KR20210095807A - 수지 조성물 - Google Patents
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Abstract
[과제] 점도가 낮고, 인쇄성 및 취급성이 우수한 수지 조성물, 및 수지 조성물을 사용하여 얻어지는 자성 시트; 회로 기판; 및 인덕터 기판의 제공.
[해결수단] (A) 페라이트 및 (B) 열 경화성 수지를 함유하는 수지 조성물로서, (A) 성분에 포함되는 카본량이, (A) 성분 100질량%에 대하여, 0.1질량% 이하이고, 수지 조성물을 180℃에서 90분간 열경화시킨 경화물의 비투자율(10MHz)이 8이상이고, 수지 조성물을 190℃에서 90분간 열경화시킨 경화물의 최대점강도(23℃)가 40MPa 이상인, 수지 조성물.
[해결수단] (A) 페라이트 및 (B) 열 경화성 수지를 함유하는 수지 조성물로서, (A) 성분에 포함되는 카본량이, (A) 성분 100질량%에 대하여, 0.1질량% 이하이고, 수지 조성물을 180℃에서 90분간 열경화시킨 경화물의 비투자율(10MHz)이 8이상이고, 수지 조성물을 190℃에서 90분간 열경화시킨 경화물의 최대점강도(23℃)가 40MPa 이상인, 수지 조성물.
Description
본 발명은, 수지 조성물, 및 수지 조성물을 사용하여 얻어지는 자성 시트, 회로 기판, 인덕터 기판에 관한 것이다.
최근의 전자 기기의 소형화, 박형화의 요구에 따라, 전자 기기에 사용되는 회로 기판에도 소형화, 배선의 고밀도화가 요구되고 있다. 이러한 회로 기판에는 스루홀이 제공된다. 또한, 이러한 스루홀 중에, 자성 분체를 포함하는 수지 조성물을 충전하고, 자성층을 형성하여, 인덕터 기판을 제작하는 경우가 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 인덕터 기판의 스루홀 내부의 자성층을 형성하기 위한 재료로서, 산화철(III)이나 코발트 산화철 등의 자성 분체와 열경화성 수지를 포함하는 수지 조성물이 기재되어 있다.
그런데, 인덕터의 성능 향상을 위해, 자성 분체를 포함하는 수지 조성물의 경화물의 비투자율(比透磁率)을 높게 하기 위해서는, 수지 조성물에 자성 분체를 많이 함유시키는 방법이 고려된다. 그러나, 본 발명자들은, 자성 분체로서 페라이트를 많이 함유시키면, 수지 조성물의 점도가 상승하고, 또한 수지 조성물의 경화물의 기계 강도 및 연신성이 저하되는 것을 발견하였다. 수지 조성물의 점도 상승은 취급성의 저하나 인쇄성의 저하를 일으키는 요인이 되고, 또한 기계 강도 및 연신성의 저하는, 응력 등의 의한 크랙이 발생하는 요인이 된다.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 경화물의 비투자율이 우수하고, 또한 저점도이며, 경화물의 기계 강도 및 연신성도 우수한 수지 조성물, 및 수지 조성물을 사용하여 얻어지는 자성 시트; 회로 기판; 및 인덕터 기판을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 열 경화성 수지를 포함하는 수지 조성물 중의 페라이트에 포함되는 카본량을 소정량 이하로 함으로써, 경화물의 비투자율이 우수한 동시에, 저점도이고 경화물의 기계 강도 및 연신성도 우수하게 되는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하의 내용을 포함한다.
[1] (A) 페라이트 및
(B) 열 경화성 수지를 함유하는 수지 조성물로서,
(A) 성분에 포함되는 카본량이, (A) 성분 100질량%에 대하여, 0.1질량% 이하이고,
수지 조성물을 180℃에서 90분간 열경화시킨 경화물의 비투자율(10MHz)이 8이상이고,
수지 조성물을 190℃에서 90분간 열경화시킨 경화물의 최대점강도(23℃)가 40MPa 이상인, 수지 조성물.
[2] (A) 성분이 구상 페라이트인, [1]에 기재된 수지 조성물.
[3] 구상 페라이트의 종횡비가 2 이하인, [2]에 기재된 수지 조성물.
[4] (A) 성분이, Ni, Cu, Mn 및 Zn으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[5] (A) 성분의 함유량이, 수지 조성물 중의 불휘발 성분을 100질량%로 할 경우, 70질량% 이상 98질량% 이하인, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[6] (B) 성분이 에폭시 수지를 포함하는, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[7] 페이스트상인, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[8] 스루홀 충전용인, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물.
[9] 지지체와, 상기 지지체 위에 제공된, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물로 형성된 수지 조성물층을 포함하는, 자성 시트.
[10] 스루홀을 갖는 기판과, 상기 스루홀에 충전한, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물의 경화물을 갖는, 회로 기판.
[11] [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 수지 조성물의 경화물인 자성층을 포함하는, 회로 기판.
[12] [10] 또는 [11]에 기재된 회로 기판을 포함하는, 인덕터 기판.
본 발명에 의하면, 경화물의 비투자율이 우수한 동시에, 저점도이고 경화물의 기계 강도 및 연신성도 우수한 수지 조성물, 및 수지 조성물을 사용하여 얻어지는 자성 시트; 회로 기판; 및 인덕터 기판을 제공할 수 있다.
[도 1] 도 1은, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 코어 기판의 모식적인 단면도이다.
[도 2] 도 2는, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 스루홀을 형성한 코어 기판의 모식적인 단면도이다.
[도 3] 도 3은, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 스루홀 내에 도금층을 형성한 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 4] 도 4는, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 스루홀 내에 자성 페이스트를 충전시킨 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 5] 도 5는, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 충전시킨 자성 페이스트를 열경화시킨 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 6] 도 6은, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 경화물을 연마한 후의 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 7] 도 7은, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 연마한 면 위에 도체층을 형성한 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 8] 도 8은, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 패턴 도체층을 형성한 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 9] 도 9는, 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례에 포함되는 (A) 공정을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
[도 10] 도 10은, 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례에 포함되는 (A) 공정을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
[도 11] 도 11은, 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례에 포함되는 (B) 공정을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
[도 12] 도 12는, 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례에 포함되는 (D) 공정을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
[도 13] 도 13은, 일례로서의 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법에 의해 얻은 회로 기판을 포함하는 인덕터 기판을 이의 두께 방향의 한쪽에서 본 모식적인 평면도이다.
[도 14] 도 14는, 일례로서의 II-II 1점 쇄선으로 나타낸 위치에서 절단한 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법에 의해 얻은 회로 기판을 포함하는 인덕터기판의 절단 단면을 나타내는 모식적인 도면이다.
[도 15] 도 15는, 일례로서의 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법에 의해 얻은 회로 기판을 포함하는 인덕터 기판 중 제1 도체층의 구성을 설명하기 위한 모식적인 평면도이다.
[도 2] 도 2는, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 스루홀을 형성한 코어 기판의 모식적인 단면도이다.
[도 3] 도 3은, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 스루홀 내에 도금층을 형성한 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 4] 도 4는, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 스루홀 내에 자성 페이스트를 충전시킨 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 5] 도 5는, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 충전시킨 자성 페이스트를 열경화시킨 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 6] 도 6은, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 경화물을 연마한 후의 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 7] 도 7은, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 연마한 면 위에 도체층을 형성한 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 8] 도 8은, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례로서의 패턴 도체층을 형성한 코어 기판의 모습을 나타내는 모식적인 단면도이다.
[도 9] 도 9는, 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례에 포함되는 (A) 공정을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
[도 10] 도 10은, 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례에 포함되는 (A) 공정을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
[도 11] 도 11은, 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례에 포함되는 (B) 공정을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
[도 12] 도 12는, 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법의 일례에 포함되는 (D) 공정을 설명하기 위한 모식적인 단면도이다.
[도 13] 도 13은, 일례로서의 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법에 의해 얻은 회로 기판을 포함하는 인덕터 기판을 이의 두께 방향의 한쪽에서 본 모식적인 평면도이다.
[도 14] 도 14는, 일례로서의 II-II 1점 쇄선으로 나타낸 위치에서 절단한 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법에 의해 얻은 회로 기판을 포함하는 인덕터기판의 절단 단면을 나타내는 모식적인 도면이다.
[도 15] 도 15는, 일례로서의 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법에 의해 얻은 회로 기판을 포함하는 인덕터 기판 중 제1 도체층의 구성을 설명하기 위한 모식적인 평면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면은, 발명을 이해할 수 있는 정도로, 구성 요소의 형상, 크기 및 배치가 개략적으로 나타나 있는 것에 불과하다. 본 발명은 이하의 기술에 의해 한정되는 것은 아니고, 각 구성 요소는 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다. 또한, 본 발명의 실시형태에 따른 구성은, 반드시 도시예의 배치에 의해, 제조되거나, 사용되거나 한다고는 할 수 없다.
[수지 조성물]
본 발명의 수지 조성물은, (A) 페라이트 및 (B) 열 경화성 수지를 함유하는 수지 조성물로서, (A) 성분에 포함되는 카본량이, (A) 성분 100질량%에 대하여, 0.1질량% 이하이고, 수지 조성물을 180℃에서 90분간 열경화시킨 경화물의 비투자율(10MHz)이 8 이상이며, 수지 조성물을 190℃에서 90분간 열경화시킨 경화물의 최대점강도(23℃)가 40MPa 이상이다. 본 발명에서는, 카본량을 소정량 이하로 한 페라이트를 수지 조성물에 함유시킴으로써, 경화물의 비투자율이 우수한 동시에, 저점도이고 경화물의 기계 강도 및 연신성도 우수한 수지 조성물을 얻는 것도 가능해 진다.
수지 조성물은, (A) 및 (B) 성분에 조합하여, 임의의 성분을 추가로 포함하고 있어도 좋다. 임의의 성분으로서는, 예를 들어, (C) 분산제, (D) 경화 촉진제 및 (E) 기타 첨가제 등을 들 수 있다. 이하, 본 발명의 수지 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 상세히 설명한다.
<(A) 페라이트>
수지 조성물은, (A) 성분으로서, (A) 페라이트를 함유한다. 상기 (A) 성분에 포함되는 카본량은, (A) 성분 100질량%에 대하여, 0.1질량% 이하이다. (A) 성분에 포함되는 카본량을, (A) 성분 100질량%에 대하여, 0.1질량% 이하로 함으로써, 점도가 낮고, 인쇄성 및 취급성이 우수해진다. 일반적으로, 페라이트는, 원료의 조립물에 소결 조제를 혼합하고, 소결을 행함으로써 제작한다. 본 발명자들은, 소결 후에도 이의 소결 조제에 유래하는 카본이 페라이트 중에 잔류하고, 이의 카본이 수지 조성물의 점도를 높게 하는 것을 발견하였다. 페라이트 중에 포함되는 카본의 양을 소정값 이하로 함으로써 수지 조성물의 점도를 낮게 한다는 기술적 사상은, 본 발명자들이 아는 한, 종래 전혀 제안되어 있지 않았었다고 할 수 있다. 여기서, 카본량이란, 표면 처리제에서의 카본량은 포함시키지 않는다. (A) 성분에 포함되는 카본량의 조정은, 예를 들어, 라우르산 등의 소결 조제의 양을 조정하는 것 등에 의해 행할 수 있다.
(A) 성분에 포함되는 카본량으로서는, (A) 성분 100질량%에 대하여, 0.1질량% 이하이고, 바람직하게는 0.09질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.08질량% 이하이다. 카본량의 하한은 특별히 제한되지 않지만, (A) 성분 100질량%에 대하여, 0질량% 이상 또는 0.001질량% 이상 등으로 할 수 있다.
(A) 성분에 포함되는 카본량은, 탄소 분석 장치를 사용하여 측정할 수 있다. 탄소 분석 장치에 있어서는, 예를 들어, 고주파 유도로(高周波誘導爐)에서 측정 대상인 페라이트를 연소시켜, 생성한 일산화탄소 및 이산화탄소를 적외선 흡수법에 의해 카본량을 측정할 수 있다. 구체적으로는, 탄소 분석 장치의 산소 가스압을 2.5kg/㎠로 하고, 질소 가스압을 2.8kg/㎠로 한다. 우선, 측정 대상인 페라이트와 같은 정도의 카본량으로서, 카본량이 명확한 표준 시료의 카본량을 측정한다. 이 다음에, 페라이트를 사용하지 않고 측정하는 공시험(空試驗)을 행하여, 이하의 식으로부터 환산 계수를 산출한다.
환산 계수 ＝ 표준 시료의 측정량(g)/{(표준 시료의 측정값) - (공시험에서의 측정값)}×표준 시료의 카본량(질량%)/100
계속하여, 측정 대상인 페라이트에 대하여 상기 탄소 분석 장치를 사용하여 측정하고, 하기 식에 의해 카본량을 산출한다.
