JPS5911244A - ガラス織物入り積層板 - Google Patents

ガラス織物入り積層板

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JPS5911244A
JPS5911244A JP12035482A JP12035482A JPS5911244A JP S5911244 A JPS5911244 A JP S5911244A JP 12035482 A JP12035482 A JP 12035482A JP 12035482 A JP12035482 A JP 12035482A JP S5911244 A JPS5911244 A JP S5911244A
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glass
glass fabric
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warp
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則夫 辻岡
英雄 岡田
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ASAHI SHIYUEEBERU KK
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    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313—Organic insulating material
    • H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0366—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics

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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】 本発明は、熱硬化性樹脂を結合剤として複数のガラス織
物を積層成形してなる積層板に関し、さらに詳しくは、
寸法安定性、機械的強度、電気特性、耐熱性および耐薬
品性のみならず特に冷間打抜加工性に優れた、ガラス織
物を補強用基材とする積層板に関する。
従来、極めて高品質が要求される電子機器、電気通信機
等に利用される電気絶縁板または印刷回路用銅張積層板
の補強用基材としては、主としてガラス織物が用いられ
ている。ガラス織物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寸法安定性、機械的強度、電気特
性、耐熱性、耐薬品性等の特性において非常に優れてい
るからである。しかしながら、ガラス織物を基材とする
積層板は冷間打抜加工が困難であり、ドリル加工等の機
械加工性に極めて劣るという欠点がある。
一方、基材としてガラス織物、ガラスペー・クー、ガラ
スストランドマット、ガラス繊維等を使用した積層板も
広く知られている。これらの基材は、ガラス織物基材と
比較して面方向の補強効果が弱いため、積層板の機械加
工性、特に冷間打抜加工性に優れているものの、その反
面、最優先されるべき寸法安定性、機械的強度、電気特
性、耐薬品性等の特性はガラス織物基材のものと比べて
かなり劣っている。さらに、機械的強度その他のいくつ
かの特性の向上を目的として無機充填材含有ガラス不織
布、ガラスペーパー等を基材とした積層板が提案されて
いる。この積層板は、冷間打抜加工性に優るとされ、機
械的強度、電気特性にもわずかな向上が認められるもの
の、寸法安定性、耐熱性等の特性は依然満足できるもの
ではない。
また、積層板両表面層の基材にはガラス織物を使用し、
中間層の基材には無機充填材含有ガラス不織布、ガラス
ペーパー等を使用したいわゆるコンポジットタイプの積
層板が考案された。これらの積層板は冷間打抜加工性が
優れておシ、機械的強度、電気特性、耐熱性等の特性に
おいてもかなりの性能を有しているものの、冷間打抜性
以外の緒特性はガラス織物を基材とする積層板には到底
及ばないのが現状である。特に、これらの積層板は平面
方向だけでなくz軸方向の寸法安定性が悪いため、そり
ねじりを生じたり、スルーホールメッキの切断が生じる
等の致命的な欠陥がある。さらに、耐熱性、耐薬品性等
も満足できるとは言い難い。
本発明者らは、従来のガラス織物のみを基材として用い
た積層板と比較して殆んど遜色のない寸法安定性、機械
的強度、電気特性、耐熱性、耐薬品性などの特性を保有
し、且つ非常に優れた冷間打抜加工性を有するガラス織
物補強積層板を開発すべく鋭意研究した結果、基材のガ
ラス織物を構成している糸の強度を抑制することにより
