JP4019725B2 - 高誘電率複合材料とそれを用いた多層配線板 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受動素子であるキャパシタを多層配線板内に形成した多層配線板の材料である高誘電率材料、それを用いた多層配線板およびモジュール基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高密度表面実装を実現させるため、基板においては、バイアホールの微細化，配線ピッチの狭隘化，ビルドアップ方式の採用等の検討が行われている。さらにＩＣパッケージの小型化，多ピン化、およびコンデンサや抵抗等の受動部品の小型化，表面実装化も行われている。一方、受動素子の小型化の進展とともに製造や実装時の取り扱いがより困難となりつつあり、従来のやり方ではその限界が明らかになってきた。その解決方法として、受動素子を直接、プリント配線板の表面あるいは内部に形成することが提案されている。これによって、受動素子のチップ部品をプリント配線板上に搭載する必要がなくなり、高密度化とともに信頼性の向上も図ることができる。セラミック基板で行われているような、金属や絶縁体のペーストを用い塗布焼結する方法は、特に耐熱的に劣る有機基板上にはそのまま適用できない。
【０００３】
上記のような受動素子を有機基板上に形成する方法としては、すでに有機高分子と高誘電率フィラとの混合物を塗布する方法（P. Chanel ほか、第４６回 Electric Componets and Technology Conference,第１２５−１３２頁,１９９６年，Y. Rao ほか、2000 Electric Componets and Technology Conference，第６１５−６１８頁，２０００年），特開平６−１７２６１８号公報にチタン酸バリウム等の無機フィラを高充填化する技術や、低温で成膜可能な電子サイクロトロン共鳴化学気相生長法（ＥＣＲ−ＣＶＤ）を用いる方法（松井輝仁ほか、サーキットテクノロジ，第９巻，第４９７−５０２頁，１９９４年）等が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
有機樹脂との複合材として誘電率を高めるにはフィラを高充填しなくてはならない。しかし、樹脂中に上記無機フィラを高充填化すると、無機フィラと樹脂との相溶性が悪いため、樹脂硬化の際空隙が発生しやすい。また、無機フィラと樹脂との界面の接着性が低いため、界面での剥離が発生し易い。そのため無機フィラを高充填化した樹脂複合材料を絶縁材料として使用する際に絶縁耐圧またはリーク電流の観点から信頼性に乏しいという問題がある。
【０００５】
また、ＥＣＲ−ＣＶＤを用いる方法は、特殊な装置が必要であること、バッチ処理で安価に誘電体薄膜を形成できないこと、形状の複雑な誘電体薄膜の形成が困難であることなどに問題があった。
【０００６】
一方、高誘電率化する方法として、金属粉末の一般的なサイズである平均粒径数十μｍ以上の金属粉末を有機樹脂中に充填する方法が考えられる。それら複合材料の誘電率は数十以上の値と良好な数値を示すものの、表皮効果による誘電正接が０.１ 以上の大きな値を示す上に、さらに大きな問題として、有機樹脂／金属の複合材は絶縁性が極めて悪い。また、有機樹脂と金属との混合性が無機材料と同様に悪い。
【０００７】
本発明の目的は、体積固有抵抗が１０9Ω 以上であり、数十ＧＨｚオーダーの高周波数でも１５以上の高い誘電率と、且つ０.１ 以下の低誘電正接とを有する高誘電率複合材料、それを用いた多層配線基板を提供することにある。
【０００８】
また、受動素子を直接、プリント配線板の表面あるいは内部に形成することが可能である、加工性が良好な有機樹脂と複合化した高誘電率複合材料と、それを用いた多層配線板を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためには周波数が８０ＧＨｚオーダーでも表皮効果によるエネルギー損失が発生しない金属粉を用いることが必須であり、そのためには金属粉のサイズがサブミクロンであることとその金属粉１つ１つの絶縁性を確保することが重要である。個々の金属粉の絶縁処理には種々の方法があるが良好な絶縁性を得るにはリン酸塩，クロム酸塩等の無機塩による化成処理が有効である。これは、無機塩による化成処理により、金属紛の表面に無機塩による絶縁被膜が形成されるからである。また、無機塩絶縁被膜は他の絶縁被膜に比べて、高い耐熱，耐湿信頼性を有する。
【００１０】
また、有機樹脂を用いた複合材料として誘電率を大きくするには、該金属粉の有機樹脂への高充填化が重要であるが、そのためには該金属粉と有機樹脂との相溶性を向上させることが必須である。それには金属表面及び金属上の絶縁被膜表面と化学結合が形成可能で、また、有機樹脂とも化学結合の形成が可能なカップリング処理が有効である。
【００１１】
本発明の要旨を以下に説明する。
【００１２】
即ち、本発明は有機樹脂に金属粉を必須成分とする無機フィラを分散してなる誘電率が１５以上の高誘電率複合材料であることを第１番目の特徴とする。この高誘電率材料は１００ＭＨｚから８０ＧＨｚの周波数領域で誘電正接が０.１ 以下であることが第２番目の特徴である。１００ＭＨｚから８０ＧＨｚの周波数領域で誘電正接が０.１ 以下であるためには、金属粉を必須成分とする無機フィラ中の各成分の平均粒径が５μｍ以下であることが必要であることも本発明により明らかとなった。ここで、樹脂ワニス中で金属の沈殿を防止するために金属酸化物の無機フィラを添加してもよい。また、金属紛と金属紛以外の無機フィラとの複合化により、金属紛の粒径をミクロン以下にした複合材料を用いることも有効である。金属粉の表面を処理して酸化膜を形成させるか、又は有機樹脂によるコーティング等により絶縁処理がなされた金属粉を必須成分とする無機フィラを用いることにより高周波数領域で誘電正接をより小さくし、かつ十分な絶縁性を確保するために重要な技術であることが第４番目の特徴である。高誘電率と絶縁性を両立するために金属酸化物を併用することは、さらに効果があり、金属粉の周辺を金属酸化物で被覆する方法等が適用できる。この絶縁処理または金属酸化物による被膜により、本発明の高誘電複合材料は体積固有抵抗１０9Ω 以上を有し、電子材料用の基板に適している。
【００１３】
金属粉として使用される金属は、周期律表の２Ａ，１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，７Ｂ，８，３Ａ，４Ａ，５Ａ族の元素（但し、ホウ素，炭素，窒素，リン，ヒ素は除く）及びその合金があげられる。具体的にはＡｌ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｗ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｐｔ，Ｓｂ及びその合金である。
【００１４】
本発明でいう有機樹脂とはエポキシ樹脂，フェノール樹脂，ビスマレイミド樹脂，シアネート樹脂の熱硬化性樹脂の他にポリイミド樹脂，ポリフェニレンオキサイド，ポリフェニレンスルフォン等の熱可塑性樹脂あるいはこれらの混合物を適用できる。場合によってはメチルエチルケトン，イソプロピルアルコール，メチルセロソルブ等の溶媒に分散させてペースト状あるいはデイスパージョンさせてスクリーン印刷やスピンコートさせて高誘電層を形成させることができる。
【００１５】
本発明の他の特徴として、電極間に誘電体層が介在してなるキャパシタを回路中に形成した多層配線板において、キャパシタとして、有機樹脂に表面を絶縁処理およびカップリング処理または表面処理された金属粉を必須成分とする無機フィラを分散した複合体を用いることにより、電気容量の大きいコンデンサを内蔵した多層配線板が得られる。
【００１６】
更に、本発明の他の特徴として、電極間に誘電体層が介在してなるキャパシタを回路中に形成したモジュール基板において、キャパシタとして、有機樹脂により表面を絶縁処理およびカップリング処理された金属粉を必須成分とする無機フィラを分散した複合体を用いることにより、電気容量の大きいコンデンサを内蔵したモジュール基板が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の発明者らは、周波数が数十ＧＨｚオーダーでも２５以上の誘電率且つ０.１ 以下の誘電正接を有する有機樹脂を含む複合材料を得るには、無機塩による化成処理を用いた絶縁処理を施し、更に、カップリング処理を施したミクロン以下のサイズの金属粉を有機樹脂に充填することが有効であることを見出した。
【００１８】
ここで、ミクロン以下のサイズの金属粉を用いるのは、８０ＧＨｚオーダーの周波数での表皮効果によるエネルギー損失を小さくするためである。また、無機塩を用いた化成処理により個々の金属粉の絶縁性を確保することが重要なのも同様の理由である。絶縁処理を施した金属粉に対してカップリング処理を行うのは、樹脂との相溶性を向上させることが重要であるからである。これは樹脂への金属粉の高充填化のみならず、混合物の加工性の向上と金属粉の沈降を抑制するためである。
【００１９】
また、金属紛の絶縁処理により有機物と複合化した高誘電率複合材料は、109Ω以上の体積固有抵抗を有する。
【００２０】
以下、実施例により本発明の効果を具体的に説明する。
【００２１】
（実施例１）
本発明の第１の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８２８（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料の原料として、平均粒径０.５μｍの鉄粉を用いた。鉄粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。（１）平均粒径０.５μｍ の鉄粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後の鉄粉の断面図を図１に示す。図１のように、絶縁処理後の鉄粉１は、鉄粉１の表面が絶縁処理膜２により被覆された形状となる。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した鉄粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後の鉄粉の断面図を図２に示す。表面処理後の鉄粉１は、絶縁処理膜２の表面に更に表面処理膜３が被覆された形状となる。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８２８に対して（２）で表面処理を施した鉄粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図３に示す。本実施例の高誘電率複合材料は、有機樹脂４に金属紛１の表面に絶縁処理膜２が形成され、更にその表面に表面処理膜３が形成された無機フィラが分散した構造となる。
【００２２】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率及び誘電正接について説明する。100ＭＨｚから５ＧＨｚの周波数域の測定には、本発明の高誘電率複合材料を外形：７−０.０５mm ，内径：３.０４＋０.０６mm，厚さ：２mm，４mmのトロイダル形状に仕上げた試料を用いた。ネットワークアナライザー（ＨＰ製８７２０Ｃ）と同軸エアラインから構成される測定系により、試料の誘電率及び誘電正接を測定する場合には、自由空間の誘電率が１となるように校正した後、同軸エアラインに試料を挿入し、２つのポートを使用して測定した。５ＧＨｚから１０ＧＨｚの周波数域の測定には、本発明の高誘電率複合材料を１mm×１mm×１００mmの角柱上の試料を、２０ＧＨｚから４０ＧＨｚの周波数域の測定には、本発明の高誘電率複合材料を１００μｍ厚のフィルム試料をそれぞれ用い、アジレントテクノロジー社製８７２２ＥＳネットワークアナライザーにより空洞共振法で行った。
