KR20030066481A - 프리프레그, 복합자성체기판, 기판, 양면금속피복기판,난연성기판, 폴리비닐벤질에테르수지조성물,경화성폴리비닐벤질에테르수지조성물의 제조방법, 경화성폴리비닐벤질에테르수지조성물, 및 복합유전체재료 - Google Patents

프리프레그, 복합자성체기판, 기판, 양면금속피복기판,난연성기판, 폴리비닐벤질에테르수지조성물,경화성폴리비닐벤질에테르수지조성물의 제조방법, 경화성폴리비닐벤질에테르수지조성물, 및 복합유전체재료 Download PDF

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Abstract

폴리비닐벤질에테르 혼합물 및 거기서 분산된 유전체세라믹분으로부터 생성된 수지를 함유한 복합유전체는 고주파 영역에서 유용하다. 폴리비닐벤질에테르 혼합물과 자기분으로 구성된 복합자기물질은 난연제뿐만 아니라 폴리비닐벤질에테르혼합물 구성된 난연제까지도 제공한다. 이 물질들은 기판, 프리프레그시트, 금속박, 성형물, 그리고 금속박 도포물의 조립에서 사용되어 질 수 있다.

Description

프리프레그, 복합자성체기판, 기판, 양면금속피복기판, 난연성기판, 폴리비닐벤질에테르수지조성물, 경화성폴리비닐벤질에테르수지조성물의 제조방법, 경화성 폴리비닐벤질에테르수지조성물, 및 복합유전체재료{Prepreg, Composite Magnetic Substrate, Substrate, Double Side Metal Foil-Clad Substrate, Flame Retardant Substrate, Polyvinylbenzyl Ether Resin Composition, Thermosetting Polyvinylbenzyl Ether Resin Composition, and Method for Preparing Thermosetting Polyvinylbenzyl Ether Resin Composition}
본 발명은 스트립라인과, 인피던스의 정합회로, 지연회로, 안테나 등의 전자부품에 이용되는 비교적 높은 폴리비닐벤질에테르화합물과 비교적 높은 비유전율을 겸비한 복합유전체에 관한 것이다.
최근에, 전자기술의 다양한 발전과 함께 전자장치에 이용하는 절연재료에도 다양한 성능이 요구되어지고 있다. 특히 프린트배선판은 극히 광범위한 용도로 사용되고 기판에 대한 요구특성도 점점 다양하게 이르고 있다. 이와 같은 상황에 기초하여 유전특성에 관한 요구도 많다.
지금까지 프린트배선판에서의 고속전파, 고특성임피던스, 배선판의 박형화, 크로스토크(cross talk)의 감소 등을 목적으로 저유전율배선판에서의 지연회로의 형성, 저임피던스회로에서의 배선판의 특성, 임피던스의 정합, 배선패턴의 세밀화, 기판자체에 콘덴서효과를 갖게 한 소자의 복합회로화 등의 요구로부터 고유전율기판이 필요해지고 있다.
또한 근년의 정보통신시스템의 발달과 함께, 자동차전화, 디지털휴대전화 등의 휴대용이동체통신, 위성통신에 사용되는 전파의 주파수대역은 메가로부터 기가대의 고주파수대역이 사용되고 있다. 이들 통신수단으로서 사용되는 통신기기의 급속한 발전중. 스틸케이스와 전자부품의 소형화, 고밀도실장화를 도모하고 있다. 이 때문에 그들에 사용되는 안테나에도 동등한 요구가 이루어져, 유전체기판에 마이크로스트립라인을 구성시키고 고주파안테나로서 이용하는 평면안테나가 사용되고 있다.
이와 같은 용도로 사용되는 유전체기판은 평면안테나의 소형화를 꾀하기 때문에 고유전율이며 저손실의 특성을 가질 필요가 있다.
이와 같이, 스트립라인과, 임피던스의 정화회로, 지연회로, 안테나 등의 전자부품은, 폴리비닐벤질에테르 화합물이 높은 값을 취할 필요가 있으며, 폴리비닐벤질에테르화합물이 낮으면 양호한 특성을 얻을 수 없다. 한편, 예를 들어 스트립라인을 이용한 공진기를 제작하는 경우, 스트립라인의 길이는 비유전율 ε과의 관계에서 1/√ε에 비례하므로, 소형화를 도모하는데 교유전율일 필요가 있다.
또한 대용량의 콘덴서를 얻는데는 일반적으로 대향전극의 면적을 넓게 하거나, 층의수를 많게 하는 것, 층사이를 얇게 할 필요가 있으며, 그 때문에 기판과 부품사이즈가 커지거나 두꺼워져버린다.
이러한 콘덴서에 있어서, 소형화를 꾀하기 위해서는 유전율이 큰 재료를 이용할 필요가 있다.
이와 같은 유전체재료로서, 예를 들어 일본국 특개평 9-31006호 공보에는, 특정구조의 폴리비닐벤질에테르화합물의 경화물을 이용하는 것이 제안되었지만, 고주파수대역에 있어서 고유전율을 달성하는데는 불충분하여, 그 요구특성을 만족하는 재료의 개발이 필요하였다.
종래에, 이들의 용도에 대해서는 적층판과 프린트배선판용의 에폭시수지 등 또는 저유전율수지인 폴리페닐렌에테르수지 등에 고유전율의 세라믹분말을 첨가하고, 유리포 혹은 유리부직포에 함침건조하여 얻은 프리프레그를 적층성형하여 이루어지는 고유전율의 기판이 제안되었다.
종래의 적층판과 프린트배선판용의 에폭시수지 등의 일반적 열경화성수지에 고유전율의 고주파세라믹를 첨가하는 것만으로는 유전정접이 낮아지지는 않는다. 또한 저유전율수지의 폴리페닐렌에테르수지 등의 수지에 고유전율의 충전제를 첨가한 경우, 유전정접은 낮아지지만 고유전율을 얻기 위한 충전제의 첨가량이 증가해서 적층판의 드릴가공성, 절삭가공성의 저하 및 치수변화가 커지는 등의 문제가 생긴다.
한편 특개평 9-31006호 공보에는, 넓은 주파수영역에서는 양호하며 일정한 온도와 흡습성에 의존하기 어려운 유전특성을 나타내며, 내열성에도 뛰어난 폴리비닐벤질에테르화합물을 중합 내지 경화시킨 수지가 제시되어 있다. 이것은 저유전율, 저유전정접을 가진 것이지만, 상술한 바와 같이, 고유전율이 요구되는 용도 등이 있지만 이러한 여러 요구특성을 만족하는 것은 아니다.
그런데, 전자부품과 회로용기판에 이용되는 기판재료로서는, 성형재에 페라이트분을 혼련하여 성형하고, 성형한 판에 도금 등의 처리를 한 것이다. 예를 들어 액정폴리머와 페라이트를 구성성분으로 하는 복합페라이트성형재료로 된 복합페라이트기판을 이용한것이다. 또한 페라이트분이 들어가 있지 않은 유리직물포함에폭시수지와 페놀수지로 구성된 프리프레그를 이용한 구리피복 적층판 등도 있다.
그러나, 상기의 성형한 판에 도금 등의 처리를 한 것에서는 얇고 큰 형상으로 성형하는 것이 곤란하다. 또한 상기 페라이트분말이 들어가 있지 않은 구리피복 적층판에서는 자성재료가 존재하기 않기 때문에 자기특성을 이용한 소자, 부품, 회로형성에는 페라이트재를 도포하던지 대량의 페라이트를 장착시킬 필요가 있다. 또한 그 자체로는 자기차폐효과가 없고, 자기차폐를 목적으로 한 것에는 적합하지 않다.
한편 특개소 58-158813호 공보에는, 자성과 전기절연성을 함께 갖는 금속산화물을 함유하는 적측판용수지를 적층판용기재에 함침하여 이루어지는 전기용적층판이 개시되어 있다. 그러나, 그 실시예에 나타나는 것은 페놀수지와 크라프트지의 조합이며, 박형화에 필요한 강도와 내열성에서는 불리하다. 또한 페라이트분의 비율이 전체의 50wt%를 하회하고, 자기재료로서 요구되는 자기특성을 충분히 얻을 수 없게 된 적도 있다.
또한 특개소 59-176035호 공보에는, 서로 상하로 배치되어 수지 및 경화재로 이루어지는 모재에 의해 서로 접속되어 정합된 수지층으로 이루어지며, 전자파를 흡수하는 섬유복합재료에 있어서, 전파를 흡수하는 충전물이 각 층 중에 외측에서 내측으로 농도변화를 갖고 들어 있는 섬유복합재료가 개시되어 있다. 그러나, 그 실시예에도 나타나 있듯이 충전물의 분포에 농도구배를 갖게 하며, 프리프레그의 제작에 어려움이 따른다.
또한 특개평 2-120040호 공보에는, 유리섬유직포에 열경화성수지를 함침건조하여 얻은 프리프레그와 동박을 겹쳐서 가열가압하여 성형하는 구리판피복적층판에 있어서, 앞에서 기술한 열경화성수지에 전파흡수재료를 혼합분산하여 특정 주파수의 전자잡음을 흡수하도록 한 전파흡수용 구리판피복적층판이 개시되어 있다. 그러나, 그 실시예에 나타나는 것은 PZT분을 이용한 것이며, 자기특성을 이용한 용도와 자기차폐를 목적으로 한 사용에는 적합하지 않다.
특개평 11-192620호 공보에는, 유리직물에, 페라이트분과 에폭시수지를 용제에 혼련하여 혼련한 슬러리화한 페이스트를 함침하고, 건조하여 얻어진 프리프레그, 및 이를 가열, 가압프레스하여 얻어지는 복합자성기판이 개시되어 있다. 그러나, 이 프리프레그는 베이스가 되는 에폭시수지의 유전율이 높고, 복합자성기판으로 하였을 때에 기판의 유전율, 유전정접이 높아져 버린다. 또한, 흡수율이 비교적 높고, 이 때문에 솔더플로우, 딥공정 등에서 패턴의 박리현상을 발생시키기 쉽고, 유전율, 유전정접도 변화하기 쉽다는 문제를 갖고 있었다.
특개평 10-79593호 공보에는, 연자성분말과 열경화성수지로 이루어지는 자성도료를, 유리직물에 함침시켜서 된 프리프레그, 및 프린트배선기판이 개시되어 있다. 그러나, 이 프리프레그도 베이스가 되는 에폭시수지의 유전율이 높고, 복합자성기판으로 하였을 때에 기판의 유전율, 유전정접이 높아져버린다. 또한 흡수율이 비교적 높고, 이 때문에 솔더플로우, 딥공정 등에서 패턴의 박리현상을 발생시키기 쉽고, 유전율, 유전정접도 변화하기 쉽다는 문제를 갖고 있다.
또한 폴리비닐벤질에테르 화합물은 가연성재료이며, 다층기판과 전자부품 등에 응용한 경우 안전성의 문제가 지적되고 있다. 특히, UL-94, V-0을 만족하는 다층기판과 전자부품으로 하는 것이 큰 과제였다.
또한 특개평 9-31006호 공보에는, 폴리비닐벤질에테르 및 그 제조방법이 개시되어 있는데, 경화물로 하였을 때 넓은 주파수영역에서 양호하며 일정하고, 온도와 흡습성에 의존하기 어려운 유전특성을 가지며, 내열성이 뛰어난 폴리비닐벤질에테르가 제안되어 있다.
상기 공보에서는 폴리비닐벤질에테르를 소정의 폴리페놀과 비닐벤질할라이드를, 극성중성용매중에서 알칼리금속수산화물을 탈염산제로 이용하여 반응시키지거나 상간(相間)이동촉매(예를 들어, 4급암모늄염)의 존재하에서 물/유기용제혼합액 중에서 알칼리금속수산화물을 탈염산제로 100℃까지의 온도에서 반응시켜서 얻는 것이 기재되어 있다. 그리고, 그와 같이 하여 얻어진 폴리비닐벤질에테르 화합물을 그 대로 중합 내지 경화시켜서 경화물을 얻고 있다.
그러나, 이와 같은 방법에서 얻어진 경화물에서는 원하는 유전정접이 얻어지지 않고, 고주파용에 사용하는 재료로서는 불충분하다. 즉, 신호의 전송송실은 주파수와 유전율의 루트와 유전정접의 곱으로 표시되며, 고주파가 되면 될수록 유전특성의 유전정접의 저하가 요망된다.
또한 고주파용전자부품 혹은 고주파용다층기판으로서는 소결페라이트와 소결세라믹을 기판상으로 다층화, 성형한 것이 일반적으로 알려져 있다. 이들의 재료를 다층기판으로 하는 것은 소형화를 꾀할 수 있다는 이점이 있으므로 종래로부터 이용되어 왔다.
그러나, 소결페라이트재료에서는 자기특성을 나타내는 투자율 μ의 주파수특성이 500MHz정도까지 연장되지 않기 때문에 GHz의 고주파대역에서 사용은 한정되어 있거나 재료의 비유전율이 크게 부유용량의 영향을 받고 고주파특성의 저하의 과제를 갖고 있었다.
또한 단지 소결세라믹을 이용한 것에서는 비유전율을 4 이하가 곤란하며, 고주파특성을 높이기 위해서는 더욱 낮은 유전율이 요망되고 있었다.
고주파특성을 개선하는 방법으로서는 소결페라이트 등의 세라믹자성재료, 혹은 세라믹유전재료와 유기수지재료의 복합재료에 의한 기판을 제공하는 시도가 이루어지고 있다(특개평 9-76341호 공보, 특개평 11-1926230호 공보, 특개평 8-69712호 공보). 그러나, 아직 원하는 고주파특성을 얻을 수 없는 것이 현 상황이다.
또한 소결페라이트와 소결세라믹이라는 이종재료를 동일 적층기판 내부에 함유시키고, 다층화시키는 경우에는 선팽창계수의 차이에 의해 크랙이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다.
본 발명의 제 1목적은 비교적 높은 폴리비닐벤질에테르 화합물과 비교적 높은 비유전율이 얻어지며, 그런 특성이 요구되는 용도, 예를 들어 스트립라인과, 임피던스의 정합회로, 지연회로, 안테나 등의 전자부품에 이용되며, 그 요구특성에 따른 대응이 가능하고 치밀한 복합유전체를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2목적은 큰 비유전율을 얻을 수 있으며, 이러한 큰 비유전율을 요하는 용도, 예를 들어 콘덴서를 내장한 회로기판 및 복합부품과 콘덴서 등의 전자부품에 이용하며, 그 요구특성에 따라 대응이 가능하고 치밀한 복합유전체를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 3목적은 고주파영역에서의 사용에 적합하며, 이 영역에서 고유전율, 저 유전정접인 것 등 사용목적에 따라서 유전특성이 얻어지는 복합유전체기판을 제공하는 것이며, 게다가 이와 같은 복합유전체기판의 제작에 이용되는 프리프레그, 동박도포물 및 성형물을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 4목적은, (1) 저유전율, 저유전정접의 복합자성기판 및 프리프레그를 제공하고; (2) 유리전이점, 분해개시점온도가 높은 고내열성복합자성기판 및 프리프레그를 제공하고; (3) 저흡수율로서, 유전율, 유전정접의 변화가 적은 복합자성기판 및 프리프레그를 제공하고; (4) 동박 등의 금속박과의 밀착성이 뛰어나며, 얇고 통상의 기판작성공정에 의해 제조가능한 복합자성기판 및 프리프레그를 제공하고; (5) 유전율, 유전정접이 GHz의 주파수대역까지 일정한 복합자성기판 및 프리프레그를 제공하고; (6) 유전율, 유전정접의 온도의존성이 적은 복합자성기판 및 프리프레그를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 5목적은 난연성이 뛰어나며, 고주파에서의 전기특성이 양호한 전자부품, 회로기판에 이용할 수 있는 난연성기판 및 프리프레그를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 6목적은 경화물로 하였을 때 넓은 주파수영역에서 양호하고 일정하며, 온도와 흡습성에 의존하기 어려운 유전특성을 나타내며, 게다가 내열성도 뛰어난 폴리비닐벤질에테르 화합물의 뛰어난 물성을 해치지 않고 첨가형난연제를 사용함으로써, 후첨가에 의해 반응조건, 경화응력 등의 검토를 하지 않고서 난연화가 가능한 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물을 제공하는 것이다. 또한 100MHz∼10GHz의 주파수영역에서 유전율이 상승하지 않고도 Q값이 증가하는 뛰어난 고주파유전특성을 갖는 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 7목적은 경화물로 하였을 때, 넓은 주파수영역에서 양호하고 일정하며, 온도와 흡습성에 의존하기 어려운 유전특성을 나타내고, 게다가 내열성에도 뛰어난 폴리비닐벤질에테르 화합물의 뛰어난 물성을 해치지 않고, 또한 유전정접을 대폭 낮추는 것(즉, 높은 Q값을 얻는 것)이 가능하고, 100MHz∼10GHz의 고주파수영역에서 저손실로 사용할 수 있는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물의 제조방법 및 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 8목적은 경화물로 하였을 때, 넓은 주파수영역에서 양호하고 일정하며, 온도와 흡습성에 의존하기 어려운 유전특성을 나타내며, 게다가 내열성도 뛰어난 폴리비닐벤질에테르 화합물과 유전체분말의 특성을 그대로 살리는 것이 가능하고, 고온조건하, 혹은 고온 고습조건하에서 시간이 지나도 유전율, 유전정접(즉, Q값)의 변화가 적은 복합유전체재료와, 이를 얻기 위하여 이용되는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물을 제공하는 것이다. 게다가 리플로우같은 고온조건하에서도 유전율, 유전정접(즉, Q값)의 변화가 적은 복합유전체재료와, 이를 얻기 위하여 이용되는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물을 제공하는 것이다. 또한 이들에서 난연화를 도모하는 것이다.
본 발명의 제 9목적은 적어도 고주파특성이 뛰어난 수지기판, 고주파특성이뛰어난 자성기판, 고주파특성이 뛰어난 유전체기판 중 그 어느 것을 이용해서 고주파특성이 뛰어나고, 나아가서는 종합적인 전기특성이 뛰어난 고주파용 전자부품을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1태양의 복합유전체의 비유전율의 주파수특성을 나타내는 그래프.
도 2은 본 발명의 제 1태양의 복합유전체의 Q의 주파수특성을 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 제 2태양의 복합유전체의 비유전율의 주파수특성을 나타내는 그래프.
도 4는 본 발명의 제 4태양과 비교예의 기판(페라이트분함유 성형재료)의 페라이트의 함유율에 따른 유전율(1MHz)을 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 제 4태양과 비교예의 기판(페라이트분함유 성형재료)의 페라이트의 함유율에 따른 유전율(100MHz)을 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 제 4태양과 비교예의 기판(페라이트분함유 성형재료)의 페라이트의 함유율에 따른 유전정접(100MHz)을 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 제 4태양과 비교예의 기판(페라이트분함유 성형재료)의 페라이트의 함유율에 따른 체적저항율을 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명의 제 4태양과 비교예의 기판(페라이트분함유 성형재료)의 페라이트의 함유율에 따른 투자율을 나타내는 그래프.
도 9은 본 발명의 제 4태양과 비교예의 기판(금속분함유 성형재료)의 금속분말의 함유율에 따른 투자율을 나타내는 그래프.
도 10은 본 발명의 제 4태양과 비교예의 기판(금속분함유 성형재료)의 금속분말의 함유율에 따른 유전율을 나타내는 그래프.
도 11은 본 발명의 제 4태양과 비교예의 기판(금속분함유 성형재료)의 금속분말의 함유율에 따른 투자율의 주파수특성을 나타내는 그래프.
도 12은 본 발명의 제 4태양과 비교예의 기판(양면금속박부착)의 페라이트의 함유율에 따른 유전율을 나타내는 그래프.
도 13(a)∼(c)은 본 발명의 제 4태양의 기판소자(코일)의 표면측의 도체패턴을 나타내는 개략도로서, (a)는 표면측의 도체패턴, (b)는 이면측의 도체패턴, (c)는 페이스트패턴을 형성한 상태를 나타낸다.
도 14는 본 발명의 제 4태양의 기판소자의 임피던스와 리액턴스의 주파수특성을 나타내는 그래프.
도 15는 본 발명의 제 6태양의 조성물로부터 얻어지는 적층판의 유전율의 주파수특성을 나타내는 그래프.
도 16은 본 발명의 제 6태양의 조성물로부터 얻어지는 적층판의 Q값의 주파수특성을 나타내는 그래프.
도 17은 본 발명의 제 8태양에서의 고온조건하에서 시간이 경과하였을 때의 유전율 ε의 변화를 나타내는 그래프.
도 18은 본 발명의 제 8태양에 있어서의 고온조건하에서 시간이 경과하였을 때의 Q값의 변화를 나타내는 그래프.
도 19는 본 발명의 제 8태양에 있어서의 고온 다습조건하에서 시간이 경화하였을 때의 유전율 ε의 변화를 나타내는 그래프.
도 20는 본 발명의 제 8태양에 있어서의 고온 다습조건하에서 시간이 경화하였을 때의 Q값의 변화를 나타내는 그래프.
도 21은 본 발명의 제 8태양에 있어서의 리플로우조건하에서의 유전율 ε의 변화를 나타내는 그래프.
도 22는 본 발명의 제 8태양에 있어서의 리플로우조건하에서의 Q값의 변화를 나타내는 그래프.
도 23은 본 발명의 전자부품의 구성예인 인덕터를 나타내는 도면.
도 24는 본 발명의 전자부품의 구성예인 인덕터를 나타내는 도면.
도 25는 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 인덕터를 나타내는 도면.
도 26은 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 인덕터를 나타내는 도면.
도 27은 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 인덕터를 나타내는 도면.
도 28은 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 인덕터를 나타내는 도면.
도 29는 본 발명의 전자부품의 또다른 구성예인 인덕터를 나타내는 도면.
도 30은 본 발명의 전자부품의 또다른 구성예인 인덕터를 나타내는 도면.
도 31은 본 발명의 전자부품의 또다른 구성예인 인덕터를 나타내는 도면.
도 32는 본 발명의 전자부품의 구성예인 인덕터를 나타내는 등가회로도.
도 33은 본 발명의 전자부품의 구성예인 캐퍼시터를 나타내는 도면.
도 34는 본 발명의 전자부품의 구성예인 캐퍼시터를 나타내는 도면.
도 35는 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 캐퍼시터를 나타내는 도면.
도 36은 본 발명의 전자부품의 구성예인 캐퍼시터를 나타내는 등가회로도면.
도 37은 본 발명의 전자부품의 구성예인 발룬변압기를 나타내는 도면.
도 38은 본 발명의 전자부품의 구성예인 발룬변압기를 나타내는 도면.
도 39는 본 발명의 전자부품의 구성예인 발룬변압기를 나타내는 도면.
도 40은 본 발명의 전자부품의 구성예인 발룬변압기를 나타내는 등가회로도.
도 41은 본 발명의 전자부품의 구성예인 적층필터를 나타내는 도면.
도 42는 본 발명의 전자부품의 구성예인 적층필터를 나타내는 도면.
도 43은 본 발명의 전자부품의 구성예인 적층필터를 나타내는 등가회로도.
도 44는 본 발명의 전자부품의 구성예인 적층필터의 전달특성을 나타내는 도면.
도 45는 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 적층필터를 나타내는 도면.
도 46은 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 적층필터를 나타내는 도면.
도 47은 본 발명의 전자부품의 구성예인 적층필터를 나타내는 등가회로도.
도 48은 본 발명의 전자부품의 구성예인 적층필터의 전달특성을 나타내는 도.
도 49는 본 발명의 전자부품의 구성예인 블록필터를 나타내는 도면.
도 50은 본 발명의 전자부품의 구성예인 블록필터를 나타내는 도면.
도 51은 본 발명의 전자부품의 구성예인 블록필터를 나타내는 도면.
도 52는 본 발명의 전자부품의 구성예인 블록필터를 나타내는 도면.
도 53은 본 발명의 전자부품의 구성예인 블록필터의 등가회로를 나타내는 도면.
도 54는 본 발명의 전자부품의 구성예인 블록필터의 금형을 나타내는 도면.
도 55는 본 발명의 전자부품의 구성예인 커플러를 나타내는 도면.
도 56은 본 발명의 전자부품의 구성예인 커플러를 나타내는 도면.
도 57은 본 발명의 전자부품의 구성예인 커플러를 나타내는 도면.
도 58은 본 발명의 전자부품의 구성예인 커플러의 내부결선을 나타내는 도면.
도 59는 본 발명의 전자부품의 구성예인 커플러의 등가회로를 나타내는 도면.
도 60은 본 발명의 전자부품의 구성예인 안테나를 나타내는 도면.
도 61은 본 발명의 전자부품의 구성예인 안테나를 나타내는 도면.
도 62는 본 발명의 전자부품의 구성예인 안테나를 나타내는 도면.
도 63은 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 안테나를 나타내는 도면.
도 64는 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 안테나를 나타내는 도면.
도 65는 본 발명의 전자부품의 구성예인 패치안테나를 나타내는 도면.
도 66은 본 발명의 전자부품의 구성예인 패치안테나를 나타내는 도면.
도 67은 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 패치안테나를 나타내는 도면.
도 68은 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 패치안테나를 나타내는 도면.
도 69는 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 패치안테나를 나타내는 도면.
도 70은 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 패치안테나를 나타내는 도면.
도 71은 본 발명의 전자부품의 또다른 구성예인 패치안테나를 나타내는 도면.
도 72는 본 발명의 전자부품의 또다른 구성예인 패치안테나를 나타내는 도면.
도 73은 본 발명의 전자부품의 구성예인 VCO를 나타내는 도면.
도 74는 본 발명의 전자부품의 구성예인 VCO를 나타내는 도면.
도 75는 본 발명의 전자부품의 구성예인 VCO를 나타내는 등가회로도.
도 76은 본 발명의 전자부품의 구성예인 파워앰프를 나타내는 도면.
도 77은 본 발명의 전자부품의 구성예인 파워앰프를 나타내는 도면.
도 78은 본 발명의 전자부품의 구성예인 파워앰프를 나타내는 등가회로도.
도 79는 본 발명의 전자부품의 구성예인 중첩모듈을 나타내는 도면.
도 80은 본 발명의 전자부품의 구성예인 중첩모듈을 나타내는 도면.
도 81은 본 발명의 전자부품의 구성예인 중첩모듈을 나타내는 등가회로도.
도 82는 본 발명의 전자부품의 구성예인 RF모듈을 나타내는 도면.
도 83은 본 발명의 전자부품의 구성예인 RF모듈을 나타내는 도면.
도 84는 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 RF모듈을 나타내는 도면.
도 85는 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 RF모듈을 나타내는 도면.
도 86은 본 발명의 전자부품의 구성예인 공진기를 나타내는 도면.
도 87은 본 발명의 전자부품의 구성예인 공진기를 나타내는 도면.
도 88은 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 공진기를 나타내는 도면.
도 89는 본 발명의 전자부품의 다른 구성예인 공진기를 나타내는 도면.
도 90은 본 발명의 전자부품의 또다른 구성예인 공진기를 나타내는 도면.
도 91은 본 발명의 전자부품의 또다른 구성예인 공진기를 나타내는 도면.
도 92는 본 발명의 전자부품의 구성예인 공진기의 등가회로를 나타내는 도면.
도 93은 본 발명의 전자부품의 구성예인 휴대기기의 고주파부를 나타내는 블록도.
도 94(a)∼(d)는 본 발명에 이용하는 구리박이 부착된 기판의 형성예를 나타내는 공정도.
도 95(a)∼(d)는 본 발명에 이용하는 구리박이 부착된 기판의 형성예를 나타내는 다른 공정도.
도 96은 구리박이 부착된 기판의 형성예를 나타내는 공정도.
도 97은 구리박이 부착된 기판의 다른 형성예를 나타내는 공정도.
도 98은 다층기판의 형성예를 나타내는 공정도.
도 99는 다층기판의 형성예를 나타내는 공정도.
이와 같은 목적은 하기의 본 발명에 의해 달성된다.
(1) 수지중에 세라믹분말이 분산된 복합유전체에 있어서, 상기 수지는 폴리비닐벤질에테르 화합물로부터 얻어진 것이고, 상기 세라믹 분말의 함유량은 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물과 상기 세라믹 분말의 함량을 기준으로 10vol%∼70vol%이며, Q값이 250 이상이고, 비유전율이 500MHz 이상의 주파수에서 3 이상인 복합유전체.
(2) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물과 세라믹분말의 혼합물을 경화함으로써 얻어진 상기 (1)의 복합유전체.
(3) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물이 하기식 (1)로 표시되는 상기 (1)의 복합유전체.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40 ∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(4) 상기 분산되는 세라믹분말의 Q가 250∼50000이고, 1∼15GHz의 주파수에서의 비유전율이 2.5∼300인 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 복합유전체.
(5) TiO2, CaTiO3, SrTiO3, BaO-Nd2O3-TiO2계, Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2계, BaTi4O9, Ba2Ti9O20, Ba2(Ti, Sn)9O20계, MgO-TiO2계, ZnO-TiO2계, MgO-SiO2계, 및 Al2O3로 이루어진 군으로부터 선택된 조성을 주성분으로 하는 세라믹분말의 1종 이상인 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 복합유전체.
(6) 수지중에 세라믹분말이 분산된 복합유전체에 있어서, 상기 수지는 폴리비닐벤질에테르 화합물에서 얻어진 것이고, 상기 세라믹는 BaTiO3계, (Ba, Pb)TiO3계, Ba(Ti, Zr)O3계, 및 (Ba, Sr)TiO3계로 이루어진 군으로부터 선택된 조성을 주성분으로 하는 세라믹분말의 1종 이상이며, 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물과 상기 세라믹 분말의 합량을 기준으로 상기 세라믹 분말의 함유량은 30vol%∼70vol%이고, 10MHz이상의 고주파수대역에서의 비유전율이 10 이상인 복합유전체.
(7) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물과 세라믹분말의 혼합물을 경화함으로써 얻어지는 상기 (6)의 복합유전체.
