(57)【要約】【課題】繊維とマトリクス材料とを含有する繊維強化複合材料よりなる基板を有する配線基板であって、面内方向のみならず、面厚方向についても高い熱伝導率を有し、等方的な、即ち、熱伝導性に異方性のない繊維強化複合材料製基板を有する配線基板を提供する。【解決手段】繊維とマトリクス材料とを含有する繊維強化複合材料よりなる基板を有する配線基板において、該繊維が結晶化度５０％以上の繊維であり、該基板の厚さ方向の熱伝導率及び板面方向の熱伝導率がいずれも０．５Ｗ／ｍ・ｋ以上であることを特徴とする配線基板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維とマトリクス材料とを含有する繊維強化複合材料よりなる基板を有する配線基板において、
該繊維が結晶化度５０％以上の繊維であり、
該基板の厚さ方向の熱伝導率及び板面方向の熱伝導率がいずれも０．５Ｗ／ｍ・ｋ以上であることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
請求項１において、該繊維が平均繊維径４〜２００ｎｍの繊維であることを特徴とする配線基板。
【請求項３】
請求項１又は２において、該繊維がセルロース繊維であることを特徴とする配線基板。
【請求項４】
請求項３において、該セルロース繊維がバクテリアセルロースであることを特徴とする配線基板。
【請求項５】
請求項３において、該セルロース繊維が植物繊維から分離されたものであることを特徴とする配線基板。
【請求項６】
請求項５において、該セルロース繊維がミクロフィブリル化セルロース繊維を更に磨砕処理してなることを特徴とする配線基板。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項において、該繊維が該基板内でランダムに配向していることを特徴とする配線基板。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、該繊維強化複合材料中の該繊維の含有率が１０重量％以上であることを特徴とする配線基板。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項において、該基板の５０μｍ厚換算における波長４００〜７００ｎｍの全光線透過率が８０％以上であることを特徴とする配線基板。
【請求項１０】
請求項９において、該基板の５０μｍ厚換算における平行光線透過率が６０％以上であることを特徴とする配線基板。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項において、該マトリクス材料が、有機高分子、無機高分子、又は有機高分子と無機高分子とのハイブリッド高分子であることを特徴とする配線基板。
【請求項１２】
請求項１１において、マトリクス材料が合成高分子であることを特徴とする配線基板。
【請求項１３】
請求項１２において、該マトリクス材料が、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ノボラック樹脂、ユリア樹脂、グアナミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、スチリルピリジン系樹脂、及びトリアジン系樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする配線基板。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれか１項において、該基板と、該基板上に形成された配線回路とを有することを特徴とする配線基板。
【請求項１５】
請求項１４において、該基板が受動素子を内蔵することを特徴とする配線基板。
【請求項１６】
請求項１４において、該基板上に半導体チップが搭載されていることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維とマトリクス材料とを含有する繊維強化複合材料よりなる基板を有する配線基板に係り、板面方向（以下「面内方向」と称す。）のみならず、厚さ方向（以下「面厚方向」と称す。）についても高い熱伝導率を有し、等方的な、即ち、熱伝導性に異方性のない繊維強化複合材料製基板を有する配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤの実装に用いられる配線基板には、低熱膨張性、高強度、高弾性、軽量性、高熱伝導性等が要求される。また、内蔵受動素子のトリミング等のために透明性が要求される場合がある。これらの要求特性のうち、近年、高熱伝導性に対する要求は増々高くなっている。即ち、近年のエレクトロニクス機器分野での高性能化、高機能化、コンパクト化に伴い、各種機器内部で発生する熱は増大の一途をたどっており、熱を効率的に放散させるために、配線基板には、熱伝導性に優れ、放熱性が高いことが望まれる。この場合、熱を効率的に放散させるために、配線基板の熱伝導性は、その面内方向のみならず、面厚方向においても優れること、即ち、等方的な熱伝導性を有することが望まれる。
【０００３】
なお、本出願人は先に、透明性に優れ、低熱膨張性で、高強度、軽量な配線基板として、平均繊維径が４〜２００ｎｍの繊維とマトリクス材料とを含有し、５０μｍ厚換算における波長４００〜７００ｎｍの光線透過率が６０％以上である繊維強化複合材料よりなる透明基板を備える配線基板を提案した（特開２００５−６０６８０号公報）。
【０００４】
しかし、この特開２００５−６０６８０号公報の配線基板では、面内方向（板面方向）の熱伝導率は例えば１Ｗ／ｍ・Ｋと高い熱伝導性を示すが、それと直交する方向については、熱伝導性が明らかにされていない。
【特許文献１】特開２００５−６０６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、繊維とマトリクス材料とを含有する繊維強化複合材料よりなる基板を有する配線基板であって、面内方向のみならず、面厚方向についても高い熱伝導率を有し、等方的な、即ち、熱伝導性に異方性のない繊維強化複合材料製基板を有する配線基板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】
【０００６】
本発明（請求項１）の配線基板は、繊維とマトリクス材料とを含有する繊維強化複合材料よりなる基板を有する配線基板において、該繊維が結晶化度５０％以上の繊維であり、該基板の厚さ方向の熱伝導率及び板面方向の熱伝導率がいずれも０．５Ｗ／ｍ・ｋ以上であることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の配線基板は、請求項１において、該繊維が平均繊維径４〜２００ｎｍの繊維であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の配線基板は、請求項１又は２において、該繊維がセルロース繊維であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の配線基板は、請求項３において、該セルロース繊維がバクテリアセルロースであることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の配線基板は、請求項３において、該セルロース繊維が植物繊維から分離されたものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の配線基板は、請求項５において、該セルロース繊維がミクロフィブリル化セルロース繊維を更に磨砕処理してなることを特徴とする。
【００１２】
請求項７の配線基板は、請求項１ないし６のいずれか１項において、該繊維が該基板内でランダムに配向していることを特徴とする。
【００１３】
請求項８の配線基板は、請求項１ないし７のいずれか１項において、該繊維強化複合材料中の該繊維の含有率が１０重量％以上であることを特徴とする。
【００１４】
請求項９の配線基板は、請求項１ないし８のいずれか１項において、該基板の５０μｍ厚換算における波長４００〜７００ｎｍの全光線透過率が８０％以上であることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の配線基板は、請求項９において、該基板の５０μｍ厚換算における平行光線透過率が６０％以上であることを特徴とする。
【００１６】
請求項１１の配線基板は、請求項１ないし１０のいずれか１項において、該マトリクス材料が、有機高分子、無機高分子、又は有機高分子と無機高分子とのハイブリッド高分子であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１２の配線基板は、請求項１１において、マトリクス材料が合成高分子であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１３の配線基板は、請求項１２において、該マトリクス材料が、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ノボラック樹脂、ユリア樹脂、グアナミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、スチリルピリジン系樹脂、及びトリアジン系樹脂よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１４の配線基板は、請求項１ないし１３のいずれか１項において、該基板と、該基板上に形成された配線回路とを有することを特徴とする。
【００２０】
請求項１５の配線基板は、請求項１４において、該基板が受動素子を内蔵することを特徴とする。
請求項１６の配線基板は、請求項１４において、該基板上に半導体チップが搭載されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の配線基板の基板は、結晶化度５０％以上という結晶性の高い繊維を含有するため、高い熱伝導性を示す。即ち、繊維強化複合材料の熱伝導性は含有される繊維の結晶化度に影響され、結晶化度の高い繊維であれば、高い熱伝導性を得ることができる。しかして、面内方向及び面厚方向の双方において０．５Ｗ／ｍ・ｋ以上の高い熱伝導率を有する基板であれば、その等方的な熱伝導性により、放熱性に優れた配線基板を提供することができる。なお、このような等方的な高熱伝導性は、基板内で繊維をランダムに配向させることにより、容易に実現することができる。
【００２２】
