JPH10310967A - ガラスクロス及び積層板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】Ｅガラス繊維を一部使用し、しかも低熱膨張
率、低誘電率、低誘電正接の性能を有するガラスクロス
を得る。 【解決手段】大量に製造されているＥガラス繊維ヤ−ン
と重量％で、ＳｉＯ₂ ４５−６０％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ８−２
０％、Ｂ₂ Ｏ₃ １５−３０％、ＭｇＯ ０−５％、Ｃ
ａ５％を越えて１２％以下、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂
Ｏ ０−１．０％、ＴｉＯ₂ ０．５−５％、Ｆ₂ ０
−２％のガラス組成を有するガラスヤ−ンを混織するこ
とにより、低熱膨張率、低誘電率、低誘電正接のガラス
クロスを得た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
に用いられるガラスクロス及びそれを用いた積層板に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線基板の絶縁基材は、
Ｅガラスからなるガラスクロスを用いるのが一般的であ
り、このガラスクロスに熱硬化性樹脂を含浸させ、加熱
加圧成形した積層板が作られてきている。しかし、近
年、電気・電子分野における小型高密度化、信号の高速
処理化の要求が高まってきており、ガラス基材として低
熱膨張化、低誘電率、低誘電正接化が必要となってきて
いる。これらの要求に対して、Ｅガラスでは対応でき
ず、対応するものとして、Ｔガラス、Ｄガラスが挙げら
れる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、いずれも高価
であり、Ｔガラスは誘電正接が大きく、Ｄガラスは耐水
性が悪い等の問題かある。本発明の目的は、安価に熱膨
張率、誘電率、誘電正接に優れた積層板用ガラスクロス
及び積層板を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、特定の組成
のガラス繊維とＥガラス繊維とをある特定の割合で織物
にすると急激に誘電率、誘電正接が低下することを発見
し種々検討の結果本発明を完成したものである。本発明
は、Ｅガラスからなるガラスヤ−ンＥと、重量％で、Ｓ
ｉＯ₂ ４５−６０％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ８−２０％、Ｂ₂ Ｏ₃
１５−３０％、ＭｇＯ ０−５％Ｃａ５％を越えて１
２％以下、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ０−１．０％、
ＴｉＯ₂ ０．５−５％、Ｆ₂ ０−２％のガラス組成
を有するガラスヤ−ンＡで構成され、かつ前記ＥとＡの
使用重量比（Ｅ／Ａ）が０．４−１．５とすることで達
成することができる。本発明では、製織の際に経糸とし
て前記ＥまたはＡのいずれか１つを用い、緯糸としても
う一方のヤ−ンを用いるのが生産効率上好ましい。しか
しながら、双方のヤ−ンを混合して使用することもなん
ら差支えないことは言うまでもない。

【０００５】これらのガラス繊維は公知の溶融ガラスを
白金合金のノズルから高速で引き出し集束剤を付与して
ストランドとし、巻き返して撚をかけて、あるいは掛け
ないでヤ−ンとする工程で製造される。経糸に使用する
ヤ−ンＥとヤ−ンＡは、整経ビ−ムに巻取るとき所定の
重量比になるよう、しかもＥとＡの配列が出来るだけ小
さい単位の繰り返しになるよう考慮することが望まし
い。緯糸として打込むＥとＡの順序も同様である。しか
しながら経糸に前記ＥまたはＡのいずれか１つを用い、
緯糸としてもう一方のストランドを用いるのが生産効率
上好ましい。これらヤ−ンＥ、Ａのフィラメント径、集
束本数、撚数の規格は出来るだけ同じものを使用するこ
とが望ましく、繊維径が３−２３μｍ、単糸の集束本数
が５０−１２００本、単糸の撚数０−１０回／１インチ
のヤ−ンを単糸、あるいは合撚糸の形態で通常使用す
る。

【０００６】ヤ−ンＥ、Ａの使用量比は０．４−１．５
の範囲、好ましくは０．８−１．３の範囲が望ましい。
ヤ−ンの使用重量比か０．４−１．５の範囲を外れると
誘電率、誘電正接の低下が顕著でなく、また織密度が
粗、或いは密になりすぎるため織布化が困難となる。ま
た、０．４より小さいとコスト的にも有利とは言えなく
なる。

【０００８】この様に製造したガラスクロスは、脱油工
程で集束剤などの有機物をガラス繊維表面から取り除
き、複合材のマトリックス樹脂の種類、使用目的に合わ
せて、表面処理剤を付与する。表面処理剤は、ガラス繊
維の表面処理に使用される公知ビニルシラン、アクリル
シラン、エポキシシラン、アミノシランなどのシランカ
ップリング剤の中から対応する樹脂により適合するもの
を選択する。マトリックス樹脂として使用可能な樹脂は
ポリイミド樹脂、フェノ−ル樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂などに代表される熱硬化性樹脂、ポ
リアミド樹脂、ＰＢＴ樹脂、ポリプロピレン、フッソ樹
脂に代表される熱可塑性樹脂の中から目的に合わせて選
択され、特に限定されるものではない。通常のＥガラス
のクロスと一緒に使用することの出来るマトリックス樹
脂なら使用することにはなんら問題はない。その他、低
誘電率の充填剤、ハロゲン含有有機化合物や酸化アンチ
モンなどの難燃剤、着色剤など公知のものを樹脂に配合
することも使用目的に合わせ適宜選択することも出来
る。

