JPS63267514A - フレキシブルプリント配線板用材料 - Google Patents

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、耐屈曲疲労性、耐熱寸法安定性、電気絶縁性
に優れたフレキシブルプリント配線板用材料に関するも
のである。

（従来の技術） 近年、フレキシブルプリント配線板は、電気機器、電子
機器の小型化、軽量化、薄物化、高密度化等の流れの中
で、その需要が増大している。従来、フレキシブルプリ
ント配線板の素材やそのカバーレイフィルムとしては、
主としてポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイ
ミドフィルムが主として使用されており、その他にガラ
ス布強化エポキシ樹脂シートやポリエステル紙が使用さ
れている。

ポリエステルフィルムは機械的性質、電気的性質、耐薬
品性等に優れているが、耐熱寸法安定性は十分とは言え
ず、ハンダ付は工程で２００〜２３０℃の温度に加熱さ
れると、収縮が大きく、その用途が著しく制限される。

また、ポリイミドフィルムは機械的性質、耐熱寸法安定
性には優れているが。

耐水性が十分でなく、カバーレイの積層工程やハンダ付
は工程で十分な水分の管理が必要なほか。

吸湿による電気特性の低下も問題があり、また。

価格が高い点も問題の一つである。さらに、ガラス布強
化エポキシ樹脂シートは電気絶縁性や耐熱寸法安定性、
耐薬品性、耐吸湿等は優れているが。

フレキシブル配線板に要求される可撓性が非常に悪い点
が致命的であった。すなわち、従来のガラス布強化フレ
キシブルプリント配線板に用いられるガラス布を構成す
るガラス繊維は、平均モノフィラメント径が５μｍ以上
であり、ガラス布そのものが屈曲に弱いと同時にエポキ
シ樹脂等を含浸。

硬化させたシートにおいても可撓性が低く、耐屈曲疲労
性、に著しく乏しいものであった。さらにまた、芳香族
ポリアミド紙をフィルムの代わりに使用する場合もある
が、耐寸法変化、カーリング等実用上問題が多かった。

以上のように、従来のフレキシブルプリント配線板はい
ずれも何らかの問題点を有するものであった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記のような従来の問題点を解決するもので
あって、その目的は、従来のガラス布強化樹脂シートの
優れた性能を保持し、その最大の欠点である屈曲疲労性
を改善したフレキシブルプリント配線板用材料を提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、このような問題点を解決するため、鋭意
検討を重ねた結果、特定のガラス布を用いることによっ
て上記従来の問題点が解決されることを見出し２本発明
に到達したものである。

すなわち１本発明は、平均径２．０〜４．８μｍのモノ
フィラメントからなるガラス繊維が経糸と緯糸の少なく
とも何れか一方に配され、緯糸の織密度に対する経糸の
織密度の比が０６９５〜１．３５のガラス布に、熱硬化
性樹脂を含浸させたことを特徴とするフレキシブルプリ
ント配線板用材料を要旨とするものである。

以下１本発明の詳細な説明する。

まず２本発明のフレキシブルプリント配線板用材料にお
いては、ガラス布を構成するガラス繊維のモノフィラメ
ントの平均径が重要であり、平均径が２．０〜４．８μ
ｍの範囲のモノフィラメントからなるガラス繊維を経糸
と緯糸の少なくとも何れか一方に用いることが必要であ
る。モノフィラメントの平均径は、好ましくは２．５〜
４．５μｍ、より好ましくは２．５〜４．０μｍである
。モノフィラメントの平均径が２．０μｍ未満の場合は
、これからプリプレグを作る際に、フィラメント間への
樹脂ワニスの含浸性が不十分になり易く、また、ガラス
繊維の長繊維として安定に生産することが困難になるこ
ともあって実用に適しない。一方、モノフィラメントの
平均径が４．８μｍを超えると。

