高分子複合成形体、該成形体を用いたプリント配線基板及びそれらの製造方法
エポキシ樹脂または熱可塑性高分子と、繊維とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体または熱可塑性高分子複合成形体。該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されている。前記エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲である。第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数は、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、熱膨張係数が、その表面に沿う方向およびそれに交わる方向の双方において等方的に、小さくなるように制御された高分子複合成形体および該成形体を用いたプリント配線基板に関する。より詳細には、本発明は、熱膨張係数が、その表面に沿う方向およびそれに交わる方向の双方において等方的に、小さくなるように制御されたエポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体に関する。また、そのようなエポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体を用いて作製したプリント配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マトリックスとしての高分子材料に、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾール繊維などの機能性繊維が配合されて複合化された高分子複合材料成形体が広く知られている。
【０００３】
一方、プリント配線基板やその基板上に実装される半導体パッケージなどの電子部品等の絶縁材料としては、エポキシ樹脂や熱可塑性樹脂などからなる高分子組成物が汎用されている。それらのプリント配線基板および電子部品には、エポキシ樹脂や熱可塑性高分子のような高分子材料の他に、金属、セラミックス等の様々な異種材料が使用されている。そのため、これらの異種材料が接合或いは隣接して配置された基板または電子部品においては、周囲の環境温度が変化すると、それらの異種材料の熱膨張係数の差によって、基板または電子部品自身あるいはそれらの界面に熱応力が発生する。特に、基板を形成するエポキシ樹脂や熱可塑性高分子などの高分子材料（室温における一般的な熱膨張係数：＞５×１０−５（／Ｋ））と配線材料に用いられる銅（室温における熱膨張係数：１．６５×１０−５（／Ｋ））等の金属とでは、熱膨張係数の差が大きい。そのため、エポキシ樹脂などの高分子材料および金属で構成される基板や電子部品では、発生する熱応力によって亀裂が生じたり、エポキシ樹脂などの高分子材料部分と金属部分との界面の剥離や配線の断線、ショート等のトラブルが起こって問題になっている。
【０００４】
上記のような問題に対処するため、プリント配線基板として、一般に、ガラスクロスなどの基材にエポキシ樹脂や熱可塑性高分子などを含む高分子組成物を含浸させて乾燥したプリプレグと、銅箔とを加熱加圧して一体成形することによって形成される、銅張積層板が用いられている。さらに、特許文献１〜３には、基板材料自体の熱膨張を低減するために、より低い熱膨張係数を有するエポキシ樹脂組成物が開示されている。特許文献４および５には、特殊な基材、補強相を導入した基板が開示されている。また、特許文献６には、フレキシブルプリント配線基板などの基板材料として、低熱膨張性であり、かつ平面内にてランダムに配向した等方性の液晶性高分子を用いることによって、基板面内の熱膨張係数の異方性を低減させた液晶性高分子積層体が開示されている。その他にも、シリカなどの低膨張性の充填剤を配合した基板も提案されている。
【０００５】
近年のプリント配線基板の多層化、複雑化にともない、スルーホール信頼性確保などの目的で、特にプリント基板材料の厚み方向における熱膨張を抑えることが重要となってきている。しかしながら、上記のようなガラスクロス含浸エポキシプリント配線基板、特殊な基材、および補強相を導入したエポキシプリント配線基板では、表面に沿う方向の熱膨張を低下させることは可能であるが、厚み方向における熱膨張は逆に増大する。
【０００６】
また、より低い熱膨張係数を有するエポキシ樹脂組成物を用いたエポキシプリント配線基板や、シリカなどの低膨張性の充填剤を配合したエポキシプリント配線基板は、基板の熱膨張を等方的にある程度低下させることが可能であるが、十分ではない。例えば、特許文献７には、液晶性高分子と他の熱可塑性高分子とをブレンドした組成物を用いることで厚み方向の熱膨張係数を低減させたフィルムが開示されている。
【０００７】
また、液晶性エポキシ樹脂に磁場を印加することにより、該樹脂の分子鎖を一定方向に配向させたエポキシ成形体では、その配向方向における熱膨張を低下させることは可能であるが、それ以外の方向における熱膨張が増大する。
【０００８】
したがって、表面に沿う方向およびそれに直交する方向の双方において、等方的に熱膨張が低減されたエポキシ樹脂成形体などの高分子成形体が強く望まれている。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、熱膨張が、その表面に沿う方向およびそれに交わる方向の双方において等方的に低減されたエポキシ樹脂複合成形体などの高分子複合成形体および該成形体によって形成されたプリント配線基板を提供することにある。また、本発明の別の目的は、そのようなエポキシ樹脂複合成形体などの高分子複合成形体および該成形体によって形成されたプリント配線基板を製造する方法を提供することにある。
【特許文献１】特開２００２−５３６４６号公報
【特許文献２】特開２００１−２８８２５１号公報、
【特許文献３】特開平１０−１４５０２０号公報
【特許文献４】特開平１１−１４７９６０号公報
【特許文献５】特開平８−２５５９５９号公報
【特許文献６】特開平１０−０３４７４２号公報
【特許文献７】特開２００４−１７５９９５号公報
【発明の開示】
【０００９】
上記問題点を解決するために、本発明の第一の態様によれば、エポキシ樹脂と、繊維とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体が提供される。該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記エポキシ樹脂の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記エポキシ樹脂の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下である。この場合、熱膨張係数を等方的に小さく制御することにより、熱膨張に伴うクラック発生などの不具合を低減することができる。
【００１０】
前記エポキシ樹脂が、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂であることが望ましい。
前記繊維が、繊維クロスおよび単繊維群の少なくともいずれか一方からなることが望ましい。
【００１１】
また、前記繊維は、ガラス繊維、セラミックス繊維、炭素繊維、金属繊維、有機繊維から選択される少なくとも１種であることが望ましい。
別の態様によれば、エポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を設けることによって形成されるプリント配線基板も提供される。この場合、熱膨張係数が等方的に小さく制御されたエポキシ樹脂複合成形体を用いてプリント配線基板を形成することにより、導電層と基板の界面での熱膨張に伴うクラック発生などの問題を低減し、スルーホール信頼性を向上することができる。
【００１２】
さらに別の態様によれば、エポキシ樹脂複合成形体を製造する方法が提供される。該方法は、繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、前記金型のキャビティ内にエポキシ樹脂組成物を注入して、前記繊維にエポキシ樹脂組成物を含浸させる工程と、前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含む。この方法によれば、熱膨張係数が等方的に小さく制御されたエポキシ樹脂複合成形体を容易に得ることができる。
【００１３】
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程において、エポキシ樹脂の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることが好ましい。
また、別の態様によれば、プリント配線基板を製造する方法が提供される。該方法は、繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、前記金型のキャビティ内にエポキシ樹脂組成物を注入して、前記繊維にエポキシ樹脂組成物を含浸させる工程と、前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含み、さらに、前記配置する工程の前、含浸させる工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含む。この方法によれば、熱膨張係数が等方的に小さく制御されたプリント配線基板を容易に得ることができる。
【００１４】
前記配向させる工程において、エポキシ樹脂の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることが好ましい。
さらに別の態様によれば、前記エポキシ樹脂複合成形体を製造する別の方法が提供される。該方法は、前記繊維を含むエポキシ樹脂組成物を調製する工程と、前記エポキシ樹脂組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、金型のキャビティ内に注入する工程と、前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含む。この方法によれば、熱膨張係数が等方的に小さく制御されたエポキシ樹脂複合成形体を容易に得ることができる。
【００１５】
また、別の態様によれば、熱可塑性高分子と、繊維とから形成される熱可塑性高分子複合成形体が提供される。該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記熱可塑性高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、
Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記熱可塑性高分子の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、
第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下である。この場合、熱膨張係数を等方的に小さく制御することにより、熱膨張に伴うクラック発生などの不具合を低減することができる。
【００１６】
前記熱可塑性高分子は、分子内にメソゲン基を有する液晶性高分子であることが好ましい。
前記液晶性高分子は、好ましくは、芳香族ポリエステル、芳香族ポリアミドおよび芳香族ポリエステルアミドから選ばれる少なくとも一種である。
【００１７】
前記繊維が、繊維クロスおよび単繊維群の少なくとも何れか一方からなることが好ましい。
前記繊維は、ガラス繊維、セラミックス繊維、炭素繊維、金属繊維、有機繊維から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００１８】
また、別の態様によれば、前記熱可塑性高分子複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を設けることによって形成されるプリント配線基板が提供される。この場合、熱膨張係数が等方的に小さく制御された熱可塑性高分子複合成形体を用いてプリント配線基板を形成することにより、導電層と基板の界面での熱膨張に伴うクラック発生などの問題を低減し、スルーホール信頼性を向上することができる。
【００１９】
さらに、別の態様によれば、前記熱可塑性高分子複合成形体を製造する方法が提供される。該方法は、前記繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、前記金型のキャビティ内に熱可塑性高分子組成物を注入して、前記繊維に熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含む。
【００２０】
別の態様によれば、熱可塑性高分子複合成形体を製造する別の方法が提供される。該方法は、前記熱可塑性高分子を含む熱可塑性高分子組成物の予備成形体を形成する工程と、前記予備成形体および繊維を、第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、前記予備成形体を溶融させることにより、前記繊維に前記熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含む。
【００２１】
別の態様によれば、熱可塑性高分子複合成形体を製造するさらに別の方法が提供される。該方法は、前記熱可塑性高分子および繊維を含む熱可塑性高分子組成物を調製する工程と、前記熱可塑性高分子組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、前記金型のキャビティ内に注入する工程と、前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含む。これらの方法によれば、熱膨張係数が等方的に小さく制御された熱可塑性高分子複合成形体を容易に得ることができる。
【００２２】
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程において、熱可塑性高分子の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることが好ましい。
また、別の態様によれば、プリント配線基板を製造する方法も提供される。該方法は、繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、金型のキャビティ内に熱可塑性高分子組成物を注入して、前記繊維に熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、前記配置する工程の前、配置する工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含む。
【００２３】
さらに別の態様によれば、プリント配線基板を製造する別の方法が提供される。該方法は、前記熱可塑性高分子を含む熱可塑性高分子組成物の予備成形体を形成する工程と、前記予備成形体および繊維を、第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、前記予備成形体を溶融させることにより、前記繊維に前記熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、前記配置する工程の前、配置する工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含む。
【００２４】
さらに別の態様によれば、プリント配線基板を製造するさらに別の方法が提供される。該方法は、前記熱可塑性高分子および繊維を含む熱可塑性高分子組成物を調製する工程と、前記熱可塑性高分子組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、前記金型のキャビティ内に注入する工程と、前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、前記注入する工程の前、同工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含む。これらの方法によれば、熱膨張係数が等方的に小さく制御されたプリント配線基板を容易に得ることができる。
【００２５】
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程において、熱可塑性高分子の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることが、好ましい。
【００２６】
また、別の態様によれば、高分子と、繊維とから形成される高分子複合成形体が提供される。該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、
Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記高分子の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、
第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下である。この場合、熱膨張係数を等方的に小さく制御することにより、熱膨張に伴うクラック発生などの不具合を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体及び第３実施形態の熱可塑性高分子複合成形体を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体を示す断面図である。
【図３】第２実施形態のプリント配線基板を示す断面図である。
【図４】エポキシ樹脂複合成形体のエポキシ樹脂組成物成分のデバイ環の半径方向におけるＸ線回折強度分布を示すＸ線回折パターンである。
【図５】エポキシ樹脂複合成形体のエポキシ樹脂組成物成分の方位角方向の強度分布を示すグラフである。
【図６】第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図である。
【図７】第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図である。
【図８】第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図である。
【図９】第２実施形態のプリント配線基板の製造方法を示す概略図である。
【図１０】第２実施形態のプリント配線基板の製造方法を示す概略図である。
【図１１】第３実施形態の熱可塑性高分子複合成形体を示す断面図である。
【図１２】第４実施形態のプリント配線基板を示す断面図である。
【図１３】第３実施形態の熱可塑性高分子複合成形体の製造方法を示す概略図である。
【図１４】第３実施形態の熱可塑性高分子複合成形体の製造方法を示す概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施する最良の形態について詳細に説明する。
本発明は、高分子と繊維とから形成される高分子複合成形体を提供する。この高分子複合成形体は、該成形体中において、前記繊維は第１の平面に沿って配置されており、前記高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されていることにより、それらの方向において熱膨張係数が低減されている。
【００２９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態であるエポキシ樹脂複合成形体１を図１および図２に従って説明する。エポキシ樹脂複合成形体１は、板状の形状を有し、エポキシ樹脂組成物１６と複数枚の繊維クロス１５とから形成されている。エポキシ樹脂複合成形体１中において、各繊維クロス１５は、多数の単繊維から構成された布であり、第１の平面、すなわち、本実施形態では成形体１の表面と平行になるように、エポキシ樹脂組成物１６中に配置されている。エポキシ樹脂複合成形体１において、エポキシ樹脂組成物１６中のエポキシ樹脂の分子鎖は、第１の平面に直交する方向、すなわち、本実施形態においては、成形体の厚み方向（図１のＺ方向）に配向されている。つまり、エポキシ樹脂の分子鎖は繊維クロス１５と直交するように配置されている。
【００３０】
本実施形態において、繊維クロス１５に加えて、あるいはその代わりに単繊維群を用いることも可能である。
その場合には、例えば、単繊維はその繊維軸がエポキシ樹脂複合成形体１の表面と平行になり（例えば、図１のＸ方向およびＹ方向）、かつ、好ましくは、繊維軸が向かう方向はランダムとなるように配向され、エポキシ樹脂の分子鎖は成形体１の厚み方向（図１のＺ方向）に配向される。
【００３１】
（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１を用いて具体化したプリント配線基板２を図３に従って説明する。プリント配線基板２は、第１実施形態と同様に形成されたエポキシ樹脂複合成形体１と、該成形体１を挟むように上下両面に形成された導電層１４ａ，１４ｂとを備える。エポキシ樹脂複合成形体１中において、繊維クロス１５は、基板２の表面と平行になるように配置されている。エポキシ樹脂複合成形体１において、エポキシ樹脂の分子鎖は、基板２の表面と直交する方向、すなわち、基板２の厚み方向に配向されている。
【００３２】
本実施形態においても、繊維クロス１５に加えて、あるいはその代わりに単繊維群を用いることも可能である。その場合、第１実施形態の場合と同様に、単繊維はその繊維軸がエポキシ樹脂複合成形体１の表面と平行になり（例えば、図１のＸ方向およびＹ方向）、かつ、好ましくは、繊維軸が向かう方向はランダムとなるように配向され、エポキシ樹脂の分子鎖は成形体１の厚み方向（図１のＺ方向）に配向される。
【００３３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態である熱可塑性高分子複合成形体１０を図１および図１１に従って説明する。熱可塑性高分子複合成形体１０は、板状の形状を有し、熱可塑性高分子組成物１６０と複数枚の繊維クロス１５とから形成されている。熱可塑性高分子複合成形体１０中において、各繊維クロス１５は、多数の単繊維から構成された布であり、第１の平面、すなわち、本実施形態では成形体１０の表面と平行になるように、熱可塑性高分子組成物１６０中に配置されている。熱可塑性高分子複合成形体１０において、熱可塑性高分子組成物１６０中の熱可塑性高分子の分子鎖は、第１の平面に直交する方向、すなわち、本実施形態においては、成形体の厚み方向（図１のＺ方向）に配向されている。つまり、熱可塑性高分子の分子鎖は繊維クロス１５と直交するように配置されている。
【００３４】
本実施形態において、繊維クロス１５に加えて、あるいはその代わりに単繊維群を用いることも可能である。
その場合には、例えば、単繊維は、その繊維軸が熱可塑性高分子複合成形体１０の表面と平行に配置され、かつ、好ましくは、繊維軸が向かう方向はランダムとなるように配向され、熱可塑性高分子の分子鎖は成形体１０の厚み方向（図１のＺ方向）に配向される。
【００３５】
（第４実施形態）
本発明の第４の実施形態の熱可塑性高分子複合成形体１０を用いて具体化したプリント配線基板２０を図１２に従って説明する。プリント配線基板２０は、第１実施形態と同様に形成された熱可塑性高分子複合成形体１０と、該成形体１０を挟むようにその成形体１０の上下両面に形成された導電層１４ａ，１４ｂとを備える。熱可塑性高分子複合成形体１０中において、繊維クロス１５は、基板２０の表面と平行になるように配置されている。熱可塑性高分子複合成形体１０において、熱可塑性高分子の分子鎖は、基板２０の表面と直交する方向、すなわち、基板２０の厚み方向に配向されている。
