JPH05140873A - 樹脂補強用ガラスクロスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＳＭＴ（表面実装技術）や多層板に適したワ
ニス含浸性に優れ、プリント配線板の寸法安定性および
ドリル加工性の良好な、プリント回路配線基板用ガラス
クロスを製造する。 【構成】 製織後のガラスクロスの紡糸糊剤と経糸糊剤
を予め水洗または温水洗で一部除去し、乾燥後熱処理し
て完全に脱糊し、次いで表面処理剤を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、樹脂補強用ガラスク
ロスの製造方法に関するものである。さらに詳しくは、
この発明は、電子部品等が搭載されるプリント回路配線
板等に用いるのに有用なガラスクロスであって、ワニス
含浸性を著しく向上させるとともに、得られたプリント
回路配線板の寸法安定性、ドリル加工性を改良すること
のできる樹脂補強用ガラスクロスの製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高度情報化社会に移行するにつ
れ、それを支える情報・通信の分野においては、電子機
器部品、その回路等の高密度化、軽薄短小化が急速に進
み、電子部品等が搭載されるプリント回路配線板につい
ても、高密度実装、薄型化にともなって、信頼性の向上
に対する要求が一層高まっている。このような高密度実
装を支える表面実装技術（ＳＭＴ）も急速に進歩し、プ
リント回路配線板の高密度化に拍車をかけている。高密
度化に伴いプリント回路配線板の回路の細線化、スルホ
ールの小径化、多層化等の傾向が増々強まり、プリント
回路配線板用の基板には、細線化によるレジストイン
ク、フィルム等の密着強度向上のための表面平滑性、小
径スルーホール化のためのドリル径の小径化、アスペク
ト比の増大にともなうドリルの破損、穴位置ずれの増大
が生じるためにドリル加工性改良が強く望まれている。

【０００３】また、表面実装技術の発展によりこれら基
板の寸法変化率、ソリ・ネジレの減少も期待されてお
り、近年、このような寸法変化率、ソリ・ネジレの減少
のため真空プレスが普及し、高密度化を支える一つの技
術となっている。この真空プレスの利点は、低圧力でプ
リプレグ全体に均一に圧力がかかるためであり、また、
プリプレグ中のボイドの消滅がすぐれていることにあ
る。しかしながら、より低圧力で成形するためにはプリ
プレグ中のボイドは極力少なくする必要があり、このよ
うな観点から、ガラスクロス基材へのワニス含浸性の一
層の向上が望まれてもいる。

【０００４】一方、プリント回路配線板用の基板は無
機、有機繊維基材と合成樹脂との複合体であり、その基
材としてはガラス繊維、アラミド繊維、フッ素樹脂繊維
等が使用され、特にガラス繊維は安価で電気絶縁性に優
れているので主に使用されている。合成樹脂としては、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、フッ
素樹脂等がよく使用される。

【０００５】また、通常、プリント回路配線板に使用さ
れるガラスクロスには、紡糸糊剤と製織用経糸糊剤が付
着しているので、これを除去する工程として熱処理工程
がある。３５０〜４５０前後で２０時間から１００時間
熱処理するのが一般的であり、熱処理して脱糊した後
に、ガラスクロスと合成樹脂との接着剤としてシランカ
ップリング剤が表面に施される。この表面処理されたガ
ラスクロスに合成樹脂を含浸して熱処理し、半硬化状態
のいわゆるプリプレグを作成し、これを複数枚重ねて外
層に銅箔を配設し、加熱成形して銅張り積層板を作成す
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなプリント回路配線板に使用されるガラスクロスは
数百本のフィラメントが集まったストランドにより経糸
と緯糸を構成しており、この経糸と緯糸にはフィラメン
ト切れによる毛羽の発生を紡糸するための集束剤として
紡糸糊剤および経糸糊剤を使用している。そして、これ
ら紡糸糊剤には澱粉、ワックス、油剤等が、また、経糸
糊剤にはポリビニルアルコール、澱粉、アクリル糊剤等
が用いられており、これらが経糸と緯糸に付着してい
る。このような紡糸糊剤、経糸糊剤が各フィラメントを
密着させてストランドの形態を丸くしているために、製
織されたガラスクロスの形態は、凹凸が大きく、また熱
処理して脱糊してもストランドの形態は、ほぼそのまま
保たれている。このため、フィラメント間は密着してお
り、ワニス含浸性の妨げになる。そして、得られた積層
板の表面凹凸も大きいものであった。

【０００７】また、積層板の特性もガラス繊維のストラ
ンドが集束しているためにガラス繊維の合成樹脂中の均
質化に欠けて寸法安定性、ドリル加工性等近年の要求特
性に対処するには充分とはいいがたいのが実情であっ
た。そこで、ガラスクロスへのワニス含浸性の向上と積
層板特性の向上のための手段として、紡糸糊剤、経糸糊
剤の付着量減少による集束性低下も提案されているが、
糊剤の付着不足によるフィラメント切れによる毛羽の発
生が問題となる。

