KR102375660B1 - Insulating resin material, insulating resin material with metal layer using same, and wiring board - Google Patents

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Abstract

[과제] 종래에는 얻기 어려운, 우수한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립한 재료인 절연 수지 재료, 그것을 이용한 금속층 구비 절연 수지 재료 및 배선 기판을 얻기 위해서, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍(3)을 갖는 다공성 무기 응집체(2)와 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴(4)을 함유하는 절연 수지 재료로서, 상기 피브릴(4)이 다방향으로 배향되고, 상기 다공성 무기 응집체(2) 및 피브릴(4)의 적어도 한쪽이 상호 연결되고, 기공률이 50% 이상의 미세 메쉬 구조체인 절연 수지 재료를 제공한다. [Problem] In order to obtain an insulating resin material, which is a material that achieves both an excellent low dielectric constant and a low thermal coefficient of thermal expansion, which is difficult to obtain in the past, an insulating resin material with a metal layer and a wiring board using the same, having hollow holes 3 composed of a plurality of fine particles An insulating resin material containing a porous inorganic aggregate (2) and fibrils (4) made of polytetrafluoroethylene, wherein the fibrils (4) are oriented in multiple directions, the porous inorganic aggregate (2) and fibrils (4) Provided is an insulating resin material in which at least one of (4) is interconnected and is a fine mesh structure having a porosity of 50% or more.

Description

절연 수지 재료, 그것을 이용한 금속층 구비 절연 수지 재료 및 배선 기판Insulating resin material, insulating resin material with metal layer using same, and wiring board

본 발명은, 종래에는 얻기 어려운, 우수한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립한 재료인 절연 수지 재료, 그것을 이용한 금속층 구비 절연 수지 재료 및 배선 기판에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an insulating resin material, which is a material having both an excellent low dielectric constant and a low coefficient of thermal expansion, which is difficult to obtain in the past, an insulating resin material with a metal layer using the same, and a wiring board.

전자 기술의 발달에 의해, 고주파 대역을 사용하는 컴퓨터나 이동 통신 기기 등의 전자 기기가 증가하고 있다. 이러한 전자 기기에 이용되는 고주파용 배선 기판이나 다층 배선 기판에는 일반적으로 저비유전율 재료가 요구되며, 저비유전율의 수지 재료로서는, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 비극성의 고분자 수지 재료를 들 수 있다.BACKGROUND ART With the development of electronic technology, electronic devices such as computers and mobile communication devices that use high-frequency bands are increasing. A low-dielectric constant material is generally required for high-frequency wiring boards or multilayer wiring boards used in such electronic devices, and as a low-dielectric constant resin material, for example, a non-polar polymer resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, or polytetrafluoroethylene. materials can be taken.

그러나, 상기 수지 재료는 열선팽창률이 높아, 기판 상에 형성되는 금속 배선 재료의 열선팽창률과 크게 다르기 때문에, 열선팽창률의 차에 의한 배선의 박리, 절단 등의 문제가 있다.However, since the resin material has a high coefficient of thermal expansion and is significantly different from that of a metal wiring material formed on a substrate, there are problems such as peeling and cutting of the wiring due to the difference in the coefficient of thermal expansion.

상기 수지 재료의 저열선팽창률화를 도모하기 위해서, 무기 분말의 충전이나 글라스 클로스 강화 등의 열선팽창률이 낮은 무기물을 이용하는 수법이 있다. 그 한편, 일반적으로 무기물은 비유전율이 높으므로, 얻어지는 재료의 비유전율이 높아진다고 하는 문제도 있다.In order to achieve a low coefficient of thermal expansion of the resin material, there is a method of using an inorganic substance having a low coefficient of thermal expansion, such as filling of inorganic powder or reinforcing glass cloth. On the other hand, since the dielectric constant of an inorganic substance is generally high, there also exists a problem that the dielectric constant of the material obtained becomes high.

그래서, 입자의 중심 부분이 중공인 중공 무기 입자를 이용하여, 저비유전율임과 더불어 열선팽창률이 낮은 기판을 제작하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1).Then, the technique of producing a board|substrate with a low dielectric constant and a low coefficient of thermal expansion using the hollow inorganic particle whose center part of particle|grains is hollow is proposed (patent document 1).

그러나, 이 중공 무기 입자에 결합제를 배합하여 일정 형상으로 성형할 때에 중공 무기 입자는 깨지기 쉽다. 이에 따라 절연층의 흡수율이 커지기 때문에, 이 중공 무기 입자를 기판재나 배선판에 이용한 경우, 유전 특성이 악화되는 과제가 있었다. 이것을 개선하기 위해서는 중공 무기 입자의 껍데기를 크게 하지 않으면 안 되어, 중공 무기 입자를 사용하여 높은 기공률을 갖는 절연 수지 조성물을 얻기에는 한계가 있었다. However, when the binder is blended with the hollow inorganic particles and molded into a predetermined shape, the hollow inorganic particles are easily broken. Accordingly, since the water absorption of the insulating layer increases, when the hollow inorganic particles are used for a substrate material or a wiring board, there is a problem that the dielectric properties deteriorate. In order to improve this, the shell of the hollow inorganic particles must be enlarged, and there is a limit to obtaining an insulating resin composition having a high porosity using the hollow inorganic particles.

한편, 평균 입경 2 ㎛ 이하의 미세 실리카 충전제가 들어간 플루오로 폴리머 디스퍼전을 건조 응집시켜 시트형으로 성형하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 2). On the other hand, it has been proposed to dry agglomerate a fluoropolymer dispersion containing fine silica fillers having an average particle diameter of 2 µm or less to form a sheet (Patent Document 2).

그러나, 미세 실리카 충전제이기 때문에 고압축 성형체를 제작할 필요가 있어, 50%를 넘는 높은 기공률로 할 수 없고, 얻어지는 재료의 비유전율을 내리기 어려웠다.However, since it is a fine silica filler, it is necessary to produce a high compression molded body, and it cannot be set as high porosity exceeding 50 %, and it is difficult to lower|reduce the dielectric constant of the material obtained.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 평6-119810호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 6-119810 특허문헌 2 : 일본 특허공개 평3-212987호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Laid-Open No. 3-212987

그러나, 이들 기술을 이용하더라도 가장 낮은 비유전율이 1.94 정도에 머무르고, 그 밖의 기술에서도 이보다 낮은 비유전율의 재료를 얻기가 어려우므로, 더 한층의 저비유전율화가 오랫동안 요구되고 있다. However, even if these technologies are used, the lowest relative dielectric constant remains at about 1.94, and it is difficult to obtain a material having a lower dielectric constant even with other technologies.

또한, 무기 충전제를 배합하고, 더욱이 기공이 있는 재료는, 핫프레스 등에 의한 금속과의 밀착을 도모하려고 해도, 금속층의 조화 처리면으로 파고들어가는 폴리머의 양이 족하지 않아, 충분히 파고들어가지 못하기 때문에, 밀착이 약한 것도 과제로서 들 수 있다.In addition, the amount of polymer that penetrates into the roughened surface of the metal layer is insufficient, and the porous material does not penetrate sufficiently even when an inorganic filler is blended and an attempt is made to adhere to the metal by hot press or the like. , poor adhesion is also mentioned as a problem.

본 발명에서는 이러한 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 종래에는 얻기 어려운, 우수한 저비유전율과 저열선팽창률을 가지고, 금속층과의 밀착도 우수한 재료를 제공한다. The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a material having excellent low dielectric constant and low coefficient of thermal expansion, which is difficult to obtain in the prior art, and excellent in adhesion to a metal layer.

본 발명은, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍을 갖는 다공성 무기 응집체와, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴을 함유하는 절연 수지 재료로서, 상기 피브릴이 다방향으로 배향되고, 상기 다공성 무기 응집체 및 피브릴의 적어도 한쪽이 상호 연결되고, 기공률이 50% 이상인 미세 메쉬 구조체인 절연 수지 재료를 제1 요지로 한다.The present invention provides an insulating resin material comprising a porous inorganic aggregate composed of a plurality of fine particles and voids and fibrils made of polytetrafluoroethylene, wherein the fibrils are oriented in multiple directions, and the porous inorganic aggregate and An insulating resin material, which is a fine mesh structure in which at least one of the fibrils is interconnected and has a porosity of 50% or more, is a first aspect.

또한, 본 발명은, 상기 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 갖는 금속층 구비 절연 수지 재료를 제2 요지로 하고, 상기 금속층 구비 절연 수지 재료의 금속층이 패터닝 처리되어 있는 배선 기판을 제3 요지로 한다. Further, the present invention provides a wiring board having an insulating resin material with a metal layer having a metal layer on at least one surface of the insulating resin material as a second aspect, and a wiring board on which a metal layer of the insulating resin material with a metal layer is patterned. do it with

또한, 금속층은 불소계 수지층을 매개로 상기 절연 수지 재료와 밀착되어 있다.Further, the metal layer is in close contact with the insulating resin material via the fluorine-based resin layer.

본 발명자들은, 저비유전율과 저열선팽창률은 트레이드오프의 관계에 있어, 저비유전율과 저열선팽창률의 양립이 어렵다고 하는 오랜 세월에 걸친 과제에 주목하여, 저비유전율과 저열선팽창률의 양립을 목표로 하여 예의 연구를 했다. 그 결과, 유기/무기 콤포지트 기술에 있어서 재료의 기공률을 제어하는 것을 상기하며 검토를 거듭한 결과, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍을 갖는 다공성 무기 응집체를 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴로 강고하게 결착시킴으로써 절연 수지 재료의 강도를 향상시켜, 원래 트레이드오프의 관계에 있는 저비유전율과 저열선팽창률을 양립할 수 있다는 것을 알아내어 본 발명에 도달하기에 이르렀다. The inventors of the present invention have a trade-off relationship between a low dielectric constant and a low coefficient of thermal expansion, and paying attention to the long-standing problem that it is difficult to achieve both a low dielectric constant and a low coefficient of thermal expansion, aiming to achieve coexistence of a low dielectric constant and a low coefficient of thermal expansion. did careful research. As a result, as a result of repeated studies while recalling the control of the porosity of materials in the organic/inorganic composite technology, the porous inorganic aggregate with voids composed of a plurality of fine particles was firmly formed with fibrils made of polytetrafluoroethylene. By binding it, the intensity|strength of an insulating resin material was improved, discovered that the low dielectric constant and low coefficient of thermal expansion which were originally in a trade-off relationship were compatible, and came to reach this invention.

