(57)【要約】【課題】薄膜誘電体層に対する熱的ダメージを回避し得る金属箔積層体を提供すること。【解決手段】イソシアヌレート化合物を硬化剤として含有するポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０の両面に、ポリアミドイミド樹脂層２１、２２及び金属箔層３１、３２を、この順序で積層した部分を含む。この金属箔積層体は、コンデンサや回路基板などに用いることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イソシアヌレート化合物を硬化剤として含有するポリカーボネートポリウレタン樹脂層の両面に、ポリアミドイミド樹脂層及び金属箔層を、この順序で積層した部分を含む、金属箔積層体。
【請求項２】
イソシアヌレート化合物を硬化剤として含有するポリカーボネートポリウレタン樹脂層の両面に、ポリアミドイミド樹脂層及び金属箔層を、この順序で積層した部分を含むコンデンサ。
【請求項３】
イソシアヌレート化合物を硬化剤として含有するポリカーボネートポリウレタン樹脂層の両面に、ポリアミドイミド樹脂層及び金属箔層を、この順序で積層した部分を含む回路基板。
【請求項４】
コンデンサを含む電子部品であって、前記コンデンサは、請求項２に記載されたものでなる、電子部品。
【請求項５】
回路基板を含む電子部品であって、前記回路基板は、請求項３に記載されたものでなる、
電子部品。
【請求項６】
請求項４又は５に記載された電子部品であって、非可逆回路素子である電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属箔積層体、この金属箔積層体を用いたコンデンサ、回路基板、更には、コンデンサ、回路基板を回路要素として用いた電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の発達に伴い、それに使用されるコンデンサ、回路基板などの回路要素に関しても、高性能化が要求され、それに応える手段として、金属銅箔に誘電性薄膜を接着したものが提案されている。通常、誘電性薄膜としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの汎用樹脂が使用されているが、これらの樹脂は耐熱性に乏しく、単板コンデンサや、回路基板のように、直接に半田付される回路要素には使用することができない。
【０００３】
そこで、耐熱性の要求される回路要素の誘電性薄膜として、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの耐熱性樹脂が使用されている。しかし、ポリイミド樹脂などの耐熱性樹脂を誘電性薄膜として使用する場合、その耐熱性が高いゆえに、ポリイミド樹脂など単体では、熱接着による積層が困難である。
【０００４】
ポリイミド樹脂などの積層性に関わる問題点を解決する手段として、回路基板の用途では、熱硬化型シリコン系樹脂を接着剤として用い、ポリイミド樹脂などを接着せしめる方法(特許文献１）、エポキシ系樹脂を接着剤として配合し、ポリアミドイミド樹脂を接着せしめる方法(特許文献２)などが提案されている。
【０００５】
しかし、この場合でも、熱接着に高温、かつ、高圧の圧着が必要で、更に、熱硬化にも同様に高温での長時間処理が必要となる。また、これらの方法では、コンデンサ用途として樹脂層を薄くすると、高温高圧の処理により、誘電体層にダメージを与え、製品の歩留まりを悪化させ、実用が困難である。更に、高温での長時間処理により、金属銅箔の酸化を引き起こす可能性も高くなる。
【特許文献１】特公昭６３−３０７９７号公報
【特許文献２】特許第３２２３８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、薄膜誘電体層に対する熱的ダメージを回避し得る金属箔積層体、その具体的適用であるコンデンサ、回路基板、更には、コンデンサまたは回路基板を回路要素として有する電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明に係る金属箔積層体は、イソシアヌレート化合物を硬化剤として含有するポリカーボネートポリウレタン樹脂層の両面に、ポリアミドイミド樹脂層及び金属箔層を、この順序で積層した部分を含む。
【０００８】
上述した金属箔積層体において、ポリアミドイミド樹脂層と、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層とが薄膜誘電体層として機能する。薄膜誘電体層のうち、半田付時などに、外部からの熱を受ける金属箔層には、耐熱性の高いポリアミドイミド樹脂が隣接する。したがって、耐熱性の高い薄膜誘電体層を構成しえる。
【０００９】
本発明に係る金属箔積層体の用途は、例えば、回路基板、コンデンサ、複合部品、又は、配線板など多岐にわたる。その代表例として、両面に金属箔層を有する回路基板や、コンデンサなどは、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層の両面に、ポリアミドイミド樹脂層及び金属箔層を、この順序で積層した構造となる。
【００１０】
このような両面金属箔層の積層シートは、両面側において、金属箔層の表面に半田付処理などが実行された場合にも、十分な耐熱性を確保することができる。
