JP2023152949A - Glass fiber cloth product, printed circuit board, integrated circuit substrate and electronic product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維布製品に関し、特にガラス繊維布製品に関する。 FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to fiber fabric products, and more particularly to glass fiber fabric products.
低誘電性能（誘電率及び誘電正接）を有するガラス繊維には、優れた電気絶縁性（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）と、低い信号損失性と、高い安定性などを有する利点があるので、近年、低誘電性能の特性を有するガラス繊維により形成されたガラス繊維布は、第５世代移動通信システム（略称：５Ｇ）の設備や、周回軌道が地球表面から１６０ｋｍ～２０００ｋｍの高度の間にある低高度軌道衛星（ｌｏｗ ｅａｒｔｈ ｏｒｂｉｔ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ）や、２つ以上の処理装置をサポートできる高性能サーバーや、車載電子装置や、ビデオメモリー容量が６ＧＢ以上の高性能グラフィックボードなどの高伝送速度が必要とされる電子製品に応用されている。 Glass fibers with low dielectric performance (permittivity and dielectric loss tangent) have advantages such as excellent electrical insulation, low signal loss, and high stability. Glass fiber cloth made of glass fibers with the characteristics of For electronic products that require high transmission speeds, such as high-performance servers that can support two or more processing units, in-vehicle electronic devices, and high-performance graphic boards with a video memory capacity of 6 GB or more. It is applied.
特許文献１には、低誘電ガラス組成物及び低誘電ガラス繊維が開示されている。該低誘電ガラス組成物は、４９ｗｔ％を超え且つ５３ｗｔ％以下の範囲内にあるＳｉＯ２と、１３ｗｔ％～１７ｗｔ％の範囲内にあるＡｌ２Ｏ３と、１８ｗｔ％～２４ｗｔ％の範囲内にあるＢ２Ｏ３と、２ｗｔ％を超え且つ４．５ｗｔ％以下の範囲内にあるＭｇＯと、２ｗｔ％を超え且つ５ｗｔ％以下の範囲内にあるＣａＯと、０．６ｗｔ％を超え且つ３.５ｗｔ％未満の範囲内にあるＴｉＯ２と、０ｗｔ％を超え且つ０．６ｗｔ％以下の範囲内にあるＮａ２Ｏと、０ｗｔ％～０．５ｗｔ％の範囲内にあるＫ２Ｏと、０ｗｔ％～１ｗｔ％の範囲内にあるＦ２と、１ｗｔ％を超え且つ４ｗｔ％未満の範囲内にあるＺｎＯと、０ｗｔ％を超え且つ１ｗｔ％以下の範囲内にあるＦｅ２Ｏ３と、０.１ｗｔ％～０．６ｗｔ％の範囲内にあるＳＯ３とを含み、且つ、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＺｎＯの含有量の合計が、８ｗｔ％を超え且つ１１ｗｔ％未満の範囲内にある。低誘電ガラス繊維は、該低誘電ガラス組成物によるものである。該設計により、特許文献１に開示されている低誘電ガラス組成物は、低誘電率（ｌｏｗ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ）及び低誘電正接（ｌｏｗ ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｓｓ ｔａｎｇｅｎｔ）を有する。 Patent Document 1 discloses a low dielectric glass composition and a low dielectric glass fiber. The low dielectric glass composition includes SiO2 in a range of greater than 49 wt% and less than or equal to 53 wt%, Al2O3 in a range of 13 wt% to 17 wt%, and Al2O3 in a range of 18 wt% to 24 wt%. Some B 2 O 3 , MgO in a range of more than 2 wt% and less than 4.5 wt%, CaO in more than 2 wt% and less than 5 wt%, and more than 0.6 wt% and 3. TiO2 in the range of less than 5wt%, Na2O in the range of more than 0wt% and 0.6wt% or less, K2O in the range of 0wt% to 0.5wt%, and 0wt %. % to 1 wt%, ZnO is more than 1 wt% and less than 4 wt%, Fe 2 O 3 is more than 0 wt% and less than 1 wt%, and 0. SO 3 in the range of 1 wt% to 0.6 wt%, and the total content of MgO+CaO+ZnO is in the range of more than 8 wt% and less than 11 wt%. The low dielectric glass fiber is made of the low dielectric glass composition. Due to the design, the low dielectric glass composition disclosed in US Pat.
しかしながら、電気製品の設計がますます複雑になっているので、作動中に生じる熱が益々多くなっていて、熱による電気製品への悪影響が懸念され、または、製造中に熱による膨張または収縮などで生じた残留応力により電気デバイスに悪影響がもたらされるおそれが高くなっている。 However, as the design of electrical products becomes more and more complex, more and more heat is generated during operation, and there are concerns about the negative effects of heat on electrical products, or the thermal expansion or contraction during manufacturing. There is a high possibility that the residual stress generated in the process will have an adverse effect on electrical devices.