(8) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기식 (1)로 표시되는 상기 (1) 또는 (7)의 복합유전체.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40 ∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(9) 상기 분산되는 세라믹분말은 100∼10MHz의 주파수에서의 비유전율이 90∼100000인 상기 (6) 내지 (8) 중 어느 하나의 복합유전체.
(10) 수지중에 유전체 세라믹분말을 분산시킨 복합유전체기판에 있어서, 상기 수지는 폴리비닐벤질에테르 화합물에서 얻어진 것이고, 상기 유전체 세라믹분말의 함유량은 상기 유전체 세라믹분말과 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물의 합량을 기준으로 10∼65vol%이며, 100MHz 이상의 고주파영역에서 이용되는 복합유전체기판.
(11) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물과 상기 유전체 세라믹분말의 혼합물을 경화 성형함으로써 얻어진 상기 (10)의 복합유전체기판.
(12) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물이 하기식 (1)로 표시되는 상기 (10)또는 (11)의 복합유전체기판.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(13) 상기 유전체 세라믹분말의 평균입경은 0.5∼100㎛인 상기 (10) 내지 (12) 중 어느 하나의 복합유전체기판.
(14) 폴리비닐벤질에테르 화합물과 유전체 세라믹분말을 용제에 분산시킨 슬러리를 직물기재에 도포하고, 건조하여 얻어지는 프리프레그에 있어서, 상기 유전체 세라믹분말의 함유량은 상기 유전체 세라믹분말과 폴리비닐벤질에테르 화합물의 합량을 기준으로 10∼65vol%인 프리프레그.
(15) 상기 직물기재는 유리직물인 상기 (14)의 프리프레그.
(16) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기식 (1)로 표시되는 상기 (14) 또는 (15)의 프리프레그.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(17) 상기 유전체 세라믹분말의 평균입경은 0.5∼100㎛인 상기 (14) 내지 (16) 중 어느 하나의 프리프레그.
(18) 상기 (14) 내지 (17) 중의 어느 한 항의 프리프레그를 가열, 가압함으로써 얻어지며, 100MHz이상의 고주파영역에서 이용되는 복합유전체기판.
(19) 상기 (14) 내지 (17) 중의 어느 한 항의 프리프레그를 한쌍의 금속박사이에 끼워서 가열, 가압함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 복합유전체기판.
(20) 폴리비닐벤질에테르 화합물과 유전체 세라믹분말을 용제에 분산시켜 슬러리로 하고, 상기 슬러리를 금속박에 도포하고 건조하여 금속박도포물로 하며, 도포면과 직물기재가 접하도록 상기 금속박 도포물 사이에 직물기재를 협지한 후 가열 가압하여 얻어지는 양면이 금속피복된 복합유전체기판에 있어서, 상기 유전체 세라믹분말의 함유량은 상기 유전체 세라믹분말과 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물의 합량을 기준으로 10∼65vol%인 양면이 금속피복된 복합유전체기판.
(21) 상기 직물기재는 유리직물인 상기 (20)의 복합유전체기판.
(22) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 상기 (20) 또는 (21)의 복합유전체기판.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(23) 상기 유전체 세라믹분말의 평균입경은 0.5∼100㎛인 상기 (20) 내지 (22) 중 어느 하나의 복합유전체기판.
(24) 상기 (20) 내지 (23) 중의 어느 한 항의 복합유전체기판에 사용되는 금속박도포물.
(25) 상기 금속박이 구리박인 상기 (24)의 금속박도포물.
(26) 폴리비닐벤질에테르 화합물과 유전체 세라믹분말을 용제에 분산시킨 슬러리를 건조하고 가압하여 얻어지는 복합유전체기판에 있어서, 상기 유전체 세라믹분말의 함유량은 상기 유전체 세라믹과 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물의 합량을 기준으로 10∼65vol%이며, 100MHz이상의 고주파영역에서 사용되는 복합유전체기판.
(27) 폴리비닐벤질에테르 화합물과 유전체 세라믹분말을 용제에 분산시켜 슬러리로 하고, 상기 슬러리를 건조 성형하여 성형물로 하며, 한쌍의 금속박 사이에 상기 성형물을 끼운 후 가열, 가압함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 복합유전체기판에 있어서, 상기 유전체 세라믹분말의 함유량은 상기 유전체 세라믹분말과 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물의 합량을 기준으로 10∼65vol%인 복합유전체기판.
(28) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 상기 (26) 또는 (27)의 복합유전체기판.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(29) 상기 유전체 세라믹분말의 평균입경은 0.5∼100㎛인 상기 (26) 내지 (28) 중 어느 하나의 복합유전체기판.
(30) 상기 (26) 내지 (29) 중의 어느 한 항의 복합유전체기판에 사용되는 성형물.
(31) 상기 금속박은 구리박인 상기 (19) 내지 (23), 및 상기 (27) 내지 (29) 중 어느 하나의 복합유전체기판.
(32) 상기 (14) 내지 (17) 중의 어느 한 항의 프리프레그, 상기 (24) 또는 (25)의 금속박도포물, 상기 (30)의 성형물, 또는 상기 (18) 내지 (23) 및 상기 (27) 내지 (31) 중의 어느 한 항의 복합유전체기판을 이용하여 가열, 가압함으로써 얻어지는 다층구성의 복합유전체기판.
(33) 100MHz 이상의 고주파영역에서 사용되는 상기 (19) 내지 (23), 및 상기 (27) 내지 (32) 중 어느 하나의 복합유전체기판.
(34) 폴리비닐벤질에테르 화합물에 분산된 자성분말을 포함하는 복합자성체기판.
(35) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 상기 (34)의 복합자성체기판.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(36) 상기 자성체는 강자성금속 또는 페라이트인 상기 (34) 또는 (35)의 복합자성체기판.
(37) 상기 자성분말의 입경은 0.01∼100㎛인 상기 (34) 내지 (36) 중 어느 하나의 복합자성체기판.
(38) 상기 자성분말의 함유량은 50∼90wt%인 상기 (34) 내지 (37) 중 어느 하나의 복합자성체기판.
(39) 용제중에 폴리비닐벤질에테르 화합물 및 자성분말이 분산된 슬러리를 유리직물에 도포하고 건조함으로써 얻어지는 프리프레그.
(40) 용제중에 폴리비닐벤질에테르 화합물 및 자성분말이 분산된 슬러리를 금속박에 도포하고 건조함으로써 얻어지는 프리프레그.
(41) 상기 (39)의 프리프레그를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 기판.
(42) 상기 (39)의 프리프레그의 양면에 금속박을 배치하고, 이를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
(43) 유리직물의 양면에 제 40항의 프리프레그를, 금속박이 외측이 되도록 배치하고, 이를 가열 가압프레스함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
(44) 폴리비닐벤질에테르 화합물과 자성분말을 적어도 폴리비닐벤질에테르화합물의 융점이상의 온도에서 혼련하고, 얻어진 고체상의 혼련물을 프레스성형함으로써 얻어지는 프리프레그.
(45) 상기 (44)의 프리프레그를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 기판.
(46) 상기 (44)의 프리프레그의 양면에 금속박을 배치하고, 이를 가열, 가압프레스함으로서 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
(47) 상기 (44) 내지 (46) 중의 어느 한 항의 프리프레그 또는 기판을 적어도 2층이상 적층하고, 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 다층기판.
(48) 폴리비닐벤질에테르 화합물에 난연제가 분산되어 있는 난연성기판.
(49) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 상기 (48)의 난연성기판.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(50) 상기 난연제는 할로겐화 인산에스테르인 상기 (48) 또는 (49)의 난연성기판.
(51) 상기 난연제의 함유량은 상기 난연제와 상기 폴리비닐벤질에테르 혼합물의 총합을 기준으로 40∼60wt%인 상기 (48) 내지 (50) 중 어느 하나의 난연성기판.
(52) 용제중에 폴리비닐벤질에테르 화합물 및 난연제가 분산된 슬러리를 유리직물에 도포하고, 건조함으로써 얻어지는 프리프레그.
(53) 용제중에 폴리비닐벤질에테르 화합물 및 난연제가 분산된 슬러리를 금속박에 도포하고, 건조함으로써 얻어지는 프리프레그.
(54) 제 52항의 프리프레그를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 기판.
(55) 제 52항의 프리프레그의 양면에 금속박을 배치하고, 이를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
(56) 유리직물의 양면에 제 53항의 프리프레그를, 금속박이 외측이 되도록 배치하고, 이를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
(57) 폴리비닐벤질에테르 화합물과 난연제를 적어도 폴리비닐벤질에테르 화합물의 융점이상의 온도에서 혼련하고, 얻어진 고체상의 혼련물을 프레스성형함으로써 얻어지는 프리프레그.
(58) 상기 (57)의 프리프레그를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 기판.
(59) 상기 (57)의 프리프레그의 양면에 금속박을 배치하고, 이를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
(60) 상기 (52) 내지 (59) 중의 어느 한 항의 프리프레그 또는 기판을 적어도 2층 이상 적층하고, 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 다층기판.
(61) 폴리비닐벤질에테르 화합물, 및 첨가형난연제 또는 첨가형난연제와 난연조제의혼합물을 함유하는 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
(62) 제 61항에 있어서, 상기 첨가형난연제는 브롬화 방향족계 난연제이며, 폴리비닐벤질에테르 화합물을 기준으로 5∼70%함유되어 있는 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
(63) 제 61항에 있어서, 상기 난연조제는 무기 난연제이고, 브롬화 방향족계 난연제와 상기 무기 난연조제의 혼합물은 폴리비닐벤질에테르 화합물을 기준으로 5∼70wt% 함유되어 있는 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
(64) 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 상기 (61) 내지 (63) 중 어느 하나의 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(65) 상기 난연조제는 무기 난연제이고, 커플링제에 의해 표면처리된 것인 상기 (61), (63) 또는 (64)의 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
(66) 폴리비닐벤질에테르 화합물을 용용가능한 용제에 용해하는 단계를 포함하는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물의 제조방법.
(67) 폴리비닐벤질에테르 화합물을 용용가능한 용제에 용해시키는 단계, 폴리비닐벤질에테르 화합물로부터 용제를 제거하는 단계, 및 얻어진 폴리비닐벤질에테르 화합물을 함유하는 조성물을 얻는 단계를 포함하는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물의 제조방법.
(68) 상기 조성물의 경화물이 저 유전정접화하는 상기 (66) 또는 (67)의 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물의 제조방법.
(69) 상기 용제의 유전율은 2∼16인 상기 (66) 내지 (68) 중 어느 하나의 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물의 제조방법.
(70) 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 상기 (66) 내지 (69) 중 어느 하나의 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물의 제조방법.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(71) 경화물의 주파수 2GHz에서의 Q값이 250 이상인 제 66항 내지 제 70항 중의 어느 한 항의 제조방법에서 얻어진 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
(72) 폴리비닐벤질에테르 화합물과, 커플링제에 의해 표면처리된 유전체분말을 함유하는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
(73) 상기 커플링제는, 열분해개시온도가 250℃ 이상의 알콕시실란계 또는 유기 관능성 실란계인 상기 (72)의 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
(74) 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 상기 (72) 또는 (73)의 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(75) 유전체분말은 커플링제의 절연체분말을기준으로 0.1∼6wt%로 표면처리된 상기 (72) 내지 (74) 중 어느 하나의 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
(76) 난연제를 또한 함유하는 상기 (72) 내지 (75) 중 어느 하나의 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
(77) 상기 (72) 내지 (75) 중의 어느 한 항의 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물을 경화하여 얻어지고, 폴리비닐벤질에테르 화합물로부터 얻어진 수지중에 유전체분말을 분산시킨 복합유전체재료.
(78) 상기 (76)의 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물을 경화하여 얻어지고, 폴리비닐벤진에테르 화합물로부터 얻어진 수지중에 유전체분말을 분산시키고 난연화시킨 복합유전체재료.
(79) 적어도 폴리비닐벤질에테르 화합물을 갖는 유기유전체층, 폴리비닐벤질에테르 화합물에 자성분말이 분산되어 있는 복합자성체층, 또는 폴리비닐벤질에테르 화합물에 유전체분말이 분산되어 있는 복합유전체층을 포함하는 전자제품.
(80) 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 상기 (79)의 전자부품.
(화학식 1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
(81) 적어도 강화섬유를 포함하는 층을 1층 갖는 상기 (79) 또는 (80)의 전자부품.
(82) 폴리비닐벤질에테르 화합물을 포함하며, 비유전율이 2.6∼3.5, 유전정접이 0.0025∼0.005인 유기유전체층을 적어도 1층 갖는 상기 (79) 내지 (81) 중 어느 하나의 전자제품.
(83) 폴리비닐벤질에테르 화합물중에 유전체분말이 분산되어 있고, 상기 유전체분말의 비유전율이 20∼10000, 유전정접이 0.01∼0.001이며, 전체의 비유전율이 5∼20, 유전정접이 0.0025∼0.0075인 제 1 복합유전체층을 적어도 1층 갖는 상기 (79) 내지 (81) 중 어느 하나의 전자부품.
(84) 폴리비닐벤질에테르 화합물중에 유전체분말이 분산되어 있고, 상기 유전체분말의 비유전율이 20∼10000, 유전정접이 0.01∼0.001이며, 함유량이 40∼65부피%이고, 전체의 비유전율이 10∼40, 유전정접이 0.0075∼0.025인 제 2 복합유전체층을 적어도 1층 갖는 상기 (79) 내지 (81) 중 어느 하나의 전자부품.
(85) 폴리비닐벤질에테르 화합물중에 자성분말이 분산되어 있고, 상기 자성분말의 함유량이 25∼65부피%이며, 전체의 투자율이 3∼20인 복합자성체층을 적어도 1층 갖는 상기 (79) 내지 (81) 중 어느 하나의 전자부품.
(86) 적어도 어느 층에 1종 또는 2종 이상의 난연제를 함유하는 상기 (79) 내지 (85) 중 어느 하나의 전자부품.
또한, 특개평 9-31006호 공보에는, 폴리비닐벤질에테르 화합물을 다른 여러 가지 충전제와 강화섬유를 배합하여 성형재료와 복합재료로 할 수 있다는 내용이 기재되어 있으며, 충전제로서 알루미나와 이산화티탄, 티탄산바륨위스커 등도 사용할 수 있지만, 그 배합량에 대해서는 전혀 나타나 있지 않다.
그런데, 폴리비닐벤질에테르 화합물에 유전체분말을 분산시켜 경화시킴으로써 복합유전체유지재료의 작성이 가능하게 되지만, 이렇게 하여 얻어진 복합유전체유기재료에서는 고온 고습하에서 유전율, 유전정접이 변화해버리는 것이 판명되었다. 이에 대하여 검토한 바, 유전체분말을 그 대로 사용한 경우의 폴리비닐벤질에테르 화합물과 유전체분말의 계면의 밀착성에 문제가 있는 것을 알았다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 제 1 태양의 복합유전체는 폴리비닐벤질에테르 화합물에서 얻어진 수지중에 세라믹를 분산시킨 것이며, 500MHz 이상의 주파수, 바람직하게는1∼60GHz의 고주파수에서의 Q가 250 이상, 특히 250∼500이 바람직하고, 비유전율ε이 3이상. 바람직하게는 5∼40이 적당하다. 또한 이와 같이 500MHz 이상, 바람직하게는 1∼60GHz의 고주파수대역에서 본 발명의 복합유전체는 Q가 50 이상, 바람직하게는 200∼500이며, ε는 3 이상, 바람직하게는 5∼40의 값을 나타낸다.
이와 같이, 고주파수대역에서 비교적 높은 Q와 ε를 나타내기 때문에 이러한 특성이 요구되는 용도, 예를 들어, 스트립라인, 임피던스의 정합회로, 지연회로, 안테나 등의 전자부품에 적합하며, 부품 등의 소형화가 가능하게 된다.
또한 분산시키는 세라믹의 종류와 양을 적절히 바꿈으로써 목적 및 용도에 따른 특성을 갖는 복합유전체가 얻어진다.
본 발명의 제 2태양의 복합유전체는 폴리비닐벤질에테르 화합물에서 얻어진 수지중에 세라믹를 분산시킨 것이며, 10MHz 이상, 바람직하게는 100MHz∼10GHz의 고주파수대역에서의 비유전율 ε이 10 이상, 바람직하게는 10∼50이 적당하다.
이와 같이, 고주파수대역에서 높은 ε를 나타내기 때문에 이러한 특성이 요구되는 용도, 예를 들어, 콘덴서를 내장한 회로기판, 복합부품, 콘덴서 등의 전자부품에 적합하고, 부품 등의 소형과가 가능하게 된다.
또한 분산시키는 세라믹의 종류와 양을 적절히 변화시킴으로써 목적 및 용도에 따른 특성을 갖는 복합유전체가 얻어진다.
본 발명의 제 3태양의 복합유전체기판은 폴리비닐벤질에테르 화합물을 중합 내지 경화시킨 것을 베이스수지로 하고, 폴리비닐벤질에테르 화합물에 유전체세라믹분말을 분산시킨 슬러리를 유리직물 등의 직물기재에 도포하고 건조하여 얻어진프리프레그와, 상기의 슬러리를 도포하고 건조하여 얻어진 동박 등의 금속박(금속도포물) 혹은 상기의 슬러리을 건조하고, 성형하여 얻어진 성형물, 그리고 동박 등의 금속박과 유리직물 등의 직물기재 등을 적절히 조합하여 이들을 가열, 가압시킴으로써 얻어진다. 이들의 기판은 그 조합에 의해 동박 등의 금속박을 양면에 갖는 것과 갖지 않는 것으로 할 수 있으며, 아울러 다층화도 가능하다.
본 발명의 제 3태양의 복합유전체기판은 100MHz, 바람직하게는 500MHz이상, 특히 1∼60GHz의 고주파영역의 사용에 적합하다. 이와 같은 고주파영역에서 비유전율은 4∼40정도, Q는 40∼500정도이며, 유전율 및 Q특성의 광범위에 걸친 제어가 가능하다. 이 때문에 사용목적에 따른 유전특성의 선택을 할 수 있다.
본 발명의 제 4태양의 복합자성체기판은 폴리비닐벤질에테르 화합물에 자성분이 분산되어 있는 것이다. 이와 같이 구성함으로써 저유전율이 되며, 100MHz 이상, 바람직하게는 100MHz∼10GHz의 고주파수 영역에서의 사용에 적합하며, 자성분말의 함유량을 크게 할 수 있으므로 자기특성을 이용한 용도와 자기차폐를 목적으로 한 사용에 적합한 복합자성체기판이 되며, 고강도이다. 이와 같은 복합자성기판을 이용하여 기판을 형성하는 경우, 비자성층과 접착제를 이용하지 않고 동박과의 접착과 패터닝이 실현가능하며, 다층화할 수 있다. 이러한 패터닝과 다층화처리는 통상의 기판제조공정과 동일한 공정으로 가능하므로, 비용절감 및 작업성을 개선할 수 있다. 또한 이렇게 하여 얻어진 기판은 고강도이며 고주파특성이 향상된 것이다.
본 발명의 제 5태양의 난연성기판은 폴리비닐벤질에테르 화합물에 난연제가분산되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 난연성을 가짐과 함께 저유전율이 되며, 100MHz이상, 바람직하게는 100MHz∼10GHz의 고주파 영역에서의 사용에 적합하며, 고강도이다. 이와 같은 난연성기판을 이용하여 기판을 형성할 경우, 접착제 등을 이용하지 않고, 동박과의 접착과 패터닝을 실현할 수 있으며, 다층화를 실현할 수 있다. 이러한 패터닝과 다층화처리는 통상의 기판제조공정과 동일공정이 가능하므로, 비용절감 및 작업성을 개선할 수 있다. 이렇게 얻어지는 기판은 고강도이며, 고주파특성이 향상된 것이다.
본 발명의 제 6태양의 수지조성물은 폴리비닐벤질에테르 화합물의 중합 또는 경화하여 얻어지는 수지를 난연화하기 위한 것이며, 폴리비닐벤질에테르 화합물과, 첨가형난연제에, 혹은 이와 난연조제 양자를 함유한다. 이와 같은 첨가형 난연제에서는 경화조건에 주는 영향이 적고, 또한 반응조건 등도 고려할 필요가 없기 때문에 취급이 간단하다. 또한 반응형 난연제를 이용하는 경우와 비교하면 조건에 따라서는 경화수축의 정도가 다른 등의 일이 없기 때문에 제품에 편차가 적게 된다.
본 발명의 제 7태양인 폴리비닐벤질에테르 화합물의 제조방법에 있어서는, 폴리비닐벤질에테르 화합물을 용해 가능한 용제에 용해시킨 후, 용제를 제거하여 용제처리한 폴리비닐벤질에테르 화합물을 얻고 있다. 이와 같은 폴리비닐벤질에테르 화합물은 용제가 완전히 제거되어 있어도 좋고, 일부 용제가 잔존해도 좋다. 그리고 이와 같은 폴리비닐벤질에테르 화합물을 이용하여 경화성폴리비닐벤질에테르 수지조성물을 조제하고 있다. 이와 같이 조제처리한 폴리비닐벤질에테르 화합물을 이용하고 있기 때문에 경화물로 하였을 때, 그와 같은 처리를 하지 않는 것을 이용하였을 때에 비하여 넓은 주파수영역, 특히 100MHz∼10GHz의 고주파수영역에서 유전특성이 뛰어나다. 특히 고주파수영역에서의 높은 Q값(즉, 저 유전정접화)가 실현된다. 이는 폴리비닐벤질에테르 화합물의 분자끼리 용제의 개재에 의해 그 배열이 풀어지기 때문이며, 이것이 원인이 되어 경화물로 하였을 때에 Q값이 증가된다고 생각된다.
본 발명의 제 8태양인 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물은 폴리비닐벤질에테르 화합물과, 커플링제에 의해 표면처리를 한 유전체분말을 함유하는 것이며, 본 발명의 제 8태양의 복합유전체재료는 이 수지조성물을 경화시켜 얻어진 것이다.
이와 같이, 커플링제에 의해 표면처리를 한 유전체분말을 이용하고 있기 때문에 복합유전체재료에서 유전체분말과 수지재료의 계면상태를 개량할 수 있으며 이들의 밀착성이 양호하게 된다. 이 때문에 고온조건하 내지 고온 고습조건하에서 시간이 지난 경우에도 유전율, 유전정접(즉, Q값)의 변화가 적게 된다. 특히 열분해개시온도 250℃ 이상의 알콕시실란계 또는 유기관능성실란계의 커플링제를 이용할 때에는 리플로우온도와 같은 온도조건하에서도 유전율, 유전정접의 변화가 적게 된다.
본 발명의 제 9태양인 전자부품은 상기 각 모양에서 얻어지는 적어도 폴리비닐벤질에테르 화합물을 갖는 유기유전체층, 폴리비닐벤질에테르 화합물에 자성분말이 분산되어 있는 복합자성체층, 폴리비닐벤질에테르 화합물에 유전체분말이 분산되어 있는 복합유전체층 중의 어느 것을 갖는 수지복합형의 전자부품이다.
이와 같은 구성으로 함으로써 유전율의 조정이 용이해지며 저유전율화도 가능하고, 100MHz 이상, 바람직하게는 100MHz∼10GHz의 고주파영역에서의 사용에 적합하다. 또한 복합자성체층이 뛰어난 자기특성을 이용한 용도와 자기차폐를 목적으로 한 사용에 적합하다. 한편, 복합유전체층은 고주파수대역에서 비교적 높은 Q와 ε를 얻을 수 있으며 이러한 특성이 요구되는 용도, 예를 들어, 스트립라인, 임피던스의 정합회로, 지연회로, 안테나 등의 전자부품에 적합한 복합유전체기판이 되며 고강도이다.
또한 이와 같은 복합자성체층 또는 복합유전체층을 이용하여 기판, 적층형전자부품을 형성하는 경우 접착제 등을 이용하지 않고 동박과의 접착과 패터닝을 실현할 수 있으며 다층화를 실현할 수 있다. 이러한 패터닝과 다층화처리는 통상의 기판제조공정과 동일공정이 가능하므로 비용절감 및 작업성의 개선을 꾀할 수 있다. 이렇게 하여 얻어지는 기판에 의한 전자부품은 고강도이며 고주파특성이 향상된 것이다.
본 발명의 폴리비닐벤질에테르화합물은 하기 일반식(1)
(식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 : 100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)로 표시되는 것이다.
또한 본 발명은 하기 일반식(2)
(식 중에서 R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내며, n은 2∼4의 수를 나타낸다)로 표시되는 폴리페놀과 비닐벤질할라이드를 알칼리금속수산화물의 존재하에서 반응시켜서 얻어지는 상기 식 (1)로 표시되는 폴리비닐벤질에테르 화합물을 이용하여도 좋다.
식 (1) 중에서 R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타낸다.
R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타낸다. R2로 표시되는 탄화수소기는 각각 치환기를 가지고 있어도 좋은 알킬기, 아랄킬기, 아릴기 등이다. 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등이며 아랄킬기로서는 벤질기 등이고 아릴기로서는 페닐기 등이다.
R3는 수소원자 또는 비닐벤질기를 나타내고 수소원자는 식 (1)의 화합물을 합성하는 경우의 출발화합물에 유래하는 것으로 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60:40∼0:100이 바람직하지만 되도록이면 40:60∼0:100이 적당하다.
n은 2∼4의 수이다.
또한 R3의 수수원자와 비닐벤질기의 몰비를 상기 범위로 함으로써 유전체를 얻을 때의 경화반응을 충분히 진행시킬 수 있으며 충분한 유전성을 얻을 수 있다. 이에 반하여 R3가 수소원자인 미반응물이 많아지면 경화반응이 충분히 진행되지 않기때문에 충분한 유전특성을 얻을 수가 없다.
식 (1)로 표시되는 화합물의 구체예를 R1의 조합으로 이하에 나타내지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
(화합물)
R1 R2 R3 n
1 메틸 C1-10알킬 0:100 3
2 메틸 C1-10알킬 5:95 3
3 메틸 C1-10알킬 60:40 3
4 메틸 C1-10알킬 40:60 3
5 메틸 C1-10알킬 20:80 3
R3는 H/비닐벤질의 몰비를 나타내고, C1-10알킬은 알킬기를 포함하는 탄소수1∼10의 알킬기의 혼합물이다.
본 발명의 일반식 (1)의 폴리비닐벤질에테르 화합물은, 예를 들어 특개평 9-31006호 공보에 기재되어 있는 바와 같이 상기 일반식 (2)에 표시되는 폴리페놀과 비닐벤질할라이드를 반응시킴으로써 합성할 수 있다.
폴리페놀과 비닐벤질할라이드와의 반응은 소정의 방식으로 할 수 있다. 통상의 방법으로는 중성용매하에 탈염화수소화제로서 알칼리금속 수산화물을 사용하여 폴리페놀과 비닐벤질할라이드를 반응시키는 방법(방법 I)과, 100℃ 이상의 온도에서 상변환 촉매(예를 들어, 4급암모늄염)의 존재하에 탈염화수소화제로서 알칼리금속 수산화물을 사용하여 물/유기 혼합용매 내에서 폴리페놀과 비닐벤질할라이드를 반응시키는 방법(방법 II)이 있다.
일반식 (2)의 폴리페놀은 시판되고 있는 것을 이용할 수 있으며, 예를 들어 일본석유화학사제품 PP 700-300, PP 1000-180 등을 들 수 있다.
비닐벤질할라이드로서는, p-비닐벤질클로라이드, m-비닐벤질클로라이드, p-비닐벤질클로라이드와 m-비닐벤질클로라이드의 혼합체, p-비닐벤질브로마이드, m-비닐벤질브로마이드 및 p-비닐벤질브로마이드와 m-비닐벤질브로마이드의 혼합체가 있다. 그 중에서도 p-비닐벤질클로라이드, 및 p-비닐벤질클로라이드와 m-비닐벤질클로라이드의 혼합체가 적당하다. p-비닐벤질클로라이드를 사용하면, 대칭성이 좋아지며 고융점, 고연화점의 폴리비닐벤질에테르 화합물이 얻어진다. 또한 p-비닐벤질클로라이드와 m-비닐벤질클로라이드의 혼합체를 사용하면 저융점, 저연화점의 폴리비닐벤질에테르 화합물이 얻어지며, 작업성이 양호하다.
폴리페놀과 비닐벤질할라이드의 배합비율은 적절히 설계할 수 있지만, 예를 들어 몰비로서 폴리페놀 : 비닐벤질할라이드 = 100 : 40∼100 : 120일 수 있다.
극성중성용매로서는 디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 디메틸아세트아미드, N-메틸프로리돈, 디옥산, 아세트니트릴, 테트라히드로퓨란, 1, 2-디메톡시푸로판, 테드라메틸설폰, 헥사메틸포스포아미드, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세톤 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
알칼리금속 수산화물로서는 수산화칼륨, 수산화나트륨 및 이들의 혼합물 등을이 있다. 알칼리금속수산화물의 배합비율은 예를 들어 페놀성수단기 1몰에 대하여 1.1∼2.0배몰 정도가 적당하다.
방법 I 또는 II에 있어서, 반응온도 및 반응시간은 각각 30∼100℃이고, 0.5∼20시간이면 적당하다.
또한 상기 방법에서 본 발명의 폴리비닐벤질에테르 화합물을 제조한 경우 폴리페놀과 비닐벤질할라이드의 배합설계에 의해 출발원료의 하나인 일반식 (2)의 폴리페놀에 있어서의 페놀성수산기가 모두 비닐벤질기로 치환시키지 않는 것을 만들 수 있다. 이 경우, 상기 반응에 의해 얻어지는 것은 본 발명의 일반식 (1)의 폴리비닐벤질에테르 화합물과 일반식 (2)의 폴리페놀의 혼합체이다. 본 발명에 있어서 특정 비율미만, 즉, 양쪽에 대하여 60몰% 미만이면 이 폴리페놀은 존재하여도 괜찮다. 그러나, 60몰%를 넘으면 후에 행하는 경화반응이 충분히 달성되지 않고 양호한 유전특성을 나타내지 않게 되므로 바람직하지 않다.