【００１１】
しかも、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層の両面に、ポリアミドイミド樹脂層及び金属箔層を積層した構造となるので、製造工程において、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層の片面にポリアミドイミド樹脂層及び金属箔層を、この順序で積層したものを、２つ用意し、それらを、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層が互いに向き合うように重ね合わせ、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層を互いに接着することにより、金属箔積層体を簡単、かつ、確実に得ることができる。
【００１２】
更に、本発明は、上述したコンデンサ又は回路基板を備えた電子部品、例えばアイソレータ等の非可逆回路素子についても開示する。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、本発明によれば、薄膜誘電体層に対する熱的ダメージを回避し得る金属箔積層体、その具体的適用であるコンデンサ、回路基板、更には、コンデンサまたは回路基板を回路要素として有する電子部品を提供することができる。
【００１４】
本発明の他の目的、構成及び利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。但し、添付図面は、単なる例示に過ぎない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明に係る金属箔積層体の断面構造を模式的に示す図である。図を参照すると、イソシアヌレート化合物を硬化剤として含有するポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０の一面に、ポリアミドイミド樹脂層２１及び金属箔層３１を、この順序で積層し、他面にポリアミドイミド樹脂層２２及び金属箔層３２を、この順序で積層した両面金属箔積層体構造となっている。この構造は、両面回路基板や、コンデンサなどに好適なものである。ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０において、硬化剤となるイソシアヌレート化合物は、１ｗｔ％〜３０ｗｔ％の範囲で含有させることができる。
【００１６】
また、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０、ポリアミドイミド樹脂層２１、２２は、セラミック誘電体粉末もしくは磁性粉末又は両者を含んでいてもよい。セラミック誘電体粉末は見かけ上の比誘電率を向上させるために用いることができ、磁性粉末は、比透磁率を向上させるために用いることができる。磁性粉末としては、フェライト磁性粉末等を用いることができる。
【００１７】
上記の金属箔積層体において、ポリアミドイミド樹脂層２１、２２と、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０とが互いに隣接し、全体として、薄膜誘電体層として機能する。これらの薄膜誘電体層のうち、半田付時などに、外部からの熱を受ける金属箔層３１、３２には、耐熱性の高いポリアミドイミド樹脂２１、２２が隣接する。したがって、耐熱性の高い薄膜誘電体層を構成しえる。
【００１８】
また、ポリアミドイミド樹脂層２１、２２には、金属箔層３１、３２と隣接する一面とは反対の他面に、イソシアヌレート化合物を硬化剤として含有するポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０が隣接しているから、対象物であるポリアミドイミド樹脂層２１、２２を、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０と接着させることができる。このため、金属箔層３１、３２にポリアミドイミド樹脂層２１、２２のみを設けた場合と異なって、高温高圧下における接着処理工程が不要であり、接着処理工程を短時間で終了させることが可能になる。
【００１９】
しかも、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０の両面に、ポリアミドイミド樹脂層２１、２２及び金属箔層３１、３２を積層した構造となるので、製造工程において、図２に図示するように、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０１の片面にポリアミドイミド樹脂層２１及び金属箔層３１を、この順序で積層した金属箔積層体と、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０２の片面にポリアミドイミド樹脂層２２及び金属箔層３２を、この順序で積層した金属箔積層体を２つ用意し、図３に示すように、それらを、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０１、１０２が互いに向き合うように重ね合わせ、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０１、１０２を互いに接着することにより、両面金属箔積層体を簡単、かつ、確実に得ることができる。
