WO2014188830A1 - フィブリル化液晶ポリマーパウダー、フィブリル化液晶ポリマーパウダーの製造方法、ペースト、樹脂多層基板、および、樹脂多層基板の製造方法 - Google Patents

フィブリル化液晶ポリマーパウダー、フィブリル化液晶ポリマーパウダーの製造方法、ペースト、樹脂多層基板、および、樹脂多層基板の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a fibrillated liquid crystal polymer powder, a method for producing a fibrillated liquid crystal polymer powder, a paste, a resin multilayer substrate, and a method for producing a resin multilayer substrate.
  • resin multilayer substrate As a method for producing a resin multilayer substrate (resin multilayer substrate), there is a method of laminating a resin sheet made of a thermoplastic resin on which a conductor pattern is formed, and applying heat and pressure with a hot press plate to bond the laminate together.
  • the presence or absence of a conductor pattern, the presence or absence of a built-in component (gap due to the difference between the cavity volume and the volume of the built-in component, the mismatch between the component height and the substrate thickness), the height of the via and the resin part Differences in thickness (partially different thicknesses after cooling due to overfilling of via paste, differences in elastic deformation during pressing, differences in thickness after cooling due to differences in thermal expansion coefficient), and the like may occur.
  • the surface of the resin multilayer substrate be as flat as possible in order to mount a surface mount component such as an IC chip or a connector or to mount the resin multilayer substrate on a printed circuit board or the like.
  • a method for obtaining such a flat surface a method of bringing a member that is as flat and rigid as possible into contact with the substrate surface when a plurality of resin sheets are bonded together by heat and pressure can be considered.
  • LCP Liquid Crystal Polymer
  • a resin multilayer substrate can be obtained by using the method for producing a resin multilayer substrate.
  • the LCP film used as the substrate material controls the thermal expansion coefficient close to that of a metal such as copper used for the conductor by controlling the molecular orientation, thereby controlling the dimensional change and warpage.
  • the LCP film immediately below the portion that originally becomes the convex portion receives high pressure, and the concave portion that is difficult to receive pressure Phenomenon that will flow to.
  • LCP Since LCP has the property that molecules are oriented in the resin flow direction, in such a method, the molecular orientation inside the obtained substrate is disturbed, and problems such as warpage, deformation, and peeling occur. Further, since the internal conductor also moves / deforms as the resin flows, the position of the interlayer connection is not aligned, and the resin does not function as a resin multilayer substrate. In order to flatten (smooth) the surface of the multilayer substrate, the varnish obtained by dissolving this LCP in a solvent is used to obtain a desired region (thickness is insufficient) of the multilayer circuit substrate such as a sheet using a printing technique or the like. It is conceivable that it is applied to a portion).
  • the surface of the multilayer substrate may be flattened by applying the powder obtained by pulverizing the LCP to a desired region (location where the thickness is insufficient) of the multilayer circuit substrate such as a sheet using a printing technique or the like. Conceivable.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-268121
  • a micropowder obtained by pulverizing liquid crystal polyester (LCP) is used, and a powder coating method or a method using a dispersion liquid is used. The formation of a thin film is described.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 60-239600 discloses an invention relating to synthetic paper using LCP (liquid crystal polymer) pulp, and pulp having fibrils by applying shear force to LCP fibrous material. Is described.
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-34114 describes a method of crushing a highly oriented extruded product of LCP to form a fibril.
  • Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-77548, describes a method of dividing LCP fibers with a water stream to form a fibril.
  • Patent Document 6 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-3484857 discloses that a biaxially stretched film made of a mixture of a LCP-reactive copolymer and LCP is pulverized to form a plate-like trunk and branches. A method for obtaining an LCP filler is described.
  • Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-043624 describes a method for flaking an LCP film by a method such as cutting, crushing, and tapping.
  • the present invention does not include a resin component that can be a binder after applying and drying a dispersion (paste) of LCP powder to an LCP sheet in the production of a resin multilayer substrate including an LCP sheet.
  • LCP powder that can improve the bondability between LCP powders (LCP particles) and the bondability between LCP particles and LCP sheets, and can be fixed to the sheets in the process of heating and pressing to bond the sheets together. The purpose is to provide.
  • the present invention is a fibrillated liquid crystal polymer powder containing fibrillated liquid crystal polymer particles.
  • the present invention is a method for producing a fibrillated liquid crystal polymer powder comprising fibrillated liquid crystal polymer particles, A crushing step of crushing a biaxially oriented liquid crystal polymer film to obtain the liquid crystal polymer powder; Including, in this order, a fibrillation step of obtaining the fibrillated liquid crystal polymer powder by crushing the liquid crystal polymer powder with a wet high-pressure crusher. It also relates to a method for producing fibrillated liquid crystal polymer powder. In the pulverization step, pulverization using a freeze pulverization method is preferably performed.
  • the present invention also relates to a paste containing a dispersion medium and the fibrillated liquid crystal polymer powder dispersed in the dispersion medium and substantially free of a binder resin component.
  • the dispersion medium is preferably a liquid that can be dried in a temperature range below the melting point of the liquid crystal polymer particles.
  • the paste preferably further contains a liquid crystal polymer powder other than the fibrillated liquid crystal polymer powder.
  • the present invention is a resin multilayer substrate obtained by laminating a plurality of resin sheets and then integrating them by thermocompression bonding
  • the plurality of resin sheets include a liquid crystal polymer sheet mainly composed of at least one layer of liquid crystal polymer, Having a conductor pattern on at least one main surface of the resin sheet;
  • the main material is a fibrillated liquid crystal polymer powder containing fibrillated liquid crystal polymer particles in a region where the thickness is insufficient when at least one of the plurality of resin sheets is laminated on the surface of at least one of the liquid crystal polymer sheets.
  • the present invention also relates to a resin multilayer substrate having a formed thickness adjusting layer.
  • the fibrillated liquid crystal polymer powder is preferably made of the same liquid crystal polymer material as the liquid crystal polymer sheet.
  • the present invention is a method for producing a resin multilayer substrate obtained by laminating a plurality of resin sheets
  • the plurality of resin sheets include a liquid crystal polymer sheet mainly composed of at least one layer of liquid crystal polymer, On the surface of at least one layer of the liquid crystal polymer sheet, a dispersion medium and liquid crystal polymer particles dispersed in the dispersion medium in a part of a region where the thickness is insufficient in a state where at least the plurality of resin sheets are laminated.
  • the fibrillated liquid crystal polymer powder (fibrillated LCP powder) of the present invention includes LCP particles having a large number of fibrils (fibrillated), the bonding property between the LCP particles after drying and the relationship between the LCP particles and the LCP sheet Bondability can be improved.
  • the paste containing the fibrillated LCP powder has a high viscosity, it can be used as it is without adding any other binder resin or the like.
  • no binder resin since no binder resin is added, LCP sheets that have been partially coated and dried with paste are bonded together by heating and pressurization to form a resin multilayer substrate, which may interfere with adhesion between layers or cause gas generation.
  • a binder resin component that causes deterioration of electrical characteristics.
  • problems such as characteristic changes due to moisture absorption and popcorn phenomenon due to moisture absorption when used as a circuit board material.
  • LCP particles have low bulk density (having voids) due to fibrillation. For this reason, since the particles are crushed by compression during thermocompression bonding of the laminate, it is not necessary to make the particles as fine as the fine steps of the resin multilayer substrate, and even if the particles are somewhat large, the resin multilayer substrate is flattened. Is possible. In other words, even if the coating film is thick to some extent, the coating film is compressed and thinned at the time of thermocompression bonding, so that it becomes easy to form a thickness adjusting layer having a desired thickness finally. Moreover, there exists an advantage that the cost for refinement
  • the fibrillated LCP powder of the present invention comprises LCP particles having a large number of fibrils.
  • “Fibrilized liquid crystal polymer particles” are particles composed of a liquid crystal polymer having a large number of fibrils (for example, fibrillar fibrous branches, fibril networks), and the entire particles are substantially fibrillated. Refers to what is being. That is, it does not include those in which fibril branches partially extend from the long LCP flakes.
  • the bulk density of the entire fibrillated LCP powder is preferably 0.01 to 0.2, more preferably 0.03 to 0.08.
  • At least a part of the fibrillated LCP powder is subjected to a surface treatment by irradiation with ultraviolet rays (UV) or plasma. May be.
  • UV ultraviolet rays
  • the surface treatment with ultraviolet rays is more preferable than the surface treatment with plasma because the effect of improving the bonding property is greater.
  • the method of producing fibrillated liquid crystal polymer powders of the invention comprise a fibrillated to obtain a fibrillated liquid crystal polymer powder by disrupting the liquid crystal polymer powder in a wet high-pressure crushing apparatus.
  • the wet high-pressure crushing device is a device that passes a dispersion of raw material particles through a high-pressure narrow nozzle (chamber) and crushes the raw material particles by shearing force generated at that time.
  • the apparatus which makes a dispersion liquid pass through a narrow nozzle and makes a dispersion liquid collide with a certain target at high pressure may be sufficient.
  • the raw material supplied to the raw material supply port is pressurized and sent to the apparatus main body.
  • An apparatus capable of atomizing the substance in the raw material with the main body and taking it out can be used.
  • the substance in the pressurized fluid is atomized to have a desired particle size (determined by the particle size distribution) by merging collision in a through hole, a groove, or the like, or diversion expansion.
  • a fluid collision device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • 2000-448 can be used for making a substance encased in a fluid into fine particles by colliding a high-pressure fluid with a hard body.
  • wet high-pressure crushing apparatuses include “wet cavitation mill” manufactured by Advanced Nano Technology Co., Ltd.
  • fibrillated LCP powder can be obtained from the LCP powder raw material.
  • a method other than using a wet high-pressure crushing apparatus only powder deformation occurs, and fibrillated LCP particles hardly occur.
  • the pressure when the LCP powder dispersion passes through the nozzle of the wet high pressure crushing apparatus is preferably 20 MPa or more, more preferably 50 MPa or more.
  • the diameter of the nozzle and the pressure applied at the raw material supply port may be appropriately adjusted.
  • the dispersion medium used here is not particularly limited as long as it is a liquid that can disperse LCP powder, but in order to recover the fibrillated LCP powder by removing the dispersion medium after fibrillation, the boiling point exceeds the melting point of LCP. Those having no boiling point are preferable, and those having a boiling point not higher than the softening temperature of LCP are more preferable.
  • Examples of such a dispersion medium include ethanol, methanol, isopropyl alcohol, toluene, benzene, xylene, phenol, acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ether, dimethyl ether, hexane, and the like.
  • This production method includes a crushing step of crushing a biaxially oriented LCP film before the fibrillation step to obtain LCP powder to be subjected to crushing (fibrillation) by a wet high pressure crushing apparatus.
