复合电介质用树脂组合物及复合电介质、使用该电介质的电路基板转让专利
申请号 : CN200480028531.6
文献号 : CN100582167C
文献日 : 2010-01-20
发明人 : 山崎勇英 , 浅子佳延 , 表和志 , 西地爱
申请人 : 株式会社日本触媒
摘要 :
本发明提供一种有机—无机复合电介质用液态组合物，其中，无机电介质在有机聚合物中的分散性优异，在制成有机—无机复合电介质的情况下，表现出高电容率。本发明涉及含有无机电介质和氟化芳香族聚合物的复合电介质用液态组合物、使用该复合电介质用液态组合物得到的复合电介质以及包含该复合电介质作为构成部件的电路基板。
权利要求 :
1.一种复合电介质用液态组合物，其特征在于，含有无机电介质和 氟化芳香族聚合物；相对所述氟化芳香族聚合物为100质量份，所述无 机电介质在700质量份～2000质量份的范围；所述氟化芳香族聚合物包 含下述通式(1)表示的重复单元：通式(1)
通式(1)中，R相同或不同，是由下述的结构式组(3)表示的有机链 中的任意一个或其组合形成的2价有机链；Z是由下述结构式组(4)表 示的链；m和m’表示大于等于0的整数，并且满足m+m’＝1～8，m和m’ 相同或不同，表示与芳香环键合的氟原子的数量；n表示聚合度，在2～ 5000的范围内；
结构式组(3)
结构式组(4)
结构式组(4)中，X是由上述结构式组(3)表示的有机链。
2.根据权利要求1所述的复合电介质用液态组合物，其特征在于， 所述氟化芳香族聚合物含有9，9-二(4-羟基苯基)芴的骨架结构。
3.一种使用权利要求1或2所述的复合电介质用液态组合物形成的 复合电介质。
4.根据权利要求3所述的复合电介质，其厚度在0.1μm至100μm的 范围。
5.一种包含权利要求3或4所述的复合电介质作为构成部件的电 路基板。
说明书 :
技术领域
本发明涉及由有机聚合物和无机电介质构成的有机-无机复合电介 质用液态组合物、使用该组合物构成的复合电介质以及使用了该电介质 的电路基板。
背景技术
随着信息化社会的进步，对信息传递的高速化需求、与之相伴的对 信息信号的高频率化的需求也日渐增高。为了对应这种需求，要求电子 产品中所使用的电路基板高功能化/高密度装配，为了解决该课题，正在 将目光集中在EPD(Embedded Passive Device Techinology)，EPD是将所 谓的阻抗/电容/电感的电子元件嵌入在电路基板中的技术。
一般在装配中所使用的电容采用陶瓷电介质，但是在用于EPD的情 况下，存在对电路基板的开孔、切断等后加工性和粘合性差的问题。因 此作为后加工性和粘合性优异的电介质，提出了一种将有机聚合物和无 机电介质复合化形成的有机-无机复合电介质。
该有机-无机复合电介质是通过在聚苯醚树脂或环氧树脂等中分散 电容率大的无机电介质后进行成型或成膜而得到的(参照专利文献1)， 但这些树脂的电容率低，尤其是在高频区域的电容率低，所以需要尽可 能多地混合电容率大的无机电介质。但是，对于以往所使用的聚苯醚树 脂或环氧树脂，由于无机电介质在其中的分散性差，所以混合量有限， 达不到满足作为复合电介质的电容率的水平。
专利文献1：日本特开平2-225358号公报说明书
一般在装配中所使用的电容采用陶瓷电介质，但是在用于EPD的情 况下，存在对电路基板的开孔、切断等后加工性和粘合性差的问题。因 此作为后加工性和粘合性优异的电介质，提出了一种将有机聚合物和无 机电介质复合化形成的有机-无机复合电介质。
该有机-无机复合电介质是通过在聚苯醚树脂或环氧树脂等中分散 电容率大的无机电介质后进行成型或成膜而得到的(参照专利文献1)， 但这些树脂的电容率低，尤其是在高频区域的电容率低，所以需要尽可 能多地混合电容率大的无机电介质。但是，对于以往所使用的聚苯醚树 脂或环氧树脂，由于无机电介质在其中的分散性差，所以混合量有限， 达不到满足作为复合电介质的电容率的水平。
专利文献1：日本特开平2-225358号公报说明书
发明内容
因此，本发明的课题是有机-无机复合电介质用液态组合物，该组 合物中无机电介质在有机聚合物中的分散性优异，在制成有机-无机复 合电介质的情况下，能表现出高电容率。
为了解决所述课题，本发明涉及的复合电介质用液态组合物的特征 在于，含有无机电介质和氟化芳香族聚合物。作为有机聚合物使用氟化 芳香族聚合物时，由于无机电介质在氟化芳香族聚合物中的分散性优异， 所以可以在组合物中高配比地混合无机电介质，能够获得表示出高电容 率的复合电介质。因此，由本发明的复合电介质用液态组合物形成的复 合电介质，在复合电介质的应用用途中，非常适合用作构成电路基板的 电容等电子元件。
为了得到高电容率的复合电介质，上述组合物的优选实施方式为相 对氟化芳香族聚合物为100质量份，无机电介质在100质量份～2000质 量份的范围内。
而且，本发明还包括由上述的复合电介质用液态组合物形成的复合 电介质，以及将该复合电介质制成结构上的一部分的电路基板。
而且，本发明的复合电介质是指将分散有无机电介质的液态组合物 成型为规定形状的复合电介质，表现为在有机聚合物中高度分散有无机 电介质的成型体及成型膜等。
本发明人等对使无机电介质分散在有机聚合物中的有机-无机复合 电介质用液态组合物进行深入研究，结果发现通过含有氟化芳香族聚合 物作为有机聚合物，可以增高组合物中的无机电介质的混合量，使复合 电介质的电容率、尤其是在高频区域的电容率显著得到提高，从而想到 了能够巧妙解决上述课题。
本发明的复合电介质用液态组合物含有氟化芳香族聚合物和无机电 介质。
在本发明的复合电介质用液态组合物中，对于氟化芳香族聚合物和 无机电介质的含量，相对氟化芳香族聚合物为100质量份，无机电介质 优选在100质量份～2000质量份的范围内。无机电介质的含量小于100 质量份时，由液态组合物构成的复合电介质的电容率有可能变低。另一 方面，如果无机电介质的含量大于2000质量份，则该组合物的粘度变高， 操作性有可能降低。对于无机电介质的含量的更优选下限，相对氟化芳 香族聚合物为100质量份，无机电介质为大于等于500质量份，最优选 大于等于700质量份。并且，对于无机电介质的含量的优选上限，相对 氟化芳香族聚合物为100质量份，无机电介质为小于等于1500质量份， 更优选小于等于1000质量份。
本发明的复合电介质用液态组合物中含有的氟化芳香族聚合物和无 机电介质分别可以是1种或至少2种。
