramics, and Ba (Co, Mg, Ta) O3 ceramics. These may be used alone or in combination of two or more.

【0027】なお、前記二酸化チタン系セラミックスと
は、組成的には二酸化チタンのみを含む系、または二酸
化チタンに他の少量の添加物を含む系で、主成分である
二酸化チタンの結晶構造が保持されているものである。
The above-mentioned titanium dioxide-based ceramic is a system containing only titanium dioxide or a system containing a small amount of other additives in titanium dioxide, and the crystal structure of the main component titanium dioxide is maintained. Is what is being done.

【0028】他の系のセラミックスもこれと同様であ
る。二酸化チタンはTiO2で示される物質で種々の結
晶構造を有するものであるが、誘電体セラミックスとし
て使用されるのはその中のルチル構造のものである。
The same applies to other ceramics. Titanium dioxide is a substance represented by TiO2 and has various crystal structures. Among them, the one used as a dielectric ceramic has a rutile structure.

【0029】誘電体セラミックスの粒子径は、約50μ
m以下のものを用いることができるが、好ましくは0.
1〜20μm、さらに好ましくは0.5〜7μmの範囲
のものである。これは、粒子径が大きいと樹脂内への均
一な分散・混合が困難となり、小さいと取り扱いが困難
となるためである。
The particle diameter of the dielectric ceramic is about 50 μm.
m or less can be used, but preferably 0.1 m or less.
It is in the range of 1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 7 μm. This is because if the particle size is large, uniform dispersion and mixing in the resin becomes difficult, and if the particle size is small, handling becomes difficult.

【0030】このように生成された複合誘電体材料組成
物溶液を型に流し込み溶剤を蒸散させることにより、均
一な厚さのフィルムを得ることができる。このようない
わゆるキャスティング法により目的用途に応じて種々の
厚さとすることができ、その厚さは、通常0.1〜10
mm程度である。本発明においてキャスティング法でフ
ィルムを形成する場合に用いられる型としてはガラス
板、シリコーンゴム板、金属板等が挙げられる。フィル
ムは溶剤を上記のように室温(15〜30℃程度の温
度)で蒸散させることによっても得られるが、必要に応
じて40〜60℃程度の温度で乾燥してもよい。
The composite dielectric material composition solution thus produced is poured into a mold to evaporate the solvent, whereby a film having a uniform thickness can be obtained. By such a so-called casting method, various thicknesses can be obtained according to the intended use.
mm. In the present invention, examples of a mold used for forming a film by a casting method include a glass plate, a silicone rubber plate, and a metal plate. The film can be obtained by evaporating the solvent at room temperature (temperature of about 15 to 30 ° C.) as described above, but may be dried at a temperature of about 40 to 60 ° C. if necessary.

【0031】また、本発明では、ポリエチレンテレフタ
レート(PET)等の樹脂フィルム基体上に、前記誘電
体複合材料の塗膜を形成してフィルム状とすることもで
きる。この場合であっても塗膜の厚さは1μm以上とす
ることができ、塗布溶液の濃度等を調整することで50
0μm程度の膜厚のものまで得ることができる。
In the present invention, a film of the dielectric composite material may be formed on a resin film substrate such as polyethylene terephthalate (PET) to form a film. Even in this case, the thickness of the coating film can be 1 μm or more.
A film having a thickness of about 0 μm can be obtained.

【0032】塗布法としては公知のいずれの方法であっ
てもよく、ドクターブレードコート法、スピンコート
法、ディップコート法、スクリーン印刷コート法等によ
ればよく、用途に応じた生産法を選択することができる
ので、生産性が高い。
The coating method may be any known method, such as a doctor blade coating method, a spin coating method, a dip coating method, or a screen printing coating method. So you can be more productive.

