KR102546848B1 - 금속장 적층판, 수지를 갖는 금속 부재, 및 배선판 - Google Patents

금속장 적층판, 수지를 갖는 금속 부재, 및 배선판 Download PDF

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유키 기타이
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Abstract

신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조할 수 있는 금속장 적층판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 절연층과, 이 절연층의 적어도 한쪽의 표면에 접촉하여 존재하는 금속층을 구비한다. 절연층은, 수 평균 분자량이 1000 이하이며, 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 시아네이트에스테르 화합물, 경화 촉매, 및 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함한다. 할로겐계 난연제는, 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용되지 않고 분산되는 난연제이다. 금속층은, 금속 기재와, 이 금속 기재의, 적어도 절연층과의 접촉면측에 마련된 코발트를 포함하는 배리어층을 구비한다. 접촉면의 표면 거칠기는 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하인 금속장 적층판이다.

Description

금속장 적층판, 수지를 갖는 금속 부재, 및 배선판
본 개시는 금속장 적층판, 수지를 갖는 금속 부재, 및 배선판에 관한 것이다.
각종 전자 기기는, 정보 처리량의 증대에 따라서, 탑재되는 반도체 디바이스의 고집적화, 배선의 고밀도화, 및 다층화 등의 실장 기술이 급속하게 진전되고 있다. 또한, 예를 들면, 차재 용도에 있어서의 밀리파 레이더 기판 등의 고주파 대응의 배선판도 요구되고 있다.
배선판에 구비되는 배선에 신호를 전송하면, 배선을 형성하는 도체에 기인하는 전송 손실, 및 배선 주변의 유전체에 기인하는 전송 손실 등이 발생한다. 이들 전송 손실은, 배선판에 구비되는 배선에 고주파 신호를 전송하는 경우에, 특히 발생하기 쉬운 것이 알려져 있다. 그렇기 때문에, 배선판에는, 신호의 전송 속도를 높이기 위해, 신호 전송시의 손실을 저감시키는 것이 알려져 있다. 고주파 대응의 배선판에는, 특히 그것이 요구된다. 이 요구를 만족하기 위해서는, 배선판을 구성하는 절연층을 제조하기 위한 기판 재료로서, 유전율 및 유전 정접(正接)이 낮은 재료를 이용하는 것을 생각할 수 있다.
또한, 배선판 등을 제조할 때에 이용하는 금속장 적층판 및 수지를 갖는 금속 부재는 절연층 뿐만 아니라, 절연층 상의 금속층을 구비한다. 또한, 배선판도 절연층 뿐만 아니라, 절연층 상에, 금속층 유래의 배선 등의 배선을 구비한다. 이러한 금속층에 주목한 금속장 적층판 및 수지를 갖는 금속 부재로서는, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 것을 예로 들 수 있다.
특허문헌 1에는, 절연 수지 조성물층과, 상기 절연 수지 조성물층의 편면 또는 양면에 고착되어서 이루어지는 금속박을 갖고, 상기 금속박의 적어도 절연 수지 조성물층 측이 표면 처리되어 있으며, 또한 상기 금속박의 양면이 실질적으로 거칠기 처리되어 있지 않은 금속장 적층판 및 수지를 갖는 금속박이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제 2004-25835 호 공보
특허문헌 1에 의하면, 절연 수지 조성물층과 금속박의 계면의 밀착성과 평탄성을 양립하며, 또한 프린트 배선판 제조시에 따른 실용적인 요소도 만족할 수 있는 취지가 개시되어 있다.
그 한편, 배선판에는, 신호의 전송 속도를 보다 높이기 위해, 신호 전송시의 손실의 저감이 보다 요구되고 있다. 이 새로운 요구를 만족하기 위해, 금속장 적층판, 수지를 갖는 금속 부재, 및 배선판에 대하여 여러 가지 검토되고 있다.
본 개시는, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조할 수 있는 금속장 적층판 및 수지를 갖는 금속 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 개시는, 신호 전송시의 손실이 저감된 배선판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 태양에 관한 금속장 적층판은, 절연층과, 절연층의 적어도 한쪽의 표면에 접촉하여 존재하는 금속층을 구비한다. 절연층은, 수 평균 분자량이 1000 이하이며, 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 시아네이트에스테르 화합물, 경화 촉매, 및 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함한다. 할로겐계 난연제는, 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용(相溶)되지 않고 분산되는 난연제이다. 금속층은, 금속 기재와, 금속 기재 중 적어도 절연층과의 접촉면측에 마련된, 코발트를 포함하는 배리어층을 구비한다. 접촉면의 표면 거칠기는 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하이다.
이러한 구성에 의하면, 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조할 수 있는 금속장 적층판을 제공할 수 있다.
본 개시에 의하면, 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조할 수 있는 금속장 적층판 및 수지를 갖는 금속 부재를 제공할 수 있다. 또한, 본 개시에 의하면, 신호 전송시의 손실이 저감된 배선판을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시형태에 따른 금속장 적층판의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 개시의 다른 일 실시형태에 따른 수지를 갖는 금속 부재의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 개시의 다른 일 실시형태에 따른 배선판의 구성을 도시하는 단면도이다.
본 개시의 실시형태의 설명에 들어가기 전에, 본 발명자 등이 발견한 지견에 대하여 이하에 설명한다.
(본 발명자 등이 발견한 지견)
본 발명자 등은 배선판의 신호 전송시의 손실을 저감시키기 위해서, 절연층 상에 형성되는 배선에 주목했다.
구체적으로는, 우선, 배선을 전송시키는 신호가 고주파 신호가 되면, 표피 효과에 의해, 신호가, 배선을 구성하는 도체의 표면 부근에 집중된다고 추찰했다. 한편, 금속장 적층판, 수지를 갖는 금속 부재, 및 배선판에서는, 일반적으로, 금속층이나 배선과 절연층의 접착 강도를 높이기 위해서, 금속층이나 배선의, 절연층과 접하는 면(접촉면)을 조화(粗化)시키는 것이 알려져 있다. 이러한 사정이 있으면서도, 본 발명자 등은, 금속층이나 배선의 표면 거칠기를 저감시키는 것을 검토했다. 그렇게 하는 것에 의해, 금속층이나 배선의 표면이 평활하게 되어, 금속층 유래의 배선 등의 배선의 표면 부근을 흐르는 신호의 전송 거리가 짧아진다고 생각했다. 즉, 본 발명자 등은, 배선판의 절연층 상에 형성되는 배선의, 절연층과 접촉하는 면의 평활성을 높이는 것에 의해, 배선판의 절연층을 제조하기 위한 기판 재료를 변경하지 않아도, 신호 전송시의 손실을 저감시킬 수 있는 것을 발견했다.
또한, 금속장 적층판이나 수지를 갖는 금속 부재에 이용되는 금속층으로서는, 내열성이 높은 니켈에 의해 도금 처리된 것을 일반적으로 이용하고 있다. 본 발명자 등은, 상술한 바와 같이, 신호는, 배선을 구성하는 도체의 표면 부근에 집중된다고 생각할 수 있으므로, 도금 처리에 의해, 금속층이나 배선의 표면에 형성되는 배리어층은 니켈보다 전기 저항이 낮은 코발트를 채용하는 것을 검토했다.
한편, 코발트는 니켈보다 내열성이 낮다. 그래서, 본 발명자 등은, 절연층으로서, 내열성이 뛰어난 폴리페닐에테르를 포함하는 열경화성 수지 조성물을 경화시켜서 얻어진 경화물을 포함하는 것을 이용하는 것을 검토했다. 그렇게 하는 것에 의해, 니켈보다 내열성이 낮은 코발트를 포함하는 배리어층을 구비하는 금속층을 이용하여도, 금속층과 접하는 절연층의 내열성이 높기 때문에, 얻어지는 금속장 적층판의 내열성을 충분히 유지할 수 있다고 생각했다. 또한, 절연층에 포함되는 경화물은, 유전율 및 유전 정접이 낮은 폴리페닐에테르를 포함하므로, 절연층은 유전 특성이 뛰어나다고 생각했다. 따라서, 이러한 절연층을 구비하는 금속장 적층판은 신호 전송시의 손실을 더욱 저감시킬 수 있다고 생각했다.
그래서, 본 발명자 등은, 상술한 바와 같이, 여러 가지 검토한 결과, 후술하는 본 발명을 발견했다.
본 개시의 일 태양에 관한 금속장 적층판은, 절연층과, 절연층의 적어도 한쪽의 표면에 접촉하여 존재하는 금속층을 구비한다. 그리고, 절연층이, 수 평균 분자량이 1000 이하이며, 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 시아네이트에스테르 화합물, 경화 촉매, 및 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함한다. 할로겐계 난연제는, 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용되지 않고 분산되는 난연제이다. 금속층은, 금속 기재와, 금속 기재의, 적어도 절연층과의 접촉면측에 마련된, 코발트를 포함하는 배리어층을 구비한다. 접촉면의 표면 거칠기가 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하이다.
이러한 구성에 의하면, 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조할 수 있는 금속장 적층판을 제공할 수 있다.
이것은, 이하에 의한다고 생각할 수 있다.