본 발명의 절연 수지 재료는, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍을 갖는 다공성 무기 응집체와, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴을 함유하는 절연 수지 재료로서, 상기 피브릴이 다방향으로 배향되고, 상기 다공성 무기 응집체 및 피브릴의 적어도 한쪽이 상호 연결되고, 기공률이 50% 이상인 미세 메쉬 구조체이므로, 우수한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립할 수 있다.The insulating resin material of the present invention is an insulating resin material containing a porous inorganic aggregate having hollow pores composed of a plurality of fine particles and fibrils made of polytetrafluoroethylene, wherein the fibrils are oriented in multiple directions, Since at least one of the porous inorganic aggregate and the fibrils are interconnected and the fine mesh structure has a porosity of 50% or more, it is possible to achieve both an excellent low dielectric constant and a low coefficient of thermal expansion.

그리고, 상기 다공성 무기 응집체의 BET 비표면적이 10∼250 ㎡/g이면, 강고한 미세 메쉬 구조체를 얻을 수 있어 우수한 절연 수지 재료가 된다.In addition, if the BET specific surface area of the porous inorganic aggregate is 10 to 250 m 2 /g, a strong fine mesh structure can be obtained and an excellent insulating resin material is obtained.

또한, 상기 다공성 무기 응집체의 겉보기 비중이 100 g/L 이하이면, 보다 강고한 미세 메쉬 구조체를 얻을 수 있게 된다.In addition, when the apparent specific gravity of the porous inorganic aggregate is 100 g/L or less, it is possible to obtain a stronger fine mesh structure.

더욱이, 상기 다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자의 평균 입자경이 5∼35 nm이면, 보다 한층 강고한 미세 메쉬 구조체를 얻을 수 있게 된다.Furthermore, if the average particle diameter of the fine particles constituting the porous inorganic aggregate is 5 to 35 nm, a stronger fine mesh structure can be obtained.

또한, 상기 다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자가, 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카이면, 절연 수지 재료의 비유전율, 유전 정접이 안정되어 얻어지는 제품의 정밀도가 우수하게 된다.In addition, when the microparticles constituting the porous inorganic aggregate are porous fine powder silica subjected to hydrophobic treatment, the dielectric constant and dielectric loss tangent of the insulating resin material are stabilized, and the resulting product is excellent in precision.

더욱이, 상기 다공성 무기 응집체의 배합량이, 상기 다공성 무기 응집체와 상기 피브릴의 합계에 대하여 50 중량% 이상이면, 보다 낮은 열선팽창 계수를 얻을 수 있게 되어 제품의 정밀도가 우수하게 된다.Moreover, when the blending amount of the porous inorganic aggregate is 50% by weight or more with respect to the total of the porous inorganic aggregate and the fibrils, a lower coefficient of thermal expansion can be obtained, resulting in excellent product precision.

또한, 상기 절연 수지 재료의 주파수 10 GHz에 있어서의 비유전율이 1.55∼1.9이며, 유전 정접이 0.01 이하이면, 얻어지는 제품의 정밀도가 우수하게 된다. Moreover, when the dielectric constant in frequency 10 GHz of the said insulating resin material is 1.55-1.9, and a dielectric loss tangent is 0.01 or less, it will become excellent in the precision of the product obtained.

상기 절연 수지 재료의 열선팽창률이 10∼50 ppm/K이면, 얻어지는 제품의 정밀도가 더 한층 우수하게 된다.When the coefficient of thermal expansion of the insulating resin material is 10 to 50 ppm/K, the accuracy of the obtained product is further improved.

상기 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 가지면, 저비유전율과 저열선팽창률이 우수한, 기판 재료로서의 금속층 구비 절연 수지 재료를 얻을 수 있게 된다.When the insulating resin material has a metal layer on at least one surface thereof, it is possible to obtain an insulating resin material with a metal layer as a substrate material which is excellent in a low dielectric constant and a low coefficient of thermal expansion.

또한, 상기 금속층이 불소계 수지층을 매개로 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 밀착된 것이라면, 불소계 수지가 금속층의 조화부(粗化部), 절연 수지 재료의 조화부 및 빈 구멍에 파고들어 앵커 효과를 발현하여 강고하게 밀착할 수 있게 된다. In addition, if the metal layer is in close contact with at least one surface of the insulating resin material via the fluorine-based resin layer, the fluorine-based resin penetrates into the roughened part of the metal layer, the roughened part of the insulating resin material, and the hollow hole and anchors the anchor. It becomes possible to express the effect and to adhere strongly.

더욱이, 상기 불소계 수지층을 매개로 한 금속층과 절연 수지 재료의 밀착이 필 강도 0.6 kN/m 이상이면, 신뢰성이 높은 금속층 구비 절연 수지 재료를 얻을 수 있게 된다.Furthermore, when the metal layer and the insulating resin material have a peeling strength of 0.6 kN/m or more via the fluorine-based resin layer, a highly reliable insulating resin material with a metal layer can be obtained.

상기 금속층 구비 절연 수지 재료의 금속층이 패터닝 처리되어 있으면, 신뢰성이 우수한 배선 기판을 얻을 수 있게 된다. When the metal layer of the insulating resin material with a metal layer is patterned, a wiring board excellent in reliability can be obtained.

도 1(a)은 본 발명의 실시형태의 하나인 절연 수지 재료의 두께 방향 단면을 확대한 주사형 전자현미경(SEM) 사진(배율 50000배)이고, 도 1(b)은 면 방향 단면을 확대한 SEM 사진(배율 3000배)이다.
도 2는 본 발명의 실시형태의 하나인 금속층 구비 절연 수지 재료의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태의 하나인 배선 기판의 단면도이다.
Fig. 1 (a) is a scanning electron microscope (SEM) photograph (magnification 50000 times) enlarged in the thickness direction of the insulating resin material, which is one embodiment of the present invention, and Fig. 1 (b) is an enlarged cross section in the plane direction. It is an SEM picture (magnification of 3000x).
It is sectional drawing of the insulating resin material with a metal layer which is one of embodiment of this invention.
3 is a cross-sectional view of a wiring board which is one embodiment of the present invention.

이어서, 본 발명의 실시형태에 관해서 자세히 설명한다. 단, 본 발명은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니다.Next, an embodiment of the present invention will be described in detail. However, this invention is not limited to this embodiment.

본 발명의 절연 수지 재료는, 도 1(a) 및 도 1(b)의 SEM 사진에 도시한 것과 같이, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍(3)을 갖는 다공성 무기 응집체(2)와, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴(4)을 함유한다. 그리고, 상기 절연 수지 재료는, 예컨대 도 1(b)의 SEM 사진에 도시한 것과 같이, 상기 피브릴(4)이 다방향으로 배향되고, 상기 다공성 무기 응집체(2) 및 피브릴(4)의 적어도 한쪽이 상호 연결되고, 기공률이 50% 이상인 미세 메쉬 구조체로 이루어진다. 또한, 도 1(a)에 있어서 부호 1은 피브릴의 단면을 나타내고 있다. The insulating resin material of the present invention, as shown in the SEM photographs of Figs. It contains fibrils (4) made of fluoroethylene. And, the insulating resin material, for example, as shown in the SEM photograph of FIG. 1(b), the fibrils 4 are oriented in multiple directions, and the At least one side is interconnected and consists of a fine mesh structure having a porosity of 50% or more. In addition, in Fig.1 (a), reference|symbol 1 has shown the cross section of the fibril.

즉, 본 발명의 절연 수지 재료는, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍(3)을 갖는 다공성 무기 응집체(2)를 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴(4)로 강고하게 결착시킴으로써 미세 메쉬 구조체로 되며, 다수의 기공을 갖는다. 이하 각 구성에 관해서 순차 설명한다.That is, the insulating resin material of the present invention is formed into a fine mesh structure by firmly binding the porous inorganic aggregate (2) having hollow holes (3) composed of a plurality of fine particles with fibrils (4) made of polytetrafluoroethylene. and has multiple pores. Hereinafter, each configuration will be sequentially described.

<다공성 무기 응집체> <Porous inorganic aggregate>

본 발명에서 사용하는 다공성 무기 응집체는 복수의 미립자로 구성된다. 다공성 무기 응집체의 형태는, 상기 미립자가 일차 입자이고, 그것이 다수 응집된 응집물로서 존재한다. 구체적으로는, 다공성 무기 응집체는 복수의 미립자가 염주 형상으로 응집·융착되어, 부피가 큰 응집체를 형성한다. 이에 따라, 다공성 무기 응집체는 공극을 갖는 응집체로 된다.The porous inorganic aggregate used in the present invention is composed of a plurality of fine particles. In the form of the porous inorganic aggregate, the fine particles are primary particles, and they exist as agglomerates in which many are aggregated. Specifically, in the porous inorganic aggregate, a plurality of fine particles are aggregated and fused in a beads shape to form a bulky aggregate. Accordingly, the porous inorganic aggregate becomes an aggregate having voids.

상기 일차 입자인 미립자의 평균 입자경은 5∼35 nm인 것이 응집성의 점에서 바람직하고, 15∼35 nm인 것이 더욱 바람직하다.The average particle diameter of the fine particles serving as the primary particles is preferably 5 to 35 nm from the viewpoint of cohesiveness, and more preferably 15 to 35 nm.

일차 입자의 평균 입자경이 상기 하한치를 밑돌면, 압축 강도가 저하하기 때문에 가공 공정에서의 입자 붕괴가 일어나기 쉬운 경향이 있고, 또한, 복수의 미립자로 구성된 공간도 작아지기 때문에 절연 수지 재료의 기공률 저하가 일어나기 쉽게 되는 경향이 있다.When the average particle diameter of the primary particles is less than the lower limit, the compressive strength decreases, so particle collapse tends to occur in the processing process. Also, since the space composed of a plurality of fine particles becomes small, the porosity of the insulating resin material decreases. tends to be easy.

반대로 평균 입자경이 상기 상한치를 웃도는 미립자로 구성된 다공성 무기 응집체는, 절연 수지 재료 표면에 요철을 형성하기 쉬운 경향이 있어, 보다 평활한 면이 필요하게 되는 고주파용의 절연 수지 재료에는 알맞지 않은 경향이 있다.Conversely, porous inorganic aggregates composed of fine particles having an average particle diameter exceeding the above upper limit tend to easily form irregularities on the surface of the insulating resin material, and are not suitable for high-frequency insulating resin materials that require a smoother surface. .

여기서 평균 입자경은, 주사형 전자현미경(SEM) 등에 의한 직접 관측에 의해서 복수의 입자(100개)의 입자경을 구하여, 그 평균치를 평균 입자경으로 했다. Here, the average particle diameter calculated|required the particle diameter of several particle|grains (100 pieces) by direct observation with a scanning electron microscope (SEM) etc., and made the average value into the average particle diameter.

일차 입자의 응집 정도에 따라, 일차 응집물, 이차 응집물로 분류되며, 이차 응집물은 일차 응집물이 더욱 응집된 집과물(集塊物)을 말한다. 일차 응집물은 통상 100∼400 nm이고, 이차 응집물은 통상 1∼100 ㎛이다.According to the degree of aggregation of the primary particles, they are classified into primary aggregates and secondary aggregates, and the secondary aggregates refer to aggregates in which the primary aggregates are further aggregated. The primary agglomerates are usually 100 to 400 nm, and the secondary agglomerates are usually 1 to 100 μm.