  • a crushing step of crushing a biaxially oriented LCP film before the fibrillation step to obtain LCP powder to be subjected to crushing (fibrillation) by a wet high pressure crushing apparatus.
  • uniaxially oriented LCP for example, pellets
  • a biaxially oriented LCP film has a relatively small particle size by pulverization, and a powdered (spherical) pulverized product (for example, a particle size of 0.1 ⁇ m to 300 ⁇ m) can be obtained.
  • a powdered (spherical) pulverized product for example, a particle size of 0.1 ⁇ m to 300 ⁇ m
  • the nozzle of a wet high pressure crushing apparatus can be passed.
  • it is preferable to grind so that the particle size of the LCP powder is about half or less of the nozzle diameter.
  • a biaxially stretched LCP film can be used as the biaxially oriented LCP film.
  • a biaxially oriented LCP film as a raw material, it is possible to efficiently obtain an LCP powder-like product having a large number of domains in which molecules are oriented in the same direction in a certain range.
  • the biaxially oriented LCP film is pulverized, it is possible to obtain LCP powder in which the constituent particles are not fibrous but close to a sphere.
  • a uniaxially oriented LCP film (uniaxially stretched LCP film) or a pellet-shaped LCP is used, only long fibers (flakes) having a fixed molecular orientation and a long orientation direction can be obtained. It is also difficult to obtain a paint for obtaining a stable coating film.
  • the powdered product at the time of LCP polymerization is difficult to fibrillate as described later because no domain is formed inside.
  • the crushed LCP powder is separated into internal domain units and fibrillated to become a fibrillated LCP powder having a large number of fibrils. It may be crushed until this is advanced to a complete fibril-only network or fine fiber.
  • the particle size of the fibrillated powder depends on the particle size of the LCP powder before fibrillation, the particle size of the fibrillated powder can be controlled according to the application by controlling the particle size of the LCP powder.
  • the fibrillated LCP powder containing the fibrillated particles is made into a paste and a coating film is formed by screen printing, it is necessary to pass through a mesh screen, so it is necessary to reduce the size according to the mesh size.
  • it passes through the nozzle so there must be no particles larger than the nozzle diameter.
  • the fibrillated fiber made of uniaxially oriented LCP is too long and entangles with each other to form a lump, it cannot be used for such applications that pass through a mesh or nozzle.
  • pulverization step step of obtaining LCP powder
  • various known pulverization apparatuses can be appropriately used for pulverizing the film-like LCP.
  • pulverization using a freeze pulverization method is preferably performed.
  • the pulverization using the freeze pulverization method refers to pulverization in a state in which an LCP film or the like is frozen. In this case, the liquid crystal polymer film can be smoothly pulverized, and a fine particle size powder can be obtained efficiently.
  • liquid tape is sequentially poured into a pulverizer while pouring liquid nitrogen onto a coarsely pulverized tape-like film made of a liquid crystal polymer.
  • the paste of the present invention includes a dispersion medium and the fibrillated LCP powder dispersed in the dispersion medium. That is, the main component of the paste is the above-described fibrillated LCP powder and a dispersion medium capable of dispersing the fibrillated LCP powder.
  • the dispersion medium used here is preferably a liquid that can be removed by heating below the melting point of the LCP resin.
  • a dispersion medium is preferably a liquid capable of evaporating without melting or decomposing LCP.
  • ethanol, terpineol, butyl lactone, isopropyl alcohol, or the like can be used.
  • the paste of this embodiment has a high viscosity even when the amount of fibrillated LCP powder added is small, and the powder is bulky, so that the dispersion medium and the powder are not easily separated (powder sedimentation occurs). Therefore, it can be used to form various coating films without adding resin components such as other binder resins and other additives for imparting these characteristics.
  • the fibrillated LCP powder adheres well to the LCP sheet and does not fall off in the subsequent processing steps even after the paste of this embodiment is applied on the LCP sheet and dried. For this reason, it is not necessary to add binder resin in a paste.
  • binder resin since a normal polyester-based LCP resin containing no amide bond can be used, the water absorption is low and the electrical characteristics are excellent.
  • non-fibrillated LCP powder may be added to the paste for the purpose of improving fluidity and reducing costs.
  • the non-fibrillated LCP powder includes at least a part of ultraviolet or plasma, as in the case of the fibrillated LCP powder. Surface treatment by irradiation may be performed.
  • the paste is applied to a part of the LCP sheet, dried to form a coating film in the form of an LCP sheet, and finally heated and pressurized to be integrated into a part of the resin multilayer substrate.
  • the partial thickness of the resin multilayer substrate is adjusted by applying to the surface of at least a part of the LCP sheet (region where the thickness is insufficient in a state where a plurality of resin sheets are laminated) and drying the surface. Can be flattened.
  • the residual component becomes only LCP by removing the dispersion medium of the paste by heating, there is no component that hinders adhesion between LCPs (between LCP particles and between LCP particles and LCP sheets) after heating and pressurization. Since it can be integrated well and has no water-absorbing component, the electrical properties of the LCP substrate are not impaired.
  • the resin multilayer substrate of the present invention is a resin multilayer substrate obtained by laminating a plurality of resin sheets and then integrating them by thermocompression bonding,
  • the plurality of resin sheets include a liquid crystal polymer sheet mainly composed of at least one layer of liquid crystal polymer, Having a conductor pattern on at least one main surface of the resin sheet;
  • the main material is a fibrillated liquid crystal polymer powder containing fibrillated liquid crystal polymer particles in a region where the thickness is insufficient when at least one of the plurality of resin sheets is laminated on the surface of at least one of the liquid crystal polymer sheets. It has a formed thickness adjusting layer.
  • the resin multilayer substrate in the present embodiment is a resin integrated by laminating a plurality of resin sheets 2 each having a main surface 2 a using thermoplastic resin as a main material and thermocompression bonding. It is a multilayer substrate.
  • the plurality of resin sheets 2 include a resin sheet 2 having a conductor pattern 31 on the main surface 2a.
  • all of the four layers of the resin sheet 2 correspond to the resin sheet 2 having the conductor pattern 31 on the main surface 2a.
  • all of the four resin sheets 2 correspond to the LCP sheet 3.
  • the surface of at least a part of the sheets has the above-described region where the thickness is insufficient in a state where the plurality of resin sheets 2 are stacked.
  • a paste containing fibrillated LCP powder is applied. After applying this paste, a plurality of resin sheets are laminated in a dried state (LCP powder layer 61). Finally, the dried paste becomes the thickness adjusting layer 62 by thermocompression bonding (FIG. 1).
  • a region where the thickness is insufficient in a state where a plurality of resin sheets 2 are laminated means a region where the thickness will be insufficient when the thickness adjusting layer 62 is not disposed. This is, for example, a region where the arrangement density of pattern members (conductor patterns, via conductors, etc.) is sparse, or a region where built-in components are not built or the arrangement of built-in components is sparse.
  • the region where the thickness adjusting layer 62 (or LCP powder layer 61) is disposed corresponds to “a region where the thickness is insufficient in a state where a plurality of resin sheets 2 are laminated”.
  • the paste does not necessarily have to be applied to all of the “region where the thickness is insufficient when a plurality of resin sheets are laminated”. That is, for example, the paste may be selectively applied only to a portion where a significant difference in thickness occurs in the region where the thickness is insufficient. Moreover, you may apply
  • the paste when applying the paste, it is not always necessary to apply the paste so as to completely eliminate the shortage of thickness. That is, if the paste is applied at a constant thickness, the thickness shortage can be solved to some extent, and the effects of the present invention can be obtained.
  • the LCP powder layer 61 is formed on the same surface as the conductor pattern 31 as the pattern member. However, the LCP powder layer 61 is formed on the same surface as the conductor pattern 31 as the pattern member. You may do it.
  • the resin sheet 2 in contact with at least the thickness adjusting layer 62 is preferably an LCP sheet mainly composed of LCP.
  • the method for producing a resin multilayer substrate in the present embodiment is a method for producing a resin multilayer substrate obtained by laminating a plurality of resin sheets,
  • the plurality of resin sheets include a liquid crystal polymer sheet mainly composed of at least one layer of liquid crystal polymer, On the surface of at least one layer of the liquid crystal polymer sheet, a dispersion medium and liquid crystal polymer particles dispersed in the dispersion medium in a part of a region where the thickness is insufficient in a state where at least the plurality of resin sheets are laminated.
  • the LCP sheet 1 with conductor foil in which the conductor foil 30 is attached to one side of the LCP sheet 2 is prepared.
  • the LCP sheet 2 is made of LCP.
  • resin sheets constituting the resin multilayer substrate are LCP sheets, and some resin sheets are resin materials other than LCP, for example, PEEK (polyether ether ketone), PEI (polyether imide), You may be comprised from PPS (poniphenylene sulfide), thermoplastic PI (polyimide), etc.
  • a sheet (substrate) made of a thermosetting resin such as an epoxy resin may be included.
  • the conductor foil 30 is made of, for example, a single metal of Cu, Ag, Al, SUS, Ni, or Au, or an alloy of two or more different metals selected from these metals.
  • the thickness of the conductor foil 30 should just be the thickness which can form a circuit, for example, is about 5 micrometers or more and 100 micrometers or less.
  • the conductor foil 30 is subjected to surface treatment so as to have a predetermined surface roughness Rz (for example, 3 ⁇ m).
  • the formation of a conductive pattern may proceed, but as another method, with one large-sized conductive foil
  • the resin sheet 1 prepare a strip-shaped region to be cut out as a plurality of resin sheets later, and proceed with the formation work of a conductor pattern, etc., which will be described later in a large size, You may cut out in strip shape.
  • the description will be continued assuming that the strip-shaped resin sheet 1 with conductive foil has already been cut out.
  • via holes for filling the conductive paste 41 may be formed in places where connection between conductor patterns described later is required.
  • the via hole is formed so as to penetrate the resin sheet 2 by irradiating the surface on the resin sheet 2 side of the resin sheet 1 with conductor foil with carbon dioxide laser light.
  • the via hole penetrates the resin sheet 2 but does not penetrate the conductor foil 30.
  • smears in via holes may be removed by a chemical treatment such as permanganic acid.
  • a laser beam other than the carbon dioxide laser beam may be used, or a method other than the laser beam irradiation may be employed.
  • a plurality of resin sheets 2 may be stacked after forming a cavity for accommodating electronic components in a part of the resin sheets 2, that is, by piercing or the like and placing the electronic components in the cavity. .
  • a plurality of resin sheets 2 may be stacked after forming a cavity for accommodating electronic components in a part of the resin sheets 2, that is, by piercing or the like and placing the electronic components in the cavity.