일반식 (2)의 폴리페놀수산기의 비닐벤질기로의 치환율은 40∼100몰%, 되도록이면 60∼100몰%가 적당하다. 이 치환율은 당연히 높으면 높을수록 바람직하다. 이 치환율은 폴리페놀과 비닐벤질할라이드의 배합설계에 의해 적절히 조정할 수 있다.
폴리페놀의 존재가 허락하지 않는 경우는, 폴리페놀과 비닐벤질할라이드의 배합설계 및 적당한 수단, 예를 들어 용매/비용매계의 조합에 의한 재침전정제법에 의해 미반응원료 등을 제거하면 좋다.
본 발명에 있어서 폴리비닐벤질에테르 화합물을 용해시키는데 사용되는 용제는 폴리비닐벤질에테르 화합물이 용해 가능한 것이면 어느 것이라도 괜찮지만, 폴리비닐벤질에테르 화합물의 용해도가 용제 100g에 대하여 20g 이상인 것이 적당하다. 특히, 유전율 ε가 2∼16인 용제가 적당하다.
일반적으로 용제의 분극용이성을 나타내는 척도의 하나로서 유전율이 사용된다. 유전율은 2개의 전극사이에 끼워진 용매에 전장을 걸었을 때의 전위차 E와 진공중의 2개의 전극사이에 아무 것도 없는 경우의 전위차 E0로부터, ε= E/E0로서 구해진다. E는 전기장이 가해진 경우, 전극과 그 사이의 용매와의 전위차이고, E0는 진공하에서의 전극 사이의 전위차이다. 일반적으로 용매의 유전율과 그 용매로의 극성물질의 용해 용이성은 일반적으로 잘 대응한다.
이하에, 본 발명에 한정되지 않고 일반적으로 사용하는 용제의 종류 및 유전율을 나타낸다.
용매 유전율 폴리비닐벤질에테르의 용해도
헥산 1.89 불용성
디옥산 2.227 양호
톨루엔 2.24 양호
벤젠 2.3 양호
o-크실렌 2.226 양호
m-크실렌 2.334 양호
p-크실렌 2.27 양호
테트라히드로푸란 5.4 양호
메틸 이소부틸케톤 13.11 양호
메틸에틸케톤 15.45 양호
아세톤 21.45 어려움
메타놀 32.35 불용성
또한, 상기 표의 아래로 가면 갈수록 극성용매이다. 또한 상기 표로부터 확실히 알 수 있는 바와 같이, 폴리비닐벤질에테르 화합물은 유전율 2∼16의 용매에 용해성을 나타내는 것을 알 수 있다.
폴리비닐벤질에테르 화합물의 유전율은 2.5∼2.6이며, 유전율이 비슷한 용매에 잘 용해되고, 유전율이 어느 정도 높은 용매에 대해서도 극성용매이기 때문에 용해된다고 생각된다.
상기 표 1 중의 용해성이 양호한 레벨은 용해도가 용제 100g에 대하여 20g 이상의 레벨이다. 또한 상기 표 중의 불용레벨은 용해도가 용제 100g에 대하여 1g 이하의 레벨이며 어려움이 따르는 것은 용제 100g에 대하여 1g∼20g이다.
따라서, 본 발명에서는 상기 표 중에서 폴리비닐벤질에테르 화합물이 가용성을 나타내는 용제를 선택하여 사용하면 괜찮다.
폴리비닐벤질에테르 화합물의 용제로의 용해 내지 분산하는 방법으로서는 용액 내지 분산액을 교반 혹은 요동시키는 방법이면 좋고 용해 내지 분산시간을 단축시키기 위하여 가열, 초음파 등을 병용하여도 좋다.
그 후, 용액 내지 분산액을 건조시키고 용액 내지 분산액중의 용제를 적어도 일부 제거하는 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물은 되도록이면 용제처리한 폴리비닐벤질에테르 화합물을 함유하는 것이며 이용하는 폴리비닐벤질에테르 화합물을 모두 용제처리한 것으로 하는 것이 보다 바람직하지만, 질량백분율로 폴리비닐벤질에테르 화합물전체의 80% 이하일경우에는 용제처리를 하지 않는 것을 이용하여도 괜찮다.
본 발명의 폴리비닐벤질에테르 화합물은 단독으로 사용하여도 2종류 이상을 병용하여도 좋다.
본 발명의 폴리비닐벤질에테르 화합물은 그 것만을 수지재료로서 중합하여 이용하여도 좋고 다른 모노머와 공중합시켜서 이용하여도 괜찮으며 게다가 다른 수지와 조합하여 사용할 수 있다.
공중합 가능한 모노머로서는, 예를 들어 스틸렌, 비닐톨루엔, 디비닐벤젠, 디비닐벤질에테르, 아릴페놀, 아릴옥시벤젠, 디아릴프탈레이트, 아크릴산에스테르, 메타크릴산에스테르, 비닐피롤리돈 등을 들 수 있다. 이들의 모노머의 배합비율은 폴리비닐벤질에테르 화합물에 대하여 2∼50질량% 정도이다.
또한 조합시켜 사용하는 것이 가능한 수지로서는, 예를 들어 비닐에스테르수지, 불포화폴리에스테르수지, 말레이미드수지, 폴리페놀의 폴리시아네이트수지, 에폭시수지, 페놀수지, 비닐벤질화합물 등의 열경화성수지와 열가소성수지로는 폴리에테르이미드, 폴리에테르설폰, 폴리아세탈, 디시클로펜타디엔계 수지 등이 있다.그 배합비율은 본 발명의 폴리비닐벤질에테르 화합물에 대하여 5∼90질량% 정도이다. 그 중에서도 되도록이면 비닐에스테르수지, 불포화폴리에스테르수지, 말레이미드수지, 폴리페놀의 폴리시아네이트수지, 에폭시수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될수 있는 적어도 1종이다.
본 발명의 폴리비닐벤질에테르 화합물자체 혹은 이 화합물과 다른 모노머 또는 열결화성수지를 함유하여 이루어지는 경화성 수지조성물의 중합 및 경화는 공지의 방법으로 할 수 있다. 경화는 경화제의 존재하 또는 부재하에서 가능하다. 경화제로서는 예를 들어 과산화벤조일, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, t-부틸퍼벤조에이트 등의 공지의 라디칼중합개시제를 사용할 수 있다. 사용량은 폴리비닐벤질에테르 화합물 100중량부에 대하여 0∼10질량부이다.
경화온도는 경화제의 사용유무 및 경화제의 종류에 따라서도 다르지만 충분하게 경화시키기 위해서는 20∼250℃. 바람직하게는 50∼250℃가 적당하다.
또한 경화의 조정 때문에 하이드로키논, 벤조키논, 구리염 등을 배합할 수도 있다.
본 발명의 제 1태양에 이용하는 세라믹분말은 높은 Q와 비유전율을 갖는 것을 필요로 한다. 1∼15GHz중의 어느 주파수에서 비유전율이 2.5∼300, Q가 250∼50000인 것이 바람직하다. 높은 Q와 비유전율의 분말을 폴리비닐벤질에테르 화합물로부터 얻어지는 수지 중에 분산시킴으로써 보다 높은 Q와 비유전율의 복합유전체를 얻는 것이 가능하다.
본 발명의 제 1태양에 이용하는 세라믹분말은 고주파수대역에 있어서 분산매가 되는 수지보다도 큰 비유전율과 Q를 갖는 세라믹분말이면 좋고 2종류 이상을 이용하여도 괜찮다.
세라믹분말은 예를 들어, 사파이어 등의 단결정분말과 다결정의 알루미나분말이라도 좋고, 이들도 포함한 세라킥스분말의 종류는 예를 들어, 이하의 조성을 주성분으로 하는 유전체의 분말인 것이 바람직하다. 아울러 1∼15GHz중의 어느 주파수에서의 비유전율 ε 및 Q값을 나타낸다.
Mg2SiO4[ε=7, Q=20000], Al2O3[ε=9.8, Q=40000], MgTiO3[ε=17, Q=22000], ZnTiO3[ε=26,Q =8000], Zn2TiO4[ε=15, Q=700], TiO2[ε=104, Q=15000], CaTiO3[ε=170, Q=1800], SrTiO3[ε=255, Q=700], SrZrO3[ε=30, Q=1200], BaTi2O5[ε=42, Q=5700], BaTi4O9[ε=38, Q=9000], Ba2Ti9O20[ε=39, Q=9000], Ba2(Ti,Sn)9O20[ε=37, Q=5000], ZrTiO4[ε=39, Q=7000], (Zn,Sn)TiO4[ε=38, Q=7000], BaNd2Ti5O14[ε=83, Q=2100], BaSm2TiO14[ε=74, Q=2400], Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2계 [ε=88,Q=2000], PbO-BaO-Nd2O3-TiO2계 [ε=90,Q=5200], (Bi2O3,PbO)-BaO-Nd2O3-TiO2계 [ε=105, Q=2500], La2Ti2O7[ε=44, Q=4000], Nd2Ti2O7[ε=37, Q=1100], (Li,Sm)TiO3[ε=81, Q=2050], Ba(Mg1/3Ta2/3)O3[ε=25, Q=35000], Ba(Zn1/3Ta2/3)O3[ε=30, Q=14000], Ba(Zn1/3Nb2/3)O3[ε=41, Q=9200], Sr(Zn1/3Nb2/3)O3[ε=40, Q=4000] 등.
보다 바람직하게는 이하의 조성을 주성분 하는 것이 있다.
TiO2, CaTiO3, SrTiO3, BaO-Nd2O3-TiO2계, Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2계, BaTi4O9, Ba2Ti9O20, Ba2(Ti,Sn)9O20계, MgO-TiO2계, ZnO-TiO2계, MgO-SiO2계, Al2O3.
또한 부성분으로서 Mn산화물, Nb2O5, V2O5, SiO2, B2O3, 유리 등을 함유하여도 좋다. 예를 들어 폐기세라믹와 세라믹콘덴서용의 소결전의 분말 등이다. 이들에는 Q와, 소결성향상, 온도특성 개선이라는 목적으로 부성분으로서 Mg, Ca, Sr, Ba 등의 알칼리토류금속의 산화물과 Mn, Co, Ni 등의 천이금속의 산화물과 Nb, V, Mo, W 등의 산화물의 공여체와 Y, Sc, La 등의 희토류원소의 산화물과, SiO2, B2O3, 유리 등이 포함되어 있는 경우가 있다.
세라믹분말의 입경은 수지와의 혼련성 등을 생각하면 평균입경은 0.2∼100㎛정도가 바람직하다. 입경이 작아질수록 수지와의 혼련이 어렵게 된다. 입경이 커지면 불균일해지며 균일한 분산을 할 수 없고 분말의 함유량이 많은 조성의 성형시에 치밀한 성형체가 얻어지지 않는다.
본 발명의 제 1태양의 복합유전체는 폴리비닐벤질에테르 화합물로부터 얻어지는 수지와 세라믹를 주성분으로 하는 것이지만, 폴리비닐벤질에테르 화합물과 세라믹분말의 합계량을 100vol%로 하였을 때 세라믹분말의 함유량은 10vol%∼70vol%이며, 바람직하게는 20vol%∼60%가 적당하다.
세라믹분말이 70vol% 이상이면, 프레스성형시, 유동성이 대단히 나쁘게 되며 치밀한 성형물이 얻어지지 않게 된다. 그 결과, 물 등의 침입이 용이하게 되며 전기특성의 열화로 이어진다. 또한 세라믹분말을 첨가하지 않는 경우에 비하여 Q가크게 저하하는 일도 있다. 한편, 세라믹분말이 10vol% 미만이면 세라믹분말을 함유하는 효과를 별로 볼 수 없다.
본 발명의 제 1태양의 복합체는 각 성분을 상기 범위내에서 적절히 설정함으로써 폴리비닐벤질에테르 화합물로부터 얻어지는 수지보다도 크게 할 수 있고 필요에 따른 비유전율과 Q를 얻는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 2태양에 이용하는 세라믹분말은 높은 비전율을 갖는 것을 필요로 한다.
비유전율이 100KHz 이상중의 어느 주파수에서 되도록이면 90 이상의 세라믹분말을 폴리비닐벤질에테르 화합물로부터 얻어지는 수지 중에 분산시킴으로써 보다 높은 비유전율의 복합유전체를 얻을 수 있다.
본 발명의 제 2태양에 이용하는 세라믹분말은 상술한 바와 같이 높은 비유전율을 갖는 분말이면 좋고 2종류이상 이용하여도 좋지만 이하의 조성을 주성분으로 하는 유전체의 분말로부터 선택된다. 아울러 100KHz∼10MHz중의 어느 주파수에서의 비유전율 ε을 나타낸다.
BaTiO3계 [ε=1500], (Ba,Pb)TiO3계 [ε=6000], Ba(Ti,Zr)O3계 [ε=9000], (Ba,Sr)TiO3계, Ba(Ti,Zr)O3계.
바람직하게는 이하의 조성을 주성분으로 하는 유전체의 분말로부터 선택된다.
BaTiO3계, Ba(Ti,Zr)O3계.
세라믹분말은 단결정과 다결정의 분말이라도 좋다.
또한 부성분으로서 Mn산화물, Nb2O5, V2O5, SiO2, B2O3, 유리 등을 함유하여도 좋다. 또한 세라믹분말은 입수하기 쉬운 기존의 유전체재료를 이용하여도 좋다. 예를 들어 폐기세라믹와 세라믹콘덴서용의 소결 전 분말 등이다. 여기에는 Q와, 소결성향상, 온도특성 개선 등의 목적으로 부성분으로서 Mg, Ca, Sr, Ba 등의 알칼리토금속의 산화물과 Mn, Co, Ni 등의 천이금속의 산화물과, Nb, V, Mo, W 등의 산화물의 공여체와 Y, Sc, La 등의 희토류원소의 산화물과, SiO2, B2O3, 유리 등이 포함되어 있는 경우가 있다.
또한 본 발명의 제 2태양에 이용하는 세라믹분말은 100KHz 이상, 바람직하게는 100KHz∼10MHz의 주파수에서 비유전율이 90 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90∼100000이다.
또한, 유전율이 높고 유전손실이 큰 세라믹의 비유전율을 고주파에서 측정하는 것은 대단히 어렵기 때문에 콘덴서로 측정하는 종래의 주파수에서의 값을 이용하고 있다.
세라믹분말의 입경은 수지와의 혼련성 등을 생각하면 평균입경은 0.2∼100μm정도가 바람직하다. 입경이 작아지면 수지와의 혼련이 어렵게 된다. 또한 입경이 커지면 불균일해지며 균일한 분산을 할 수 없고 분말의 함유량이 많은 조성의 성형시에 치밀한 성형체가 얻어지지 않는다.
본 발명의 제 2태양의 복합유전체는 폴리비닐벤질에테르 화합물로부터 얻어지는 수지와 세라믹를 주성분으로 하는 것이지만 폴리비닐벤질에테르 화합물과 세라믹분말의 합계량을 100vol%로 하였을 때 세라믹분말의 함유량은 30vol% 이상 70vol% 미만이며 되도록이면 40vol%∼60vol%의 범위가 적당하다.
세라믹분말이 70vol% 이상이면 프레스성형시, 유동성이 대단히 나빠지며 치밀한 성형물이 얻어지지 않게 된다. 그 결과 물 등의 침입이 용이하게 되어 전기특성의 열화로 이어진다. 또한 비유전율의 저하가 보인다. 또한 세라믹분말의 양이 30vol% 미만이면 유전율이 높은 세라믹분말을 함유하는 효과가 그다지 보이지않게 된다.
본 발명의 복합유전체는 각 성분을 상기 범위 내에서 적절히 설정함으로써 큰 비유전율을 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 폴리비닐벤질에테르 화합물의 중합 내지 경화물은 고주파영역에서 저유전율(2GHz에서의 비유전율 ε=2.6정도)이고, 저유전정접(2GHz에서의 tanδ=0.01∼0.0001)이며, 게다가 절연성 및 내열성이 뛰어나며 저흡수성의 고분자재료이다.
폴리비닐벤질에테르 화합물의 중합 내지 경화물(VB)과 시판의 FR-4, FR-5(스미토모베이크라이트사 제품의 에폭시계 수지), BT수지(三稜瓦斯化學 제품의 비스말레이미드계 수지), 및 폴리페닐렌에테르(PPE)에 대하여 흡수율(85℃/85%RH에서 500시간), 시차주사열량측정법(DSC법)에 의한 유리전이온도 및 열중량측정과 시사열분석법(TG/DTA법)에 의한 분해개시온도를 이하에 나타낸다.
흡수율 Tg Td
VB 0.07% 192℃ 435℃
FR-4 0.67% 135℃ 330℃
FR-5 0.17% 140℃ 360℃
BT수지 0.32% 195℃ 356℃
PPE 0.22% 178℃ 366℃
본 발명의 제 3태양에 이용하는 유전체세라믹분말의 유전체세라믹재료는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 2GHz에서의 비유전율(ε)은 10 이상이 바람직하고 보다 바람직하게는 20 이상이며 유전정접(tanδ)은 0.01 이하의 것이 바람직하다. 비유전율의 상한에 특별히 제한은 없지만 1000정도가 적당하다. 또한, 유전정접의 하한에 특별히 제한은 없지만 0.0001정도가 적당하다. 이와 같은 것으로서는 예를 들어 티탄-바륨-네오디뮴계 세라믹, 티탄-바륨-주석계 세라믹, 납-칼슘계 세라믹, 이산화티탄세라믹(TiO2계), 티탄산바륨계 세라믹(BaTiO3-BaZrO3계, BaO-TiO2-Nd2O3계, BaO-TiO2-SnO2계), 티탄산납계 세라믹, 티탄산스트론튬계 세라믹(SrTiO3계), 티탄산칼슘계 세라믹(CaTiO3계), 티탄산비스무스계 세라믹, 티탄산마그네슘계 세라믹(MgTiO3계) 등을 들 수 있다. 또한 CaWO4계 세라믹, Ba(Mg,Nb)O3계 세라믹, Ba(Mg,Ta)O3계 세라믹, Ba(Co,Mg, Nb)O3계 세라믹, Ba(Co,Mg,Ta)O3계 세라믹 등도 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 이용하여도 좋다.
또한 상기 이산화티탄계 세라믹라는 것은 조성적으로 이산화티탄만을 포함하는 계, 또는 이산화티탄에 다른 소량의 첨가물을 포함하는 계로서 주성분인 이산화티탄의 결정구조가 유지되어 있는 것이다. 다른 계의 세라믹도 이와 동일하다. 이산화티탄은 TiO2로 표시되는 물질로서 여러 가지 결정구조를 갖지만 유전체세라믹로서 사용되는 것은 그 중의 루틸구조의 것이다.
유전체세라믹분말의 입자경은 균일분산, 혼합 및 고충전율화를 꾀하는 것 외에 평균입자경 0.1∼150㎛의 것을 이용할 수 있지만 되도록이면 0.5∼100㎛의 범위의 것이 적당하다. 즉, 입자경이 크면 페이스트화하였을 때에 침강하기 쉽고 균일한 분산, 혼합이 곤란하게 된다. 너무 가늘면 표면적이 커져서 고충전율화가 곤란하다.
유전체세라믹분말은 유전체세라믹분말과 폴리비닐벤질에테르 화합물의 합계량을 100vol%로 하였을 때 10∼65vol%의 함유량이다. 이러한 함유량으로 함으로써 고유전율화가 가능함과 동시에 폴리비닐벤질에테르 화합물로의 유전체세라믹분말의 혼합, 분산이 양호하게 된다. 이에 반하여 폴리비닐벤질에테르 화합물이 35vol% 미만이고 또한 유전체세라믹분말이 65vol%를 넘는 경우에는 폴리비닐벤질에테르 화합물로의 유전체세라믹분말의 혼합, 분산이 곤란하다. 또한 프리프레그를 제작하는 경우 유리직물 등의 직물기재로의 도포도 곤란하다. 또한 용제 등으로 점도조정을 하여 프레스성형 및 유리직물 등의 직물기재에 도포가 가능하더라도 접착성이 떨어지고 성형물은 취약해지며 프리프레그는 접착되지 않는다. 한편 폴리비닐벤질에테르 화합물이 90vol%를 넘고 또한 유전체세라믹분말이 10vol% 미만의 경우 비유전율이 4 미만이 되고 고유전율화의 이점도 줄어든다.
본 발명의 제 4태양에 이용되는 자성분은 특별히 제한되는 것은 아니지만 구체적으로는 페라이트 또는 강자성금속분을 들 수 있다.
페라이트로서는 Mn-Mg-Zn계, Ni-Zn계, Mn-Zn계 등이며, Mn-Mg-Zn계, Ni-Zn계 등이 적당하다.
강자성금속으로서는 카보닐철, 철-실리콘계 합금, 철-알루미-규소계 합금(상표명: Sendust), 철-니켈계 합금(상표명: Permalloy), 비정형계(철계, 코발트계) 등이 적당하다.
이들을 분말로 하기 위한 수단은 분쇄, 과립 등 공지의 방법에 따르면 된다.
자성분의 입경은 0.01∼100㎛인 것이 바람직하며 평균입경은 1∼50㎛인 것이 적당하다. 이와 같은 입경일때 자성분의 분산성이 양호하며 본 발명의 효과가 향상된다. 이에 반하여 자성분의 입경이 커지면 페이스트화하였을 때에 침강하기 쉽고 균일하게 분산되기 어렵다. 또한 얇은 기판, 프리프레그를 형성할때 표면의 평활성을 얻는 것이 곤란하다. 입경을 너무 작게 하는 것은 실제상 곤란하며, 0.01㎛ 정도가 한도이다.
자성분의 입도는 균일한 것이 바람직하고 필요에 따라서는 체질 등에 의해 입도를 같게 하여도 좋다. 자성분의 형상은 구형, 편평형, 타원형중의 어느 것이라도 좋고 그 용도에 따라서 구분해서 쓰면 좋다. 또한 필요에 따라서 표면에 산화, 커플링, 유지절연재의 코팅 등의 처리를 실시하여도 좋다.
또한 종류 및 입도분포가 다른 자성분을 2종 이상 이용하여도 좋다. 그 때의 혼합비는 임의이며 용도에 따라 사용하는 재료, 입도분포, 혼합비를 조정하면 된다.
자성분의 투과율 μ은 10∼1000000인 것이 바람직하다. 또한 벌크의 절연성은 높은 편이 기판화하였을 때의 절연성이 향상되어 바람직하다.
본 발명의 폴리비닐벤질에테르 화합물과 자성분의 혼합물로서는 유리직물 등에 도포하는 페이스트단계에서 수지와 자성분의 비율로 나타낸 경우 다음의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
폴리비닐벤질에테르 화합물 : 자성분 = 100 : 100 ∼ 100 : 900. 즉, 자성분의 함유량은 50∼90wt%인 것이 바람직하다. 이와 같은 자성분의 함유량으로 함으로써 본 발명의 효과가 향상된다. 이에 대하여 자성분의 함유량이 많아지면 슬러리화하여 도포하는 것이 곤란해지며 기판, 프리프레그의 제작이 곤란해진다. 한편 자성분의 함유량이 적어지면 투자율을 확보할 수 없는 경우도 있고 자기특성이 저하된다.
본 발명의 제 5태양의 난영성기판에 이용되는 난연제로서는 통상 기판의 난연화를 위하여 이용되고 있는 여러 가지 난연제를 이용할 수 있다. 구체적으로는 할로겐화인산에스테르, 브롬화에폭시수지 등의 할로겐화물, 또한 인산에스테르아미드계 등의 유기화합물과, 삼산화안티몬, 수소화알루미늄 등의 무기재료를 이용할 수 있다. 이들 중에서도 할로겐화인산에스테르, 인산에스테르아미드계 등이 적당하며, 특히 하기에 나타내는 할로겐화인산에스테르가 적당하다.
본 발명의 폴리비닐벤질에테르 화합물과 난연제의 혼합비로서는 난연제에 할로겐화인산에스테르를 이용하는 경우 유리직물 등에 도포하는 페이스트단계에서 수지와 할로겐화인산에스테르의 비율로 나타낸 경우 다음의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
폴리비닐벤질에테르화합물 : 할로겐화인산에스테르 = 100 : 100 ∼ 100 : 900. 즉, 할로겐화인산에스테르의 함유량은 40∼60wt인 것이 바람직하다. 이와 같은 난연제의 함유량으로 함으로써 본 발명의 효과가 향상ㅈ된다. 이에 대하여 난연제의 함유량이 많아지면 수지가 갖는 특성 특히 전기적특성이 열화하게 된다. 한편, 난연제의 함유량이 적어지면 난연화가 곤란하며 특히 UL-94 V-0을 만족하는 것이 곤란하다.
본 발명의 제 6태양에 이용되는 첨가형난연제로서는 하기의 것을 들 수 있다. 1) 할로겐계 난연제, 2) 인계 난연제, 3) 질소계 난연제, 4) 금속염계 난연제, 5) 수화금속계 난연제, 6) 무기계 난연제, 이 중에서 1)의 할로겐계 난연제가 유전특성의 면에서 적당하며 또한 브롬화방향족계 난연제가 내열성, 유전특성에 대한 영향측에서 생각해볼때 적당하다.
대표적인 브롬화방향족계 난연제로서는, 데카브로로디페닐옥사이드, 옥타브로모디페닐옥사이드, 테트라브로모비스페놀A, 비스(트리브로모페녹시)에탄, 테트라브로모비스페놀A에폭시올리고머, 에틸렌비스테트라브로모프탈이미드, 에틸렌비스펜타브로모디페닐, 트리스(트리브로모페녹시)트라아진, 테트라브로모비스페놀A-비스(2,3-디브로모프로필에테르), 폴리디브로모페닐렌에테르, 브롬화폴리스틸렌, 헥사브로모벤젠, 테트라브로모비스페놀S, 옥타브로모트리메틸페닐인단, 브롬화폴리페닐렌옥사이드를 들 수 있으며, 요구되는 각종 특성으로부터 선택하여 사용할 수 있다.
특히 내열성에 관해서는 전자부품, 회로기판에 관해서는 무납솔더에 의한 접합의 문제로부터 최대 260℃/10초에서 수회(5∼6회)레벨의 내 리플로우성, 260∼350℃/수초 (10∼3초)레벨의 솔더딥시험이 요구되고 있고, 이 온도영역에서 분해하기 어려운 난연제가 필요하며 이 요구를 만족하는 난연제로서는 하기의 것이 적당하다. 데카브로모디페닐옥사이드, 테트라브로모비스페놀A에폭시올리고머, 에틸렌비스테트라브로모프탈이미드, 에칠렌비스펜타브로모디페닐, 트리스(트리브로모페녹시)트리아진, 트리브로모네오펜틸알콜, 브롬화폴리스티렌, 옥타브로모트리메틸페닐인단, 브롬화폴리페닐렌옥사이드.
이와 같은 브롬화방향족계 난연제의 배합비는 얻고 싶은 난연성에 대하여 적시에 선택하면 되지만 폴리비닐벤질에테르화합물에 대하여 질량백분율로 5∼70%인 것이 적당하다. 난연제량이 적어지면 난연효과 및 유전특성의 향상이 거의 없어지며 많아지면 폴리비닐벤질에테르 화합물의 경화물로서의 뛰어난 물성을 저하시킴(예를 들어 휨강도 등의 저하)과 동시에 페이스트화할 때 점도의 상승을 수반하여 배합하여 페이스트하는 것이 곤란해진다.
구체예로서 회로기판을 들면 난연시험의 UL-94 연소성시험의 V-1 또는 V-0을 만족시키기 위해서는 질량백분율로 20∼50%의 배합비가 바람직하다.
또한, 필요에 따라서 상기 난연제는 2종류 이상을 블렌드하여 사용하면 좋다.
본 발명에서는 난연제와 함께 난연조제를 이용하여도 좋다. 난연조제는 난연제로 분류되는 일도 있지만 어떤 종류의 난연제와 병용하였을 때 그 난연제의 난연효과에 상승효과를 나타내는 것이다. 난연제로서 본 발명에 바람직하게 이용되는 브롬화방향족계 난연제와의 병용에 있어서는 앞에서 무기계 난연제로 분류되는 것을 난연조제로서 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 무기계 난연조제는 연소시에 수지의 탈수제로서 작용하고 탄화피막형성에 기여하는 것이며 구체적으로는 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 실리카, 산화알루미늄, 산화철, 산화티탄, 산화망간, 산화마그네슘, 산화지르코늄, 산화아연, 산화몰리브덴, 산화코발트, 산화비스무스, 산화크롬, 산화주석, 산화안티몬, 산화니켈, 산화구리, 산화텅스텐 등의 금속산화물, 알루미늄, 철, 티탄, 망간, 아연, 몰리브덴, 코발트, 비스무스, 크롬, 니켈, 구리, 텅스텐, 코발트, 주석, 안티몬 등의 금속분, 붕산아연, 메타붕산아연, 메타붕산바륨, 탄산아연, 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 탄산바륨을 들 수 있다.
그 중에서도 삼산화안티몬, 수산화알류미늄, 수산화마그네슘이 난연제와의 병용에 의한 상승효과가 높아 적합하다. 또한 조금 전 기술한 리플로우, 납땜딥 등의 내열성을 없애는 재료로서는 삼산화안티몬이 융점이 655℃로 높아서 내열성이 뛰어나며 브롬화방향족계 화합물과의 난연화상승효과가 높고 절연성 등 요구되는 특성에 특히 적합하다.
또한 필요에 따라서 상기 난연조제는 2종류이상 블렌드하여 사용하여도 좋다.
무기계 난연조제는 브롬화방향족계 난연제와의 합계량에서의 배합비가 폴리비닐벤질에테르 화합물에 대하여 질량백분율로 5∼70%의 범위인 것이 바람직하며 얻고 싶은 난연성에 따라서 적시에 선택할 수 있다. 상기 합계량이 적어지면 난연효과 및 유전특성의 향상이 거의 없게 되며 많아지면 폴리비닐벤질에테르 화합물의 경화물로서의 뛰어난 물성을 저하시킴과 동시에 배합하여 페이스트화하는 것이 곤란하다.