特に、本発明では、平均繊維径４〜２００ｎｍという可視光の波長（３８０〜８００ｎｍ）より小さい平均繊維径を有する繊維を用いることにより、可視光がマトリクス材料と繊維との界面で殆ど屈折せず、そのため、全可視光領域において、マトリクス材料の屈折率に関わりなく、繊維とマトリクス材料との界面での可視光の散乱ロスが殆ど発生することのない、全可視光波長域において高い透明性を有する基板を提供することができる。
【００２３】
また、本発明に係る基板は、繊維の配合により線熱膨張係数の小さいものとすることができるため、雰囲気温度によって歪みや変形、形状精度低下が問題となりにくい。更に、繊維材料を選定することにより、軽量で安価なものとすることができる。
【００２４】
本発明において、特に、平均繊維径４〜２００ｎｍの繊維を用いた高透明性と等方的な高熱伝導性を有する配線基板の工業的有用性は、非常に大きい。即ち、例えば、熱伝導率が高い材料として知られている無機ガラスは、後述の比較例２のように、面内方向、面厚方向共に１Ｗ／ｍ・Ｋ程度の高い熱伝導率を示すが、軽量性、価格の面で問題がある。また、高透明樹脂として汎用のエポキシ樹脂では、後述の比較例１に示すように、面内方向、面厚方向共に０．２Ｗ／ｍ・Ｋ程度の熱伝導率しか示さない。このエポキシ樹脂に高熱伝導性のセラミックフィラー等を配合した場合、熱伝導率は向上するが透明性は大きく損なわれる。
【００２５】
これに対して、本発明によれば、繊維を選択することにより、高度に透明でしかも、等方的な高熱伝導性を示し、安価で軽量な配線基板を提供することができる。
【００２６】
なお、本発明において、繊維として生分解性のセルロース繊維を用いることにより、廃棄する際に、マトリクス材料の処理法のみに従って処理することができ、廃棄処分ないしはリサイクルにも有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に本発明の配線基板の実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
［繊維強化複合材料］
まず、本発明の配線基板の基板を構成する繊維強化複合材料について説明する。  
本発明にかかる繊維強化複合材料は結晶化度５０％以上の繊維とマトリクス材料とを含むものである。
【００２９】
＜繊維＞
本発明において、繊維の結晶化度は、例えばＸＲＤ（Ｘ線回折法）により次のようにして測定することができる。
【００３０】
（結晶化度の測定方法）
結晶化度はＸ線回折測定により得られたＸ線回折図上の結晶散乱ピーク面積の割合として定義した。製造された繊維集合体をサンプルホルダーに装着し、Ｘ線回折の回折角度を１０゜〜３２゜まで操作して測定した。得られたＸ線回折図からバックグラウンド散乱を除去した後、Ｘ線回折曲線上の１０°、１８．５°、３２°を直線で結んだ面積が非晶部分となり、それ以外が結晶部分となる。セルロース結晶化度は回折図全体の面積に対する結晶部分の割合として、下記の式により算出した。  
結晶化度＝（結晶部分の面積）／（Ｘ線回折図全体の面積）×１００（％）
【００３１】
本発明で用いる繊維の結晶化度が５０％未満であると十分な高熱伝導性を得ることができない。繊維の結晶化度は特に６０％以上、とりわけ６５％以上であることが好ましい。
【００３２】
このような高結晶性の繊維を得る方法としては、特に制限はないが、例えば、後述のセルロース繊維であれば、約１００℃の３％硫酸水溶液中で1時間程加水分解し、その後十分に水洗することにより、その結晶化度を高める方法が挙げられる。
【００３３】
＜好ましい繊維＞
本発明においては、前述の如く、高透明性の基板が得られることから、繊維としては、平均繊維径４〜２００ｎｍの繊維を用いることが好ましい。
【００３４】
本発明で用いる平均繊維径４〜２００ｎｍの繊維は、単繊維が、引き揃えられることなく、且つ相互間に後述の含浸用液状物が入り込むように十分に離隔して存在するものより成ってもよい。この場合、平均繊維径は単繊維の平均径となる。また、本発明に係る繊維は、複数（多数であってもよい）本の単繊維が束状に集合して１本の糸条を構成しているものであってもよく、この場合、平均繊維径は１本の糸条の径の平均値として定義される。後述のバクテリアセルロースは、後者の糸条よりなるものである。
【００３５】
本発明において、用いる繊維の平均繊維径が２００ｎｍを超えると、可視光の波長に近づき、マトリクス材料との界面で可視光の屈折が生じ易くなり、透明性が低下することとなるため、本発明で用いる繊維の平均繊維径の上限は好ましくは２００ｎｍとする。平均繊維径４ｎｍ未満の繊維は製造が困難であり、例えば繊維として好適な後述のバクテリアセルロースの単繊維径は４ｎｍ程度であることから、本発明で用いる繊維の平均繊維径の下限は好ましくは４ｎｍとする。本発明で用いる繊維の平均繊維径は、より好ましくは４〜１００ｎｍであり、更に好ましくは４〜６０ｎｍである。
【００３６】
なお、本発明で用いる繊維は、平均繊維径が好ましくは４〜２００ｎｍの範囲内であれば、繊維中に４〜２００ｎｍの範囲外の繊維径のものが含まれていても良いが、その割合は３０重量％以下であることが好ましく、望ましくは、すべての繊維の繊維径が２００ｎｍ以下、特に１００ｎｍ以下、とりわけ６０ｎｍ以下であることが望ましい。
【００３７】
なお、繊維の長さについては特に限定されないが、平均長さで１００ｎｍ以上が好ましい。繊維の平均長さが１００ｎｍより短いと、補強効果が低く、得られる基板の強度が不十分となるおそれがある。なお、繊維中には繊維長さ１００ｎｍ未満のものが含まれていても良いが、その割合は３０重量％以下であることが好ましい。
【００３８】
本発明においては、繊維としてセルロース繊維を用いると、軽量かつ安価で、環境にやさしい配線基板を提供することができるので好ましい。
【００３９】
セルロース繊維とは、植物細胞壁の基本骨格等を構成するセルロースのミクロフィブリル又はこれの構成繊維をいい、通常繊維径４ｎｍ程度の単位繊維の集合体である。
【００４０】
本発明において、用いるセルロース繊維は、植物から分離されるものであっても良く、また、バクテリアによって産生されるバクテリアセルロースを用いても良い。バクテリアセルロースとしては、バクテリアからの産生物をアルカリ処理してバクテリアを溶解除去して得られるものを離解処理することなく用いるのが好適である。
【００４１】
以下にバクテリアセルロース及び植物繊維から分離されたセルロース繊維について説明するが、本発明においては、以下の繊維の１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。
【００４２】
＜バクテリアセルロース（以下「ＢＣ」と略記する場合がある。）＞
地球上においてセルロースを生産し得る生物は、植物界は言うに及ばず、動物界ではホヤ類、原生生物界では、各種藻類、卵菌類、粘菌類など、またモネラ界では藍藻及び酢酸菌、土壌細菌の一部に分布している。現在のところ、菌界（真菌類）にはセルロース生産能は確認されていない。このうち酢酸菌としては、アセトバクター（Acetobacter）属等が挙げられ、より具体的には、アセトバクター・アセチ（Acetobacter  aceti）、アセトバクター・サブスピーシーズ（Acetobacter  subsp.）、アセトバクター・キシリナム（Acetobacter  xylinum）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００４３】
このようなバクテリアを培養することにより、バクテリアからセルロースが産生される。得られた産生物は、バクテリアとこのバクテリアから産生されて該バクテリアに連なっているセルロース繊維（バクテリアセルロース）とを含むものであるため、この産生物を培地から取り出し、それを水洗、又はアルカリ処理などしてバクテリアを除去することにより、バクテリアを含まない含水バクテリアセルロースを得ることができる。この含水バクテリアセルロースから水分を除去することによりバクテリアセルロースを得ることができる。
【００４４】
培地としては、寒天状の固体培地や液体培地（培養液）が挙げられ、培養液としては、例えば、ココナッツミルク（全窒素分０．７重量％，脂質２８重量％）７重量％、ショ糖８重量％を含有し、酢酸でｐＨを３．０に調整した培養液や、グルコース２重量％、バクトイーストエクストラクト０．５重量％、バクトペプトン０．５重量％、リン酸水素二ナトリウム０．２７重量％、クエン酸０．１１５重量％、硫酸マグネシウム七水和物０．１重量％とし、塩酸によりｐＨ５．０に調整した水溶液（ＳＨ培地）等が挙げられる。
【００４５】
培養方法としては、例えば、次の方法が挙げられる。ココナッツミルク培養液に、アセトバクター・キシリナム（Acetobacter  xylinum）ＦＦ−８８等の酢酸菌を植菌し、例えばＦＦ−８８であれば、３０℃で５日間、静置培養を行って一次培養液を得る。得られた一次培養液のゲル分を取り除いた後、液体部分を、上記と同様の培養液に５重量％の割合で加え、３０℃、１０日間静置培養して、二次培養液を得る。この二次培養液には、約１重量％のセルロース繊維が含有されている。
【００４６】
また、他の培養方法として、培養液として、グルコース２重量％、バクトイーストエクストラクト０．５重量％、バクトペプトン０．５重量％、リン酸水素二ナトリウム０．２７重量％、クエン酸０．１１５重量％、硫酸マグネシウム七水和物０．１重量％とし、塩酸によりｐＨ５．０に調整した水溶液（ＳＨ培養液）を用いる方法が挙げられる。この場合、凍結乾燥保存状態の酢酸菌の菌株にＳＨ培養液を加え、１週間静置培養する（２５〜３０℃）。培養液表面にバクテリアセルロースが生成するが、これらのうち、厚さが比較的厚いものを選択し、その株の培養液を少量分取して新しい培養液に加える。そして、この培養液を大型培養器に入れ、２５〜３０℃で７〜３０日間の静地培養を行う。バクテリアセルロースは、このように、「既存の培養液の一部を新しい培養液に加え、約７〜３０日間静置培養を行う」ことの繰りかえしにより得られる。
【００４７】
菌がセルロースを作りにくいなどの不具合が生じた場合は、以下の手順を行う。即ち、培養液に寒天を加えて作成した寒天培地上に、菌培養中の培養液を少量撒き、１週間ほど放置してコロニーを作成させる。それぞれのコロニーを観察して、比較的セルロースをよく作るようなコロニーを寒天培地から取り出し、新しい培養液に投入し、培養を行う。
【００４８】
このようにして産出させたバクテリアセルロースを培養液中から取り出し、バクテリアセルロース中に残存するバクテリアを除去する。その方法として、水洗またはアルカリ処理などが挙げられる。バクテリアを溶解除去するためのアルカリ処理としては、培養液から取り出したバクテリアセルロースを０．０１〜１０重量％程度のアルカリ水溶液に１時間以上注加する方法が挙げられる。そして、アルカリ処理した場合は、アルカリ処理液からバクテリアセルロースを取り出し、十分水洗し、アルカリ処理液を除去する。