【００２０】
ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０１、１０２の接着に当たっては、熱硬化前に熱接着した後、熱硬化処理を施してもよい。これにより、より低温での熱接着が可能である上に、十分な耐熱性を確保することができる。
【００２１】
ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０１、１０２、ポリアミドイミド樹脂層２１、２２及び金属箔層３１、３２の厚みは、特に限定するものではないが、５μm〜１００μmの範囲で選択することができる。したがって、本発明に係る金属箔積層体は、実際には、非常に薄い可撓性のあるシート状となる。このことは、本発明に係る金属箔積層体によれば、非常に薄い薄膜誘電体層(絶縁層)を有するコンデンサ又は回路基板が得られることを意味する。
【００２２】
図２、図３に示す製造方法に従って、コンデンサを製造する場合の一例を挙げると次のとおりである。まず、ポリアミドイミド樹脂と溶剤の混合液を、第１層２１（２２）として、金属銅箔でなる金属箔層３１（３２）の上に、乾燥上がりの層厚が５μmとなるように、例えばアプリケータを用いて塗布し、十分乾燥させる。
【００２３】
次に、ポリカーボネートポリウレタン樹脂と溶剤との混合液を塗布、乾燥し、第２層として、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０１（１０２）を得る。
具体的には、ポリカーボネートポリウレタン樹脂と、イソシアヌレート化合物をポリカーボネートポリウレタン樹脂に対して、１５ｗｔ％加え、溶剤メチルエチルケトン（以下ＭＥＫと称する）で溶解し、２０ｗｔ％濃度のラッカー溶液を作成する。このラッカー溶液を、乾燥済みの第１層２１（２２）の上に、乾燥上がりの層厚が５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させる。
【００２４】
次に、乾燥済みの２枚の金属箔積層体を樹脂層が内側となるように８０℃で真空ラミネートを行う。ラミネート後の両面金属箔積層体を、例えば、１８０℃で３時間熱硬化処理を行う。
【００２５】
この後、所定の大きさのコンデンサを得るために、金属銅箔面にフォトレジストドライフィルムのラミネート、露光、現像、エッチング処理、レジスト剥離などの必要な処理を行い、所定の寸法に裁断し、コンデンサ又は回路基板を作成する。なお、上述した各種数値は、説明の具体化のための例示に過ぎず、これに限定する趣旨ではない。
【００２６】
次に、一つの具体例として、本発明に係る金属箔積層体を、単板型コンデンサとして用いた例を示す。単板型コンデンサは、図１又は図３に示す層構造となる。
【００２７】
実施例１
ポリアミドイミド樹脂（バイロマックスＨＲ１６ＮＮ  東洋紡績製、固形分濃度１４ｗｔ％、Ｔｇ(ガラス転移温度）：３２０℃）を厚み１２μの電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ１−ＷＳ−１２）の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００２８】
更に、ポリカーボネートポリウレタン樹脂（Ｎ５２３０  日本ポリウレタン工業製    固形分濃度３０ｗｔ％、Ｔｇ：−３３℃、軟化点１３０℃）に対し、イソシアヌレート化合物（コロネート２０３０  日本ポリウレタン工業製、固形分濃度５０ｗｔ％)を、１５ｗｔ％加え、更に、溶剤ＭＥＫで溶解して、２０ｗｔ％濃度のラッカー溶液を作成した。
【００２９】
得られたラッカー溶液を、ポリアミドイミド樹脂層の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００３０】
次に、乾燥済みの２枚の金属箔積層体を樹脂層が内側となるように８０℃で真空ラミネートを行った後、ラミネート後の両面金属箔積層体を、１８０℃で３時間熱硬化処理する。
【００３１】
この後、銅箔面にフォトレジストドライフィルム（日立化成工業製フォテックＲＹ−３２１５）をラミネートし、高圧水銀灯により所定パターンを露光する。次いで０．８ｗｔ％無水炭酸ナトリウム水溶液をスプレーして現像したのちに銅箔面を３０分間エッチング処理した (シップレイ製プリポジットエッチ７４８を４ｗｔ％混合した１．２５ｖｏｌ％希硫酸溶液)。次いで２ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液でレジスト剥離を行った (５０℃、１分間)。こうして得られた所定パターンの金属箔積層体を所定の寸法に裁断し、コンデンサを作成した。
【００３２】
実施例２
ポリアミドイミド樹脂（バイロマックスＨＲ１１ＮＮ  東洋紡績製、固形分濃度１５ｗｔ％、Ｔｇ：３００℃）を厚み１２μの電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ１−ＷＳ−１２）の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００３３】
