JP2020002520A - ガラスクロス - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕
複数本のガラスフィラメントからなるガラス糸を製織してなるガラスクロスであって、
前記ガラスフィラメント中、B2O3組成量が20質量%〜30質量%であり、SiO2組成量が50質量%〜60質量%であり、
前記ガラスクロスの強熱減量値が、0.25質量%〜1.0質量%である、
ガラスクロス。
〔2〕
ガラスクロスの強熱減量値が、0.3質量%〜0.9質量%である、前項〔1〕記載のガラスクロス。
〔3〕
ガラスクロスの強熱減量値が、0.35質量%〜0.8質量%である、前項〔1〕又は〔2〕記載のガラスクロス。
〔4〕
ガラスフィラメントの平均フィラメント径が5μm以下であり、ガラスクロスの強熱減量値が、0.5質量%〜1.0質量%である、前項〔1〕記載のガラスクロス。
〔5〕
ガラスクロスの通気度が、50cm3/cm2/秒以下である、前項〔1〕〜〔4〕記載のガラスクロス。
〔6〕
ガラスクロスの引張強度が、20N/inch以上である、前項〔1〕〜〔5〕記載のガラスクロス。
〔7〕
ガラスクロス上の炭素量が、1mol/cm2以上である、前項〔1〕〜〔6〕記載のガラスクロス。
〔8〕
下記一般式(1)で示されるシランカップリング剤で表面処理された、前項〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のガラスクロス。
X(R)3-nSiYn ・・・(1)
(式中、Xは、アミノ基及び不飽和二重結合基の少なくともいずれかを1つ以上有する有機官能基であり、Yは、各々独立して、アルコキシ基であり、nは1以上3以下の整数であり、Rは、各々独立して、メチル基、エチル基、及びフェニル基からなる群より選ばれる基である。)
〔9〕
下記一般式(2)で示されるシランカップリング剤で表面処理された、前項〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のガラスクロス。
X(R)3-nSiYn ・・・(2)
(式中、Xは、アミノ基及び不飽和二重結合基の少なくともいずれかを3つ以上有する有機官能基であり、Yは、各々独立して、アルコキシ基であり、nは1以上3以下の整数であり、Rは、各々独立して、メチル基、エチル基、及びフェニル基からなる群より選ばれる基である。)
〔10〕
下記一般式(3)で示されるシランカップリング剤で表面処理された、前項〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載のガラスクロス。
X(R)3-nSiYn ・・・(3)
(式中、Xは、アミノ基及び不飽和二重結合基の少なくともいずれかを4つ以上有する有機官能基であり、Yは、各々独立して、アルコキシ基であり、nは1以上3以下の整数であり、Rは、各々独立して、メチル基、エチル基、及びフェニル基からなる群より選ばれる基である。)
〔11〕
前項〔1〕〜〔10〕のいずれか1項に記載のガラスクロスと、該ガラスクロスに含侵されたマトリックス樹脂と、を含む、プリプレグ。
〔12〕
前項〔5〕に記載のプリプレグを用いて作製された、プリント配線板。
本実施形態のガラスクロスは、複数本のガラスフィラメントからなるガラス糸を製織してなるガラスクロスであって、前記ガラスフィラメント中、B2O3組成量が20質量%〜30質量%であり、SiO2組成量が50質量%〜60質量%であり、前記ガラスクロスの強熱減量値が、0.25質量%〜1.0質量%である。
ガラスクロスの強熱減量値が0.25質量%以上であることにより、基板を製造する際に、十分なマトリックス樹脂との反応性が得られ、また、耐吸湿性がより向上し、結果として絶縁信頼性がより向上する。また、ガラスクロスの強熱減量値が1.0質量%以下であることにより、ガラスクロスへの樹脂浸透性がより向上する。なお、本発明は連続したガラス長繊維からなるガラスクロスについてである。ガラスフィラー/ガラス粒子/ガラスパウダー等については、樹脂/ガラス界面が連続せず短くなるため、界面吸湿が基板の絶縁不良につながりにくく、また、優れた樹脂浸透性も求められないため、本発明の強熱減量値は必要ない。ここで言う「強熱減量値」とは、JISR3420に記載されている方法に従って測定することができる。すなわち、まずガラスクロスを105℃±5℃の乾燥機の中に入れ、少なくとも30分間乾燥する。乾燥後、ガラスクロスをデシケータに移し、室温まで放冷する。放冷後、ガラスクロスを0.1mg以下の単位で量る。次に、ガラスクロスをマッフル炉で625±20℃、または500〜600℃で加熱する。625±20℃の場合、10分間以上、500〜600℃の場合、1時間以上で加熱する。マッフル炉で加熱後、ガラスクロスをデシケータに移し、室温まで放冷する。放冷後、ガラスクロスを0.1mg以下の単位で量る。以上の測定方法で求める強熱減量値により、ガラスクロスのシランカップリング剤処理量を定義する。
X(R)3-nSiYn ・・・(1)