카본량(질량%) ＝ {(측정 대상인 페라이트의 측정값) - (공시험에서의 측정값)}×환산 계수/측정 대상인 페라이트의 측정량(g)×100
(A) 성분에, 후술하는 표면 처리제에 의한 표면 처리가 되어 있는 경우, 측정하는 페라이트를, 100ｍL/분의 유량으로 질소를 유동시키면서 전기로에서 500℃에서 6시간 가열하여, 페라이트 표면의 표면 처리제를 제거한 후에, 상기한 방법으로 카본량을 산출한다. 또한, 소결 조제에 유래하는 카본은 1,000℃ 정도의 온도에서도 제거할 수는 없지만, 표면 처리제는, 통상, 500℃ 내지 600℃의 온도에서 가열함으로써 완전히 제거하는 것이 가능하다.
페라이트로서는, 예를 들어, Mg-Zn계 페라이트, Fe-Mn계 페라이트, Mn-Zn계 페라이트, Mn-Mg계 페라이트, Cu-Zn계 페라이트, Mg-Mn-Sr계 페라이트, Ni-Zn계 페라이트, Ba-Zn계 페라이트, Ba-Mg계 페라이트, Ba-Ni계 페라이트, Ba-Co계 페라이트, Ba-Ni-Co계 페라이트, Y계 페라이트, 산화철분(III), 사산화삼철 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 페라이트로서는, Ni, Cu, Mn 및 Zn으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것이 바람직하고, Fe-Mn계 페라이트가 보다 바람직하다. (A) 성분은, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.
페라이트로서는 시판 페라이트를 사용할 수 있다. 사용될 수 있는 시판 페라이트의 구체예로서는, 파우다텍사 제조 「M05S」(카본량 0.01질량% 미만), 「E10s」(카본량 0.01질량% 미만) 등을 들 수 있다.
페라이트는 구상 페라이트인 것이 바람직하다. 페라이트의 장축의 길이를 단축의 길이로 나눈 값(종횡비)으로서는, 바람직하게는 2 이하, 보다 바람직하게는 1.5 이하, 더욱 바람직하게는 1.2 이하이며, 더욱 바람직하게는 1.1이고, 특히 바람직하게는 1.0이다. 일반적으로, 페라이트는 구상이 아닌 편평한 형상인 편이, 비투자율을 향상시키기 쉽다. 그러나, 특히 구상인 페라이트를 사용하는 편이, 통상, 자기 손실을 낮게 할 수 있고, 또한 바람직한 점도를 갖는 수지 조성물을 얻는 관점에서 바람직하다. 종횡비는, 후술하는 방법으로 측정할 수 있다.
(A) 성분의 평균 입자 직경은, 미(Mie) 산란 이론에 기초하는 레이저 회절·산란법에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는 레이저 회절 산란식 입자 직경 분포 측정 장치에 의해, 자성 분체의 입자 직경 분포를 체적 기준으로 작성하고, 이 중앙 지름을 평균 입자 직경으로 함으로써 측정할 수 있다. 측정 샘플은, 자성 분체를 초음파에 의해 수중에 분산시킨 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 레이저 회절 산란식 입자 직경 분포 측정 장치로서는, 호리바 세사쿠쇼사 제조 「LA-500」, 시마즈 세사쿠쇼사 제조 「SALD-7500nano」, 「SALD-2200」 등을 사용할 수 있다.
입자 직경 분포에서의 10% 지름(D10)이란, 상기 방법에 의해 입자 직경 분포를 측정한 결과, 입자 직경 분포 곡선에 있어서, 입자 직경이 작은 측으로부터 누적한 체적의 적산량이 10%가 될 때의 체적 평균 입자 직경을 말한다. 50% 입자 직경(D50)이란, 상기 방법에 의해 입자 직경 분포를 측정한 결과, 입자 직경 분포 곡선에 있어서, 입자 직경이 작은 측으로부터 누적한 체적의 적산량이 50%가 될 때의 체적 평균 입자 직경을 말한다. 또한, 90% 입자 직경(D90)이란, 상기 방법에 의해 입자 직경 분포를 측정한 결과, 입자 직경 분포 곡선에 있어서, 입자 직경이 작은 측으로부터 누적한 체적의 적산량이 90%가 될 때의 체적 평균 입자 직경을 말한다.
입자 직경 분포에서의 10% 지름(D10)으로서는, 비투자율이 우수한 경화물을 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.2㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.25㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 0.3㎛ 이상이다. 상한은 바람직하게는 2.0㎛ 이하, 바람직하게는 2.0㎛ 미만, 보다 바람직하게는 1.9㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 1.8㎛ 이하이다.
입자 직경 분포에서의 50% 입자 직경(D50)으로서는, 비투자율이 우수한 경화물을 얻는 관점에서, 바람직하게는 2.0㎛ 이상, 보다 바람직하게는 2.1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 2.2㎛ 이상이다. 상한은 바람직하게는 4.3㎛ 이하, 바람직하게는 4.3㎛ 미만, 보다 바람직하게는 4.2㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 4.1㎛ 이하이다.
입자 직경 분포에서의 90% 입자 직경(D90)으로서는, 비투자율이 우수한 경화물을 얻는 관점에서, 바람직하게는 4.3㎛ 이상, 보다 바람직하게는 4.4㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 4.5㎛ 이상이다. 상한은 바람직하게는 8.5㎛ 이하, 보다 바람직하게는 8.4㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 8.3㎛ 이하이다.
(A) 성분의 비표면적은, 자기 특성이 우수한 경화물을 얻는 관점에서, 바람직하게는 0.05㎡/g 이상, 보다 바람직하게는 0.1㎡/g 이상, 더욱 바람직하게는 0.3㎡/g 이상이다. 또한, 바람직하게는 10㎡/g 이하, 보다 바람직하게는 8㎡/g 이하, 더욱 바람직하게는 5㎡/g 이하이다. (A) 성분의 비표면적은, BET법에 의해 측정할 수 있다.
(A) 성분은, 내습성 및 분산성을 높이는 관점에서, 표면 처리제로 처리되어 있어도 좋다. 표면 처리제로서는, 예를 들어, 비닐실란계 커플링제, (메타)아크릴계 커플링제, 불소 함유 실란 커플링제, 아미노실란계 커플링제, 에폭시실란계 커플링제, 머캅토실란계 커플링제, 실란계 커플링제, 알콕시실란, 오르가노실라잔 화합물, 티타네이트계 커플링제 등을 들 수 있다. 표면 처리제는, 1종류 단독으로 사용해도 좋고, 2종류 이상을 임의로 조합하여 사용해도 좋다.
표면 처리제의 시판품으로서는, 예를 들어, 신에츠 카가쿠코교사 제조 「KBM1003」(비닐트리에톡시실란), 신에츠 카가쿠코교사 제조 「KBM503」(3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란), 신에츠 카가쿠코교사 제조 「KBM403」(3-글리시독시프로필트리메톡시실란), 신에츠 카가쿠코교사 제조 「KBM803」(3-머캅토프로필트리메톡시실란), 신에츠 카가쿠코교사 제조 「KBE903」(3-아미노프로필트리에톡시실란), 신에츠 카가쿠코교사 제조 「KBM573」(N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란), 신에츠 카가쿠코교사 제조 「SZ-31」(헥사메틸디실라잔), 신에츠 카가쿠코교사 제조 「KBM103」(페닐트리메톡시실란), 신에츠 카가쿠코교사 제조 「KBM-4803」(장쇄 에폭시형 실란 커플링제), 신에츠 카가쿠코교사 제조 「KBM-7103」(3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란) 등을 들 수 있다.
표면 처리제에 의한 표면 처리의 정도는, (A) 성분의 분산성 향상의 관점에서, 소정의 범위에 들어가는 것이 바람직하다. 구체적으로는, (A) 성분 100질량부는, 0.2질량부 내지 5질량부의 표면 처리제로 표면 처리되어 있는 것이 바람직하고, 0.2질량부 내지 3질량부로 표면 처리되어 있는 것이 바람직하고, 0.3질량부 내지 2질량부로 표면 처리되어 있는 것이 바람직하다.
(A) 성분의 함유량(체적%)은, 자기 특성이 우수한 경화물을 얻는 관점에서, 수지 조성물 중의 불휘발 성분을 100체적%로 할 경우, 바람직하게는 10체적% 이상, 보다 바람직하게는 20체적% 이상, 더욱 바람직하게는 30체적% 이상이다. 또한, 바람직하게는 85체적% 이하, 보다 바람직하게는 80체적% 이하, 더욱 바람직하게는 75체적% 이하이다.
(A) 성분의 함유량(질량%)은, 자기 특성이 우수한 경화물을 얻는 관점에서, 수지 조성물 중의 불휘발 성분을 100질량%로 할 경우, 바람직하게는 70질량% 이상, 보다 바람직하게는 75질량% 이상, 더욱 바람직하게는 80질량% 이상이다. 또한, 바람직하게는 98질량% 이하, 보다 바람직하게는 95질량% 이하, 더욱 바람직하게는 90질량% 이하이다. 또한, 본 발명에 있어서, 수지 조성물 중의 각 성분의 함유량은, 별도 명시가 없는 한, 수지 조성물 중의 불휘발 성분을 100질량%로 했을 때의 값이다.
<(B) 열 경화성 수지>
수지 조성물은 (B) 성분으로서 열 경화성 수지를 함유한다. (B) 열 경화성 수지로서는, 예를 들어, 배선판의 절연층을 형성할 때에 사용되는 열 경화성 수지를 사용할 수 있다. 이러한 열 경화성 수지로서는, 예를 들어, 에폭시 수지, 페놀계 수지, 나프톨계 수지, 벤조옥사진계 수지, 활성 에스테르계 수지, 시아네이트 에스테르계 수지, 카르보디이미드계 수지, 아민계 수지, 산 무수물계 수지 등을 들 수 있고, 이 중에서도 에폭시 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
(B) 열 경화성 수지는 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다. 여기서, 페놀계 수지, 나프톨계 수지, 벤조옥사진계 수지, 활성 에스테르계 수지, 시아네이트 에스테르계 수지, 카르보디이미드계 수지, 아민계 수지, 및 산 무수물계 수지와 같이, 에폭시 수지와 반응해서 수지 조성물을 경화시킬 수 있는 성분을 합하여 「경화제」라고 말하는 경우가 있다.
에폭시 수지는, 예를 들어, 글리시롤형 에폭시 수지; 비스페놀 A형 에폭시 수지; 비스페놀 F형 에폭시 수지; 비스페놀 S형 에폭시 수지; 비스페놀 AF형 에폭시 수지; 디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지; 트리스페놀형 에폭시 수지; 페놀노볼락형에폭시 수지; tert-부틸카테콜형 에폭시 수지; 나프톨노볼락형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 나프톨형 에폭시 수지, 안트라센형 에폭시 수지 등의 축합환 구조를 갖는 에폭시 수지; 글리시딜아민형 에폭시 수지; 글리시딜에스테르형 에폭시 수지; 크레졸노볼락형 에폭시 수지; 비페닐형 에폭시 수지; 선상 지방족 에폭시 수지; 부타디엔 구조를 갖는 에폭시 수지; 지환식 에폭시 수지; 복소환식 에폭시 수지; 스피로환 함유 에폭시 수지; 사이클로헥산디메탄올형 에폭시 수지; 트리메틸올형 에폭시 수지; 테트라페닐에탄형 에폭시 수지 등을 들 수 있다. 에폭시 수지는 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다. 에폭시 수지는, 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 비스페놀 F형 에폭시 수지로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
에폭시 수지는, 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 에폭시 수지는, 방향족 구조를 갖는 것이 바람직하고, 2종 이상의 에폭시 수지를 사용하는 경우에는 적어도 1종이 방향족 구조를 갖는 것이 보다 바람직하다. 방향족 구조란, 일반적으로 방향족으로 정의되는 화학 구조이며, 다환 방향족 및 방향족 복소환도 포함한다. 에폭시 수지의 불휘발 성분 100질량%에 대하여, 1분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 에폭시 수지의 비율은, 바람직하게는 50질량% 이상, 보다 바람직하게는 60질량% 이상, 특히 바람직하게는 70질량% 이상이다.
에폭시 수지에는, 온도 25℃에서 액상인 에폭시 수지(이하, 「액상 에폭시 수지」라고 말하는 경우가 있음)와, 온도 25℃에서 고체상인 에폭시 수지(이하, 「고체상 에폭시 수지」라고 하는 경우가 있음)가 있다. (B) 성분으로서 에폭시 수지를 함유하는 경우, 에폭시 수지로서, 액상 에폭시 수지만을 포함하고 있어도 좋고, 고체상 에폭시 수지만을 포함하고 있어도 좋고, 액상 에폭시 수지 및 고체상 에폭시 수지를 조합하여 포함하고 있어도 좋지만, 수지 조성물의 점도를 저하시키는 관점에서, 액상 에폭시 수지만을 포함하는 것이 바람직하다.