更に、ポリカーボネートポリウレタン樹脂（Ｎ５１９９  日本ポリウレタン工業製    固形分濃度３０ｗｔ％、Ｔｇ：−２９℃、軟化点１０５℃)に対し、イソシアヌレート化合物（コロネートＨＸ  日本ポリウレタン工業製、固形分濃度１００ｗｔ％)を、１５ｗｔ％加え、更に、溶剤ＭＥＫで溶解して、２０ｗｔ％濃度のラッカー溶液を作成した。
【００３４】
得られたラッカー溶液を、ポリアミドイミド樹脂層の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００３５】
次に、乾燥済みの２枚の金属箔積層体を樹脂層が内側となるように８０℃で真空ラミネートを行った後、ラミネート後の両面金属箔積層体を、１８０℃で３時間熱硬化処理する。
【００３６】
この後、銅箔面にフォトレジストドライフィルム（日立化成工業製フォテックＲＹ−３２１５）をラミネートし、高圧水銀灯により所定パターンを露光する。次いで０．８ｗｔ％無水炭酸ナトリウム水溶液をスプレーして現像したのちに銅箔面を３０分間エッチング処理した (シップレイ製プリポジットエッチ７４８を４ｗｔ％混合した１．２５ｖｏｌ％希硫酸溶液)。次いで２ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液でレジスト剥離を行った (５０℃、１分間)。こうして得られた所定パターンの金属箔積層体を所定の寸法に裁断し、コンデンサを作成した。
【００３７】
比較例１
ポリアミドイミド樹脂（バイロマックスＨＲ１６ＮＮ  東洋紡績製、固形分濃度１４ｗｔ％、Ｔｇ：３２０℃）を厚み１２μの電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ１−ＷＳ−１２）の上に、乾燥上がり層厚１０μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００３８】
次に、乾燥済みの２枚の金属箔積層体を樹脂層が内側となるように８０℃で真空ラミネートを行ったが、２枚の金属箔積層体は接着しなかった。更に３００℃まで昇温し、真空ラミネートを行ったが、２枚の金属箔積層体は接着せず、コンデンサは作成できなかった。
【００３９】
比較例２
ポリアミドイミド樹脂（バイロマックスＨＲ１６ＮＮ  東洋紡績製、固形分濃度１４ｗｔ％、Ｔｇ：３２０℃）を厚み１２μの電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ１−ＷＳ−１２）の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００４０】
更に、ポリカーボネートポリウレタン樹脂（Ｎ５２３０  日本ポリウレタン工業製    固形分濃度３０ｗｔ％、Ｔｇ：−３３℃、軟化点１３０℃)に対し、イソシネート化合物（コロネートＬ  日本ポリウレタン工業製、固形分濃度７５ｗｔ％)を、１５ｗｔ％加え、更に、溶剤ＭＥＫで溶解して、２０ｗｔ％濃度のラッカー溶液を作成した。
【００４１】
得られたラッカー溶液を、ポリアミドイミド樹脂層の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００４２】
次に、乾燥済みの２枚の金属箔積層体を樹脂層が内側となるように８０℃で真空ラミネートを行った後、ラミネート後の両面金属箔積層体を、１８０℃で３時間熱硬化処理する。
【００４３】
この後、銅箔面にフォトレジストドライフィルム（日立化成工業製フォテックＲＹ−３２１５）をラミネートし、高圧水銀灯により所定パターンを露光する。次いで０．８ｗｔ％無水炭酸ナトリウム水溶液をスプレーして現像したのちに銅箔面を３０分間エッチング処理した (シップレイ製プリポジットエッチ７４８を４ｗｔ％混合した１．２５ｖｏｌ％希硫酸溶液)。次いで２ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液でレジスト剥離を行った (５０℃、１分間)。こうして得られた所定パターンの金属箔積層体を所定の寸法に裁断し、コンデンサを作成した。
【００４４】
比較例３
ポリアミドイミド樹脂（バイロマックスＨＲ１６ＮＮ  東洋紡績製、固形分濃度１４ｗｔ％、Ｔｇ：３２０℃）を厚み１２μの電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ１−ＷＳ−１２）の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００４５】
更に、ポリカーボネートポリウレタン樹脂（Ｎ５２３０  日本ポリウレタン工業製    固形分濃度３０ｗｔ％、Ｔｇ：−３３℃、軟化点１３０℃）に対し、イソシネート化合物(コロネートＨＬ  日本ポリウレタン工業製、固形分濃度７５ｗｔ％)を、１５ｗｔ％加え、更に、溶剤ＭＥＫで溶解して、２０ｗｔ％濃度のラッカー溶液を作成した。
【００４６】
得られたラッカー溶液を、ポリアミドイミド樹脂層の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００４７】
次に、乾燥済みの２枚の金属箔積層体を樹脂層が内側となるように８０℃で真空ラミネートを行った後、ラミネート後の両面金属箔積層体を、１８０℃で３時間熱硬化処理する。
【００４８】