  • a resist film 5 is formed on the surface of the conductor foil 30 opposite to the LCP sheet 3.
  • the conductive foil 30 is etched using the resist film 5 as a mask, and the portion of the conductive foil 30 not covered with the resist film 5 is removed as shown in FIG. Thus, a desired conductor pattern 31 is formed on one surface of the resin sheet 2.
  • the resist film 5 is removed using a resist cleaning solution, and then, as shown in FIG. 3 (d), a dispersion medium and a fibrillated liquid crystal polymer powder dispersed in the dispersion medium, A paste (LCP paste 60) that does not substantially contain a resin component is selectively printed on the conductor pattern 31 side of the resin sheet 2 (for example, on a portion where the conductor pattern 31 is not present) (paste application step).
  • a paste LCP paste 60
  • FIG. 3F an LCP powder layer 61 is formed on a portion of the resin sheet (LCP sheet) 2 where there is no conductor pattern 31.
  • the LCP particles and the LCP particles and the LCP sheet are bonded to some extent, and the workability such as conveyance to the next process is better than before.
  • the conductive paste 41 (see FIG. 2) is filled by screen printing or the like when the above-described via hole is provided. Screen printing is performed from the lower surface in FIG. 3F, but actually, screen printing is performed by inverting the top and bottom so that the opening of the via hole is on the upper side.
  • the conductive paste is a metal that forms an alloy layer with the metal that is the material of the conductor pattern 31 at a temperature (hereinafter referred to as “thermocompression temperature”) when the laminated resin sheet is thermocompression bonded later. It is preferable to contain an appropriate amount of powder.
  • This conductive paste contains copper, that is, Cu as a main component for exerting conductivity. In addition to the main component, at least one of Ag, Cu, and Ni and at least one of Sn, Bi, and Zn It is preferable to contain.
  • a plurality of resin sheets 2 are laminated (lamination process).
  • a laminate 90 is formed by laminating a plurality of resin sheets 2. In this state, the laminated body 90 is not yet thermocompression bonded, and is simply a state in which the resin sheets 2 are stacked.
  • thermocompression step pressure and heat are applied to the laminate 90 of the plurality of resin sheets 2 to thermocompress the laminate 90 (thermocompression step).
  • the release material is stacked on the upper and lower surfaces of the laminate 90, and further heated and pressurized by being sandwiched by press plates from above and below.
  • the use of the release material in step S4 in this way facilitates the work of taking out the resin multilayer substrate 91 obtained after thermocompression bonding from between the press plates. Can be done.
  • the plurality of resin sheets 2 included in the laminate 90 are thermocompression bonded together, and the resin multilayer substrate 91 is obtained.
  • the conductive paste is metalized by heat compression to form the via conductor 42 (see FIG. 1).
  • the LCP powder layer 61 is heated and compressed to form the thickness adjusting layer 62. At this time, the LCP particles constituting the LCP powder layer 61 are adhered and bonded together by thermocompression bonding. Further, at the place where the LCP sheet 2 and the LCP powder layer 61 are in direct contact, the LCP constituting the LCP sheet 2 and the LCP particles constituting the LCP powder layer 61 are firmly bonded by thermocompression bonding.
  • the LCP powder layer 61 is formed by applying a paste on the surface of at least a part of the resin sheets 2 of the plurality of resin sheets 2 in a region where the thickness of the entire laminate 90 is insufficient. Since the plurality of resin sheets 2 that have undergone such a process are laminated and thermocompression bonded, in the region where the thickness of the entire laminate 90 should have been insufficient, the thickness of the thickness adjustment layer 62 makes the entire laminate. The thickness of is compensated. Therefore, even if there is a difference in thickness due to the presence or absence of a local pattern in each resin sheet 2, the flatness of the outermost surface of the laminate obtained by laminating these resin sheets 2 is sufficiently secured. can do.
  • At least one of the plurality of resin sheets 2 is an LCP sheet mainly composed of LCP, and preferably all the resin sheets 2 are LCP sheets. .
  • both the resin sheet 2 and the thickness adjusting layer 62 are LCP layers, and the material characteristics are equal between the two, which affects the electrical characteristics such as internal wiring. It is hard to affect.
  • the material of the biaxially oriented LCP film is preferably the same as the main material of the LCP sheet 2.
  • the biaxially oriented film-like LCP if the same material as the film-like liquid crystal polymer mainly constituting the LCP sheet 2 is used, the LCP sheet 2 and the thickness adjusting layer 62 are the same kind of liquid crystal polymer. Therefore, the resin multilayer substrate 91 can be obtained without affecting the characteristics such as the internal wiring.
  • the LCP paste of the present invention is applied and dried on the surface of at least a part of the resin sheets 2 of the plurality of resin sheets 2, and the thickness adjusting layer is formed.
  • the thickness was adjusted by forming.
  • the thickness adjusting layer formed by the LCP paste of the present invention is not limited to that formed on the surface of such a single-layer resin sheet 2.
  • a cavity (cavity) 8 is formed by partially cutting out (not forming) the LCP sheet 3 inside a resin multilayer substrate formed by laminating a plurality of LCP sheets 3.
  • the size of the cavity 8 may be slightly larger than the planar outline of the electronic component 7 in order to stably incorporate the electronic component 7.
  • the thickness of the laminate is insufficient in the gap between the outer shape of the electronic component 7 and the cavity 8, and when the LCP sheets 3 are bonded together by heating and pressing, irregularities occur on the surface of the resin multilayer substrate,
  • the shape of the wiring (conductor pattern 31) may be distorted (see FIG. 4B). Therefore, as shown in FIG.
  • the gap between the electronic component 7 and the outer shape of the cavity is filled with the LCP paste 60 of the present invention, thereby providing a gap.
  • the insufficient thickness of the portion is resolved, and as shown in FIG. 5B, a resin multilayer substrate 91 having a flat surface after lamination can be obtained. Further, unnecessary movement of the electronic component 7 in the cavity is suppressed.
  • such a cavity also corresponds to the above-mentioned “region where the thickness is insufficient when a plurality of resin sheets are laminated”, and a portion formed by the LCP paste filled in such a cavity is also included. It is included in the thickness adjusting layer 62 (see FIG. 5B).
  • Example 1 An LCP biaxially stretched film (125 ⁇ m thick) was prepared, and the film was pulverized using a rotary cutter mill. After pulverization, only the pulverized material was collected until it passed through a 0.5 mm diameter mesh to obtain LCP powder. An SEM image of the particles in the obtained LCP powder is shown in FIG. The obtained LCP powder had a passage rate (weight) of 106 ⁇ m mesh of 15% and a passage rate of 150 ⁇ m mesh of 20%.
  • a dispersion obtained by adding 10% LCP powder (passed through 150 mesh) by weight to a dispersion medium (50% aqueous solution of ethanol) is prepared, and the LCP powder is prepared using a wet high pressure crusher. Fibrillation was performed. A 250 ⁇ m diameter cross-type nozzle was used as the nozzle of the wet high-pressure crushing apparatus, and the process of sending the dispersion liquid at a pressure of 125 MPa and passing through the nozzle was repeated nine times. When the treatment was repeated nine times, no sedimentation and separation of the solid content was observed even when the dispersion was allowed to stand, so the operation was terminated here. The dispersion after this treatment was dried with a spray dryer to obtain a fibrillated LCP powder.
  • FIG. 7 shows an SEM image of particles in the obtained fibrillated LCP powder. As a result of SEM observation, the fibrillated LCP powder had a size of 100 ⁇ m or less at the maximum.
  • the fibrillated LCP powder was added to terpineol by 10% by weight and stirred to obtain a paste.
  • the viscosity of terpineol was about 70 mPa ⁇ s, whereas the viscosity of the obtained paste was about 3800 mPa ⁇ s. Even if this paste-like material was allowed to stand for 1 day, no sedimentation of solid content was observed.
  • Example 1 a fine fibrillated powder was obtained in which the overall shape was not a fiber shape with a large aspect ratio but a lump shape, and the maximum diameter was 100 ⁇ m or less. This is because the molecular orientation of the biaxially stretched film is random within the plane, so that it is crushed without anisotropy during pulverization to form a massive particle shape with a small aspect ratio, and a certain amount of molecules are the same inside. This is because it is an aggregate of oriented small domains and is separated between the domains by a shearing force when passing through the nozzle at a high pressure.
  • the inner diameter of the nozzle is about 500 ⁇ m at the maximum, and the raw material charged into the apparatus needs to be particles of 250 ⁇ m or less at maximum. Such fine particles cannot be obtained by pulverizing fibers and pellets.
  • the obtained fibrillated LCP powder is bulky and has a large surface area, and fibrils are entangled with each other. Therefore, even when added in a small amount, it is difficult for sedimentation separation to occur, and the thickening effect is also high.
  • Example 2 The same LCP biaxially stretched film (125 ⁇ m thick) as in Example 1 was prepared, and primary pulverization of the film was performed using a rotary cutter mill. After the primary pulverization, only the pulverized film was collected until it passed through a 3 mm diameter mesh, and further subjected to secondary pulverization using a freeze pulverizer to obtain LCP powder. An SEM image of the particles in the obtained LCP powder is shown in FIG. The obtained LCP powder had a passage rate (weight) of 106 ⁇ m mesh of 67% and a passage rate of 150 ⁇ m mesh of 90%. Thereafter, in the same manner as in Example 1, fibrillated LCP powder and paste were obtained.
  • Example 2 the yield when obtaining a powder of 150 ⁇ m or less from the film was remarkably increased, and finally, a fibrillated powder equivalent to Example 1 was obtained.
  • Example 3 An LCP biaxially stretched film (125 ⁇ m thick) was prepared, and primary pulverization of the film was performed using a rotary cutter mill. After the primary pulverization, only the pulverized film was collected until it passed through a 3 mm diameter mesh, and further subjected to secondary pulverization using a freeze pulverizer to obtain LCP powder.
  • the obtained LCP powder had a passage rate (weight) of 106 ⁇ m mesh of 67% and a passage rate of 150 ⁇ m mesh of 90%.
  • a dispersion obtained by adding 10% LCP powder (passed through 150 mesh) by weight to a dispersion medium (50% aqueous solution of ethanol) is prepared, and the LCP powder is prepared using a wet high pressure crusher. Fibrillation was performed. A 250 ⁇ m diameter cross-type nozzle was used as a nozzle of the wet high-pressure crushing apparatus, and the dispersion was fed at a pressure of 125 MPa, and the nozzle was passed nine times. The dispersion after the treatment by the wet high pressure crusher was dried with a spray dryer to obtain a fibrillated LCP powder.