作为本发明的氟化芳香族聚合物，优选玻璃化转变温度大于等于150 ℃。在玻璃化转变温度小于150℃时，由液态组合物构成的复合电介质的 耐热性有可能降低。氟化芳香族聚合物的玻璃化转变温度更优选在150 ℃～400℃的范围内，最优选在170℃～300℃的范围内。玻璃化转变温度 例如可以采用DSC(精工电子工业社制造、商品名“DSC6200”)在氮气 氛围、20℃/分钟的升温速度的条件下进行测定。
本发明的氟化芳香族聚合物的表面阻抗值优选大于等于1.0×1015Ω /cm2。表面阻抗值小于1.0×1015Ω/cm2，则由液态组合物构成的复合电介 质的绝缘性有可能降低。氟化芳香族聚合物的表面阻抗值更优选在大于 等于1.0×1017Ω/cm2的范围。表面阻抗值例如可以采用阻抗值测定装置 (惠普(HEWLETT PACKERD)制，商品名“High Resistance Meter 4329A & Resistivity Cell 16008A”)在测定电压为500V的条件下进行测定。
本发明的氟化芳香族聚合物的平均分子量优选数均分子量(Mn)在 5,000～500,000的范围内。数均分子量小于5,000时，由液态组合物构成 的复合电介质的耐热性有可能降低，如果数均分子量大于500,000，则树 脂组合物的粘度变高、作业性下降。
上述数均分子量(Mn)更优选在10,000～200,000的范围内，最优 选在10,000～100,000的范围内。数均分子量例如可以采用凝胶渗透色谱 分析装置(GPC)(东曹社制，商品名“HLC-8120GPC”)，使用 G-5000HXL+GMHXL-L作为反应器、使用THF作为展开剂、使用标准 聚苯乙烯作为标准，在流量1mL/分钟的条件下进行测定。
本发明的氟化芳香族聚合物是由包含芳香环和下述化学键的重复单 元构成的聚合物，所述芳香环具有至少一个氟基，所述化学键选自由醚 键、酮键、砜键、酰胺键、酰亚胺键、酯键组成的组中的至少1个。具 体地说，可以列举出例如含有氟原子的聚酰亚胺、聚醚、聚醚酰亚胺、 聚醚酮、聚醚砜、聚酰胺醚、聚酰胺、聚醚腈、聚酯等。
本发明的氟化芳香族聚合物优选是以包含具有至少一个氟基的芳香 族环和醚键的重复单元作为必须部位的聚合物。
而且，本发明的氟化芳香族聚合物优选是包含下述通式(1)表示的 重复单元的具有氟原子的聚芳醚。含氟芳香族聚合物如果具有这种结构， 则认为可以适当地抑制与无机电介质的相互作用，从而可以减少对复合 电介质用液态组合物的制作造成妨碍的现象，例如粘度大幅度增大、凝 胶化、流动性损失、凝聚等。因此，可以制作混合了更多的无机电介质 的复合电介质用液态组合物，不仅能够制成表现出更高电容率的复合电 介质，还能够使粘度降低，所以更容易将复合电介质成型为薄膜状。而 且，通式(1)所表示的重复单元可以相同也可以不同，可以是嵌段状、 无规状等任何形式。
所述通式(1)为：
[化学式1]
(化学式(1)中，R相同或不同，表示碳原子数为1～150的具有芳香 环的2价有机链。而且，Z表示2价的链或直接键合。m和m’表示大于 等于0的整数，并且满足m+m’＝1～8，m和m’相同或不同，表示与芳香 环键合的氟原子的数量。n表示聚合度，n优选在2～5000的范围内，更 优选在5～500的范围内)
上述通式(1)中，m+m’优选在2～8的范围内，更优选在4～8的 范围内。
上述通式(1)中，对于醚结构部分(-O-R-O-)键合在芳香环 上的位置，优选键合在Z的对位。
上述通式(1)中，R是2价的有机链，优选为由下述的结构式组(2) 表示的有机链中的任意一个或其组合。
[化学式2]
(化学式中，Y1～Y4相同或不同，表示氢基或取代基，该取代基表 示烷基、烷氧基)
上述R的更优选的具体例子可列举出由下述的结构式组(3)表示的 有机链。
[化学式3]
上述通式(1)中，Z表示2价的链或直接键合。作为该2价的链， 优选例如由下述结构式组(4)表示的链。
[化学式4]
(式中，X是碳原子数为1～50的2价有机链)
上述X可以列举出例如由结构式组(3)表示的有机链，其中优选二 苯基醚链、双酚A链、双酚F链、芴链。
作为本发明的氟化芳香族聚合物的合成方法，只要是利用通常的聚 合反应即可，可以列举出例如缩聚、加成聚合、溶液聚合、悬浮聚合、 乳液聚合等。上述聚合反应时的反应温度和反应时间等反应条件可以适 当设定。并且，上述聚合反应优选在氮气气氛下进行。
例如，以包含上述通式(1)所示的重复单元的具有氟原子的聚芳醚 的合成方法为例，要得到的具有氟原子的聚芳醚中Z为上述结构式组(4) 中的(4-6)、且X为二苯醚链的情况下，可以列举如下方法：在有机溶 剂中，在碱性化合物存在下，对4，4’-二(2，3，4，5，6-五氟苯酰基)二苯醚 (以下，称为“BPDE”)和2元酚性化合物进行加热的方法等。
作为上述合成方法的反应温度，优选在20℃～150℃的范围内，更优 选在50℃～120℃的范围内。
作为上述合成方法中所使用的有机溶剂，可以列举出例如N-甲基-2- 吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基乙酰胺或甲醇等极性溶剂或甲苯等芳香族 类溶剂。
作为上述合成方法所使用的碱性化合物，可以列举出例如碳酸钾、 碳酸锂、氢氧化钾等。
上述合成方法中，作为2元酚性化合物，可以列举出例如2，2-二(4- 羟基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷(以下称为“6FBA”)、双酚A(以下称为 “BA”)、9，9-二(4-羟基苯基)芴(以下称为“HF”)、双酚F、对苯二酚、 间苯二酚等。
对于上述2元酚性化合物的使用量，相对4，4’-二(2，3，4，5，6-五氟苯酰 基)二苯醚为1摩尔，优选在0.8摩尔～1.2摩尔的范围内，更优选在0.9 摩尔～1.1摩尔的范围内。
上述的合成方法中，在反应结束后，从反应溶液中将溶剂除去，根 据需要对残留物进行清洗，从而得到氟化芳香族聚合物。并且，通过在 反应溶液中加入对氟化芳香族聚合物的溶解度低的溶剂，使该聚合物沉 淀，通过过滤将沉淀物分离出来，从而得到聚合物。
作为本发明中的无机电介质，优选具有钙钛矿晶体结构的ABO3型电 介质以及二元类或三元类的复合钙钛矿类电介质，除此之外，还可以使 用氧化钛。
