JPH02160944A - プリント配線基板及び同基板用織物 - Google Patents

プリント配線基板及び同基板用織物

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JPH02160944A JP63316800A JP31680088A JPH02160944A JP H02160944 A JPH02160944 A JP H02160944A JP 63316800 A JP63316800 A JP 63316800A JP 31680088 A JP31680088 A JP 31680088A JP H02160944 A JPH02160944 A JP H02160944A
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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」 本願はコンピューターや通信機等に使用されるプリン１
〜配線板の基板用織物及び織物を用いたプリント配線基
板に関する。
［従来の技術］ プリント配線基板としては一般にガラスエポキシ８！層
板が多用されているが、近年この分野の進歩によってプ
リント配線基板に要求される性能も益々多岐にわたり、
ガラスエポキシ積層板ではその要求を充分に満たしきれ
ない面もでてきている。
例えばコンピューターの演算速度の高速化にともなう、
信号の伝達スピードの高速化により、−高速度演算下で
も信頼性が高い誘電率の低いプリント配線基板が要求さ
れるようになってきている。
このような要求に対して樹脂面ではポリ四フッ化Ｊ、ヂ
レン樹脂、ポリスルボン、ポリエチレン、ポリブタジェ
ン等の誘電率の低い熱可塑性樹脂が検討され、又基材面
ではポリ四フッ化エチレン繊維織物や芳香族ポリアミド
繊維織物、クォーツ繊維織物等が検討されている。しか
しこれらの上記従来技術によるプリント配線基板は成形
側コニ性やプリント配線基板としての信頼性及び価格の
点で問題があり、充分にその要求に応えられるほどには
至っていない。
［発明が解決しようとする課題］ 情報処理の高速演算にともない、信号伝播速度のＩ延や
電気信号波形の乱れ等が問題視されるようになり、低誘
電率の材料を用いたプリント配線板が求められる様にな
ってきた。しかしながら、これに必要な基板の基材の開
発が涯れており、十分な対応がなされていない。又特殊
用途の基板の基材としてＤガラス繊維糸、クォーツ繊維
、及びポリアミド繊維を用いた織物の試用がおこなわれ
ているが、コスト■１、特性面共に充分ではない。
本願は情報処理の高速演算用プリント配線板としてより
汎用性を有する低誘電率特性の求められるプリン１〜配
線板に対応可能なプリント配線基板用織物及びプリント
配線基板を安価に提供することを目的とする。
１課題を解決するための手段１ 上記の目的は、本願の織物、即らポリエーテルエーテル
クトン（ＰＥＬＫ）ｉｉｉ！糸、ポリニーデルイミド（
ＰＦＩ）ＩＪｉ帷糸、ポリシルホン（ＰＳＦ）繊維糸の
内の少なくとも１種類の繊維糸とガラス繊維糸とから製
織した織物からなることを特徴とする、プリント配線基
板用織物及び同織物を基材として用いたプリント配線基
板により達成される。ガラス繊維どしてはＦ−ガラス繊
維、Ｓ−ガラス繊維（高引張強度ガラス繊維）、Ｄガラ
ス繊Ｎ（低誘電率ガラス繊維）が本願の場合使用できる
。
これらの樹脂繊維とガラス繊維糸との製織には、特に制
限はなく、織物組織として、例えば平織、バスケット平
織（正則ななこ織）、両面斜文織等の織り方であればい
ずれでもにい。
好ましくは、ガラス繊維糸とＰＥＥＫ、ｐＨ、ＰＳＦ繊
維糸とがタテ糸方向、ヨーコ糸方向とも均一に織込まれ
ておればよく、より好ましくは、タテ糸、ヨ］糸共１本
毎交互に打込まれておればよい。
また、ガラス繊維とＰＥＥＫ、ＰＥ　ＩＸＰＳＦ繊紺と
を所定の割合で合撚、混紡等によりハイブリッドヤーン
どし、その後このハイブリッドＡ７ンを使って製織して
もよい。
いずれにしても、上述の本願の目的を達成づるためには
、できるだけガラス繊維糸とＰＥＥＫ、ＰＥＩ、ＰＳＦ