  • the fibrillated LCP powder was added to terpineol (viscosity: about 70 mPa ⁇ s) by 15% by weight and stirred to obtain a paste.
  • the viscosity of the obtained paste was about 14000 mPa ⁇ s. Even if this paste-like material was allowed to stand for 1 day, no sedimentation of solid content was observed.
  • This paste was applied onto a 125 ⁇ m thick LCP sheet by screen printing (70 screen mesh / inch, opening 263 ⁇ m), and after forming a coating film, it was dried on a hot plate under conditions of 180 ° C. ⁇ 10 min, A coating film having a thickness of about 30 ⁇ m consisting only of fibrillated LCP was obtained.
  • T-type peel test Further, the same LCP sheet having a thickness of 125 ⁇ m was placed on the coating film forming surface of the LCP sheet on which the coating film was formed, and was pressed using a vacuum press apparatus at 280 ° C., 4 MPa, and 5 min. The pressed sample was cut into a width of 5 mm, and a T-type peel test was performed using a tensile tester. Table 1 shows the measurement results of the peel strength in this test.
  • Electrode height difference evaluation Furthermore, a pseudo-resin multilayer substrate was created using the following method, and the difference in electrode height was evaluated.
  • a 50 ⁇ m thick LCP sheet prepared by thermocompression bonding of 18 ⁇ m thick electrolytic copper foil (laminated on the laminate surface) was prepared.
  • a masking tape for etching was applied and the copper foil was etched to form a linear pattern having a width of 9 mm at intervals of 10 mm.
  • Table 1 shows the measurement results of the height difference.
  • Comparative Example 4 A peel strength measurement sample and a simulated resin multilayer substrate were prepared in the same manner as in Comparative Example 3 except that no paste was used, and the peel strength and height difference were measured in the same manner as in Example 3.
  • Example 3 From the above results (particularly, the results of Comparative Example 1 (FIG. 10) and Example 3 (FIG. 9)), in Example 3, the entanglement between fibrils, between the fibrillated particles, and between the fibrillated particles and the film. It can be seen that due to the working bonding force, the coating film after drying exhibits high adhesion on the LCP sheet and does not easily fall off.
  • Example 4 A fibrillated powder was obtained in the same manner as in Example 3. Separately, LCP powder obtained by freeze grinding (not fibrillated) was classified with a 40 ⁇ m mesh to obtain fine LCP powder.
  • Example 4 in addition to the effect of Example 3, the solid content rate could be increased with the same viscosity. As a result, it is possible to form a thicker coating film while having the same processability. Moreover, the cost for forming the coating film of the same film thickness can be reduced by adding LCP powder which has not passed through the fibrillation step.
  • Example 5 In the same manner as in Example 4, a powder mixture of fibrillated LCP powder and fine LCP powder was obtained.
  • UV irradiation is performed from both sides with a low-pressure mercury lamp under the condition of 2000 mJ / cm (wavelength 254 nm) on one side, and the powder is dried with a spray dryer.
  • This powdery material (mixture of fibrillated LCP powder and fine LCP powder) was made into a paste by the same method as in Example 4 and evaluated in the same manner as in Example 4.
  • Example 5 in addition to the effect of Example 4, the adhesion after pressing was increased and high peel strength was expressed by UV treatment.

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Abstract

 本発明は、フィブリル化された液晶ポリマー粒子を含む、フィブリル化液晶ポリマーパウダーである。

Description

フィブリル化液晶ポリマーパウダー、フィブリル化液晶ポリマーパウダーの製造方法、ペースト、樹脂多層基板、および、樹脂多層基板の製造方法
 本発明は、フィブリル化液晶ポリマーパウダー、フィブリル化液晶ポリマーパウダーの製造方法、ペースト、樹脂多層基板、および、樹脂多層基板の製造方法に関する。
 樹脂多層基板(樹脂多層基板)の製造方法として、導体パターンが形成された熱可塑性樹脂からなる樹脂シートを積層し、熱プレス板により加熱加圧をして積層体を一括して貼り合わせる方法が知られている。
 かかる方法によって得られる樹脂多層基板においては、導体パターンの有無や、内蔵部品の有無(キャビティ体積と内蔵部品の体積の差による空隙、部品高さと基板厚みの不一致)、ビアと樹脂部の高さの違い(ビアペースト過充填、プレス時の弾性変形量の違い、熱膨張率差による冷却後の厚みの違い)などによって、部分的に厚みが異なる箇所が生じてしまう。しかしながら、樹脂多層基板の表面は、ICチップやコネクタ等の表面実装部品を実装するために、または、この樹脂多層基板をプリント基板等に実装するために、できるだけ平坦であることが望ましい。このような平坦な表面を得るための方法としては、複数の樹脂シートを加熱加圧により貼り合わせる際に、できるだけ平坦で剛性の高い部材を基板表面に接触させる方法が考えられる。
特開2004-315678号公報 特開2003-268121号公報 特開昭60-239600号公報 特開平6-341014号公報 特開2010-77548号公報 特開2002-348487号公報 特開2004-043624号公報
 電子材料に用いられる好適な絶縁性材料として、「液晶ポリマー」(LCP:Liquid Crystal Polymer)が一般に知られている。LCPは熱可塑性樹脂であり、上記樹脂多層基板の製造方法を用いて樹脂多層基板を得ることができる。しかし、基板材料として用いられるLCPのフィルムは、分子配向を制御することにより、導体に用いられる銅などの金属と近い熱膨張率に制御し、寸法変化や反りを制御している。平坦化する為に、加熱加圧による貼り合わせ時に、平坦且つ剛性の高い部材を接触させると、本来凸部となる部分の直下のLCPのフィルムが高い圧力を受け、圧力を受けにくい凹部の部分に流動してしまう現象が発生する。LCPは樹脂流動方向に分子が配向する性質を持つため、このような方法では、得られた基板は内部の分子配向が乱れており、反り・変形・剥離等の問題が発生してしまう。また、樹脂の流動に伴い、内部の導体も移動・変形してしまうので、層間接続の位置が合わなくなり、樹脂多層基板として機能しなくなる。多層基板の表面を平坦化(平滑化)するためには、このLCPを溶剤に溶解させて得られるワニスを、印刷技術等を用いてシートなどの多層回路基材の所望領域(厚みが不足する箇所)に塗布することが考えられる。