【００４９】
このようにして得られた含水バクテリアセルロース（通常、含水率９５〜９９重量％のバクテリアセルロース）は、次いで、水分除去処理を行う。
【００５０】
この水分除去法としては、特に限定されないが、放置やコールドプレス等でまず水をある程度抜き、次いで、そのまま放置するか、又はホットプレス等で残存の水を完全に除去する方法、コールドプレス法の後、乾燥機にかけたり、自然乾燥させたりして水を除去する方法等が挙げられる。
上記の水をある程度抜く方法としての放置は、時間をかけて水を徐々に揮散させる方法である。
【００５１】
上記コールドプレスとは、熱をかけずに圧を加えて、水を抜き出す方法であり、ある程度の水を絞り出すことができる。このコールドプレスにおける圧力は、０．０１〜１０ＭＰａが好ましく、０．１〜３ＭＰａがより好ましい。圧力が０．０１ＭＰａより小さいと、水の残存量が多くなる傾向があり、１０ＭＰａより大きいと、得られるバクテリアセルロースが破壊される場合がある。また、温度は特に限定されないが、操作の便宜上、常温が好ましい。
【００５２】
上記の残存の水を完全に除去する方法としての放置は、時間をかけてバクテリアセルロースを乾燥させる方法である。
【００５３】
上記ホットプレスとは、熱を加えながら圧をかけることにより、水を抜き出す方法であり、残存の水を完全に除去することができる。このホットプレスにおける圧力は、０．０１〜１０ＭＰａが好ましく、０．２〜３ＭＰａがより好ましい。圧力が０．０１ＭＰａより小さいと、水を除去できなくなる場合があり、１０ＭＰａより大きいと、得られるバクテリアセルロースが破壊される場合がある。また、温度は１００〜３００℃が好ましく、１１０〜２００℃がより好ましい。温度が１００℃より低いと、水の除去に時間を要し、一方、３００℃より高いと、バクテリアセルロースの分解等が生じるおそれがある。
【００５４】
また、上記乾燥機による乾燥温度についても、１００〜３００℃が好ましく、１１０〜２００℃がより好ましい。乾燥温度が１００℃より低いと、水の除去ができなくなる場合があり、一方、３００℃より高いと、セルロース繊維の分解等が生じるおそれがある。
【００５５】
このようにして得られるバクテリアセルロースは、その培養条件やその後の水分除去時の加圧、加熱条件等によっても異なるが、通常、嵩密度１．１〜１．３ｋｇ／ｍ３程度、厚さ４０〜６０μｍ程度のシート状（以下「ＢＣシート」と称す場合がある。）となっている。
【００５６】
＜植物繊維から分離されたセルロース繊維＞
本発明において、繊維としては、上述のようなバクテリアセルロースの他、海草やホヤの被嚢、植物細胞壁等に、叩解・粉砕等の処理、高温高圧水蒸気処理、リン酸塩等を用いた処理等を施したセルロース繊維を用いても良い。
【００５７】
この場合、上記叩解・粉砕等の処理は、リグニン等を除去した植物細胞壁や海草やホヤの被嚢に、直接、力を加え、叩解や粉砕を行って繊維をバラバラにし、セルロース繊維を得る処理法である。
【００５８】
より具体的には、後述の実施例に示すように、パルプ等を高圧ホモジナイザーで処理して平均繊維径０．１〜１０μｍ程度にミクロフィブリル化したミクロフィブリル化セルロース繊維（以下、「ＭＦＣ」と略記する。）を０．１〜３重量％程度の水懸濁液とし、更にグラインダー等で繰り返し磨砕ないし融砕処理して平均繊維径１０〜１００ｎｍ程度のナノオーダーのＭＦＣ（以下、「Ｎａｎｏ  ＭＦＣ」と略記する。）を得ることができる。このＮａｎｏ  ＭＦＣを０．０１〜１重量％程度の水懸濁液とし、これを濾過することにより、シート化する。  
上記磨砕ないし融砕処理は、例えば、栗田機械製作所製グラインダー「ピュアファインミル」等を用いて行うことができる。
【００５９】
このグラインダーは、上下２枚のグラインダーの間隙を原料が通過するときに発生する衝撃、遠心力、剪断力により、原料を超微粒子に粉砕する石臼式粉砕機であり、剪断、磨砕、微粒化、分散、乳化、フィブリル化を同時に行うことができるものである。また、磨砕ないし融砕処理は、増幸産業（株）製超微粒磨砕機「スーパーマスコロイダー」を用いて行うこともできる。スーパーマスコロイダーは、単なる粉砕の域を越えた融けるように感じるほどの超微粒化を可能にした磨砕機である。スーパーマスコロイダーは、間隔を自由に調整できる上下２枚の無気孔砥石によって構成された石臼形式の超微粒磨砕機であり、上部砥石は固定で、下部砥石が高速回転する。ホッパーに投入された原料は遠心力によって上下砥石の間隙に送り込まれ、そこで生じる強大な圧縮、剪断、転がり摩擦力などにより、原料は次第にすり潰され、超微粒化される。
【００６０】
また、上記高温高圧水蒸気処理は、リグニン等を除去した植物細胞壁や海草やホヤの被嚢を高温高圧水蒸気に曝すことによって繊維をバラバラにし、セルロース繊維を得る処理法である。
【００６１】
また、リン酸塩等を用いた処理とは、海草やホヤの被嚢、植物細胞壁等の表面をリン酸エステル化することにより、セルロース繊維間の結合力を弱め、次いで、リファイナー処理を行うことにより、繊維をバラバラにし、セルロース繊維を得る処理法である。例えば、リグニン等を除去した植物細胞壁や、海草やホヤの被嚢を５０重量％の尿素と３２重量％のリン酸を含む溶液に浸漬し、６０℃で溶液をセルロース繊維間に十分に染み込ませた後、１８０℃で加熱してリン酸化を進める。これを水洗した後、３重量％の塩酸水溶液中、６０℃で２時間、加水分解処理をして、再度水洗を行う。その後、３重量％の炭酸ナトリウム水溶液中において、室温で２０分間程処理することで、リン酸化を完了させる。そして、この処理物をリファイナーで解繊することにより、セルロース繊維が得られる。
【００６２】
なお、これらのセルロース繊維は、異なる植物等から得られるもの、或いは異なる処理を施したものを２種以上混合して用いても良い。
【００６３】
このようにして得られる含水Ｎａｎｏ  ＭＦＣは、通常、平均繊維径が１００ｎｍ程度の単繊維のサブネットワーク構造（前述のバクテリアセルロースのような完全な（綺麗な）ネットワーク構造は取っていないが、局所的にネットワークを形成している構造）の繊維集合体に水が含浸された状態のものである。
【００６４】
なお、Ｎａｎｏ  ＭＦＣを製造するための原料としては、パルプの他、コットン（例えば、脱脂綿やコットンリンター）や様々な手法でパルプを精製したもの、例えば、レンチング社製「テンセル」（登録商標）、旭化成ケミカルズ社製「セオラス」（登録商標）、旭化成ケミカルズ社製「Ａｖｉｃｅｌ」（登録商標）、やコットンを精製したもの、例えば銅アンモニア法再生セルロース（キュプラ）等を用いることができる。
【００６５】
＜繊維の修飾＞
本発明において用いる繊維は、上述のようなセルロース繊維を化学修飾及び／又は物理修飾して機能性を高めたものであっても良い。ここで、化学修飾としては、アセチル化、シアノエチル化、アセタール化、エーテル化、イソシアネート化等によって官能基を付加させること、シリケートやチタネート等の無機物を化学反応やゾルゲル法等によって複合化や被覆化させること等が挙げられる。化学修飾の方法としては、例えば、ＢＣシートやＮａｎｏ  ＭＦＣシートを無水酢酸中に浸漬して加熱する方法が挙げられ、アセチル化により、光線透過率を低下させることなく、吸水性の低下、耐熱性の向上を図ることができる。また、物理修飾としては、金属やセラミック原料を、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の物理蒸着法（ＰＶＤ法）、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、無電解メッキや電解メッキ等のメッキ法等によって表面被覆させることが挙げられる。
【００６６】
＜繊維強化複合材料中の繊維の含有率＞
本発明において、基板を構成する繊維強化複合材料中の繊維の含有率は、１０重量％以上、特に３０重量％以上、とりわけ５０重量％以上であることが好ましく、９９重量％以下、特に９５重量％以下であることが好ましい。繊維強化複合材料中の繊維の含有率が少な過ぎるとセルロース繊維等の繊維による基板の熱伝導率向上、曲げ強度向上、曲げ弾性率向上、線熱膨張係数低減の効果が不十分となる傾向があり、多過ぎると、マトリクス材料による繊維間の接着、又は繊維間の空間の充填が十分でなくなり、強度や透明性、硬化したときの表面の平坦性が低下するおそれがある。
【００６７】
＜マトリクス材料＞
本発明に係る繊維強化複合材料のマトリクス材料は、本発明に係る繊維強化複合材料の母材となる材料であり、本発明で目的とする高熱伝導性の基板を得ることができ、かつ後述の好適な物性を満たす基板を製造することができるものであれば特に制限はなく、有機高分子、無機高分子、有機高分子と無機高分子とのハイブリッド高分子等の１種を単独で、或いは２種以上を混合して用いることができる。
【００６８】
以下に本発明に好適なマトリクス材料を例示するが、本発明で用いるマトリクス材料は何ら以下のものに限定されるものではない。
【００６９】
マトリクス材料の無機高分子としては、ガラス、シリケート材料、チタネート材料などのセラミックス等が挙げられ、これらは例えばアルコラートの脱水縮合反応により形成することができる。また、有機高分子としては、天然高分子や合成高分子が挙げられる。
【００７０】
天然高分子としては、再生セルロース系高分子、例えばセロハン、トリアセチルセルロース等が挙げられる。
【００７１】
合成高分子としては、ビニル系樹脂、重縮合系樹脂、重付加系樹脂、付加縮合系樹脂、開環重合系樹脂等が挙げられる。
【００７２】
上記ビニル系樹脂としては、ポリオレフィン、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、フッ素樹脂、（メタ）アクリル系樹脂等の汎用樹脂や、ビニル重合によって得られるエンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。これらは、各樹脂内において、構成される各単量体の単独重合体や共重合体であっても良い。
【００７３】
上記ポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、スチレン、ブタジエン、ブテン、イソプレン、クロロプレン、イソブチレン、イソプレン等の単独重合体又は共重合体、あるいはノルボルネン骨格を有する環状ポリオレフィン等が挙げられる。
【００７４】
上記塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル、塩化ビニリデン等の単独重合体又は共重合体が挙げられる。
【００７５】