上記の目的が達せられることを見い出した。このガラス
織物補強積層板は、「熱硬化性樹脂を結合剤として複数
のガラス織物を積層成形してなる積層板において、ガラ
ス織物を構成するガラス糸の引張強度が経糸および緯糸
とも10.1ilf/lax未満で且つ両者の和が15
.9f/lex未満であることを特徴とする」ものであ
って、出願人は本特許出願と同日付で特許出願を行った
。
上述の特許出願に係る積層板は、冷間打抜加工性に優る
とともに、寸法安定性、耐熱性その他の特性において満
足すべき水準を維持している。しかしながら、機械的強
度、特に曲げ強度において通常のG−10およびFR−
4(いずれも米国HEMA規格)と比較して若干劣って
いる。本願発明の目的は、曲げ強度を始めとする機械的
強度においても通常のG−10およびFR−4と何ら遜
色のない、冷間打抜加工性に優れたガラス織物入シ積層
板を提供するにある。
本発明に係るガラス織物入り積層板は、熱硬化性樹脂を
結合剤として複数のガラス織物を積層成形してなる積層
板において、 A、ガラス織物を構成するガラス糸の引張強度が経糸お
よび緯糸とも10gf/l・X以上であるガラス織物を
少くとも1枚と、 B、ガラス織物を構成するガラス糸の引張強度が経糸お
よび緯糸とも109f/lax未満で且つ両者の和が1
59’ /lax未満であるガラス織物を少くとも1枚
重ねてなることを特徴とする。
本発明において[ガラス織物を構成するガラス糸の引張
強度」とは、熱硬化性樹脂を結合剤として積層成形する
直前においてガラス織物を構成しているガラス糸の引張
強度を指す。すなわち、一般に、ガラス織物は経糸と緯
糸とが交織されてなるものであるが、ガラス織物は原糸
の紡糸時および経糸整経時に収束剤として用いたバイン
ダー(糊剤)が付着しているため、通常製織後ヒートク
リーニングや洗浄などの方法で脱糊する。さらに、脱糊
したガラス織物は、通常熱硬化性樹脂との結合を強化す
るためカップリング剤(例えば、エポキシ樹脂との結合
を強化するためにはシラン化合物などのカップリング剤
が用いられる)で表面処理された後に、積層成形される
。本発明におけるガラス糸の引張強度とは、このような
標準的予備処理を行う場合には、そのような処理を経た
後積層成形される直前のガラス織物を構成しているガラ
ス糸の引張強度を指す。
一般に、通常のガラス織物を構成しているガラス糸の引
張強度は脱糊処理後において経糸および緯糸ともに】O
〜149f/lex程度であり、さらに、カップリング
剤による表面処理後、即ち、積層成形に供用する直前に
おいては16〜20 jif/lax程度である。
本発明の積層板の基材であるガラス織物のうち少くとも
一枚は、それを構成するガラス糸の引張強度が、熱硬化
性樹脂を結合剤として積層成形に供用する直前において
経糸および緯糸とともに] Og’/lax未満であり
且つ両者の和が15gf/lex未満であって、従来の
ガラス織物基材と比較するとかなり低い。このように本
発明のガラス織物基材の少くとも1層の糸の引張強度が
従来のガラス織物基材の糸と比較してかなり低いにもか
かわらず、本発明のガラス織物基材積層板が従来のガラ
ス織物基材積層板と比較して遜色のない寸法安定性、機
械的強度、電気特性、耐熱性、耐薬品性などの特性を有
すること、および、従来のガラス織物基材積層板と比較
して遥かに優れた冷間打抜加工性を示すことは驚くべき
ことである。
本発明で結合剤として用いる熱硬化性樹脂としては、従
来ガラス織物を基材とする積層板の製造に常用されるエ
ポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ポリエ
ステル樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビ
ニルブチラール樹脂等が使用できるが、もとよりこれら
のもののみに限定されるものではない。
また、添加剤として無機充填剤その他常用される添加剤
を熱硬化性樹脂にブレンドすることができる。
本発明で基材として用いるガラス織物に使用される糸は
、ガラス長繊維であれば単糸径、収束本数等に制限はな
い。また、ガラスの組成も格別の制限はないが、一般的
に電気絶縁板または印刷回路基板用のガラスには、アル
カリ成分の少いEガラスや誘電率の低いDガラスが有利
に用いられる。
ガラス織物は、通常経糸と緯糸が交織されてなり、織組
織には平織シ、綾織り、朱子織り等があるが、本発明に
用いられるガラス織物の組織は特に限定されない。
ガラス織物には原糸紡糸時および経糸整経時に収束剤と
して用いたデンプン、Iリピニルアルコール等を主成分
とするバインダー(糊剤)が付着しているが、通常製織
後にヒートクリーニングや洗浄などの方法で脱糊する。
さらに、脱糊した後に、シラン化合物のようなカップリ
ング剤で表面処理されて積層板用基材となる。カップリ
