JP3578466B2

JP3578466B2 - 補強用無機繊維織布及びそれを用いた多層プリント配線板

Info

Publication number: JP3578466B2
Application number: JP12139492A
Authority: JP
Inventors: 吉比古片山; 秀樹田中
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1992-04-14
Filing date: 1992-04-14
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2019-10-20
Also published as: JPH05286065A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、基板形成、プリント配線加工、及び多層積層成形等の成形加工時に寸法変化の少ない補強用無機繊維織布、及び同織布にて補強した多層プリント配線板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にプリント配線板はガラス繊維織布等にて補強された銅張積層板を用いて、フォトレジスト回路形成、ドリル穴あけ、穴内洗浄、無電解銅メッキ等を行う公知のプリント配線加工方法により作られるが、これらの加工工程中に銅張積層板の寸法が変化する。さらに多層プリント配線基板では多層成形工程が加わるため、より複雑な寸法変化が起こることが一般に知られている。
【０００３】
プリント配線基板用に使われる主要なガラス繊維織物は日本工業規格ＪＩＳ−Ｒ３４２３「電子機器用処理ガラスクロス」に規定された規格に準拠して調製されており、その代表例は表１に示した通りである。
【０００４】
【表１】
【０００５】
これらのガラス繊維織布を両面プリント配線基板として使用する場合の寸法変化はいずれもほぼ同様のレベルとなる。また、従来、ＥＰＥＬ−１０Ａ等のガラス繊維織布の厚さが１００ μｍのもの、ＥＰＥＬ−１８等のガラス繊維織布の厚さが１８０ μｍのものは単独で多層プリント配線基板用として使用されたが、ＥＰＥＬ−０６等のガラス繊維織布の厚さが５０〜６０μｍのものやガラス繊維織布の厚さがそれ以下のものは主に厚さ調整用に使用され、単独で多層プリント配線基板用として使用される場合は殆どなかった。
【０００６】
電子機器製品の軽薄短小化の流れの中で、最近ＩＣカード、携帯電話等に使用される超薄板の多層プリント配線板用としてガラス繊維織布の厚さが５０〜６０μｍ以下のもの単独での使用がさかんに検討されている。ところが、従来の厚さが５０〜６０μｍ以下のものを単独で使用して多層成形を行うと厚さが１００μｍのものや１８０ μｍのものを単独で使用して多層成形を行った場合の数倍の寸法変化が発生し、内外層間の回路の位置合わせや、部品の自動装着等が困難となることがわかり、６０μｍ以下のガラス繊維織布を使った超薄板の多層プリント配線板でこれを解決することが課題となった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は銅張積層板やプリプレグ等の多層成形用材料から多層プリント配線板を作成する工程中での基板の寸法変化が小さい補強用無機繊維織布及びそれを用いた多層プリント配線板を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、このような課題を解決するために鋭意検討の結果、特定構造の補強用無機繊維織布が本発明の目的を達成することを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、連続無機繊維糸を経緯糸に用いた織布で、経糸幅ｘ（μm ）と経糸隙間ｕ（μm ）の関係、及び緯糸幅ｙ（μm ）と緯糸隙間ｖ（μm ）の関係が、次式（１）及び（２）を満たし、かつ、布の厚さが20〜70μm の範囲にあることを特徴とする多層プリント配線板補強用無機繊維織布を要旨とするものであり、
ｘ／（ｘ＋ｕ）≧0.60 （１）
ｙ／（ｙ＋ｖ）≧0.60 （２）
また、前記補強用無機繊維織布にて補強した熱硬化性樹脂が基体をなすことを特徴とする多層プリント配線板を要旨とするものである。