【００２３】
次に本発明の高誘電率複合材料の体積固有抵抗について説明する。本発明の高誘電率複合材料の樹脂板上に主電極外形５０mm，ガード電極内径５２mm，外形８０mm，対向電極外形８０mmの電極を作製し、ＬＣＲメータ（ＨＰ４２４８Ａ）を用いて周波数１００ｋＨｚで行った。結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
（実施例２）
本発明の第２の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ１００１（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてジシアンジアミド（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、平均粒径０.５μｍ の亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）平均粒径０.５μｍの亜鉛粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後の亜鉛粉の断面図を図１に示す。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した亜鉛粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後の亜鉛粉の断面図を図２に示す。
（３）エポキシ樹脂ＥＰ１００１が重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（４）（３）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＰ１００１に(２)で表面処理を施した亜鉛粉を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にジシアンジアミドをエポキシ樹脂１００に対して２.５ 重量部になるように加え、更にキュアゾールＣＮをエポキシ樹脂１００に対して０.１重量部 になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を１００℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，９０分加熱硬化すれば、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図３に示す。
【００２６】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００２７】
（実施例３）
本発明の第３の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料の原料として、平均粒径３μｍの亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）平均粒径３μｍの亜鉛粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後の亜鉛粉の断面図を図１に示す。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した亜鉛粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後の亜鉛粉の断面図を図２に示す。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（２）で表面処理を施した亜鉛粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図３に示す。
【００２８】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００２９】
（実施例４）
本発明の第４の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ１００１（（株）油化シェル製）、エポキシ樹脂の硬化剤としてジシアンジアミド（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、ボールミルを用いて粉砕した平均粒径０.１μｍ の亜鉛粉を用いた。この亜鉛粉は凝集していたため目開き５μｍのふるいを用いて、最大粒径５μｍ以下の凝集した亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）最大粒径５μｍの亜鉛粉凝集物１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後の亜鉛粉の断面図を図４に示す。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した亜鉛粉凝集物の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後の亜鉛粉の断面図を図５に示す。
（３）エポキシ樹脂ＥＰ１００１が重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（４）（３）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＰ１００１に(２)で表面処理を施した亜鉛粉凝集物を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にジシアンジアミドをエポキシ樹脂１００に対して２.５重量部になるように加え、更にキュアゾールＣＮをエポキシ樹脂１００に対して０.１ 重量部になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を１００℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，９０分加熱硬化すれば、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図６に示す。
【００３０】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００３１】
（実施例５）
本発明の第５の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、平均粒径１μｍの銅粉を用いた。クロムめっきした銅粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の金属粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）銅粉表面のクロムめっきには回転式水平バレル装置を用いた電気めっきを行った。平均めっき膜厚は１０ｎｍとした。めっき後の金属粉の断面図を図７に示す。
（２）（１）で作製した平均粒径１μｍのクロムめっきした銅粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後の金属粉の断面図を図８に示す。
（３）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（２）で絶縁処理を施した金属粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後の金属粉の断面図を図９に示す。
（４）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（３）で表面処理を施した金属粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図１０に示す。
【００３２】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００３３】
（実施例６）
本発明の第６の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（(株)油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬(株)製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成(株)製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、平均粒径１μｍのクロム粉及び平均粒径０.１μｍ のＡｌ2Ｏ3粉を用いた。クロム粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後のクロム粉とＡｌ2Ｏ3粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）平均粒径１μｍのクロム粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後のクロム粉の断面図を図１１に示す。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施したクロム粉及びＡｌ2Ｏ3粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後のクロム粉及びＡｌ2Ｏ3粉の断面図を図１２に示す。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（２）で表面処理を施したクロム粉及びＡｌ2Ｏ3粉（体積割合３：１）を体積で６０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図１３に示す。
【００３４】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００３５】
（実施例７）
本発明の第７の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＳＣＮ１９０−２（（株）住友化学製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてＨ９００（東都化学（株）製）を、及び硬化促進剤としてＴＰＰ（北興化学（株）製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、ナノレベルで混合した扁平状のＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉を用いた。尚、金属無機複合材粉の短軸の平均サイズは０.２μｍ であり、ＦｅのＡｌ2Ｏ3に対する体積割合は７：３である。用いたＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の断面図を図１４に示す。Ｆｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）Ｆｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後のＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の断面図を図１５に示す。図１５のように、金属無機複合材６の表面に絶縁処理膜２が被膜された形状となる。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施したＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後のＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の断面図を図１６に示す。図１６のように、絶縁処理膜２の表面に表面処理膜３が被膜された形状となる。