上記酢酸ビニル系樹脂とは、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニルの加水分解体であるポリビニルアルコール、酢酸ビニルに、ホルムアルデヒドやｎ−ブチルアルデヒドを反応させたポリビニルアセタール、ポリビニルアルコールやブチルアルデヒド等を反応させたポリビニルブチラール等が挙げられる。
【００７６】
上記フッ素樹脂としては、テトラクロロエチレン、ヘキフロロプロピレン、クロロトリフロロエチレン、フッ化ビリニデン、フッ化ビニル、ペルフルオロアルキルビニルエーテル等の単独重合体又は共重合体が挙げられる。
【００７７】
上記（メタ）アクリル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸エステル、（メタ）アクリルアミド類等の単独重合体又は共重合体が挙げられる。なお、この明細書において、「（メタ）アクリル」とは、「アクリル及び／又はメタクリル」を意味する。ここで、（メタ）アクリル酸としては、アクリル酸又はメタクリル酸が挙げられる。また、（メタ）アクリロニトリルとしては、アクリロニトリル又はメタクリロニトリルが挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、シクロアルキル基を有する（メタ）アクリル酸系単量体、（メタ）アクリル酸アルコキシアルキルエステル等が挙げられる。（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル等が挙げられる。シクロアルキル基を有する（メタ）アクリル酸系単量体としては、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、イソボルニル（メタ）アクリレート等が挙げられる。（メタ）アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、（メタ）アクリル酸２−メトキシエチル、（メタ）アクリル酸２−エトキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ブトキシエチル等が挙げられる。（メタ）アクリルアミド類としては、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｔ−オクチル（メタ）アクリルアミド等のＮ置換（メタ）アクリルアミド等が挙げられる。
【００７８】
上記重縮合系樹脂としては、アミド系樹脂やポリカーボネート等が挙げられる。
【００７９】
上記アミド系樹脂としては、６，６−ナイロン、６−ナイロン、１１−ナイロン、１２−ナイロン、４，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、６，１２−ナイロン等の脂肪族アミド系樹脂や、フェニレンジアミン等の芳香族ジアミンと塩化テレフタロイルや塩化イソフタロイル等の芳香族ジカルボン酸又はその誘導体からなる芳香族ポリアミド等が挙げられる。
【００８０】
上記ポリカーボネートとは、ビスフェノールＡやその誘導体であるビスフェノール類と、ホスゲン又はフェニルジカーボネートとの反応物をいう。
【００８１】
上記重付加系樹脂としては、エステル系樹脂、Ｕポリマー、液晶ポリマー、ポリエーテルケトン類、ポリエーテルエーテルケトン、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン等が挙げられる。
【００８２】
上記エステル系樹脂としては、芳香族ポリエステル、脂肪族ポリエステル、不飽和ポリエステル等が挙げられる。上記芳香族ポリエステルとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４-ブタンジオール等の後述するジオール類とテレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸との共重合体が挙げられる。上記脂肪族ポリエステルとしては、後述するジオール類とコハク酸、吉草酸等の脂肪族ジカルボン酸との共重合体や、グリコール酸や乳酸等のヒドロキシカルボン酸の単独重合体又は共重合体、上述するジオール類、上記脂肪族ジカルボン酸及び上記ヒドロキシカルボン酸の共重合体等が挙げられる。上記不飽和ポリエステルとしては、後述するジオール類、無水マレイン酸等の不飽和ジカルボン酸、及び必要に応じてスチレン等のビニル単量体との共重合体が挙げられる。
【００８３】
上記Ｕポリマーとしては、ビスフェノールＡやその誘導体であるビスフェノール類、テレフタル酸及びイソフタル酸等からなる共重合体が挙げられる。
【００８４】
上記液晶ポリマーとしては、ｐ−ヒドロキシ安息香酸と、テレフタル酸、ｐ，ｐ’−ジオキシジフェノール、ｐ−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸、ポリテレフタル酸エチレン等との共重合体をいう。
【００８５】
上記ポリエーテルケトンとしては、４，４’−ジフルオロベンゾフェノンや４，４’−ジヒドロベンゾフェノン等の単独重合体や共重合体が挙げられる。
【００８６】
上記ポリエーテルエーテルケトンとしては、４，４’−ジフルオロベンゾフェノンとハイドロキノン等の共重合体が挙げられる。
【００８７】
上記アルキド樹脂としては、ステアリン酸、パルチミン酸等の高級脂肪酸と無水フタル酸等の二塩基酸、及びグリセリン等のポリオール等からなる共重合体が挙げられる。
【００８８】
上記ポリスルホンとしては、４，４’−ジクロロジフェニルスルホンやビスフェノールＡ等の共重合体が挙げられる。
【００８９】
上記ポリフェニレンスルフィドとしては、ｐ−ジクロロベンゼンや硫化ナトリウム等の共重合体が挙げられる。
【００９０】
上記ポリエーテルスルホンとしては、４−クロロ−４’−ヒドロキシジフェニルスルホンの重合体が挙げられる。
【００９１】
上記ポリイミド系樹脂としては、無水ポリメリト酸や４，４’-ジアミノジフェニルエーテル等の共重合体であるピロメリト酸型ポリイミド、無水塩化トリメリト酸やｐ−フェニレンジアミン等の芳香族ジアミンや、後述するジイソシアネート化合物等からなる共重合体であるトリメリト酸型ポリイミド、ビフェニルテトラカルボン酸、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、ｐ−フェニレンジアミン等からなるビフェニル型ポリイミド、ベンゾフェノンテトラカルボン酸や４，４’−ジアミノジフェニルエーテル等からなるベンゾフェノン型ポリイミド、ビスマレイイミドや４，４’−ジアミノジフェニルメタン等からなるビスマレイイミド型ポリイミド等が挙げられる。
【００９２】
上記重付加系樹脂としては、ウレタン樹脂等が挙げられる。
【００９３】
上記ウレタン樹脂は、ジイソシアネート類とジオール類との共重合体である。上記ジイソシアネート類としては、ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、１，３−シクロヘキシレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキシレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート等が挙げられる。また、上記ジオール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等の比較的低分子量のジオールや、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオール等が挙げられる。
【００９４】
上記付加縮合系樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【００９５】
上記フェノール樹脂としては、フェノール、クレゾール、レゾルシノール、フェニルフェノール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等の単独重合体又は共重合体が挙げられる。
【００９６】
上記尿素樹脂やメラミン樹脂は、ホルムアルデヒドや尿素、メラミン等の共重合体である。
【００９７】
上記開環重合系樹脂としては、ポリアルキレンオキシド、ポリアセタール、エポキシ樹脂等が挙げられる。上記ポリアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド等の単独重合体又は共重合体が挙げられる。上記ポリアセタールとしては、トリオキサン、ホルムアルデヒド、エチレンオキシド等の共重合体が挙げられる。上記エポキシ樹脂とは、エチレングリコール等の多価アルコールとエピクロロヒドリンとからなる脂肪族系エポキシ樹脂、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンとからなる脂肪族系エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００９８】
本発明においては、このようなマトリクス材料のうち、特に非晶質でガラス転移温度（Ｔｇ）の高い合成高分子が透明性に優れた高耐久性の繊維強化複合材料を得る上で好ましく、このうち、非晶質の程度としては、結晶化度で１０％以下、特に５％以下であるものが好ましく、また、Ｔｇは１１０℃以上、特に１２０℃以上、とりわけ１３０℃以上のものが好ましい。Ｔｇが１１０℃未満のものでは、例えば沸騰水に接触した場合に変形するなど、透明部品、光学部品等としての用途において、耐久性に問題が発生する。なお、ＴｇはＤＳＣ法による測定で求められ、結晶化度は、非晶質部と結晶質部の密度から結晶化度を算定する密度法により求められる。
【００９９】
本発明において、好ましい透明マトリクス樹脂としては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ノボラック樹脂、ユリア樹脂、グアナミン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、フラン樹脂、ケトン樹脂、キシレン樹脂、熱硬化型ポリイミド樹脂、スチリルピリジン系樹脂、トリアジン系樹脂等の熱硬化樹脂が挙げられ、これらの中でも特に透明性の高いアクリル樹脂、メタクリル樹脂が好ましい。
【０１００】
これらのマトリクス材料は、１種単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。
【０１０１】
なお、繊維としてセルロース繊維を用いた場合において、マトリクス材料として生分解性のポリ乳酸樹脂を用いることにより、本発明に係る基板全体を生分解性とすることができ、廃棄処分を容易にすることができる。
【０１０２】
［基板の製造方法］
次に、本発明に係る基板の製造方法について説明する。