この後、銅箔面にフォトレジストドライフィルム（日立化成工業製フォテックＲＹ−３２１５）をラミネートし、高圧水銀灯により所定パターンを露光する。次いで０．８ｗｔ％無水炭酸ナトリウム水溶液をスプレーして現像したのちに銅箔面を３０分間エッチング処理した (シップレイ製プリポジットエッチ７４８を４ｗｔ％混合した１．２５ｖｏｌ％希硫酸溶液)。次いで２ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液でレジスト剥離を行った (５０℃、１分間)。こうして得られた所定パターンの金属箔積層体を所定の寸法に裁断し、コンデンサを作成した。
【００４９】
比較例４
ポリアミドイミド樹脂（バイロマックスＨＲ１６ＮＮ  東洋紡績製、固形分濃度１４ｗｔ％、Ｔｇ：３２０℃）を厚み１２μの電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ１−ＷＳ−１２）の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００５０】
更に、ポリエステルポリウレタン樹脂（ＵＲ１４００  東洋紡績製、固形分濃度３０ｗｔ％、Ｔｇ：８３℃）に対し、イソシアヌレート化合物（コロネート２０３０  日本ポリウレタン工業製、固形分濃度５０ｗｔ％)を、１５ｗｔ％加え、更に、溶剤ＭＥＫで溶解して、２０ｗｔ％濃度のラッカー溶液を作成した。
【００５１】
得られたラッカー溶液を、ポリアミドイミド樹脂層の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００５２】
次に、乾燥済みの２枚の金属箔積層体を樹脂層が内側となるように８０℃で真空ラミネートを行ったが、２枚の金属箔積層体は接着せず、コンデンサは作成できなかった。
【００５３】
比較例５
ポリアミドイミド樹脂（バイロマックスＨＲ１６ＮＮ  東洋紡績製、固形分濃度１４ｗｔ％、Ｔｇ：３２０℃）を厚み１２μの電解銅箔（古河サーキットフォイル製、Ｆ１−ＷＳ−１２）の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００５４】
更に、ポリエステルポリウレタン樹脂（ＵＲ８７００  東洋紡績製、固形分濃度３０ｗｔ％、Ｔｇ：−２２℃）に対し、イソシアヌレート化合物（コロネート２０３０  日本ポリウレタン工業製、固形分濃度５０ｗｔ％)を、１５ｗｔ％加え、更に、溶剤ＭＥＫで溶解して、２０ｗｔ％濃度のラッカー溶液を作成した。
【００５５】
得られたラッカー溶液を、ポリアミドイミド樹脂層の上に、乾燥上がり層厚５μmになるようにアプリケータを用いて塗布し、乾燥させた後、巻き取った。
【００５６】
次に、乾燥済みの２枚の金属箔積層体を樹脂層が内側となるように８０℃で真空ラミネートを行った後、ラミネート後の両面金属箔積層体を、１８０℃で３時間熱硬化処理する。
【００５７】
この後、銅箔面にフォトレジストドライフィルム（日立化成工業製フォテックＲＹ−３２１５）をラミネートし、高圧水銀灯により所定パターンを露光する。次いで０．８ｗｔ％無水炭酸ナトリウム水溶液をスプレーして現像したのちに銅箔面を３０分間エッチング処理した (シップレイ製プリポジットエッチ７４８を４ｗｔ％混合した１．２５ｖｏｌ％希硫酸溶液)。次いで２ｗｔ％水酸化ナトリウム水溶液でレジスト剥離を行った (５０℃、１分間)が、樹脂膜が溶解し、所望の寸法のコンデンサは得られなかった。
【００５８】
表１に実施例１、２及び比較例１〜５の熱接着性，耐アルカリ性、耐熱性、容量値Cp及び誘電正接（tanδ）を示してある。
【００５９】
表１において，熱接着性は，樹脂面を内側にして８０℃で６０秒間圧着した後にはがれないかどうかで判定した。耐アルカリ性は、NaOH  １０ｗｔ％の水溶液を、７０℃に加温した状態で３０分間浸漬し，それによって樹脂膜が溶解しないかどうかで判定した。耐熱性はハンダリフロー炉で剥離しないかどうかで判定した。
【００６０】
【表１】
2007115723.tif 000003
【００６１】
表１を参照すると、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層を持たない比較例１では、樹脂、つまり、ポリアミドイミド樹脂層が接着できない。ポリカーボネートポリウレタン樹脂層は持っているが、硬化剤がイソシアネートである比較例２、３では、耐熱性が悪い(×印)。また、ポリカーボネートポリウレタン樹脂に代えて、ポリエステルポリウレタン樹脂を用いた比較例４では、硬化剤として、イソシアヌレート化合物を用いても、熱接着性が悪く、接着できない(比較例４)。異なるポリエステルポリウレタン樹脂を用いた比較例５では、硬化剤として、イソシアヌレート化合物を用いても、耐アルカリ性が悪く、エッチング剥離を生じる (比較例５)などの問題を生じる。
【００６２】
これに対して、実施例１、２では、熱接着性、耐アルカリ性、及び、耐熱性のいずれにおいても、問題は生じない。つまり、ポリカーボネートポリウレタン樹脂と、イソシアヌレート化合物との組み合わせが重要である。
【００６３】
次に、本発明に係る金属箔積層体を用いた電子部品として、非可逆回路素子を例にとり、図４〜図１２を用いて説明する。図４は本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態を示す斜視図、図５は図４に図示した非可逆回路素子の分解斜視図、図６は、図４、図５に図示した非可逆回路素子における下側ケースの分解斜視図、図７は、図４〜図６に図示した非可逆回路素子の模式的断面図、図８は図７の一部拡大図である。