 しかしながら、LCPワニスとする場合に用いるLCPとしては、液晶性を保ちつつ一般的な溶剤への溶解性を得るために、分子構造中にアミド結合を導入した、分子パッキングの比較的低い特殊なLCPを用いざるを得ない。このような結合および構造を有したLCPはガスバリア性が低く吸湿性が高いため、LCPを基材の一部として用いる主要なメリットの一つである低吸水性が損なわれることになる。また、通常のLCPをハロゲン置換フェノールのような特殊な溶剤に溶かすことも可能ではあるが、この場合、溶剤が高価格となり、なおかつ取扱い性に問題がある上に、シート、特にLCPのシートに塗布する場合にワニスを塗布されたシートも溶解してしまうという問題がある(例えば、特許文献1:特開2004-315678号公報参照)。
 一方、LCPを粉砕して得られるパウダーを印刷技術等を用いてシートなどの多層回路基材の所望領域(厚みが不足する箇所)に塗布することで、多層基板の表面を平坦化することも考えられる。
 例えば、特許文献2(特開2003-268121号公報)には、液晶ポリエステル(LCP)を粉砕して得たマイクロパウダーを用いて、粉体塗装法や分散液を用いる方法により、電子部品用の薄膜を形成することが記載されている。
 しかし、LCPパウダーと分散媒のみからなる分散液を塗布し、乾燥させてもパウダー(LCP粒子)間やLCPシートとの接着性が十分に得られず、積層して加熱加圧を行うまでの間の工程において、LCPパウダーをシートに十分に固着しておくことができない。したがって、接着性を向上させるためにバインダー樹脂をLCPパウダー分散液に添加する必要があるが、バインダー樹脂は吸湿性が高いものが多く、回路基板材料に用いた場合は吸湿による特性変化や、吸湿によるポップコーン現象の発生などの問題が生じる恐れがある。また、加熱加圧による貼り合わせの際に、層間の接着性を阻害する要因となり、加えて、加熱加圧時の高温により、分解ガスを発生して膨れの原因になる場合もある。
 なお、特許文献3(特開昭60-239600号公報)には、LCP(液晶ポリマー)パルプを用いた合成紙に関する発明が開示され、LCP繊維状物にせん断力を加えてフィブリルを有したパルプを製造する方法が記載されている。また、特許文献4(特開平6-341014号公報)には、LCPの高配向押し出し成型物を破砕してフィブリル化する方法が記載されている。また、特許文献5(特開2010-77548号公報)には、LCP繊維を水流で分割してフィブリル化する方法が記載されている。
 しかし、特許文献3~5に記載された方法は、いずれも、1軸配向した繊維や成型物を何らかの物理的な力を与えてフィブリル化するものである。このため、フィブリル化工程中に分子の配向方向に切断されることは殆ど無いため、得られるフィブリル化物は繊維状の形態を有しており、微細なフィブリル化粒子を得ることは出来ない。
 また、特許文献6(特開2002-348487号公報)には、LCPと反応性を持つ共重合体とLCPの混合物からなる2軸延伸フィルムを粉砕して、平板状の幹部と枝部からなるLCPフィラーを得る方法が記載されている。また、特許文献7(特開2004-043624号公報)には、LCPフィルムを切断・粉砕・叩開等の方法によりフレーク化する方法が記載されている。
 しかし、特許文献6および7に記載された方法は、いずれも、フィルム状物を出発材料としているが、平板状物やフレーク状物が得られるのみで、多数のフィブリルを有するLCP粒子を得ることは出来ていない。
 上記課題に鑑み、本発明は、LCPシートを含む樹脂多層基板の製造等において、LCPシートにLCPパウダーの分散液(ペースト)を塗布・乾燥した後に、バインダーとなりうる樹脂成分を含んでいなくともLCPパウダー(LCP粒子)同士の接合性やLCP粒子とLCPシートとの接合性を向上させることができ、加熱加圧してシート同士を接合させるまでの工程において、シートに固着させることのできるLCPパウダーを提供することを目的とする。
 本発明は、フィブリル化された液晶ポリマー粒子を含む、フィブリル化液晶ポリマーパウダーである。
 また、本発明は、フィブリル化された液晶ポリマー粒子を含む、フィブリル化液晶ポリマーパウダーの製造方法であって、
 2軸配向された液晶ポリマーのフィルムを粉砕して前記液晶ポリマーパウダーを得る粉砕工程と、
 液晶ポリマーパウダーを湿式高圧破砕装置で破砕することにより前記フィブリル化液晶ポリマーパウダーを得るフィブリル化工程とをこの順で含む、
 フィブリル化液晶ポリマーパウダーの製造方法にも関する。前記粉砕工程において、凍結粉砕法を用いた粉砕が実施されることが好ましい。
 また、本発明は、分散媒と、該分散媒中に分散された上記のフィブリル化液晶ポリマーパウダーとを含み、バインダー樹脂成分を実質的に含まないペーストにも関する。
 前記分散媒は、前記液晶ポリマー粒子の融点以下の温度範囲で乾燥可能な液体であることが好ましい。
 前記ペーストは、前記フィブリル化液晶ポリマーパウダー以外の液晶ポリマーパウダーをさらに含むことが好ましい。
 また、本発明は、複数の樹脂シートを積層した後に熱圧着により一体化することで得られる樹脂多層基板であって、
 前記複数の樹脂シートは、少なくとも1層の液晶ポリマーを主材料とする液晶ポリマーシートを含み、
 前記樹脂シートのうちの少なくとも1層の主表面に導体パターンを有し、
 前記液晶ポリマーシートのうちの少なくとも1層の表面において、少なくとも前記複数の樹脂シートを積層した際に厚みが不足する領域に、フィブリル化された液晶ポリマー粒子を含むフィブリル化液晶ポリマーパウダーを主材料として形成された厚み調整層を有する、樹脂多層基板にも関する。
 前記フィブリル化液晶ポリマーパウダーは、前記液晶ポリマーシートと同じ液晶ポリマー材料からなることが好ましい。
 また、本発明は、複数の樹脂シートを積層してなる樹脂多層基板の製造方法であって、
 前記複数の樹脂シートは、少なくとも1層の液晶ポリマーを主材料とする液晶ポリマーシートを含み、
 前記液晶ポリマーシートのうちの少なくとも1層の表面において、少なくとも前記複数の樹脂シートを積層した状態で厚みが不足する領域の一部に、分散媒と、該分散媒中に分散された液晶ポリマー粒子を含む、フィブリル化液晶ポリマーパウダーとを含み、バインダー樹脂成分を実質的に含まないペーストを塗布する、ペースト塗布工程と、
 前記複数の樹脂シートを積層して積層体を得る、積層工程と、
 前記積層体に圧力および熱を加えて前記積層体を熱圧着させることによって、前記ペーストから形成される厚み調整層を含む積層体を得る、熱圧着工程と
 をこの順で含む、製造方法にも関する。
 本発明のフィブリル化液晶ポリマーパウダー(フィブリル化LCPパウダー)は、多数のフィブリルを有する(フィブリル化された)LCP粒子を含むため、乾燥後のLCP粒子同士の接合性やLCP粒子とLCPシートとの接合性を向上させることができる。
 また、フィブリル化LCPパウダーを含むペーストは、粘度が高いため、他のバインダー樹脂等を添加せずに、そのまま作業性よく使用することができる。また、バインダー樹脂を添加しないため、ペーストを部分的に塗布・乾燥したLCPシート同士を加熱加圧により貼り合わせ樹脂多層基板を形成した際に、層間の密着性を阻害したり、発ガスの原因となり、電気特性の悪化も引き起こす原因になったりするバインダー樹脂成分を添加する必要がない。また、回路基板材料に用いた場合の吸湿による特性変化や、吸湿によるポップコーン現象の発生などの問題が生じる恐れがなくなる。
 また、フィブリル化により、LCP粒子は嵩密度が低い(空隙を有する)ものとなる。このため、積層体の熱圧着時の圧縮により粒子が潰れるため、樹脂多層基板の微妙な段差と同程度まで粒子を細かくする必要がなく、ある程度は大きな粒子であっても樹脂多層基板の平坦化が可能である。言い換えれば、ある程度塗膜が厚くても熱圧着時に塗膜が圧縮され薄くなるので、最終的に狙い通りの厚みの厚み調整層が形成されやすくなる。また、粒子を微細化するためのコストを削減できるという利点がある。
 以上により、LCPの有する良好な電気特性と低吸水性を備えつつ、表面平滑性(平坦性)が良好で、表面実装部品の実装が容易な樹脂多層基板を得ることができる。
本発明の一実施の形態における樹脂多層基板の断面図である。 本発明の一実施の形態における樹脂多層基板の熱圧着前の状態の分解図である。 本発明の一実施の形態における樹脂多層基板の製造方法の各工程の説明図である。 電子部品を内蔵する樹脂多層基板に関する説明図である。 電子部品を内蔵する樹脂多層基板における厚み調整層に関する説明図である。 実施例1における(フィブリル化前の)LCP粒子のSEM撮影像である。 実施例1で得られたフィブリル化LCP粒子のSEM撮影像である。 実施例2における(フィブリル化前の)LCP粒子のSEM撮影像である。 実施例3のテープ剥離試験の結果を示す写真である。 比較例1のテープ剥離試験の結果を示す写真である。
 以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、実際の寸法関係を表すものではない。
 <フィブリル化LCPパウダー>
 本発明のフィブリル化LCPパウダーは、多数のフィブリルを有するLCP粒子を含む。「フィブリル化された液晶ポリマー粒子」とは、多数のフィブリル(例えば、フィブリル状の繊維状の枝、フィブリルからなる網状構造)を有する液晶ポリマーからなる粒子であり、粒子全体が実質的にフィブリル化されているものを指す。すなわち、長尺状のLCPフレークから部分的にフィブリルの枝が延びるようなものは含まれない。
 フィブリル化LCPパウダーに含まれるLCP粒子は、多数のフィブリルを有するため、表面付近に多数の空隙を有しており、嵩密度が低いものとなる。フィブリル化LCPパウダー全体の嵩密度は、好ましくは0.01~0.2であり、より好ましくは0.03~0.08である。
 フィブリル化LCPパウダーには、LCP粒子同士の接着性やLCP粒子とLCPシートの接着性をさらに向上させるために、少なくともその一部に、紫外線(UV)またはプラズマの照射による表面処理が施されていてもよい。なお、プラズマによる表面処理よりも紫外線による表面処理の方が接合性向上効果が大きいため、より好ましい。
 <フィブリル化LCPパウダーの製造方法>
 本発明のフィブリル化液晶ポリマーパウダーの製造方法は、液晶ポリマーパウダーを湿式高圧砕装置で破砕することによりフィブリル化液晶ポリマーパウダーを得るフィブリル化工程を含む。
 湿式高圧破砕装置とは、原料粒子の分散液を高圧で狭小なノズル(チャンバー)に通過させ、その時に生じるせん断力等によって原料粒子を破砕する装置である。なお、分散液を狭小なノズルに通過にさせ、かつ、分散液を高圧で何らかのターゲットに衝突させることのできる装置であってもよい。
 かかる湿式高圧破砕装置としては、例えば、特開2003-10663号公報、特開2001-29776号公報に開示されるような、原料供給口に供給された原料を加圧して装置本体に送り、この本体で原料中の物質を微粒化して取り出すことのできる装置を用いることができる。ここで、加圧流体中の物質は、貫通孔、溝等での合流衝突、分流拡張により所望の粒径(粒度分布により定まる)のものに微粒化される。また、特開2000-448号公報に開示されるような、高圧流体を硬質体に衝突させることにより、流体に隋体する物質を微粒子化するための流体衝突装置を用いることができる。なお、市販の湿式高圧破砕装置としては、例えば、アドバンスト・ナノ・テクノロジィ株式会社製の「湿式キャビテーションミル」が挙げられる。
 湿式高圧破砕装置を用いることで、LCPパウダー原料からフィブリル化LCPパウダーを得ることができる。湿式高圧破砕装置を用いる以外の方法では、パウダーの変形が生じるのみで、フィブリル化されたLCP粒子はほとんど生じない。
 湿式高圧破砕装置のノズルをLCPパウダー分散液が通過する際の圧力は、好ましくは20MPa以上、より好ましくは50MPa以上である。ノズルをLCPパウダー分散液が通過する際の圧力がこのような所望の範囲となるようにするためには、ノズルの径や原料供給口における加圧の圧力を適宜調整すればよい。