（３）エポキシ樹脂ＥＳＣＮ１９０−２及び硬化剤Ｈ１００がそれぞれ重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（４）（３）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＳＣＮ１９０−２に（２）で表面処理を施したＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にＨ１００を硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更にＴＰＰをエポキシ樹脂１００に対して０.４ 重量部になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を９０℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，６時間加熱硬化すれば、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図１７に示す。図１７のように、本実施例の高誘電率複合材料は、樹脂４に、金属紛１と無機材５とが一体となった金属無機複合材紛の表面に絶縁処理膜２が形成され、更に絶縁処理膜２の表面に表面処理膜３が形成された無機フィラが分散した構造となる。
【００３６】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００３７】
（実施例８）
本発明の第８の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてエピコート８２８（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、ナノレベルで混合した扁平状のＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉を用いた。尚、金属無機複合材粉の短軸の平均サイズは０.２μｍであり、ＦｅのＢａＴｉＯ3 に対する体積割合は７：３である。用いたＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉の断面図を図１４に示す。Ｆｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉高誘電率材料の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）Ｆｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後のＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉の断面図を図１５に示す。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、(１)で絶縁処理を施したＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後のＦｅ−ＢａＴiＯ3金属無機複合材粉の断面図を図１６に示す。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８２８に対して（２）で表面処理を施したＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図１７に示す。
【００３８】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００３９】
実施例１から８の結果から、本高誘電率複合材料を用いた基板は高い誘電率と低い誘電正接を有し、かつ高い体積固有抵抗を有することから、フィルター，Ａ／Ｄ変換，末端，デカップリングコンデンサ，エネルギー貯蔵用コンデンサ内蔵基板として良好な特性を有していることが分かった。
【００４０】
（比較例１）
第１の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８２８（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、平均粒径５μｍの鉄粉を用いた。鉄粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）平均粒径５μｍの鉄粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した鉄粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８２８に対して（２）で表面処理を施した鉄粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００４１】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００４２】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は誘電率、及び体積固有抵抗は良好な値が得られたものの、誘電正接が大きな値となり基板材料としては不適であることが分かった。
【００４３】
（比較例２）
第２の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ１００１（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてジシアンジアミド（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、平均粒径０.５μｍ の亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、亜鉛粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（２）エポキシ樹脂ＥＰ１００１が重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（３）（２）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＰ１００１に(２)で表面処理を施した平均粒径０.５μｍ の亜鉛粉を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にジシアンジアミドをエポキシ樹脂１００に対して２.５ 重量部になるように加え、更にキュアゾールＣＮをエポキシ樹脂１００に対して０.１重量部になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を１００℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，９０分加熱硬化すれば、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００４４】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００４５】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は誘電率について良好な値が得られたものの、誘電正接は大きく、体積固有抵抗は小さな値となり基板材料としては不適であることが分かった。
【００４６】
（比較例３）
第３の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成(株)製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、平均粒径２０μｍの亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）平均粒径２０μｍの亜鉛粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した亜鉛粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（２）で表面処理を施した亜鉛粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００４７】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００４８】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は体積固有抵抗については良好な値が得られたものの、誘電率については値が小さく、誘電正接は大きな値となり高誘電率基板材料としては不適であることが分かった。
【００４９】
（比較例４）
第４の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ１００１（（株）油化シェル製）、エポキシ樹脂の硬化剤としてジシアンジアミド（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、ボールミルを用いて粉砕した平均粒径０.１μｍ の亜鉛粉を用いた。この亜鉛粉は凝集していたため目開き５０μｍのふるいを用いて、最大粒径５０μｍ以下の凝集した亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）最大粒径５０μｍの亜鉛粉凝集物１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した亜鉛粉凝集物の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（３）エポキシ樹脂ＥＰ１００１が重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（４）（３）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＰ１００１に(２)で表面処理を施した亜鉛粉凝集物を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にジシアンジアミドをエポキシ樹脂１００に対して２.５ 重量部になるように加え、更にキュアゾールＣＮをエポキシ樹脂１００に対して０.１ 重量部になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を１００℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，９０分加熱硬化すれば、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００５０】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００５１】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は体積固有抵抗については良好な値が得られたものの、誘電率については値が小さく、誘電正接は大きな値となり高誘電率基板材料としては不適であることが分かった。