作为上述ABO3型的电介质，可以列举出例如钛酸铅PbTiO3、钨酸 铅PbWO3、锌酸铅PbZnO3、铁酸铅PbFeO3、镁酸铅PbMgO3、铌酸铅 PbZbO3、镍酸铅PbNiO3、锆酸铅PbZrO3、钛酸钡BaTiO3、钛酸锶SrTiO3、 锆酸钙CaZrO3、钛酸钙CaTiO3、钛酸锌ZnTiO3、钛酸镁MgTiO3、锆酸 钡BaZrO3、锆酸镁MgZrO3、锆酸锌ZnZrO3等。
作为上述二元类或三元类的复合钙钛矿类电介质，可以列举出例如 (BaxSr(1-x))(SnyTi(1-y))O3、Ba(TixSn(1-x))O3、BaxSr(1-x)TiO3、BaTiO3-CaZrO3、 BaTiO3-Bi4Ti3O12、(BaxCa(1-x))(ZryTiO(1-y))O3等。
作为本发明的无机电介质的形状，可以列举出颗粒状、纤维状、磷 片状、圆锥状等。
作为上述无机电介质的平均粒径，可以考虑使用液态组合物形成的 复合电介质的厚度适当地选择，作为薄膜使用的情况下，优选在0.01μm～ 10μm的范围内，更优选在0.1μm～5μm的范围内，最优选在0.5μm～3 μm的范围内。并且，无机电介质的单位体积的比表面积，优选在1m2/g～ 10m2/g的范围内，更优选在2m2/g～8m2/g的范围内，优选在2m2/g～ 5m2/g的范围内。
基于提高成型性或成膜性、调节粘度的目的，优选在本发明的复合 电介质用液态组合物中混合溶剂。
作为上述溶剂，可以列举出例如甲苯、二甲苯、硝基苯、苯甲腈等 芳香族类溶剂；丙酮、甲乙酮、环己酮、环戊酮、异丁基酮等酮类溶剂； 甲醇、乙醇、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基乙酰胺、乙腈等。
并且，为了提高复合电介质用液态组合物的稳定性、或调整其干燥 性、或提高其成型物/成型膜的物理性质，可以使用将几样溶剂并用的混 合溶剂。
上述溶剂的混合量，优选在液态组合物中占1质量％～70质量％的 范围内。如果溶剂的混合量小于2质量％，则液态组合物的粘度降低得不 够，成型性有可能下降。并且，如果大于70％，则得到的复合电介质中 有溶剂残留，电容率有可能下降。溶剂的混合量，更优选在2质量％～60 质量％的范围内，最优选在3质量％～50质量％的范围内。
本发明的复合电介质用液态组合物中，可根据需要包含其他的化合 物或辅料。作为所述其他化合物或辅料，可以列举出例如聚酰胺树脂、 聚酰胺酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、氟树脂等树脂；氧化硅、氧 化铝、氢氧化铝、玻璃、石墨等无机填充材料；硅烷偶联剂、钛酸酯偶 联剂、阻燃剂、抗氧化剂、增塑剂、均涂剂、拒斥剂、分散剂等。
对于本发明的复合电介质用液态组合物中的上述其他的化合物或辅 料的混合量，只要在不影响发明效果的范围内即可，相对该组合物为100 质量份，优选其在0.001质量份～500质量份的范围内。
对于使用本发明的复合电介质用液态组合物而得到的复合电介质的 成型方法，可以根据所需的复合电介质的形状适当选择。
例如将复合电介质作为薄层(薄膜)来使用的情况下，采用注塑法、 浸渍法、旋涂法、滚涂法、溅镀法、棒涂法、丝网印刷、苯胺印刷等方 法在薄膜、基板或金属箔上涂敷液态组合物，形成涂膜后干燥溶剂，以 形成薄层。
本发明的复合电介质的相对介电常数优选在30～10,000的范围内。 该相对介电常数小于30，则作为电介质的电容，其储存电荷的容量有可 能变低。复合电介质的相对介电常数更优选在60～10,000的范围内，最 优选在80～10,000的范围内。相对介电常数可以和介质损耗正切一起采 用例如阻抗分析仪(惠普(HEWLETT PACKERD)制，商品名“HP4294A”) 来测定。
并且，本发明的复合电介质需要具备一般作为基板元件所需的特征， 优选在TG-DTA分析中达到300℃前的热减重率小于等于1.0质量％，优 选超加速寿命试验装置试验(PCT试验，135℃、3气压、2小时)下的 吸湿率小于等于1.0质量％。TG-DTA分析可以如下进行：例如使用热分 析仪(TG-DTA)(岛津制作所社制，商品名“岛津差示热热重同时测定 装置)测定在氮气气氛下、以10℃/分钟的升温速度升温至300℃减少的 重量。并且，PCT试验可以如下进行：例如将经干燥的样品在135℃、3 气压、2小时的条件下暴露后，采用超加速寿命试验装置(平山 (HIRAYAMA)社制，商品名“PC-242HS超加速寿命试验装置”)测定 吸湿率。
将本发明的复合电介质作为薄层(薄膜)来使用的情况下，厚度优 选在0.1μm～100μm的范围内，更优选0.5μm～50μm的范围内。
作为本发明的复合电介质的用途/功能，可以列举出例如分流电容、 充电元件、微分元件、终端负载元件、滤波器、天线、隔音器等。
本发明的复合电介质可以用于充电元件、微分元件、终端负载元件 等，因此能够适合用作构成电路基板的部件。包含这样的本发明的复合 电介质作为构成部件的电路基板也是本发明之一。包含本发明的复合电 介质作为构成部件的电路基板可以是由复合电介质形成的基板元件设置 在基板外部的组合(built-up)基板，也可以是将由复合电介质形成的基 板元件嵌入于基板内部的嵌入无源元件基板(EPD基板)。并且，也可以 是薄型多层挠性片状器件，其中，在薄膜状基板(挠性基板)上以薄膜 形式形成由本发明的复合电介质形成的基板元件或其他的各种元件，并 将它们层叠、电连接而形成三维电路。本发明的电路基板上除了各种电 子元件以外还可以包括布线、端子、孔等其他要素，基板上所包括的各 种电子元件和其他的要素的种类、以及基板中的各种电子元件、电极的 位置、形状、布线和孔的位置等，可以根据电路基板的用途或功能适当 选择。
对于包含本发明的复合电介质作为构成部件的电路基板，例如可以 在利用上述方法形成的薄膜的表面或内部通过配置布线层、电极来进行 制造。
并且，上述电路基板可以通过以下方法制造：在绝缘基板上形成接 地电极，在该接地电极上形成作为本发明的复合电介质的薄膜后，进一 步在该薄膜的表面或内部配置布线层。
并且，上述电路基板也可以通过将本发明的复合电介质涂敷于金属 箔等导电性材料上，使其与导电性材料紧密结合，或利用导电性材料夹 持复合电介质等方式来制作。
并且，本发明的复合电介质用液态组合物可以广范围地涂敷、均匀 地涂敷、涂敷于特定部位、利用印刷形成图案。而且，可以为了实现小 型化、提高容量密度而进行薄膜化，这也是其优点之一。
