KR20180126473A

KR20180126473A - 절연 수지 재료, 그것을 이용한 금속층 구비 절연 수지 재료 및 배선 기판

Info

Publication number: KR20180126473A
Application number: KR1020187026248A
Authority: KR
Inventors: 도모유키 가사기; 고우 우에무라; ?지 이마무라; 유야 기타가와
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2016-03-18
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2018-11-27
Also published as: KR102375660B1; WO2017159816A1

Abstract

[과제] 종래에는 얻기 어려운, 우수한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립한 재료인 절연 수지 재료, 그것을 이용한 금속층 구비 절연 수지 재료 및 배선 기판을 얻기 위해서, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍(3)을 갖는 다공성 무기 응집체(2)와 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴(4)을 함유하는 절연 수지 재료로서, 상기 피브릴(4)이 다방향으로 배향되고, 상기 다공성 무기 응집체(2) 및 피브릴(4)의 적어도 한쪽이 상호 연결되고, 기공률이 50% 이상의 미세 메쉬 구조체인 절연 수지 재료를 제공한다.

Description

절연 수지 재료, 그것을 이용한 금속층 구비 절연 수지 재료 및 배선 기판

본 발명은, 종래에는 얻기 어려운, 우수한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립한 재료인 절연 수지 재료, 그것을 이용한 금속층 구비 절연 수지 재료 및 배선 기판에 관한 것이다.

전자 기술의 발달에 의해, 고주파 대역을 사용하는 컴퓨터나 이동 통신 기기 등의 전자 기기가 증가하고 있다. 이러한 전자 기기에 이용되는 고주파용 배선 기판이나 다층 배선 기판에는 일반적으로 저비유전율 재료가 요구되며, 저비유전율의 수지 재료로서는, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 비극성의 고분자 수지 재료를 들 수 있다.

그러나, 상기 수지 재료는 열선팽창률이 높아, 기판 상에 형성되는 금속 배선 재료의 열선팽창률과 크게 다르기 때문에, 열선팽창률의 차에 의한 배선의 박리, 절단 등의 문제가 있다.

상기 수지 재료의 저열선팽창률화를 도모하기 위해서, 무기 분말의 충전이나 글라스 클로스 강화 등의 열선팽창률이 낮은 무기물을 이용하는 수법이 있다. 그 한편, 일반적으로 무기물은 비유전율이 높으므로, 얻어지는 재료의 비유전율이 높아진다고 하는 문제도 있다.

그래서, 입자의 중심 부분이 중공인 중공 무기 입자를 이용하여, 저비유전율임과 더불어 열선팽창률이 낮은 기판을 제작하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 1).

그러나, 이 중공 무기 입자에 결합제를 배합하여 일정 형상으로 성형할 때에 중공 무기 입자는 깨지기 쉽다. 이에 따라 절연층의 흡수율이 커지기 때문에, 이 중공 무기 입자를 기판재나 배선판에 이용한 경우, 유전 특성이 악화되는 과제가 있었다. 이것을 개선하기 위해서는 중공 무기 입자의 껍데기를 크게 하지 않으면 안 되어, 중공 무기 입자를 사용하여 높은 기공률을 갖는 절연 수지 조성물을 얻기에는 한계가 있었다.

한편, 평균 입경 2 ㎛ 이하의 미세 실리카 충전제가 들어간 플루오로 폴리머 디스퍼전을 건조 응집시켜 시트형으로 성형하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 2).

그러나, 미세 실리카 충전제이기 때문에 고압축 성형체를 제작할 필요가 있어, 50%를 넘는 높은 기공률로 할 수 없고, 얻어지는 재료의 비유전율을 내리기 어려웠다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 평6-119810호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허공개 평3-212987호 공보

그러나, 이들 기술을 이용하더라도 가장 낮은 비유전율이 1.94 정도에 머무르고, 그 밖의 기술에서도 이보다 낮은 비유전율의 재료를 얻기가 어려우므로, 더 한층의 저비유전율화가 오랫동안 요구되고 있다.

또한, 무기 충전제를 배합하고, 더욱이 기공이 있는 재료는, 핫프레스 등에 의한 금속과의 밀착을 도모하려고 해도, 금속층의 조화 처리면으로 파고들어가는 폴리머의 양이 족하지 않아, 충분히 파고들어가지 못하기 때문에, 밀착이 약한 것도 과제로서 들 수 있다.

본 발명에서는 이러한 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 종래에는 얻기 어려운, 우수한 저비유전율과 저열선팽창률을 가지고, 금속층과의 밀착도 우수한 재료를 제공한다.

본 발명은, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍을 갖는 다공성 무기 응집체와, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴을 함유하는 절연 수지 재료로서, 상기 피브릴이 다방향으로 배향되고, 상기 다공성 무기 응집체 및 피브릴의 적어도 한쪽이 상호 연결되고, 기공률이 50% 이상인 미세 메쉬 구조체인 절연 수지 재료를 제1 요지로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 갖는 금속층 구비 절연 수지 재료를 제2 요지로 하고, 상기 금속층 구비 절연 수지 재료의 금속층이 패터닝 처리되어 있는 배선 기판을 제3 요지로 한다.

또한, 금속층은 불소계 수지층을 매개로 상기 절연 수지 재료와 밀착되어 있다.

본 발명자들은, 저비유전율과 저열선팽창률은 트레이드오프의 관계에 있어, 저비유전율과 저열선팽창률의 양립이 어렵다고 하는 오랜 세월에 걸친 과제에 주목하여, 저비유전율과 저열선팽창률의 양립을 목표로 하여 예의 연구를 했다. 그 결과, 유기/무기 콤포지트 기술에 있어서 재료의 기공률을 제어하는 것을 상기하며 검토를 거듭한 결과, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍을 갖는 다공성 무기 응집체를 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴로 강고하게 결착시킴으로써 절연 수지 재료의 강도를 향상시켜, 원래 트레이드오프의 관계에 있는 저비유전율과 저열선팽창률을 양립할 수 있다는 것을 알아내어 본 발명에 도달하기에 이르렀다.