繊維糸が均−屁合されｌζ状態にすることか望ましい。
合撚、混紡等の方法を採用する場合、その混合割合は、
ガラス繊維糸の混合率を基板とじ１ごときの誘電率、強
度のバランスなどを考慮すると、■Ｅ−ガラスの場合１
〜４Ｑｗｔ％、■Ｓ−ガラスの場合１〜５０ｗｔ％、■
Ｄ−ガラスの場合１〜６５ｗｔ％、とすることが望まし
い。この混合化率により織物としたときの理論上の誘電
率＜ＩＭＨｚ＞を３．５以下にすることが可能であるこ
とは勿論、実際に基板とした場合もほぼ理論値に近く、
虐待試験後でも殆んど上昇していないことは極めて特記
づべきことである。
更に本願に使用されるガラス！１ＩｉｔＩＩＩ糸は、脱
油不要の集束剤が使用されていることが望ましい。通常
、織物用に使用されるガラス繊維は、デン粉及び油剤を
主体とした集束剤が用いられ製織後、加熱脱油により焼
きとばされる。
ところで、本願の場合には、有機繊維とガラス繊維を一
緒に製織するために加熱脱油をおこなうことができない
ので、集束剤としては脱油不要な集束剤を使用すること
が望ましい。
また、上記の織物を用いて本願のプリン１〜配線基板を
製造することにより高速度演算下でも信頼性の高い誘電
率の低いプリント配線基板が得られる。
［作用１ 低誘電材料としては表１に示すようにポリ四フッ化エチ
レン繊維や芳香族ポリアミド繊維等があるが、ポリ四フ
ッ化エチレン繊維は基板を製造する際に使用するマトリ
ックス樹脂との接着性が全くなく、苛酷な条件で長年月
にわたり使用するプリント配線基板用の基材どして使用
する場合には適当とは云えない。又、芳香族ポリアミド
繊維もよく用いられるが、誘電率が３．８とぞれ稈低く
ないため、コスト面、性能面からみて充分ではない。
表１ 材料名　　　　　誘電率（ｌ　ＭＨｚ）　　　　材料名
ポリ四フッ化エヂレン　　２．１　　　芳香族ポリアミ
ドＰＳＦ　　　　　　　　３．１　　　　　　Ｄ−ガラ
スＰＥＩ　　　　　　　　３．１５　　　　５−ｆｊう
’）。
ＰＥＩ三Ｋ　　　　　　　３．２　　　　　　Ｅ−ガラ
ス誘電率（１ＨＨｚ） ３．８ ４．３ ５．５ ６．９ また、低誘電率の熱ｆす塑性樹脂繊維としては、超延伸
ポリエチレン（誘電率２．０）、ポリエチレンプレフタ
レート（ＰＥＴ）（２，７＞、ポリフェニレンタルファ
イド（ＰＰＳ）（３，５）等も知られているが、超延伸
ポリエチレンはポリ四フッ化エチレン等と同様にマトリ
ックス樹脂との接着性が悪い。ＰＥＴはマトリックス樹
脂との接着性は良いが耐熱性に問題がある。又ＰＰＳの
場合もエポキシ樹脂等との接着性が悪い。これはＰＰＳ
が結晶性の高い樹脂であるため、マトリックス樹脂との
界面に於て、物理的な絡み合いが得られにくいためと推
測される。
コレニ反シ、ＰＥＥＫ！１ｉｌｌ、ＰＥＩ！ｌｉ！、Ｐ
ＳＦ！１維の場合はマトリックス樹脂繊維との接着性も
良く、更にＰＥＥＫ、ＰＥＩの場合は、ガラス繊維と混
繊した場合に、その織物によって得られる積層板のハン
ダ耐熱性は予想に反してガラス繊維単独の織物で得られ
る通常の積層板より良いというすぐれた特性をも兼ね備
えている。これは上記のこれら３種類の樹脂はＰＰＳと
￥１：なり高い結晶性を有しないため、ミクロにみた場
合これら樹脂ｌｊｉ維の界面に於てマトリックス樹脂と
繊維との間に物理的な絡み合いが発生することにより良
好な接着界面が得られるためと推察される。このような
ことは無機繊維であるガラス繊維とマトリックス樹脂と
の界面に於ては、全く考えられないことである。
表−１に示した如く本願に使用されるＰＥＥＫ繊維、Ｐ
ＥＩ繊維及びＰＳＦ繊維は誘電率が３．１〜３．２であ
り、それに加えてマトリックス樹脂として使用されるエ
ポキシ樹脂やポリイミド樹脂との接着性がよい。ガラス
ｍ組糸と混繊することにより、織物の理論上の誘電率を
ほぼ３．５以下にコントロールしながら、プリント配線
基板にした場合、基板に要求される機械強度を満足させ
ることが可能である。又、テフロン■や芳香族ポリアミ
ド繊維糸を用いるよりは、はるかに安価で低誘電率にお
いても高速処理に充分耐えうるプリント基板が得られ、
コスト面、性能面でバランスのとれたものが得られる。
基板用織物の計算上の誘電率を３．５以下にコシトロー