【００５２】
（比較例５）
第５の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、平均粒径１μｍの銅粉を用いた。クロムめっきした銅粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）銅粉表面のクロムめっきには回転式水平バレル装置を用いた電気めっきを行った。平均めっき膜厚は１０ｎｍとした。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）でクロムめっきした銅粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（２）で表面処理を施した金属粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００５３】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００５４】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は誘電率について良好な値が得られたものの、誘電正接が大きく、体積固有抵抗は小さな値となり基板材料としては不適であることが分かった。
【００５５】
（比較例６）
第６の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、平均粒径１μｍのクロム粉及び平均粒径０.１μｍ のＡｌ2Ｏ3粉を用いた。クロム粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。
（１）平均粒径１μｍのクロム粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。
（２）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（１）で絶縁処理を施したクロム粉及びＡｌ2Ｏ3粉（体積割合３：１）を体積で６０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。しかし、本比較例で作製した有機樹脂金属複合材料は均一に混合することができなかった。
【００５６】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は高誘電率基板用として用いるには不適であることが分かった。
【００５７】
（比較例７）
第７の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＳＣＮ１９０−２（（株）住友化学製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてＨ９００（東都化学（株）製）を、及び硬化促進剤としてＴＰＰ（北興化学（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、球状のＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉を用いた。尚、金属無機複合材粉の平均サイズは１０μｍであり、ＦｅのＡｌ2Ｏ3に対する体積割合は７：３である。Ｆｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４(トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）Ｆｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施したＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（３）エポキシ樹脂ＥＳＣＮ１９０−２及び硬化剤Ｈ１００がそれぞれ重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（４）（３）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＳＣＮ１９０−２に（２）で表面処理を施したＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にＨ１００を硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更にＴＰＰをエポキシ樹脂１００に対して０.４重量部になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を９０℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，６時間加熱硬化すれば、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００５８】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００５９】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は誘電率、及び体積固有抵抗は良好な値が得られたものの、誘電正接が大きな値となり基板材料としては不適であることが分かった。
【００６０】
（比較例８）
第８の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてエピコート８２８（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、ナノレベルで混合した扁平状のＦｅ−ＢａＴｉＯ3金属無機複合材粉を用いた。尚、金属無機複合材粉の短軸の平均サイズは０.２μｍであり、ＦｅのＢａＴｉＯ3 に対する体積割合は７：３である。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、Ｆｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（２）液状エポキシ樹脂のＥＰ８２８に対して（１）で表面処理を施したＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（３）（２）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００６１】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００６２】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は誘電率について良好な値が得られたものの、誘電正接及び体積固有抵抗が大きな値となり基板材料としては不適であることが分かった。
【００６３】
【発明の効果】
本発明により得られた高誘電率複合材料は、無機塩による化成処理を用いた絶縁処理を施し、更に、有機樹脂と相溶性向上のための表面処理を施したμｍ以下のサイズの金属粉を有機樹脂に充填した材料であるため、周波数が数十ＧＨｚオーダーでも１５以上の誘電率かつ０.１ 以下の誘電正接を有する。
【００６４】
本高誘電複合材料を用いた基板は高い誘電率と低い誘電正接を有し、かつ高い体積固有抵抗を有することから、フィルター，Ａ／Ｄ変換，末端，デカップリングコンデンサ，エネルギー貯蔵用コンデンサ内蔵基板として良好な特性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１，２及び３の実施例である絶縁処理後の金属粉の断面図。
【図２】本発明第１，２及び３の実施例である表面処理後の金属粉の断面図。
【図３】本発明第１，２及び３の実施例である高誘電複合材料の断面図。
【図４】本発明第４の実施例である絶縁処理後の凝集した金属粉の断面図。
【図５】本発明第４の実施例である表面処理後の凝集した金属粉の断面図。
【図６】本発明第４の実施例である高誘電複合材料の断面図。
【図７】本発明第５の実施例であるめっき後の凝集した金属粉の断面図。
【図８】本発明第５の実施例である絶縁処理後の金属粉の断面図。
【図９】本発明第５の実施例である表面処理後の金属粉の断面図。
【図１０】本発明第５の実施例である高誘電複合材料の断面図。
【図１１】本発明第６の実施例であるめっき後の凝集した金属粉の断面図。
【図１２】本発明第６の実施例である表面処理後の金属無機複合材粉の断面図。
【図１３】本発明第６の実施例である高誘電複合材料の断面図。
【図１４】本発明第７及び８の実施例に用いた金属無機複合材粉の断面図。
【図１５】本発明第７及び８の実施例である絶縁処理後の金属無機複合材粉の断面図。
【図１６】本発明第７及び８の実施例である表面処理後の金属無機複合材粉の断面図。
【図１７】本発明第７及び８の実施例である高誘電複合材料の断面図。
【符号の説明】
１…金属粉、２…絶縁処理膜、３…表面処理膜、４…樹脂、５…無機材、６…金属無機複合粉、７…めっき膜。
【発明の属する技術分野】
本発明は、受動素子であるキャパシタを多層配線板内に形成した多層配線板の材料である高誘電率材料、それを用いた多層配線板およびモジュール基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高密度表面実装を実現させるため、基板においては、バイアホールの微細化，配線ピッチの狭隘化，ビルドアップ方式の採用等の検討が行われている。さらにＩＣパッケージの小型化，多ピン化、およびコンデンサや抵抗等の受動部品の小型化，表面実装化も行われている。一方、受動素子の小型化の進展とともに製造や実装時の取り扱いがより困難となりつつあり、従来のやり方ではその限界が明らかになってきた。その解決方法として、受動素子を直接、プリント配線板の表面あるいは内部に形成することが提案されている。これによって、受動素子のチップ部品をプリント配線板上に搭載する必要がなくなり、高密度化とともに信頼性の向上も図ることができる。セラミック基板で行われているような、金属や絶縁体のペーストを用い塗布焼結する方法は、特に耐熱的に劣る有機基板上にはそのまま適用できない。
【０００３】
上記のような受動素子を有機基板上に形成する方法としては、すでに有機高分子と高誘電率フィラとの混合物を塗布する方法（P. Chanel ほか、第４６回 Electric Componets and Technology Conference,第１２５−１３２頁,１９９６年，Y. Rao ほか、2000 Electric Componets and Technology Conference，第６１５−６１８頁，２０００年），特開平６−１７２６１８号公報にチタン酸バリウム等の無機フィラを高充填化する技術や、低温で成膜可能な電子サイクロトロン共鳴化学気相生長法（ＥＣＲ−ＣＶＤ）を用いる方法（松井輝仁ほか、サーキットテクノロジ，第９巻，第４９７−５０２頁，１９９４年）等が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
有機樹脂との複合材として誘電率を高めるにはフィラを高充填しなくてはならない。しかし、樹脂中に上記無機フィラを高充填化すると、無機フィラと樹脂との相溶性が悪いため、樹脂硬化の際空隙が発生しやすい。また、無機フィラと樹脂との界面の接着性が低いため、界面での剥離が発生し易い。そのため無機フィラを高充填化した樹脂複合材料を絶縁材料として使用する際に絶縁耐圧またはリーク電流の観点から信頼性に乏しいという問題がある。