우선, 절연층에 접촉하여, 배선판이 되었을 때에는 배선이 되는 금속층은, 절연층과의 접촉면의 표면 거칠기가 상기와 같이 낮으므로, 접촉면의 평활성이 높아진다. 그렇기 때문에, 이 금속장 적층판으로부터 얻어진 배선판은 절연층과 배선의 계면의 평활성이 높아진다고 생각할 수 있다. 이 때문에, 이 배선판에 구비되는 배선은 신호 전송시의 손실을 저감할 수 있다고 생각할 수 있다. 또한, 금속층은, 접촉면측에, 니켈보다 저항이 낮은 코발트를 포함하는 배리어층이 구비되어 있으므로, 이 점에서도, 신호 전송시의 손실을 저감할 수 있다고 생각할 수 있다.
또한, 절연층은 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함한다. 이 열경화성 수지 조성물에는, 유전율 및 유전 정접이 낮을 뿐만 아니라, 내열성도 뛰어난 폴리페닐렌에테르를 포함한다. 이 때문에, 절연층은 내열성이 높다고 생각할 수 있다. 또한, 열경화성 수지 조성물에는, 이 조성물에 상용되지 않고 분산되는 할로겐계 난연제가 함유되어 있다. 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물에서는, 그 경화물의 내열성이 저하되는 경우가 있었다. 열경화성 수지 조성물은 내열성을 낮출 수 있는 할로겐계 난연제가 함유되어 있어도, 상기와 같은 할로겐계 난연제를 이용하는 것에 의해, 폴리페닐렌에테르가 갖는 뛰어난 내열성의 저하를 억제하면서, 난연성이 뛰어난 경화물이 얻어진다고 생각할 수 있다. 따라서, 절연층은 할로겐계 난연제에 의해 난연성을 발휘하면서, 뛰어난 유전 특성 및 내열성을 유지하고 있다고 생각할 수 있다.
또한, 코발트는 니켈보다 내열성이 낮다. 코발트를 포함하는 배리어층의 내열성이 낮았다고 하여도, 이 배리어층과 접하는 절연층이, 상술한 바와 같이, 내열성이 뛰어난 것이므로, 얻어진 금속장 적층판에 있어서, 절연층이 뛰어난 내열성을 충분히 유지할 수 있다고 생각할 수 있다. 그렇기 때문에, 내열성이 낮은 코발트를 포함하는 배리어층을 구비하는 금속층을 구비하고 있었다고 하여도, 금속장 적층판의 내열성을 충분히 확보할 수 있다고 생각할 수 있다. 또한, 코발트를 포함하는 배리어층은 상기 절연층과의 밀착성도 뛰어나다고 생각할 수 있다. 이 때문에, 금속층의, 절연층과의 접촉면의 평활성을 높여도, 그 금속층과 절연층의 밀착성을 충분히 확보할 수 있다고 생각할 수 있다.
이상으로부터, 얻어진 금속장 적층판은 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조할 수 있는 금속장 적층판이다. 또한, 이 금속장 적층판은, 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조 가능할 뿐만 아니라, 뛰어난 내열성 및 할로겐계 난연제에 의한 난연성도 충분히 발휘된 것이다.
또한, 금속장 적층판에 있어서, 할로겐계 난연제는 융점이 300 ℃ 이상인 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 내열성이 보다 뛰어난 금속장 적층판을 얻을 수 있다. 이것은, 절연층의 내열성이 보다 높아지는 것에 의한다고 생각할 수 있다.
또한, 금속장 적층판에 있어서, 할로겐계 난연제가, 에틸렌디펜타브로모벤젠(ethylene dipentabromobenzene), 에틸렌비스테트라브로모이미드(ethylene bis tetrabromo-imide), 데카브로모디페닐옥사이드(decabromodiphenyl oxide), 테트라데카브로모디페녹시벤젠(tetradecabromo diphenoxybenzene), 및 비스(트리브로모페녹시(tribromophenoxy)) 에탄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 내열성이 보다 뛰어난 금속장 적층판을 얻을 수 있다. 이것은, 절연층의 내열성이 보다 높아지는 것에 의한다고 생각할 수 있다.
또한, 금속장 적층판에 있어서, 폴리페닐렌에테르는 중량 평균 분자량이 5000 이하인 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 폴리페닐렌에테르가 갖는 뛰어난 유전 특성을 유지한 채, 내열성 등에 의해 뛰어난 바람직한 절연층을 구비한 금속장 적층판이 얻어진다.
또한, 금속장 적층판에 있어서, 에폭시 화합물이, 분자 중에 할로겐 원자를 함유하지 않는 에폭시 화합물(비할로겐계 에폭시 화합물)인 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 내열성 및 난연성이 뛰어난 절연층을 구비한 금속장 적층판이 얻어진다.
난연성을 높이기 위해서, 취소화 에폭시 화합물 등의, 분자 중에 할로겐 원자를 함유하는 에폭시 화합물(할로겐계 에폭시 화합물)을 열경화성 수지 조성물에 함유하면, 그 경화물의 내열성이 저하되는 경우가 있었다. 상술한 바와 같은, 본 개시의 일 태양에 관한 금속장 적층판의 경우, 구비되는 절연층이, 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하므로, 내열성의 저하를 억제하면서, 난연성을 발휘시킬 수 있는 절연층이 된다고 생각할 수 있다. 이 때문에, 내열성 및 난연성이 뛰어난 절연층을 구비한 금속장 적층판이 얻어진다고 생각할 수 있다.
또한, 금속장 적층판에 있어서, 에폭시 화합물이, 디시클로펜타디엔형 에폭시 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 및 비페닐형 에폭시 화합물로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의하면, 폴리페닐렌에테르가 갖는 뛰어난 유전 특성을 유지한 채, 내열성 등에 의해 뛰어난 바람직한 절연층을 구비한 금속장 적층판이 얻어진다. 이것은, 에폭시 화합물이 폴리페닐렌에테르와의 상용성이 높은 것에 의한다고 생각할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 일 태양에 관한 수지를 갖는 금속 부재는, 절연층과, 절연층의 한쪽의 표면에 접촉하여 존재하는 금속층을 구비한다. 그리고, 절연층이, 수 평균 분자량이 1000 이하이며, 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 시아네이트에스테르 화합물, 경화 촉매, 및 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 반경화물을 포함한다. 할로겐계 난연제는, 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용되지 않고 분산되는 난연제이다. 금속층은, 금속 기재와, 금속 기재의, 적어도 절연층과의 접촉면 상에 마련된, 코발트를 포함하는 배리어층을 구비한다. 접촉면의 표면 거칠기는 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하이다.
이러한 구성에 의하면, 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조할 수 있는 수지를 갖는 금속 부재를 제공할 수 있다. 또한, 이 수지를 갖는 금속 부재는, 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조 가능할 뿐만 아니라, 뛰어난 내열성 및 할로겐계 난연제에 의한 난연성도 충분히 발휘된 것이다.
또한, 본 개시의 다른 일 태양에 관한 배선판은, 절연층과, 절연층의 적어도 한쪽의 표면에 접촉하여 존재하는 배선을 구비한다. 절연층은, 수 평균 분자량이 1000 이하이며, 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 시아네이트에스테르 화합물, 경화 촉매, 및 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함한다. 할로겐계 난연제는, 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용되지 않고 분산되는 난연제이다. 배선은, 금속 기재와, 금속 기재의 적어도 절연층과의 접촉면 상에 마련된, 코발트를 포함하는 배리어층을 구비한다. 접촉면의 표면 거칠기는 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하이다.
이러한 구성에 의하면, 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 제공할 수 있다. 또한, 이 배선판은 신호 전송시의 손실을 저감시켰을 뿐만 아니라, 뛰어난 내열성 및 할로겐계 난연제에 의한 난연성도 충분히 발휘된 것이다.
(실시형태)
이하, 본 개시에 따른 실시형태에 대하여 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시형태에 따른 금속장 적층판은 절연층과, 이 절연층의 적어도 한쪽의 표면에 접촉하여 존재하는 금속층을 구비한다. 이 금속장 적층판(11)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 절연층(12)과, 그 양면에 접촉하도록 배치되는 금속층(13)을 구비하는 것을 예로 들 수 있다. 또한, 금속장 적층판(11)은, 절연층(12)의 한쪽의 면 상에만, 금속층(13)이 접촉되어 구비되는 것이어도 좋다. 또한, 도 1은 본 실시형태에 따른 금속장 적층판(11)의 구성을 도시하는 단면도이다.
절연층(12)은, 수 평균 분자량이 1000 이하이며, 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 시아네이트에스테르 화합물, 경화 촉매, 및 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함한다. 그리고, 할로겐계 난연제는, 상기 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용되지 않고 분산되는 난연제이다. 절연층(12)에 포함되는 경화물은, 열경화성 수지 조성물을 경화한 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 또한, 절연층(12)에는, 열경화성 수지 조성물의 경화물 뿐만 아니라, 섬유질 기재도 포함하고 있어도 좋다. 섬유질 기재를 포함하는 것이, 강도나 내열성 등을 높이는 점에서 바람직하다. 구체적으로는, 섬유질 기재를 포함하는 절연층으로서는, 섬유질 기재에, 열경화성 수지 조성물을 함침시키고, 그 섬유질 기재에 함침된 열경화성 수지 조성물을 경화시키는 것에 의해, 얻어진 층 등을 예로 들 수 있다.
또한, 절연층(12)은 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함한다. 그리고, 열경화성 수지 조성물에는, 유전율 및 유전 정접이 낮을 뿐만 아니라, 내열성도 뛰어난 폴리페닐렌에테르를 포함하며, 추가로, 할로겐계 난연제를 포함한다. 이들의 이유로, 절연층(12)은, 할로겐계 난연제에 의해 난연성을 발휘하면서, 뛰어난 유전 특성 및 내열성을 유지한 것이다.