従って、ガラス繊維の熱による膨張または収縮を考慮したガラス繊維の幾何特性（例えば長さや体積）に対する要求もますます高くなってきている。 Accordingly, demands on the geometrical properties (eg, length and volume) of glass fibers that take into account thermal expansion or contraction of the glass fibers are also becoming higher and higher.
故に、低誘電性能（誘電率及び誘電正接）を有する上、低熱膨張係数を兼ね備えるガラス繊維布の開発が非常に必要とされている。 Therefore, there is a great need to develop a glass fiber cloth that has low dielectric performance (permittivity and dissipation tangent) as well as a low coefficient of thermal expansion.
従って、本発明の目的は、低熱膨張係数及び低誘電率を有するガラス繊維布製品と、該ガラス繊維布製品を含む、プリント回路板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）、集積回路基板（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）及び電子製品を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a glass fiber fabric product having a low coefficient of thermal expansion and a low dielectric constant, and a printed circuit board, integrated circuit substrate and electronic device containing the glass fiber fabric product. Our goal is to provide products.
上記目的を達成すべく、本発明は、
ガラス繊維布及びシランカップリング剤（ｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を含み、
前記ガラス繊維布は、ガラス組成物を含むガラス繊維により形成されたガラス繊維糸の編織物であり、
前記ガラス組成物は、前記ガラス組成物の総量を１００ｗｔ％として、
含有量が５５ｗｔ％～６４ｗｔ％の範囲内にある酸化ケイ素と、
含有量が１５ｗｔ％～２２ｗｔ％の範囲内にある酸化アルミニウムと、
含有量が０．１ｗｔ％～４ｗｔ％の範囲内にある酸化カルシウムと、
含有量が２．１ｗｔ％～１０ｗｔ％の範囲内にある酸化マグネシウムと、
含有量が０ｗｔ％を超え且つ７ｗｔ％未満の範囲内にある酸化銅と、
含有量が１３．１ｗｔ％を超え且つ１８ｗｔ％未満の範囲内にある酸化ホウ素とを含むことを特徴とするガラス繊維布製品を提供する。
本発明は、上記のガラス繊維布製品を含むことを特徴とするプリント回路板を提供する。
本発明は、上記のガラス繊維布製品を含むことを特徴とする集積回路基板を提供する。
本発明は、上記のプリント回路板及び上記の集積回路基板のうちの少なくとも１者を含むことを特徴とする及び電子製品を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention
Containing glass fiber cloth and silane coupling agent,
The glass fiber cloth is a knitted fabric of glass fiber yarns formed of glass fibers containing a glass composition,
The glass composition has a total amount of 100 wt%,
silicon oxide whose content is within the range of 55 wt% to 64 wt%;
Aluminum oxide whose content is in the range of 15 wt% to 22 wt%,
Calcium oxide whose content is within the range of 0.1 wt% to 4 wt%,
Magnesium oxide whose content is within the range of 2.1 wt% to 10 wt%,
Copper oxide whose content is in a range of more than 0 wt% and less than 7 wt%,
A glass fiber cloth product characterized in that it contains boron oxide in a content of more than 13.1 wt% and less than 18 wt%.
The present invention provides a printed circuit board characterized by including the above-mentioned glass fiber cloth product.
The present invention provides an integrated circuit board characterized by including the above-mentioned glass fiber cloth product.
The present invention provides an electronic product comprising at least one of the above printed circuit board and the above integrated circuit board.
上記の構成により、本発明のガラス繊維布製品は、前記ガラス繊維により、低熱膨張係数、低誘電率及び低誘電正接という複数の利点を有する。よって、該ガラス繊維布製品を含む、プリント回路板、集積回路基板及び電子製品は、寸法安定性、信号の伝送速度、及び信号の伝送の完全性にそれぞれ優れるという利点がある。 With the above structure, the glass fiber cloth product of the present invention has multiple advantages such as a low coefficient of thermal expansion, a low dielectric constant, and a low dielectric loss tangent due to the glass fibers. Therefore, printed circuit boards, integrated circuit boards, and electronic products containing the glass fiber cloth products have the advantages of excellent dimensional stability, signal transmission speed, and signal transmission integrity, respectively.
本発明のガラス繊維布製品は、ガラス繊維布及びシランカップリング剤を含む。
該ガラス繊維布は、ガラス組成物を含むガラス繊維により形成されたガラス繊維糸の編織物である。
The glass fiber cloth product of the present invention includes a glass fiber cloth and a silane coupling agent.
The glass fiber cloth is a knitted fabric of glass fiber yarns formed from glass fibers containing a glass composition.