ング剤は、ガラスと樹脂結合剤との架橋効果を発揮し、
両者間の結合力を高める。適当なカップリング剤は使用
する樹脂結合剤にあうように選択される。
例えば、エポキシ樹脂結合剤に対し適合するカップリン
グ剤はシラン化合物の中から選ぶことができる。
本発明のガラス織物基材積層板を構成する基材層のうち
少くとも一層のガラス糸は前述のように引張強度が非常
に低いことを特徴としており、その引張強度はJIS−
R・3413−3.2(3)に規定されたガラス糸の引
張強さに比較し大巾に低い。
一般的に、ガラス糸の引張強度は糊剤付着量、カップリ
ング剤付着量、ヒートクリーニングの温度や時間に依存
して変動するものの、本発明に使用されるような低強度
のガラス織物を得るためには特別の低強度化処理を必要
とする。低強度化処理としては、400℃以上の高温度
で比較的長時間ヒートクリーニングを行う方法、酸また
はアルカリ液中に浸漬する方法なども可能であるが、前
者の方法は特別な炉で長時間処理するため工業的にはあ
まシ有利でなく、また、後者の方法は最終的に得られる
ガラス織物基材積層板の電気的性質などに悪影響を及ば
すという問題がある。特に好ましい低強度化処理方法は
、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、ソ
アルコキシシランのような特定のシラン化合物の稀薄溶
液をガラス織物に適用し、微量の該シラン化合物が付着
した状態でガラス織物を加熱する方法である。このよう
な方法で非常に効果的且つ工業的有利に低強度化を達成
することができる。
上述の特定のシラン化合物の適用は糊剤を除去するだめ
のヒートクリーニングに先立って行うことが望ましい。
この適用はシラン化合物の稀薄溶液中にガラス織物を浸
漬するか、稀薄溶液をガラス織物に散布すればよい。上
述のようなシラン化合物の適用量とヒートクリーニング
加熱温度とはガラス糸の引張強度の低下量と正の相関を
有し、適用量とヒートクリーニング加熱温度を変えるこ
とによってガラス糸の引張強度を任意に制御することが
できる。
なお、上述のような低強度ガラス織物を構成するガラス
糸の引張強度の下限は、得られる積層板の寸法安定性、
機械的強度その他の特性および積層成形工程での適合性
が満足できるものである限シ格別限定されないが、経糸
の引張強度が約5gf/lax以上であることが望まし
い。
本発明に係る積層板は、上述のような低強度ガラス織物
の少くとも1枚と、ガラス織物を構成するガラス糸の引
張強度が経糸および緯糸とも10.9f/′tex以上
である従来と同様なガラス織物(以下、「高強度ガラス
織物」という。)の少くとも1枚とを積層成形してなる
。積層板の基材を構成するガラス織物の積層数は格別限
定されるものでは々く、積層板の用途に依存して変わる
。一般には、少くとも3枚のガラス織物を積層して構成
し、そして、高強度ガラス織物が少くとも一方の表面層
側に配置されている積層構造が好ましい。特に、高強度
ガラス織物が両表面側にそれぞれ一枚宛配置されている
積層構造は最良である。
積層板の製造は常法に従って行うことができる。
即ち、一般的にはガラス織物に樹脂を含浸させて半硬化
したシリプレグを重ね合わせ、圧縮加熱成形を行う。ま
た、注型による方法や、低圧加熱の方法も可能である。
印刷回路基板用には銅箔等の金属膜を積層板の一面また
は両面に貼着形成するが、アディティブ法のごとく、回
路形成材を成形後に付着する方法も可能である。
以下、本発明を実施例および比較例について具体的に説
明する。実施例中「部」は重量部を意味する。
以下余白 〔実施例1〕 経糸及び緯糸がECG75殉(67,5tex)で構成
され、密度が経糸44本/25i++m緯糸32本/2
5闘からなるガラス織物を製織した。
本ガラス織物の引張強度は経糸が110Krf/25m
11、緯糸が80Kgf/25si+であった。このガ
ラス織物を次の2通シの方法で加工した。
即ち、(A)  400℃の加熱炉中で20時間と一ト
クリーニングした。
(B)  囚の方法で得られたガラス織物をテトラエト
キシシラン5 CC/Aの水溶液に浸漬し、絞液後乾燥
し、再度400℃ の加熱炉で20時間ヒートクリーニン グした。
(4)、(B)で得られたガラス織物を次にニブキシシ
ラン5 f/13の水溶液に浸漬し乾燥した。(4)の
エポキシシラン処理織物の引張強度は経糸50KLi7
/25q緯糸40KIf/25mmで、Leg当シでは
経糸16.9#/1e−x緯糸18.5?f/ tex
であり、(B)のそれは経糸22.3Klf/25fl
、緯糸15.1Kf7/25+uで、tax当シでは経
糸7.5?f/lex緯糸7.Of?f/lexであっ
た。
これらのガラス織物に下記配合のエポキシ樹脂ワニスを
含浸させ、160℃で加熱乾燥して、グリプレグを作成
した。次に、(4)の織物からなるシリプレグを上下表
層に合計2枚、03)の織物からなるプリプレグを中間
