KR102576013B1 - 다층 전송 선로판 - Google Patents

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유스케 곤도
에츠오 미즈시마
도미오 후쿠다
유키 나가이
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Abstract

한 쌍의 접지층과, 상기 한 쌍의 접지층 중 한쪽의 접지층과 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 차동 배선층과, 상기 차동 배선층과 상기 한쪽의 접지층 사이에 배치된 제1 절연부와, 상기 차동 배선층과 상기 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 제2 절연부를 가지고, 상기 제1 절연부는 수지층을 가지고, 상기 제1 절연부 또는 상기 제2 절연부는, 섬유 기재를 함유하는 섬유 기재층을 가지고, 상기 제1 절연부의 두께가 상기 제2 절연부의 두께 이하인, 다층 전송 선로판이다.

Description

다층 전송 선로판
본 발명은 다층 전송 선로판에 관한 것이고, 보다 상세하게는 Gbps 오더의 차동 전송 방식에 의한 고속 디지털 전송에 사용하는 다층 전송 선로판에 관한 것이다.
신호의 고속화에 수반하여 차동 전송 방식이 널리 사용되고 있다. 차동 전송 방식은 노이즈 저감에 유리하지만, 신호가 고속으로 됨에 수반하여, 커먼 모드 노이즈의 발생에 의한 신호 열화가 문제가 되어 왔다.
그런데, 다층 전송 선로판의 절연층에는, 다층 전송 선로판 제조 시에 있어서의 재료의 취급성, 다층 전송 선로판 자체의 기계적 특성 등을 확보하기 위해서, 유리 클로쓰 등의 섬유 기재와 수지의 복합 재료가 널리 사용되고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 유리 클로쓰는 유리 섬유를 세로와 가로로 짠 구조를 갖기 때문에, 조직으로 보면 유리 섬유가 겹쳐 있다. 따라서, 유리 클로쓰와 수지의 복합 재료에 있어서, 유리 섬유의 조직은, 유리의 존재 비율이 높아진다. 반대로, 유리 섬유의 겹침이 없는 부분은, 유리의 존재 비율이 낮아진다. 일반적으로 수지와 유리는 유전율이 상이하기 때문에, 복합 재료면 내에 있어서의 수지와 유리의 존재 비율이 불균일하면, 복합 재료면 내에 있어서의 유전율도 불균일해진다.
도 2에 도시한 바와 같이, 차동 배선이 형성된 다층 전송 선로판에서는, 유리의 존재 비율이 높은 부분과 낮은 부분에 배선이 존재하는 경우가 발생하지만, 신호 속도가 각각의 장소에서 상이하기 때문에, 수신측에서 신호의 도달 시간에 어긋남(스큐)이 발생하여, 신호 품질을 저하시킨다.
스큐 대책으로서, 배선 패턴을 유리의 짜임 방향에 대하여 비스듬히 배치하는 등의 설계 기술에 의한 대책이 행해지고 있지만, 이 방법에 의하면, 배선 패턴의 영역 설정이 비효율이 되어, 재료 손실을 초래하는 점에서, 다른 해결 수단이 요구되고 있다.
특허문헌 1에는, 유리 클로쓰의 조직이 아닌 부분에 유전율이 높은 필러를 집중적으로 첨가하여, 복합 재료면 내에 있어서의 유전율을 균질화하는 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2009-259879호 공보
그러나, 특허문헌 1의 방법에 의하면, 재료의 제조 프로세스가 복잡해지기 때문에, 재료 비용의 상승뿐 아니라, 재료 품질의 컨트롤이 곤란해지는 경우가 있었다.
그래서, 본 발명은, 복잡한 프로세스를 사용하지 않고, 차동 전송에 있어서 스큐를 저감시키는 것이 가능하며, 또한 취급성이 우수한 다층 전송 선로판을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 검토를 진행한 결과, 하기 본 발명에 의해 당해 과제를 해결할 수 있음을 알아내었다. 즉, 본 발명은 다음의 [1] 내지 [10]을 제공한다.
[1] 한 쌍의 접지층과,
상기 한 쌍의 접지층 중 한쪽의 접지층과 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 차동 배선층과,
상기 차동 배선층과 상기 한쪽의 접지층 사이에 배치된 제1 절연부와,
상기 차동 배선층과 상기 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 제2 절연부를 가지고,
상기 제1 절연부는 수지층을 가지고,
상기 제1 절연부 또는 상기 제2 절연부는, 섬유 기재를 함유하는 섬유 기재층을 가지고,
상기 제1 절연부의 두께가 상기 제2 절연부의 두께 이하인, 다층 전송 선로판.
[2] 상기 제1 절연부로서 절연층(1-I)과,
상기 제2 절연부로서 절연층(1-II)을 포함하고,
상기 절연층(1-I)은 수지층이며,
상기 절연층(1-II)은 섬유 기재층인, 상기 [1]에 기재된 다층 전송 선로판.
[3] 상기 제2 절연부로서 절연층(2-I)과,
상기 제1 절연부로서 절연층(2-II)을 포함하고,
상기 절연층(2-II)은 절연층(2-IIA)과 상기 절연층(2-IIA)에 적층된 절연층(2-IIB)의 2층 이상을 함유하고,
상기 절연층(2-I)은 섬유 기재층이며,
상기 절연층(2-IIA)은 수지층이며,
상기 절연층(2-IIB)은 섬유 기재층인, 상기 [1]에 기재된 다층 전송 선로판.
[4] 상기 수지층이, (a1) 적어도 2개의 이미드 결합을 갖는 2가의 기 및 (a2) 포화 또는 불포화의 2가의 탄화수소기를 함유하는 (A) 말레이미드기 함유 화합물을 함유하는, 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 다층 전송 선로판.
[5] 상기 (a2) 포화 또는 불포화의 2가의 탄화수소기가 탄소수 8 내지 100의 2가의 지방족 탄화수소기인, 상기 [4]에 기재된 다층 전송 선로판.
[6] 상기 (A) 말레이미드기 함유 화합물이 N-지방족 치환 말레이미드기 함유 화합물인, 상기 [4] 또는 [5]에 기재된 다층 전송 선로판.
[7] 상기 수지층이 N-방향족 치환 말레이미드기 함유 화합물을 더 함유하는, 상기 [6]에 기재된 다층 전송 선로판.
[8] 상기 섬유 기재층이 섬유 기재와 수지 조성물을 함유하는 층이며, 해당 섬유 기재와 해당 수지 조성물의 유전율의 차가 1.0 이하인, 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 한 항에 기재된 다층 전송 선로판.
[9] 상기 섬유 기재의 유전율이 5.0 이하인, 상기 [1] 내지 [8] 중 어느 한 항에 기재된 다층 전송 선로판.
[10] 한 쌍의 접지층과,
상기 한 쌍의 접지층 중 한쪽의 접지층과 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 차동 배선층과,
상기 차동 배선층과 상기 한쪽의 접지층 사이에 배치된 절연층(3-I)과,
상기 차동 배선층과 상기 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 절연층(3-II)을 포함하고,
상기 절연층(3-II)은 절연층(3-IIA)과 상기 절연층(3-IIA)에 적층된 절연층(3-IIB)의 2층 이상을 함유하고,
상기 절연층(3-I)은 수지층이며,
상기 절연층(3-IIA)은 수지층이며,
상기 절연층(3-IIB)은 섬유 기재층인, 다층 전송 선로판.
본 발명에 따르면, 복잡한 프로세스를 사용하지 않고, 차동 전송에 있어서 스큐를 저감시키는 것이 가능하며, 또한 취급성이 우수한 다층 전송 선로판을 제공할 수 있다.
도 1은 유리 클로쓰의 조직을 나타내는 모식도이다.
도 2는 유리 클로쓰와 차동 배선의 배치예를 나타내는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태(실시예 1)에 관한 다층 전송 선로판을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태(실시예 7)에 관한 다층 전송 선로판을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태(실시예 10)에 관한 다층 전송 선로판을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 6은 종래의 다층 전송 선로판을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 7은 본 발명의 비교예 2에서 제조한 다층 전송 선로판을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 8은 본 발명의 비교예 3에서 제조한 다층 전송 선로판을 나타내는 모식적 단면도이다.
본 명세서 및 첨부한 청구범위에서 나타내는 수치 파라미터는, 당업자가 본 명세서에서 개시되는 교시 내용을 사용하여, 목표 대상으로 하는 원하는 특성에 따라서 변화할 수 있는 근사값이다. 끝점(端点)에 의한 수치 범위의 사용에는, 그 범위 내에 포함되는 모든 수(예를 들어, 1 내지 5)에는, 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5가 포함됨) 및 그 범위 내의 임의의 범위가 포함된다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 다층 전송 선로판의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
또한, 본 개시에 있어서의 「차동 배선」은, 제조된 다층 전송 선로판의 차동 배선으로서 기능하는 회로 가공을 실시된 도체층이면, 다층 전송 선로판의 제조 과정에서의 해당 도체층도 포함한다. 동일하게, 「접지층」은, 제조된 다층 전송 선로판의 접지층으로서 기능하는 도체층이면, 다층 전송 선로판의 제조 과정에서의 해당 도체층도 포함한다.
또한, 본 개시에 있어서의 유전율이란, 공동 공진기 섭동법(섭동법 공동 공진기: CP531, 가부시키가이샤 간토 덴시 응용 개발제)으로, 10GHz대에서 측정했을 때의 값을 나타낸다.
[다층 전송 선로판]
본 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판은, 예를 들어 Gbps 오더의 차동 전송 방식에 의한 고속 디지털 전송으로 사용된다.
본 발명의 다층 전송 선로판은, 한 쌍의 접지층과, 상기 한 쌍의 접지층 중 한쪽의 접지층과 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 차동 배선층과, 상기 차동 배선층과 상기 한쪽의 접지층 사이에 배치된 제1 절연부와, 상기 차동 배선층과 상기 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 제2 절연부를 가지고, 상기 제1 절연부는 수지층을 가지고, 상기 제1 절연부 또는 상기 제2 절연부는, 섬유 기재를 함유하는 섬유 기재층을 가지고, 상기 제1 절연부의 두께가 상기 제2 절연부의 두께 이하인 다층 전송 선로판이다. 제1 절연부 또는 제2 절연부는 단층에 한정되지 않고, 복수의 절연 재료를 갖는 복층의 구조여도 된다.
본 발명의 다층 전송 선로판은, 종래의 다층 전송 선로판에 있어서의 섬유 기재를 함유하는 재료로 구성되는 절연층의 일부에 섬유 기재를 함유하지 않는 재료를 사용함으로써, 유전율의 불균일성이 경감되어, 스큐를 저감시킬 수 있다고 생각된다.
<접지층>
접지층으로서는 특별히 한정되지 않지만, 종래의 프린트 배선판 등의 도전층에 적용되는 것(예를 들어, 금속박 등)을 적용할 수 있다.
금속박으로서는, 예를 들어 구리박, 니켈박, 알루미늄박 등을 적용할 수 있고, 취급성 및 비용의 관점에서는, 구리박이 바람직하다. 방청성, 내약품성, 내열성의 관점에서, 금속박은 니켈, 주석, 아연, 크롬, 몰리브덴, 코발트 등에 의한 배리어층이 형성되어 있어도 된다. 또한, 절연층과의 접착성을 향상시키는 관점에서, 금속박은 표면 조면화 처리, 실란 커플링제 등에 의한 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다.
접지층에 적용되는 금속박은 시판품의 금속박이어도 된다. 시판품의 금속박으로서는, 예를 들어 구리박인 「F2-WS」(후루가와 덴끼 고교 가부시키가이샤제, 상품명, 조면화면 표면 조도 Rz=2.0㎛), 「FV-WS」(후루가와 덴끼 고교 가부시키가이샤제, 상품명, 조면화면 표면 조도 Rz=1.5㎛), 「3ECVLP」(미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명, 조면화면 표면 조도 Rz=3.0㎛) 등을 들 수 있다.
접지층은 1종의 금속 재료를 포함하는 단층 구조여도 되고, 복수의 금속 재료를 포함하는 단층 구조여도 되고, 나아가 다른 재질의 금속층을 복수 적층한 적층 구조여도 된다. 또한, 접지층의 두께는 특별히 한정되지 않는다.
접지층은 도금에 의해 형성되어 있어도 된다. 구체적으로는, 예를 들어 제1 절연부, 제2 절연부, 또는 그것들 상에 설치된 접착용 수지층의 표면에, 무전해 도금, 전해 도금 등을 행함으로써 접지층을 형성할 수 있다.
<차동 배선층>
차동 배선층은 상기 한 쌍의 접지층 중 한쪽의 접지층과 다른쪽의 접지층 사이에 배치되는 층이며, 차동 배선을 갖는 층이다. 또한, 차동 배선층에는 차동 배선이 존재하지 않는 부분이 있어도 되고, 당해 부분은, 예를 들어 후술하는 절연층과 동일한 재료를 구비한다. 본 명세서에 있어서 「차동 배선층의 두께」란, 차동 배선층의 차동 배선의 두께를 가리킨다.
차동 배선을 형성하는 재료는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 접지층에 적용 가능한 재료를 사용할 수 있다. 차동 배선은 도금에 의해 형성되어 있어도 된다.
<수지층>
제1 절연부는 수지층을 갖는다. 본 명세서 중 「수지층」이란, 섬유 기재를 함유하지 않거나, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위의 섬유 기재를 포함하고, 수지를 함유하는 층을 의미한다.
또한, 본 명세서에 있어서 「수지를 함유하는」이란, 수지를 단독으로 함유하는 경우뿐만 아니라, 수지 조성물을 함유하는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「수지」는 경화 전의 모노머, 반경화 상태(소위 B 스테이지 상태)의 올리고머, 경화 후의 폴리머 중 어느 상태여도 된다. 이하, 수지층이 함유하는 각 성분에 대하여 설명한다.
(수지)
수지층이 함유하는 수지는 특별히 한정되지 않고, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 열가소성 수지를 열경화성 수지로 변성한 수지 등을 들 수 있고, 고주파 특성, 저열팽창성 및 내열성의 관점에서, 열경화성 수지가 바람직하다.
열경화성 수지로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 시아네이트에스테르 수지, 말레이미드기 함유 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도 고주파 특성, 저열팽창성 및 내열성의 관점에서, 말레이미드기 함유 화합물이 바람직하고, 1 분자 내에 말레이미드기를 2개 이상 갖는 화합물이 보다 바람직하고, 1 분자 내에 말레이미드기를 2개 갖는 비스말레이미드 화합물이 더욱 바람직하다.