구체예로서 회로기판을 들면 난연시험의 UL-94연소시험의 V-1 또는 V-0을 만족시키기 위해서는 질량백분율로 20∼40%의 합계배합비가 적당하다.
또한 무기계난연조제와 폴리비닐벤질에테르 화합물의 배합비는 필요에 따라서 적절히 선택하면 되고 특별히 한정되는 것은 아니며, 무기계 난연조제/폴리비닐벤질에테르 화합물의 비가 질량으로 5/95∼95/5인 범위에서 선택할 수 있다.
또한 난연조제는 분산성향상, 폴리비닐벤질에테르 화합물과의 계면상태를 개량하기 위하여 표면처리를 해도 좋다.
구체적으로는 실란화합물(클로로실란, 알콕시실란, 유기관능성실란, 실라잔), 티타네이트계, 알루미늄계 커플링제 등에 의한 표면처리를 들 수 있다.
표면처리의 방법은 건식법, 습식법, 인테그랄블렌드법 등이 있지만 필요로 하는 특성, 공법, 설비에 따라서 적시에 선택한다. 구체적으로는 공지의 방법에 준하여 행할 수 있다.
첨가형난연제와 난연조제를 병용함으로써 첨가형난연제를 단독으로 사용하는 경우에 비하여 본 발명의 조성물에서의 폴리비닐벤질에테르 화합물의 배합비를 늘려도 난연효과의 레벨을 동등하게 유지할 수 있다.
본 발명의 제 8태양에 이용하는 유전체세라믹분말의 유전체세라믹재료는 특별히 한정되는 것은 아니지만 2GHz에서의 비유전율(ε)은 10∼20000의 것을 이용하는 것이 바람직하며 유전정접(tanδ)은 0.05이하가 적당하다. 유전정접의 하한에는 특별히 제한은 없지만 0.0001정도이다. 이와 같은 것의 예를 든다면 티탄-바륨-네오디뮴계 세라믹, 티탄-바륨-주석계 세라믹, 납-칼슘계 세라믹, 이산화티탄세라믹(TiO2계), 티탄산바륨계 세라믹(BaTiO3-BaZeO3계, BaO-TiO2-Nd2O3계, BaO-TiO2-SnO2계), 티탄산납계 세라믹, 티탄산스트론튬계 세라믹(SrTiO3계), 티탄산칼슘계 세라믹(CaTiO3계), 티탄산비스무스계 세라믹, 티탄산마그네슘계 세라믹(MgTiO3계), 티탄산지르코늄계 세라믹, 티탄산아연계 세라믹, 지르콘산스트론튬계 세라믹 등을 들 수 있다. 또한 CaWO4계 세라믹, Ba(Mg,Nb)O3계 세라믹, Ba(Mg,Ta)O3계 세라믹, Ba(Co,Mg,Nb)O3계 세라믹, Ba(Co,Mg,Ta)O3계 세라믹, Sr(Zn,Nd)O3계 세라믹, Ba(Zn,Nd)O3계 세라믹, Ba(Zn,Ta)O3계 세라믹 등도 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용하도도 좋다.
또한, 상기 이산화티탄계 세라믹라는 것은 조성적으로는 이산화티탄만을 포함하는 계, 또는 이산화티탄에 다른 소량의 첨가물을 포함하는 계로서 주성분인 이산화티탄의 결정구조가 유지되어 있는 것이다. 다른 계의 세라믹도 이와 마찬가지이다. 이산화티탄은 TiO2로 표시되는 물질로서 여러 가지 결정구조를 갖는 것이지만 유전체세라믹로서 사용되는 것은 그 중의 루틸구조의 것이다.
유전체세라믹분말의 입자경은 균일분산, 혼합 및 고충전율화를 꾀하는 것 외에 평균입자경 0.1∼100㎛의 것을 이용할 수 있지만 되도록이면 0.1∼10㎛의 범위가 적당하다. 즉, 입자경이 커지면 폴리비닐벤질에테르 화합물로의 균일한 분산, 혼합이 어렵게 됨과 동시에 침강이 심하게 되며 균일한 재료를 제조하기 어렵다. 반대로 입자경이 작아지면 분말의 표면적이 증대하고 분산혼합시의 점도, 틱소성이 상승해버리고 고충전화가 곤란해진다.
유전체세라믹분말은 유전체세라믹분말과 폴리비닐벤질에테르 화합물의 합계량을 100체적%로 하였을 때 5∼65체적%의 배합량이다. 이러한 배합량으로 함으로써 고유전율화가 가능해짐과 함께 폴리비닐벤질에테르 화합물로의 유전체세라믹분말의 혼합, 분산이 양호해진다. 이에 대하여 유전체세라믹분말의 배합량이 많아지면 배합이 곤란하게 됨과 동시에 경화물물성의 저하가 커지며 실용적이지 못하다. 또한 유전체 세라믹분말의 배합량이 적어지면 유전율의 상승이 거의 없고 유전특성에서 본 메리트가 없어진다.
본 발명에 이용할 수 있는 커플링제로서는 실란계커플링제, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 등이 있다. 그리고 실란계 커플링제는 또한 클로로실란계, 알콕시실란계, 유기관능성 실란계, 실라잔계 등으로 세분화된다.
그 중에서도 열분해개시온도가 220℃이상인 것이 바람직하다. 특히 전자부품, 회로기판에 사용하는 경우 납땜에 의한 접속을 위해 최대 260℃의 리플로우를 수회(5∼6회 정도) 통할 필요가 있는 것이 대부분이며 이러한 내열성의 요구특성을 만족시키는데는 열분해개시온도가 250℃이상인 것이 바람직하다. 열분해개시온도의 상한에 특별히 제한은 없지만 통상 사용되는 것에 관해 말하자면 1000℃정도이다.
이와 같은 것으로서, 알콕시실란계로서는 메틸디에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 디메틸에톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 디메틸비닐에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸비닐메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 메틸비닐디메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸비닐디메톡시실란, 테트라메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 테트라에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 메틸시메톡시실란 등이 있다.
유기관능성 실란계로서는 γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, γ-메르캅톡시트리메톡시실란 등이 있다.
커플링제는 필요로 하는 특성에 따라 단독 또는 2종 이상을 병용하여도 좋다.
유전체분말로의 커플링제의 처리량은 질량백분율로 0.1∼6%의 사이에서 적시에 선택하면 되지만 구체적으로는 필러인 유전체분말의 표면에 단분자막이 형성될 수 있는 표면처리방법이 가장 효과가 높다.
이에 관해서는 예를 들어, 다음 식에 의한 산출방법이 있다.
커플링제첨가량 = (유전체분말의 질량 × 유전체분말의 비표면적) / 커플링제의 최소피복면적
표면처리방법은 하기의 4종류가 있으며 필요에 따라서 적시에 선택하여 처리한다.
1) 건식법: V블렌더 등으로 유전체분말을 강제 교반하면서 커플링제(수용액 등으로도 가능)를 건조공기, 질소가스로 분무시켜서 처리하는 방법이다.
2) 습식법: 유전체분말을 물, 용제에 분산시켜 슬러리상태로 된 데에다 커플링제(수용액 등으로도 가능)를 첨가해 가고 교반후, 정치하여 유전체분말을 침전분리하고 건조시키는 방법이다.
3) 스프레이법: 로에서 금방 꺼낸 고온의 유전체분말에 커플링제(수용액 등으로도 가능)를 스프레이하는 방법이다.
4) 인테그랄프린트법: 폴리비닐벤질에테르에 유전체분말을 첨가하기 전후에 교반하면서 직접 배합물에 커플링제를 희석하지 않고 첨가하는 방법이다.
또한 커플링제에 의한 표면처리에 의해 유전체분말에는 커플링제의 피막이 형성되게 되지만 일부 피막형성이 되어 있지 않은 유전체분말이 존재하여도 좋다.
본 발명의 제 9태양인 전자부품은 폴리비닐벤질에테르 화합물중에 유전체분말이 분산되어 있어 상기 유전체분말의 비유전율이 20∼10000, 유전정접이0.01∼0.0001이며, 전체의 비유전율이 5∼20, 유전정접이 0.0025∼0.0075인 제 1복합유전체층을 적어도 1층 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써 적당한 유전율과 높은 Q를 얻을 수 있으며 전달손실이 적어지며 특히 발룬변압기, 안테나, 파워앰프 등의 전자회로의 형성에 적합하다.
본 발명의 전자부품은 폴리비닐벤질에테르 화합물중에 유전체분말이 분산되어있고 상기 유전체분말의 비유전율이 20∼10000, 유전정접이 0.01∼0.0001, 함유량이 40∼65vol%이며 전체의 비유전율이 10∼40, 유전정접이 0.0075∼0.025인 제 2복합유전체층을 적어도 1층 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써 적당한 Q값과 높은 유전율을 얻을 수 있으며 특히 콘덴서와 패치안테나 혹은 VCO(전압제어발진기), 파워앰프 등의 전자회로의 형성에 적합하다.
본 발명의 전자부품은 폴리비닐벤질에테르 화합물중에 자성분이 분산되어 있고 이 자성분의 함유량이 25∼65체적%이며 전체의 투자율이 3∼20인 복합자성체층을 적어도 1층 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써 적당한 투자율을 확보하면서 저유전율이 되며, 100MHz 이상, 바람직하게는 100MHz∼10GHz의 고주파수 영역에서의 사용이 가능해지고, 자성분의 함유량을 크게 할 수 있기 때문에 자기특성을 이용한 전자부품과 전자부품의 자기차폐에 적합하다.
이들의 구성층은 적어도 상기 어느 층이 1층 이상 포함되어 있으면 좋고 목적으로 하는 전자부품의 구성, 기능 등에 의해 적절히 조합하여 이용하면 된다.
본 발명에 이용하는 세라믹분말 특히 상기 제 1복합유전체층에 함유되는 세라믹분말은 높은 Q와 어느 정도의 비유전율을 갖는 것을 필요로 한다. 특히 2GHz에서의 비유전율이 20∼10000, 유전정접이 0.01∼0.0001인 것이 바람직하며, 이보다는 Q가 250∼50000인 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해 높은 Q와 비유전율의 복합유전체를 얻을 수 있다.
본 발명에 이용하는 세라믹분말은 고주파수대역에서 분산매가 되는 수지보다도 큰 비유전율과 Q를 갖는 세라믹분말이라면 좋고, 2종류이상 이용하여도 된다. 세라믹분말은 제 1복합유전체층 전체의 비유전율이 5∼20, 유전정접이 0.0025∼0.0075가 되도록 함유되어 있으면 된다.
세라믹분말은 상기 제 1태양에서 열거 한 것을 이용할 수 있으며, 바람직한 범위, 입경 등도 마찬가지이다.
본 발명의 제 1복합유전체층은 폴리비닐벤질에테르화합물로부터 얻어지는 수지와 상기 세라믹을 주성분으로 하는 것이지만 폴리비닐벤질에테르화합물이 세라믹분말의 합계량을 100vol%로 하였을 때 세라믹분말의 함유량은 10vol%∼70vol%이며, 바람직하게는 20vol%∼60vol%이다.
세라믹분말이 70vol% 이상이면 치밀한 조성물이 얻어지지 않게 된다. 또한 세라믹분말을 첨가하지 않는 경우에 비하여 Q가 크게 저하하는 것이다. 한편 세라믹분말이 10vol% 미만이면 세라믹분말을 함유하는 효과를 별로 볼 수 없다.
본 발명의 제 1복합유전체층은 각 성분을 상기의 적절히 설정함에 의해 폴리비닐벤질에테르화합물로부터 얻어지는 수지보다도 크게 할 수 있으며 필요에 따라서 비유전율과 높은 Q를 얻을 수 있다.
본 발명에 이용하는 세라믹분말 특히 상기 제 2복합유전체층에 함유되는 세라믹분말은 특별히 높은 비유전율을 갖는 것을 필요로 한다.
이 유전율이 바람직하게는 20∼10000, 유전정접이 0.01∼0.0001인 것이 바람직하며 이보다는 Q가 250∼50000인 것이 바람직하다. 이와 같은 세라믹분말을 폴리비닐벤질에테르 화합물로부터 얻어지는 수지 중에 분산시킴으로써 보다 높은 비유전율의 복합유전체를 얻을 수 있다.
본 발명에 이용하는 세라믹분말은 고주파수대역, 특히 2GHz에서 제 2복합유전체층전체의 비유전율이 10∼40, 유전정접이 0.0075∼0.025이 되는 분말이면 되고 2종류이상 이용해도 된다. 구체적으로는 상기 제 2태양에서 열거한 것을 이용할 수 있으며 바람직한 범위, 입경 등도 마찬가지이다.
본 발명의 제 2복합유전체층은 폴리비닐벤질에테르 화합물로부터 얻어지는 수지와 상기 세라믹를 주성분으로 하는 것이지만 폴리비닐벤질에테르 화합물과 세라믹분말의 합계량을 100vol%로 하였을 때 세라믹분말의 함유량은 40vol%∼65vol%이며, 바람직하게는 40vol%∼60vol%의 범위가 적당하다.
복합유전체층에 함유되는 자성분은 상기 제 4태양에서 열거한 페라이트, 강자성금속을 이용할 수 있으며, 그 입경 등도 마찬가지이다.
본 발명의 폴리비닐벤질에테르 화합물과 자성분의 혼합비로서는 형성되는 복합자성체층전체의 투자율이 3∼20이 되도록 첨가되면 된다. 특히 유리직물 등에 도포하는 페이스트단계에서 수지와 자성분의 비율로 나타낸 경우 자성분의 함유량은 25∼65vol%(50∼90wt%)가 적당하다. 이와 같은 자성분말의 함유량으로써 복합자성층전체의 투자율이 3∼20이 되고 본 발명의 효과가 향상된다. 이에 반하여 자성분의 함유량이 많아지면 슬러리화하여 도포하는 것이 곤란해지며, 기판 프리프레그의 제작이 곤란해진다. 한편 자성분의 함유량이 적어지면 투자율을 확보할 수 없게 되는 경우가 있고 자기특성이 저하한다.
본 발명의 난연제로서는 통상 기판의 난연화를 위하여 이용되고 있는 여러 가지 난연제를 이용할 수 있다. 구체적으로는 할로겐인산에스테르, 브롬화에폭시수지 등의 할로겐화물, 또한 인산에스테르아미드계 등의 유기화합물과, 삼산화안티몬, 수소화알루미늄 등의 무기재료를 이용할 수 있다. 이들 중에서도 할로겐화인산에스테르, 인산에스테르아미드계 등이 적당하지만 특히 할로겐화인산에스테르가 적당하다 .
본 발명의 폴리비닐벤질에테르 화합물과 난연제의 혼합비로서는 난연제에 할로겐화인산에스테르를 이용하는 경우 유리직물 등에 도포하는 페이스트단계에서 수지와 할로겐화인산에스테르의 비율로 나타낸 경우 다음의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
폴리비닐벤질에테르화합물 : 할로겐화인산에스테르 = 100 : 100 ∼ 100 : 900. 즉, 할로겐화인산에스테르의 함유량은 40∼60wt%가 적당하다. 이와 같은 난연제를 함유함으로써 본 발명의 효과가 향상된다. 이에 반하여 난연제의 함유량이 많아지면 수지가 갖는 특성 특히 전기적 특성이 열화하게 된다. 한편 난연제의 함유량이 적어지면 난연화가 곤란해지며, 특히 UL-94 V-0을 만족하는 것이 곤란해진다.
본 발명에 이용되는 유리직물 등의 강화섬유는 목적, 용도에 따라서 여러 가지가 좋고 시판품을 그 대로 이용할 수 있다. 이 때의 강화섬유는 전기적인 특성에따라서 E유리직물(ε=7, tanδ=0.003, 1GHz), D유리직물(ε=4, tanδ=0.0013, 1GHz), H유리직물(ε=11, tanδ=0.003, 1GHz) 등을 구분하여 사용하여도 된다. 또한, 층간밀착향상을 위해 커플링처리 등을 하여도 된다. 그 두께는 100㎛ 이하, 특히 20∼60㎛인 것이 적당하다. 직물중량으로서는 120g/m2이하, 특히 20∼70g/m2가 적당하다.
또한, 폴리비닐벤질에테르 화합물과 유리직물의 배합비는 중량비로 폴리비닐벤질에테르화합물/유리직물이 4/1∼1/1인 것이 바람직하다. 이와 같은 배합비로 함으로써 본 발명의 효과가 향상된다. 이에 반하여 이 비가 작아져서 에폭시수지량이 적어지면 동박과의 밀착력이 저하하고 기판의 평활성이 문제가 생긴다. 역으로 이 비가 커져서 에폭시수지량이 많아지면 사용할 수 있는 유리직물의 선택이 곤란해지며, 얇은 부분에서의 강도의 확보가 곤란해진다.
사용하는 금속박으로는 금, 은, 구리, 알루미늄 등 도전율이 양호한 금속중에서 적합한 것을 이용하면 된다. 이들 중에서도 특히 동이 바람직하다.
금속박을 제작하는 방법으로서는 전해, 압연법 등 여러 가지 공지의 방법을 이용할 수 있지만 박비닐강도를 취하고 싶은 경우에는 전해박을, 고주파특성을 중시하고 싶은 경우에는 표면요철에 의한 표피효과의 영향이 적은 압연박을 사용하면 된다.
금속박의 두께로서는 8∼70㎛가 적당하며, 특히 12∼35㎛가 가장 적당하다.
본 발명의 복합유전체는 이하와 같은 제조방법에 따르는 것이 바람직하다.
먼저, 세라믹분말과 폴리비닐벤질에테르화합물을 소정량 씩 조합하여 혼합한다. 예를 들어 건식혼합에 의해서도 할 수 있지만 볼밀, 교반기 등으로 톨루엔, 크실렌 등의 유기용제중에서 충분히 혼합하는 것이 바람직하다.
이 슬러리를 90∼120℃에서 건조하고 폴리비닐벤질에테르화합물과 세라믹분말의 덩어리를 얻는다. 이 덩어리를 분쇄하여 폴리비닐벤질에테르화합물과 세라믹의 혼합분말을 얻는다. 슬러리로부터 혼합분말로 하는 방법은 스프레이드라이어 등의 과립제조장치를 이용하여도 된다.
혼합분말의 평균입경은 50∼1000㎛정도로 하면 된다.
다음으로 이 혼합분말을 100∼150℃에서 소정의 형상으로 프레스성형하고 이성형물을 100∼200℃, 30∼180분 경화시킨다. 필요에 따라서 스텝큐어하여도 된다. 이 경화시에는 전술한 경화제 등의 첨가제를 존재시켜도 된다.
또한, 전극의 형성은 Cu 등의 금속박으로 분말을 끼워서 프레스하면서 경화시켜서 하는 것과 완전경화하기 전의 단계에서 일측면 혹은 양면에 Cu박 등의 금속박을 부착하고 프레스하면서 경화시켜서 하는 것과 프레스로 금속박을 붙여서 가경화시킨 후 별도로 열처리에 의해 경화를 진행하여 하는 것과 성형물을 경화시킨 후 금속의 증착과 스퍼터, 무전해도금과 (수지)전극 등의 도포에 의해 할 수 있다.
본 발명의 복합유전체는 상술한 바와 같이, 세라믹분말을 폴리비닐벤질에테르화합물의 중합 내지 경화 에 혼합하는 것이 바람직하지만 경우에 따라서는 중합 내지 경화 후에 혼합하여도 된다. 단, 완전히 경화한 후의 세라믹분말의 혼합은 바람직하지 않다.
본 발명에 있어서 프리프레그를 얻는데는 소정의 배합비로 한 세라믹분말, 자성분, 필요에 따라서 난연제와 폴리비닐벤질에테르 화합물을 포함하며, 용제에 혼련하여 슬러리화한 페이스트를 도포하여 건조(B스테이지화)하는 공정을 따른다. 이 경우에 이용되는 용제는 휘발성용제가 바람직하며 상기 극성중성용매가 특히 바람직하고, 페이스트의 점도를 조정하고 도포하기 쉬운 목적으로 이용된다. 혼련은 볼밀, 교반 등에 의해 공지의 방법에 의해 하면 된다. 페이스트를 금속박에 도포, 또는 유리직물 상에 함침함으로써 성형할 수 있다.
프리프레그의 건조(B스테이지화)는 함유하는 세라믹분말, 자성분, 필요에 따라서 난연제의 함유량 등에 의해 적절히 조정하면 되지만 통상 100∼120℃, 0.5∼3시간으로 하면 된다. 건조, B스테이지화한 후의 두께는 50∼300μ정도가 적당하며 그 용도와 요구되는 특성(패턴폭 및 정밀도, 직류저항) 등에 의해 적절한 막두께로 조정하면 된다.
프리프레그는 도 94 또는 도 95에 나타내는 방법에 의해 제조할 수 있다. 이 경우 도 94의 방법은 비교적 양산에 적합하며 도 95의 방법은 막두께 제어를 하기 쉽고 특성의 조정이 비교적 용이하게 할 수 있다는 특징을 갖고 있다. 도 94에 있어서 (a)에 나타내는 바와 같이 롤상으로 감아진 유리직물(2101a)은 이 롤(2101a)로부터 풀어지며 가이드롤러(2111)를 통하여 도포조(2110)에 반송된다. 이 도포조(2110)에는 용제중에 분산되어 있는 세라믹분말, 자성분, 필요에 따라서 난연제와 폴리비닐벤질에테르화합물이 슬러리상으로 조정되어 있고 이 도포조(2110)를 유리직물이 통과하면 상기 슬러리 중에 침지되며 유리직물에 도포됨과 함께 그중의 틈새가 채워지게 된다.
도포조(2110)를 통과한 유리직물은 가이드롤러(2112a, 2112b)를 통하여 건조로(2120)에 도입된다. 건조 후에 도입된 수지함침유리직물은 소정의 온도와 시간 건조되며 B스테이지화 됨과 함께 가이드롤러(212)에 의해 방향전환하여 권취롤러(2130)에 귄취된다.
그리고 소정의 크기로 절단되면 (b)에 나타내는 바와 같이 유리직물(2101)의 양면에 세라믹분말, 자성분, 필요에 따라서 난연제를 함유한 수지가 배치된 프리프레그가 얻어진다.
또한 (c)에 나타내는 바와 같이 얻어진 프리프레그의 상하양면상에 동박 등의 금속박(2103)을 배치하고 이를 가열, 가압프레스하면, (d)에 나타내는 양면금속부착기판이 얻어진다. 가열가압조건은 100∼200℃의 온도, 9.8×105∼7.84×106Pa(10∼80kgf/cm2)의 압력으로 하면 되고 이와 같은 조건하에서 0.5∼20시간 정도 성형하는 것이 바람직하다. 성형은 조건을 바꿔서 복수단계로 나누어 할 수 있다. 또한 금속박을 마련하지 않는 경우에는 금속박을 배치하지 않고 가열, 가압프레스하면 된다.
다음에, 도 95의 제조방법에 대하여 설명한다. 도 95에 있어서 (a)에 나타내는 바와 같이 세라믹분말, 자성분, 필요에 따라서 난연제와 폴리비닐벤질에테르화합물을 용제중에 분산한 슬러리(2102a)를 독터블레이드(2150) 등에 의해 틈새를 일정하게 유지하면서 동박 등의 금속박 상에 도포한다.
그리고 소정의 크기로 절단되면 (b)에 나타내는 바와 같이 금속박(2103)의 상면에 세라믹분말, 자성분, 필요에 따라서 난연제를 함유한 수지가 배치된 프리프레그가 얻어진다.
또한, (c)에 나타내는 바와 같이 유리직물(2101)의 상하양면에 얻어진 프리프레그(2102, 2103)를 각각 수지(2102)측을 내면으로 하여 배치하고, 이를 가열, 가압프레스하면 (d)에 나타내는 바와 같이 양면금속박부착기판이 얻어진다. 가열가압조건은 상기와 마찬가지로 된다.
전자부품을 구성하는 기판, 및 프리프레그는 상기 도포법 이외에 재료를 혼련하고 고체상으로 한 혼련물을 성형함에 의해서도 얻을 수 있다. 이 경우 원료가 고체상이기 때문에 두께를 취하기 쉽고 비교적 두께가 있는 기판, 프리프레그를 성형하는 방법으로서 적합하다.
혼련은 적어도 폴리비닐벤질에테르 화합물의 융점이상일 필요가 있다. 폴리비닐벤질에테르 화합물의 융점은 통상 50∼150℃정도이다. 혼련은 볼밀, 교반, 혼련기 등의 공지의 방법으로 하면 된다. 그 때 필요에 따라서 용매를 이용하여도 된다. 또한 필요에 따라서 펠릿화, 분말화하여도 된다.
얻어진 펠릿화, 분말화 등이 된 혼련물을 금형을 이용하여 가열, 가압성형한다. 성형조건으로서는 100∼200℃, 0.5∼3시간, 4.9×105∼7.84×106Pa (5∼80kgf/cm2)압력으로 하면 된다.
이 경우에 얻어지는 프리프레그의 두께로서는 0.05∼5mm정도이다. 프리프레그의 두께는 소망하는 판두께, 유전체분과 자성분의 함유율에 따라서 적절히 조정하면 된다.
또한, 상기와 같이 얻어진 프리프레그의 상하양면상에 동박 등의 금속박을 배치하고 이를 가열, 가압프레스하면 양면금속박부착기판이 얻어진다. 가열가압조건은 100∼200℃의 온도, 9.8×105∼7.84×106Pa (10∼80kgf/cm2)의 압력으로 하면 되고, 이와 같은 조건하에서 0.5∼20시간 정도 성형하는 것이 바람직하다. 성형은 조건을 바꿔서 복수단계로 나누어 할 수 있다. 또한 금속박을 마련하지 않는 경우에는 금속박을 배치하지 않고 가열, 가압프레스하면 된다.
이렇게 하여 얻어지는 성형재료로서의 기판(유기복합재료)은 투자율 및 유전율의 고주파수특성이 뛰어나다. 또한 절연제로서 견딜 수 있는 절연특성이 뛰어나다. 게다가 후술하는 바와 같이 구리박이 부착된 기판으로 한 경우 구리박막과의 접착강도가 크다. 또한 땜납내열성 등의 내열성이 뛰어나다.
본 발명의 프리프레그는 동박과 겹쳐서 가열 가압하여 성형함으로써 구리박이 부착된 기판을 성형할 수 있다. 이 경우의 동박의 두께는 12∼35㎛ 정도이다.
이와 같은 동박부착기판에는 양면패터닝기판과 다층기판 등이 있다.
도 96 및 도 97에는 양면패터닝기판 형성예의 공정도를 나타낸다. 도 96 및 도 97에 나타내는 바와 같이 소정두께의 프리프레그(2001)와 소정두께의 동(Cu)박(2002)를 겹쳐서 가압 가열하여 성형한다(공정 A). 다음에 통공(2003)을 드릴링에 의해 형성한다(공정 B). 형성한 통공(2003)에 동(Cu)도금을 실시하고, 도금막(2004)을 형성한다(공정 C). 또한 양면의 동박(2002)에 패터닝을 하고 도체패턴(2021)을 형성한다(공정 D). 그 후 도 96에 나타내는 바와 같이 외부단자 등의 접속을 위해 도금을 실시한다(공정 E). 이 경우의 도금은 Ni도금후에 그 위에 Pd도금을 실시하는 방법, Ni도금후에 그 위에 Au도금을 실시하는 방법(도금은 전해 또는 무전해도금), 솔더레벨러를 이용하는 방법에 의해 행해진다.
도 98 및 도 99에는 다층기판형성예의 공정도이며 4층 적층하는 예가 도시되어 있다. 도 98 및 도 99에 나타내는 바와 같이 소정 두께의 프리프레그(2001)와 소정두께의 구리(Cu) 박(20002)을 겹쳐서 가압가열하여 성형한다(공정 a). 다음에 양면의 동박(2002)에 패터닝을 실시하고, 도체패턴(2021)을 형성한다(공정 b). 이와 같이 하여 얻어진 양면패터닝기판의 양면 그위에 소정두께의 프리프레그(2001)와 동박(2002)를 겹쳐서 동시에 가압 가열하여 성형한다(공정 c). 이어서 통공을 드릴링에 의해 성형한다(공정 d). 형성한 통공에 구리(Cu)도금을 실시하고 도금막(2004)을 형성한다(공정 e). 또한 양면의 동박(2002)에 패터닝을 실시하고 도체패턴(2021)을 형성한다(공정 f). 그 후, 도 98에 나타내는 바와 같이, 외부단자와의 접속을 위한 도금을 실시한다(공정 g). 이 경우의 도금은 Ni도금후에 그위에 Pd도금을 실시하는 방법, Ni도금후에 그위에 Au도금을 실시하는 방법(도금은 전해 또는 무전해도금), 솔더레벨러를 이용하는 방법에 의해 행해진다.
상기의 가열 가압의 성형조건은 100∼200℃의 온도, 9.8×105∼7.84×106Pa (10∼80kgf/cm2)의 압력으로 0.5∼20시간 동안 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 예에 한정되지 않고 여러 가지 기판을 성형할 수 있다. 예를 들어, 성형재료로서의 기판과, 동박부착기판과 프리프레그를 이용하고 프리프레그를 접착층으로서 다층화하는 것도 가능하다.
또한 프리프레그와 성형재료로서의 기판과 동박을 접착하는 태양에 있어서 전술한 세라믹분말, 자성분, 필요에 따라서 난연제와 폴리비닐벤질에테르화합물과 부틸카르비톨아세테이트 등의 고비점용제를 혼련하여 얻어진 복합유전체재료와 복합자성재료페이스트를 패터닝한 기판 상에 스크린인쇄 등으로 형성하여도 되고 이에 따라서 특성의 향상을 꾀할 수 있다.
이와 같은 프리프레그, 동박부착기판, 적층기판 등과 소자구성패턴, 구성재료를 조합시킴으로써 전자부품을 얻을 수 있다.
본 발명의 전자부품은 상기와 같은 콘덴서(캐퍼시터), 코일(인덕터), 필터 등의 외에, 이들과 혹은 그 이외에 배선패턴, 증폭소자, 기능소자를 조합하고, 안테나와, RF모듈(RF증폭단), VCO(전압제어발진회로), 파워앰프(전력증폭단) 등의 고주파전자회로, 광픽업 등이 이용되는 중첩모듈 등의 고주파용 전자부품을 얻을 수 있다.