액상 에폭시 수지로서는, 글리시롤형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 AF형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 에스테르 골격을 갖는 지환식 에폭시 수지, 사이클로헥산디메탄올형 에폭시 수지 및 부타디엔 구조를 갖는 에폭시 수지가 바람직하고, 글리시롤형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 비스페놀 F형 에폭시 수지가 보다 바람직하다. 액상 에폭시 수지의 구체예로서는, DIC사 제조의 「HP4032」, 「HP4032D」, 「HP4032SS」(나프탈렌형 에폭시 수지); 미츠비시 케미컬사 제조의 「828US」, 「jER828EL」(비스페놀 A형 에폭시 수지), 「jER807」(비스페놀 F형 에폭시 수지), 「jER152」(페놀노볼락형 에폭시 수지); 미츠비시 케미컬사 제조의 「630」, 「630LSD」, ADEKA사 제조의 「ED-523T」(글리시롤형 에폭시 수지(아데카 글리시롤)), 「EP-3980S」(글리시딜아민형 에폭시 수지), 「EP-4088S」(디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지); 닛테츠 케미컬 & 머티리얼사 제조의 「ZX1059」(비스페놀 A형 에폭시 수지와 비스페놀 F형 에폭시 수지의 혼합품); 나가세 켐텍스사 제조의 「EX-721」(글리시딜에스테르형 에폭시 수지); 다이셀사 제조의 「셀록사이드 2021P」(에스테르 골격을 갖는 지환식 에폭시 수지), 「PB-3600」(부타디엔 구조를 갖는 에폭시 수지); 신닛테츠 카가쿠사 제조의 「ZX1658」, 「ZX1658GS」(액상 1,4-글리시딜사이클로헥산) 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.
고체상 에폭시 수지로서는, 나프탈렌형 4관능 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지, 트리스페놀형 에폭시 수지, 나프톨형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 나프틸렌에테르형 에폭시 수지, 안트라센형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 테트라페닐에탄형 에폭시 수지가 바람직하고, 나프탈렌형 4관능 에폭시 수지, 나프톨형 에폭시 수지 및 비페닐형 에폭시 수지가 보다 바람직하다. 고체상 에폭시 수지의 구체예로서는, DIC사 제조의 「HP4032H」(나프탈렌형 에폭시 수지), 「HP-4700」, 「HP-4710」(나프탈렌형 4관능 에폭시 수지), 「N-690」(크레졸노볼락형 에폭시 수지), 「N-695」(크레졸노볼락형 에폭시 수지), 「HP-7200」, 「HP-7200HH」, 「HP-7200H」(디사이클로펜타디엔형 에폭시 수지), 「EXA-7311」, 「EXA-7311-G3」, 「EXA-7311-G4」, 「EXA-7311-G4S」, 「HP6000」(나프틸렌에테르형 에폭시 수지); 닛폰 카야쿠사 제조의 「EPPN-502H」(트리스페놀형 에폭시 수지), 「NC7000L」(나프톨 노볼락형 에폭시 수지), 「NC3000H」, 「NC3000」, 「NC3000L」, 「NC3100」(비페닐형 에폭시 수지); 닛테츠 케미컬 & 머티리얼사 제조의 「ESN475V」(나프탈렌형 에폭시 수지), 「ESN485」(나프톨 노볼락형 에폭시 수지); 미츠비시 케미컬사 제조의 「YX4000H」, 「YL6121」(비페닐형 에폭시 수지), 「YX4000HK」(비크실레놀형 에폭시 수지), 「YX8800」(안트라센형 에폭시 수지); 오사카 가스 케미컬사 제조의 「PG-100」, 「CG-500」, 미츠비시 케미컬사 제조의 「YL7760」(비스페놀 AF형 에폭시 수지), 「YL7800」(플루오렌형 에폭시 수지), 「jER1010」(고체상 비스페놀 A형 에폭시 수지), 「jER1031S」(테트라페닐에탄형 에폭시 수지) 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.
(B) 성분으로서, 액상 에폭시 수지와 고체상 에폭시 수지를 병용하는 경우, 이들의 양비(액상 에폭시 수지:고체상 에폭시 수지)는, 질량비로, 바람직하게는 1:0.1 내지 1:4, 보다 바람직하게는 1:0.3 내지 1:3.5, 더욱 바람직하게는 1:0.6 내지 1:3이다. 액상 에폭시 수지와 고체상 에폭시 수지의 양비가 이러한 범위에 있음으로써, 본 발명의 원하는 효과를 현저히 얻을 수 있다.
(B) 성분으로서의 에폭시 수지의 에폭시 당량은, 바람직하게는 50g/e.q. 내지 5,000g/e.q., 보다 바람직하게는 50g/e.q. 내지 3,000g/e.q., 더욱 바람직하게는 80g/e.q. 내지 2,000g/e.q., 보다 더 바람직하게는 110g/e.q. 내지 1,000g/e.q.이다. 이러한 범위가 됨으로써, 경화물의 가교 밀도가 충분해져서 표면 거칠기가 작은 자성층을 형성할 수 있다. 또한, 에폭시 당량은, JIS K7236에 따라서 측정할 수 있고, 1당량의 에폭시기를 포함하는 수지의 질량이다.
(B) 성분으로서의 에폭시 수지의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 100 내지 5,000, 보다 바람직하게는 250 내지 3,000, 더욱 바람직하게는 400 내지 1,500이다. 여기서, 에폭시 수지의 중량 평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)법에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량이다.
활성 에스테르계 수지로서는, 1분자 중에서 1개 이상의 활성 에스테르기를 갖는 수지를 사용할 수 있다. 이 중에서도, 활성 에스테르계 수지로서는, 페놀 에스테르류, 티오페놀 에스테르류, N-하이드록시아민 에스테르류, 복소환 하이드록시 화합물의 에스테르류 등의, 반응 활성이 높은 에스테르기를 1분자 중에 2개 이상 갖는 수지가 바람직하다. 상기 활성 에스테르계 수지는, 카복실산 화합물 및/또는 티오카복실산 화합물과 하이드록시 화합물 및/또는 티올 화합물과의 축합 반응에 의해 얻어지는 것이 바람직하다. 특히, 내열성 향상의 관점에서, 카복실산 화합물과 하이드록시 화합물로부터 얻어지는 활성 에스테르계 수지가 바람직하고, 카복실산 화합물과 페놀 화합물 및/또는 나프톨 화합물로부터 얻어지는 활성 에스테르계 수지가 보다 바람직하다.
카복실산 화합물로서는, 예를 들어, 벤조산, 아세트산, 석신산, 말레산, 이타콘산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 피로멜리트산 등을 들 수 있다.
페놀 화합물 또는 나프톨 화합물로서는, 예를 들어, 하이드로퀴논, 레조르신, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 S, 페놀프탈린, 메틸화 비스페놀 A, 메틸화 비스페놀 F, 메틸화 비스페놀 S, 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 카테콜, α-나프톨, β-나프톨, 1,5-디하이드록시나프탈렌, 1,6-디하이드록시나프탈렌, 2,6-디하이드록시나프탈렌, 디하이드록시벤조페논, 트리하이드록시벤조페논, 테트라하이드록시벤조페논, 플로로글루신, 벤젠트리올, 디사이클로펜타디엔형 디페놀 화합물, 페놀노볼락 등을 들 수 있다. 여기서, 「디사이클로펜타디엔형 디페놀 화합물」이란, 디사이클로펜타디엔 1분자에 페놀 2분자가 축합하여 얻어지는 디페놀 화합물을 말한다.
활성 에스테르계 수지의 바람직한 구체예로서는, 디사이클로펜타디엔형 디페놀 구조를 포함하는 활성 에스테르계 수지, 나프탈렌 구조를 포함하는 활성 에스테르계 수지, 페놀노볼락의 아세틸화물을 포함하는 활성 에스테르계 수지, 페놀노볼락의 벤조일화물을 포함하는 활성 에스테르계 수지를 들 수 있다. 이 중에서도, 나프탈렌 구조를 포함하는 활성 에스테르계 수지, 디사이클로펜타디엔형 디페놀 구조를 포함하는 활성 에스테르계 수지가 보다 바람직하다. 「디사이클로펜타디엔형 디페놀 구조」란, 페닐렌-디사이클로펜틸렌-페닐렌으로 이루어진 2가의 구조 단위를 나타낸다.
활성 에스테르계 수지의 시판품으로서는, 디사이클로펜타디엔형 디페놀 구조를 포함하는 활성 에스테르계 수지로서, 「EXB9451」, 「EXB9460」, 「EXB9460S」, 「HPC-8000-65T」, 「HPC-8000H-65TM」, 「EXB-8000L-65TM」(DIC사 제조); 나프탈렌 구조를 포함하는 활성 에스테르계 수지로서 「EXB9416-70BK」, 「EXB-8100L-65T」, 「EXB-8150L-65T」, 「EXB-8150-62T」(DIC사 제조); 페놀노볼락의 아세틸화물을 포함하는 활성 에스테르계 수지로서 「DC808」(미츠비시 케미컬사 제조); 페놀노볼락의 벤조일화물을 포함하는 활성 에스테르계 수지로서 「YLH1026」(미츠비시 케미컬사 제조); 페놀노볼락의 벤조일화물인 활성 에스테르계 수지로서 「YLH1026」(미츠비시 케미컬사 제조), 「YLH1030」(미츠비시 케미컬사 제조), 「YLH1048」 (미츠비시 케미컬사 제조) 등을 들 수 있다.
페놀계 수지 및 나프톨계 수지로서는, 내열성 및 내수성의 관점에서, 노볼락 구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 도체층과의 밀착성의 관점에서, 함질소 페놀계 경화제가 바람직하고, 트리아진 골격 함유 페놀계 수지가 보다 바람직하다.
페놀계 수지 및 나프톨계 수지의 구체예로서는, 예를 들어, 메이와 카세이사 제조의 「MEH-7700」, 「MEH-7810」, 「MEH-7851」, 닛폰 카야쿠사 제조의 「NHN」, 「CBN」, 「GPH」, 닛테츠 케미컬 & 머티리얼사 제조의 「SN170」, 「SN180」, 「SN190」, 「SN475」, 「SN485」, 「SN495」, 「SN-495V」 「SN375」, 「SN395」, DIC사 제조의 「TD-2090」, 「LA-7052」, 「LA-7054」, 「LA-1356」, 「LA-3018-50P」, 「EXB-9500」 등을 들 수 있다.
벤조옥사진계 수지의 구체예로서는, JFE 케미컬사 제조의 「JBZ-OD100」(벤조옥사진환 당량 218g/e.q.), 「JBZ-OP100D」(벤조옥사진환 당량 218g/e.q.), 「ODA-BOZ」(벤조옥사진환 당량 218g/e.q.); 시코쿠 카세이코교사 제조의 「P-d」 (벤조옥사진환 당량 217g/e.q.), 「F-a」(벤조옥사진환 당량 217g/e.q.); 쇼와 코분시사 제조의 「HFB2006M」(벤조옥사진환 당량 432g/e.q.) 등을 들 수 있다.
시아네이트 에스테르계 수지로서는, 예를 들면, 비스페놀 A 디시아네이트, 폴리페놀시아네이트, 올리고(3-메틸렌-1,5-페닐렌시아네이트), 4,4'-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐시아네이트), 4,4'-에틸리덴디페닐디시아네이트, 헥사플루오로비스페놀 A 디시아네이트, 2,2-비스(4-시아네이트)페닐프로판, 1,1-비스(4-시아네이트페닐메탄), 비스(4-시아네이트-3,5-디메틸페닐)메탄, 1,3-비스(4-시아네이트페닐-1-(메틸에틸리덴))벤젠, 비스(4-시아네이트페닐)티오에테르 및 비스(4-시아네이트페닐)에테르 등의 2관능 시아네이트 수지; 페놀노볼락 및 크레졸노볼락 등으로부터 유도되는 다관능 시아네이트 수지; 이들 시아네이트 수지가 일부 트리아진화된 프리폴리머 등을 들 수 있다. 시아네이트 에스테르계 수지의 구체예로서는, 론자 재팬사 제조의 「PT30」 및 「PT60」(페놀노볼락형 다관능 시아네이트 에스테르 수지), 「ULL-950S」(다관능 시아네이트 에스테르 수지), 「BA230」, 「BA230S75」(비스페놀 A 디시아네이트의 일부 또는 전부가 트리아진화되어 3량체가 된 프리폴리머) 등을 들 수 있다.
카르보디이미드계 수지의 구체예로서는, 닛신보 케미컬사 제조의 카르보디라이트(등록 상표) V-03(카르보디이미드기 당량: 216g/e.q.), V-05(카르보디이미드기 당량: 262g/e.q.), V-07(카르보디이미드기 당량: 200g/e.q.), V-09(카르보디이미드기 당량: 200g/e.q.); 라인 케미사 제조의 스타바쿠졸(등록 상표) P(카르보디이미드기 당량: 302g/e.q.)를 들 수 있다.