【００３６】
本実施形態においても、繊維クロス１５に加えて、あるいはその代わりに単繊維群を用いることも可能である。その場合、第３実施形態の場合と同様に、単繊維はその繊維軸が熱可塑性高分子複合成形体１０の表面と平行に配置され、かつ、好ましくは、繊維軸が向かう方向はランダムとなるように配向され、熱可塑性高分子の分子鎖は成形体１０の厚み方向（図１のＺ方向）に配向される。
【００３７】
また、第２および第４実施形態においては、プリント配線基板の要求特性として、絶縁体部が電気的に高絶縁性であることが挙げられるため、前記エポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０内に配置された繊維クロス及び単繊維群も絶縁性であることが好ましい。導電層１４ａ，１４ｂとしては、金属箔、金属鍍金層、導電性ペースト層など、電気回路を形成可能なものが使用できる。
【００３８】
第１〜第４実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１または熱可塑性高分子複合成形体１０において、Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向度αは、０．５以上１．０未満の範囲である。
【００３９】
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
（ただし、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表す。）
配向度αを求めるには、エポキシ樹脂複合成形体１または熱可塑性高分子複合成形体１０について広角Ｘ線回折測定（透過）を行う。Ｘ線回折装置において、試料にＸ線を照射すると、該試料中に含まれる粒子（分子鎖）に配向がある場合には同心弧状の回折パターン（デバイ環）が得られる。まず、成形体試料について、このデバイ環の中心から半径方向におけるＸ線回折強度分布を示す回折パターンを得る（図４参照）。この回折パターンにおいて、横軸はＸ線の回折角度θの２倍の角度２θを示し、２θ＝２０度の位置に確認されるピークは、硬化したエポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖間の距離を表すものと考えられている。
【００４０】
エポキシ樹脂または熱可塑性樹脂のこの回折ピークの角度（ピーク散乱角）は、エポキシ樹脂または熱可塑性樹脂の構造の違いやエポキシ樹脂組成物または熱可塑性高分子組成物の配合の違いによって、約１５〜３０度の範囲となる場合もあるが、概ね２０度前後に現れる。この回折ピークが得られた角度（ピーク散乱角）を固定して、方位角方向（デバイ環の周方向）に０°〜３６０°までのＸ線回折強度分布を測定することにより、図５に示すようなピーク散乱角における方位角方向のＸ線回折強度分布が得られる。この強度分布におけるピークが急峻であるほど、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖が一定方向に高度に配向されていることを示している。従って、この方位角方向の強度分布において、ピーク高さの半分の位置における幅（半値幅Δβ）を求め、この半値幅Δβを上記式（１）に代入することによって、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向度αを算出することができる。図５に示す方位角方向の強度分布の場合、配向度αは０．７２である。
【００４１】
配向度αの値は、熱膨張係数をどの程度低下させる必要があるかによるが、本発明に期待される効果をより高く得るには、配向度αの範囲は、０．５以上１．０未満、好ましくは０．５５以上１．０未満、さらに好ましくは０．６以上１．０未満、より好ましくは０．７以上１．０未満である。エポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体において、エポキシ樹脂および熱可塑性高分子の分子鎖の配向度αがこのような範囲にあると、その配向方向における該成形体の熱膨張係数を有意に低下させることができる。
【００４２】
本発明のエポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体において、この配向度αが０．５未満であると、成形体の熱膨張係数が低下せず、十分な効果が得られない。一方、配向度αは、半値幅Δβが常に正の値を示すため、上記（１）式から１．０以上の値はとり得ない。
【００４３】
前記エポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０において、第１の平面、すなわち本実施形態においては、該成形体１，１０の表面に平行な方向、およびそれに直交する方向における熱膨張係数は、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）、より好ましくは、１０×１０−６〜４０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数とそれに直交する方向における熱膨張係数との差は、３０×１０−６（／Ｋ）以下である。
【００４４】
上記実施形態においては、エポキシ樹脂複合成形体１または熱可塑性高分子複合成形体１０中、繊維クロス１５（または単繊維群）を成形体の表面（第１の平面）と平行になるように配置し、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖をその表面に直交する方向、すなわち、成形体の厚み方向に配向させている。このように、エポキシ樹脂複合成形体１または熱可塑性高分子複合成形体１０のマトリックスであるエポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖を繊維クロス１５（または単繊維群）と交わる方向に配向させることにより、繊維クロス１５（または単繊維群）が拡がる方向（表面に沿う方向）と、それと交わってエポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖が延びる方向（厚み方向）の双方において、熱膨張を低減することが可能となる。また、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖は、繊維クロスの繊維や繊維間の空隙と比較すると非常に小さいため、その配向が繊維クロス１５（または単繊維群）によって阻害され難い。したがって、成形体内に繊維クロス１５（または単繊維群）を高密度に含有させることができる。
【００４５】
このエポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０は、各種複合材料、プリント配線基板、半導体パッケージ、筐体等の絶縁材に適用することができる。それにより、各種電子部品において、エポキシ樹脂および熱可塑性高分子材料と他の材料との熱膨張の差に起因するクラックの発生、界面剥離、配線の断線、ショートなどの問題及びそれに伴う特性低下を低減することができる。
【００４６】
さらに、第２および第４実施形態におけるプリント配線基板２，２０は、本発明のエポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０をそれぞれ絶縁体とし、導電層１４ａ，１４ｂをその絶縁体の両面に形成してなることを特徴とする。このようなプリント配線基板２，２０は、導電層１４ａ，１４ｂと絶縁体（エポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０）との熱膨張の差に起因するクラックの発生、界面剥離、配線の断線、ショートなどの問題及びそれに伴う特性低下を低減し、スルーホール安定性を向上させることができるものである。
【００４７】
以下、本発明のエポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０の各構成要素について詳述する。
＜エポキシ樹脂＞
エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、これらのハロゲン化物、これらの水素添加物等が挙げられる。これらの種類のエポキシ樹脂は、単独で用いても、二種類以上を組み合わせて用いてもかまわない。さらに、このようなエポキシ樹脂のなかでも、特に分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂を用いることが好ましい。分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂の液晶状態を利用することにより、エポキシ樹脂の分子鎖を容易に配向させることができる。また、その配向度も容易に制御することも可能である。エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂のうち、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂の含有量は、５０重量％以上であることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。
【００４８】
分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂としては、分子の主鎖にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂が特に好ましい。メソゲン基とは、液晶性を示す官能基を示し、具体的には、ビフェニル、シアノビフェニル、ターフェニル、シアノターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼン、アゾメチン、アゾキシベンゼン、スチルベン、フェニルシクロヘキシル、ビフェニルシクロヘキシル、フェノキシフェニル、ベンジリデンアニリン、ベンジルベンゾエート、ビピリジン、フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、ベンゾイルアニリン、トラン等及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００４９】
エポキシ樹脂分子鎖内に含まれるこれらのメソゲン基の数は、少なくとも一つ以上であり、二つ以上であってもよい。また、メソゲン基とメソゲン基の間に脂肪族炭化水素基、脂肪族エーテル基、脂肪族エステル基、シロキサン結合等から構成される屈曲鎖（スペーサ）と呼ばれる柔軟構造部を有していてもよい。
【００５０】
このような液晶性エポキシ樹脂は、ある温度領域で液晶状態となり、部分的にメソゲン基が規則的に配列しやすい性質を有している。これらの液晶性は、直交偏光子を利用した通常の偏光検査法によって、液晶に固有の強い複屈折性の発現により確認することができる。液晶状態の種類としては、ネマティック、スメクティック、コレステリック、ディスコティック等のいずれの液晶状態を発現するものでもかまわない。なお、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂と、分子内にメソゲン基を含まないエポキシ樹脂とを混合して用いてもよい。
【００５１】
＜熱可塑性高分子＞
熱可塑性高分子組成物に含まれる熱可塑性高分子には、分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子を用いることが好ましい。分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子の液晶状態を利用することにより、該熱可塑性高分子の分子鎖を容易に配向させることができる。また、その配向度も容易に制御することも可能である。前記組成物中の熱可塑性高分子のうち、分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子の含有量は、５０重量％以上であることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。
【００５２】
分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子としては、分子の主鎖にメソゲン基を有する液晶性高分子（主鎖型液晶性高分子）が特に好ましい。メソゲン基とは、液晶性を示す官能基を示し、具体的には、ビフェニル、シアノビフェニル、ターフェニル、シアノターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼン、アゾメチン、アゾキシベンゼン、スチルベン、フェニルシクロヘキシル、ビフェニルシクロヘキシル、フェノキシフェニル、ベンジリデンアニリン、ベンジルベンゾエート、ビピリジン、フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、ベンゾイルアニリン、トラン等及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００５３】
液晶性の熱可塑性高分子の分子鎖内に含まれるこれらのメソゲン基の数は、少なくとも一つ以上であり、二つ以上であってもよい。また、メソゲン基とメソゲン基の間に脂肪族炭化水素基、脂肪族エーテル基、脂肪族エステル基、シロキサン結合等から構成される屈曲鎖（スペーサ）と呼ばれる柔軟構造部を有していてもよい。
【００５４】
液晶性の熱可塑性高分子の具体例としては、熱液晶性高分子が挙げられる。
熱液晶性高分子は、熱可塑性を有する高分子であって、加熱により溶融した時、所定の温度範囲で光学的異方性を示す液晶状態となる液晶性高分子である。熱液晶性高分子としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリイミド等が挙げられる。これらの高分子は、単独で用いても、二種類以上を組み合わせて用いてもかまわない。
【００５５】
このような液晶性の熱可塑性高分子は、所定の温度領域で液晶状態となり、部分的にメソゲン基が規則的に配列しやすい性質を有している。これらの液晶性は、直交偏光子を利用した通常の偏光検査法によって、液晶に固有の強い複屈折性の発現により確認することができる。液晶状態の種類としては、ネマティック、スメクティック、コレステリック、ディスコティック等のいずれの液晶状態を発現するものでもかまわない。なお、分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子と、分子内にメソゲン基を含まない熱可塑性高分子とを混合して用いてもよい。
【００５６】
＜繊維＞
本発明のエポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０に用いられる繊維は、繊維クロスまたは単繊維の集合（単繊維群）である。使用する繊維クロスおよび単繊維群における単繊維の繊維長、繊維径、繊維クロスにおける繊維の織り密度は、特に限定されるものではない。しかしながら、単繊維の生産性や取り扱い、エポキシ樹脂組成物および熱可塑性高分子組成物への配合のし易さなどを考慮すると、実用的に好ましい単繊維の直径は０．１〜３０μｍであり、繊維クロスにおける単繊維の織り密度は横糸・縦糸ともに、５〜５０本／２５ｍｍ程度が好ましい。繊維クロス中の単繊維は、エポキシ樹脂組成物および熱可塑性高分子組成物が含浸し易いように、繊維同士が離間されて織成されていてもよい。また、縦糸と横糸の編みこむ数の割合についても、適宜調整しても構わない。また、繊維クロスは、フェルト布などのような繊維を高分子樹脂で固定した織布または不織布であっても構わない。繊維クロス及び単繊維群を構成する単繊維の種類は、特に制限されるものではないが、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミックス繊維、有機繊維から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
【００５７】
繊維の異方性反磁性磁化率χａが大きい値であると、磁場雰囲気下で繊維は磁力線に平行あるいは直交する方向に大きな力を受ける。異方性反磁性磁化率χａとは、外部より磁場を印加することにより生じる、繊維の繊維軸方向の磁化率χ／／から、繊維軸に直交する方向の磁化率χ⊥差し引いた反磁性磁化率の異方性を示す値である。この異方性反磁性磁化率χａが正の値を示す繊維、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾール繊維などは、磁場雰囲気下で、繊維軸が磁力線に沿って平行になるように力を受ける。また、主鎖型液晶性エポキシ樹脂および主鎖型の液晶性熱可塑性高分子の分子鎖も磁場雰囲気下で繊維軸が磁力線に沿って平行になるように力を受け、その方向に配向する。
【００５８】
このように、エポキシ樹脂および熱可塑性高分子の分子鎖も、磁力線と平行になるように配向する性質を有する。したがって、異方性反磁性磁化率χａが正の値を示す繊維を使用し、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖を磁場によって配向させる場合には、磁場によって繊維がエポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向方向と同一の方向に配向されないように留意する必要がある。この方法としては、磁場によって配向され難い繊維、すなわち異方性反磁性磁化率χａ自体が小さい繊維を用いるか、あるいは、配向するのにより大きな力を必要とするように、長い繊維を用いる、凝集・密集している繊維を用いる、比重の高い繊維を用いる、もしくは高粘度のエポキシ樹脂組成物または熱可塑性組成物を使用するなどの方法が挙げられる。
【００５９】
また、繊維クロスと単繊維群とを組み合わせて使用してもよい。さらに、２種類以上の繊維クロス及び単繊維群を併用してもよい。それらの繊維クロスおよび単繊維群のうち、少なくとも１種類の繊維クロスおよび単繊維群がエポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向方向と交わる方向に配置されていれば、他の繊維クロスおよび単繊維群は無配向であっても、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向方向と同一方向に配置されていても構わない。
【００６０】
＜エポキシ樹脂組成物＞
エポキシ樹脂複合成形体１を形成するエポキシ樹脂組成物１６は、上記のエポキシ樹脂と、任意で繊維クロスおよび単繊維群の少なくとも一方とを含有する。 エポキシ樹脂組成物には、上述のエポキシ樹脂を反応硬化させる目的で、硬化剤が配合されてもよい。配合される硬化剤の種類及び量、熱硬化条件、光硬化条件、湿気硬化条件については特に限定されるものではない。例えば、通常のアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、潜在性硬化剤、ポリメルカプタン系硬化剤、ポリアミノアミド系硬化剤、イソシアネート類、ブロックイソシアネート等を用いることができる。それらの硬化剤は単独で使用してもよいし、２種以上混合して使用してもよい。また、これらの硬化剤の配合量は、通常これらの硬化剤が使用される際の使用量と同様である。
【００６１】
また、硬化剤を配合せず、エポキシ樹脂のエポキシ基を自己重合させてもよい。この場合には、エポキシ樹脂組成物には重合開始剤が添加される。
本発明で使用するエポキシ樹脂は、ＡｌＣｌ３、ＳｎＣｌ４、ＴｉＣｌ４、ＢＦ３、ＰＣｌ５及びＳｂＦ５のような酸およびそれらの塩を重合開始剤として用いて、カチオン重合することができる。同様に、臭化テトラブチルアンモニウム、塩化ジメチルジベンジルアンモニウム等のようなアンモニウム塩を重合開始剤として用いて、アニオン重合することも可能である。
【００６２】
また、エポキシ樹脂組成物には、上記エポキシ樹脂に加えて、他の反応硬化性樹脂が少量含有されていてもよい。
＜熱可塑性高分子組成物＞
熱可塑性高分子複合成形体１０を形成する熱可塑性高分子組成物１６０は、上記の熱可塑性高分子を含有する。さらに、熱可塑性高分子組成物１６０は、繊維クロスおよび単繊維群の少なくとも一方を含んでいてもよい。
【００６３】
上記のエポキシ樹脂組成物および熱可塑性高分子組成物には、エポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体の膨張率をさらに低下させるため及び破壊靭性、曲げ強度、誘電率、熱伝導性などの諸特性を向上させるために充填剤を適量配合することも可能である。充填剤としては、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属水酸化物、金属炭酸化合物、金属被覆樹脂、樹脂フィラー、炭素繊維、ガラス繊維、ガラスビーズ、炭素系材料、タルク、クレー等が挙げられる。金属としては、銀、銅、金、白金、ジルコン等、金属酸化物としては酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等、金属窒化物としては窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等、金属炭化物としては炭化ケイ素等、金属水酸化物としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。エポキシ樹脂または熱可塑性高分子と充填剤との濡れ性の改善や、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子と充填剤との界面を補強したり、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子に対する充填剤の分散を促進する目的で、充填剤に通常のカップリング剤処理を施してもかまわない。
【００６４】
なお、エポキシ樹脂組成物および熱可塑性高分子組成物には必要に応じて、硬化促進剤、硬化遅延剤、補強材、ゴムやエラストマー等の低応力化剤、顔料、染料、蛍光増白剤、分散剤、安定剤、紫外線吸収剤、エネルギー消光剤、帯電防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、難燃剤、消泡剤、可塑剤、溶剤等を添加することも可能である。
【００６５】
次にエポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０およびプリント配線基板２，２０の製造方法について説明する。
エポキシ樹脂複合成形体１は、エポキシ樹脂組成物１６中において、繊維クロス１５を、第１の平面（例えば、成形体１の表面）に沿うように配置し、エポキシ樹脂組成物１６中のエポキシ樹脂の分子鎖を前記第１の平面と交わる方向（例えば、成形体１の厚み方向）に配向させた状態で、エポキシ樹脂組成物１６を硬化することによって形成される。
【００６６】
熱可塑性高分子複合成形体１０は、熱可塑性高分子組成物１６０中において、繊維クロス１５を、第１の平面（例えば、成形体１０の表面）に沿うように配置し、熱可塑性高分子組成物１６０中の熱可塑性高分子の分子鎖を前記第１の平面と交わる方向（例えば、成形体１０の厚み方向）に配向させた状態で、熱可塑性高分子組成物１６０を固化させることによって形成される。
【００６７】
成形装置としては、トランスファー成形装置、プレス成形装置、注型成形装置、射出成形装置、押出成形装置等のエポキシ樹脂および熱可塑性高分子の成形が可能である装置を用いることができる。エポキシ樹脂組成物１６および熱可塑性高分子組成物１６０は、シート状、フィルム状、ブロック状、粒状、棒状、チューブ状、繊維状等の様々な形状のエポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体に成形することができる。
