KR20010110190A

KR20010110190A - 적층체

Info

Publication number: KR20010110190A
Application number: KR1020010031095A
Authority: KR
Inventors: 나오토 이케가와; 나오유키 콘도; 키미아키 나카타
Original assignee: 이마이 기요스켘; 마츠시타 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2001-12-12
Also published as: CN1326853A; US20030068520A1; KR100388773B1; TW539614B; EP1162866A3; EP1162866A2; US7026054B2; CN1174858C

Abstract

수지성형 회로기판으로 이용할 수 있는 적층체에 관하여 개시한다. 본 발명에 따른 적층체는 플라즈마처리에 의해 활성화된 절연기판의 표면상에, 스퍼터링법, 진공증착법, 이온도금화법으로부터 선택된 어느 하나의 방법에 의해 상기 절연기판의 표면을 피복하는 금속층을 형성하는 적층체에 있어서, 상기 절연기판이 열가소성수지 또는 열경화성수지로 이루어진 기본기판 100 질량부에 대하여 평균섬유직경이 0.1∼5㎛, 평균섬유길이 10∼50㎛의 섬유상태의 충전재가, 20∼150질량부로 배합된 수지조성물을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 역학강도, 열적특성, 금속층과 절연기판과의 밀착성을 향상하여, 또 수지성형회로기판으로서 성형한 경우에 IC 등의 실장부품에서의 노이즈를 저감하거나, 발광다이오드와 수광소자(PD소자) 등의 실장부품의 파손을 방지할 수 있고, 제조비용이 절감되는 효과를 가진다.

Description

적층체 {LAMINATE}

본 발명은 MID 등의 수지성형 회로기판의 제조용으로 적합하게 이용할 수 있으며, 수지조성물로 성형된 절연기판의 표면에 금속층이 형성된 적층체에 관한 것이다.

절연기판을 금속피복처리해서 얻어진 적층체는, 다시 세미어디티브(semi-additive)법이나 레이저법에 의해 회로형성이 실시되어지고, MID(Molded Interconnection Device; 입체회로형성품) 등의 수지성형 회로기판으로서 형성할 수 있다.

이와 같은 성형체를 제작함에 있어서, 종래의 일본 특허2714440호 공보나, 특공평7-24328호 공보에 기재되어 있는 바와 같은 방법이 제안되어 있다. 이러한 종래 기술에 있어서는, 절연기판을 액정성 폴리에스테르와, 평균입자의 직경이 0.01∼100㎛, 바람직하게는 0.1∼30㎛ 범위의 분상(粉狀)충전재, 또는 섬유직경 1∼30㎛, 섬유길이 5㎛∼1㎜, 바람직하게는 10∼100㎛의 섬유상태의 충전재와 배합한 수지조성물로 성형하고, 이 절연기판의 표면에 금속피복처리를 실시해서 금속층을 형성해 온 것이었다.

그렇지만, 상기 일본특허 2714440호 공보에 기재된 종래기술에서는「진공조 내에 가열하면서, 성형품의 가스를 제거하는 것과 동시에 표층부의 경도를 가능한한 내린 상태에서 스퍼터링법, 이온도금법, 또는 진공증착법 중에 선택된 어느 하나의 방법에 의해 표면금속처리를 한다...」라고 되어 있듯이, 수지성형품과 금속층의 사이에는 화학적결합이 개재하지 않는다. 그 때문에, 수지기판과 금속층과의 밀착성, 특히 열부하를 받은 후의 밀착성에 문제가 있었다.

또한, 상기 특공평 7-24328호공보에 기재된 기술에서는,「액정성 폴리에스테르에 무기충전재를 함유시킬 수 있는 조성물로 이루어진 성형품을, 사전 에칭처리를 실시한 후, 탈수건조하고, 이어서 스퍼터링법, 이온도금법, 또는 진공증착법 중의 어느 하나의 방법에 의해 표면금속처리한다...」라고 되어 있듯이, 표면을 약액으로 조면화(粗面化)처리(에칭)하고, 그것에 의해 형성된 요철(凹凸)에 금속피복을 입히며, 기술적 투묘효과(앵커효과)에 기인한 밀착성을 발현시키는 것이므로, 형성체의 표면평활성이 나빠지고, 그 때문에 회로 패턴의 정밀화에 한계가 있었다. 또한, 절연기판의 표면을 조면화하는 것에 의해서, 그 표층의 강도가 저하한다고 하는 문제도 있었다. 또한, 에칭처리을 하지 않는 경우, 플라즈마처리를 하지 않으면 초기 밀착력이 낮아, 실용에 이바지할 수 없다고 하는 문제도 있었다.

또한, 표면평활성을 높히기 위해서, 형상을 규정한, 섬유상태 및 가루상태의 무기충전제가 이용될 수 있지만, 여기에 규정되어 있는 충전재의 형상은, 밀착력을 안정적으로 확보하는 동시에 선팽창률을 낮게 억제하기에는 너무 큰 것이다.

예를 들면, 섬유직경 11㎛, 섬유길이 3㎜의 유리섬유를 수지 100의 질량부에 대하여 70의 질량부 배합한 수지조성물로 절연기판을 성형한 경우, 그 절연기판의 단면을 관찰하면 절연기판의 표층에는 평균두께 13㎛의, 충전재가 존재하지 않는수지만의 층이 형성되어 있고, 또한 수지 내의 유리섬유 사이의 평균거리도 45㎛정도로 있어서, 절연기판 내에 비교적 수지가 충분한 영역이 점재(點在)하게 된다. 이 때문에, 절연기판의 표층의 강도는 미시적으로는 수지만의 강도 밖에 얻어질 수 없는 것이며, 또한 절연기판에 응력이 걸렸던 경우, 유리섬유와 같은 큰 충전재의 근방에 응력집중이 발생하게 되어서, 절연기판과 금속층과의 사이에 양호한 밀착강도는 얻어질 수 없는 것이다.

또한, 섬유상태의 충전재을 사용하고, 기판표층부의 강도를 향상시켜 열팽창을 억제하는 경우나 기판의 평활성을 확보하는 경우, 충전재의 배합량이 적거나 혹은 섬유상태의 충전재의 섬유길이가 짧으면, 보강효과를 충분히 얻을 수 없고, 특히 선팽창계수가 커지게 되어, 제조공정에 있어서 성형체에 더해지는는 열부하 및, 환경온도변화에 의한 열부하에 의해 성형체가 팽창, 수축했을 때에 절연기판과 금속층과의 밀착력이 저하하게 되거나, 금속층에 실장했던 IC 등의 실장부품에 걸린 응력이 커지기도 하여, 제품의 오동작이 발생하는 등의 문제도 있었다.

또한, 섬유상태의 충전재의 섬유길이가 길면, 수지조성물을 조제할 때의 혼련(混練) 시나 수지조성물에 의한 절연기판의 성형 시에, 섬유상태의 충전재가 파손되어 버리면, 보강효과가 얻어지지 않게 되는 경우가 있었다. 또한, 단위 체적당 섬유밀도가 작게되기 때문에, 절연기판의 표층부근의 섬유밀도도 작아지고, 이 때문에 절연기판과 금속층이 파괴될 때에 섬유에 응력집중이 발생하게 되며, 양호한 밀착성이 얻어질 수 없게 되는 것이었다. 또한, 사출성형 등에 의한 절연기판의 성형시에는 수지조성물의 흐름방향으로 섬유상태의 충전재가 배향하기 쉬워지며, 이섬유상태의 충전재의 배향방향과, 이 방향과 직교하는 방향에서는 파괴응력 집중의 방식이 달라지게 되어서, 절연기판과 금속층과의 밀착력에 이방성이 생기는 것이었다. 이 경우, 섬유 배향에 의한 이방성 발현에 의해, 성형 시의 휘어짐이나, 열부하에 의한 변형이 생겨서, 표면평활성이 손상되어지는 것이었다. 게다가, IC 등에 실장할 경우에 문제가 있었다.

또한, 단위 체적당 섬유상태의 충전재의 섬유밀도가 작으면, 섬유가 존재하는 부위와 존재하지 않는 부위에서는 수축률이 다르기 때문에, 성형 시에 표층의 평활성이 얻어지기 어렵게 되며, 탑재부품 실장 시에 와이어본딩을 할 경우에 나쁜 상태를 발생시킨다는 문제도 있었다.

또한, 섬유상태의 충전재의 배합량이 너무 많으면, 절연기판 표면에 충전재가 노출하게 되며, 이 경우, 충전재와 금속층과의 친화성이 낮은 경우는 절연기판과 금속층과의 밀착력이 저하하거나, 밀착력의 분포가 고르지 못하게 된다고 하는 문제도 있었다. 또한, 충전재와 금속층과의 사이에 친화성이 높은 경우에도, 절연기판의 표층에 있어서, 수지의 상(相)과 충전재의 상과의 사이에서 계면의 파괴가 일어나서, 외관상 절연기판과 금속층과의 밀착력이 저하하게 된다.

본 발명은 상기의 점을 감안하여 행해진 것으로서, 플라즈마 처리를 해서 표면의 활성화를 행한 후, 스퍼터링, 진공증착, 이온도금 중에 어느 하나의 방법에 의해 절연성 기판의 표면을 금속 피복처리함으로써 성형체를 제작하는 데 있어서, 역학강도, 열적 특성, 금속층과 절연기판과의 밀착성을 향상시키며, 또한 수지성형회로기판으로서 성형한 경우에 IC 등의 실장부품에서의 노이즈를 저감하거나, LED(발광다이오드)와 PD소자(수광소자) 등의 실장부품의 파손을 방지할 수 있는 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1의 (a)는 본 발명의 실시 형태의 일 예를 나타낸 단면도;

도 1의 (b)는 본 발명의 실시 형태의 다른 예를 나타낸 단면도;

도 2는 본 발명의 실시 형태의 또 다른 예를 나타낸 것으로서, 도 2의 (a)는 분해사시도, 도 2의 (b)는 단면도;

도 3은 본 발명의 실시 형태의 또 다른 예를 나타낸 것으로서, 도 3의 (a)는 분해사시도, 도 3의 (b)는 단면도;

도 4는 본 발명의 실시 형태의 또 다른 예를 나타낸 개념도;

도 5는 본 발명의 실시 형태의 또 다른 예를 나타낸 부분 단면도; 및

도 6은 플라즈마처리 공정의 일 예를 나타낸 개략도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 참조 번호의 설명 *

1 : 적층체

2 : 절연기판

2a, 2b, 2c : 수지층

3 : 금속층

4 : 표층

5 : 코어층

6 : 섬유상태의 충전재

본 발명의 청구항 1에 관계된 적층체(1)는, 플라즈마처리에 의해 활성화된 절연기판의 표면 상에, 스퍼터링법, 진공증착법, 이온도금화법으로부터 선택된 어느 하나의 방법에 의해 상기 절연기판의 표면을 피복하는 금속층을 형성하여 이루어지는 적층체에 있어서, 상기 절연기판이 열가소성수지 또는 열경화성수지로 이루어진 기본수지 100 질량부에 대하여 평균섬유직경이 0.1∼5㎛, 평균섬유길이 10∼50㎛의 섬유상태의 충전재가, 20∼150질량부로 배합된 수지조성물을 성형하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것이며, 섬유상태의 충전재의 바람직한 범위로서는 평균 섬유직경이 0.3∼1.0㎛, 평균 섬유길이 10∼30㎛이다.

