JPH03119140A

JPH03119140A - ガラスクロス

Info

Publication number: JPH03119140A
Application number: JP1258561A
Authority: JP
Inventors: Shozo Shiozawa; 塩沢　正三; Moritaka Ikeda; 池田　盛隆; Michihiro Yamada; 山田　倫宏; Toshiharu Kawahara; 河原　俊治; Masanori Masuda; 升田　正徳
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1989-10-03
Filing date: 1989-10-03
Publication date: 1991-05-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はマトリックス樹脂とともに積層成形されプリン
ト配線基板用積層板の製造に用いられるガラスクロスに
関するものである。

従来の技術高品質を要求される産業用および一部民生用プリント配
線基板の補強材として、従来から主としてガラスクロス
が用いられている。ガラスクロスを基材とする積層板は
この分野において最も要求されるゴ法安定性、ｔｌｌ械
的強度、耐熱性、耐薬品性、電気特性において非常に邊
りているからである。

一方、最近の高度情報化社会の発達に伴い、超大型コン
ピューター、スーパーコンビ、上−ター高速演算を行な
う高度計測機器などによる情報処理技術、および′ａｌ
星放送、通信や移動無線の分野での高周波通信技術はま
すまず重要性を帯びている。

前者の技術分野では低誘電特性を有する主として多層プ
リント配線基板が、後者の技術分野では低誘電特性を有
する主として両面プリント配線基板が用いられている。

プリント配線基板に低誘電特性を持たせるには２通りの
方法がある。即ち、１つは補強用ガラスクロス林料とし
て比較的安価で一般のプリント配線基板用に用いられる
Ｅガラスクロスを用い、マトリックス樹脂として低誘電
特性を持つ材料を用いる方法である。このための樹脂と
して、フッ素樹脂やポリフェニレンサルファイド、ポリ
エーテルイミド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチ
レンなどが知られている。

他の１つは補強材として低誘電特性を有する材料を用い
る方法である。この材料としてクォーツ繊維、Ｄガラス
繊維、リーチド・シリカカラスクロス、あるいは有機性
のアラミド繊維などが知られている。クォーツ繊維は低
銹な特性に優れているが、高価である。Ｄガラス繊維は
他のガラス繊維に比べて熱に弱いので、加工工程に気を
使わなければならず強度が低く、製織工程で多量の毛羽
を発生し、低誘電特性もクォーツ繊維より劣り、使用目
的に対し適切であるとは言えない。また、アラミド繊維
はマトリックス樹脂との接着性が悪く、ドリル加工性も
悪いという欠点を持つ。また、通常のＥガラスを濃い酸
などで処理し、シリカ以外の成分を溶出することによっ
て得られるリーチド・シリカガラスも低誘電特性を持つ
が、強度が非常に低くて、特に多層配線基板に用いられ
る薄いクロスの製造プロセスにおける連続加工が非常に
困難である。

曲の方法として、低誘電特性を極力発揮させる目的で、
補強材を使わずにフッ素樹脂だけで銅張積層板を構成す
る場合らある。現在のところ、実用的な樹脂の中ではフ
ッ素樹脂が最も低誘電特性に優れており、知られている
実用的な補強材はＰＩれもフッ素樹脂を始めとする低誘
電特性で知られる７トリツクス樹脂に比べ低誘電特性に
劣るからである。しかし、この場合は、積層板の寸法安
定性に劣り、またコスト高になるなどの欠点がある。

発明が解決しようとする課題本発明は上記問題を解決するもので、従来の補強材を基
材として用いた低誘電特性積層板と比較して非常に優れ
た低誘電特性を有し、かつその他の物理、化学的性質も
従来のＭｌ　１ｙＪＩ　Ｎと比べて遜色ない積層板用ガ
ラスクロスを提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段この課題を解決するために本発明は、二酸化珪素の含有
量が９８重量％以上で、比重１．８〜，２．０、引張強
度２（１−８２ｋｇ　／　ｒｕｌ’　、弾性率１，００
０〜８，２００ｋｇ　／　ｍｍ　’である珪酸４〜維を
製織し、その表面をシランカップリング剤で処理したも
のである。

