填料粉末及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及適合在多層印刷配線基板等中使用的樹脂中配合的填料粉末及其制 造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，以調(diào)整熱膨脹系數(shù)等為目的，向樹脂中配合無機(jī)填料粉末。例如，在使用樹 脂的多層印刷配線基板中，由于導(dǎo)體層和絕緣層的熱膨脹系數(shù)的不同而容易產(chǎn)生裂紋，因 此需要使絕緣層的熱膨脹率降低。因此，在樹脂中配合二氧化硅粉末等的無機(jī)填料粉末。二 氧化硅粉末因?yàn)槠湮锢韽?qiáng)度和耐熱性優(yōu)異，所以廣泛地作為無機(jī)填料粉末而使用（例如， 參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2009 - 88303號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明所要解決的課題
[0007] 近年來，對樹脂組合物要求更進(jìn)一步的低熱膨脹化。二氧化硅粉末具有某種程度 的低熱膨脹系數(shù)，但是熱膨脹系數(shù)的降低效果還不充分。因此，即使將二氧化硅粉末配合在 樹脂中，也難以得到所希望的低熱膨脹系數(shù)。或者，為了達(dá)到所期望的低熱膨脹系數(shù)，在樹 脂中大量配合二氧化硅粉末時，存在降低均質(zhì)性、或成型為膜狀時的表面平滑性差的傾向。
[0008] 另外，也考慮了使用由顯示比二氧化硅粉末低的膨脹特性的β-鋰霞石結(jié)晶、β-石英固溶體結(jié)晶等構(gòu)成的填料粉末，但該填料粉末具有與樹脂組合物反應(yīng)從而樹脂組 合物發(fā)生變質(zhì)或變色的危險。并且，這些填料粉末基本上具有破碎形狀，因此難以降低比表 面積，在樹脂中添加時，粘度容易上升。
[0009] 基于以上的事實(shí)，本發(fā)明的課題在于：提供一種熱膨脹系數(shù)比二氧化硅粉末低、并 且在樹脂中配合時不易發(fā)生樹脂的變質(zhì)和變色的填料粉末。
[0010] 另外，本發(fā)明的課題還在于：提供一種能夠容易地制造含有β-鋰霞石結(jié)晶和/ 或β-石英固溶體結(jié)晶、比表面積小的填料粉末的方法。
[0011] 用于解決課題的技術(shù)方案
[0012] 本發(fā)明的填料粉末的特征在于：由通過析出β-石英固溶體和/或β-鋰霞石 而得到的結(jié)晶化玻璃構(gòu)成。
[0013] 本發(fā)明的填料粉末優(yōu)選平均粒徑D5。為5μπι以下。
[0014] 本發(fā)明的填料粉末優(yōu)選30~150°C的范圍的熱膨脹系數(shù)為5Χ1(Γ7/°C以下。
[0015] 本發(fā)明的填料粉末優(yōu)選由以質(zhì)量％計(jì)、含有Si02 55~75%、A1203 15~30%、 Li20 2 ~10%、Na20 0 ~3%、K20 0 ~3%、MgO0 ~5%、ZnO0 ~10%、BaO0 ~5%、 1102 0~5%、2抑20~4%、卩205 0~5%和51102 0~2.5%的結(jié)晶化玻璃構(gòu)成。
[0016] 本發(fā)明的填料粉末優(yōu)選形狀為大致球狀或大致圓柱狀。
[0017] 本發(fā)明的填料粉末優(yōu)選以配合在樹脂中的方式使用。
[0018] 本發(fā)明的樹脂組合物的特征在于：含有上述填料粉末和樹脂。
[0019] 本發(fā)明的填料粉末的制造方法的特征在于：包括將結(jié)晶性玻璃粉末加熱到結(jié)晶化 開始溫度以上，由此使β-石英固溶體和/或β-鋰霞石析出的工序，從以結(jié)晶化開始溫 度低的溫度升溫到結(jié)晶化開始溫度以上時的速度為25°C/分鐘以上。