而且，可以利用激光、溶剂、蚀刻等对上述电路基板进行加工，例 如开孔、图形化、去除复合电介质等。
在本发明的电路基板中，作为形成接地电极时的接地电极，在绝缘 基板的局部或整个面上形成接地电极，可以通过蒸镀、镀覆、溅镀、蚀 刻、丝网印刷等的方法将例如铬、铜、铝、钨、银、铂、金等材料形成 接地电极。
并且，在本发明的电路基板中，作为布线层，可以列举出例如带状 线路、微带线路、三重线路(triplate lines)、共面线路(co-planer lines)等 构成的布线层。作为形成该布线层的方法，例如在上述那样在绝缘基板 上形成作为接地电极和复合电介质的薄层之后，可以通过蒸镀、电镀、 溅镀、蚀刻、丝网印刷等方法将例如铬、铜、铝、钨、银、铂、金等材 料形成该布线层。图1示出了这样形成的电路基板。
作为本发明的电子电路基板的具体形态以及其制造方法的具体实 例，可以列举出“电子材料2002年9月刊特集1电子部件内置基板的 最新技术和未来展望”中记载的各种形式以及制造方法，例如，作为将 电容嵌入到基板内部的电子电路基板，可以示出以下的各种方式及制造 方法等。
(1)通过下述工序制造的电子电路基板：在复合电介质的薄膜(film) 的上下粘贴Cu箔等金属箔来形成电容的工序以及在该电容的上下层叠 布线层以形成电子电路基板的工序。
(2)通过下述工序制造的电子电路基板：在粘贴在树脂基板的上或 上下两面的下部电极上形成复合电介质层，在其上粘贴上部电极，以形 成电容的工序；以及对在该基板的上或上下两面形成有电容的树脂基板 进行积层、蚀刻而在其上形成布线层，以形成电子电路基板的工序。
(3)通过下述工序制造的电子电路基板：在Cu箔等金属箔上形成 电介质层，在其上粘贴Cu箔等金属箔，以形成电容的工序；将在该Cu 箔等金属箔上形成了电容的基板整个反转，并层积于在底面粘贴了Cu箔 等金属箔的树脂基板上的工序；以及通过对在该树脂基板的上下的Cu箔 等金属箔进行蚀刻、布线层的积层/蚀刻来形成电子电路基板的工序。
图2和图3示意性地示出了本发明的复合电介质、由该复合电介质 形成的电路用部件(电子元件)以及将该电子元件嵌入到内部的电子电 路基板的一例。图2(a)示意性地示出了由本发明的复合电介质用液态 组合物成型得到的复合电介质的一例，图2(b)示意性地示出了在复合 电介质的上下粘贴电极而形成的电路用部件(电子元件)的一例。复合 电介质的形状、以及电极的形状和设置位置等可根据用途/功能适当决定。 图3示意性地示出了将电子元件嵌入内部的电子电路基板的一例。基板 内部的电子元件的设置位置和数量可根据电子电路基板的用途/功能适当 决定，根据需要可在基板的上下及/或内部设置IC芯片等其他部件。
本发明的复合电介质用液态组合物是按上述的结构来构成的，无机 电介质在有机聚合物中的分散性、高填充性优异，可以更多地混合无机 电介质。并且，可形成薄膜。因此，由本发明的复合电介质用液态组合 物得到的复合电介质具有较高的电容率和容量密度。而且，氟化芳香族 聚合物具有较高的绝缘性、耐热性、低吸湿性，因此由本发明的复合电 介质用液态组合物得到的复合电介质兼具有低介质损耗正切、耐热性、 低吸湿性。
为了解决所述课题，本发明涉及的复合电介质用液态组合物的特征 在于，含有无机电介质和氟化芳香族聚合物。作为有机聚合物使用氟化 芳香族聚合物时，由于无机电介质在氟化芳香族聚合物中的分散性优异， 所以可以在组合物中高配比地混合无机电介质，能够获得表示出高电容 率的复合电介质。因此，由本发明的复合电介质用液态组合物形成的复 合电介质，在复合电介质的应用用途中，非常适合用作构成电路基板的 电容等电子元件。
为了得到高电容率的复合电介质，上述组合物的优选实施方式为相 对氟化芳香族聚合物为100质量份，无机电介质在100质量份～2000质 量份的范围内。
而且，本发明还包括由上述的复合电介质用液态组合物形成的复合 电介质，以及将该复合电介质制成结构上的一部分的电路基板。
而且，本发明的复合电介质是指将分散有无机电介质的液态组合物 成型为规定形状的复合电介质，表现为在有机聚合物中高度分散有无机 电介质的成型体及成型膜等。
本发明人等对使无机电介质分散在有机聚合物中的有机-无机复合 电介质用液态组合物进行深入研究，结果发现通过含有氟化芳香族聚合 物作为有机聚合物，可以增高组合物中的无机电介质的混合量，使复合 电介质的电容率、尤其是在高频区域的电容率显著得到提高，从而想到 了能够巧妙解决上述课题。
本发明的复合电介质用液态组合物含有氟化芳香族聚合物和无机电 介质。
在本发明的复合电介质用液态组合物中，对于氟化芳香族聚合物和 无机电介质的含量，相对氟化芳香族聚合物为100质量份，无机电介质 优选在100质量份～2000质量份的范围内。无机电介质的含量小于100 质量份时，由液态组合物构成的复合电介质的电容率有可能变低。另一 方面，如果无机电介质的含量大于2000质量份，则该组合物的粘度变高， 操作性有可能降低。对于无机电介质的含量的更优选下限，相对氟化芳 香族聚合物为100质量份，无机电介质为大于等于500质量份，最优选 大于等于700质量份。并且，对于无机电介质的含量的优选上限，相对 氟化芳香族聚合物为100质量份，无机电介质为小于等于1500质量份， 更优选小于等于1000质量份。
本发明的复合电介质用液态组合物中含有的氟化芳香族聚合物和无 机电介质分别可以是1种或至少2种。
作为本发明的氟化芳香族聚合物，优选玻璃化转变温度大于等于150 ℃。在玻璃化转变温度小于150℃时，由液态组合物构成的复合电介质的 耐热性有可能降低。氟化芳香族聚合物的玻璃化转变温度更优选在150 ℃～400℃的范围内，最优选在170℃～300℃的范围内。玻璃化转变温度 例如可以采用DSC(精工电子工业社制造、商品名“DSC6200”)在氮气 氛围、20℃/分钟的升温速度的条件下进行测定。
本发明的氟化芳香族聚合物的表面阻抗值优选大于等于1.0×1015Ω /cm2。表面阻抗值小于1.0×1015Ω/cm2，则由液态组合物构成的复合电介 质的绝缘性有可能降低。氟化芳香族聚合物的表面阻抗值更优选在大于 等于1.0×1017Ω/cm2的范围。表面阻抗值例如可以采用阻抗值测定装置 (惠普(HEWLETT PACKERD)制，商品名“High Resistance Meter 4329A & Resistivity Cell 16008A”)在测定电压为500V的条件下进行测定。