【００６８】
エポキシ樹脂組成物１６および熱可塑性高分子組成物１６０中のエポキシ樹脂および熱可塑性高分子の分子鎖を配向させる方法としては、エポキシ樹脂組成物および熱可塑性高分子組成物の硬化／固化前または硬化／固化時に、ラビング、延伸、圧延、流動場、せん断場、磁場及び電場から選ばれる少なくとも一種によって分子鎖を配向させる方法が挙げられる。これらの配向方法の中でも、配向する方向を容易に制御できることから、磁場による配向方法が好ましい。エポキシ樹脂または熱可塑性高分子に磁場を印加すると、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖は、磁力線と平行になるように配向する。また、必要に応じて上記の配向処理を併用することもできる。
【００６９】
磁場を発生する磁場発生装置としては、永久磁石、電磁石、超電導磁石、コイル等が挙げられる。これらの磁場発生装置の中でも、実用的な磁束密度を有する磁場を発生させることができることから超電導磁石が好ましい。
【００７０】
エポキシ樹脂組成物に印加する磁場の磁束密度は、好ましくは０．２〜２０テスラ（Ｔ）、さらに好ましくは０．５〜１５Ｔ、最も好ましくは１〜１０Ｔである。この磁束密度が０．２Ｔ未満であると、エポキシ樹脂の剛直な分子鎖を十分に配向させることができず、熱膨張係数の低下が不十分となる。一方、磁束密度が２０Ｔを超える磁場は、実用上得られ難い。この磁束密度の範囲が０．２〜２０Ｔであると、熱膨張係数の低いエポキシ樹脂複合成形体が得られるとともに、実用的である。
【００７１】
熱可塑性高分子組成物に印加する磁場の磁束密度は、好ましくは１〜２０テスラ（Ｔ）、さらに好ましくは２〜１５Ｔ、最も好ましくは３〜１０Ｔである。この磁束密度が１Ｔ未満であると、熱可塑性高分子の分子鎖を十分に配向させることができず、熱膨張係数の低下が不十分となる。一方、磁束密度が２０Ｔを超える磁場は、実用上得られ難い。この磁束密度の範囲が１〜２０Ｔであると、熱膨張係数の低い熱可塑性高分子複合成形体が得られるとともに、実用的である。
【００７２】
次いで、エポキシ樹脂複合成形体１、熱可塑性高分子複合成形体１０及びプリント配線基板２，２０を製造する具体的な方法について、図６〜図１０および図１３〜図１４に基づいて詳細に説明する。
【００７３】
まず、図２に示す第１の実施形態の板状に形成されたエポキシ樹脂複合成形体１の製造方法について説明する。図６において、金型１１の内部には、所望の成形体の形状に対応した形状を有するキャビティ１２が形成されている。まず、図６に示すように、このキャビティ１２内に、一枚の繊維クロス１５をキャビティの底面に沿うように、好ましくは、底面と平行になるように配置する。次いで、図７に示すように、エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２内に充填する。この際、複数枚の繊維クロス１５を積層して配置した後に、エポキシ樹脂組成物１６を流し込んで、複数の繊維クロス１５にエポキシ樹脂組成物１６を含浸させてもよい。あるいは、繊維クロス１５を一枚配置した後に、エポキシ樹脂組成物１６を流し込んで繊維クロス１５にエポキシ樹脂組成物１６を含浸させた後に、さらに別の繊維クロス１５を配置してもよく、さらには、これらの作業を繰り返すことにより、得られる成形体１内において複数枚の繊維クロス１５を積層させてもよい。
【００７４】
エポキシ樹脂組成物１６を充填する工程の最中、またはその後で、減圧或いは加圧により、混入した気泡を除去する工程を加えることが好ましい。
必要に応じて、金型１１には加熱装置（図示せず）が備えられる。前記エポキシ樹脂組成物１６を充填する工程において、エポキシ樹脂組成物１６は、溶融状態に維持される。また、エポキシ樹脂組成物１６が分子内にメソゲン基を有するエポキシ樹脂を含有する場合には、エポキシ樹脂組成物１６は液晶状態に維持される。
【００７５】
次に、図８に示すように、金型１１の上下に磁場発生装置として配置された一対の永久磁石１３によって、キャビティ１２に充填されたエポキシ樹脂組成物１６に所定の磁束密度の磁場を印加する。本実施形態においては、永久磁石１３によって発生する磁場の磁力線Ｍは、キャビティ１２の厚さ方向に一致するように配置されている。なお、磁場は、エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２内に充填する前から金型１１に印加しておいてもかまわない。このとき、磁力線Ｍは、エポキシ樹脂組成物１６の厚さ方向に一致するため、エポキシ樹脂の分子鎖、好ましくは、分子内にメソゲン基を有するエポキシ樹脂の剛直な分子鎖を、エポキシ樹脂組成物１６の厚さ方向に配向させることができる。
【００７６】
このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させて、金型１１から取り出す。それにより、本発明のエポキシ樹脂複合成形体１が得られる。
また、予め繊維クロス１５にエポキシ樹脂組成物１６が含浸したプリプレグを用いてもよい。このプリプレグを溶融状態に加熱しながら、上述のように磁場を印加して、エポキシ樹脂の分子鎖を繊維クロスと交わる方向に配向させてもよい。この際、エポキシ樹脂は、加熱時にその分子鎖の磁場配向が可能である程度の溶融粘度を有することが必要である。
【００７７】
さらに、上記の製造方法において、繊維クロス１５の代わりに繊維を用いる場合には、予め繊維をエポキシ樹脂組成物に添加しておき、その繊維が添加されたエポキシ樹脂組成物を金型１１のキャビティ１２内に充填してもよい。この時、キャビティ１２の厚みと比べて、繊維の方が長い場合には、前記繊維は、その長軸がキャビティ１２の底面に沿う方向に自発的に配向する。もちろん、流動場やせん断場などの外力によって、繊維の長軸をキャビティ１２の底面に沿う方向に配向させてもよい。
【００７８】
図１１に示す第３の実施形態の板状に形成された熱可塑性高分子複合成形体１０の製造方法について説明する。図１３において、金型１１の内部には、所望の成形体の形状に対応した形状、ここでは板形状を有するキャビティ１２が形成されている。まず、図１３に示すように、このキャビティ１２内に、シート状または平板状に予備成形された熱可塑性高分子組成物１６０をキャビティの底面に沿うように、好ましくは、底面と平行になるように配置する。次いで、少なくとも一枚の繊維クロス１５を熱可塑性高分子組成物１６０のシートの上面に沿うように、好ましくは、金型の底面と平行になるように配置する。さらにこれらの作業を繰り返し、複数枚の熱可塑性高分子組成物シートと繊維クロス１５とを積層する。
【００７９】
金型１１には加熱装置（図示せず）が備えられ、積層した熱可塑性高分子組成物シートおよび繊維クロス１５を加熱プレス成形する。このプレス成形中、熱可塑性高分子組成物シートは溶融して液体状態となり、繊維クロス１５に含浸される。また、熱可塑性高分子組成物１６０が分子内にメソゲン基を有する液晶性高分子を含有する場合には、熱可塑性高分子組成物１６０は液晶状態に維持される。加熱プレス成形の工程の中、キャビティ１２内を減圧して、溶融した熱可塑性高分子組成物１６０に空気が混入しないようにすることが好ましい。さらに、図１４に示すように、金型１１の上下には磁場発生装置として一対の永久磁石１３が配置され、キャビティ１２に配置された高分子組成物１６０に所定の磁束密度の磁場を印加する。本実施形態においては、永久磁石１３によって発生する磁場の磁力線Ｍは、キャビティ１２の厚さ方向に一致するように配置されている。これにより、熱可塑性高分子の分子鎖、好ましくは、分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子の剛直な分子鎖を、前記キャビティ１２内で板状に成形された熱可塑性高分子組成物１６０の厚さ方向に配向させることができる。なお、磁場は、熱可塑性高分子組成物シートをキャビティ１２内に積層する前から金型１１に印加しておいてもかまわない。
【００８０】
この熱可塑性高分子の配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物１６０を冷却などにより固化させて、金型１１から取り出す。それにより、本発明の熱可塑性高分子複合成形体１０が得られる。
【００８１】
上記の製造方法において、予め熱可塑性高分子に単繊維群を配合した熱可塑性高分子組成物１６０のシートを用いてもよい。単繊維群を含む熱可塑性高分子組成物１６０をシート状に予備成形すると、前記単繊維は、その長軸がシート面に沿う方向に自発的に配向する。このような熱可塑性高分子組成物１６０のシートを溶融状態に加熱しながら、上述のようにシートの厚さ方向に磁場を印加して、熱可塑性高分子の分子鎖を単繊維と交わる方向に配向させる。
【００８２】
また、熱可塑性高分子複合成形体１０の製造方法として、第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１の製造方法と同様に、まず金型１１のキャビティ１２内に繊維クロス１５を配置し、次いで溶融状態の熱可塑性高分子組成物１６０をキャビティ１２内に射出する方法も可能である。この場合、エポキシ樹脂組成物を、溶融した熱可塑性高分子組成物と置き換えること以外は上述した第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１の製造方法とほぼ同様である。
【００８３】
さらに、この製造方法において、繊維クロス１５の代わりに単繊維群を用いる場合には、予め単繊維群を熱可塑性高分子組成物１６０に添加しておき、その単繊維群が添加された熱可塑性高分子組成物を金型１１のキャビティ１２内に射出してもよい。この時、キャビティ１２の厚みと比べて、繊維の方が長い場合には、前記繊維は、その長軸がキャビティ１２の底面に沿う方向に自発的に配向する。もちろん、流動場やせん断場などの外力によって、繊維の長軸をキャビティ１２の底面に沿う方向に配向させてもよい。そのような外力は、熱可塑性高分子組成物を金型１１のキャビティ１２内に射出する際に生じ得る。
【００８４】
いずれの場合においても熱可塑性高分子組成物は、溶融時にその分子鎖の磁場配向を可能にする程度の溶融粘度を有することが必要である。
図３に示す第２実施形態のプリント配線基板を製造するためには、上述した第１の実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１の製造方法において、金型１１のキャビティ１２内に繊維クロス１５を配置する工程の前に、図９に示すように、例えば金属箔からなる導電層１４ａをキャビティ１２の底面上に配置する。さらに、キャビティ１２内にエポキシ樹脂組成物１６を充填する工程の後、図１０に示すように、キャビティ１２内に充填されたエポキシ樹脂組成物１６の上に、さらに導電層１４ｂを配置する。その後、図８に示した第１実施形態の製造方法と同様に、磁場を印加することによって、エポキシ樹脂の分子鎖をエポキシ樹脂組成物１６の厚さ方向に配向させる。このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させて、金型１１から取り出すことにより、両面に導電層１４ａ，１４ｂが設けられたエポキシ樹脂複合成形体が得られる。さらに、導電層１４ａ，１４ｂを、例えば、エッチングなどの周知の方法によってパターンニングすることによって、本発明のプリント配線基板２を得ることができる。
【００８５】
また、上述したプリプレグ間に回路を予め形成した金属箔を配置することにより、多層プリント配線基板を製造することもできる。
図１２に示す第４実施形態のプリント配線基板を製造するためには、上述した第３の実施形態の熱可塑性高分子複合成形体１０の製造方法において、金型１１のキャビティ１２内にシート状に予備成形された熱可塑性高分子組成物１６０および繊維クロス１５を配置する工程の前に、図９に示すように、例えば金属箔からなる導電層１４ａをキャビティ１２の底面上に配置する。さらに、キャビティ１２内に熱可塑性高分子組成物１６０および繊維クロス１５を積層して配置する工程の後、図１０に示すように、キャビティ１２内の最上部に配置された熱可塑性高分子組成物１６０の上に、さらに導電層１４ｂを配置する。その後、図８に示した第３実施形態の製造方法と同様に、磁場を印加することによって、熱可塑性高分子の分子鎖をキャビティ１２内の熱可塑性高分子組成物１６０の厚さ方向に配向させる。この熱可塑性高分子の配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させて、金型１１から取り出すことにより、両面に導電層１４ａ，１４ｂが設けられた熱可塑性高分子複合成形体が得られる。さらに、導電層１４ａ，１４ｂを、例えば、エッチングなどの周知の方法によってパターンニングすることによって、本発明のプリント配線基板２０を得ることができる。
また、高分子組成物シートと繊維クロス１５を積層して配置する際に、２枚の高分子組成物シートの間に予め回路を形成した金属箔を配置することにより、多層プリント配線基板を製造することもできる。
【００８６】
なお、上記実施形態を以下のように変更して構成することもできる。
・予めエポキシ樹脂複合成形体または熱可塑性高分子複合成形体を製造し、接着層などを介して、金属箔などからなる導電層をエポキシ樹脂複合成形体または熱可塑性高分子複合成形体に一体化させることによりプリント配線基板を形成する。
【００８７】
・導電層として、金属箔の代わりに、金属鍍金層あるいは導電性ペースト層を用いる。この際、予め繊維クロスにエポキシ樹脂組成物または熱可塑性高分子組成物が含浸したプリプレグを用いても、予めエポキシ樹脂複合成形体または熱可塑性高分子複合成形体を製造してもかまわない。
【００８８】
・エポキシ樹脂複合成形体１または熱可塑性高分子複合成形体１０において、繊維クロスを成形体の厚み方向と平行に配置し、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖を該成形体の表面と平行に配向させてもよい。この場合、上記製造方法において、磁力線Ｍがキャビティ１２内のエポキシ樹脂組成物１６または熱可塑性高分子組成物１６０の表面と平行になるように、一対の永久磁石１３を金型１１の両側方に対向させて配設する。
【００８９】
・前記永久磁石１３は、金型１１を挟むように一対配設されているが、一方の永久磁石１３を省略してもよい。
・前記永久磁石１３は、Ｓ極とＮ極とが互いに対向するように一対配設されているが、Ｓ極同士又はＮ極同士が対向するように配設してもよい。
【００９０】
・前記磁力線Ｍは、直線状であるが、曲線状等でもよい。また、前記永久磁石１３は磁力線Ｍが一方向に延びるように配設されているが、磁力線Ｍが二方向以上に延びるように永久磁石１３を配設してもよい。さらに、磁力線Ｍ又は金型１１のいずれか一方を回転させてもよい。
【００９１】
・繊維クロスの代わりに多数の単繊維を用いてもよい。その場合には、上記製造方法において、得られる成形体の表面に平行になるように複数の単繊維をキャビティ１２内に配置した後、エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２内に充填してもよい。あるいは、予めエポキシ樹脂組成物１６または熱可塑性高分子組成物１６０中に単繊維を配合しておいてもよい。この場合には、前述したように、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖を磁場によって配向させる際に、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向方向と同一の方向に繊維をも配向させないように留意することが必要である。
【００９２】
・成形体中において、繊維はその繊維軸が第１の平面に沿うように配向されていればよく、必ずしも第１の平面と平行である必要はない。また、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されていればよく、第１の平面に直交している必要はない。
【００９３】
以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【実施例】
【００９４】
エポキシ樹脂複合成形体によるプリント配線基板
（実施例１）
本発明のエポキシ樹脂複合成形体を絶縁層として用い、導電層として銅箔を使用したプリント配線基板を作製した。エポキシ樹脂として、分子の主鎖にメソゲン基を有するテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテルと、硬化剤として、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンとを、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物１６を使用した。繊維クロス１５としては、ガラスクロスである旭ファイバーグラス製「ＭＳ１３０」（重量１０６ｇ／ｍ２、密度１９本／２５ｍｍ）を使用した。導電層１４ａ，１４ｂとしては、銅箔（厚さ１８μｍ）を使用した。使用するガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が８ｖｏｌ％となるように設定した。金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に３枚のガラスクロス１５をキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填し、エポキシ樹脂組成物１６をガラスクロス１５に含浸させた後、そのエポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃、１０分間にわたって組成物１６を硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。次に、その積層板にドリルによって穴径０．９ｍｍ．穴数２００個の穴あけを行い、各穴のランド径１．３ｍｍ、回路幅０．２ｍｍ，回路間隔を０．２ｍｍとなるように銅スルーホールメッキ処理を経て、パターンニングを行い、プリント配線基板２を作製した。
【００９５】
（実施例２及び３）
表１に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を変更した以外は、実施例１と同様の方法で各プリント配線基板２を作製した。
【００９６】
（実施例４）
表１に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）および磁束密度を変更した以外は、実施例１と同様の方法でプリント配線基板２を作製した。
【００９７】
（実施例５）
実施例１と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合した。その混合物に、実施例１〜４のガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（繊維長３ｍｍ）を添加して、エポキシ樹脂組成物１６を調製した。ガラス繊維の添加量は、成形体におけるガラス繊維含有量が２１ｖｏｌ％となるように設定した。前記導電層１４ａ，１４ｂとして実施例１と同一の銅箔を使用した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填した後、前記エポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃、１０分間で硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板が得られた。磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、この積層板を用いて、実施例１との同様の方法で、プリント配線基板２を作製した。
【００９８】
（実施例６）
実施例１と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物を使用した。繊維クロスとしては、実施例１と同一のガラスクロスを用い、導電層１４ａ，１４ｂとしては実施例１と同一の銅箔を使用した。使用するガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が１７ｖｏｌ％となるように設定した。まず、１枚のガラスクロス１５に加熱溶融させたエポキシ樹脂組成物１６を含浸させた後、磁束密度１０テスラの磁場中にて冷却固化させて、プリプレグを作成した。実施例１と同様の金型１１のキャビティ１２内に銅箔を配置し、その銅箔の上に前記プリプレグを１０枚重ね、さらにその上に別の銅箔を配置して、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０°Ｃで加熱および加圧することによって、厚み２ｍｍの積層体を得た。磁力線の方向は積層板の厚み方向とした。次に、この積層板を用いて、実施例１との同様の方法で、プリント配線基板２を作製した。
【００９９】
（比較例１）
エポキシ樹脂として分子内にメソゲン基を有するテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテルと硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンを、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物１６を使用し、繊維クロス及び繊維を含有しないプリント配線基板を作製した。導電層として実施例１と同一の銅箔を使用した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填した後、前記エポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁場を印加せずに、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃、１０分間で硬化させることにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。次に、この積層板を用いて、実施例１との同様の方法で、プリント配線基板２を作製した。
【０１００】
（比較例２）
エポキシ樹脂として分子内にメソゲン基を有するテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテルと、硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンとを、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物を使用し、繊維クロス及び繊維を含有しないプリント配線基板を作製した。導電層として実施例１と同一の銅箔を使用した。金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物を充填した後、前記エポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。次に、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃、１０分間で硬化させ、厚み２ｍｍのプリント配線基板を作製した。磁力線の方向は積層板の厚み方向とした。次に、この積層板を用いて、実施例１との同様の方法で、プリント配線基板２を作製した。
【０１０１】
（比較例３）