[0020] 本發(fā)明的發(fā)明人研究了作為含有β-石英固溶體和/或β-鋰霞石的填料粉 末，使用含有這些的結(jié)晶的結(jié)晶化玻璃。但是，在制作該結(jié)晶化玻璃時，在將具有析出β- 石英固溶體和/或β-鋰霞石的性質(zhì)的玻璃粉末加熱時，存在在玻璃粉末軟化變形之前結(jié) 晶析出大致完成的傾向，難以得到比表面積小的填料粉末。因此，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了深 入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過如上述那樣，提高將結(jié)晶性玻璃粉末從比結(jié)晶化開始溫度低的溫度 升溫到結(jié)晶化開始溫度以上時的速度，在結(jié)晶化玻璃粉末軟化變形后、或者一邊軟化變形 一邊析出結(jié)晶，因此能夠得到因表面張力而使比表面積變小的填料粉末。
[0021] 在本發(fā)明的填料粉末的制造方法中，優(yōu)選經(jīng)過將結(jié)晶性玻璃粉末在比結(jié)晶化開始 溫度低的溫度保持一定時間以形成結(jié)晶核的工序以后，加熱到結(jié)晶化開始溫度以上。
[0022] 這樣操作，能夠容易得到微細(xì)的結(jié)晶均質(zhì)地析出的、具有所期望的熱膨脹特性的 填料粉末。
[0023] 在本發(fā)明的填料粉末的制造方法中，優(yōu)選包括將結(jié)晶性玻璃粉末在結(jié)晶化開始溫 度以上的溫度保持一定時間以使結(jié)晶成長的工序。
[0024] 如此操作，能夠容易得到結(jié)晶析出量變多、具有所期望的熱膨脹特性的填料粉末。
[0025] 在本發(fā)明的填料粉末的制造方法中，優(yōu)選填料粉末的平均粒徑D5。為5μm以下。
[0026] 在本發(fā)明的填料粉末的制造方法中，優(yōu)選填料粉末的比表面積為20m2/g以下。
[0027] 在本發(fā)明的填料粉末的制造方法中，優(yōu)選填料粉末為大致球狀。
[0028] 在本發(fā)明的填料粉末的制造方法中，優(yōu)選填料粉末的30~150°C的范圍的熱膨脹 系數(shù)為5X1(T7/°C以下。
[0029] 在本發(fā)明的填料粉末的制造方法中，優(yōu)選填料粉末以質(zhì)量％計(jì)，含有Si02 55~ 75%、A1203 15 ~30%、Li20 2 ~10%、Na20 0 ~3%、K20 0 ~3%、Mg0 0 ~5%、Zn0 0 ~ 10%、8&00~5%、1102 0 ~5%、2抑20~4%、？205 0 ~5%和51102 0 ~2.5%。
[0030] 發(fā)明效果
[0031] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供熱膨脹系數(shù)比二氧化硅粉末低、并且在樹脂中配合時不易 發(fā)生樹脂的變質(zhì)和變色的填料粉末。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠提供能夠容易制造由含有β-鋰霞石結(jié)晶和/或 β-石英固溶體結(jié)晶的結(jié)晶化玻璃構(gòu)成、并且比表面積小的填料粉末的制造方法。
【附圖說明】
[0033] 圖1是針對實(shí)施例3得到的填料粉末、利用SEM(掃描型電子顯微鏡）進(jìn)行觀察而 得到的照片。
[0034] 圖2是針對比較例2得到的填料粉末、利用SEM進(jìn)行觀察而得到的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 本發(fā)明的填料粉末由通過析出β-石英固溶體（Li20 ·Α1203 ·η3;?02;2 <η)和/ 或β-鋰霞石（Li20 ·Α1203 · 2Si02)而得到的結(jié)晶化玻璃構(gòu)成，與目前作為無機(jī)填料粉末 通常使用的二氧化硅粉末相比，具有低的熱膨脹特性。因此，在樹脂中配合時，能夠以比較 少的配合量，達(dá)到所期望的熱膨脹特性。