(式中、Xは、アミノ基及び不飽和二重結合基の少なくともいずれかを1つ以上有する有機官能基であり、Yは、各々独立して、アルコキシ基であり、nは1以上3以下の整数であり、Rは、各々独立して、メチル基、エチル基、及びフェニル基からなる群より選ばれる基である。)
X(R)3-nSiYn ・・・(2)
(式中、Xは、アミノ基及び不飽和二重結合基の少なくともいずれかを3つ以上有する有機官能基であり、Yは、各々独立して、アルコキシ基であり、nは1以上3以下の整数であり、Rは、各々独立して、メチル基、エチル基、及びフェニル基からなる群より選ばれる基である。)
X(R)3-nSiYn ・・・(3)
(式中、Xは、アミノ基及び不飽和二重結合基の少なくともいずれかを4つ以上有する有機官能基であり、Yは、各々独立して、アルコキシ基であり、nは1以上3以下の整数であり、Rは、各々独立して、メチル基、エチル基、及びフェニル基からなる群より選ばれる基である。)
本実施形態のガラスクロスの製造方法は、特に限定されないが、例えば、濃度0.1〜3.0wt%の処理液によってほぼ完全にガラスフィラメントの表面をシランカップリング剤で覆う被覆工程と、加熱乾燥によりシランカップリング剤をガラスフィラメントの表面に固着させる固着工程と、ガラスフィラメントの表面に固着したシランカップリング剤の少なくとも一部を高圧スプレー水等により洗浄することにより、強熱減量値が0.25質量%〜1.0質量%の範囲になるように、シランカップリング剤の付着量を調整する調製工程と、を有する方法が挙げられる。また、被覆工程、固着工程、及び調製工程は、ガラス糸を製織してガラスクロスを得る製織工程前に、ガラス糸に対して行っても、製織工程後に、ガラスクロスに対して行ってもよい。さらに、必要に応じて、製織工程後に、ガラスクロスのガラス糸を開繊する開繊工程、ガラスクロスを加熱して脱糊する加熱脱糊工程等を有してもよい。なお、調製工程を製織工程後に行う場合には、調整工程が開繊工程を兼ねるものであってもよい。なお、開繊前後ではガラスクロスの組成は通常変化しない。
本実施形態のプリプレグは、上記ガラスクロスと、該ガラスクロスに含侵されたマトリックス樹脂と、を含む。これにより、誘電率が低く、中空糸の減少による絶縁信頼性の向上と耐吸湿性の向上による絶縁信頼性の向上が図られたプリプレグを提供することができる。
本実施形態のプリント配線板は、上記プリプレグを備える。これにより、薄くて、誘電率が低く、中空糸の減少による絶縁信頼性の向上と耐吸湿性の向上による絶縁信頼性の向上が図られたプリント配線板を提供することができる。
(実施例A1)
B2O3が21質量%、SiO2が56質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.50wt%であった。ガラスクロス上の炭素量は3.1mol/cm2であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.26wt%であった。ガラスクロス上の炭素量は1.1mol/cm2であった。
B2O3が29質量%、SiO2が51質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.33wt%であった。ガラスクロス上の炭素量は1.5mol/cm2であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.90wt%であった。ガラスクロス上の炭素量は5.5mol/cm2であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.55wt%であった。ガラスクロス上の炭素量は3.3mol/cm2であった。
B2O3が23質量%、SiO2が53質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.52wt%であった。ガラスクロス上の炭素量は3.2mol/cm2であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、アミノプロピルトリエトキシシラン(東レダウコーニング株式会社製;Z6011)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.55wt%であった。ガラスクロス上の炭素量は3.4mol/cm2であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン(東レダウコーニング株式会社製;Z6020)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.55wt%であった。ガラスクロス上の炭素量は3.3mol/cm2であった。
B2O3が19質量%、SiO2が61質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.26wt%であった。