 ここで用いる分散媒は、LCPパウダーを分散可能な液状物であれば特に限定されないが、フィブリル化後に分散媒を除去してフィブリル化LCPパウダーを回収するためには、沸点がLCPの融点を超えないものが好ましく、より好ましくはLCPの軟化温度以下の沸点を有するものが好ましい。このような分散媒としては、例えば、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、トルエン、ベンゼン、キシレン、フェノール、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、ヘキサン等が挙げられる。
 本製造方法では、フィブリル化工程より前に、2軸配向されたLCP製のフィルムを粉砕して、湿式高圧破砕装置による粉砕(フィブリル化)に供されるLCPパウダーを得る粉砕工程を含む。湿式高圧破砕装置のノズルを通過させるために、LCPパウダーをノズル径よりも小さな粒径サイズのものに粉砕しておく必要があるが、例えば1軸配向のLCP(例えばペレット状のもの)では粉砕しても配向方向に長い長尺状のフレークしかできず、湿式高圧破砕装置のノズルを通過させることができない。一方、2軸配向されたLCP製のフィルムは粉砕することにより粒径が比較的小さく、パウダー状(球形状)の粉砕物(たとえば粒径が0.1μm~300μm)を得ることができる。これにより、湿式高圧破砕装置のノズルを通過させることができる。なお、ノズルの目詰まりを抑制するためには、LCPパウダーの粒径がノズル径の半分程度以下になるように粉砕することが好ましい。
 2軸配向されたLCPフィルムとしては、2軸延伸LCPフィルムを用いることができる。2軸配向されたLCPフィルムを原料として用いることにより、分子が一定範囲の量で同一方向に配向したドメインを内部に多数有するLCPパウダー状物を効率よく得ることができる。また、2軸配向されたLCPフィルムを粉砕した場合、構成粒子が繊維状ではなく球形に近いLCPパウダーを得ることができる。1軸配向されたLCPフィルム(1軸延伸LCPフィルム)やペレット状のLCPを用いた場合は、分子の配向が一定方向で、配向方向に長い長尺状の繊維状物(フレーク)しか得られず、安定した塗膜を得るための塗料を得ることも困難である。また、LCP重合時にパウダー化したものは、内部にドメインが形成されていないので、後述のフィブリル化が困難である。
 破砕されたLCPパウダーは内部のドメイン単位に分離してフィブリル化し、多数のフィブリルを有したフィブリル化LCPパウダーとなる。これを進めて完全にフィブリルのみの網状体や微細繊維状にするまで破砕しても良い。
 フィブリル化パウダーの粒子サイズは、フィブリル化前のLCPパウダーの粒径に依存するので、LCPパウダーの粒径を制御することにより、用途に合わせてフィブリル化パウダーの粒子サイズを制御することが出来る。例えば、このフィブリル化粒子を含むフィブリル化LCPパウダーをペースト化して、スクリーン印刷で塗膜を形成する場合は、メッシュスクリーンを通過する必要があるので、メッシュサイズに応じて小さくする必要がある。インクジェット印刷機を用いる場合はノズルを通過するので、ノズル径より大きな粒子が存在してはいけない。なお、1軸配向されたLCPからなるフィブリル化繊維は、長さが長すぎる上に、お互いに絡み合って塊状物を形成するので、このようなメッシュやノズルを通過する用途には使えない。
 上述の粉砕工程(LCPパウダーを得る工程)では、フィルム状のLCPの粉砕には、種々公知の粉砕装置を適宜使用することができる。ただし、粉砕工程においては、凍結粉砕法を用いた粉砕が実施されることが好ましい。凍結粉砕法を用いた粉砕とは、LCPのフィルム等を凍結させた状態で粉砕することをいう。この場合、液晶ポリマーのフィルムを円滑に粉砕することができ、微小な粒子径のパウダーを効率良く得ることができる。なお、液晶ポリマーを凍結させた状態で粉砕するためには、例えば液晶ポリマーからなるテープ状のフィルムを粗く粉砕したものに液体窒素を注ぎかけながら順に粉砕装置に送り込むことが考えられる。
 <フィブリル化LCPパウダーを含むペースト>
 本発明のペーストは、分散媒と、該分散媒中に分散された上記のフィブリル化LCPパウダーとを含む。すなわち、ペーストの主体は、上述のフィブリル化LCPパウダーと、そのフィブリル化LCPパウダーを分散可能な分散媒である。
 ここで用いる分散媒は、LCP樹脂の融点以下で加熱除去が可能な液体であることが好ましい。このような分散媒としては、LCPを溶融または分解させずに蒸発させることのできる液体であることが好ましい。このような分散媒としては、例えば、エタノール、ターピネオール、ブチルラクトン、イソプロピルアルコールなどを用いることができる。
 本実施の形態のペーストは、フィブリル化LCPパウダーの添加量が少量であっても高い粘性を有しており、パウダーが嵩高い為に分散媒とパウダーの分離が生じにくい(パウダーの沈降が生じにくい)ので、これらの特性を付与する為の他のバインダー樹脂等の樹脂成分や他の添加物を添加せずに、各種塗膜を形成する為に用いることができる。
 なお、本実施の形態のペーストは、LCPシート上に塗布し乾燥させた後でも、フィブリル化LCPパウダーがLCPシートと良好に密着し、その後の加工工程で脱落を生じない。このため、ペースト中にバインダー樹脂を添加する必要がない。また、アミド結合が含まれていない通常のポリエステル系LCP樹脂を使うことができるので、吸水性が低く電気特性に優れている。
 ペースト中には、フィブリル化LCPパウダー以外に、流動性向上やコスト低減を目的として、フィブリル化されていないLCPパウダー(非フィブリル化LCPパウダー)を添加しても良い。なお、非フィブリル化LCPパウダーには、フィブリル化LCPパウダーと同様に、LCP粒子同士の接着性やLCP粒子とLCPシートの接着性をさらに向上させるために、少なくともその一部に、紫外線またはプラズマの照射による表面処理が施されていてもよい。
 上記ペーストは、LCPシートの一部分に塗布後、乾燥を行ってLCPシート状に塗膜を形成した後、最終的に加熱加圧を行って一体化して樹脂多層基板の一部となる。
 このように、LCPシートの少なくとも一部(複数の樹脂シートを積層した状態で厚みが不足する領域)の表面に塗布して乾燥させることで、樹脂多層基板の部分的な厚みを調整し、表面を平坦化することができる。
 なお、ペーストの分散媒を加熱により除去することで、残存成分はLCPのみとなるので、加熱加圧後にLCP間(LCP粒子間およびLCP粒子とLCPシートの間)の接着を阻害する成分が無く、良好に一体化させることができ、吸水性の高い成分もないので、LCP基板の電気特性が損なわれない。
 <樹脂多層基板>
 本発明の樹脂多層基板は、複数の樹脂シートを積層した後に熱圧着により一体化することで得られる樹脂多層基板であって、
 前記複数の樹脂シートは、少なくとも1層の液晶ポリマーを主材料とする液晶ポリマーシートを含み、
 前記樹脂シートのうちの少なくとも1層の主表面に導体パターンを有し、
 前記液晶ポリマーシートのうちの少なくとも1層の表面において、少なくとも前記複数の樹脂シートを積層した際に厚みが不足する領域に、フィブリル化された液晶ポリマー粒子を含むフィブリル化液晶ポリマーパウダーを主材料として形成された厚み調整層を有する。
 以下、図1~図2を参照して、本実施の形態における樹脂多層基板について説明する。この樹脂多層基板の断面図を図1に示し、熱圧着前の状態の分解図を図2に示す。図1に示されるように、本実施の形態における樹脂多層基板91は、熱可塑性樹脂を主材料としてそれぞれ主表面2aを有する複数の樹脂シート2を積層して熱圧着させることによって一体化した樹脂多層基板である。複数の樹脂シート2は、主表面2aに導体パターン31を有する樹脂シート2を含む。本実施の形態に示した例では、4層ある樹脂シート2の全てが主表面2aに導体パターン31を有する樹脂シート2に該当する。また、4層ある樹脂シート2の全てがLCPシート3に該当する。
 図2に示されるように、複数の樹脂シート2に含まれるLCPシート3のうち、少なくとも一部のシートの表面においては、複数の樹脂シート2を積層した状態で厚みが不足する領域に、上述のフィブリル化LCPパウダーを含むペーストが塗布されている。このペーストを塗布した後、乾燥された状態(LCPパウダー層61)で、複数の樹脂シートが積層される。最終的に、この乾燥後のペーストが熱圧着により厚み調整層62となる(図1)。
 「複数の樹脂シート2を積層した状態で厚みが不足する領域」とは、厚み調整層62をもし配置しなかった場合に厚みが不足するであろう領域を意味する。これは、例えば、パターン部材(導体パターンやビア導体など)の配置密度が疎となる領域や、内蔵部品が内蔵されていないか内蔵部品の配置が疎となっている領域である。図1および図2において厚み調整層62(またはLCPパウダー層61)が配置されている領域が、「複数の樹脂シート2を積層した状態で厚みが不足する領域」に対応する。本発明を適用することによって、結果的にはこれらの領域においても樹脂多層基板としての厚み不足が緩和される。
 なお、「複数の樹脂シートを積層した状態で厚みが不足する領域」の必ずしも全てにペーストを塗布しなくてもよい。すなわち、厚みが不足する領域のうち、例えば顕著な厚みの差を生じる部分のみに選択的にペーストを塗布するようにしてもよい。また、厚みが不足する領域以外の部分にペーストを塗布してもよい。
 また、ペーストを塗布する際には、必ずしも厚みの不足分を完全に解消するほどの厚みで塗布しなくてもよい。すなわち、ペーストが一定の厚みで塗布されていれば、厚み不足をある程度解消することができ、本発明の効果を得ることが可能である。
 なお、本実施の形態では、パターン部材としての導体パターン31と積層時に対向する面にLCPパウダー層が形成されているが、パターン部材としての導体パターン31と同じ面にLCPパウダー層61を形成するようにしてもよい。
 このように、本実施の形態の樹脂多層基板では、個々の樹脂シート2に局所的なパターン部材等の有無による厚みの違いがある場合でも、これらの樹脂シート2を積層して得られる積層体の最表面の平坦度(表面平滑性)を、図1に示されるように十分に確保することができる。
 少なくとも厚み調整層62と接する樹脂シート2は、LCPを主材料とするLCPシートであることが好ましい。この構成を採用することにより、積層した状態では樹脂シート2と厚み調整層62との双方ともにLCPの層となり、両者の間での接合性が向上する。
 <樹脂多層基板の製造方法>
 本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法は、複数の樹脂シートを積層してなる樹脂多層基板の製造方法であって、
 前記複数の樹脂シートは、少なくとも1層の液晶ポリマーを主材料とする液晶ポリマーシートを含み、
 前記液晶ポリマーシートのうちの少なくとも1層の表面において、少なくとも前記複数の樹脂シートを積層した状態で厚みが不足する領域の一部に、分散媒と、該分散媒中に分散された液晶ポリマー粒子を含む、フィブリル化液晶ポリマーパウダーとを含み、バインダー樹脂成分を実質的に含まないペーストを塗布する、ペースト塗布工程と、
 前記複数の樹脂シートを積層して積層体を得る、積層工程と、
 前記積層体に圧力および熱を加えて前記積層体を熱圧着させることによって、前記ペーストから形成される厚み調整層を含む積層体を得る、熱圧着工程と