ルするには、（１）式により計算から求めた樹脂繊維と
ガラスｍ帷の夫々の体積分率をコントロールすることに
にり可能である。
１／εｆ＝ＶＲｘ　／εＲ＋Ｖ、　ｘ　’／εｑ−（１
）ε１　：織物の誘電率 εＲ＝樹脂ｒＭ、Ｈの誘電率 ε、ニガラス繊維の誘電率 ■Ｒ：樹脂繊維の体積分率 ■ｇニガラス繊維の体積分率 Ｆ−ガラス、Ｓ−ガラス、Ｄ−ガラスの誘電率は夫々表
１の通りであるから、Ｐ　Ｆ　ＩＥ　Ｋ繊維、ＰＥＩ繊
糾、ＰＳＦ繊維と混繊する場合混繊織物の理論上の誘電
率を３．５以下にするには、「ガラス繊維の場合で重量
比で／４０％以下、Ｓ−ガラス、Ｄ−ガラスの場合で夫
々５０％、６５％がガラス繊維の混合比の上限となる。
この上限以下の混合比でプリント配線基板の用途に応じ
、コストとのバランスを考え、適宜ガラス繊維が混合さ
れる。
ガラス繊維１％以下の場合、例えばガラス繊維が含まれ
て居らずＰＥＥＫ、ＰＥ　Ｉ、ＰＳＦ繊紺だけから１．
Ｔる織物もプリント配線基板の用途によっては使用可能
である。
尚製織方法については、基板としての低誘電率をできる
たり均一とするためにはＰ　ＩＥ　Ｅ　Ｋ、ＰＦ　Ｌ　
ＰＳＦ等の繊維とガラスｍ紺との合撚糸、混紡糸を使用
する場合は平織りとすることが望ましく、また、ＰＥＥ
ＫＸＰＦ　Ｌ　ＰＳＦ等の繊維とガラス繊維とをＵ織す
る場合には、均一に分散配置されるような織組織が望ま
しく、例えばバスケット平織りなどが好ましい。
ガラス繊維間には集束剤が通常使用されるが、本願に使
用されるガラス繊維の集束剤はマトリックス樹脂との親
和性、接着性を考えると脱油不要の集束剤が望ましい。
即ら、通常の織り加工用ガラス長１１１１ｔは、製造時
にデンプン系のサイジング剤により集束されている。こ
のサイジング剤は、マトリックス樹脂とガラス繊維間の
接着効果を減少させ、月。つ糸を構成するフィラメント
間へのマトリックス樹脂の浸入、即ち含浸を妨げるので
、従来はガラス長！ｌ雛で補強用布を製織した後、炉に
入れてシイジング剤を焼用、除去し、その後その補強用
布に樹脂を含浸させる方法が採られていた。しかし、本
発明におい−Ｃは、ガラス長繊維ど熱可塑性樹脂ｍ絹糸
とを同時に製織するので、製織後に、ガラス長繊維に付
活したサイジング剤を焼却、除去することができず、デ
ンプン系の１ノイジング剤を付与したガラス長繊維を使
用すると、樹脂とガラス長繊維との接着強度が低く且つ
樹脂の含浸が悪いという問題を生じることがある。そこ
で、本発明に使用づ−るガラス長繊維に付与するサイジ
ング剤どしては、マトリックス樹脂とガラス繊維との接
着効果を強め、且つ樹脂の良好な含浸を可能にするもの
が好適であり、例えば、次の組成のものが使用される。
（１）　　フィルム形成剤成分 エポキシ樹脂、エチレンオキサイド変性１ボキシ樹脂、
アミン変性エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、−フレタン変
性ポリエステル樹脂のうち少なくとも一種、若しくは混
合したものが用いられる。なお、ガラスロービングに良
く用いられる酢酸ビニル樹脂やエチレン酢ビ樹脂、低分
子量ポリエステル樹脂等も使用可能である。
（２）　　シランカップリング剤成分 子−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ（２−アミ
ノニブル）アミノプロピル１〜リメ１〜キシシラン、γ
−グリシドオ′キシブ［１ピルトリメ］ヘキシシラン、
γ−メタアクリロキシプロピル１〜リメトキシシラン、
ビニルトリーβ−メトキシエトキシシラン、Ｎ−β−（
Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピ
ルトリメトー１シシラン塩酸゛塩、同脱塩酸物、γ−ク
ロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロビルメヂルジ
メトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミツブ［
１ピルメチルジメトキシシランのうち、少なくとも一種
又はその混合したもの、。
（３）　　カチオン系界面活性剤成分 第四級アンモニウム塩型、アミン型のうち、少なくとも