B2O3が31質量%、SiO2が49質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.26wt%であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.24wt%であった。ガラスクロス上の炭素量は0.9mol/cm2であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は1.10wt%であった。ガラスクロス上の炭素量は7.5mol/cm2であった。
B2O3が7質量%、SiO2が54質量%のEガラスクロス(スタイル2116:平均フィラメント径7μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度58本/inch、厚さ92μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.24wt%であった。
JISR3420に記載されている方法に従って強熱減量値を測定した。マッフル炉による加熱前後の重量変化を測定して、処理剤付着量として強熱減量値を計算した。
ガラスフィラメントの平均フィラメント径は、樹脂を含浸させて硬化させたガラスクロスの横断面を電子顕微鏡で観察し、無作為にガラスフィラメント25個の直径を測定し、25個の平均値を平均フィラメント径として算出した。
表面処理ガラスクロスを約800℃で1分間加熱し、発生した気体中の二酸化炭素量を
ガスクロマトグラフィーで測定し、表面処理していない加熱脱糊後のガラスクロスから発
生した気体中の二酸化炭素量を差し引いて、ガラスクロス表面処理剤から発生する炭素数
を求めた。ガラスクロスのガラスフィラメント径、ガラスフィラメント数、織密度から、ガラスクロスの表面積を計算し、ガラスクロス上の炭素量mol/cm2を求めた。
ガラスクロスをガラスと等屈折率の有機溶媒(ベンジルアルコール)に浸し、光を照射しながら、上から光学顕微鏡により観察し、単糸フィラメント内に見える中空糸の数を数えた。単糸フィラメント10万本あたりの中空糸の数を算出した。
上述の実施例A・比較例Aで得たガラスクロスに、エポキシ樹脂ワニス(低臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製)40質量部、o−クレゾール型ノボラックエポキシ樹脂(三菱化学社製)10質量部、ジメチルホルムアミド50質量部、ジシアンジアミド1質量部、及び2−エチル−4−メチルイミダゾール0.1質量部の混合物)を含浸させ、160℃で2分間乾燥後プリプレグを得た。このプリプレグを重ね、さらに上下に厚さ12μmの銅箔を重ね、175℃、40kg/cm2で60分間加熱加圧して基板を得た。
上記のようにしてプリプレグ100質量%あたりの樹脂含量が60質量%となるように厚さ1mmの基板を作製し、銅箔を除去して誘電率評価のための試料を得た。得られた試料の周波数1GHzにおける誘電率を、インピーダンスアナライザー(Agilent Technologies社製)を用いて測定した。
上記のようにしてプリプレグ100質量%あたりの樹脂含量が60質量%となるように厚さ0.4mmの基板を作製し、銅箔を除去して吸水性評価のための試料を得た。得られた試料を、まず乾燥機内で120℃で60分加熱し、デシケータで室温まで放冷後に電子天秤で重量を測定した。次に、プレッシャークッカー容器で121℃ 500時間加熱吸水させ、水中で室温まで放冷した後、表面の水分を除去して、電子天秤で重量を測定した。加熱吸水前後の重量変化から、基板の吸水率を求めた。
上記のようにして厚さ0.4mmとなるように基板を作製し、基板の両面の銅箔上に、0.15mm間隔のスルーホールを配する配線パターンを作製して絶縁信頼性評価の試料を得た。得られた試料に対して温度120℃湿度85%RHの雰囲気下で10Vの電圧をかけ、抵抗値の変化を測定した。この際、試験開始後500時間以内に抵抗が1MΩ未満になった場合を絶縁不良としてカウントした。10枚の試料について同様の測定を行い、10枚中絶縁不良とならなかったサンプルの割合を算出した。
(実施例B1)
B2O3が21質量%、SiO2が56質量%のガラスクロス(スタイル1078:平均フィラメント径5μm、経糸の打ち込み密度54本/inch、緯糸の打ち込み密度54本/inch、厚さ46μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次に、スプレーで高圧水開繊(水圧:10kgf/cm2、開繊加工時の張力:100N)を実施し、加熱乾燥して製品を得た。ガラスクロス通気度は45cm3/cm2/秒、平均フィラメント径は5μm、ガラスクロスの経糸方向引張強度は130N/inchであった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1078:平均フィラメント径5μm、経糸の打ち込み密度54本/inch、緯糸の打ち込み密度54本/inch、厚さ46μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊(水圧:10kgf/cm2、開繊加工時の張力:100N)を実施し、加熱乾燥して製品を得た。ガラスクロス通気度は45cm3/cm2/秒、平均フィラメント径は5μm、ガラスクロスの経糸方向引張強度は120N/inchであった。