作用この構成により、繊維中の二酸化珪素の含有量が多いた
めに誘電率、誘電正接ともに優れた低誘電特性を有し、
安価で、強度も充分で、耐薬品性らある。また、比重が
軽く、取り扱いが有利である。さらに、表面がシランカ
ップリング剤で処理されているため、プリント配線基板
用補強材として樹脂との接着性を高め、耐熱性も高める
。

実施例以下、本発明の実施例について、図面に基づいて説明す
る。

即ち、本発明実施例のカラスクロスは、二酸化珪素の含
有量が９８重量％以上で、比重１，８〜２．０、引張強
度２０〜８２ｋｔ／噛２、弾性率１　、０００〜８．２
００ｋｇ／　ｗｒ　２である珪酸繊維を製織し、その表
面をシランカップリング剤で処理したものである。

さらに詳しくは前記珪酸繊維はソーダ水ガラスを乾式紡
糸し、水分を発散させて固化させた後、酸や塩の水ｍＡ
でその繊維からソーダ分を抽出除去し、場合によっては
その後高温で焼却することにより繊維中の水分を除去し
、ミクロボアを消滅させたものである。繊維中の二酸化
珪素の含有量が多いために、Ｉ　Ｍ　ＨｚでのＢｉ２　
を率約３．７〜３．９、誘電正接的０．０００１〜０．
０００３と、低誘電特性ではクォーツ繊維と同等の性能
を有し、しかもクォーツ繊維に比べて安価である。また
、繊維中の二酸化珪素の含有量が多いため、酸やアルカ
リ、塩などの薬品に対し強い、また、通常のガラス繊維
クロスに比べて比重が軽いので、取り扱いが右利である
。

このクロスから、熱処理などの適当な手段により表面に
付着している紡糸バインダーや製織用糊剤を１余去し、
しかる後にシランカップリング剤溶液に浸消し、乾燥す
ることでガラスの表面にシランカップリング剤を結合、
架橋せしめプリント配線基板用補強材として樹脂との接
着性を高め、１３４熱性を高める。

また、用いられるガラス繊維の単糸径を３〜１５μｍの
範囲で変えることにより両面プリント配線基板から超多
層基板までの幅広い用途に供することができる。３μｍ
より細くなると折れ易くて収り扱いが難しくなる。１５
μｍを超えると逆常の両面プリント配線基板に要求され
るクロス表面の平滑度を満たすことが困難であり、ドリ
ル加工性も悪くなる。

また、クロスの厚みを望ましくは２０〜２５０μＩｎの
範囲で変えることにより両面グリント配線基板から超多
層基板までの幅広い用途に供することができる。２０μ
ｍより薄いとクロスの強度が弱くなり、加工、処理プロ
セスでの収り扱いか難しくなる。２５０μＩｎより厚い
と、樹脂ワニスの含浸性が低下し、また厚みをｉｆ′Ａ
するために太い単糸径のガラス繊維を用いる必要があり
、クロス表面の平滑度が悪くなるし、ドリル加工性も悪
くなる。

さらに上記説明において、二酸化珪素の含有量を９８重
量％以上としたのは、９８重量％より少ないと含有する
不純物のために低誘電特性が悪くなるからである。また
、本発明による二酸化珪素繊維の実用面での大きな特徴
は安価な水ガラスを原料として比較開部ｔｙｔに製造で
きるということである。

この方法によると酸や塩などによりソータ分を除去して
二酸化珪素含有量９８重量％以上にすると、比重は１．
８以上、高温で焼却することにより２．０まで４−昇す
る。また、引張強度は同様に２０ｋｚ／鴎２以上、８２
　ｋｇ／　ｍ　’に達する。また同様に弾性率は１．０
００　ｋ［／　Ｂ２以上、８，２００　ｋ［ｒ／　ｍｔ
＋’に達する。ソーダ水ガラスを用いた二酸化珪素繊維
の良好な製法については、例えば特公昭５９−４７０４
３号公報、特公昭６３−２７４４６号公報に詳細に記載
されている。

次に、種々の材質のヤーンを用いてクロスを試織し、積
層板サンプルを試作し、誘な特性を調べた。その場合の
真木実施例および比較例について以下に説明し、クロス
および積層板の物性評価結果を表１に示す。

〔具体実方拒例〕

珪酸繊維としてＡＫＺＯ（ＥＮＫＡ　　ＡＧ）で開発さ
れた水ガラス由来の繊維を用いてクロスを製織しな、用
いなり−ンの単糸本数２４１本、単糸径平均９．６μｍ
、番手は３５．７テツクスであった。

