(57)【要約】【課題】耐水性および誘電特性に優れ、製造が簡便な高周波用部品を提供すること。【解決手段】マトリックス樹脂中にフッ素系無機化合物が含有されてなる高周波用部品２。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス樹脂中にフッ素系無機化合物が含有されてなる高周波用部品。
【請求項２】
フッ素系無機化合物がフッ化カルシウム、フッ化マグネシウムおよびフッ化ストロンチウムからなる群から選ばれた少なくとも１種類の無機化合物である請求項１に記載の高周波用部品
【請求項３】
フッ素系無機化合物の含有量が１〜６０重量％である請求項１または２に記載の高周波用部品。
【請求項４】
フッ素系無機化合物の平均一次粒径が０．０１〜１００μｍである請求項１〜３のいずれかに記載の高周波用部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品に関する。さらに詳しくは、高周波用途（特にミリ波領域）に適した耐水性に優れた電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高周波用途に適した電子部品用樹脂組成物として、誘電率および誘電損失が低く、かつ温度や湿度などの環境変化に対して誘電率および誘電損失の変化が少ない材料が求められている。
【０００３】
例えば、ポリテトラフルオロエチレン多孔質体を絶縁基材とするプリント基板が開示されているが、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂は生産性に乏しく、高価であり、また接着性が悪いため金属導体板の接合に課題があった（特許文献１）。
【０００４】
樹脂組成物には一般にフィラーとして無機物質をブレンドして、樹脂使用量を下げたり、機械的特性を向上させることが知られている。
例えば、特定の寸法および誘電特性を有する繊維状無機充填材を含有する高周波通信機のアンテナ基板材料成形用樹脂組成物が開示されているが、得られる成形物は耐水性が低いため、経時的に誘電率が変化して誘電損失が増大するという課題があった（特許文献２）。
【０００５】
また例えば、特定の表面処理を行ったガラス繊維パウダーを含有する高耐水性樹脂成形品が開示されているが、耐水性付与のために製造プロセスを増やしているため製造が煩雑であった（特許文献３）。
【０００６】
一方、複合材料及び回路基板においてポリフェニレンスルフィド樹脂にフッ化カルシウムを配合して熱伝導性を向上させる技術（特許文献４）、および熱可塑性フィルムにおいて熱可塑性樹脂中にフッ化カルシウムを含む滑性微粒子を含有させて樹脂フィルムの耐スクラッチ性を向上させる技術（特許文献５）が報告されている。
【特許文献１】特公平６−８０８７５号公報
【特許文献２】特許第２８７３５４１号
【特許文献３】特開平１１−２２８１７０号公報
【特許文献４】特開２００２−１８８００７号公報
【特許文献５】特開平７−２１６１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、耐水性および誘電特性に優れ、製造が簡便な高周波用部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明はマトリックス樹脂中にフッ素系無機化合物が含有されてなる高周波用部品に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、フッ素系無機化合物を樹脂にブレンドすることにより、当該無機化合物の表面処理工程を要することなく、耐水性に優れ、かつ誘電率および誘電損失の変化を少なくした樹脂材料を用いた高周波用部品を実現することができる。
また本発明では、フッ素系無機化合物を表面処理する必要がないので、高融点の樹脂を溶融混練する際に表面処理剤が揮発して表面処理の効果が得られないなどの問題を引き起こすことなく、高融点樹脂を有効に使用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の高周波用部品はマトリックス樹脂中にフッ素系無機化合物が含有されてなる樹脂材料を用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明においてフッ素系無機化合物は、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウムおよびフッ化バリウムからなる群、好ましくはフッ化カルシウム、フッ化マグネシウムおよびフッ化ストロンチウムからなる群から選ばれた少なくとも１種類の無機化合物を用いる。フッ素系無機化合物を含有させることにより、高周波用部品に耐水性を付与できるので、所望の誘電特性を安定して発揮できる。そのような効果は、フッ素系無機化合物を表面処理しなくても得られるので、高周波用部品の製造が簡便になる。
【００１２】
フッ素系無機化合物は通常、粒子の形態を有し、高周波用部品中に分散されている。
フッ素系無機化合物は平均一次粒径０．０１〜１００μｍ、特に０．１〜１０μｍのものが好ましい。そのようなフッ素系無機化合物は市販品として容易に入手可能である。また、半導体工場などから排出されるふっ化物系廃棄物を回収し、それから合成することでフッ素系無機化合物を得ることも可能である。
【００１３】
本明細書中、平均一次粒径は粒子径分布測定装置（堀場製作所製）によって測定された値を用いている。
【００１４】