아민계 수지로서는, 1분자내 중에 1개 이상의 아미노기를 갖는 수지를 들 수 있고, 예를 들어, 지방족 아민류, 폴리에테르아민류, 지환식 아민류, 방향족 아민류 등을 들 수 있고, 이 중에서도, 본 발명의 원하는 효과를 나타내는 관점에서, 방향족 아민류가 바람직하다. 아민계 수지는, 제1급 아민 또는 제2급 아민이 바람직하고, 제1급 아민이 보다 바람직하다. 아민계 경화제의 구체예로서는, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디메틸아닐린), 디페닐디아미노설폰, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐설폰, 3,3'-디아미노디페닐설폰, m-페닐렌디아민, m-크실릴렌디아민, 디에틸톨루엔디아민, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 3,3'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 3,3'-디하이드록시벤지딘, 2,2-비스(3-아미노-4-하이드록시페닐)프로판, 3,3-디메틸-5,5-디에틸-4,4-디페닐메탄디아민, 2,2-비스(4-아미노페닐)프로판, 2,2-비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)프로판, 1,3-비스(3-아미노페녹시)벤젠, 1,3-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠), 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 비스(4-(4-아미노페녹시)페닐)설폰, 비스(4-(3-아미노페녹시)페닐)설폰 등을 들 수 있다. 아민계 수지는 시판품을 사용해도 좋고, 예를 들어, 닛폰 카야쿠사 제조의 「KAYABOND C-200S」, 「KAYABOND C-100」, 「카야하드 A-A」, 「카야하드 A-B」, 「카야하드 A-S」, 미츠비시 케미컬사 제조의 「에피큐어 W」 등을 들 수 있다.
산 무수물계 수지로서는, 1분자내 중에 1개 이상의 산 무수물기를 갖는 수지를 들 수 있다. 산 무수물계 수지의 구체예로서는, 무수 프탈산, 테트라하이드로 무수 프탈산, 헥사하이드로 무수 프탈산, 메틸테트라하이드로 무수 프탈산, 메틸헥사하이드로 무수 프탈산, 메틸 나딕산 무수물, 수소화 메틸 나딕산 무수물, 트리알킬테트라하이드로 무수 프탈산, 도데세닐 무수 석신산, 5-(2,5-디옥소테트라하이드로-3-푸라닐)-3-메틸-3-사이클로헥센-1,2-디카복실산 무수물, 무수 트리멜리트산, 무수 피로멜리트산, 벤조페논테트라카복실산 2무수물, 비페닐테트라카복실산 2무수물, 나프탈렌테트라카복실산 2무수물, 옥시디프탈산 2무수물, 3,3'-4,4'-디페닐설폰테트라카복실산 2무수물, 1,3,3a,4,5,9b-헥사하이드로-5-(테트라하이드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-C]푸란-1,3-디온, 에틸렌글리콜 비스(안하이드로트리멜리테이트), 스티렌과 말레산이 공중합한 스티렌·말레산 수지 등의 폴리머형의 산 무수물 등을 들 수 있다.
(B) 성분으로서 에폭시 수지 및 경화제를 함유하는 경우, 에폭시 수지와 모든 경화제의 양비는, [에폭시 수지의 에폭시기의 합계 수]:[경화제의 반응기의 합계 수]의 비율로, 1:0.01 내지 1:5의 범위가 바람직하고, 1:0.5 내지 1:3이 보다 바람직하고, 1:1 내지 1:2가 더욱 바람직하다. 여기서, 「에폭시 수지의 에폭시기수」란, 수지 조성물 중에 존재하는 에폭시 수지의 불휘발 성분의 질량을 에폭시 당량으로 나눈 값을 전부 합계한 값이다. 또한, 「경화제의 활성기 수」란, 수지 조성물 중에 존재하는 경화제의 불휘발 성분의 질량을 활성기 당량으로 나눈 값을 전부 합계한 값이다.
(B) 열 경화성 수지의 함유량은, 기계 특성 및 자기 특성이 우수한 경화물을 얻는 관점에서, 수지 조성물 중의 불휘발 성분을 100질량%로 할 경우, 바람직하게는 1질량% 이상, 보다 바람직하게는 5질량% 이상, 더욱 바람직하게는 10질량% 이상이다. 상한은, 본 발명의 효과가 나타나는 한에 있어서 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 30질량% 이하, 보다 바람직하게는 25질량% 이하, 더욱 바람직하게는 20질량% 이하이다.
(B) 열 경화성 수지 중, 고형의 열 경화성 수지의 함유량이, 수지 조성물 중의 (B) 열 경화성 수지를 100질량%로 할 경우, 바람직하게는 25질량% 이하, 보다 바람직하게는 20질량% 이하, 더욱 바람직하게는 15질량% 이하, 10질량% 이하, 또는 8질량% 이하이고, 바람직하게는 0.1질량% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이상이고, 더욱 바람직하게는 1질량% 이상이다. 「고형의 열 경화성 수지」란, 25℃에서 점도가 20Pa·s 이상의 고형상의 열 경화성 수지를 말한다. 고형의 열 경화성 수지의 함유량을 이러한 범위 내가 되도록 조정함으로써, 수지 조성물의 점도를 저하시키는 것이 가능해진다.
<(C) 분산제>
수지 조성물은, 임의 성분으로서, (C) 분산제를 추가로 포함하고 있어도 좋다.
(C) 분산제로서는, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌알킬에테르인산 등의 인산 에스테르계 분산제; 도데실벤젤설폰산 나트륨, 라우릴산 나트륨, 폴리옥시에틸렌알킬에테르설페이트의 암모늄염 등의 음이온성 분산제; 오르가노실록산계 분산제, 폴리옥시알킬렌계 분산제, 아세틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리옥시에틸렌알킬아미드 등의 비이온성 분산제 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 비이온성 분산제가 바람직하다. (C) 분산제는 1종 단독으로 사용해도 좋고, 또는 2종 이상을 병용해도 좋다.
인산 에스테르계 분산제는, 시판품을 사용할 수 있다. 시판품으로서, 예를 들면 토호 카가쿠코교사 제조 「포스파놀」 시리즈의 「RS-410」, 「RS-610」, 「RS-710」 등을 들 수 있다.
오르가노실록산계 분산제로서는, 시판품으로서, 빅터 케미사 제조 「BYK347」, 「BYK348」 등을 들 수 있다.
폴리옥시알킬렌계 분산제로서는, 시판품으로서, 니치유 가부시키가이샤 제조 「마리아림」 시리즈의 「AKM-0531」, 「AFB-1521」, 「SC-0505K」, 「SC-1015F」 및 「SC-0708A」, 및 「HKM-50A」 등을 들 수 있다. 폴리옥시알킬렌계 분산제란, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌알킬아민, 폴리옥시에틸렌알킬아미드 등을 통합한 총칭이다.
아세틸렌글리콜로서는, 시판품으로서, Air Products and Chemicals Inc. 제조 「사피놀」 시리즈의 「82」, 「104」, 「440」, 「465」 및 「485」, 및 「올레핀 Y」등을 들 수 있다.
(C) 분산제를 포함하는 경우, (C) 분산제의 함유량은, 본 발명의 효과를 현저하게 발휘시키는 관점에서, 수지 조성물 중의 불휘발 성분을 100질량%로 할 경우, 바람직하게는 0.1질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.3질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.5질량% 이상이며, 상한은, 바람직하게는 5질량% 이하, 보다 바람직하게는 3질량% 이하, 더욱 바람직하게는 1질량% 이하이다.
<(D) 경화 촉진제>
수지 조성물은, 임의 성분으로서, (D) 경화 촉진제를 추가로 포함하고 있어도 좋다. (D) 경화 촉진제로서는, 예를 들어, 인계 경화 촉진제, 아민계 경화 촉진제, 이미다졸계 경화 촉진제, 구아니딘계 경화 촉진제, 금속계 경화 촉진제 등을 들 수 있고, 인계 경화 촉진제, 아민계 경화 촉진제, 이미다졸계 경화 촉진제, 금속계 경화 촉진제가 바람직하고, 아민계 경화 촉진제, 이미다졸계 경화 촉진제, 금속계 경화 촉진제가 보다 바람직하고, 이미다졸계 경화 촉진제가 더욱 바람직하다. (D) 경화 촉진제는, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.
인계 경화 촉진제로서는, 예를 들어, 트리페닐포스핀, 포스포늄보레이트 화합물, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트, n-부틸포스포늄테트라페닐보레이트, 테트라부틸포스포늄데칸산염, (4-메틸페닐)트리페닐포스포늄티오시아네이트, 테트라페닐포스포늄티오시아네이트, 부틸트리페닐포스포늄티오시아네이트 등을 들 수 있고, 트리페닐포스핀, 테트라부틸포스포늄데칸산염이 바람직하다.
아민계 경화 촉진제로서는, 예를 들어, 트리에틸아민, 트리부틸아민 등의 트리알킬아민, 4-디메틸아미노피리딘, 벤질디메틸아민, 2,4,6,-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 1,8-디아자바이사이클로(5,4,0)-운데센 등을 들 수 있고, 4-디메틸아미노피리딘, 1,8-디아자바이사이클로(5,4,0)-운데센이 바람직하다.
이미다졸계 경화 촉진제로서는, 예를 들어, 2-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸, 1-시아노에틸-2-운데실이미다졸륨트리멜리테이트, 1-시아노에틸-2-페닐이미다졸륨트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-운데실이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-에틸-4'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진이소시아누르산 부가물, 2-페닐이미다졸이소시아누르산 부가물, 2-페닐-4,5-디하이드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-하이드록시메틸이미다졸, 2,3-디하이드로-1H-피롤로[1,2-a]벤즈이미다졸, 1-도데실-2-메틸-3-벤질이미다졸륨클로라이드, 2-메틸이미다졸린, 2-페닐이미다졸린 등의 이미다졸 화합물 및 이미다졸 화합물과 에폭시 수지와의 어덕트체를 들 수 있고, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸이 바람직하다.
이미다졸계 경화 촉진제로서는, 시판품을 사용해도 좋고, 예를 들어, 시코쿠 카세이사 제조의 「2P4MZ」, 미츠비시 케미컬사 제조의 「P200-H50」 등을 들 수 있다.
구아니딘계 경화 촉진제로서는, 예를 들어, 디시안디아미드, 1-메틸구아니딘, 1-에틸구아니딘, 1-사이클로헥실구아니딘, 1-페닐구아니딘, 1-(o-톨릴)구아니딘, 디메틸구아니딘, 디페닐구아니딘, 트리메틸구아니딘, 테트라메틸구아니딘, 펜타메틸구아니딘, 1,5,7-트리아자바이사이클로[4.4.0]데카-5-엔, 7-메틸-1,5,7-트리아자바이사이클로[4.4.0]데카-5-엔, 1-메틸비구아니드, 1-에틸비구아니드, 1-n-부틸비구아니드, 1-n-옥타데실비구아니드, 1,1-디메틸비구아니드, 1,1-디에틸비구아니드, 1-사이클로헥실비구아니드, 1-알릴비구아니드, 1-페닐비구아니드, 1-(o-톨릴)비구아니드 등을 들 수 있고, 디시안디아미드, 1,5,7-트리아자바이사이클로[4.4.0]데카-5-엔이 바람직하다.
금속계 경화 촉진제로서는, 예를 들어, 코발트, 구리, 아연, 철, 니켈, 망간, 주석 등의 금속의, 유기 금속 착체 또는 유기 금속염을 들 수 있다. 유기 금속 착체의 구체예로서는, 코발트(II)아세틸아세토네이트, 코발트(III)아세틸아세토네이트 등의 유기 코발트 착체, 구리(II)아세틸아세토네이트 등의 유기 구리 착체, 아연(II)아세틸아세토네이트 등의 유기 아연 착체, 철(III)아세틸아세토네이트 등의 유기 철 착체, 니켈(II)아세틸아세토네이트 등의 유기 니켈 착체, 망간(II)아세틸아세토네이트 등의 유기 망간 착체 등을 들 수 있다. 유기 금속염으로서는, 예를 들어, 옥틸산 아연, 옥틸산 주석, 나프텐산 아연, 나프텐산 코발트, 스테아르산 주석, 스테아르산 아연 등을 들 수 있다.
(D) 경화 촉진제를 포함하는 경우, (D) 경화 촉진제의 함유량은, 기계 특성이 보다 우수한 경화물을 얻는 관점에서, 수지 조성물 중의 불휘발 성분을 100질량%로 할 경우, 바람직하게는 0.1질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.3질량% 이상, 더욱 바람직하게는 0.5질량% 이상이며, 바람직하게는 5질량% 이하, 보다 바람직하게는 3질량% 이하, 더욱 바람직하게는 1질량% 이하이다.
<(E) 임의의 첨가제>
수지 조성물은, 필요에 따라서, 임의의 첨가제를 추가로 포함하고 있어도 좋다. 이러한 다른 첨가제로서는, 예를 들어, 페녹시 수지 등의 열가소성 수지, 난연제, 유기 구리 화합물, 유기 아연 화합물 및 유기 코발트 화합물 등의 유기 금속 화합물, 및, 증점제, 소포제, 레벨링제, 밀착성 부여제, 및 착색제 등의 수지 첨가제 등을 들 수 있다.