본 발명의 절연 수지 재료는, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍을 갖는 다공성 무기 응집체와, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴을 함유하는 절연 수지 재료로서, 상기 피브릴이 다방향으로 배향되고, 상기 다공성 무기 응집체 및 피브릴의 적어도 한쪽이 상호 연결되고, 기공률이 50% 이상인 미세 메쉬 구조체이므로, 우수한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립할 수 있다.

그리고, 상기 다공성 무기 응집체의 BET 비표면적이 10∼250 ㎡/g이면, 강고한 미세 메쉬 구조체를 얻을 수 있어 우수한 절연 수지 재료가 된다.

또한, 상기 다공성 무기 응집체의 겉보기 비중이 100 g/L 이하이면, 보다 강고한 미세 메쉬 구조체를 얻을 수 있게 된다.

더욱이, 상기 다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자의 평균 입자경이 5∼35 nm이면, 보다 한층 강고한 미세 메쉬 구조체를 얻을 수 있게 된다.

또한, 상기 다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자가, 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카이면, 절연 수지 재료의 비유전율, 유전 정접이 안정되어 얻어지는 제품의 정밀도가 우수하게 된다.

더욱이, 상기 다공성 무기 응집체의 배합량이, 상기 다공성 무기 응집체와 상기 피브릴의 합계에 대하여 50 중량% 이상이면, 보다 낮은 열선팽창 계수를 얻을 수 있게 되어 제품의 정밀도가 우수하게 된다.

또한, 상기 절연 수지 재료의 주파수 10 GHz에 있어서의 비유전율이 1.55∼1.9이며, 유전 정접이 0.01 이하이면, 얻어지는 제품의 정밀도가 우수하게 된다.

상기 절연 수지 재료의 열선팽창률이 15∼50 ppm/K이면, 얻어지는 제품의 정밀도가 더 한층 우수하게 된다.

상기 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 가지면, 저비유전율과 저열선팽창률이 우수한, 기판 재료로서의 금속층 구비 절연 수지 재료를 얻을 수 있게 된다.

또한, 상기 금속층이 불소계 수지층을 매개로 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 밀착된 것이라면, 불소계 수지가 금속층의 조화부(粗化部), 절연 수지 재료의 조화부 및 빈 구멍에 파고들어 앵커 효과를 발현하여 강고하게 밀착할 수 있게 된다.

더욱이, 상기 불소계 수지층을 매개로 한 금속층과 절연 수지 재료의 밀착이 필 강도 0.6 kN/m 이상이면, 신뢰성이 높은 금속층 구비 절연 수지 재료를 얻을 수 있게 된다.

상기 금속층 구비 절연 수지 재료의 금속층이 패터닝 처리되어 있으면, 신뢰성이 우수한 배선 기판을 얻을 수 있게 된다.

도 1(a)은 본 발명의 실시형태의 하나인 절연 수지 재료의 두께 방향 단면을 확대한 주사형 전자현미경(SEM) 사진(배율 50000배)이고, 도 1(b)은 면 방향 단면을 확대한 SEM 사진(배율 3000배)이다.
도 2는 본 발명의 실시형태의 하나인 금속층 구비 절연 수지 재료의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태의 하나인 배선 기판의 단면도이다.

이어서, 본 발명의 실시형태에 관해서 자세히 설명한다. 단, 본 발명은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 절연 수지 재료는, 도 1(a) 및 도 1(b)의 SEM 사진에 도시한 것과 같이, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍(3)을 갖는 다공성 무기 응집체(2)와, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴(4)을 함유한다. 그리고, 상기 절연 수지 재료는, 예컨대 도 1(b)의 SEM 사진에 도시한 것과 같이, 상기 피브릴(4)이 다방향으로 배향되고, 상기 다공성 무기 응집체(2) 및 피브릴(4)의 적어도 한쪽이 상호 연결되고, 기공률이 50% 이상인 미세 메쉬 구조체로 이루어진다. 또한, 도 1(a)에 있어서 부호 1은 피브릴의 단면을 나타내고 있다.

즉, 본 발명의 절연 수지 재료는, 복수의 미립자로 구성된 빈 구멍(3)을 갖는 다공성 무기 응집체(2)를 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴(4)로 강고하게 결착시킴으로써 미세 메쉬 구조체로 되며, 다수의 기공을 갖는다. 이하 각 구성에 관해서 순차 설명한다.

<다공성 무기 응집체>

본 발명에서 사용하는 다공성 무기 응집체는 복수의 미립자로 구성된다. 다공성 무기 응집체의 형태는, 상기 미립자가 일차 입자이고, 그것이 다수 응집된 응집물로서 존재한다. 구체적으로는, 다공성 무기 응집체는 복수의 미립자가 염주 형상으로 응집·융착되어, 부피가 큰 응집체를 형성한다. 이에 따라, 다공성 무기 응집체는 공극을 갖는 응집체로 된다.

상기 일차 입자인 미립자의 평균 입자경은 5∼35 nm인 것이 응집성의 점에서 바람직하고, 15∼35 nm인 것이 더욱 바람직하다.

일차 입자의 평균 입자경이 상기 하한치를 밑돌면, 압축 강도가 저하하기 때문에 가공 공정에서의 입자 붕괴가 일어나기 쉬운 경향이 있고, 또한, 복수의 미립자로 구성된 공간도 작아지기 때문에 절연 수지 재료의 기공률 저하가 일어나기 쉽게 되는 경향이 있다.

반대로 평균 입자경이 상기 상한치를 웃도는 미립자로 구성된 다공성 무기 응집체는, 절연 수지 재료 표면에 요철을 형성하기 쉬운 경향이 있어, 보다 평활한 면이 필요하게 되는 고주파용의 절연 수지 재료에는 알맞지 않은 경향이 있다.

여기서 평균 입자경은, 주사형 전자현미경(SEM) 등에 의한 직접 관측에 의해서 복수의 입자(100개)의 입자경을 구하여, 그 평균치를 평균 입자경으로 했다.