フッ素系無機化合物の含有量は後述のマトリックス樹脂に対して１〜６０重量％、特に５〜４０重量％が好ましい。含有量を調整することによって、樹脂の補強効果がある。例えば、機械的強度の向上が可能である。
【００１５】
マトリックス樹脂としては、高周波用部品の分野でマトリックス樹脂として知られている公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および光硬化性樹脂が使用可能である。
熱可塑性樹脂の具体例として、例えば、ＡＢＳ、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリオレフィン、脂環族ポリオレフィン、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、変性ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル、ポリアミド系樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、液晶ポリエステル、熱可塑性フッ素樹脂等が挙げられる。好ましい熱可塑性樹脂として、脂環族ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ、シンジオタクチックポリスチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリエステル等が挙げられる。本発明ではフッ素系無機化合物を表面処理する必要がないので、高融点の樹脂を溶融混練する際に表面処理剤が揮発して表面処理の効果が得られないなどの問題を引き起こすことがなく、高融点樹脂を有効に使用できるためである。
【００１６】
熱硬化性樹脂の具体例として、例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アミノ系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、熱硬化型ポリフェニレンエーテル、熱硬化型ポリイミド等が挙げられる。好ましい熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【００１７】
光硬化性樹脂の具体例として、例えば、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、フッ素化アクリレート等が挙げられる。
【００１８】
上記マトリックス樹脂の中でも、誘電特性、特に誘電損失の観点からは、ポリプロピレン、ポリスチレン、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンエーテル、シンジオタクチックポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリエステル、熱可塑性フッ素樹脂等が好ましい。
成形性および製造コストの観点からは、熱可塑性樹脂、特に環状ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリブチレンテレフタレート等が好ましい。
【００１９】
マトリックス樹脂は１種を単独で使用してもよいし、又は２種以上を併用して使用してもよい。
【００２０】
高周波用部品には、上記したフッ素系無機化合物およびマトリックス樹脂の他に、酸化防止剤、難燃剤、滑剤等の添加剤が含有されていてもよい。
【００２１】
酸化防止剤、難燃剤、離型剤としては、例えば、それぞれフェノール系酸化防止剤、ハロゲン系難燃剤やリン酸エステル系難燃剤、高級脂肪酸系滑剤等が挙げられる。酸化防止剤、難燃剤、離型剤の含有量は本発明の目的が達成される限り特に制限されず、例えば、マトリックス樹脂に対して０．１〜１０重量％が好適である。
【００２２】
高周波用部品は使用されるマトリックス樹脂の種類に依存して各種方法によって製造可能である。
【００２３】
詳しくは、例えばマトリックス樹脂として熱可塑性樹脂を使用する場合、まず、マトリックス樹脂、フッ素系無機化合物、およびその他の添加剤を溶融混練し、樹脂組成物を得る。次いで、射出成形法、押出成形法、トランスファ成形法等によって所定の形状に成形し、冷却して、高周波用部品を得る。
【００２４】
また例えば、マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を使用する場合は、まず、マトリックス樹脂を形成し得る低分子単量体、フッ素系無機化合物、硬化剤およびその他の添加剤を混合し、原料組成物を得る。次いで、原料組成物を射出成形法、圧縮成形法等によって所定の形状に成形しつつ重合・硬化させて、高周波用部品を得る。
【００２５】
また例えば、マトリックス樹脂として光硬化性樹脂を使用する場合は、まず、マトリックス樹脂を形成し得る低分子単量体、フッ素系無機化合物、硬化剤、光重合開始剤およびその他の添加剤を混合し、原料組成物を得る。次いで、原料組成物を紫外線硬化法等によって所定の形状に成形しつつ重合・硬化させて、高周波用部品を得る。
【００２６】
本発明の高周波用部品は、高周波用途の電子部品として使用される限り、いかなる用途に使用されてよい。そのような用途として、例えば、アンテナ部品、リレー部品、コネクタ部品等が挙げられる。
【００２７】
本発明の高周波用部品が、例えば、アンテナ部品として使用される場合、モノコニカルアンテナ、レンズアンテナ、ホーンアンテナ、ループアンテナ等の種々の型の高周波用アンテナにおける樹脂製部材であれば、いかなる部材としても有用である。具体的には、例えば、図１に示すようなモノコニカルアンテナ１における円錐台部品２、レンズアンテナにおける誘電体レンズ、ホーンアンテナにおける誘電体導波管、ループアンテナにおける誘電体基板として有用である。