【０００８】一方、製織したガラスクロスを熱処理して
脱糊した後シランカップリング剤等で表面処理したガラ
スクロスを金属バー加工、超音波加工等による物理的な
加工でガラス繊維のストランドを解織し偏平化すること
も提案されており、それなりの効果があることも確認さ
れている。しかしながら、この場合にもガラスクロスと
接触するために毛羽の発生が起こり、外観、耐熱性に問
題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、以上の通り
の従来技術の欠点を解消し、プリント回路配線用ガラス
クロスのワニス含浸性、そして得られたプリント回路配
線板の寸法安定性、ドリル加工性を向上するために、製
織されたガラスクロスに付着している紡糸糊剤及び経糸
糊剤を、予め水洗または温水洗で一部除去した後に熱処
理して完全に脱糊し、次いで表面処理剤でその表面を処
理することを特徴とする樹脂補強ガラスクロスの製造方
法を提供するものである。

【００１０】以下この発明について詳細に説明する。ま
ず、この発明の方法の、製織されたガラスクロスの水洗
または温水洗は、バッチ式、連続式のどちらで行っても
よい。好ましくはコスト的に安価な連続式が有利であ
る。すなわち、製織されたガラスクロスを、連続的に
水、または温度が調節された温水がオーバーフローして
いる浴槽内に供給し、一定時間滞留させて紡糸糊剤及び
経糸糊剤を溶解除去し、浴槽より出た後パツダーロール
などで絞ってさらに糊剤を除去し、次いで乾燥機で乾燥
して捲取る方法である。

【００１１】この場合、用いる温水の温度に特に限定は
ない。処理速度は浴槽の容積・乾燥能力等の設備により
異なり、特に限定されるものでないが、浴槽内ガラスク
ロスの滞留時間が２秒〜６０秒間滞留できる処理速度と
することが好ましい。滞留時間が２秒より短時間である
と糊剤の除去量が少なく、逆に過度に長い時間滞留させ
ても効果は平衡状態に達し、あまり変わらない。または
温水のオーバーフローする液量は、浴槽の容積及び処理
速度や液温等により異なり、特に限定されないが、水洗
または温水洗後の糊剤の付着量が0.5 ％〜1.0％になる
ように調節するのが望ましい。オーバーフロー量が少な
いと溶解力が低く、オーバーフロー量が多いとコスト面
で問題がある。また、ガラスクロスの進行方向と水また
は温水の流れの方向とは向流とするとよい。そして絞り
圧力はガラスクロスがしわにならない程度の圧力とする
のが好ましい。

【００１２】このようにして、一部脱糊されたガラスク
ロスを、たとえば熱処理温度３５０℃〜４５０℃で２０
時間〜１００時間で糊剤を完全に脱糊し、表面処理剤で
表面処理する。この場合の表面処理剤は使用される合成
樹脂に適合したシランカップリング剤を選択するのが一
般的である。また、本発明に使用するガラスクロスのガ
ラス成分は、Ｅガラス、Ｄガラス、Ｓガラス、石英ガラ
ス等電気特性に優れたものが望ましいが、特に限定され
ることはない。またガラス繊維の単糸径、ガラスクロス
の厚さも特に限定されるものではない。

【００１３】

【作用】この発明では、製織したガラスクロスの紡糸糊
剤及び経糸糊剤を予め水洗または温水洗で一部除去する
ことで、フィラメント間の密着を低下させ、フィラメン
トを解織するので、ガラスクロスへのワニスの含浸性が
著しく向上し、また、樹脂中のガラス繊維が均質化され
る。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明
について説明する。実施例１ （１） ＥＣＧ７５ １／０ 1.0 Ｚのガラス繊維糸に
経糸糊剤ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）を1.0wt ％付
着させた経糸（織密度４４本／２５mm）と緯糸ＥＣＧ７
５ １／０ 0.7Ｚ（織密度３３本／２５mm）のガラス
繊維糸からなる厚さ１８０μｍの平織ガラスクロスの生
機を、連続的に、２０ｍ／min の布速度で５０℃の温水
が入った浴槽に５秒間浸漬し、0.5kg ／cm² Ｇ圧力のバ
ッターロールで絞り乾燥機内で１分間乾燥して捲取っ
た。この水洗ガラスクロスの糊付着量は0.8wt ％であっ
た。

