(57)【要約】【課題】シート表面の粘着性、密着性、および加工性を維持しながら、高誘電率を有する誘電体シートとその製造方法を提供すること。【解決手段】樹脂中に高誘電率の粉末を混合・分散させた誘電体層１２を用いてなり、前記誘電体層１２の塗布表面またはシート状の全体に樹脂層１１ａが積層または被覆された誘電体シートとする。また、前記樹脂層１１ａは、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂の１種類以上を含む樹脂とすることができる。また、前記樹脂層１１ａの膜厚は０．５μｍから７．０μｍとすることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料中に高誘電率の粉末を混合・分散させた誘電体層を用いてなり、前記誘電体層の一方の面またはシート状の全体に樹脂層が積層または被覆されていることを特徴とする誘電体シート。
【請求項２】
前記樹脂層が、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂の１種類以上を含む樹脂からなることを特徴とする請求項１に記載の誘電体シート。
【請求項３】
前記樹脂層の膜厚は０．５μｍから７．０μｍの範囲であることを特徴とする請求項２に記載の誘電体シート。
【請求項４】
前記誘電体層の樹脂材料中に混合・分散させた高誘電率の粉末の充填率は重量において２０％から９５％の範囲であることを特徴とする請求項１、２または３に記載の誘電体シート。
【請求項５】
前記誘電体シートの膜厚は１０μｍから８０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の誘電体シート。
【請求項６】
樹脂材料中に高誘電率の粉末を混合・分散させた誘電体層を用いてなり、前記誘電体層の両面に樹脂層が積層された誘電体シートの製造方法において、離型性フィルム上に塗布により樹脂層と前記誘電体層をこの順で形成したものと、他の離型性フィルム上に塗布により他の樹脂層を形成したものとを、熱プレス処理またはカレンダー処理により貼り合わせることを特徴とする誘電体シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高い誘電率を有する誘電体シートとその製造方法に関し、特に、プリント配線板に内蔵するコンデンサーに用いて好適な誘電体シートとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信情報の急増に伴い、電子機器の高性能化、小型・軽量化が強く望まれている中、回路部品の高密度化、高機能化が要求されている。そのため、コンデンサーの誘電体層の形成法としては、樹脂中に高誘電率の粉末を分散させたものが多層プリント配線板のコア材として用いられてきた。
【０００３】
また、樹脂中に高誘電率を有する粉末を混合・分散させ、シート状に形成し、それを多層プリント配線板内にコンデンサー層として内蔵したものが用いられてきた。
【０００４】
また、基板内にコンデンサー層として内蔵化することにより、発生ノイズを低減することが行われていた。そのような例が、複合誘電体として、特開２００１−１８１０２７号公報に開示されている。
【０００５】
また、大容量のコンデンサーを得るために、対向電極の面積を広くすることや積層数を多くすること、また膜厚を薄くすること等が行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の方法では、以下のような問題があった。
【０００７】
まず、大容量のコンデンサーを形成するにあたって樹脂中の高誘電率を有する粉末の充填率を上げたり、シートの薄膜化が行われてきた。しかし、前記手法においてシートの脆化または変形やクラック、割れ等が生じる問題があった。
【０００８】
また、粉末の含有率を上げると樹脂の含有率が下がるため、シート自体の成形性、密着性が下がる。また、シート表面に凹凸が生じ、シート表面の平滑性が劣ることにより電極などに使用される金属層や多層プリント基板に内蔵する際の粘着性、密着性あるいは加工性が劣化する等の問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、シート表面の粘着性、密着性、および加工性を維持しながら、高誘電率を有する誘電体シートとその製造方法を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記問題を解決するために、離型性を有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムの離型面に成形性、粘着性、密着性、加工性および電気特性、絶縁性に優れたエポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂の単独もしくは２種類以上、または前記樹脂と他の樹脂との混合樹脂の中から適宜選択し、公知の塗工方式により、塗布する。
【００１１】