B2O3が29質量%、SiO2が51質量%のガラスクロス(スタイル1078:平均フィラメント径5μm、経糸の打ち込み密度54本/inch、緯糸の打ち込み密度54本/inch、厚さ46μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊(水圧:10kgf/cm2、開繊加工時の張力:100N)を実施し、加熱乾燥して製品を得た。ガラスクロス通気度は45cm3/cm2/秒、平均フィラメント径は5μm、ガラスクロスの経糸方向引張強度は100N/inchであった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1078:平均フィラメント径5μm、経糸の打ち込み密度54本/inch、緯糸の打ち込み密度54本/inch、厚さ44μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊(水圧:13kgf/cm2、開繊加工時の張力:100N)を実施し、加熱乾燥して製品を得た。ガラスクロス通気度は29cm3/cm2/秒、平均フィラメント径は5μm、ガラスクロスの経糸方向引張強度は90N/inchであった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1078:平均フィラメント径5μm、経糸の打ち込み密度54本/inch、緯糸の打ち込み密度54本/inch、厚さ43μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊(水圧:15kgf/cm2、開繊加工時の張力:100N)を実施し、加熱乾燥して製品を得た。ガラスクロス通気度は8cm3/cm2/秒、平均フィラメント径は5μm、ガラスクロスの経糸方向引張強度は80N/inchであった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル3313:平均フィラメント径6μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度62本/inch、厚さ73μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊(水圧:10kgf/cm2、開繊加工時の張力:100N)を実施し、加熱乾燥して製品を得た。ガラスクロス通気度は45cm3/cm2/秒、平均フィラメント径は6μm、ガラスクロスの経糸方向引張強度は160N/inchであった。
B2O3が19質量%、SiO2が61質量%のガラスクロス(スタイル1078:平均フィラメント径5μm、経糸の打ち込み密度54本/inch、緯糸の打ち込み密度54本/inch、厚さ46μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊(水圧:10kgf/cm2、開繊加工時の張力:100N)を実施し、加熱乾燥して製品を得た。ガラスクロス通気度は45cm3/cm2/秒、平均フィラメント径は5μm、ガラスクロスの経糸方向引張強度は140N/inchであった。
B2O3が31質量%、SiO2が49質量%のガラスクロス(スタイル1078:平均フィラメント径5μm、経糸の打ち込み密度54本/inch、緯糸の打ち込み密度54本/inch、厚さ46μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊(水圧:10kgf/cm2、開繊加工時の張力:100N)を実施し、加熱乾燥して製品を得た。ガラスクロス通気度は45cm3/cm2/秒、平均フィラメント径は5μm、ガラスクロスの経糸方向引張強度は80N/inchであった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1078:平均フィラメント径5μm、経糸の打ち込み密度54本/inch、緯糸の打ち込み密度54本/inch、厚さ46μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊(水圧:5kgf/cm2、開繊加工時の張力:100N)を実施し、加熱乾燥して製品を得た。ガラスクロス通気度は55cm3/cm2/秒、平均フィラメント径は5μm、ガラスクロスの経糸方向引張強度は150N/inchであった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1078:平均フィラメント径5μm、経糸の打ち込み密度54本/inch、緯糸の打ち込み密度54本/inch、厚さ46μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊(水圧:5kgf/cm2、開繊加工時の張力:300N)を実施し、加熱乾燥して製品を得た。ガラスクロス通気度は90cm3/cm2/秒、平均フィラメント径は5μm、ガラスクロスの経糸方向引張強度は160N/inchであった。