【００６４】
まず、図４及び図５を参照すると、本発明に係る非可逆回路素子は、磁気回転子２と、永久磁石８と、ケース９とを含む。図示実施形態では、更に、複数の整合コンデンサＣ１〜Ｃ３、終端抵抗器Ｒ、コンデンサＣ９や押圧部材７などが備えられている。
【００６５】
ケース９は、上側ケース９１と、下側ケース９２とを含む。図４及び図５に加えて、図６を参照すると、下側ケース９２は、導電性を有する磁性金属材料と、電気絶縁性樹脂材料とを含み、上部が開口した四角形の箱形に形成される。下側ケース９２は、略四角形状の磁性金属板の相対向する２辺をプレス等により折り曲げて、底板９２０から立ち上がった接続部９２１、９２２を有する断面コ字状に形成し、これを電気絶縁性樹脂材料とともに樹脂モールド成形技術等を用いて一体成形することにより構成する。また、下側ケース９２は、あらかじめ枠状に成形した電気絶縁性樹脂材料部分と磁性金属材料部分とを組み合わせて一体化することによっても構成できる。
【００６６】
下側ケース９２の底板９２０及び接続部９２１、９２２は、磁性金属材料から構成される。底板９２０はグランドＧとされ、接続部９２１、９２２は、上側ケース９１への接続部として機能する。
【００６７】
下側ケース９２の橋絡片９２５、９２６、入出力電極配置用の高段部９５及び終端抵抗器配置用の高段部９８は、電気絶縁性樹脂材料から構成される。橋絡片９２５、９２６は、電気絶縁性樹脂材料部分の相対向する２辺を連結する。一方の橋絡片９２５には、コンデンサ配置用の凹部９２７が形成されている。凹部９２７には、コンデンサＣ９が配置される。
【００６８】
入出力電極配置用の高段部９５は、磁気回転子２を構成する軟磁性基体４の厚みと略同一の高さに設定され、その上面に入出力電極９６が配置される。入出力電極９６は、下側ケース９２の外面側の電気絶縁性樹脂材料部分に引き出されて入出力外部端子９７となる。終端抵抗器配置用の高段部９８は、終端抵抗器Ｒが配置されたとき、終端抵抗器Ｒの上面が軟磁性基体４の厚みと略同一の高さとなるように設定され、その上面にグランドＧが引き出されている。
【００６９】
整合コンデンサＣ１〜Ｃ３はそれぞれ直方体状に形成され、軟磁性基体４の厚さ寸法と略同じ厚さ寸法を有し、厚さ方向の両端面にそれぞれ外部電極Ｃ１１〜Ｃ３２を有する。整合コンデンサＣ１〜Ｃ３は、それぞれその厚さ方向が軟磁性基体４の厚さ方向に沿うように下側ケース９２の側壁に沿って配置され、それぞれ一方の外部電極Ｃ１１〜Ｃ３１がグランドＧにはんだ付けＳによって接続されている。
【００７０】
終端抵抗器Ｒは、抵抗体の両側に外部電極R１、R２(図５参照）が形成された汎用のチップ抵抗器で構成できる。終端抵抗器Ｒは、終端抵抗器配置用の高段部９８に配置され、一方の電極R１が高段部９８の上面に引き出されたグランドＧにはんだ付けＳによって接続されている。
【００７１】
次に、図５及び図７を参照すると、磁気回転子２は、中心電極３と、軟磁性基体４と、粘着性の絶縁シート６とを含み、下側ケース９２に収容される。軟磁性基体４は、イットリウム／鉄／ガーネット（ＹＩＧ）等の軟磁性材料が好適である。軟磁性基体４は、１辺が２ｍｍ程度の四角形状で、厚さ０．１〜０．５ｍｍ程度の平板状に形成される。
【００７２】
中心電極３は、グランド部３０と、第１〜第３の中心導体３１０〜３３０とを含み、例えば、厚さ３０μｍ程度の銅板を打ち抜いた導体板で構成される。グランド部３０は、軟磁性基体４の板面と同様の１辺が２ｍｍ程度の略四角形状であって、軟磁性基体４の下面と対向して配置される。
【００７３】
第１〜第３の中心導体３１０〜３３０は、軟磁性基体４の面上で互いに所定の角度、たとえば１２０度の角度で交差するように、グランド部３０の縁辺から引き出されている。引き出された中心導体３１０〜３３０は、軟磁性基体４の上面上に絶縁シート６を介して順次折り曲げられ、互いに絶縁されて所定の角度で交差する。最上部の第３の中心導体３３０上にも、絶縁シート６が重ねられる。第１〜第３の中心導体３１０〜３３０の先端は、軟磁性基体４の上面の側端から突出して形成され、整合コンデンサＣ１〜Ｃ３、終端抵抗器Ｒ及び入出力電極９６等に対する接続用端子部３１１〜３３１となる。
【００７４】
磁気回転子２は、下側ケース９２の中央部に配置され、グランド部３０がグランドＧにはんだ付けＳによって接続されている。第１、第２の中心導体３１０、３２０の接続用端子部３１１、３２１は、整合コンデンサＣ１、Ｃ２の他方の外部電極Ｃ１２、Ｃ２２（図５参照）にはんだ付けＳによって接続されるとともに、入出力電極９６にはんだ付けＳによって接続される。第３の中心導体３３０の接続用端子部３３１は、整合コンデンサＣ３の他方の外部電極Ｃ３２にはんだ付けＳによって接続されるとともに、終端抵抗器Ｒの他方の外部電極R２にはんだ付けＳによって接続される。
【００７５】
押圧部材７はエンジニアリングプラスチック等の絶縁材料からなり、空洞部７０と、枠部７１と、押圧片７２とを有する。空洞部７０は枠部７１で囲まれて形成され、永久磁石８が配置される。押圧片７２は、枠部７１から突き出て形成され、永久磁石８を受けるとともに、下側ケース９２内に収容され、第１〜第３の中心導体３１０〜３３０の端子部３１１〜３３１を介して、整合コンデンサＣ１〜Ｃ３及び終端抵抗器Ｒを押圧し、位置決めする。