この様にして得た離型性ＰＥＴフィルム上の樹脂面に、樹脂材料中に高誘電率の粉末を混合・分散して得られた混成物を公知の塗工方式により塗布して形成された誘電体シートを乾燥後に、樹脂層と誘電体層が貼り付いた状態で離型性ＰＥＴフィルムから剥離して誘電体シートを得る。
【００１２】
さらに、成形性、加工性の向上を図るため、前述のように離型性ＰＥＴフィルム上に形成した誘電体シートの塗布表面（誘電体層の表面）と、前述のようにして得た離型性ＰＥＴフィルム上に形成された樹脂層を熱プレス処理により貼り合わせた後で、離型性ＰＥＴフィルムから剥離することで、誘電体層の全体に樹脂層が被覆または積層された誘電体シートを得ることが出来る。その結果、成形性、加工性がいっそう増す。
【００１３】
すなわち、本発明の誘電体シートは、樹脂材料中に高誘電率の粉末を混合・分散させた誘電体層を用いてなり、前記誘電体層の一方の面またはシート状の全体に樹脂層が積層または被覆されていることを特徴とする。
【００１４】
また、前記樹脂層が、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、ビニルエステル樹脂の１種類以上を含む樹脂からなることを特徴とする。
【００１５】
また、前記樹脂層の膜厚は、０．５μｍから７．０μｍの範囲であることを特徴とする。
【００１６】
また、前記誘電体層の樹脂材料中に混合・分散させた高誘電率の粉末の充填率は、２０重量％から９５重量％の範囲であることを特徴とする。
【００１７】
また、前記誘電体シートの膜厚は、１０μｍから８０μｍの範囲であることを特徴とする。
【００１８】
そして、本発明の誘電体シートの製造方法は、樹脂材料中に高誘電率の粉末を混合・分散させた誘電体層を用いてなり、前記誘電体層の両面に樹脂層が積層された誘電体シートの製造方法であって、離型性フィルム上に塗布により樹脂層と前記誘電体層をこの順で形成したものと、他の離型性フィルム上に塗布により他の樹脂層を形成したものとを、熱プレス処理またはカレンダー処理により貼り合わせることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
本発明で使用する高誘電率を有する粉末としては、酸化チタン、チタン酸バリウム系セラミック、チタン酸ジルコン酸系セラミック、チタン酸スズ系セラミック、チタン酸ストロンチウム系セラミック、二酸化チタン系セラミック、チタン酸鉛系セラミック、シリカ、アルミナ等を用いることが出来る。
【００２１】
また、本発明で使用する高誘電率を有する粉末の粒子形状は、球状であっても、針状であっても、扁平状であっても良い。
【００２２】
本発明の誘電体シートの比誘電率は１０から５００が望ましく、その膜厚は１０μｍから８０μｍの範囲に形成されていることが望ましい。膜厚が８０μｍ以上では、小型・薄膜化が強く望まれている積層プリント配線板に内蔵することが困難となる。また、膜厚が１０μｍ未満では、変形、クラック、割れ等が発生しやすくなる。
【００２３】
また、本発明の誘電体シートに使用する高誘電率を有する粉末の充填率は、２０重量％から９５重量％の範囲である。高誘電率を有する粉末の充填率が２０重量％未満では比誘電率の高い誘電体シートを得ることが難しく、９５重量％を超える充填率では誘電体層の膜強度が劣化してしまい、シートの成形が困難になる。
【００２４】
さらに、本発明において用いられる、成形性、粘着性、密着性、加工性、電気特性、および絶縁性に優れた樹脂材料としては、エポキシ樹脂（例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂等）、ビニルエステル樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、フェノール樹脂ビニルベンジル化合物等がある。
【００２５】
これらの中でも、密着性および電気特性において、より優れているエポキシ樹脂が特に望ましい。例えば、特開２００２−４７３３４号公報には、そのようなエポキシ樹脂組成物及び電気積層板が開示されている。
【００２６】
上記樹脂を使用する際は単独で用いても良いし、２種類以上を混合して使用してもよい。また上記樹脂と他の樹脂とを相溶性を考慮した上で混合して使用しても良く、複数の樹脂を混合して使用する際の混合比は特に限定されない。
【００２７】
また、本発明における前記樹脂層の膜厚は、０．５μｍから７．０μｍが望ましい。０．５μｍ未満では、誘電体シートの成形性、粘着性、または密着性が低下してしまう。また、７．０μｍを越えると膜厚が厚すぎるため誘電体シート全体の比誘電率が低下してしまうことがある。
【００２８】
本発明の誘電体シートの構成要素を上記の範囲内で適宜設定することで、高い比誘電率を得ることが可能となり、さらに成形性、粘着性、密着性、加工性、電気特性、および絶縁性に優れた誘電体シートを得ることが可能となる。
【００２９】
また、本発明の誘電体シートは、以下のような製造方法に従って製造されることが望ましい。
【００３０】
まず、高誘電率を有する粉末と成形性、粘着性、密着性、加工性、電気特性、および絶縁性に優れた樹脂材料を所定量ずつ調合して有機溶剤中で十分に混合・分散する。
【００３１】