ヤーンの物性は二酸化珪素の含有率９９，６％以上、比
重２，０、引張強度５２．０ｋＨ／止２、弾性率５，５
００ｋｇ／ｎ＋ｎ’であった。

製織用糊剤としてポリビニルアルコール系の糊剤を用い
てヤーンに付着し、乾燥せしめた。糊剤付きヤーンをレ
ピア′ａＲにて製繊した。このクロスをバッチ式焼却炉
中で４００°ｃ”ｒ熱処理し、繊維表面の紡糸バインダ
ーや糊剤を焼却除去した。この熱処理したクロスをアミ
ノシランカップリング剤（Ｓ　Ｚ　６０３２、東しシリ
コーン製）溶液中に浸漬した。クロスの液を絞り１４０
’Ｃで加熱乾燥することにより、シランカップリング剤
で処理したクロスを得た。このクロスの密度は経４０本
／２５間、緯３２本／２５關、厚さは１２４μｍであっ
た。このクロスにエポキシ樹脂ワニスを含浸させ、１５
０°Ｃにて加熱乾燥させてプリプレグを作成した。この
プリプレグ８枚と表面に３５μｍの！ｉ：Ｉ箔を重ねて
１７５°Ｃ５４０ｋｇ／ｄでプレス成形して銅張積層板
を作成した。

このようにして得られた積層板の諸性質は表１の通りで
あり、優れた低誘電特性を示している。

〔比較例１〕プリント配線基板用に一般に用いられるいるＥガラス繊
維１３ＣＥ２２５１１０　　（２２，４テブクス、単糸
本数２００本、単糸径平均７．０μｍ　）を用いてクロ
スを製織１７た。具体実施例と同様の手順により、シラ
ンカップリング剤で処理したクロスを得た。

このクロスの密度は経６１本／２５關、緯５８本／２５
ｎｍ、厚さは９７μｍであった。このクロスを用い、具
体実施例１と同様の手順により８プライの銅張積層板を
作成した。

〔比較例２〕Ｄガラス繊維Ｄ　ＣＥ　２７０　Ｉｌｏを用いてクロス
を製織した。用いたヤーンの単糸本数１６０本、姑糸径
平均８．７μｍ、番手は２０．６テツクスであった。

具体実施例と同様の手順によりシランカップリング剤で
処理したクロスを得た。製織工程で毛羽の発生が多かっ
た。このクロスの密度は経６４本／２５市、緯６２本／
２５市、厚さは９９μｍであった。このクロスを用い、
具体実施例と同様の手順により８プライの銅張積層板を
作成した。

〔比較例３〕Ｅガラス繊維ＥＣＥ２２５１１０　　（２２，４テツク
ス、単糸本数２００本、単糸径平均７．０μｍ）を用い
て製織して得たクロスを、７０℃の塩酸（４Ｎ）中に７
５、分間浸漬し、続いて水洗、乾燥することにより二酸
化珪素の含有量が９９．６％のリーチド・シリカガラス
クロスを得た。このクロスを１，０００℃で５分間熱処
理した。このときのクロスの密度は経６９本／２５１ｎ
＋、緯６６本／２５市、厚さは９７μｍであった。

このクロスの引張強度は経５．７ｋＨ／關２　、！＃Ｂ
５．９に＋ｒ／　１１１１１２（何れも酸処理前の単糸
断面積基準）であった、引張強度があまりにも低いため
、シラン処理の工程で連続処理装置にかけよると、クロ
スの破れ、切断を生じ、シラン処理が不可能であった。

く以下余白〉六ニー１上記衣１からも分かるように、具体実施例の方が他の比
較例に比べて誘電率並びに誘電正接のｆｆｊが低い結果
を示している６発明の効果以りのように本発明によれば、誘電率、誘電正接とらに
値が低く優れた低誘電特性を存するとともにその曲の物
理、化学的性質において従来の補強材と比べて遜色のな
いＶ１層板用のカラスクロスを提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

１．二酸化珪素の含有量が９８重量％以上で、比重１．
８〜２．０、引張強度２０〜８２ｋｇ／ｍｍ＾２、弾性
率１，０００〜８，２００ｋｇ／ｍｍ＾２である珪酸繊
維を製織し、その表面をシランカップリング剤で処理し
たガラスクロス。