또한, 청구항 2에 기재된 발명은, 기본수지로서, 아미드결합, 설파이드기, 시아노기, 에스테르결합, 술폰기, 케톤기, 이미드기로부터 선택된 결합, 혹은 관능기를 적어도 한 종류 이상 가진 수지를 한 종류, 또는 두 종류 이상 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 3에 기재된 발명은, 기본수지로서, 나일론6, 나일론66, 폴리프탈아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르니트릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르이미드, 용융형 액정성 폴리에스테르에서 선택된 하나의 종류, 또는 두 종류 이상의 수지를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 4에 기재된 발명은, 기본수지로서, 폴리프탈아미드를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 5에 기재된 발명은, 기본수지로서, 용융형 액정성 폴리에스테르를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 6에 기재된 발명은, 섬유상태의 충전재로서, 티탄산염을 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 7에 기재된 발명은, 섬유상태의 충전재로서, 붕산염을 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 8에 기재된 발명은, 상기 섬유상태의 충전재로서, 규회석(Wollastonite)을 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 9에 기재된 발명은, 티탄산염으로서, 티탄산칼륨, 티탄산칼슘, 티탄산바륨으로부터 선택된 적어도 한 종류 이상을 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 10에 기재된 발명은, 붕산염으로서, 붕산알루미늄, 붕산마그네슘으로부터 선택된 적어도 한 종류 이상을 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 11에 기재된 발명은, 섬유상태의 충전재로서, 티탄산염, 붕산염, 규회석으로부터 선택된 적어도 한 종류 이상을 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 12에 기재된 발명은, 수지조성물이, 특히 평균 입자직경0.1∼20㎛의 부정형 분말충전재를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 13에 기재된 발명은, 수지조성물이, 특히 평균 입자직경 0.1∼20㎛의 구 상태의 충전재를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 14에 기재된 발명은, 섬유상태의 충전재로 규회석을 이용하며, 부정형 분말충전재로 고령토를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 15에 기재된 발명은, 섬유상태의 충전재로 붕산알루미늄을 이용하며, 구 상태의 충전재로 실리카를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명은 절연기판(2)을, 코어층(5)과, 섬유상태의 충전재(8)을 함유함과 동시에 코어층(5)의 표면을 피복하는 표면층(5)으로 구성하고, 이 표면층(4)의 표면에 금속층(3)을 형성하여 만드는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은, 절연기판(2)의 코어층(5)에, 부정형 분말상태의 충전재를 함유시켜 만드는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 절연기판(2)을, 섬유상태의 충전재(8)를 함유함과 동시에 그 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향이 다른 복수의 수지층 (2a, 2b, 2c)을 적층하여 구성하여 만드는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 수지층(2a, 2b, 2c)에 있어서 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향이, 인접하는 다른 수지층(2a, 2b, 2c)의 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향과 대략 직교하는 방향이 되도록 형성하여 만드는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 각 수지층(2a, 2b, 2c)을 사출성형으로 형성하여 만드는 것도 가능하다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

기본 수지로서는 열경화성수지 또는 열가소성수지가 이용될 수 있으며, 아미드 결합, 설파이드기, 시아노기 중에, 적어도 어느 하나의 결합, 또는 관능기를 포함한 수지을 이용하는 것이 바람직하다.

아미드결합을 가지는 수지로는, 나일론6 (폴리아미드6), 나일론66 (폴리아미드66), 나일론46 (폴리아미드46), 나일론11 (폴리아미드11), 나일론6, 10 (폴리아미드6, 10), 나일론12 (폴리아미드12),폴리프탈아미드등의 방향족 폴리아미드 등을 이용할 수 있다. 설파이드기를 가지는 수지로는 폴리페닐렌설파이드 등을 이용할 수 있다. 또한, 시아노기를 가지는 수지로는 폴리에테르니트릴, 아크릴로니트릴, 부타디엔, 스틸렌 수지(ABS수지) 등을 이용할 수 있다.

또한, 상기와 같은 수지 외에, 에스테르결합, 술폰기, 케톤기, 이미드기, 에폭시기, 메르캅탄(Mercaptan)기 중에 적어도 어느 하나의 결합 또는 관능기를 가진 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, 에스테르결합을 가진 수지로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리알리레이트(poly arylate), 폴리부틸렌테레프탈레이트 등을 이용할 수 있다. 또한, 술폰기를 가진 수지로는 폴리술폰, 폴리에테르술폰 등을 이용할 수 있다. 또한, 케톤기를 가진 수지로는 폴리케톤, 폴리에테르케톤 등을 이용할 수 있다. 또한, 이미드기를 가진 수지로는 폴리에테르이미드, 폴리이미드 등을 이용할 수 있다. 또한, 에폭시기를 가진 수지로는 에폭시수지 등을 이용할 수 있다. 또한, 신디오택틱폴리스틸렌(syndiotactic polystyrene)을 이용할 수도 있다.

상기와 같은 기본수지 가운데, 특히폴리프탈아미드를 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우에는 테레프탈산을 60 질량% 이상 포함한 테레프탈산과 지방족 알킬렌디아민과의 혼합물, 또는 100% 테레프탈산에 탄소수 6∼18을 배합한, 30℃의 진한 황산에 넣은 극한점도(η)가 0.6∼2.0dl/g인 폴리프탈아미드수지 조성물을 이용할 수 있다. 이와 같은 폴리프탈아미드는, 내열성, 치수 안정성이 우수하며, 또한 양호한 유동성을 가짐과 동시에 금형의 오염이 작고, 성형성이 양호한 것이다. 폴리페닐렌설파이드도 밀착성, 유동성이 우수하지만, 황화가스 발생에 의한 금형 부식이 발생할 염려가 있으며, 또한 내열성의 면에서도 녹는점이 280℃이므로, 납땜질이 불가능하기 때문에 폴리프탈아미드를 이용하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 기본수지로서는, 성형가공성, 내열성, 치수 안정성이 우수한 용융형 액정성 폴리에스테르(열용융성액정 폴리에스테르)를 주성분로 하는 것을 이용하는 것도 바람직하다. 용융형 액정성 폴리에스테르로는, 액정성전방향족 폴리에스테르 Ⅰ형, Ⅱ형, Ⅲ형 등을 이용할 수 있다.

여기서, 용융형 액정성 폴리에스테르를 기본수지로서 포함한 수지조성물을 이용한 경우는, 일반적 사출성형에 의해 절연기판(2)을 성형할 수 있지만, 성형 시에 성형용 금형에 주입되어진 수지조성물은 성형용 금형 내벽 근처에서 강한 전단력을 받게 되며, 그 결과, 도 5에 도시된 바와 같이, 절연기판(2)의 표층에는 수지의 배향방향이 일치한 스킨층(7)이 형성되고, 한편, 그 내층(6)에서는 섬유방향이 일치하지 않는 상태로 되어 있다. 이 스킨층(7)은, 다른 수지를 이용한 사출성형시에도 형성되지만, 강직한 용융성형 액정성 폴리에스테르를 이용한 경우는 보다 고도로 배향한 스킨층(7)이 형성된다. 이 때문에 통상은, 절연기판(2)의 스킨층(7)은성형시의 수지조성물의 유동방향(수지의 배향방향)으로는 몹시 높은 기계적 강도 및 탄성율을 가지지만, 그 유동방향과 직교하는 방향으로는 취약하게 된다고 하는, 이방성을 가지게 된다. 그러나, 본 발명에서는 수지조성물 내에 후술하는 바와 같은 충전재를 배합하기 때문에, 스킨층(7)의 강도가 향상되어지며, 그 결과, 절연기판(2)에 양호한 성형가공성, 내열성, 치수 안정성을 부여하는 동시에 절연기판(2)과 금속층(3)의 밀착성을 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 기본수지로, 두 종류 이상의 수지를 병용하는 것에 의해, 수지를 한 종류만 이용한 경우보다도 절연기판(2)의 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 폴리프탈아미드만을 기본수지로 이용한 경우와 비교해서, 기본수지로 폴리프탈아미드 100 질량부에 폴리페닐렌설파이드을 25 질량부 첨가한 것을 이용하면, 절연기판(2)과 금속층(3)의 밀착성을 향상시킬 수 있는 것이며, 또한, 이 때 적층체(1)에 열부하을 가한 경우의 밀착성도 향상시킬 수 있는 것이다(후술할 실시예 19, 20 참조). 여기서, 기본수지 내의 주성분인 수지에 첨가된 수지로서는, 주성분보다도 밀착성이 우수한 것이나, 선팽창계수가 작은 것이나, 기계적 특성이 우수한 것을 이용하는 것이 바람직하다.

한편, 충전재로는, 평균 섬유직경 0.1∼5㎛, 평균 섬유길이 10∼50㎛의 섬유상태의 충전재(8)를 단독으로 이용하거나, 또는 평균 입자 직경이 0.1∼20㎛의 부정형 분말상태의 충전재 및 평균 입자 직경이 0.1∼20㎛이 구 상태의 충전재 중에 적어도 어느 하나의 종류와 병용해서 이용된다.