말레이미드기 함유 화합물은 말레이미드기를 함유하는 화합물이며, 저유전 특성과 저열팽창성을 양립시키는 관점에서, (a1) 적어도 2개의 이미드 결합을 갖는 2가의 기(이하, 「구조(a1)」라고도 함) 및 (a2) 포화 또는 불포화의 2가의 탄화수소기(이하, 「구조(a2)」라고도 함)로부터 선택되는 1종 이상의 기를 함유하는 것이 바람직하고, 구조(a1) 및 구조(a2)를 함유하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 말레이미드기는 구조(a1)에 포함되지 않는다.
또한, 구조(a2)는 구조(a1) 중에 포함되어 있어도 되고, 구조(a2)를 포함하는 구조(a1)를 함유하는 것도, 본 실시 형태에 있어서는 「구조(a1) 및 구조(a2)를 함유한다」라고 정의한다.
이하, 구조(a1) 및 구조(a2)를 함유하는 말레이미드기 함유 화합물을, 「(A) 말레이미드기 함유 화합물」 또는 「(A) 성분」이라고도 한다.
[(A) 성분: 구조(a1) 및 구조(a2)를 함유하는 말레이미드기 함유 화합물]
(A) 성분은 구조(a1) 및 구조(a2)를 함유하는 말레이미드기 함유 화합물이다.
수지층에 (A) 성분을 사용함으로써, 고주파 특성 및 도체와의 높은 접착성을 갖는 제1 절연부를 얻을 수 있다.
(A) 성분이 갖는 말레이미드기는 방향환에 결합되어 있어도, 지방족쇄에 결합되어 있어도 되지만, 유전 특성의 관점에서는, 지방족쇄에 결합되어 있는 것이 바람직하다. 즉, (A) 성분은 N-지방족 치환 말레이미드기 함유 화합물인 것이 바람직하다.
구조(a1)는 적어도 2개의 이미드 결합을 갖는 2가의 기이며, 예를 들어 하기 일반식 (I)로 표시되는 기를 들 수 있다.
Figure 112018067716538-pct00001
일반식 (I) 중, R1은 4가의 유기기를 나타낸다. R1은 4가의 유기기이면 특별히 한정되지 않지만, R1의 탄소수는, 취급성의 관점에서, 1 내지 100이어도 되고, 2 내지 50이어도 되고, 4 내지 30이어도 된다.
R1이 나타내는 4가의 유기기로서는, 예를 들어 지방족 탄화수소기, 지환식 탄화수소기, 방향족 탄화수소기, 실록산 골격을 갖는 탄화수소기 등을 들 수 있다. 실록산 골격을 갖는 탄화수소기로서는, 예를 들어 디메틸실록산, 메틸페닐실록산, 디페닐실록산 등에서 유래하는 기를 들 수 있다.
R1이 나타내는 유기기는, 치환기에 의해 치환되어 있어도 된다. 치환기로서는, 예를 들어 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 수산기, 알콕시기, 머캅토기, 시클로알킬기, 치환 시클로알킬기, 헤테로환기, 치환 헤테로환기, 아릴기, 치환 아릴기, 헤테로아릴기, 치환 헤테로아릴기, 아릴옥시기, 치환 아릴옥시기, 할로겐 원자, 할로알킬기, 시아노기, 니트로기, 니트로소기, 아미노기, 아미드기, -C(=O)H, -NRxC(=O)-N(Rx)2, -OC(=O)-N(Rx)2, 아실기, 옥시아실기, 카르복시기, 카르바메이트기, 술폰아미드기 등을 들 수 있다. 여기서, Rx는 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. 이들 치환기는 목적, 용도 등에 따라서, 1종류 또는 2종류 이상을 선택할 수 있다.
R1로서는, 예를 들어 1 분자 중에 2개 이상의 무수물환을 갖는 산무수물의 4가의 잔기, 즉, 산무수물로부터 산무수물기(-C(=O)OC(=O)-)를 2개 제외한 4가의 기가 바람직하다. 산무수물로서는, 후술하는 (A) 성분의 제조에 사용되는 산무수물을 예시할 수 있다.
이상의 R1이 나타내는 기 중에서도, 기계 강도의 관점에서, R1은 방향족 탄화수소기인 것이 바람직하다. 4가의 방향족 탄화수소기로서는, 예를 들어 벤젠테트라일기, 나프탈렌테트라일기, 비페닐테트라일기, 디페닐에테르테트라일기, 2,2-비스(4-페녹시페닐)프로판테트라일기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 기계 강도의 관점에서는, 벤젠테트라일기가 바람직하고, 유전 특성의 관점에서는, 디페닐에테르테트라일기, 2,2-비스(4-페녹시페닐)프로판테트라일기가 바람직하다.
구조(a1)는, 기계 강도의 관점에서는, 하기 식 (II-1)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 유전 특성의 관점에서는, 하기 식 (II-2) 또는 하기 식 (II-3)으로 표시되는 기인 것이 바람직하다.
Figure 112018067716538-pct00002
Figure 112018067716538-pct00003
Figure 112018067716538-pct00004
구조(a1)는 유동성 및 회로 매립성의 관점에서, (A) 성분 중에 복수 존재하는 것이 바람직하다. 그 경우, 복수의 구조(a1)는 각각 동일해도 되고, 상이해도 된다. (A) 성분이 함유하는 구조(a1)의 수는, 2 내지 40인 것이 바람직하고, 2 내지 20인 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10인 것이 더욱 바람직한다.
구조(a2)는 포화 또는 불포화의 2가의 탄화수소기이며, 해당 탄화수소기는 직쇄상, 분지상, 환상 중 어느 것이어도 된다. (A) 성분이 구조(a2)를 함유함으로써, 수지 조성물의 가요성이 향상되고, 해당 수지 조성물로부터 제작되는 수지 필름의 취급성(점착성, 균열, 분말 낙하 등) 및 강도를 높이는 것이 가능하다.
구조(a2)의 탄소수는 8 내지 100이어도 되고, 10 내지 70이어도 되고, 15 내지 50이어도 된다.
구조(a2)로서는, 예를 들어 직쇄상, 분지상 또는 환상의 2가의 지방족 탄화수소기, 2가의 방향족 탄화수소기, 이들을 조합한 2가의 기 등을 들 수 있다.
2가의 지방족 탄화수소기로서는, 예를 들어 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 알케닐렌기, 시클로알케닐렌기, 이들을 조합한 2가의 기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 이들을 조합한 2가의 기가 바람직하다.
알킬렌기로서는, 예를 들어 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 헵틸렌기, 옥틸렌기, 노닐렌기, 데실렌기, 운데실렌기, 도데실렌기, 테트라데실렌기, 헥사데실렌기, 옥타데실렌기, 노나데실렌기 등을 들 수 있다. 시클로알킬렌기로서는, 예를 들어 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로노닐렌기, 시클로데실렌기 등을 들 수 있다.
구조(a2)가 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 또는 이들을 조합한 2가의 기인 경우, 그 탄소수는, 8 내지 100이 바람직하고, 10 내지 70이 보다 바람직하고, 15 내지 50이 더욱 바람직하다. 상기 탄소수를 갖는 구조(a2)는 분자 구조를 삼차원화하기 쉽고, 폴리머의 자유 체적을 증대시켜 저밀도화, 즉, 저유전율화할 수 있기 때문에 바람직하다.
2가의 방향족 탄화수소기로서는, 예를 들어 벤질렌기, 페닐렌기, 나프틸렌기 등을 들 수 있고, 2가의 지방족 탄화수소기와 2가의 방향족 탄화수소기를 조합한 기로서는, 예를 들어 페닐렌메틸렌기, 페닐렌에틸렌기, 벤질프로필렌기, 나프틸렌메틸렌기, 나프틸렌에틸렌기 등의 아릴렌알킬렌기; 페닐렌디메틸렌기, 페닐렌디에틸렌기 등의 아릴렌디알킬렌기 등을 들 수 있다.
구조(a2)로서는, 고주파 특성, 저열팽창성, 도체와의 접착성, 내열성 및 저흡습성의 관점에서, 하기 일반식 (III)으로 표시되는 기가 바람직하다.
Figure 112018067716538-pct00005
일반식 (III) 중, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 4 내지 50의 알킬렌기를 나타낸다. 유연성의 더 한층의 향상 및 합성 용이성의 관점에서, R2 및 R3은 각각 독립적으로 탄소수 5 내지 25의 알킬렌기인 것이 바람직하고, 탄소수 6 내지 10의 알킬렌기인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 7 내지 10의 알킬렌기인 것이 더욱 바람직한다.
일반식 (III) 중, R4는 탄소수 4 내지 50의 알킬기를 나타낸다. 유연성의 더 한층의 향상 및 합성 용이성의 관점에서, R4는 탄소수 5 내지 25의 알킬기인 것이 바람직하고, 탄소수 6 내지 10의 알킬기인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 7 내지 10의 알킬기인 것이 더욱 바람직한다.
일반식 (III) 중, R5는 탄소수 2 내지 50의 알킬기를 나타낸다. 유연성의 더 한층의 향상 및 합성 용이성의 관점에서, R5는 탄소수 3 내지 25의 알킬기인 것이 바람직하고, 탄소수 4 내지 10의 알킬기인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 5 내지 8의 알킬기인 것이 더욱 바람직한다.
구조(a2)는 유동성 및 회로 매립성의 관점에서는, (A) 성분 중에 복수 존재하는 것이 바람직하다. 그 경우, 복수의 구조(a2)는 각각 동일해도 되고, 상이해도 된다. (A) 성분이 함유하는 구조(a2)의 수는, 2 내지 40인 것이 바람직하고, 2 내지 20인 것이 보다 바람직하고, 2 내지 10인 것이 더욱 바람직한다.
(A) 성분의 중량 평균 분자량(Mw)은 특별히 한정되지 않지만, 유동성의 관점에서는 500 이상, 1,000 이상, 1,500 이상 또는 1,700 이상이어도 된다. 또한, 취급성의 관점에서는 10,000 이하, 9,000 이하, 7,000 이하 또는 5,000 이하여도 된다. 또한, (A) 성분의 중량 평균 분자량은, 취급성, 유동성 및 회로 매립성의 관점에서 500 내지 10,000인 것이 바람직하고, 1,000 내지 9,000인 것이 보다 바람직하고, 1,500 내지 9,000인 것이 더욱 바람직하고, 1,500 내지 7,000인 것이 더 한층 바람직하고, 1,700 내지 5,000인 것이 특히 바람직하다.
(A) 성분의 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정할 수 있다. GPC의 측정 조건은 하기와 같다.
펌프: L-6200형[가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈제]
검출기: L-3300형 RI[가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈제]
칼럼 오븐: L-655A-52[가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈제]
칼럼: TSK Guardcolumn HHR-L, TSKgel G4000HHR, TSKgel G2000HHR[모두 도소 가부시키가이샤제, 상품명]
칼럼 사이즈: 6.0×40mm(가드 칼럼), 7.8×300mm(칼럼)
용리액: 테트라히드로푸란
시료 농도: 30mg/5mL
주입량: 20μL
유량: 1.00mL/분
측정 온도: 40℃
(A) 성분을 제조하는 방법은 한정되지 않는다. (A) 성분은, 예를 들어 산무수물과 디아민을 반응시켜 아민 말단 화합물을 합성한 후, 해당 아민 말단 화합물을 과잉의 무수 말레산과 반응시킴으로써 제작해도 된다.
산무수물로서는, 예를 들어 무수 피로멜리트산, 무수 말레산, 무수 숙신산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복실산이무수물, 3,3',4,4'-비페닐테트라카르복실산이무수물, 3,3',4,4'-디페닐술폰테트라카르복실산이무수물 등을 들 수 있다. 이들 산무수물은 목적, 용도 등에 따라서 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다. 또한, 전술한 바와 같이, 상기 일반식 (I)의 R1로서, 상기에 예시된 산무수물에서 유래되는 4가의 유기기를 사용할 수 있다. 보다 양호한 유전 특성의 관점에서, 산무수물은 무수 피로멜리트산인 것이 바람직하다.
디아민으로서는, 예를 들어 이량체 디아민, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 4,4'-디아미노-3,3'-디히드록시비페닐, 1,3-비스[2-(4-아미노페닐)-2-프로필]벤젠, 1,4-비스[2-(4-아미노페닐)-2-프로필]벤젠, 폴리옥시알킬렌디아민, [3,4-비스(1-아미노헵틸)-6-헥실-5-(1-옥테닐)]시클로헥센, [1,2-비스(1-아미노옥틸)-3-옥틸-4-헥실]시클로헥산 등을 들 수 있다. 이들은 목적, 용도 등에 따라서 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다.
(A) 성분으로서는, 예를 들어 하기 일반식 (IV)로 표시되는 화합물이어도 된다.
Figure 112018067716538-pct00006
일반식 (IV) 중, R 및 Q는 각각 독립적으로 2가의 유기기를 나타내고, n은 1 내지 10의 정수를 나타낸다.
일반식 (IV) 중, R이 나타내는 2가의 유기기로서는, 상술한 구조(a2)로서 예시된 2가의 기와 동일한 것을 들 수 있고, 바람직한 양태도 동일하다.
일반식 (IV) 중, Q가 나타내는 2가의 유기기로서는, 상술한 R1로서 예시된 기와 동일한 것을 들 수 있고, 바람직한 양태도 동일하다.
(A) 성분으로서는 시판되고 있는 화합물을 사용할 수도 있다. 시판되고 있는 화합물로서는, 예를 들어 Designer Molecules Inc.제의 「BMI-1500」, 「BMI-1700」, 「BMI-3000」, 「BMI-5000」, 「BMI-9000」(모두 상품명) 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 보다 양호한 고주파 특성을 얻는 관점에서, 「BMI-3000」이 바람직하다.
또한, 상기 시판되고 있는 화합물의 추정되는 구조는 하기와 같다.
BMI-1500: 하기 일반식 (V-1)
BMI-1700: 하기 일반식 (V-2)
BMI-3000, BMI-5000, BMI-9000: 모두 하기 일반식 (V-3)의 구조를 가지고, 중량 평균 분자량이 상이하다.
Figure 112018067716538-pct00007
(식 중, n1은 1 내지 10의 정수를 나타낸다.)
Figure 112018067716538-pct00008
(식 중, n2는 1 내지 10의 정수를 나타낸다.)