(실시예)
(실시예 1-1)
우선, 세라믹분말과 폴리비닐벤질에테르 화합물을 표 1-1에 나타낸 조성이 되도록 조합하여 톨루엔 중에서 충분히 혼합하고 이것을 90∼120℃에서 약 2시간 건조시켰다. 이어서 이것을 분쇄하여 세라믹와 폴리비닐벤질에테르화합물의 혼합분말을 얻었다. 이 혼합분말의 평균입경은 50∼1000㎛였다. 이 분말을 6.5㎝ x 5㎝의 금형에 넣어 120∼200℃에서 2시간 경화시켜 목적의 조성물을 얻었다.
또한, 세라믹분말은 MgTiO3(평균입경 5㎛), Ba2(Ti,Sn)9O20계(평균 입경 10㎛), Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2계(평균입경 5㎛), CaTiO3(평균입경 0.5㎛), SrTiO3(평균입경: 0.5㎛)을 사용하였다.
폴리비닐벤질에테르화합물은 화학식 1에서 R1이 메틸기, R2가 벤질기, R3의 수소 원자와 비닐벤질기의 몰 비가 수소원자 : 비닐벤질기=0 : 100, n=3의 것이다.
이어서, 상기의 각 조성물에 대하여 약 1.0mm각의 봉상 시료(약 6.5mm길이)를 제작하고 비유전율(2GHz)을 공동공진기 섭동법에 의해 측정(휴렛 팩커드(주) 제조, 83620A, 8757C를 사용)하였다. 또한, Q를 구하였다.
또한, 치밀한 정도는 성형물표면에 물을 몇 방울 떨어뜨려 약 1분 만에 내부에 침투하는가에 따라 평가하고 침투하지 않는 것을 보다 치밀한 것이라고 평가하였다. 그 결과를 표 3, 4에 나타낸다.
샘플 No. 세락믹분말 세라믹분말함유량(vol%) VB함유량(vol%) 유전율 Q 치밀도
1.(비교) - - 100 2.5 250 치밀함
2. MgTiO3 10 90 3.3 268 치밀함
3. MgTiO3 20 80 4.0 289 치밀함
4. MgTiO3 30 70 5.0 313 치밀함
5. MgTiO3 40 60 6.0 345 치밀함
6. MgTiO3 50 50 7.2 385 치밀함
7. MgTiO3 60 40 8.7 420 치밀함
8. MgTiO3 65 35 9.1 431 치밀함
9.(비교) MgTiO3 70 30 8.5 367 치밀하지않음
10. Ba2(Ti,Sn)9O20base 10 90 4.0 264 치밀함
11. Ba2(Ti,Sn)9O20base 20 80 4.7 279 치밀함
12. Ba2(Ti,Sn)9O20base 30 70 6.3 304 치밀함
13. Ba2(Ti,Sn)9O20base 35 65 7.3 319 치밀함
14. Ba2(Ti,Sn)9O20base 40 60 8.2 329 치밀함
15. Ba2(Ti,Sn)9O20base 45 55 9.3 344 치밀함
16. Ba2(Ti,Sn)9O20base 50 50 9.8 380 치밀함
17. Ba2(Ti,Sn)9O20base 60 40 13.0 401 치밀함
18. Ba2(Ti,Sn)9O20base 65 35 15.0 426 치밀함
19.(비교) Ba2(Ti,Sn)9O20base 70 30 14.6 320 치밀하지않음
20. Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2base 10 90 3.5 263 치밀함
21. Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2base 20 80 6.0 287 치밀함
22. Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2base 25 75 7.1 295 치밀함
23. Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2base 30 70 8.5 302 치밀함
24. Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2base 35 65 9.9 313 치밀함
25. Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2base 40 60 11.4 332 치밀함
샘플 No. 세락믹분말 세라믹분말함유량(vol%) VB함유량(vol%) 유전율 Q 치밀도
26. Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2base 50 50 14.9 381 치밀함
27. Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2base 60 40 19.6 408 치밀함
28. Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2base 65 35 17.7 334 치밀함
29.(비교) Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2base 70 30 16.9 263 치밀하지않음
30. CaTiO3 10 90 4.1 253 치밀함
31. CaTiO3 20 80 6.3 260 치밀함
32. CaTiO3 30 70 9.1 269 치밀함
33. CaTiO3 40 60 13.7 278 치밀함
34. CaTiO3 50 50 19..2 279 치밀함
35. CaTiO3 60 40 28.7 261 치밀함
36. CaTiO3 65 35 25.8 251 치밀함
37.(비교) CaTiO3 70 30 24.4 198 치밀함
38. SrTiO3 10 90 4.1 255 치밀하지않음
39. SrTiO3 20 80 6.5 256 치밀함
40. SrTiO3 30 70 9.4 260 치밀함
41. SrTiO3 40 60 14.1 263 치밀함
42. SrTiO3 50 50 19.5 265 치밀함
43. SrTiO3 60 40 31.9 268 치밀함
44. SrTiO3 65 35 36.0 254 치밀함
45.(비교) SrTiO3 70 30 31.7 188 치밀하지않음
(실시예 1-2)
실시예 1-1과 동일한 폴리비닐벤질에테르화합물과 실시예 1-1과 동일한 세라믹분말을 이하와 같이 조합하고 실시예 1-1과 동일하게 하여 조성물을 얻었다.
Ba2(Ti,Sn)9O20계 세라믹분말(60vol%)- 폴리비닐벤질에테르화합물 (40vol%) [실시예 1의 시료 No. 17의 조성과 동일]
Bi2O3-BaO-Nd2O3-TiO2계의 세라믹분말(60vol%)-폴리비닐벤질에테르화합물(40vol%) [실시예 1의 시료 No. 27의 조성과 동일]
SrTiO3의 세라믹분말(60vol%)-폴리비닐벤질에테르화합물(40vol%) [실시예 1의 시료 No. 43의 조성과 동일]
이들 시료에 대하여 0.01∼10GHz의 주파수로 측정한 비유전율을 도 1에 나타내었다. 또한 1∼10GHz의 주파수에서의 Q를 도 2에 나타내었다. 또한 측정은 실시예 1-1과 동일하게 하였지만 100MHz(0.1GHz)이하의 주파수에서의 비유전율 측정은 임피던스애널라이저(휴렛 팩커드(주) 제조 4291A)를 사용하여 행하였다. 이 100MHz 이하의 주파수에서의 측정용 시료는 상기 조성의 혼합분말을 100∼150℃에서 판형으로 프레스성형하고 여기에 Cu 박(18㎛두께)을 양면에 부착하여 100∼200℃에서 프레스하면서 경화시키고, 이것을 5mm 각으로 절단한 것이다.
도 1 및 도 2로부터 1GHz 이상의 고주파수대역에서도 비교적 높은 비유전율과 비교적 높은 Q를 나타내는 것을 알았다. 또한 특성에 따라 조성을 선택할 수 있는 것도 알았다.
(실시예 2-1)
우선, 세라믹 분말과 폴리비닐벤질에테르화합물을 표 1에 나타낸 조성이 되도록 조합하여 톨루엔 중에서 충분히 혼합하고 이것을 90∼120℃에서 약 2시간 건조시켰다. 이어서 이것을 분쇄하여 세라믹와 폴리비닐벤질에테르화합물의 혼합 분말을 얻었다. 이 혼합분말의 평균입경은 50∼1000㎛이었다. 이 분말을 6.5㎝ x 5㎝의 금형에 넣어 120∼200℃에서 2시간 경화시켜 목적의 조성물을 얻었다.
또한 세라믹분말은 BaTiO3(평균입경 0.5㎛), Ba(Ti,Zr)O3계 (평균입경 5㎛)를 사용하였다.
폴리비닐벤질에테르 화합물은 화학식 1에서 R1이 메틸기, R2가 벤질기, R3의 수소원자와 비닐벤질기의 몰비가 수소 원자 : 비닐벤질기=0 : 100, n=3의 것이다.
이어서, 상기의 각 조성물에 대하여 약 1.0mm각의 봉상 시료 (약 6.5mm길이)를 제작하고 비유전율(2GHz)을 공동공진기섭동법에 의해 측정 (휴렛 팩커드(주) 제조, 83620A, 8757C를 사용)하였다.
또한 치밀한 정도는 성형물표면에 물을 몇 방울 떨어뜨려 약 1분 만에 내부에 침투하는가에 따라 평가하고 침투하지 않는 것을, 보다 치밀한 것이라고 평가하였다. 그 결과를 표 5에 나타내었다.
샘플 No. 세락믹분말 세라믹분말함유량(vol%) VB함유량(vol%) 유전율 치밀함 치밀도
201.(비교) - - 100 2.5 치밀함 치밀함
202. BaTiO3 30 70 1.4 치밀함 치밀함
203. BaTiO3 40 60 15.0 치밀함 치밀함
204. BaTiO3 45 55 15.6 치밀함 치밀하지않음
205. BaTiO3 50 50 20.5 치밀함 치밀함
206. BaTiO3 60 40 35.0 치밀함 치밀함
207. BaTiO3 65 35 47.0 치밀함 치밀함
208.(비교) BaTiO3 70 30 불측정 치밀하지않음 치밀함
209. Ba(Ti,Zr)03,base 30 70 11.2 치밀함 치밀함
210. Ba(Ti,Zr)03,base 40 60 16.0 치밀함 치밀함
211. Ba(Ti,Zr)03,base 45 55 19.0 치밀함 치밀함
212. Ba(Ti,Zr)03,base 50 50 22.5 치밀함 치밀함
213. Ba(Ti,Zr)03,base 60 40 39.2 치밀함 치밀하지않음
214. Ba(Ti,Zr)03,base 65 35 48.7 치밀함 치밀함
215.(비교) Ba(Ti,Zr)03,base 70 30 42.2 치밀하지않음 치밀함
(실시예 2-2)
실시예 2-1과 동일한 폴리비닐벤질에테르 화합물과 실시예 1과 동일한 세라믹분말을 이하와 같이 조합하고 실시예 2-1과 동일하게 하여 조성물을 얻었다.
Ba(TiZr)O3계의 세라믹분말 (60 vol%)-폴리비닐벤질에테르화합물(40vol%) [실시예 1의 시료 No. 13의 조성과 동일]
BaTiO3의 세라믹분말(60vol%)-폴리비닐벤질에테르화합물(40vol%) [실시예 1의 시료 No. 6의 조성과 동일]
이들 시료에 대하여 0.01∼10GHz의 주파수로 측정한 비유전율을 도 3에 나타내었다. 또한 측정은 실시예 2-1과 동일하게 행했지만 100 MHz(0.1GHz) 이하의 주파수에서의 측정은 임피던스애널라이저(휴렛 팩커드(주) 제조 4291A)를 사용하여 행하였다. 이 100MHz 이하의 주파수에서의 측정용 시료는 상기 조성의 혼합분말을 100∼150℃에서 판형으로 프레스성형하고 여기에 Cu박(18㎛ 두께)을 양면에 부착하여 100∼200℃에서 프레스하면서 경화시키고 이것을 5mm각으로 절단한 것이다.
도 3으로부터 1GHz 이상의 고주파수 대역에서도 높은 비유전율을 나타내는 것을 알았다. 또한 특성에 따라 조성을 선택할 수 있는 것도 알았다.
(실시예 3-1)
폴리비닐벤질에테르 화합물을 55질량% 용액이 되도록 톨루엔용매에 용해하였다. 이 용액에 유도체 세라믹분말을 볼밀로 24시간 혼합하였다.
폴리비닐벤질에테르 화합물 (VB)은 화학식 1에서 R1이 메틸기, R2가 벤질기, R3의 수소원자와 비닐벤질기의 몰비가 수소 원자 : 비닐벤질기=0 : 100, n=3의 것이다.
유전체 세라믹분말은 BaO-TiO2-Nd2O3계(비유전율ε95) 평균 입경 5㎛의 것을 사용하고, 그 배합비(세라믹분말과 VB의 합계량을 100체적%로서 나타냄. 이하 동일)가 50, 55, 60, 65, 70체적%가 되도록 하였다. 이 슬러리를 50㎛ 유리직물(아사히슈에벨(주))에 도포기로 도포하고, 110℃에서 2시간 건조하여 이것을 프리프레그로 사용하였다. 건조 후의 막 두께는 150㎛이었다. 이어서, 프리프레그 12장으로프레스성형을 행하여 기판을 얻었다. 프레스조건은 프레스압 2.0 x 06Pa로 150 ℃에서 30분, 180℃에서 30분, 200℃에서 30분의 3단계로 하였다. 얻어진 기판의 두께는 1.6mm이었다.
이와 같이 하여 샘플 No. 301∼305을 얻었다.
비교로서 페놀노볼락형 에폭시수지와 유전체 세라믹분말을 메틸에틸케논 (메틸에틸케톤) 중에 용해하여 슬러리를 제작하였다. 혼합은 볼밀로 24시간 혼합하였다. 유전체 세라믹분말은 BaO-TiO2-Nd2O3계 (비유전율ε95), 평균입경 5㎛의 것을 사용하고 그 배합비가 50체적%가 되도록 하였다. 이 슬러리를 50㎛의 유리직물(아사히슈에벨(주))에 도포기로 도포하고 120℃에서 20분 건조하여 이것을 프리프레그로 사용하였다. 이어서, 프리프레그 12장으로 프레스 성형을 행하여 기판을 얻었다. 프레스 조건은 프레스압 2.9 x 106Pa로 110℃에서 30분/180℃에서 60분의 2단계로 하였다. 이것을 샘플 No. 306으로 한다.
얻어진 기판 (샘플 No. 301∼306)을 100mm 길이, 2mm 폭, 1.6mm 두께의 크기로 잘라내 섭동법에 따라 1GHz에서의 비유전율과 유전정접을 구하여 Q값을 산출하였다. 비유전율과 Q값을 표 6에 나타내었다.
샘플 No. 수지 유전체 유전체 함유량(vol%) 유전체 Q 견해
301. VB BaO-TiO2-Nd2O3 50 11.7 365
302. VB BaO-TiO2-Nd2O3 55 13.92 395
303. VB BaO-TiO2-Nd2O3 60 14.7 457
304. VB BaO-TiO2-Nd2O3 65 15 446
305.(비교) VB BaO-TiO2-Nd2O3 70 14.3 351 프리프레그 사의의 분할로 인해 거부반응함
306.(비교) 에폭시 BaO-TiO2-Nd2O3 50 15.7 61
고유전율 높은 Q가 요구되는 용도를 고려하면 유전율적으로는 에폭시수지에 떨어지지만 Q특성에서는 베이스 수지의 유전정접이 작아서 생기는 Q의 차이가 효과를 나타낸다. 1GHz에서 높은 Q를 유지할 수 있기 때문에 고주파 영역에서의 사용을 고려할 수 있다.
(실시예 3-2)
폴리비닐벤질에테르 화합물 (실시예 3-1과 동일)을 55질량% 용액이 되도록 톨루엔용매에 용해하였다. 이 용액에 유전체 세라믹분말을 볼밀로 24시간 혼합하였다. 유전체 세라믹분말은 BaTiO3-BaZrO3계(비유전율ε9000), 평균입경 1㎛의 것을 사용하고 그 배합비가 40, 50, 60, 65, 70체적%가 되도록 하였다. 혼합한 슬러리를 90℃에서 15시간 건조하고 혼합체 덩어리를 제작하였다. 또한, 덩어리를 마쇄기로 분쇄하여 혼합체분말을 얻었다. 이 혼합분말을 금형에 소정량 넣어 110℃, 2.9 x 106Pa로 2시간 프레스성형하여 판형 성형물을 얻었다. 판형 성형물의 두께는 1.6mm였다. 이 판형 성형체를 180℃, 2.9 x 106Pa로 2시간 성형하고 기판을 얻었다.
이들을 샘플 No. 307∼311로 한다.
비교로서 페놀노볼락형 에폭시수지와 유전체 세라믹분말 BaTiO3-BaZrO3계 (비유전율ε9000, 평균 입경 1㎛)를 메틸에틸케논 중에 용해하여 슬러리를 제작하였다. 혼합은 볼밀로 24시간 행하였다. 유전체 세라믹분말은 배합비가 50체적%가 되도록 하였다. 이 슬러리를 50℃에서 10시간 건조하고, 혼합체 덩어리를 제작하였다. 또한 덩어리를 마쇄기로 분쇄하여 혼합체 분말을 얻었다. 이 혼합 분말을 금형에 소정량 넣어 120℃, 2.9 x 106Pa로 20분간 프레스 성형하여 판형 성형물을 얻었다. 판형 성형물의 두께는 1.6mm이었다. 이 판형 성형물을 110℃에서 30분, 180℃에서 30분의 스텝큐어(압력 2.9 x 106Pa)로 프레스 성형하고, 기판을 얻었다.
이것을 샘플 No. 312로 한다.
얻어진 기판 (샘플 No. 307∼312)을 100mm 길이, 2mm 폭, 1.6mm 두께의 크기로 잘라내 섭동법에 따라 1GHz에서의 비유전율과 유전정접을 구하여 Q값을 산출하였다. 비유전율과 Q값을 표 7에 나타내었다.
샘플 No. 수지 유전체 유전체함유량(vol%) 유전체 Q 견해
307. VB BaTiO3-BaZr03 40 16.5 135
308. VB BaTiO3-BaZr03 50 22.7 105
309. VB BaTiO3-BaZr03 60 40 69
310. VB BaTiO3-BaZr03 65 31.9 45
311.(비교) VB BaTiO3-BaZr03 70 30.5 30 성형체가 치밀하지가 않다.
312.(비교) 에폭시 BaTiO3-BaZr03 50 20.5 62
유전율적으로는 에폭시수지와 동일한 수준이지만 Q특성에서는 베이스 수지의 유전정접이 작아서 생기는 Q의 차이를 나타낸다. 따라서, 비교적 높은 유전율을 가지며 그다지 높은 Q가 요구되지 않는 고주파영역에서의 용도 등에 적합하다고 생각된다. 또한 동일한 정도의 세라믹 분말 함유량을 갖는 것과 비교했을 경우 에폭시 수지를 베이스로 한 것보다 Q가 컸다.
(실시예 3-3)
폴리비닐벤질에테르 화합물(실시예 3-1과 동일)을 55질량% 용액이 되도록 톨루엔 용매에 용해하였다. 이 용액에 유전체 세라믹분말을 볼밀로 24시간 혼합하였다. 유전체 세라믹분말은 BaO-4TiO2계 (비유전율ε45, 평균 입경 1㎛)를 사용하고 그 배합비가 10, 30, 50체적%가 되도록 하였다. 혼합한 슬러리를 90℃에서 15시간 건조하고, 혼합체 덩어리를 제작하였다. 또한 덩어리를 마쇄기로 분쇄하여 혼합체 분말을 얻었다. 이 혼합 분말을 금형에 소정량 넣어 110℃, 2.9 x 106Pa로 2시간 프레스 성형하여 판형 성형물을 얻었다. 판형 성형물의 두께는 1.6mm이었다. 이 판형성형체를 180℃, 2.9 x 106Pa로 2시간 성형하여 기판을 얻었다.
이들을 샘플 No. 313∼315로 한다.
비교로서 페놀노볼락형 에폭시수지와 유전체 세라믹분말 BaO-4TiO2계 (비유전율ε45, 평균 입경 1㎛)를 메틸에틸케논 중에 용해하여 슬러리를 제작하였다. 혼합은 볼밀로 24시간 행하였다. 유전체 세라믹분말은 배합비가 30체적%가 되도록 하였다. 이 슬러리를 50℃에서 10시간 건조하고, 혼합체 덩어리를 제작하였다. 또한, 덩어리를 마쇄기로 분쇄하여 혼합체 분말을 얻었다.
이 혼합 분말을 금형에 소정량 넣어 120℃, 2.9 x 106Pa로 20분 프레스 성형하여 판형 성형물을 얻었다. 판형 성형물의 두께는 1.6mm이었다. 이 판형 성형물을 110℃에서 30분, 180℃에서 30분의 스텝큐어(압력 2.9x 106Pa)로 프레스 성형하고 기판을 얻었다.
이것을 샘플 No. 316으로 한다.
얻어진 기판 (샘플 No. 313∼316)을 100mm 길이, 2mm 폭, 1.6mm 두께의 크기로 잘라내 섭동법에 따라 1GHz에서의 비유전율과 유전정접을 구하여 Q값을 산출하였다. 비유전율과 Q값을 표 8에 나타내었다.
샘플 No. 수지 유전체 유전체함유량(vol%) 유전체 Q
313. VB BaO-4TiO2 10 4 270
314. VB BaO-4TiO2 30 6.5 309
315. VB BaO-4TiO2 50 10.1 385
316.(비교) 에폭시 BaO-4TiO2 30 8.4 62
그다지 높지 않은 유전율과 높은 Q가 요구되는 용도를 고려하면 유전율적으로는 에폭시 수지와 동일한 수준이지만 Q 특성에서는 베이스 수지의 유전정접이 작아서 생기는 Q의 차이가 효과를 나타낸다. 1GHz에서 높은 Q를 유지할 수 있기 때문에 고주파 영역에서의 사용을 고려할 수 있다.
실시예 4-1 [페라이트계 복합자성재료]
자성분에 페라이트분으로서 Mn-Mg-Zn계 페라이트(μ320), 평균입경 3㎛의 것을 사용하고 이것과 폴리비닐벤질에테르화합물을 톨루엔 중에 용해하여 슬러리를 제작하였다. 혼련은 볼밀 중에서 교반하였다. 이 때의 혼합비는 폴리비닐벤질에테르화합물에 대하여 페라이트분을 65wt%와 80wt% 혼합한 샘플을 제작하였다.
얻어진 슬러리를 두께 35㎛의 전해구리박 상에 독터블레이드법을 사용하여 도포하고 110℃에서 2시간 건조하여 프리프레그를 얻었다. 건조 후의 복합자성재료의 막 두께는 150㎛이었다.
두께 38㎛, 천 중량 24.8g/m2의 유리직물 (제품 번호: 106, 아리사와 세이사꾸쇼)를 준비하고 상기 프리프레그를 이 유리직물의 상하 양면에 금속면이 바깥측이 되도록 배치하고 하기 조건으로 프레스 성형을 행하여 양면에 금속박이 부착된 기판을 얻었다.
120℃/30분 → 150℃/30분 → 180℃/30분 → 200℃/30분
프레스압 : 3.43 x 106Pa (35kgf/㎝2)
얻어진 양면에 금속박이 부착된 기판의 두께는 0.30mm이었다.
얻어진 각 샘플의 유전율(1MHz, 100MHz), 유전정접 (100MHz), 체적저항률, 투자율의 주파수특성을 측정하였다. 그 결과를 도 4∼도 8에 나타내었다.
(비교예 4-1)
실시예 4-1에서 폴리비닐벤질에테르화합물 대신에 페놀노볼락형 에폭시수지를 사용하고 용매로서 메틸에틸케톤(메틸에틸케논)을 사용하였다. 이 때의 혼합비는 페놀노볼락형 에폭시 수지에 대하여 페라이트분을 65wt%와 80wt% 혼합한 샘플을 제작하였다. 그 외는 실시예 4-1과 동일하게 하여 슬러리를 조정하였다.
얻어진 슬러리를 두께 35㎛의 전해 구리박 상에 독터블레이드법을 사용하여 도포하고 120℃에서 20분간 건조하여 프리프레그를 얻었다. 건조 후의 복합자성재료의 막 두께는 150㎛이었다.
두께 38㎛, 천 중량 24.8g/m2의 유리직물(제품번호: 106, 아리사와 세이사꾸쇼)을 준비하고 상기 프리프레그를 이 유리직물의 상하 양면에 금속면이 바깥측이 되도록 배치하고 하기 조건으로 프레스 성형을 행하여 양면에 금속박이 부착된 기판을 얻었다.
110℃/30분 + 180℃/60분
프레스압 : 3.92 x 106Pa (40kgf/㎝2)
얻어진 양면에 금속박이 부착된 기판의 두께는 0.30mm이었다.
얻어진 각 샘플의 유전율 (1MHz. 100MHz), 유전정접 (100MHz), 체적 저항률, 투자율의 주파수 특성을 측정하였다. 결과를 도 4∼도 8에 나타내었다.
도 4∼도 8로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 샘플은 유전율이 20∼25% 감소하고 유전정접도 낮게 되어 있는 것을 알았다. 이것은 베이스가 되는 폴리비닐벤질에테르화합물의 유전율, 유전정접에 따른 것이라고 생각된다. 또한 체적 저항률도 에폭시수지와 동등 이상의 값을 확보할 수 있는 것을 알았다. 투자율은 표기의 값이 wt%이기 때문에 약간 다르지만 체적 함유율로 환산하면 거의 동일한 값이 된다. 주파수 특성은 복합자성재료의 이점인 GHz대역까지 투자율 실성분이 잔존하고 투자율 허성분이 1GHz 부근에 피크가 있어 벌크페라이트에는 없는 고주파 영역에서의 사용을 기대할 수 있다.
(실시예 4-2) [강자성 금속계 복합자성재료]
실시예 4-1에 있어서 자성 재료로서 길이 50㎛, 두께 0.2∼0.3㎛의 Fe-Si-Cr계 편평분을 사용하고 그 외는 실시예 4-1과 동일하게 하여 슬러리상의 페이스트를 얻었다. 이 때, 금속분의 배합비를 각각 50wt%, 70wt%로 한 샘플을 제작하였다.
얻어진 슬러리를 두께 35㎛의 전해 구리박 상에 독터블레이드법을 사용하여 도포하고, 110℃에서 2시간 건조하여 프리프레그를 얻었다. 건조 후의 복합자성재료의 막 두께는 150㎛이었다.
두께 38㎛, 천 중량 24.8g/m2의 유리직물 (제품번호 : 106, 아리사와 세이사꾸쇼)을 준비하고 상기 프리프레그를 이 유리직물의 상하 양면에 금속면이 바깥측이 되도록 배치하고 하기 조건으로 프레스 성형을 행하여 양면에 금속박이 부착된 기판을 얻었다.
120℃/30분 → 150℃/30분 → 180℃/30분 → 200℃/30분
프레스압 : 3.43 x 106Pa (35kgf/㎝2)
얻어진 양면에 금속박이 부착된 기판의 두께는 0.30mm였다.
얻어진 각 샘플의 투자율, 유전율 (100MHz) 및 투자율의 주파수 특성을 측정하였다. 결과를 도 9, 도 10, 도 11에 나타내었다.
(비교예 4-2) [강자성 금속계 복합자성재료]
실시예 4-2에서 폴리비닐벤질에테르 화합물 대신에 페놀노볼락형 에폭시수지를 사용하고 용매로서 메틸에틸케톤(MEK)을 사용하였다. 이 때의 혼합비는 페놀노볼락형 에폭시수지에 대하여 금속분을 50wt%와 70wt% 혼합한 샘플을 제작하였다. 그 외는 실시예 4-2와 동일하게 하여 슬러리를 조정하였다.
얻어진 슬러리를 두께 35㎛의 전해 구리박 상에 독터블레이드법을 사용하여 도포하고 120℃에서 20분간 건조하여 프리프레그를 얻었다. 건조 후의 복합자성재료의 막 두께는 150㎛이었다.
두께 38㎛, 천 중량 24.8g/m2의 유리직물 (제품번호 : 106, 아리사와 세이사꾸쇼)을 준비하고 상기 프리프레그를 이 유리직물의 상하 양면에 금속면이 바깥측이 되도록 배치하고 하기 조건으로 프레스 성형을 행하여 양면에 금속박이 부착된 기판을 얻었다.
110℃/30분 + 180℃/60분
프레스압 : 3.9 x 106Pa (40kgf/㎝2)
얻어진 양면에 금속박이 부착된 기판의 두께는 0.30mm였다.
얻어진 각 샘플의 투자율, 유전율 (100MHz) 및 투자율의 주파수 특성을 측정하였다. 결과를 도 9, 도 10, 도 11에 나타내었다.
도면에서 밝혀진 바와 같이, 페라이트분을 사용한 실시예 4-1의 샘플과 비교하여 유전율이 30∼45% 저하되는 것을 알 수 있다. 이것은 페라이트와 비교하면 금속분의 유전율이 크고 편평 형상이기 때문에 유전율이 보다 직렬 접속에 가까운 형태가 되는 것에 따른다. 즉, 독터블레이드법 등을 사용하여 형성된 복합 재료 중에서는 금속분이 배향되어 있고 그 배향되어 있는 방향에서는 베이스가 되는 수지 비율이 커지며 그 유전율이 보다 지배적이 된다. 따라서, 동일한 함유량에서는 페라이트분을 사용한 경우보다 유전율이 낮아진다.
(실시예 4-3) [페라이트계 복합 자성 재료]
자성분에 페라이트분으로서 Mn-Mg-Zn계 페라이트(μ320), 평균입경 3㎛의 것을 사용하고 이것과 폴리비닐벤질에테르화합물을 톨루엔 중에 용해하여 슬러리를 제작하였다. 이 슬러리를 90℃에서 15시간 건조하고 분쇄기로 분쇄하여 자성 재료+ 비닐벤질 수지의 혼련 재료를 얻었다(분말). 이 때의 혼합비는 폴리비닐벤질에테르화합물에 대하여 페라이트분을 65wt%와 80wt% 혼합한 샘플을 제작하였다.
이 원료 분말을 금형에 소정량 투입하여 120℃, 30분, 2.94 x 106Pa (30kgf/㎝2)의 조건으로 프레스 성형하고, 프리프레그를 얻었다. 얻어진 프리프레그의 두께는 1mm이었다.
얻어진 프리프레그의 양면에 두께 18㎛의 구리박을 배치하고, 이 프리프레그를 사이에 끼워 120℃/30분 → 150℃/30분 → 180℃/30분 → 200℃/30분의 스텝큐어(3.43 x 106Pa (35kgf/㎝2))로 프레스성형하였다. 얻어진 양면에 금속박이 부착된 기판의 두께는 1.02mm이었다.