여기서, 충전재로서, 섬유상태의 충전재(8)는, 탄화규소, 질화규소, 산화아연, 알루미나, 티탄산칼슘, 티탄산칼륨, 티탄산바륨, 붕산알루미늄, 규산칼슘, 붕산마그네슘, 탄산칼슘, 마그네슘옥시설페이트, 규회석 등을 이용할 수 있다. 특히, 티탄산칼륨, 티탄산칼슘, 티탄산바륨 등의 티탄산염을 이용하면, 절연기판(2)의 표층의 강도를 향상시켜 절연기판(2)과 금속층(3)과의 밀착성을 향상시킬 수 있고, 또한 절연기판(2)의 유전손실률을 저감시키는 동시에, 비유전률을 넓은 범위에서 컨트롤할 수 있는 것이다. 또한, 붕산알루미늄, 붕산마그네슘 등의 붕산염을 이용하면, 충전재의 선팽창률이 작기 때문에, 충전재를 충전하는 것에 의한 절연기판(2)의 선팽창률의 저감효과가 대단히 높아지며, 적층체(1)를 수지성형 회로기판으로서 이용하는 경우는, IC칩 등의 실장부품에의 부하응력을 저감시키며 실장부품 내의 응력축적을 억제해서 실장부품 내에서의 노이즈 발생 등의 오작동이나 실장부품의 파손을 방지할 수 있다.

이 섬유상태의 충전재(8)의 평균 섬유직경이 0.1㎛에 미치치 못하면 섬유상태의 충전재(8)의 강도가 저하하며 그 결과 수지조성물의 조제에 있어서, 기본수지와 섬유상태의 충전재(8)를 혼련하는 경우나 수지조성물에 의한 절연기판(2)의 성형 시에 있어서의 전단력에 의해 섬유상태의 충전재(8)가 파손되게 되며, 절연기판(2)의 물성의 편차가 생기는 원인이 된다. 또한, 섬유상태의 충전재(8)가 가진 전하에 의한 응집이 발생하기 쉬워지게 되어, 섬유상태의 충전재(8)를 균일하게 분산시키는 것이 곤란하게 되는 것이다.

또한, 역으로 섬유상태의 충전재(8)의 평균 섬유직경이 5㎛를 초과하면, 수지조성물 내에서의 섬유상태의 충전재(8)의 충전량은 낮은 레벨에서 한계량을 초과하게 되고, 수지조성물 및 절연기판(2) 내에서의 섬유상태의 충전재(8)의 단위 체적당 섬유량이 저하하게 된다. 그 결과, 수지조성물 및 절연기판(2) 내에서의 섬유상태의 충전재(8)가 존재하는 부분과 존재하지 않는 부분 사이에 열팽창, 수축률의 차이가 커져서 절연기판(2)의 평활성이 손실되며, 절연기판(2)의 표면에 형성된 금속층(3)의 평활성도 손실되게 되어서, 적층체(1)를 수지성형 회로기판으로서 이용하는 경우에는, IC칩 등의 실장 부품에 와이어 본딩시 와이어 접합성이 악화되게 된다.

또한, 섬유상태의 충전재(8)의 평균 섬유길이가 10㎛에 미치지 못할 경우, 수지조성물 및 절연기판(2)의 기계적 특성 및 열적 특성은 어느 정도 향상하기는 하나 충분한 것은 아니어서, 그 때문에, 예를 들면 제조 공정에 의한 적층체(1)에 걸린 열부하와, 환경온도 변화에 의한 열부하에 의해 절연기판(2)이 팽창, 수축해서 절연기판(2)과 금속층(3)의 밀착력이 저하하기도 하며, IC칩 등에 실장부품에서의 부하응력이 커지므로, 그 결과 실장부품 내부에 저항값이 변화해서 노이즈 발생의 원인이 되거나, 혹은 실장부품이 파손되기도 하는 염려가 있다.

또한, 역으로 섬유상태의 충전재(8)의 평균 섬유길이가 50㎛를 초과하면, 외관상 섬유상태의 충전재(8)의 강도가 저하하며, 그 결과 수지조성물의 제조에서 기본수지와 섬유상태의 충전재(8)를 혼련할 경우와, 수지조성물에 의한 절연기판(2)의 성형시에서의 전단력에 의해 섬유상태의 충전재(8)가 파손하게 되며, 절연기판(2)에 물성의 편차가 생기는 원인이 된다. 또한, 수지조성물 내에서의 섬유상태의 충전재(8)의 충전량은 낮은 레벨에서 한계량을 초과하게 되고, 수지조성물 및 절연기판(2) 내에서의 섬유상태의 충전재(8)의 단위 체적당 섬유량이 저하하고, 절연기판(2)의 표층에서의 섬유 가닥수도 저하하게 된다. 이 경우, 절연기판(2)과 금속층(3)의 계면 근방에서 파괴하는 때에 섬유에 응집력 집중이 발생하기 때문에 좋은 밀착성이 얻어지지 않게 되는 염려가 있다. 또한, 절연기판(2)의 금형 형성 시에 수지조성물을 금형 내에 주입할 때, 섬유가 조성물의 주입방향(흐르는 방향)에서 배합하기 쉬워지며, 섬유의 배향방향과, 이 방향과 직교하는 방향에서 파괴응력 집중의 방식이 달라져서, 절연기판(2)과 금속층(3)의 밀착성에 이방성이 발생할 염려가 있다. 더욱이, 충전재의 충전량이 저하함에 따라서, 단위 체적당 섬유밀도가 작아지며, 그 결과 수지조성물 및 절연기판(2) 내에서의 섬유상태의 충전재(8)가 존재하는 부분과 존재하지 않는 부분 사이의 열팽창, 수축률의 차이가 커져서, 절연기판(2) 성형 시의 표면 평활성이 나빠지고, 절연기판(2)의 평활성이 손실되며, 그 결과 적층체(1)를 수지성형 회로기판으로 이용한 경우는 IC칩 등의 실장부품의 와이어 본딩 시 와이어의 접합성이 나빠지게 된다.

또한, 충전재로, 섬유상태의 충전재(8)만을 이용한 경우에는, 수지조성물 내에서의 섬유상태의 충전재(8)의 배합량을, 기본수지 100 질량부에 대해서 20∼150의 질량부로 한다. 이 경우, 절연기판(2)과 금속층(3)의 밀착성을 더욱 향상시키고, 또한, 열부하가 걸린 경우에 치수 변화량을 더욱 저감시켜, IC칩 등의 실장부품에 걸린 부하응력을 저감시키고, 실장부품에서의 노이즈 발생이나 파손을 방지할 수 있다.

기본수지 100 질량부에 대해 섬유상태의 충전재(8)의 배합량이 20 질량부에미치지 않으면, 절연기판(2)의 선팽창률이 증대하여 치수 안정성이 나빠지고, 열부하가 걸린 경우의 실장부품에 걸린 부하응력이 증대하여, 실장부품에서의 노이즈 발생이나 파손이 생길 염려가 있다. 또한, 이 배합량이 150 질량부를 초과하면 절연기판(2) 표면에 충전재가 노출되기 쉬워지게 되어, 섬유상태의 충전재(8)와 금속층(3)의 친화성이 낮은 경우에는, 섬유상태의 충전재(8)와 금속층(3)의 계면이 박리하기 쉬워져서, 절연기판(2)과 금속층(3)의 밀착성이 저하하는 염려가 있고, 또한 섬유상태의 충전재(8)와 금속층(3)의 친화성이 높은 경우에 있어서도, 절연기판(2) 표면에서의 절연기판(2) 내의 수지상(相)과 섬유상태의 충전재(8)의 계면이 파괴됨에 의해 절연기판(2)과 금속층(3)의 밀착성이 외관상 저하할 염려가 있다. 특히, 이 배합량이 150 질량부를 초과하면, 절연기판(2)을 성형하기 전에 수지조성물을 압출기를 이용해서 펠렛(pellet)화 하는 때에 펠렛화하는 것이 곤란하게 되며, 혹은 수지조성물로부터 성형된 절연기판(2)이 약해져서, 회로기판으로 사용하는 것이 곤란한 경우가 있다.

또한, 충전재로 부정형 분말상태의 충전재을 이용한 경우는, 산화아연, 산화마그네슘, 산화철, 산화티탄, 붕산알루미늄, 알루미나, 실리카, 탄산칼슘, 규산칼슘, 활석, 운모, 고령토, 흑연분말, 카본블랙, 유리 등을 이용할 수 있다. 이와 같은 부정형 분말 상태의 충전재를 이용하면, 성형시 충전재의 배향을 억제하며, 수지조성물로부터 성형된 절연기판(2) 특성의 이방성 발생을 억제할 수 있다. 또한, 특히 붕산알루미늄, 붕산마그네슘 등의 붕산염을 이용하면, 충전재의 선팽창률이 작기 때문에, 충전재를 충전하는 것에 의한 절연기판(2)의 선팽창률의 저감효과가대단히 높아지고 적층체(1)에 실장되어진 IC 등의 실장부품에서의 노이즈 발생 등의 오작동이나 파손의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

이 부정형 분말상태의 충전재의 평균 입자 직경이 0.1㎛에 미치지 않으면, 절연기판(2)을 성형하기 전에 수지 조성물을 압출기를 이용하여 펠렛상태의 성형재료를 성형하는 때에 분산 불량에 의해 그 표면에 응집괴가 형성되기 쉬워져서, 성형재료를 얻는 것이 곤란하게 되며, 혹은 수지조성물로부터 성형된 절연기판(2)이 약해져서, 회로기판으로 사용하는 것이 곤란한 경우가 있다.

또한, 역으로 부정형 분말상태의 충전재의 평균 입자 직경이 20㎛를 초과하면, 부정형 분말상태의 충전재의 충전량이 낮은 레벨에서 한계량을 초과하게 되고, 절연기판 내에 충전재를 표층에도 충분히 분포시키는 것이 곤란해서, 절연기판 표층의 강도를 충분히 향상시키거나, 절연기판 내부의 상태를 균일하게 유지하는 것이 곤란하게 되며, 절연기판과 금속층의 밀착성이 충분하게 향상되지 않을 염려가 있다.