Figure 112018067716538-pct00009
(식 중, n3은 1 내지 10의 정수를 나타낸다.)
수지 조성물 중의 (A) 성분의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 내열성의 관점에서, 수지 조성물의 전체 고형분 질량에 대하여 2질량％ 이상 또는 10질량％ 이상이어도 된다. 또한, (A) 성분의 함유량은, 저열팽창 계수의 관점에서, 수지 조성물의 전체 고형분 질량에 대하여 98질량％ 이하, 50질량％ 이하 또는 30질량％ 이하여도 된다. 또한, (A) 성분의 함유량은, 내열성 및 저열팽창 계수의 관점에서, 수지 조성물의 전체 고형분 질량에 대하여 2 내지 98질량％인 것이 바람직하고, 10 내지 50질량％인 것이 보다 바람직하고, 10 내지 30질량％인 것이 더욱 바람직한다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 고형분이란, 수분, 후술하는 용제 등의 휘발하는 물질 이외의 조성물 중의 성분을 말한다. 즉, 고형분은 25℃ 부근의 실온에서 액상, 물엿상 및 왁스상의 것도 포함하고, 반드시 고체인 것을 의미하는 것은 아니다.
본 실시 형태의 수지 조성물은 1종의 (A) 성분을 함유하고 있어도 되고, 2종 이상의 (A) 성분을 함유하고 있어도 된다.
2종 이상의 (A) 성분을 함유하는 경우에는, 저유전 특성과 저열팽창성을 양립시키는 관점에서, 한쪽의 (A) 성분과, 해당 한쪽의 (A) 성분보다 열팽창률이 낮은 다른쪽의 (A) 성분을 병용하는 것이 바람직하다. 그 경우, 다른쪽의 (A) 성분은, 한쪽의 (A) 성분보다도 분자량이 낮은 것, 많은 방향환을 갖는 것 또는 주쇄가 짧은 것이면 바람직하다.
[(B) 성분: 말레이미드기 함유 화합물]
본 실시 형태의 수지 조성물은, (A) 성분 이외의 말레이미드기 함유 화합물(이하, 「(B) 말레이미드기 함유 화합물」 또는 「(B) 성분」이라고도 함)을 함유하고 있어도 되고, (A) 성분과 (B) 성분을 함유하는 것이 바람직하다.
(B) 성분은, (A) 성분보다도 열팽창 계수가 낮은 것이면 바람직하다. (A) 성분과, (A) 성분보다도 열팽창 계수가 낮은 (B) 성분을 병용함으로써, 양호한 유전 특성을 유지하면서, 저열팽창성 등을 더욱 향상시킬 수 있다. 이 이유로서, (A) 성분과 (B) 성분을 함유하는 수지 조성물로부터 얻어지는 경화물은, 저유전 특성을 갖는 (A) 성분에서 유래되는 구조 단위와, 저열팽창성을 갖는 (B) 성분에서 유래되는 구조 단위를 갖는 중합체를 함유하기 때문이라고 추측된다.
수지 조성물 중의 (B) 성분의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 저열팽창성의 관점에서, 수지 조성물의 전체 고형분 질량에 대하여 1질량％ 이상, 3질량％ 이상 또는 4질량％ 이상이어도 된다. 또한, (B) 성분의 함유량은, 유전 특성의 관점에서, 수지 조성물의 전체 고형분 질량에 대하여 50질량％ 이하, 30질량％ 이하 또는 10질량％ 이하여도 된다. 또한, (B) 성분의 함유량은, 저열팽창성 및 유전 특성의 관점에서, 수지 조성물의 전체 고형분 질량에 대하여 1 내지 50질량％인 것이 바람직하고, 3 내지 30질량％인 것이 보다 바람직하고, 5 내지 10질량％인 것이 더욱 바람직한다.
수지 조성물 중의 (A) 성분과 (B) 성분의 배합 비율은 특별히 한정되지 않는다. 유전 특성 및 저열팽창 계수의 관점에서, (A) 성분과 (B) 성분의 질량비[(B)/(A)]가 0.01 내지 3인 것이 바람직하고, 0.03 내지 2인 것이 보다 바람직하고, 0.05 내지 1인 것이 더욱 바람직한다.
(B) 성분은 특별히 한정되지 않지만, 방향환을 갖는 것이 바람직하다. 방향환은 강직하며 저열팽창이기 때문에, 방향환을 갖는 (B) 성분을 사용함으로써 열팽창 계수를 더욱 저감시킬 수 있다.
(B) 성분이 갖는 말레이미드기는 방향환에 결합되어 있어도, 지방족쇄에 결합되어 있어도 되지만, 유전 특성의 관점에서는, 방향환에 결합되어 있는 것이 바람직하다. 즉, (B) 성분은 N-방향족 치환 말레이미드기 함유 화합물인 것이 바람직하다.
또한, (B) 성분은 말레이미드기를 2개 이상 함유하는 폴리 말레이미드 화합물인 것이 바람직하고, 말레이미드기를 2개 함유하는 비스말레이미드 화합물인 것이 보다 바람직하다.
(B) 성분은, 예를 들어 하기 일반식 (VI)으로 표시되는 화합물이어도 된다.
Figure 112018067716538-pct00010
일반식 (VI) 중, A1은 하기 일반식 (VI-1), (VI-2), (VI-3) 또는 (VI-4)로 표시되는 2가의 기를 나타낸다.
Figure 112018067716538-pct00011
일반식 (VI-1) 중, R10은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
Figure 112018067716538-pct00012
일반식 (VI-2) 중, R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타내고, A2는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기 또는 알킬리덴기, 에테르기, 술피드기, 술포닐기, 케톤기, 단결합 또는 하기 일반식 (VI-2')로 표시되는 기를 나타낸다.
Figure 112018067716538-pct00013
일반식 (VI-2') 중, R13 및 R14는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타내고, A3은 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기 또는 알킬리덴기, 에테르기, 술피드기, 술포닐기, 케톤기 또는 단결합을 나타낸다.
Figure 112018067716538-pct00014
일반식 (VI-3) 중, i는 1 내지 10의 정수이다.
Figure 112018067716538-pct00015
일반식 (VI-4) 중, R15 및 R16은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기를 나타내고, j는 1 내지 8의 정수이다.
일반식 (VI-1) 중의 R10, 일반식 (VI-2) 중의 R11 및 R12, 일반식 (VI-2') 중의 R13 및 R14, 일반식 (VI-4) 중의 R15 및 R16이 나타내는 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기 등을 들 수 있다. 해당 지방족 탄화수소기로서는, 탄소수 1 내지 3의 지방족 탄화수소기여도 되고, 메틸기여도 된다.
일반식 (VI-2) 중의 A2 및 일반식 (VI-2') 중의 A3이 나타내는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기로서는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기 등을 들 수 있다.
일반식 (VI-2) 중의 A2 및 일반식 (VI-2') 중의 A3이 나타내는 탄소수 1 내지 5의 알킬리덴기로서는, 에틸리덴기, 프로필리덴기, 이소프로필리덴기, 부틸리덴기, 이소부틸리덴기, 펜틸리덴기 등을 들 수 있다.
(B) 성분의 구체예로서는, 1,2-디말레이미드에탄, 1,3-디말레이미드프로판, 비스(4-말레이미드페닐)메탄, 비스(3-에틸-4-말레이미드페닐)메탄, 비스(3-에틸-5-메틸-4-말레이미드페닐)메탄, 2,7-디말레이미드플루오렌, N,N'-(1,3-페닐렌)비스말레이미드, N,N'-[1,3-(4-메틸페닐렌)]비스말레이미드, 비스(4-말레이미드페닐)술폰, 비스(4-말레이미드페닐)술피드, 비스(4-말레이미드페닐)에테르, 1,3-비스(3-말레이미드페녹시)벤젠, 1,3-비스[3-(3-말레이미드페녹시)페녹시]벤젠, 비스(4-말레이미드페닐)케톤, 2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]술폰, 비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]술폭시드, 4,4'-비스(3-말레이미드페녹시)비페닐, 1,3-비스[2-(3-말레이미드페닐)프로필]벤젠, 1,3-비스{1-[4-(3-말레이미드페녹시)페닐]-1-프로필}벤젠, 비스(말레이미드시클로헥실)메탄, 2,2-비스[4-(3-말레이미드페녹시)페닐]-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, 비스(말레이미드페닐)티오펜 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 흡습성 및 열팽창 계수를 더 저하시키는 관점에서는, 비스(3-에틸-5-메틸-4-말레이미드페닐)메탄, 비스(4-말레이미드페닐)메탄이 바람직하다. 수지 조성물로부터 형성되는 수지 필름의 파괴 강도 및 금속박 박리 강도를 더 높이는 관점에서는, 2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판, 비스(4-말레이미드페닐)메탄이 바람직하다.
[(C) 성분: (A) 성분 및 (B) 성분과는 다른 열경화성 수지 ]
본 실시 형태의 수지 조성물은, (A) 성분 및 (B) 성분과는 다른 (C) 열경화성 수지(이하, 「(C) 성분」이라고도 함)를 함유하고 있어도 된다. (C) 열경화성 수지를 함유함으로써, 수지 조성물의 저열팽창성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.
(C) 열경화성 수지로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 시아네이트에스테르 수지 등을 들 수 있다.
에폭시 수지로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 지방족 쇄상 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비스페놀 A 노볼락형 에폭시 수지, 페놀아르알킬형 에폭시 수지, 나프탈렌 골격 함유형 에폭시 수지, 2관능 비페닐형 에폭시 수지, 비페닐아르알킬형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 디히드로안트라센형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도 고주파 특성 및 열팽창 특성의 관점에서는, 나프탈렌 골격 함유형 에폭시 수지, 비페닐아르알킬형 에폭시 수지가 바람직하다. 나프탈렌 골격 함유형 에폭시 수지로서는, 나프톨노볼락형 에폭시 수지, 나프톨아르알킬형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
시아네이트에스테르 수지로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 2,2-비스(4-시아나토페닐)프로판, 비스(4-시아나토페닐)에탄, 비스(3,5-디메틸-4-시아나토페닐)메탄, 2,2-비스(4-시아나토페닐)-1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판, α,α'-비스(4-시아나토페닐)-m-디이소프로필벤젠, 페놀 부가 디시클로펜타디엔 중합체의 시아네이트에스테르 화합물, 페놀노볼락형 시아네이트에스테르 화합물, 크레졸노볼락형 시아네이트에스테르 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 저렴한 점, 고주파 특성 및 그 밖의 특성의 종합 밸런스를 고려하면, 2,2-비스(4-시아나토페닐)프로판이 바람직하다.
수지 조성물 중의 (C) 성분의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 저열팽창성의 관점에서, 수지 조성물의 전체 고형분 질량에 대하여 1 내지 40질량％인 것이 바람직하고, 2 내지 20질량％인 것이 보다 바람직하고, 3 내지 10질량％인 것이 더욱 바람직한다.
본 실시 형태의 수지 조성물은 (C) 열경화성 수지의 경화제를 더 함유하고 있어도 된다. 이에 의해, 수지 조성물의 경화 반응을 원활하게 진행시킬 수 있음과 함께, 얻어지는 수지 조성물의 경화물의 물성을 적절하게 조절하는 것이 가능해진다.
에폭시 수지를 사용하는 경우, 경화제로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민, 디아미노디페닐메탄, m-페닐렌디아민, 디시안디아미드 등의 폴리아민 화합물; 비스페놀 A, 페놀노볼락 수지, 크레졸노볼락 수지, 비스페놀 A 노볼락 수지, 페놀아르알킬 수지 등의 폴리페놀 화합물; 무수 프탈산, 무수 피로멜리트산 등의 산무수물; 각종 카르복실산 화합물; 각종 활성 에스테르 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다.
시아네이트에스테르 수지를 사용하는 경우, 경화제로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 각종 모노페놀 화합물, 각종 폴리페놀 화합물, 각종 아민 화합물, 각종 알코올 화합물, 각종 산무수물, 각종 카르복실산 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다.
본 실시 형태의 수지 조성물에는, (C) 열경화성 수지의 종류에 따라서 경화 촉진제를 더 함유하고 있어도 된다. 에폭시 수지용 경화 촉진제로서는, 예를 들어 잠재성 경화 촉진제인 각종 이미다졸류, BF3 아민 착체, 인계 경화 촉진제 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 수지 조성물의 보존 안정성, 반경화의 수지 조성물의 취급성 및 땜납 내열성의 관점에서, 이미다졸류, 인계 경화 촉진제가 바람직하다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다.
본 실시 형태의 수지 조성물이 에폭시 수지 및 에폭시 수지용 경화 촉진제를 함유하는 경우, 에폭시 수지용 경화 촉진제의 함유량은, 에폭시 수지의 고형분 100질량부에 대하여 0.1 내지 10질량부여도 되고, 1 내지 5질량부여도 된다.
[(D) 성분: 일반식 (VII)로 표시되는 화합물 및 폴리아미노비스말레이미드 화합물로부터 선택되는 1종 이상]
본 실시 형태의 수지 조성물은, 성형성의 관점에서, (D) 하기 일반식 (VII)로 표시되는 화합물 및 폴리아미노비스말레이미드 화합물로부터 선택되는 1종 이상(이하, 「(D) 성분」이라고도 함)을 함유하고 있어도 된다.
Figure 112018067716538-pct00016
일반식 (VII) 중, A4는 상기 일반식 (VI) 중의 A1과 동일하게 설명된다. A5는 하기 일반식 (VII-1)로 표시되는 기를 나타낸다.
Figure 112018067716538-pct00017
일반식 (VII-1) 중, R17 및 R18은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기, 탄소수 1 내지 5의 알콕시기, 수산기 또는 할로겐 원자를 나타내고, A6은 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기 또는 알킬리덴기, 에테르기, 술피드기, 술포닐기, 케톤기, 플루오레닐렌기, 단결합, 하기 일반식 (VII-1')로 표시되는 기 또는 하기 일반식 (VII-1'')로 표시되는 기를 나타낸다.
Figure 112018067716538-pct00018
일반식 (VII-1') 중, R19 및 R20은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타내고, A7은 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기, 이소프로필리덴기, m-페닐렌디이소프로필리덴기, p-페닐렌디이소프로필리덴기, 에테르기, 술피드기, 술포닐기, 케톤기 또는 단결합을 나타낸다.