【0033】このような塗膜を形成したものを、フィル
ム基体ごとに積層してもよい。積層化は溶剤が残ってい
る状態積層し加熱してもよいし、フィルムを乾燥後フマ
ル酸ジエステル樹脂を接着剤として用いて貼りあわせて
もよい。
The film having such a coating film formed thereon may be laminated for each film substrate. The lamination may be performed with the solvent remaining and lamination may be performed, or the film may be dried and then bonded using a fumaric acid diester resin as an adhesive.

【0034】また、金属導体フィルム等を積層すること
も同様に可能である。
It is also possible to laminate a metal conductor film or the like.

【0035】本発明の複合誘電体材料組成物は、ガラス
繊維等の強化用繊維に含浸させることによりフィルムと
することができる。このとき強化用繊維含浸用の溶液に
用いられる溶剤は、本発明にかかる誘電体複合材料組成
物において良好な溶解性を示すことが必要であるが、蒸
発速度等のコントロール等を考慮に入れ悪影響を及ぼさ
ない程度の貧溶媒を合わせて用いることができる。用い
られる溶剤の例を挙げると、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、アセトン等の
ケトン系溶剤、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素
系溶剤、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジエチ
レングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ
メチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエー
テル等の各種グリコールエーテル系溶剤、ブチルセロソ
ルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、酢酸エ
チル等のエステル系溶剤、N,N−ジメチルアセトアミ
ド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−
ピロリドン等のアミド系溶剤、メタノール、エタノール
等のアルコール系溶剤、他にテトラヒドロフラン(TH
F)、デカリン、ジメチルスルホキシド、ブチルクロラ
イド、トリクロロトリフルオロエタン、トリフルオロト
ルエン等の溶媒に溶解することにより得ることができ
る。これらは、何種類かを併用して用いることもでき
る。
The composite dielectric material composition of the present invention can be formed into a film by impregnating reinforcing fibers such as glass fibers. At this time, the solvent used for the solution for reinforcing fiber impregnation needs to show good solubility in the dielectric composite material composition according to the present invention, but has an adverse effect in consideration of control of the evaporation rate and the like. Can be used in combination. Examples of solvents used include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ketone solvents such as acetone, benzene, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, methyl cellosolve, butyl cellosolve, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, Various glycol ether solvents such as dipropylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether, ester solvents such as butyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate and ethyl acetate, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, N-methyl- 2-
Amide solvents such as pyrrolidone, alcohol solvents such as methanol and ethanol, and tetrahydrofuran (TH
It can be obtained by dissolving in a solvent such as F), decalin, dimethyl sulfoxide, butyl chloride, trichlorotrifluoroethane, trifluorotoluene and the like. These can be used in combination of several types.

【0036】この含浸液中の誘電体複合材料組成物の含
有量は、操作性等から60〜85重量%とすればよい。
この場合の粘度は常態で好ましくは500〜30000
cps程度である。
The content of the dielectric composite material composition in the impregnating liquid may be 60 to 85% by weight from the viewpoint of operability and the like.
The viscosity in this case is preferably 500 to 30,000 under normal conditions.
It is about cps.

【0037】上記においてガラス繊維のみならず、補強
用繊維として従来よりテフロン繊維やリジッド基板の製
造に用いられている任意の絶縁性繊維が使用できるが、
ガラス繊維が好ましい。特に望ましくは低誘電性(低誘
電率、低誘電損失正接)を有するガラス繊維を使用する
ことが好ましい。ガラス繊維としてはガラス織布、ガラ
ス不織布等の補強用繊維のいずれをも使用できる。
In the above, not only glass fibers but also Teflon fibers and any insulating fibers conventionally used in the production of rigid substrates can be used as reinforcing fibers.
Glass fibers are preferred. It is particularly preferable to use glass fibers having low dielectric properties (low dielectric constant, low dielectric loss tangent). As the glass fiber, any of reinforcing fibers such as a glass woven fabric and a glass nonwoven fabric can be used.