또한, 부정형 분말상태의 충전재로 붕산알루미늄, 붕산마그네슘 등의 붕산염을 이용하면, 충전재의 선팽창률이 작기 때문에, 충전재를 충전하는 것에 의한 절연기판(2)의 선팽창률의 저감효과가 대단히 높아지고, 적층체(1)에 실장되는 IC칩 등의 실장부품에서의 노이즈 발생 등의 오작동과 파손의 발생 등을 더욱 억제할 수 있다.

충전재로서 구 상태의 충전재는, 알루미나, 실리카, 규산알루미늄, 유리 등을 이용할 수 있다. 이 같은 구 상태의 충전재를 이용하면, 성형시의 충전재의 배향을 억제하고, 수지조성물로부터 성형된 절연기판(2)의 밀착성이나 강도 등의 특성에 이방성이 생기는 것을 억제 할 수 있다. 또한, 구 상태의 충전재로 특히 실리카를 이용하면, 충전재의 선팽창률이 작기 때문에, 충전재를 충전하는 것에 의한 절연기판(2)의 선팽창률의 저감효과가 대단히 높아지고, 적층체(1)에 실장되는 IC 등의 실장부품에서의 노이즈 발생 등의 오작동이나 파손의 발생 등을 더욱 억제할 수 있다.

이 구 상태의 충전재의 평균 입자 직경이 0.1㎛에 미치지 않으면, 절연기판(2)을 성형하기 전에 수지조성물을 압출기를 이용해서 펠렛상태의 성형재료를 성형하는 때에, 분산불량에 의해 그 표면에 응집괴가 생기기 쉬워지며, 성형재료를 얻는 것이 곤란하게 되며, 혹은 수지조성물로부터 성형된 절연기판(2)이 약해져서, 회로기판으로 사용하는 것이 곤란하게 되는 경우가 있다.

또한, 역으로 구 상태의 충전재의 평균 입자 직경이 20㎛를 초과하면, 구 상태의 충전재의 충전량이 낮은 레벨에서 한계량을 초과하게 되고, 절연기판 내에 충전재를 표층에도 충분히 분포시키는 것이 곤란하게 되어서, 절연기판 표층의 강도를 충분히 향상시키거나, 절연기판 내부의 성질을 균일하게 유지하려는 것이 곤란해지며, 절연기판과 금속층의 밀착성을 충분하게 향상시킬 수 없게 되는 염려가 있다.

또한, 구 상태의 충전재와 부정형 분말상태의 충전재를 이용한 경우에는, 입자 직경 분포의 피크값(중심 입자의 직경)이 다른 두 종류 이상의 충전재를 이용하는 것이 바람직하다. 이 때, 중심입자의 직경 값이 다르면, 충전재는 동일한 재질이라도, 서로 다른 재질이라도 좋다. 바람직하게는 중심 입자 직경이 0.1∼0.5㎛의 범위의 것과 1∼5㎛의 것을 이용하는 것이며, 더욱 바람직하게는 중심 입자 직경이 0.3㎛의 것과 2㎛의 것을 병용하는 것이다. 이와 같이 하면, 수지조성물 내에서 직경이 큰 입자 사이의 틈에 직경이 작은 입자가 배치되게 되어서, 수지조성물 내에서의 구 상태의 충전재의 충전량을 증대시킬 수 있는 것이다.

구체적으로는, 수지조성물 내에 있어서 기본수지 100 질량부에 대하여 충전재의 배합량이 400 질량부로 되어서도, 안정한 수지조성물을 얻을 수 있는 동시에, 이 수지조성물로부터 안정한 절연기판(2)이 성형되는 것이며, 이 같은 충전재를 고밀도로 충전시킬 수 있기 때문에, 충전재를 충전하는 것에 의한 절연기판(2)의 선팽창률의 저감효과가 더욱 높아지며, 적층체(1)에 실장된 IC칩 등의 실장부품에서의 노이즈 발생 등의 오작동과 파손의 발생 등을 더욱 억제할 수 있다.

또한, 충전재로서 섬유상태의 충전재(8)는 부정형 분말상태의 충전재 또는 구 상태의 충전재를 병용하는 것도 좋다. 충전재로서 섬유상태의 충전재(8)를 이용하면, 수지조성물을 성형금형에 주입해서 성형경화 또는 성형고화 하는 것에 의한 절연기판(2)을 성형함에 있어서, 섬유상태의 충전재(8)의 수지의 흐름방향(주입방향)에 따라서 배향하는 경향이 생겨서, 이 때문에 절연기판(2)에, 수지의 흐름방향과, 이 방향과 직교한 횡방향이나 두께방향에는, 강도나 선팽창계수 등의 특성에 이방성이 생기게 된다. 이에 대해, 부정형 분말상태의 충전재, 또는 구 상태의 충전재를 병용하는 것에 의해, 강도를 유지하고 있고, 수지의 흐름방향과 이 방향에 대해 직교한 방향은 선팽창계수 등의 특성 차이 발생을 억제하며, 적층체(1)에 열에 의한 부하가 걸린 경우의 팽창, 수축의 이방성 발생을 억제 할 수 있는 것이고, 금속층(3)과 절연기판(2)의 계면에 있어서, 상기 수지의 흐름 방향과 이 방향과 직교하는 방향에서의 응력집중 방식에 분포가 발생하는 것을 억제하고, 절연기판(2)과 금속층(3)의 밀착성에 이방성이 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

여기서, 섬유상태의 충전재(8)와 분말상태의 충전재를 병용하는 경우는, 그 배합비는 100 질량부의 섬유상태의 충전재(8)에 대하여 분말상태의 충전재를, 바람직하게는 50∼150 질량부, 더욱 바람직하게는 100 질량부 배합하고, 또한 이 경우, 수지조성물 내에 있어서 기본수지 100 질량부에 대한 충전재의 총량은, 바람직하게는 50∼150 질량부, 더욱 바람직하게는 100 질량부로 한다.

또한, 섬유상태의 충전재(8)와 구상태의 충전재를 병용하는 경우는, 그 배합비는 100 질량부의 섬유상태의 충전재(8)에 대하여 구상태의 충전재를, 바람직하게는 50∼150 질량부, 더욱 바람직하게는 100 질량부 배합하고, 또한 이 경우, 수지조성물 내에 있어서 기본수지 100 질량부에 대한 충전재의 총량은, 바람직하게는 50∼150 질량부, 더욱 바람직하게는 100 질량부로 한다.

절연기판(2)을 제작하기에 있어서는, 상기와 같은 기본수지 및 충전재를 혼합, 혼련하여 수지조성물을 제조하고, 필요에 따라서 이 수지조성물을 압출기 등에 의한 펠렛상태로 성형하여 성형재료를 얻는다. 이 수지조성물 또는 성형재료로부터, 사출성형 등의 금형 성형에 의해, 절연기판(2)이 제작된다.

이 절연기판(2)에는, 플라즈마처리를 실시하여, 표면을 활성화시킨다. 구체적으로는 도 6에 나타낸 것과 같이, 챔버(10) 내에 상하에 한쌍의 전극(11,12)을배치함과 동시에 한 쪽의 전극(11)에 고주파 전원(13)을 접속하고, 다른 쪽의 전극(12)을 접지하여 구성된 플라즈마 처리장치의 전극(11, 12) 사이에 있어서, 한 쪽의 전극(11) 상에 절연기판(2)을 배치한다. 이 상태에서 챔버(10) 내를 진공으로 만들어서 10^-4Pa 이하로 될 때까지 감압한 후, 챔버(10) 내에 N₂, O₂등의 활성가스를 유통시키는 동시에 챔버(10) 내의 가스압을 8∼15 Pa로 제어한다. 다음, 고주파 전원(13)에서 전극(11)으로 13.56㎒의 고주파를 10∼100초간 인가한다. 이 때에 전극(11, 12)사이의 방전에 의해 챔버 내의 활성가스가 여기되어 플라즈마가 발생하고, 양이온(14)이나 라디칼(15) 등이 형성된다. 이러한 양이온이나 라디칼이 절연기판(2)의 표면에 충돌함으로써 절연기판(2) 표면이 화학적으로 활성화된다. 특히, 양이온(14)이 절연기판(2)에 유인 충돌하는 것에 의해 절연기판(2) 표면에 금속과 결합하기 쉬운 산소극성기나 질소극성기가 도입되고, 금속층(3)과의 밀착성이 보다 향상하게 된다. 더욱이, 플라즈마처리 조건은 상기의 것에 한정되는 것은 아니고, 절연기판(2)의 표면을 활성화시킬 수 있는 범위에서 행할 수 있는 것이지만, 절연기판(2)의 표면이 이 플라즈마처리 과정에 있어서 과도하게 조면화되지 않는 범위에서 행해지는 것이다.

다음에, 상기의 플라즈마 처리에 의해 활성화된 절연기판(2)의 표면에, 대기에 개방하지 않고 연속 프로세스로, 스퍼터링, 진공증착, 이온도금화 중 어느 하나의 방법에 의해 금속층(3)을 형성한다. 이 때, 절연기판(2) 표면의 산소극성기나 질소극성기 등에 의해 금속층(3)과 절연기판(2)이 높은 밀착성을 가지게 된다. 여기서, 금속층(3)은 구리, 니켈, 금, 알루미늄, 티탄, 몰리브덴, 크롬, 텅스텐, 주석, 납, 황동, NiCr 등의 단체(單體) 금속, 혹은 합금으로 형성할 수 있다.

스퍼터링을 행할 경우는, DC스퍼터링 방식을 적용할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 우선 챔버 내에 절연기판(2)을 배치한 후, 진공펌프에 의해 챔버 내의 압력이 10^-4Pa 이하로 되기까지 공기를 뺀다. 이 상태에서 챔버 내에 아르곤 등의 비활성가스를, 0.1 Pa 가스압이 되도록 도입한다. 특히, 500V의 직류전압을 인가함으로써 구리 타겟을 타격하여, 300∼500㎚의 막두께의 구리층을 형성할 수 있다.

또한, 진공증착을 행하는 경우는, 전자선 가열식 진공증착 방식을 적용할 수 있다. 이 경우, 예를 들면, 증착재로서 구리가 넣어진 용기를 챔버내에 배치한다. 이 상태에서, 진공펌프에 의해 챔버 내의 압력이 10^-3Pa 이하로 될 때까지 공기를 뺀 후, 가속전압 10kV를 인가해서, 400∼800mA의 전자흐름을 발생시키고, 이 전자흐름을 용기 내의 증착재료에 충동시켜 가열한다. 이것에 의해 증착재료가 증발하여, 300∼500㎚의 막두께의 구리층을 형성할 수 있다.