일차 입자의 응집 정도에 따라, 일차 응집물, 이차 응집물로 분류되며, 이차 응집물은 일차 응집물이 더욱 응집된 집과물(集塊物)을 말한다. 일차 응집물은 통상 100∼400 nm이고, 이차 응집물은 통상 1∼100 ㎛이다.

본 발명의 절연 수지 재료에 포함되는 다공성 무기 응집체는 이차 응집물인 것이 미립자에 의한 미세한 삼차원 메쉬 구조를 형성하기 쉽다는 점에서 바람직하다.

여기서, 다공성 무기 응집체의, 복수의 미립자로 구성된 「빈 구멍」이란, 복수의 미립자가 염주 형상으로 응집·융착되어 형성된 부피가 큰 응집체의 공극을 의미한다. 빈 구멍의 형상은 구형(球形)이라도 부정형(不定形)이라도 좋으며, 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한, 빈 구멍을 유지하기가 쉬우므로 균일한 입경의 미립자로 구성된 것이 바람직하다.

빈 구멍의 평균 구멍 직경은 10∼1000 nm인 것이 바람직하고, 절연 수지 재료의 기계 특성을 저하시키지 않는다는 점에서, 또한 50∼500 nm인 것이 바람직하다.

상기 평균 구멍 직경은, 주사형 전자현미경(SEM) 등에 의한 직접 관측에 의해서 복수의 빈 구멍(100개)의 구멍 직경을 구하여, 그 평균치를 평균 구멍 직경으로 한다. 또한, 부정형의 빈 구멍인 경우는 빈 구멍의 최대 직경을 구멍 직경으로 한다.

또한, 다공성 무기 응집체의 BET 비표면적 10∼250 ㎡/g이, 부피가 큰 응집체를 형성하기 쉽다고 점에서 바람직하고, 나아가서는 40∼100 ㎡/g이 특히 바람직하다. 상기 하한치 미만이면 일차 입자에 가까운 응집 입자가 되어, 복수의 미립자로 구성된 공간이 적어지기 때문에 절연 수지 재료의 기공률 저하가 일어나기 쉽게 되는 경향이 있다. 한편, 상기 상한치를 넘으면, 다공성 무기 응집체의 표면이 OH기 등의, 표면에 극성을 갖은 관능기가 많아짐으로써 물 등의 오염물이 부착되고, 비유전율이나 유전 정접이 상승하여 유전 특성이 악화되기 쉽게 되는 경향이 있고, 또한, 다공성 무기 응집체를 폴리테트라플루오로에틸렌의 피브릴로 강고하게 결착시킬 수 없어, 얻어지는 절연 수지 재료에 크랙이 생기기 쉽게 되는 경향이 있다.

다공성 무기 응집체의 비표면적은 BET법(기체 흡착을 이용한 질소 가스에 의한 정압·용량 방법)에 의한다.

또한, 다공성 무기 응집체의 겉보기 비중은 100 g/L 이하인 것이 기공률의 점에서 바람직하고, 또한 30∼100 g/L, 특히 50∼60 g/L인 것이 바람직하다.

상기 상한치를 넘으면, 일차 입자의 응집 밀도가 높거나 혹은 일차 입자에 가까운 응집 입자가 되어, 다공성 무기 응집체 자체의 기공률이 낮아지기 때문에 절연 수지 재료의 기공률이 저하하여 원하는 저유전화를 할 수 없게 되는 경향이 있다.

한편, 상기 하한치 미만이면, 다공성 무기 응집체 자체의 기공률은 높아지지만 일차 입자끼리의 접점이 적어져, 압축 강도가 저하하는 경향이 있다. 압축 강도가 저하하면, 다공성 무기 응집체의 입자가 붕괴되기 쉬워, 양호한 가공성을 얻을 수 없다.

다공성 무기 응집체의 겉보기 비중은, 메스실린더(용량 250 mL)에 천천히 소정량의 실리카 미분말을 투입하여 중량을 측정하여 그 값을 Xg로 하고, 실리카를 투입하여 정치한 후, 실리카 용적을 읽어내어 그 값을 YmL로 하여, 겉보기 비중 (g/L)=X/Y×1000으로 구했다.

일차 입자의 평균 입자경, BET 비표면적, 겉보기 비중이 바람직한 범위 내이면, 보다 저비유전율과 저열선팽창률이 우수한 절연 수지 재료를 얻을 수 있다.

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자로는, 예컨대, 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카, 산화티탄, 알루미나 등을 들 수 있고, 그 중에서도 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카를 이용하는 것이 저비유전율과 저열선팽창률의 점에서 바람직하다.

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자는 단독으로 혹은 2종 이상 더불어 이용할 수 있다.

다공성 미분말 실리카를 소수화하기 위해서는, 다공성 미분말 실리카를 표면처리제, 예컨대, 디메틸디클로로실란, 헥사메틸디실라잔, 실리콘 오일, 옥틸실란 등으로 처리하는 방법을 들 수 있다.

다공성 미분말 실리카의 소수화도는 메탄올 수용액을 이용한 분체 습윤성 시험으로 확인할 수 있다. 다공성 미분말 실리카 입자는 친수화도가 높아 물에 습윤되어 침강하지만, 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카 입자는 물에는 침강하지 않지만 메탄올에는 습윤되어 침강한다. 상기 분체 습윤성 시험은, 이 특성을 이용하여 메탄올 수용액의 메탄올 농도를 변화시킴으로써 수용액에 소수화도가 높은 다공성 미분말 실리카 입자를 습윤시켜 침강한 체적을 측정하는 수법이다.

본 발명에서 사용하는 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카를 완전히 침강시키기 위해서는, 상기 분체 습윤성 시험에 있어서 메탄올 농도가 30 중량% 이상 필요하다.

상기 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카로서는, 예컨대, 비정질 실리카, 침강 실리카, 열분해법 실리카, 흄드 실리카(Fumed silica), 실리카겔 등을 들 수 있다. 그 중에서도 저비유전율과 저열선팽창률의 점에서 흄드 실리카가 바람직하게 이용된다. 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용할 수 있다.