【0038】ガラス繊維含有フィルム中の誘電体複合材
料組成物の含有量は10〜70重量%が適当である。こ
れにより強度が十分で、低誘電性を有し、耐熱性のある
フィルムないし基板となる。このような含有量は、フィ
ルムを積層する際、あるいは基板を積層する際に樹脂の
りとして誘電体複合材料組成物含有溶液(通常60〜8
5重量%溶液)を塗布することによって実現されるもの
であってもよい。
The content of the dielectric composite material composition in the glass fiber-containing film is suitably from 10 to 70% by weight. This results in a film or substrate having sufficient strength, low dielectric properties, and heat resistance. Such a content can be determined by adding a dielectric composite material composition-containing solution (usually 60 to 8) as a resin paste when laminating a film or laminating a substrate.
(5% by weight solution).

【0039】さらに、誘電体複合材料組成物の溶液をガ
ラス繊維に含浸させて得たフィルム上に、前記誘電体複
合材料の塗膜を形成して2層構造のフィルムとすること
もできる。この場合には塗膜の厚さを含めて60μm以
上のフィルムを得ることもできる。また、同様に単量体
として少なくともフマル酸ジエステルを含む単量体組成
物を重合して得られた高分子材料溶液をテフロン繊維ま
たはガラス繊維に含浸させて得たフィルム、好ましくは
ガラス繊維に含浸させて得たフィルム上に、前記誘電体
複合材料の塗膜を形成して2層構造のフィルムとするこ
ともできる。
Further, a coating film of the dielectric composite material may be formed on a film obtained by impregnating a glass fiber with a solution of the dielectric composite material composition to form a two-layer film. In this case, a film having a thickness of 60 μm or more including the thickness of the coating film can be obtained. Similarly, a film obtained by impregnating a polymer material solution obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer into Teflon fiber or glass fiber, preferably impregnating glass fiber A film of the above-mentioned dielectric composite material may be formed on the obtained film to form a film having a two-layer structure.

【0040】また、前記2層構造のフィルムを残溶剤の
まま積層し、積層後脱溶剤して基板を作成することもで
きる。
Alternatively, the substrate having the two-layer structure may be laminated with the remaining solvent remaining, and after lamination, the solvent may be removed to form a substrate.

【0041】さらには、金属導体フィルム等を積層する
ことも同様に可能であり、積層されたフィルムの両面に
誘電体複合材料組成物の溶液をガラス繊維に含浸させて
得たフィルムをさらに積層させ強度的に安定した基板を
作成することもできる。
Further, it is also possible to laminate a metal conductor film or the like. A film obtained by impregnating a glass fiber with a solution of a dielectric composite material composition is further laminated on both surfaces of the laminated film. A substrate that is stable in strength can be produced.

【0042】このようにして得られた誘電体複合材料組
成物を用いた基板を100mm長、2mm巾、1.2m
m厚の大きさに切り出し、摂動法によって1GHzおよ
び2GHzにおける比誘電率(εr)と誘電正接(ta
nδ)を求め、Qの値を算出した結果を図1の実施例に
示す。
A substrate using the thus obtained dielectric composite material composition was prepared to have a length of 100 mm, a width of 2 mm, and a width of 1.2 m.
m, and a relative permittivity (εr) and a dielectric loss tangent (ta) at 1 GHz and 2 GHz are obtained by a perturbation method.
nδ), and the result of calculating the value of Q is shown in the embodiment of FIG.

【0043】なお、図3(a)に示すように、誘電体複
合材料組成物の溶液をガラス繊維に含浸させて得たフィ
ルム上に、前記誘電体複合材料の塗膜を形成し、積層し
て得られた基板をA積層法とし、図3(b)のように単
量体として少なくともフマル酸ジエステルを含む単量体
組成物を重合して得られた高分子材料溶液をガラス繊維
に含浸させて得たフィルム上に、前記誘電体複合材料の
塗膜を形成し、積層して得られた基板をB積層法とし
た。
As shown in FIG. 3 (a), a film of the dielectric composite material was formed on a film obtained by impregnating a glass fiber with a solution of the dielectric composite material composition, and was laminated. The substrate obtained by the A lamination method is used to impregnate glass fibers with a polymer material solution obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer as shown in FIG. A coating film of the dielectric composite material was formed on the film thus obtained, and the obtained substrate was laminated by a B lamination method.