可撓性が十分でなく、十分な耐屈曲疲労性を与えること
ができないので、好ましくない。

ここで、ガラス繊維を構成するモノフィラメントの平均
径は、　ＪＩＳ−Ｒ−３４２０，５，６に基づいて測定
した値である。

本発明において、経糸、緯糸として用いるガラス繊維の
モノフィラメント数は１通常５０〜１６００本が好まし
く、特に好ましくは１００〜８００本である。

また、ガラス繊維に施される撚数は、“通常２．５Ｊａ
ｎ当り０．５〜１．５回とするが、無撚糸を用いてもよ
いし１合糸を使ってもよい。

次に９本発明のガラス布の緯糸の織密度に対する経糸の
織密度の比（経／緯）は、　０．９５〜１．３５とする
ことが必要であり、好ましくは１．ＯＯ〜１．３０であ
る。これより比が小さくても、大きくても、フレキシブ
ルプリント配線板にした場合、熱による経方向と緯方向
の方向の寸法変化の差が大きくなるので、好ましくない
。

ここで、経糸又は緯糸の織密度とは、経糸又は緯糸の２
５Ｂ当りの打込数である。経糸の打込数とはガラス布の
製織捲取方向に沿って打込まれた打込数であり、緯糸の
打込数とは製織捲取方向とほぼ直交する方向に打込まれ
た緯糸の打込数である。

本発明において、ガラス繊維の打込数は１通常。

経糸の打込数３０〜７０本／　２５　ｍｍ　、緯糸の打
込数３０〜７０本／２５ｗｍから適宜選択される。好ま
しくは、経糸の打込数４０〜６５本／　２５　ａｍ　、
緯糸の打込数３０〜６０本／２５曹虐である。

本発明に用いられるガラス繊維のガラスの組成は、電気
絶縁性が要求されるので、無アルカリガラスが好ましく
１例えば、Ｅガラス、Ｄガラス。

シリカ成分の多いシリカガラス、石英ガラス等が挙げら
れる。

本発明のガラス布を構成するガラス繊維は、従来から採
用されているガラス繊維の製造法に準じて得られる。す
なわち、一定のガラス組成のガラス原料を溶融紡糸する
方法、加水分解湿式紡糸法（いわゆるゾル−ゲル法）、
あるいは上記のような方法で大番手糸を紡糸し、酸やア
ルカリによって処理して細化する方法等何れでもよい。

しかし。

通常は、ノズル孔径、孔数、孔の配列を工夫したノズル
から溶融紡糸する方法が採用される。このようにして得
られた原糸はサイジング剤を付与後。

通常の製織工程、すなわち、整経、糊付、製織を経てガ
ラス布とされる。しかる後に、上記ガラス布は、脱脂さ
れた後、これに含浸される樹脂との親和性をあげるため
に、その表面に表面処理剤を概ね０．０１〜１重景％重
量囲で付与して本発明において使用されるガラス布とさ
れる。ここで２表面処理剤としては、従来知られている
各種の有機シラン化合物を部分加水分解した溶液の形態
で用いられる。有機シラン化合物としては１例えばエポ
キシシラン、アミノシラン等が用いられる。さらに、上
記表面処理剤中に顔料や活性炭のような添加剤を加えて
もよい。

さらに１本発明において使用される熱硬化性樹脂組成物
としては２例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリイミド樹脂。

シリコーン樹脂、フッ素樹脂等あるいはこれらの樹脂を
ベースにした変性樹脂等が用いられる。さらに、これら
の樹脂には、必要よ応じて硬化剤。

硬化促進剤を加えて用いる。

さらに、上記の単独樹脂のみでは可撓性や強靭性等が十
分でなくフレキシブルプリント配線板用の絶縁層として
不十分の場合は、上記の各種樹脂を組み合わせたり、さ
らに種々の樹脂成分を添加するとよい、このような樹脂
成分としては、−官能及び／又は多官能のビニルモノマ
ー、アクリルモノマー、これらのオリゴマー、ポリマー
、コポリマー、あるいはゴム系ポリマー、ポリエーテル
。

ポリウレタン等が挙げられる。

さらにま−た。上記樹脂に１本発明の効果を損なわない
範囲でシリカ、タルク等の滑剤、ハロゲン化物、リン化
合物、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン等の難燃
剤、または酸化防止剤、紫外線吸収剤１重合禁止剤等の
安定剤、離型剤、その他タルク、酸化チタン、フッ素系
ポリマー微粒子。