 をこの順で含む。
 次に、本実施の形態における樹脂多層基板の製造方法について、図3を参照して、より詳細に説明する。
 まず、図3(a)に示されるように、LCPシート2の片面に導体箔30を付着された導体箔付きLCPシート1を準備する。LCPシート2はLCPからなる。ただし、樹脂多層基板を構成する全ての樹脂シートがLCPシートである必要はなく、一部の樹脂シートがLCP以外の樹脂材料、例えば、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PEI(ポリエーテルイミド)、PPS(ポニフェニレンスルファイド)、熱可塑性PI(ポリイミド)などから構成されていてもよい。また、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂からなるシート(基板)が含まれていてもよい。
 導体箔30は、例えば、Cu、Ag、Al、SUS、Ni、Auの金属単体、または、これらの金属のうちから選択された2以上の異なる金属の合金からなる。導体箔30の厚みは、回路形成が可能な厚みであればよく、例えば、5μm以上100μm以下程度である。導体箔30は、所定の表面粗さRz(例えば、3μm)となるように表面処理がなされたものである。
 複数枚の短冊状(個基板状)の導体箔付き樹脂シート1を用意してから後述の導体パターンなどの形成作業を進めてもよいが、他の方法として、大判の1枚の導体箔付き樹脂シート1の中に、のちに複数の樹脂シートとして個別に切り出されるべき短冊状の領域が設定されたものを用意して、大判サイズのまま後述の導体パターンなどの形成作業を進め、その後に短冊状に切り出してもよい。ここでは、既に短冊状の導体箔付き樹脂シート1に切り出されているものとして説明を続ける。
 なお、図3(a)では省略しているが、後述の導体パターン間の接続が必要な箇所に、導電性ペースト41(図2参照)を充填するためのビア孔を形成してもよい。ビア孔は、導体箔付き樹脂シート1の樹脂シート2側の表面に炭酸ガスレーザ光を照射することによって樹脂シート2を貫通するように形成される。ビア孔は、樹脂シート2を貫通するが導体箔30は貫通しない。その後、必要に応じて、過マンガン酸などの薬液処理によりビア孔のスミアを除去してもよい。なお、ビア孔を形成するために、炭酸ガスレーザ光以外のレーザ光を用いてもよく、レーザ光照射以外の方法を採用してもよい。
 また、一部の樹脂シート2に電子部品を収容するためのキャビティすなわち空洞を打抜き加工などにより形成しておき、電子部品をキャビティ内に設置した上で複数の樹脂シート2を積層してもよい。このようにすることで、積層体に電子部品を内蔵することが可能である。
 次に、図3(b)に示されるように、導体箔30のLCPシート3と反対側の表面に、レジスト膜5を形成する。
 次に、レジスト膜5をマスクとして導体箔30のエッチングを行ない、図3(c)に示されるように、導体箔30のうちレジスト膜5で被覆されていない部分を除去する。こうして、樹脂シート2の一方の表面に所望の導体パターン31が形成される。
 次に、レジスト膜5をレジスト洗浄液を用いて除去し、次いで、図3(d)に示されるように、分散媒と、該分散媒中に分散されたフィブリル化液晶ポリマーパウダーとを含み、バインダー樹脂成分を実質的に含まないペースト(LCPペースト60)を樹脂シート2の導体パターン31側に選択的に(例えば導体パターン31がない部分に)印刷塗布する(ペースト塗布工程)。これにより、図3(e)に示される状態となる。その後、LCPペースト60を乾燥することで、図3(f)に示されるように、樹脂シート(LCPシート)2上の導体パターン31のない部分にLCPパウダー層61が形成される。この状態でも、LCPパウダー層61において、LCP粒子同士やLCP粒子とLCPシートはある程度接合しており、従来よりも次工程への搬送等の作業性に優れたものとなっている。
 なお、この後、図3では省略しているが、上述のビア孔を設けた場合は、スクリーン印刷などにより導電性ペースト41(図2参照)を充填する。スクリーン印刷は、図3(f)における下側の面から行なわれるが、実際には、ビア孔の開口が上側となるように上下を反転させてスクリーン印刷が行なわれる。
 導電性ペーストは、のちに積層した樹脂シートを熱圧着する際の温度(以下「熱圧着温度」という。)で、導体パターン31の材料である金属との間で合金層を形成するような金属粉を適量含むことが好ましい。この導電性ペーストは、導電性を発揮するための主成分として銅すなわちCuを含み、主成分の他にAg,Cu,Niのうち少なくとも1種類と、Sn,Bi,Znのうち少なくとも1種類とを含むことが好ましい。
 ここまで、ある1枚の樹脂シート2における処理を例にとって説明したが、他の樹脂シート2においても、同様の処理を行なって所望の導体パターン31とLCPパウダー層61を適宜形成し、必要に応じて導電性ペーストを充填する。こうして、図3(g)に示されるように複数の樹脂シート2を用意する。
 次に、図3(h)に示されるように、複数の樹脂シート2を積層する(積層工程)。複数の樹脂シート2を積層することによって積層体90が形成されている。この状態では、積層体90はまだ熱圧着しておらず、単に樹脂シート2を積み重ねただけの状態である。
 次に、図3(i)に示されるように、複数の樹脂シート2の積層体90に圧力および熱を加えて積層体90を熱圧着させる(熱圧着工程)。具体的には、例えば、積層体90の上下面に離型材を重ね、そのさらに上下からプレス板で挟み込むことによって加熱および加圧する。なお、積層体90の上下に離型材を介在させることは必須ではないが、このように工程S4に離型材を用いることによって、熱圧着後に得られる樹脂多層基板91をプレス板の間から取り出す作業を円滑に行なうことができる。
 こうして、積層体90に含まれていた複数の樹脂シート2が互いに熱圧着され、樹脂多層基板91が得られる。なお、これと同時に、導電性ペーストが加熱圧縮により金属化してビア導体42となる(図1参照)。
 そして、この樹脂シート2同士が熱圧着される際に、LCPパウダー層61が加熱圧縮されて厚み調整層62が形成される。このとき、LCPパウダー層61を構成するLCP粒子同士は、熱圧着により密着、接合する。また、LCPシート2とLCPパウダー層61とが直接接している箇所では、LCPシート2を構成するLCPとLCPパウダー層61を構成するLCP粒子とが熱圧着により強固に接合する。
 以上のようにして得られた樹脂多層基板には、その後、必要に応じて、表面実装部品が実装される。
 本実施の形態では、複数の樹脂シート2のうちの少なくとも一部の樹脂シート2の表面において、積層体90全体として厚みが不足する領域に、ペーストを塗布することによってLCPパウダー層61を形成し、このような工程を経た複数の樹脂シート2を積層して熱圧着させているので、積層体90全体として厚みが不足するはずであった領域においては厚み調整層62の厚みによって積層体全体としての厚みが補われる。したがって、たとえ個々の樹脂シート2に局所的なパターンの有無による厚みの違いがある場合であっても、これらの樹脂シート2を積層して得られる積層体の最表面の平坦度は十分に確保することができる。
 本実施の形態に基づく樹脂多層基板の製造方法では、複数の樹脂シート2のうちの少なくとも1層は、LCPを主材料とするLCPシートであり、好ましくは全ての樹脂シート2がLCPシートである。この場合、複数の樹脂シート2を積層した状態では樹脂シート2と厚み調整層62との双方ともにLCPの層となり、両者の間で材料特性が等しくなるため、内部配線などの電気的特性に影響を及ぼしにくい。
 2軸配向されたLCPのフィルムの材料は、LCPシート2の主材料と同一であることが好ましい。2軸配向されたフィルム状のLCPとして、LCPシート2を主に構成するフィルム状の液晶ポリマーと同一材料のものを用いることとすれば、LCPシート2と厚み調整層62とが同種の液晶ポリマーで構成されることになるため、内部配線などの特性に影響を及ぼさずに樹脂多層基板91を得ることができる。
 上記の本実施の形態に基づく樹脂多層基板の製造方法では、複数の樹脂シート2のうちの少なくとも一部の樹脂シート2の表面において、本発明のLCPペーストを塗布・乾燥し、厚み調整層を形成することによって厚みを調整していた。ただし、本発明のLCPペーストによって形成される厚み調整層は、このような単層の樹脂シート2の表面に形成されたものに限られない。
 例えば、図4(a)を参照して、LCPシート3を複数積層してなる樹脂多層基板の内部に、LCPシート3を部分的に切り抜く(非形成にする)ことで空洞(キャビティ)8を設け、そこに電子部品7を内蔵する場合においては、電子部品7を安定して内蔵するために、空洞8のサイズを電子部品7の平面外形よりもやや大きくすることがある。このような場合、電子部品7と空洞8の外形の隙間において積層体の厚みが不足し、LCPシート3同士を加熱加圧により貼り合わせる際に樹脂多層基板の表面に凹凸が発生したり、周囲の配線(導体パターン31)の形状が歪んだりすることがある(図4(b)参照)。そこで、図5(a)に示されるように、空洞内に電子部品7を配置した後、本発明のLCPペースト60を電子部品7と空洞の外形との隙間に充填しておくことにより、隙間部分の厚み不足が解消し、図5(b)に示されるように、積層後の表面が平坦性を有する樹脂多層基板91を得ることができる。また、空洞内で電子部品7が不要に動くことが抑制される。そして、本発明においては、このような空洞も上述の「複数の樹脂シートを積層した際に厚みが不足する領域」に該当し、このような空洞に充填されたLCPペーストによって形成される部分も厚み調整層62に包含される(図5(b)参照)。
 以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
 (実施例1)
 LCP2軸延伸フィルム(125μm厚)を用意し、回転式カッターミルを用い、該フィルムの粉砕を行った。粉砕後、0.5mm径のメッシュを通過するまで粉砕されたもののみを回収し、LCPパウダーを得た。得られたLCPパウダー中の粒子のSEM撮影像を図6に示す。得られたLCPパウダーは、106μmメッシュの通過率(重量)が15%、150μmメッシュの通過率が20%であった。
 次に、分散媒(エタノールの50%水溶液)に重量比で10%のLCPパウダー(150メッシュを通過したもの)を添加して得た分散液を調製し、湿式高圧破砕装置を用いてLCPパウダーのフィブリル化を行った。湿式高圧破砕装置のノズルとして250μm径のクロス型ノズルを用い、125MPaの圧力で分散液を送液してノズルを通過させる処理を9回繰り返した。処理を9回繰り返したところ、分散液を静置しても固形分の沈降分離は見られなくなったので、ここで作業を終了した。この処理後の分散液をスプレードライヤーで乾燥し、フィブリル化LCPパウダーを得た。得られたフィブリル化LCPパウダー中の粒子のSEM撮影像を図7に示す。SEM観察の結果、このフィブリル化されたLCPパウダーは最大でも100μm以下のサイズであった。
 このフィブリル化LCPパウダーをターピネオールに重量比で10%添加し、攪拌してペースト状物を得た。ターピネオールの粘度が約70mPa・sなのに対し、得られたペースト状物の粘度は約3800mPa・sであった。このペースト状物を1日放置しても、固形分の沈降は見られなかった。