또한, 금속층(13)은, 금속 기재(14)와 금속 기재(14)의, 적어도 절연층(12)과의 접촉면(16)측에 마련된 배리어층(15)을 구비한다. 금속층(13)으로서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 금속 기재(14)와, 금속 기재(14)의, 절연층(12)과의 접촉면(16)측에 마련된 배리어층(15)을 구비하는 것을 예로 들 수 있다. 또한, 금속층(13)은, 금속 기재(14)의 양면에 배리어층을 구비하는 것이어도 좋다. 또한, 접촉면(16)의 표면 거칠기는 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하이다.
또한, 금속층(13)은 절연층(12)에 접촉하고 있다. 즉, 절연층(12)에는, 금속층(13)의 배리어층(15)이 접촉되어 있다. 또한, 이 금속층(13)은, 금속장 적층판(11)으로 배선판을 제조했을 때에는, 배선판에 있어서의 배선이 된다. 이 배선이 될 수 있는 금속층(13)은, 절연층(12)과의 접촉면(16)의 표면 거칠기가 상기와 같이 낮으므로, 배선의, 절연층과의 접촉면의 표면 거칠기도 낮아진다. 그렇기 때문에, 이 금속장 적층판(11)으로부터 얻어진 배선판은, 절연층(12)과 배선의 계면의 평활성이 높아진다고 생각할 수 있다. 이 때문에, 배선판은, 배선이 절연층(12)과 접하는 것에 의해 생기는 도체 손실이 작아진다고 생각할 수 있다. 따라서, 이 금속장 적층판(11)으로부터, 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판이 얻어진다고 생각할 수 있다.
또한, 금속층(13)에는, 상술한 바와 같이, 접촉면(16)측에, 코발트를 포함하는 배리어층(15)을 구비하고 있다. 이 점으로부터도, 신호 전송시의 손실을 저감할 수 있다고 생각할 수 있다. 또한, 이 코발트를 포함하는 배리어층(15)은 절연층(12)과의 밀착성이 뛰어나다고 생각할 수 있다. 이 때문에, 금속층(13)의, 절연층(12)과의 접촉면(16)의 평활성을 높여도, 그 금속층(13)과 절연층(12)의 밀착성을 충분히 확보할 수 있다고 생각할 수 있다. 따라서, 이 금속장 적층판(11)을 이용하여 제조된 배선판은, 배선의, 절연층(12)으로부터의 박리를 억제할 수 있다. 이 점으로부터도, 이 금속장 적층판(11)은 바람직한 배선판을 제조할 수 있다.
이상으로부터, 얻어진 금속장 적층판(11)은, 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조할 수 있다. 또한, 이 금속장 적층판(11)은, 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 뛰어난 내열성 및 할로겐계 난연제에 의해 난연성도 충분히 발휘된 것이다.
또한, 금속층(13)에 있어서의, 접촉면(16)의 표면 거칠기는, 상술한 바와 같이, 2 ㎛ 이하이며, 1.5 ㎛ 이하인 것이 바람직하며, 1 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 접촉면(16)의 표면 거칠기는 낮은 편이, 즉, 금속층(13)의 평활성이 높은 편이, 상술한 바와 같이, 신호 전송시의 손실을 저감시킬 수 있는 점에서 바람직하다. 한편, 접촉면(16)의 표면 거칠기는, 낮게 한다고 하여도, 10점 평균 거칠기 Rz에서 0.5 ㎛ 정도가 한계이다. 또한, 접촉면(16)의 표면 거칠기가 너무 낮으면, 코발트를 포함하는 배리어층을 구비하고 있다고 하여도, 금속층(13)과 절연층(12)의 밀착성이 저하되어 버리는 경향이 있다. 이 점에서도, 접촉면(16)의 표면 거칠기는 10점 평균 거칠기 Rz에서 0.5 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 따라서, 접촉면(16)의 표면 거칠기는 10점 평균 거칠기 Rz에서 0.5~2 ㎛인 것이 바람직하고, 0.6~1.5 ㎛인 것이 보다 바람직하고, 0.6~1 ㎛인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 금속층(13)은, 금속 기재(14)와, 금속 기재(14)의 접촉면(16)측에, 코발트를 포함하는 배리어층(15)을 구비하고 있으므로, 접촉면(16)의 표면 거칠기는 배리어층(15)의 표면 거칠기이다. 또한, 금속 기재(14)의 표면 거칠기는 특별히 한정되지 않는다. 배리어층(15)이 형성되어 있어도, 금속층(13)의 표면 거칠기가 크게 변화하지 않는 경우에는, 금속 기재(14)의 표면 거칠기는 접촉면(16)(배리어층(15))의 표면 거칠기와 동등한 것이 바람직하다.
또한, 금속 기재(14)는 금속장 적층판(11)의 금속층(13)으로서 이용되는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 금속 기재(14)로서는, 예를 들면, 구리박, 니켈박, 및 알루미늄박 등의 금속박 등을 예로 들 수 있다. 이 중에서도, 금속 기재(14)로서는, 구리박이 바람직하게 이용된다.
또한, 배리어층(15)은, 코발트를 포함하는 층이면, 특별히 한정되지 않는다. 배리어층(15)은 코발트를 포함하고 있으면 좋고, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 코발트 이외의 금속(다른 금속)을 포함하고 있어도 좋지만, 코발트로 이루어지는 층인 것이 바람직하다. 또한, 다른 금속으로서는, 예를 들면, 니켈, 주석, 아연, 및 크롬 등을 예로 들 수 있지만, 전기 저항이 높은 니켈 및 주석은 가능한 한 포함하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 배리어층(15)으로서는, 예를 들면, 금속 기재(금속박)(14)에 대하여, 도금 처리하는 것에 의해 형성된 층 등을 예로 들 수 있다. 이 도금 처리는, 예를 들면, 코발트, 또는 코발트를 포함하는 합금을 이용한, 스퍼터링 처리, 전해 도금 처리, 및 무전해 도금 처리 등을 예로 들 수 있다. 또한, 구리박 등의 금속 기재(금속박)(14)에 대해서는, 상기와 같은 코발트를 포함하는 배리어층을 형성하기 전에, 표면 산화를 방지하기 위해서, 크로메이트 처리 등의 방청 처리를 별도로 실시하여도 좋다.
또한, 금속층(13)의 두께는 최종적으로 얻어지는 배선판에 요구되는 성능 등에 따라서 상이하며, 특별히 한정되지 않는다. 금속층(13)의 두께는, 예를 들면, 12~70 ㎛인 것이 바람직하다.
또한, 금속층(13)으로서는, 시판의 것도 사용할 수 있다. 시판의 금속층(13)으로서는, 예를 들면, 후쿠다금속박분공업주식회사제의 코발트 도금 처리된 구리박 등을 예로 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 후쿠다금속박분공업주식회사제의, T9FZ-SV[Rz: 1.6 ㎛, 두께 18 ㎛] 및 T9DA-SV[Rz: 1.0 ㎛, 두께 18 ㎛] 등을 예로 들 수 있다.
또한, 절연층(12)에 포함되는 경화물은, 상술한 바와 같이, 열경화성 수지 조성물을 경화시킨 것이다. 또한, 열경화성 수지 조성물은 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 시아네이트에스테르 화합물, 경화 촉매, 및 할로겐계 난연제를 함유한다. 이하, 이 열경화성 수지 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 설명한다.
에폭시 화합물은, 수 평균 분자량(Mn)이 1000 이하이며 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물이면, 특별히 한정되지 않는다. 에폭시 화합물의 수 평균 분자량은, 상술한 바와 같이, 1000 이하이며, 300 이상인 것이 바람직하고, 400~800인 것이 보다 바람직하다. 또한, 에폭시 화합물은, 1분자당의 에폭시기의 평균 개수(평균 에폭시 기수)가, 상술한 바와 같이, 2개 이상이며, 5개 이하인 것이 바람직하며, 2~3개인 것이 보다 바람직하다. 이러한 에폭시 화합물을 포함하는 것이면, 폴리페닐렌에테르가 갖는 뛰어난 유전 특성을 유지하면서, 난연성 및 내열성이 뛰어난 절연층(12)을 바람직하게 얻을 수 있다.
또한, 여기에서의 수 평균 분자량은, 구체적으로는, 예를 들면, 겔 삼투 크로마토그래피 등을 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 에폭시 화합물은 분자 중에 할로겐 원자를 함유하지 않는 에폭시 화합물(비할로겐계 에폭시 화합물)인 것이 바람직하다. 취소화 에폭시 화합물 등의, 분자 중에 할로겐 원자를 함유하는 에폭시 화합물(할로겐계 에폭시 화합물)을 열경화성 수지 조성물에 함유하면, 열경화성 수지 조성물의 경화물의 난연성을 높일 수 있다. 이 때문에, 난연성을 높이기 위해서, 할로겐계 에폭시 화합물을 열경화성 수지 조성물에 함유하는 것을 생각할 수 있다. 그렇게 하면, 그 경화물의 난연성이 높아지지만, 내열성이 저하되는 경우가 있었다. 본 실시형태에 따른 금속장 적층판(11)의 경우, 구비되는 절연층(12)이, 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하므로, 내열성의 저하를 억제하면서, 난연성을 발휘시킬 수 있다고 생각할 수 있다. 이 때문에, 내열성 및 난연성이 뛰어난 절연층(12)을 구비한 금속장 적층판(11)이 된다고 생각할 수 있다.