【００７６】
永久磁石８は、空洞部７０に収容できる平板状に形成され、磁気回転子２に重ねて配置されて磁気回転子２に直流磁界を印加する。
【００７７】
上側ケース９１は、略四角形の磁性金属板の相対向する２辺がプレス等により折り曲げ成形されて、天板９１０から立ち下がった接続部９１１、９１２を有する断面コ字状に構成される。上側ケース９１の天板９１０及び接続部９１１、９１２は、磁性金属材料から構成される。
【００７８】
上側ケース９１は、永久磁石８に重なり、かつ、下側ケース９２の開口を閉塞するように下側ケース９２と組み合わされる。更に、コンデンサＣ９が、上側ケース９１の接続部９１１の先端と、下側ケース９２の底板９２０との間にはんだ付けＳで接続される。
【００７９】
上側ケース９１の接続部９１１と、下側ケース９２の接続部９２１との間には、僅かな隙間９０１が在る。同様に、上側ケース９１の接続部９１２と、下側ケース９２の接続部９２２との間にも、僅かな隙間９０２が在る。隙間９０１について詳細な構造を示すため、図示では、隙間９０１が隙間９０２よりも広く表示されているが、実際には、同じ程度の隙間であり得る。
【００８０】
上側ケース９１及び下側ケース９２は、永久磁石８と磁気的に結合し、永久磁石８及び磁気回転子２のためのケース磁路Ｍ１、Ｍ２を構成する。ケース磁路Ｍ１は、磁気回転子２から下側ケース９２の底板９２０、下側ケース９２の接続部９２１、上側ケース９１の接続部９１１及び上側ケース９１の天板９１０を順次に経由し、永久磁石８に向かう磁路である。同様に、もう一つのケース磁路Ｍ２も、磁気回転子２から下側ケース９２の底板９２０、下側ケース９２の接続部９２２、上側ケース９１の接続部９１２及び上側ケースの天板９１０を順次に経由し、永久磁石８に向かう磁路である。
【００８１】
ケース磁路Ｍ１には、静電容量要素Ｅが挿入されている。静電容量要素Ｅは、電気絶縁性の磁性体を容量層として構成される。具体的には、静電容量要素Ｅは、上側ケース９１の接続部９１１を一方の電極とし、下側ケース９２の接続部９２１を他方の電極とし、図１又は図３で示した金属箔積層体９０３を、接続部９１１、９２１によって構成される２つの電極に挟み、静電容量層として構成する。
【００８２】
静電容量要素Ｅは、直流電流に対しては、２つの電極が前記金属箔積層体９０３で互いに絶縁され、高インピーダンスとなる。静電容量要素Ｅは、高周波電流に対しては、相対的に低インピーダンスとなる。
【００８３】
金属箔積層体９０３は、上側ケース９１の接続部９１１及び下側ケース９２の接続部９２１の双方に接着される。図８は金属箔積層体９０３の挟み込み構造を拡大して示す部分拡大断面図である。本実施形態は、図３に示した金属箔積層体９０３を用いた例を示し、金属箔層３１が、導電性接着剤９０４を介して上側ケース９１の接続部９１１に接着されている。同様に、金属箔層３２が導電性接着剤９０５を介して下側ケース９２の接続部９２１に接着されている。導電性接着剤９０４、９０５は、例えばはんだ等で構成される。
【００８４】
図示実施形態では、２つのケース磁路Ｍ１、Ｍ２のうち、ケース磁路Ｍ１のみに静電容量要素Ｅを挿入した構成となっているが、本発明はこのような構成に限定されることはなく、ケース磁路Ｍ１、Ｍ２の双方に静電容量要素を挿入した構成でもよい。
【００８５】
図９は、図４〜図８に図示した非可逆回路素子の等価回路図である。図において、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、それぞれ、第１〜第３の中心導体３１０〜３３０のインダクタンス成分を示している。Ｌ０は、ケース９のインダクタンス成分を示している。Ｃ０は、ケース９のキャパシタンス成分を示しており、ケース磁路Ｍ１に挿入された静電容量要素Ｅの容量値と、コンデンサＣ９の容量値との和で与えられる。
【００８６】
図５、図７を参照して説明したように、本発明に係る非可逆回路素子では、磁気回転子２は、軟磁性基体４と、第１〜第３の中心導体３１０〜３３０とを含み、ケース９の内部に設けられる。永久磁石８は、ケース９の内部で磁気回転子２に重ねて配置され、磁気回転子２に直流磁界を印加する。ケース９は、磁性金属材料を含み、磁気回転子２及び永久磁石８のためのケース磁路Ｍ１、Ｍ２を構成する。従って、非可逆回路素子の基本的構造が得られる。
【００８７】
一般的に、かかる構造の非可逆回路素子では、磁気回転子２の中心導体３１０〜３３０に高周波信号が供給されると、中心導体３１０〜３３０のインダクタンス成分Ｌ１〜Ｌ３及びケースのインダクタンス成分Ｌ０（図９参照）により、ケース磁路Ｍ１、Ｍ２に高周波電流が誘起される可能性がある。
【００８８】
本発明では、ケース磁路Ｍ１に、直流電流に対して高インピーダンスとなり、高周波電流に対して相対的に低インピーダンスとなる静電容量要素Ｅが挿入される。電気回路的にみれば、ケース磁路Ｍ１に対して、ケース９のインダクタンス成分Ｌ０と直列に静電容量要素Ｅが挿入されることになる。従って、図９に示すように、インダクタンス成分Ｌ０とキャパシタンス成分Ｃ０との共振回路が構成されることになり、この共振回路によって、ケース磁路Ｍ１の高周波電流が抑制される。従って、入出力V.S.W.R.、挿入損失や動作周波数帯域幅などの電気的特性が改善される。