B2O3が7質量%、SiO2が54質量%のEガラスクロス(スタイル1078:平均フィラメント径5μm、経糸の打ち込み密度54本/inch、緯糸の打ち込み密度54本/inch、厚さ46μm)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊(水圧:5kgf/cm2、開繊加工時の張力:100N)を実施し、加熱乾燥して製品を得た。ガラスクロス通気度は55cm3/cm2/秒で、平均フィラメント径は5μm、ガラスクロスの経糸方向引張強度は160N/inchあった。
ガラスクロスの引張強度は、JIS R 3420の7.4項に準じて測定した。
ガラスフィラメントの平均フィラメント径は、樹脂を含浸させて硬化させたガラスクロスの横断面を電子顕微鏡で観察し、無作為にガラスフィラメント25個の直径を測定し、25個の平均値を平均フィラメント径として算出した。
ガラスクロスの通気度は、JISR3420に従って測定した。
ガラスクロスをガラスと等屈折率の有機溶媒(ベンジルアルコール)に浸し、光を照射しながら、上から光学顕微鏡により観察し、単糸フィラメント内に見える中空糸の数を数えた。単糸フィラメント10万本あたりの中空糸の数を算出した。
上述の実施例B・比較例Bで得たガラスクロスに、エポキシ樹脂ワニス(低臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製)40質量部、o−クレゾール型ノボラックエポキシ樹脂(三菱化学社製)10質量部、ジメチルホルムアミド50質量部、ジシアンジアミド1質量部、及び2−エチル−4−メチルイミダゾール0.1質量部の混合物)を含浸させ、160℃で2分間乾燥後プリプレグを得た。このプリプレグを重ね、さらに上下に厚さ12μmの銅箔を重ね、175℃、40kg/cm2で60分間加熱加圧して積層板を得た。
上記のようにして厚さ1mmとなるように積層板を作製し、銅箔を除去して誘電率評価のための試料を得た。得られた試料の周波数1GHzにおける誘電率を、インピーダンスアナライザー(Agilent Technologies社製)を用いて測定した。
上記のようにして厚さ0.2mmとなるように積層板を作製し、銅箔を除去し、炭酸ガスレーザ加工機LC−2G212/2Cで直径100μmのスルーホールを100穴作製した。さらに、デスミア処理、メッキ処理を施した後、スルーホールの断面を光学顕微鏡で観察し、各スルーホールのメッキ染込み長さ平均値を評価した。
上記のようにして厚さ0.4mmとなるように積層板を作製し、積層板の両面の銅箔上に、0.15mm間隔のスルーホールを配する配線パターンを作製して絶縁信頼性評価の試料を得た。得られた試料に対して温度120℃湿度85%RHの雰囲気下で10Vの電圧をかけ、抵抗値の変化を測定した。この際、試験開始後500時間以内に抵抗が1MΩ未満になった場合を絶縁不良としてカウントした。10枚の試料について同様の測定を行い、10枚中絶縁不良とならなかったサンプルの割合を算出した。
(実施例C1)
B2O3が21質量%、SiO2が56質量%のガラスクロス(スタイル1067:ガラスフィラメントの平均径5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度70本/inch、厚さ30μm、質量28g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.51wt%であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1067:ガラスフィラメントの平均径5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度70本/inch、厚さ30μm、質量28g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.51wt%であった。
B2O3が29質量%、SiO2が51質量%のガラスクロス(スタイル1067:ガラスフィラメントの平均径5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度70本/inch、厚さ30μm、質量28g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.51wt%であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1067:ガラスフィラメントの平均径5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度70本/inch、厚さ30μm、質量28g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.75wt%であった。