に6枚挾んで重ねあわせ、更にその両表面に35μの銅
箔を重ねて175℃、40敏讐で圧縮成形して、1.5
ms+厚の銅張積層板を得た。
樹脂ワニス組成 AER−710旭化成製エポキシ樹脂
)100部ジシアンソアミド       3部 ペンシルジメチルアミン    0.2部ツメチルホル
ムアミド     20部メチルエチルケトン    
 100部得られた積層板の諸性質は表1の如くであシ
、・ぐンチング性、・・ンダ耐熱性、耐薬品性、厚み方
向線膨張率などが非常に良好であシ且つ曲げ強度も一般
のガラス織物補強積層板と同等レベルにある。
〔実施例2〕 実施例1と同じガラス織物を更に別の2通シの方法で加
工した。
即ち、(C)625’Cの高温炉中に6秒間曝して刺着
糊剤を部分的に燃焼し、これを更 に400℃の加熱炉中で20時間ヒー トクリーニングした後、5V!/のエポキシシラン水溶
液に浸漬し、乾燥した。
@ 625℃の高温炉中に6秒間曝して付着糊剤を部分
的に燃焼したガラス織 物をつくり、これをテトラエトキシシ ラン1oy/Aの水溶液に浸漬し、絞液後乾燥した。次
に、これを400℃の 加熱炉中で20時間ヒートクリーニン グした後、5ff/Aのエポキシシラン水溶液に浸漬し
て乾燥した。
(C)の方法で得られたガラス織物の引張強度は経糸4
8に、9f/25m1.緯糸38Kyf/2511’l
であシ、tax当シでは経糸16.1?f/ tex、
緯糸17.6?f/lexでアシ、(ロ)の方法で得ら
れたガラス織物の引張強度は経糸29.5Kyf/25
m、緯糸9,714f/25i+mで、tex当りでは
経糸9.71?f/ tex緯糸5.0?f/ tex
であった。
次に、(C)の織物から力るグリプレグを上下両表面に
各1枚、(ロ)の織物からなるシリプレグを中間に6枚
はさんで重ねあわせ実施例1と同様にして銅張積層板を
得た。
〔実施例3〕 経糸及び緯糸がECG37−1/1l(135tex)
で構成され、密度が経緯とも25本/25111からな
るガラス織物を製織した。本ガラスの織物の引張強度は
経糸が125 hf/25mm 、緯糸が110匂f/
25m1!であった。
これを実施例2のの)と同一の方法で加工したところ引
張強度は経糸30.5Kff/25in 1緯糸17.
8Kyf/25111!で、tex当りでは経糸が9.
0?f/ tex。
緯糸が5.34’f/laxであった。
次に実施例2の(Qで得られたガラス織物からなるグリ
プレグを上下両表面に各1枚、本例で得られたガラス織
物からなるグリプレグを中間に4枚はさんで重ねあわせ
、実施例1と同様にして銅張(17) 積層板を得た。
〔比較例1〕 経糸および緯糸がECG75110(67,5tex)
で構成され、密度が経44本/251III、緯32本
/ 25 mからなるガラス織物を製織した。本ガラス
織物の引張強度は経が110匂f / 25 IIII
E、緯が80Kgf/25朋であった。次にこの織物を
400℃の加熱炉中で20時間と一トクリーニングし付
着糊剤を燃焼した。次に、このガラス織物をテトラエト
キシシラン5αし′!の゛水溶液に浸漬した。絞液し、
乾燥した後、再度このガラス織物を400℃の加熱炉で
20時間ヒートクリーニングし、次にカップリング剤と
してエポキシシラン5?/!の水溶液に浸漬し、乾燥し
た。このように処理されたガラス織物の引張強度は経糸
22.3Kyf725絹、緯糸15.1Kff/25m
g+で、tex当りでは経糸7.5?f/ tex緯糸
7.0?f/Legであった。
このガラス織物に実施例1のエポキシ樹脂ワニスを含浸
させ、160℃にて加熱乾燥させてプリプレグを作成し
た。このプリゾレグ8枚と表面に(18) 35μの銅箔を重ねて175℃、40KfΔテ圧縮成形
して1.611m厚の銅張積層板を得た。
〔比較例2〕 比較例Iにおいて、最初に400tl:の加熱炉中で2
0時間ヒートクリーニングしたガラス織物を直ちにエポ
キシシラン5 V7の水溶液に浸漬し、乾燥して表面処
理されたガラス織物を得た。このガラス織物の引張強度
は、経糸50Kyf/25m5+、緯糸40Kgf72
5xxで、terx当シでは、経糸16.9if/la
x、緯糸18.5Pf/ texであった。次に実施例
1と同様にして銅張積層板を得た。
〔比較例3〕 目付70y−7m2、単繊維径9μの湿式抄紙されたが
ラスベ−t!−に実施例1の樹脂ワニスを含浸、乾燥し
てシリプレグを作成した。このプリゾレグ10枚と表面
に35μの銅箔を重ねて、175℃、40〜tm”で圧
縮成形して1,6u厚の銅張積層板を得た。
〔比較例4〕 比較例3のシリプレグを中間層に8枚、上下表層に比較
例2のシリプレグを2枚重ね、表面に35μの銅箔を重
ねて、175℃、40h/m”で圧縮成形して、1.6
u厚の銅張積層板を得た。
各実施例および比較例で用いたガラス織物および得られ
た積層板の特性は下記表1のとおりであった。