実施例１と同一のエポキシ樹脂組成物１６、ガラスクロス及び銅箔を使用した。ガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が１７ｖｏｌ％となるように設定した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に１０枚のガラスクロスをキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填し、そのエポキシ樹脂組成物１６にガラスクロス１５を含浸させた後、前記エポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁場を印加せずに、１７０℃、１０分間で前記エポキシ樹脂組成物１６を硬化させた。これにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。次に、この積層板を用いて、実施例１との同様の方法で、プリント配線基板２を作製した。
【０１０２】
実施例１〜６及び比較例２で得られたプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分についてエポキシ樹脂の配向度αを測定した。配向度αの測定は、実施例１〜６および比較例２のプリント配線基板のエポキシ樹脂成形体部分のみからなる試験片（厚さ２ｍｍ）を用いて、エポキシ樹脂の配向度αをＸ線回折装置（株式会社マック・サイエンス製「Ｍ１８ＸＨＦ２２−ＳＲＡ」）によって測定したＸ線回折パターンより求めた。
【０１０３】
また、各実施例及び比較例で得られた各プリント配線基板２のエポキシ樹脂複合成形体部分について、プリント配線基板２の表面に沿う方向および厚み方向の熱膨張係数を測定した。熱膨張係数の測定は、各実施例および比較例のプリント配線基板のエポキシ樹脂成形体部分のみからなる試験片（厚さ２ｍｍ）を用い、熱機械分析装置（株式会社島津製作所「ＴＭＡ−５０」）によって、荷重３ｇ、昇温速度１０°Ｃ／分にて行なった。
【０１０４】
さらに、各プリント配線基板２について、スルーホール信頼性試験を行なった。各プリント配線基板２をＪＩＳ−Ｃ００２５に準拠して、２６０°Ｃの油および２０°Ｃの水中へ、それぞれ１０秒間ずつ浸漬させることを１サイクルとし、このサイクルを繰り返して、断線が発生するまでのサイクル数を計測した。
【０１０５】
実施例１〜６及び比較例１〜３において得られたプリント配線基板について、上記測定値および試験結果を表１に示す。
【０１０６】
【表１】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜４および６では、ガラスクロスが拡がる基板の表面に沿う方向と、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させた厚み方向の双方において、熱膨張係数は４０×１０−６／Ｋ以下という低い値を示した。また、実施例５においても、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させた厚み方向においてだけでなく、基板の表面に沿う方向においても、熱膨張係数は４０×１０−６／Ｋ以下という低い値を示した。これは、エポキシ樹脂組成物１６に添加されたガラス繊維が、板状に成形されたことにより、その繊維軸が基板の表面に沿う方向に配向され、その後、磁場を作用させても、３ｍｍという比較的長い繊維長のため磁場の影響を受け難く、前記配向状態を維持したためと考えられる。したがって、実施例１〜６においては、表面に沿う方向における熱膨張係数と厚さ方向における熱膨張係数との差は、最大でも３０×１０−６／Ｋ（実施例３）となり、基板の表面に沿う方向および厚み方向の双方において、熱膨張係数が小さく制御されたエポキシ樹脂複合成形体からなるプリント配線基板が得られることが分かる。また、実施例１〜６のプリント配線基板は、比較例１〜３のプリント配線基板と比較して、いずれも良好なスルーホール信頼性を有した。
【０１０７】
一方、比較例１では、基板の表面に沿う方向と厚さ方向とにおける熱膨張係数の差は小さいものの、熱膨張係数の値がいずれも６０×１０−６／Ｋを超える大きなものとなった。比較例２では、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させた厚さ方向の熱膨張係数は低い値となったが、表面に沿う方向の熱膨張係数が非常に高い値を示している。比較例３では、ガラスクロスが拡がる表面に沿う方向における熱膨張係数は低い値であるが、厚さ方向の熱膨張係数は高い値を示している。また、比較例１〜３のプリント配線基板では、十分なスルーホール信頼性が得られなかった。
【０１０８】
熱可塑性高分子複合成形体によるプリント配線基板
（実施例７）
本発明の熱可塑性高分子複合成形体１０を絶縁層として用い、導電層として銅箔を使用したプリント配線基板を作製した。熱可塑性高分子として、構成単位が４−ヒドロキシ安息香酸／（テレフタル酸とエチレングリコール（モル比：１：１））＝８０／２０モル％である熱可塑性高分子組成物１６０を使用した。繊維クロス１５としては、ガラスクロスである旭シュエーベル製「１０８０」（重量４８ｇ／ｍ２、密度：縦６０本×横４７本／インチ）を使用した。導電層１４ａ，１４ｂとしては、日鉱マテリアルズ製電解銅箔（厚さ１８μｍ）を使用した。使用するガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が３．７ｖｏｌ％となるように設定した。
【０１０９】
まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に厚さ０．４０ｍｍのシート状に予備成形した熱可塑性高分子組成物１６０とガラスクロス１５とをキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。これを４層重ねた上にさらに熱可塑性高分子組成物１６０のシートを重ね、その上に銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、金型を磁束密度１０テスラの磁場中にて、３１０℃、１５分間にわたって加熱および加圧し、その後室温まで徐冷することにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、その積層板にドリルによって穴径０．９ｍｍで２００個の穴をあけ、銅スルーホールメッキ処理を行ったあと、各穴のランド径１．３ｍｍ、回路幅０．２ｍｍ、回路間隔を０．２ｍｍとなるようにパターンニングを行い、プリント配線基板２０を作製した。
【０１１０】
（実施例８）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を変更した以外は、実施例７と同様の方法で各プリント配線基板２０を作製した。
【０１１１】
（実施例９）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）および磁束密度を変更した以外は、実施例７と同様の方法でプリント配線基板２０を作製した。
【０１１２】
（実施例１０）
熱可塑性高分子として、２、２’−ビピリジン−４、４’−ジカルボン酸と、１、１２−ジアミノドデカンを反応させて合成した熱可塑性高分子組成物１６０を使用し、表２に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を変更した以外は、実施例７と同様の方法で各プリント配線基板２０を作製した。
【０１１３】
（実施例１１）
実施例７〜１０のガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（繊維長１ｍｍ）を、実施例７と同一の熱可塑性高分子に配合して、熱可塑性高分子組成物１６０を調製した。ガラス繊維の添加量は、熱可塑性高分子組成物１６０におけるガラス繊維含有量が１９ｖｏｌ％となるように設定した。まず、磁束密度１０テスラの磁場中に設置した金型１１に熱可塑性高分子組成物１６０を射出し、３１０℃、１５分間にわたって加熱および加圧したのちに室温まで徐冷することにより、厚さ２ｍｍの熱可塑性高分子複合成形体１０を得た。磁力線の方向は成形体の厚み方向と一致させた。次に、この熱可塑性高分子複合成形体１０の両面に銅メッキを施し、導電層１４ａ，１４ｂを形成した。導電層１４ａ，１４ｂが形成された熱可塑性高分子複合成形体１０を、実施例１と同様の方法でパターンニングして、プリント配線基板２０を作製した。
【０１１４】
（比較例４）
実施例７〜９と同一の熱可塑性高分子組成物１６０を使用し、繊維クロス及び繊維を含有しないプリント配線基板を作製した。導電層として実施例７と同一の銅箔を使用した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に厚さ２ｍｍのシート状に予備成形した熱可塑性高分子組成物１６０をキャビティ１２の底面と平行になるように配置し、その上に銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁場を印加せずに、金型を３１０℃、１５分間にわたって加熱および加圧し、その後、室温まで徐冷することにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。次に、この積層板を用いて、実施例１と同様の方法で、プリント配線基板を作製した。
【０１１５】
（比較例５）
実施例７〜９と同一の熱可塑性高分子組成物１６０を使用し、繊維クロス及び繊維を含有しないプリント配線基板を作製した。導電層として実施例７と同一の銅箔を使用した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に厚さ２ｍｍのシート状に予備成形した熱可塑性高分子組成物１６０をキャビティ１２の底面と平行になるように配置し、その上に銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、金型を磁束密度１０テスラの磁場中にて、３１０℃、１５分間にわたって加熱および加圧し、その後室温まで徐冷することにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、この積層板を用いて、実施例７と同様の方法で、プリント配線基板を作製した。
【０１１６】
（比較例６）
実施例９と同一の材料及び分量の熱可塑性高分子組成物およびガラスクロスを用いて、成形時に磁場を印加しないこと以外は、実施例９と同一の方法によって、プリント配線基板を作成した。
【０１１７】
実施例７〜１１及び比較例４〜６で得られたプリント配線基板の熱可塑性高分子複合成形体部分について、先に実施例１〜６および比較例２に関して説明したのと同一の方法で、熱可塑性高分子の配向度α、並びに、プリント配線基板の表面に沿う方向および厚み方向の熱膨張係数を測定した。比較例４および６の配向度αは、これらの試験片のＸ線回折強度分布においてピークが観察されなったため、算出不能であった。
【０１１８】
さらに、各プリント配線基板について、スルーホール信頼性試験を行った。各プリント配線基板２をＪＩＳ−Ｃ５０１２に準拠して、２６０°Ｃのシリコーンオイルの中に５秒間、２０°Ｃの２−プロパノールの中へ２０秒間浸漬させることを１サイクルとし、このサイクルを繰り返して、亀裂や剥離、断線が発生するまでのサイクル数を計測した。
【０１１９】
実施例７〜１１及び比較例４〜６において得られたプリント配線基板について、上記測定値および試験結果を表２に示す。
【０１２０】
【表２】
表２の結果から明らかなように、実施例７〜１０では、ガラスクロスが拡がる基板の表面に沿う方向と、熱可塑性高分子の分子鎖を配向させた厚み方向の双方において、熱膨張係数は３５×１０−６／Ｋ以下という低い値を示した。また、ガラス単繊維を用いた実施例５においても、熱可塑性高分子の分子鎖を配向させた厚み方向においてだけでなく、基板の表面に沿う方向においても、熱膨張係数は２８×１０−６／Ｋ以下という低い値を示した。これは、熱可塑性高分子組成物１６０が型１１のキャビティ１２内に射出される際に生じた組成物１６０の流れによって、組成物１６０中のガラス繊維が、その長軸がキャビティ１２の底面に沿う方向、すなわち積層板の表面に沿う方向に配向されたためと考えられる。その後、磁場を積層板の厚み方向に作用させても、ガラス繊維の異方性反磁性磁化率χａが小さいため磁場の影響を受け難く、前記配向状態が維持されたものと考えられる。
【０１２１】
したがって、実施例７〜１１においては、表面に沿う方向における熱膨張係数と厚さ方向における熱膨張係数との差は、最大でも２９×１０−６／Ｋ（実施例１）となり、基板の表面に沿う方向および厚み方向の双方において、熱膨張係数が小さく制御された熱可塑性高分子複合成形体からなるプリント配線基板が得られることが分かる。また、実施例７〜１１のプリント配線基板は、比較例４〜６のプリント配線基板と比較して、いずれも良好なスルーホール信頼性を有した。
【０１２２】
一方、比較例４では、表面に沿う方向の熱膨張係数は比較的低い値となったが、厚さ方向の熱膨張係数は高い値を示した。比較例５では、熱可塑性高分子の分子鎖を配向させた厚さ方向の熱膨張係数は非常に低い値となったが、表面に沿う方向の熱膨張係数が高い値を示した。比較例６では、ガラスクロスが拡がる表面に沿う方向における熱膨張係数は低い値であるが、厚さ方向の熱膨張係数は高い値を示た。また、比較例４〜６のプリント配線基板では、十分なスルーホール信頼性が得られなかった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、熱膨張係数が、その表面に沿う方向およびそれに交わる方向の双方において等方的に、小さくなるように制御された高分子複合成形体および該成形体を用いたプリント配線基板に関する。より詳細には、本発明は、熱膨張係数が、その表面に沿う方向およびそれに交わる方向の双方において等方的に、小さくなるように制御されたエポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体に関する。また、そのようなエポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体を用いて作製したプリント配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マトリックスとしての高分子材料に、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾール繊維などの機能性繊維が配合されて複合化された高分子複合材料成形体が広く知られている。
【０００３】
一方、プリント配線基板やその基板上に実装される半導体パッケージなどの電子部品等の絶縁材料としては、エポキシ樹脂や熱可塑性樹脂などからなる高分子組成物が汎用されている。それらのプリント配線基板および電子部品には、エポキシ樹脂や熱可塑性高分子のような高分子材料の他に、金属、セラミックス等の様々な異種材料が使用されている。そのため、これらの異種材料が接合或いは隣接して配置された基板または電子部品においては、周囲の環境温度が変化すると、それらの異種材料の熱膨張係数の差によって、基板または電子部品自身あるいはそれらの界面に熱応力が発生する。特に、基板を形成するエポキシ樹脂や熱可塑性高分子などの高分子材料（室温における一般的な熱膨張係数：＞５×１０−５（／Ｋ））と配線材料に用いられる銅（室温における熱膨張係数：１．６５×１０−５（／Ｋ））等の金属とでは、熱膨張係数の差が大きい。そのため、エポキシ樹脂などの高分子材料および金属で構成される基板や電子部品では、発生する熱応力によって亀裂が生じたり、エポキシ樹脂などの高分子材料部分と金属部分との界面の剥離や配線の断線、ショート等のトラブルが起こって問題になっている。
【０００４】
上記のような問題に対処するため、プリント配線基板として、一般に、ガラスクロスなどの基材にエポキシ樹脂や熱可塑性高分子などを含む高分子組成物を含浸させて乾燥したプリプレグと、銅箔とを加熱加圧して一体成形することによって形成される、銅張積層板が用いられている。さらに、特許文献１〜３には、基板材料自体の熱膨張を低減するために、より低い熱膨張係数を有するエポキシ樹脂組成物が開示されている。特許文献４および５には、特殊な基材、補強相を導入した基板が開示されている。また、特許文献６には、フレキシブルプリント配線基板などの基板材料として、低熱膨張性であり、かつ平面内にてランダムに配向した等方性の液晶性高分子を用いることによって、基板面内の熱膨張係数の異方性を低減させた液晶性高分子積層体が開示されている。その他にも、シリカなどの低膨張性の充填剤を配合した基板も提案されている。
【０００５】
近年のプリント配線基板の多層化、複雑化にともない、スルーホール信頼性確保などの目的で、特にプリント基板材料の厚み方向における熱膨張を抑えることが重要となってきている。しかしながら、上記のようなガラスクロス含浸エポキシプリント配線基板、特殊な基材、および補強相を導入したエポキシプリント配線基板では、表面に沿う方向の熱膨張を低下させることは可能であるが、厚み方向における熱膨張は逆に増大する。
【０００６】
また、より低い熱膨張係数を有するエポキシ樹脂組成物を用いたエポキシプリント配線基板や、シリカなどの低膨張性の充填剤を配合したエポキシプリント配線基板は、基板の熱膨張を等方的にある程度低下させることが可能であるが、十分ではない。例えば、特許文献７には、液晶性高分子と他の熱可塑性高分子とをブレンドした組成物を用いることで厚み方向の熱膨張係数を低減させたフィルムが開示されている。
【０００７】
また、液晶性エポキシ樹脂に磁場を印加することにより、該樹脂の分子鎖を一定方向に配向させたエポキシ成形体では、その配向方向における熱膨張を低下させることは可能であるが、それ以外の方向における熱膨張が増大する。
【０００８】
したがって、表面に沿う方向およびそれに直交する方向の双方において、等方的に熱膨張が低減されたエポキシ樹脂成形体などの高分子成形体が強く望まれている。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、熱膨張が、その表面に沿う方向およびそれに交わる方向の双方において等方的に低減されたエポキシ樹脂複合成形体などの高分子複合成形体および該成形体によって形成されたプリント配線基板を提供することにある。また、本発明の別の目的は、そのようなエポキシ樹脂複合成形体などの高分子複合成形体および該成形体によって形成されたプリント配線基板を製造する方法を提供することにある。
【特許文献１】特開２００２−５３６４６号公報
【特許文献２】特開２００１−２８８２５１号公報、
【特許文献３】特開平１０−１４５０２０号公報
【特許文献４】特開平１１−１４７９６０号公報
【特許文献５】特開平８−２５５９５９号公報
【特許文献６】特開平１０−０３４７４２号公報
【特許文献７】特開２００４−１７５９９５号公報
【発明の開示】
【０００９】
上記問題点を解決するために、本発明の第一の態様によれば、エポキシ樹脂と、繊維とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体が提供される。該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記エポキシ樹脂の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記エポキシ樹脂の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下である。この場合、熱膨張係数を等方的に小さく制御することにより、熱膨張に伴うクラック発生などの不具合を低減することができる。
【００１０】
前記エポキシ樹脂が、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂であることが望ましい。
前記繊維が、繊維クロスおよび単繊維群の少なくともいずれか一方からなることが望ましい。
【００１１】
また、前記繊維は、ガラス繊維、セラミックス繊維、炭素繊維、金属繊維、有機繊維から選択される少なくとも１種であることが望ましい。
別の態様によれば、エポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を設けることによって形成されるプリント配線基板も提供される。この場合、熱膨張係数が等方的に小さく制御されたエポキシ樹脂複合成形体を用いてプリント配線基板を形成することにより、導電層と基板の界面での熱膨張に伴うクラック発生などの問題を低減し、スルーホール信頼性を向上することができる。
【００１２】
さらに別の態様によれば、エポキシ樹脂複合成形体を製造する方法が提供される。該方法は、繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、前記金型のキャビティ内にエポキシ樹脂組成物を注入して、前記繊維にエポキシ樹脂組成物を含浸させる工程と、前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含む。この方法によれば、熱膨張係数が等方的に小さく制御されたエポキシ樹脂複合成形体を容易に得ることができる。
【００１３】
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程において、エポキシ樹脂の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることが好ましい。
また、別の態様によれば、プリント配線基板を製造する方法が提供される。該方法は、繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、前記金型のキャビティ内にエポキシ樹脂組成物を注入して、前記繊維にエポキシ樹脂組成物を含浸させる工程と、前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含み、さらに、前記配置する工程の前、含浸させる工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含む。この方法によれば、熱膨張係数が等方的に小さく制御されたプリント配線基板を容易に得ることができる。
【００１４】
前記配向させる工程において、エポキシ樹脂の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることが好ましい。
さらに別の態様によれば、前記エポキシ樹脂複合成形体を製造する別の方法が提供される。該方法は、前記繊維を含むエポキシ樹脂組成物を調製する工程と、前記エポキシ樹脂組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、金型のキャビティ内に注入する工程と、前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含む。この方法によれば、熱膨張係数が等方的に小さく制御されたエポキシ樹脂複合成形体を容易に得ることができる。
【００１５】
また、別の態様によれば、熱可塑性高分子と、繊維とから形成される熱可塑性高分子複合成形体が提供される。該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記熱可塑性高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、
Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記熱可塑性高分子の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、