【０１０３】
＜含浸方法＞
本発明に係る基板を製造するには、上述のようなマトリクス材料を形成し得る含浸用液状物を、前記繊維の集合体に含浸させる。
【０１０４】
ここで、含浸用液状物としては、流動状のマトリクス材料、流動状のマトリクス材料の原料、マトリクス材料を流動化させた流動化物、マトリクス材料の原料を流動化させた流動化物、マトリクス材料の溶液、及びマトリクス材料の原料の溶液から選ばれる１種又は２種以上を用いることができる。
【０１０５】
上記流動状のマトリクス材料としては、マトリクス材料そのものが流動状であるもの等をいう。また、上記流動状のマトリクス材料の原料としては、例えば、プレポリマーやオリゴマー等の重合中間体等が挙げられる。
【０１０６】
更に、上記マトリクス材料を流動化させた流動化物としては、例えば、熱可塑性のマトリクス材料を加熱溶融させた状態のもの等が挙げられる。
【０１０７】
更に、上記マトリクス材料の原料を流動化させた流動化物としては、例えば、プレポリマーやオリゴマー等の重合中間体が固形状の場合、これらを加熱溶融させた状態のもの等が挙げられる。
【０１０８】
また、上記マトリクス材料の溶液やマトリクス材料の原料の溶液とは、マトリクス材料やマトリクス材料の原料を溶媒等に溶解させた溶液が挙げられる。この溶媒は、溶解対象のマトリクス材料やマトリクス材料の原料に合わせて適宜決定されるが、後工程でこれを除去するに当たり、蒸発除去する場合、上記マトリクス材料やマトリクス材料の原料の分解を生じさせない程度の温度以下の沸点を有する溶媒が好ましい。
【０１０９】
このような含浸用液状物を、繊維の集合体好ましくは前述のＢＣシート又はＮａｎｏ  ＭＦＣシートの単層体、或いは、これらの１種又は２種以上を複数枚積層した積層体に含浸させて、繊維間に含浸用液状物を十分に浸透させる。この含浸工程は、その一部又は全部を、圧を変化させた状態で行うのが好ましい。この圧を変化させる方法としては、減圧又は加圧が挙げられる。減圧又は加圧とした場合、繊維間に存在する空気を上記含浸用液状物と置き換えることが容易となり、気泡の残存を防止することができる。
【０１１０】
上記の減圧条件としては、０．１３３ｋＰａ（１ｍｍＨｇ）〜９３．３ｋＰａ（７００ｍｍＨｇ）が好ましい。減圧条件が９３．３ｋＰａ（７００ｍｍＨｇ）より大きいと、空気の除去が不十分となり、繊維間に空気が残存する場合が生じることがある。一方、減圧条件は０．１３３ｋＰａ（１ｍｍＨｇ）より低くてもよいが、減圧設備が過大となりすぎる傾向がある。
【０１１１】
減圧条件下における含浸工程の処理温度は、０℃以上が好ましく、１０℃以上がより好ましい。この温度が０℃より低いと、空気の除去が不十分となり、繊維間に空気が残存する場合が生じることがある。なお、温度の上限は、例えば前記含浸用液状物に溶媒を用いた場合、その溶媒の沸点（当該減圧条件下での沸点）が好ましい。この温度より高くなると、溶媒の揮散が激しくなり、かえって、気泡が残存しやすくなる傾向がある。
【０１１２】
上記の加圧条件としては、１．１〜１０ＭＰａが好ましい。加圧条件が１．１ＭＰａより低いと、空気の除去が不十分となり、繊維間に空気が残存する場合が生じることがある。一方、加圧条件は１０ＭＰａより高くてもよいが、加圧設備が過大となりすぎる傾向がある。
【０１１３】
加圧条件下における含浸工程の処理温度は、０〜３００℃が好ましく、１０〜１００℃がより好ましい。この温度が０℃より低いと、空気の除去が不十分となり、繊維間に空気が残存する場合が生じることがある。一方、３００℃より高いと、マトリクス材料が変性するおそれがある。
【０１１４】
＜媒介液を用いた含浸方法＞
前述の如く、コールドプレス、ホットプレス、或いは乾燥機による乾燥等で含水ＢＣや含水Ｎａｎｏ  ＭＦＣ繊維集合体から水分を除去して得られるセルロース繊維集合体は、その繊維の三次元交差構造のために、前述の含浸用液状物の浸透性が悪く、効率的な含浸処理を行えない場合がある。
【０１１５】
そこで、本発明では、次のように、媒介液を用いた含浸処理を行っても良い。
即ち、まず、前述のセルロース繊維集合体の製造工程において、水分除去処理を行う前の水分を含む含水ＢＣ又は含水Ｎａｎｏ  ＭＦＣ等の含水繊維集合体を、必要に応じてコールドプレスのみを行って、水分の一部のみを除去し、若干の水分を含む状態とし、この含水繊維集合体中の水を、水と上述の含浸用液状物との双方又は一方に相溶性を有する媒介液と置換して繊維強化複合材料前駆体を得（第１の工程）、次いで、この繊維強化複合材料前駆体中の媒介液を含浸用液状物と置換して繊維強化複合材料を得る（第２の工程）。
【０１１６】
なお、本発明において、「相溶性」とは、２つの液体を任意の割合で混合して放置した際に、２層に分離しないことを指す。
【０１１７】
この媒介液としては、第１の工程において含水繊維集合体に含まれる水と媒介液との置換、また、後述の第２の工程において繊維集合体に含まれる媒介液と含浸用液状物との置換、を円滑に行なうために、互いに相溶性を示すことに加え、媒介液は水及び含浸用液状物よりも低沸点であることが好ましく、特に、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコール；アセトン等のケトン；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル；Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド；酢酸等のカルボン酸；アセトニトリル等のニトリル類等、その他ピリジン等の芳香族複素環化合物等の水溶性有機溶媒が好ましく、入手の容易さ、取り扱い性等の点において、エタノール、アセトン等が好ましい。これらの水溶性有機溶媒は１種を単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。
【０１１８】
なお、この媒介液としては、当該媒介液が水及び含浸用液状物の双方に相溶性を有するものであるか、或いは一方に相溶性を有するものであるか、更には含浸用液状物に相溶性を有する場合は当該含浸用液状物の種類によっても異なり、適宜選択使用されるが、場合によっては、水、上記水溶性溶媒と水との混合物、無機化合物を溶解した水溶液等を用いることもできる。
【０１１９】
含水繊維集合体中の水を媒介液と置換する方法としては特に制限はないが、含水繊維集合体を媒介液中に浸漬して所定の時間放置することにより含水繊維集合体中の水を媒介液側へ浸出させ、浸出した水を含む媒介液を適宜交換することにより繊維集合体中の水を媒介液と置換する方法が挙げられる。この浸漬置換の温度条件は、媒介液の揮散を防止するために、０〜６０℃程度とすることが好ましく、通常は室温で行われる。
【０１２０】
この水から媒介液への置換割合は、１００％であることが最も好ましいが、少なくとも含水繊維集合体中の水の１０％以上を媒介液と置換することが好ましい。
【０１２１】
なお、この含水繊維集合体中の水を媒介液と置換するに先立ち、含水繊維集合体をコールドプレスして、繊維集合体中に含まれる水分の一部を除去することが、水と媒介液との置換を効率的に行う上で好ましい。
【０１２２】
このプレスの程度は、後述の繊維強化複合材料前駆体中の媒介液の含浸用液状物への置換に先立つプレスとで、目的とする繊維含有率の繊維強化複合材料が得られるように設計されるが、一般的には、プレスにより、含水繊維集合体の厚さがプレス前の厚さの１／２〜１／２０程度となるようにすることが好ましい。このコールドプレス時の圧力、保持時間は、０．０１〜１００ＭＰａ（ただし、１０ＭＰａ以上でプレスする場合は、繊維集合体が破壊される場合があるので、プレススピードを遅くするなどしてプレスする。）、０．１〜３０分間の範囲でプレスの程度に応じて適宜決定されるが、プレス温度は、上記の水と媒介液との置換時の温度条件と同様の理由から０〜６０℃程度とすることが好ましいが、通常は室温で行われる。このプレス処理により厚さが薄くなった含水繊維集合体は、水と媒介液との置換を行っても、ほぼその厚さが維持される。ただし、このプレスは必ずしも必要とされず、第１の工程で得られた含水繊維集合体をそのまま媒介液に浸漬して水と媒介液との置換を行っても良い。
【０１２３】
このようにして、含水繊維集合体中の水を媒介液と置換することにより、繊維集合体に媒介液が含浸された繊維強化複合材料前駆体が得られる。この繊維強化複合材料前駆体の繊維含有率は、水と媒介液との置換に先立つプレスの程度にもよるが、０．１重量％以上、好ましくは１０〜７０重量％、更に好ましくは２０〜７０重量％程度である。
【０１２４】
なお、この第１の工程において、含水繊維集合体中の水の媒介液との置換は、２段以上の複数段階で行っても良い。即ち、水と含浸用液状物との相溶性において、水との相溶性が
第１の媒介液＞第２の媒介液
であり、含浸用液状物との相溶性が
第１の媒介液＜第２の媒介液
であり、かつ互いに相溶性を有する第１の媒介液（例えばエタノール）及び第２の媒介液（例えばアセトン）の２種類の媒介液を準備しておき、まず、含水繊維集合体中の水を第１の媒介液と置換して繊維集合体に第１の媒介液が含浸された繊維集合体を得、次いで、この第１の媒介液が含浸された繊維集合体中の第１の媒介液を第２の媒介液と置換して繊維集合体中に第２の媒介液が含浸された繊維集合体を繊維強化複合材料前駆体として得ることもできる。更に３種以上の媒介液を用いて、置換を３段階以上で行うことも可能である。
【０１２５】
繊維強化複合材料前駆体は、次いで、これに含まれる媒介液を含浸用液状物と置換する。なお、ここで繊維強化複合材料前駆体に含浸された媒介液は、少なくとも含浸用液状物に相溶性を有するものである。  
この置換に際しては、繊維強化複合材料前駆体をコールドプレスして、繊維強化複合材料前駆体中の媒介液の一部を除去しても良い。
【０１２６】
このコールドプレスの程度は、目的とする繊維強化複合材料の繊維含有率に応じて適宜決定されるが、一般的には、プレスにより、繊維強化複合材料前駆体の厚さがプレス前の厚さの１／２〜１／２０程度となるようにすることが好ましい。このコールドプレス時の圧力、保持時間は、０．０１〜１００ＭＰａ（ただし、１０ＭＰａ以上でプレスする場合は、繊維集合体が破壊される場合があるので、プレススピードを遅くするなどしてプレスする。）、０．１〜３０分間の範囲でプレスの程度に応じて適宜決定されるが、プレス温度は０〜６０℃程度、通常は室温とすることが好ましい。ただし、このプレス処理は、最終的に得られる繊維強化複合材料の繊維含有率の調整のために行われ、従って、第１の工程におけるプレスで繊維含有率が十分に調整されている場合には、このプレスは必ずしも必要とされず、第１の工程で得られた繊維強化複合材料前駆体をそのまま媒介液と含浸用液状物との置換に供しても良い。