또한, 상기 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카로서 시판되는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 미즈카실 시리즈(미즈사와카가쿠고교사 제조), 사이리시아 시리즈(후지실리시아사 제조), 소수성 AEROSIL 시리즈(닛폰아에로질사 제조), 니프실 시리즈(도소실리카사 제조) 등을 들 수 있다. 그 중에서도 다공성 미분말 실리카는 소수성 AEROSIL 시리즈(닛폰아에로질사 제조)의 소수성 흄드 실리카가 바람직하다.

<피브릴>

본 발명의 절연 수지 재료는, 상기 다공성 무기 응집체에 더하여, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴을 함유한다.

피브릴을 구성하는 폴리테트라플루오로에틸렌은, 절연 수지 재료를 제조하기 전의 수지 조성물 단계에서는, 피브릴화의 점에서 폴리테트라플루오로에틸렌 입자를 이용하는 것이 바람직하다.

폴리테트라플루오로에틸렌 입자의 평균 입자경은, 피브릴화를 촉진하기 쉽게 하기 위해서 다공성 무기 응집체의 일차 입자의 평균 입자경보다 큰 것이 바람직하다. 한편, 폴리테트라플루오로에틸렌 입자의 응집체라면, 분산성의 관점에서 입자경 650 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

폴리테트라플루오로에틸렌 입자의 피브릴화는, 건 전단력의 크기, 온도, 일차 입자 사이의 임의의 윤활 유체의 존재 등과 같은 몇 개의 인자에 좌우되지만, 후기하는 다단으로 압연 성형하는 공정을 거치는 중에 피브릴을 형성하는 것이, 피브릴화 촉진의 관점에서 바람직하다. 폴리테트라플루오로에틸렌 입자의 피브릴화 정도가 높으면, 얻어지는 절연 수지 재료의 구조체에 있어서 높은 기계적 강도를 갖는 재료를 얻을 수 있다.

본 발명의 절연 수지 재료에 포함되는 피브릴은, 도 1(b)에 도시한 것과 같이 다방향으로 배향되어 있다. 피브릴이 한 방향으로만 배향된 수지 재료에 비해서, 피브릴이 다방향으로 배향된 수지 재료는, 피브릴에 의한 삼차원 메쉬 구조가 형성되어, 보다 높은 기계적 강도를 갖는 절연 수지 재료를 얻을 수 있다.

또한, 상기 다공성 무기 응집체와 상기 다방향으로 배향된 피브릴이, 그 적어도 한쪽이 상호 연결되어, 미세 메쉬 구조체를 형성한다. 연결은, 다공성 무기 응집체끼리, 피브릴끼리, 다공성 무기 응집체와 피브릴의 조합이 있다. 그 중에서도, 상기 다공성 무기 응집체에 의한 삼차원 메쉬 구조와 상기 피브릴의 삼차원 메쉬 구조가 합쳐지는 것이, 서로의 메쉬 구조가 얽혀 종횡으로 신장되어, 절연 무기 재료의 강도 향상, 기공률 향상에 상승적으로 기여하므로 바람직하다.

상기 다공성 무기 응집체의 배합량은, 상기 피브릴의 구성 성분인 폴리테트라플루오로에틸렌과 다공성 무기 응집체의 합계를 100 중량%로 한 경우, 50 중량% 이상이 바람직하고, 또한 50∼75 중량%, 특히 55∼70 중량%의 양으로 배합하는 것이 바람직하다.

상기 배합량이 상기 하한치를 밑돌면, 열선팽창 계수가 50 ppm/K를 넘는 경향이 있다. 한편, 상기 상한치를 웃돌면, 폴리테트라플루오로에틸렌과 다공성 무기 응집체의 결착에 의한 효과가 약해져 성형성이 악화되는 경향이 있다.

비유전율, 열선팽창 계수는 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌의 배합 비율에 의해 조절할 수 있다.

다공성 무기 응집체 및 피브릴의 적어도 한쪽의 상호 연결 정도는 피브릴의 양이나 건 전단력의 크기 등의 요인으로 변화된다.

피브릴의 구성 성분인 폴리테트라플루오로에틸렌의 배합량이 많아지면 보다 많은 피브릴이 생긴다.

<기타>

본 발명의 절연 수지 재료는 필요에 따라서 추가의 재료 성분을 포함할 수 있다. 열전도 특성이나 유전 특성을 개선하기 위해서, 질화붕소와 같은 비유전율이 낮은 열전도성 재료를 첨가하여도 좋다. 또한, 예컨대 기계적 강도를 증대시키기 위해서, 다공성 무기 응집체를 결착시키는 폴리머를 필요에 따라서 첨가하여도 좋다. 이들 추가의 재료 성분은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용할 수 있다.

추가의 재료 성분은, 본 발명의 절연 수지 재료를 형성하기 위해서 비유전율이 1.9를 넘지 않는 범위에서 첨가할 수 있다.

<절연 수지 재료의 제법>

이어서, 본 발명의 절연 수지 재료를 제조하는 방법의 적합한 일례에 관해서 설명한다.

본 발명의 절연 수지 재료의 제조 방법은, 예컨대

(I) 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 용매 하에서 혼합·건조하여 혼합 분체를 얻고, 이 혼합 분체에 휘발성 첨가제를 첨가하여 혼합하여 페이스트를 조제하는 공정과,

(II) 상기 페이스트를 이용하여 수지 조성물 시트를 성형하는 공정과,

(III) 상기 수지 조성물 시트를 중첩하고 다단으로 압연 성형하여 압연 적층 시트로 하는 공정과,

(IV) 상기 휘발성 첨가제를 제거하는 공정과,

(V) 보다 강도를 부가시키는 가열 가압 성형 공정을 구비하고 있다.

이에 따라, 도 1(a)에 도시하는 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴이 강고하게 결착된 구조로 됨과 더불어 복수의 기공이 형성된 미세 메쉬 구조의 절연 수지 재료를 얻을 수 있다.