또한, 이온도금화를 행하는 경우는, 예를 들면, 재료로서 구리가 넣어진 용기를 챔버 내에 배치함과 동시에, 챔버 내의 절연기판(2)과 용기와의 사이에 유도 안테나부를 배치한다. 이 상태에서, 우선 챔버 내의 압력을 10^-4Pa 이하로 되기까지 공기를 뺀 후, 가속전압 10kV를 인가하고, 400∼800mA의 전자흐름을 발생시키고, 이 전자흐름을 용기 내의 재료에 충돌시켜서 가열한다. 이에 의해 용기 내의 재료가 증발한다. 다음에 유도 안테나부에 아르곤 등의 비활성가스를 도입하고, 가스압을 0.05∼0.1 Pa로 되도록 하며, 이 유도안테나에 13.56㎒, 출력 500W의 고주파를 인가하여 플라즈마를 발생시킨다. 한편, 절연기판(2)에는, 100∼500V의 직류전압을 바이어스 전압으로 인가한다. 이것에 의해 300∼500㎚ 막두께의 구리층을 형성할 수 있다.

그리고 나서, 이 같이 형성된 적층체(1)의 금속층(3)에는 레이저법에 의해 미세한 회로형성이 실시된다. 즉, 회로형성부분과 비회로형성부분과의 경계에 레이저광을 조사해서 이 경계 부분의 금속을 제거하고, 회로형성부분에 전해도금을 실시한다. 다음에, 소프트에칭처리를 실시하는 것에 의해 비회로형성부분의 금속을 제거함과 동시에 회로 형성부분의 금속을 잔존시키는 것에 의해, 원하는 패턴의 형상을 가진 회로를 형성하여, 수지성형 회로기판을 얻을 수 있는 것이다.

이와 같이 해서 얻어지는 적층체(1)에서는, 절연기판(2)의 표층에도 충분히 충전재가 분포하게 되어서, 미시적으로 보더라도 절연기판(2) 표층의 강도가 대폭적으로 향상하는 동시에 절연기판(2) 내부의 균일성도 얻어지고, 절연기판(2)과 금속층(3)과의 밀착성이 향상된다. 또한, 절연기판(2) 내에서의 충전재의 분산성이 향상됨에 의해, 절연기판(2)의 선팽창률을 저감할 수 있다. 그 때문에, 적층체(1)를 회로 기판으로 이용한 경우에, 제조공정이나 환경시험, 혹은 실사용 환경 등에 의한 여러 가지 열부하를 받는 경우에 있어서, 절연기판(2)과 금속층(3)간의 선팽창률이 서로 다른 것에 따른 계면에서의 열응력 발생을 억제하고, 적층체(1)가 열부하를 받는 경우의 절연기판(2)과 금속층(3) 사이의 밀착강도의 저하를 억제할 수 있는 것이다. 또한, 그처럼 열부하를 받는 경우의, 적층체(1)의 형상변화를 억제할수 있고, IC칩 등의 실장부품을 실장하고 있는 경우에 실장부품에의 응력축적을 억제하고, 실장부품 내의 저항값의 변화에 의한 노이즈의 발생 등의 오동작이나 파손을 방지할 수 있다.

또한, 금속층(3)을 형성하는 때에 절연기판(3) 표면에 조면화처리를 실시할 필요가 없이, 열부하를 받는 경우에 의한 형상변화가 억제되고 있기 때문에, 금속층(3)이 우수한 표면 평활성을 가지게 된다. 그 때문에, 적층체(1)를 수지성형 회로기판으로 이용하고, 실장부품을 와이어본딩 접속하거나, 플립칩 실장하거나 하는 경우의 소자와 회로와의 접합신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 특히 고도의 표면평활성이 요구되는 플립칩 실장에 있어서, 그 효과가 크다.

또한, 금속층(3)이 우수한 표면평활성을 가지기 때문에, 적층체(1)에 회로형성을 실시할 경우, 대폭적인 세선화(細線化)를 가능하게 할 수 있다. 예를 들면, 라인폭 0.03㎜, 라인간격 0.03㎜ (Line폭=0.03mm, Space폭=0.03mm)의 정교한 패턴을 형성하는 것도 가능하다.

또한, 절연기판(2)을 제작함에 있어서, 절연기판(2)을, 표층에 배치된 섬유상태의 충전재(8)를 함유한 표면층(4)과 섬유상태의 충전재(8)을 함유하지 않는 코어층(5)으로 구성하며, 금속층(3)을 표면층(4)의 표면에 형성하도록 해도 좋다. 이 때에는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 코어층(5)의 표면과 이면의 양면 중에, 금속층(3)이 형성된 측의 일면만으로 표면층(4)을 형성하여도 좋고, 또한 도 1b에 도시된 바와 같이, 코어층(5)의 표면 전면에 걸친 표면층(4)을 형성해도 좋다. 이 경우, 부정형 분말상태의 충전재보다도 고가인 섬유상태의 충전재(8)의 사용량을저감해서 제조 비용을 줄이는 동시에, 절연기판(2)과 금속층(3)간의 밀착성을 확보할 수 있는 것이다. 이 때, 코어층(5)에는 충전재를 배합하지 않아도 좋지만, 코어층(5)에 부정형 분말상태의 충전재를 배합하면, 절연기판(2) 전체에 강성(剛性)을 향상시키는 동시에 절연기판(2) 전체의 선팽창계수를 저감하며, 특히 섬유상태의 충전재(8)가 배향하는 것에 의한 강도나 선팽창계수 등의 특성에 이방성 발생을 억제하여 금속층(3)과 절연기판(2)의 밀착성을 더욱 향상하는 것과 동시에 IC 등의 탑재부품에 응력부하가 걸리는 것을 억제하여 탑재부품에서의 노이즈 발생이나 파손 등을 방지 할 수 있는 것이다.

상기와 같은 코어층(5)과 표면층(4)으로 이루어진 절연기판(2)을 제작함에 있어서는, 코어층(5)에 대하여 표면층(4)을 코팅법에 의해 형성하거나, 혹은 샌드위치 성형에 의해 코어층(5)과 표면층(4)을 동시에 형성하는 것도 가능하다.

코팅법을 적용하는 경우는, 충전재를 함유하지 않는 수지조성물, 혹은 부정형 분말상태의 충전재를 포함한 수지조성물을 사출성형 등의 금형 성형에 의한 성형을 한 후, 섬유상태의 충전재(8)를 함유한 도료를 도포하는 것도 가능하다. 이 도료는 섬유상태의 충전재(8)를 함유한 수지조성물을 용제에 분산, 용해시킴으로써 조제할 수 있고, 이 도료를 스핀코터, 디핑 등의 방법에 의해 코팅을 할 수 있다.

또한, 절연기판(2)은, 섬유상태의 충전재(8)를 함유한 섬유조성물로부터 형성됨과 더불어 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향이 일치한 복수의 수지층(2a, 2b, 2c)을 적층 성형함으로써 얻을 수 있다. 이 때, 각 수지층(2a, 2b, 2c)에 있어서의 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향은, 인접한 수지층(2a, 2b, 2c)들끼리의 사이에서서로 다른 방향으로 배치되도록 하는 것이다. 예를 들면, 도 2에 나타낸 것처럼, 수지층(2a, 2b, 2c)을 삼층으로 적층하는 것에 의해 절연기판(2)을 제작하도록 하고, 이 때, 첫 번째의 수지층(2a)의 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향에 대하여 두 번째의 수지층(2b)의 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향을 45°변화시켜서 배치하고, 다시 두 번째의 수지층(2b)의 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향에 대하여 세 번째의 수지층(2c)의 섬유상태의 충전재의 배향방향을 45°변화시켜 배치하는 것이다.

이와 같이 하여 절연기판(2)를 형성하면, 섬유상태의 충전재(8)의 배향이 일치하는 데 따른 각 수지층(2a, 2b, 2c)의 강도와 선팽창계수 등의 이방성이, 인접한 수지층(2a, 2b, 2c)에 의해 상쇄 혹은 보완되어, 절연기판(2)의 특성의 이방성을 완화할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 복수의 수지층(2a, 2b, 2c)을 적층 성형하여 절연기판(2)을 제작함에 있어서, 도 3에서 나타낸 것과 같이, 인접한 수지층(2a, 2b, 2c)끼리의 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향이 이룬 각이 90°가 되도록 형성하면, 절연기판(2)의 특성인 이방성을 더욱 효과적으로 완화시킬 수 있다. 즉, 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향이 일치된 수지층(2a, 2b, 2c)에서는, 이 배향방향과 이 배향방향과 직교하는 방향 사이에서, 특히 강도나 선팽창계수 등의 특성의 차이가 크게 나타나며, 그 때문에, 인접한 수지층(2a, 2b, 2c)끼리의 섬유상태의 충전재(8) 배향방향을 대략 직교시킴으로써, 그 특성의 이방성을 효과적으로 상쇄 혹은 보완해서, 절연기판(2)의 특성의 이방성을 더욱 완화할 수 있는 것이다.

상기와 같이 복수 매의 수지층(2a, 2b, 2c)을 적층 형성해서 절연기판(2)을 제작함에 있어서, 각 수지층(2a, 2b, 2c)는, 섬유상태의 충전재(8)를 포함한 수지조성물을, 사출성형 등의 금형 성형에 의하여 성형할 수 있다. 또한, 복수 매의 수지층(2a, 2b, 2c)끼리를 적층 성형해서 절연기판(2)을 얻음에 있어서는, 인서트 성형법이나 이색(二色) 성형법을 적용할 수 있다.