顔料、染料、炭化カルシウム等の無機、有機充填剤等を
添加することができる。

上記熱硬化性樹脂組成物は要求されるフレキシブルプリ
ント配線板の性能によって適宜選択されるが２エポキシ
樹脂、ポリイミド樹脂が好適であるが、必要に応じて他
の樹脂を用いることもできる。また、上記樹脂の特性は
それらの種類によって異なるが、エポキシ樹脂を例に挙
げると１分子量は３００〜４０００．エポキシ当量１３
０〜５５００のビスフェノール型エポキシ樹脂が好適で
あり、必要に応じてノボラック型エポキシ樹脂、脂環族
エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ポリグコール型エ
ポキシ樹脂等を単独又は併用する。さらに、上記エポキ
シ樹脂の硬化剤としては、ジシアンジアミドが好ましい
が、その他の促進剤を用いてもよい。

本発明のフレキシブルプリント配線板用材料はこれを基
材にして、その少なくとも片面に導電性のパターンを形
成してフレキシブルプリント配線板とされる。導電性の
パターンの形成法としては。

アディティブ法、サブトラクティブ法等の通常の方法が
採用される。サブトラクティブ法の場合。

予め基材と金属箔が積層されたシートを製造する。

この場合、金属箔と基材を接着剤を介して積層してもよ
いし、接着剤を有する状態の基材を接着剤を用いること
なく積層してもよい。

さらに１本発明のフレキシブルプリント配線板用材料は
、これをフレキシブルプリント配線板のカバーレイに用
いることもできる。さらに１本発明のフレキシブルプリ
ント配線基板用材料は、フラットケーブル、集積回路チ
ップキャリヤーテープ用の材料等をも包含する。

本発明のフレキシブルプリント配線板材料は。

上記のフレキシブルプリント配線板の基板のみに用いて
もよいし、カバーレイのみに用いてもよいし、基板とカ
バーレイの両者に用いてもよい。

上記本発明のフレキシブルプリント配線板用材料は９次
のようにして得られる。すなわち、基本的には、熱硬化
性樹脂組成物の溶液をガラス布に含浸させ２次いで乾燥
して溶媒を除去して硬化させ、いわゆるプリプレグとす
ることによって得られる。しかし、接着剤を用いること
なく金属箔を張り合わせる場合は、プリプレグが熱接着
性を未だ有している間に、加熱、加圧して張り合わせ。

その後樹脂を硬化させ、所望の性能を有するフレキシブ
ルプリント配線板材料とされる。また、ガラス布に上記
樹脂組成物の溶液を含浸させる代わりに、予め上記樹脂
組成物から固体の樹脂シートを形成しておいて、ガラス
布をこの樹脂シートの間に挟んで加熱、加圧することに
よってガラス布に樹脂組成物を含浸させるようにしても
よい。

ガラス布への樹脂組成物の含浸は１通常の含浸機９例え
ば水平式あるいは垂直式の含浸機を用い。

１回又は複数回含浸する。また、ガラス布の片面から樹
脂組成物の溶液をコーティングし９次いでその反対側゛
の面からコーティングするようにしてもよい。含浸又は
コーテイング後の乾燥は、樹脂組成物を構成する各樹脂
成分によってそれに見合った乾燥温度を採用する。さら
に、乾燥後のガラス布に粘着性があるときは、適当な工
程において。

ガラス布の両面に離型シートを貼着すればよい。

離型シートとしては１通常のセルロース系の紙やフィル
ムに離型剤をコーティングしたもの、あるいはポリプロ
ピレンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム等が使
用される。

（作　用） 本発明のフレキシブルプリント配線板用材料は。

上記のようにモノフィラメントの平均径が細い特定の範
囲のガラス繊維を織糸とするガラス布に熱硬化性樹脂を
含浸させたものであるから、細いガラス繊維の柔軟性が
反映されて可撓性に優れる。

したがって、耐屈曲疲労性に優れていて、好ましいフレ
キシブルプリント配線板とすることができる。しかも、
平均径が細いモノフィラメントのガラス布を基材とする
ので、モノフィラメント間への熱硬化性樹脂の含浸性が
良好であって、耐熱寸法安定性、電気絶縁性等の電気的
性質、金属との接着性にも優れる。

（実施例） 次に５本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

以下の実施例において、緒特性は次のようにして測定し
て評価した。

（１）銅箔の耐剥離強さくｇ／龍） ＪＩＳ−Ｃ−６４８１に準拠し９幅１（ｈ＋ｍの試料の
銅箔張積層板から銅箔の一端を剥離し、積層板の表面に
沿って銅箔の他端の方向に、オートグラフ　によって引
張速度５０　ｍ／ｍｉｎで引張って、１８０＠剥離にお
ける耐剥離強さを測定する。