以下余白 実施例1        実施例2 表層/内層    表層    内層     表層 
    内層ガラス織物スタイル   7628   
7628    7628   7628(旭シ、ニー
ベル) 糸使い  餞 gに嬬世3子「疑世3子辷塊1課cgs
−h3廿:T・・  餞  %″7.%    6″I
、5   七:Lg写:デ(f/10100O ガじう言4量    210     210    
210     210引張強度 g        
 キ気:、’          2 :、550  
              4840       
          38へのへ5麿) −・判殴強度 He8:讐7.0     ”x9:A
      s、。
7 (yf/1ax) 板の厚さく wm )         1.6   
          1.6樹脂含量(重量%)   
     41             42パンチ
ング性 (常温、A8TMD−617)        優  
            優剪断強度(吻シー:   
    9.6             9.3AS
TMD732−78) 曲げ強1   ヨ       33        
    3238                4
2G智L4−) ”””    I        1740     
        17001860         
      1920(Wl ) (!fffF!/65+D−V100)    6.2
xlO124,8x1012轟01”aeFm”/”A
/ dsg)    2.6 X 10−52.4 X
 10″″耐薬品性(5(i、−νglJF >  異
常なし          異常なし実施例3    
  比較例1  比較例2 比較例3    比較例4
表層    内層                 
     表層    内層7628     372
6     7628     7628    ガラ
スペーパー 7628    ガラスペーパーMS−’ =7s4 7 6′1 210    270    210    21G 
    −210−5 1゛。
1.6             1.6      
 1.6      1.6           1
.648        41     39    
65       62優          優  
    悪     優         優9.0 
         8.8     13.5    
 9.0        9.6同左    同左 同
左  ふくれ   ふくれ発生   発生 9、lX10”     5jX10   5.2X1
0123.9X10’     4.lX10112 8.2x10−52x10−52.2X10−51.2
xlO−’        10−’異常なし    
 異常なし         ふくれ     ややふ
くれ多発   発生 手続補正書艶発) 昭和57年Y月2日 特許庁長官 若杉和夫 殿 1、事件の表示 昭和57年 特許願 第120354号2、発明の名称 ガラス織物入り積層板 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名 称 旭シュニーベル株式会社 4o代理人 (外 3 名) 5、補正の対象 明細書全文 6、補正の内容 別紙の通シ補正します。(内容について変更はありませ
ん。) 7、添付書類の目録

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、熱硬化性樹脂を結合剤として複数のガラス織物を積
    層成形してなる積層板において、A、ガラス織物を構成
    するガラス糸の引張強度が経糸および緯糸とも1091
    /lax以上であるガラス織物を少くとも1枚と、 B、ガラス織物を構成するガラス糸の引張強度が経糸お
    よび緯糸とも] 01’/lax未満で且つ両者の和が
    1511f/lax未満であるガラス織物を少くとも1
    枚重ねてなることを特徴とするガラス織物入り積層板。 26  少くとも3枚のガラス織物を重ねてなる積層板
    であって、ガラス糸の引張強度が経糸および緯糸ともに
    101’/l@x以上であるガラス織物が少くとも一方
    の表面層側に配置されている特許請求の範囲第1項記載
    の積層板。 3、ガラス糸の引張強度が経糸および緯糸ともに109
    1/lax以上であるガラス織物が両表面層側に配置さ
    れてなる特許請求の範囲第2項記載の積層板。 4、少なくとも1方の表面に金属膜が形成されてなる特
    許請求の範囲第1項から第3項までのいずれかに記載の
    ガラス織物入り積層板。
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