얻어진 각 샘플의 유전율 (1MHz)을 측정하였다. 결과를 도 12에 나타내었다.
(비교예 4-3)
실시예 4-3에서 폴리비닐벤질에테르 화합물 대신에 페놀노볼락형 에폭시 수지를 사용하고 용매로서 메틸에틸케톤 (MEK)을 사용하였다. 이 때의 혼합비는 페놀노볼락형 에폭시 수지에 대하여 페라이트분을 65wt%와 80wt% 혼합한 샘플을 제작하였다. 그 외는 실시예 4-3과 동일하게 하여 원료 분말을 조정하였다.
이 원료 분말을 금형에 소정량 투입하여 120℃, 30분, 2.94 x 106Pa (30kgf/㎝2)의 조건으로 프레스 성형하고 프리프레그를 얻었다. 얻어진 프리프레그의 두께는 1mm이었다.
얻어진 프리프레그의 양면에 두께 18㎛의 구리박을 배치하고, 이 프리프레그를 사이에 끼워 120℃/30분 → 150℃/30분 → 180℃/30분 → 200℃/30분의 스텝큐어(3.43 x 106Pa (35kgf/㎝2))로 프레스 성형하였다. 얻어진 양면에 금속박이 부착된 기판의 두께는 1.02mm이었다.
얻어진 각 샘플의 유전율 (1MHz)을 측정하였다. 결과를 도 12에 나타내었다.
도면으로부터 밝혀진 바와 같이 에폭시계의 비교 샘플과 비교하여 유전율이 20∼25% 저하되어 있는 것을 알았다. 이것은 베이스가 되는 수지의 유전율의 영향에 따른 것이라고 생각된다. 또한, 실시예 4-1과 동일하게 하여 실시예 3, 비교예 3에서 자기 특성을 측정했더니 실시예 4-1 및 비교예 4-1과 거의 동일한 결과를 얻을 수 있었다.
(실시예 4-4) [페라이트계 복합자성재료를 이용한 코일의 특성 평가]
실시예 4-1, 비교예 4-1에서 제작한 샘플 (양면에 금속박이 부착된 기판)을 사용하여 도 13에 나타낸 형상으로 3.2 x 1.6mm 크기의 코일어레이 (4연(連))를 제작하였다. 또한, 도 13에서 (a)는 평면도, (b)는 이면도, (c)는 수지를 도포한 상태를 나타내는 평면도이다. 도 13에서 기판 본체 (91)에 프린트 패턴(92)이 형성되고 또한 베이스 수지(93)가 도포되어 있다.
제작 방법으로서는 양면 패터닝 기판을 제작한 후 베이스 수지로서 실시예4-1, 비교예 4-1의 페라이트분을 65wt% 함유하는 복합 자성재 페이스트를 스크린 인쇄하고 열경화시켜 코일로 제작하였다. 얻어진 코일의 막 두께는 70㎛, 제품높이는 0.44mm이었다. 상기 코일의 주파수 특성을 측정한 결과를 도 14에 나타내었다.
도 14로부터 밝혀진 바와 같이 임피던스 (도면의 위쪽 곡선: 실선), 리액턴스 (도면의 아래쪽 곡선: 파선) 주파수 특성 피크는 비닐벤질을 이용한 샘플법이 약 400MHz 고주파수측으로 연장되어 있는 것을 알았다. 이것은 기판 재료의 유전율이 낮고 코일의 부유용량이 작아졌기 때문이며 자성 특성을 살린 코일 제작에 있어서 보다 복합 재료의 이점인 고주파 특성을 최대한 살릴 수 있는 유전 특성이 얻어지는 것을 알았다.
(실시예 5-1) [강화 섬유로의 도포에 의한 형성]
미리 폴리비닐벤질에테르 화합물을 톨루엔 중에 55wt%가 되도록 용해하였다. 이 수지 용액에 난연제로서 할로겐화 인산에스테르 (오하찌 가가꾸 제조 CR900)를 투입하고 볼밀로 24시간 혼합하였다. 이 때 난연제의 배합비가 10wt%, 20wt%, 30wt%, 40wt%, 50wt%, 60wt%, 70wt% 혼합된 샘플을 제작하였다. 또한 비교 샘플로서 난연제를 함유하지 않는 샘플을 제작하였다.
얻어진 슬러리를 두께 50㎛의 유리직물 (아사히슈에벨(주) 제조) 상에 도포기로 도포하고 110℃에서 2시간 건조하여 프리프레그를 얻었다. 건조 후의 난연성 프리프레그의 막 두께는 150㎛이었다.
이어서, 얻어진 프리프레그를 12장 겹쳐 하기 조건으로 프레스 성형을 행하고 난연성 기판을 얻었다.
150℃/30분 → 180℃/30분 → 200℃/30분
프레스압: 1.96 x 106Pa (20 kgf/㎝2)
얻어진 난연성 기판의 두께는 1.6mm이었다.
얻어진 각 샘플을 UL 94 규격에 따라 길이 : 127mm, 폭 : 12.7mm, 두께 : 1.6mm의 시험편으로 잘라내 난연성에 대하여 평가하였다. 또한, PCT 시험으로서 121℃, 2기압 x 50시간의 조건으로 체적 저항률 (JIS 규격 C6481에 기초)을 측정하였다. 유전율(εr), 유전정접에 대해서는 길이 : 100mm, 폭 : 1.5mm, 두께 : 1.6mm의 시험편을 잘라내 섭동법에 따라 1GHz에서의 유전율과 유전정접을 측정하여 Q값을 산출하였다. 결과를 표 9에 나타내었다.
샘플 No. 난연제(wt%) UL-94 ε Q 체적 저항률(Ω-㎝)
501* 0* HB 3.20 220 1014
502* 10* HB 3.21 220 1014
503* 20* HB 3.22 222 1014
504* 30* HB 3.28 223 1014
505 40 V-0 3.32 230 1014
506 50 V-0 3.40 220 1014
507 60 V-0 3.45 200 1013
508* 70* V-0 3.49 152 107
HB: HB는 깨끗하나 UL-94의 V-0은 아님.
V0 : UL-94의 V-0는 깨끗함.
별표(*)는 발명의 우선범위 또는 발명의 영역 이외 것을 가리킨다.
표 9로부터 밝혀진 바와 같이 난연제의 함유율이 30wt% 이하의 샘플은 UL 94V0을 만족하지 않는다. 또한, 난연제를 40wt% 이상 함유하는 것은 UL 94V0를 만족하지만 함유율이 70wt%가 되면 PCT 시험에서 체적 저항률이 극단적으로 열화하였다.
(실시예 5-2) [고형 분말의 압축성형에 의한 형성]
사전에 폴리비닐벤질에테르화합물을 톨루엔 중에 55wt%가 되도록 용해하였다. 이 수지용액에 난연제로서 할로겐화 인산 에스테르 (오하찌 가가꾸 제조 CR900)를 투입하고 볼밀로 24시간 혼합하였다. 이 때, 난연제의 배합비가 10wt%, 20wt%, 30wt%, 40wt%, 50wt%, 60wt%, 70wt% 혼합된 샘플을 제작하였다. 또한, 비교 샘플로서 난연제를 함유하지 않는 샘플을 제작하였다.
얻어진 슬러리를 90℃에서 15시간 건조하고 고형상의 수지-난연제의 혼합체를 제작하였다. 이 혼합체를 마쇄기로 분쇄하고 혼합체 원료 분말을 얻었다. 얻어진 원료 분말을 금형에 소정량 넣어 120℃, 2.94 ㅌ 106Pa (30kgf/cm2)로 20분간 프레스 성형하여 프리프레그를 얻었다. 이 프리프레그의 막 두께는 1.8mm이었다.
이어서, 얻어진 프리프레그를 110℃/30분, 180℃/30분의 스텝 경화 (프레스 압력 : 2.94 x 106Pa (30kgf/cm2)로 프레스 성형하여 난연성 기판을 얻었다.
얻어진 난연성 기판의 두께는 1.6mm이었다.
얻어진 각 샘플을 UL 94 규격에 따라 길이 : 127mm, 폭 : 12.7mm, 두께 :1.6mm의 시험편으로 잘라내 난연성에 대하여 평가하였다. 또한, PCT 시험으로서 121℃, 2기압 x 50시간의 조건으로 체적 저항률 (JIS 규격 C6481에 기초)을 측정하였다. 유전율(εr), 유전 정접에 대해서는 길이 : 100mm, 폭 : 1.5mm, 두께 : 1.6mm의 시험편을 잘라내 섭동법에 따라 1GHz에서의 유전율과 유전 정접을 측정하여 Q값을 산출하였다. 결과를 표 10에 나타내었다.
샘플 No. 난연제(wt%) UL-94 ε Q 체적 저항률(Ω-㎝)
511* 0* HB 2.65 260 1014
512* 10* HB 2.67 261 1014
513* 20* HB 2.66 259 1014
514* 30* HB 2.72 260 1014
515 40 V-0 2.81 257 1014
516 50 V-0 2.86 262 1014
517 60 V-0 2.91 241 1014
518* 70* V-0 2.99 198 107
HB: HB는 깨끗하나 UL-94의 V-0은 아님.
V0 : UL-94의 V-0는 깨끗함.
별표(*)는 발명의 우선범위 또는 발명의 영역 이외 것을 가리킨다.
표 10으로부터 밝혀진 바와 같이 난연제의 함유율이 30wt% 이하의 샘플은 UL 94V0을 만족하지 않는다. 또한 난연제를 40wt% 이상 함유하는 것은 UL 94V0를 만족하지만 함유율이 70wt%가 되면 PCT 시험에서 체적 저항률이 극단적으로 열화하였다. 또, 유리직물 상에 형성한 실시예 5-1의 샘플과 비교하면 유전율이 약간 낮아지고 Q값은 약간 높아졌다. 이것은 유리직물의 전기적 특성의 영향에 따른 것이다.
(실시예 6-1)
폴리비닐벤질에테르화합물 55g과 톨루엔 45g을 동일 용기 중에서 완전히 용해할 때까지 교반하고 질량 백분율로 55 %의 고형분을 포함하는 용액을 제조하였다.
상기의 55 % 용액과 각종 첨가형 난연제, 난연 조제를 사용하여 표 6-1에 나타낸 배합이 되도록 첨가하고 응집이 없고 균일하게 분산될 때까지 혼합, 교반하여 슬러리를 제조하였다.
또한, 폴리비닐벤질에테르화합물 (VB)은 화학식 1에서 R1이 메틸기, R2가 알킬기 (벤질기 등의 아랄킬기일 수도 있고 이들을 포함하며 탄소수 1∼10의 범위에 있는 알킬기가 혼재한 것), R3의 수소 원자와 비닐벤질기의 몰비가 수소 원자 : 비닐벤질기=0 : 100, n=3의 것이다.
이 중에서 샘플 No. 602용의 슬러리는 이하와 같이 하여 제조한 것이다.
샘플 No. 602용의 슬러리
폴리비닐벤질에테르화합물의 55% (질량 백분율) 톨루엔 용액 : 100g
사이텍스 BT-93 (아르베마루 제품 : 첨가형 난연제 에틸렌비스테트라브로모프탈이미드) : 13.75g
유리직물 (1080타입, 아사히슈벨)를 상기한 슬러리에 함침 도포하고 110℃에서 2시간의 예비경화처리를 행하여 유리직물을 내장한 프리프레그를 얻었다. 두께는 100㎛였다.
이 프리프레그를 10장 겹쳐 온도 프로파일 120℃/30분, 150℃/30분, 180℃/30분, 200℃/30분, 압력 300MPa로 가열, 가압 경화하여 유리직물이 내장된 적층판을 얻었다. 두께는 800㎛이었다.
이와 같이 하여 표 11, 12에 나타낸 바와 같은 샘플을 얻었다.
샘플 No. 601은 난연제를 배합하지 않은 유리직물이 내장된 적층판의 샘플이다.
제작한 샘플을 다음과 같이 하여 평가하였다. 샘플은 각각 기술되어 있는 형상으로 컷팅하여 평가하였다. 결과를 표 11, 12에 나타내었다. 또한, 유전율, Q값에 대해서는 또한 표 13, 14, 도 15, 16에도 나타내었다.
i) UL-94 연소성 시험
UL-94HB의 UL 94 연소성 시험 및 UL-94V-0, V-1, V-2의 UL 94 연소성 시험에 따랐다. 샘플 형상은 127 mm x 2.7 mm x 0.8 mm (1/32 인치)의 것을 사용하였다.
ii) 유전율, Q값
섭동법에 따라 측정 주파수: 2GHz, 5GHz, 10GHz로 유전율을 구하고, Q값을 산출하였다. 샘플 형상은 90mm x 0.5mm x 0.8mm의 것을 사용하였다.
iii) 체적 저항률
JIS C 6481에 준하여 구하였다. 샘플 형상은 전극부의 직경 50mm, 두께 t= 0.8mm의 것을 사용하였다.
iv) 흡수율 (%)
흡수 조건은 60℃, 90% RH 하에서 48시간으로 하였다. 샘플 형상은 50mm x 50mm x 0.8mm의 것을 사용하였다.
v) 선 팽창 계수 (재료 두께 방향)
열분석 장치: TMA-50 (SHIMADZU)을 사용하고 승온 조건을 10℃/분로 하여 실온 (18℃)∼250℃에서 공기 중에 측정하였다. 샘플 형상은 10mm x 10mm x 0.8mm의 것을 사용하였다.
vi) 굽힘 강도
만능 하중 시험기: AGS1000D (SHIMADZU)를 사용하고, JlS C 6481에 준하여 구하였다. 샘플 형상은 40mm x 25mm x0.8mm의 것을 사용하였다.
vii) 구리박박리강도
만능 하중 시험기: AGS1000D (SHIMADZU)를 사용하고, JIS C 6481에 준하여 구하였다. 샘플 형상은 100mm x 25mm x 0.8mm (구리박 부분은 100mm x 10mm)의 것을 사용하였다.
viii) 분해 개시 온도 (℃)
열분석 장치 : DTG-50 (SHIMADZU)를 사용하고, 승온 조건을 20℃/분으로 하여 실온 (18℃)∼800℃에서 공기 중에 측정하였다. 샘플 형상은 5mm x 5mm 0.8mm의 것을 사용하였다.
ix) 부식성 시험 (불순물 이온에 따름)
40℃, 90%RH 하에서 250V (직류)를 1000시간 구리선 (0.06mm 직경)에 인가했을 때 구리선 단선 및 부식 유무를 조사하고 이것이 없을 때를 합격으로 하고 이중 어느 하나가 발생했을 때를 불합격으로 하였다. 샘플 형상은 30mn x 10mm x 0.8mm의 것을 사용하였다.
샘플 No. 601(com.) 602 603 604 605 606 607 608
수식화(무게비) VBEBTBPITBAC60MPP-ACR900Sb2O3난연제 함유율(wt%) 1000 802020.0 703030.0 604040.0 505050.0 10013716.7 10017820.0 100201023.1
난연제 UL-94 연소시험 HB V-1 V-0 V-0 V-0 HB V-1 V-0
전자성 유전율 @2 GHzQ @2 GHz체적저항율(Ω-㎝) 3.332203.00 x1014 3.382353.10 x1014 3.422432.50 x1014 3.432522.60 x1014 3.452542.40 x1014 3.462373.20 x1014 3.442402.90 x1014 3.442422.30 x1014
물리성 흡수율 (%) 0.14 0.14 0.14 0.15 0.15 0.14 0.14 0.15
역학적성질 선팽창계수(ppm)굽힘 강도(Mpa)굽힘 계수(Gpa)구리박박리강도(N/m) 11251315.0479 10342514.2510 8942014.6530 7843014.9510 7445014.8500 10246014.8520 9044515.0540 7743215.2560
내열특성 분해 온도(℃) 441 376 378 375 379 365 363 360
불순물이온 부식성 시험 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과
EBTBPI: Cytech BT-93(아르베마르사 제품), 에틸렌비스(테트라브로모프탈리미드)
TBA: Flamecut 120G(Tosoh K.K사 제품), 테트라브로모비스페놀 A.
C60: Terraju C30(Chisso K.K 사 제품), 피박된 폴리(인산 암모늄).
MPP-A: MPP-A(Sanwa chemical K.K사 제품), 폴리(인산 멜라민).
CR900: CR900(Daihachi chemical K.K사 제품), 트리스 (트리브로모네오펜틸)포르페이트.
Sb203 :Flamecut 610R(Chisso K.K사 제품), 안티몬니 트리옥사이드.
샘플 No. 609(com.) 610 611 612 613 614 615 616
수식화(무게비) VBEBTBPITBAC60MPP-ACR900Sb2O3난연제함유율(wt%) 100301531.0 10017820.2 100201023.1 100201531.0 1003028.6 1004028.6 1004040.0 1005050.0
난연제 UL-94 연소시험 V-0 HB V-0 V-0 V-1 V-1 V-1 V-0
전자성 유전율 @2 GHzQ @2 GHz체적저항율(Ω-㎝) 3.502412.50 x1014 3.452452.80 x1014 3.432452.30 x1014 3.382512.50 x1014 3.872187.50 x1013 3.751526.50 x1013 3.462125.80 x1013 3.452105.45 x1013
물리성 흡수율(%) 0.15 0.14 0.15 0.14 0.20 0.21 0.14 0.15
역학적성질 선팽창계수(ppm)굽힘 강도(Mpa)굽힘 계수(Gpa)구리박박리강도(N/m) 6941815.5530 10346514.7460 9047214.5480 734451432490 7641013.5470 7942013.2440 13047014.3490 14544013.8520
내열특성 분해 온도 (℃) 362 340 337 333 313 327 307 305
불순물이온 부식성 시험 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과 통과
EBTBPI: Cytech BT-93(아르베마르사 제품), 에틸렌비스(테트라브로모프탈리미드)
TBA: Flamecut 120G(Tosoh K.K사 제품), 테트라브로모비스페놀 A.
C60: Terraju C30(Chisso K.K사 제품), 피박된 폴리(인산 암모늄).
MPP-A: MPP-A(Sanwa chemical K.K사 제품), 폴리(인산 멜라민).
CR900: CR900(Daihachi chemical K.K사 제품), 트리스 (트리브로모네오펜틸)포르페이트.
Sb203 :Flamecut 610R(Chisso K.K사 제품), 안티몬니 트리옥사이드.
샘플 No. 유전율
2GHz 5GHz 10GHz
601 (비교) 3.33 3.31 3.12
604 (우선) 3.43 3.41 3.26
608 (우선) 3.44 3.41 3.25
611 (우선) 3.43 3.39 3.21
613 3.87 3.7 3.4
614 3.75 3.68 3.34
616 3.45 3.38 3.19
샘플 No. Q
2GHz 5GHz 10GHz
601 (비교) 220 183 163
604 (우선) 252 210 190
608 (우선) 242 200 180
611 (우선) 245 199 181
613 218 175 158
614 152 128 115
616 210 174 157
표 11, 12로부터 첨가형 난연제의 첨가에 따라 난연 수준이 향상되는 것을 알았다. 또한, 샘플 No. 606, No. 610은 비교 샘플 No. 601과 동일한 HB이지만 연소 시간이 단축되어 확실히 개선되는 것을 알았다. 또한, 이들 샘플은 난연제 또는 난연 조제의 첨가량이 비교적 적은 것이며 이들 첨가량을 제어함으로써 V-1, V-0으로의 이행이 가능하다. 특히, 본 발명에서 바람직하다고 여겨지는 브롬화 방향족계 난연제를 사용하면 유전 특성을 저하시키지 않고 난연화가 가능해진다. 또한, 역학적성질,내열특성, 부식성 등의 다른 특성도 양호하다.
더욱 자세히 설명한다.
난연 시험에 대해서는 브롬화 방향족계 난연제에 의한 난연은 20% (질량 백분율)의 첨가로 UL-94 V-1, 30% (질량 백분율)의 첨가로 V-0을 두께 1/32 인치 (0.8mm)로 취득할 수 있다. 또한, 브롬화 방향족계 난연제와 난연 조제 삼산화안티몬의 병용에 의한 난연은 20% (질량 백분율)의 첨가로 UL-94 V-1, 23 % (질량 백분율)의 첨가로 V-0를 두께 1/32 인치 (0.8mm)로 취득할 수 있다.
유전 특성의 고주파 특성에 대해서는 브롬화 방향족계 난연제, 브롬화 방향족계 난연제와 삼산화안티몬의 병용에 의한 난연 처방은 난연화되어 있지 않은 폴리비닐벤질에테르 화합물만의 조성과 비교하면 Q값이 2∼10GHz의 고주파 영역에서 10∼15%의 향상을 보였다 (표 14, 도 16). 또한 유전율도 난연화되어 있지 않은 폴리비닐벤질에테르화합물만의 조성과 비교해도 거의 상승하지 않는 것을 알았다 (표 13, 도 15). 이에 대하여, 다른 난연제에 의한 난연 처방에서는 유전율이 상승하던가, Q값이 저하되어 버리는 현상이 보이는 경우가 있어 브롬화 방향족계 난연제와 비교하여 바람직하지 않았다. 이러한 점으로부터 볼 때 브롬화 방향족 난연제를 사용한 처방은 유전 특성의 열화가 없고 오히려 Q값은 향상 효과를 얻을 수 있는 데다가 난연화가 가능하며 특히 고주파 재료로서 우수한 처방이다.
내열 물성에 대해서는 브롬화 방향족계 난연제, 브롬화 방향족계 난연제와 삼산화안티몬의 병용에 의한 난연 처방은, 난연화되어 있지 않은 폴리비닐벤질에테르 화합물만의 조성과 비교하면 분해 개시 온도는 저하되지만, 실제로 효과적으로난연화하기 위해서는 베이스 수지보다 낮은 온도에서 분해를 개시할 필요가 있어 오히려 유효하다.
그러나, 다른 난연제와 비교하면 높은 온도까지 분해하지 않고 또한 전자 부품, 배선 기판에 요구되는 내열 수준 (260∼350℃에서 몇 초 수준)을 명확히 하여 브롬화 방향족계 난연제의 사용은 유리하다.
기계 물성에 대해서는 브롬화 방향족계 난연제에 의한 난연 처방에서는 경화물 선팽창 계수는 배합량에 따라 변화하지만 10∼50% 감소시킬 수 있다. 이것은 신뢰성, 내열 시험 등에서 고수명화의 큰 잇점이 된다.
부식성에 대해서는 브롬화 방향족계 난연제에서는 재료의 부식성을 열화시키지 않고 난연화가 가능하다.
(실시예 7-1)
온도 조절기, 교반 장치, 냉각 컨덴서 및 적하 로트를 구비한 1리터의 4구 플라스크에 폴리페놀로서 닛본 세끼유 가가꾸사 제조 PP-700-300을 79.3g (0.25당량), 비닐벤질할라이드로서 세미케미컬사 제조 비닐벤질클로라이드 CMS-AM (m-/p-이성체 : 30/70 질량% 혼합물) 42.7g (0.28당량), 테트라 n-부틸암모늄브로마이드 2.4g, 2,4-디니트로페놀 0.038g, 메틸에틸케톤 200g을 넣고 교반 용해하여 액 온도를 75℃로 하고 수산화나트륨 수용액 (수산화나트륨 20g (0.5당량)/물 20g)을 20분간 적하하고 다시 75℃에서 4시간 교반을 계속하였다. 이어서 10% 염산 수용액으로 플라스크 내용물을 중화한 후 톨루엔 100g을 추가하고 유기층을 300ml의 물로 3회 세정하고 메틸에틸케톤, 톨루엔을 감압제거한 후 반응물을 300ml의 메타놀에 침전시킨 결과 수율 95%로 연화점 87℃의 폴리비닐벤질에테르화합물을 얻었다. 이 화합물은 식(1)에서 R1이 메틸기, R2가 탄소수 1∼10의 알킬기(벤질기 등의 아랄킬기라도 좋고 이들을 포함하여 탄소수 1∼10의 범위에 있는 알킬기가 혼재한 것), n이 3이다. 또한, R3의 수소원자와 비닐벤질기의 몰비가 0 : 100이었다.
생성물의 확인은 액체크로마토그래피(LC분석), 적외선흡수스펙트럼(IR), 1H핵자기공명스펙트럼(NMR)로 하였다. 페놀성수산기의 존재의 유무에 대해서는 JIS K0070의 중화적정법에 의한 수산기당량의 측정에 따랐다.
상기의 폴리비닐벤질에테르화합물 55g을 분쇄하고 가용성용제인 톨루엔 45g에 용해하여 55%(질량백분율)의 페이스트를 제조하였다. 이를 용기에 넣고 90℃ 20시간으로 톨루엔이 완전히 제거될 때까지 건조하였다. 즉, 건조후의 폴리비닐벤질에테르화합물 중의 톨루엔량은 거의 0%(질량백분율)이었다.
이렇게 해서 생긴 건조물을 분쇄처리하고 100mm×50mm×1.5mm의 금형중에 넣고, 120℃ 30분, 150℃ 30분, 180℃ 30분, 200℃ 30분의 4단계에서 2.94×106Pa(30kgf/cm2)압력으로 가압, 가열경화를 하였다. 이 경화물을 샘플 No. 701로 한다.
샘플 No. 701에 있어서 톨루엔대신에 m-크실렌(가용성용제)을 이용하는 것 외에는 마찬가지로 하여 샘플 No. 702를 얻었다. 건조후의 폴리비닐벤질에테르화합물중의 m-크실렌양은 거의 0%(질량백분율)이었다.
샘플 No. 701에 있어서 톨루엔대신에 메틸에틸케톤(가용성용제)을 이용하는것 외에는 마찬가지로 하여 샘플 No. 703을 얻었다. 건조후의 폴리비닐벤질에테르화합물중의 메틸에틸케톤량은 거의 0%(질량백분율)이었다.
샘플 No. 701에 있어서 톨루엔대신에 아세톤(용해성에 어려움이 있는 용제)를 이용하는 것 외에는 마찬가지로 하여 샘플 No. 704를 얻었다. 건조후의 폴리비닐벤질에테르화합물중의 아세톤량은 거의 0%(질량백분율)이었다.
샘플 No. 701에 있어서 톨루엔에 의한 용제처리를 하지 않고 폴리비닐벤질에테르화합물을 이용하는 것 외에는 마찬가지로 하여 샘플 No. 705를 얻었다.
이들의 경화물샘플 No. 701∼705를 100mm×1.5mm×1.5mm의 치수로 잘라내고 비유전율, 유전정접의 측정을 하고, Q값을 구하였다. 측정주파수은 2GHz로 하고 섭동법에 의해 측정하였다. 결과를 표 15에 나타낸다.
샘플 No. 취급용제 용제의ε 용해도 ε tanδ Q
701 (발명) 톨루엔 2.240 양호 2.522 0.00379 264
702 (발명) m-크실렌 2.334 양호 2.549 0.00361 277
703 (발명) MEK 15.45 양호 2.494 0.00383 261
704 (비교) 아세톤 21.45 어려움 2.554 0.00442 226
705 (비교) - - - 2.556 0.00625 160
합성한 폴리비닐벤질에테르화합물을 그 대로 이용하여 얻어진 경화물(샘플 No. 705)에 비하여 용해성이 양호한 가용성용제로 처리한 폴리비닐벤질에테르화합물을 이용하여 얻어진 경화물(샘플 No. 701∼703)은 그 Q값에 있어서 약 63∼73%의 향상되었다. 한편 용해성이 나쁜 용제로 처리한 폴리비닐벤질에테르화합물을 이용하여 얻어진 경화물(샘플 No. 704)은 용해성이 양호한 가용성용제로 처리한 경우에비하여 Q값이 낮은 것을 알 수 있다. 따라서, 용해성이 양호한 가용성용제에서의 처리는 Q값 등의 유전특성을 향상시키는데 유효한 방법이다.
(실시예 8-1)
유전체분말(Bao-TiO2-Nd2O계, ε(2GHz)=95, tanδ(2GHz)=0.00077, 평균입경=0.3μm)400g을 물 500g이 들은 1리터의 비이커 안에 넣고 교반기에 의해 교반하였다. 여기에 알콕시실란계의 커플링제(메틸트리메톡시실란)TSL-8113(도시바실리콘) 8g을 첨가하고 1시간 교반하였다. 그 후, 1시간 정치하고 유전체분말을 분리하여 110℃에서 16시간 건조하였다. 이 커플링제의 열분해개시온도는 TG(열중량측정)와 DSC에 의해 450∼510℃정도인 것을 알았다.
폴리비닐벤질에테르화합물 55g과 톨루엔 45g을 동일용기 중에서 완전히 용해하기까지 교반하여 55질량%의 고형분을 포함하는 용액을 조제하였다.
또한, 폴리비닐벤질에테르화합물은 식(1)에 있어서, R1이 메틸기, R2가 탄소수 1∼10의 알킬기(벤질기 등의 아랄킬기 등이라도 좋고, 이들을 포함하여 탄소수 1∼10의 범위에 있는 알킬기가 혼재한 것), R3의 수소원자와 비닐벤질기의 몰비가 수소원자 : 비닐벤질기 = 0 : 100, n=3의 것이다.
상기 용액중에 상기 제조한 표면처리를 한 유전체분말 368.2g을 넣어 완전하게 분산할 때까지 교반을 하고 배합물슬러리를 조제하였다.
다음으로 유리직물(1080타이프, 두께 50μm, 아사히슈에벨 가부시기가이샤 제품)을 상기에서 조제한 배합물슬러리에 의해 함침도포하고 110℃ 30분, 150℃ 30분, 180℃ 6.5시간, 압력 300MPa로 가열, 가압경화를 행하고 유리직물포함적층판을 얻었다. 두께는 400μm이었다. 이를 샘플 No. 801로 한다.
샘플 No. 801에 있어서 커플링제를 유기관능성실란계의 커플링제(γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란)TSL-8370(도시바실리콘)로 바꾸는 것 외에는 마찬가지로 하여 샘플 No. 802를 제조하였다. 이 커플링제의 열분해개시온도는 동일한 측정에 의해 260∼350℃정도인 것을 알았다.