<수지 조성물의 제조방법>
수지 조성물은, 예를 들어, 배합 성분을, 3개 롤, 회전 믹서 등의 교반 장치를 사용하여 교반하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
<수지 조성물의 물성 등>
수지 조성물은 점도가 낮다는 특성을 나타낸다. 따라서, 수지 조성물은, 페이스트상(페이스트상의 수지 조성물)이란 특성을 초래하고, 스루홀 충전용 수지 조성물로서 적합하게 사용할 수 있다. 수지 조성물의 점도는, 구체적으로는, 25℃에서, 바람직하게는 200Pa·s 이하, 보다 바람직하게는 150Pa·s 이하, 더욱 바람직하게는 140Pa·s 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 20Pa·s 이상, 보다 바람직하게는 30Pa·s 이상이다. 점도는, 수지 조성물의 온도를 25±2℃로 유지하고, E형 점도계를 사용하여 측정할 수 있고, 상세하게는 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라서 측정할 수 있다.
수지 조성물은, 통상 용제를 포함하지 않아도 점도가 낮다는 특성을 나타내는 페이스트상의 조성물일 수 있다. 따라서, 수지 조성물 중에 포함되는 용제의 함유량은, 수지 조성물의 전체 질량에 대하여, 바람직하게는 1.0질량% 미만, 보다 바람직하게는 0.8질량% 이하, 더욱 바람직하게는 0.5질량% 이하, 특히 바람직하게는 0.1질량% 이하이다. 하한은, 특별히 제한은 없지만 0.001질량% 이상, 또는 함유하지 않는 것이다. 수지 조성물은, 통상 액상의 열 경화성 수지 등을 사용함으로써, 용제를 포함하지 않아도 이의 점도를 낮게 할 수 있다. 수지 조성물 중의 용제의 양이 적은 것에 의해, 용제의 휘발에 의한 보이드의 발생을 억제할 수 있는데다, 진공 인쇄로의 적응도 가능해진다.
수지 조성물을 180℃에서 90분간 열경화시킨 경화물은, 주파수 10MHz에서의 비투자율이 높다는 특성을 나타낸다. 주파수 10MHz에서의 비투자율은, 8 이상이고, 바람직하게는 9 이상, 보다 바람직하게는 10 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 50 이하 등으로 할 수 있다. 비투자율은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라서 측정할 수 있다.
수지 조성물을 180℃에서 90분간 열경화시킨 경화물은, 바람직하게는, 주파수 100MHz에서의 비투자율이 높은 것이 바람직하다. 주파수 100MHz에서의 비투자율은, 바람직하게는 5 이상, 보다 바람직하게는 6 이상, 더욱 바람직하게는 7 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 30 이하 등으로 할 수 있다. 비투자율은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라서 측정할 수 있다.
수지 조성물을 180℃에서 90분간 열경화시킨 경화물은, 주파수 10MHz에서의 자기 손실이 낮다는 특성을 나타낸다. 주파수 10MHz에서의 자기 손실은, 바람직하게는 0.3 이하, 보다 바람직하게는 0.2 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 0.001 이상 등으로 할 수 있다. 자기 손실은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라서 측정할 수 있다.
수지 조성물을 180℃에서 90분간 열경화시킨 경화물은, 바람직하게는, 주파수 100MHz에서의 자기 손실이 낮은 것이 바람직하다. 주파수 100MHz에서의 자기 손실은, 바람직하게는 0.3 이하, 보다 바람직하게는 0.2 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 이하이다. 하한은 특별히 한정되지 않지만, 0.001 이상 등으로 할 수 있다. 자기 손실은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라서 측정할 수 있다.
수지 조성물을 190℃에서 90분간 열경화시킨 경화물은, 최대점강도가 높다는 특성을 나타낸다. 23℃에서의 최대점강도는, 40MPa 이상이고, 바람직하게는 50MPa 이상, 보다 바람직하게는 55MPa 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 200MPa 이하 등으로 할 수 있다. 최대점강도는, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라서 측정할 수 있다.
수지 조성물을 190℃에서 90분간 열경화시킨 경화물은, 바람직하게는, 연신률이 높은 것이 바람직하다. 23℃에서의 연신률은, 바람직하게는 0.4% 이상, 보다 바람직하게는 0.5% 이상, 더욱 바람직하게는 0.6% 이상이다. 상한은 특별히 한정되지 않지만, 5% 이하 등으로 할 수 있다. 연신률은, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라서 측정할 수 있다.
[자성 시트]
자성 시트는, 지지체와, 상기 지지체 위에 제공된, 본 발명의 수지 조성물로 형성된 수지 조성물층을 포함한다.
수지 조성물층의 두께는, 박형화의 관점에서, 바람직하게는 250㎛ 이하, 보다 바람직하게는 200㎛ 이하이다. 수지 조성물층의 두께의 하한은, 특별히 한정되지 않지만, 통상, 5㎛ 이상, 10㎛ 이상 등으로 할 수 있다.
지지체로서는, 예를 들어, 플라스틱 재료로 이루어진 필름, 금속박, 이형지를 들 수 있고, 플라스틱 재료로 이루어진 필름, 금속박이 바람직하다.
지지체로서 플라스틱 재료로 이루어진 필름을 사용하는 경우, 플라스틱 재료로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, 「PET」라고 약칭하는 경우가 있음), 폴리에틸렌나프탈레이트(이하, 「PEN」이라고 약칭하는 경우가 있음) 등의 폴리에스테르, 폴리카보네이트(이하, 「PC」라고 약칭하는 경우가 있음), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등의 아크릴, 환상 폴리올레핀, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC), 폴리에테르설파이드(PES), 폴리에테르케톤, 폴리이미드 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트가 바람직하고, 저렴한 폴리에틸렌테레프탈레이트가 특히 바람직하다.
지지체로서 금속박을 사용하는 경우, 금속박으로서는, 예를 들어, 동박, 알루미늄박 등을 들 수 있고, 동박이 바람직하다. 동박으로서는, 구리의 단금속으로 이루어진 박을 사용해도 좋고, 구리와 다른 금속(예를 들어, 주석, 크롬, 은, 마그네슘, 니켈, 지르코늄, 규소, 티탄 등)과의 합금으로 이루어진 박을 사용해도 좋다.
지지체는, 수지 조성물층과 접합하는 면에 매트 처리, 코로나 처리를 실시해도 좋다.
또한, 지지체로서는, 수지 조성물층과 접합하는 면에 이형층을 갖는 이형층 부착 지지체를 사용해도 좋다. 이형층 부착 지지체의 이형층에 사용하는 이형제로서는, 예를 들어, 알키드 수지, 폴리올레핀 수지, 우레탄 수지, 및 실리콘 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 1종 이상의 이형제를 들 수 있다. 이형층 부착 지지체는, 시판품을 사용해도 좋고, 예를 들어, 알키드 수지계 이형제를 주성분으로 하는 이형층을 갖는 PET 필름인, 린텍사 제조의 「PET501010」, 「SK-1」, 「AL-5」, 「AL-7」; 토레사 제조의 「루미라 T60」; 테이진사 제조의 「퓨렉스」; 유니치카사 제조의 「유니필」 등을 들 수 있다.
지지체의 두께로서는, 특별히 한정되지 않지만, 5㎛ 내지 75㎛의 범위가 바람직하고, 10㎛ 내지 60㎛의 범위가 보다 바람직하다. 또한, 이형층 부착 지지체를 사용하는 경우, 이형층 부착 지지체 전체의 두께가 상기 범위인 것이 바람직하다.
자성 시트에 있어서, 수지 조성물층의 지지체와 접합하고 있지 않은 면(즉, 지지체와는 반대측의 면)에는, 지지체에 준한 보호 필름을 추가로 적층할 수 있다. 보호 필름의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 1㎛ 내지 40㎛이다. 보호 필름을 적층함으로써, 수지 조성물층의 표면으로의 먼지 등의 부착이나 흠집을 억제할 수 있다. 자성 시트는, 롤형상으로 권취하여 보존하는 것이 가능하다. 자성 시트가 보호 필름을 갖는 경우, 보호 필름을 벗김으로써 사용 가능해진다.
[회로 기판 및 이의 제조방법]
제1 실시형태의 회로 기판은, 스루홀을 갖는 기판과, 상기 스루홀에 충전한, 본 발명의 수지 조성물의 경화물을 포함한다. 또한, 제2 실시형태의 회로 기판은, 자성 시트의 수지 조성물층의 경화물에 의해 형성된 자성층을 포함한다. 이하, 회로 기판의 제조방법의 제1 실시형태 및 제2 실시형태에 대하여 설명한다. 단, 본 발명에 따른 회로 기판의 제조방법은, 이하에 예시하는 제1 및 제2 실시형태에 한정되지 않는다.
<제1 실시형태>
제1 실시형태의 회로 기판은, 예를 들어, 하기의 공정 (1) 내지 (4)를 포함하는 제조방법에 의해 제조한다. 제1 실시형태에서는, 수지 조성물을 사용하여 자성층을 형성하는 것이 바람직하고, 페이스트상의 수지 조성물을 사용하여 자성층을 형성하는 것이 보다 바람직하다.
(1) 스루홀을 갖는 기판의 스루홀에 수지 조성물을 충전하는 공정,
(2) 상기 수지 조성물을 열경화시켜서 경화물을 얻는 공정,
(3) 경화물 또는 수지 조성물의 표면을 연마하는 공정, 및
(4) 경화물을 연마한 면에 도체층을 형성하는 공정을 포함한다.
본 발명의 회로 기판의 제조방법은, 공정 (1) 내지 (4)의 순으로 행하여도 좋고, 공정 (3) 후에 공정 (2)를 행하여도 좋다.
이하, 회로 기판을 제조함에 있어서의 상기 공정 (1) 내지 (4)에 대하여 상세하게 설명한다.
<공정 (1)>
공정 (1)을 행함에 있어서, 수지 조성물을 준비하는 공정을 포함하고 있어도 좋다. 수지 조성물은, 상기에서 설명한 바와 같다.
또한, 공정 (1)을 행함에 있어서, 도 1에 일례를 나타내는 바와 같이, 지지 기판(11), 및 상기 지지 기판(11)의 양 표면에 제공된 동박 등의 금속으로 이루어진 제1 금속층(12), 및 제2 금속층(13)을 구비하는 코어 기판(10)을 준비하는 공정을 포함하고 있어도 좋다. 지지 기판(11)의 재료의 예로서는, 금속 기판; 유리 에폭시 기판, 폴리에스테르 기판, 폴리이미드 기판, BT 레진 기판, 열경화형 폴리페닐렌에테르 기판 등의 절연성 기재 등을 들 수 있다. 제1 및 제2 금속층의 재료의 예로서는, 캐리어 부착 동박, 후술하는 도체층의 재료 등을 들 수 있다.
또한, 도 2에 일례를 나타내는 바와 같이, 코어 기판(10)에 스루홀(14)을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 좋다. 스루홀(14)은, 예를 들어, 드릴, 레이저 조사, 플라즈마 조사 등에 의해 형성할 수 있다. 구체적으로는, 드릴 등을 사용하여 코어 기판(10)에 관통 구멍을 형성함으로써, 스루홀(14)을 형성할 수 있다.
스루홀(14)의 형성은, 시판되고 있는 드릴 장치를 사용하여 실시할 수 있다. 시판되고 있는 드릴 장치로서는, 예를 들어, 히타치 비아메카닉스사 제조 「ND-1S211」 등을 들 수 있다.
코어 기판(10)에 스루홀(14)을 형성한 후, 도 3에 일례를 나타내는 바와 같이, 코어 기판(10)의 조화 처리를 행하고, 스루홀(14) 내, 제1 금속층(12)의 표면 위, 및 제2 금속층(13)의 표면 위에 도금층(20)을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 좋다.
상기 조화 처리로서는, 건식 및 습식의 어느 조화 처리를 행하여도 좋다. 건식의 조화 처리의 예로서는, 플라즈마 처리 등을 들 수 있다. 또한, 습식의 조화 처리의 예로서는, 팽윤액에 의한 팽윤 처리, 산화제에 의한 조화 처리, 및, 중화액에 의한 중화 처리를 이 순으로 행하는 방법을 들 수 있다.
도금층(20)은, 도금법에 의해 형성되고, 도금법에 의해 도금층(20)이 형성되는 수순은, 후술하는 공정 (4)에서의 도체층의 형성과 동일하다.
스루홀(14) 내에 도금층(20)을 형성된 코어 기판(10)을 준비한 후에, 도 4에 일례를 나타내는 바와 같이, 수지 조성물(30a)을 스루홀(14)로 충전한다. 충전은, 예를 들어 인쇄법으로 행할 수 있다. 인쇄법으로서는, 예를 들어, 스퀴지를 통해 스루홀(14)로 수지 조성물(30a)을 인쇄하는 방법, 카트리지를 통해 수지 조성물(30a)을 인쇄하는 방법, 마스크 인쇄해서 수지 조성물(30a)을 인쇄하는 방법, 롤 코트법, 잉크젯법 등을 들 수 있다.
