ソリューション

ホームソリューション低誘電感光性樹脂

低誘電・低吸水特性が、伝送損失を抑える!
感度の高いセンサーを実現する絶縁材料

低誘電感光性樹脂

対象業種

温湿度センサーメーカー/インダクタメーカー/家電メーカー

用途想定

センサー用層間絶縁膜

温度や湿度を計測しデータ化する温湿度センサー。IoTの本格的活用に伴い、様々なスマートデバイスや家電に使われることで、サービスや製品のさらなる向上が見込まれています。また、次世代通信システム「5G」時代の到来により、温湿度センサーは、より速く・多くのデータを送受信できるデバイスに発展。同時に、センサーに用いられる材料は、高い周波数帯で使用できるものが求められています。
従来、温湿度センサー内には微細パターニングが可能な感光性ポリイミド樹脂が用いられてきました。しかし、ポリイミド樹脂は、高い周波数帯においては電気信号の損失が大きく、また吸水率が高いため周囲の水分を吸い、センサーの感度を低下させてしまうという課題がありました。当社が開発した低誘電感光性樹脂は、高い周波帯で優れた伝送性能を発現し、吸水率を抑えセンサーの感度を高めます。

課題解決

高周波帯での伝送損失を低減

5G時代の到来により、スマートデバイスや家電に使用される温湿度センサーにも高周波化への対応が求められています。従来、センサーの層間絶縁膜として用いられてきた感光性ポリイミド樹脂の誘電特性では、高周波帯での伝送損失を充分に抑制することが困難でした。当社は、従来の樹脂の骨格構造を見直すことで低誘電特性(Dk=2.4、Df=0.0018)を実現、高周波帯における伝送損失を20%低減します。

Dk(比誘電率)の周波数依存性
Dk(比誘電率)の周波数依存性 イメージ
Df(誘電正接)の周波数依存性
Df(誘電正接)の周波数依存性 イメージ

誘電特性の測定方法:空洞共振法, サンプル厚み:1mm

吸水率を抑えることで、感度の高いセンサーを実現

湿度の高い環境に温湿度センサーがさらされた場合、センサー内の樹脂は周囲の水分を吸収し、誘電特性が悪化することがあります。この誘電特性の悪化は、電気信号の通りを阻害し、センサーの感度を低下させます。そのため、センサーの感度を向上するために、吸水率の低い樹脂が求められています。
当社の低誘電感光性樹脂は、樹脂の精製によって吸水率*を感光性ポリイミド樹脂の1/10である0.05%に抑えました。湿度の高い環境下においても感度の高いセンサーを実現します。

  • *吸水率は「JIS K 7114 プラスチックの耐薬品性試験方法」にて測定

特長

感光特性により微細パターニングが可能

感光特性を持ち、露光・現像により微細なパターニングが可能です。

膜厚5μm時のパターン形成例のイメージ

優れた柔軟性

従来の感光性ポリイミド樹脂と比較し、機械的特性(弾性率0.4GPa、破断伸び率150%、残存応力<1)と、柔軟性に優れています。基材の応力によって発生する反りを抑制することで導通や回路のゆがみを抑制します。

感光性ポリイミド樹脂と低誘電感光性樹脂との比較

弾性率

反り量*

感光性ポリイミド樹脂

2.5GPa

19mm

低誘電感光性樹脂

0.4GPa

0mm

感光性ポリイミド樹脂 反り量:19mmのイメージ
低誘電感光性樹脂 反り量:0mmのイメージ
  • *サンプル仕様
    ウェハサイズ:8inch
    ウェハ厚み:50µm
    樹脂厚み:10µm

低誘電感光性樹脂の開発ストーリー