共連続構造を有するセラミック複合基板の誘電特性に関する研究

Research Project

Project/Area Number	21K04167
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	嶋村彰紘国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (40750104)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	今井祐介国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究グループ長 (30356513)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000) Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords	セラミックス / セラミックス多孔体 / 高周波用基板 / 誘電特性
Outline of Research at the Start	本研究では、高周波用複合基板ではほとんど未開拓であったセラミックスと樹脂材料が共に連続構造を形成した共連続構造型複合体に着目し、この連続構造が複合体の誘電損失に及ぼす影響を明らかにし、誘電損失メカニズムを究明することで、今後の高周波用基板の設計において新たな指針の創出を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	2022年度は、2021年度に引き続き、基材となるセラミックス多孔体の構造最適化を行い、軽量かつ高強度を実現するセラミックス基材の開発を行った。作製したセラミックス基材については基材の気孔率を変化させ気孔率の低い基材と気孔率の高い基材を作り分けることに成功した。気孔率の異なる基材を作り分けることで、樹脂と複合化を行った際に、セラミックス原料と樹脂との配合割合を変化させ共連続構造を有する複合体を作製することができ、セラミックスの配合比の違いによる誘電特性の違いについて調査することができた。作製した複合体の誘電特性を調査することで、配合割合によって誘電特性に違いがみられ、共連続構造の形成の有無による誘電特性の違いに明確な差異がみられた。また、誘電特性の違いは配合に大きく影響を与えることが分かった。今後は、配合比のみならず、原料の種類の違いによる誘電特性への影響についても調査を行っていく。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初予定していた、基材となるセラミックス多孔体の構造最適化に成功し、軽量かつ高強度を実現するセラミックス基材の開発を進めることができた。また、複合体の作製においては、マトリックスとセラミックスの配合比の違いによる誘電特性の違いを観測することができ、複合体の誘電特性の違いは配合に大きく影響を与えることが分かった。さらに、共連続構造の有無による誘電特性の違いについて配合比を変化させることで最適な値を見つけることができた。
Strategy for Future Research Activity	来年度は、セラミックス原料の種類、特に誘電特性に優れた材料を用いて複合材料を形成した際に、共連続構造を形成した複合体の誘電特性に与える影響について調査を行う。