상기 공정(I)의 페이스트의 조제에 있어서, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 용매 하에서 혼합·건조하여 혼합 분체를 조제한다. 여기서 이용하는 용매로서는, 예컨대 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 부탄올 등의 저급 알코올 등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용된다.

또한, 혼합할 때는, 분산성의 점에서 폴리테트라플루오로에틸렌의 디스퍼전을 이용하는 것이 바람직하고, 건조는 건조로 등의 공지된 수단이 이용된다.

휘발성 첨가제를 상기 혼합 분체에 첨가하여 페이스트를 조제하는 경우, 이 페이스트는, 무기 다공성 미분말, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 휘발성 첨가제만으로 이루어지는 경우 이외에, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌 및 휘발성 첨가제와 그 밖의 보조 성분을 조합하는 경우도 포함시킨다는 취지이다.

상기 휘발성 첨가제로서는 비점이 300℃ 이하인 액체가 바람직하며, 예컨대 폴리에틸렌글리콜, 에스테르, 이소파라핀계 탄화수소, 헥산, 도데칸 등의 저분자량의 탄화수소를 들 수 있고, 그 중에서도 저분자량의 탄화수소가 바람직하게 이용된다. 이들 휘발성 첨가제는 단독으로 혹은 2종 이상 함께 이용할 수 있다.

이어서, 공정(II)에 있어서, 상기 페이스트를 이용하여 수지 조성물 시트를 복수 제작하고, 공정(III)에서 제작한 수지 조성 물시트를 중첩하고 다단으로 압연하여 압연 적층 시트를 성형한다.

상기 공정(II)에 있어서 수지 조성물 시트를 성형할 때, 예컨대 FT 다이스, 프레스기, 압출성형기, 카렌더 롤 등의 성형기를 이용한 성형을 들 수 있지만, 그 중에서도 특히 FT 다이스에 의한 성형이 바람직하다.

상기 공정(III)에 있어서의 「다단으로 압연」이란, 이하에 구체적으로 설명한다.

복수(예컨대 2∼10장)의 수지 조성물 시트를 적층하고, 이 적층물을 압연하여 제1 압연 적층 시트를 얻는다. 얻어진 제1 압연 적층 시트를 2장 중첩하여 적층하고, 이 적층물을 압연하여 제2 압연 적층 시트를 제작한다. 또한, 얻어진 제2 압연 적층 시트를 2장 중첩하여 적층하고, 이 적층물을 압연하여 제3 압연 적층 시트를 제작한다. 이와 같이, 목적으로 하는 절연 수지 재료의 구성층수가 될 때까지 상기 적층 압연 공정을 반복한다. 이 적층 압연 공정을 반복하는 것을, 다단으로 압연이라고 한다.

상기 압연 적층 시트를 제작할 때, 예컨대 프레스기, 압출성형기, 카렌더 롤 등의 성형기를 이용한 성형을 들 수 있지만, 그 중에서도 카렌더 롤에 의한 성형이 생산성의 점에서 바람직하다.

다단으로 압연하여 구성층수를 많게 할수록 얻어지는 절연 수지 재료의 강도를 높일 수 있으며, 구성층수는 10∼1000층인 것이 바람직하다.

또한, 상기 압연의 압연 배율은 100∼20000배인 것이 많은 피브릴을 형성시킨다는 점에서 바람직하다.

상기 적층 압연 공정을 반복할 때에 압연 방향을 변경하는 것이 바람직하다. 압연 방향을 변경하는 방법으로서는, 예컨대 복수 시트의 압연 방향을 가지런하게 하여 압연하여 압연 적층 시트를 여러 장 제작하고, (1) 얻어진 복수의 압연 적층 시트의 압연 방향을 가지런하게 하여, 시트면은 평행 그대로 앞의 압연 방향에서 시트를 90도 회전시켜 압연하는 방법, (2) 얻어진 복수의 압연 적층 시트 중 일부의 시트만을 평행 그대로 앞의 압연 방향에서 시트를 90도 회전시켜 압연하는 방법, (3) 얻어진 복수의 압연 적층 시트 중 일부의 시트만을 180도 되접는 형태로 배치하여 90도 회전시켜 압연하는 방법 등을 들 수 있다. 이와 같이 방향을 바꾸면서 압연함으로써, 폴리테트라플루오로에틸렌의 네트워크가 종횡으로 연장되어, 삼차원 메쉬 구조의 피브릴이 형성되게 된다.

상기 다단 압연에 의해서 최종적으로 목적으로 하는 두께(예컨대 0.1∼2 mm 정도의 두께)의 성형체를 제작하고, 그 후, 공정(IV)에서 휘발성 첨가제를 제거한다.

공정(IV)에 있어서의 휘발성 첨가제의 제거는, 사용하는 휘발성 첨가제에 따라서 공지된 방법에서 적절하게 선택된 방법에 따라서 실시할 수 있지만, 그 중에서도, 압연 적층 시트를 건조로 등에 넣어 가열하여, 휘발성 첨가제를 휘발시키는 것이 바람직하다.

상기 공정(V)의 가열 가압 성형에서는, 폴리테트라플루오로에틸렌의 소성 온도 범위 내의 온도(예컨대 300∼500℃)에서 소결하는 것이 바람직하다. 또한, 가열 가압 성형은 프레스기에 의한 것이 성형성의 점에서 바람직하다.

공정(V)에서 절연 수지 재료의 기공률이 50% 미만으로 되지 않는 범위에서 가열 가압 성형(예컨대 40∼500℃, 0.2∼30 MPa, 5∼60 분간)함으로써, 다공성 미분말과 폴리테트라플루오로에틸렌을 보다 강고하게 결착시킬 수 있다.

또한, 금속층 구비 절연 수지 재료를 제조하는 경우는, 상기 공정(I)∼공정(V)에 의해 얻어진 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 형성하는 공정(VI)을 갖는다(도 2 참조, 또한 도 2는 절연 수지 재료의 상하 양면에 금속층을 두고 있다).