또한, 에폭시 화합물의 구체적인 예로서는, 디시클로펜타디엔형 에폭시 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 페놀 노볼락형 에폭시 화합물, 나프탈렌형 에폭시 화합물, 및 비페닐형 에폭시 화합물 등을 예로 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 또한, 에폭시 화합물로서는, 예시 화합물 중에서도, 디시클로펜타디엔형 에폭시 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 및 비페닐형 에폭시 화합물이 바람직하며, 디시클로펜타디엔형 에폭시 화합물이 보다 바람직하다. 이러한 에폭시 화합물이면, 폴리페닐렌에테르가 갖는 뛰어난 유전 특성을 유지한 채, 내열성 등에 의해 뛰어난 바람직한 절연층(12)을 구비한 금속장 적층판(11)을 얻을 수 있다. 이것은, 에폭시 화합물이 폴리페닐렌에테르와의 상용성이 높은 것에 의한 것이라고 생각할 수 있다.
폴리페닐렌에테르는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 폴리페닐렌에테르의 중량 평균 분자량(Mw)은 5000 이하인 것이 바람직하며, 2000~5000인 것이 보다 바람직하며, 2000~4000인 것이 보다 바람직하다. 분자량이 너무 낮으면, 경화물의 내열성으로서는 충분한 것을 얻을 수 없는 경향이 있다. 또한, 분자량이 너무 많으면, 용융 점도가 높아져, 충분한 유동성을 얻지 못하여, 성형 불량을 억제할 수 없는 경향이 있다. 또한, 에폭시 화합물의 에폭시기와의 반응성도 저하되어, 경화 반응에 긴 시간을 필요로 하거나 경화계에 도입되지 않고, 미반응의 것이 증가하여, 경화물의 유리 전이 온도가 저하되고, 경화물의 내열성이 저하되는 경향이 있다. 따라서, 폴리페닐렌에테르의 중량 평균 분자량이 상기 범위 내이면, 폴리페닐렌에테르가 갖는 뛰어난 유전 특성을 유지한 채, 경화물의 내열성 및 성형성 등에 의해 뛰어난 바람직한 절연층(12)을 구비한 금속장 적층판(11)이 얻어진다.
또한, 여기서의 중량 평균 분자량은, 구체적으로는, 예를 들면, 겔 삼투 크로마토그래피 등을 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 폴리페닐렌에테르는, 중합 반응에 의해 얻어진 것이어도, 중량 평균 분자량 10000~30000 정도 등의 고분자량의 폴리페닐렌에테르를 재분배 반응시켜 얻어진 것이어도 좋다. 재분배 반응에 의해 얻어진 폴리페닐렌에테르는, 예를 들면, 고분자량의 폴리페닐렌에테르를 톨루엔 등의 용매 중에서, 페놀 화합물과 라디칼 개시제의 존재 하에서 가열하여 재분배 반응시켜서 얻어지는 폴리페닐렌에테르 등을 예로 들 수 있다. 이와 같이 재분배 반응에 의해 얻어지는 폴리페닐렌에테르는, 분자쇄의 양 말단에 경화에 기여하는 페놀계 화합물에 유래하는 수산기를 갖기 때문에, 더욱 높은 내열성을 유지할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 중합 반응에 의해 얻어진 폴리페닐렌에테르는 뛰어난 유동성을 나타내는 점에서 바람직하다.
또한, 폴리페닐렌에테르의 분자량의 조정은, 예를 들면, 중합 반응에 의해 얻어진 폴리페닐렌에테르의 경우, 중합 조건 등을 조정하는 것에 의해 실행할 수 있다. 또한, 재분배 반응에 의해 얻어진 폴리페닐렌에테르의 경우는, 예를 들면, 재분배 반응의 조건 등을 조정하는 것에 의해, 얻어지는 폴리페닐렌에테르의 분자량을 조정할 수 있다. 보다 구체적으로는, 재분배 반응에서 이용하는 페놀계 화합물의 배합량을 조정하는 것 등을 생각할 수 있다. 즉, 페놀계 화합물의 배합량이 많을수록, 얻어지는 폴리페닐렌에테르의 분자량이 낮아진다.
또한, 폴리페닐렌에테르는, 구체적으로는, 예를 들면, 폴리(2, 6-디메틸-1, 4-페닐렌에테르) 등을 예로 들 수 있다. 즉, 재분배 반응에 의해 얻어진 폴리페닐렌에테르의 경우는, 고분자량의 폴리페닐렌에테르로서, 폴리(2, 6-디메틸-1, 4-페닐렌에테르)를 이용하여 얻어진 폴리페닐렌에테르 등을 예로 들 수 있다. 또한, 재분배 반응에 이용되는 페놀계 화합물로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 비스페놀 A, 페놀 노볼락, 크레졸 노볼락 등과 같이, 페놀성 수산기를 분자 중에 2개 이상 갖는 다관능의 페놀계 화합물이 바람직하게 이용된다. 이들은, 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
시아네이트에스테르 화합물은 특별히 한정되지 않는다. 시아네이트에스테르 화합물은 에폭시 화합물이나 폴리페닐렌에테르의 경화제로서 작용하여, 강직한 골격을 형성하는 성분이다. 이 때문에, 열경화성 수지 조성물의 경화물에 높은 유리 전이 온도를 부여할 수 있다. 또한, 저점도이기 때문에 얻어진 열경화성 수지 조성물이 높은 유동성을 유지할 수 있다. 또한, 상기 시아네이트에스테르 화합물은, 경화 촉매의 존재에 의해, 시아네이트에스테르 화합물끼리에 있어서도 자기 중합한다. 이 자기 중합 반응은 시아네이트기끼리 반응하여 트리아진환을 형성하는 것에 의해 중합 반응이 진행되는 것이다. 이러한 자기 중합 반응은 내열성 향상에 기여한다.
또한, 시아네이트에스테르 화합물은, 예를 들면, 1분자 당의 시아네이트기의 평균 개수(평균 시아네이트기 수)가 2개 이상인 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 시아네이트기 수가 많으면, 얻어진 열경화성 수지 조성물의 경화물의 내열성이 높아지는 점에서 바람직하다. 또한, 여기에서의 시아네이트에스테르 화합물의 평균 시아네이트기 수는, 사용하는 시아네이트 수지의 제품의 규격값으로부터 알 수 있다. 시아네이트에스테르 화합물의 시아네이트기 수로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 시아네이트 수지 1몰 중에 존재하는 전체 시아네이트 수지의 1분자당의 시아네이트기의 평균값 등을 예로 들 수 있다.
또한, 시아네이트에스테르 화합물은, 적층판이나 회로 기판의 제조에 이용될 수 있는 각종 기판의 원료로서 이용되는 시아네이트에스테르 화합물이면, 특별히 한정되지 않는다. 시아네이트에스테르 화합물은, 구체적으로는, 2, 2-비스(4-시아나토페닐) 프로판(비스페놀 A형 시아네이트 화합물), 노볼락형 시아네이트에스테르 화합물, 비스페놀 M형 시아네이트에스테르 화합물, 비스(3, 5-디메틸-4-시아나토페닐) 메탄, 2, 2-비스(4-시아나토페닐) 에탄 등을 예로 들 수 있다. 또한, 시아네이트에스테르 화합물로서는, 각 시아네이트에스테르 화합물의 유도체 등도 예로 들 수 있다. 또한, 시아네이트에스테르 화합물로서는, 각 시아네이트에스테르의 중합체인 시아네이트에스테르 수지도 포함된다. 이들은, 단독으로 이용하여도, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
또한, 에폭시 화합물의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 에폭시 화합물과 폴리페닐렌에테르와 시아네이트에스테르 화합물의 합계 질량에 대하여, 20~60 질량%인 것이 바람직하며, 30~50 질량%인 것이 보다 바람직하다. 에폭시 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 뛰어난 유전 특성을 유지하면서, 내열성 등이 뛰어난 경화물이 얻어지는 점에서 바람직하다.
또한, 폴리페닐렌에테르의 함유량은, 특별히 한정되지 않지만, 합계 질량에 대하여, 20~60 질량%인 것이 바람직하며, 20~40 질량%인 것이 보다 바람직하다. 폴리페닐렌에테르의 함유량이 상기 범위 내이면, 내열성 등이 뛰어날 뿐만 아니라, 폴리페닐렌에테르가 갖는 뛰어난 유전 특성이 충분히 발휘된 경화물을 얻을 수 있는 점에서 바람직하다.
또한, 시아네이트에스테르 화합물의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 합계 질량에 대하여, 20~60 질량%인 것이 바람직하며, 20~40 질량%인 것이 보다 바람직하다. 시아네이트에스테르 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 내열성이 뛰어난 경화물을 포함하는 절연층(12)을 바람직하게 제조할 수 있다. 구체적으로는, 절연층(12)에 섬유질 기재를 포함하는 경우라도, 섬유질 기재에 함침시키는 열경화성 수지 조성물의 함침성을 높일 수 있다.
또한, 경화 촉매는, 에폭시 화합물 및 상기 폴리페닐렌에테르와, 경화제인 시아네이트에스테르 화합물의 반응을 촉진시킬 수 있는 촉매이면, 특별히 한정되지 않는다. 경화 촉매로서는, 구체적으로는, 옥탄산, 스테아르산, 아세틸아세토네이트, 나프텐산, 및 살리실산 등의 유기산의, 아연, 구리, 철 등의 유기 금속염, 트리에틸아민 및 트리에탄올아민 등의 3급 아민, 2-에틸-4-이미다졸 및 4-메틸이미다졸 등의 이미다졸류 등을 예로 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다.