有機溶剤としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、キシレン、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等を使用する。特に沸点の高いメチルセロソルブが望ましい。
【００３２】
また、混合・分散は三本ロール、ダイノーミル（Ｒ）、ボールミル、攪拌機、プラネタリーミキサー、サンドミル、パールミル（Ｒ）等で行う。
【００３３】
さらに、本発明の誘電体シートの誘電体層および樹脂層の塗布方法として、コンマコーター、リバースコーター、グラビアコーター、ダイコーター、ドクターブレード、リップコーター、スロットダイコーター、クローズドエッジタイコーター等で行う。特に塗布表面のピンホール、すじ、むら等の発生が少ないリップコーターが望ましい。
【００３４】
また、片面に樹脂層を有する誘電体シートの誘電体層と、もうひとつの樹脂層を貼り合せる方法として熱プレス処理やカレンダー処理などがある。設定温度は選択した樹脂にもよるが３０℃から１５０℃の範囲で行い、設定圧力は４．０から２０ｋｇ／ｃｍ２の範囲で行うと良い。
【００３５】
【実施例】
本発明の誘電体シートの実施例について、以下に説明する。
【００３６】
（実施例１）本発明の実施例１による誘電体シートについて、図１に基づいて詳細に説明する。樹脂層１１ａについては、離型性を有するＰＥＴフィルムの離型処理面にエポキシ樹脂をコンマコーターにて厚さ１．０μｍになるように塗布した。
【００３７】
誘電体層１２については、エポキシ樹脂とフェノキシ樹脂とを配合比８：２で混合した樹脂の量が約５〜４０重量部と、平均粒径が０．５μｍのチタン酸バリウム系セラミックを１００重量部と、硬化剤が約１５重量部とをダイノーミル（Ｒ）にて混合・分散して得られた混成物を、前記のようにして得た、離型性ＰＥＴフィルム上の樹脂層面にリップコーターにて誘電体層１２の厚みが３０μｍになるように塗布した。
【００３８】
乾燥後、離型性ＰＥＴフィルムから、樹脂層と誘電体層が貼りついた状態で剥離し、樹脂層と誘電体層を積層した誘電体シートを得た。
【００３９】
また、誘電体シートのチタン酸バリウム系セラミック粉末の充填率は６０重量％から９０重量％で行い、誘電体シートの膜厚は３１μｍであった。
【００４０】
その特性を表１の前半部分に示す。また、比較例を表１の最下段に示す。このときの周波数は１ｋＨｚである。この様に高い比誘電率の誘電体シートを得ることができた。
【００４１】
それと共に誘電体シートの表面にエポキシ樹脂を積層した結果、シートの脆化または変形やクラック、割れ等の発生を防ぎ、さらに加工性や電極等への密着性や粘着性の向上が可能となった。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
（実施例２）図２に基づいて、実施例２を説明する。実施例１と同様にして離型性ＰＥＴフィルム上に形成された誘電体シートの誘電体層と、前述のようにして得た離型性ＰＥＴフィルム上の樹脂層に５０℃の熱プレス処理を行い、塗布面が樹脂層に覆われた誘電体シートを形成した。
【００４４】
樹脂層と誘電体層が貼りついた状態で、離型性ＰＥＴフィルムから剥離し、樹脂層１１ａおよび１１ｂが誘電体層１２に積層された誘電体シートを得た。図２にその誘電体シートを示す。また、誘電体シートの膜厚は３３μｍであった。
【００４５】
その特性を表１の後半部分に示す。なお、樹脂層の厚みは、２つの樹脂層の厚みの和を示し、誘電特性は周波数１ｋＨｚにおける値である。
【００４６】
表１に示されているように、比誘電率は、実施例１に匹敵する高い値が得られている。また、誘電正接においても良好な値が得られている。
【００４７】
このことより、実施例１の誘電体シートと同等の誘電特性を維持しながら、シートの脆化または変形やクラック、割れ等の発生を抑え、さらには加工性や電極等への密着性や粘着性のいっそうの向上が可能となった。
【００４８】
【発明の効果】
本発明によれば、高い比誘電率を持ち、さらに誘電体シート表面に樹脂層が積層または被覆されているため、シートの薄膜化による脆化または変形やクラックあるいは割れ等の発生を、誘電特性に影響を与えることなく、抑制した誘電体シートとその製造方法を提供することができる。
【００４９】
また、高い比誘電率を得るために粉末の充填率を上げることで、シート自体の成形性、密着性、あるいは粘着性が低下し易くなるが、本発明の誘電体シートは表面に樹脂層が積層または被覆されているために、成形性、密着性、あるいは粘着性の低下を防止した誘電体シートを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の誘電体シートを示す断面図。
【図２】実施例２の誘電体シートを示す断面図。
【符号の説明】
１１ａ，１１ｂ　　樹脂層
１２　　誘電体層
１３　　高誘電率粉末
【図１】
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【図２】
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