第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下である。この場合、熱膨張係数を等方的に小さく制御することにより、熱膨張に伴うクラック発生などの不具合を低減することができる。
【００１６】
前記熱可塑性高分子は、分子内にメソゲン基を有する液晶性高分子であることが好ましい。
前記液晶性高分子は、好ましくは、芳香族ポリエステル、芳香族ポリアミドおよび芳香族ポリエステルアミドから選ばれる少なくとも一種である。
【００１７】
前記繊維が、繊維クロスおよび単繊維群の少なくとも何れか一方からなることが好ましい。
前記繊維は、ガラス繊維、セラミックス繊維、炭素繊維、金属繊維、有機繊維から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
【００１８】
また、別の態様によれば、前記熱可塑性高分子複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を設けることによって形成されるプリント配線基板が提供される。この場合、熱膨張係数が等方的に小さく制御された熱可塑性高分子複合成形体を用いてプリント配線基板を形成することにより、導電層と基板の界面での熱膨張に伴うクラック発生などの問題を低減し、スルーホール信頼性を向上することができる。
【００１９】
さらに、別の態様によれば、前記熱可塑性高分子複合成形体を製造する方法が提供される。該方法は、前記繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、前記金型のキャビティ内に熱可塑性高分子組成物を注入して、前記繊維に熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含む。
【００２０】
別の態様によれば、熱可塑性高分子複合成形体を製造する別の方法が提供される。該方法は、前記熱可塑性高分子を含む熱可塑性高分子組成物の予備成形体を形成する工程と、前記予備成形体および繊維を、第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、前記予備成形体を溶融させることにより、前記繊維に前記熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含む。
【００２１】
別の態様によれば、熱可塑性高分子複合成形体を製造するさらに別の方法が提供される。該方法は、前記熱可塑性高分子および繊維を含む熱可塑性高分子組成物を調製する工程と、前記熱可塑性高分子組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、前記金型のキャビティ内に注入する工程と、前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含む。これらの方法によれば、熱膨張係数が等方的に小さく制御された熱可塑性高分子複合成形体を容易に得ることができる。
【００２２】
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程において、熱可塑性高分子の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることが好ましい。
また、別の態様によれば、プリント配線基板を製造する方法も提供される。該方法は、繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、金型のキャビティ内に熱可塑性高分子組成物を注入して、前記繊維に熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、前記配置する工程の前、配置する工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含む。
【００２３】
さらに別の態様によれば、プリント配線基板を製造する別の方法が提供される。該方法は、前記熱可塑性高分子を含む熱可塑性高分子組成物の予備成形体を形成する工程と、前記予備成形体および繊維を、第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、前記予備成形体を溶融させることにより、前記繊維に前記熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、前記配置する工程の前、配置する工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含む。
【００２４】
さらに別の態様によれば、プリント配線基板を製造するさらに別の方法が提供される。該方法は、前記熱可塑性高分子および繊維を含む熱可塑性高分子組成物を調製する工程と、前記熱可塑性高分子組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、前記金型のキャビティ内に注入する工程と、前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、前記注入する工程の前、同工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含む。これらの方法によれば、熱膨張係数が等方的に小さく制御されたプリント配線基板を容易に得ることができる。
【００２５】
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程において、熱可塑性高分子の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることが、好ましい。
【００２６】
また、別の態様によれば、高分子と、繊維とから形成される高分子複合成形体が提供される。該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、
Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記高分子の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、
第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下である。この場合、熱膨張係数を等方的に小さく制御することにより、熱膨張に伴うクラック発生などの不具合を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体及び第３実施形態の熱可塑性高分子複合成形体を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体を示す断面図である。
【図３】第２実施形態のプリント配線基板を示す断面図である。
【図４】エポキシ樹脂複合成形体のエポキシ樹脂組成物成分のデバイ環の半径方向におけるＸ線回折強度分布を示すＸ線回折パターンである。
【図５】エポキシ樹脂複合成形体のエポキシ樹脂組成物成分の方位角方向の強度分布を示すグラフである。
【図６】第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図である。
【図７】第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図である。
【図８】第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図である。
【図９】第２実施形態のプリント配線基板の製造方法を示す概略図である。
【図１０】第２実施形態のプリント配線基板の製造方法を示す概略図である。
【図１１】第３実施形態の熱可塑性高分子複合成形体を示す断面図である。
【図１２】第４実施形態のプリント配線基板を示す断面図である。
【図１３】第３実施形態の熱可塑性高分子複合成形体の製造方法を示す概略図である。
【図１４】第３実施形態の熱可塑性高分子複合成形体の製造方法を示す概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施する最良の形態について詳細に説明する。
本発明は、高分子と繊維とから形成される高分子複合成形体を提供する。この高分子複合成形体は、該成形体中において、前記繊維は第１の平面に沿って配置されており、前記高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されていることにより、それらの方向において熱膨張係数が低減されている。
【００２９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態であるエポキシ樹脂複合成形体１を図１および図２に従って説明する。エポキシ樹脂複合成形体１は、板状の形状を有し、エポキシ樹脂組成物１６と複数枚の繊維クロス１５とから形成されている。エポキシ樹脂複合成形体１中において、各繊維クロス１５は、多数の単繊維から構成された布であり、第１の平面、すなわち、本実施形態では成形体１の表面と平行になるように、エポキシ樹脂組成物１６中に配置されている。エポキシ樹脂複合成形体１において、エポキシ樹脂組成物１６中のエポキシ樹脂の分子鎖は、第１の平面に直交する方向、すなわち、本実施形態においては、成形体の厚み方向（図１のＺ方向）に配向されている。つまり、エポキシ樹脂の分子鎖は繊維クロス１５と直交するように配置されている。
【００３０】
本実施形態において、繊維クロス１５に加えて、あるいはその代わりに単繊維群を用いることも可能である。
その場合には、例えば、単繊維はその繊維軸がエポキシ樹脂複合成形体１の表面と平行になり（例えば、図１のＸ方向およびＹ方向）、かつ、好ましくは、繊維軸が向かう方向はランダムとなるように配向され、エポキシ樹脂の分子鎖は成形体１の厚み方向（図１のＺ方向）に配向される。
【００３１】
（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１を用いて具体化したプリント配線基板２を図３に従って説明する。プリント配線基板２は、第１実施形態と同様に形成されたエポキシ樹脂複合成形体１と、該成形体１を挟むように上下両面に形成された導電層１４ａ，１４ｂとを備える。エポキシ樹脂複合成形体１中において、繊維クロス１５は、基板２の表面と平行になるように配置されている。エポキシ樹脂複合成形体１において、エポキシ樹脂の分子鎖は、基板２の表面と直交する方向、すなわち、基板２の厚み方向に配向されている。
【００３２】
本実施形態においても、繊維クロス１５に加えて、あるいはその代わりに単繊維群を用いることも可能である。その場合、第１実施形態の場合と同様に、単繊維はその繊維軸がエポキシ樹脂複合成形体１の表面と平行になり（例えば、図１のＸ方向およびＹ方向）、かつ、好ましくは、繊維軸が向かう方向はランダムとなるように配向され、エポキシ樹脂の分子鎖は成形体１の厚み方向（図１のＺ方向）に配向される。
【００３３】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態である熱可塑性高分子複合成形体１０を図１および図１１に従って説明する。熱可塑性高分子複合成形体１０は、板状の形状を有し、熱可塑性高分子組成物１６０と複数枚の繊維クロス１５とから形成されている。熱可塑性高分子複合成形体１０中において、各繊維クロス１５は、多数の単繊維から構成された布であり、第１の平面、すなわち、本実施形態では成形体１０の表面と平行になるように、熱可塑性高分子組成物１６０中に配置されている。熱可塑性高分子複合成形体１０において、熱可塑性高分子組成物１６０中の熱可塑性高分子の分子鎖は、第１の平面に直交する方向、すなわち、本実施形態においては、成形体の厚み方向（図１のＺ方向）に配向されている。つまり、熱可塑性高分子の分子鎖は繊維クロス１５と直交するように配置されている。
【００３４】
本実施形態において、繊維クロス１５に加えて、あるいはその代わりに単繊維群を用いることも可能である。
その場合には、例えば、単繊維は、その繊維軸が熱可塑性高分子複合成形体１０の表面と平行に配置され、かつ、好ましくは、繊維軸が向かう方向はランダムとなるように配向され、熱可塑性高分子の分子鎖は成形体１０の厚み方向（図１のＺ方向）に配向される。
【００３５】
（第４実施形態）
本発明の第４の実施形態の熱可塑性高分子複合成形体１０を用いて具体化したプリント配線基板２０を図１２に従って説明する。プリント配線基板２０は、第１実施形態と同様に形成された熱可塑性高分子複合成形体１０と、該成形体１０を挟むようにその成形体１０の上下両面に形成された導電層１４ａ，１４ｂとを備える。熱可塑性高分子複合成形体１０中において、繊維クロス１５は、基板２０の表面と平行になるように配置されている。熱可塑性高分子複合成形体１０において、熱可塑性高分子の分子鎖は、基板２０の表面と直交する方向、すなわち、基板２０の厚み方向に配向されている。
【００３６】
本実施形態においても、繊維クロス１５に加えて、あるいはその代わりに単繊維群を用いることも可能である。その場合、第３実施形態の場合と同様に、単繊維はその繊維軸が熱可塑性高分子複合成形体１０の表面と平行に配置され、かつ、好ましくは、繊維軸が向かう方向はランダムとなるように配向され、熱可塑性高分子の分子鎖は成形体１０の厚み方向（図１のＺ方向）に配向される。
【００３７】
また、第２および第４実施形態においては、プリント配線基板の要求特性として、絶縁体部が電気的に高絶縁性であることが挙げられるため、前記エポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０内に配置された繊維クロス及び単繊維群も絶縁性であることが好ましい。導電層１４ａ，１４ｂとしては、金属箔、金属鍍金層、導電性ペースト層など、電気回路を形成可能なものが使用できる。
【００３８】
第１〜第４実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１または熱可塑性高分子複合成形体１０において、Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向度αは、０．５以上１．０未満の範囲である。
【００３９】
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
（ただし、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表す。）
配向度αを求めるには、エポキシ樹脂複合成形体１または熱可塑性高分子複合成形体１０について広角Ｘ線回折測定（透過）を行う。Ｘ線回折装置において、試料にＸ線を照射すると、該試料中に含まれる粒子（分子鎖）に配向がある場合には同心弧状の回折パターン（デバイ環）が得られる。まず、成形体試料について、このデバイ環の中心から半径方向におけるＸ線回折強度分布を示す回折パターンを得る（図４参照）。この回折パターンにおいて、横軸はＸ線の回折角度θの２倍の角度２θを示し、２θ＝２０度の位置に確認されるピークは、硬化したエポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖間の距離を表すものと考えられている。
【００４０】
エポキシ樹脂または熱可塑性樹脂のこの回折ピークの角度（ピーク散乱角）は、エポキシ樹脂または熱可塑性樹脂の構造の違いやエポキシ樹脂組成物または熱可塑性高分子組成物の配合の違いによって、約１５〜３０度の範囲となる場合もあるが、概ね２０度前後に現れる。この回折ピークが得られた角度（ピーク散乱角）を固定して、方位角方向（デバイ環の周方向）に０°〜３６０°までのＸ線回折強度分布を測定することにより、図５に示すようなピーク散乱角における方位角方向のＸ線回折強度分布が得られる。この強度分布におけるピークが急峻であるほど、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖が一定方向に高度に配向されていることを示している。従って、この方位角方向の強度分布において、ピーク高さの半分の位置における幅（半値幅Δβ）を求め、この半値幅Δβを上記式（１）に代入することによって、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向度αを算出することができる。図５に示す方位角方向の強度分布の場合、配向度αは０．７２である。
【００４１】
配向度αの値は、熱膨張係数をどの程度低下させる必要があるかによるが、本発明に期待される効果をより高く得るには、配向度αの範囲は、０．５以上１．０未満、好ましくは０．５５以上１．０未満、さらに好ましくは０．６以上１．０未満、より好ましくは０．７以上１．０未満である。エポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体において、エポキシ樹脂および熱可塑性高分子の分子鎖の配向度αがこのような範囲にあると、その配向方向における該成形体の熱膨張係数を有意に低下させることができる。
【００４２】
本発明のエポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体において、この配向度αが０．５未満であると、成形体の熱膨張係数が低下せず、十分な効果が得られない。一方、配向度αは、半値幅Δβが常に正の値を示すため、上記（１）式から１．０以上の値はとり得ない。
【００４３】
前記エポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０において、第１の平面、すなわち本実施形態においては、該成形体１，１０の表面に平行な方向、およびそれに直交する方向における熱膨張係数は、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）、より好ましくは、１０×１０−６〜４０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数とそれに直交する方向における熱膨張係数との差は、３０×１０−６（／Ｋ）以下である。
【００４４】
上記実施形態においては、エポキシ樹脂複合成形体１または熱可塑性高分子複合成形体１０中、繊維クロス１５（または単繊維群）を成形体の表面（第１の平面）と平行になるように配置し、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖をその表面に直交する方向、すなわち、成形体の厚み方向に配向させている。このように、エポキシ樹脂複合成形体１または熱可塑性高分子複合成形体１０のマトリックスであるエポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖を繊維クロス１５（または単繊維群）と交わる方向に配向させることにより、繊維クロス１５（または単繊維群）が拡がる方向（表面に沿う方向）と、それと交わってエポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖が延びる方向（厚み方向）の双方において、熱膨張を低減することが可能となる。また、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖は、繊維クロスの繊維や繊維間の空隙と比較すると非常に小さいため、その配向が繊維クロス１５（または単繊維群）によって阻害され難い。したがって、成形体内に繊維クロス１５（または単繊維群）を高密度に含有させることができる。
【００４５】
このエポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０は、各種複合材料、プリント配線基板、半導体パッケージ、筐体等の絶縁材に適用することができる。それにより、各種電子部品において、エポキシ樹脂および熱可塑性高分子材料と他の材料との熱膨張の差に起因するクラックの発生、界面剥離、配線の断線、ショートなどの問題及びそれに伴う特性低下を低減することができる。
【００４６】
さらに、第２および第４実施形態におけるプリント配線基板２，２０は、本発明のエポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０をそれぞれ絶縁体とし、導電層１４ａ，１４ｂをその絶縁体の両面に形成してなることを特徴とする。このようなプリント配線基板２，２０は、導電層１４ａ，１４ｂと絶縁体（エポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０）との熱膨張の差に起因するクラックの発生、界面剥離、配線の断線、ショートなどの問題及びそれに伴う特性低下を低減し、スルーホール安定性を向上させることができるものである。
【００４７】
以下、本発明のエポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０の各構成要素について詳述する。
＜エポキシ樹脂＞
エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、これらのハロゲン化物、これらの水素添加物等が挙げられる。これらの種類のエポキシ樹脂は、単独で用いても、二種類以上を組み合わせて用いてもかまわない。さらに、このようなエポキシ樹脂のなかでも、特に分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂を用いることが好ましい。分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂の液晶状態を利用することにより、エポキシ樹脂の分子鎖を容易に配向させることができる。また、その配向度も容易に制御することも可能である。エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂のうち、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂の含有量は、５０重量％以上であることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。
【００４８】
分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂としては、分子の主鎖にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂が特に好ましい。メソゲン基とは、液晶性を示す官能基を示し、具体的には、ビフェニル、シアノビフェニル、ターフェニル、シアノターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼン、アゾメチン、アゾキシベンゼン、スチルベン、フェニルシクロヘキシル、ビフェニルシクロヘキシル、フェノキシフェニル、ベンジリデンアニリン、ベンジルベンゾエート、ビピリジン、フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、ベンゾイルアニリン、トラン等及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００４９】
エポキシ樹脂分子鎖内に含まれるこれらのメソゲン基の数は、少なくとも一つ以上であり、二つ以上であってもよい。また、メソゲン基とメソゲン基の間に脂肪族炭化水素基、脂肪族エーテル基、脂肪族エステル基、シロキサン結合等から構成される屈曲鎖（スペーサ）と呼ばれる柔軟構造部を有していてもよい。
【００５０】
このような液晶性エポキシ樹脂は、ある温度領域で液晶状態となり、部分的にメソゲン基が規則的に配列しやすい性質を有している。これらの液晶性は、直交偏光子を利用した通常の偏光検査法によって、液晶に固有の強い複屈折性の発現により確認することができる。液晶状態の種類としては、ネマティック、スメクティック、コレステリック、ディスコティック等のいずれの液晶状態を発現するものでもかまわない。なお、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂と、分子内にメソゲン基を含まないエポキシ樹脂とを混合して用いてもよい。