또한, 경화 촉매의 함유량은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 경화 촉매로서 유기 금속염을 이용하는 경우에는, 그 함유량은, 에폭시 화합물과 폴리페닐렌에테르와 시아네이트에스테르 화합물의 합계 100 질량부에 대하여, 0.005~5 질량부인 것이 바람직하다. 또한, 경화 촉매로서 이미다졸류를 이용하는 경우에는, 그 함유량은, 에폭시 화합물과 폴리페닐렌에테르와 시아네이트에스테르 화합물의 합계 100 질량부에 대하여, 0.01~5 질량부인 것이 바람직하다.
또한, 할로겐계 난연제는, 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용되지 않고 분산되는 난연제이면, 특별히 한정되지 않는다. 할로겐계 난연제로서는, 예를 들면, 열경화성 수지 조성물 중에서, 용해되지 않고 분산되는 난연제나, 열경화성 수지 조성물에 용매 등을 첨가하여 수지 바니시로 했을 때, 수지 바니시 중에서, 용해되지 않고 분산되는 난연제 등을 예로 들 수 있다. 또한, 상용되지 않고 분산된다는 것은, 이 경우, 열경화성 수지 조성물 중에서, 대상물(할로겐계 난연제)이 섬 형상으로 분산되는 상태가 되는 것을 말하며, 예를 들면, 열경화성 수지 조성물 중에서, 대상물(할로겐계 난연제)이, 분자 레벨로, 미분산되는 상태가 되는 것 등을 예로 들 수 있다.
취소화 에폭시 화합물과 시아네이트 화합물을 병용한 경우에는, 내열성이 저하되지만, 취소화 에폭시 화합물을 이용하지 않는 경우에는, 내열성이 대폭 향상되는 것을 발견했다. 또한, 열경화성 수지 조성물의 난연화를 목적으로 하여, 취소화 에폭시 화합물과 같은 할로겐화 에폭시 화합물이나, 일반적인 할로겐계 난연제를 이용한 경우에는, 고온 시에 있어서, 할로겐이 이탈하는 것에 의해 할로겐 이온(또는 할로겐 라디칼)이 생기고, 그 이탈한 할로겐이 경화물을 분해하고 있다고 생각되는 몇 가지 지견을 얻었다. 그래서, 상기와 같은 할로겐계 난연제를 이용하면, 내열성을 저하시키지 않고 난연성을 부여할 수 있다. 즉, 이러한 난연제를 이용한 경우에는, 매트릭스 중에 난연제가 입자형상으로 존재하기 때문에, 경화물의 유리 전이 온도를 저하시키기 어려우며, 또한, 할로겐이 이탈하기 어려워지기 때문에, 얻어지는 경화물의 내열성의 저하를 억제할 수 있다. 그렇기 때문에, 할로겐계 난연제는, 경화물의 내열성의 저하를 억제하면서, 경화물의 난연성을 높일 수 있다.
또한, 할로겐계 난연제의 융점은 300 ℃ 이상인 것이 바람직하며, 320 ℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 이러한 할로겐계 난연제이면, 경화물의 내열성의 저하를 보다 억제할 수 있다. 따라서, 절연층의 내열성이 보다 높아져, 내열성에 의해 뛰어난 금속장 적층판이 얻어진다.
또한, 할로겐계 난연제로서는, 구체적으로는, 에틸렌디펜타브로모벤젠, 에틸렌비스테트라브로모이미드, 데카브로모디페닐옥사이드, 테트라데카브로모디페녹시벤젠, 및 비스(트리브로모페녹시) 에탄 등을 예로 들 수 있다. 이 중에서도, 에틸렌디펜타브로모벤젠, 에틸렌비스테트라브로모이미드, 데카브로모디페닐옥사이드, 및 테트라데카브로모디페녹시벤젠이, 융점이 300 ℃ 이상으로, 바람직하다.
또한, 할로겐계 난연제의, 절연층(12) 내에서의 분산 상태에 있어서의 평균 입자 직경은 0.1~50 ㎛인 것이 바람직하며, 1~10 ㎛인 것이 보다 바람직하다. 이러한 입자 직경으로, 할로겐계 난연제가 분산되는 것에 의해, 절연층(12)의 내열성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 층간의 절연성도 유지할 수 있으며, 또한 난연성도 충분히 발휘할 수 있다. 또한, 평균 입자 직경은, 예를 들면, 입도 분포계(주식회사시마즈제작소제의 SALD-2100) 등을 이용하여 측정할 수 있다.
또한, 할로겐계 난연제의 함유량은, 열경화성 수지 조성물의, 무기 성분 이외의 질량에 대하여, 할로겐 농도가 5~30 질량%가 되는 비율로 함유시키는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에서 이용하는 열경화성 수지 조성물에는, 충전재를 함유하여도 좋다. 충전재로서는, 열경화성 수지 조성물의 경화물의, 내열성이나 난연성을 높이고 가열시에 있어서의 치수 안정성을 높이기 위해서 첨가하는 것 등을 예로 들 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 즉, 충전재를 함유시키는 것에 의해, 내열성이나 난연성을 높여 가열시에 있어서의 치수 안정성을 높일 수 있다. 충전재로서는, 구체적으로는, 구형상 실리카 등의 실리카, 알루미나, 산화 티탄, 및 마이카 등의 금속 산화물, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 등의 금속 수산화물, 탈크, 붕산 알루미늄, 황산 바륨, 및 탄산 칼슘 등을 예로 들 수 있다. 또한, 충전재로서는, 이 중에서도, 실리카, 마이카, 및 탈크가 바람직하며, 구형상 실리카가 보다 바람직하다. 또한, 충전재는 1종을 단독으로 이용하여도 좋고, 2종 이상을 조합하여 이용하여도 좋다. 또한, 충전재로서는, 그대로 이용하여도 좋지만, 에폭시실란 타입, 또는 아미노실란 타입 등의 실란 커플링제로 표면 처리한 것을 이용하여도 좋다. 이 실란 커플링제로서는, 라디칼 중합성 화합물과의 반응성의 관점에서, 비닐실란 타입, 메타크릴록시 실란 타입, 아크릴옥시 실란 타입, 및 스티릴 실란 타입의 실란 커플링제가 바람직하다. 이에 의해, 금속박과의 접착 강도나 수지끼리의 층간 접착 강도가 높아진다. 또한, 충전재는, 충전재에 미리 표면 처리하는 방법이 아닌, 상기 실란 커플링제를 인테그럴 블렌드(integral blend)법으로 첨가하여 이용하여도 좋다.
또한, 충전재를 함유하는 경우, 그 함유량은, 에폭시 화합물과 폴리페닐렌에테르와 시아네이트에스테르 화합물과의 합계 100 질량부에 대하여, 10~100 질량부인 것이 바람직하고, 20~70 질량부인 것이 보다 바람직하며, 20~50 질량부인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 본 실시형태에서 이용하는 열경화성 수지 조성물에는, 첨가제를 함유하여도 좋다. 첨가제로서는, 예를 들면, 실리콘계 소포제 및 아크릴산에스테르계 소포제 등의 소포제, 산화 방지제, 열 안정제, 대전 방지제, 자외선 흡수제, 염료나 안료, 윤활제, 및 습윤 분산제 등의 분산제 등을 예로 들 수 있다.
본 실시형태에 이용하는 열경화성 수지 조성물은, 바니시 형상으로 조제하여 이용하여도 좋다. 예를 들면, 프리프레그를 제조할 때에, 프리프레그를 형성하기 위한 기재(섬유질 기재)에 함침하는 것을 목적으로 하고, 바니시 형상으로 조제하여 이용하여도 좋다. 즉, 열경화성 수지 조성물은 바니시 형상으로 조제된 것(수지 바니시)으로서 이용하여도 좋다. 또한, 본 실시형태에서 이용하는 열경화성 수지 조성물에 있어서, 에폭시 화합물과 상기 폴리페닐렌에테르와 시아네이트에스테르 화합물이란, 수지 바니시 중에 용해된 것이다. 또한, 할로겐계 난연제는, 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용되지 않고 분산되는 것이며, 수지 바니시 중에 용해되지 않고 분산된 것 등을 예로 들 수 있다. 이러한 바니시 형상의 조성물(수지 바니시)은, 예를 들면, 이하와 같이 하여 조제된다.
우선, 유기 용매에 용해할 수 있는 각 성분을 유기 용매에 투입하여 용해시킨다. 예를 들면, 폴리페닐렌에테르로서, 재분배 반응에 의해 얻어진 폴리페닐렌에테르를 이용하는 경우, 재분배 반응에 의해 얻어진 폴리페닐렌에테르의 용액에, 에폭시 화합물과 시아네이트에스테르 화합물과 경화 촉매를 각각 소정량 용해시킨다. 이 때, 필요에 따라서, 가열하여도 좋다. 그 후, 필요에 따라서 이용되는, 유기 용매에 용해되지 않는 성분, 예를 들면, 할로겐계 난연제나 무기 충전재 등을 첨가하고, 볼 밀, 비즈 밀, 플랜터리 믹서, 롤 밀 등을 이용하여, 소정의 분산 상태가 될 때까지 분산시키는 것에 의해, 바니시 형상의 조성물이 조제된다. 여기서 이용되는 유기 용매로서는, 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 및 시아네이트에스테르 화합물을 용해시켜, 경화 반응을 저해하지 않는 것이면, 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 예를 들면, 톨루엔이나 메틸에틸케톤(MEK) 등을 예로 들 수 있다.