Figure 112018067716538-pct00019
일반식 (VII-1'') 중, R21은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기 또는 할로겐 원자를 나타내고, A8 및 A9는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기, 이소프로필리덴기, 에테르기, 술피드기, 술포닐기, 케톤기 또는 단결합을 나타낸다.
폴리아미노비스말레이미드 화합물로서는, 예를 들어 분자 중에 2개의 N-치환 말레이미드기를 갖는 비스말레이미드 화합물과, 분자 중에 2개의 1급 아미노기를 갖는 방향족 디아민 화합물을 유기 용매 중에서 마이클 부가 반응시켜 이루어지는 것을 들 수 있다.
분자 중에 2개의 N-치환 말레이미드기를 갖는 비스말레이미드 화합물로서는, 상기 (A) 성분으로서 예시된 비스말레이미드 화합물 및 상기 (B) 성분으로서 예시된 비스말레이미드 화합물로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하고, (B) 성분으로서 예시된 비스말레이미드 화합물이 보다 바람직하고, 상기 일반식 (VI)으로 표시되는 화합물이 더욱 바람직하다. 이들 중에서도, 2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판 및 3,3'-디메틸-5,5'-디에틸-4,4'-디페닐메탄비스말레이미드로부터 선택되는 1종 이상이 특히 바람직하다.
분자 중에 2개의 1급 아미노기를 갖는 방향족 디아민 화합물은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디메틸-디페닐메탄, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 4,4'-[1,3-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스아닐린, 4,4'-[1,4-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스아닐린 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 유기 용매에 대한 용해성이 높고, 합성 시의 반응률이 높고, 또한 내열성을 높일 수 있는 관점에서는, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디메틸-디페닐메탄, 4,4'-[1,3-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스아닐린이 바람직하다.
폴리아미노비스말레이미드 화합물을 제조할 때에 사용되는 유기 용매는 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 부탄올, 부틸셀로솔브, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메톡시에틸아세테이트, 에톡시에틸아세테이트, 부톡시에틸아세테이트, 아세트산에틸 등의 에스테르류; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 질소 함유류 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, N,N-디메틸포름아미드 및 N,N-디메틸아세트아미드가 용해성의 관점에서 바람직하다.
[(E) 성분: 열가소성 수지]
본 실시 형태의 수지 조성물은, 수지 필름의 취급성을 높이는 관점에서, (E) 열가소성 수지(이하, 「(E) 성분」이라고도 함)를 더 함유하고 있어도 된다. (E) 열가소성 수지의 종류는 특별히 한정되지 않고, 분자량도 한정되지 않지만, (A) 성분과의 상용성을 보다 높이는 점에서, 수평균 분자량(Mn)이 200 내지 60,000인 것이 바람직하다. (E) 성분의 수평균 분자량은 GPC법을 사용하여 폴리스티렌 환산에 의해 구할 수 있다.
[(F) 성분: 열가소성 수지를 열경화성 수지로 변성한 수지]
본 실시 형태의 수지 조성물은, 유전 특성, 내열성, 내용제성 및 프레스 성형성을 향상시키는 관점에서, (F) 열가소성 수지를 열경화성 수지로 변성한 수지(이하, 「(F) 성분」이라고도 함)를 함유하고 있어도 된다.
(F) 성분으로서는, 분자 중에 적어도 1개의 N-치환 말레이미드기를 갖는 폴리페닐렌에테르 유도체(이하, 「(f) 폴리페닐렌에테르 유도체」라고도 함) 등을 들 수 있다.
(f) 폴리페닐렌에테르 유도체는, 분자 중에 적어도 1개의 N-치환 말레이미드 구조 함유기 및 하기 일반식 (VIII)로 표시되는 구조 단위를 갖는 것이 바람직하다.
Figure 112018067716538-pct00020
일반식 (VIII) 중, R22는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기 또는 할로겐 원자이다. x는 0 내지 4의 정수이다.
R22가 나타내는 지방족 탄화수소기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기 등을 들 수 있다. 해당 지방족 탄화수소기로서는, 탄소수 1 내지 3의 지방족 탄화수소기여도 되고, 메틸기여도 된다. 할로겐 원자로서는, 예를 들어 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있다.
x는 0 내지 4의 정수이며, 0 내지 2의 정수여도 되고, 2여도 된다. 또한, x가 1 또는 2인 경우, R22는 벤젠환 상의 오르토 위치(단, 산소 원자의 치환 위치를 기준으로 함)에 치환되어 있어도 된다.
상기 일반식 (VIII)로 표시되는 구조 단위로서는, 구체적으로는 하기 일반식 (VIII')로 표시되는 구조 단위이면 바람직하다.
Figure 112018067716538-pct00021
N-치환 말레이미드 구조 함유 기로서는, 고주파 특성, 도체와의 접착성, 내열성, 유리 전이 온도, 열팽창 계수 및 난연성의 관점에서, 2개의 말레이미드기의 질소 원자끼리가 유기기를 통해 결합되어 있는 비스말레이미드 구조를 함유하는 기여도 되고, 하기 일반식 (IX)로 표시되는 기여도 된다.
Figure 112018067716538-pct00022
일반식 (IX) 중, A10은 상기 일반식 (VI) 중의 A1과 동일하게 설명된다. R23은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기 또는 할로겐 원자이다. y는 0 내지 4의 정수이다.
R23이 나타내는 탄소수 1 내지 5의 지방족 탄화수소기, 할로겐 원자로서는 R22의 경우와 동일하게 설명된다. y는 0 내지 4의 정수이며, 0 내지 2의 정수여도 되고, 0이어도 된다.
(f) 폴리페닐렌에테르 유도체는, 예를 들어 이하의 제조 방법에 의해 얻을 수 있다. 먼저, 하기 일반식 (X)으로 표시되는 아미노페놀 화합물과, 예를 들어 수평균 분자량 15,000 내지 25,000의 폴리페닐렌에테르를 유기 용매 중에서, 공지된 재분배 반응을 시킴으로써, 폴리페닐렌에테르의 저분자량화를 수반하면서, 분자 중에 제1급 아미노기를 갖는 (f') 폴리페닐렌에테르 화합물을 제조하고, 이어서 해당 (f') 폴리페닐렌에테르 화합물과 비스말레이미드 화합물을 마이클 부가 반응시킴으로써, (f) 폴리페닐렌에테르 유도체를 제조할 수 있다.
Figure 112018067716538-pct00023
일반식 (X) 중, R23 및 y는 상기 일반식 (IX) 중의 R23 및 y와 동일하다.
상기 아미노페놀 화합물로서는, 예를 들어 o-아미노페놀, m-아미노페놀, p-아미노페놀 등을 들 수 있다.
폴리페닐렌에테르의 수평균 분자량은 5,000 내지 40,000이 바람직하고, 10,000 내지 30,000이 보다 바람직하고, 13,000 내지 20,000이 더욱 바람직하다. 폴리페닐렌에테르의 수평균 분자량은 GPC법을 사용하여 폴리스티렌 환산에 의해 구할 수 있다.
상기 비스말레이미드 화합물로서는, 상기 (A) 성분으로서 예시된 비스말레이미드 화합물 및 상기 (B) 성분으로서 예시된 비스말레이미드 화합물로부터 선택되는 1종 이상이 바람직하고, (B) 성분으로서 예시된 비스말레이미드 화합물이 보다 바람직하고, 상기 일반식 (VI)으로 표시되는 화합물이 더욱 바람직하다. 이들 중에서도 2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판이 특히 바람직하다.
상기 비스말레이미드 화합물 및 필요에 따라서 반응 촉매 등을, (f') 폴리페닐렌에테르 화합물 용액 중에 소정량 투입하고, 가열, 보온, 교반하면서 마이클 부가 반응시킴으로써 (f) 폴리페닐렌에테르 유도체가 얻어진다. 이 공정에서의 반응 조건으로서는, 작업성 및 겔화 억제의 관점에서, 예를 들어 반응 온도는 50 내지 160℃, 반응 시간은 1 내지 10시간의 범위여도 된다.
이와 같이 하여 얻어지는 (f) 폴리페닐렌에테르 유도체로서는, 하기 일반식 (XI)로 표시되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
Figure 112018067716538-pct00024
일반식 (XI) 중, A10, R23 및 y는 상기 일반식 (IX) 중의 A10, R23 및 y와 마찬가지이며, R22 및 x는 상기 일반식 (VIII) 중의 R22 및 x와 동일하다. m은 1 이상의 정수이다.
(촉매)
본 실시 형태의 수지 조성물은, (A) 성분의 경화를 촉진하기 위한 촉매를 더 함유하고 있어도 된다. 촉매의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 수지 조성물의 전체 고형분 질량에 대하여 0.1 내지 5질량％여도 된다. 촉매로서는, 예를 들어 과산화물, 아조 화합물 등을 들 수 있다.
과산화물로서는, 예를 들어 디쿠밀퍼옥시드, 디벤조일퍼옥시드, 2-부타논퍼옥시드, tert-부틸퍼벤조에이트, 디-tert-부틸퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 비스(tert-부틸퍼옥시이소프로필)벤젠, tert-부틸히드로퍼옥시드 등을 들 수 있다. 아조 화합물로서는, 예를 들어 2,2'-아조비스(2-메틸프로판니트릴), 2,2'-아조비스(2-메틸부탄니트릴), 1,1'-아조비스(시클로헥산카르보니트릴) 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다.
(무기 충전재)
본 실시 형태의 수지 조성물은 무기 충전재를 더 함유하고 있어도 된다. 임의로 적절한 무기 충전재를 함유시킴으로써, 수지 조성물의 저열팽창성, 고탄성율성, 내열성, 난연성 등을 향상시킬 수 있다. 무기 충전재로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 실리카, 알루미나, 산화티타늄, 마이카, 베릴리아, 티타늄산바륨, 티타늄산칼륨, 티타늄산스트론튬, 티타늄산칼슘, 탄산알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄, 규산알루미늄, 탄산칼슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 질화규소, 질화붕소, 소성 클레이, 탈크, 붕산알루미늄, 탄화규소 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다.
무기 충전재의 형상 및 입경에 대해서도 특별히 제한은 없다. 무기 충전재의 입경은, 예를 들어 0.01 내지 20㎛여도, 0.1 내지 10㎛여도 된다. 여기서, 입경이란, 체적 평균 입자 직경을 가리키고, 입자의 전체 체적을 100％로 하여 입자 직경에 의한 누적 도수 분포 곡선을 구했을 때, 체적 50％에 상당하는 점의 입자 직경이다. 체적 평균 입자 직경은 레이저 회절 산란법을 사용한 입도 분포 측정 장치 등으로 측정할 수 있다.
무기 충전재를 사용하는 경우, 그 사용량은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 수지 조성물 중의 고형분을 전체량으로 하여 무기 충전재의 함유 비율이, 3 내지 75체적％인 것이 바람직하고, 5 내지 70체적％인 것이 보다 바람직하다. 수지 조성물 중의 무기 충전재의 함유 비율이 상기 범위인 경우, 양호한 경화성, 성형성 및 내약품성이 얻어지기 쉬워진다.
무기 충전재를 사용하는 경우, 무기 충전재의 분산성, 유기 성분과의 밀착성을 향상시키는 등의 목적으로, 필요에 따라서 커플링제를 병용할 수 있다. 커플링제로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 각종 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제 등을 사용할 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다. 또한, 커플링제의 사용량도 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 사용하는 무기 충전재 100질량％에 대하여 0.1 내지 5질량％로 해도 되고, 0.5 내지 3질량％로 해도 된다. 이 범위이면, 여러 특성의 저하가 적고, 무기 충전재의 사용에 의한 특징을 효과적으로 발휘하기 쉬워진다.
커플링제를 사용하는 경우, 수지 조성물 중에 무기 충전재를 배합한 후, 커플링제를 첨가하는, 소위 인테그럴 블렌드 처리 방식이어도 되지만, 미리 무기 충전재에 커플링제를, 건식 또는 습식으로 표면 처리한 무기 충전재를 사용하는 방식이 바람직하다. 이 방법을 사용함으로써 더 효과적으로 상기 무기 충전재의 특징을 발현할 수 있다.
(난연제)
본 실시 형태의 수지 조성물은 난연제를 더 함유하고 있어도 된다. 난연제로서는 특별히 한정되지 않지만, 브롬계 난연제, 인계 난연제, 금속 수산화물 등이 적합하게 사용된다. 브롬계 난연제로서는, 브롬화비스페놀 A형 에폭시 수지, 브롬화페놀노볼락형 에폭시 수지 등의 브롬화에폭시 수지; 헥사브로모벤젠, 펜타브로모톨루엔, 에틸렌비스(펜타브로모페닐), 에틸렌비스테트라브로모프탈이미드, 1,2-디브로모-4-(1,2-디브로모에틸)시클로헥산, 테트라브로모시클로옥탄, 헥사브로모시클로도데칸, 비스(트리브로모페녹시)에탄, 브롬화폴리페닐렌에테르, 브롬화폴리스티렌, 2,4,6-트리스(트리브로모페녹시)-1,3,5-트리아진 등의 브롬화 첨가형 난연제; 트리브로모페닐말레이미드, 트리브로모페닐아크릴레이트, 트리브로모페닐메타크릴레이트, 테트라브로모비스페놀 A형 디메타크릴레이트, 펜타브로모벤질아크릴레이트, 브롬화스티렌 등의 불포화 이중 결합기 함유의 브롬화 반응형 난연제 등을 들 수 있다. 이들은 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다.
인계 난연제로서는, 트리페닐포스페이트, 트리크레실포스페이트, 트리크실레닐포스페이트, 크레실디페닐포스페이트, 크레실디-2,6-크실레닐포스페이트, 레조르시놀비스(디페닐포스페이트) 등의 방향족계 인산에스테르; 페닐포스폰산디비닐, 페닐포스폰산디알릴, 페닐포스폰산비스(1-부테닐) 등의 포스폰산에스테르; 디페닐포스핀산페닐, 디페닐포스핀산메틸, 9,10-디히드로-9-옥사-10-포스파페난트렌-10-옥시드 유도체 등의 포스핀산에스테르; 비스(2-알릴페녹시)포스파젠, 디크레실포스파겐 등의 포스파젠 화합물; 인산멜라민, 피로인산멜라민, 폴리인산멜라민, 폴리인산멜람, 폴리인산암모늄, 인 함유 비닐벤질 화합물, 적린 등의 인계 난연제 등을 들 수 있다. 금속 수산화물 난연제로서는, 수산화마그네슘, 수산화알루미늄 등을 들 수 있다. 이들 난연제는 1종류를 단독으로 사용해도, 2종류 이상을 병용해도 된다.