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の補強用無機繊維織布は無機繊維糸を経緯糸とする織布であって、それら経緯糸はガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維、窒化硼素繊維、窒化アルミ繊維等の無機繊維を主素材とする多条連続繊維束よりなる糸が好適である。これらの繊維のうちでも特にガラス繊維を主構成糸とするガラス繊維織布は、経済性、加工性等の点で実用的に利用度の高いものである。ガラス繊維織布としては、各種のガラス繊維糸が使用し得るが、特にＥガラス繊維、なかんずく、無泡の同ガラスフィラメント糸の採用が望ましい。
【００１０】
また、ガラス繊維織布はフィラメント径が２〜６μｍ、番手が１〜１５ｔｅｘ、フィラメント数が５０〜４００本の多繊連続フィラメント束からなるガラス繊維糸を経緯糸に用い、平織に製織した織布を製織用の糊剤を除去した後にシランカップリング剤等で表面処理されたものが好適に使用できる。
熱硬化性樹脂は電気用途に適したものは何でもよいが、特にエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂等の樹脂が望ましい。
【００１１】
織布の構造に関しては、経糸幅ｘ（μｍ）と経糸隙間ｕ（μｍ）の関係、及び緯糸幅ｙ（μｍ）と緯糸隙間ｖ（μｍ）の関係が、次式（１）及び（２）を満たし、かつ、布の厚さが２０〜７０μｍの範囲にあるような織布が好ましい。
ｘ／（ｘ＋ｕ）≧０．６０（１）
ｙ／（ｙ＋ｖ）≧０．６０（２）
ここで経糸幅ｘ及び緯糸幅ｙは織布表面から見た経糸及び緯糸の幅を、また、経糸隙間ｕ及び緯糸隙間ｖは織布表面から見た経糸と経糸及び緯糸と緯糸との隙間の幅をそれぞれ表す。
また、布の厚さは前記ＪＩＳ−Ｒ３４２３「電子機器用処理ガラスクロス」にて規定れた厚みを表す。
【００１２】
経緯糸の幅及び隙間が上記範囲以外にある場合は本発明の効果が得られない。また、布の厚さが２０μｍ未満の場合には製織が困難であり、７０μｍを超える場合は前記した布の寸法変化に基づく多層プリント配線板の不良が解消できる。
【００１３】
このような構造の織布を調製するには、最高度に高密度に製織する方法、予め開繊し偏平に成形し、糊剤で固めた偏平糸を比較的高密度に製織し、糊落としを行う方法、比較的高密度に製織後、織布表面に高圧のエアージェット、あるいはウォータージェットを均一に噴射させて開繊させると共に偏平化する方法（ジェット噴射偏平化法と称する。）等従来公知の各種方法を採用するのが望ましい。
【００１４】
本発明の多層プリント配線板は単層乃至複層の上記補強用無機繊維織布にて補強した熱硬化性樹脂よりなる積層基板の表面及び／又は積層内表面に複数層のプリント回路が設けられている。ここでプリント回路は銅、銀、金、アルミニウム等の良導電性金属よりなる薄層塗膜状の導体、及び／又は必要に応じて、薄層塗膜状の電気抵抗体、コンデンサ等の受動素子をその少なくとも一部に連結した電気回路を意味する。また、前記した積層基板の複数層間に複数個の導電性のバイアが形成されている。
【００１５】
本発明の多層プリント配線板は単層乃至複層の上記した補強用無機繊維織布に上記した熱硬化性樹脂を含浸し、積層成形してプレプレグを形成し、その少なくとも片面、あるいは必要に応じ両面、にフォトレジスト法等の印刷法にてプリント回路を形成し、さらに穴あけ、スルーホールメッキ、等の加工を行ってプリント回路配線を形成するプリント配線加工法を施し、これら回路配線プレプレグを複数層積層し、加熱プレス、バイアホール導体化、外形加工等の二次加工を施して製造される。
【００１６】
【作用】
本発明の補強用無機繊維織布を補強材とする多層プリント配線板、あるいは、その前駆体のプレプリグが前記した各種熱処理に際して、寸法変化が著しく小さい理由は、織密度の高度化（経緯糸隙間の狭小化）、経緯糸の偏平化に伴って（１）経糸、緯糸、それぞれのうねりが小さくなり、糸に残留する収縮応力が小さくなる、（２）経糸と緯糸との交絡面の接触面積が大きくなり、したがって熱収縮に対する抵抗が大きくなる、（３）経糸方向、緯糸方向への樹脂の流れが小さくなり、残留歪が小さくなる等の要因が単独で、あるいは複合して顕れたものと推定される。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
実施例１〜５
経緯糸として以下に記す仕様のＥガラスよりなるガラス繊維糸を用い、以下の仕様の織布 (平織）を製織した。
ガラス繊維糸の仕様：実施例１〜３: フィラメント径;5μm 、糸番手; 11.2（ECD450−1/0 ）、実施例４: フィラメント径;5μm 、糸番手;5.6、実施例5:フィラメント径； 3μm 、糸番手;5.6