또한, 절연층(12)에는, 상술한 바와 같이, 열경화성 수지 조성물의 경화물 만이 아닌, 섬유질 기재도 포함하고 있어도 좋다. 이 섬유질 기재로서는, 후술하는 프리프레그에 포함되는 섬유질 기재와 동일한 것을 예로 들 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 열경화성 수지 조성물을 이용하는 것에 의해, 금속장 적층판(11) 뿐만 아니라, 이하와 같이, 프리프레그, 수지를 갖는 금속 부재(수지를 갖는 금속박), 및 배선판을 얻을 수 있다. 이 때, 열경화성 수지 조성물로서, 상기와 같은 바니시 형상의 조성물을 이용하여도 좋다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 프리프레그는, 열경화성 수지 조성물의 반경화물과, 섬유질 기재를 구비한다. 이 프리프레그는, 반경화물 중에 섬유질 기재가 존재하는 것을 예로 들 수 있다. 즉, 이 프리프레그는 반경화물과, 반경화물 중에 존재하는 섬유질 기재를 구비한다.
또한, 반경화물이란, 열경화성 수지 조성물을, 더욱 경화시킬 수 있는 정도로 도중까지 경화된 상태의 것이다. 즉, 반경화물은, 열경화성 수지 조성물을 반경화시킨 상태의 (B 스테이지화된) 것이다. 예를 들면, 열경화성 수지 조성물은, 가열하면, 최초, 점도가 서서히 저하되고, 그 후, 경화가 개시되며, 점도가 서서히 상승한다. 이러한 경우, 반경화로서는, 점도가 상승하기 시작하고 나서, 완전히 경화되기 전의 사이 상태 등을 예로 들 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 프리프레그로서는, 상기와 같은, 열경화성 수지 조성물의 반경화물을 구비하는 것이며, 즉, 열경화성 수지 조성물의 반경화물(B 스테이지의 열경화성 수지 조성물)과, 섬유질 기재를 구비하는 프리프레그이다.
본 실시형태에 따른 프리프레그의 제조 방법은, 프리프레그를 제조할 수 있는 방법이면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 열경화성 수지 조성물, 예를 들면, 바니시 형상으로 조제된 열경화성 경화 조성물을 섬유질 기재에 함침시키는 방법 등을 예로 들 수 있다. 즉, 본 실시형태에 따른 프리프레그로서는, 열경화성 수지 조성물을 섬유질 기재에 함침시켜 얻어진 것 등을 예로 들 수 있다. 함침하는 방법으로서는, 섬유질 기재에, 열경화성 수지 조성물을 함침시킬 수 있는 방법이면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 딥에 한정하지 않고, 롤, 다이 코트, 및 바 코트를 이용한 방법이나 분무 등을 예로 들 수 있다. 또한, 프리프레그의 제조 방법으로서는, 함침 후에, 열경화성 수지 조성물이 함침된 섬유질 기재에 대하여, 건조나 가열을 하여도 좋다. 즉, 프리프레그의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 바니시 형상으로 조제된 열경화성 수지 조성물을, 섬유질 기재에 함침시킨 후, 건조시키는 방법, 바니시 형상으로 조제된 열경화성 수지 조성물을, 섬유질 기재에 함침시킨 후, 가열시키는 방법, 및 바니시 형상으로 조제된 열경화성 수지 조성물을, 섬유질 기재에 함침시켜, 건조시킨 후, 가열하는 방법 등을 예로 들 수 있다.
프리프레그를 제조할 때에 이용되는 섬유질 기재로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 유리 클로스, 아라미드 클로스, 폴리에스테르 클로스, 유리 부직포, 아라미드 부직포, 폴리에스테르 부직포, 펄프지, 및 린터지 등을 예로 들 수 있다. 또한, 유리 클로스를 이용하면, 기계 강도가 뛰어난 적층판이 얻어지며, 특히 편평 처리 가공한 유리 클로스가 바람직하다. 편평 처리 가공으로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 유리 클로스를 적절한 압력으로 프레스 롤로 연속적으로 가압하여 얀을 편평하게 압축하는 것에 의해 실행할 수 있다. 또한, 섬유질 기재의 두께로서는, 예를 들면, 0.04~0.3 ㎜의 것을 일반적으로 사용할 수 있다.
열경화성 수지 조성물의 섬유질 기재로의 함침은 침지 및 도포 등에 의해 실행된다. 이 함침은, 필요에 따라서 복수 회 반복하는 것도 가능하다. 또한, 이 때, 조성이나 농도가 상이한 복수의 열경화성 수지 조성물을 이용하고 함침을 반복하여, 최종적으로 소망의 조성 및 함침량으로 조정하는 것도 가능하다.
열경화성 수지 조성물이 함침된 섬유질 기재는, 소망의 가열 조건, 예를 들면, 80~180 ℃에서 1~10 분간 가열되는 것에 의해 반경화 상태(B 스테이지)의 프리프레그가 얻어진다.
이러한 프리프레그는 유전 특성, 내열성, 및 난연성이 뛰어난 금속장 적층판이나 배선판을 제조할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 금속장 적층판(11)의 제조 방법은, 금속장 적층판(11)을 제조할 수 있는 방법이면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 프리프레그를 이용하는 방법 등을 예로 들 수 있다. 프리프레그를 이용하여 금속장 적층판(11)을 제작하는 방법으로서는, 프리프레그를 1매 또는 복수매 중첩하고, 또한 그 상하의 양면 또는 편면에 구리박 등의 금속박을 중첩하고 이것을 가열 가압 성형하여 적층 일체화하는 방법 등을 예로 들 수 있다. 이 방법에 의해, 양면 금속박 클래드 또는 편면 금속박 클래드의 적층체를 제작할 수 있다. 즉, 본 실시형태에 따른 금속장 적층판(11)은, 상술의 프리프레그에 금속박을 적층하고, 가열 가압 성형하여 얻어진 것이다. 또한, 가열 가압 조건은, 제조하는 적층판의 두께나 프리프레그의 열경화성 수지 조성물의 종류 등에 의해 적절히 설정할 수 있다. 예를 들면, 온도를 170~210 ℃, 압력을 3.5~4 ㎫, 시간을 60~150 분간으로 할 수 있다. 또한, 금속장 적층판(11)은, 프리프레그를 이용하지 않고, 제조하여도 좋다. 예를 들면, 바니시 형상의 열경화성 수지 조성물 등의 열경화성 수지 조성물을 금속박 상에 도포하여, 금속박 상에 열경화성 수지 조성물을 포함하는 층을 형성한 후, 가열 가압하는 방법 등을 예로 들 수 있다.
(다른 실시형태)
또한, 본 개시의 다른 실시형태에 따른 수지를 갖는 금속 부재(수지를 갖는 금속박)는, 절연층과, 절연층의 한쪽의 표면에 접촉하여 존재하는 금속층을 구비한다. 이 수지를 갖는 금속 부재(수지를 갖는 금속박)(21)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연층(22)과, 그 한쪽의 면에 접촉하도록 배치되는 금속층(13)을 구비하는 것을 예로 들 수 있다. 또한, 도 2는 본 실시형태에 따른 수지를 갖는 금속 부재(21)의 구성을 도시하는 단면도이다.
또한, 절연층(22)으로서는, 상기와 같은, 열경화성 수지 조성물의 반경화물을 포함하는 것이며, 열경화성 수지 조성물의 반경화물(B 스테이지의 열경화성 수지 조성물)과, 금속층(13)을 구비한다. 또한, 절연층(22)으로서는, 열경화성 수지 조성물의 반경화물을 포함하고 있으면 좋고, 섬유질 기재를 포함하고 있어도, 포함하고 있지 않아도 좋다. 또한, 섬유질 기재로서는, 프리프레그의 섬유질 기재와 동일한 것을 이용할 수 있다.
또한, 금속층(13)으로서는, 금속장 적층판(11)에 구비되는 금속층(13)과 동일한 것이다. 구체적으로는, 금속층(13)은, 금속 기재(14)와, 금속 기재(14)의 적어도 절연층(22)과의 접촉면(16)측에 마련된 배리어층(15)을 구비한다. 금속층(13)으로서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 금속 기재(14)와, 금속 기재(14)의, 절연층(22)과의 접촉면(16)측에 마련된 배리어층(15)을 구비하는 것을 예로 들 수 있다. 또한, 금속층(13)은, 금속 기재(14)의 양면에 배리어층(15)을 구비하는 것이어도 좋다. 또한, 접촉면(16)의 표면 거칠기는 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하이다.
본 실시형태에 따른 수지를 갖는 금속 부재(21)의 제조 방법은 수지를 갖는 금속 부재(21)를 제조할 수 있는 방법이면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 열경화성 수지 조성물, 예를 들면, 바니시 형상으로 조제된 열경화성 수지 조성물을, 금속층(13) 상에 도포하는 방법 등을 예로 들 수 있다. 즉, 본 개시의 실시형태에 따른 수지를 갖는 금속 부재(21)로서는, 열경화성 수지 조성물을 금속층(13)에 도포시켜 얻어진 것 등을 예로 들 수 있다. 도포하는 방법으로서는, 금속층(13)에, 열경화성 수지 조성물을 도포시킬 수 있는 방법이면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 롤, 다이 코트, 및 바 코트를 이용한 방법이나 분무 등을 예로 들 수 있다. 또한, 수지를 갖는 금속 부재(21)의 제조 방법으로서는, 도포 후에, 열경화성 수지 조성물이 도포된 금속층(13)에 대하여, 건조나 가열을 하여도 좋다. 즉, 수지를 갖는 금속 부재(21)의 제조 방법으로서는, 예를 들면, 바니시 형상으로 조제된 열경화성 수지 조성물을, 금속층(13) 상에 도포시킨 후, 건조시키는 방법, 바니시 형상으로 조제된 열경화성 수지 조성물을, 금속층(13) 상에 도포시킨 후, 가열시키는 방법, 및 바니시 형상으로 조제된 열경화성 수지 조성물을, 금속층(13) 상에 도포시켜, 건조시킨 후, 가열하는 방법 등을 예로 들 수 있다.