一種又はその混合したもの。
（４）　　その他の潤滑成分 シリコーン系、ワックス系、エステルワックス系のうち
、少なくとも一種又はその混合物。
上記（１）〜（４）の各種成分を配合したサイジング剤
で、その付着率は０．２へ１．０重量％が望ましい。
上記各秤成分を配合したサイジング剤において、フィル
ム形成剤として配合されているエポキシ樹脂、ウレタン
樹脂又はそれらの変性物は、マトリックス樹脂と相溶性
を有し、且つシランカップリング剤が、マトリックス樹
脂とガラス繊維表面との間の接着効果を強めるため、ガ
ラス繊ＩＩ（フィラメントの表面に形成されたサイジン
グ剤が、７１〜リツクス樹脂とガラス繊維との間の接着
剤としての作用をする。また、サイジング剤がマトリッ
クス樹脂と相溶性を有するため、デンプン系１ノイジン
グ剤の場合と巽なり、マトリックス樹脂がガラス繊維糸
の内部に浸入しやすい。即ら、含浸が起こりやすい。従
って、上記成分を配合したサイジング剤を付与したガラ
ス繊維の使用により、プリント配線基板として要求され
る機械的強度を充分充足しうるプリント配線基板用織物
を得ることができる。
また、上記プリント配線基板用織物を用いて本願発明に
係るプリント配線基板を製造するには常法に従えばよい
。即ら、本願のプリント配線基板用織物に例えばエポキ
シ樹脂のようなマトリックス樹脂を含浸させて、樹脂含
浸基材をつくる。これらの基材を！！層成形すれば誘電
率が低いＶ３層板が得られる。使用される７１〜リツク
ス樹脂及び同樹脂含浸基材の枚数は使用目的等に応じて
適宜法めればよい。
マトリックス樹脂としてはエポキシ樹脂以外に、ポリエ
ステル樹脂、ポリイミド樹脂などが使用可能であるが、
本発明の織物に使用される素材樹脂との関係からエポキ
シ樹脂が好ましい。
実施例 以下実施例にもとづき本発明を更に詳しく説明するが、
勿論、本発明はこれら実施例に限定されるものではない
。
尚、以下の実施例において積層板の評価には以下の方法
を使用した。
（ｉ）　　誘電率 積層板を製作後沸どう水に２時間浸漬したものと積層板
を製作後部室に２時間放置したものにつきＪＩＳ　　Ｃ
６４８１５・１２により試験した。
（ｉｉｌ　　絶縁抵抗 （ｉ）誘導率と同様のシンプルにっぎＪ　Ｉ　ＳＣ６４
８１５・１１ににり試験した。
（ｉｉｉ）吸水率 積層板を作製後、１３３℃、７５分間プレシャー　クツ
カーで処理し、処理後勺ンプルをＪＩＳ　　Ｃ６４８１
５，１４に準じて試験し、処理前後の重量変化をもって
吸水率を筒用した。
（ｉｖ）　　半田耐熱 ＪＩＳ　　Ｃ６４８１５・５に準じて試験した。即ち、
積層板を全面エツチングし、銅箔を除去し、ついで１３
３℃、７５分間プレシャクツカ−内で処理した。このも
のを２６０℃で２０秒間ハンダ付１ノをして層間剥離に
よるフクレの発生状況を目視でチエツクした。
（Ｖ）　　曲げ強度 積層板をＪＩＳ　　Ｃ’　　６４８１　５・８により試
験した。
［実施例１］ 低誘電率樹ＩＮ帷糸としてＰＥＩ繊維糸をガラスｍ線糸
として丁−ガラス繊維糸を使って下記の条件で製織した
プリント配線基板用織物を用いて、積層板を作成した。
製織及び積層板の製造の条件は以下の通りである。
１）織物 （２）　使用糸　ＰＥＩ繊維糸　１２１５デニール（３
６フイラメント） （ハ）　　］ Ｓ−ガラス！ｌｉ紺糸　ＴＣＫ ガラス繊維糸の集束剤成分 エチレンオキサイド付加 エポキシ樹脂　　　　　　３，０％ γ−アミノプロピル トリエトキシシラン ０．５％ テトラエチレンペンタ ミンジスアアレ〜ト ０．０５％ ポリエチレンエマル ンヨノ ０．１％ （へ）　織組織 バスケット平織 （へ）織密度 タテ ＰＥＩ繊維糸 Ｓ−ガラス繊維糸 １９本 １９本 ヨ］　　ＰＥＩ楳維糸 絹糸ガラスｍ１ｉＩｌ糸 １８本 １８本 ２）マトリックス樹脂 Ｇ−１０組成（エポキシ樹脂） Ｇ〜１０　組成（エポキシ樹脂） ３）積層板成形 温度１７０℃　圧力５０　Ｋ９／　ｃｍ２９０分［実施
例２］ 低誘電率樹脂１８Ｍ糸としてＰＥ、ＥＫＩＩｆｆ糸を使
用した以外は実施例１と同じ操作を繰返し、積層板を得
た。
［比較例］ Ｅガラス繊維糸のみを使用してプリント配線基板用織物