(수지 조성물의 제조 방법)
본 실시 형태의 수지 조성물은 상기한 각 성분을 균일하게 분산 및 혼합함으로써 얻을 수 있고, 그 조제 수단, 조건 등은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 소정 배합량의 각종 성분을 믹서 등에 의해 충분히 균일하게 교반 및 혼합한 후, 믹싱 롤, 압출기, 니더, 롤, 익스트루더 등을 사용하여 혼련하고, 또한 얻어진 혼련물을 냉각 및 분쇄하는 방법을 들 수 있다. 또한, 혼련 형식에 대해서도 특별히 한정되지 않는다.
수지층을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 상기 수지 조성물로부터 수지 필름을 제작하고, 적층함으로써 형성할 수 있다. 수지 필름의 제조 방법은 후술한 바와 같다.
본 실시 형태의 수지 조성물의 경화물 비유전율은 특별히 한정되지 않지만, 고주파대에서 적합하게 사용하는 관점에서, 10GHz에서의 비유전율은 3.6 이하인 것이 바람직하고, 3.1 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.0 이하인 것이 더욱 바람직한다. 비유전율의 하한에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 1.0 정도여도 된다. 또한, 고주파대에서 적합하게 사용하는 관점에서, 본 실시 형태의 수지 조성물의 경화물의 유전 정접은, 0.004 이하인 것이 바람직하고, 0.003 이하인 것이 보다 바람직하다. 유전 정접의 하한에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.0001 정도여도 된다. 비유전율 및 유전 정접은 실시예에서 나타내는 방법으로 측정할 수 있다.
<섬유 기재층>
제2 절연부는 섬유 기재층을 갖는다. 본 명세서 중 「섬유 기재층」이란, 섬유 기재와 수지를 함유하는 층을 의미한다.
섬유 기재층은 섬유 기재와 수지 조성물을 함유하는 층이어도 된다. 섬유 기재층에 포함되는 수지 조성물은, 수지를 포함하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 필요에 따라서 상기 무기 충전재, 난연제, 각종 첨가제 등의 그 밖의 성분을 더 함유하고 있어도 된다.
(섬유 기재)
섬유 기재는 특별히 한정되지 않지만, 얀을 고밀도로 뜬 것, 개섬된 섬유사(개섬사)가 유전율의 불균일성을 더 경감시키는 관점에서 바람직하다.
섬유 기재의 재질로서는, 종이, 코튼 린터 등의 천연 섬유; 유리 섬유, 아스베스토 등의 무기물 섬유; 아라미드, 폴리이미드, 폴리비닐알코올, 폴리에스테르, 폴리테트라플루오로에틸렌, 아크릴 등의 유기 섬유; 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 유전율의 불균일성을 더 경감시키는 관점에서, 유리 섬유가 바람직하다.
유리 섬유로서는, E 유리, NE 유리, D 유리, Q 유리 등을 사용한 유리 클로쓰가 바람직하다. 유리 클로쓰는, 종사와 횡사에, 함침하는 수지에 가까운 유전율의 유리 섬유사를 사용한 것 등을 사용함으로써 유전율의 불균일성을 더욱 경감시킬 수 있다. 또한, 종사와 횡사에 동종의 유리 섬유사를 사용하면, 동일하게 유전율의 불균일성을 더 경감시킬 수 있다.
섬유 기재의 유전율은, 유전율의 불균일성을 경감시키는 관점에서, 5.0 이하인 것이 바람직하고, 4.5 이하인 것이 보다 바람직하다.
섬유 기재층에 포함되는 수지 또는 수지 조성물로서는, 상기 수지층에 포함되는 것과 동일한 것을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 유전율의 불균일성을 더 경감시키는 관점에서, 상기 (D) 성분 및 상기 (F) 성분으로부터 선택되는 1종 이상을 함유하는 것이 바람직하고, 상기 (D) 성분과 상기 (F) 성분을 함유하는 것이 보다 바람직하고, 상기 (D) 성분으로서 폴리아미노비스말레이미드 화합물, 상기 (F) 성분으로서 폴리페닐렌에테르 유도체를 함유하는 것이 더욱 바람직한다.
섬유 기재층에 포함되는 수지 조성물 중의 (D) 성분의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 유전율의 불균일성을 더 경감시키는 관점에서, 수지 조성물의 전체 고형분 질량에 대하여 1 내지 50질량％인 것이 바람직하고, 2 내지 30질량％인 것이 보다 바람직하고, 3 내지 10질량％인 것이 더욱 바람직한다.
섬유 기재층에 포함되는 수지 조성물 중의 (F) 성분의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 유전율의 불균일성을 더 경감시키는 관점에서, 수지 조성물의 전체 고형분 질량에 대하여 5 내지 80질량％인 것이 바람직하고, 10 내지 60질량％인 것이 보다 바람직하고, 20 내지 40질량％인 것이 더욱 바람직한다.
섬유 기재층에 포함되는 섬유 기재와 수지 조성물의 유전율의 차는, 저전송 손실성의 관점에서, 1.0 이하인 것이 바람직하고, 0.5 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.1 이하인 것이 더욱 바람직한다.
섬유 기재와 수지 조성물의 유전율의 차를 1.0 이하로 하기 위해서는, 사용하는 섬유 기재의 유전율에, 수지 조성물의 유전율을 근접시키면 된다. 예를 들어, 수지로서 전술한 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 사용하면, 수지종, 배합 비율 등의 선택에 의해 유전율을 2 내지 4 정도로 제어할 수 있다. 섬유 기재의 유전율이 크기 때문에 유전율의 차가 더 큰 경우, 이 수지에, 수지보다도 높은 유전율을 갖는 무기 충전재, 난연제 등을 첨가하면, 당해 수지의 유전율이 더욱 높아진다. 예를 들어, E 유리의 유전율은 6.8 정도이며, 일반적인 에폭시 수지의 유전율은 3.8 정도이기 때문에, E 유리의 섬유 기재에 대하여, 에폭시 수지 100질량부와 유전율 10 정도의 알루미나 필러 300질량부를 혼합한 수지 조성물을 사용함으로써 섬유 기재와 수지 조성물의 유전율의 차를 1.0 이하로 할 수 있다.
섬유 기재층은 공지된 프리프레그를 단독으로 또는 복수 접합시켜, 가열 및/또는 가압하여 얻어지는 것을 사용할 수도 있다. 공지된 프리프레그로서는, 예를 들어 시판품으로서, 히따찌 가세이 가부시키가이샤제의 「GWA-900G」, 「GWA-910G」, 「GHA-679G」, 「GHA-679G(S)」, 「GZA-71G」(모두 상품명) 등을 들 수 있다.
(다층 전송 선로판의 제조 방법)
본 발명의 다층 전송 선로판은, 섬유 기재층을 형성하기 위한 프리프레그 및 수지층을 형성하기 위한 수지 필름을 사용하여, 실시 형태에 따라서 적절히 조합, 적층함으로써 얻어진다. 예를 들어, 양면에 구리박을 적층한 당해 프리프레그를 경화하여 얻어진 적층판의 편측의 구리박에 회로 가공을 실시함으로써, 한쪽 면에 차동 배선을, 다른쪽 면에 접지층을 배치한 절연층을 형성하고, 이어서 차동 배선이 형성된 면에, 당해 수지 필름과, 접지층을 구성하는 구리박을 이 순서대로 적층하여 성형하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
[프리프레그]
섬유 기재층을 형성하기 위한 프리프레그는, 상기 섬유 기재층에 사용되는 섬유 기재 및 수지 또는 수지 조성물을 포함한다. 상기 프리프레그는, 예를 들어 상기 수지 또는 수지 조성물을 유기 용매에 용해 및/또는 분산시켜 얻어진 수지 바니시를, 상기 섬유 기재에 함침시키는 방법에 의해 얻어진다.
수지 바니시를 섬유 기재에 함침시키는 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 섬유 기재를 수지 바니시에 침지시키는 방법, 각종 코터에 의해 수지 바니시를 섬유 기재에 도포하는 방법, 스프레이에 의해 수지 바니시를 섬유 기재에 분사하는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 수지 바니시의 함침성을 향상시키는 관점에서, 섬유 기재를 수지 바니시에 침지시키는 방법을 사용할 수 있다.
수지 바니시를 섬유 기재에 함침시킨 후의 건조 조건은, 예를 들어 건조 후의 프리프레그 중의 유기 용매의 함유량이 10질량％ 이하 또는 5질량％ 이하가 되는 조건으로 할 수 있다. 예를 들어, 30 내지 60질량％의 유기 용매를 포함하는 수지 바니시를 50 내지 150℃에서 3 내지 10분 정도 건조시킴으로써, 프리프레그를 형성할 수 있다.
프리프레그를 경화시켰을 때의 섬유 기재와 수지 조성물의 유전율의 차는, 저전송 손실성의 관점에서, 1.0 이하인 것이 바람직하고, 0.5 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.1 이하인 것이 더욱 바람직한다.
프리프레그를 경화시켰을 때의 유전율은 특별히 한정되지 않지만, 고주파 영역에서의 사용에 의해 적합한 관점에서, 4.0 이하인 것이 바람직하고, 3.8 이하인 것이 보다 바람직하다.
프리프레그의 두께는, 형성하는 절연층의 두께에 따라서 적절히 결정하면 된다.
(수지 필름]
수지층을 형성하기 위한 수지 필름은, 상기 수지층에 사용되는 수지 또는 수지 조성물을 함유한다.
수지 필름은 공지된 방법으로 얻을 수 있고, 예를 들어 상기 수지를, 필요에 따라서 상기 그 밖의 성분과 혼합한 후, 지지체 상에 층 형성하는 방법에 의해 얻어진다. 혼합 방법은 특별히 제한되지 않고, 공지된 방법을 사용할 수 있다. 수지 또는 수지 조성물을 지지체 상에 층 형성하는 방법으로서는, 예를 들어, 수지 또는 수지 조성물을 유기 용매에 용해 또는 분산시킴으로써 수지 바니시를 조제하고, 해당 수지 바니시를 각종 코터를 사용하여 지지체에 도포하고, 가열, 열풍 분사 등에 의해 건조시키는 방법을 들 수 있다.
이와 같이 하여 얻어지는 수지 필름은, 반경화(B 스테이지화)시킨 것이어도 된다. 반경화한 수지 필름은, 적층하여 경화될 때에 접착력이 확보되는 상태, 또한 차동 배선으로의 매립성(유동성)이 확보되는 상태로 해도 된다.
수지 바니시에 사용하는 유기 용매로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 부탄올 등의 알코올류; 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 카르비톨, 부틸카르비톨 등의 에테르류; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메톡시에틸아세테이트, 에톡시에틸아세테이트, 부톡시에틸아세테이트, 아세트산에틸 등의 에스테르류; N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 질소 함유류 등을 들 수 있다. 이들 유기 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
수지 바니시의 고형분(불휘발 분) 농도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 5 내지 80질량％로 할 수 있다.
수지 바니시를 지지체 상에 도포할 때에 사용하는 코터는, 형성하는 수지 필름의 두께 등에 따라서 적절히 선택하면 되고, 예를 들어 다이 코터, 콤마 코터, 바 코터, 키스 코터, 롤 코터 등을 사용할 수 있다.
수지 바니시를 지지체 상에 도포한 후의 건조 조건은, 예를 들어 건조 후의 수지 필름 중의 유기 용매의 함유량이 10질량％ 이하 또는 5질량％ 이하가 되는 조건으로 할 수 있다. 예를 들어, 30 내지 60질량％의 유기 용매를 포함하는 수지 바니시를 50 내지 150℃에서 3 내지 10분 정도 건조시킴으로써, 수지 필름을 형성할 수 있다. 건조 조건은, 미리 간단한 실험에 의해 적절하게 바람직한 건조 조건을 설정할 수 있다.
수지 필름의 두께는, 형성하는 절연층의 두께에 따라서 적절히 결정하면 된다.
수지 필름의 지지체는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐 등의 폴리올레핀; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르; 폴리카르보네이트, 폴리이미드 등을 포함하는 필름, 또한한 이형지, 금속박(구리박, 알루미늄박 등) 등을 들 수 있다. 또한, 지지체 및 후술하는 보호 필름에는, 매트 처리, 코로나 처리, 이형 처리 등을 실시해도 된다.
지지체의 두께는, 예를 들어 10 내지 150㎛로 할 수 있고, 또한 25 내지 50㎛로 할 수 있다. 수지 필름의 지지체가 설치되지 않은 면에는, 보호 필름을 더 적층할 수 있다. 보호 필름은 지지체의 재질과 동일해도 되고, 상이해도 된다. 보호 필름의 두께는, 예를 들어 1 내지 40㎛이다. 보호 필름을 적층함으로써, 이물 혼입을 방지할 수 있고, 수지 필름을 롤상으로 권취하여 보관할 수도 있다.
[적층 성형 조건]
본 발명에 따른 다층 전송 선로판의 성형 방법 및 성형 조건은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 전기 절연 재료용 적층판 및 다층판의 성형 방법 및 성형 조건을 적용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 다단 프레스, 다단 진공 프레스, 연속 성형, 오토클레이브 성형기 등을 사용하여, 온도 100 내지 250℃, 압력 0.2 내지 10MPa, 가열 시간 0.1 내지 5시간의 범위로 성형할 수 있다.
또한, 접지층은 상기한 바와 같이 금속박의 적층에 의해 형성해도 되고, 건식 도금 등의 공지된 방법을 사용하여 형성해도 된다.
얻어진 다층 전송 선로판의 절연층에 천공을 행하여 비아홀, 스루홀을 형성해도 된다. 천공은, 예를 들어 드릴, 레이저, 플라스마 등의 공지된 방법에 의해, 또한 필요에 따라서 이들 방법을 조합하여 행할 수 있다.
이하, 본 발명의 다층 전송 선로판의 실시 형태로서, 제1 내지 제3 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판을 예로 들어, 각 양태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
제1 내지 제3 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판에 포함되는 층을 구성하는 각 재료, 각 층의 양태, 적층 조건 등은, 전술한 본 발명의 다층 전송 선로판으로서 설명한 바와 같고, 바람직한 양태도 동일하다.