【０００５】
また、ＥＣＲ−ＣＶＤを用いる方法は、特殊な装置が必要であること、バッチ処理で安価に誘電体薄膜を形成できないこと、形状の複雑な誘電体薄膜の形成が困難であることなどに問題があった。
【０００６】
一方、高誘電率化する方法として、金属粉末の一般的なサイズである平均粒径数十μｍ以上の金属粉末を有機樹脂中に充填する方法が考えられる。それら複合材料の誘電率は数十以上の値と良好な数値を示すものの、表皮効果による誘電正接が０.１ 以上の大きな値を示す上に、さらに大きな問題として、有機樹脂／金属の複合材は絶縁性が極めて悪い。また、有機樹脂と金属との混合性が無機材料と同様に悪い。
【０００７】
本発明の目的は、体積固有抵抗が１０9Ω 以上であり、数十ＧＨｚオーダーの高周波数でも１５以上の高い誘電率と、且つ０.１ 以下の低誘電正接とを有する高誘電率複合材料、それを用いた多層配線基板を提供することにある。
【０００８】
また、受動素子を直接、プリント配線板の表面あるいは内部に形成することが可能である、加工性が良好な有機樹脂と複合化した高誘電率複合材料と、それを用いた多層配線板を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためには周波数が８０ＧＨｚオーダーでも表皮効果によるエネルギー損失が発生しない金属粉を用いることが必須であり、そのためには金属粉のサイズがサブミクロンであることとその金属粉１つ１つの絶縁性を確保することが重要である。個々の金属粉の絶縁処理には種々の方法があるが良好な絶縁性を得るにはリン酸塩，クロム酸塩等の無機塩による化成処理が有効である。これは、無機塩による化成処理により、金属紛の表面に無機塩による絶縁被膜が形成されるからである。また、無機塩絶縁被膜は他の絶縁被膜に比べて、高い耐熱，耐湿信頼性を有する。
【００１０】
また、有機樹脂を用いた複合材料として誘電率を大きくするには、該金属粉の有機樹脂への高充填化が重要であるが、そのためには該金属粉と有機樹脂との相溶性を向上させることが必須である。それには金属表面及び金属上の絶縁被膜表面と化学結合が形成可能で、また、有機樹脂とも化学結合の形成が可能なカップリング処理が有効である。
【００１１】
本発明の要旨を以下に説明する。
【００１２】
即ち、本発明は有機樹脂に金属粉を必須成分とする無機フィラを分散してなる誘電率が１５以上の高誘電率複合材料であることを第１番目の特徴とする。この高誘電率材料は１００ＭＨｚから８０ＧＨｚの周波数領域で誘電正接が０.１ 以下であることが第２番目の特徴である。１００ＭＨｚから８０ＧＨｚの周波数領域で誘電正接が０.１ 以下であるためには、金属粉を必須成分とする無機フィラ中の各成分の平均粒径が５μｍ以下であることが必要であることも本発明により明らかとなった。ここで、樹脂ワニス中で金属の沈殿を防止するために金属酸化物の無機フィラを添加してもよい。また、金属紛と金属紛以外の無機フィラとの複合化により、金属紛の粒径をミクロン以下にした複合材料を用いることも有効である。金属粉の表面を処理して酸化膜を形成させるか、又は有機樹脂によるコーティング等により絶縁処理がなされた金属粉を必須成分とする無機フィラを用いることにより高周波数領域で誘電正接をより小さくし、かつ十分な絶縁性を確保するために重要な技術であることが第４番目の特徴である。高誘電率と絶縁性を両立するために金属酸化物を併用することは、さらに効果があり、金属粉の周辺を金属酸化物で被覆する方法等が適用できる。この絶縁処理または金属酸化物による被膜により、本発明の高誘電複合材料は体積固有抵抗１０9Ω 以上を有し、電子材料用の基板に適している。
【００１３】
金属粉として使用される金属は、周期律表の２Ａ，１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，７Ｂ，８，３Ａ，４Ａ，５Ａ族の元素（但し、ホウ素，炭素，窒素，リン，ヒ素は除く）及びその合金があげられる。具体的にはＡｌ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｗ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｐｔ，Ｓｂ及びその合金である。
【００１４】
本発明でいう有機樹脂とはエポキシ樹脂，フェノール樹脂，ビスマレイミド樹脂，シアネート樹脂の熱硬化性樹脂の他にポリイミド樹脂，ポリフェニレンオキサイド，ポリフェニレンスルフォン等の熱可塑性樹脂あるいはこれらの混合物を適用できる。場合によってはメチルエチルケトン，イソプロピルアルコール，メチルセロソルブ等の溶媒に分散させてペースト状あるいはデイスパージョンさせてスクリーン印刷やスピンコートさせて高誘電層を形成させることができる。
【００１５】
本発明の他の特徴として、電極間に誘電体層が介在してなるキャパシタを回路中に形成した多層配線板において、キャパシタとして、有機樹脂に表面を絶縁処理およびカップリング処理または表面処理された金属粉を必須成分とする無機フィラを分散した複合体を用いることにより、電気容量の大きいコンデンサを内蔵した多層配線板が得られる。
【００１６】
更に、本発明の他の特徴として、電極間に誘電体層が介在してなるキャパシタを回路中に形成したモジュール基板において、キャパシタとして、有機樹脂により表面を絶縁処理およびカップリング処理された金属粉を必須成分とする無機フィラを分散した複合体を用いることにより、電気容量の大きいコンデンサを内蔵したモジュール基板が得られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の発明者らは、周波数が数十ＧＨｚオーダーでも２５以上の誘電率且つ０.１ 以下の誘電正接を有する有機樹脂を含む複合材料を得るには、無機塩による化成処理を用いた絶縁処理を施し、更に、カップリング処理を施したミクロン以下のサイズの金属粉を有機樹脂に充填することが有効であることを見出した。
【００１８】
ここで、ミクロン以下のサイズの金属粉を用いるのは、８０ＧＨｚオーダーの周波数での表皮効果によるエネルギー損失を小さくするためである。また、無機塩を用いた化成処理により個々の金属粉の絶縁性を確保することが重要なのも同様の理由である。絶縁処理を施した金属粉に対してカップリング処理を行うのは、樹脂との相溶性を向上させることが重要であるからである。これは樹脂への金属粉の高充填化のみならず、混合物の加工性の向上と金属粉の沈降を抑制するためである。
【００１９】
また、金属紛の絶縁処理により有機物と複合化した高誘電率複合材料は、109Ω以上の体積固有抵抗を有する。
【００２０】
以下、実施例により本発明の効果を具体的に説明する。
【００２１】
（実施例１）
本発明の第１の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８２８（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料の原料として、平均粒径０.５μｍの鉄粉を用いた。鉄粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。（１）平均粒径０.５μｍ の鉄粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後の鉄粉の断面図を図１に示す。図１のように、絶縁処理後の鉄粉１は、鉄粉１の表面が絶縁処理膜２により被覆された形状となる。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した鉄粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後の鉄粉の断面図を図２に示す。表面処理後の鉄粉１は、絶縁処理膜２の表面に更に表面処理膜３が被覆された形状となる。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８２８に対して（２）で表面処理を施した鉄粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図３に示す。本実施例の高誘電率複合材料は、有機樹脂４に金属紛１の表面に絶縁処理膜２が形成され、更にその表面に表面処理膜３が形成された無機フィラが分散した構造となる。
【００２２】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率及び誘電正接について説明する。100ＭＨｚから５ＧＨｚの周波数域の測定には、本発明の高誘電率複合材料を外形：７−０.０５mm ，内径：３.０４＋０.０６mm，厚さ：２mm，４mmのトロイダル形状に仕上げた試料を用いた。ネットワークアナライザー（ＨＰ製８７２０Ｃ）と同軸エアラインから構成される測定系により、試料の誘電率及び誘電正接を測定する場合には、自由空間の誘電率が１となるように校正した後、同軸エアラインに試料を挿入し、２つのポートを使用して測定した。５ＧＨｚから１０ＧＨｚの周波数域の測定には、本発明の高誘電率複合材料を１mm×１mm×１００mmの角柱上の試料を、２０ＧＨｚから４０ＧＨｚの周波数域の測定には、本発明の高誘電率複合材料を１００μｍ厚のフィルム試料をそれぞれ用い、アジレントテクノロジー社製８７２２ＥＳネットワークアナライザーにより空洞共振法で行った。
【００２３】
次に本発明の高誘電率複合材料の体積固有抵抗について説明する。本発明の高誘電率複合材料の樹脂板上に主電極外形５０mm，ガード電極内径５２mm，外形８０mm，対向電極外形８０mmの電極を作製し、ＬＣＲメータ（ＨＰ４２４８Ａ）を用いて周波数１００ｋＨｚで行った。結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
（実施例２）
本発明の第２の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ１００１（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてジシアンジアミド（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、平均粒径０.５μｍ の亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）平均粒径０.５μｍの亜鉛粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後の亜鉛粉の断面図を図１に示す。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した亜鉛粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後の亜鉛粉の断面図を図２に示す。
（３）エポキシ樹脂ＥＰ１００１が重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（４）（３）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＰ１００１に(２)で表面処理を施した亜鉛粉を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にジシアンジアミドをエポキシ樹脂１００に対して２.５ 重量部になるように加え、更にキュアゾールＣＮをエポキシ樹脂１００に対して０.１重量部 になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を１００℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，９０分加熱硬化すれば、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図３に示す。
