페이스트 조성물, 유전체 조성물, 커패시터 및 페이스트조성물의 제조방법 document_id A220623107437

실장기판에 내장되는 커패시터용의 층간 절연막을 제작하는 방법으로서, 고유전율 무기입자를 수지 중에 분산한 페이스트 조성물을 도포, 건조, 경화시킨다고 하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 1∼2 참조). 그러나, 이들 방법에 의해 제작된 층간 절연막은, 사용하고 있는 입자의 입자지름이 크기 때문과, 막두께가 두껍기 때문에, 불투명해서 투명 유전체막으로서 사용하는 것이 곤란했다. 한편, 액정 배향막 수지 중에 고유전율 무기입자를 분산시켜서 비유전율을 6∼7로 높인다고 하는 기술도 알려져 있다(특허문헌 3 참조). 이 기술에서는 수지 단체의 2∼2.5배가 되는 비유전율을 얻고 있지만, 비유전율의 값이 6∼7로 불충분하고, 이 막을 층간 절연막으로 하는 커패시터의 정전용량은 작아 실용적이지 않다. 무기입자의 수지재료 중에의 분산은, 우선, 유기용제 중에 무기입자를 양호하게 분산시킨 분산액을 제조하고, 그 후에 분산액을 수지와 혼합하는 것으로 달성할 수 있다. 시판되고 있는 평균 입자지름이 나노미터∼수십나노미터 오더인 무기입자는, 개개의 입자(1차입자)를 적절하게 응집시켜, 평균 입자지름이 수십㎛의 분체상의 입자(2차입자)로서 제공되고 있는 경우가 많다. 따라서, 평균 입자지름이 0.06㎛이하인 무기입자의 분산액을 제조하기 위해서는, 분산매 중에서 이들 2차입자의 응집을 풀어 1차입자가 안정되게 분산된 분산액을 제조할 필요가 있다. 그러나, 무기입자의 입자지름이 보다 미소해지면 응집된 무기입자에 전단응력을 가하기 위한 기구가 입자 사이즈에 추종할 수 없게 되기 때문에, 무기입자를 분산매 중에서 균일 분산시키는 것이 매우 곤란하게 된다. 또한 입자중량에 대한 표면적의 비율이 높아지기 때문에 분산이 진행되면 분산액의 점도가 증가하여, 분산을 더욱 진행시키는 것이 어렵게 된다. 한편, 무기입자를 1차입자의 상태로 해서 분산시키는 방법으로서, 호모지나이저나 비드밀, 초음파 분산기 등의 분산 장치를 사용하는 방법이 알려져 있다. 특히, 무기입자를 평균 입자지름 0.06㎛이하의 미소입자로 분산하기 위해서는, 미소 비드의 마찰에 의한 전단응력에 의해 분산을 촉진하는 비드밀을 바람직하게 사용할 수 있다. 예를 들면 입자지름 70㎚이하의 실리카 입자를 유기용제 중에, 비드밀을 이용하여 분산시키는 것이 있다(특허문헌 4 참조). 그러나, 특허문헌 4에 기재된 방법은, 실리카 입자라고 하는 극성이 높고 유기용제에의 분산이 비교적 용이한 무기입자에 대해한 방법이며, 다른 무기입자에 대해서는 유효하지 않다. 또한, 분산이 용이한 실리카 입자에 있어서도, 분산매에 사용하는 유기용제는 알코올계에 한정되어, 비드밀에서의 분산 후, 원심분리기를 이용하여 입자지름을 작게 하고 있다. 또 특허문헌 4에는, 알루미나 등의 실리카 입자보다 극성이 작은 입자에 관한 분산 예가 나타나 있지만, 실리카 입자 이외에 대해서는 구체적인 입자지름 분포가 나타나 있지 않아, 1차입자까지의 분산 달성은 어렵다고 생각된다. 극성이 작은 입자로서, 페로브스카이트계 결정구조를 갖는 고유전율 무기입자인 티탄산 바륨 등을 들 수있다. 또한 비드밀을 사용한 나노미터 오더의 탄소입자의 분산을 행하는 방법도 제안되어 있다(특허문헌 5 참조). 그러나, 특허문헌 5에 기재된 방법에서는, 분산매로서는 극성이 높은 물을 사용하고 있어, 일반적인 유기용제보다 분산이 용이하다. 따라서, 일반적인 유기용제에 대해서는 특허문헌 5에 기재된 방법은 유효하지 않다. 이들 종래의 분산 방법은, 무기입자의 종류나 크기, 분산매의 종류에 의해 분산의 정도가 좌우되는 것이 많고, 그 중에서도 페로브스카이트계 결정구조를 갖는 고유전율 무기입자의 분산에 적용했을 경우, 안정된 분산성을 실현하는 것은 매우 곤란했다. 특허문헌 1: 일본 특허공개 2005-38821호 공보(특허청구범위) 특허문헌 2: 일본 특허공개 2004-285105호 공보(특허청구범위) 특허문헌 3: 일본 특허공개 평4-70818호 공보(특허청구범위) 특허문헌 4: 일본 특허공개 2004-346288호 공보(6쪽, 실시예) 특허문헌 5: 미국 특허출원공개 제2005/8560호 명세서