本发明的氟化芳香族聚合物的平均分子量优选数均分子量(Mn)在 5,000～500,000的范围内。数均分子量小于5,000时，由液态组合物构成 的复合电介质的耐热性有可能降低，如果数均分子量大于500,000，则树 脂组合物的粘度变高、作业性下降。
上述数均分子量(Mn)更优选在10,000～200,000的范围内，最优 选在10,000～100,000的范围内。数均分子量例如可以采用凝胶渗透色谱 分析装置(GPC)(东曹社制，商品名“HLC-8120GPC”)，使用 G-5000HXL+GMHXL-L作为反应器、使用THF作为展开剂、使用标准 聚苯乙烯作为标准，在流量1mL/分钟的条件下进行测定。
本发明的氟化芳香族聚合物是由包含芳香环和下述化学键的重复单 元构成的聚合物，所述芳香环具有至少一个氟基，所述化学键选自由醚 键、酮键、砜键、酰胺键、酰亚胺键、酯键组成的组中的至少1个。具 体地说，可以列举出例如含有氟原子的聚酰亚胺、聚醚、聚醚酰亚胺、 聚醚酮、聚醚砜、聚酰胺醚、聚酰胺、聚醚腈、聚酯等。
本发明的氟化芳香族聚合物优选是以包含具有至少一个氟基的芳香 族环和醚键的重复单元作为必须部位的聚合物。
而且，本发明的氟化芳香族聚合物优选是包含下述通式(1)表示的 重复单元的具有氟原子的聚芳醚。含氟芳香族聚合物如果具有这种结构， 则认为可以适当地抑制与无机电介质的相互作用，从而可以减少对复合 电介质用液态组合物的制作造成妨碍的现象，例如粘度大幅度增大、凝 胶化、流动性损失、凝聚等。因此，可以制作混合了更多的无机电介质 的复合电介质用液态组合物，不仅能够制成表现出更高电容率的复合电 介质，还能够使粘度降低，所以更容易将复合电介质成型为薄膜状。而 且，通式(1)所表示的重复单元可以相同也可以不同，可以是嵌段状、 无规状等任何形式。
所述通式(1)为：
[化学式1]
(化学式(1)中，R相同或不同，表示碳原子数为1～150的具有芳香 环的2价有机链。而且，Z表示2价的链或直接键合。m和m’表示大于 等于0的整数，并且满足m+m’＝1～8，m和m’相同或不同，表示与芳香 环键合的氟原子的数量。n表示聚合度，n优选在2～5000的范围内，更 优选在5～500的范围内)
上述通式(1)中，m+m’优选在2～8的范围内，更优选在4～8的 范围内。
上述通式(1)中，对于醚结构部分(-O-R-O-)键合在芳香环 上的位置，优选键合在Z的对位。
上述通式(1)中，R是2价的有机链，优选为由下述的结构式组(2) 表示的有机链中的任意一个或其组合。
[化学式2]
(化学式中，Y1～Y4相同或不同，表示氢基或取代基，该取代基表 示烷基、烷氧基)
上述R的更优选的具体例子可列举出由下述的结构式组(3)表示的 有机链。
[化学式3]
上述通式(1)中，Z表示2价的链或直接键合。作为该2价的链， 优选例如由下述结构式组(4)表示的链。
[化学式4]
(式中，X是碳原子数为1～50的2价有机链)
上述X可以列举出例如由结构式组(3)表示的有机链，其中优选二 苯基醚链、双酚A链、双酚F链、芴链。
作为本发明的氟化芳香族聚合物的合成方法，只要是利用通常的聚 合反应即可，可以列举出例如缩聚、加成聚合、溶液聚合、悬浮聚合、 乳液聚合等。上述聚合反应时的反应温度和反应时间等反应条件可以适 当设定。并且，上述聚合反应优选在氮气气氛下进行。
例如，以包含上述通式(1)所示的重复单元的具有氟原子的聚芳醚 的合成方法为例，要得到的具有氟原子的聚芳醚中Z为上述结构式组(4) 中的(4-6)、且X为二苯醚链的情况下，可以列举如下方法：在有机溶 剂中，在碱性化合物存在下，对4，4’-二(2，3，4，5，6-五氟苯酰基)二苯醚 (以下，称为“BPDE”)和2元酚性化合物进行加热的方法等。
作为上述合成方法的反应温度，优选在20℃～150℃的范围内，更优 选在50℃～120℃的范围内。
作为上述合成方法中所使用的有机溶剂，可以列举出例如N-甲基-2- 吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基乙酰胺或甲醇等极性溶剂或甲苯等芳香族 类溶剂。
作为上述合成方法所使用的碱性化合物，可以列举出例如碳酸钾、 碳酸锂、氢氧化钾等。
上述合成方法中，作为2元酚性化合物，可以列举出例如2，2-二(4- 羟基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷(以下称为“6FBA”)、双酚A(以下称为 “BA”)、9，9-二(4-羟基苯基)芴(以下称为“HF”)、双酚F、对苯二酚、 间苯二酚等。
对于上述2元酚性化合物的使用量，相对4，4’-二(2，3，4，5，6-五氟苯酰 基)二苯醚为1摩尔，优选在0.8摩尔～1.2摩尔的范围内，更优选在0.9 摩尔～1.1摩尔的范围内。
上述的合成方法中，在反应结束后，从反应溶液中将溶剂除去，根 据需要对残留物进行清洗，从而得到氟化芳香族聚合物。并且，通过在 反应溶液中加入对氟化芳香族聚合物的溶解度低的溶剂，使该聚合物沉 淀，通过过滤将沉淀物分离出来，从而得到聚合物。
作为本发明中的无机电介质，优选具有钙钛矿晶体结构的ABO3型电 介质以及二元类或三元类的复合钙钛矿类电介质，除此之外，还可以使 用氧化钛。
作为上述ABO3型的电介质，可以列举出例如钛酸铅PbTiO3、钨酸 铅PbWO3、锌酸铅PbZnO3、铁酸铅PbFeO3、镁酸铅PbMgO3、铌酸铅 PbZbO3、镍酸铅PbNiO3、锆酸铅PbZrO3、钛酸钡BaTiO3、钛酸锶SrTiO3、 锆酸钙CaZrO3、钛酸钙CaTiO3、钛酸锌ZnTiO3、钛酸镁MgTiO3、锆酸 钡BaZrO3、锆酸镁MgZrO3、锆酸锌ZnZrO3等。
作为上述二元类或三元类的复合钙钛矿类电介质，可以列举出例如 (BaxSr(1-x))(SnyTi(1-y))O3、Ba(TixSn(1-x))O3、BaxSr(1-x)TiO3、BaTiO3-CaZrO3、 BaTiO3-Bi4Ti3O12、(BaxCa(1-x))(ZryTiO(1-y))O3等。
作为本发明的无机电介质的形状，可以列举出颗粒状、纤维状、磷 片状、圆锥状等。
作为上述无机电介质的平均粒径，可以考虑使用液态组合物形成的 复合电介质的厚度适当地选择，作为薄膜使用的情况下，优选在0.01μm～ 10μm的范围内，更优选在0.1μm～5μm的范围内，最优选在0.5μm～3 μm的范围内。并且，无机电介质的单位体积的比表面积，优选在1m2/g～ 10m2/g的范围内，更优选在2m2/g～8m2/g的范围内，优选在2m2/g～ 5m2/g的范围内。