織布の仕様：実施例 1〜2:織密度；経糸60本／25mm、緯糸46本／25mm、目付け；48ｇ／ｍ ² 、実施例 3: 織密度；経糸56本／25mm、緯糸50本／25mm、目付け；48ｇ／ｍ ² 、実施例 4〜5:織密度；経糸60本／25mm、緯糸51本／25mm、目付け；50ｇ／ｍ ²
この織布をジェット噴射偏平化法を用いて、布面に均一に 400kg／cm2 の高圧ウォータージェットを噴射し、経緯糸を開繊・偏平化した。
この際の噴射条件（噴射角度、ジェットノズル形状等）を変更して表２に示したｘ、ｙ、ｕ、ｖの異なった５種の織布（実施例１〜５）を調製した。
【００１８】
これらのガラス繊維織布に臭素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂エピコート５０４５（油化シェルエポキシ社製商品名）１００部に硬化剤としてジシアンジアミド４．０部、ＢＤＭＡ０．１５部、さらに溶剤としてメチルセロソルブ６０部を配合して調製したエポキシ樹脂ワニスを樹脂分が５５重量％となるように含浸し、硬化時間が１２０秒になるように加熱乾燥した。かくして得たプリプレグ２枚を銅箔と積層し温度１７０ ℃、圧力４０ｋｇ／ｃｍ^２、加熱時間９０分の条件で加熱プレス成形し、内層板用の薄板を作成した。
この内層板にＪＩＳ −Ｃ６４８１に準じて寸法変化測定点を付けた後、常法に従って全面エッチングし、上下に各２枚の上記銅箔積層プリプレグを重ね上記と同条件で多層成形した。多層成形前、多層成形・エッチング後、及び最後の加熱プレス処理後の寸法変化をＪＩＳ −Ｃ６４８１に準じて測定し、それら各工程間の寸法変化率を求めた。かくして得られた測定結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】
比較例１〜４
経緯糸として以下に記す仕様のＥガラスよりなるガラス繊維糸を用い、以下の仕様の織布 (平織）を製織した。
ガラス繊維糸の仕様：比較例 1〜2:フィラメント径； 5μm 、糸番手；11.2、比較例 3: フィラメント径； 5μm 、糸番手；5.6 、比較例 4: フィラメント径； 3μm 、糸番手；5.6
織布の仕様：比較例 1: 織密度；経糸60本／25mm、緯糸46本／25mm、目付け；48ｇ／ｍ ² の織布 (平織）比較例 2: 織密度；経糸56本／25mm、緯糸50本／25mm、目付け；48ｇ／ｍ ² 、比較例 3〜4:織密度；経糸60本／25mm、緯糸51本／25mm、目付け；50ｇ／ｍ ²
この織布をジェット噴射偏平化法を用いて実施例と同様に経緯糸を開繊・偏平化した。これらの織布を実施例と同様に樹脂と複合化し、多層プリント配線化及び積層成形を行った。上記各段階の寸法変化率を実施例と同様にして測定した。
この測定結果を表３に表す。
【００２１】
【表３】
【００２２】
以上の実施例と比較例の測定結果の比較から明らかなように、寸法変化率は比較例１〜４で作成された多層プリント配線板よりも実施例１〜５で作成された多層プリント配線板が明らかに少ないものであり、製造時の寸法変化のうち特に多層成形時の寸法変化の最大値（経糸方向、緯糸方向の大きい方の値）が従来の１／２以下となり、さらに、加熱処理後の寸法変化の最大値（経糸方向、緯糸方向の大きい方の値）が従来の１／２以下となることが分かる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の補強用無機繊維織布は熱成形時の寸法変化が小さいものであり、特に超薄板の多層プリント配線板に好適に用いることができ、多層プリント配線板の製造において、従来と同様の操作で支障なく内外層間の回路の位置合わせが可能となる。
また、本発明の多層プリント配線板においては上記織布の良好な寸法安定性が反映されて、搭載部品の自動装着を簡単な操作で支障なく行うことができる。

Claims

連続無機繊維糸を経緯糸に用いた織布であって、経糸幅ｘ（μm ）と経糸隙間ｕ（μm ）の関係、及び緯糸幅ｙ（μm ）と緯糸隙間ｖ（μm）の関係が、次式（１）及び（２）を満たし、かつ、布の厚さが20〜70μm の範囲にあることを特徴とする多層プリント配線板補強用無機繊維織布。
ｘ／（ｘ＋ｕ）≧0.60 （１）
ｙ／（ｙ＋ｖ）≧0.60 （２）
請求項１記載の補強用無機繊維織布にて補強した熱硬化性樹脂が基体をなすことを特徴とする多層プリント配線板。