<공정 (2)>
공정 (2)에서는, 스루홀(14) 내에 수지 조성물(30a)을 충전 후, 수지 조성물(30a)을 열경화하여, 도 5에 일례를 나타내는 바와 같이, 스루홀(14) 내에 경화물층(자성층)(30)을 형성한다. 수지 조성물(30a)의 열경화 조건은, 수지 조성물(30a)의 조성이나 종류에 따라서도 다르지만, 경화 온도는 바람직하게는 120℃ 이상, 보다 바람직하게는 130℃ 이상, 더욱 바람직하게는 150℃ 이상이며, 바람직하게는 240℃ 이하, 보다 바람직하게는 220℃ 이하, 더욱 바람직하게는 200℃ 이하이다. 수지 조성물(30a)의 경화 시간은, 바람직하게는 5분 이상, 보다 바람직하게는 10분 이상, 더욱 바람직하게는 15분 이상이며, 바람직하게는 120분 이하, 보다 바람직하게는 100분 이하, 더욱 바람직하게는 90분 이하이다.
공정 (2)에서의 자성층(30)의 경화도로서는, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상이다. 경화도는, 예를 들어 시차 주사 열량 측정 장치를 사용하여 측정할 수 있다.
수지 조성물(30a)을 열경화시키기 전에, 수지 조성물(30a)에 대하여, 경화 온도보다도 낮은 온도로 가열하는 예비 가열 처리를 실시해도 좋다. 예를 들어, 수지 조성물(30a)을 열경화시키기에 앞서, 통상 50℃ 이상 120℃ 미만(바람직하게는 60℃ 이상 110℃ 이하, 보다 바람직하게는 70℃ 이상 100℃ 이하)의 온도에서, 수지 조성물(30a)을, 통상 5분간 이상(바람직하게는 5분간 내지 150분간, 보다 바람직하게는 15분간 내지 120분간), 예비 가열해도 좋다.
<공정 (3)>
공정 (3)에서는, 도 6에 일례를 나타내는 바와 같이, 코어 기판(10)으로부터 돌출 또는 부착되어 있는 잉여의 자성층(30)을 연마함으로써 제거하여, 평탄화한다. 연마 방법으로서는, 코어 기판(10)으로부터 돌출 또는 부착되어 있는 잉여의 자성층(30)을 연마할 수 있는 방법을 사용할 수 있다. 이러한 연마 방법으로서는, 예를 들어, 버프 연마, 벨트 연마 등을 들 수 있다. 시판되고 있는 버프 연마 장치로서는 이시이 효키사 제조조 「NT-700IM」 등을 들 수 있다.
자성층의 연마면의 산술 평균 거칠기(Ra)로서는, 도금 밀착성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 300nm 이상, 보다 바람직하게는 350nm 이상, 더욱 바람직하게는 400nm 이상이다. 상한은, 바람직하게는 1000nm 이하, 보다 바람직하게는 900nm 이하, 더욱 바람직하게는 800nm 이하이다. 표면 거칠기(Ra)는, 예를 들어, 비접촉형 표면 조도계를 사용하여 측정할 수 있다.
공정 (2) 후에 공정 (3)을 행하는 경우, 공정 (2) 후 공정 (3) 전에, 자성층의 경화도를 더욱 높이는 등의 목적으로, 필요에 의해 열처리를 실시해도 좋다. 상기 열처리에서의 온도는 상기한 경화 온도에 준해서 행하면 좋고, 바람직하게는 120℃ 이상, 보다 바람직하게는 130℃ 이상, 더욱 바람직하게는 150℃ 이상이며, 바람직하게는 240℃ 이하, 보다 바람직하게는 220℃ 이하, 더욱 바람직하게는 200℃ 이하이다. 열처리 시간은, 바람직하게는 5분 이상, 보다 바람직하게는 10분 이상, 더욱 바람직하게는 15분 이상이며, 바람직하게는 90분 이하, 보다 바람직하게는 70분 이하, 더욱 바람직하게는 60분 이하이다.
또한, 공정 (2) 전에 공정 (3)을 행하는 경우, 공정 (3) 전에, 수지 조성물의 경화 온도보다도 낮은 온도에서 가열하는 예비 가열 처리를 실시해도 좋다. 상기예비 가열 처리에서의 온도는, 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상, 더욱 바람직하게는 120℃ 이상이며, 바람직하게는 240℃ 이하, 보다 바람직하게는 220℃ 이하, 더욱 바람직하게는 200℃ 이하이다. 열처리 시간은, 바람직하게는 5분 이상, 보다 바람직하게는 10분 이상, 더욱 바람직하게는 15분 이상이며, 바람직하게는 90분 이하, 보다 바람직하게는 70분 이하, 더욱 바람직하게는 60분 이하이다.
<공정 (4)>
공정 (4)에서는, 도 7에 일례를 나타내는 바와 같이, 자성층(30)의 연마면, 및 도금층(20) 위에 도체층(40)을 형성한다. 또한, 도체층(40)을 형성 후, 도 8에 나타내는 바와 같이, 에칭 등의 처리에 의해 도체층(40), 제1 금속층(12), 제2 금속층(13), 및 도금층(20)의 일부를 제거해서 패턴 도체층(41)을 형성해도 좋다. 여기에서 나타내는 예에서는, 공정 (3)에서 경화물을 연마하고 있으므로, 자성층을 조화 처리하는 공정을 포함하지 않는다. 도 7에서는, 도체층(40)은 코어 기판(10)의 양면에 형성되어 있지만, 도체층(40)은, 코어 기판(10)의 한쪽의 면에만 형성해도 좋다.
도체층의 형성 방법은, 예를 들어, 도금법, 스퍼터법, 증착법 등을 들 수 있고, 이 중에서도 도금법이 바람직하다. 적합한 실시형태에서는, 세미 어디티브법, 풀 어디티브법 등의 적절한 방법에 의해 경화물의 표면에 도금하여, 원하는 배선 패턴을 갖는 패턴 도체층을 형성한다. 도체층의 재료로서는, 예를 들어, 금, 백금, 팔라듐, 은, 구리, 알루미늄, 코발트, 크롬, 아연, 니켈, 티탄, 텅스텐, 철, 주석, 인듐 등의 단금속; 금, 백금, 팔라듐, 은, 구리, 알루미늄, 코발트, 크롬, 아연, 니켈, 티탄, 텅스텐, 철, 주석 및 인듐의 그룹으로부터 선택되는 2종 이상의 금속의 합금을 들 수 있다. 이 중에서도, 범용성, 비용, 패터닝의 용이성 등의 관점에서, 크롬, 니켈, 티탄, 알루미늄, 아연, 금, 팔라듐, 은 또는 구리, 또는 니켈 크롬 합금, 구리 니켈 합금, 구리 티탄 합금을 사용하는 것이 바람직하고, 크롬, 니켈, 티탄, 알루미늄, 아연, 금, 팔라듐, 은 또는 구리, 또는 니켈 크롬 합금을 사용하는 것이 보다 바람직하고, 구리를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
여기서, 경화물을 연마한 면 위에 패턴 도체층을 형성하는 실시형태의 예를 상세하게 설명한다. 경화물을 연마한 면에, 무전해 도금에 의해, 도금 시드층을 형성한다. 이 다음에, 형성된 도금 시드층 위에, 전해 도금에 의해 전해 도금층을 형성하고, 필요에 따라서, 불필요한 도금 시드층을 에칭 등의 처리에 의해 제거하여, 원하는 배선 패턴을 갖는 도체층을 형성할 수 있다. 도체층 형성 후, 도체층의 필 강도를 향상시키는 등의 목적으로, 필요에 의해 어닐 처리를 행하여도 좋다. 어닐 처리는, 예를 들어, 회로 기판을 150 내지 200℃에서 20 내지 90분간 가열함으로써 행할 수 있다.
패턴 도체층의 두께는, 박형화의 관점에서, 바람직하게는 70㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 60㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하, 보다 더 바람직하게는 40㎛ 이하, 특히 바람직하게는 30㎛ 이하, 20㎛ 이하, 15㎛ 이하 또는 10㎛ 이하이다. 하한은 바람직하게는 1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 3㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 5㎛ 이상이다.
<제2 실시형태>
제2 실시형태의 회로 기판은, 수지 조성물의 경화물에 의해 형성된 자성층을 포함한다. 제2 실시형태에서는, 자성 시트를 사용하여 자성층을 형성하는 것이 바람직하다. 이하, 제품 기판의 제조방법의 제2 실시형태에 대하여 설명한다. 제1 실시형태와 설명이 중복되는 개소는 적절히 설명을 생략한다.
제2 실시형태의 회로 기판은, 예를 들어, 하기의 공정 (A) 내지 (D)를 포함하는 제조방법에 의해 제조한다.
(A) 자성 시트를, 수지 조성물층이 내층 기판과 접합하도록 내층 기판에 적층하여, 자성층을 형성하는 공정,
(B) 자성층에 천공 가공을 행하는 공정,
(C) 자성층의 표면을 연마하는 공정, 및
(D) 자성층의 연마한 면에 도체층을 형성하는 공정을 포함한다.
이하, 회로 기판을 제조함에 있어서의 상기 공정 (A) 내지 (D)에 대하여 상세하게 설명한다.
<(A) 공정>
(A) 공정은, 자성 시트를, 수지 조성물층이 내층 기판과 접합하도록 내층 기판에 적층하여, 자성층을 형성하는 공정이다. (A) 공정의 일 실시형태로서, 자성 시트를, 수지 조성물층이 내층 기판과 접합하도록 내층 기판에 적층하고, 수지 조성물층을 열경화해서 자성층을 형성한다.
(A) 공정에 있어서, 도 9에 일례를 나타내는 바와 같이, 지지체(330)와, 상기 지지체(330) 위에 제공된 수지 조성물층(320a)을 포함하는 자성 시트(310)를, 수지 조성물층(320a)이 내층 기판(200)과 접합하도록, 내층 기판(200)에 적층시킨다.
내층 기판(200)은 절연성의 기판이다. 내층 기판(200)의 재료로서는, 예를 들어, 유리 에폭시 기판, 금속 기판, 폴리에스테르 기판, 폴리이미드 기판, BT 레진 기판, 열경화형 폴리페닐렌에테르 기판 등의 절연성 기재를 들 수 있다. 내층기판(200)은, 이의 두께 내에 배선 등을 만들어넣은 내층 회로 기판이라도 좋다.
도 9에 일례를 나타내는 바와 같이, 내층 기판(200)은, 제1 주표면(200a) 위에 제공되는 제1 도체층(420)과, 제2 주표면(200b) 위에 제공되는 외부 단자(240)를 갖고 있다. 제1 도체층(420)은, 복수의 배선을 포함하고 있어도 좋다. 도시예에서는 인덕터 소자의 코일상 도전성 구조체(400)를 구성하는 배선만 도시되어 있다. 외부 단자(240)는 도시되어 있지 않은 외부의 장치 등과 전기적으로 접속하기 위한 단자이다. 외부 단자(240)는, 제2 주표면(200b)에 제공되는 도체층의 일부로서 구성할 수 있다.
제1 도체층(420), 및 외부 단자(240)를 구성할 수 있는 도체 재료로서는, 제1 실시형태의 「<공정 (4)>」란에서 설명한 도체층의 재료와 동일하다.
제1 도체층(420), 및 외부 단자(240)는, 단층 구조라도, 다른 종류의 금속 또는 합금으로 이루어진 단금속층 또는 합금층이 2층 이상 적층한 복층 구조라도 좋다. 또한, 제1 도체층(420), 외부 단자(240)의 두께는, 후술하는 제2 도체층(440)과 동일하다.
제1 도체층(420) 및 외부 단자(240)의 라인(L)/스페이스(S)비는 특별히 제한되지 않지만, 표면의 요철을 감소시켜서 평활성이 우수한 자성층을 얻는 관점에서, 통상, 900/900㎛ 이하, 바람직하게는 700/700㎛ 이하, 보다 바람직하게는 500/500㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 300/300㎛ 이하, 보다 더 바람직하게는 200/200㎛ 이하이다. 라인/스페이스비의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 스페이스로의 수지 조성물층의 매립을 양호하게 하는 관점에서, 바람직하게는 1/1㎛ 이상이다.
내층 기판(200)은 제1 주표면(200a)으로부터 제2 주표면(200b)에 이르도록 내층 기판(200)을 관통하는 복수의 스루홀(220)을 갖고 있어도 좋다. 스루홀(220)에는 스루홀 내 배선(220a)이 제공되어 있다. 스루홀 내 배선(220a)은, 제1 도체층(420)과 외부 단자(240)를 전기적으로 접속하고 있다.