B2O3が23質量%、SiO2が53質量%のガラスクロス(スタイル1067:ガラスフィラメントの平均径5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度70本/inch、厚さ30μm、質量28g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.90wt%であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1067:ガラスフィラメントの平均径5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度70本/inch、厚さ30μm、質量28g/m2)を、アミノプロピルトリエトキシシラン(東レダウコーニング株式会社製;Z6011)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.51wt%であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1067:ガラスフィラメントの平均径5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度70本/inch、厚さ30μm、質量28g/m2)を、アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン(東レダウコーニング株式会社製;Z6020)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.51wt%であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1037:ガラスフィラメントの平均径4.5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度73本/inch、厚さ25μm、質量20g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.65wt%であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1027:ガラスフィラメントの平均径4μm、経糸の打ち込み密度75本/inch、緯糸の打ち込み密度75本/inch、厚さ20μm、質量17g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.75wt%であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル3313:ガラスフィラメントの平均径6μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度62本/inch、厚さ73μm、質量72g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.51wt%であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル3313:ガラスフィラメントの平均径6μm、経糸の打ち込み密度60本/inch、緯糸の打ち込み密度62本/inch、厚さ73μm、質量72g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.45wt%であった。
B2O3が19質量%、SiO2が61質量%のガラスクロス(スタイル1067:ガラスフィラメントの平均径5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度70本/inch、厚さ30μm、質量28g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.51wt%であった。
B2O3が31質量%、SiO2が49質量%のガラスクロス(スタイル1067:ガラスフィラメントの平均径5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度70本/inch、厚さ30μm、質量28g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.51wt%であった。
B2O3が25質量%、SiO2が52質量%のガラスクロス(スタイル1067:ガラスフィラメントの平均径5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度70本/inch、厚さ30μm、質量28g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は1.10wt%であった。
B2O3が7質量%、SiO2が54質量%のEガラスクロス(スタイル1067:ガラスフィラメントの平均径5μm、経糸の打ち込み密度70本/inch、緯糸の打ち込み密度70本/inch、厚さ30μm、質量28g/m2)を、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩(東レダウコーニング株式会社製;Z6032)、を水に分散させた処理液に浸漬し、加熱乾燥した。次にスプレーで高圧水開繊を実施し、加熱乾燥して製品を得た。シランカップリング剤の強熱減量値は0.45wt%であった。