【００５１】
＜熱可塑性高分子＞
熱可塑性高分子組成物に含まれる熱可塑性高分子には、分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子を用いることが好ましい。分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子の液晶状態を利用することにより、該熱可塑性高分子の分子鎖を容易に配向させることができる。また、その配向度も容易に制御することも可能である。前記組成物中の熱可塑性高分子のうち、分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子の含有量は、５０重量％以上であることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。
【００５２】
分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子としては、分子の主鎖にメソゲン基を有する液晶性高分子（主鎖型液晶性高分子）が特に好ましい。メソゲン基とは、液晶性を示す官能基を示し、具体的には、ビフェニル、シアノビフェニル、ターフェニル、シアノターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼン、アゾメチン、アゾキシベンゼン、スチルベン、フェニルシクロヘキシル、ビフェニルシクロヘキシル、フェノキシフェニル、ベンジリデンアニリン、ベンジルベンゾエート、ビピリジン、フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、ベンゾイルアニリン、トラン等及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００５３】
液晶性の熱可塑性高分子の分子鎖内に含まれるこれらのメソゲン基の数は、少なくとも一つ以上であり、二つ以上であってもよい。また、メソゲン基とメソゲン基の間に脂肪族炭化水素基、脂肪族エーテル基、脂肪族エステル基、シロキサン結合等から構成される屈曲鎖（スペーサ）と呼ばれる柔軟構造部を有していてもよい。
【００５４】
液晶性の熱可塑性高分子の具体例としては、熱液晶性高分子が挙げられる。
熱液晶性高分子は、熱可塑性を有する高分子であって、加熱により溶融した時、所定の温度範囲で光学的異方性を示す液晶状態となる液晶性高分子である。熱液晶性高分子としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリイミド等が挙げられる。これらの高分子は、単独で用いても、二種類以上を組み合わせて用いてもかまわない。
【００５５】
このような液晶性の熱可塑性高分子は、所定の温度領域で液晶状態となり、部分的にメソゲン基が規則的に配列しやすい性質を有している。これらの液晶性は、直交偏光子を利用した通常の偏光検査法によって、液晶に固有の強い複屈折性の発現により確認することができる。液晶状態の種類としては、ネマティック、スメクティック、コレステリック、ディスコティック等のいずれの液晶状態を発現するものでもかまわない。なお、分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子と、分子内にメソゲン基を含まない熱可塑性高分子とを混合して用いてもよい。
【００５６】
＜繊維＞
本発明のエポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０に用いられる繊維は、繊維クロスまたは単繊維の集合（単繊維群）である。使用する繊維クロスおよび単繊維群における単繊維の繊維長、繊維径、繊維クロスにおける繊維の織り密度は、特に限定されるものではない。しかしながら、単繊維の生産性や取り扱い、エポキシ樹脂組成物および熱可塑性高分子組成物への配合のし易さなどを考慮すると、実用的に好ましい単繊維の直径は０．１〜３０μｍであり、繊維クロスにおける単繊維の織り密度は横糸・縦糸ともに、５〜５０本／２５ｍｍ程度が好ましい。繊維クロス中の単繊維は、エポキシ樹脂組成物および熱可塑性高分子組成物が含浸し易いように、繊維同士が離間されて織成されていてもよい。また、縦糸と横糸の編みこむ数の割合についても、適宜調整しても構わない。また、繊維クロスは、フェルト布などのような繊維を高分子樹脂で固定した織布または不織布であっても構わない。繊維クロス及び単繊維群を構成する単繊維の種類は、特に制限されるものではないが、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミックス繊維、有機繊維から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
【００５７】
繊維の異方性反磁性磁化率χａが大きい値であると、磁場雰囲気下で繊維は磁力線に平行あるいは直交する方向に大きな力を受ける。異方性反磁性磁化率χａとは、外部より磁場を印加することにより生じる、繊維の繊維軸方向の磁化率χ／／から、繊維軸に直交する方向の磁化率χ⊥差し引いた反磁性磁化率の異方性を示す値である。この異方性反磁性磁化率χａが正の値を示す繊維、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾール繊維などは、磁場雰囲気下で、繊維軸が磁力線に沿って平行になるように力を受ける。また、主鎖型液晶性エポキシ樹脂および主鎖型の液晶性熱可塑性高分子の分子鎖も磁場雰囲気下で繊維軸が磁力線に沿って平行になるように力を受け、その方向に配向する。
【００５８】
このように、エポキシ樹脂および熱可塑性高分子の分子鎖も、磁力線と平行になるように配向する性質を有する。したがって、異方性反磁性磁化率χａが正の値を示す繊維を使用し、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖を磁場によって配向させる場合には、磁場によって繊維がエポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向方向と同一の方向に配向されないように留意する必要がある。この方法としては、磁場によって配向され難い繊維、すなわち異方性反磁性磁化率χａ自体が小さい繊維を用いるか、あるいは、配向するのにより大きな力を必要とするように、長い繊維を用いる、凝集・密集している繊維を用いる、比重の高い繊維を用いる、もしくは高粘度のエポキシ樹脂組成物または熱可塑性組成物を使用するなどの方法が挙げられる。
【００５９】
また、繊維クロスと単繊維群とを組み合わせて使用してもよい。さらに、２種類以上の繊維クロス及び単繊維群を併用してもよい。それらの繊維クロスおよび単繊維群のうち、少なくとも１種類の繊維クロスおよび単繊維群がエポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向方向と交わる方向に配置されていれば、他の繊維クロスおよび単繊維群は無配向であっても、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向方向と同一方向に配置されていても構わない。
【００６０】
＜エポキシ樹脂組成物＞
エポキシ樹脂複合成形体１を形成するエポキシ樹脂組成物１６は、上記のエポキシ樹脂と、任意で繊維クロスおよび単繊維群の少なくとも一方とを含有する。 エポキシ樹脂組成物には、上述のエポキシ樹脂を反応硬化させる目的で、硬化剤が配合されてもよい。配合される硬化剤の種類及び量、熱硬化条件、光硬化条件、湿気硬化条件については特に限定されるものではない。例えば、通常のアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、潜在性硬化剤、ポリメルカプタン系硬化剤、ポリアミノアミド系硬化剤、イソシアネート類、ブロックイソシアネート等を用いることができる。それらの硬化剤は単独で使用してもよいし、２種以上混合して使用してもよい。また、これらの硬化剤の配合量は、通常これらの硬化剤が使用される際の使用量と同様である。
【００６１】
また、硬化剤を配合せず、エポキシ樹脂のエポキシ基を自己重合させてもよい。この場合には、エポキシ樹脂組成物には重合開始剤が添加される。
本発明で使用するエポキシ樹脂は、ＡｌＣｌ３、ＳｎＣｌ４、ＴｉＣｌ４、ＢＦ３、ＰＣｌ５及びＳｂＦ５のような酸およびそれらの塩を重合開始剤として用いて、カチオン重合することができる。同様に、臭化テトラブチルアンモニウム、塩化ジメチルジベンジルアンモニウム等のようなアンモニウム塩を重合開始剤として用いて、アニオン重合することも可能である。
【００６２】
また、エポキシ樹脂組成物には、上記エポキシ樹脂に加えて、他の反応硬化性樹脂が少量含有されていてもよい。
＜熱可塑性高分子組成物＞
熱可塑性高分子複合成形体１０を形成する熱可塑性高分子組成物１６０は、上記の熱可塑性高分子を含有する。さらに、熱可塑性高分子組成物１６０は、繊維クロスおよび単繊維群の少なくとも一方を含んでいてもよい。
【００６３】
上記のエポキシ樹脂組成物および熱可塑性高分子組成物には、エポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体の膨張率をさらに低下させるため及び破壊靭性、曲げ強度、誘電率、熱伝導性などの諸特性を向上させるために充填剤を適量配合することも可能である。充填剤としては、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属水酸化物、金属炭酸化合物、金属被覆樹脂、樹脂フィラー、炭素繊維、ガラス繊維、ガラスビーズ、炭素系材料、タルク、クレー等が挙げられる。金属としては、銀、銅、金、白金、ジルコン等、金属酸化物としては酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等、金属窒化物としては窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等、金属炭化物としては炭化ケイ素等、金属水酸化物としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。エポキシ樹脂または熱可塑性高分子と充填剤との濡れ性の改善や、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子と充填剤との界面を補強したり、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子に対する充填剤の分散を促進する目的で、充填剤に通常のカップリング剤処理を施してもかまわない。
【００６４】
なお、エポキシ樹脂組成物および熱可塑性高分子組成物には必要に応じて、硬化促進剤、硬化遅延剤、補強材、ゴムやエラストマー等の低応力化剤、顔料、染料、蛍光増白剤、分散剤、安定剤、紫外線吸収剤、エネルギー消光剤、帯電防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、難燃剤、消泡剤、可塑剤、溶剤等を添加することも可能である。
【００６５】
次にエポキシ樹脂複合成形体１および熱可塑性高分子複合成形体１０およびプリント配線基板２，２０の製造方法について説明する。
エポキシ樹脂複合成形体１は、エポキシ樹脂組成物１６中において、繊維クロス１５を、第１の平面（例えば、成形体１の表面）に沿うように配置し、エポキシ樹脂組成物１６中のエポキシ樹脂の分子鎖を前記第１の平面と交わる方向（例えば、成形体１の厚み方向）に配向させた状態で、エポキシ樹脂組成物１６を硬化することによって形成される。
【００６６】
熱可塑性高分子複合成形体１０は、熱可塑性高分子組成物１６０中において、繊維クロス１５を、第１の平面（例えば、成形体１０の表面）に沿うように配置し、熱可塑性高分子組成物１６０中の熱可塑性高分子の分子鎖を前記第１の平面と交わる方向（例えば、成形体１０の厚み方向）に配向させた状態で、熱可塑性高分子組成物１６０を固化させることによって形成される。
【００６７】
成形装置としては、トランスファー成形装置、プレス成形装置、注型成形装置、射出成形装置、押出成形装置等のエポキシ樹脂および熱可塑性高分子の成形が可能である装置を用いることができる。エポキシ樹脂組成物１６および熱可塑性高分子組成物１６０は、シート状、フィルム状、ブロック状、粒状、棒状、チューブ状、繊維状等の様々な形状のエポキシ樹脂複合成形体および熱可塑性高分子複合成形体に成形することができる。
【００６８】
エポキシ樹脂組成物１６および熱可塑性高分子組成物１６０中のエポキシ樹脂および熱可塑性高分子の分子鎖を配向させる方法としては、エポキシ樹脂組成物および熱可塑性高分子組成物の硬化／固化前または硬化／固化時に、ラビング、延伸、圧延、流動場、せん断場、磁場及び電場から選ばれる少なくとも一種によって分子鎖を配向させる方法が挙げられる。これらの配向方法の中でも、配向する方向を容易に制御できることから、磁場による配向方法が好ましい。エポキシ樹脂または熱可塑性高分子に磁場を印加すると、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖は、磁力線と平行になるように配向する。また、必要に応じて上記の配向処理を併用することもできる。
【００６９】
磁場を発生する磁場発生装置としては、永久磁石、電磁石、超電導磁石、コイル等が挙げられる。これらの磁場発生装置の中でも、実用的な磁束密度を有する磁場を発生させることができることから超電導磁石が好ましい。
【００７０】
エポキシ樹脂組成物に印加する磁場の磁束密度は、好ましくは０．２〜２０テスラ（Ｔ）、さらに好ましくは０．５〜１５Ｔ、最も好ましくは１〜１０Ｔである。この磁束密度が０．２Ｔ未満であると、エポキシ樹脂の剛直な分子鎖を十分に配向させることができず、熱膨張係数の低下が不十分となる。一方、磁束密度が２０Ｔを超える磁場は、実用上得られ難い。この磁束密度の範囲が０．２〜２０Ｔであると、熱膨張係数の低いエポキシ樹脂複合成形体が得られるとともに、実用的である。
【００７１】
熱可塑性高分子組成物に印加する磁場の磁束密度は、好ましくは１〜２０テスラ（Ｔ）、さらに好ましくは２〜１５Ｔ、最も好ましくは３〜１０Ｔである。この磁束密度が１Ｔ未満であると、熱可塑性高分子の分子鎖を十分に配向させることができず、熱膨張係数の低下が不十分となる。一方、磁束密度が２０Ｔを超える磁場は、実用上得られ難い。この磁束密度の範囲が１〜２０Ｔであると、熱膨張係数の低い熱可塑性高分子複合成形体が得られるとともに、実用的である。
【００７２】
次いで、エポキシ樹脂複合成形体１、熱可塑性高分子複合成形体１０及びプリント配線基板２，２０を製造する具体的な方法について、図６〜図１０および図１３〜図１４に基づいて詳細に説明する。
【００７３】
まず、図２に示す第１の実施形態の板状に形成されたエポキシ樹脂複合成形体１の製造方法について説明する。図６において、金型１１の内部には、所望の成形体の形状に対応した形状を有するキャビティ１２が形成されている。まず、図６に示すように、このキャビティ１２内に、一枚の繊維クロス１５をキャビティの底面に沿うように、好ましくは、底面と平行になるように配置する。次いで、図７に示すように、エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２内に充填する。この際、複数枚の繊維クロス１５を積層して配置した後に、エポキシ樹脂組成物１６を流し込んで、複数の繊維クロス１５にエポキシ樹脂組成物１６を含浸させてもよい。あるいは、繊維クロス１５を一枚配置した後に、エポキシ樹脂組成物１６を流し込んで繊維クロス１５にエポキシ樹脂組成物１６を含浸させた後に、さらに別の繊維クロス１５を配置してもよく、さらには、これらの作業を繰り返すことにより、得られる成形体１内において複数枚の繊維クロス１５を積層させてもよい。
【００７４】
エポキシ樹脂組成物１６を充填する工程の最中、またはその後で、減圧或いは加圧により、混入した気泡を除去する工程を加えることが好ましい。
必要に応じて、金型１１には加熱装置（図示せず）が備えられる。前記エポキシ樹脂組成物１６を充填する工程において、エポキシ樹脂組成物１６は、溶融状態に維持される。また、エポキシ樹脂組成物１６が分子内にメソゲン基を有するエポキシ樹脂を含有する場合には、エポキシ樹脂組成物１６は液晶状態に維持される。
【００７５】
次に、図８に示すように、金型１１の上下に磁場発生装置として配置された一対の永久磁石１３によって、キャビティ１２に充填されたエポキシ樹脂組成物１６に所定の磁束密度の磁場を印加する。本実施形態においては、永久磁石１３によって発生する磁場の磁力線Ｍは、キャビティ１２の厚さ方向に一致するように配置されている。なお、磁場は、エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２内に充填する前から金型１１に印加しておいてもかまわない。このとき、磁力線Ｍは、エポキシ樹脂組成物１６の厚さ方向に一致するため、エポキシ樹脂の分子鎖、好ましくは、分子内にメソゲン基を有するエポキシ樹脂の剛直な分子鎖を、エポキシ樹脂組成物１６の厚さ方向に配向させることができる。
【００７６】
このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させて、金型１１から取り出す。それにより、本発明のエポキシ樹脂複合成形体１が得られる。
また、予め繊維クロス１５にエポキシ樹脂組成物１６が含浸したプリプレグを用いてもよい。このプリプレグを溶融状態に加熱しながら、上述のように磁場を印加して、エポキシ樹脂の分子鎖を繊維クロスと交わる方向に配向させてもよい。この際、エポキシ樹脂は、加熱時にその分子鎖の磁場配向が可能である程度の溶融粘度を有することが必要である。
【００７７】
さらに、上記の製造方法において、繊維クロス１５の代わりに繊維を用いる場合には、予め繊維をエポキシ樹脂組成物に添加しておき、その繊維が添加されたエポキシ樹脂組成物を金型１１のキャビティ１２内に充填してもよい。この時、キャビティ１２の厚みと比べて、繊維の方が長い場合には、前記繊維は、その長軸がキャビティ１２の底面に沿う方向に自発的に配向する。もちろん、流動場やせん断場などの外力によって、繊維の長軸をキャビティ１２の底面に沿う方向に配向させてもよい。
【００７８】
図１１に示す第３の実施形態の板状に形成された熱可塑性高分子複合成形体１０の製造方法について説明する。図１３において、金型１１の内部には、所望の成形体の形状に対応した形状、ここでは板形状を有するキャビティ１２が形成されている。まず、図１３に示すように、このキャビティ１２内に、シート状または平板状に予備成形された熱可塑性高分子組成物１６０をキャビティの底面に沿うように、好ましくは、底面と平行になるように配置する。次いで、少なくとも一枚の繊維クロス１５を熱可塑性高分子組成物１６０のシートの上面に沿うように、好ましくは、金型の底面と平行になるように配置する。さらにこれらの作業を繰り返し、複数枚の熱可塑性高分子組成物シートと繊維クロス１５とを積層する。
【００７９】
金型１１には加熱装置（図示せず）が備えられ、積層した熱可塑性高分子組成物シートおよび繊維クロス１５を加熱プレス成形する。このプレス成形中、熱可塑性高分子組成物シートは溶融して液体状態となり、繊維クロス１５に含浸される。また、熱可塑性高分子組成物１６０が分子内にメソゲン基を有する液晶性高分子を含有する場合には、熱可塑性高分子組成物１６０は液晶状態に維持される。加熱プレス成形の工程の中、キャビティ１２内を減圧して、溶融した熱可塑性高分子組成物１６０に空気が混入しないようにすることが好ましい。さらに、図１４に示すように、金型１１の上下には磁場発生装置として一対の永久磁石１３が配置され、キャビティ１２に配置された高分子組成物１６０に所定の磁束密度の磁場を印加する。本実施形態においては、永久磁石１３によって発生する磁場の磁力線Ｍは、キャビティ１２の厚さ方向に一致するように配置されている。これにより、熱可塑性高分子の分子鎖、好ましくは、分子内にメソゲン基を有する液晶性の熱可塑性高分子の剛直な分子鎖を、前記キャビティ１２内で板状に成形された熱可塑性高分子組成物１６０の厚さ方向に配向させることができる。なお、磁場は、熱可塑性高分子組成物シートをキャビティ１２内に積層する前から金型１１に印加しておいてもかまわない。
【００８０】
この熱可塑性高分子の配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物１６０を冷却などにより固化させて、金型１１から取り出す。それにより、本発明の熱可塑性高分子複合成形体１０が得られる。
【００８１】
上記の製造方法において、予め熱可塑性高分子に単繊維群を配合した熱可塑性高分子組成物１６０のシートを用いてもよい。単繊維群を含む熱可塑性高分子組成物１６０をシート状に予備成形すると、前記単繊維は、その長軸がシート面に沿う方向に自発的に配向する。このような熱可塑性高分子組成物１６０のシートを溶融状態に加熱しながら、上述のようにシートの厚さ方向に磁場を印加して、熱可塑性高分子の分子鎖を単繊維と交わる方向に配向させる。
【００８２】
また、熱可塑性高分子複合成形体１０の製造方法として、第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１の製造方法と同様に、まず金型１１のキャビティ１２内に繊維クロス１５を配置し、次いで溶融状態の熱可塑性高分子組成物１６０をキャビティ１２内に射出する方法も可能である。この場合、エポキシ樹脂組成物を、溶融した熱可塑性高分子組成物と置き換えること以外は上述した第１実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１の製造方法とほぼ同様である。
【００８３】
さらに、この製造方法において、繊維クロス１５の代わりに単繊維群を用いる場合には、予め単繊維群を熱可塑性高分子組成物１６０に添加しておき、その単繊維群が添加された熱可塑性高分子組成物を金型１１のキャビティ１２内に射出してもよい。この時、キャビティ１２の厚みと比べて、繊維の方が長い場合には、前記繊維は、その長軸がキャビティ１２の底面に沿う方向に自発的に配向する。もちろん、流動場やせん断場などの外力によって、繊維の長軸をキャビティ１２の底面に沿う方向に配向させてもよい。そのような外力は、熱可塑性高分子組成物を金型１１のキャビティ１２内に射出する際に生じ得る。
【００８４】
いずれの場合においても熱可塑性高分子組成物は、溶融時にその分子鎖の磁場配向を可能にする程度の溶融粘度を有することが必要である。
図３に示す第２実施形態のプリント配線基板を製造するためには、上述した第１の実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１の製造方法において、金型１１のキャビティ１２内に繊維クロス１５を配置する工程の前に、図９に示すように、例えば金属箔からなる導電層１４ａをキャビティ１２の底面上に配置する。さらに、キャビティ１２内にエポキシ樹脂組成物１６を充填する工程の後、図１０に示すように、キャビティ１２内に充填されたエポキシ樹脂組成物１６の上に、さらに導電層１４ｂを配置する。その後、図８に示した第１実施形態の製造方法と同様に、磁場を印加することによって、エポキシ樹脂の分子鎖をエポキシ樹脂組成物１６の厚さ方向に配向させる。このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させて、金型１１から取り出すことにより、両面に導電層１４ａ，１４ｂが設けられたエポキシ樹脂複合成形体が得られる。さらに、導電層１４ａ，１４ｂを、例えば、エッチングなどの周知の方法によってパターンニングすることによって、本発明のプリント配線基板２を得ることができる。