도 4는, 인서트 성형에 의해 수지층(2a, 2b, 2c)끼리를 적층 성형하는 공정을 개념적으로 나타낸 것이다. 우선, 첫 번째의 수지층(2a)을 금형 성형함에 있어서, 도면 중의 9에서 보는 방향을 게이트 방향으로 하고 , 이 방향을 향하여 금형 내에 수지조성물을 주입하고, 성형고화시켜서 첫 번째의 수지층(2a)을 제작한다. 두 번째의 수지층(2b)을 금형 성형함에 있어서는, 첫 번째 수지층(2a)을 다른 금형 내에 배치하고, 도면 중 10으로 나타낸 방향을 게이트 방향으로 하고, 이 방향을 향하여 금형 내로 수지조성물을 주입하여, 첫 번째 수지층(2a)에 적층하도록 해서 두 번째의 수지층(2b)을 성형한다. 도시된 예에서는 첫 번째와 두 번째의 수지층(2a, 2b)의 성형 시의 게이트 방향을 90°변화시켜서, 인접한 첫 번째와 두 번째의 수지층(2a, 2b)에서의 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향이 대략 직교하도록 형성되어 있다. 이렇게 해서, 수지층(2a, 2b, 2c)을 순차적으로 인서트 성형함과 동시에, 이 때 게이트방향(수지조성물의 주입방향)을 순차적 변화시키는 것에 의해, 수지층(2a, 2b, 2c)을 적층 성형해서 절연기판(2)을 성형할 수 있다.

또한, 이색 성형에 의해 수지층(2a, 2b, 2c)을 적층 성형하는 경우는, 예를 들면, 첫 번째의 수지층(2a)을 성형한 후, 금형을 반전시켜서 두 번째의수지층(2b)을 성형하는 것이지만, 이 때 두 번째의 수지층(2b)의 성형을 위해 게이트의 위치를, 게이트 방향(수지조성물 주입방향)이 첫 번째의 수지층(2a)에서의 섬유상태의 충전재(8)의 배향방향과 다른 방향, 바람직하게는 직교하는 방향이 되도록 배치하는 것이다.

[실시예]

이하, 본발명을 실시예에 의해서 상술한다.

여기서, 하기의 각 실시예, 참고예 및 비교예에 있어서, 플라즈마처리는 도 8에서 도시된 바와 같이, 플라즈마처리 장치의 전극(11, 12) 간에 있어서, 한 쪽의 전극(11) 상에 절연기판(2)을 배치하고, 챔버(10) 내를 공기를 빼서 10^-4Pa 이하로 감압한 후에 N₂가스를 유통시킴과 동시에, 챔버(10) 내의 가스압을 10 Pa로 제어한다. 그리고 나서, 고주파 전원(13)에서 전극(11, 12) 사이에 13.56㎒의 고주파 전압을 30초간 인가한다.

또한, 스퍼터링은 DC 스퍼터링 방식을 적용하는데, 우선 챔버 내에 절연기판(2)을 배치한 후, 진공펌프에 의해 챔버내의 압력이 10^-4Pa 이하로 될 때까지 공기를 뺀다. 이 상태에서 챔버 내에 아르곤 등의 비활성 가스를, 0.1 Pa의 가스압이 되도록 도입한다. 더욱이, 500V의 직류전압을 인가함으로써, 구리 타겟을 타격하여 300㎚의 막두께의 구리층을 형성했다.

또한, 진공증착은, 전자선가열식 진공증착방식을 적용하는데, 진공펌프에 의해 챔버 내의 압력이 10^-3Pa 이하로 되기까지 공기를 뺀 뒤, 가속전압 10kV를 인가해서, 400㎃의 전자흐름을 발생시켜서, 300㎚ 막두께의 구리층을 형성했다.

또한, 이온 도금처리는, 우선 챔버내의 압력이 10^-4Pa 이하로 될 때까지 공기를 뺀 후, 가속전압 10㎸를 인가했다. 다음에, 아르곤가스 등의 비활성가스를 도입하고, 가스압이 0.1 Pa로 되도록 한다. 이 상태에서 절연기판(2)에 200V의 바이어스 전압을 인가하고, 유도안테나에 13.56㎒, 500W 고주파전압을 인가해서, 300㎚의 막두께의 구리층을 형성했다.

(실시예 1∼6, 비교예 1)

표 1에 나타낸 기본수지와 충전재를, 기본수지 100 질량부에 대하여 충전재를 표기의 배합비율로 배합하여 얻어진 수지조성물을, 압출기에 의해 펠렛화한 후, 사출성형에 의해, 30㎜×40㎜×1㎜의 절연기판(2)을 형성했다. 이 절연기판(2)에 플라즈마처리를 실시하여 표면을 활성화시킨 후, 실시예 1, 2 및 비교예 1은 스퍼터링으로, 실시예 3, 4는 진공증착으로, 실시예 5, 6은 이온도금화로, 구리로 이루어진 두께 300㎚의 금속층(3)을 형성한 후에, 레이저법에 의해 회로형성을 실시하고, 회로형성부분에 전해 구리도금을 실시한다. 더욱이, 소프트에칭처리를 행하여, 비회로 형성부분의 금속층를 제거하는 동시에 성형회로부분의 금속을 잔존시킴으로써 원하는 패턴형상의 회로를 성형했다.

이 적층체(1)에 있어서의 절연기판(2)에 관하여, 절연기판(2) 성형 시의 수지조성물의 주입방향 및 이 방향과 직교하는 방향에 대하여 선팽창계수를 측정하고, 수지조성물의 주입방향의 선팽창계수를 분모에, 이방향과 직교하는 방향의 선팽창계수를 분자에 배치하여 선팽창계수의 이방성을 평가했다.

또한, 상기와 같이 해서 얻어진 적층체(1)에 관하여, 절연기판(2)에 대하여 회로인 구리도금 막의, 절연기판(2) 성형 시의 수지조성물의 사출방향 및 이 방향과 직교하는 방향에 대하여 90°필 강도를 측정하고, 수지조성물의 사출방향의 90°필 강도를 분모에, 이 방향과 직교하는 방향의 90°필 강도를 분자에 배치하여, 밀착력의 이방성을 평가했다.

또한, 적층체(1)에 레이저법으로 회로 형성을 한 후, IC칩을 탑재하고, 160℃의 온도에서 1시간 유지시키고, -40℃의 온도에서 1시간 유지시키고, 다시 실온에 되돌리는 열부하를 주고 있는 동안, IC칩에 전류를 흘려서 작동시킴과 동시에 IC에서의 출력을 오실로스코프로 관측하여, IC칩에서의 노이즈 발생의 유무를 측정했다.

이상의 결과를 표 1에 나타낸다.

표기된 바와 같이, 실시예 1∼6에서는 비교예 1보다도 절연기판(2)의 선팽창계수가 낮고, 게다가 절연기판(2)과 금속층(3)과의 밀착성도 높고, 더욱이 실장부품에서의 노이즈 발생도 감지되지 않았다.

(실시예 7∼16)

표 2에서 나타낸 기본수지와 충전재를 기본수지 100 질량부에 대하여 충전재를 표기의 배합 비율로 배합하여 얻어진 수지조성물을, 압출기에 의해 펠렛화한 후, 사출성형에 의해, 30mm×40mm×1mm의 절연기판(2)을 성형했다. 이 절연기판(2)에 플라즈마처리를 실시해서 표면을 활성화시킨 후, 스퍼터링으로, 구리로 이루어진 두께 300㎚의 금속층(3)을 성형한 후에, 레이저법에 의해 회로형성을 실시하고,회로형성부분에 전해 구리도금을 실시한다. 더욱이, 소프트에칭처리를 하여, 비회로 형성부분의 금속을 제거함과 동시에 회로형성부분의 금속을 잔존시킴으로써 원하는 패턴형상의 회로를 형성했다.

상기와 같이 해서 얻어진 적층체에 관하여, 절연기판(2)에 대한 회로인 구리도금막의 90°필 강도를 측정했다. 또한, 금속층(3)의 형성 후에 적층체(1)에 160℃, 2시간의 열부하를 주는 것에 대하여도, 마찬가지로 90°필 강도를 측정했다. 이 측정 결과를 표 2에 나타낸다.

(실시예 17, 비교예 2)

표 3에 나타낸 기본수지와 충전재를 기본수지 100 질량부에 대하여, 충전재를 표기에 배합배율로 배합해서 얻어진 수지조성물을, 압출기에 의해 펠렛화한 후, 사출성형에 의해, 30mm×40mm×1mm의 절연기판(2)을 형성했다. 이 절연기판(2)에 플라즈마처리를 실시해서 표면을 활성화시킨 후, 스퍼터링으로, 구리로 이루어진 두께 300㎚의 금속층(3)을 형성한 후에, 레이저법에 의한 회로형성을 실시하고, 회로형성부분에 전기분해 구리도금을 실시한다. 더욱이, 소프트에칭처리를 하여, 비회로형성부분의 금속층을 제거함과 동시에 회로형성부분의 금속층을 잔존시킴으로써 원하는 패턴형상의 회로를 형성했다.

여기서, 충전재는, 실시예 17에서는 섬유직경이 0.3∼0.6㎛, 섬유길이가 10∼20㎛의 범위의 섬유상태의 티탄산칼륨을, 비교예 2에서는 섬유직경이 11㎛, 섬유길이가 1mm인 유리섬유를 이용하며, 그 배합량은 기본수지 100 질량부에 대하여 50 질량부로 했다.

상기와 같이 해서 얻어진 적층체(1)에 관하여, 절연기판(2)에 대한 회로인 구리 도금막의, 절연기판(2)의 성형 시에 있어서 수지조성물의 사출방향과 직교하는 방향의 90°필 강도를 측정했다. 또한, 금속층(3) 형성 후에, 적층체(1)에 160℃, 2시간의 열부하를 주는 것에 대해서도, 마찬가지로 90°필 강도를 측정했다. 이 측정결과를 표 3에 나타낸다. 비교예 2와 마찬가지의 시료에 대하여 플라즈마처리를 행하지 않았던 경우, 도금막이 박리되었기 때문에 필 강도를 측정할 수 없었다.

표기와 같이, 기본수지로 용융형 액정성 폴리에스테르를 사용하고, 충전재로평균 섬유직경 0.3∼0.6㎛, 평균 섬유길이 10∼20㎛의 섬유상태의 충전재(8)를 이용함으로써, 절연기판(2)과 금속층(3)의 밀착성이 향상된 것이 확인되었다.