<제1 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판>
도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(1A)을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(1A)은, 한 쌍의 접지층(11, 21)과, 한 쌍의 접지층(11, 21) 중 한쪽의 접지층(11)과 다른쪽의 접지층(21) 사이에 배치된 차동 배선(91)을 포함하는 차동 배선층(101)과, 차동 배선층(101)과 한쪽의 접지층(11) 사이에 배치된 절연층(1-I)(31)과, 차동 배선층(101)과 다른쪽의 접지층(21) 사이에 배치된 절연층(1-II)(32)을 포함한다. 절연층(1-I)(31)은 수지층이며, 절연층(1-II)(32)은 섬유 기재층이며, 절연층(1-I)(31)의 두께가 절연층(1-II)(32)의 두께 이하인 다층 전송 선로판이다.
도 6에 종래의 다층 전송 선로판(4A)의 모식적 단면도를 나타낸다. 종래의 다층 전송 선로판(4A)은, 프리프레그의 양면에 구리박을 적층하여 경화함으로써 얻어진 적층판의 편측의 구리박에 회로 가공을 실시함으로써, 한쪽 면에 차동 배선(94)을, 다른쪽 면에 접지층(24)을 배치한 절연층(62)을 형성하고, 그 차동 배선(94)측의 면에 또한 절연층(61)을 형성하기 위한 프리프레그와 접지층(14)을 구성하는 구리박을 이 순서대로 적층하여 성형하는 방법에 의해 제조하고 있었다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(1A)은, 도 6에 나타내는 종래의 다층 전송 선로판(4A)에 있어서의 절연층(61)을, 수지층인 절연층(1-I)(31)으로 변경함으로써, 취급성을 손상시키지 않고 스큐의 저감을 도모할 수 있다.
이 때, 절연층(1-I)(31)의 두께는 절연층(1-II)(32)의 두께 이하로 하는 것이 중요하다.
이것은, 신호 전송 시에는 얇은 절연층측에, 더 강한 전계가 발생하기 때문에, 그 절연층의 전기 특성이 신호의 전송 특성에, 더 강하게 반영되기 때문이다. 즉, 수지층인 절연층(1-I)(31)의 유전율의 균일성을 반영시키기 위해서는, 절연층(1-I)(31)의 두께가 섬유 기재층인 절연층(1-II)(32)의 두께와 동일하거나, 또는 절연층(1-II)(32)의 두께보다도 얇은 것이 중요하다. 스큐를 보다 저감시키는 관점에서는, 절연층(1-I)(31)의 두께는 절연층(1-II)(32)의 두께보다도 얇은 것이 바람직하다. 또한, 동일한 관점에서, 절연층(1-I)과 절연층(1-II)(32)은, 차동 배선층을 중심으로 하여 비대칭인 것이 바람직하다.
절연층(1-I)(31)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10 내지 300㎛이며, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 20 내지 250㎛로 할 수 있고, 동일한 관점에서 30 내지 200㎛로 할 수 있다.
절연층(1-I)(31)의 두께는 절연층(1-II)(32)의 두께 이하이고, 기판의 휨 억제의 관점에서는, 절연층(1-II)(32)의 두께 미만으로 할 수 있다.
또한, 동일한 관점에서, 절연층(1-I)(31)의 두께와 절연층(1-II)(32)의 두께의 차는 0 내지 150㎛로 할 수 있고, 0.01 내지 100㎛로 할 수 있다.
절연층(1-II)(32)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 30 내지 400㎛이며, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 40 내지 300㎛로 할 수 있고, 동일한 관점에서 50 내지 200㎛로 할 수 있다.
(제1 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판의 제조 방법)
이어서, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(1A)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(1A)은, 예를 들어 양면에 구리박을 적층한 프리프레그를 경화하여 얻어진 적층판의 편측의 구리박에 회로 가공을 실시함으로써, 한쪽 면에 차동 배선(91)을, 다른쪽 면에 접지층(21)을 배치한 절연층(1-II)(32)을 형성하고, 이어서 차동 배선(91)이 형성된 면에 절연층(1-I)(31)을 형성하기 위한 수지 필름과, 접지층(11)을 구성하는 구리박을 이 순서대로 적층하여 성형하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판에서는, 도 3에 나타내는 절연층(1-I)(31)과 절연층(1-II)(32)이 상하 반대로 되는 구성을, 상기와 동일하게 형성하여 사용할 수도 있다.
이어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판에 대하여 설명한다.
<제2 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판>
도 4는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(2A)을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(2A)은, 한 쌍의 접지층(12, 22)과, 한 쌍의 접지층(12, 22) 중 한쪽의 접지층(12)과 다른쪽의 접지층(22) 사이에 배치된 차동 배선(92)을 포함하는 차동 배선층(102)과, 차동 배선층(102)과 한쪽의 접지층(12) 사이에 배치된 절연층(2-I)(41)과, 차동 배선층(102)과 다른쪽의 접지층(22) 사이에 배치된 절연층(2-II)(42)을 포함하고, 절연층(2-II)(42)은, 절연층(2-IIA)(42a)과 절연층(2-IIA)(42a)에 적층된 절연층(2-IIB)(42b)의 2층 이상을 가지고, 절연층(2-I)(41)은 섬유 기재층이며, 절연층(2-IIA)(42a)은 수지층이며, 절연층(2-IIB)(42b)은 섬유 기재층이며, 절연층(2-II)(42)의 두께가 절연층(2-I)(41)의 두께 이하인 다층 전송 선로판이다.
도 4는, 절연층(2-IIB)(42b)이 차동 배선층(102)과 절연층(2-IIA)(42a) 사이에 배치된 예를 나타내는 것이지만, 절연층(2-IIA)(42a)이 차동 배선층(102)과 절연층(2-IIB)(42b) 사이에 배치된 양태여도 된다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(2A)은, 도 6에 나타내는 종래의 다층 전송 선로판(4A)에 있어서의 절연층(62)을, 수지층인 절연층(2-IIA)(42a) 및 섬유 기재층인 절연층(2-IIB)(42b)을 갖는 절연층(2-II)(42)으로 변경함으로써 유전율의 불균일성을 경감시키고, 취급성을 손상시키지 않고 스큐의 저감을 도모할 수 있다. 이 때, 전술한 이유로부터, 절연층(2-IIA)(42a)을 포함하는 절연층(2-II)(42)의 두께가, 섬유 기재층인 절연층(2-I)(41)의 두께와 동일하거나, 또는 절연층(2-I)(41)의 두께보다도 얇은 것이 중요하다. 스큐를 보다 저감시키는 관점에서는, 절연층(2-II)(42)의 두께는 절연층(2-I)(41)의 두께보다도 얇은 것이 바람직하다. 또한, 동일한 관점에서, 절연층(2-II)(42)와 절연층(2-I)(41)은, 차동 배선층을 중심으로 하여 비대칭인 것이 바람직하다.
절연층(2-I)(41)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 40 내지 400㎛이며, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 50 내지 300㎛로 할 수 있고, 동일한 관점에서 60 내지 200㎛로 할 수 있다.
절연층(2-II)(42)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 40 내지 400㎛이며, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 60 내지 300㎛로 할 수 있고, 동일한 관점에서 80 내지 200㎛로 할 수 있다.
절연층(2-IIA)(42a)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10 내지 300㎛이며, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 20 내지 260㎛로 할 수 있고, 동일한 관점에서 30 내지 150㎛로 할 수 있다.
절연층(2-IIB)(42b)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 30 내지 390㎛이며, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 40 내지 280㎛로 할 수 있고, 동일한 관점에서 50 내지 170㎛로 할 수 있다.
절연층(2-IIA)(42a)의 두께와 절연층(2-IIB)(42b)의 두께의 비(절연층(2-IIA)/절연층(2-IIB)]는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.1 내지 3.0이며, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 0.3 내지 2.0으로 할 수 있고, 동일한 관점에서 0.5 내지 1.8로 할 수 있다.
절연층(2-II)(42)의 두께는 절연층(2-I)(41)의 두께 이하이고, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 절연층(2-I)(41)의 두께 미만으로 할 수 있다.
또한, 동일한 관점에서, 절연층(2-I)(41)의 두께와 절연층(2-II)(42)의 두께의 차는 0 내지 150㎛로 할 수 있고, 0.01 내지 100㎛로 할 수 있다.
(제2 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판의 제조 방법)
이어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(2A)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(2A)은, 예를 들어 양면에 구리박을 적층한 프리프레그를 경화하여 얻어진 적층판의 한쪽 면의 구리박에 회로 가공을 실시하고, 다른쪽 면의 구리박을 제거함으로써, 한쪽 면에 차동 배선(92)을 배치한 절연층(2-IIB)(42b)을 형성하고, 이어서 차동 배선(92)이 형성된 면에, 절연층(2-I)(41)을 형성하기 위한 프리프레그와, 접지층(12)을 구성하는 구리박을 이 순서대로 적층하고, 절연층(2-IIB)(42b)의 차동 배선(92)과는 반대측의 면에, 절연층(2-IIA)(42a)을 형성하기 위한 수지 필름과, 접지층(22)을 구성하는 구리박을 이 순서대로 적층하여 성형하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
<제3 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판>
도 5는, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(3A)을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(3A)은, 한 쌍의 접지층(13, 23)과, 한 쌍의 접지층(13, 23) 중 한쪽의 접지층(13)과 다른쪽의 접지층(23) 사이에 배치된 차동 배선(93)을 포함하는 차동 배선층(103)과, 차동 배선층(103)과 한쪽의 접지층(13) 사이에 배치된 절연층(3-I)(51)과, 차동 배선층(103)과 다른쪽의 접지층(23) 사이에 배치된 절연층(3-II)(52)을 포함하고, 절연층(3-II)(52)은 절연층(3-IIA)(52a)과 절연층(3-IIA)(52a)에 적층된 절연층(3-IIB)(52b)의 2층 이상을 함유하고, 절연층(3-I)(51)은 수지층이며, 절연층(3-IIA)(52a)은 수지층이며, 절연층(3-IIB)(52b)은 섬유 기재층인 다층 전송 선로판이다.
도 5는, 절연층(3-IIB)(52b)이 차동 배선층(103)과 절연층(3-IIA)(52a) 사이에 배치된 예를 나타내지만, 절연층(3-IIA)(52a)이 차동 배선층(103)과 절연층(3-IIB)(52b) 사이에 배치되어도 된다.
본 발명의 제3 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(3A)은, 도 6에 나타내는 종래의 다층 전송 선로판(4A)에 있어서의 절연층(62)을, 수지층인 절연층(3-IIA)(52a) 및 섬유 기재층인 절연층(3-IIB)(52b)을 갖는 절연층(3-II)(52)으로, 절연층(61)을 수지층인 절연층(3-I)(51)으로 변경함으로써, 취급성을 손상시키지 않고 스큐를 저감시킬 수 있다.
본 발명의 제3 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(3A)은, 차동 배선층(103)과 한쪽의 접지층(13) 사이와, 차동 배선층(103)과 다른쪽의 접지층(23) 사이의 어느 것에도 수지층이 개재하기 때문에, 절연층(3-I)(51) 및 절연층(3-II)(52)의 두께에 의존하지 않고, 스큐 저감 효과가 얻어진다.
절연층(3-I)(51)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10 내지 300㎛이며, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 20 내지 250㎛로 할 수 있고, 동일한 관점에서 30 내지 200㎛로 할 수 있다.
절연층(3-II)(52)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 40 내지 300㎛이며, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 60 내지 250㎛로 할 수 있고, 동일한 관점에서 80 내지 200㎛로 할 수 있다.
절연층(3-IIA)(52a)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10 내지 270㎛이며, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 20 내지 210㎛로 할 수 있고, 동일한 관점에서 30 내지 150㎛로 할 수 있다.
절연층(3-IIB)(52b)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 30 내지 290㎛이며, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 40 내지 230㎛로 할 수 있고, 동일한 관점에서 50 내지 170㎛로 할 수 있다.
절연층(3-IIA)(52a)의 두께와, 절연층(3-IIB)(52b)의 두께의 비(절연층(3-IIA)/절연층(3-IIB)]는 특별히 한정되지 않지만, 박형화와 전송 손실 저감을 양립시키는 관점에서는, 0.2 내지 3.0으로 할 수 있고, 동일한 관점에서 0.3 내지 2.0으로 할 수 있고, 0.5 내지 1.5로 할 수 있다.
(제3 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판의 제조 방법)
이어서, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(3A)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 제3 실시 형태에 따른 다층 전송 선로판(3A)은, 예를 들어 양면에 구리박을 적층한 프리프레그를 경화하여 얻어진 적층판의 한쪽 면의 구리박에 회로 가공을 실시하고, 다른쪽 면의 구리박을 제거함으로써, 한쪽 면에 차동 배선(93)을 배치한 절연층(3-IIB)(52b)을 형성하고, 이어서 차동 배선(93)이 형성된 면에, 절연층(3-I)(51)을 형성하기 위한 수지 필름과, 접지층(13)을 구성하는 구리박을 이 순서대로 적층하고, 절연층(3-IIB)(52b)의 차동 배선(93)과는 반대측의 면에, 절연층(3-IIA)(52a)을 형성하기 위한 수지 필름과, 접지층(23)을 구성하는 구리박을 이 순서대로 적층하여 성형하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
본 발명의 제1, 제2 및 제3 실시 형태의 어느 다층 전송 선로판에 있어서도, 저손실재를 사용하면 전송 손실이 저감되어, 신호 품질을 한층 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변형할 수 있다.
또한, 본 발명의 다층 전송 선로판은, 1GHz 이상의 고주파 신호를 취급하는 전자 기기에 적합하게 사용되고, 특히 10GHz 이상의 고주파 신호 또는 30GHz 이상의 고주파 신호를 취급하는 전자 기기에 적합하게 사용된다.
실시예
이하, 실시예에 기초하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
[합성예 1]
(폴리페닐렌에테르 유도체의 제조)
하기 수순에 따라서, 분자 중에 적어도 1개의 N-치환 말레이미드기를 갖는 폴리페닐렌에테르 유도체를 제조하였다.
온도계, 환류 냉각관, 교반 장치를 구비한 가열 및 냉각 가능한 용적 2리터의 유리제 플라스크 용기에, 톨루엔 190질량부, PPO640(폴리페닐렌에테르, 수평균 분자량: 약 16,000, SABIC 이노베이티브 플라스틱사제) 100질량부, p-아미노페놀 1.35질량부를 투입하고, 플라스크 내의 온도를 90℃로 설정하고, 보온하여 교반하면서 용해시켰다. 용해를 눈으로 확인 후, 퍼부틸-I(t-부틸퍼옥시이소프로필모노카르보네이트, 니찌유 가부시끼가이샤제) 2질량부와 나프텐산망간 0.15질량부를 첨가하고, 용액 온도 90℃에서 4시간 반응시킨 후, 70℃로 냉각시켜 분자 말단에 1급 아미노기를 갖는 폴리페닐렌에테르 화합물을 포함하는 반응 용액을 얻었다.