본 발명의 절연 수지 재료에 포함되는 다공성 무기 응집체는 이차 응집물인 것이 미립자에 의한 미세한 삼차원 메쉬 구조를 형성하기 쉽다는 점에서 바람직하다. The porous inorganic aggregate contained in the insulating resin material of the present invention is preferably a secondary aggregate from the viewpoint of easily forming a fine three-dimensional mesh structure with fine particles.

여기서, 다공성 무기 응집체의, 복수의 미립자로 구성된 「빈 구멍」이란, 복수의 미립자가 염주 형상으로 응집·융착되어 형성된 부피가 큰 응집체의 공극을 의미한다. 빈 구멍의 형상은 구형(球形)이라도 부정형(不定形)이라도 좋으며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 빈 구멍을 유지하기가 쉬우므로 균일한 입경의 미립자로 구성된 것이 바람직하다. Here, the "voids" composed of a plurality of fine particles in the porous inorganic aggregate means pores in the bulky aggregate formed by aggregation and fusion of the plurality of fine particles in a beads shape. The shape of the hollow hole may be a spherical shape or an irregular shape, and is not particularly limited. In addition, since it is easy to hold an empty hole, it is preferable to consist of microparticles|fine-particles of uniform particle size.

빈 구멍의 평균 구멍 직경은 10∼1000 nm인 것이 바람직하고, 절연 수지 재료의 기계 특성을 저하시키지 않는다는 점에서, 또한 50∼500 nm인 것이 바람직하다.The average pore diameter of the pores is preferably 10 to 1000 nm, and more preferably 50 to 500 nm from the viewpoint of not reducing the mechanical properties of the insulating resin material.

상기 평균 구멍 직경은, 주사형 전자현미경(SEM) 등에 의한 직접 관측에 의해서 복수의 빈 구멍(100개)의 구멍 직경을 구하여, 그 평균치를 평균 구멍 직경으로 한다. 또한, 부정형의 빈 구멍인 경우는 빈 구멍의 최대 직경을 구멍 직경으로 한다. The said average hole diameter calculates|requires the hole diameter of several hollow hole (100 pieces) by direct observation with a scanning electron microscope (SEM) etc., and let the average value be an average hole diameter. In addition, in the case of an irregular hollow hole, let the maximum diameter of an empty hole be a hole diameter.

또한, 다공성 무기 응집체의 BET 비표면적 10∼250 ㎡/g이, 부피가 큰 응집체를 형성하기 쉽다고 점에서 바람직하고, 나아가서는 40∼100 ㎡/g이 특히 바람직하다. 상기 하한치 미만이면 일차 입자에 가까운 응집 입자가 되어, 복수의 미립자로 구성된 공간이 적어지기 때문에 절연 수지 재료의 기공률 저하가 일어나기 쉽게 되는 경향이 있다. 한편, 상기 상한치를 넘으면, 다공성 무기 응집체의 표면이 OH기 등의, 표면에 극성을 갖은 관능기가 많아짐으로써 물 등의 오염물이 부착되고, 비유전율이나 유전 정접이 상승하여 유전 특성이 악화되기 쉽게 되는 경향이 있고, 또한, 다공성 무기 응집체를 폴리테트라플루오로에틸렌의 피브릴로 강고하게 결착시킬 수 없어, 얻어지는 절연 수지 재료에 크랙이 생기기 쉽게 되는 경향이 있다.Further, a BET specific surface area of 10 to 250 m 2 /g of the porous inorganic aggregate is preferable from the viewpoint of easy formation of bulky aggregates, and further preferably 40 to 100 m 2 /g is particularly preferable. When it is less than the said lower limit, it becomes a flock|aggregate close|similar to a primary particle, and since the space comprised by the several microparticles|fine-particles decreases, there exists a tendency for the porosity fall of an insulating resin material to become easy to occur. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the surface of the porous inorganic aggregate has more polar functional groups, such as OH groups, on the surface, so that contaminants such as water are attached to it, and the dielectric constant or dielectric loss tangent rises, making it easy to deteriorate the dielectric properties. Moreover, the porous inorganic aggregate cannot be firmly bound with fibrils of polytetrafluoroethylene, and cracks tend to occur in the insulating resin material obtained.

다공성 무기 응집체의 비표면적은 BET법(기체 흡착을 이용한 질소 가스에 의한 정압·용량 방법)에 의한다.The specific surface area of the porous inorganic aggregate is determined by the BET method (a positive pressure/capacity method using nitrogen gas using gas adsorption).

또한, 다공성 무기 응집체의 겉보기 비중은 100 g/L 이하인 것이 기공률의 점에서 바람직하고, 또한 30∼100 g/L, 특히 50∼60 g/L인 것이 바람직하다. In addition, the apparent specific gravity of the porous inorganic aggregate is preferably 100 g/L or less from the viewpoint of porosity, and is preferably 30 to 100 g/L, particularly preferably 50 to 60 g/L.

상기 상한치를 넘으면, 일차 입자의 응집 밀도가 높거나 혹은 일차 입자에 가까운 응집 입자가 되어, 다공성 무기 응집체 자체의 기공률이 낮아지기 때문에 절연 수지 재료의 기공률이 저하하여 원하는 저유전화를 할 수 없게 되는 경향이 있다. If the upper limit is exceeded, the primary particles have a high agglomeration density or become aggregated particles close to the primary particles, and the porosity of the porous inorganic aggregate itself decreases. there is.

한편, 상기 하한치 미만이면, 다공성 무기 응집체 자체의 기공률은 높아지지만 일차 입자끼리의 접점이 적어져, 압축 강도가 저하하는 경향이 있다. 압축 강도가 저하하면, 다공성 무기 응집체의 입자가 붕괴되기 쉬워, 양호한 가공성을 얻을 수 없다.On the other hand, when it is less than the said lower limit, although the porosity of the porous inorganic aggregate itself becomes high, the contact point between primary particles decreases, and there exists a tendency for compressive strength to fall. When the compressive strength is lowered, the particles of the porous inorganic agglomerate are likely to disintegrate, and good workability cannot be obtained.

다공성 무기 응집체의 겉보기 비중은, 메스실린더(용량 250 mL)에 천천히 소정량의 실리카 미분말을 투입하여 중량을 측정하여 그 값을 Xg로 하고, 실리카를 투입하여 정치한 후, 실리카 용적을 읽어내어 그 값을 YmL로 하여, 겉보기 비중 (g/L)=X/Y×1000으로 구했다. For the apparent specific gravity of the porous inorganic aggregate, slowly add a predetermined amount of fine silica powder to a measuring cylinder (capacity 250 mL), measure the weight, set the value as Xg, add silica and leave it, then read the silica volume The value was YmL, and it calculated|required by apparent specific gravity (g/L)=X/Yx1000.

일차 입자의 평균 입자경, BET 비표면적, 겉보기 비중이 바람직한 범위 내이면, 보다 저비유전율과 저열선팽창률이 우수한 절연 수지 재료를 얻을 수 있다. If the average particle diameter of the primary particles, the BET specific surface area, and the apparent specific gravity are within the preferable ranges, an insulating resin material having a lower dielectric constant and a lower coefficient of thermal expansion can be obtained.

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자로는, 예컨대, 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카, 산화티탄, 알루미나 등을 들 수 있고, 그 중에서도 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카를 이용하는 것이 저비유전율과 저열선팽창률의 점에서 바람직하다. The fine particles constituting the porous inorganic aggregate include, for example, hydrophobized porous fine powder silica, titanium oxide, and alumina. Among them, it is preferable to use hydrophobicized porous fine powder silica from the viewpoint of low dielectric constant and low coefficient of thermal expansion. Do.

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자는 단독으로 혹은 2종 이상 더불어 이용할 수 있다.The microparticles|fine-particles which comprise a porous inorganic aggregate can be used individually or in combination of 2 or more types.

다공성 미분말 실리카를 소수화하기 위해서는, 다공성 미분말 실리카를 표면처리제, 예컨대, 디메틸디클로로실란, 헥사메틸디실라잔, 실리콘 오일, 옥틸실란 등으로 처리하는 방법을 들 수 있다.In order to hydrophobize the porous fine powder silica, there is a method in which the porous fine powder silica is treated with a surface treatment agent such as dimethyldichlorosilane, hexamethyldisilazane, silicone oil, octylsilane, or the like.

다공성 미분말 실리카의 소수화도는 메탄올 수용액을 이용한 분체 습윤성 시험으로 확인할 수 있다. 다공성 미분말 실리카 입자는 친수화도가 높아 물에 습윤되어 침강하지만, 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카 입자는 물에는 침강하지 않지만 메탄올에는 습윤되어 침강한다. 상기 분체 습윤성 시험은, 이 특성을 이용하여 메탄올 수용액의 메탄올 농도를 변화시킴으로써 수용액에 소수화도가 높은 다공성 미분말 실리카 입자를 습윤시켜 침강한 체적을 측정하는 수법이다. The degree of hydrophobicity of porous fine powder silica can be confirmed by a powder wettability test using an aqueous methanol solution. The porous fine powder silica particles have a high degree of hydrophilicity and are wetted with water and precipitated. However, the hydrophobized porous fine powder silica particles do not settle in water, but wet and settle in methanol. The powder wettability test is a method of measuring the sediment volume by wetting porous fine powder silica particles with a high degree of hydrophobicity in the aqueous solution by changing the methanol concentration of the aqueous methanol solution using this characteristic.

본 발명에서 사용하는 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카를 완전히 침강시키기 위해서는, 상기 분체 습윤성 시험에 있어서 메탄올 농도가 30 중량% 이상 필요하다.In order to completely precipitate the hydrophobized porous fine powder silica used in the present invention, a methanol concentration of 30 wt % or more is required in the powder wettability test.

상기 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카로서는, 예컨대, 비정질 실리카, 침강 실리카, 열분해법 실리카, 흄드 실리카(Fumed silica), 실리카겔 등을 들 수 있다. 그 중에서도 저비유전율과 저열선팽창률의 점에서 흄드 실리카가 바람직하게 이용된다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용할 수 있다.Examples of the hydrophobized porous fine powder silica include amorphous silica, precipitated silica, thermally decomposed silica, fumed silica, silica gel, and the like. Among them, fumed silica is preferably used from the viewpoint of a low dielectric constant and a low coefficient of thermal expansion. These can be used individually or in combination of 2 or more types.