該ガラス組成物は、該ガラス組成物の総量を１００ｗｔ％として、含有量が５５ｗｔ％～６４ｗｔ％の範囲内にある酸化ケイ素と、含有量が１５ｗｔ％～２２ｗｔ％の範囲内にある酸化アルミニウムと、含有量が０．１ｗｔ％～４ｗｔ％の範囲内にある酸化カルシウムと、含有量が２．１ｗｔ％～１０ｗｔ％の範囲内にある酸化マグネシウムと、含有量が０ｗｔ％を超え且つ７ｗｔ％未満の酸化銅と、含有量が１３．１ｗｔ％を超え且つ１８ｗｔ％未満の範囲内にある酸化ホウ素とを含むものである。
以下、本発明について詳しく説明する。
The glass composition contains silicon oxide having a content in the range of 55 wt% to 64 wt%, and aluminum oxide having a content in the range of 15 wt% to 22 wt%, with the total amount of the glass composition being 100 wt%. , calcium oxide whose content is within the range of 0.1 wt% to 4 wt%, magnesium oxide whose content is within the range of 2.1 wt% to 10 wt%, and whose content is greater than 0 wt% and less than 7 wt%. copper oxide and boron oxide whose content is in a range of more than 13.1 wt% and less than 18 wt%.
The present invention will be explained in detail below.
＜ガラス繊維布製品＞
ガラス繊維布製品は、例えば、シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布またはガラス繊維プリプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ）が挙げられるが、それらに限らない。
本発明の一部の実施形態において、シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布は、ガラス繊維糸を編組処理することにより形成されたガラス繊維布に対して、シランカップリング剤を用いて表面処理を行うことにより形成される。該編組処理は、例えば、エア噴射織機（ａｉｒ ｊｅｔ ｌｏｏｍ）を使用して行う。
<Glass fiber cloth products>
Examples of glass fiber fabric products include, but are not limited to, glass fiber fabrics or glass fiber prepregs treated with silane coupling agents.
In some embodiments of the present invention, a glass fiber cloth treated with a silane coupling agent is a glass fiber cloth formed by braiding glass fiber yarns, and a glass fiber cloth treated with a silane coupling agent is coated with a glass fiber cloth formed by braiding glass fiber yarns. Formed by processing. The braiding process is performed using, for example, an air jet loom.
本発明の一部の実施形態において、ガラス繊維布は、例えば布種類規格（ＩＰＣスタイル）が２１１６であるガラス繊維布である。 In some embodiments of the invention, the fiberglass fabric is, for example, a fiberglass fabric having a fabric type standard (IPC style) of 2116.
本発明の一部の実施形態において、ガラス繊維プリプレグは、樹脂を使用して、シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布に対して塗布処理を行ってから、乾燥処理を行って形成される。該塗布処理は、例えば含浸（ｉｍｐｒｅｇｎａｔｉｏｎ）処理である。 In some embodiments of the present invention, the glass fiber prepreg is formed by applying a resin to a glass fiber cloth treated with a silane coupling agent, followed by a drying process. . The coating process is, for example, an impregnation process.
＜ガラス繊維糸＞
ガラス繊維糸は、ガラス繊維により形成され、該ガラス繊維は、前記ガラス組成物を溶融処理及び紡糸処理を行って形成される。
<Glass fiber thread>
The glass fiber yarn is formed from glass fibers, and the glass fibers are formed by melting and spinning the glass composition.
本発明の一部の実施形態において、ガラス繊維糸は、例えば糸種類規格がＥ２５０であるガラス繊維糸であり、糸種類規格がＥ２５０であるガラス繊維糸は、２００本の直径が７μｍのガラス繊維により形成され且つ２５０の繊度（ｆｉｎｅｎｅｓｓ）及びＺ撚りで３６ＴＰＭ（Ｔｗｉｓｔ Ｐｅｒ Ｍｅｔｅｒ）の撚り数を有する。 In some embodiments of the invention, the glass fiber yarn is, for example, a glass fiber yarn with a yarn type standard of E250, and the glass fiber yarn with a yarn type standard of E250 includes 200 glass fibers with a diameter of 7 μm. and has a fineness of 250 and a twist number of 36 TPM (Twist Per Meter) in Z twist.
本発明の一部の実施形態において、ガラス繊維の熱膨張係数は、３ｐｐｍ／℃以下にある。 In some embodiments of the invention, the coefficient of thermal expansion of the glass fibers is less than or equal to 3 ppm/°C.
本発明の一部の実施形態において、周波数が１０ＧＨｚにおいて、ガラス繊維の誘電率は、５以下にある。 In some embodiments of the invention, the dielectric constant of the glass fiber is 5 or less at a frequency of 10 GHz.