【００８９】
更に、上記の静電容量要素Ｅは、金属箔積層体９０３を容量層とした構成であるから、ケース磁路Ｍ１の連続性を損なうことなくケース磁路Ｍ１に挿入することができる。従って、静電容量要素Ｅの挿入による磁気抵抗の増大を回避することができる。よって、大きな直流磁界を印加する必要はなく、大型の永久磁石は不要であるから、非可逆回路素子の大型化を回避することができる。
【００９０】
静電容量要素Ｅの容量値は、金属箔積層体９０３の厚みなどを適宜、選択することにより調整することができ、非可逆回路素子の形状、大きさ及び動作周波数帯域や要求特性に合わせて決定される。
【００９１】
更に、静電容量要素Ｅを構成する金属箔積層体９０３は、図３に示したように、ポリアミドイミド樹脂層２１、２２と、ポリカーボネートポリウレタン樹脂層１０１、１０２とが互いに隣接し、全体として、薄膜誘電体層として機能する。これらの薄膜誘電体層のうち、半田付時などに、外部からの熱を受ける金属箔層３１、３２には、耐熱性の高いポリアミドイミド樹脂２１、２２が隣接する。したがって、金属箔積層体９０３を、接続部９１１、９２１によって構成される２つの電極に挟み、金属箔層３１、３２を、はんだなどの導電性接着剤９０４、９０５で接着する場合、そのはんだ付け温度に十分に耐え得る耐熱性の高い静電容量要素Ｅを構成しえる。
【００９２】
次に、本実施形態による追加的な作用効果について説明する。本実施形態では、金属箔層３１、３２が、金属箔積層体９０３の両面に設けられている。かかる構成によれば、金属箔層３１、３２を、静電容量要素Ｅの電極として機能させることができ、静電容量要素Ｅの容量値は、金属箔層３１、３２の対向面積によって与えられることになる。従って、上側ケース９１の接続部９１１及び下側ケース９２の接続部９２１の対向面積に制約されずに静電容量要素Ｅの容量値を確保することができる。例えば、接続部９１１、９２１の対向面積が小さい場合でも、金属箔層３１、３２の対向面積を大きく設定することにより、静電容量要素Ｅの容量値を確保することができる。
【００９３】
図１０は本発明に係る非可逆回路素子の別の実施形態を示す模式的断面図、図１１は図１０に図示した非可逆回路素子の等価回路図である。図示において、図４〜図９に図示された構成部分と同一性のある構成部分には同一の参照符号を付し、重複説明を省略する。
【００９４】
図示の非可逆回路素子は、アイソレータを構成した例を示している。具体的に説明すると、磁気回転子２が誘電体シート２０を介して、下側ケース９２のグランドＧに配置されている。従って、その電気的等価回路は図１１に図示したように表せる。図において、Ｃ２０は、誘電体シート２０による静電容量要素成分を示している。
【００９５】
本実施形態の非可逆回路素子は、磁気回転子２とグランドＧとの間に誘電体シート２０による静電容量要素成分を有しているので、動作周波数及び印加磁界を同時に下げることができる。動作周波数が下がればより小型の磁気回転子２を使用することが可能となり、印加磁界が下がればより小型の永久磁石８を使用することが可能となるので、非可逆回路素子が小型化できる。
【００９６】
以上、好ましい実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、当業者であれば、その基本的技術思想および教示に基づき、種々の変形例を想到できることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明に係る積層シートの断面図である。
【図２】図1に示した積層シートの製造工程を示す図である。
【図３】図２に示した製造工程を経て得られた積層シートを断面図である。
【図４】本発明に係る非可逆回路素子の一実施形態を示す斜視図である。
【図５】図４に図示した非可逆回路素子の分解斜視図である。
【図６】図４、図５に図示した非可逆回路素子における下側ケースの分解斜視図である。
【図７】図４〜図６に図示した非可逆回路素子の模式的断面図である。
【図８】図７に図示した模式的断面図の一部拡大図である。
【図９】図４〜図８に図示した非可逆回路素子の等価回路図である。
【図１０】本発明に係る非可逆回路素子の別の実施形態を示す模式的断面図である。
【図１１】図１０に図示した非可逆回路素子の等価回路図である。
【符号の説明】
【００９８】
１０、１０１、１０２        ポリカーボネートポリウレタン樹脂層
２１、２２                  ポリアミドイミド樹脂層
３１、３２                  金属箔層
【図１】
2007115723.tif 000004
【図２】
2007115723.tif 000005
【図３】
2007115723.tif 000006
【図４】
2007115723.tif 000007
【図５】
2007115723.tif 000008
【図６】
2007115723.tif 000009
【図７】
2007115723.tif 000010
【図８】
2007115723.tif 000011
【図９】
2007115723.tif 000012
【図１０】
2007115723.tif 000013
【図１１】
2007115723.tif 000014