【００１５】次いでこのガラスクロスを４００℃の温度
で８０時間熱処理して糊剤を完全に脱糊した後、シラン
カップリング剤ＳＺ−６０３２（東レ・ダウコーニング
・シリコーン株式会社製）有効成分4.0 ｇ／１の濃度で
表面処理した。（２） エピコート５０４５（油化シェ
ル製）８０重量部、エピコート１５４（油化シェル製）
２０重量部、硬化剤及び硬化促進剤としてジシアンジア
ミド3.2重量部、ベンジルジメチルアミン0.18重量部、
希釈溶剤としてジメチルホルムアミド、メチルセロソル
ブおよびメチルエチルケトンからなるエポキシ樹脂ワニ
ス（粘度６００cps ＜２５℃＞）をシャーレーに３５ｇ
採取し、実体顕微鏡の台に置き下部より透過光を照射す
る。次ぎに2.5cm 角に切断した前記（１）により得られ
たガラスクロスの試験片をシャーレーの中のワニスに浸
漬してからキャピラリーボイドが完全に消失する迄の時
間を実体顕微鏡で拡大して観察し測定した。ｎ＝５回測
定した平均値を示したものが表１である。

【００１６】この表１より、次の比較例１との対比から
明らかなように、この発明方法によって製造されたガラ
スクロスのワニス含浸性は著しく向上していることがわ
かる。比較例１ ＥＣＧ７５ １／０ 1.0 Ｚのガラス繊維糸に経糸糊剤
ＰＶＡを1.0wt ％付着させた経糸（織密度４４本／２５
mm）と緯糸ＥＣＧ７５ １／０ 0.7 Ｚ（織密度３３本
／２５mm）のガラス繊維糸からなる厚さ１８０μｍの平
織ガラスクロスの生機を４００℃の温度で８０時間熱処
理して糊剤を完全に脱糊した後、シランカップリング剤
ＳＺ６０３２有効成分4.0 ｇ／１の濃度で表面処理し
た。

【００１７】このガラスクロスについて、実施例１
（ｂ）と同様にしてワニス含浸性を評価した。その結果
は表１に示した。この発明の実施例１に比べてワニス含
浸性はかなり劣っていることがわかる。

【００１８】

【表１】

【００１９】実施例２ （１） 実施例１で作成したガラスクロスに、エピコー
ト５０４５（油化シェル製）８０重量部、エピコート１
５４（油化シェル製）２０重量部、硬化剤及び硬化促進
剤としてジシアンジアミド3.2 重量部、ベンジルジメチ
ルアミン0.18重量部、希釈溶剤としてジメチルホルムア
ミド２０重量部、メチルセロソルブ２０重量部、メチル
エチルケトン１５重量部からなるエポキシ樹脂ワニスを
含浸し、その後、１５０℃で５分間熱処理して、樹脂含
有量が４０wt％のプリプレグを作成した。このプリプレ
グを８枚重ね、外層に３５μｍの銅箔を配設した積層体
を温度１７０℃圧力４０kg／cm²で６０分間加圧成形し
て銅張り積層板を得た。 （２） 上記（１）により得られた積層板について、次
の仕様によって、寸法変化率と、ドリル加工性について
評価した。

【００２０】＜１＞ 寸法変化率 ＪＩＳ Ｃ−６４８６（多層印刷回路用銅張積層板）7.
14に準じて三次元座標測定機で測定した。 ＜２＞ ドリル加工性 ドリル加工装置：ＮＤ−４Ｋ−１８（日立精工株式
会社） ドリル加工方法：ドリル径0.4mm 、送り速度２７mm
／sec 、回転数６５０００rpm 、板厚1.6mm ×３枚重
ね、５０００ヒット当て板上１００μｍアルミ板、下1.
5mm ベークライト板 ＜３＞ 測定方法 孔位置精度の測定はＮＣ原点と銅張り積層板の上より３
枚目の裏側の孔位置づれを三次元座標測定機（ＸＹＺＡ
×ＧＴ８００Ｄ−３１Ｓ東京精密株式会社製）でｎ＝４
５ケ所測定し、平均値を算出した。

【００２１】これらの結果を示したものが表２である。
次の比較例２との対比からも明らかなように、この発明
のガラスクロスの場合、寸法安定性、ドリル加工性に優
れていることがわかる。比較例２ 比較例１で作成したガラスクロスを用いた以外は実施例
２と同じようにして銅張り積層板を得た。

【００２２】実施例２（２）と同様に評価して、寸法変
化率およびドリル加工性について表２に示す結果を得
た。この発明の実施例２に比べて、かなり劣っているこ
とがわかる。

【００２３】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】この発明によればガラスクロスへのワニ
スの含浸性が著しく向上し、また、得られたプリント回
路配線板の寸法安定性、ドリル加工性は優れたものとな
る。このため、ＳＭＴや多層板に適したプリント回路配
線板用ガラスクロスが得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製織されたガラスクロスに付着している
   紡糸糊剤及び経糸糊剤を、予め水洗または温水洗で一部
   除去した後に熱処理して完全に脱糊し、次いで表面処理
   剤で処理することを特徴とする樹脂補強用ガラスクロス
   の製造方法。