【０１２７】
繊維強化複合材料前駆体中の媒介液を含浸用液状物と置換する方法としては特に制限はないが、繊維強化複合材料前駆体を含浸用液状物中に浸漬して減圧条件下に保持する方法が好ましい。これにより、繊維強化複合材料前駆体中の媒介液が揮散し、代りに含浸用液状物が繊維集合体中に浸入することで、繊維強化複合材料前駆体中の媒介液が含浸用液状物に置換される。
【０１２８】
この減圧条件については特に制限はないが、０．１３３ｋＰａ（１ｍｍＨｇ）〜９３．３ｋＰａ（７００ｍｍＨｇ）が好ましい。減圧条件が９３．３ｋＰａ（７００ｍｍＨｇ）より大きいと、媒介液の除去が不十分となり、繊維集合体の繊維間に媒介液が残存する場合が生じることがある。一方、減圧条件は０．１３３ｋＰａ（１ｍｍＨｇ）より低くてもよいが、減圧設備が過大となりすぎる傾向がある。
【０１２９】
減圧条件下における置換工程の処理温度は、０℃以上が好ましく、１０℃以上がより好ましい。この温度が０℃より低いと、媒介液の除去が不十分となり、繊維間に媒介液が残存する場合が生じることがある。なお、温度の上限は、例えば含浸用液状物に溶媒を用いた場合、その溶媒の沸点（当該減圧条件下での沸点）が好ましい。この温度より高くなると、溶媒の揮散が激しくなり、かえって、気泡が残存しやすくなる傾向がある。
【０１３０】
また、繊維強化複合材料前駆体を含浸用液状物中に浸漬した状態で、減圧と加圧とを交互に繰り返すことによっても繊維強化複合材料前駆体中の媒介液を円滑に含浸用液状物と置換することができる。
【０１３１】
この場合の減圧条件は、上記の条件と同様であるが、加圧条件としては、１．１〜１０ＭＰａが好ましい。加圧条件が１．１ＭＰａより低いと、媒介液の除去が不十分となり、繊維間に媒介液が残存する場合が生じることがある。一方、加圧条件は１０ＭＰａより高くてもよいが、加圧設備が過大となりすぎる傾向がある。
【０１３２】
加圧条件下における含浸工程の処理温度は、０〜３００℃が好ましく、１０〜１００℃がより好ましい。この温度が０℃より低いと、媒介液の除去が不十分となり、繊維間に媒介液が残存する場合が生じることがある。一方、３００℃より高いと、マトリクス樹脂が変性するおそれがある。
【０１３３】
この繊維強化複合材料前駆体中の媒介液から含浸用液状物への置換割合は１００％であることが最も好ましいが、少なくとも繊維強化複合材料前駆体中の媒介液の０．２％以上を含浸用液状物と置換することが好ましい。
【０１３４】
＜硬化方法＞
このようにして、繊維集合体に含浸用液状物を含浸させた後は、所定の形状に成形硬化させて、本発明に係る基板を得る。この硬化方法は、用いた含浸用液状物の硬化方法に従って行えば良く、例えば、含浸用液状物が流動状のマトリクス材料の場合は、架橋反応、鎖延長反応等が挙げられる。また、含浸用液状物が流動状のマトリクス材料の原料の場合は、重合反応、架橋反応、鎖延長反応等が挙げられる。
【０１３５】
また、含浸用液状物がマトリクス材料を流動化させた流動化物の場合は、冷却等が挙げられる。また、含浸用液状物がマトリクス材料の原料を流動化させた流動化物の場合は、冷却等と、重合反応、架橋反応、鎖延長反応等の組合せが挙げられる。
【０１３６】
また、含浸用液状物がマトリクス材料の溶液の場合は、溶液中の溶媒の蒸発や風乾等による除去等が挙げられる。更に、含浸用液状物がマトリクス材料の原料の溶液の場合は、溶液中の溶媒の除去等と、重合反応、架橋反応、鎖延長反応等との組合せが挙げられる。なお、上記蒸発除去には、常圧下における蒸発除去だけでなく、減圧下における蒸発除去も含まれる。
【０１３７】
本発明に係る基板は、この硬化に際し、繊維集合体に含浸用液状物を含浸させて半硬化状態としたもの（以下これを「プリプレグ」と称す場合がある。）を必要に応じて複数枚積層し、所定の形状に成形して更に硬化させることにより容易に製造することができる。
【０１３８】
なお、このプリプレグの半硬化状態とは、完全に硬化した状態に対して、硬化度（反応度）が４５〜７０％程度であるような状態であることが好ましい。
【０１３９】
［基板の熱伝導率］
本発明に係る基板は、厚さ方向（面厚方向）の熱伝導率及び板面方向（面内方向）の熱伝導率がいずれも０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。  
このように、面厚方向、面内方向の双方において、高い熱伝導率を有する等方的な高熱伝導性であることにより、熱の放散性に優れた配線基板を提供することができる。
【０１４０】
なお、本発明において、基板の面厚方向及び面内方向の熱伝導率は、次のようにして測定された値である。
【０１４１】
＜熱伝導率の測定方法＞
本発明に係る基板に対して、面内方向の熱伝導率は光交流法により、面厚方向の熱伝導率は温度波熱分析法によりそれぞれ測定される。より具体的な測定方法は、後述の実施例に記載された通りである。
【０１４２】
［等方的な高熱伝導性を得るための工夫］
本発明に係る基板が、上述のような面厚方向及び面内方向の双方において高い熱伝導率を有する等方的な高熱伝導性を得るために、前述の方法で本発明の基板を製造するにあたり、次のような工夫を行って、結晶化度５０％以上の前述の繊維を基板内においてランダム方向に配向させることが好ましい。即ち、前述のようにバクテリアセルロースや植物繊維をグラインダー等で繰り返し磨砕ないし融砕処理することにより得られたＮＢＣないしＮａｎｏ  ＭＦＣは組成物中をランダム方向に配向するため、このようなＮＢＣないしＮａｎｏ  ＭＦＣを用いることが好ましい。
【０１４３】
［基板の光線透過率］
本発明に係る基板は、５０μｍ厚換算における波長４００〜７００ｎｍの全光線透過率が８０％以上、特に８５％以上、同平行光線透過率が６０％以上、特に６５％以上、特に７０％以上、更には８０％以上、とりわけ９０％以上の高透明性基板であることが好ましい。
【０１４４】
なお、本発明において、基板の５０μｍ厚換算における波長４００〜７００ｎｍの全光線透過率（以下「５０μｍ厚全可視光透過率」と称す場合がある。）及び平行光線透過率（以下「５０μｍ厚平行可視光透過率」と称す場合がある。）は次のようにして測定された値である。
【０１４５】
＜５０μｍ厚全可視光透過率及び５０μｍ厚平行可視光透過率の測定方法＞
本発明に係る基板に対して、厚さ方向に波長４００〜７００ｎｍの光を照射した時の全波長域における全光線透過率、平行光線透過率（直線光線透過率）の平均値を各々５０μｍ厚に換算して、それぞれ５０μｍ厚全可視光透過率、５０μｍ厚平行可視光透過率とする。  
なお、光線透過率は、空気をレファレンスとして、光源とディテクターを被測定基板（試料基板）を介して、かつ基板に対して垂直となるように配置し、全透過光、直線透過光（平行光線）を測定することにより求めることができ、具体的には、後述の実施例に記載される測定方法で測定することができる。
【０１４６】
［基板のその他の物性］
本発明に係る基板は、より好ましくは、次のような物性を有する。
【０１４７】
線熱膨張係数については、好ましくは０．０５×１０−５〜５×１０−５Ｋ−１であり、より好ましくは０．２×１０−５〜２×１０−５Ｋ−１であり、特に好ましくは０．３×１０−５〜１×１０−５Ｋ−１である。線熱膨張係数は０．０５×１０−５Ｋ−１より小さくてもよいが、セルロース繊維等の線熱膨張係数を考えると、実現が難しい場合がある。一方、線熱膨張係数が５×１０−５Ｋ−１より大きいと、繊維補強効果が発現しておらず、ガラスや金属材料との線熱膨張係数との違いから、雰囲気温度により、たわみや歪みが発生したり、光学部品で結像性能や屈折率狂う等の問題が発生したりする場合がある。
【０１４８】
曲げ強度については、好ましくは３０ＭＰａ以上であり、より好ましくは１００ＭＰａ以上である。曲げ強度が３０ＭＰａより小さいと、十分な強度が得られず、力の加わる用途への使用に影響を与えることがある。曲げ強度の上限については、通常６００ＭＰａ程度であるが、繊維の配向を調整するなどの改良手法により、１ＧＰａ、更には１．５ＧＰａ程度の高い曲げ強度を実現することも期待される。
【０１４９】
曲げ弾性率については、好ましくは０．１〜１００ＧＰａであり、より好ましくは１〜４０ＧＰａである。曲げ弾性率が０．１ＧＰａより小さいと、十分な強度が得られず、力の加わる用途への使用に影響を与えることがある。一方、１００ＧＰａより大きいものは実現が困難である。
【０１５０】
比重については、１．０〜２．５であることが好ましい。より具体的には、マトリクス材料としてガラス等のシリケート化合物や、チタネート化合物、アルミナ等の無機高分子以外の有機高分子や、無機高分子であっても多孔質材料を用いる場合は、本発明に係る基板の比重は、１．０〜１．８が好ましく、１．２〜１．５がより好ましく、１．３〜１．４が更に好ましい。ガラス以外のマトリクス材料の比重は１．６未満が一般的であり、かつ、セルロース繊維の比重が１．５付近であるので、比重を１．０より小さくしようとすると、セルロース繊維等の含有率が低下し、セルロース繊維等による強度向上が不十分となる傾向がある。一方、比重が１．８より大きいと、得られる配線基板の重量が大きくなり、ガラス繊維強化材料と比較して、軽量化をめざす用途に使用することが不利となる。
【０１５１】
また、マトリクス材料としてガラス等のシリケート化合物や、チタネート化合物、アルミナ等の無機高分子（多孔質材料を除く）を用いる場合は、本発明に係る基板の比重は、１．５〜２．５が好ましく、１．８〜２．２がより好ましい。ガラスの比重は２．５以上が一般的であり、かつ、セルロース繊維の比重が１．５付近であるので、比重を２．５より大きくしようとすると、セルロース繊維等の含有率が低下し、セルロース繊維等による強度向上が不十分となる傾向がある。一方、比重が１．５より小さくなると、繊維間の空隙の充填が不十分になる可能性がある。
【０１５２】
［配線基板の構成及び特長］
次に上述のような基板上に配線回路が形成された本発明の配線基板について説明する。
【０１５３】
本発明の配線基板は、上述のような基板上に、常法に従って配線回路を形成することにより製造される。
【０１５４】
配線回路は例えば、基板に銅、銀、金、アルミニウム、マグネシウム、タンタル等の金属又はこれらの合金の箔を圧着するか、或いは、蒸着、スパッタリング等によりこのような金属又は合金膜を形成した後、これを常法に従って、所定の回路形状にエッチング処理することにより形成することができる。
【０１５５】
本発明の配線基板は、配線回路を形成した基板を複数枚積層した多層配線基板とすることもでき、また、基板には基板の表裏面の導通を図るためのスルーホールを形成することもできる。
【０１５６】