【００２６】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００２７】
（実施例３）
本発明の第３の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料の原料として、平均粒径３μｍの亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）平均粒径３μｍの亜鉛粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後の亜鉛粉の断面図を図１に示す。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した亜鉛粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後の亜鉛粉の断面図を図２に示す。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（２）で表面処理を施した亜鉛粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図３に示す。
【００２８】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００２９】
（実施例４）
本発明の第４の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ１００１（（株）油化シェル製）、エポキシ樹脂の硬化剤としてジシアンジアミド（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、ボールミルを用いて粉砕した平均粒径０.１μｍ の亜鉛粉を用いた。この亜鉛粉は凝集していたため目開き５μｍのふるいを用いて、最大粒径５μｍ以下の凝集した亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）最大粒径５μｍの亜鉛粉凝集物１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後の亜鉛粉の断面図を図４に示す。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した亜鉛粉凝集物の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後の亜鉛粉の断面図を図５に示す。
（３）エポキシ樹脂ＥＰ１００１が重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（４）（３）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＰ１００１に(２)で表面処理を施した亜鉛粉凝集物を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にジシアンジアミドをエポキシ樹脂１００に対して２.５重量部になるように加え、更にキュアゾールＣＮをエポキシ樹脂１００に対して０.１ 重量部になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を１００℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，９０分加熱硬化すれば、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図６に示す。
【００３０】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００３１】
（実施例５）
本発明の第５の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、平均粒径１μｍの銅粉を用いた。クロムめっきした銅粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の金属粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）銅粉表面のクロムめっきには回転式水平バレル装置を用いた電気めっきを行った。平均めっき膜厚は１０ｎｍとした。めっき後の金属粉の断面図を図７に示す。
（２）（１）で作製した平均粒径１μｍのクロムめっきした銅粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後の金属粉の断面図を図８に示す。
（３）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（２）で絶縁処理を施した金属粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後の金属粉の断面図を図９に示す。
（４）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（３）で表面処理を施した金属粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図１０に示す。
【００３２】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００３３】
（実施例６）
本発明の第６の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（(株)油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬(株)製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成(株)製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、平均粒径１μｍのクロム粉及び平均粒径０.１μｍ のＡｌ2Ｏ3粉を用いた。クロム粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後のクロム粉とＡｌ2Ｏ3粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）平均粒径１μｍのクロム粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後のクロム粉の断面図を図１１に示す。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施したクロム粉及びＡｌ2Ｏ3粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後のクロム粉及びＡｌ2Ｏ3粉の断面図を図１２に示す。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（２）で表面処理を施したクロム粉及びＡｌ2Ｏ3粉（体積割合３：１）を体積で６０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図１３に示す。
【００３４】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００３５】
（実施例７）
本発明の第７の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてＥＳＣＮ１９０−２（（株）住友化学製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてＨ９００（東都化学（株）製）を、及び硬化促進剤としてＴＰＰ（北興化学（株）製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、ナノレベルで混合した扁平状のＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉を用いた。尚、金属無機複合材粉の短軸の平均サイズは０.２μｍ であり、ＦｅのＡｌ2Ｏ3に対する体積割合は７：３である。用いたＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の断面図を図１４に示す。Ｆｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）Ｆｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後のＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の断面図を図１５に示す。図１５のように、金属無機複合材６の表面に絶縁処理膜２が被膜された形状となる。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施したＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後のＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の断面図を図１６に示す。図１６のように、絶縁処理膜２の表面に表面処理膜３が被膜された形状となる。
（３）エポキシ樹脂ＥＳＣＮ１９０−２及び硬化剤Ｈ１００がそれぞれ重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（４）（３）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＳＣＮ１９０−２に（２）で表面処理を施したＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にＨ１００を硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更にＴＰＰをエポキシ樹脂１００に対して０.４ 重量部になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を９０℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，６時間加熱硬化すれば、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図１７に示す。図１７のように、本実施例の高誘電率複合材料は、樹脂４に、金属紛１と無機材５とが一体となった金属無機複合材紛の表面に絶縁処理膜２が形成され、更に絶縁処理膜２の表面に表面処理膜３が形成された無機フィラが分散した構造となる。
【００３６】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００３７】
（実施例８）