[0036] 并且，與β-石英固溶體、β-鋰霞石的結(jié)晶粉末不同，本發(fā)明的填料粉末由結(jié) 晶化玻璃構(gòu)成，因此與樹脂的反應(yīng)性低。因此，本發(fā)明的填料粉末的特征在于：在樹脂中配 合時不易發(fā)生該樹脂的變質(zhì)和變色等。
[0037] 進(jìn)一步而言，本發(fā)明的填料粉末由于析出結(jié)晶的微晶尺寸比較小，因此能夠容易 微粉碎。通過將經(jīng)微粉碎的粒徑小的填料粉末配合在樹脂中，能夠?qū)崿F(xiàn)樹脂成型體的薄型 化。另外，將經(jīng)微粉碎的結(jié)晶粉末形成為填料粉末而在樹脂中配合時，與使用經(jīng)粗粉碎的填 料粉末的情況相比，存在得到的樹脂成型體的熱膨脹系數(shù)大的傾向。另一方面，本發(fā)明的填 料粉末與結(jié)晶粉末不同，具有即使進(jìn)行微粉碎也不易損害熱膨脹系數(shù)的降低效果的特征。
[0038] 本發(fā)明的填料粉末的平均粒徑D5。優(yōu)選為5μπι以下，更優(yōu)選為3μπι以下，進(jìn)一步 優(yōu)選為1μπι以下。另外，本發(fā)明的填料粉末的最大粒徑D99優(yōu)選為30μL?以下，更優(yōu)選為 25μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為20μm以下。填料粉末的平均粒徑D5?；蜃畲罅紻99過大時，在 樹脂中配合并成型為膜狀時，存在膜表面的填料粉末的露出變得顯著、表面平滑性差的傾 向。另外，填料粉末的平均粒徑D5。的下限沒有特別限定，實(shí)際上為0. 1μπι以上，進(jìn)一步為 0· 2μπι以上。
[0039] 另外，在使用了本發(fā)明的填料粉末的樹脂成型體的厚度大時，填料粉末的平均粒 徑D5。和最大粒徑D99不限定于上述范圍。例如，能夠使用平均粒徑D5。為50μm以下、進(jìn)一 步為20μm以下、最大粒徑D99為100μm以下、進(jìn)一步為50μm以下的填料粉末。
[0040] 在本發(fā)明中，平均粒徑D5。和最大粒徑D99是指通過激光衍射法而測得的值。
[0041] 本發(fā)明的填料粉末中的β-石英固溶體或β-鋰霞石的析出量優(yōu)選為50質(zhì) 量％以上，更優(yōu)選為70質(zhì)量％以上。β-石英固溶體或β-鋰霞石的析出量過少時，難以 得到熱膨脹系數(shù)的降低效果。另一方面，β-石英固溶體或β-鋰霞石的析出量的上限 沒有特別限定，實(shí)際上為99質(zhì)量％以下。其中，在含有β-石英固溶體和β-鋰霞石的 兩者時，優(yōu)選合計(jì)量滿足上述范圍。
[0042] 本發(fā)明的填料粉末的30~150°C的范圍的熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為5X1(T7/°C以下，更 優(yōu)選為3X1(T7/°C以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2X1(T7/°C以下。另外，關(guān)于熱膨脹系數(shù)的下限沒 有特別限定，實(shí)際上為一 30X10_V°C以上，特別為一 25X10_V°C以上。
[0043] 本發(fā)明的填料粉末只要能夠析出β-石英固溶體和/或β-鋰霞石即可，沒有 特別限定。例如，本發(fā)明的填料粉末優(yōu)選由以質(zhì)量％計(jì)含有Si02 55~75%、Α1203 15~ 30%、Li20 2 ~10%、Na20 0 ~3%、Κ20 0 ~3%、MgO0 ~5%、ΖηΟ0 ~10%、BaO0 ~ 5%、Ti02