수지 조성물층(320a)과 내층 기판(200)과의 접합은, 예를 들어, 지지체(330)측으로부터, 자성 시트(310)를 내층 기판(200)에 가열 압착함으로써 행할 수 있다. 자성 시트(310)를 내층 기판(200)에 가열 압착하는 부재(이하, 「가열 압착 부재」라고도 함)로서는, 예를 들어, 가열된 금속판(스테인리스(SUS) 경판 등) 또는 금속 롤(SUS 롤) 등을 들 수 있다. 또한, 가열 압착 부재를 자성 시트(310)에 직접적으로 접촉시켜서 프레스하는 것이 아니고, 내층 기판(200)의 표면의 요철에 자성 시트(310)가 충분히 추종하도록, 내열 고무 등의 탄성 재료로 이루어진 시트 등을 통하여 프레스하는 것이 바람직하다.
가열 압착할 때의 온도는, 바람직하게는 80℃ 내지 160℃, 보다 바람직하게는 90℃ 내지 140℃, 더욱 바람직하게는 100℃ 내지 120℃의 범위이며, 가열 압착할 때의 압력은, 바람직하게는 0.098MPa 내지 1.77MPa, 보다 바람직하게는 0.29MPa 내지 1.47MPa의 범위이고, 가열 압착할 때의 시간은, 바람직하게는 20초간 내지 400초간, 보다 바람직하게는 30초간 내지 300초간의 범위이다. 자성 시트와 내층기판과의 접합은, 압력 26.7hPa 이하의 압력을 감압 조건 하에서 실시하는 것이 바람직하다.
자성 시트(310)의 수지 조성물층(320a)과 내층 기판(200)과의 접합은, 시판 진공 라미네이터에 의해 행할 수 있다. 시판 진공 라미네이터로서는, 예를 들어, 메이키 세사쿠쇼사 제조의 진공 가압식 라미네이터, 닛코 머티리얼즈사 제조의 배큠 어플리케이터 등을 들 수 있다.
자성 시트(310)와 내층 기판(200)과의 접합 후에, 상압 하(대기압 하), 예를 들어, 가열 압착 부재를 지지체측으로부터 프레스함으로써, 적층된 자성 시트(310)의 평활화 처리를 행하여도 좋다. 평활화 처리의 프레스 조건은, 상기 적층의 가열 압착 조건과 동일한 조건으로 할 수 있다. 평활화 처리는, 시판 라미네이터에 의해 행할 수 있다. 또한, 적층과 평활화 처리란, 상기 시판 진공 라미네이터를 사용하여 연속적으로 행하여도 좋다.
자성 시트를 내층 기판에 적층한 후, 수지 조성물층을 열경화해서 자성층을 형성한다. 도 10에 일례를 나타내는 바와 같이, 내층 기판(200)에 접합시킨 수지 조성물층(320a)을 열경화하여 제1 자성층(320)을 형성한다.
수지 조성물층(320a)의 열경화 조건은, 수지 조성물의 조성이나 종류에 의해도 다르지만, 경화 온도는 바람직하게는 120℃ 이상, 보다 바람직하게는 130℃ 이상, 더욱 바람직하게는 150℃ 이상이며, 바람직하게는 240℃ 이하, 보다 바람직하게는 220℃ 이하, 더욱 바람직하게는 200℃ 이하이다. 수지 조성물층(320a)의 경화 시간은, 바람직하게는 5분 이상, 보다 바람직하게는 10분 이상, 더욱 바람직하게는 15분 이상이며, 바람직하게는 120분 이하, 보다 바람직하게는 100분 이하, 더욱 바람직하게는 90분 이하이다.
지지체(330)는, (A) 공정의 열경화 후와 (B) 공정 사이에 행하여도 좋고, (B) 공정 후에 박리해도 좋다.
<(B) 공정>
(B) 공정에 있어서, 도 11에 일례를 나타내는 바와 같이, 제1 자성층(320)에 천공을 행하여, 비아홀(360)을 형성한다. 비아홀(360)은, 제1 도체층(420)과, 후술하는 제2 도체층(440)을 전기적으로 접속하기 위한 경로가 된다. 비아홀(360)의 형성은, 자성층의 형성에 사용한 수지 조성물의 조성 등에 따라서, 예를 들어, 드릴, 레이저, 플라즈마 등을 사용하여 실시해도 좋다. 홀의 치수나 형상은, 프린트배선판의 디자인에 따라서 적절히 결정해도 좋다.
<(C) 공정>
(C) 공정에 있어서, 비아홀을 형성한 자성층의 표면을 연마한다. (C) 공정에서의 연마 방법으로서는, 제1 실시형태의 「<공정 (3)>」란에서 설명한 것과 동일한 연마에 의해 행할 수 있다.
자성층의 연마면의 산술 평균 거칠기(Ra)로서는, 도금 밀착성을 향상시키는 관점에서, 바람직하게는 300nm 이상, 보다 바람직하게는 350nm 이상, 더욱 바람직하게는 400nm 이상이다. 상한은, 바람직하게는 1000nm 이하, 보다 바람직하게는 900nm 이하, 더욱 바람직하게는 800nm 이하이다. 표면 거칠기(Ra)는, 예를 들어, 비접촉형 표면 조도계를 사용하여 측정할 수 있다.
<(D) 공정>
(D) 공정에서는, 도 12에 일례를 나타내는 바와 같이, 제1 자성층(320) 위에 제2 도체층(440)을 형성한다.
제2 도체층(440)을 구성할 수 있는 도체 재료로서는, 제1 실시형태의 「<공정 (4)>」란에서 설명한 도체층의 재료와 동일하다.
제2 도체층(440)의 두께는, 박형화의 관점에서, 바람직하게는 70㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 60㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하, 보다 더 바람직하게는 40㎛ 이하, 특히 바람직하게는 30㎛ 이하, 20㎛ 이하, 15㎛ 이하 또는 10㎛ 이하이다. 하한은 바람직하게는 1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 3㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 5㎛ 이상이다.
제2 도체층(440)은, 도금에 의해 형성할 수 있다. 제2 도체층(440)은, 예를 들어, 무전해 도금 공정, 마스크 패턴 형성 공정, 전해 도금 공정, 플래시 에칭 공정을 포함하는 세미 어디티브법, 풀 어디티브법 등의 습식 도금법에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 습식 도금법을 사용하여 제2 도체층(440)을 형성함으로써, 원하는 배선 패턴을 포함하는 제2 도체층(440)으로서 형성할 수 있다. 또한, 이 공정에 의해, 비아홀(360) 내에 비아홀 내 배선(360a)이 함께 형성된다.
제1 도체층(420) 및 제2 도체층(440)은, 예를 들어 후술하는 도 13 내지 15에 일례를 나타내는 바와 같이, 소용돌이 형상으로 제공되어 있어도 좋다. 일례에 있어서, 제2 도체층(440)의 소용돌이 형상의 배선부 중의 중심측의 일단은 비아홀 내 배선(360a)에 의해 제1 도체층(420)의 소용돌이 형상의 배선부 중의 중심측의 일단에 전기적으로 접속되어 있다. 제2 도체층(440)의 소용돌이 형상의 배선부 중의 외주측의 타단은 비아홀 내 배선(360a)에 의해 제1 도체층(420)의 랜드(420a)에 전기적으로 접속되어 있다. 따라서 제2 도체층(440)의 소용돌이 형상의 배선부 중의 외주측의 타단은 비아홀 내 배선(360a), 랜드(420a), 스루홀 내 배선(220a)을 거쳐 외부 단자(240)에 전기적으로 접속된다.
코일 형상 도전성 구조체(400)는, 제1 도체층(420)의 일부분인 소용돌이 형상의 배선부, 제2 도체층(440)의 일부분인 소용돌이 형상의 배선부, 제1 도체층(420)의 소용돌이 형상의 배선부와 제2 도체층(440)의 소용돌이 형상의 배선부를 전기적으로 접속하고 있는 비아홀 내 배선(360a)에 의해 구성되어 있다.
(D) 공정 후, 도체층 위에 자성층을 형성하는 공정을 추가로 행하여도 좋다. 상세하게는, 도 14에 일례를 나타내는 바와 같이, 제2 도체층(440) 및 비아홀 내 배선(360a)이 형성된 제1 자성층(320) 위에 제2 자성층(340)을 형성한다. 제2 자성층은 이미 설명한 공정과 동일한 공정에 의해 형성해도 좋다.
[인덕터 기판]
인덕터 기판은, 본 발명의 회로 기판을 포함한다. 이러한 인덕터 기판은, 제1 실시형태의 회로 기판의 제조방법에 의해 얻어진 회로 기판을 포함하는 경우, 상기 수지 조성물의 경화물의 주위의 적어도 일부에 도체에 의해 형성된 인덕터 패턴을 갖는다. 이러한 인덕터 기판은, 예를 들어 일본 공개특허공보 특개2016-197624호에 기재된 것을 적용할 수 있다.
또한, 제2 실시형태의 회로 기판의 제조방법에 의해 얻어진 회로 기판을 포함하는 경우, 인덕터 기판은, 자성층과, 이 자성층에 적어도 일부분이 매립된 도전성 구조체를 갖고 있고, 이 도전성 구조체와, 자성층의 두께 방향으로 연장되고, 또한 도전성 구조체에 둘러싸인 자성층 중의 일부분에 의해 구성되는 인덕터 소자를 포함하고 있다. 여기서 도 13은, 인덕터 소자를 내장하는 인덕터 기판을 이의 두께 방향의 한쪽에서 본 모식적인 평면도이다. 도 14는, 도 13에 나타내는 II-II 1점 쇄선으로 나타낸 위치에서 절단한 인덕터 기판의 절단 단면을 나타내는 모식적인 도면이다. 도 15는, 인덕터 기판 중의 제1 도체층의 구성을 설명하기 위한 모식적인 평면도이다.
인덕터 기판(100)은, 도 13 및 도 14에 일례로서 나타나는 바와 같이, 복수의 자성층(제1 자성층(320), 제2 자성층(340)) 및 복수의 도체층(제1 도체층(420), 제2 도체층(440))을 갖는, 즉 빌드업 자성층 및 빌드업 도체층을 갖는 빌드업 배선판이다. 또한, 인덕터 기판(100)은, 내층 기판(200)을 구비하고 있다.
도 14로부터, 제1 자성층(320) 및 제2 자성층(340)은 일체적인 자성층으로서 볼 수 있는 자성부(300)를 구성하고 있다. 따라서 코일상 도전성 구조체(400)는, 자성부(300)에 적어도 일부분이 매립되도록 제공되어 있다. 즉, 본 실시형태의 인덕터 기판(100)에 있어서, 인덕터 소자는 코일상 도전성 구조체(400)와, 자성부(300)의 두께 방향으로 연장되고, 또한 코일상 도전성 구조체(400)에 둘러싸인 자성부(300) 중의 일부분인 심부(芯部)에 의해 구성되어 있다.
도 15에 일례로서 나타나는 바와 같이, 제1 도체층(420)은 코일상 도전성 구조체(400)를 구성하기 위한 소용돌이 형상의 배선부와, 스루홀 내 배선(220a)과 전기적으로 접속되는 구형상의 랜드(420a)를 포함하고 있다. 도시예에서는 소용돌이 형상의 배선부는 직선형상부와 직각으로 굴곡하는 굴곡부와 랜드(420a)를 우회하는 우회부를 포함하고 있다. 도시예에서는 제1 도체층(420)의 소용돌이 형상의 배선부는 전체의 윤곽이 대략 직사각형상이며, 중심측으로부터 이의 외측을 향함에 있어서 반시계 방향으로 감겨 있는 형상을 갖고 있다.
마찬가지로, 제1 자성층(320) 위에는 제2 도체층(440)이 제공되어 있다. 제2 도체층(440)은 코일상 도전성 구조체(400)를 구성하기 위한 소용돌이 형상의 배선부를 포함하고 있다. 도 13 또는 도 14에서는 소용돌이 형상의 배선부는 직선상부와 직각으로 굴곡하는 굴곡부를 포함하고 있다. 도 13 또는 도 14에서는 제2 도체층(440)의 소용돌이 형상의 배선부는 전체의 윤곽이 거의 구형상이며, 중심측으로부터 이의 외측을 향함에 있어서 시계 방향으로 감겨 있는 형상을 갖고 있다.
이러한 인덕터 기판은, 반도체 칩 등의 이러한 인덕터 기판은, 반도체 칩 등의 전자 부품을 탑재하기 위한 배선판으로서 사용할 수 있고, 이러한 배선판을 내층 기판으로서 사용한 (다층)프린트 배선판으로서 사용할 수도 있다. 또한, 이러한 배선판을 개편화한 칩 인덕터 기판으로서 사용할 수도 있고, 상기 칩 인덕터 기판을 표면 실장한 프린트 배선판으로서 사용할 수도 있다.
또한 이러한 배선판을 사용하여, 다양한 형태의 반도체 장치를 제조할 수 있다. 이러한 배선판을 포함하는 반도체 장치는, 전기 제품(예를 들어, 컴퓨터, 휴대전화, 디지털 카메라 및 텔레비전 등) 및 탈것(예를 들어, 자동 이륜차, 자동차, 전차, 선박 및 항공기 등) 등에 적합하게 사용할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 기재에 있어서, 양을 나타내는 「부」 및 「%」는, 별도 명시가 없는 한, 각각 「질량부」 및 「질량%」를 의미한다.