또한, 상기 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카로서 시판되는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 미즈카실 시리즈(미즈사와카가쿠고교사 제조), 사이리시아 시리즈(후지실리시아사 제조), 소수성 AEROSIL 시리즈(닛폰아에로질사 제조), 니프실 시리즈(도소실리카사 제조) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 다공성 미분말 실리카는 소수성 AEROSIL 시리즈(닛폰아에로질사 제조)의 소수성 흄드 실리카가 바람직하다. In addition, commercially available silica may be used as the hydrophobized porous fine powder silica. Specifically, Mizukasil series (manufactured by Mizusawa Chemicals Co., Ltd.), Cyricia series (manufactured by Fujisilica), hydrophobic AEROSIL series (manufactured by Nippon Aerosil Corporation), Nipsil series (manufactured by Toso Silica), etc. can be heard Among them, as the porous fine powder silica, hydrophobic fumed silica of the hydrophobic AEROSIL series (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) is preferable.

<피브릴> <Fibril>

본 발명의 절연 수지 재료는, 상기 다공성 무기 응집체에 더하여, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴을 함유한다. The insulating resin material of this invention contains the fibril which consists of polytetrafluoroethylene in addition to the said porous inorganic aggregate.

피브릴을 구성하는 폴리테트라플루오로에틸렌은, 절연 수지 재료를 제조하기 전의 수지 조성물 단계에서는, 피브릴화의 점에서 폴리테트라플루오로에틸렌 입자를 이용하는 것이 바람직하다.As for the polytetrafluoroethylene constituting the fibrils, it is preferable to use polytetrafluoroethylene particles from the viewpoint of fibrillation in the resin composition step before producing the insulating resin material.

폴리테트라플루오로에틸렌 입자의 평균 입자경은, 피브릴화를 촉진하기 쉽게 하기 위해서 다공성 무기 응집체의 일차 입자의 평균 입자경보다 큰 것이 바람직하다. 한편, 폴리테트라플루오로에틸렌 입자의 응집체라면, 분산성의 관점에서 입자경 650 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. The average particle diameter of the polytetrafluoroethylene particles is preferably larger than the average particle diameter of the primary particles of the porous inorganic aggregate in order to facilitate fibrillation. On the other hand, if it is an aggregate of polytetrafluoroethylene particle|grains, it is preferable that it is 650 micrometers or less in particle diameter from a dispersibility viewpoint.

폴리테트라플루오로에틸렌 입자의 피브릴화는, 건 전단력의 크기, 온도, 일차 입자 사이의 임의의 윤활 유체의 존재 등과 같은 몇 개의 인자에 좌우되지만, 후기하는 다단으로 압연 성형하는 공정을 거치는 중에 피브릴을 형성하는 것이, 피브릴화 촉진의 관점에서 바람직하다. 폴리테트라플루오로에틸렌 입자의 피브릴화 정도가 높으면, 얻어지는 절연 수지 재료의 구조체에 있어서 높은 기계적 강도를 갖는 재료를 얻을 수 있다. The fibrillation of polytetrafluoroethylene particles depends on several factors such as the magnitude of the dry shear force, temperature, the presence of any lubricating fluid between the primary particles, etc., but to be avoided during the process of rolling molding in multiple stages, which will be described later. It is preferable from the viewpoint of promoting fibrillation to form brils. When the degree of fibrillation of the polytetrafluoroethylene particles is high, it is possible to obtain a material having high mechanical strength in the structure of the obtained insulating resin material.

본 발명의 절연 수지 재료에 포함되는 피브릴은, 도 1(b)에 도시한 것과 같이 다방향으로 배향되어 있다. 피브릴이 한 방향으로만 배향된 수지 재료에 비해서, 피브릴이 다방향으로 배향된 수지 재료는, 피브릴에 의한 삼차원 메쉬 구조가 형성되어, 보다 높은 기계적 강도를 갖는 절연 수지 재료를 얻을 수 있다.The fibrils contained in the insulating resin material of the present invention are oriented in multiple directions as shown in Fig. 1(b). Compared with a resin material in which fibrils are oriented in only one direction, in a resin material in which fibrils are oriented in multiple directions, a three-dimensional mesh structure is formed by fibrils, and an insulating resin material having higher mechanical strength can be obtained. .

또한, 상기 다공성 무기 응집체와 상기 다방향으로 배향된 피브릴이, 그 적어도 한쪽이 상호 연결되어, 미세 메쉬 구조체를 형성한다. 연결은, 다공성 무기 응집체끼리, 피브릴끼리, 다공성 무기 응집체와 피브릴의 조합이 있다. 그 중에서도, 상기 다공성 무기 응집체에 의한 삼차원 메쉬 구조와 상기 피브릴의 삼차원 메쉬 구조가 합쳐지는 것이, 서로의 메쉬 구조가 얽혀 종횡으로 신장되어, 절연 무기 재료의 강도 향상, 기공률 향상에 상승적으로 기여하므로 바람직하다.In addition, at least one of the porous inorganic aggregate and the fibrils oriented in multiple directions are interconnected to form a fine mesh structure. The connection includes a combination of porous inorganic aggregates, fibrils, and porous inorganic aggregates and fibrils. Among them, the merging of the three-dimensional mesh structure of the porous inorganic aggregate and the three-dimensional mesh structure of the fibrils synergistically contributes to the improvement of strength and porosity of the insulating inorganic material because the mesh structures of each other are entangled and stretched vertically and horizontally. desirable.

상기 다공성 무기 응집체의 배합량은, 상기 피브릴의 구성 성분인 폴리테트라플루오로에틸렌과 다공성 무기 응집체의 합계를 100 중량%로 한 경우, 50 중량% 이상이 바람직하고, 또한 50∼75 중량%, 특히 55∼70 중량%의 양으로 배합하는 것이 바람직하다. The blending amount of the porous inorganic aggregate is preferably 50% by weight or more, and more preferably 50 to 75% by weight, particularly when the total of polytetrafluoroethylene, which is a component of the fibrils, and the porous inorganic aggregate is 100% by weight. It is preferable to blend in an amount of 55 to 70% by weight.

상기 배합량이 상기 하한치를 밑돌면, 열선팽창 계수가 50 ppm/K를 넘는 경향이 있다. 한편, 상기 상한치를 웃돌면, 폴리테트라플루오로에틸렌과 다공성 무기 응집체의 결착에 의한 효과가 약해져 성형성이 악화되는 경향이 있다. When the said compounding quantity is less than the said lower limit, there exists a tendency for a thermal expansion coefficient to exceed 50 ppm/K. On the other hand, when the above upper limit is exceeded, the effect by binding of the polytetrafluoroethylene and the porous inorganic aggregate becomes weak, and the moldability tends to deteriorate.

비유전율, 열선팽창 계수는 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌의 배합 비율에 의해 조절할 수 있다.The dielectric constant and the coefficient of thermal expansion can be controlled by the mixing ratio of the porous inorganic aggregate and polytetrafluoroethylene.

다공성 무기 응집체 및 피브릴의 적어도 한쪽의 상호 연결 정도는 피브릴의 양이나 건 전단력의 크기 등의 요인으로 변화된다.The degree of interconnection of at least one of the porous inorganic aggregate and the fibrils varies depending on factors such as the amount of fibrils or the magnitude of the key shear force.

피브릴의 구성 성분인 폴리테트라플루오로에틸렌의 배합량이 많아지면 보다 많은 피브릴이 생긴다. When the blending amount of polytetrafluoroethylene, which is a component of fibrils, increases, more fibrils are formed.

<기타> <Others>

본 발명의 절연 수지 재료는 필요에 따라서 추가의 재료 성분을 포함할 수 있다. 열전도 특성이나 유전 특성을 개선하기 위해서, 질화붕소와 같은 비유전율이 낮은 열전도성 재료를 첨가하여도 좋다. 또한, 예컨대 기계적 강도를 증대시키기 위해서, 다공성 무기 응집체를 결착시키는 폴리머를 필요에 따라서 첨가하여도 좋다. 이들 추가의 재료 성분은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용할 수 있다. The insulating resin material of the present invention may contain additional material components as needed. In order to improve the thermal conductivity and dielectric characteristics, a thermally conductive material having a low relative permittivity such as boron nitride may be added. Further, for example, in order to increase the mechanical strength, a polymer for binding the porous inorganic aggregate may be added as needed. These additional material components can be used individually or in combination of 2 or more types.

추가의 재료 성분은, 본 발명의 절연 수지 재료를 형성하기 위해서 비유전율이 1.9를 넘지 않는 범위에서 첨가할 수 있다.Additional material components can be added within a range whose relative dielectric constant does not exceed 1.9 in order to form the insulating resin material of the present invention.

<절연 수지 재료의 제법> <Manufacturing method of insulating resin material>

이어서, 본 발명의 절연 수지 재료를 제조하는 방법의 적합한 일례에 관해서 설명한다. Next, a suitable example of the method of manufacturing the insulating resin material of this invention is demonstrated.

본 발명의 절연 수지 재료의 제조 방법은, 예컨대 The manufacturing method of the insulating resin material of this invention is, for example,

(I) 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 용매 하에서 혼합·건조하여 혼합 분체를 얻고, 이 혼합 분체에 휘발성 첨가제를 첨가하여 혼합하여 페이스트를 조제하는 공정과, (I) mixing and drying the porous inorganic aggregate and polytetrafluoroethylene in a solvent to obtain a mixed powder, adding and mixing a volatile additive to the mixed powder to prepare a paste;

(II) 상기 페이스트를 이용하여 수지 조성물 시트를 성형하는 공정과, (II) a step of molding a resin composition sheet using the paste;

(III) 상기 수지 조성물 시트를 중첩하고 다단으로 압연 성형하여 압연 적층 시트로 하는 공정과, (III) stacking the resin composition sheets and performing rolling molding in multiple stages to obtain a rolled laminated sheet;

(IV) 상기 휘발성 첨가제를 제거하는 공정과, (IV) removing the volatile additive;

(V) 보다 강도를 부가시키는 가열 가압 성형 공정을 구비하고 있다.(V) It is equipped with the hot-press molding process which adds intensity|strength more.

이에 따라, 도 1(a)에 도시하는 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴이 강고하게 결착된 구조로 됨과 더불어 복수의 기공이 형성된 미세 메쉬 구조의 절연 수지 재료를 얻을 수 있다.Accordingly, it is possible to obtain an insulating resin material having a fine mesh structure in which the porous inorganic aggregate and the fibrils made of polytetrafluoroethylene shown in FIG.

상기 공정(I)의 페이스트의 조제에 있어서, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 용매 하에서 혼합·건조하여 혼합 분체를 조제한다. 여기서 이용하는 용매로서는, 예컨대 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 부탄올 등의 저급 알코올 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용된다. In the preparation of the paste in the step (I), the porous inorganic aggregate and polytetrafluoroethylene are mixed and dried in a solvent to prepare a mixed powder. Examples of the solvent used herein include lower alcohols such as water, methanol, ethanol, isopropanol and butanol, and these are used alone or in combination of two or more.