（２）表面抵抗（オーム） ＪＩＳ−Ｃ−６４８１に準拠し、温度２０℃、相対湿度
６５％。

処理時間９０時間で処理した場合（第２表においてはＡ
と記す）と、上記の処理に加えて、温度４０℃。

相対湿度９０％、処理時間９６時間でさらに処理した場
合（第２表においてはＢと記す）についてそれぞれ測定
する。

（３）耐ハンダ性 ＪＩＳ−Ｃ−６４８１に準拠し、試料を２６０℃のハン
ダ浴中に３０秒間浸漬したのち、「フクレ」等の有無を
外観目視によって判定する。

（４）耐屈曲疲労性 幅１５鰭の基板の中央部に幅方向と直角方向に幅２１の
銅箔のパターンを作り、　ＪＩＳ−Ｐ−８１１５に準拠
して測定する。測定に際しては、荷重５００ｇをかけ。

銅箔のパターンに通電しながら基板の屈曲部の直径が１
ｍとなるようにして基板を屈曲させ１通電が切れたとき
の屈曲回数を経方向と緯方向についてそれぞれ求める。

実施例１〜３．比較例１．　２ Ｅガラス繊維からなる第１表に示す経糸及び緯糸を用い
て、同じく第１表に示す織布特性を有する５種のガラス
布を製造した。経糸及び緯糸を構成するガラス繊維は何
れも表面処理剤としてアミノシランを付着させたものを
用いた。また、経糸の撚数は何れもｉ、ｏ回／２．５４
ｃｍ（Ｚ）、緯糸の撚数は何れも０．７回／２．５４ｃ
ｍ（Ｚ）のものを用いた。さらに、第１表のガラス布Ｆ
ｈｌ、３．４は平均モノフィラメント径、モノフィラメ
ント数が異なる他は、ガラス布の重さ、厚さが同じレベ
ルになるようにし、同様にガラス重患２．５は平均モノ
フィラメント径、モノフィラメント数が異なる他は。

ガラス布の重さ、厚さが同じレベルになるようにした。

上記の各ガラス布に下記組成からなるエポキシ樹脂組成
物のフェスを樹脂分が４５重量％になるように含浸し、
樹脂のゲル化時間が１７０℃で１２０〜１５０秒になる
ように温度１５０℃で８分間加熱乾燥し、プリプレグを
作成した。

臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェル社
製エピコー）　５０４５）　　　　　　１００重量部ノ
ボラック型エポキシ樹脂（油化シェル社製エピコート１
５４）　　　　　　　　　　　　　３０重量部ジシアン
ジアミド（硬化剤）　　　　　４重量部２−エチル−メ
チル−４−イミダゾール（硬化促進剤）　　　　　　　
　　　　　　　０６５重量部メチルセロソルブ（溶剤） 上記のようにして得られたプリプレグの両側に厚さ３５
μｍの銅箔を積層し、プレス圧力１４ｋｇ／ｃＪ。

キュア温度１７０℃、キュア時間１００分で積層接着し
、単層のプリプレグの両面に銅張りした積層板を得た。

　得られた積層板の緒特性を前記の方法によって評価し
た結果を第２表に示す。

第２表 第２表から明らかなように９本発明のフレキシブルプリ
ント配線板用材料を満足するガラス重陽１〜３（実施例
１〜３）による基板は、ガラス重陽４．５（比較例１．
２）によるそれと比べると９表面抵抗（電気絶縁抵抗）
、銅箔剥離強さ、耐屈曲疲労性に優れていることが判る
。

（発明の効果） 本発明のフレキシブルプリント配線板用材料は上記のよ
うな構成を有するので、耐屈曲疲労性に優れ、しかも、
耐熱寸法安定性、電気的性質、金属との接着性にも優れ
たフレキシブルプリント配線板が提供される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平均径２．０〜４．８μｍのモノフィラメントか
   らなるガラス繊維が経糸と緯糸の少なくとも何れか一方
   に配され、緯糸の織密度に対する経糸の織密度の比が０
   ．９５〜１．３５のガラス布に、熱硬化性樹脂を含浸さ
   せたことを特徴とするフレキシブルプリント配線板用材
   料。