더욱이, 배선 기판을 제조하는 경우는, 상기 금속층 구비 절연 수지 재료의 금속층을 패터닝 처리하는 공정(VII)을 갖는다(도 3 참조).

상기 공정(VI)의 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 형성하는 공정으로서는, 예컨대 열가소성 수지 등의 열로 연화·용융할 수 있는 밀착용 수지층을 매개로 금속층을 밀착시키는 방법, 동박 등의 금속박을 접합시키는 방법, 라미네이트하는 방법, 금속 물질을 이용하여 스퍼터링이나 도금을 하는 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도 접착성의 점에서 밀착용 수지층을 매개로 금속층을 밀착시키는 방법이 바람직하고, 균일한 두께의 금속층을 형성한다는 점에서는 라미네이트 방법이 바람직하게 이용된다.

상기 밀착용 수지층을 매개로 금속층을 밀착시키는 방법으로서는, 우선 접합시키기 전에, 금속층과 절연 수지 재료 사이에 밀착용 수지층을 형성하고, 그 후, 열프레스 등에 의해 열과 압력으로 밀착용 수지층을 용융시켜, 금속층의 조화 처리부나 절연 수지 재료의 조화부 및 빈 구멍 부분에 수지를 파고들게 하여 앵커 효과에 의한 강고한 접착을 실현시키는 방법이 있다. 상기 밀착용 수지층의 수지로서는 금속과 접합시킬 때에 열로 연화·용융하는 수지라면 접착 가능하지만, 유전 특성의 관점에서 불소계 수지 재료가 바람직하다. 여기서 불소계 수지로서는, 불소계 수지라면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체(FEP), 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체(ETFE) 및 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE) 등을 들 수 있고, 그 중에서도 PTFE, PFA가 보다 바람직하다.

상기 불소계 수지층을 매개로 한 금속층과 절연 수지 재료의 밀착으로서는, 필 강도 0.6 kN/m 이상인 것이 신뢰성의 점에서 바람직하다.

또한, 밀착용 수지층의 매개 방법은, 금속층의 조화 부분에 칠하여 건조시켜 밀착용 수지층을 준비하는 방법이나, 절연 수지 재료에 디핑이나 도포 후에 건조시켜 밀착용 수지층을 준비하는 방법, 핫멜트의 필름을 금속층과 절연 수지 재료의 사이에 넣는 방법 등, 어느 것이라도 좋다. 또한, 밀착용 수지층의 바람직한 두께로서는, 유전 특성이나 열팽창 등을 고려하면 10 ㎛ 이하로 형성해 두는 것이 바람직하다.

상기 금속층의 금속으로서는, 예컨대 금, 은, 백금, 구리, 알루미늄 및 이들의 합금 등을 들 수 있고, 그 중에서도 구리가 바람직하게 이용된다. 금속층의 두께는 바람직하게는 5∼50 ㎛이다.

절연 수지 재료가 시트 형상물인 경우, 금속층은 시트의 편면 또는 양면에 형성할 수 있다. 상기 공정(VII)의 배선을 형성하는 패터닝 처리 방법으로서는 포토레지스트 등을 이용한 애디티브(Additive)법이나 에칭에 의한 서브트랙티브(Subtractive)법을 들 수 있다.

이상과 같이 하여 본 발명의 절연 수지 재료를 얻을 수 있지만, 절연 수지 재료의 제조 방법은 상기에 한정되는 것은 아니다.

상기한 것과 같이 하여 얻어진 절연 수지 재료는, 다공성 무기 응집체 및 피브릴의 적어도 한쪽이 상호 연결되어 이루어지고, 기공률이 50% 이상인 미세 메쉬 구조체가 된다.

얻어진 절연 수지 재료는 양호한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립한다.

상기 절연 수지 재료는, 구체적으로는 상기 절연 수지 재료의 주파수 10 GHz에 있어서의 비유전율은, 얻어지는 제품의 정밀도의 점에서 1.55∼1.9인 것이 바람직하고, 1.55∼1.8인 것이 더욱 바람직하다. 상기 비유전율은, 측정 주파수를 10 GHz로 하여, 공동 공진기 섭동법으로 구해진다.

또한, 유전 정접은 상기와 같은 점에서 0.01 이하인 것이 바람직하다. 상기 유전 정접은 측정 주파수를 10 GHz로 하여 공동 공진기 섭동법으로 구해진다.

상기 절연 수지 재료의 열선팽창률은 10∼50 ppm/K인 것이, 얻어지는 제품의 신뢰성의 점에서 바람직하다. 상기 열선팽창률은 30∼100℃의 평균 열선팽창률을 열선팽창률로 하여 TMA(Thermal Mechanical Analysis)법으로 구해진다.

본 발명의 절연 수지 재료는, 양호한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립함으로써, 상기 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 형성한 금속층 구비 절연 수지 재료는, 저비유전율과 저열선팽창률이 우수한 기판 재료가 된다.

또한, 상기 금속층 구비 절연 수지 재료의 금속층이 패터닝 처리되어 있는 배선 기판은 정밀도가 좋고 신뢰성이 우수하기 때문에, 본 발명의 배선 기판은 휴대전화, 컴퓨터, 안테나 등의 모듈에 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 배선 기판은, 비유전율이 낮고, 비유전율의 변동도 적기 때문에, 검출 거리가 신장됨과 더불어 정밀도를 향상시키는 것이 가능하므로, 밀리파 안테나를 구성하는 고주파용 배선 기판에 적합하게 이용된다.

실시예

이어서, 본 발명의 절연 수지 재료에 관해서 실시예를 이용하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

〔실시예 1〕

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자로서 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「NY50」, BET 비표면적 40 ㎡/g, 겉보기 비중 60 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 30 nm)와, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로서 Fluon(R) PTFE 디스퍼전 AD939E(아사히가라스사 제조, 고형분 60 중량%)를 준비하고, 고형분량을 고려하여, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 60:40(중량비)의 비율로 메탄올 60% 수용액 중에서 혼합하여 응집물로 하고, 얻어진 응집물을 건조시켜 혼합 분체를 얻었다.