또한, 혼합할 때는, 분산성의 점에서 폴리테트라플루오로에틸렌의 디스퍼전을 이용하는 것이 바람직하고, 건조는 건조로 등의 공지된 수단이 이용된다.In addition, when mixing, it is preferable to use dispersion|dispersion of polytetrafluoroethylene from a dispersibility point, and well-known means, such as a drying furnace, are used for drying.

휘발성 첨가제를 상기 혼합 분체에 첨가하여 페이스트를 조제하는 경우, 이 페이스트는, 무기 다공성 미분말, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 휘발성 첨가제만으로 이루어지는 경우 이외에, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌 및 휘발성 첨가제와 그 밖의 보조 성분을 조합하는 경우도 포함시킨다는 취지이다. When a paste is prepared by adding a volatile additive to the above-mentioned mixed powder, the paste is composed of a porous inorganic aggregate, polytetrafluoroethylene, a volatile additive, and the It is intended to include the case of combining other auxiliary components.

상기 휘발성 첨가제로서는 비점이 300℃ 이하인 액체가 바람직하며, 예컨대 폴리에틸렌글리콜, 에스테르, 이소파라핀계 탄화수소, 헥산, 도데칸 등의 저분자량의 탄화수소를 들 수 있고, 그 중에서도 저분자량의 탄화수소가 바람직하게 이용된다. 이들 휘발성 첨가제는 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용할 수 있다.As the volatile additive, a liquid having a boiling point of 300° C. or less is preferable, for example, low molecular weight hydrocarbons such as polyethylene glycol, esters, isoparaffinic hydrocarbons, hexane, and dodecane, and among them, low molecular weight hydrocarbons are preferably used. do. These volatile additives can be used individually or in combination of 2 or more types.

이어서, 공정(II)에 있어서, 상기 페이스트를 이용하여 수지 조성물 시트를 복수 제작하고, 공정(III)에서 제작한 수지 조성 물시트를 중첩하고 다단으로 압연하여 압연 적층 시트를 성형한다.Next, in step (II), a plurality of resin composition sheets are prepared using the paste, and the resin composition sheets prepared in step (III) are stacked and rolled in multiple stages to form a rolled laminate sheet.

상기 공정(II)에 있어서 수지 조성물 시트를 성형할 때, 예컨대 FT 다이스, 프레스기, 압출성형기, 카렌더 롤 등의 성형기를 이용한 성형을 들 수 있지만, 그 중에서도 특히 FT 다이스에 의한 성형이 바람직하다. When molding the resin composition sheet in the step (II), for example, molding using a molding machine such as an FT die, a press machine, an extrusion molding machine, or a calendar roll is mentioned. Among them, molding using an FT die is particularly preferable.

상기 공정(III)에 있어서의 「다단으로 압연」이란, 이하에 구체적으로 설명한다. The "rolling in multiple stages" in the said process (III) is demonstrated concretely below.

복수(예컨대 2∼10장)의 수지 조성물 시트를 적층하고, 이 적층물을 압연하여 제1 압연 적층 시트를 얻는다. 얻어진 제1 압연 적층 시트를 2장 중첩하여 적층하고, 이 적층물을 압연하여 제2 압연 적층 시트를 제작한다. 또한, 얻어진 제2 압연 적층 시트를 2장 중첩하여 적층하고, 이 적층물을 압연하여 제3 압연 적층 시트를 제작한다. 이와 같이, 목적으로 하는 절연 수지 재료의 구성층수가 될 때까지 상기 적층 압연 공정을 반복한다. 이 적층 압연 공정을 반복하는 것을, 다단으로 압연이라고 한다. A plurality of (for example, 2 to 10) resin composition sheets are laminated, and this laminate is rolled to obtain a first rolled laminate sheet. Two obtained 1st rolling lamination sheets are overlapped and laminated|stacked, this laminated body is rolled, and a 2nd rolling lamination sheet is produced. Furthermore, two obtained 2nd rolling lamination sheets are overlapped and laminated|stacked, this laminated body is rolled, and a 3rd rolling lamination sheet is produced. Thus, the said lamination|stacking rolling process is repeated until the target number of constituent layers of an insulating resin material is reached. Repeating this lamination rolling process is called rolling in multiple stages.

상기 압연 적층 시트를 제작할 때, 예컨대 프레스기, 압출성형기, 카렌더 롤 등의 성형기를 이용한 성형을 들 수 있지만, 그 중에서도 카렌더 롤에 의한 성형이 생산성의 점에서 바람직하다.When producing the rolled-laminated sheet, for example, molding using a molding machine such as a press machine, an extrusion molding machine, or a calendar roll is mentioned. Among them, molding using a calendar roll is preferable from the viewpoint of productivity.

다단으로 압연하여 구성층수를 많게 할수록 얻어지는 절연 수지 재료의 강도를 높일 수 있으며, 구성층수는 10∼1000층인 것이 바람직하다. As the number of constituent layers increases by rolling in multiple stages, the strength of the obtained insulating resin material can be increased, and the number of constituent layers is preferably 10 to 1000 layers.

또한, 상기 압연의 압연 배율은 100∼20000배인 것이 많은 피브릴을 형성시킨다는 점에서 바람직하다. Moreover, it is preferable that the rolling magnification of the said rolling is 100-20000 times from the point which forms many fibrils.

상기 적층 압연 공정을 반복할 때에 압연 방향을 변경하는 것이 바람직하다. 압연 방향을 변경하는 방법으로서는, 예컨대 복수 시트의 압연 방향을 가지런하게 하여 압연하여 압연 적층 시트를 여러 장 제작하고, (1) 얻어진 복수의 압연 적층 시트의 압연 방향을 가지런하게 하여, 시트면은 평행 그대로 앞의 압연 방향에서 시트를 90도 회전시켜 압연하는 방법, (2) 얻어진 복수의 압연 적층 시트 중 일부의 시트만을 평행 그대로 앞의 압연 방향에서 시트를 90도 회전시켜 압연하는 방법, (3) 얻어진 복수의 압연 적층 시트 중 일부의 시트만을 180도 되접는 형태로 배치하여 90도 회전시켜 압연하는 방법 등을 들 수 있다. 이와 같이 방향을 바꾸면서 압연함으로써, 폴리테트라플루오로에틸렌의 네트워크가 종횡으로 연장되어, 삼차원 메쉬 구조의 피브릴이 형성되게 된다.When repeating the said lamination|stacking rolling process, it is preferable to change a rolling direction. As a method of changing the rolling direction, for example, a plurality of sheets are rolled with the rolling directions aligned to produce a plurality of rolled laminated sheets, (1) the obtained plurality of rolled laminated sheets are aligned with the rolling directions so that the sheet surfaces are parallel A method of rolling by rotating the sheet 90 degrees in the previous rolling direction as it is, (2) A method of rolling only a part of the obtained plurality of rolled laminated sheets in parallel by rotating the sheet 90 degrees in the previous rolling direction and rolling; (3) A method of arranging only a part of the obtained plurality of rolled lamination sheets in a form folded by 180 degrees, rotating them by 90 degrees, and rolling, etc. are mentioned. By rolling while changing the direction in this way, the network of polytetrafluoroethylene is extended vertically and horizontally, and fibrils of a three-dimensional mesh structure are formed.

상기 다단 압연에 의해서 최종적으로 목적으로 하는 두께(예컨대 0.1∼2 mm 정도의 두께)의 성형체를 제작하고, 그 후, 공정(IV)에서 휘발성 첨가제를 제거한다. A molded article having a final target thickness (eg, thickness of about 0.1 to 2 mm) is produced by the multi-stage rolling, and then, the volatile additive is removed in step (IV).

공정(IV)에 있어서의 휘발성 첨가제의 제거는, 사용하는 휘발성 첨가제에 따라서 공지된 방법에서 적절하게 선택된 방법에 따라서 실시할 수 있지만, 그 중에서도, 압연 적층 시트를 건조로 등에 넣어 가열하여, 휘발성 첨가제를 휘발시키는 것이 바람직하다. The removal of the volatile additive in the step (IV) can be carried out according to a method appropriately selected from known methods according to the volatile additive to be used. Among them, the rolled laminated sheet is placed in a drying furnace or the like and heated to heat the volatile additive. It is preferable to volatilize the

상기 공정(V)의 가열 가압 성형에서는, 폴리테트라플루오로에틸렌의 소성 온도 범위 내의 온도(예컨대 300∼500℃)에서 소결하는 것이 바람직하다. 또한, 가열 가압 성형은 프레스기에 의한 것이 성형성의 점에서 바람직하다. In the heat press molding in the step (V), it is preferable to sinter at a temperature within the firing temperature range of polytetrafluoroethylene (for example, 300 to 500°C). Moreover, it is preferable from the point of a moldability to use a press machine as for hot press molding.

공정(V)에서 절연 수지 재료의 기공률이 50% 미만으로 되지 않는 범위에서 가열 가압 성형(예컨대 40∼500℃, 0.2∼30 MPa, 5∼60 분간)함으로써, 다공성 미분말과 폴리테트라플루오로에틸렌을 보다 강고하게 결착시킬 수 있다.In the step (V), the porous fine powder and polytetrafluoroethylene are formed by heat-pressing molding (for example, 40 to 500° C., 0.2 to 30 MPa, 5 to 60 minutes) within the range where the porosity of the insulating resin material does not become less than 50%. It can bind more strongly.

또한, 금속층 구비 절연 수지 재료를 제조하는 경우는, 상기 공정(I)∼공정(V)에 의해 얻어진 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 형성하는 공정(VI)을 갖는다(도 2 참조, 또한 도 2는 절연 수지 재료의 상하 양면에 금속층을 두고 있다). Moreover, when manufacturing the insulating resin material with a metal layer, it has the process (VI) of forming a metal layer on at least one surface of the insulating resin material obtained by the said process (I) - the process (V) (refer FIG. 2; In addition, in Fig. 2, metal layers are provided on both upper and lower surfaces of the insulating resin material).

더욱이, 배선 기판을 제조하는 경우는, 상기 금속층 구비 절연 수지 재료의 금속층을 패터닝 처리하는 공정(VII)을 갖는다(도 3 참조).Furthermore, when manufacturing a wiring board, it has the process (VII) of patterning the metal layer of the said insulating resin material with a metal layer (refer FIG. 3).