本発明の配線基板の基板は、等方的な高熱伝導性を有し、更には、高透明性、低熱膨張性、高強度、高弾性等の特性を備えるものとすることから、次のような効果を奏する。
【０１５７】
（１）等方的な高熱伝導性を有し、放熱性に優れることから、自動車用集積型ＬＥＤ照明システムのようなパワーシステムに用いられる大電流用配線基板として、優れた放熱性を示す。因みに、本発明に係る基板の熱伝導率は、従来の配線基板用樹脂の熱伝導率（一般に０．１７〜０．２２Ｗ／ｍ・ｋ）に比べて格段に高く、シリカフィラー高充填の樹脂基板と同等である。
【０１５８】
（２）透明性であるため、内蔵受動素子のトリミングが可能となる。
従来の基板は不透明であり、受動素子を内蔵したものを、外部から容量の微調整（トリミング）をすることは不可能であった。このため、一旦作成した後、良品・不良品を選別しなければならなかった。これに対して、本発明に係る基板は、透明とすることができるため、内蔵した受動素子の位置を外部から確認でき、更に外部からレーザー等を用いてトリミングが可能である。そのため、作成後、特性に合わせて微調整が可能になり、歩留りを高めることができる。
【０１５９】
（３）低熱膨張性（例えば７×１０−６Ｋ−１）であり、チップを直接搭載するパッケージ基板に好適である。
従来の一般的な基板は樹脂とガラスクロスの組み合わせで、その線熱膨張率は１５×１０−６〜２０×１０−６Ｋ−１程度である。一方、半導体チップ（シリコン）は３×１０−６〜４×１０−６Ｋ−１で、チップを直接搭載する際、その熱膨張率の差による熱応力を緩和するためアンダーフィル剤を充填している。これに対して、本発明に係る基板は、ガラス程度の低熱膨張性であり、チップの熱膨張率に近い特性を有し得るため、チップとの熱膨張の差による熱応力の問題はない。
【０１６０】
（４）高強度（例えば曲げ強度４６０ＭＰａ程度）・高弾性率（例えば曲げ弾性率３０Ｇｐａ程度でガラスの約２倍）であり、薄型パッケージ基板に好適である。
従来の基板は薄型にすると剛性が十分でなく、片面モールドしたパッケージでは反りが大きくなり、信頼性等に問題があるが、本発明に係る基板の弾性率はガラスに比べて非常に高くし得るため、薄型基板でも非常に剛性が高くなり、片面モールドしたパッケージに適用しても反りを非常に小さくできることができる。
【０１６１】
［配線基板の用途］
本発明の配線基板は、半導体実装用配線基板、特に今後必要とされるフリップチップ型パッケージ、受動素子内蔵化技術の分野への適用が期待され、特に、その優れた放熱性により大電流配線基板に有用である。
【実施例】
【０１６２】
以下に、実施例、及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。なお、以下において、各種物性の測定方法は次の通りである。
【０１６３】
［繊維の結晶化度］
結晶化度はＸ線回折測定により得られたＸ線回折図上の結晶散乱ピーク面積の割合として定義した。製造された繊維集合体をサンプルホルダーに装着し、Ｘ線回折の回折角度を１０゜〜３２゜まで操作して測定した。得られたＸ線回折図からバックグラウンド散乱を除去した後、Ｘ線回折曲線上の１０°、１８．５°、３２°を直線で結んだ面積が非晶部分となり、それ以外が結晶部分となる。セルロース結晶化度は回折図全体の面積に対する結晶部分の割合として、下記の式により算出した。  
結晶化度＝（結晶部分の面積）／（Ｘ線回折図全体の面積）×１００（％）
【０１６４】
［５０μｍ厚全可視光透過率］
硬化物に対して、厚さ方向に波長４００〜７００ｎｍの光を照射した時の全波長域における全光線透過率、平行光線透過率（直線光線透過率）の平均値を各々５０μｍ厚に換算して、それぞれ５０μｍ厚全可視光透過率、５０μｍ厚平行可視光透過率とする。
なお、光線透過率は、空気をレファレンスとして、光源とディテクターを被測定基板（試料基板）を介して、かつ基板に対して垂直となるように配置し、全透過光、直線透過光（平行光線）を測定することにより求めることができる。
【０１６５】
［５０μｍ厚平行可視光透過率］
＜測定装置＞
日立ハイテクノロジーズ社製「ＵＶ−４１００形分光度計」（固体試料測定システム）を使用。
【０１６６】
＜測定条件＞
・６ｍｍ×６ｍｍの光源マスク使用
・測定サンプルを積分球開口より２２ｃｍ離れた位置において測光した。サンプルをこの位置に置くことで、拡散透過光は除去され、積分球内部の受光部に直線透過光のみが届く。  
・リファレンスサンプルなし。リファレンス（試料と空気との屈折率差によって生じる反射。フレネル反射が生じる場合は、直線透過率１００％ということはあり得ない。）がないため、フレネル反射による透過率のロスが生じている。  
・スキャンスピード：３００ｎｍ／ｍｉｎ
・光源：タングステンランプ、重水素ランプ
・光源切り替え：３４０ｎｍ
【０１６７】
［熱伝導率（面厚方向）］
面厚方向の熱伝導率の測定には、プローブ法を採用し、京都電子工業(株)製QTM-D3形迅速熱伝導率計を用いた。標準プレートとして、縦150mm×横60mm×厚さ20mmのサイズのシリコンゴム（熱伝導率0.239W/mK）、石英ガラス（同1.416W/mK）、ジルコニア（同3.35W/mK）の３種類を用いた。試料サイズは縦100mm、横60mm、厚さ0.5、1、1.5mm（３種）とした。試料（積層板、またはマコール）を標準プレートの上に密着させて置き、その上からプローブを乗せて熱伝導率を測定した。標準プレートの熱伝導率を横軸に、偏差（＝{(測定値)−(標準プレートの熱伝導率)}/(標準プレートの熱伝導率)）を縦軸にプロットし、最小二乗法による近似曲線における偏差が０になるときの熱伝導率を内挿法によって求め、積層板の面厚方向の熱伝導率とした。
【０１６８】
［熱伝導率（面内方向）］
面内方向の熱伝導率の測定には、Xeフラッシュ法を採用し、Bruker-axs社(製造元NETZSCH社)製Nanoflash  LFA447型フラッシュ法熱拡散率測定装置を用いた。なお、本手法は試料の設置方法によって面内ばかりでなく、面厚方向の熱伝導率も測定可能である。10mm角に切り出した厚さ1〜3mmの試料の両面をグラファイトスプレーで黒化し、標準ホルダに固定して厚さ方向の熱拡散率を測定した。試料厚さは、積層板については0.8〜1mm、マコールについては厚さ1〜3mm、樹脂/セラミック成形材については1mmとした。積層板の面内方向の評価は，層状試料用ホルダ（ラメラホルダ）を用いて行った。13mm幅の試料を一定の幅（約1.2mm）の短冊状に切り出し、ホルダ上にそれぞれを90°回転させた状態で並べて固定した。パルス光照射は、パルス幅0.2ms、印加電圧202Vの条件で行った。すべての測定を設定雰囲気温度25℃で行った。得られた熱拡散率と、比熱、密度から熱伝導率を算出した。
【０１６９】
［繊維含有率］
製造された繊維強化複合樹脂製基板の重量と、この繊維強化複合樹脂製基板の製造に供した繊維集合体の重量から求めた。
【０１７０】
実施例１：ＢＣ含有繊維強化複合樹脂製基板
まず、凍結乾燥保存状態の酢酸菌の菌株（ＦＦ−８８）に培養液を加え、1週間静置培養した（２５〜３０℃）。培養液表面に生成したバクテリアセルロースのうち、厚さが比較的厚いものを選択し、その株の培養液を少量分取して新しい培養液に加えた。そして、この培養液を大型培養器に入れ、２５〜３０℃で７〜３０日間の静地培養を行った。培養液には、グルコース２重量％、バクトイーストエクストラクト０．５重量％、バクトペプトン０．５重量％、リン酸水素二ナトリウム０．２７重量％、クエン酸０．１１５重量％、硫酸マグネシウム七水和物０．１重量％とし、塩酸によりｐＨ５．０に調整した水溶液（ＳＨ培地）を用いた。
【０１７１】
このようにして産出させたバクテリアセルロースを培養液中から取り出し、２重量％のアルカリ水溶液で２時間煮沸し、その後、アルカリ処理液からバクテリアセルロースを取り出し、十分水洗し、アルカリ処理液を除去し、バクテリアセルロース中のバクテリアを溶解除去した。次いで、得られた含水バクテリアセルロース（含水率９５〜９９重量％のバクテリアセルロース）を、１２０℃、２ＭＰａで３分ホットプレスし、厚さ約５０μｍの、ＢＣシート（含水率０重量％）を得た。このＢＣシートの物性等は下記表１に示す通りであった。また、結晶化度は表２に示す通りであった。
【０１７２】
【表１】
2007165357.tif 000003
【０１７３】
このＢＣシートを、透明エポキシ樹脂（ダイセル化学社製「セロサイド２０２１」）に減圧下（０．０８ＭＰａ）で１２時間浸漬処理して、組成物中でＢＣがランダムに配向した繊維強化複合材料を製造した。この繊維強化複合材料の繊維含有率は表２に示す通りであった。
【０１７４】
また、この繊維強化複合樹脂材料をマトリックス樹脂の液状前駆体の硬化方法に従って硬化させて直径５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの試料を作製後、測定のためにそれぞれ板状に切り出し、この硬化物について、５０μｍ厚全可視光透過率、５０μｍ厚平行可視光透過率、熱伝導率を測定し、結果を表２に示した。
【０１７５】
実施例２：パルプ由来Ｎａｎｏ  ＭＦＣ含有繊維強化複合樹脂製基板
ミクロフィブリル化セルロース：ＭＦＣ（高圧ホモジナイザー処理で、針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）をミクロフィブリル化したもの、平均繊維径１μｍ）を水に十分に撹拌し、１重量％濃度の水懸濁液を７ｋｇ調製し、グラインダー（栗田機械作成所製「ピュアファインミルＫＭＧ１−１０」）にて、この水懸濁液を、ほぼ接触させた状態の１２００ｒｐｍで回転するディスク間を、中央から外に向かって通過させる操作を３０回（３０ｐａｓｓ）行った。
【０１７６】
グラインダー処理により得られたＮａｎｏ  ＭＦＣ（平均繊維径６０ｎｍ）を、０．２重量％水懸濁液に調製後、ガラスフィルターで濾過して製膜した。これを５５℃で乾燥し、繊維含有率約７０％、厚さ４３μｍのＮａｎｏ  ＭＦＣシートを得た。このＮａｎｏ  ＭＦＣの結晶化度は表２に示す通りであった。
【０１７７】
このＮａｎｏ  ＭＦＣシートに実施例１と同様にしてエポキシ樹脂を含浸させて、組成物中でＮａＮＯ  ＭＦＣがランダム配向した繊維強化複合材料を製造し、実施例１と同様にして、この繊維強化複合材料を硬化させて基板を製造した。この繊維強化複合材料及び基板について実施例１と同様に評価を行って、結果を表２に示した。
【０１７８】
実施例３：コットン由来Ｎａｎｏ  ＭＦＣ含有繊維強化複合材料