【００８５】
また、上述したプリプレグ間に回路を予め形成した金属箔を配置することにより、多層プリント配線基板を製造することもできる。
図１２に示す第４実施形態のプリント配線基板を製造するためには、上述した第３の実施形態の熱可塑性高分子複合成形体１０の製造方法において、金型１１のキャビティ１２内にシート状に予備成形された熱可塑性高分子組成物１６０および繊維クロス１５を配置する工程の前に、図９に示すように、例えば金属箔からなる導電層１４ａをキャビティ１２の底面上に配置する。さらに、キャビティ１２内に熱可塑性高分子組成物１６０および繊維クロス１５を積層して配置する工程の後、図１０に示すように、キャビティ１２内の最上部に配置された熱可塑性高分子組成物１６０の上に、さらに導電層１４ｂを配置する。その後、図８に示した第３実施形態の製造方法と同様に、磁場を印加することによって、熱可塑性高分子の分子鎖をキャビティ１２内の熱可塑性高分子組成物１６０の厚さ方向に配向させる。この熱可塑性高分子の配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させて、金型１１から取り出すことにより、両面に導電層１４ａ，１４ｂが設けられた熱可塑性高分子複合成形体が得られる。さらに、導電層１４ａ，１４ｂを、例えば、エッチングなどの周知の方法によってパターンニングすることによって、本発明のプリント配線基板２０を得ることができる。
また、高分子組成物シートと繊維クロス１５を積層して配置する際に、２枚の高分子組成物シートの間に予め回路を形成した金属箔を配置することにより、多層プリント配線基板を製造することもできる。
【００８６】
なお、上記実施形態を以下のように変更して構成することもできる。
・予めエポキシ樹脂複合成形体または熱可塑性高分子複合成形体を製造し、接着層などを介して、金属箔などからなる導電層をエポキシ樹脂複合成形体または熱可塑性高分子複合成形体に一体化させることによりプリント配線基板を形成する。
【００８７】
・導電層として、金属箔の代わりに、金属鍍金層あるいは導電性ペースト層を用いる。この際、予め繊維クロスにエポキシ樹脂組成物または熱可塑性高分子組成物が含浸したプリプレグを用いても、予めエポキシ樹脂複合成形体または熱可塑性高分子複合成形体を製造してもかまわない。
【００８８】
・エポキシ樹脂複合成形体１または熱可塑性高分子複合成形体１０において、繊維クロスを成形体の厚み方向と平行に配置し、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖を該成形体の表面と平行に配向させてもよい。この場合、上記製造方法において、磁力線Ｍがキャビティ１２内のエポキシ樹脂組成物１６または熱可塑性高分子組成物１６０の表面と平行になるように、一対の永久磁石１３を金型１１の両側方に対向させて配設する。
【００８９】
・前記永久磁石１３は、金型１１を挟むように一対配設されているが、一方の永久磁石１３を省略してもよい。
・前記永久磁石１３は、Ｓ極とＮ極とが互いに対向するように一対配設されているが、Ｓ極同士又はＮ極同士が対向するように配設してもよい。
【００９０】
・前記磁力線Ｍは、直線状であるが、曲線状等でもよい。また、前記永久磁石１３は磁力線Ｍが一方向に延びるように配設されているが、磁力線Ｍが二方向以上に延びるように永久磁石１３を配設してもよい。さらに、磁力線Ｍ又は金型１１のいずれか一方を回転させてもよい。
【００９１】
・繊維クロスの代わりに多数の単繊維を用いてもよい。その場合には、上記製造方法において、得られる成形体の表面に平行になるように複数の単繊維をキャビティ１２内に配置した後、エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２内に充填してもよい。あるいは、予めエポキシ樹脂組成物１６または熱可塑性高分子組成物１６０中に単繊維を配合しておいてもよい。この場合には、前述したように、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖を磁場によって配向させる際に、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖の配向方向と同一の方向に繊維をも配向させないように留意することが必要である。
【００９２】
・成形体中において、繊維はその繊維軸が第１の平面に沿うように配向されていればよく、必ずしも第１の平面と平行である必要はない。また、エポキシ樹脂または熱可塑性高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されていればよく、第１の平面に直交している必要はない。
【００９３】
以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【実施例】
【００９４】
エポキシ樹脂複合成形体によるプリント配線基板
（実施例１）
本発明のエポキシ樹脂複合成形体を絶縁層として用い、導電層として銅箔を使用したプリント配線基板を作製した。エポキシ樹脂として、分子の主鎖にメソゲン基を有するテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテルと、硬化剤として、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンとを、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物１６を使用した。繊維クロス１５としては、ガラスクロスである旭ファイバーグラス製「ＭＳ１３０」（重量１０６ｇ／ｍ２、密度１９本／２５ｍｍ）を使用した。導電層１４ａ，１４ｂとしては、銅箔（厚さ１８μｍ）を使用した。使用するガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が８ｖｏｌ％となるように設定した。金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に３枚のガラスクロス１５をキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填し、エポキシ樹脂組成物１６をガラスクロス１５に含浸させた後、そのエポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃、１０分間にわたって組成物１６を硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。次に、その積層板にドリルによって穴径０．９ｍｍ．穴数２００個の穴あけを行い、各穴のランド径１．３ｍｍ、回路幅０．２ｍｍ，回路間隔を０．２ｍｍとなるように銅スルーホールメッキ処理を経て、パターンニングを行い、プリント配線基板２を作製した。
【００９５】
（実施例２及び３）
表１に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を変更した以外は、実施例１と同様の方法で各プリント配線基板２を作製した。
【００９６】
（実施例４）
表１に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）および磁束密度を変更した以外は、実施例１と同様の方法でプリント配線基板２を作製した。
【００９７】
（実施例５）
実施例１と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合した。その混合物に、実施例１〜４のガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（繊維長３ｍｍ）を添加して、エポキシ樹脂組成物１６を調製した。ガラス繊維の添加量は、成形体におけるガラス繊維含有量が２１ｖｏｌ％となるように設定した。前記導電層１４ａ，１４ｂとして実施例１と同一の銅箔を使用した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填した後、前記エポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃、１０分間で硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板が得られた。磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、この積層板を用いて、実施例１との同様の方法で、プリント配線基板２を作製した。
【００９８】
（実施例６）
実施例１と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物を使用した。繊維クロスとしては、実施例１と同一のガラスクロスを用い、導電層１４ａ，１４ｂとしては実施例１と同一の銅箔を使用した。使用するガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が１７ｖｏｌ％となるように設定した。まず、１枚のガラスクロス１５に加熱溶融させたエポキシ樹脂組成物１６を含浸させた後、磁束密度１０テスラの磁場中にて冷却固化させて、プリプレグを作成した。実施例１と同様の金型１１のキャビティ１２内に銅箔を配置し、その銅箔の上に前記プリプレグを１０枚重ね、さらにその上に別の銅箔を配置して、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０°Ｃで加熱および加圧することによって、厚み２ｍｍの積層体を得た。磁力線の方向は積層板の厚み方向とした。次に、この積層板を用いて、実施例１との同様の方法で、プリント配線基板２を作製した。
【００９９】
（比較例１）
エポキシ樹脂として分子内にメソゲン基を有するテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテルと硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンを、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物１６を使用し、繊維クロス及び繊維を含有しないプリント配線基板を作製した。導電層として実施例１と同一の銅箔を使用した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填した後、前記エポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁場を印加せずに、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃、１０分間で硬化させることにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。次に、この積層板を用いて、実施例１との同様の方法で、プリント配線基板２を作製した。
【０１００】
（比較例２）
エポキシ樹脂として分子内にメソゲン基を有するテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテルと、硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンとを、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物を使用し、繊維クロス及び繊維を含有しないプリント配線基板を作製した。導電層として実施例１と同一の銅箔を使用した。金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物を充填した後、前記エポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。次に、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃、１０分間で硬化させ、厚み２ｍｍのプリント配線基板を作製した。磁力線の方向は積層板の厚み方向とした。次に、この積層板を用いて、実施例１との同様の方法で、プリント配線基板２を作製した。
【０１０１】
（比較例３）
実施例１と同一のエポキシ樹脂組成物１６、ガラスクロス及び銅箔を使用した。ガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が１７ｖｏｌ％となるように設定した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に１０枚のガラスクロスをキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填し、そのエポキシ樹脂組成物１６にガラスクロス１５を含浸させた後、前記エポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁場を印加せずに、１７０℃、１０分間で前記エポキシ樹脂組成物１６を硬化させた。これにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。次に、この積層板を用いて、実施例１との同様の方法で、プリント配線基板２を作製した。
【０１０２】
実施例１〜６及び比較例２で得られたプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分についてエポキシ樹脂の配向度αを測定した。配向度αの測定は、実施例１〜６および比較例２のプリント配線基板のエポキシ樹脂成形体部分のみからなる試験片（厚さ２ｍｍ）を用いて、エポキシ樹脂の配向度αをＸ線回折装置（株式会社マック・サイエンス製「Ｍ１８ＸＨＦ２２−ＳＲＡ」）によって測定したＸ線回折パターンより求めた。
【０１０３】
また、各実施例及び比較例で得られた各プリント配線基板２のエポキシ樹脂複合成形体部分について、プリント配線基板２の表面に沿う方向および厚み方向の熱膨張係数を測定した。熱膨張係数の測定は、各実施例および比較例のプリント配線基板のエポキシ樹脂成形体部分のみからなる試験片（厚さ２ｍｍ）を用い、熱機械分析装置（株式会社島津製作所「ＴＭＡ−５０」）によって、荷重３ｇ、昇温速度１０°Ｃ／分にて行なった。
【０１０４】
さらに、各プリント配線基板２について、スルーホール信頼性試験を行なった。各プリント配線基板２をＪＩＳ−Ｃ００２５に準拠して、２６０°Ｃの油および２０°Ｃの水中へ、それぞれ１０秒間ずつ浸漬させることを１サイクルとし、このサイクルを繰り返して、断線が発生するまでのサイクル数を計測した。
【０１０５】
実施例１〜６及び比較例１〜３において得られたプリント配線基板について、上記測定値および試験結果を表１に示す。
【０１０６】
【表１】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜４および６では、ガラスクロスが拡がる基板の表面に沿う方向と、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させた厚み方向の双方において、熱膨張係数は４０×１０−６／Ｋ以下という低い値を示した。また、実施例５においても、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させた厚み方向においてだけでなく、基板の表面に沿う方向においても、熱膨張係数は４０×１０−６／Ｋ以下という低い値を示した。これは、エポキシ樹脂組成物１６に添加されたガラス繊維が、板状に成形されたことにより、その繊維軸が基板の表面に沿う方向に配向され、その後、磁場を作用させても、３ｍｍという比較的長い繊維長のため磁場の影響を受け難く、前記配向状態を維持したためと考えられる。したがって、実施例１〜６においては、表面に沿う方向における熱膨張係数と厚さ方向における熱膨張係数との差は、最大でも３０×１０−６／Ｋ（実施例３）となり、基板の表面に沿う方向および厚み方向の双方において、熱膨張係数が小さく制御されたエポキシ樹脂複合成形体からなるプリント配線基板が得られることが分かる。また、実施例１〜６のプリント配線基板は、比較例１〜３のプリント配線基板と比較して、いずれも良好なスルーホール信頼性を有した。
【０１０７】
一方、比較例１では、基板の表面に沿う方向と厚さ方向とにおける熱膨張係数の差は小さいものの、熱膨張係数の値がいずれも６０×１０−６／Ｋを超える大きなものとなった。比較例２では、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させた厚さ方向の熱膨張係数は低い値となったが、表面に沿う方向の熱膨張係数が非常に高い値を示している。比較例３では、ガラスクロスが拡がる表面に沿う方向における熱膨張係数は低い値であるが、厚さ方向の熱膨張係数は高い値を示している。また、比較例１〜３のプリント配線基板では、十分なスルーホール信頼性が得られなかった。
【０１０８】
熱可塑性高分子複合成形体によるプリント配線基板
（実施例７）
本発明の熱可塑性高分子複合成形体１０を絶縁層として用い、導電層として銅箔を使用したプリント配線基板を作製した。熱可塑性高分子として、構成単位が４−ヒドロキシ安息香酸／（テレフタル酸とエチレングリコール（モル比：１：１））＝８０／２０モル％である熱可塑性高分子組成物１６０を使用した。繊維クロス１５としては、ガラスクロスである旭シュエーベル製「１０８０」（重量４８ｇ／ｍ２、密度：縦６０本×横４７本／インチ）を使用した。導電層１４ａ，１４ｂとしては、日鉱マテリアルズ製電解銅箔（厚さ１８μｍ）を使用した。使用するガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が３．７ｖｏｌ％となるように設定した。
【０１０９】
まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に厚さ０．４０ｍｍのシート状に予備成形した熱可塑性高分子組成物１６０とガラスクロス１５とをキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。これを４層重ねた上にさらに熱可塑性高分子組成物１６０のシートを重ね、その上に銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、金型を磁束密度１０テスラの磁場中にて、３１０℃、１５分間にわたって加熱および加圧し、その後室温まで徐冷することにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、その積層板にドリルによって穴径０．９ｍｍで２００個の穴をあけ、銅スルーホールメッキ処理を行ったあと、各穴のランド径１．３ｍｍ、回路幅０．２ｍｍ、回路間隔を０．２ｍｍとなるようにパターンニングを行い、プリント配線基板２０を作製した。
【０１１０】
（実施例８）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を変更した以外は、実施例７と同様の方法で各プリント配線基板２０を作製した。
【０１１１】
（実施例９）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）および磁束密度を変更した以外は、実施例７と同様の方法でプリント配線基板２０を作製した。
【０１１２】
（実施例１０）
熱可塑性高分子として、２、２’−ビピリジン−４、４’−ジカルボン酸と、１、１２−ジアミノドデカンを反応させて合成した熱可塑性高分子組成物１６０を使用し、表２に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を変更した以外は、実施例７と同様の方法で各プリント配線基板２０を作製した。
【０１１３】
（実施例１１）
実施例７〜１０のガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（繊維長１ｍｍ）を、実施例７と同一の熱可塑性高分子に配合して、熱可塑性高分子組成物１６０を調製した。ガラス繊維の添加量は、熱可塑性高分子組成物１６０におけるガラス繊維含有量が１９ｖｏｌ％となるように設定した。まず、磁束密度１０テスラの磁場中に設置した金型１１に熱可塑性高分子組成物１６０を射出し、３１０℃、１５分間にわたって加熱および加圧したのちに室温まで徐冷することにより、厚さ２ｍｍの熱可塑性高分子複合成形体１０を得た。磁力線の方向は成形体の厚み方向と一致させた。次に、この熱可塑性高分子複合成形体１０の両面に銅メッキを施し、導電層１４ａ，１４ｂを形成した。導電層１４ａ，１４ｂが形成された熱可塑性高分子複合成形体１０を、実施例１と同様の方法でパターンニングして、プリント配線基板２０を作製した。
【０１１４】
（比較例４）
実施例７〜９と同一の熱可塑性高分子組成物１６０を使用し、繊維クロス及び繊維を含有しないプリント配線基板を作製した。導電層として実施例７と同一の銅箔を使用した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に厚さ２ｍｍのシート状に予備成形した熱可塑性高分子組成物１６０をキャビティ１２の底面と平行になるように配置し、その上に銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁場を印加せずに、金型を３１０℃、１５分間にわたって加熱および加圧し、その後、室温まで徐冷することにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。次に、この積層板を用いて、実施例１と同様の方法で、プリント配線基板を作製した。
【０１１５】
（比較例５）
実施例７〜９と同一の熱可塑性高分子組成物１６０を使用し、繊維クロス及び繊維を含有しないプリント配線基板を作製した。導電層として実施例７と同一の銅箔を使用した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に厚さ２ｍｍのシート状に予備成形した熱可塑性高分子組成物１６０をキャビティ１２の底面と平行になるように配置し、その上に銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、金型を磁束密度１０テスラの磁場中にて、３１０℃、１５分間にわたって加熱および加圧し、その後室温まで徐冷することにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、この積層板を用いて、実施例７と同様の方法で、プリント配線基板を作製した。
【０１１６】
（比較例６）
実施例９と同一の材料及び分量の熱可塑性高分子組成物およびガラスクロスを用いて、成形時に磁場を印加しないこと以外は、実施例９と同一の方法によって、プリント配線基板を作成した。
【０１１７】
実施例７〜１１及び比較例４〜６で得られたプリント配線基板の熱可塑性高分子複合成形体部分について、先に実施例１〜６および比較例２に関して説明したのと同一の方法で、熱可塑性高分子の配向度α、並びに、プリント配線基板の表面に沿う方向および厚み方向の熱膨張係数を測定した。比較例４および６の配向度αは、これらの試験片のＸ線回折強度分布においてピークが観察されなったため、算出不能であった。
【０１１８】
さらに、各プリント配線基板について、スルーホール信頼性試験を行った。各プリント配線基板２をＪＩＳ−Ｃ５０１２に準拠して、２６０°Ｃのシリコーンオイルの中に５秒間、２０°Ｃの２−プロパノールの中へ２０秒間浸漬させることを１サイクルとし、このサイクルを繰り返して、亀裂や剥離、断線が発生するまでのサイクル数を計測した。