다음으로 상기 반응 용액에, 2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판(다이와 가세이 고교 가부시키가이샤제, 상품명: BMI-4000) 7.2질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 190질량부를 첨가하여, 교반하면서 액온을 승온하고, 120℃에서 보온하면서 4시간 반응시킨 후, 냉각 및 200메쉬 여과하여 폴리페닐렌에테르 유도체를 제조하였다.
[합성예 2]
(폴리아미노비스말레이미드 화합물의 제조)
온도계, 환류 냉각관, 교반 장치를 구비한 가열 및 냉각 가능한 용적 1리터의 유리제 플라스크 용기에, 2,2-비스[4-(4-말레이미드페녹시)페닐]프로판 50질량부, 3,3'-디메틸-5,5'-디에틸-4,4'-디페닐메탄비스말레이미드(다이와 가세이 고교 가부시키가이샤제, 상품명: BMI-5100) 50질량부, 4,4'-[1,3-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스아닐린(미쓰이 가가꾸 가부시끼가이샤제, 상품명: 비스아닐린 M) 14질량부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 50질량부를 투입하고, 액온을 120℃로 유지한 채, 교반하면서 3시간 반응시킨 후, 냉각 및 200메쉬 여과하여 폴리아미노비스말레이미드 화합물을 제조하였다.
[제조예 1]
(열경화성 수지 조성물(수지 바니시) 1의 조제)
상기에서 얻어진 폴리페닐렌에테르 유도체 100질량부, 폴리아미노비스말레이미드 화합물 450질량부, 무기 충전재로서 AlOOH(베마이트형 수산화알루미늄, 밀도 3.0g/cm3, 가와이 이시바이 고교 가부시키가이샤제) 870질량부, 경화 촉진제로서 퍼부틸-P(α,α'-비스(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠, 니찌유 가부시끼가이샤제) 7질량부, G-8009L(이소시아네트마스크이미다졸, 다이이찌 고교 세야꾸 가부시키가이샤제) 7질량부, 메틸에틸케톤 800질량부를 사용하여, 60℃에서 가열하면서 교반 및 혼합하여, 고형분(불휘발분) 농도 약 55질량％의 열경화성 수지 조성물(수지 바니시) 1을 조제하였다.
[제조예 2]
(열경화성 수지 조성물(수지 바니시) 2의 조제)
AlOOH의 사용량을 640질량부, 메틸에틸케톤의 사용량을 620질량부로 한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 고형분(불휘발 분) 농도 약 55질량％의 열경화성 수지 조성물(수지 바니시) 2를 조제하였다.
[제조예 3]
(열경화성 수지 조성물(수지 바니시) 3의 조제)
AlOOH의 사용량을 460질량부, 메틸에틸케톤의 사용량을 470질량부로 한 것 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여, 고형분(불휘발 분) 농도 약 55질량％의 열경화성 수지 조성물(수지 바니시) 3을 조제하였다.
[제조예 4]
(동장 적층판 1의 제작)
상기 열경화성 수지 조성물(수지 바니시) 1을, 두께 0.1mm의 유리 클로쓰(NE 유리, 니토 보세끼 가부시키가이샤제, 유전율: 4.4)에 도공한 후, 160℃에서 7분간 가열 건조시켜, 수지 함유량(수지분) 약 54질량％의 프리프레그를 제작하였다. 이 프리프레그의 상하에, 두께 18㎛의 로우 프로파일 구리박(FV-WS, 조면화면 표면 조도 Rz: 1.5㎛, 후루가와 덴끼 고교 가부시키가이샤제)을 조면화면이 접하도록 배치하고, 온도 230℃, 압력 3.9MPa, 시간 180분간의 조건에서 가열 및 가압을 행하여, 동장 적층판 1(두께: 130㎛)을 제작하였다. 또한, 열경화성 수지 조성물(수지 바니시) 1을 온도 230℃, 시간 180분의 조건에서 가열 경화하여 제작한 수지판의 유전율을, 공동 공진기 섭동법(섭동법 공동 공진기: CP531, 가부시키가이샤 간토 덴시 응용 개발제)으로, 10GHz대에서 측정한 결과, 4.4(10GHz)였다. 즉, 동장 적층판 1에 포함되는 유리 클로쓰와 수지 조성물의 유전율의 차는 0이었다.
[제조예 5]
(동장 적층판 2의 제작)
열경화성 수지 조성물(수지 바니시)을 상기 열경화성 수지 조성물(수지 바니시) 2로 한 것 이외에는, 제조예 4와 동일하게 하여, 동장 적층판 2(두께: 130㎛)를 제작하였다. 또한, 이 수지 바니시로부터, 제조예 4와 동일한 조건에서 제작한 수지판의 유전율을, 제조예 4와 동일한 조건에서 측정한 결과, 4.0(10GHz)이었다. 즉, 동장 적층판 2에 포함되는 유리 클로쓰와 수지 조성물의 유전율의 차는 0.4이었다.
[제조예 6]
(동장 적층판 3의 제작)
열경화성 수지 조성물(수지 바니시)을 상기 열경화성 수지 조성물(수지 바니시) 3으로 한 것 이외에는, 제조예 4와 동일하게 하여, 동장 적층판 3(두께: 130㎛)을 제작하였다. 또한, 이 수지 바니시로부터, 제조예 4와 동일한 조건에서 제작한 수지판의 유전율을, 제조예 4와 동일한 조건에서 측정한 결과, 3.6(10GHz)이었다. 즉, 동장 적층판 3에 포함되는 유리 클로쓰와 수지 조성물의 유전율의 차는 0.8이었다.
[실시예 1]
(다층 전송 선로판(1A)의 제작)
도 3에 나타내는 다층 전송 선로판(1A)을 다음 수순으로 제작하였다.
먼저, 절연층(1-II)(32)의 양면에 구리박이 형성된 적층판(히따찌 가세이 가부시키가이샤제, 상품명: LW-900G)을 준비하였다. 이 적층판의 절연층(1-II)(32)의 두께는 130㎛이며, 구리박의 두께는 18㎛, 절연층(1-II)(32)측의 구리박 표면 조도(Rz)는 3.0㎛이다.
이어서, 상기 적층판의 편면의 구리박을 에칭으로 패터닝함으로써, 내층 회로판(P)을 형성하였다. 즉, 내층 회로판(P)이란 절연층(1-II)(32)의 한쪽 면에 차동 배선(91)을, 다른쪽 면에 접지층(21)을 배치한 것을 가리킨다.
이어서, 절연층(1-I)(31)을 형성하기 위한 수지 필름을 다음 수순으로 제작하였다.
먼저, 온도계, 환류 냉각관 및 교반 장치를 구비한 300mL의 4구 플라스크에, BMI-3000(Mw: 약 3000), 디지그너 몰레큘즈 코포레이티드사제, 상품명) 16.8g, BMI-1000(비스(4-말레이미드페닐)메탄, 다이와 가세이 고교 가부시키가이샤제, 상품명) 4.9g, NC-3000H(비페닐아르알킬형 에폭시 수지, 닛본 가야꾸 가부시키가이샤제, 상품명) 4.0g, KA1165(노볼락형 페놀 수지, DIC 가부시키가이샤제, 상품명) 1.6g, 실리카 슬러리(구상 용융 실리카, 표면 처리: 페닐아미노실란 커플링제(1질량％/슬러리 중의 전체 고형분), 분산매: 메틸이소부틸케톤(MIBK), 고형분 농도: 70질량％, 평균 입자 직경: 0.5㎛, 밀도: 2.2g/cm3, 가부시키가이샤 애드마텍스제, 상품명: SC-2050KNK) 104.4g, 퍼헥신 25B(2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 니찌유 가부시끼가이샤제, 상품명) 0.42g, 2E4MZ(2-에틸-4메틸-이미다졸, 시꼬꾸 가세이 고교 가부시키가이샤제, 상품명) 0.11g, 톨루엔 8.9g, 메틸에틸케톤 2.4g을 투입하고, 25℃에서 1시간 교반한 후, #200나일론 메쉬(개구 75㎛)에 의해 여과하여 수지 조성물을 얻었다. 해당 수지 조성물을, 콤마 코터를 사용하여, 지지 기재로서 두께 38㎛의 PET 필름(G2-38, 데이진 가부시키가이샤제) 상에 도공한 후, 130℃에서 건조시켜, 65㎛ 두께의 수지 필름을 제작하였다. 또한, 당해 수지 필름을 온도 230℃, 시간 180분의 조건에서 가열 경화하여 제작한 수지판의 유전율을, 공동 공진기 섭동법(섭동법 공동 공진기: CP531, 가부시키가이샤 간토 덴시 응용 개발제)으로, 10GHz대에서 측정한 결과, 3.0(10GHz)이었다.
이어서, 제작한 수지 필름을 내층 회로판(P)의 차동 배선(91)측의 면에 2장 중첩하여, 온도 120℃, 압력 0.5MPa, 시간 40초의 조건에서 가압착하였다. 또한, 가압착한 수지 필름의 차동 배선(91)과는 반대측의 면에, 접지층(11)을 구성하는 두께 18㎛의 구리박(미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: 3EC-VLP-18, 조면화면 표면 조도 Rz: 3.0㎛)을 중첩하고, 온도 230℃, 압력 3.0MPa, 시간 80분의 조건에서 적층하고, 층간 접속 전의 다층 전송 선로판을 얻었다.
계속해서, 상기 다층 전송 선로판의 접지층(11, 21)을 에칭으로 패터닝하고, 측정 단자를 형성하였다. 상기 측정 단자의 접지 패턴부에 드릴에 의해 구멍을 뚫고, 무전해 도금에 의해 층간 접속을 행하여, 다층 전송 선로판(1A)을 제작하였다.
[실시예 2]
(다층 전송 선로판(1B)의 제작)
실시예 1에 있어서, 수지 필름의 두께를 80㎛로 변경한 점, 및 내층 회로판(P)의 차동 배선(91)측의 면에 겹치는 수지 필름의 매수를 1장으로 변경한 점 이외에는, 실시예 1과 동일한 수순에 의해, 다층 전송 선로판(1B)을 제작하였다.
[실시예 3]
(다층 전송 선로판(1C)의 제작)
실시예 1에 있어서, 수지 필름의 두께를 50㎛로 변경한 점, 및 내층 회로판(P)의 차동 배선(91)측의 면에 겹치는 수지 필름의 매수를 1장으로 변경한 점 이외에는, 실시예 1과 동일한 수순에 의해, 다층 전송 선로판(1C)을 제작하였다.
이어서, 각 제조예에서 얻어진 동장 적층판 1 내지 3을 사용하여, 도 3에 나타내는 다층 전송 선로판을 제작하였다.
[실시예 4]
(다층 전송 선로판(1D)의 제작)
먼저, 상기 동장 적층판 1의 편면의 구리박을 에칭으로 패터닝함으로써, 내층 회로판(Q)을 형성하였다. 즉, 내층 회로판(Q)이란 절연층(1-II)(32)의 한쪽 면에 차동 배선(91)을, 다른쪽 면에 접지층(21)을 배치한 것을 가리킨다.
이어서, 실시예 1에서 제작한 수지 필름과 상기 내층 회로판(Q)을 사용하여, 실시예 1과 동일한 공정을 거쳐서 다층 전송 선로판(1D)을 제작하였다.
[실시예 5]
(다층 전송 선로판(1E)의 제작)
실시예 4에 있어서, 동장 적층판 1을 동장 적층판 2로 한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여 다층 전송 선로판(1E)을 제작하였다.
[실시예 6]
(다층 전송 선로판(1F)의 제작)
실시예 4에 있어서, 동장 적층판 1을 동장 적층판 3으로 한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여 다층 전송 선로판(1F)을 제작하였다.
[실시예 7]
(다층 전송 선로판(2A)의 제작)
도 4에 나타내는 다층 전송 선로판(2A)을 다음 수순으로 제작하였다.
먼저, 절연층(2-IIB)(42b)의 양면에 구리박이 형성된 적층판(히따찌 가세이 가부시키가이샤제, 상품명: LW-900G)을 준비하였다. 이 적층판의 절연층(2-IIB)(42b)의 두께는 80㎛이며, 구리박의 두께는 18㎛, 절연층(2-IIB)(42b)측의 구리박 표면 조도(Rz)는 3.0㎛이다.
이어서, 상기 적층판의 한쪽 면의 구리박을 에칭에 의해 패터닝하고, 다른쪽 면의 구리박을 에칭에 의해 제거함으로써, 내층 회로판(R)을 형성하였다. 즉, 내층 회로판(R)이란 절연층(2-IIB)(42b)의 한쪽 면에 차동 배선(92)을 배치한 것을 가리킨다.
이어서, 실시예 1과 동일한 수순에 따라서, 50㎛ 두께의 반경화 수지 필름을 제작하였다.
이어서, 상기 수지 필름 1장을 내층 회로판(R)의 구리박을 제거한 면에 겹치고, 온도 120℃, 압력 0.5MPa, 시간 40초의 조건에서 가압착하였다. 이어서, 두께가 130㎛의 프리프레그(히따찌 가세이 가부시키가이샤제, 상품명: GWA-900G)을 내층 회로판(R)의 차동 배선(92)측의 면에 겹치고, 또한 가압착한 수지 필름의 내층 회로판(R)과는 반대측의 면 및 해당 프리프레그의 차동 배선(92)과는 반대측의 면에 각각 접지층(22, 12)을 구성하는 두께 18㎛의 구리박(미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: 3EC-VLP-18, 조면화면 표면 조도 Rz: 3.0㎛)을 중첩하여, 온도 230℃, 압력 3.0MPa, 시간 80분의 조건에서 적층하고, 층간 접속 전의 다층 전송 선로판을 제작하였다.
계속해서, 상기 다층 전송 선로판의 접지층(12, 22)을 에칭으로 패터닝하고, 측정 단자를 형성하였다. 상기 측정 단자의 접지 패턴부에 드릴에 의해 구멍을 뚫고, 무전해 도금에 의해 층간 접속을 행하여, 다층 전송 선로판(2A)을 제작하였다.