상기 공정(VI)의 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 형성하는 공정으로서는, 예컨대 열가소성 수지 등의 열로 연화·용융할 수 있는 밀착용 수지층을 매개로 금속층을 밀착시키는 방법, 동박 등의 금속박을 접합시키는 방법, 라미네이트하는 방법, 금속 물질을 이용하여 스퍼터링이나 도금을 하는 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도 접착성의 점에서 밀착용 수지층을 매개로 금속층을 밀착시키는 방법이 바람직하고, 균일한 두께의 금속층을 형성한다는 점에서는 라미네이트 방법이 바람직하게 이용된다.As the step of forming the metal layer on at least one surface of the insulating resin material in the step (VI), for example, a method of bonding the metal layer through a resin layer for adhesion that can be softened and melted by heat such as a thermoplastic resin, copper foil, etc. A method of joining metal foils, a method of laminating, a method of sputtering or plating using a metal material, etc. are mentioned. Among these, the method of making a metal layer closely_contact|adhere via the resin layer for adhesion|attachment from an adhesive point is preferable, and the lamination method is used preferably from the point of forming a metal layer of uniform thickness.

상기 밀착용 수지층을 매개로 금속층을 밀착시키는 방법으로서는, 우선 접합시키기 전에, 금속층과 절연 수지 재료 사이에 밀착용 수지층을 형성하고, 그 후, 열프레스 등에 의해 열과 압력으로 밀착용 수지층을 용융시켜, 금속층의 조화 처리부나 절연 수지 재료의 조화부 및 빈 구멍 부분에 수지를 파고들게 하여 앵커 효과에 의한 강고한 접착을 실현시키는 방법이 있다. 상기 밀착용 수지층의 수지로서는 금속과 접합시킬 때에 열로 연화·용융하는 수지라면 접착 가능하지만, 유전 특성의 관점에서 불소계 수지 재료가 바람직하다. 여기서 불소계 수지로서는, 불소계 수지라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE) 및 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 등을 들 수 있고, 그 중에서도 PTFE, PFA가 보다 바람직하다.As a method of adhering the metal layer through the above-mentioned resin layer for adhesion, first, before bonding, a resin layer for adhesion is formed between the metal layer and the insulating resin material, and then, the resin layer for adhesion is formed by heat and pressure by hot press or the like. There is a method of realizing strong adhesion due to the anchor effect by melting it and allowing the resin to penetrate into the roughened portion of the metal layer or the roughened portion and void portion of the insulating resin material. As the resin for the adhesion resin layer, adhesion is possible as long as it is a resin that is softened and melted by heat when joined to a metal, but a fluorine-based resin material is preferable from the viewpoint of dielectric properties. The fluorine-based resin is not particularly limited as long as it is a fluorine-based resin. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoro A propylene copolymer (FEP), a tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), etc. are mentioned, Among these, PTFE and PFA are more preferable.

상기 불소계 수지층을 매개로 한 금속층과 절연 수지 재료의 밀착으로서는, 필 강도 0.6 kN/m 이상인 것이 신뢰성의 점에서 바람직하다. As close_contact|adherence of the metal layer and the insulating resin material via the said fluororesin layer, it is preferable from a reliability point that it is 0.6 kN/m or more of peeling strength.

또한, 밀착용 수지층의 매개 방법은, 금속층의 조화 부분에 칠하여 건조시켜 밀착용 수지층을 준비하는 방법이나, 절연 수지 재료에 디핑이나 도포 후에 건조시켜 밀착용 수지층을 준비하는 방법, 핫멜트의 필름을 금속층과 절연 수지 재료의 사이에 넣는 방법 등, 어느 것이라도 좋다. 또한, 밀착용 수지층의 바람직한 두께로서는, 유전 특성이나 열팽창 등을 고려하면 10 ㎛ 이하로 형성해 두는 것이 바람직하다.In addition, the mediation method of the resin layer for adhesion is a method of preparing a resin layer for adhesion by painting on the roughened part of the metal layer and drying, or a method of preparing a resin layer for adhesion by dipping or coating to an insulating resin material and drying it, hot melt Any method, such as the method of putting a film between a metal layer and an insulating resin material, may be sufficient. Moreover, as a preferable thickness of the resin layer for close_contact|adherence, when dielectric characteristics, thermal expansion, etc. are considered, it is preferable to form 10 micrometers or less.

상기 금속층의 금속으로서는, 예컨대 금, 은, 백금, 구리, 알루미늄 및 이들의 합금 등을 들 수 있고, 그 중에서도 구리가 바람직하게 이용된다. 금속층의 두께는 바람직하게는 5∼50 ㎛이다.Examples of the metal of the metal layer include gold, silver, platinum, copper, aluminum, and alloys thereof, and among them, copper is preferably used. The thickness of the metal layer is preferably 5 to 50 μm.

절연 수지 재료가 시트 형상물인 경우, 금속층은 시트의 편면 또는 양면에 형성할 수 있다. 상기 공정(VII)의 배선을 형성하는 패터닝 처리 방법으로서는 포토레지스트 등을 이용한 애디티브(Additive)법이나 에칭에 의한 서브트랙티브(Subtractive)법을 들 수 있다.When the insulating resin material is a sheet-like article, the metal layer may be formed on one or both surfaces of the sheet. Examples of the patterning processing method for forming the wiring in step (VII) include an additive method using a photoresist or the like, and a subtractive method by etching.

이상과 같이 하여 본 발명의 절연 수지 재료를 얻을 수 있지만, 절연 수지 재료의 제조 방법은 상기에 한정되는 것은 아니다. Although the insulating resin material of this invention can be obtained as mentioned above, the manufacturing method of an insulating resin material is not limited to the above.

상기한 것과 같이 하여 얻어진 절연 수지 재료는, 다공성 무기 응집체 및 피브릴의 적어도 한쪽이 상호 연결되어 이루어지고, 기공률이 50% 이상인 미세 메쉬 구조체가 된다. In the insulating resin material obtained as described above, at least one of a porous inorganic aggregate and fibrils is interconnected to form a fine mesh structure having a porosity of 50% or more.

얻어진 절연 수지 재료는 양호한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립한다. The obtained insulating resin material is compatible with the favorable low dielectric constant and low thermal coefficient of thermal expansion.

상기 절연 수지 재료는, 구체적으로는 상기 절연 수지 재료의 주파수 10 GHz에 있어서의 비유전율은, 얻어지는 제품의 정밀도의 점에서 1.55∼1.9인 것이 바람직하고, 1.55∼1.8인 것이 더욱 바람직하다. 상기 비유전율은, 측정 주파수를 10 GHz로 하여, 공동 공진기 섭동법으로 구해진다.Specifically, the dielectric constant of the insulating resin material at a frequency of 10 GHz is preferably 1.55 to 1.9, more preferably 1.55 to 1.8, from the viewpoint of the accuracy of the product to be obtained. The relative permittivity is determined by the cavity resonator perturbation method with a measurement frequency of 10 GHz.

또한, 유전 정접은 상기와 같은 점에서 0.01 이하인 것이 바람직하다. 상기 유전 정접은 측정 주파수를 10 GHz로 하여 공동 공진기 섭동법으로 구해진다. Moreover, it is preferable that a dielectric loss tangent is 0.01 or less from the above points. The dielectric loss tangent is obtained by a cavity resonator perturbation method with a measurement frequency of 10 GHz.

상기 절연 수지 재료의 열선팽창률은 10∼50 ppm/K인 것이, 얻어지는 제품의 신뢰성의 점에서 바람직하다. 상기 열선팽창률은 30∼100℃의 평균 열선팽창률을 열선팽창률로 하여 TMA(Thermal Mechanical Analysis)법으로 구해진다.It is preferable from the point of the reliability of the product obtained that it is 10-50 ppm/K as for the coefficient of thermal expansion of the said insulating resin material. The coefficient of thermal expansion is obtained by TMA (Thermal Mechanical Analysis) method using the average coefficient of thermal expansion of 30 to 100 °C as the coefficient of thermal expansion.

본 발명의 절연 수지 재료는, 양호한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립함으로써, 상기 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 형성한 금속층 구비 절연 수지 재료는, 저비유전율과 저열선팽창률이 우수한 기판 재료가 된다.The insulating resin material of the present invention has both a good low dielectric constant and a low coefficient of thermal expansion, so that the insulating resin material with a metal layer in which a metal layer is formed on at least one surface of the insulating resin material is a substrate material excellent in a low dielectric constant and a low coefficient of thermal expansion becomes

또한, 상기 금속층 구비 절연 수지 재료의 금속층이 패터닝 처리되어 있는 배선 기판은 정밀도가 좋고 신뢰성이 우수하기 때문에, 본 발명의 배선 기판은 휴대전화, 컴퓨터, 안테나 등의 모듈에 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 배선 기판은, 비유전율이 낮고, 비유전율의 변동도 적기 때문에, 검출 거리가 신장됨과 더불어 정밀도를 향상시키는 것이 가능하므로, 밀리파 안테나를 구성하는 고주파용 배선 기판에 적합하게 이용된다. In addition, the wiring board on which the metal layer of the insulating resin material with a metal layer is patterned has high precision and excellent reliability. In addition, since the wiring board of the present invention has a low relative permittivity and small variations in the relative permittivity, it is possible to increase the detection distance and improve the accuracy. do.

실시예Example

이어서, 본 발명의 절연 수지 재료에 관해서 실시예를 이용하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Next, although the insulating resin material of this invention is demonstrated concretely using an Example, this invention is not limited to these Examples.

〔실시예 1〕 [Example 1]

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자로서 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「NY50」, BET 비표면적 40 ㎡/g, 겉보기 비중 60 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 30 nm)와, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로서 Fluon(R) PTFE 디스퍼전 AD939E(아사히가라스사 제조, 고형분 60 중량%)를 준비하고, 고형분량을 고려하여, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 60:40(중량비)의 비율로 메탄올 60% 수용액 중에서 혼합하여 응집물로 하고, 얻어진 응집물을 건조시켜 혼합 분체를 얻었다. As fine particles constituting the porous inorganic aggregate, hydrophobic fumed silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., part number "NY50", BET specific surface area 40 m / g, apparent specific gravity 60 g/L, average particle diameter of primary particles 30 nm) and poly Fluon(R) PTFE Dispersion AD939E (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., solid content 60% by weight) was prepared as tetrafluoroethylene (PTFE), and the porous inorganic aggregate and polytetrafluoroethylene were mixed with 60:40 in consideration of the solid content. (weight ratio) was mixed in 60% methanol aqueous solution to set it as an aggregate, and the obtained aggregate was dried and mixed powder was obtained.

상기 혼합 분체에, 휘발성 첨가제로서 도데칸을 전체의 50 중량%가 되도록 첨가하고, 혼합 장치에 V형 믹서를 이용하여, 회전수 10 rpm, 온도 24℃, 혼합 시간 5 분간으로 했다. 이 혼합 페이스트를 한 쌍의 압연 롤을 통과시켜, 두께 3 mm, 폭 10∼50 mm, 길이 150 mm의 타원형 베이스 시트(시트형 성형체)를 얻었다. 이 베이스 시트를 여러 장 제작했다. To the mixed powder, dodecane was added as a volatile additive in an amount of 50% by weight of the total, and a V-type mixer was used as a mixing device, the rotation speed was 10 rpm, the temperature was 24° C., and the mixing time was 5 minutes. This mixed paste was passed through a pair of rolling rolls to obtain an oval base sheet (sheet-shaped molded article) having a thickness of 3 mm, a width of 10 to 50 mm, and a length of 150 mm. Several sheets of this base sheet were produced.