を製織し積層板を作成し比較例とした。
１）織物 （２）　使用糸　タテ、ヨコとも ＥＣＧ３７　１１０１　Ｚ （ハ）　Ｅガラス繊維糸の集束剤　デン粉系集束剤（へ
）　織組織　　　平織 （へ）　織密度（本／２５馴）　タテ　　１９ヨコ　　
１８ （ｅ）　　通常の加熱脱油後エポキシシラン処理（２６
０４０）をおこなう ２）マトリックス樹脂 ３）積層板成形 温度１７０℃　圧力５０Ｋｇ／ｃｍ２９０分実施例１．
２及び比較例により得られた積層板について上記試験法
により試験した結果を表２に示す。
表２ 註： ＊１：作製後常態に保ったものについて測定ネ２：作製
後沸とう水に２時間浸漬しておいたものについて測定 ＊３：積層板としての厚さをそえるため８層どした。
［発明の効果１ 実施例１．２による積層板は表２にみるごとく、誘電率
は現在プリント基板業界で要求されている誘電特性を満
足させる誘電率を与え、且つ他の電気特性や耐熱性等も
比較例の積層板と同等かそれ以上の特性を示している。
曲げ強度については比較例の積層板よりは劣るが、この
程度の強度があれば通常の用途に於ては特に問題はない
。
以上のように本願発明によるプリント配線基板用織物は
誘電特性とその他の特性及びコストとのバランスのとれ
たプリント配線基板を与え、且つガラス繊維の況合比率
を変えることにより用途に応じた誘雷特性を有するプリ
ント配線基板を得ることができる。
又本願の織物は通常のプリント基板用織物に必要とされ
る加熱脱油や表面処理の工程を必要としないため生産工
程が単純化されるという効果も有する。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図、及び第３図はいずれも本発明の織物の
織組織を示す平面図で、第１図は正則ななこ織り、第２
図は両面斜文織、第３図は平織である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリエーテル
    イミド繊維、ポリサルフオン繊維の内の１種類、又は複
    数種類とガラス繊維からなることを特徴とするプリント
    配線基板用織物。
  2. （２）ガラス繊維がＥガラス繊維、Ｓガラス繊維、Ｄガ
    ラス繊維のいずれかであることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載のプリント配線基板用織物。
  3. （３）ガラス繊維のサイジング剤が、エポキシ樹脂、ア
    ミン変性エポキシ樹脂、エチレンオキサイド変性エポキ
    シ樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂
    の少なくとも１種、若しくは混合よりなるフィルム形成
    剤、シランカップリング剤、カチオン系界面活性剤を必
    須成分とし、更に他の潤滑成分と配合してなるものであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプリン
    ト配線基板用織物。
  4. （４）ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリエーテル
    イミド繊維、ポリサルフオン繊維の内の１種類、又は複
    数種類とガラス繊維からなる織物を基材としたプリント
    配線基板。
  5. （５）ガラス繊維がＥガラス繊維、Ｓガラス繊維、Ｄガ
    ラス繊維のいずれかである特許請求の範囲第４項記載の
    プリント配線基板。
  6. （６）ガラス繊維のサイジング剤が、エポキシ樹脂、ア
    ミン変性エポキシ樹脂、エチレンオキサイド変性エポキ
    シ樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂
    の少なくとも１種、若しくは混合よりなるフィルム形成
    剤、シランカップリング剤、カチオン系界面活性剤を必
    須成分とし、更に他の潤滑成分と配合してなるものであ
    る特許請求の範囲第４項記載のプリント配線基板。
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