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JP3323116B2 - ガラスクロス - Google Patents

ガラスクロス

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Publication number
JP3323116B2
JP3323116B2 JP28761797A JP28761797A JP3323116B2 JP 3323116 B2 JP3323116 B2 JP 3323116B2 JP 28761797 A JP28761797 A JP 28761797A JP 28761797 A JP28761797 A JP 28761797A JP 3323116 B2 JP3323116 B2 JP 3323116B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yarn
glass cloth
glass
shrinkage
weaving
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP28761797A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11107112A (ja
Inventor
康之 木村
吉信 藤村
Original Assignee
旭シュエーベル株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 旭シュエーベル株式会社 filed Critical 旭シュエーベル株式会社
Priority to JP28761797A priority Critical patent/JP3323116B2/ja
Publication of JPH11107112A publication Critical patent/JPH11107112A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0366Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気・電子分野に
おいて使用されるプリント配線基板の基材として用いら
れるガラスクロスの改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、プリント配線基板は銅張り積層
板にドリル穴あけ、穴洗浄、無電解銅メッキ等を施す公
知の加工法により作られるが、これらの加工工程中に銅
張り積層板の寸法が変化することが一般的に知られてい
る。ここで使用される銅張り積層板は、ガラスクロスに
エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸したプリプレグを
プレス機により積層、成形して製造されるが、これに使
用されるガラスクロスはJIS R3414に示されて
いるものが一般に用いられる。
【0003】また、用いられるガラスクロスは積層板の
構成等を考慮し、積層板の寸法変化、そり及びねじれ等
を減じる方向で選択されてはいるが、JIS規格に規定
されているガラスクロスでは根本的な解決にはならず、
新規な構成のガラスクロスが望まれている。例えば、ガ
ラスクロスを構成するガラス糸の隣同士の間隔が広いた
め、プリプレグにおいて糸と糸の隙間に多量の樹脂が分
布して、樹脂の硬化収縮のばらつきが存在すること、ま
た、糸と糸の間隔が大きいため糸が動き易くなること、
或いはタテ方向、ヨコ方向の織り密度の違いによるバラ
ンスの悪さ等に起因する積層板の寸法変化のばらつき、
さらにタテ方向、ヨコ方向の異方性(以下、異方性)の
問題が生じている。
【0004】最近のように、回路パタ−ンが高密度にな
ると、回路パタ−ンのネガ作成時やスル−ホ−ル穴開け
工程時に必要なスケ−ルファクタ−の補正作業に高度な
技術が必要となり、特にプリント配線基板のワークサイ
ズが大きい場合には、多くの部品位置決めマ−クが必要
となる。これに対して、JIS規格に規定されているガ
ラスクロスに開繊加工等の物理加工を施し、糸束を拡げ
る試み、また、タテ方向、ヨコ方向の織り密度を単に同
じにしたガラスクロスの提案等もなされているが、いず
れも十分ではなく、問題の解決には至っていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はスケ−ルファ