상기 혼합 분체에, 휘발성 첨가제로서 도데칸을 전체의 50 중량%가 되도록 첨가하고, 혼합 장치에 V형 믹서를 이용하여, 회전수 10 rpm, 온도 24℃, 혼합 시간 5 분간으로 했다. 이 혼합 페이스트를 한 쌍의 압연 롤을 통과시켜, 두께 3 mm, 폭 10∼50 mm, 길이 150 mm의 타원형 베이스 시트(시트형 성형체)를 얻었다. 이 베이스 시트를 여러 장 제작했다.

이어서, 이 베이스 시트를 2장 적층하고, 이 적층체를 상기 압연 롤 사이로 통과시켜 압연하여, 제1 압연 적층 시트를 제작했다. 제1 압연 적층 시트를 여러 장 제작했다.

이어서, 2장의 제1 압연 적층 시트의 압연 방향을 가지런하게 하여 중첩하고, 시트면은 평행 그대로 앞의 압연 방향에서 시트를 90도 회전시켜 압연하여, 제2 압연 적층 시트를 제작했다. 제2 압연 적층 시트를 여러 장 제작했다.

또한, 2장의 제2 압연 적층 시트를 중첩하여 적층하여, 제3 압연 적층 시트를 제작했다.

이와 같이, 시트를 적층하여 압연하는 공정을, 베이스 시트의 적층 압연에서부터 세어 합계 5회 반복한 후, 상기 압연 롤 사이의 갭을 0.5 mm씩 좁혀 여러 번 압연하여, 두께 약 0.18 mm의 시트를 얻었다(구성층수 32층).

이어서, 얻어진 압연 적층 시트를 150℃에서 30 분간 가열하여 휘발성 첨가제를 제거하여, 시트를 제작했다.

얻어진 시트를 380℃에서 5 분간, 4 MPa로 가압 성형하여 실시예 1의 절연 수지 재료를 얻었다. 최종적으로 두께 약 0.15 mm의 시트를 얻었다.

이상과 같이 제작된 절연 수지 재료의 중량 및 체적을 측정하고, 각 성분의 비중과 배합 비율에 기초하여 기공률을 산출했다.

〔실시예 2〕

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자로서 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「NAX50」, BET 비표면적 50 ㎡/g, 겉보기 비중 60 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 30 nm)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 수법으로 절연 수지 재료를 제작했다.

〔실시예 3〕

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자로서 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「RY200S」 BET 비표면적 95 ㎡/g, 겉보기 비중 50 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 16 nm)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 수법으로 절연 수지 재료를 제작했다.

〔실시예 4〕

실시예 1과 같은 다공성 무기 응집체를 사용하고, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 중량비 70:30의 비율로 배합한 것 이외에는 같은 수법으로 절연 수지 재료를 제작했다.

〔실시예 5〕

다공성 무기 응집체로서의 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「RX200」, BET 비표면적 165 ㎡/g, 겉보기 비중 50 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 12 nm)를 이용하여, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 중량비 50:50의 비율로 배합하고, 휘발성 첨가제로서 도데칸을 전체의 45 중량%가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 같은 수법으로 절연 수지 재료를 제작했다.

〔실시예 6〕

다공성 무기 응집체로서의 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「RX300」, BET 비표면적 230 ㎡/g, 겉보기 비중 50 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 7 nm)를 이용하여, 다공성 무기 응집체와 폴리테트라플루오로에틸렌을 중량비 50:50의 비율로 배합하고, 휘발성 첨가제로서 도데칸을 전체의 50 중량%가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 같은 수법으로 절연 수지 재료를 제작했다.

〔비교예 1〕

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자로서 소수성 흄드 실리카(닛폰아에로질사 제조, 품번 「RX50」, BET 비표면적 45 ㎡/g, 겉보기 비중 170 g/L, 일차 입자의 평균 입자경 40 nm)를 이용한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 절연 수지 재료를 제작했다.

〔비교예 2〕

다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자 대신에 중공 무기 입자를 이용하고, 실리콘 오일로 소수화 처리를 실시한 3M사 제조의 「그라스바블즈 iM16K」(진원도 0.46 g/㎤, 입경 20 ㎛)를 이용하여 중공 무기 입자와 폴리테트라플루오로에틸렌을 35:65(중량비)의 비율로 메탄올 중에서 혼합하여 응집물로 하고, 얻어진 응집물을 건조시켜 혼합 분체로 한 것과 휘발성 첨가제로서 도데칸을 전체의 40 중량%가 되도록 첨가한 것 이외에는 실시예 1과 같은 방법으로 절연 수지 재료를 제작했다.

이와 같이 하여 얻어진 각 시트를 이용하여 하기에 나타내는 방법에 따라서 특성을 평가했다. 그 결과를 후기의 표 1에 함께 나타낸다.

<비유전율·유전 정접>

측정 주파수를 10 GHz로 하여, 공동 공진기 섭동법에 의해 복소유전율을 측정하고, 그 실수부(εr')를 비유전율로 했다. 또한, 실수부와 허수부(εr")의 비(εr"/εr')로부터 유전 정접을 구했다.

비유전율 측정 장치(아질렌트테크놀로지사 제조 「네트워크 애널라이저 N5230C」 및 간토덴시오요가이하츠사 제조 「공동 공진기 10 GHz」)를 이용하여, 각 시트로부터 스트라이프 형상의 샘플(샘플 사이즈 폭 2 mm×길이 70 mm)을 잘라내어 측정했다.

<열선팽창률>

TMA법으로 열기계 분석 장치(BRUKER AXS사 제조, 「TMA4000SA」)를 이용하여, 30℃부터 100℃의 시트 평면 방향의 평균 열선팽창률을 열선팽창률(ppm/K)로 했다.