【０００９】ガラスス繊維ヤ−ンＡは、強度はＥガラス
よりも低いが、Ｔガラスに近い熱膨張率とＴガラスより
も低い誘電率を有するため、Ｅガラスと混織すること
で、従来のＥガラスのみのガラスクロスよりも低熱膨張
率、低誘電率を有するものとなることは明らかである
が、ヤ−ンＥ、Ａの使用重量割合（Ｅ／Ａ）を０．４−
１．５にすることにより更にその低誘電率、低誘電正接
化が促進される。その低下が顕著になる理由は明らかで
ないが、エポキシ樹脂などを含浸して製造した積層板も
低熱膨張率、低誘電率の製品となる。

【００１０】

【実施例】以下実施例により本発明を説明する。 実施例１ 重量％で、ＳｉＯ₂ ５４．５％、Ａｌ₂ Ｏ₃ １４．
０％、Ｂ₂ Ｏ₃ ７．０％、ＣａＯ ２２．４％、Ｍｇ
Ｏ ０．６％、Ｌｉ₂ Ｏ ０．２％、Ｎａ₂ Ｏ０．３
％、Ｋ₂ Ｏ ０．０１５％、ＴｉＯ₂ ０．２％のＥガ
ラスの組成を有するＥ２２５（繊維径７μｍ、集束本数
２００本）のガラス繊維を紡糸中に澱粉系集束剤を塗布
し巻き取る。これを巻き返し、Ｅ２２５ １／０ １．
０ＺのヤーンＥを得る。このヤーンにポリビニルアルコ
ール系２次集束剤を塗布したものを経糸とする。一方、
重量％で、ＳｉＯ₂ ５３．３％、Ａｌ₂ Ｏ₃ １２．
２％、Ｂ₂ Ｏ₃ ２６．０％、ＣａＯ ５．４％、Ｍｇ
Ｏ １．６％、Ｌｉ₂ Ｏ０．２％、Ｎａ₂ Ｏ ０．４
％、Ｋ₂ Ｏ ０．１％、ＴｉＯ₂ ０．８％の組成を有
するＥ２２５（繊維径７μｍ、集束本数２００本）のガ
ラス繊維を紡糸中に澱粉系集束剤を塗布し巻き取る。こ
れを巻き返し、Ｅ２２５ １／０ 1.０ＺのヤーンＡを
得る。このヤーンを緯糸として使用し、エアジェット織
機で織密度を経糸６０本／２５ｍｍ、緯糸５８本／２５
ｍｍの平織ガラスクロス（ＥとＡの重量比Ｅ／Ａ＝１．
１４）を作成した。このガラスクロスをヒートクリーニ
ング後、表面処理し、ガラスクロスにポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂ディスパ−ジョンを含浸乾
燥した。ＰＴＦＥ樹脂の量はガラスクロスの含浸乾燥物
の５９重量％となるよう調整した。次に、１層毎にガラ
スクロスの経糸方向と緯糸方向が互い違いとなるように
８枚積層し、板厚０．８ｍｍの積層板を得た。この積層
板の寸法変化率、誘電率、誘電正接を表１に示す。

【００１１】実施例２ 織密度を経糸６０本／２５ｍｍ、緯糸７０本／２５ｍｍ
とした以外は実施例１と同様の方法で得られた積層板の
寸法変化率、誘電率、誘電正接を表１に示す。

【００１２】比較例１ 経糸、緯糸ともＥガラスとしたこと以外は、実施例１と
同様の方法で得られた積層板の寸法変化率、誘電率、誘
電正接を表１に示す。

【００１３】比較例２ 織密度を経糸（６０本／２５ｍｍ）緯糸（８本／２５ｍ
ｍ）とした以外は実施例１と同様の方法で得られた積層
板の寸法変化率、誘電率、誘電正接を表１に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【発明の効果】本発明のガラスクロスは、ガラスヤ−ン
Ｅとガラスヤ−ンＡの使用重量比の範囲を０．４−１．
５にしたので、予想以上の低誘電率、低誘電正接を有
し、また熱膨張率も小さい。Ｅガラスのヤ−ンを混織で
きるので織りあがったクロスは同程度の性能のガラスク
ロスに比べ価格が安く、このガラスクロスを用いた積層
板は、寸法安定性、誘電率、誘電正接に優れたものとな
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｅガラスからなるガラスヤ−ンＥと、重量
   ％で、ＳｉＯ₂ ４５−６０％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ８−２０
   ％、Ｂ₂ Ｏ₃ １５−３０％、ＭｇＯ ０−５％、Ｃａ
   Ｏ ５％を越えて１２％以下、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ
   ₂ Ｏ ０−１．０％、ＴｉＯ₂ ０．５−５％、Ｆ₂
   ０−２％のガラス組成を有するガラスヤ−ンＡで構成さ
   れ、かつ前記ガラスヤ−ンの使用重量比（Ｅ／Ａ）が
   ０．４−１．５であることを特徴とする積層板用ガラス
   クロス。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のガラスクロスを用いた
   プリント配線板用積層板。