이어서, 이 베이스 시트를 2장 적층하고, 이 적층체를 상기 압연 롤 사이로 통과시켜 압연하여, 제1 압연 적층 시트를 제작했다. 제1 압연 적층 시트를 여러 장 제작했다. Next, two of these base sheets were laminated, and the laminate was passed between the rolling rolls and rolled to prepare a first rolled lamination sheet. Several 1st rolling lamination sheets were produced.

이어서, 2장의 제1 압연 적층 시트의 압연 방향을 가지런하게 하여 중첩하고, 시트면은 평행 그대로 앞의 압연 방향에서 시트를 90도 회전시켜 압연하여, 제2 압연 적층 시트를 제작했다. 제2 압연 적층 시트를 여러 장 제작했다.Next, the two 1st rolled lamination sheets were overlapped with the rolling directions aligned, and the sheet surfaces were rotated 90 degrees in the previous rolling direction while being parallel and rolled, and the 2nd rolling lamination sheet was produced. Several 2nd rolling lamination sheets were produced.

또한, 2장의 제2 압연 적층 시트를 중첩하여 적층하여, 제3 압연 적층 시트를 제작했다.Moreover, it laminated|stacked and laminated|stacked the 2nd rolling lamination|stacking sheet of 2 sheets, and produced the 3rd rolling lamination sheet.

이와 같이, 시트를 적층하여 압연하는 공정을, 베이스 시트의 적층 압연에서부터 세어 합계 5회 반복한 후, 상기 압연 롤 사이의 갭을 0.5 mm씩 좁혀 여러 번 압연하여, 두께 약 0.18 mm의 시트를 얻었다(구성층수 32층).In this way, the step of laminating and rolling the sheets was repeated five times in total, counting from the lamination rolling of the base sheet, and then the gaps between the rolling rolls were narrowed by 0.5 mm and rolled several times to obtain a sheet having a thickness of about 0.18 mm. (the number of floors is 32).

이어서, 얻어진 압연 적층 시트를 150℃에서 30 분간 가열하여 휘발성 첨가제를 제거하여, 시트를 제작했다. Next, the obtained rolled laminated sheet was heated at 150 degreeC for 30 minutes, the volatile additive was removed, and the sheet|seat was produced.

얻어진 시트를 380℃에서 5 분간, 4 MPa로 가압 성형하여 실시예 1의 절연 수지 재료를 얻었다. 최종적으로 두께 약 0.15 mm의 시트를 얻었다. The obtained sheet was press-molded at 380°C for 5 minutes at 4 MPa to obtain an insulating resin material of Example 1. Finally, a sheet having a thickness of about 0.15 mm was obtained.

이상과 같이 제작된 절연 수지 재료의 중량 및 체적을 측정하고, 각 성분의 비중과 배합 비율에 기초하여 기공률을 산출했다. The weight and volume of the insulating resin material produced as mentioned above were measured, and the porosity was computed based on the specific gravity and compounding ratio of each component.

〔실시예 2〕 [Example 2]

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자로서 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「NAX50」, BET 비표면적 50 ㎡/g, 겉보기 비중 60 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 30 nm)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 수법으로 절연 수지 재료를 제작했다.As fine particles constituting the porous inorganic aggregate, hydrophobic fumed silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., part number "NAX50", BET specific surface area 50 m / g, apparent specific gravity 60 g/L, average particle diameter of primary particles 30 nm) is used. Except that, an insulating resin material was produced in the same manner as in Example 1.

〔실시예 3〕 [Example 3]

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자로서 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「RY200S」 BET 비표면적 95 ㎡/g, 겉보기 비중 50 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 16 nm)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 수법으로 절연 수지 재료를 제작했다.As fine particles constituting the porous inorganic aggregate, hydrophobic fumed silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., part number "RY200S" BET specific surface area 95 m / g, apparent specific gravity 50 g/L, average particle diameter of primary particles 16 nm) was used except that An insulating resin material was produced in the same manner as in Example 1.

〔실시예 4〕 [Example 4]

실시예 1과 같은 다공성 무기 응집체를 사용하고, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 중량비 70:30의 비율로 배합한 것 이외에는 같은 수법으로 절연 수지 재료를 제작했다. An insulating resin material was produced in the same manner as in Example 1, except that the same porous inorganic aggregate was used and the porous inorganic aggregate and polytetrafluoroethylene were blended in a weight ratio of 70:30.

〔실시예 5〕 [Example 5]

다공성 무기 응집체로서의 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「RX200」, BET 비표면적 165 ㎡/g, 겉보기 비중 50 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 12 nm)를 이용하여, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 중량비 50:50의 비율로 배합하고, 휘발성 첨가제로서 도데칸을 전체의 45 중량%가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 같은 수법으로 절연 수지 재료를 제작했다.Using hydrophobic fumed silica (Nippon Aerosil Co., Ltd. product number "RX200", BET specific surface area 165 m / g, apparent specific gravity 50 g / L, average particle diameter of primary particles 12 nm) as a porous inorganic aggregate, the porous inorganic aggregate An insulating resin material was prepared in the same manner as in Example 1, except that polytetrafluoroethylene and polytetrafluoroethylene were mixed in a weight ratio of 50:50, and dodecane was added as a volatile additive so as to account for 45% by weight of the total.

〔실시예 6〕 [Example 6]

다공성 무기 응집체로서의 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「RX300」, BET 비표면적 230 ㎡/g, 겉보기 비중 50 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 7 nm)를 이용하여, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 중량비 50:50의 비율로 배합하고, 휘발성 첨가제로서 도데칸을 전체의 50 중량%가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 같은 수법으로 절연 수지 재료를 제작했다.Using hydrophobic fumed silica as a porous inorganic aggregate (product number "RX300", manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., BET specific surface area of 230 m / g, apparent specific gravity of 50 g/L, average particle diameter of primary particles of 7 nm), porous inorganic aggregate An insulating resin material was prepared in the same manner as in Example 1 except that polytetrafluoroethylene and polytetrafluoroethylene were mixed in a weight ratio of 50:50, and dodecane was added as a volatile additive so as to account for 50% by weight of the total.

〔비교예 1〕 [Comparative Example 1]

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자로서 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「RX50」, BET 비표면적 45 ㎡/g, 겉보기 비중 170 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 40 nm)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 절연 수지 재료를 제작했다. As fine particles constituting the porous inorganic aggregate, hydrophobic fumed silica (manufactured by Nippon Aerosil Corporation, part number "RX50", BET specific surface area 45 m / g, apparent specific gravity 170 g/L, average particle diameter of primary particles 40 nm) is used. Except that, an insulating resin material was produced in the same manner as in Example 1.

〔비교예 2〕 [Comparative Example 2]

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자 대신에 중공 무기 입자를 이용하고, 실리콘 오일로 소수화 처리를 실시한 3M사 제조의 「그라스바블즈 iM16K」(진원도 0.46 g/㎤, 입경 20 ㎛)를 이용하여 중공 무기 입자와 폴리테트라플루오로에틸렌을 35:65(중량비)의 비율로 메탄올 중에서 혼합하여 응집물로 하고, 얻어진 응집물을 건조시켜 혼합 분체로 한 것과 휘발성 첨가제로서 도데칸을 전체의 40 중량%가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 절연 수지 재료를 제작했다.Hollow inorganic particles using "Glass Bubbles iM16K" (roundness 0.46 g/cm 3 , particle size 20 μm) manufactured by 3M, which used hollow inorganic particles instead of fine particles constituting the porous inorganic aggregate and was hydrophobized with silicone oil and polytetrafluoroethylene were mixed in methanol at a ratio of 35:65 (weight ratio) to obtain an aggregate, and the obtained aggregate was dried to obtain a mixed powder, and dodecane was added as a volatile additive so as to account for 40% by weight of the total. Except that, an insulating resin material was produced in the same manner as in Example 1.

이와 같이 하여 얻어진 각 시트를 이용하여 하기에 나타내는 방법에 따라서 특성을 평가했다. 그 결과를 후기의 표 1에 함께 나타낸다.Each sheet thus obtained was used to evaluate properties according to the method shown below. The result is shown together in Table 1 of a later stage.

<비유전율·유전 정접> <Relative permittivity, dielectric loss tangent>

측정 주파수를 10 GHz로 하여, 공동 공진기 섭동법에 의해 복소유전율을 측정하고, 그 실수부(εr')를 비유전율로 했다. 또한, 실수부와 허수부(εr")의 비(εr"/εr')로부터 유전 정접을 구했다. The complex dielectric constant was measured by the cavity resonator perturbation method with the measurement frequency being 10 GHz, and the real part (epsilon)r' was made into the relative dielectric constant. Further, the dielectric loss tangent was obtained from the ratio (εr″/εr′) of the real part and the imaginary part (εr″).

비유전율 측정 장치(아질렌트테크놀로지사 제조 「네트워크 애널라이저 N5230C」 및 간토덴시오요가이하츠사 제조 「공동 공진기 10 GHz」)를 이용하여, 각 시트로부터 스트라이프 형상의 샘플(샘플 사이즈 폭 2 mm×길이 70 mm)을 잘라내어 측정했다.Using a dielectric constant measuring device (“Network Analyzer N5230C” manufactured by Agilent Technology Co., Ltd. and “Cavity Resonator 10 GHz” manufactured by Kanto Denshio Yogahatsu Co., Ltd.), a stripe-shaped sample (sample size: width 2 mm × length 70) from each sheet mm) were cut out and measured.

<열선팽창률> <Coefficient of thermal expansion>

TMA법으로 열기계 분석 장치(BRUKER AXS사 제조, 「TMA4000SA」)를 이용하여, 30℃부터 100℃의 시트 평면 방향의 평균 열선팽창률을 열선팽창률(ppm/K)로 했다. By the TMA method, the average coefficient of thermal expansion in the sheet plane direction from 30°C to 100°C was defined as the coefficient of thermal expansion (ppm/K) using a thermomechanical analyzer (manufactured by BRUKER AXS, "TMA4000SA").

<흡수율> <Absorption rate>

얻어진 절연 수지 재료(샘플 사이즈 폭 50 mm×길이 50 mm)를 130℃에서 30 분간 건조한 후, 시험 전의 중량을 측정했다. 이것을 23℃의 증류수에 24 시간 침지한 후의 중량을 측정하여 포화 흡수율을 구했다. After drying the obtained insulating resin material (sample size 50 mm wide x 50 mm length) at 130 degreeC for 30 minutes, the weight before a test was measured. After immersing this in distilled water at 23°C for 24 hours, the weight was measured to determine the saturated water absorption.