<흡수율>

얻어진 절연 수지 재료(샘플 사이즈 폭 50 mm×길이 50 mm)를 130℃에서 30 분간 건조한 후, 시험 전의 중량을 측정했다. 이것을 23℃의 증류수에 24 시간 침지한 후의 중량을 측정하여 포화 흡수율을 구했다.

후기하는 표 1의 결과로부터, 실시예 1∼6의 절연 수지 재료는 모두 양호한 저비유전율과 저열선팽창률이 양립된 재료임이 분명하다.

이에 대하여, 비교예 1의 것은, 충분한 기공률을 갖는 미세 메쉬 구조가 되지 않고, 비유전율이 높은 결과가 되었다.

비교예 2의 것은, 중공 무기 입자가 분쇄되었기 때문에 기공률도 50%를 밑돌아, 열선팽창률이 뒤떨어지는 결과가 되었다.

또한, 절연 수지 재료의 흡수율도 상승하는 결과가 되었다.

실시예 1∼6과 비교예 2의 것의 비교로부터 본 발명의 절연 수지 재료는 미세 메쉬 구조체라도 저흡수율이며, 그 때문에 흡습 환경에서도 안정된 유전율 특성을 유지할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

그리고, 이어서 상기 얻어진 실시예 및 비교예의 절연 수지 재료의 양면에 동박(Cu층)을 형성한 금속층 구비 절연 수지 재료(기판)를 제작하고, 그 후, 그 동박을 에칭 처리함으로써 배선 기판을 얻었다. 또한, 상기 금속층 구비 절연 수지 재료는, 금속층과 절연 수지 재료의 사이에, 하기의 표 1에 기재한 밀착용 수지층을 형성하고(단, 비교예 1 및 2는 밀착용 수지층 없음), 얻어진 적층 시트를 가압 성형하여, 금속층을 절연 수지 재료에 접합함으로써, 양면 구리판으로서 얻어진다.

이와 같이 하여 얻어진 각 금속층 구비 절연 수지 재료를 이용하여, 하기에 나타내는 방법에 따라서 특성을 평가했다. 그 결과를 하기의 표 1에 함께 나타낸다.

<금속층 필 강도>

금속층 구비 절연 수지 재료를,그 제작 후에 JIS 규격 C6481에 기초하여 시험했다. 금속층이 10 mm의 폭으로 라미네이트된 상태에서 길이 약 100 mm의 시험편을 제작하고, 금속층 부분을 90°의 방향으로 속도 50 mm/분의 속도로 벗겨내어, 필 강도를 구했다. 이 때, 파괴 모드로서 금속층과 절연 수지층 사이에서 층간 박리되고 있는지(계면 파괴), 기재 쪽이 먼저 파괴되고(기재 파괴), 금속층과 절연 수지층이 0.6 kN/m 이상의 힘으로 밀착되어 있는지를 확인했다.

상기 표 1의 결과로부터, 실시예의 금속층 구비 절연 수지 재료는, 모두 우수한 접착 강도(필 강도)로 금속층이 절연 수지 재료에 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 그리고, 얻어진 실시예의 금속층 구비 절연 수지 재료(기판)를, 그 후 동박을 에칭 처리함으로써 배선 기판을 얻었다. 이 배선 기판은, 양호한 저비유전율과 저열선팽창률이 양립된 절연 수지 재료를 이용하고 있으므로, 신뢰성이 우수하여, 이것을 차량용 밀리파 안테나에 이용한 경우, 배선 위치가 뒤틀리지 않고, 검출 거리가 신장된다고 하는 결과를 얻을 수 있었다.

상기 실시예에서는 본 발명에 있어서의 구체적인 형태에 관해서 나타냈지만, 상기 실시예는 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석되는 것이 아니다. 당업자에게 분명한 다양한 변형은 본 발명의 범위 내인 것이 의도되었다.

본 발명의 절연 수지 재료는, 우수한 저비유전율과 저열선팽창률을 양립하여 구비하고 있으므로, 고주파용 배선 기판 재료로서 적합하여, 차량용 밀리파 안테나에 적합하게 이용할 수 있다.

1: 피브릴 단면, 2: 다공성 무기 응집체, 3: 빈 구멍, 4: 피브릴

Claims

복수의 미립자로 구성된 빈 구멍을 갖는 다공성 무기 응집체와, 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어지는 피브릴을 함유하는 절연 수지 재료로서,
상기 피브릴이 다방향으로 배향되고,
상기 다공성 무기 응집체 및 상기 피브릴의 적어도 한쪽이 상호 연결되고,
기공률이 50% 이상의 미세 메쉬 구조체인 절연 수지 재료.
제1항에 있어서, 상기 다공성 무기 응집체의 BET 비표면적이 10∼250 ㎡/g인 절연 수지 재료.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 다공성 무기 응집체의 겉보기 비중이 100 g/L 이하인 절연 수지 재료.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자의 평균 입자경이 5∼35 nm인 절연 수지 재료.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공성 무기 응집체를 구성하는 미립자가 소수화 처리된 다공성 미분말 실리카인 절연 수지 재료.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다공성 무기 응집체의 배합량이 상기 다공성 무기 응집체와 상기 피브릴의 합계에 대하여 50 중량% 이상인 절연 수지 재료.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 주파수 10 GHz에 있어서의 비유전율이 1.55∼1.9이고, 유전 정접이 0.01 이하인 절연 수지 재료.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 열선팽창률이 10∼50 ppm/K인 절연 수지 재료.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재한 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 금속층을 갖는 금속층 구비 절연 수지 재료.
제9항에 있어서, 상기 금속층이 불소계 수지층을 매개로 절연 수지 재료의 적어도 하나의 면에 밀착된 금속층 구비 절연 수지 재료.
제10항에 있어서, 상기 불소계 수지층을 매개로 한 상기 금속층과 상기 절연 수지 재료의 밀착이 필 강도 0.6 kN/m 이상인 금속층 구비 절연 수지 재료.
제9항에 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재한 금속층 구비 절연 수지 재료의 금속층이 패터닝 처리되어 있는 배선 기판.