(실시예 18, 19)

표 4에 나타낸 기본수지와 충전재를 기본수지 100 질량부에 대하여 충전재를 표기의 배합비율로 배합하여 얻어진 수지조성물을, 압출기에 의해 펠렛화한 후, 사출성형에 의해 30mm×40mm×1mm의 절연기판(2)을 성형했다. 이 절연기판(2)에 플라즈마처리를 하여 표면을 활성화시킨후, 스퍼터링으로, 구리로 이루어진 두께 300㎚의 금속층을 형성한 후에, 레이저법에 의한 회로형성을 실시하고, 회로형성부분에 전해 구리도금을 실시한다. 더욱이, 소프트 에칭처리를 하여, 비회로 형성부분의 금속을 제거하는 동시에 회로형성부분의 금속층을 잔존시킴으로써 원하는 패턴 형상의 회로를 형성했다.

상기와 같이 해서 얻어진 적층체(1)에 관하여, 절연기판(2)에 대한 회로인 구리도금막의, 절연기판(2)의 성형 시에 있어서 수지조성물의 사출방향과 직교하는 방향의 90°필 강도을 측정했다. 또한, 금속층(3)을 형성한 후에, 적층체(1)에 160℃, 12시간의 열부하를 준 것에 대하여도, 마찬가지로 90°필 강도를 측정했다. 이 측정결과를 표 4에 나타낸다.

표기된 바와 같이, 기본수지로서 폴리프탈아미드에 폴리페닐렌설파이드를 가한 것을 이용함으로써, 폴리프탈아미드 단독의 경우보다도 절연기판(2)과 금속층(3)의 밀착성이 향상되는 것이 확인되었다.

(실시예 20, 21)

표 5에 나타낸 기본수지와 충전재를, 기본수지 100 질량부에 대하여 충전재를 표기의 배합비율로 배합하여 얻어진 수지조성물을, 압출기에 의해 펠렛화한 후, 사출성형에 의해 30mm×40mm×1mm의 절연기판(2)을 성형했다. 이 절연기판(2)에 플라즈마처리를 실시하여 표면을 활성화시킨 후, 스퍼터링으로 구리로 이루어진 두께 300㎚의 금속층(3)을 형성한 후에, 레이저법에 의해 회로형성을 실시하고, 회로형성부분에 전해 구리도금을 실시한다. 더욱이, 소프트에칭처리를 하여, 비회로 형성부분의 금속을 제거하는 동시에 회로형성부분의 금속층을 잔존시킴으로써 원하는 패턴 형상의 회로를 형성했다.

상기에 있어서 절연기판(2)에 관하여, 절연기판(2) 성형 시의 수지조성물의 주입방향 및 이 방향과 직교하는 방향에 대하여 선팽창계수를 측정하고, 수지조성물의 주입방향의 선팽창계수를 분모에, 이 방향과 직교하는 방향의 선팽창계수를분자에 배치하여, 선팽창계수의 이방성을 평가했다.

또한, 상기와 같이 해서 얻어진 적층체(1)에 관하여, 절연기판(2)에 대한 회로인 구리도금막의, 절연기판(2)의 성형 시 수지조성물의 주입방향 및 이 방향과 직교하는 방향의 90°필 강도를 측정하고, 수지조성물의 주입방향의 90°필 강도를 분모에, 이 방향과 직교하는 방향의 90°필 강도를 분자에 배치하여, 밀착력의 이방성을 평가했다.

이상의 결과를 표 5에 나타낸다.

표기된 바와 같이, 충전재로 섬유상태의 충전재(8)인 붕산알루미늄만을 이용한 실시예 20에서는 선팽창계수의 이방성 평가가 2.2이며, 밀착력의 이방성 평가가 1.16인 것에 대하여, 충전재로 섬유상태의 충전재(8)인 붕산알루미늄에 더불어 구 상태의 충전재인 실리카를 이용한 실시예 21에서는 선팽창계수의 이방성 평가가 0.96, 밀착력의 이방성 평가가 1.0으로 되고, 이방성이 크게 완화되고 있는 것이 확인되었다.

(실시예 22, 23)

표 6에 나타낸 기본수지와 충전재를 기본수지 100 질량부에 대하여 충전재를 표기의 배합비율로 배합해서 얻어진 수지조성물을, 압출기에 의해 펠렛화한 후, 사출성형에 의해 30mm×40mm×1mm의 절연기판(2)을 성형했다. 이 절연기판(2)에 플라즈마처리를 실시하여 표면을 활성화시킨 후, 스퍼터링으로 구리로 이루어진 두께 300㎚의 금속층(3)을 형성한 후에, 레이저법에 의해 회로형성을 실시하고, 회로형성부분에 전해 구리도금을 실시한다. 더욱이, 소프트에칭처리를 하여, 비회로 형성부분의 금속을 제거하는 동시에 회로형성부분의 금속층을 잔존시킴으로써 원하는 패턴 형상의 회로를 형성했다.

상기에 있어서 절연기판(2)에 관하여, 상기의 실시예 20, 21의 경우와 마찬가지로 선팽창계수의 이방성 및 밀착력의 이방성을 평가했다.

이상의 결과를 표 6에 나타낸다.

표기된 바와 같이, 충전재로 섬유상태의 충전재(8)인 규회석만을 이용한 실시예 23에서는 선팽창계수의 이방성 평가가 1.5이며, 밀착력의 이방성 평가가 1.25인 것에 대하여, 충전재로 섬유상태의 충전재(8)인 규회석에 더불어 부정형 분말상태의 충전재인 고령토를 이용한 실시예 24에서는 선팽창계수의 이방성 평가가 1.0, 밀착력의 이방성 평가가 1.0으로 되고, 이방성이 크게 완화되고 있는 것이 확인되었다.

(실시예 24, 25, 비교예 3, 4)

표 7에 나타낸 기본수지와 충전재를 기본수지 100 질량부에 대하여 충전재를 표기의 배합비율로 배합해서 얻어진 수지조성물을, 압출기에 의해 펠렛화한 후, 사출성형에 의해 30mm×40mm×1mm의 절연기판(2)을 성형했다. 이 절연기판(2)에 플라즈마처리를 실시하여 표면을 활성화시킨 후, 스퍼터링으로 구리로 이루어진 두께 300㎚의 금속층(3)을 형성한 후에, 레이저법에 의해 회로형성을 실시하고, 회로형성부분에 전해 구리도금을 실시한다. 더욱이, 소프트에칭처리를 하여, 비회로 형성부분의 금속을 제거하는 동시에 회로형성부분의 금속층을 잔존시킴으로써 원하는 패턴 형상의 회로를 형성했다.

또한, 상기에 있어서 절연기판(2)에 관하여, 절연기판(2) 형성 시의 수지조성물의 사출방향에 대하여 선팽창계수를 측정했다.

또한, 상기와 같이 해서 얻어진 적층체(1)에 관하여, 절연기판(2)에 대한 회로인 구리도금막의, 절연기판(2)의 성형 시 수지조성물의 사출방향에 대하여 90°필 강도를 측정했다.

또한, 적층체(1)에 레이저법으로 회로 형성을 행한 후, IC칩을 탑재시키고, 160℃의 온도에서 1시간 유지시키고, -40℃의 온도에서 1시간 유지시키고, 다시 실온으로 되돌린 것에 관하여, IC칩에서의 노이즈 발생의 유무를 측정했다.

이상의 결과를 표 7에 나타낸다.

표기된 바와 같이, 섬유상태의 충전재의 배합량이 20 질량부에 미치지 않으면 선팽창계수가 증대하는 경향이 나타나는 것과 함께 IC칩에서의 노이즈 발생이 일어나며, 또한 150 질량부를 초과한 비교예 4에서는 성형시에 펠렛이 얻어지지 않아, 적층체(1)을 성형할 수 없었다. 또한, 섬유상태의 충전재의 배합량이 20∼150 질량부의 사이에서, 양호한 밀착력, 선팽창계수가 얻어지는 것이 확인되었다.

(실시예 26∼28)

표 8에 나타낸 기본수지와 충전재를, 기본수지 100 질량부에 대하여 충전재를 표기의 배합비율로 배합해서 얻어진 수지조성물을, 압출기에 의해 펠렛화한 후, 사출성형에 의해 30mm×40mm×1mm의 절연기판(2)을 성형했다. 이 절연기판(2)에 플라즈마처리를 실시하여 표면을 활성화시킨 후, 스퍼터링으로 구리로 이루어진 두께 300㎚의 금속층(3)을 형성한 후에, 레이저법에 의해 회로형성을 실시하고, 회로형성부분에 전해 구리도금을 실시한다. 더욱이, 소프트에칭처리를 하여, 비회로 형성부분의 금속을 제거하는 동시에 회로형성부분의 금속층을 잔존시킴으로써 원하는 패턴 형상의 회로를 형성했다.

상기와 같이 해서 얻어진 적층체(1)에 관하여, 절연기판(2)에 대한 회로인 구리도금막의, 절연기판(2)의 성형시에 있어서 수지조성물의 사출방향과 직교하는 방향의 90°필 강도를 측정했다.

이상의 결과를 표 8에 나타낸다.

상기와 같이, 충전재로서 티탄산염으로 이루어진 섬유상태의 충전재(8)를 이용한 실시예 26, 27은, 금속층(3)과 절연기판(2)이 높은 밀착성을 가지며, 또한 절연기판(2)은, 섬유상태의 붕산알루미늄을 이용한 실시예 28과 비교해서 유전정접(dissipation factor)이 낮은 것이 된다.