 以上のように、実施例1では、全体の形状がアスペクト比の大きな繊維状ではなく塊状で、最大径も100μm以下と微細なフィブリル化パウダーが得られた。これは、2軸延伸フィルムの分子配向が面内ではランダムなことにより、粉砕時には異方性無く粉砕されてアスペクト比の小さな塊状粒子の形状になることに加え、内部は一定量の分子が同一配向した小さなドメインの集合体となっており、ノズルを高圧で通過する際のせん断力によって、それらのドメイン間で分離されるためである。高圧を得るためにはノズル内径は大きくとも500μm程度であり、装置に投入する原料は最大でも250μm以下の粒子である必要がある。繊維やペレットを破砕したものでは、このような微細な粒子は得られない。
 また、得られたフィブリル化LCPパウダーは嵩高くて表面積が大きく、フィブリル同士が絡み合うために、少量加えて分散液にしても沈降分離が生じ難く、増粘効果も高い。
 (実施例2)
 実施例1と同様のLCP2軸延伸フィルム(125μm厚)を用意し、回転式カッターミルを用いて、該フィルムの一次粉砕を行った。一次粉砕後、3mm径のメッシュを通過するまで粉砕されたフィルムのみを回収して、さらに、凍結粉砕機を用いて二次粉砕を行い、LCPパウダーを得た。得られたLCPパウダー中の粒子のSEM撮影像を図8に示す。得られたLCPパウダーは、106μmメッシュの通過率(重量)が67%、150μmメッシュの通過率が90%であった。その後は、実施例1と同様にして、フィブリル化LCPパウダーおよびペースト状物を得た。
 このように、実施例2では、フィルムからの150μm以下のパウダーを得る際の収率が飛躍的に高くなり、しかも最終的には実施例1と同等のフィブリル化パウダーが得られた。
 (実施例3)
 LCP2軸延伸フィルム(125μm厚)を用意し、回転式カッターミルを用いて、該フィルムの一次粉砕を行った。一次粉砕後、3mm径のメッシュを通過するまで粉砕されたフィルムのみを回収して、さらに、凍結粉砕機を用いて二次粉砕を行い、LCPパウダーを得た。得られたLCPパウダーは、106μmメッシュの通過率(重量)が67%、150μmメッシュの通過率が90%であった。
 次に、分散媒(エタノールの50%水溶液)に重量比で10%のLCPパウダー(150メッシュを通過したもの)を添加して得た分散液を調製し、湿式高圧破砕装置を用いてLCPパウダーのフィブリル化を行った。湿式高圧破砕装置のノズルとして250μm径のクロス型ノズルを用い、125MPaの圧力で分散液を送液してノズルを9回通過させた。湿式高圧破砕装置による処理後の分散液をスプレードライヤーで乾燥し、フィブリル化LCPパウダーを得た。
 このフィブリル化LCPパウダーを、ターピネオール(粘度約70mPa・s)に重量比で15%添加し、攪拌してペースト状物を得た。得られたペースト状物の粘度は約14000mPa・sであった。このペースト状物を1日放置しても、固形分の沈降は見られなかった。
 このペーストを125μm厚のLCPシート上にスクリーン印刷法(スクリーンメッシュ70本/インチ、開口263μm)で塗布し、塗膜を形成した後に、ホットプレート上で180℃×10minの条件で乾燥を行い、フィブリル化LCPのみからなる約30μm厚の塗膜を得た。
 [テープ剥離試験(碁盤目試験)]
 この乾燥後の塗膜にクロスカットガイドを用いて10×10の碁盤目に1mm角の切れ込みを形成し、3M社の15mm幅メンディングテープ(製品名:スコッチメンディングテープ810)を用いてテープ剥離試験を行った。テープ剥離試験の手順は、「JIS K5400碁盤目試験方法」に準じた。この碁盤目試験方法での点数(碁盤目試験点数)を表1に示す。なお、テープ剥離試験後の塗膜の写真を図9に示す。
 [T型剥離試験]
 また、上記塗膜を形成したLCPシートの塗膜形成面に、同じ125μm厚のLCPシートを重ねて配置し、真空プレス装置を用いて280℃、4MPa、5minの条件でプレスを行った。プレスされた試料を5mm幅に切断し、引っ張り試験機を用いてT型剥離試験を実施した。この試験でのピール強度の測定結果を表1に示す。
 [電極高低差評価]
 さらに、下記手法を用いて疑似樹脂多層基板を作成し、電極高低差の評価を実施した。
 まず、回路パターンを形成する基材としては、50μm厚のLCPシートの片面に18μm厚の電解銅箔(ラミネート面に粗化処理済み)を熱圧着したものを用意した。
 次に、模擬的な回路パターンとして、エッチング用マスキングテープを貼って銅箔をエッチングすることにより、9mm幅の直線パターンを10mm間隔で形成した。
 次に、前記の塗膜形成時と同様の印刷スクリーンを用い、マスキングテープを剥離していない前記回路パターン上に塗膜を形成し、マスキングテープを剥離した後、前記と同条件で乾燥した。これにより、模擬回路パターンの導体部以外の部分に30μm厚の塗膜を形成した。
 次に、上記塗膜形成済み模擬回路パターンをパターンが重なるように2枚重ね、さらに50μm厚のLCPシートを重ね、真空プレス装置を用いて280℃、4MPa、5minの条件でプレスを行った。
 次に、導体部直上と、導体の無い部分の厚みを各々6点ずつ測定し、その平均値の差を高低差とした。高低差の測定結果を表1に示す。
 なお、以下の実施例4~5および比較例1~4の各試験の評価結果についても、同様に表1にまとめて示す。
 (比較例1)
 比較として、フィブリル化していないLCPパウダー(湿式高圧破砕装置にて処理を行う前のLCPパウダー)をフィブリル化パウダーの代わりに用い、このLCPパウダーをターピネオールに対して重量比で10%添加した点以外は、実施例3と同様にしてペースト状物を得て、該ペースト状物について実施例3と同様の評価を行った。なお、テープ剥離試験後の塗膜の写真を図10に示す。
 (比較例4)
 ピール強度測定用サンプルと模擬樹脂多層基板について、ペーストを使用しない以外は比較例3と同様にして作製し、実施例3と同様にしてピール強度および高低差を測定した。
 以上の結果(特に比較例1(図10)の結果と実施例3(図9)の結果)から、実施例3では、フィブリル同士の絡み合いと、フィブリル化粒子間およびフィブリル化粒子とフィルム間に働く結合力のために、乾燥後の塗膜がLCPシート上で高い密着力を示し、容易に脱落しなくなっていることが分かる。
 (実施例4)
 実施例3と同様の方法でフィブリル化パウダーを得た。また、別途、凍結粉砕にて得られたLCPパウダー(フィブリル化処理はしていない)を40μmメッシュで分級し、微細LCPパウダーを得た。
 これらのパウダーをフィブリル化LCPパウダー:微細LCPパウダー=1:3の比率で混合し、このパウダー混合物をターピネオールに重量比で25%添加し、撹拌してペースト状物を得た。このペースト状物について、実施例3と同様の評価試験を行った。
 (比較例2)
 比較として、フィブリル化していないLCPパウダー(フィブリル化パウダー製造過程で、湿式高圧破砕装置にて処理を行う前のパウダー)をフィブリル化パウダーの代わりに用い、ターピネオールに対して25%添加した点以外は、実施例4と同様にして、ペースト状物を得て、該ペースト状物の評価を行った。
 以上の結果から、実施例4では、実施例3の効果に加え、同一粘度で固形分率を高めることができた。これにより、加工性は同等でありながら、より厚い塗膜を形成することが可能となる。また、フィブリル化工程を経ていないLCPパウダーを添加することで、同じ膜厚の塗膜を形成するためのコストを低くすることができる。
 (実施例5)
 実施例4と同様の方法で、フィブリル化LCPパウダーと微細LCPパウダーとのパウダー混合物を得た。このパウダー混合物に対してUV処理を行った。具体的には、パウダー混合物をエタノール:水=1:1の分散媒に5wt%で添加し、撹拌して分散液を得た。この分散液を2枚の5mm厚合成石英板の間に挟んだ状態で、片面2000mJ/cm(波長254nm)の条件で低圧水銀灯にて紫外線照射を両面から実施し、スプレードライヤーで乾燥してパウダー状物を得た。
 このパウダー状物(フィブリル化LCPパウダーと微細LCPパウダーの混合物)を、実施例4と同様の方法でペースト化し、実施例4と同様の評価を行った。
 (比較例3)
 また、LCPパウダーにUV処理を施した以外は、比較例2と同様にして、ペースト状物を得て、該ペースト状物の評価を行った。
 以上の結果から、実施例5では、実施例4の効果に加え、UV処理により、プレス後の密着性が高まり、高いピール強度が発現したことが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 1 導体箔付き樹脂シート、2 樹脂シート、2a 主表面、3 LCPシート、30 導体箔、31 導体パターン、41 導電性ペースト、42 ビア導体、5 レジスト膜、60 LCPペースト、61 LCPパウダー層、62 厚み調整層、7 電子部品、8 空洞(キャビティ)、90 積層体、91 樹脂多層基板。

Claims (9)

  1.  フィブリル化された液晶ポリマー粒子を含む、フィブリル化液晶ポリマーパウダー。
  2.  フィブリル化された液晶ポリマー粒子を含む、フィブリル化液晶ポリマーパウダーの製造方法であって、
     2軸配向された液晶ポリマーのフィルムを粉砕して前記液晶ポリマーパウダーを得る粉砕工程と、
     液晶ポリマーパウダーを湿式高圧破砕装置で破砕することにより前記フィブリル化液晶ポリマーパウダーを得るフィブリル化工程とをこの順で含む、
     フィブリル化液晶ポリマーパウダーの製造方法。
  3.  前記粉砕工程において、凍結粉砕法を用いた粉砕が実施される、請求項2に記載のフィブリル化液晶ポリマーパウダーの製造方法。
  4.  分散媒と、該分散媒中に分散された請求項1に記載のフィブリル化液晶ポリマーパウダーとを含み、バインダー樹脂成分を実質的に含まないペースト。
  5.  前記分散媒は、前記液晶ポリマー粒子の融点以下の温度範囲で乾燥可能な液体である、請求項4に記載のペースト。
  6.  前記フィブリル化液晶ポリマーパウダー以外の液晶ポリマーパウダーをさらに含む、請求項4または5に記載のペースト。
  7.  複数の樹脂シートを積層した後に熱圧着により一体化することで得られる樹脂多層基板であって、
     前記複数の樹脂シートは、少なくとも1層の液晶ポリマーを主材料とする液晶ポリマーシートを含み、
     前記樹脂シートのうちの少なくとも1層の主表面に導体パターンを有し、
     前記液晶ポリマーシートのうちの少なくとも1層の表面において、少なくとも前記複数の樹脂シートを積層した際に厚みが不足する領域に、フィブリル化された液晶ポリマー粒子を含むフィブリル化液晶ポリマーパウダーを主材料として形成された厚み調整層を有する、樹脂多層基板。
  8.  前記フィブリル化液晶ポリマーパウダーは、前記液晶ポリマーシートと同じ液晶ポリマー材料からなる、請求項7に記載の樹脂多層基板。
  9.  複数の樹脂シートを積層してなる樹脂多層基板の製造方法であって、
     前記複数の樹脂シートは、少なくとも1層の液晶ポリマーを主材料とする液晶ポリマーシートを含み、
     前記液晶ポリマーシートのうちの少なくとも1層の表面において、少なくとも前記複数の樹脂シートを積層した状態で厚みが不足する領域の一部に、分散媒と、該分散媒中に分散された液晶ポリマー粒子を含む、フィブリル化液晶ポリマーパウダーとを含み、バインダー樹脂成分を実質的に含まないペーストを塗布する、ペースト塗布工程と、
     前記複数の樹脂シートを積層して積層体を得る、積層工程と、
     前記積層体に圧力および熱を加えて前記積層体を熱圧着させることによって、前記ペーストから形成される厚み調整層を含む積層体を得る、熱圧着工程と
     をこの順で含む、製造方法。
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