基于提高成型性或成膜性、调节粘度的目的，优选在本发明的复合 电介质用液态组合物中混合溶剂。
作为上述溶剂，可以列举出例如甲苯、二甲苯、硝基苯、苯甲腈等 芳香族类溶剂；丙酮、甲乙酮、环己酮、环戊酮、异丁基酮等酮类溶剂； 甲醇、乙醇、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N，N-二甲基乙酰胺、乙腈等。
并且，为了提高复合电介质用液态组合物的稳定性、或调整其干燥 性、或提高其成型物/成型膜的物理性质，可以使用将几样溶剂并用的混 合溶剂。
上述溶剂的混合量，优选在液态组合物中占1质量％～70质量％的 范围内。如果溶剂的混合量小于2质量％，则液态组合物的粘度降低得不 够，成型性有可能下降。并且，如果大于70％，则得到的复合电介质中 有溶剂残留，电容率有可能下降。溶剂的混合量，更优选在2质量％～60 质量％的范围内，最优选在3质量％～50质量％的范围内。
本发明的复合电介质用液态组合物中，可根据需要包含其他的化合 物或辅料。作为所述其他化合物或辅料，可以列举出例如聚酰胺树脂、 聚酰胺酰亚胺树脂、环氧树脂、酚醛树脂、氟树脂等树脂；氧化硅、氧 化铝、氢氧化铝、玻璃、石墨等无机填充材料；硅烷偶联剂、钛酸酯偶 联剂、阻燃剂、抗氧化剂、增塑剂、均涂剂、拒斥剂、分散剂等。
对于本发明的复合电介质用液态组合物中的上述其他的化合物或辅 料的混合量，只要在不影响发明效果的范围内即可，相对该组合物为100 质量份，优选其在0.001质量份～500质量份的范围内。
对于使用本发明的复合电介质用液态组合物而得到的复合电介质的 成型方法，可以根据所需的复合电介质的形状适当选择。
例如将复合电介质作为薄层(薄膜)来使用的情况下，采用注塑法、 浸渍法、旋涂法、滚涂法、溅镀法、棒涂法、丝网印刷、苯胺印刷等方 法在薄膜、基板或金属箔上涂敷液态组合物，形成涂膜后干燥溶剂，以 形成薄层。
本发明的复合电介质的相对介电常数优选在30～10,000的范围内。 该相对介电常数小于30，则作为电介质的电容，其储存电荷的容量有可 能变低。复合电介质的相对介电常数更优选在60～10,000的范围内，最 优选在80～10,000的范围内。相对介电常数可以和介质损耗正切一起采 用例如阻抗分析仪(惠普(HEWLETT PACKERD)制，商品名“HP4294A”) 来测定。
并且，本发明的复合电介质需要具备一般作为基板元件所需的特征， 优选在TG-DTA分析中达到300℃前的热减重率小于等于1.0质量％，优 选超加速寿命试验装置试验(PCT试验，135℃、3气压、2小时)下的 吸湿率小于等于1.0质量％。TG-DTA分析可以如下进行：例如使用热分 析仪(TG-DTA)(岛津制作所社制，商品名“岛津差示热热重同时测定 装置)测定在氮气气氛下、以10℃/分钟的升温速度升温至300℃减少的 重量。并且，PCT试验可以如下进行：例如将经干燥的样品在135℃、3 气压、2小时的条件下暴露后，采用超加速寿命试验装置(平山 (HIRAYAMA)社制，商品名“PC-242HS超加速寿命试验装置”)测定 吸湿率。
将本发明的复合电介质作为薄层(薄膜)来使用的情况下，厚度优 选在0.1μm～100μm的范围内，更优选0.5μm～50μm的范围内。
作为本发明的复合电介质的用途/功能，可以列举出例如分流电容、 充电元件、微分元件、终端负载元件、滤波器、天线、隔音器等。
本发明的复合电介质可以用于充电元件、微分元件、终端负载元件 等，因此能够适合用作构成电路基板的部件。包含这样的本发明的复合 电介质作为构成部件的电路基板也是本发明之一。包含本发明的复合电 介质作为构成部件的电路基板可以是由复合电介质形成的基板元件设置 在基板外部的组合(built-up)基板，也可以是将由复合电介质形成的基 板元件嵌入于基板内部的嵌入无源元件基板(EPD基板)。并且，也可以 是薄型多层挠性片状器件，其中，在薄膜状基板(挠性基板)上以薄膜 形式形成由本发明的复合电介质形成的基板元件或其他的各种元件，并 将它们层叠、电连接而形成三维电路。本发明的电路基板上除了各种电 子元件以外还可以包括布线、端子、孔等其他要素，基板上所包括的各 种电子元件和其他的要素的种类、以及基板中的各种电子元件、电极的 位置、形状、布线和孔的位置等，可以根据电路基板的用途或功能适当 选择。
对于包含本发明的复合电介质作为构成部件的电路基板，例如可以 在利用上述方法形成的薄膜的表面或内部通过配置布线层、电极来进行 制造。
并且，上述电路基板可以通过以下方法制造：在绝缘基板上形成接 地电极，在该接地电极上形成作为本发明的复合电介质的薄膜后，进一 步在该薄膜的表面或内部配置布线层。
并且，上述电路基板也可以通过将本发明的复合电介质涂敷于金属 箔等导电性材料上，使其与导电性材料紧密结合，或利用导电性材料夹 持复合电介质等方式来制作。
并且，本发明的复合电介质用液态组合物可以广范围地涂敷、均匀 地涂敷、涂敷于特定部位、利用印刷形成图案。而且，可以为了实现小 型化、提高容量密度而进行薄膜化，这也是其优点之一。
而且，可以利用激光、溶剂、蚀刻等对上述电路基板进行加工，例 如开孔、图形化、去除复合电介质等。
在本发明的电路基板中，作为形成接地电极时的接地电极，在绝缘 基板的局部或整个面上形成接地电极，可以通过蒸镀、镀覆、溅镀、蚀 刻、丝网印刷等的方法将例如铬、铜、铝、钨、银、铂、金等材料形成 接地电极。
并且，在本发明的电路基板中，作为布线层，可以列举出例如带状 线路、微带线路、三重线路(triplate lines)、共面线路(co-planer lines)等 构成的布线层。作为形成该布线层的方法，例如在上述那样在绝缘基板 上形成作为接地电极和复合电介质的薄层之后，可以通过蒸镀、电镀、 溅镀、蚀刻、丝网印刷等方法将例如铬、铜、铝、钨、银、铂、金等材 料形成该布线层。图1示出了这样形成的电路基板。
作为本发明的电子电路基板的具体形态以及其制造方法的具体实 例，可以列举出“电子材料2002年9月刊特集1电子部件内置基板的 最新技术和未来展望”中记载的各种形式以及制造方法，例如，作为将 电容嵌入到基板内部的电子电路基板，可以示出以下的各种方式及制造 方法等。