クタ−の補正作業に高度な技術を必要とせず、かつ少な
い部品位置決めマ−クで容易に部品の自動挿入ができる
ようにするために、銅張り積層板からプリント配線基板
を作成する工程中での基板の寸法変化のばらつきを小さ
くし、また特にタテ方向、ヨコ方向の異方性を小さくす
ることを可能とするガラスクロスを提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題につ
いて種々検討した結果、積層板用平織ガラスクロスの組
織を(a) ガラス糸に覆われている面積を或る特定範囲に
設定し、 (b) 糸幅当たりのガラス糸同士の間隔比を特
定化し、(c) タテ糸又はヨコ糸の織り密度と織り縮み
率との関係を一定範囲とし(d) タテ糸とヨコ糸の織り
縮み率を特定の関係とし、(e) 嵩密度を或る特定範囲
することにより、該ガラスクロスを用いた積層板におい
て、(i) ガラス糸間の隙間に存在する樹脂の量を減じる
ことが可能になり、(ii)ガラス糸の織り込み本数と織り
縮み率のバランスを適化でき、(iii) 製造工程中での基
板の寸法変化のばらつきを小さくして、該積層板の寸法
変化のばらつきを軽減し、(iv)タテ糸、ヨコ糸の異方性
を小さくできて、異方性が著しく向上することを見出
し、本発明を完成するに至った。
【0007】即ち、本発明は:タテ糸又はヨコ糸のどち
らか或いは両方が45tex以下の糸であるガラス糸か
ら織成されてなる厚み95〜103μの平織り組織のガ
ラスクロスにおいて、 (a) 該ガラスクロス平面においてガラス糸に覆われてい
る面積≧96% ・・・(1) (b)タテ方向及びヨコ方向ともにガラスクロスを構成す
るガラス糸において、糸糸間隔/糸幅の比<30% ・
・・(2) (但し、ここで言う糸糸間隔とは、図1に示す距離xを
示す。) (c) タテ糸の織り密度をCT、ヨコ糸の織り密度をCY
とし、且つタテ糸の織り縮み率をDT、ヨコ糸の織り縮
み率をDYとした時に、 (CT/CY)/(DT/DY)=0.7〜1.3 ・・・(3) (d) タテ糸の織り縮み率をDT、ヨコ糸の織り縮み率を
DYとした時に、 DT>DY ・・・(4) (e) 該ガラスクロスのかさ密度が43.5〜70% であることを特徴とするガラスクロスを提供する。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
ガラスクロスとは、タテ糸又はヨコ糸のどちらか或いは
両方が45tex以下の糸であるガラス糸から織成され
てなる平織り組織のガラスクロスを対象とする。更に、
本発明のガラスクロスを構成するガラス糸は、好適に
は、JIS R3413に指定される糸の呼称E225
1/0及びE225 1/0の糸と同等の番手を有す
ることが、積層板構成上必要とされる約100μ(約
0.1mm)の厚みのクロスを得るために好ましい。ま
た、ここでいう番手とは、JIS R3413に示され
るように、単位長さ当たりのガラス糸の質量を表す。こ
こでいう同等とは番手が同等もしくは類似している糸を
示し、例えばE232 1/0、D225 1/0 等
の糸を指す。図1は、本発明のガラスクロスを構成する
糸と糸との間隔を具体的に示す模式図である。xは糸と
糸との間隔である。
【0009】通常、積層板の寸法変化は基材であるガラ
スクロスがマトリックス樹脂の硬化収縮等の体積変化を
いかに抑制するかにより支配され、且つ寸法変化のばら
つきは積層板中の樹脂の不均一な分布に依存する。例え
ば、ガラスクロス平面において、全体がガラス糸に覆わ
れていることが最も好ましいが、 該ガラスクロス平面においてガラス糸に覆われている面積≧96% ・・・(1) であることが樹脂の均一分布のために必要である(a)
〕。
【0010】そのためにはガラス糸間の隙間はできるだ
け狭いことがより好ましいが、タテ方向及びヨコ方向と
もにガラスクロスを構成するガラス糸において、 糸糸間隔/糸幅の比<30% ・・・(2)(但し、ここで言う糸糸間隔とは、図1に示す距離xを
示す。) であることが必要である該糸糸間隔/糸幅の比は、 25%未満であることが好ま
しい。〔 (b)〕。 具体的には、E225 1/0 糸の平均糸幅が300
μmの場合、該隙間は90μm未満であることが必要と
なる。なお、ガラス糸幅及び糸間の隙間の測定は、ガラ
スクロスを常温硬化のエポキシ樹脂等に包埋し、研磨し