【0044】さらに、従来より用いられている材料を用
いた基板の比誘電率(εr)、誘電正接(tanδ)お
よびQの値を同様の試験方法によって図1の比較例に示
す。
Further, the relative dielectric constant (εr), dielectric loss tangent (tan δ), and Q value of a substrate using a conventionally used material are shown in the comparative example of FIG. 1 by the same test method.

【0045】また、誘電体セラミックスとして、特に混
合された誘電体セラミックスの含有量をパラメータとし
て、比誘電率(εr)、およびQの値の変化を図2に示
した。
FIG. 2 shows changes in the relative dielectric constant (εr) and the value of Q, with the content of the dielectric ceramics, particularly the mixed dielectric ceramics as a parameter.

【0046】本発明にかかる誘電体複合材料組成物は、
単量体として少なくともフマル酸ジエステルを含む単量
体組成物を重合して得られた低誘電性高分子材料であ
り、フマル酸ジエステルから誘導される繰り返し単位を
有するフマレート系重合体に高周波セラミックス材料を
混合させることにより、高周波領域における比誘電率
(εr)および誘電損失(tanδ)を任意の値に調整
することが可能であり、高周波セラミックス材料として
チタンーバリウムーネオジウム系では60〜90wt
%、鉛―カルシウム系セラミックスでは85〜90wt
%を含有させれば、高周波領域における高誘電率基板、
特に近年小型化が要求されている平面アンテナに用いら
れる高誘電率基板が要求している値である比誘電率(ε
r)5.0以上、Qの値が200以上であることを満足
することがわかる。
The dielectric composite material composition according to the present invention comprises:
A low dielectric polymer material obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer, and a high frequency ceramic material containing a fumarate-based polymer having a repeating unit derived from the fumaric acid diester. , It is possible to adjust the relative dielectric constant (εr) and the dielectric loss (tan δ) in the high-frequency region to arbitrary values. As a high-frequency ceramic material, 60 to 90 wt.
%, 85-90 wt% for lead-calcium ceramics
%, A high dielectric constant substrate in a high frequency region,
In particular, the relative permittivity (ε, which is a value required by a high-permittivity substrate used for a planar antenna for which miniaturization is required in recent years, is required.
r) It is understood that the condition of 5.0 or more and the value of Q is 200 or more are satisfied.

【0047】[0047]

【発明の効果】単量体として少なくともフマル酸ジエス
テルを含む単量体組成物を重合して得られた低誘電性高
分子材料であり、フマル酸ジエステルから誘導される繰
り返し単位を有するフマレート系重合体に、高周波セラ
ミックス材料を混合させることにより、比誘電率(ε
r)および誘電損失(tanδ)を任意の値に調整する
ことが可能であり、積層等の技術によって任意の厚さで
高強度の高周波領域で使用することができる誘電体基板
を提供することができる。
The present invention is a low dielectric polymer material obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer, and a fumarate-based polymer having a repeating unit derived from the fumaric acid diester. By mixing a high-frequency ceramic material into the union, the relative dielectric constant (ε
r) and dielectric loss (tan δ) can be adjusted to arbitrary values, and a dielectric substrate that can be used in a high-strength high-frequency region with an arbitrary thickness by a technique such as lamination can be provided. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明にかかる誘電体複合材料組成物の誘電特
性を示す図表
FIG. 1 is a table showing the dielectric properties of a dielectric composite material composition according to the present invention.

【図2】本発明にかかる誘電体複合材料組成物におい
て、高周波セラミックスの混合量による特性の変化を示
す図
FIG. 2 is a diagram showing a change in characteristics of a dielectric composite material composition according to the present invention depending on a mixing amount of high-frequency ceramics.