샘플 No. 801에 있어서 커플링제를 티타네이트계의 커플링제 프렌아쿠토KR-46B(아지노모토)로 바꾼 것 외에는 마찬가지로 하여 샘플 No. 803을 제조하였다. 이 커플링제의 열분해개시온도는 동일한 측정에 의해 220∼230℃정도인 것을 알았다.
샘플 No. 801에 있어서 커플링제에 의한 표면처리을 하지 않는 유전체분말을 이용하는 것 외에는 마찬가지로 하여 샘플 No. 804를 제조하였다.
제조한 유리직물포함적층판의 샘플 No. 801∼804의 각각을 길이 90mm, 폭 0.7mm, 두께 0.4mm로 잘라내고 평가샘플 하고 섭동법에 의해 측정주파수 : 2GHz으로 유전율, 유전정접을 측정하고 Q값을 구하였다.
또한, 하기의 3종의 고온 내지 고습조건하에서 각각 시간이 경과하였을 때의 유전율과 Q값의 초기치에 대한 변화에 대하여 평가를 하였다.
1) 85℃/85%RH---500시간
2) 125℃---470시간
3) 최고온도(MAX) 260℃ 리플로우---3, 6, 9, 12회
초기치를 표 16에 나타낸다. 유전율ε과 Q값의 변화율Δε, ΔQ를 %표시로 도 17∼22에 나타낸다. 표 16에는 조성물의 배합도 병기한다.
샘플 No. 801 802 803 804
VB (g) 55 55 55 55
톨루엔 (g) 45 45 45 45
BaO-TiO2-Nd20 base유전체분말 (g) 361 361 361 361
커플링제 TSL-8113 (g) 7.2 - - -
커플링제 TSL-8370 (g) - 7.2 - -
커플링제 KR-46B (g) - - 7.2 -
ε@2GHz 15.01 13.88 13.88 14.98
Q @2GHz 359 300 325 347
TSL-8113: 알크옥실란 커플링제, 메틸트리메톡시실란, 토시바 실린콘 K.K사 제품.
TSL-8370: 유기물 작용의 실란 커플링제, γ-메타크릴옥시프로피스옥시실란, 토시바 실리콘 K.K 사 제품.
KR-46B: 티타네이트 커플링제 플락이넥트 KR-46B. 아지노모토 K.K사 제품.
이들의 결과로부터 커플링제에 의해 표면처리를 한 샘플은 무처리의 샘플에 비하여 125℃(고온방치) 혹은 85℃/85%RH(내습정상)조건하에서는 어느 것도 ε, Q값의 변화율이 적어지는 것을 알았다. 특히 열분해개시온도가 250℃이상의 알콕시실란계와 유기관능성실란계의 커플링제를 이용하면 상기 조건하의 외에 리플로우조건하에서도 ε, Q값의 변화율을 억제할 수 있어 바람직한 것을 알 수 있다. 한편, 티타네이트계에서는 85℃/85%RH조건하에서 특성변화가 적고 이러한 조건하에서 유효하다고 말할 수 있다. 따라서, 조건에 따라서 커플링제를 구분하여 사용할 수 있다.
(실시예 8-2)
실시예 8-1의 샘플 No. 802에 있어서, 폴리비닐벤질에테르화합물의 톨루엔용액대신에 이 용액에 첨가형난형제 사이틱스BT93(아루베마루사 제품 : 에틸렌비스테트라브로모프탈이미드)을 가한 것을 이용하는 것 외에는 동일하게 하여 유리직물포함적층판의 샘플 No. 821을 얻었다. 이 경우 첨가형난연제의 첨가량은 폴리비닐벤질에테르화합물에 대하여 20%(질량백분율)가 되도록 하였다.
이 샘플 No. 821(127mm×12.7mm×0.8mm의 크기의 것)에 대하여 UL-94 난연성시험을 한 바, V-0을 만족하고 난연성이 뛰어난 것을 알았다. 또한 난연화에 의한 유전특성의 열화는 없었다.
(실시예 8-3)
실시예 8-1의 샘플 No. 802에 있어서 폴리비닐벤질에테르화합물의 톨루엔용액대신에 이 톨루엔용액에 반응형난연제테트라브로모비스페놀A의 폴리비닐벤질에테르화합물의 55%(질량백분율)톨루엔용액을 이용하고, 0.3%(질량백분율)의 페노티아진(중합금지제)을 가한 테트라브로모비스페놀A의 폴리비닐벤질화합물을 30%(질량백분율)량 가한 것을 이용하는 것 외에는 마찬가지로 하여 유리직물포함적층판의 샘플 No. 822를 얻었다. 또한, 테트라브로모비스페놀A의 폴리비닐벤질화합물은 테트라브로모비스페놀A와 비닐벤질클로라이드(세이미케미칼사 제품 : m-/p-이성체 50 : 50(질량비)혼합물)로부터 얻어진 것이다.
이 샘플 No. 822(127mm×12.7mm×0.8mm크기의 것)에 대해서 UL94난연성시험을 한 바, V-0을 만족하며 난연성이 뛰어난 것을 알았다. 또한, 난연화에 의한 유전특성의 열화는 없었다.
(실시예 9-1)
도 23, 도 24는 본 발명의 제 9-1실시태양인 인덕터를 나타낸 도이며 도 23은 투시사시도, 도 24는 단면도를 나타낸다.
도에 있어서, 인덕터(10)는 본 발명의 수지를 갖는 구성층(프리프레그 내지 기판)(10a∼10e)과, 이 구성층(10b∼10e)상에 형성되어 있는 내부도체(코일패턴)(13)와, 이 내부도체(13)를 전기적으로 접속하기 위한 비아홀(14)을 갖는다. 이 비아홀(14)은 드릴, 레이저가공, 엣칭 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 형성된 코일의 종단부는 각각 인덕터(10)의 단부면에 형성된 관통비아(12)와 이로부터 조금 상하면방향으로 형성된 랜드패턴(11)과 접속되어 있다. 관통비아(12)는 다이싱, V컷트 등에 의해 절반으로 절단된 구조로 되어 있다. 이는 집합기판으로 복수의 소자를 형성하고 최종적으로 개개로 절단할 때에 관통비아(12)의 중심으로부터 절단하기 위해서이다.
이 인덕터(10)의 구성층(10a∼10e)에는 고주파용의 칩인덕터로서의 용도를 생각할 때 분포용량을 가능한 줄일 필요가 있기 때문에 비유전율을 2.6∼3.5로 하는 것이 바람직하며 상기의 유기유전체층을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 공진회로를 구성하는 인덕터에 있어서는 적극적으로 분포용량을 이용하는 경우가 있고, 이와 같은 용도에서는 비유전율을 5∼40으로 하는 것이 적당하며, 상기의 제1, 제 2의 복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 소자의 소형화, 용량소자의 생략을 꾀할 수 있다. 또한, 이들의 인덕터에 있어서도 재료의 손실을 가능한 억제할 필요가 있다. 이 때문에 유전정접(tanδ)을 0.0025∼0.0075로 함으로써, 재료손실이 극히 적은 Q가 높은 인덕터를 얻을 수 있다. 또한, 노이즈제거를 위한 용도를 생각한 경우 제거하고 싶은 노이즈의 주파스에서 임피던스를 가능한 한 크게 할 필요가 있다. 이와 같은 경우에는 투자율을 3∼20으로 하는 것이 적당하며, 상기 복합자성체층을 이용하는 것이 바람직하다. 더불어, 고주파노이즈의 제거효과를 비약적으로 향상시킬 수 있다. 또한 각 구성층은 동일하거나 달라도 되며 최적의 조합을 선택하면 된다.
또한, 그 등가회로를 도 32(a)에 나타낸다. 도 32(a)에 나타내는 바와 같이, 등가회로에서는 코일(31)을 갖는 전자부품(인덕터)으로 되어 있다.
(실시예 9-2)
도 25, 도 26은 본 발명의 제 9-2실시 태양인 인덕터를 나타낸 도이며, 도 25은 투시사시도, 도 26은 단면도를 나타내고 있다.
이 예에서는, 실시예 9-1에 있어서 상하방향으로 권취되어 있던 코일패턴을 상하면에서의 스파이럴을 연결한 구성태양으로 한 것을 나타내고 있다. 그 외의 구성요소는 실시예 9-1과 동일하며 동일구성요소에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다.
(실시예 9-3)
도 27, 도 28은 본 발명의 제 9-3실시 태양인 인덕터를 나타낸 도이며, 도27은 투시사시도, 도 28은 단면도를 나타내고 있다.
이 예에서는, 실시예 9-1에 있어서 상하방향으로 권취되어 있던 코일패턴을 상하면에서의 스파이럴을 연결한 구성태양으로 한 것을 나타내고 있다. 그 외의 구성요소는 실시예 9-1과 동일하며 동일구성요소에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다
(실시예 9-4)
도 29, 도 30은 본 발명의 제 9-4의 실시태양인 인덕터를 나타낸 도이며, 도 29는 투시사시도, 도 30은 단면도를 나타내고 있다.
이 예에서는 실시예 9-1에서 상하방향으로 권취되어 있던 코일패턴을 내부에 형성된 미안다형상의 패턴으로서 구성한 것을 나타내고 있다. 그 외의 구성요소는 실시예 9-1과 마찬가지이며 동일구성요소에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다.
(실시예 9-5)
도 9는 본 발명의 제 9-5의 실시태양인 인덕터를 나타낸 투시사시도이다.
이 예에서는 실시예 9-1에서 단독으로 구성되어 있었던 코일을 4연(連)으로 한 태양을 나타내고 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 공간감소를 꾀할 수 있다. 그 외의 구성요소는 실시예 9-1과 마찬가지이며 동일 구성요소에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다. 또한 그 등가회로를 도 32(b)에 나타낸다. 도 32(b)에 나타내는 바와 같이 등가회로에서는 코일(31a∼32d)이 4연으로 장착된 전자부품(인덕터)로 되어 있다.
(실시예 9-6)
도 33, 도 34는 본 발명의 제 9-6실시태양인 캐퍼시터(콘덴서)를 나타낸 도이며, 도 33은 투시사시도, 도 34는 단면도를 나타내고 있다.
도에서, 캐퍼시터(20)는 본 발명의 수지를 갖는 구성층(프리프레그 내지 기판)(20a∼20g)과 이 구성층(20b∼20g)상에 형성되어 있는 내부도체(내부전극패턴: 23)와 이 내부도체(23)와 각각 교대로 접속되는 캐퍼시터의 단부면에 형성된 관통비어(22)와 이로부터 약간 상하면방향으로 형성된 랜드패턴(21)으로 구성되어 있다.
이 캐퍼시터(20)의 구성층(20a∼20g)에는 얻어지는 용량의 다양성과 정밀도의 점을 고려하면 비유전율 2.6∼40, 유전정접 0.0025∼0.0075인 것이 바람직하며, 상기 유기유전체층 내지 제 1 또는 제 2복합유전체층중에서 적합한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라서, 얻어지는 용량의 범위가 넓어지고 낮은 용량치에서도 고정밀도로 형성할 수 있다. 또한, 재료의 손실을 가능한 억제할 필요가 있다. 이 때문에, 유전정접(tanδ)을 0.0075∼0.025로 함으로써 재료손실이 극히 적은 캐퍼시터로 할 수 있다. 또한 각 구성층은 동일하거나 다르며, 최적의 조합을 선택하면 된다.
또한 그 등가회로를 도 36(a)에 나타낸다. 도 35(e)에 나타내는 바와 같이등가회로에서는 캐퍼시터(32)를 갖는 전자부품(콘덴서)으로 되어 있다.
(실시예 9-7)
도 35는 본 발명의 제 9-7의 실시태양인 캐퍼시터를 나타낸 투시사시도이다.
이 예에서는 실시예 9-6에서 단독으로 구성되어 있던 캐퍼시터를 복수어레이형상으로 늘어놓아 4연으로 한 태양을 나타내고 있다. 또한 캐퍼시터를 어레이형상으로 형성하는 경우 여러 가지 용량을 정밀하게 형성하는 경우가 있다. 이 때문에 상기 유전율, 유전정접의 범위가 바람직하다고 말할 수 있다. 그 외의 구성요소는 실시예 9-6과 동일하며, 동일구성요소에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다. 또한, 그 등가회로를 도 36(b)에 나타낸다. 도 36(b)에 나타내는 바와 같이등가회로에서는 캐퍼시터(32a∼32d)가 4연으로 장착된 전자부품(콘덴서)으로 되어 있다.
(실시예 9-8)
도 37∼도 40은 본 발명의 제 9-8의 실시태양을 나타낸 발룬트랜스를 나타내고 있다. 여기서 도 37은 투시사시도, 도 38은 단면도, 도 39는 각 구성층의 분해평면도, 도 40은 등가회로도이다.
도 37∼도 40에서, 발룬트랜스(40)는 구성층(40a∼40o)이 적층된 적층체의 상하 및 중간에 배치된 내부GND도체(45)와, 이 내부GND도체(45)간에 형성되어 있는 내부도체(43)를 갖는다. 이 내부도체(43)는 λg/4길이의 스파이럴상 도체(43)를 도 40의 등가회로에 표시되는 결합라인(53a∼53d)을 구성하도록 비아홀(44) 등으로 연결하고 있다.
이 발룬트랜스(40)의 구성층(40a∼40o)은 비유전율을 2.6∼40으로 하고 유전정접(tanδ)을 0.0075∼0.025로 하는 것이 바람직하고, 상기 유기유전체층, 또는 제 1 또는 제 2의 복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 용도에 따라서는 투자율을 3∼20으로 하는 것이 적당하며, 상기 복합자성체층을 이용하는 것이바람직하다. 또한, 각 구성층은 동일하거나 달라도 좋으며, 최적의 조합을 선택하면 된다.
(실시예 9-9)
도 41∼도 44는 본 발명의 제 9-9의 실시태양을 나타내는 적층필터를 나타내고 있다. 여기서 도 41은 사시도, 도 42는 분해사시도, 도 43은 등가회로도, 도 44는 전달특성도이다. 또한, 이 적층필터는 2폴로서 구성되어 있다.
도 41∼44에 있어서 적층필터(60)는 구성층(60a∼60e)이 적층된 적층체의 거의 중앙에 한 쌍의 스트립선로(68)와 한 쌍의 콘덴서도체(67)를 갖는다. 콘덴서도체(67)는 하부구성층군(60d)상에 형성되며 스트립선로(68)는 그 위의 구성층(60c)상에 형성되어 있다. 구성층(60a∼60e)의 상하단부에는 GND도체(65)가 형성되어 있어 상기 스트립선로(68)와 콘덴서도체(67)를 끼워 넣도록 되어 있다. 스트립선로(68)와 콘덴서도체(67)와 GND도체(65)는 각각 단부면에 형성된 단부전극(외부단자)(12)과 이로부터 약간 상하면방향으로 형성된 랜드패턴(11)과 접속되어 있다. 또한, 그 양측면 및 이로부터 약간 상하방향으로 형성된 GND패턴(66)은 GND도체(65)와 접속되어 있다.
스트립선로(68)는 도 43의 등가회로도에 나타내는 γg/4길이 또는 그 이하의 길이를 갖는 스트립선로(74a, 74b)이며 콘덴서도체(67)는 입출력결합용량 Ci을 구성한다. 또한, 각각의 스트립선로(74a, 74b)사이는 결합용량 Cm 및 결합계수 M에 의해 결합되어 있다. 이와 같은 등가회로에 의해 도 44에 나타내는 바와 같은 2폴형의 전달특성을 갖는 적층필터를 얻을 수 있다.
이 적츨필터(60)의 구성층(60a∼60e)은 비유전율을 2.6∼40으로 함으로써 수백MHz 내지 수GHz의 대역에서 소망의 전달특성이 얻어지게 된다. 또한, 스트립라인공진기의 재료손실은 가능한 억제하는 것이 좋으며, 유전정접(tanδ)을 0.0025∼0.0075로 하는 것이 적당하다. 따라서, 상기 유기유전체층 또는 제 1 또는 제 2복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 각 구성층은 동일하거나 달라도 되며, 적절한 조합을 선택하면 된다.
(실시예 9-10)
도 45∼도 48은 본 발명의 제 9-10의 실시태양을 나타낸 적층필터를 나타내고 있다. 여기서 도 45는 사시도, 도 46은 분해사시도, 도 47은 등가회로도, 도 48은 전달특성도이다. 또한, 이 적층필터는 4폴로서 구성되어 있다.
도 45∼도 48에서 적층필터(60)는 구성층(60a∼60e)이 적층된 적층체의 거의 중앙에 4개의 스트립선로(68)와 한 쌍의 콘덴서도체(67)를 갖는다. 그 외의 구성요소는 실시예 9-9와 동일하며 동일구성요소에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
(실시예 9-11)
도 49∼도 54는 본 발명의 제 9-11의 실시태양을 나타낸 블록필터를 나타내고 있다. 여기서 도 49는 투과사시도, 도 50은 정면도, 도 51은 측면단면도, 도 52는 평면단면도, 도 53은 등가회로도, 도 54는 금형의 구조를 나타낸 투과측면도이다. 또한, 이 블록필터는 2폴로서 구성되어 있다.
도 49∼도 54에서, 블록필터(80)는 구성블록(80a)에 형성된 한 쌍의 동축(同軸)도체(81)와 콘덴서동축도체(82)를 갖는다. 이 동축도체(81)와 콘덴서동축도체(82)는 구성블록(80a)을 도려내도록 중공상으로 형성된 도전체로 구성되어 있다. 또한, 구성블록(80a)의 주위에는 이를 덮도록 표면GND도체(87)가 형성되어 있다. 그리고 콘덴서동축도체(82)에 대응하는 부분에 콘덴서도체(83)가 형성되어 있다. 또한, 콘덴서도체(83)와 표면GND도체(87)는 입출력단자 및 부품고착용 단자로서도 사용된다. 또한, 동축도체(81)와 콘덴서동축도체(82)는 구성블록(80a)을 도려내도록 형성된 중공상의 구멍의 내부에 도전재료를 무전해도금, 증착 등으로 부착시켜 전송로를 형성한다.
동축도체(81)는 도 53의 등가회로도에 나타낸 δg/4길이 또는 그 이하의 길이를 갖는 동축선로(94a, 94b)이며 이들을 둘러싸도록 GND도체(87)가 형성되어 있다. 또한, 콘덴서동축도체(82)와 콘덴서도체(83)는 입출력결합용량 Ci을 구성한다. 또한, 각각의 동축도체(81)사이는 결합용량 Cm 및 결합계수 M에 의해 결합되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 도 31에 나타내는 바와 같은 등가회로가 되며 2폴형의 전달특성을 갖는 블록필터를 얻을 수 있다.
도 54는 블록필터(80)의 구성블록(80a)을 형성하기 위한 금형의 일예를 나타낸 개략단면도이다. 도에서, 금형은 철 등의 금속베이스(103)에 수지주입구(104) 및 주입공(106)이 형성되며 이와 연결하여 부품형성부(105a, 105b)가 형성되어 있다. 구성블록(80a)을 형성하기 위한 복합수지재료는 액체의 상태에서 수지주입구(104)로부터 주입되며 주입공(106)을 통하여 부품형성부(105a, 105b)에 도달한다. 그리고 이 금형의 내부에 복합수지가 채워진 상태에서 냉각 또는 가열처리를 하고 복합수지를 고화하여 금형으로부터 꺼내어 주입구 등에서 경화한 불필요한 부분을 절단한다. 이렇게 하여 도 49∼도 52에 나타내는 구성블록(80a)이 형성된다.
이와 같이 하여 형성된 구성블록(80a)에 도금, 에칭, 인쇄, 스퍼터, 증착 등의 처리를 하고, 구리, 금, 팔라듐, 백금, 알루미늄 등에 의해 형성된 표면GND도체(87), 동축도체(81)와 콘덴서동축도체(82) 등을 형성한다.
이 블록필터(80)의 구성블록(80a)은 비유전율을 2.6∼40으로 함으로써 수100MHz 내지 수GHz의 대역에서 바라는 전달특성이 얻어지게 된다. 또한, 동축공진기의 재료손실은 가능한 억제하는 것이 바람직하며, 유전정접(tanδ)을 0.0025∼0.0075로 하는 것이 적당하다. 따라서, 상기 유기유전체층, 또는 제 1 또는 제 2복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다.
(실시예 12)
도 55∼도 59는 본 발명의 제 9-12의 실시태양을 나타낸 커플러를 나타내고 있다. 여기서 도 55는 투과사시도, 도 56은 단면도, 도 57은 각 구성층의 분해평면도, 도 58은 내부결선도, 도 59는 등가회로도이다.
도 55∼도 59에서 커플러(110)는 구성층(110a∼110c)이 적층된 적층체의 상하에 형성, 배치된 내부GND도체(115)와, 이 내부GND도체(115)사이에 형성되어 있는 내부도체(113)를 갖는다. 이 내부도체(113)는 두 개의 코일에 의해 트랜스가 구성되도록 스파이럴상형상으로 비아홀(114)들로 연결하고 있다. 또한, 형성된 코일의 종단과 내부GND도체(115)는, 도 58에 나타내는 바와 같이, 각각 단부면에 형성된관통비아(112)와 이로부터 약간 상하방향으로 형성되어 랜드패턴(111)과 접속되어 있다. 이와 같이 구성함으로써 도 59의 등가회로도에 나타내는 바와 같이 두 개의 코일(125a, 125b)이 결합한 커플러(110)가 얻어진다.
이 커플러(110)의 구성층(110a∼110c)은 광대역화를 실현하도록 한 경우 비유전율은 가능한 작은 편이 바람직하다. 또한 소형화를 생각하면 비유전율은 가능한 높은 편이 좋다. 따라서, 용도와 요구되는 성능, 사양 등에 따라서 그에 적합한 유전율의 재료를 이용하면 된다. 통상, 비유전율을 2.6∼40으로 함으로써 수백 MHz∼수 GHz의 대역에서 소망의 전달특성이 얻어지게 된다. 또한, 내부인덕터의 Q값을 올리기 위하여 유전정접(tanδ)을 0.0025∼0.0075로 하는 것이 적당하다. 이에 따라서 재료손실이 극히 적고 Q값이 높은 인덕터를 형성할 수 있으며 고성능의 커플러를 얻을 수 있다. 따라서 상기 유기유전체층, 또는 제 1 또는 제 2의 복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 각 구성층은 동일하거나 달라도 되며, 적절한 조합을 선택하면 된다.
(실시예 9-13)
도 60∼도 62는 본 발명의 제 9-13실시태양인 안테나를 나타낸 도이며, 도 60은 투시사시도, 도 61(a)는 평면도, (b)는 측면단면도, (c)는 정면단면도, 도 62는 각 구성층의 분해사시도를 나타내고 있다.
도에서, 안테나(130)는 본 발명의 수지를 갖는 구성층(프리프레그 내지 기판)(130a∼130c)과 이 구성층(130b)과 (130c)상에 각각 형성되어 있는 내부도체(안테나패턴)(133)를 갖는다. 또한, 이 내부도체(133)의 종단부는 안테나의 단부면에형성된 관통비어(132) 및 이로부터 약간 상하면방향으로 형성된 랜드패턴(131)과 접속되어 있다. 이 예에서는 내부도체(133)는 사용주파수에 대하여 약 λg/4길이가 되는 리액턴스소자로서 구성되며 미안다형상으로 형성되어 있다.
이 안테나(130)의 구성층(130a∼130c)에는 광대역화를 실현하도록 한 경우, 비유전율은 가능한 작은 쪽이 바람직하다. 또한 소형화를 생각하면 비유전율은 가능한 높은 쪽이 좋다. 따라서, 용도와 요구되는 성능, 사양 등에 따라서 그에 적합한 유전율의 재료를 이용하면 된다. 통상, 비유전율 2.6∼40, 유전정접 0.075∼0.025인 것이 적당하며, 상기 유기유전체층 내지 제 1 또는 제 2복합유전체층중에서 적합한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라서, 주파수의 범위가 넓어지며 고정밀도로 형성할 수 있다. 또한, 재료의 손실을 가능한 억제할 필요가 있다. 이 때문에 유전정접(tanδ)을 0.0025∼0.0075로 함으로써, 재료손실이 극히 적은 안테나로 할 수 있다. 또한 용도에 따라서는 유전율을 3∼20으로 하는 것이 바람직하며, 상기 복합자성체층을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 각 구성층은 동일하거나 달라도 되며, 최적의 조합을 선택하면 된다.
(실시예 9-14)
도 63, 도 64는 본 발명의 제 9-14의 실시태양을 나타낸 안테나를 나타내고 있다. 여기서 도 63은 투과사시도, 도 64는 분해사시도이다. 또한, 이 예의 안테나는 헬리컬형상을 갖는 안테나로서 구성되어 있다.
도 63, 도 64에서, 안테나(140)는 본 발명의 수지를 갖는 구성층(프리프레그 내지 기판)(140a∼140c)과, 이 구성층(140b)과 (140c)상에 각각 형성되어 있는 내부도체(안테나패턴)(143a)를 갖는다. 그리고, 상하의 내부도체(143a)는 비아홀(144)로 접속되며 헬리컬형상의 인덕턱스소자를 형성하도록 되어 있다. 그 외의 구성요소는 실시예 9∼13과 동일하며, 동일구성요소에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
(실시예 9-15)
도 65, 도 66은 본 발명의 제 9∼15의 실시태양인 패치안테나를 나타낸 도이며, 도 65는 투시사시도, 도 66은 단면도를 나타내고 있다.
도에서, 패치안테나(150)는 본 발명의 복합수지를 갖는 구성층(프리프레그 내지 기판)(150a)과 이 구성층(150a)상에 형성되어 있는 패치도체(159)(안테나패턴)와, 이 패치도체(159)에 대향하도록 구성층(150a)의 저면에 형성된 GND도체(155)를 갖는다. 또한, 패치도체(159)에는 급전용의 전류관통도체(154)가 급전부(153)로 접속되며 이 전류관통도체(154)는 GND도체(155)와는 접속되지 않도록 GND도체(155)와의 사이에 갭(156)이 마련되어 있다. 이 때문에, GND도체(155)의 하부방향으로부터 전류관통도체(154)를 통하여 급전이 되도록 되어 있다.
이 패치안테나(150)의 구성층(150a)에는 광대역화를 실현하도록 한 경우 비유전율은 가능한 작은 쪽이 바람직하다. 또한, 소형화를 생각하면 비유전율은 가능한 높은 쪽이 좋다. 따라서 용도와 요구되는 성능, 사양 등에 따라서 그에 적합한 유전율의 재료를 이용하면 된다. 통상, 비유전율 2.6∼40, 유전정접 0.0075∼0.025인 것이 적당하며, 상기 유기유전체층 내지 제 1 또는 제 2의 복합유전체층 중에서 적합한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라서, 주파수의 범위가 넓어지고, 고정밀도로 형성할 수 있다. 또한 재료의 손실을 가능한 억제할 필요가 있다. 이 때문에 유전정접(tanδ)을 0.0025∼0.0075로 함으로써, 재료손실이 극히 적은 방사효율이 높은 안테나로 할 수 있다.
또한, 수백MHz이하의 주파수대역에서는 자성체도 유전체와 동일한 파장단축효과가 얻어지며 또한 방사소자의 인덕턴스값을 올릴 수 있다. 또한, Q의 주파수피크를 맞춤으로써 비교적 낮은 주파수에서도 높은 Q가 얻어진다. 이 때문에 용도에 따라서는 투자율을 3∼20로 하는 것이 바람직하며, 상기 복합자성체층을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라서, 수백MHz이하의 주파수대역에서 고성능화, 소형화를 실현할 수 있다. 또한, 각 구성층은 동일하거나 달라도 좋으며, 최적의 조합을 선택하면 된다.
(실시예 9-16)
도 67, 도 68은 본 발명의 제 9-16의 실시태양인 패치안테나를 나타낸 도이며, 도 67은 투시사시도, 도 68은 단면도를 나타내고 있다.
도에서, 패치안테나(160)는 본 발명의 복합수지를 갖는 구성층(프리프레그 내지 기판)(160a)과 이 구성층(160a)상에 형성되어 있는 패치도체(169)(안테나패턴)와 이 패치도체(169)에 대향하도록 구성층(160a)의 저면에 형성된 GND도체(165)를 갖는다. 또한, 패치도체(169)의 근방에는 이와 접속하지 않도록 급전용의 급전도체(161)가 배치되며 급전단자(162)를 통하여 이로부터의 급전이 이루어지도록 되어 있다. 급전단자(162)는 도금, 터미네이트, 인쇄, 스퍼터, 증착 등의 처리를 하며, 동, 금, 팔라듐, 백금, 알루미늄 등에 의해 형성할 수 있다. 그 외의 구성요소는 실시예 9-15와 동일하며, 동일 구성요소에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
(실시예 9-17)
도 69, 도 70은, 본 발명의 제 9-17의 실시태양인 다층형의 패치안테나를 나타낸 도이며, 도 69는 투시사시도, 도 70은 단면도를 나타내고 있다.
도에서, 패치안테나(170)는 본 발명의 복합수지를 갖는 구성층(프리프레그 내지 기판)(150a, 150b)과 이 구성층(150a, 150b)상이 형성되어 있는 패치도체(159a, 159e)와 이 패치도체(159a, 159e)에 대향하도록 구성층(150b)의 저면에 형성된 GND도체(155)를 갖는다. 또한, 패치도체(159a)에는 급전용의 전류관통도체(154)가 급전부(153a)로 접속되며 이 전류관통도체(154)는 GND도체(155) 및 페치도체(159e)와는 접속되지 않도록 GND도체(155) 및 패치도체(159e)와의 사이에 갭(156)이 마련되어 있다. 이 때문에, GND도체(155)의 하부로부터 전류관통도체(154)를 통하여 패치도체(159a)에 급전되도록 되어 있다. 이 때 패치도체(159e)에는 패치도체(159a)와의 용량결합 및 전류관통도체(154)와의 갭에 의해 형성되는 용량에 따라서 급전된다. 그 외의 구성요소는 실시예 9-15와 동일하며, 동일구성요소에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다.