本発明の第８の実施例である高誘電率複合材料の作製方法を以下に説明する。本実施例では、エポキシ樹脂としてエピコート８２８（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。高誘電率複合材料用原料として、ナノレベルで混合した扁平状のＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉を用いた。尚、金属無機複合材粉の短軸の平均サイズは０.２μｍであり、ＦｅのＢａＴｉＯ3 に対する体積割合は７：３である。用いたＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉の断面図を図１４に示す。Ｆｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉高誘電率材料の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）Ｆｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。絶縁処理後のＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉の断面図を図１５に示す。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、(１)で絶縁処理を施したＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。表面処理後のＦｅ−ＢａＴiＯ3金属無機複合材粉の断面図を図１６に示す。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８２８に対して（２）で表面処理を施したＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本発明の高誘電率複合材料を得ることができる。高誘電率複合材料の断面図を図１７に示す。
【００３８】
次に本発明の高誘電率複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００３９】
実施例１から８の結果から、本高誘電率複合材料を用いた基板は高い誘電率と低い誘電正接を有し、かつ高い体積固有抵抗を有することから、フィルター，Ａ／Ｄ変換，末端，デカップリングコンデンサ，エネルギー貯蔵用コンデンサ内蔵基板として良好な特性を有していることが分かった。
【００４０】
（比較例１）
第１の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８２８（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、平均粒径５μｍの鉄粉を用いた。鉄粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）平均粒径５μｍの鉄粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した鉄粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８２８に対して（２）で表面処理を施した鉄粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００４１】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００４２】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は誘電率、及び体積固有抵抗は良好な値が得られたものの、誘電正接が大きな値となり基板材料としては不適であることが分かった。
【００４３】
（比較例２）
第２の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ１００１（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてジシアンジアミド（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、平均粒径０.５μｍ の亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、亜鉛粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（２）エポキシ樹脂ＥＰ１００１が重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（３）（２）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＰ１００１に(２)で表面処理を施した平均粒径０.５μｍ の亜鉛粉を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にジシアンジアミドをエポキシ樹脂１００に対して２.５ 重量部になるように加え、更にキュアゾールＣＮをエポキシ樹脂１００に対して０.１重量部になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を１００℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，９０分加熱硬化すれば、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００４４】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００４５】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は誘電率について良好な値が得られたものの、誘電正接は大きく、体積固有抵抗は小さな値となり基板材料としては不適であることが分かった。
【００４６】
（比較例３）
第３の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成(株)製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、平均粒径２０μｍの亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）平均粒径２０μｍの亜鉛粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した亜鉛粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（２）で表面処理を施した亜鉛粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００４７】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００４８】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は体積固有抵抗については良好な値が得られたものの、誘電率については値が小さく、誘電正接は大きな値となり高誘電率基板材料としては不適であることが分かった。
【００４９】
（比較例４）
第４の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ１００１（（株）油化シェル製）、エポキシ樹脂の硬化剤としてジシアンジアミド（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、ボールミルを用いて粉砕した平均粒径０.１μｍ の亜鉛粉を用いた。この亜鉛粉は凝集していたため目開き５０μｍのふるいを用いて、最大粒径５０μｍ以下の凝集した亜鉛粉を用いた。亜鉛粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の亜鉛粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）最大粒径５０μｍの亜鉛粉凝集物１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施した亜鉛粉凝集物の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（３）エポキシ樹脂ＥＰ１００１が重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（４）（３）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＰ１００１に(２)で表面処理を施した亜鉛粉凝集物を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にジシアンジアミドをエポキシ樹脂１００に対して２.５ 重量部になるように加え、更にキュアゾールＣＮをエポキシ樹脂１００に対して０.１ 重量部になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を１００℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，９０分加熱硬化すれば、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００５０】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００５１】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は体積固有抵抗については良好な値が得られたものの、誘電率については値が小さく、誘電正接は大きな値となり高誘電率基板材料としては不適であることが分かった。
【００５２】
（比較例５）
第５の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、平均粒径１μｍの銅粉を用いた。クロムめっきした銅粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）銅粉表面のクロムめっきには回転式水平バレル装置を用いた電気めっきを行った。平均めっき膜厚は１０ｎｍとした。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）でクロムめっきした銅粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（３）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（２）で表面処理を施した金属粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（４）（３）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００５３】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００５４】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は誘電率について良好な値が得られたものの、誘電正接が大きく、体積固有抵抗は小さな値となり基板材料としては不適であることが分かった。
【００５５】
（比較例６）
第６の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＰ８０６（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、平均粒径１μｍのクロム粉及び平均粒径０.１μｍ のＡｌ2Ｏ3粉を用いた。クロム粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４（トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％ 含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。