てガラス糸断面を削りだし、電子顕微鏡、光学顕微鏡等
で観察、糸幅及び糸間の長さを測定して得られる。
【0011】また、異方性はタテ方向、ヨコ方向のガラ
ス糸の量に大きく依存しているが、各々の方向のガラス
糸の平面方向への補強効果の大小にも依存している。異
方性を軽減するためには、織り密度と糸の織り縮み率の
関係を適化することが必要となる。即ち、タテ糸の織り
密度CT、ヨコ糸の織り密度CYとし、且つタテ糸
の織り縮み率DT、ヨコ糸の織り縮み率DYとした
時に、 (CT/CY)/(DT/DY)=0.7〜1.3 ・・・(3) の範囲にあること、好ましくは0.8〜1.2の範囲に
あることが異方性改良のためには有効である〔(c) 〕。 上記式(3) の値が0.7未満ではヨコ方向の補強効果が
大きくなり、また、1.3を越えるとタテ方向の補強効
果が大きくなり、タテ、ヨコの補強効果のバランスが悪
くなる。なお、織り縮み率はJIS L1096に記載
の織り縮み率測定法に準じて測定した。
【0012】また、一般に、ガラスクロスにエポキシ樹
脂等の熱硬化性樹脂を含浸させてプリプレグを作成する
際、タテ方向に張力がかかり、クロスはタテ方向に伸ば
された形となる。従って、予めタテ糸の織り縮み率をD
T、ヨコ糸の織り縮み率をDYとした時に、DT>DY ・・・(4)の条件を満たす ガラスクロスを使用することが必要であ
る〔(d) 〕。この 場合、プリプレグ作成時に該織り縮み率が多少変動
しても、タテ、ヨコの補強効果のバランスは保持される
方向に働き、寸法変化挙動に好まし
【0013】また、本発明に使用されるガラス糸、E
225 1/0及びE225 1/0の糸と同等の番手
を有するガラス糸を用いて、タテ糸の織り縮み率をヨコ
糸の織り縮み率より大きくする(即ち、上記DT>D
)ためには、好適にはタテ糸の織り密度は65〜71
本/25mmであるが、ヨコ糸の織り密度によらずに達
成するためには、69本±2本/25mmであることが
より好ましい。71本/25mmを越えると糸同士がこ
すれ合うようになり、毛羽等の問題が発生し、品質上好
ましくない。さらに、ヨコ糸の織り密度は補強効果のバ
ランスから53〜65本/25mmが好ましいが、ヨコ
糸の織り密度が増えると、織物の生産性が低下し、さら
には毛羽等が発生することから、55本±2本/25m
mがより好まし
【0014】また、厚み一定でガラス量を増加させるこ
とで基材の補強効果が大きくなると予想され、実験的に
ガラスクロスのかさ密度は以下の条件を満たす必要があ
ガラスクロスのかさ密度が43.5〜70%であ
〔(e) 〕。即ち、該 ガラスクロスのかさ密度が43.5%以上
に44%以上で顕著に寸法変化率の絶対値が小さくなる
ことが確認されてい。この場合、ガラスクロスのかさ
密度は、寸法変化を小さくする目的のために大きければ
大きい程良いが、ガラスクロスを構成するガラス糸の隙
間形成の関係もあってその上限は70%であるなお
クロスのかさ密度とは、〔クロスの布重量(g/m2
/ガラスの密度(2.6g/cm3 )〕/(クロスの厚
み(mm)×1000)×100の値を示す。
【0015】さらに、開繊加工、例えば、柱状水流の圧
力による開繊、水などの溶媒中での高周波振動による開
繊加工等を施すことで、厚みが減少し、且つカサ密度が
増加して、本発明のガラスクロスはより好ましい状態と
。プリント配線板に使用される積層板のガラスクロ
スには、通常Eガラス(無アルカリガラス)と呼ばれる
ガラスが使用されるが、Dガラス、Sガラス、高誘電ガ
ラス等を使用しても、ガラス種によって本発明の効果が
損なわれることはない。
【0016】本発明の積層板を作成するには、常法に従
えば良く、例えば本発明のガラスクロスにエポキシ樹脂
のようなマトリックス樹脂を含浸させて、樹脂含浸プリ
プレグを作り、これを1枚でまたは複数枚積層し、また
は通常のガラスクロスからなる樹脂含浸プリプレグと組
み合わせて積層し、加熱加圧成形することにより得られ
る。また、基材としてガラスクロスと不織布等を併用す
る場合には本発明のガラスクロスを表層に使用すること
により、本発明の目的を達成することが出来る。また、
本発明のガラスクロスを多層板成型用の接着プリプレグ
として用いる場合でも、寸法変化のばらつきの低減、異
方性の向上等、寸法変化挙動の改善を達成することがで
きる。
【0017】積層板に使用される樹脂としては、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、B