또한, 열경화성 수지 조성물이 도포된 금속층(13)은, 소망의 가열 조건, 예를 들면, 80~180 ℃에서 1~10 분간 가열되는 것에 의해 반경화 상태(B 스테이지)의 수지를 갖는 금속 부재(21)가 얻어진다.
이러한 수지를 갖는 금속 부재(수지를 갖는 금속박)(21)는, 유전 특성, 내열성, 및 난연성이 뛰어난 금속장 적층판(11)이나 배선판을 제조할 수 있다. 즉, 수지를 갖는 금속 부재(21)는 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판을 바람직하게 제조할 수 있다.
또한, 본 개시의 다른 실시형태에 따른 배선판은, 절연층과, 절연층의 적어도 한쪽의 표면에 접촉하여 존재하는 배선을 구비한다. 즉, 이 배선판은 절연층의 표면 상에 배선을 갖는다. 이 배선판(31)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 절연층(12)과, 그 양면에 접촉하도록 배치되는 배선(17)을 구비하는 것을 예로 들 수 있다. 또한, 배선판(31)은, 절연층(12)의 한쪽면 상에만, 배선이 접촉하여 구비되는 것이어도 좋다. 또한, 도 3은 본 실시형태에 따른 배선판(31)의 구성을 도시하는 단면도이다.
배선(17)은, 금속장 적층판(11)에 있어서의 금속층(13)과 마찬가지로, 금속 기재(18)와, 금속 기재(18)의, 적어도 절연층(12)과의 접촉면(20)측에 마련된 배리어층(19)을 구비한다. 배선(17)으로서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 금속 기재(18)와, 금속 기재(18)의, 절연층(12)과의 접촉면(20)측에 마련된 배리어층(19)을 구비하는 것을 예로 들 수 있다. 또한, 배선은, 금속 기재(18)의 양면에 배리어층(19)을 구비하는 것이어도 좋다. 또한, 접촉면(20)의 표면 거칠기는 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하이다.
또한, 절연층(12)으로서는, 금속장 적층판(11)의 절연층(12)과 동일한 층을 예로 들 수 있다.
또한, 배선(17)으로서는, 예를 들면, 금속장 적층판(11)의 금속층(13)을 부분적으로 제거하여 형성된 배선 등을 예로 들 수 있다. 또한, 이러한 배선(17)으로서는, 예를 들면, 서브트랙티브(subtractive), 어디티브(additive), 세미 어디티브(semi-additive), 화학 기계 연마(CMP), 트렌치, 잉크젯, 스퀴지, 및 전사 등을 이용한 방법에 의해 형성된 배선 등을 예로 들 수 있다.
본 실시형태에 따른 배선판(31)의 제조 방법은 배선판(31)을 제조할 수 있는 방법이면, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 금속장 적층판(11)을 이용하는 방법 등을 예로 들 수 있다. 금속장 적층판(11)을 이용하여 배선판(31)을 제작하는 방법으로서는, 금속장 적층판(11)의 표면의 금속층(13)을 에칭 가공 등 하여 회로 형성을 하는 방법 등을 예로 들 수 있다. 이 방법에 의해, 금속장 적층체(11)의 표면에 회로로서 도체 패턴을 마련한 배선판(31)을 얻을 수 있다. 즉, 본 실시형태에 따른 배선판(31)은, 금속장 적층판(11)의 표면의 금속층(13)을 부분적으로 제거하는 것에 의해 회로 형성하여 얻어진 것이다.
이와 같이 얻어지는 배선판(31)은 유전 특성, 내열성, 및 난연성이 뛰어난 것이다. 즉, 신호 전송 시의 손실을 저감시킨 배선판(31)을 제공할 수 있다.
이하에, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명의 범위는 이에 한정되지 않는다.
실시예
<실시예 1>
[열경화성 수지 조성물의 조제]
본 실시예에 있어서, 열경화성 수지 조성물을 조제할 때에 이용하는 각 성분에 대하여 설명한다.
(에폭시 화합물)
· 디시클로펜타디엔형 에폭시 화합물(DIC주식회사제의 HP-7200, 수 평균 분자량 Mn: 550, 평균 에폭시기 수 2.3개)
· 비스페놀 A형 에폭시 화합물(DIC주식회사제의 에피클론(Epiclon) 3050, 수 평균 분자량 Mn: 1500, 평균 에폭시기수 2개)
(폴리페닐렌에테르: PPE)
· PPE-1: 재분배 반응에 의해 얻어진 폴리페닐렌에테르(중량 평균 분자량 Mw: 2500)
구체적으로는, 이하와 같이 하여 얻어진 폴리페닐렌에테르이다. 우선, 톨루엔 250 g을 교반 장치 및 교반 날개를 장비한 2000 mL의 플라스크에 넣었다. 이 플라스크를 내온 90 ℃로 제어하면서, 고분자량의 PPE(사빅 이노베이티브 플라스틱사(SABIC Innovative Plastics Co.)제의 노릴 640-111, 중량 평균 분자량 Mw 25000) 90 g, 비스페놀 A를 7 g, 과산화 벤조일 7 g을 넣고 2 시간 교반을 계속했다. 그렇게 하는 것에 의해, 중량 평균 분자량 Mw 2500의 폴리페닐렌에테르(PPE-1)의 용액(고형분 농도 28 질량%)을 얻을 수 있었다. 또한, 중량 평균 분자량은 젤 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatography; GPC)로 측정한 스틸렌 환산의 값이다.
· PPE-2: 재분배 반응에 의해 얻어진 폴리페닐렌에테르(중량 평균 분자량 Mw: 4000)
구체적으로는, 비스페놀 A를 3.6 g, 과산화 벤조일을 3.6 g으로 변경한 이외는, PPE-1과 동일하게 제조했다. 그렇게 하는 것에 의해, 중량 평균 분자량 Mw 4000의 폴리페닐렌에테르(PPE-2)의 용액(고형분 농도 28 질량%)이 얻어졌다.
(시아네이트에스테르 화합물)
· 시아네이트에스테르 화합물: 2, 2-비스(4-시아나토페닐) 프로판(론자재팬 주식회사제의 BADCy)
(경화 촉매)
· 옥탄산 아연(DIC주식회사제, 아연 농도 18 질량%)
(난연제)
· SAYTEX8010: 에틸렌 비스(펜타브로모페닐)(알베말일본주식회사제의 SAYTEX8010, 융점 350 ℃, 열경화성 수지 조성물 중에서 상용하지 않고 분산하는 할로겐계 난연제)
· SAYTEX CP-2000: 테트라 브로모 비스페놀 A(알베말일본주식회사제의 SAYTEX CP-2000, 융점 181 ℃, 열경화성 수지 조성물 중에서 상용되는 할로겐계 난연제)
(충전재)
무기 필러(주식회사아드마텍스(admatechs))제의 SC-2500-SEJ, 에폭시실란 타입의 실란 커플링제로 처리된 실리카)
[조제 방법]
우선, 표 1에 기재된 조성(배합 비율)이 되도록, 폴리페닐렌에테르의 용액을 90 ℃까지 가열하고, 그 용액에, 에폭시 화합물, 및 시아네이트에스테르 화합물을 첨가하고, 혼합시켰다. 그 혼합물을, 90 ℃인 채로 30 분간 교반하여, 완전하게 용해시켰다. 그 후, 그 용액에, 표 1에 기재된 조성(배합 비율)이 되도록, 나머지의 성분을 첨가하고, 볼 밀로 분산시켰다. 그렇게 하는 것에 의해, 바니시 형상의 열경화성 수지 조성물(바니시)이 얻어졌다.
다음에, 얻어진 바니시를, 섬유질 기재인, E 유리로 이루어지는 유리 클로스(닛토방적주식회사제의 ＃2116 타입, WEA116E, E 유리, 두께 0.1 ㎜)에 함침시킨 후, 150 ℃에서 약 3~5 분간 가열 건조하는 것에 의해 프리프레그를 얻었다.
그리고, 얻어진 각 프리프레그를 6매 중합하고 그 양측에, 각각, 금속층(13)으로서, 코발트 도금 처리된 구리박(후쿠다금속박분공업주식회사제의 T9FZ-SV[코발트 배리어층을 구비하는 구리박, Rz: 1.6 ㎛, 두께 18 ㎛], 표 1에는, 금속층(1)으로 표기함)을, 코발트 처리에 의해 형성된 층(코발트 배리어층)이, 프리프레그와 접하도록 배치했다. 이것을 피압체로 하고, 온도 220 ℃, 압력 3 ㎫의 조건으로 가열 가압하는 것에 의해, 양면에 금속층(13)이 접착된, 두께 약 0.75 ㎜의 금속장 적층판(11)을 얻었다.
<실시예 2~4, 비교예 1~4>
실시예 2~4, 비교예 1~4는, 각각, 열경화성 수지 조성물의 조성, 금속층, 및 섬유질 기재를 표 1에 나타내는 것으로 변경한 것 이외에, 실시예 1과 동일하다.