（１）平均粒径１μｍのクロム粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。
（２）液状エポキシ樹脂のＥＰ８０６に対して（１）で絶縁処理を施したクロム粉及びＡｌ2Ｏ3粉（体積割合３：１）を体積で６０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。しかし、本比較例で作製した有機樹脂金属複合材料は均一に混合することができなかった。
【００５６】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は高誘電率基板用として用いるには不適であることが分かった。
【００５７】
（比較例７）
第７の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてＥＳＣＮ１９０−２（（株）住友化学製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてＨ９００（東都化学（株）製）を、及び硬化促進剤としてＴＰＰ（北興化学（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、球状のＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉を用いた。尚、金属無機複合材粉の平均サイズは１０μｍであり、ＦｅのＡｌ2Ｏ3に対する体積割合は７：３である。Ｆｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の絶縁処理液には防錆剤としてベンゾトリアゾール０.４mol／ｌ、界面活性剤としてＥＦ１０４(トーケムプロダクツ製）０.１ｗｔ％含有させたリン酸塩化成処理液を用いた。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）Ｆｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉１kgに対して絶縁処理液２００ｍｌ加え、Ｖミキサーで３０分攪拌した後、１８０℃，６０分の熱処理を行う。
（２）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、（１）で絶縁処理を施したＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（３）エポキシ樹脂ＥＳＣＮ１９０−２及び硬化剤Ｈ１００がそれぞれ重量で７０ｗｔ％になるようにメチルエチルケトンに溶解する。
（４）（３）のメチルエチルケトンに溶解したエポキシ樹脂ＥＳＣＮ１９０−２に（２）で表面処理を施したＦｅ−Ａｌ2Ｏ3金属無機複合材粉を樹脂硬化後に体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にＨ１００を硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更にＴＰＰをエポキシ樹脂１００に対して０.４重量部になるように加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（５）（４）でできた混合物を９０℃の条件で溶媒除去後、１８０℃，６時間加熱硬化すれば、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００５８】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００５９】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は誘電率、及び体積固有抵抗は良好な値が得られたものの、誘電正接が大きな値となり基板材料としては不適であることが分かった。
【００６０】
（比較例８）
第８の比較例である有機樹脂金属複合材料の作製方法を以下に説明する。本比較例では、エポキシ樹脂としてエピコート８２８（（株）油化シェル製）を、エポキシ樹脂の硬化剤としてメタフェニレンジアミン（和光純薬（株）製）を、及び硬化促進剤として２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ（四国化成（株）製）を用いる。有機樹脂金属複合材料用原料として、ナノレベルで混合した扁平状のＦｅ−ＢａＴｉＯ3金属無機複合材粉を用いた。尚、金属無機複合材粉の短軸の平均サイズは０.２μｍであり、ＦｅのＢａＴｉＯ3 に対する体積割合は７：３である。絶縁処理後の鉄粉の表面処理液としてＳ５１０（チッソ（株）製）を用いる。
（１）水とエタノールの混合溶媒で希釈した１ｗｔ％含有のＳ５１０処理液を用いて、Ｆｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉の表面処理を行った。処理条件は１５０℃，１時間とした。
（２）液状エポキシ樹脂のＥＰ８２８に対して（１）で表面処理を施したＦｅ−ＢａＴｉＯ3 金属無機複合材粉を体積で５０％になるように加え、３本ロールを用いて混錬する。次にその混合物にメタフェニレンジアミンを硬化反応に関してエポキシ樹脂と当量になるように加え、更に２Ｅ４ＭＺ−ＣＮをエポキシ樹脂に対して０.５ 重量部加えて同様に３本ロールを用いて混錬する。
（３）（２）でできた混合物を８０℃，４時間及び１８０℃，４時間加熱硬化することにより、本比較例の有機樹脂金属複合材料を得ることができる。
【００６１】
次に本比較例の有機樹脂金属複合材料の誘電率，誘電正接、及び体積固有抵抗については実施例１同様にして測定した。結果を表１に示す。
【００６２】
この結果、本比較例の有機樹脂金属複合材料は誘電率について良好な値が得られたものの、誘電正接及び体積固有抵抗が大きな値となり基板材料としては不適であることが分かった。
【００６３】
【発明の効果】
本発明により得られた高誘電率複合材料は、無機塩による化成処理を用いた絶縁処理を施し、更に、有機樹脂と相溶性向上のための表面処理を施したμｍ以下のサイズの金属粉を有機樹脂に充填した材料であるため、周波数が数十ＧＨｚオーダーでも１５以上の誘電率かつ０.１ 以下の誘電正接を有する。
【００６４】
本高誘電複合材料を用いた基板は高い誘電率と低い誘電正接を有し、かつ高い体積固有抵抗を有することから、フィルター，Ａ／Ｄ変換，末端，デカップリングコンデンサ，エネルギー貯蔵用コンデンサ内蔵基板として良好な特性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第１，２及び３の実施例である絶縁処理後の金属粉の断面図。
【図２】本発明第１，２及び３の実施例である表面処理後の金属粉の断面図。
【図３】本発明第１，２及び３の実施例である高誘電複合材料の断面図。
【図４】本発明第４の実施例である絶縁処理後の凝集した金属粉の断面図。
【図５】本発明第４の実施例である表面処理後の凝集した金属粉の断面図。
【図６】本発明第４の実施例である高誘電複合材料の断面図。
【図７】本発明第５の実施例であるめっき後の凝集した金属粉の断面図。
【図８】本発明第５の実施例である絶縁処理後の金属粉の断面図。
【図９】本発明第５の実施例である表面処理後の金属粉の断面図。
【図１０】本発明第５の実施例である高誘電複合材料の断面図。
【図１１】本発明第６の実施例であるめっき後の凝集した金属粉の断面図。
【図１２】本発明第６の実施例である表面処理後の金属無機複合材粉の断面図。
【図１３】本発明第６の実施例である高誘電複合材料の断面図。
【図１４】本発明第７及び８の実施例に用いた金属無機複合材粉の断面図。
【図１５】本発明第７及び８の実施例である絶縁処理後の金属無機複合材粉の断面図。
【図１６】本発明第７及び８の実施例である表面処理後の金属無機複合材粉の断面図。
【図１７】本発明第７及び８の実施例である高誘電複合材料の断面図。
【符号の説明】
１…金属粉、２…絶縁処理膜、３…表面処理膜、４…樹脂、５…無機材、６…金属無機複合粉、７…めっき膜。
Claims (7)
- 有機樹脂と、前記有機樹脂に分散した金属粉を含む無機フィラとを有する高誘電率複合材料であって、
前記無機フィラは、無機塩による化成処理を用いた絶縁処理が施され、更にカップリング処理が施された平均粒径が５μｍ以下の金属粉又は金属粉の凝集体であり、
４０ＧＨｚの周波数における誘電正接が０ . １ 以下であり、誘電率が１５以上であることを特徴とする高誘電率複合材料。 - 金属粉表面に厚さ１０００〜１ｎｍのＣｒ，Ｃｄ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｆｅの内少なくとも１種類以上の金属被覆膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の高誘電率複合材料。
- 無機フィラの一部として金属酸化物を併用することを特徴とする請求項１または２に記載の高誘電率複合材料。
- 前記金属が周期律表の２Ａ，１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ，７Ｂ，８，３Ａ，４Ａ，５Ａ族の元素（但し、ホウ素，炭素，窒素，リン，ヒ素は除く）及びその合金であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の高誘電率複合材料。
- 前記金属がＡｌ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｍｇ，Ｃｒ，Ｎｂ，Ｎｉ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｗ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｇ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｐｔ，Ｓｂ及びその合金であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の高誘電率複合材料。
- 電極間に誘電体層が介在してなるキャパシタを回路中に形成した多層配線板において、前記キャパシタが、有機樹脂と、前記有機樹脂に分散した金属粉を含む無機フィラとを有し、前記無機フィラは、無機塩による化成処理を用いた絶縁処理が施され、更にカップリング処理が施された平均粒径が５μｍ以下の金属粉又は金属粉の凝集体であり、４０ＧＨｚの周波数における誘電正接が０ . １ 以下であり、誘電率が１５以上である高誘電率複合材料であることを特徴とする多層配線板。
- 少なくともキャパシタを内蔵し、半導体チップを搭載してなるモジュール基板において、前記キャパシタが、有機樹脂と、前記有機樹脂に分散した金属粉を含む無機フィラとを有し、前記無機フィラは、無機塩による化成処理を用いた絶縁処理が施され、更にカップリング処理が施された平均粒径が５μｍ以下の金属粉又は金属粉の凝集体であり、４０ＧＨｚの周波数における誘電正接が０ . １ 以下であり、誘電率が１５以上である高誘電率複合材料であることを特徴とするモジュール基板。
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