JISR3420に記載されている方法に従って強熱減量値を測定した。マッフル炉による加熱前後の重量変化を測定して、処理剤付着量として強熱減量値を計算した。
ガラスクロスをガラスと等屈折率の有機溶媒(ベンジルアルコール)に浸し、光を照射しながら、上から光学顕微鏡により観察し、単糸フィラメント内に見える中空糸の数を数えた。単糸フィラメント10万本あたりの中空糸の数を算出した。
上述の実施例・比較例で得たガラスクロスに、エポキシ樹脂ワニス(低臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製)40質量部、o−クレゾール型ノボラックエポキシ樹脂(三菱化学社製)10質量部、ジメチルホルムアミド50質量部、ジシアンジアミド1質量部、及び2−エチル−4−メチルイミダゾール0.1質量部の混合物)を含浸させ、160℃で2分間乾燥後プリプレグを得た。このプリプレグを重ね、さらに上下に厚さ12μmの銅箔を重ね、175℃、40kg/cm2で60分間加熱加圧して基板を得た。
上記のようにしてプリプレグ100質量%あたりの樹脂含量が60質量%となるように基板を作製し、銅箔を除去して誘電率評価のための試料を得た。得られた試料の周波数1GHzにおける誘電率を、インピーダンスアナライザー(Agilent Technologies社製)を用いて測定した。
上記のようにしてプリプレグ100質量%あたりの樹脂含量が60質量%となるように基板を作製し、銅箔を除去して吸水率評価のための試料を得た。得られた試料を、まず乾燥機内で120℃1時間乾燥し、デシケータ内で室温まで冷却後に電子天秤で重量を測定し、次に、プレッシャークッカー内に121℃2気圧168時間置き試料を吸水させ、最後に試料表面の水分を除去後に電子天秤で重量を測定した。重量変化から吸水率を算出した。
上記のようにして厚さ0.4mmとなるように基板を作製し、基板の両面の銅箔上に、0.15mm間隔のスルーホールを配する配線パターンを作製して絶縁信頼性評価の試料を得た。得られた試料に対して温度120℃湿度85%RHの雰囲気下で10Vの電圧をかけ、抵抗値の変化を測定した。この際、試験開始後500時間以内に抵抗が1MΩ未満になった場合を絶縁不良としてカウントした。10枚の試料について同様の測定を行い、10枚中絶縁不良とならなかったサンプルの割合を算出した。
Claims (12)
- 複数本のガラスフィラメントからなるガラス糸を製織してなるガラスクロスであって、前記ガラスフィラメント中、B2O3組成量が20質量%〜30質量%であり、SiO2組成量が50質量%〜60質量%であり、前記ガラスクロスの強熱減量値が、0.25質量%〜1.0質量%である、ガラスクロス。
- ガラスクロスの強熱減量値が、0.3質量%〜0.9質量%である、請求項1記載のガラスクロス。
- ガラスクロスの強熱減量値が、0.35質量%〜0.8質量%である、請求項1又は2記載のガラスクロス。
- ガラスフィラメントの平均フィラメント径が5μm以下であり、ガラスクロスの強熱減量値が、0.5質量%〜1.0質量%である、請求項1記載のガラスクロス。
- ガラスクロスの通気度が、50cm3/cm2/秒以下である、請求項1〜4記載のガラスクロス。
- ガラスクロスの引張強度が、20N/inch以上である、請求項1〜5記載のガラスクロス。
- ガラスクロス上の炭素量が、1mol/cm2以上である、請求項1〜6記載のガラスクロス。
- 下記一般式(1)で示されるシランカップリング剤で表面処理された、請求項1〜7のいずれか1項に記載のガラスクロス。
X(R)3-nSiYn ・・・(1)
(式中、Xは、アミノ基及び不飽和二重結合基の少なくともいずれかを1つ以上有する有機官能基であり、Yは、各々独立して、アルコキシ基であり、nは1以上3以下の整数であり、Rは、各々独立して、メチル基、エチル基、及びフェニル基からなる群より選ばれる基である。) - 下記一般式(2)で示されるシランカップリング剤で表面処理された、請求項1〜7のいずれか1項に記載のガラスクロス。
X(R)3-nSiYn ・・・(2)
(式中、Xは、アミノ基及び不飽和二重結合基の少なくともいずれかを3つ以上有する有機官能基であり、Yは、各々独立して、アルコキシ基であり、nは1以上3以下の整数であり、Rは、各々独立して、メチル基、エチル基、及びフェニル基からなる群より選ばれる基である。) - 下記一般式(3)で示されるシランカップリング剤で表面処理された、請求項1〜7のいずれか1項に記載のガラスクロス。
X(R)3-nSiYn ・・・(3)
(式中、Xは、アミノ基及び不飽和二重結合基の少なくともいずれかを4つ以上有する有機官能基であり、Yは、各々独立して、アルコキシ基であり、nは1以上3以下の整数であり、Rは、各々独立して、メチル基、エチル基、及びフェニル基からなる群より選ばれる基である。) - 請求項1〜10のいずれか1項に記載のガラスクロスと、該ガラスクロスに含侵されたマトリックス樹脂と、を含む、プリプレグ。
- 請求項11に記載のプリプレグを備える、プリント配線板。
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