パルプの代りにコットン（脱脂綿）を用いたこと以外は実施例２と同様にして、Ｎａｎｏ  ＭＦＣシートを製造した。このＮａｎｏ  ＭＦＣの結晶化度は表２に示す通りであった。このＮａｎｏ  ＭＦＣシートに、実施例１と同様にしてエポキシ樹脂を含浸させて、組成物中でＮａＮＯ  ＭＦＣがランダム配向した繊維強化複合材料を製造し、実施例１と同様にして、この繊維強化複合材料を硬化させて基板を製造した。この繊維強化複合材料及び基板について実施例１と同様に評価を行って、結果を表２に示した。
【０１７９】
比較例１
エポキシ樹脂の硬化物について、実施例１と同様に評価を行って、結果を表２に示した。
【０１８０】
比較例２
無機ガラスについて、実施例１と同様に評価を行って、結果を表２に示した。
【０１８１】
比較例３
バクテリアセルロースがランダム配向せず面方向に配向したＢＣシートを作製した。このＢＣの結晶化度は表２に示す通りであった。このＢＣに実施例１と同様にしてエポキシ樹脂を含浸させて組成物中でＮａＮＯ  ＭＦＣがランダム配向した繊維強化複合材料を製造し、実施例１と同様にして、この繊維強化複合材料を硬化させて基板を製造した。この繊維強化複合材料及び基板について実施例１と同様に評価を行って、結果を表２に示した。
【０１８２】
【表２】
2007165357.tif 000004
【０１８３】
表２より、本発明によれば、等方的な高熱伝導性を有し、熱の放散性に優れた配線基板が提供されることがわかる。
【０１８４】
実施例４：多層配線基板
本実施例では多層配線基板を作成した。以下、図１を用いて説明する。
・ミクロフィブリル化セルロース（ＦＭＣ）プリプレグの作製
グラインダー処理し、ランダム解繊したミクロフィブリル化セルロース（平均繊維径２０ｎｍ）のチョップ（平均繊維長さ２ｍｍ）を水に５重量％の割合で分散させ、その分散液を吸引濾過後、そこにエタノールを注入してミキサーにて再攪拌する工程を３回繰り返した。ミキサーにて再攪拌することで解繊した繊維がランダムのまま分散媒中に維持され、無配向でランダム状の不織布となる。次いで、同様にしてエタノールの代わりにエポキシ樹脂ワニスを注入する工程を３回繰り返し、最後にプレスで厚さ２００μｍまで加圧圧縮してプリプレグを得た。
【０１８５】
エポキシ樹脂ワニスはビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂（油化シェル社製「エピコート８２８」）１００重量部に対して、硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬社製）１１．４重量部、硬化促進剤として１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成社製「２Ｅ４ＭＺ・ＣＮ」）０．２重量部をメチルエチルケトンに溶解することにより得た。ワニスの固形分濃度は５０重量％とした。
【０１８６】
この不織布にエポキシ樹脂ワニスを含浸した試料を１１０℃で５分、次いで１２０℃で５分乾燥して溶媒を除去して最終のプリプレグ１を得た。含浸した樹脂含量はプリプレグ全体の５６重量％とした。
【０１８７】
・銅張積層板の作製
上記で得られたプリプレグ１の両面に、図１（ａ）に示す如く、銅箔２（日本電解社製、１８μｍ厚）を設置してプレスで加熱圧着することにより、図１（ｂ）に示す銅張積層板３を得た。プレスの条件は圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ２で、室温から１０℃／分で１７０℃まで昇温させ、さらに１７０℃で６０分圧着した。
【０１８８】
・内層配線基板の作製
基板の上下の電気的導通をとるため、上記で得られた銅張積層板３の所定の部分に、図１（ｃ）に示す如く、孔３Ａを明け、さらに図１（ｄ）に示すように孔３Ａの内壁部分にめっきを施しスルーホール３Ｂを形成した。さらに両面の導体部分に所定の配線回路をレジスト露光現像、エッチング工程により形成して、図１（ｅ）に示す内層用両面配線基板４を得た。
【０１８９】
・多層配線基板の作製
図１（ｆ），（ｇ）に示すように、上記で作製した内層用配線基板４を複数枚（ここでは３枚）と最外層の銅箔２を２枚用いて、プリプレグ１を接着層としてプレスによる加熱圧着で多層板５を形成した。プレスの条件は圧力１５ｋｇｆ／ｃｍ２で、室温から１０℃／分で１７０℃まで昇温させ、さらに１７０℃で６０分圧着した。得られた多層板５の各層間の電気的接続をとるため、図１（ｈ），（ｉ）に示す如く、所定部分に貫通孔５Ａを明け、さらに孔５Ａの内壁部分にめっきを施しスルーホール５Ｂを形成した。さらに最外層の導体部分に所定の配線回路をレジスト露光現像、エッチング工程により形成して、最終的に図１（ｊ）に示す多層配線基板６を得た。
【０１９０】
得られた多層配線基板６は絶縁層の部分がすべて透明で、外観から内部の銅導体から形成される配線回路をすべて確認することができた。
本実施例の多層配線基板の特性は、室温強度５００ＭＰａ、室温弾性３０ＧＰａ、率熱膨張率８ｐｐｍ／Ｋであった。
【０１９１】
実施例５：コンデンサ内蔵多層配線基板
本実施例では、コンデンサ内蔵多層配線基板を作製した。以下、図２を用いて説明する。
ミクロフィブリル化セルロースプリプレグ１、銅張積層板３、内層用両面配線基板４の作製は実施例４と同様に実施した。
【０１９２】
・内蔵コンデンサ用内層基板の作製
内蔵コンデンサを形成するために、絶縁層に高誘電率の樹脂を用いた内層配線基板を上記基板とは別個に作製した。
高誘電率樹脂のワニスはチタン酸バリウム（東邦チタニウム社製、平均粒径０．２μｍ）６０重量部に、実施例４で用いたビスフェノールＡ型のエポキシ樹脂（油化シェル社製「エピコート８２８」）４０重量部、硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬社製）４．６重量部、硬化促進剤として１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成社製「２Ｅ４ＭＺ・ＣＮ」）０．０８重量部をメチルエチルケトンに溶解することにより得た。ワニス濃度は固形分量８０重量％とした。
【０１９３】
図２（ａ），（ｂ）に示す如く、得られたワニス７を銅箔２（日本電解社製、１８μｍ厚）の片面に平均２８μｍの厚さで塗工して、８０℃で１０分間熱風乾燥して溶剤を除去した。図２（ｃ），（ｄ）に示す如く、さらにワニス塗工面にもう一枚の銅箔（日本電解社製、１８μｍ厚）を重ね、通常の銅張積層板と同様にプレスで加熱圧着して、誘電体８の両面に銅箔２が形成された両面銅張基板９を得た。プレスの条件は厚さを制御して加圧し、温度は室温から１０℃／分で１７０℃まで昇温させ、さらに１７０℃で６０分圧着した。厚さは２０μｍとした。内蔵するコンデンサの容量は両面銅箔で形成される電極面積で決まり、所定の容量になるように、また必要に応じてコンデンサ間の接続、インダクタの形成などを考慮して電極も含めて所定の配線回路パターンをレジスト露光現像、エッチング工程により形成して、図２（ｅ）に示す内蔵コンデンサ用内層基板１０を作製した。
【０１９４】
・多層配線基板の作製
図２（ｆ），（ｇ）に示す如く、上記の内層用配線基板４を２枚、内蔵コンデンサ用内層基板１０を２枚と最外層の銅箔２を２枚用いて、プリプレグ１を接着層としてプレスによる加熱圧着で多層板を形成した。プレスの条件は圧力１５ｋｇｆ／ｃｍ２で、室温から１０℃／分で１７０℃まで昇温させ、さらに１７０℃で６０分圧着した。図２（ｈ），（ｉ）に示す如く、得られた多層板１１の各層間の電気的接続をとるため、所定部分に貫通孔１１Ａを明け、さらに孔１１Ａの内壁部分にめっきを施しスルーホール１１Ｂを形成した。さらに最外層の導体部分に所定の配線回路をレジスト露光現像、エッチング工程により形成して、最終的に図２（ｊ）に示すコンデンサを内蔵した多層配線基板１２を得た。
【０１９５】
本実施例のコンデンサ内蔵多層配線基板１２では、内部に形成されたコンデンサも外観から確認することができる。そのため、図２（ｋ）に示すように、コンデンサ内蔵多層配線基板１２に部品１３を搭載後、特性確認により内部のコンデンサのトリミングをレーザ等により容易に行うことができた。また、コンデンサと同様にインダクタについても外部から形状、位置が確認できるため、容易にレーザ等によりトリミングが可能であった。
本実施例のコンデンサ内蔵多層配線基板の特性は、室温強度４００ＭＰａ、室温弾性２５ＧＰｃ、熱膨張率９ｐｐｍ／Ｋであった。
【０１９６】
実施例４，５で作製した多層配線基板は、マトリックス材料中に繊維がランダムに配向した基板材料を用いているため、面内方向のみならず面圧方向にも優れた熱伝導性を有し、優れた放熱性を有する。また、得られた基板は高強度、高弾性率であり、機械的特性に優れていることが分かる。基板の弾性率が低い場合には、薄型にしていくと、パッケージ製造工程あるいは部品搭載時にたわみが発生しやすくなり、作業性、信頼性が著しく低下する。これに対して、本実施例のように弾性率が高い場合は薄型にしてもたわみ量が少なく、高密度実装、低コスト化に貢献する。また両面実装だけでなく、片面実装の形態でも高弾性率の場合、反りの発生が少なく様々な実装形態を取ることが可能となる。また、高強度の特性を有する基板は数多くの部品を搭載することができ、さらに温度サイクル、熱衝撃、高温放置など様々な信頼性試験でもクラック等の欠陥の発生を防ぐことができる。このように、本実施例により得られた基板は、薄型パッケージ用基板に好適であり、高密度実装が可能である。
【０１９７】
従来の一般的な基板は樹脂とガラスクロスの組み合わせで熱膨張率は１５〜２０ｐｐｍ／Ｋ程度である。一方、半導体チップ（シリコン）は３〜４ｐｐｍ／Ｋで、チップを直接搭載する際、その熱膨張率のミスマッチによる熱応力を緩和するためアンダーフィル剤を一般的には充填している。
本実施例により得られる基板の熱膨張率は、上述の如く１０ｐｐｍ／Ｋ以下であるため、よりチップの熱膨張率に近い特性を有し、熱応力の低減を図ることができ、より一層の高信頼性を実現することができる。また、場合によってはアンダーフィル剤を除くことができ、より一層の低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０１９８】
【図１】実施例４における多層配線基板の製造手順を示す工程図である。
【図２】実施例５におけるコンデンサ内蔵多層配線基板の製造手順を示す工程図である。
【符号の説明】
【０１９９】
１  プリプレブ
２  銅箔
３  銅張積層板
４  内層用両面配線基板
５  多層板
６  多層配線基板
７  ワニス
８  誘電体
９  両面銅張基板
１０  内蔵コンデンサ用内層基板
１１  多層板
１２  多層配線基板
１３  部品
【図１】
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【図２】
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