(1)通过下述工序制造的电子电路基板：在复合电介质的薄膜(film) 的上下粘贴Cu箔等金属箔来形成电容的工序以及在该电容的上下层叠 布线层以形成电子电路基板的工序。
(2)通过下述工序制造的电子电路基板：在粘贴在树脂基板的上或 上下两面的下部电极上形成复合电介质层，在其上粘贴上部电极，以形 成电容的工序；以及对在该基板的上或上下两面形成有电容的树脂基板 进行积层、蚀刻而在其上形成布线层，以形成电子电路基板的工序。
(3)通过下述工序制造的电子电路基板：在Cu箔等金属箔上形成 电介质层，在其上粘贴Cu箔等金属箔，以形成电容的工序；将在该Cu 箔等金属箔上形成了电容的基板整个反转，并层积于在底面粘贴了Cu箔 等金属箔的树脂基板上的工序；以及通过对在该树脂基板的上下的Cu箔 等金属箔进行蚀刻、布线层的积层/蚀刻来形成电子电路基板的工序。
图2和图3示意性地示出了本发明的复合电介质、由该复合电介质 形成的电路用部件(电子元件)以及将该电子元件嵌入到内部的电子电 路基板的一例。图2(a)示意性地示出了由本发明的复合电介质用液态 组合物成型得到的复合电介质的一例，图2(b)示意性地示出了在复合 电介质的上下粘贴电极而形成的电路用部件(电子元件)的一例。复合 电介质的形状、以及电极的形状和设置位置等可根据用途/功能适当决定。 图3示意性地示出了将电子元件嵌入内部的电子电路基板的一例。基板 内部的电子元件的设置位置和数量可根据电子电路基板的用途/功能适当 决定，根据需要可在基板的上下及/或内部设置IC芯片等其他部件。
本发明的复合电介质用液态组合物是按上述的结构来构成的，无机 电介质在有机聚合物中的分散性、高填充性优异，可以更多地混合无机 电介质。并且，可形成薄膜。因此，由本发明的复合电介质用液态组合 物得到的复合电介质具有较高的电容率和容量密度。而且，氟化芳香族 聚合物具有较高的绝缘性、耐热性、低吸湿性，因此由本发明的复合电 介质用液态组合物得到的复合电介质兼具有低介质损耗正切、耐热性、 低吸湿性。
附图说明
图1是表示本发明的电路基板的实施方式的基板的立体图。
图2示意性地示出了本发明的复合电介质(a)和由该复合电介质形 成的电路用部件(电子元件)(b)。
图3示意性地示出了将由本发明的复合电介质形成的电路用部件(电 子元件)嵌入于内部的电子电路基板。
符号说明
1绝缘基板；2接地电极；3复合电介质层；4布线层；5复合电 介质；6，6’电极；7基板；8其他部件(IC芯片等)。
图2示意性地示出了本发明的复合电介质(a)和由该复合电介质形 成的电路用部件(电子元件)(b)。
图3示意性地示出了将由本发明的复合电介质形成的电路用部件(电 子元件)嵌入于内部的电子电路基板。
符号说明
1绝缘基板；2接地电极；3复合电介质层；4布线层；5复合电 介质；6，6’电极；7基板；8其他部件(IC芯片等)。
具体实施方式
下面，列举实施例对本发明进行具体说明，但本发明的范围并不限 于这些实施例。并且，下面出现的“％”表示“质量％”，“份”表示“质 量份”。
合成例1
在具有温度计、冷却管、导气管以及搅拌机的反应器中添加16.74份 BPDE、10.14份6-FBA、4.34份碳酸钾以及90份N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP)。将该混合物加热至60℃，反应5小时。反应结束后，一边利用 混炼机激烈搅拌反应溶液，一边添加1％的乙酸水溶液。过滤析出的反应 物，利用蒸馏水和甲醇洗净之后，进行减压干燥，得到氟化芳香族聚合 物(1)。该聚合物的玻璃化转变温度(Tg)为193℃、数均分子量(Mn) 为72,730、表面阻抗值大于等于1.0×1018Ω/cm2。
合成例2
在与合成例1同样的反应器中加入16.74份BPDE、10.5份HF、4.34 份碳酸钾以及90份二甲基乙酰胺。将该混合物加热至80℃，反应8小时。 反应结束后，进行与合成例1相同的操作，得到氟化芳香族聚合物(2)。 该聚合物的玻璃化转变温度(Tg)为242℃、数均分子量(Mn)为70,770、 表面阻抗值大于等于1.0×1018Ω/cm2。
合成例3
在与合成例1同样的反应器中加入16.74份BPDE、5.88份BA、4.34 份碳酸钾以及90份二甲基乙酰胺。将该混合物加热至80℃，反应10小 时。反应结束后，进行与合成例1相同的操作，得到氟化芳香族聚合物 (3)。该聚合物的玻璃化转变温度(Tg)为180℃、数均分子量(Mn) 为62,750、表面阻抗值大于等于1.0×1018Ω/cm2。
实施例1～9、比较例1～3
作为本发明的复合电介质用液态组合物，以表1中记载的混合量依 次配合氟化芳香族聚合物、有机溶剂、分散剂以及无机电介质，利用搅 拌机均匀混合，得到液态组合物。并且，作为比较用液态组合物，以表2 记载的混合量同样地进行混合得到组合物。
然后，利用旋涂机将上述的组合物涂敷到预先形成了铂膜的玻璃板 上，在室温下干燥30分钟后，进一步在规定温度的烤箱中干燥，得到厚 度为20μm的复合电介质。然后，利用离子溅镀在复合电介质的表面上 形成铂膜，制作评价用的复合电介质。利用下述方法对该复合电介质进 行评价。将其结果记载于表3和表4。
评价方法
(1)介电特性
利用阻抗分析仪测定得到的各复合电介质的相对介电常数和介质损 耗正切。
(2)耐热特性
利用热分析仪(TG-DTA分析)测定得到的各复合电介质的达到300 ℃前的减重率。
(3)吸湿特性
对得到的各复合电介质进行PCT试验(135℃、3气压、2小时)，测 定试验后的吸湿率。
BaTiO3：平均粒径500nm、比表面积2.2m2/g
SrTiO3：平均粒径1.5μm、比表面积7m2/g
BYK W9010：商品名、大日本化学社制(BYK)
表2
比较例1 比较例2 比较例3 聚合物 PTFE 17份 YD-1275份 MT-5005份 三乙胺0.03份 YD-1275份 MT-5005份 三乙胺0.03份 有机溶剂 甲苯90份 甲苯90份 分散剂 BYK W9010 0.35份 BYK W9010 0.7份 无机电介质 BaTiO370份 BaTiO335份 BaTiO370份
PTFE：聚四氟乙烯分散液、固态成分浓度60％、大金工业社制，氟 树脂
YD-127：商品名、东都化成社制、双酚A型环氧树脂
MT-500：商品名、新日本理化社制、甲基四氢酞酸酐
[表4]