또한, NE 유리로 이루어지는 유리 클로스로서는, 닛토방적주식회사제의 ＃2116 타입(NEA116, NE 유리, 두께 0.1 ㎜)을 이용했다.
또한, 금속층(2)으로서는, 니켈 도금 처리된 구리박(니켈층을 구비하는 구리박, 후쿠다금속박분공업주식회사제의 T4X-SV[Rz: 1.1 ㎛, 두께 18 ㎛]을 이용했다.
또한, 금속층(3)으로서는, 코발트 도금 처리된 구리박(코발트 배리어층을 구비하는 구리박, 후쿠다금속박분공업주식회사제의 T9DA-SV[Rz: 1.0 ㎛, 두께 18 ㎛]을 이용했다.
또한, 금속층(4)으로서는, 코발트 도금 처리된 구리박(코발트 배리어층을 구비하는 구리박, 후쿠다금속박분공업주식회사제의 T9FZ-HS[Rz: 6.0 ㎛, 두께 18 ㎛]을 이용했다.
<실시예 5>
실시예 5는, 절연층(22)에 섬유질 기재를 포함하지 않는 수지를 갖는 금속 부재(수지를 갖는 금속박)(21)이다. 구체적으로는, 절연층(22)에 섬유질 기재를 포함하지 않으며, 열경화성 수지 조성물의 조성, 및 금속층(13)은, 표 1에 나타내는 것을 이용한 것 이외에, 실시예 1과 동일하게 하여, 수지를 갖는 금속 부재(21)를 제조했다.
상기와 같이 조제된 각 금속장 적층판(11) 또는 수지를 갖는 금속 부재(21)를 이하에 나타내는 방법에 의해 평가를 실행했다. 수지를 갖는 금속 부재(21)의 평가 방법은, 이하, 금속장 적층판(11) 대신에, 수지를 갖는 금속 부재(21)를 이용한 것 이외에, 동일한 방법에 의해 실행했다.
[유전 특성(비유전율 및 유전 정접)]
10 ㎓에 있어서의 금속장 적층판(11)의 비유전율 및 유전 정접을, IPC-TM650-2. 5. 5. 9에 준거의 방법으로 측정했다. 구체적으로는, 임피던스 애널라이저(애질런트·테크놀로지주식회사제의 RF 임피던스 애널라이저 HP4291B)를 이용하여 10 ㎓에서의 금속장 적층판(11)의 비유전율 및 유전 정접을 측정했다.
[전송 손실]
금속장 적층판(11)의 한쪽의 금속층(13)을 에칭에 의해, 폭 160 ㎛, 길이 1000 ㎜의 직선의 배선을 형성시켰다. 이 배선에, 15 ㎓의 신호를 인가하고, 그 전송 손실(dB/m)을 계측했다.
[유리 전이 온도(Tg)]
우선, 금속장 적층판(11)의 양면의 금속층(13)을 에칭하고 제거하여 얻어진 언클래드 판의 Tg를 측정했다. 구체적으로는, 세이코인스트루먼트주식회사제의 점탄성 분광계 「DMS100」을 이용하여, 언클래드 판의 Tg를 측정했다. 이 때, 굽힘 모듈로 주파수를 10 ㎐로 하고 동적 점탄성 측정(DMA)을 실행하여, 온도 상승 속도 5 ℃／분의 조건으로 실온으로부터 280 ℃까지 승온했을 때의 tanδ가 극대를 나타내는 온도를 Tg(℃)로 했다.
[오븐 내열성]
JIS C 6481의 규격에 준하여, 금속장 적층판(11)을 270 ℃로 설정한 항온조에 1 시간 방치한 후, 취출했다. 그리고, 취출한 금속장 적층판(11)을 육안으로 관찰했다. 팽창의 발생을 확인할 수 없으면, 「○」로 평가하고, 팽창의 발생을 확인할 수 있으면, 「×」로 평가했다.
상기 각 평가에서의 결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112018071827367-pct00001
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1~4에 따른 금속장 적층판(11)이나 실시예 5에 따른 수지를 갖는 금속 부재(21)는, 유전 특성이 뛰어나 신호 전송시의 손실을 저감시킨 배선판(31)을 바람직하게 제조할 수 있는 것이었다. 또한, 실시예 1 내지 4에 따른 금속장 적층판(11)이나 실시예 5에 따른 수지를 갖는 금속 부재(21)는 신호 전송시의 손실을 저감시킬 뿐만 아니라, 내열성도 뛰어난 것을 알 수 있었다. 또한, 실시예 1 내지 4에 따른 금속장 적층판(11)이나 실시예 5에 따른 수지를 갖는 금속 부재(21)는 수 평균 분자량이 1000 이하이며, 1 분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 시아네이트에스테르 화합물, 경화 촉매, 및, 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용되지 않고 분산되는 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하는 절연층(12, 22)을 구비하고, 금속층(13)이 이하의 조건을 만족하는 것이었다. 금속층(13)으로서는, 코발트 배리어층을 구비하고, 그 층의 표면 거칠기가 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하이다. 그리고, 실시예 1 내지 4에 따른 금속장 적층판이나 실시예 5에 따른 수지를 갖는 금속 부재(21)는, 이 배리어층(15)이 절연층(12, 22)에 접촉하도록 배치된 것이다.
이에 반하여, 배리어층으로서, 니켈로 이루어지는 층을 갖는 금속층을 이용한 경우(비교예 1)나, Rz에서 2 ㎛보다 큰 금속층을 이용한 경우(비교예 2)에는, 상기 실시예와 비교하여, 신호 전송시의 손실이 컸다. 또한, 열경화성 수지 조성물이 상기의 구성을 만족하지 않는 경우(비교예 3, 4)도, 상기 실시예와 비교하여, 신호 전송시의 손실이 컸다. 또한, 내열성 등도 뒤떨어지는 것이었다.
본 개시의 금속장 적층판 및 수지를 갖는 금속박은 신호 전송시의 손실이 저감된 배선판을 얻을 수 있으며, 신호의 전송 속도를 높일 수 있어서 유용하다.
11: 금속장 적층판
12, 22: 절연층
13: 금속층
14, 18: 금속 기재
15, 19: 배리어층
16, 20: 접촉면
17: 배선
21: 수지를 갖는 금속 부재(수지를 갖는 금속박)
31: 배선판

Claims (8)

  1. 절연층과, 상기 절연층의 적어도 한쪽의 표면에 접촉하여 존재하는 금속층을 구비하고,
    상기 절연층이, 수 평균 분자량이 1000 이하이며, 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 시아네이트에스테르 화합물, 경화 촉매, 및 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하며,
    상기 할로겐계 난연제가, 상기 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용되지 않고 분산되는 난연제이며,
    상기 금속층이, 금속 기재와, 상기 금속 기재의, 적어도 상기 절연층과의 접촉면측에 마련된, 코발트를 포함한 배리어층을 구비하고,
    상기 접촉면의 표면 거칠기가 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는
    금속장 적층판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 할로겐계 난연제는 융점이 300 ℃ 이상인
    금속장 적층판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 할로겐계 난연제가 에틸렌디펜타브로모벤젠, 에틸렌비스테트라브로모이미드, 데카브로모디페닐옥사이드, 테트라데카브로모디페녹시벤젠, 및 비스(트리브로모페녹시) 에탄으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 1종인
    금속장 적층판.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 폴리페닐렌에테르는 중량 평균 분자량이 5000 이하인
    금속장 적층판.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 에폭시 화합물이 분자 중에 할로겐 원자를 함유하지 않는 에폭시 화합물인
    금속장 적층판.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 에폭시 화합물이 디시클로펜타디엔형 에폭시 화합물, 비스페놀 F형 에폭시 화합물, 비스페놀 A형 에폭시 화합물, 및 비페닐형 에폭시 화합물로부터 선택되는 적어도 1종인
    금속장 적층판.
  7. 절연층과, 상기 절연층의 한쪽의 표면에 접촉하여 존재하는 금속층을 구비하고,
    상기 절연층이, 수 평균 분자량이 1000 이하이며, 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 시아네이트에스테르 화합물, 경화 촉매, 및 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 반경화물을 포함하며,
    상기 할로겐계 난연제가, 상기 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용되지 않고 분산되는 난연제이며,
    상기 금속층이, 금속 기재와, 상기 금속 기재의, 적어도 상기 절연층과의 접촉면 상에 마련된, 코발트를 포함하는 배리어층을 구비하고,
    상기 접촉면의 표면 거칠기가 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는
    수지를 갖는 금속 부재.
  8. 절연층과, 상기 절연층의 적어도 한쪽의 표면에 접촉하여 존재하는 배선을 구비하고,
    상기 절연층이, 수 평균 분자량이 1000 이하이며, 1분자 중에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 에폭시 화합물, 폴리페닐렌에테르, 시아네이트에스테르 화합물, 경화 촉매, 및 할로겐계 난연제를 함유하는 열경화성 수지 조성물의 경화물을 포함하며,
    상기 할로겐계 난연제가, 상기 열경화성 수지 조성물 중에서, 상용되지 않고 분산되는 난연제이며,
    상기 배선이, 금속 기재와, 상기 금속 기재의, 적어도 상기 절연층과의 접촉면 상에 마련된, 코발트를 포함한 배리어층을 구비하고,
    상기 접촉면의 표면 거칠기가 10점 평균 거칠기 Rz에서 2 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는
    배선판.
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