<실시예 1>
철 및 망간이 몰비로 8:1의 비율이 되도록 산화철 및 산화망간을 계량하고, 물을 첨가하여 혼합·분쇄함으로써 고형분 50질량%의 슬러리를 조제하였다. 이 때의 분쇄 평균 입자 직경(원료 1차 입자 직경)은 5㎛이었다. 조제한 슬러리를 스프레이 드라이어로 조립(造粒)하고, 조립물을 분급하여 평균 입자 직경 약 50㎛의 조립물을 제작하였다. 또한 얻어진 조립물에 분말상의 라우르산을 조립물 100질량부에 대하여 5질량부 혼합하고, 용사용 원료로 하였다.
그 다음에, 얻어진 용사용 원료를 체적비로 프로판:산소 = 1:7의 가연성 가스 연소 중에 공급함으로써 용사 장치에서 용사(페라이트화)하고, 이어서 공기 급 기에 의한 기류에 실어서 반송함으로써 대기 중에서 급냉하면서, 용사 장치의 하류측에 설치한 기류 분급 장치(사이클론)를 사용하여 페라이트를 포집하고, 이후, 원하는 입자 직경 분포가 되도록 페라이트를 분급하여 구상 페라이트 입자 A(종횡비 1.0)를 얻었다.
페라이트 입자 A를 100질량부에 대하여, 에폭시 수지(「ZX-1059」, 비스페놀 A형 에폭시 수지와 비스페놀 F형 에폭시 수지의 혼합품, 신닛테츠 스미킨 카가쿠사 제조)를 15질량부, 경화 촉진제(「2P4MZ」, 이미다졸계 경화 촉진제, 시코쿠 카세이사 제조)을 1질량부, 분산제(「SC-1015F」, 폴리옥시알킬렌계 분산제, 니치유사 제조)를 1질량부 첨가하고, 고속 회전 믹서로 균일하게 분산하여 페이스트상의 수지 조성물 1을 얻었다.
<실시예 2>
실시예 1에 있어서, 라우르산의 양을 5질량부에서 3질량부로 바꾸었다. 이상의 사항 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 구상 페라이트 입자 B를 제작하고, 페이스트상의 수지 조성물 2를 얻었다. 구상 페라이트 입자 B의 종횡비는 1.0이었다.
<실시예 3>
실시예 1에 있어서, 라우르산의 양을 5질량부에서 1.5질량부로 바꾸었다. 이상의 사항 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 구상 페라이트 입자 C를 제작하여, 페이스트상의 수지 조성물 3을 얻었다. 구상 페라이트 입자 C의 종횡비는 1.0이었다.
<실시예 4>
실시예 1에 있어서, 라우르산을 사용하지 않았다. 이상의 사항 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 구상 페라이트 입자 D를 제작하고, 페이스트상의 수지 조성물 4를 얻었다. 구상 페라이트 입자 D의 종횡비는 1.0이었다.
<실시예 5>
실시예 4에 있어서, 페라이트 입자 D를 이하의 방법으로 실란 커플링제로 표면 처리하고, 구상 페라이트 입자 E를 제작하였다. 이상의 사항 이외에는 실시예 4과 동일하게 하여 페라이트 입자 E를 제작하고, 페이스트상의 수지 조성물 5를 얻었다.
페라이트 입자 D 100질량부를, 실란 커플링제(「KBM-403」, 신에츠 실리콘사 제조) 0.5질량부로 처리하여, 페라이트 입자 E를 제작하였다. 구상 페라이트 입자 E의 종횡비는 1.0이었다.
<실시예 6>
실시예 4에 있어서, 구상 페라이트 입자 D의 양을 100질량부에서 150질량부로 바꾸었다. 이상의 사항 이외에는 실시예 4와 동일하게 하여, 페이스트상의 수지 조성물 6을 얻었다.
<비교예 1>
실시예 1에 있어서, 라우르산의 양을 5질량부에서 15질량부로 바꾸었다. 이상의 사항 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 페라이트 입자 F를 제작하여, 페이스트상의 수지 조성물 7을 얻었다. 구상 페라이트 입자 F의 종횡비는 1.0이었다.
<페라이트 입자의 종횡비의 측정>
페라이트 입자의 주사 전자 현미경(SEM)의 영상을 화상 해석 소프트웨어에 의해 길이를 측정하였다. 10kV, 1,000배의 촬영 조건으로. 각 입자의 SEM 영상 사진을 취득하고, 최대 장경(長徑)을 최대 장경에 직교하는 폭으로 나눈 값을 종횡비로 하였다. 각 입자의 종횡비는, 30개의 입자의 평균치로 구하였다.
<페라이트 입자의 입자 직경 분포의 측정>
페라이트 입자 0.05g 및 물 20ml를 30ml의 비이커에 넣어, 분산제로서 헥사메타인산 나트륨을 0.01g 첨가하였다. 이 다음에, 초음파 호모지나이저(에스엠테이사 제조, UH-150형)를 사용하여 분산을 행하였다. 이 때, 초음파 호모지나이저의 출력 레벨을 4로 설정하고, 20초간의 분산을 행하였다. 이후, 비커 표면에 생긴 거품을 제거하고, 레이저 회절식 입자 직경 분포 측정 장치(시마즈 세사쿠쇼사 제조, SALD-7500nano)에 도입하여 측정을 행하였다. 이 측정에 의해, 체적 입자 직경 분포에서의 10% 지름(D10), 50% 지름(D50) 및 90% 지름(D90)을 구하였다. 여기서, 측정 조건은, 펌프 스피드 7, 내장 초음파 조사 시간 30초, 굴절율 1.70-050i로 하였다.
<표면 처리가 되어 있지 않은 페라이트 입자의 카본량의 측정>
페라이트 입자 A 내지 D, 및 F의 카본량의 측정은, 탄소 분석 장치(C-200, LECO사 제조)를 사용하여 행하였다. 산소 가스압은 2.5kg/cm2로 하고, 질소 가스압은 2.8kg/cm2로 하였다. 우선, 페라이트 입자와 같은 정도의 카본 함유율로서 카본 함유율이 명확한 표준 시료에 대하여, 상기 장치에 의해 측정하였다. 또한, 시료 자체를 전혀 사용하지 않고 측정하였다(공시험). 그리고, 얻어진 측정값으로부터 하기 식에 의해 환산 계수를 산출하였다.
환산 계수 = 표준 시료의 측정량(g)/{(표준 시료의 측정 값) - (공시험에서의 측정값)}×표준 시료의 탄소 함유율(질량%)/100
계속하여, 페라이트 입자에 대하여 상기 장치에 의해 측정하고, 하기 식에 의해 카본 함유량을 산출하였다.
카본량(질량%) ＝ {(페라이트 입자의 측정값) - (공시험에서의 측정값)}×환산 계수/페라이트 입자의 측정량(g)×100
<표면 처리가 되어 있는 페라이트 입자의 카본량의 측정>
페라이트 입자 E 2g을, 100ｍL/분의 유량으로 질소를 유동시키면서 전기로(야마토 카가쿠사 제조, 「FP102」)에서 500℃에서 6시간 가열하여, 페라이트 입자 표면의 실란 커플링제의 제거를 행하였다. 실란 커플링제를 제거한 후, 표면 처리가 되어 있지 않은 페라이트 입자와 같은 방법으로 카본량을 측정하였다.
상기와 같이 측정한 페라이트 입자 A 내지 F의 입자 직경 분포, 및 카본량을 하기 표에 정리하였다.
<점도의 측정>
각 실시예 및 각 비교예의 수지 조성물의 온도를 25±2℃로 유지하고, E형 점도계(토키 산교사 제조 「RE-80U」, 3°×R9.7 라우터)를 사용하여, 측정 샘플 0.22ml, 회전수 5rpm의 측정 조건으로 점도 측정을 행하였다.
<비투자율의 측정>
지지체로서, 실리콘계 이형제 처리를 실시한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름(린텍사 제조 「PET501010」, 두께 50㎛)을 준비하였다. 각 수지 조성물 1 내지 7을 상기 PET 필름의 이형면 위에, 건조 후의 수지 조성물층의 두께가 100㎛가 되도록, 닥터 블레이드로 균일하게 도포하여, 자성 시트를 얻었다. 얻어진 자성 시트를 180℃에서 90분간 가열함으로써 수지 조성물층을 열경화하여, 지지체를 박리함으로써 시트상의 경화물을 얻었다. 얻어진 시트상의 경화물을, 폭 5mm, 길이 18mm의 시험편으로 절단하여, 평가 샘플로 하였다. 이 평가 샘플을, 아질렌트 테크놀로지즈(Agilent Technologiles사 제조, 「HP8362B」)를 사용하여, 3턴 코일법으로 측정 주파수를 10MHz로 하여 실온 23℃에서 비투자율(μ'), 및 자기손실(tanδ(=μ"/μ')을 측정하였다. 또한, 같은 방법으로, 측정 주파수를 100MHz로 하고, 실온 23℃에서 비투자율(μ'), 자기손실(tanδ(=μ"/μ')을 측정하였다.
<최대점강도, 연신률의 측정>
지지체로서, 실리콘계 이형제 처리를 실시한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름(린텍사 제조 「PET501010」, 두께 50㎛)을 준비하였다. 각 수지 조성물 1 내지 7을 상기 PET 필름의 이형면 위에, 건조 후의 수지 조성물층의 두께가 100㎛가 되도록, 닥터 블레이드로 균이하게 도포하여, 자성 시트를 얻었다. 얻어진 자성 시트를 190℃에서 90분간 가열함으로써 수지 조성물층을 열경화하여, 지지체를 박리함으로써 시트상의 경화물을 얻었다. 얻어진 시트상의 경화물을, 일본 공업 규격(JI K7127)에 준거하여, 텐시론 만능 시험기(에이 앤드 데이사 제조)를 사용하여 인장 시험을 행하여, 23℃에서의 최대점강도, 및 연신률을 측정하였다.
표로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 6은, 비투자율이 우수한 동시에 저점도화가 달성되고, 비교예 1보다도 비투자율이 높고, 또한 저점도가 되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 실시예 1 내지 6은, 비교예 1보다도 최대점강도 및 연신률도 우수한 것을 알 수 있다.
10 코어 기판
11 지지 기판
12 제1 금속층
13 제2 금속층
14 스루홀
20 도금층
30a 수지 조성물
30 자성층
40 도체층
41 패턴 도체층
100 인덕터 기판
200 내층 기판
200a 제1 주표면
200b 제2 주표면
220 스루홀
220a 스루홀 내 배선
240 외부 단자
300 자성부
310 자성 시트
320a 수지 조성물층
320 제1 절연층
330 지지체
340 제2 절연층
360 비아홀
360a 비아홀 내 배선
400 코일상 도전성 구조체
420 제1 도체층
420a 랜드
440 제2 도체층
11 지지 기판
12 제1 금속층
13 제2 금속층
14 스루홀
20 도금층
30a 수지 조성물
30 자성층
40 도체층
41 패턴 도체층
100 인덕터 기판
200 내층 기판
200a 제1 주표면
200b 제2 주표면
220 스루홀
220a 스루홀 내 배선
240 외부 단자
300 자성부
310 자성 시트
320a 수지 조성물층
320 제1 절연층
330 지지체
340 제2 절연층
360 비아홀
360a 비아홀 내 배선
400 코일상 도전성 구조체
420 제1 도체층
420a 랜드
440 제2 도체층
Claims (12)
- (A) 페라이트 및
(B) 열 경화성 수지를 함유하는 수지 조성물로서,
(A) 성분에 포함되는 카본량이, (A) 성분 100질량%에 대하여, 0.1질량% 이하이고,
수지 조성물을 180℃에서 90분간 열경화시킨 경화물의 비투자율(比透磁率)(10MHz)이 8이상이고,
수지 조성물을 190℃에서 90분간 열경화시킨 경화물의 최대점강도(23℃)가 40MPa 이상인, 수지 조성물. - 제1항에 있어서, (A) 성분이 구상 페라이트인, 수지 조성물.
- 제2항에 있어서, 구상 페라이트의 종횡비가 2 이하인, 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, (A) 성분이, Ni, Cu, Mn 및 Zn으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는, 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, (A) 성분의 함유량이, 수지 조성물 중의 불휘발 성분을 100질량%로 할 경우, 70질량% 이상 98질량% 이하인, 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, (B) 성분이 에폭시 수지를 포함하는, 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 페이스트상인, 수지 조성물.
- 제1항에 있어서, 스루홀 충전용인, 수지 조성물.
- 지지체와, 상기 지지체 위에 제공된, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물로 형성된 수지 조성물층을 포함하는, 자성 시트.
- 스루홀을 갖는 기판과, 상기 스루홀에 충전한, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물의 경화물을 갖는, 회로 기판.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물의 경화물인 자성층을 포함하는, 회로 기판.
- 제10항 또는 제11항에 기재된 회로 기판을 포함하는, 인덕터 기판.
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