[실시예 8]
(다층 전송 선로판(2B)의 제작)
실시예 7에 있어서, 절연층(2-IIB)(42b)의 두께를 50㎛로 변경한 점, 및 수지 필름의 두께를 80㎛로 변경한 점 이외에는, 실시예 7과 동일하게 하여 다층 전송 선로판(2B)을 제작하였다.
[실시예 9]
(다층 전송 선로판(2C)의 제작)
실시예 7에 있어서, 절연층(2-IIB)(42b)의 두께를 50㎛로 변경한 점 이외에는, 실시예 7과 동일하게 하여 다층 전송 선로판(2C)을 제작하였다.
[실시예 10]
(다층 전송 선로판(3A)의 제작)
도 5에 나타내는 다층 전송 선로판(3A)을 이하의 수순으로 제작하였다.
먼저, 절연층(3-IIB)(52b)의 양면에 구리박이 형성된 적층판(히따찌 가세이 가부시키가이샤제, 상품명: LW-900G)을 준비하였다. 절연층(3-IIB)(52b)의 두께는 80㎛이며, 구리박의 두께는 18㎛, 절연층(3-IIB)(52b)측의 구리박 표면 조도(Rz)는 3.0㎛이다.
이어서, 상기 적층판의 한쪽 면의 구리박을 에칭에 의해 패터닝하고, 다른쪽 면의 구리박을 에칭에 의해 제거함으로써, 내층 회로판(S)을 형성하였다. 즉, 내층 회로판(S)이란 절연층(3-IIB)(52b)의 한쪽 면에 차동 배선(93)을 배치한 것을 가리킨다.
이어서, 실시예 1과 동일한 수순에 따라서, 50㎛ 두께와 65㎛ 두께의 반경화 수지 필름을 각각 제작하였다.
이어서, 50㎛ 두께의 수지 필름 1장을 내층 회로판(S)의 구리박을 제거한 면에 겹치고, 65㎛ 두께의 수지 필름 2장을 내층 회로판(S)의 차동 배선(93)측의 면에 겹치고, 각각 온도 120℃, 압력 0.5MPa, 시간 40초의 조건에서 가압착하였다. 또한 해당 50㎛ 두께의 수지 필름의 내층 회로판(S)과는 반대측의 면 및 해당 65㎛ 두께의 수지 필름의 차동 배선(93)과는 반대측의 면에, 각각 접지층(23, 13)을 구성하는 두께 18㎛의 구리박(미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: 3EC-VLP-18, 조면화면 표면 조도 Rz: 3.0㎛)을 중첩하여, 온도 230℃, 압력 3.0MPa, 시간 80분의 조건에서 적층하고, 층간 접속 전의 다층 전송 선로판을 제작하였다.
계속해서, 상기 다층 전송 선로판의 접지층(13, 23)을 에칭으로 패터닝하고, 측정 단자를 형성하였다. 상기 측정 단자의 접지 패턴부에 드릴에 의해 구멍을 뚫고, 무전해 도금에 의해 층간 접속을 행하여, 다층 전송 선로판(3A)을 제작하였다.
[실시예 11]
(다층 전송 선로판(3B)의 제작)
실시예 10에 있어서, 내층 회로판(S)의 구리박을 제거한 면에 가압착한 수지 필름의 두께를 80㎛로 변경한 점 이외에는, 실시예 10과 동일하게 하여 다층 전송 선로판(3B)을 제작하였다.
[실시예 12]
(다층 전송 선로판(3C)의 제작)
실시예 10에 있어서, 절연층(3-IIB)(52b)의 두께를 50㎛로 변경한 점 이외에는, 실시예 10과 동일하게 하여 다층 전송 선로판(3C)을 제작하였다.
[비교예 1]
(다층 전송 선로판(4A)의 제작)
도 6에 나타내는 다층 전송 선로판(4A)을 이하의 수순으로 제작하였다.
먼저, 절연층(62)의 양면에 구리박이 형성된 적층판(히따찌 가세이 가부시키가이샤제, 상품명: LW-900G)을 준비하였다. 절연층(62)의 두께는 130㎛이며, 구리박의 두께는 18㎛, 절연층(62)측의 구리박 표면 조도(Rz)는 3.0㎛이다.
이어서, 상기 적층판의 편면의 구리박을 에칭으로 패터닝함으로써, 내층 회로판(T)를 형성하였다. 즉, 내층 회로판(T)이란 절연층(62)의 한쪽 면에 차동 배선(94)을, 다른쪽 면에 접지층(24)을 배치한 것을 가리킨다.
이어서, 두께가 130㎛의 프리프레그(히따찌 가세이 가부시키가이샤제, 상품명: GWA-900G)을 내층 회로판(T)의 차동 배선(94)측의 면에 겹치고, 또한 그 프리프레그의 차동 배선(94)과는 반대측의 면에, 접지층(14)을 구성하는 두께 18㎛의 구리박(미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤제, 상품명: 3EC-VLP-18, 조면화면 표면 조도 Rz: 3.0㎛)을 중첩하고, 온도 230℃, 압력 3.0MPa, 시간 80분의 조건에서 적층하여, 층간 접속 전의 다층 전송 선로판을 얻었다.
계속해서, 상기 다층 전송 선로판의 접지층(14, 24)을 에칭으로 패터닝하고, 측정 단자를 형성하였다. 상기 측정 단자의 접지 패턴부에 드릴에 의해 구멍을 뚫고, 무전해 도금에 의해 층간 접속을 행하여, 다층 전송 선로판(4A)을 제작하였다.
[비교예 2]
(다층 전송 선로판(5A)의 제작)
도 7에 나타내는 다층 전송 선로판(5A)을 이하의 수순으로 제작하였다.
실시예 1에 있어서, 절연층(1-II)(32)의 두께를 50㎛로 변경한 점 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 다층 전송 선로판(5A)을 제작하였다.
[비교예 3]
(다층 전송 선로판(6A)의 제작)
실시예 7에 있어서, 절연층(2-IIB)(42b)의 두께를 130㎛로 변경한 점 이외에는, 실시예 7과 동일하게 하여 다층 전송 선로판(6A)을 제작하였다.
[스큐의 측정 방법]
상기에서 얻어진 각 다층 전송 선로판의 스큐를, 이하에 나타내는 방법에 의해 측정하였다.
동축 케이블(HUBER-SUHNER사제, 상품명: SUCOFLEX104)을 통해 접속된 네트워크 애널라이저(키사이트 테크놀로지사제, 상품명: N5227A)로부터 차동 배선에 10GHz의 고주파 신호를 입사하고, 신호가 배선을 전반할 때의 지연 시간을 측정하였다. 배선간의 지연 시간차로부터 스큐를 산출하였다.
종래 구조를 갖는 비교예 1의 다층 전송 선로판의 스큐를 100％로 정의하고, 비교예 1의 스큐에 대한 비율(％)을 각각 표 1 내지 3에 나타냈다. 해당 수치가 작은 쪽이, 스큐 저감 효과가 높은 것을 나타낸다.
Figure 112018067716538-pct00025
Figure 112018067716538-pct00026
Figure 112018067716538-pct00027
실시예 1 내지 6은, 종래 구조를 갖는 비교예 1의 다층 전송 선로판(4A)에 있어서, 섬유 기재층의 일부를 수지층으로 변경한 예이다. 실시예 1 내지 6은, 각각 절연층의 두께가 상이하지만, 모두 스큐는 1 내지 8％로 대폭 저감되어 있다. 이것은, 재료의 치환에 의해, 유전율의 불균일성이 크게 개선되었기 때문이라고 생각된다.
비교예 2는, 실시예 1의 다층 전송 선로판(1A)에 있어서, 절연층(1-II)(32)의 두께를 절연층(1-I)(31)의 두께보다 얇게 한 예이다. 비교예 2는, 스큐가 39％이며, 실시예 1에 비해 스큐 저감 효과가 낮다. 이것은, 비교예 2의 다층 전송 선로판(5A)에서는, 차동 배선(95)과 접지층(15, 25) 사이에 형성되는 전계가, 차동 배선(95)과 접지층의 거리가 가까운, 절연층(72)측으로 더 강해지기 때문에, 섬유 기재(유리 클로쓰)를 포함하는 재료의 영향을 더 강하게 받기 때문이라고 생각된다. 즉, 유전율의 불균일성 영향을 더 받게 되고, 그 결과적으로 스큐 저감 효과가 저하된다고 생각된다.
실시예 7 내지 9는, 종래 구조를 갖는 비교예 1의 다층 전송 선로판(4A)에 있어서, 섬유 기재층인 절연층(62)의 일부를, 수지층인 절연층(2-IIA)(42a)으로 변경한 예이다. 실시예 7 내지 9는, 모두 스큐는 13 내지 22％로 저감되어 있다. 이것은, 재료의 치환에 의해 유전율의 불균일성이 크게 개선되었기 때문이라고 생각된다.
비교예 3은, 실시예 7 내지 9의 다층 전송 선로판에 있어서, 절연층(2-IIB)(42b)의 두께를 두껍게 한 예이다.
비교예 3의 다층 전송 선로판(6A)과 같이, 수지층인 절연층(82a)을 적층한 경우에도, 수지층인 절연층(82a)을 포함하는 절연층(82)의 두께가, 절연층(81)의 두께보다도 두꺼워지면, 비교예 2와 동일하게, 섬유 기재(유리 클로쓰)를 포함하는 재료의 영향, 즉, 유전율이 불균일한 층의 영향을 더 받게 되고, 그 결과적으로 스큐 저감 효과가 저하된다고 생각된다.
실시예 10 내지 12는, 종래 구조를 갖는 비교예 1의 다층 전송 선로판(4A)에 있어서, 섬유 기재층인 절연층(62)의 일부를, 수지층인 절연층(3-IIA)(52a)으로 변경하고, 절연층(61)을 수지층인 절연층(3-I)(51)으로 변경한 예이다. 실시예 10 내지 12는, 모두 스큐가 10％ 미만이 되어, 대폭 저감되어 있다. 이것은, 재료의 치환에 의해, 유전율의 불균일성이 크게 개선되었기 때문이라고 생각된다.
상술한 측정 결과로부터, 본 발명의 다층 전송 선로판이, 복잡한 프로세스를 사용하지 않고, 차동 전송에 있어서 스큐를 저감 가능한 것을 알 수 있다. 또한, 이들 구조는 모두 섬유 기재를 포함한 절연층을 갖고 있으며, 취급성을 손상시키지 않고 상기 효과를 얻을 수 있다.
1A 내지 6A: 다층 전송 선로판
11 내지 16, 21 내지 26: 접지층
31: 절연층(1-I)
32: 절연층(1-II)
41: 절연층(2-I)
42: 절연층(2-II)
42a: 절연층(2-IIA)
42b: 절연층(2-IIB)
51: 절연층(3-I)
52: 절연층(3-II)
52a: 절연층(3-IIA)
52b: 절연층(3-IIB)
61, 62, 72, 81, 82b: 절연층(섬유 기재층)
71, 82a: 수지층
91 내지 96: 차동 배선
101 내지 106: 차동 배선층

Claims (10)

  1. 한 쌍의 접지층과,
    상기 한 쌍의 접지층 중 한쪽의 접지층과 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 차동 배선층과,
    상기 차동 배선층과 상기 한쪽의 접지층 사이에 배치된 제1 절연부와,
    상기 차동 배선층과 상기 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 제2 절연부를 가지고,
    상기 제1 절연부는 수지층을 가지고,
    상기 제1 절연부 또는 상기 제2 절연부는, 섬유 기재를 함유하는 섬유 기재층을 가지고,
    상기 제1 절연부의 두께가 상기 제2 절연부의 두께 이하이며,
    상기 수지층은 섬유 기재를 함유하지 않는 것인, 다층 전송 선로판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 절연부로서 절연층(1-I)과,
    상기 제2 절연부로서 절연층(1-II)을 포함하고,
    상기 절연층(1-I)은 수지층이며,
    상기 절연층(1-II)은 섬유 기재층인, 다층 전송 선로판.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 절연부로서 절연층(2-I)과,
    상기 제1 절연부로서 절연층(2-II)을 포함하고,
    상기 절연층(2-II)은 절연층(2-IIA)과 상기 절연층(2-IIA)에 적층된 절연층(2-IIB)의 2층 이상을 함유하고,
    상기 절연층(2-I)은 섬유 기재층이며,
    상기 절연층(2-IIA)은 수지층이며,
    상기 절연층(2-IIB)은 섬유 기재층인, 다층 전송 선로판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지층이, (a1) 적어도 2개의 이미드 결합을 갖는 2가의 기 및 (a2) 포화 또는 불포화의 2가의 탄화수소기를 함유하는 (A) 말레이미드기 함유 화합물을 함유하는, 다층 전송 선로판.
  5. 제4항에 있어서, 상기 (a2) 포화 또는 불포화의 2가의 탄화수소기가 탄소수 8 내지 100의 2가의 지방족 탄화수소기인, 다층 전송 선로판.
  6. 제4항에 있어서, 상기 (A) 말레이미드기 함유 화합물이 N-지방족 치환 말레이미드기 함유 화합물인, 다층 전송 선로판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 수지층이 N-방향족 치환 말레이미드기 함유 화합물을 더 함유하는, 다층 전송 선로판.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유 기재층이 섬유 기재와 수지 조성물을 함유하는 층이며, 해당 섬유 기재와 해당 수지 조성물의 유전율의 차가 1.0 이하인, 다층 전송 선로판.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 섬유 기재의 유전율이 5.0 이하인, 다층 전송 선로판.
  10. 한 쌍의 접지층과,
    상기 한 쌍의 접지층 중 한쪽의 접지층과 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 차동 배선층과,
    상기 차동 배선층과 상기 한쪽의 접지층 사이에 배치된 절연층(3-I)과,
    상기 차동 배선층과 상기 다른쪽의 접지층 사이에 배치된 절연층(3-II)을 포함하고,
    상기 절연층(3-II)은 절연층(3-IIA)과 상기 절연층(3-IIA)에 적층된 절연층(3-IIB)의 2층 이상을 함유하고,
    상기 절연층(3-I)은 수지층이며,
    상기 절연층(3-IIA)은 수지층이며,
    상기 절연층(3-IIB)은 섬유 기재층이며,
    상기 수지층은 섬유 기재를 함유하지 않는 것인, 다층 전송 선로판.
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