(실시예 9-18)
도 71, 도 72는 본 발명의 제 9-18의 실시태양인 다연형(多連形)의 패치안테나를 나타낸 것이며 도 71은 침투사시도, 도 72는 단면도를 나타내고 있다.
이 예에서는 실시예 9-17에서 단독으로 구성되어 있던 패치안테나를 복수어레이형상으로 늘어놓아 4연으로 한 태양을 나타내고 있다. 도에서, 본 발명의 복합수지를 갖는 구성층(150a, 150b)과 이 구성층(150a)상에 형성되어 있는 패치도체(159a, 159b, 159c, 159d)와 구성층(150b)상에 형성되어 있는 패치도체(159e, 159f, 159g, 159h)와 이 패치도체(159a, 159e)에 대향하도록 구성층(150b)의 저면에 형성된 GND도체(155)를 갖는다. 그 외의 구성요소는 실시예 9-18과 동일하며, 동일구성요소에는 동일 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
이와 같이 어레이형상으로 형성함으로써 셋트의 소형화로 부품점수의 삭감이 가능하게 된다.
(실시예 9-19)
도 73∼도 75는 본 발명의 제 9-19의 실시태양을 나타낸 VCO(전압제어발진기)를 나타내고 있다. 여기서 도 73은 투과사시도, 도 74는 단면도, 도 75는 등가회로도이다.
도 73∼75에서, VCO는 구성층(210a∼210g)이 적층된 적층체의 위에 형성, 배치된 콘덴서, 인덕터, 반도체, 레지스터 등의 전자부품(261)과, 이 구성층(210a∼210g)중 및 그 상하면에 형성되어 있는 도체패턴(262, 263, 264)을 갖는다. 이 VCO는 도 75에 나타내는 등가회로에 의해 구성되어 있기 때문에 스트립라인(263), 콘덴서, 신호선, 반도체, 전원라인 등을 갖는다. 이 때문에 각각의 기능에 적합한 재료로 구성층을 형성하는 것이 효과적이다.
이 예에서는 공진기를 구성하는 구성층(210f, 210g)에는 유전정접이 0.0025∼0.0075의 유기유전체층, 또는 제 1 또는 제 2의 복합유전체층을 이용하는 것이바람직하다. 콘덴서구성층(210c∼210e)에는, 유전정접이 0.0075∼0.0025, 비유전율이 5∼40이 되는 제 1 또는 제 2의 복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다. 배선 및 인덕터구성층(210a, 210b)에는 유전정접이 0.0025∼0.0075. 비유전율이 2.6∼3.5의 유기유전체층을 이용하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 구성층(210a∼210g)의 표면에는 내부도체인 스트립라인(263), GND도체(262), 콘덴서도체(264), 배선인덕터도체(265), 및 단자도체(266)를 구성한다. 또한, 각각의 내부도체는 비아홀(214)에 의해 상하로 접속되며 표면에는 장착된 전자부품(261)이 탑재되어 도 75의 등가회로에 나타내는 VCO가 형성된다.
이와 같이 구성함으로써 각각의 기능에 적합한 유전율 Q, 유전정접으로 할 수 있으며, 고성능화, 소형, 박형화가 가능하게 된다.
(실시예 9-20)
도 76∼도 78은 본 발명의 제 9-20의 실시태양을 나타낸 파워앰프(전력증폭부)를 나타내고 있다. 여기서 도 76은 각 구성층의 분해평면도, 도 77은 단면도, 도 78은 등가회로도이다.
도 76∼도 78에서, 파워앰프는 구성층(300a∼300e)이 적층된 적층체의 위에 형성, 배치된 콘덴서, 인덕터, 반도체, 레지스터 등의 전자부품(361)과 이 구성층(300a∼300e)중 및 그 상하면에 형성되어 있는 도체패턴(313, 315)을 갖는다. 이 파워앰프는 도 78에 나타내는 등가회로에 의해 구성되어 있기 때문에 스트립라인(L11∼L17), 콘덴서(C11∼C20), 신호선, 반도체로의 전원라인 등을 갖는다. 이 때문에 각각의 기능에 적합한 재료로 구성층을 형성하는 것이 효과적이다.
이 예에서는 스트립라인을 구성하는 구성층(300d, 300e)에는 유전정접이 0.0075∼0.025, 비유전율이 2.6∼40의 유기유전체층, 또는 제 1 또는 제 2의 복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다. 콘덴서구성층(300a∼300c)에는 유전정접이 0.0075∼0.025, 비유전율이 5∼40이 되는 제 1 또는 제 2의 복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다.
그리고, 이들의 구성층(300a∼300e)의 표면에는, 내부도체(313), GND도체(315) 등이 형성되어 있다. 또한, 각각의 내부도체는 비아홀(314)에 의해 상하로 접속되며 표면에는 장착된 전자부품(361)이 탑재되어 도 78의 등가회로에 나타내는 파워앰프가 형성된다.
이와 같이 구성함으로써 각각의 기능에 적합한 유전율, Q, 유전정접으로 할 수 있으며, 고성능화, 소형, 박형화가 가능하게 된다.
(실시예 9-21)
도 79∼도 81은 본 발명의 제 9-21의 실시태양을 나타낸 광픽업 등에 사용되는 중첩모듈을 나타내고 있다. 여기서 도 79는 각 구성층의 분해평면도, 도 80은 단면도, 도 81은 등가회로도이다.
도 79∼도 81에 있어서 중첩모듈은 구성층(400a∼400k)이 적층된 적층체의 위에 형성, 배치된 콘덴서, 인덕터, 반도체, 레지스터 등의 전자부품(461)과 이 구성층(400a∼400k)중 및 그 상하면에 형성되어 있는 도체패턴(413, 415)을 갖는다. 이 중첩모듈은 도 81에 나타내는 등가회로도에 의해 구성되어 있기 때문에 인덕터(L211, L23), 콘덴서(C21∼C27), 신호선, 반도체로의 전원라인 등을 갖는다.이 때문에 각각의 기능에 적합한 재료로 구성층을 형성하는 것이 효과적이다.
이 예에서는 콘덴서구성층(400d∼400h)에는 유전정접이 0.0075∼0.025, 비유전율이 10∼40이 되는 제 2복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다. 인덕터를 구성하는 구성층(400a∼400c, 400j∼400k)에는 유전정접이 0.0025∼0.0075, 비유전율이 2.6∼3.5의 유기유전체층을 이용하는 것이 바람직하다.
그리고, 이들의 구성층(400a∼400k)의 표면에는, 내부도체(413), GND도체(415) 등이 형성되어 있다. 또한, 각각의 내부도체는 비아홀(414)에 의해 상하로 접속되며, 표면에는 장착된 전자부품(461)이 탑재되어 도 81의 등가회로에 나타내는 중첩모듈이 형성된다.
이와 같이 구성함으로써, 각각의 기능에 적합한 유전율, Q, 유전정접으로 할 수 있으며, 고성능화, 소형, 박형화가 가능하게 된다.
(실시예 9-22)
도 82∼도 85는 본 발명의 제 9-22의 실시태양을 나타낸 RF모듈을 나타내고 있다. 여기서 도 82는 사시도, 도 83은 외장부재를 떼어낸 상태에서의 사시도, 도 84는 각 구성층의 분해사시도, 도 85는 단면도이다.
도 82∼85에서 RF모듈은 구성층(500a∼500i)이 적층된 적층체의 위에 형성, 배치된 콘덴서, 인덕터, 반도체, 레지스터 등의 전자부품(561)과, 이 구성층(500a∼500i)중 및 그 상하면에 형성되어 있는 도체패턴(513, 515, 572)과 안테나패턴(573)을 갖는다. 이 RF모듈은 상기와 같이 인덕터, 콘덴서, 신호선, 반도체로의 전원라인 등을 갖는다. 이 때문에, 각각의 기능에 적합한 재료로 구성층을 형성하는 것이 효과적이다.
이 예에서 안테나구성, 스트립라인구성 및 배선층(500a∼500d, 500g)에는 유전정접이 0.0025∼0.0075, 비유전율이 2.6∼3.5의 유기유전체층을 이용하는 것이 바람직하다. 콘덴서구성층(500e∼500f)에는 유전정접이 0.0075∼0.025, 비유전율이 10∼40이 되는 제 2복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다. 전원라인층(500h∼500i)에는 투자율이 3∼20의 상기 복합자성체층을 이용하는 것이 바람직하다.
그리고, 이들의 구성층(500a∼500i)의 표면에는 내부도체(513), GND도체(515), 안테나도체(573) 등이 형성되어 있다. 또한, 각각의 내부도체는 비아홀(514)에 의해 상하로 접속되며 표면에는 장착된 전자부품(561)이 탑재되어 RF모듈이 형성된다.
이와 같이 구성함으로써 각각의 기능에 적합한 유전율, Q, 유전정접으로 할 수 있으며, 고성능화, 소형, 박형화가 가능하게 된다.
(실시예 9-23)
도 86, 도 87은 본 발명의 제 9-23의 실시태양을 나타낸 공진기를 나타내고 있다. 여기서 도 86은 투과사시도, 도 87은 단면도이다.
도 86, 87에서, 공진기는 베이스재(610)에 관통공형상의 동축형도전체(641)가 형성되어 있다. 그 형성방법은 실시예9-11의 블록필터와 마찬가지이다. 즉 금형성형된 베이재(610)에 도금, 엣칭, 인쇄, 스퍼터, 증착 등의 처리를 하며 동, 금, 팔라듐, 백금, 알루미늄 등에 의해 형성된 표면GND도체(647), 및 이 표면GND도체(647)와 단부전극(682)으로 접속된 동축도체(641)와 동축도체(641)와 접속되어 있는 공진기용HOT단자(681) 등을 형성한다. 그리고 동축도체(641)는 어떤 특성임피던스를 갖는 동축형선로이며 이들을 둘러싸도록 표면GND도체(647)가 형성되어 있다.
이 공진기의 베이스재(610)는 비유전율을 2.6∼40으로 함으로써 수백MHz 내지 수GHz의 대역에서 바라는 공진특성이 얻어지게 된다. 또한, 공진기의 재료가 손실은 가능한 억제하는 것이 바람직하고, 유전정접(tanδ)을 0.0025∼0.0075로 하는 것이 적당하다. 따라서, 상기 유기유전체층, 또는 제 1 또는 제 2의 복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다.
(실시예 9-24)
도 88, 도 89는 본 발명의 제 9-24의 실시태양을 나타낸 스트립공진기를 나타내고 있다. 여기서 도 88은 투과사시도, 도 89는 단면도이다.
도 88, 89에서, 스트립공진기는 장방향의 스트립도체(784)와 이를 구성층(710)을 통하여 상하면으로부터 끼워넣도록 하여 배치된 사각형의 GND도체(783)를 갖는다. 또한 스트립도선(84)의 양단에는 공진기용HOT단자(781), 및 GND단자(782)가 형성되어 접속되어 있다. 그 외의 형성방법은 실시예 9-1의 인덕터와 마찬가지이다.
이 공진기의 구성층(710)의 재료는 비유전율을 2.6∼40으로 함으로써 수백MHz 내지 수GHz의 대역에서 바라는 공진특성이 얻어지게 된다. 또한 공진기의 재료손실은 가능한 억제하는 것이 바람직하며, 유전정접(tanδ)을 0.0025∼0.0075로 하는 것이 적당하다. 따라서 상기 유기유전체층 또는 제 1 또는 제 2의 복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다.
(실시예 9-25)
도 90은 본 발명의 제 9-25의 실시태양을 나타낸 공진기를 나타내는 투과사시도이다.
도 90에 있어서 공진기는, 실시예 9-23과 마찬가지로, 베이스재(810)에 2개의 관통공형상의 동축형도전체(841, 842)가 형성되어 있다. 그리고 표면GND도체(847) 및 이 표면GND도체(847)와 단부전극(882)으로 접속된 동축도체(842)와 동축도체(842)와 접속용전극(885)을 통하여 접속되어 있는 동축도체(841)와 이 동축도체(841)와 접속되어 있는 공진기용HOT단자(881) 등을 형성한다. 그리고, 동축도체(841, 842)는 어느 특성임피던스를 갖는 동축형선로이며, 이들을 둘러싸도록 표면GND도체(847)가 형성되어 있다.
이 공진기의 베이스재(810)는 비유전율을 2.6∼40으로 함으로써, 수백MHz 내지 수GHz대역에서 바라는 공진특성이 얻어지게 된다. 또한, 공진기의 재료손실은 가능한 억제하는 것이 바람직하며, 유전정접(tanδ)을 0.0025∼0.0075로 하는 것이 적당하다. 따라서 상기의 유기유전체층, 또는 제 1 또는 제 2의 복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다.
(실시예 9-26)
도 91은 본 발명의 제 9-26의 실시태양을 나타낸 스트립공진기를 나타내는 투과사시도이다.
도 91에서 스트립공진기는 실시예 9-24와 동일하게 "コ"자형 스트립도체(884)와 이를 구성층(810)을 통하여 상하면으로부터 끼워 넣도록 하여 배치된 사각형상의 GND도체(883)를 갖는다. 또한, 스트립도체(884)의 양단에는 공진기용HOT단자(881) 및 GND단자(882)가 형성되어 접속되어 있다. 그 외의 형성방법은 실시예 9-1의 인덕터와 동일하다.
이 공진기의 구성층(810)의 재료는 비유전율을 2.6∼40으로 함으로써 수백MHz 내지 수GHz의 대역에서 바라는 공진특성이 얻어지게 된다. 또한, 공진기의 재료손실은 가능한 억제하는 것이 바람직하며, 유전정접(tanδ)을 0.0025∼0.0075로 하는 것이 적당하다. 따라서, 상기 유기유전체층 또는 제 1 또는 제 2의 복합유전체층을 이용하는 것이 바람직하다.
도 92는 상기 실시예 9-23∼9-26의 공진기의 등가회로고를 나타내고 있다. 도에서, 공진기용HOT단자(981)는 동축로 또는 스트립라인으로 구성되는 공진기(984, 941)의 일단에 접속되며 그 타단에는 GND단자(982)가 접속되어 있다.
(실시예 9-27)
도 93은 본 발명의 제 9-27의 실시태양인 휴대단말기기의 고주파부를 나타낸 블록구성도이다.
도에서, 베이스밴드유니트(101)로부터 송출된 송신신호는 믹서(1001)에 의해 혼성회로(102)로부터의 RF신호화 혼합된다. 이 혼성회로(1021)에는 전압제어발신회로(VCO)(1020)가 접속되어 있어 페이스록루프(phase-locked loop)회로(1019)와 함께 신시사이저회로를 구성하고 소정의 주파수의 RF신호가 공급되게 되어 있다.
믹서(1001)에 의해 RF변조된 송신신호는 밴드패스필터(BDF)(1002)를 거쳐 파워앰프(1003)에 의해 증폭된다. 이 파워앰프(1003)의 출력의 일부는 커플러(1004)로부터 취출되어 감쇠기(1005)에서 소정의 레벨로 조정된 후 다시 파워앰프(1003)에 입력되며 파워앰프의 이득이 일정하게 되도록 조정된다. 커플러(1004)로부터 송출된 송신신호는 역류방지용의 아이솔레이터(isolator)(1006), 로우패스필터(1007)를 거쳐 듀플렉서(1008)에 입력되며 이와 접속되어 있는 안테나(1009)로부터 송신된다.
안테나(1009)에 입력된 수신신호는 듀플렉서(1008)로부터 앰프(1011)에 입력되며 소정의 레벨로 증폭된다. 앰프(1011)로부터 출력된 수신신호는 밴드패스필터(1012)를 거쳐 믹서(1013)에 입력된다. 이 믹서(1013)에는 상기 혼성회로(1021)로부터의 RF신호가 입력되어 RF신호성분이 제거되고 복조된다. 믹서(1013)로부터 출력된 수신신호는 SAW필터(1014)를 거쳐서 앰프(1015)에서 증폭된 후 믹서(1016)에 입력된다. 믹서(1016)에는 국부발신회로(1018)로부터 소정의 주파수의 국부발신신호가 입력되며 상기 수신신호는 소망의 주파수로 변환되고 앰프(1017)에서 소정의 레벨로 증폭된 후 베이스밴드유니트로 송출된다.
본 발명에서는 상기 안테나(1009), 듀플렉서(1008), 로우패스필터(1007)를 포함하는 안테나프론트엔드모듈(1200)과 아이솔레이터(1006), 커플러(1004), 감쇠기(1005), 파워앰프(1003)를 포함하는 아이솔레이터파워앰프모듈(100) 등을 상기와 동일한 수법으로 하이브리드모듈로서 구성할 수 있다. 또한, 이들 이외의 구성요소를 포함하는 것을 RF유니트로서 구성할 수 있는 것은 이미 실시예 22에서 나타낸바와 같으며 BPF, VCO 등도 실시예 9-9∼9-12 및 9-19에 나타낸 수법에 따라서 구성할 수 있다.
본 발명은 상기에 예시한 전자부품이외에 상기와 동일한 수법으로 코일코어, 트로이달코어, 원반콘덴서, 관통콘덴서, 클램프필터, 커먼모드필터, EMC필터, 전원용필터, 펄스트랜스, 편향코일, 쵸크코일, DC-DC컨버터, 딜레이라인, 전파흡수시트, 박형전파흡수체, 자기시일드, 디플렉서, 듀플렉서, 안테나스위치모듈, PLL모듈, 프론트엔드모듈, 튜너유니트, 방향성결합기, 더블바란스드믹서(DBM), 전력합성기, 전력분석기, 토너센서, 전류센서, 액츄에이터, 사운더(전압형음성발생기), 마이크, 리시버, 부저, PTC서미스터, 온도휴즈, 페라이트자석 등에 응용할 수 있다.
이상의 각 실시예에 있어서 필요에 따라서는 할로겐화인산에스테르, 브롬화에폭시수지 등의 할로겐화물, 또한 인산에스테르아미드계 등의 유기화합물과, 삼산화안테몬, 수소화암모늄 등의 무기재료 등의 난연제를 각 구성층중에 첨가하여도 된다.
이상과 같이 본 발명의 제 1태양에 따르면 비교적 높은 Q와 비교적 높은 비유전율이 얻어지며 그와 같은 특성이 요구되는 용도. 예를 들어 스트립라인과 임피던스의 정합회로, 지연회로, 안테나 등의 전자부품에 이용되며 그 요구특성에 따라 대응이 가능한 치밀한 복합유전체를 제공할 수 있다.
본 발명의 제 2태양에 따르면 큰 비유전율을 얻을 수 있으며 이러한 큰 비유전율을 요하는 용도. 예를 들어 콘덴서를 내장한 회로기판 및 복합부품과 콘덴서등의 전자부품에 이용되며 그 요구특성에 따라 대응이 가능한 치밀한 복합유전체를 제공할 수 있다.
본 발명의 제 3태양에 따르면 고주파영역에서의 사용에 적합하며 이 영역에서 고유전율, 저유전정접인 것 등, 사용목적에 따른 유전특성이 얻어지는 복합유전체기판을 제공하는 것이며 게다가 이와 같은 복합유전체기판의 제작에 이용되는 프리프레그, 동박도포물 및 성형물을 제공할 수 있다.
본 발명의 제 4태양에 따르면,
(1) 저유전율, 저유전정접의 복합자성기판 및 프리프레그를 제공하고
(2) 유리전이점, 분해개시점온도가 높은 고내열성복합자성기판 및 프리프레그를 제공하고
(3) 저흡수율로서, 유전율, 유전정접의 변화가 적은 복합자성기판 및 프리프레그를 제공하고
(4) 동박 등의 금속박과의 밀착성이 뛰어나며 얇은 통상의 기판작성공정에 의해 제조가능한 복합자성기판 및 프리프레그를 제공하고,
(5) 유전율, 유전정접이 GHz의 주파수대역까지 일정한 복합자성기판 및 프리프레그를 제공하고,
(6) 유전율, 유전정접의 온도의존성이 적은 복합자성기판 및 프리프레그를 제공할 수 있다.
본 발명의 제 5태양에 따르면 난연성이 뛰어나며 또한 고주파에서의 전기특성이 양호한 전자부품 회로기판에 이용할 수 있는 난연성기판 및 프리프레그를 제공할 수 있다.
본 발명의 제 6태양에 따르면 경화물로 하였을 때 넓은 주파수영역에서 양호하며 일정하고, 또한 온도와 흡습성에 의존하기 어려운 유전특성을 나타내며 게다가 내열성도 뛰어난 폴리비닐벤질에테르의 뛰어난 물성을 해치지 않고 첨가형난연제를 사용함으로써 후첨가에 의해 반응조건, 경화응력 등의 검토를 하지 않아도 난연화가 가능한 경화성난연화 폴리비닐벤질에테르수지조성물을 제공할 수 있다. 또한 100MHz 내지 10GHz의 주파수영역에서 유전율이 상승하지 않고, Q값이 향상하는 뛰어난 고주파유전특성을 가진 경화성난연화 폴리비닐벤질에테르수지조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 제 7태양에 따르면 경화물로 하였을 때 넓은 주파수영역에서 양호하며 일정하고 온도와 흡습성에 의존하기 어려운 유전특성을 나타내며 아울러 내열성도 뛰어난 폴리비닐벤질에테르화합물의 뛰어난 물성을 해치지 않으면서 유전정접을 대폭 낮추는 것(즉, 높은 Q값을 얻는 것)이 가능하고, 아울러 100MHz 내지 10GHz의 고주파수영역에서 저손실로 사용할 수 있는 경화성폴리비닐벤질에테르수지조성물의 제조방법 및 경화성폴리비닐벤질에테르수지조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 제 8태양에 따르면 경화물로 하였을 때 넓은 주파수영역에서 양호하고 일정하며 온도와 흡습성이 의존하기 어려운 유전특성을 나타내며 아울러 내열성도 뛰어난 폴리비닐벤질에테르화합물과 유전체분말의 특성을 그 대로 살리는 것이 가능하며 고온조건하 혹은 고온, 고습조건하에서 시간이 지나도 유전율, 유전정접(즉 Q값)의 변화가 적은 복합유전체재료와 이를 얻기 위하여 이용되는 경화성폴리비닐벤질에테르수지조성물을 제공할 수 있다. 또한 리플로우같은 고온조건하에서도 유전율, 유전정접(즉 Q값)의 변화가 적은 복합유전체재료와 이를 얻기 위하여 이용되는 경화성폴리비닐벤질에테르수지조성물을 제공할 수 있으며 이들에서 난연화를 꾀할 수 있다.
본 발명의 제 9태양에 따르면 적어도 고주파특성이 뛰어난 수지기판과 고주파특성이 뛰어난 자성기판 그리고 고주파특성이 뛰어난 유전체기판중의 어느 것을 이용함으로써 고주파특성이 뛰어나고 나아가서는 종합적인 전기특성이 뛰어난 고주파용전자부품을 제공할 수 있다.

Claims (49)

  1. 폴리비닐벤질에테르 화합물에 분산된 자성분말을 포함하는 복합자성체기판.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 복합자성체기판.
    (화학식 1)
    (식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
  3. 제 1항에 있어서, 상기 자성체는 강자성금속 또는 페라이트인 복합자성체기판.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 자성분말의 입경은 0.01∼100㎛인 복합자성체기판.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 자성분말의 함유량은 50∼90wt%인 복합자성체기판.
  6. 용제중에 폴리비닐벤질에테르 화합물 및 자성분말이 분산된 슬러리를 유리직물에 도포하고 건조함으로써 얻어지는 프리프레그.
  7. 용제중에 폴리비닐벤질에테르 화합물 및 자성분말이 분산된 슬러리를 금속박에 도포하고 건조함으로써 얻어지는 프리프레그.
  8. 제 6항의 프리프레그를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 기판.
  9. 제 6항의 프리프레그의 양면에 금속박을 배치하고, 이를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
  10. 유리직물의 양면에 제 7항의 프리프레그를, 금속박이 외측이 되도록 배치하고, 이를 가열 가압프레스함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
  11. 폴리비닐벤질에테르 화합물과 자성분말을 적어도 폴리비닐벤질에테르 화합물의 융점이상의 온도에서 혼련하고, 얻어진 고체상의 혼련물을 프레스성형함으로써얻어지는 프리프레그.
  12. 제 11항의 프리프레그를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 기판.
  13. 제 11항의 프리프레그의 양면에 금속박을 배치하고, 이를 가열, 가압프레스함으로서 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
  14. 제 11항 내지 제 13항 중의 어느 한 항의 프리프레그 또는 기판을 적어도 2층이상 적층하고, 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 다층기판.
  15. 폴리비닐벤질에테르 화합물에 난연제가 분산되어 있는 난연성기판.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 난연성기판.
    (화학식 1)
    (식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
  17. 제 15항 또는 제 16항에 있어서, 상기 난연제는 할로겐화 인산에스테르인 난연성기판.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 난연제의 함유량은 상기 난연제와 상기 폴리비닐벤질에테르 혼합물의 총합을 기준으로 40∼60wt%인 난연성기판.
  19. 용제중에 폴리비닐벤질에테르 화합물 및 난연제가 분산된 슬러리를 유리직물에 도포하고, 건조함으로써 얻어지는 프리프레그.
  20. 용제중에 폴리비닐벤질에테르 화합물 및 난연제가 분산된 슬러리를 금속박에 도포하고, 건조함으로써 얻어지는 프리프레그.
  21. 제 19항의 프리프레그를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 기판.
  22. 제 19항의 프리프레그의 양면에 금속박을 배치하고, 이를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
  23. 유리직물의 양면에 제 20항의 프리프레그를, 금속박이 외측이 되도록 배치하고, 이를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
  24. 폴리비닐벤질에테르 화합물과 난연제를 적어도 폴리비닐벤질에테르 화합물의 융점이상의 온도에서 혼련하고, 얻어진 고체상의 혼련물을 프레스성형함으로써 얻어지는 프리프레그.
  25. 제 24항의 프리프레그를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 기판.
  26. 제 24항의 프리프레그의 양면에 금속박을 배치하고, 이를 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 양면이 금속피복된 기판.
  27. 제 19항 내지 제 26항 중의 어느 한 항의 프리프레그 또는 기판을 적어도 2층 이상 적층하고, 가열, 가압프레스함으로써 얻어지는 다층기판.
  28. 폴리비닐벤질에테르 화합물, 및 첨가형난연제 또는 첨가형난연제와 난연조제의혼합물을 함유하는 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
  29. 제 28항에 있어서, 상기 첨가형난연제는 브롬화 방향족계 난연제이며, 폴리비닐벤질에테르 화합물을 기준으로 5∼70%함유되어 있는 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
  30. 제 28항에 있어서, 상기 난연조제는 무기 난연제이고, 브롬화 방향족계 난연제와 상기 무기 난연조제의 혼합물은 폴리비닐벤질에테르 화합물을 기준으로 5∼70wt% 함유되어 있는 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
  31. 제 28항 내지 제 30항 중의 어느 한 항에 있어서, 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
    (화학식 1)
    (식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
  32. 제 28항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 난연조제는 무기 난연제이고, 커플링제에 의해 표면처리된 것인 경화성 난연화 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
  33. 폴리비닐벤질에테르 화합물을 용용가능한 용제에 용해하는 단계를 포함하는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물의 제조방법.
  34. 폴리비닐벤질에테르 화합물을 용용가능한 용제에 용해시키는 단계, 폴리비닐벤질에테르 화합물로부터 용제를 제거하는 단계, 및 얻어진 폴리비닐벤질에테르 화합물을 함유하는 조성물을 얻는 단계를 포함하는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물의 제조방법.
  35. 제 33항 또는 제 34항에 있어서, 상기 조성물의 경화물이 저 유전정접화하는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물의 제조방법.
  36. 제 33항 또는 제 34항에 있어서, 상기 용제의 유전율은 2∼16인 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물의 제조방법.
  37. 제 33항 또는 제 34항에 있어서, 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물의 제조방법.
    (화학식 1)
    (식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
  38. 경화물의 주파수 2GHz에서의 Q값이 250 이상인 제 33항 또는 제 34의 제조방법에서 얻어진 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
  39. 폴리비닐벤질에테르 화합물과, 커플링제에 의해 표면처리된 유전체분말을 함유하는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
  40. 제 39항에 있어서, 상기 커플링제는, 열분해개시온도가 250℃ 이상의 알콕시실란계 또는 유기 관능성 실란계인 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
  41. 제 39항에 있어서, 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
    (화학식 1)
    (식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
  42. 제 39항 있어서, 유전체분말은 커플링제의 절연체분말을기준으로 0.1∼6wt%로 표면처리된 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
  43. 제 39항에 있어서, 난연제를 또한 함유하는 경화성 폴리비닐벤질에테르 수지조성물.
  44. 폴리비닐벤질에테르 화합물에 자성분말이 분산되어 있는 복합자성체층을 포함하는 전자부품.
  45. 제 44항에 있어서, 상기 폴리비닐벤질에테르 화합물은 하기 식 (1)로 표시되는 전자부품.
    (화학식 1)
    (식 중에서, R1은 메틸기 또는 에틸기를 나타내고, R2는 수소원자 또는 탄소수 1∼10의 탄화수소기를 나타내고, R3은 수소원자 또는 비닐벤질기(단, 수소원자와 비닐벤질기의 몰비는 60 : 40∼0 :100)를 나타내고, n은 2∼4의 수이다.)
  46. 제 44항에 있어서, 적어도 강화섬유를 포함하는 층을 1층 갖는 전자부품.
  47. 제 44항에 있어서, 폴리비닐벤질에테르 화합물을 포함하며, 비유전율이 2.6∼3.5, 유전정접이 0.0025∼0.005인 유기유전체층을 적어도 1층 갖는 전자부품.
  48. 제 44항에 있어서, 폴리비닐벤질에테르 화합물중에 자성분말이 분산되어 있고, 상기 자성분말의 함유량이 25∼65부피%이며, 전체의 투자율이 3∼20인 복합자성체층을 적어도 1층 갖는 전자부품.
  49. 제 44항 내지 제 48항 중의 어느 한 항에 있어서, 적어도 어느 층에 1종 또는 2종 이상의 난연제를 함유하는 전자부품.
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