후기하는 표 1의 결과로부터, 실시예 1∼6의 절연 수지 재료는 모두 양호한 저비유전율과 저열선팽창률이 양립된 재료임이 분명하다.From the result of Table 1 below, it is clear that all of the insulating resin materials of Examples 1-6 are materials in which favorable low dielectric constant and low thermal coefficient of thermal expansion were compatible.

이에 대하여, 비교예 1의 것은, 충분한 기공률을 갖는 미세 메쉬 구조가 되지 않고, 비유전율이 높은 결과가 되었다.On the other hand, the thing of Comparative Example 1 did not have a fine mesh structure with sufficient porosity, but resulted in a high dielectric constant.

비교예 2의 것은, 중공 무기 입자가 분쇄되었기 때문에 기공률도 50%를 밑돌아, 열선팽창률이 뒤떨어지는 결과가 되었다. In Comparative Example 2, since the hollow inorganic particles were pulverized, the porosity was also less than 50%, resulting in a poor coefficient of thermal expansion.

또한, 절연 수지 재료의 흡수율도 상승하는 결과가 되었다.Moreover, it brought the result that the water absorption of the insulating resin material also rose.

실시예 1∼6과 비교예 2의 것의 비교로부터 본 발명의 절연 수지 재료는 미세 메쉬 구조체라도 저흡수율이며, 그 때문에 흡습 환경에서도 안정된 유전율 특성을 유지할 수 있다는 것을 알 수 있었다.From the comparison of Examples 1 to 6 with those of Comparative Example 2, it was found that the insulating resin material of the present invention has a low water absorption rate even in a fine mesh structure, and therefore can maintain stable dielectric constant characteristics even in a moisture absorption environment.

그리고, 이어서 상기 얻어진 실시예 및 비교예의 절연 수지 재료의 양면에 동박(Cu층)을 형성한 금속층 구비 절연 수지 재료(기판)를 제작하고, 그 후, 그 동박을 에칭 처리함으로써 배선 기판을 얻었다. 또한, 상기 금속층 구비 절연 수지 재료는, 금속층과 절연 수지 재료의 사이에, 하기의 표 1에 기재한 밀착용 수지층을 형성하고(단, 비교예 1 및 2는 밀착용 수지층 없음), 얻어진 적층 시트를 가압 성형하여, 금속층을 절연 수지 재료에 접합함으로써, 양면 구리판으로서 얻어진다.Then, an insulating resin material (substrate) with a metal layer in which a copper foil (Cu layer) was formed on both surfaces of the insulating resin material of the obtained Examples and Comparative Examples was prepared, and thereafter, the copper foil was etched to obtain a wiring board. Further, in the insulating resin material with a metal layer, a resin layer for adhesion described in Table 1 below is formed between the metal layer and the insulating resin material (however, in Comparative Examples 1 and 2, there is no resin layer for adhesion), It is obtained as a double-sided copper plate by press-molding a laminated sheet and bonding a metal layer to an insulating resin material.

이와 같이 하여 얻어진 각 금속층 구비 절연 수지 재료를 이용하여, 하기에 나타내는 방법에 따라서 특성을 평가했다. 그 결과를 하기의 표 1에 함께 나타낸다.Thus, using each obtained insulating resin material with a metal layer, according to the method shown below, the characteristic was evaluated. The results are shown together in Table 1 below.

<금속층 필 강도> <Metal layer peel strength>

금속층 구비 절연 수지 재료를,그 제작 후에 JIS 규격 C6481에 기초하여 시험했다. 금속층이 10 mm의 폭으로 라미네이트된 상태에서 길이 약 100 mm의 시험편을 제작하고, 금속층 부분을 90°의 방향으로 속도 50 mm/분의 속도로 벗겨내어, 필 강도를 구했다. 이 때, 파괴 모드로서 금속층과 절연 수지층 사이에서 층간 박리되고 있는지(계면 파괴), 기재 쪽이 먼저 파괴되고(기재 파괴), 금속층과 절연 수지층이 0.6 kN/m 이상의 힘으로 밀착되어 있는지를 확인했다.The insulating resin material with a metal layer was tested based on JIS standard C6481 after the manufacture. A test piece with a length of about 100 mm was prepared in a state in which the metal layer was laminated with a width of 10 mm, and the metal layer portion was peeled off in a direction of 90° at a speed of 50 mm/min to determine the peel strength. At this time, as the failure mode, it is determined whether delamination is between the metal layer and the insulating resin layer (interfacial failure), the substrate is destroyed first (substrate destruction), and whether the metal layer and the insulating resin layer are in close contact with a force of 0.6 kN/m or more. Confirmed.

Figure 112018090054023-pct00001
Figure 112018090054023-pct00001

상기 표 1의 결과로부터, 실시예의 금속층 구비 절연 수지 재료는, 모두 우수한 접착 강도(필 강도)로 금속층이 절연 수지 재료에 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 그리고, 얻어진 실시예의 금속층 구비 절연 수지 재료(기판)를, 그 후 동박을 에칭 처리함으로써 배선 기판을 얻었다. 이 배선 기판은, 양호한 저비유전율과 저열선팽창률이 양립된 절연 수지 재료를 이용하고 있으므로, 신뢰성이 우수하여, 이것을 차량용 밀리파 안테나에 이용한 경우, 배선 위치가 뒤틀리지 않고, 검출 거리가 신장된다고 하는 결과를 얻을 수 있었다.It turns out that the metal layer is formed in the insulating resin material with the adhesive strength (peel strength) excellent in all of the insulating resin materials with a metal layer of an Example from the result of said Table 1. And the wiring board was obtained by etching copper foil after that for the insulating resin material with a metal layer (board|substrate) of the obtained Example. Since this wiring board uses an insulating resin material that has both a good low dielectric constant and a low coefficient of thermal expansion, it has excellent reliability. could get results.

상기 실시예에서는 본 발명에 있어서의 구체적인 형태에 관해서 나타냈지만, 상기 실시예는 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석되는 것이 아니다. 당업자에게 분명한 다양한 변형은 본 발명의 범위 내인 것이 의도되었다. Although the said Example showed about the specific form in this invention, the said Example is only a mere illustration and is not interpreted limitedly. Various modifications apparent to those skilled in the art are intended to be within the scope of the present invention.

본 발명의 절연 수지 재료는, 우수한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립하여 구비하고 있으므로, 고주파용 배선 기판 재료로서 적합하여, 차량용 밀리파 안테나에 적합하게 이용할 수 있다. Since the insulating resin material of the present invention has both an excellent low dielectric constant and a low thermal coefficient of thermal expansion, it is suitable as a material for a high frequency wiring board, and can be suitably used for a millimeter wave antenna for a vehicle.

1: 피브릴 단면, 2: 다공성 무기 응집체, 3: 빈 구멍, 4: 피브릴 1: fibril cross section, 2: porous inorganic aggregate, 3: hollow hole, 4: fibrils

Claims (12)

복수의 미립자로 구성된 빈 구멍을 갖는 다공성 무기 응집체와, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴을 함유하고, 팽창성 마이크로스피어를 함유하지 않는 절연 수지 재료로서,
상기 피브릴이 다방향으로 배향되고,
상기 다공성 무기 응집체 및 상기 피브릴의 적어도 한쪽이 상호 연결되고,
기공률이 50% 이상의 미세 메쉬 구조체인 절연 수지 재료.
An insulating resin material containing a porous inorganic aggregate having hollow pores composed of a plurality of fine particles and fibrils made of polytetrafluoroethylene, and not containing expandable microspheres, the insulating resin material comprising:
wherein the fibrils are oriented in multiple directions,
At least one of the porous inorganic aggregate and the fibrils are interconnected,
An insulating resin material having a fine mesh structure with a porosity of 50% or more.
제1항에 있어서, 상기 다공성 무기 응집체의 BET 비표면적이 10∼250 ㎡/g인 절연 수지 재료.The insulating resin material according to claim 1, wherein the porous inorganic aggregate has a BET specific surface area of 10 to 250 m 2 /g. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다공성 무기 응집체의 겉보기 비중이 100 g/L 이하인 절연 수지 재료.The insulating resin material according to claim 1 or 2, wherein the porous inorganic aggregate has an apparent specific gravity of 100 g/L or less. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자의 평균 입자경이 5∼35 nm인 절연 수지 재료. The insulating resin material according to claim 1 or 2, wherein the average particle diameter of the fine particles constituting the porous inorganic aggregate is 5 to 35 nm. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자가 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카인 절연 수지 재료. The insulating resin material according to claim 1 or 2, wherein the fine particles constituting the porous inorganic aggregate are porous fine powder silica treated with hydrophobicity. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다공성 무기 응집체의 배합량이 상기 다공성 무기 응집체와 상기 피브릴의 합계에 대하여 50 중량% 이상인 절연 수지 재료. The insulating resin material according to claim 1 or 2, wherein the blending amount of the porous inorganic aggregate is 50 wt% or more with respect to the total of the porous inorganic aggregate and the fibrils. 제1항 또는 제2항에 있어서, 주파수 10 GHz에 있어서의 비유전율이 1.55∼1.9이고, 유전 정접이 0.01 이하인 절연 수지 재료. The insulating resin material according to claim 1 or 2, wherein the dielectric constant at a frequency of 10 GHz is 1.55 to 1.9, and the dielectric loss tangent is 0.01 or less. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열선팽창률이 10∼50 ppm/K인 절연 수지 재료. The insulating resin material according to claim 1 or 2, wherein the thermal coefficient of thermal expansion is 10 to 50 ppm/K. 제1항 또는 제2항에 기재한 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 갖는 금속층 구비 절연 수지 재료.The insulating resin material with a metal layer which has a metal layer on at least 1 surface of the insulating resin material of Claim 1 or 2. 제9항에 있어서, 상기 금속층이 불소계 수지층을 매개로 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 밀착된 금속층 구비 절연 수지 재료. The insulating resin material with a metal layer according to claim 9, wherein the metal layer is in close contact with at least one surface of the insulating resin material via a fluorine-based resin layer. 제10항에 있어서, 상기 불소계 수지층을 매개로 한 상기 금속층과 상기 절연 수지 재료의 밀착이 필 강도 0.6 kN/m 이상인 금속층 구비 절연 수지 재료. The insulating resin material with a metal layer according to claim 10, wherein the metal layer and the insulating resin material have a peeling strength of 0.6 kN/m or more through the fluorine-based resin layer. 제9항에 기재한 금속층 구비 절연 수지 재료의 금속층이 패터닝 처리되어 있는 배선 기판.A wiring board on which the metal layer of the insulating resin material with a metal layer according to claim 9 is patterned.
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