【０１１９】
実施例７〜１１及び比較例４〜６において得られたプリント配線基板について、上記測定値および試験結果を表２に示す。
【０１２０】
【表２】
表２の結果から明らかなように、実施例７〜１０では、ガラスクロスが拡がる基板の表面に沿う方向と、熱可塑性高分子の分子鎖を配向させた厚み方向の双方において、熱膨張係数は３５×１０−６／Ｋ以下という低い値を示した。また、ガラス単繊維を用いた実施例５においても、熱可塑性高分子の分子鎖を配向させた厚み方向においてだけでなく、基板の表面に沿う方向においても、熱膨張係数は２８×１０−６／Ｋ以下という低い値を示した。これは、熱可塑性高分子組成物１６０が型１１のキャビティ１２内に射出される際に生じた組成物１６０の流れによって、組成物１６０中のガラス繊維が、その長軸がキャビティ１２の底面に沿う方向、すなわち積層板の表面に沿う方向に配向されたためと考えられる。その後、磁場を積層板の厚み方向に作用させても、ガラス繊維の異方性反磁性磁化率χａが小さいため磁場の影響を受け難く、前記配向状態が維持されたものと考えられる。
【０１２１】
したがって、実施例７〜１１においては、表面に沿う方向における熱膨張係数と厚さ方向における熱膨張係数との差は、最大でも２９×１０−６／Ｋ（実施例１）となり、基板の表面に沿う方向および厚み方向の双方において、熱膨張係数が小さく制御された熱可塑性高分子複合成形体からなるプリント配線基板が得られることが分かる。また、実施例７〜１１のプリント配線基板は、比較例４〜６のプリント配線基板と比較して、いずれも良好なスルーホール信頼性を有した。
【０１２２】
一方、比較例４では、表面に沿う方向の熱膨張係数は比較的低い値となったが、厚さ方向の熱膨張係数は高い値を示した。比較例５では、熱可塑性高分子の分子鎖を配向させた厚さ方向の熱膨張係数は非常に低い値となったが、表面に沿う方向の熱膨張係数が高い値を示した。比較例６では、ガラスクロスが拡がる表面に沿う方向における熱膨張係数は低い値であるが、厚さ方向の熱膨張係数は高い値を示た。また、比較例４〜６のプリント配線基板では、十分なスルーホール信頼性が得られなかった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂と、繊維とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体であって、該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記エポキシ樹脂の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、
Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記エポキシ樹脂の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、
第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下であることを特徴とするエポキシ樹脂複合成形体。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂が、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のエポキシ樹脂複合成形体。
【請求項３】
前記繊維が、繊維クロスおよび単繊維群の少なくとも何れか一方からなる請求項１または２に記載のエポキシ樹脂複合成形体。
【請求項４】
前記繊維が、ガラス繊維、セラミックス繊維、炭素繊維、金属繊維、有機繊維から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂複合成形体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を設けることによって形成されるプリント配線基板。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂複合成形体を製造する方法であって、
前記繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記金型のキャビティ内にエポキシ樹脂組成物を注入して、前記繊維にエポキシ樹脂組成物を含浸させる工程と、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程において、エポキシ樹脂の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
請求項５に記載のプリント配線基板を製造する方法であって、
前記繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記金型のキャビティ内にエポキシ樹脂組成物を注入して、前記繊維にエポキシ樹脂組成物を含浸させる工程と、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含み、さらに、
前記配置する工程の前、含浸させる工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記配向させる工程において、エポキシ樹脂の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂複合成形体を製造する方法であって、
前記繊維を含むエポキシ樹脂組成物を調製する工程と、
前記エポキシ樹脂組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、金型のキャビティ内に注入する工程と、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
熱可塑性高分子と、繊維とから形成される熱可塑性高分子複合成形体であって、該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記熱可塑性高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、
Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記熱可塑性高分子の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、
第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下であることを特徴とする熱可塑性高分子複合成形体。
【請求項１２】
前記熱可塑性高分子が、分子内にメソゲン基を有する液晶性高分子であることを特徴とする請求項１１に記載の熱可塑性高分子複合成形体。
【請求項１３】
前記液晶性高分子が、芳香族ポリエステル、芳香族ポリアミドおよび芳香族ポリエステルアミドから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項１２に記載の熱可塑性高分子複合成形体。
【請求項１４】
前記繊維が、繊維クロスおよび単繊維群の少なくとも何れか一方からなる請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体。
【請求項１５】
前記繊維が、ガラス繊維、セラミックス繊維、炭素繊維、金属繊維、有機繊維から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を設けることによって形成されるプリント配線基板。
【請求項１７】
請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体を製造する方法であって、
前記繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記金型のキャビティ内に熱可塑性高分子組成物を注入して、前記繊維に熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体を製造する方法であって、
前記熱可塑性高分子を含む熱可塑性高分子組成物の予備成形体を形成する工程と、
前記予備成形体および繊維を、第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記予備成形体を溶融させることにより、前記繊維に前記熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体を製造する方法であって、
前記熱可塑性高分子および繊維を含む熱可塑性高分子組成物を調製する工程と、
前記熱可塑性高分子組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、前記金型のキャビティ内に注入する工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程において、熱可塑性高分子の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
請求項１６に記載のプリント配線基板を製造する方法であって、
前記繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記金型のキャビティ内に熱可塑性高分子組成物を注入して、前記繊維に熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、
前記配置する工程の前、配置する工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１６に記載のプリント配線基板を製造する方法であって、
前記熱可塑性高分子を含む熱可塑性高分子組成物の予備成形体を形成する工程と、
前記予備成形体および繊維を、第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記予備成形体を溶融させることにより、前記繊維に前記熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、
前記配置する工程の前、配置する工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１６に記載のプリント配線基板を製造する方法であって、
前記熱可塑性高分子および繊維を含む熱可塑性高分子組成物を調製する工程と、
前記熱可塑性高分子組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、前記金型のキャビティ内に注入する工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、
前記注入する工程の前、同工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程において、熱可塑性高分子の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
高分子と、繊維とから形成される高分子複合成形体であって、該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、
Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記高分子の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、
第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下であることを特徴とする高分子複合成形体。
【請求項１】
エポキシ樹脂と、繊維とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体であって、該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記エポキシ樹脂の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、
Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記エポキシ樹脂の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、
第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下であることを特徴とするエポキシ樹脂複合成形体。
【請求項２】
前記エポキシ樹脂が、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のエポキシ樹脂複合成形体。
【請求項３】
前記繊維が、繊維クロスおよび単繊維群の少なくとも何れか一方からなる請求項１または２に記載のエポキシ樹脂複合成形体。
【請求項４】
前記繊維が、ガラス繊維、セラミックス繊維、炭素繊維、金属繊維、有機繊維から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂複合成形体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を設けることによって形成されるプリント配線基板。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエポキシ樹脂複合成形体を製造する方法であって、
前記繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記金型のキャビティ内にエポキシ樹脂組成物を注入して、前記繊維にエポキシ樹脂組成物を含浸させる工程と、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項７】
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程において、エポキシ樹脂の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
請求項５に記載のプリント配線基板を製造する方法であって、
前記繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記金型のキャビティ内にエポキシ樹脂組成物を注入して、前記繊維にエポキシ樹脂組成物を含浸させる工程と、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含み、さらに、
前記配置する工程の前、含浸させる工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記配向させる工程において、エポキシ樹脂の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂複合成形体を製造する方法であって、
前記繊維を含むエポキシ樹脂組成物を調製する工程と、
前記エポキシ樹脂組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、金型のキャビティ内に注入する工程と、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、エポキシ樹脂組成物を硬化させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
熱可塑性高分子と、繊維とから形成される熱可塑性高分子複合成形体であって、該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記熱可塑性高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、
Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記熱可塑性高分子の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、
第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下であることを特徴とする熱可塑性高分子複合成形体。
【請求項１２】
前記熱可塑性高分子が、分子内にメソゲン基を有する液晶性高分子であることを特徴とする請求項１１に記載の熱可塑性高分子複合成形体。
【請求項１３】
前記液晶性高分子が、芳香族ポリエステル、芳香族ポリアミドおよび芳香族ポリエステルアミドから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項１２に記載の熱可塑性高分子複合成形体。
【請求項１４】
前記繊維が、繊維クロスおよび単繊維群の少なくとも何れか一方からなる請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体。
【請求項１５】
前記繊維が、ガラス繊維、セラミックス繊維、炭素繊維、金属繊維、有機繊維から選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体。
【請求項１６】
請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を設けることによって形成されるプリント配線基板。
【請求項１７】
請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体を製造する方法であって、
前記繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記金型のキャビティ内に熱可塑性高分子組成物を注入して、前記繊維に熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体を製造する方法であって、
前記熱可塑性高分子を含む熱可塑性高分子組成物の予備成形体を形成する工程と、
前記予備成形体および繊維を、第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記予備成形体を溶融させることにより、前記繊維に前記熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１１乃至１５のいずれか１項に記載の熱可塑性高分子複合成形体を製造する方法であって、
前記熱可塑性高分子および繊維を含む熱可塑性高分子組成物を調製する工程と、
前記熱可塑性高分子組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、前記金型のキャビティ内に注入する工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程において、熱可塑性高分子の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
請求項１６に記載のプリント配線基板を製造する方法であって、
前記繊維を第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記金型のキャビティ内に熱可塑性高分子組成物を注入して、前記繊維に熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、
前記配置する工程の前、配置する工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項１６に記載のプリント配線基板を製造する方法であって、
前記熱可塑性高分子を含む熱可塑性高分子組成物の予備成形体を形成する工程と、
前記予備成形体および繊維を、第１の平面に沿うように金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記予備成形体を溶融させることにより、前記繊維に前記熱可塑性高分子組成物を含浸させる工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、
前記配置する工程の前、配置する工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項１６に記載のプリント配線基板を製造する方法であって、
前記熱可塑性高分子および繊維を含む熱可塑性高分子組成物を調製する工程と、
前記熱可塑性高分子組成物を、前記繊維の長軸が第１の平面に沿うように、前記金型のキャビティ内に注入する工程と、
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、熱可塑性高分子組成物を固化させる工程とを含み、さらに、
前記注入する工程の前、同工程の後、および固化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、該プリント配線基板の表面および内部の少なくともいずれかに導電層を形成する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記熱可塑性高分子の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程において、熱可塑性高分子の分子鎖の配向が磁場を印加することによって行なわれることを特徴とする請求項２１乃至２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
高分子と、繊維とから形成される高分子複合成形体であって、該成形体中において、前記繊維が第１の平面に沿って配置されており、前記高分子の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されており、
Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記高分子の分子鎖の配向度αが、０．５以上１．０未満の範囲であり、
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
上記式中、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表しており、
第１の平面に沿った方向および第１の平面に交わる方向における該成形体の熱膨張係数が、いずれも５×１０−６〜５０×１０−６（／Ｋ）であり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数と第１の平面に交わる方向における熱膨張係数との差が３０×１０−６（／Ｋ）以下であることを特徴とする高分子複合成形体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０８５３３４
【国際公開日】平成１７年９月１５日（２００５．９．１５）
【発行日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１０６３６（Ｐ２００６−５１０６３６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００２６４３
【国際出願日】平成１７年２月１８日（２００５．２．１８）
【出願人】（０００２３７０２０）ポリマテック株式会社 (234)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年９月１５日（２００５．９．１５）
【発行日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００２６４３
【国際出願日】平成１７年２月１８日（２００５．２．１８）
【出願人】（０００２３７０２０）ポリマテック株式会社 (234)
【Ｆターム（参考）】
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