T樹脂、シアネ−ト樹脂等の熱硬化性樹脂や、PPO樹
脂、ポリエ−テルイミド樹脂、フッソ樹脂等の熱可塑性
樹脂、またはそれらの混合樹脂などが挙げられる。ま
た、樹脂中に水酸化アルミニウム等の無機充填剤を混合
させた樹脂を使用しても構わない。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳しく説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例
中の積層板は以下の方法にて作成し、その寸法変化はJ
IS6481に準じて測定した。測定結果を表2に示
す。 (積層板の作成方法): 本発明のガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸し、乾燥し
てプリプレグを得た。このプリプレグを1枚積層し、更
に上下に35μm銅箔を重ねて、175℃、40kg/
cm2 で加熱加圧して積層板を得た。
【0019】(実施例及び比較例) タテ糸にECE225 1/0 を使用し、ヨコ糸にE
CE225 1/0を使用し、表1に示す織物構成で、
平織り組織でエア−ジェットル−ムを用いて製織した。
開繊加工は柱状水流の水圧による開繊を施した。表2の
結果から、本発明のガラスクロスを用いた場合は、積層
板の寸法変化挙動、異方性及びばらつきが大幅に改善さ
れることが分かった。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】
【発明の効果】本発明のガラスクロスを用いたプリント
配線板用積層板は、成形時の寸法変化及びそのばらつき
が小さく、またその異方性も従来のものより小さいの
で、回路パタ−ンが高密度の場合でもスケ−ルファクタ
−の補正を要さず、かつ部品位置決めマ−クで基準穴の
みで部品の位置決めが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のガラスクロスを構成する糸と糸の間隔
を具体的に示す模式図である
【符号の説明】x:糸と糸の間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−272135(JP,A) 特開 平5−286065(JP,A) 特開 平7−226571(JP,A) 特開 平10−37038(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D03D 1/00 - 27/18 H05K 1/03 B32B 1/00 - 35/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タテ糸又はヨコ糸のどちらか或いは両方
    が45tex以下の糸であるガラス糸から織成されてな
    る厚み95〜103μの平織り組織のガラスクロスにお
    いて、 (a) 該ガラスクロス平面においてガラス糸に覆われてい
    る面積≧96% ・・・(1) (b)タテ方向及びヨコ方向ともにガラスクロスを構成す
    るガラス糸において、 糸糸間隔/糸幅の比<30% ・・・(2) (但し、ここで言う糸糸間隔とは、図1に示す距離xを
    示す。) (c) タテ糸の織り密度をCT、ヨコ糸の織り密度をCY
    とし、且つタテ糸の織り縮み率をDT、ヨコ糸の織り縮
    み率をDYとした時に、 (CT/CY)/(DT/DY)=0.7〜1.3 ・・・(3) (d) タテ糸の織り縮み率をDT、ヨコ糸の織り縮み率を
    DYとした時に、 DT>DY ・・・(4) (e) 該ガラスクロスのかさ密度が43.5〜70% であることを特徴とするガラスクロス。
JP28761797A 1997-10-06 1997-10-06 ガラスクロス Expired - Lifetime JP3323116B2 (ja)

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US9161441B2 (en) 2009-08-26 2015-10-13 Asahi Kasei E-Materials Corporation Glass cloth for printed wiring board
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