상기와 같이 본 발명의 청구항 1에 관계된 적층체는 플라즈마처리에 의해 활성화된 절연기판의 표면 상에, 스퍼터링법, 진공증착법, 이온도금화법에서 선택된 어느 하나의 방법에 의해 상기 절연기판의 표면을 피복하는 금속층을 형성하여 이루어지는 적층체에 있어서, 상기 절연기판이 , 열가소성수지 또는 열경화성수지로된 기본수지 100 질량부에 대하여, 평균 섬유직경 0.1∼5㎛, 평균 섬유길이 10∼50㎛의 섬유상태의 충전재가, 20∼150 질량부 배합된 수지조성물을 성형하여 이루어지기 때문에, 절연기판의 표층에도 충분히 충전재가 분포하게 되어서, 미시적으로 보더라도 절연기판 표층의 강도가 대폭으로 향상됨과 동시에, 절연기판 내부의 균일성도 얻어져, 절연기판과 금속층과의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 절연기판 내에서의 충전재의 분산성이 향상됨에 의해, 절연기판의 선팽창률을 저감할 수 있으며, 성형체를 회로기판으로 이용한 경우에, 제조공정이나 환경시험, 혹은 실사용환경 등에 있어서 다양한 열부하를 받은 경우에 있어서, 절연기판과 금속층과의 사이에 선팽창률이 서로 다름에 따른 계면에서의 열응력 발생을 억제하고, 성형체가 열부하를 받은 경우의 절연기판과 금속층의 사이의 밀착강도의 저하를 억제할 수 있는 것이다. 또한, 이 같은 열부하를 받은 경우의, 성형체 전체의 형상변화를 억제할 수 있으며, IC칩 등의 실장부품을 실장하고 있는 경우의, 실장부품 내의 저항값의 변화에 의한 노이즈 발생 등의 오동작이나 파손을 방지할 수 있다. 또한, 금속층을 형성하는 때에 절연기판 표면에 조면화처리를 실시할 필요가 없고, 그 외에도 열부하를 받은 경우에 있어서 형상변화가 억제되고 있기 때문에, 금속층이 우수한 표면평활성을 가지게 되어, 성형체를 수지성형 회로기판으로 이용하면, 실장부품을 와이어본딩 접속하거나, 플립칩 실장하거나 하는 경우의 소자와 회로와의 접속 신뢰성을 향상할 수 있는 것이며, 특히 고도의 표면평활성이 요구된 플립칩 실장에 있어서, 그 효과가 큰 것이다. 특히, 금속층이 우수한 표면평활성을 가짐에 따라, 성형체에 회로형성을 실시하는 경우, 대폭적인 세선화를 가능하게 할 수 있는 것이다.

또한, 청구항 2에 기재한 발명은, 기본수지로서, 아미드결합, 설파이드기, 시아노기, 에스테르결합, 술폰기, 케톤기, 이미드기로부터 선택된 결합 혹은 관능기를 적어도 한 종류 이상 갖는 수지를 한 종류, 또는 두 종류 이상 배합하기 때문에, 절연기판과 금속층과의 밀착성을 더욱 향상할 수 있는 것이다.

또한, 청구항 3에 기재한 발명은, 기본수지로서, 나일론6, 나일론66, 폴리프탈아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르니트릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르이미드, 용융형 액정성 폴리에스테르에서 선택된 하나의 종류, 또는 두 종류 이상의 수지를 이용하기 때문에, 절연기판에 용융형 액정성 폴리에스테르에 의한 양호한 성형가공성, 내열성 및 치수 안정성을 부여함과 동시에, 절연기판의 표층에 형성된, 수지가 고도로 배향한 스킨층의 강도가, 충전재에 의해 효과적으로 향상되어서, 절연기판과 금속층과의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 절연기판을 성형하기 위한 수지조성물 내에, 적어도 두 종류 이상의 수지를 배합하면, 수지를 한 종류만 이용한 경우보다도 절연기판의 밀착력이나, 열적특성이나, 기계적 특성 등의 특성을 향상할 수 있는 것이어서, 예를 들면, 기본수지 기판 내의 주성분인 수지에 더하여, 주성분보다도 밀착성이 우수한 수지나, 선팽창계수가 작은 수지나, 기계적 특성이 우수한 수지를 병용할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 절연기판을 성형하기 위한 수지조성물 내에 배합하는 충전재로서, 섬유상태의 충전재와 구 상태의 충전재를 병용하면, 수지조성물의 금형 성형 시에 발생하는 섬유상태의 충전재의 배향을 구 상태의 충전재로 완화할 수 있어서, 성형체의 특성에 이방성이 발생하는 것을 억제할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 절연기판을 성형하기 위한 수지조성물 내에 배합하는 충전재로서, 섬유상태의 충전재와 부정형 분말상태의 충전재를 병용하면, 수지조성물의 금형 성형 시에 발생하는 섬유상태의 충전재의 배향을 부정형 분말상태의 충전재로 완화할 수 있어서, 성형체의 특성에 이방성이 발생하는 것을 억제할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 절연기판을 성형하기 위한 수지조성물 내에, 기본 수지 100 질량부에 대하여 섬유상태의 충전재를 20∼150 질량부 배합하면, 절연기판의 선팽창계수가 효과적으로 저감하여, 성형체가 열부하를 받는 경우의 절연기판과 금속층 사이의 밀착강도를 더욱 효과적으로 유지함과 동시에, 실장부품 내의 저항값의 변화에 의한 노이즈 발생 등의 오동작이나 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있다. 특히, 성형된 절연기판이 약화되는 것을 억제할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 절연기판을 성형하기 위한 수지조성물 내에, 섬유상태의 충전재로서, 티탄산염을 배합하면, 절연기판의 표층의 강도가 더욱 향상하여, 절연기판과 금속층과의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 또한 절연층의 유전손실률(유전정접)을 저감함과 동시에 비유전률을 컨트롤할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 절연기판을 성형하기 위해 수지조성물 내에, 섬유상태의 충전재로서, 붕산염을 배합하면, 충전재 자체의 선팽창률이 매우 낮고, 절연기판의선팽창률을 더욱 저감할 수 있으며, 성형체가 열부하를 받은 경우의 절연기판과 금속층 사이의 밀착강도를 더욱 효과적으로 유지함과 동시에, 실장부품 내의 저항값의 변화에 의한 노이즈 발생 등의 오동작이나 파손을 더욱 확실하게 방지할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 절연기판을, 코어층과, 섬유상태의 충전재를 함유함과 동시에 코어층의 표면을 피복하는 표면층으로 구성하고, 이 표면층의 표면에 금속층을 형성하면, 섬유상태의 충전재를 함유한 표면층과 금속층의 밀착성를 유지하는 동시에, 섬유상태의 충전재의 사용량을 줄여서 제조비용을 저감할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 절연기판의 코어층에 부정형 분말상태의 충전재를 함유시키면, 표면층에 있어서 섬유상태의 충전재로 절연기판과 금속층의 밀착성을 유지함과 동시에, 섬유상태의 충전재의 사용량을 줄여서 제조비용을 저감할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 절연기판을, 섬유상태의 충전재를 함유함과 동시에 그 섬유상태의 충전재의 배향방향이 다른 복수의 수지층을 적층해서 구성하면, 섬유상태의 충전재가 배향하는 것에 의해 생기는 방향의 이방성을 상쇄 또는 보완하여, 절연기판의 특성의 이방성을 완화할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 수지층에서의 섬유상태의 충전재의 배향방향이, 인접하는 다른 수지층의 섬유상태의 충전재의 배향방향과 직교하는 방향이 되도록 형성하면, 섬유상태의 충전재의 배향방향과, 이 방향과 직교하는 방향이라고 하는, 강도나 선팽창계수 등의 특성의 차이가 크게 나타난 방향으로 합치시켜서 수지층을 적층하여, 그 특성의 이방성을 효과적으로 상쇄 혹은 보완하며, 절연기판의 특성의 이방성을 더욱 완화할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 각 수지층을 사출성형으로 형성하면, 수지조성물의 주입방향을 제어함으로써 수지층에서의 섬유상태의 충전재의 배향방향을 제어하면서, 섬유상태의 충전재를 함유함과 동시에 그 섬유상태의 충전재의 배향방향이 다른 복수의 수지층을 적층 성형할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은, 기본수지로서, 폴리프탈아미드를 이용하면, 절연기판의 내열성, 성형성, 치수 안정성에서 우수한 것이다.

Claims

플라즈마처리에 의해 활성화된 절연기판의 표면상에, 스퍼터링법, 진공증착법, 이온도금화법으로부터 선택된 어느 하나의 방법에 의해 상기 절연기판의 표면을 피복하는 금속층을 형성하여 이루어지는 적층체에 있어서,

상기 절연기판이, 열가소성수지 또는 열경화성수지로 이루어진 기본기판 100 질량부에 대하여 평균 섬유직경이 0.1∼5㎛, 평균 섬유길이 10∼50㎛의 섬유상태의 충전재가, 20∼150 질량부로 배합된 수지조성물을 성형하여 이루어진 것을 특징으로 하는 적층체.
제 1항에 있어서, 상기 기본수지로서, 아미드결합, 설파이드기, 시아노기, 에스테르결합, 술폰기, 케톤기, 이미드기로부터 선택된 결합, 혹은 관능기를 적어도 한 종류 이상 가진 수지를 한 종류, 또는 두 종류 이상 이용한 것을 특징으로 하는 적층체.
제 2항에 있어서, 상기 기본수지로서, 나일론6, 나일론66, 폴리프탈아미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르니트릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르케톤, 폴리에테르이미드, 용융형 액정성 폴리에스테르에서 선택된 하나의 종류, 또는 두 종류 이상의 수지를 이용한 것을 특징으로 하는 적층체.
제 3항에 있어서, 상기 기본수지로서, 폴리프탈아미드를 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 3항에 있어서, 상기 기본수지로서, 용융형 액정성 폴리에스테르를 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 1항에 있어서, 상기 섬유상태의 충전재로서, 티탄산염을 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 1항에 있어서, 상기 섬유상태의 충전재로서, 붕산염을 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 1항에 있어서, 상기 섬유상태의 충전재로서, 규회석을 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 6항에 있어서, 상기 티탄산염으로서, 티탄산칼륨, 티탄산칼슘, 티탄산바륨에서 선택된 적어도 한 종류 이상을 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 7항에 있어서, 상기 붕산염으로서, 붕산알루미늄, 붕산마그네슘에서 선택된 적어도 한 종류 이상을 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 4항에 있어서, 상기 섬유상태의 충전재로서, 티탄산염, 붕산염, 규회석에서 선택된 한 종류 이상을 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 1항에 있어서, 상기 수지조성물이, 특히 평균 입자직경 0.1∼20㎛의 부정형 분말상태의 충전재를 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 1항에 있어서, 상기 수지조성물이, 특히 평균 입자직경 0.1∼20㎛의 구 상태의 충전재를 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 12항에 있어서, 상기 섬유상태의 충전재로서 규회석을 이용하며, 부정형 분말 충전재로서 고령토를 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.
제 13항에 있어서, 상기 섬유상태의 충전재로 붕산알루미늄을 이용하며, 구 상태의 충전재로 실리카를 이용하는 것을 특징으로 하는 적층체.