比较例1 比较例2 比较例3 成膜性 差 良好 稍差 相对介质常数 (1MHz) 无法测定 37.2 50.7 tanδ(1MHz) 无法测定 0.045 0.06 热减重率(％) 0.9 2.0 1.5 吸湿率(％) 小于等于 0.1％ 1.5％ 1.2％
由表3可知，由实施例1～9的复合电介质用液态组合物得到的复合 电介质中，无机电介质在有机聚合物中的分散性优异，具有良好的成膜 性，除此之外，还具有高相对介电常数和低介质损耗正切。而且，还显 示出了耐热性高、吸湿性低的作为电路基板用材料的理想性能。此处， 介质损耗正切(tanδ)是电介质中的相位差δ(90°-θ)的正切，介质 损耗正切越大，则作为热能消耗的电气能量越多，变得容易引起由于电 介质的发热导致的能量损失和电介质本身的热老化。
另一方面，如表4所示，比较例1的氟树脂中，为了提高相对介电 常数而更多地混合无机电介质，则会导致成膜性等成型性降低。并且， 比较例2及3的环氧树脂中，很难更多地混合无机电介质，加上树脂本 身的耐热性低、吸湿性高，所以作为复合电介质的性能低。
这里所说的成膜性差是指由于复合电介质用液态组合物的粘度不适 当、分散状态差等而不能成膜、或由于成型的膜脆弱等而不能维持膜的 状态。
产业上的可利用性
由本发明的复合电介质用液态组合物得到的复合电介质具有高电容 率和低介质损耗正切以及高耐热性，所以可以有效用作以EPD(Embedded Passive Device Techinology)用途为主的各种分流电容、充电元件、微分 元件、终端负载元件、滤波器、天线等电子元件。
合成例1
在具有温度计、冷却管、导气管以及搅拌机的反应器中添加16.74份 BPDE、10.14份6-FBA、4.34份碳酸钾以及90份N-甲基-2-吡咯烷酮 (NMP)。将该混合物加热至60℃，反应5小时。反应结束后，一边利用 混炼机激烈搅拌反应溶液，一边添加1％的乙酸水溶液。过滤析出的反应 物，利用蒸馏水和甲醇洗净之后，进行减压干燥，得到氟化芳香族聚合 物(1)。该聚合物的玻璃化转变温度(Tg)为193℃、数均分子量(Mn) 为72,730、表面阻抗值大于等于1.0×1018Ω/cm2。
合成例2
在与合成例1同样的反应器中加入16.74份BPDE、10.5份HF、4.34 份碳酸钾以及90份二甲基乙酰胺。将该混合物加热至80℃，反应8小时。 反应结束后，进行与合成例1相同的操作，得到氟化芳香族聚合物(2)。 该聚合物的玻璃化转变温度(Tg)为242℃、数均分子量(Mn)为70,770、 表面阻抗值大于等于1.0×1018Ω/cm2。
合成例3
在与合成例1同样的反应器中加入16.74份BPDE、5.88份BA、4.34 份碳酸钾以及90份二甲基乙酰胺。将该混合物加热至80℃，反应10小 时。反应结束后，进行与合成例1相同的操作，得到氟化芳香族聚合物 (3)。该聚合物的玻璃化转变温度(Tg)为180℃、数均分子量(Mn) 为62,750、表面阻抗值大于等于1.0×1018Ω/cm2。
实施例1～9、比较例1～3
作为本发明的复合电介质用液态组合物，以表1中记载的混合量依 次配合氟化芳香族聚合物、有机溶剂、分散剂以及无机电介质，利用搅 拌机均匀混合，得到液态组合物。并且，作为比较用液态组合物，以表2 记载的混合量同样地进行混合得到组合物。
然后，利用旋涂机将上述的组合物涂敷到预先形成了铂膜的玻璃板 上，在室温下干燥30分钟后，进一步在规定温度的烤箱中干燥，得到厚 度为20μm的复合电介质。然后，利用离子溅镀在复合电介质的表面上 形成铂膜，制作评价用的复合电介质。利用下述方法对该复合电介质进 行评价。将其结果记载于表3和表4。
评价方法
(1)介电特性
利用阻抗分析仪测定得到的各复合电介质的相对介电常数和介质损 耗正切。
(2)耐热特性
利用热分析仪(TG-DTA分析)测定得到的各复合电介质的达到300 ℃前的减重率。
(3)吸湿特性
对得到的各复合电介质进行PCT试验(135℃、3气压、2小时)，测 定试验后的吸湿率。
BaTiO3：平均粒径500nm、比表面积2.2m2/g
SrTiO3：平均粒径1.5μm、比表面积7m2/g
BYK W9010：商品名、大日本化学社制(BYK)
表2
比较例1 比较例2 比较例3 聚合物 PTFE 17份 YD-1275份 MT-5005份 三乙胺0.03份 YD-1275份 MT-5005份 三乙胺0.03份 有机溶剂 甲苯90份 甲苯90份 分散剂 BYK W9010 0.35份 BYK W9010 0.7份 无机电介质 BaTiO370份 BaTiO335份 BaTiO370份
PTFE：聚四氟乙烯分散液、固态成分浓度60％、大金工业社制，氟 树脂
YD-127：商品名、东都化成社制、双酚A型环氧树脂
MT-500：商品名、新日本理化社制、甲基四氢酞酸酐
[表4]
比较例1 比较例2 比较例3 成膜性 差 良好 稍差 相对介质常数 (1MHz) 无法测定 37.2 50.7 tanδ(1MHz) 无法测定 0.045 0.06 热减重率(％) 0.9 2.0 1.5 吸湿率(％) 小于等于 0.1％ 1.5％ 1.2％
由表3可知，由实施例1～9的复合电介质用液态组合物得到的复合 电介质中，无机电介质在有机聚合物中的分散性优异，具有良好的成膜 性，除此之外，还具有高相对介电常数和低介质损耗正切。而且，还显 示出了耐热性高、吸湿性低的作为电路基板用材料的理想性能。此处， 介质损耗正切(tanδ)是电介质中的相位差δ(90°-θ)的正切，介质 损耗正切越大，则作为热能消耗的电气能量越多，变得容易引起由于电 介质的发热导致的能量损失和电介质本身的热老化。
另一方面，如表4所示，比较例1的氟树脂中，为了提高相对介电 常数而更多地混合无机电介质，则会导致成膜性等成型性降低。并且， 比较例2及3的环氧树脂中，很难更多地混合无机电介质，加上树脂本 身的耐热性低、吸湿性高，所以作为复合电介质的性能低。
这里所说的成膜性差是指由于复合电介质用液态组合物的粘度不适 当、分散状态差等而不能成膜、或由于成型的膜脆弱等而不能维持膜的 状态。
产业上的可利用性
由本发明的复合电介质用液态组合物得到的复合电介质具有高电容 率和低介质损耗正切以及高耐热性，所以可以有效用作以EPD(Embedded Passive Device Techinology)用途为主的各种分流电容、充电元件、微分 元件、终端负载元件、滤波器、天线等电子元件。