【図3】本発明にかかる基板の積層構造を示す断面図FIG. 3 is a sectional view showing a laminated structure of a substrate according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 二宮 秀明 東京都中央区日本橋一丁目13番1号ティー ディーケイ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hideaki Ninomiya 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inside TDK Corporation

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】単量体として少なくともフマル酸ジエステ
ルを含む単量体組成物を重合して得られた高分子材料
に、高周波セラミックス材料を混合してなる複合誘電体
材料組成物。
1. A composite dielectric material composition obtained by mixing a high-frequency ceramic material with a polymer material obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer.
【請求項2】請求項1記載の複合誘電体材料組成物にお
いて、高周波セラミックス材料としてチタンーバリウム
ーネオジウム系又は鉛―カルシウム系から選択された少
なくとも1種の材料を含有し、 30MHz以上の高周波帯域において、比誘電率が少な
くとも5.0であり、Q値が少なくとも200であるこ
とを特徴とする複合誘電体材料組成物。
2. The composite dielectric material composition according to claim 1, wherein the high-frequency ceramic material contains at least one material selected from the group consisting of titanium-barium-neodymium and lead-calcium, and has a high frequency of 30 MHz or more. A composite dielectric material composition having a dielectric constant of at least 5.0 and a Q value of at least 200 in the band.
【請求項3】前記高周波セラミックス材料として、チタ
ンーバリウムーネオジウム系の材料を 60wt%乃至90wt% 含有したことを特徴とする請求項2記載の複合誘電体材
料組成物。
3. The composite dielectric material composition according to claim 2, wherein the high-frequency ceramic material contains a titanium-barium-neodymium-based material in an amount of 60 wt% to 90 wt%.
【請求項4】前記高周波セラミックス材料として、鉛―
カルシウム系の材料を 85wt%乃至90wt% 含有したことを特徴とする請求項2記載の複合誘電体材
料組成物。
4. A lead-free ceramic material as the high-frequency ceramic material.
3. The composite dielectric material composition according to claim 2, wherein the composition contains 85 to 90 wt% of a calcium-based material.
【請求項5】請求項1乃至4のいずれかの複合誘電体材
料組成物を強化用繊維に含浸させたことを特徴とする膜
厚30μm以上のフィルム。
5. A film having a thickness of 30 μm or more, wherein a reinforcing fiber is impregnated with the composite dielectric material composition according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】強化用繊維としてガラス繊維を用いたこと
を特徴とする請求項5記載のフィルム。
6. The film according to claim 5, wherein glass fiber is used as the reinforcing fiber.
【請求項7】請求項5乃至6に記載されたフィルムを積
層してなる基板。
7. A substrate obtained by laminating the films according to claim 5 and 6.
【請求項8】請求項5乃至6に記載されたフィルムに請
求項1乃至4に記載の複合誘電体材料組成物を均一に塗
布したことを特徴とする膜厚60μm以上のフィルム。
8. A film having a thickness of 60 μm or more, wherein the composite dielectric material composition according to claim 1 is uniformly applied to the film according to claim 5 or 6.
【請求項9】単量体として少なくともフマル酸ジエステ
ルを含む単量体組成物を重合して得られた高分子材料
を、テフロン繊維またはガラス繊維に含浸させて得た膜
厚30μm以上のフィルムに請求項1乃至4に記載の複
合誘電体材料組成物を均一に塗布したことを特徴とする
膜厚60μm以上のフィルム。
9. A film having a thickness of 30 μm or more obtained by impregnating a Teflon fiber or a glass fiber with a polymer material obtained by polymerizing a monomer composition containing at least a fumaric acid diester as a monomer. A film having a film thickness of 60 μm or more, wherein the composite dielectric material composition according to claim 1 is uniformly applied.
【請求項10】請求項8乃至9に記載されたフィルムを
積層してなる基板。
10. A substrate obtained by laminating the films according to claim 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009239227A (en) * 2008-03-28 2009-10-15 Toshiba Corp Multi-layer substrate

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