【００２８】
本発明の高周波用部品が、例えば、リレー部品として使用される場合、高周波用途のリレーにおける樹脂製部材であれば、いかなる部材としても有用である。例えば、図２に示すような高周波用リレー１０におけるベース部材１１として用いるのが有用である。図２はリレーの各種構成部品を示す分解図である。
【００２９】
本発明の高周波用部品が、例えば、コネクタ部品として使用される場合、高周波用途のコネクタにおける樹脂製部材であれば、いかなる部材としても有用である。例えば、図３に示すような高周波用コネクタ２０におけるハウジング部材２１として用いるのが有用である。
【００３０】
本発明の高周波用部品は高周波基板のベース部材としても有用である。
【実施例】
【００３１】
（実施例１）
環状オレフィンポリマー（ゼオノア１４２０Ｒ；日本ゼオン株式会社製）９０重量部およびフッ化カルシウム（和光純薬工業株式会社製）１０重量部の混合物を溶融混練した後、射出成形法によって８０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍの形状に成形し、試験片を得た。
【００３２】
（実施例２）
フッ化カルシウムの代わりにフッ化マグネシウム（和光純薬工業株式会社製）を１０重量部用いたこと以外、実施例１と同様の方法により試験片を得た。
【００３３】
（実施例３）
フッ化カルシウムの代わりにフッ化ストロンチウム（和光純薬工業株式会社製）を１０重量部用いたこと以外、実施例１と同様の方法により試験片を得た。
【００３４】
（比較例１）
フッ化カルシウムの代わりに疎水化処理済み溶融シリカ（ＵＦＰ−３０；電気化学工業株式会社製）を用いたこと以外、実施例１と同様の方法により試験片を得た。
【００３５】
（比較例２）
フッ化カルシウムの代わりに疎水化処理なし溶融シリカ（ＵＦＰ−３０；電気化学工業株式会社製）を用いたこと以外、実施例１と同様の方法により試験片を得た。
【００３６】
（参考例１）
フッ化カルシウムを用いなかったこと以外、実施例１と同様の方法により試験片を得た。
【００３７】
（評価）
試験片を以下の項目について評価した。
・耐水性
耐水性は吸水率に基づいて評価した。吸水率はＩＳＯ  ６２に定められる吸水率試験に基づき変化を測定した。詳しくは、温度５０℃の乾燥状態で２４時間保管した試験片を、温度２３℃の環境下に取り出し、２４時間および１００時間水に浸漬したものについて吸水率を測定した。
【００３８】
・誘電損失
誘電損失は共振器摂動法にて測定した。測定器として、ネットワークアナライザ（アジレント・テクノロジーズ社製）および５ＧＨｚ共振器を用いた。詳しくは、温度５０℃の乾燥状態で２４時間保管した試験片を、温度２３℃の環境下に取り出し、取り出した直後のもの（初期）、２４時間および１００時間水に浸漬したものについて誘電損失を測定した。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
疎水性フィラーをブレンドすることで耐水性が高くなっていることが判る（比較例１および２）。
また、疎水化処理済み溶融シリカを含有する試験片とフッ素系無機化合物を含有する試験片ではフッ素系無機化合物を含有する試験片の方が耐水性がわずかに高い。
【００４１】
以上より、疎水化処理済み溶融シリカが表面処理を施されているのに対し、フッ素系無機化合物は表面処理されていないにも関わらず、ほぼ同等の性能が得られていることから、後者を選択すれば製造の工程（表面処理工程）を省くことができ、かつ同等の耐水性が得られることがわかる。よって、フッ素系無機化合物の使用は非常に有効な手段である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の高周波用部品は、例えば、アンテナ部品、リレー部品、コネクタ部品等の高周波用途の電子部品として有用である。
本発明の高周波用部品をアンテナ部品に用いた場合には、特に、水による悪影響が大きいミリ波無線（例えば、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚ）用途への適用が最も有効である。アンテナ部品はミリ波領域で吸水による伝送損失が顕著であり、伝送特性が大きく低下するが、本発明の高周波用部品は耐水性に優れるので、そのようなミリ波領域においても優れた伝送特性を有効に発揮できるためである。
本発明の高周波用部品をリレー部品に用いた場合には、マイクロストリップライン構成のベース材に用いることが有効である。本発明の高周波用部品は耐水性に優れるので、優れた伝送特性を有効に発揮できる。
本発明の高周波用部品をコネクタ部品に用いた場合にも、同様に優れた伝送特性を有効に発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の高周波用部品を適用可能なアンテナの一例の概略図を示す。
【図２】本発明の高周波用部品を適用可能なリレーの一例の概略分解図を示す。
【図３】本発明の高周波用部品を適用可能なコネクタの一例の概略図を示す。
【符号の説明】
【００４４】
１：アンテナ、２：円錐台部品、１０：リレー、１１：ベース部材、２０：コネクタ、２１：ハウジング部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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