本発明の一部の実施形態において、周波数が１０ＧＨｚにおいて、ガラス繊維の誘電正接は、０．００４５以下にある。 In some embodiments of the invention, at a frequency of 10 GHz, the dielectric loss tangent of the glass fiber is less than or equal to 0.0045.
＜ガラス組成物＞
酸化ケイ素（ＳｉＯ２）は、ガラス組成物の主成分である。酸化ケイ素は、３次元網目構造を有し、且つ、該３次元網目構造の基本構造ユニットは、ＳｉＯ４である四面体配列の結晶構造である。
<Glass composition>
Silicon oxide (SiO 2 ) is the main component of glass compositions. Silicon oxide has a three-dimensional network structure, and the basic structural unit of the three-dimensional network structure is a tetrahedral array crystal structure of SiO 4 .
酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）と酸化ケイ素との３次元網目構造には、一部の酸素原子が結合して架橋酸素（ｂｒｉｄｇｉｎｇ ｏｘｙｇｅｎ）を形成して、ガラス組成物の熱安定性及び粘度が向上する。しかし、酸化アルミニウムの含有量が２２ｗｔ％を超えると、ガラス組成物の粘度が高すぎるようになって、該ガラス組成物をガラス繊維として形成するには更に高い温度が必要になり、製造コストが高くなる。 Some oxygen atoms bond to the three-dimensional network structure of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and silicon oxide to form bridging oxygen, which improves the thermal stability and viscosity of the glass composition. improves. However, when the content of aluminum oxide exceeds 22 wt%, the viscosity of the glass composition becomes too high, and higher temperatures are required to form the glass composition into glass fibers, increasing manufacturing costs. It gets expensive.
酸化カルシウム（ＣａＯ）は、ガラス組成物の粘度を低減して、ガラス組成物の熱加工における十分な溶融に利することができる。しかし、酸化カルシウムの含有量が４ｗｔ％を超えると、ガラス組成物の誘電率が高くなる。 Calcium oxide (CaO) can reduce the viscosity of the glass composition to aid in sufficient melting during thermal processing of the glass composition. However, when the content of calcium oxide exceeds 4 wt%, the dielectric constant of the glass composition increases.
酸化マグネシウム（ＭｇＯ）は、ガラス組成物の粘度を低減して、ガラス組成物の熱加工における十分な溶融に利することができ、且つ、ガラス組成物により形成されるガラス繊維の機械強度の向上に利することができる。しかし、酸化マグネシウムの含有量が１０ｗｔ％を超えると、ガラス組成物の誘電率が高くなる。 Magnesium oxide (MgO) can reduce the viscosity of the glass composition to facilitate sufficient melting during thermal processing of the glass composition, and can also improve the mechanical strength of glass fibers formed from the glass composition. It can be beneficial to However, when the content of magnesium oxide exceeds 10 wt%, the dielectric constant of the glass composition increases.
酸化銅（ＣｕＯ）は、ガラス組成物により形成されるガラス繊維の熱膨張係数を低減することができ、且つ、ガラス組成物が製造中に緻密な構造を生じるようにすることができるので、アルカリ金属の酸化物［例えば酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）または酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）など］と酸化亜鉛（ＺｎＯ）とが存在することによりガラス繊維の構造が緩い状態になる問題を軽減できる。酸化銅を含まないと、ガラス組成物の熱膨張係数が３ｐｐｍ／℃を超え、酸化銅の含有量が７ｗｔ％以上になると、ガラス組成物に結晶が生じて、紡糸成型作業に不利になる。 Copper oxide (CuO) can reduce the coefficient of thermal expansion of the glass fibers formed by the glass composition, and can also cause the glass composition to develop a dense structure during manufacturing, so it is suitable for alkali The presence of metal oxides [such as sodium oxide (Na 2 O) or potassium oxide (K 2 O)] and zinc oxide (ZnO) can alleviate the problem of the glass fiber structure becoming loose. If the glass composition does not contain copper oxide, the thermal expansion coefficient of the glass composition exceeds 3 ppm/°C, and if the content of copper oxide exceeds 7 wt%, crystals will form in the glass composition, which will be disadvantageous for spinning and forming operations.
酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）の含有量が１３．１ｗｔ％を超え且つ１８ｗｔ％未満の範囲内にあると、ガラス組成物及びガラス繊維は、低誘電率と低誘電正接とを有するようになり、該ガラス組成物は、良好な紡糸加工性を有するようになる。しかし、酸化ホウ素の含有量が１３．１ｗｔ％以下になると、１０ＧＨｚの周波数において、ガラス組成物の誘電率が５以上になり、酸化ホウ素の含有量が１８ｗｔ％以上になると、ガラス組成物に結晶が生じて、紡糸成型作業に不利になる。 When the content of boron oxide (B 2 O 3 ) is in the range of more than 13.1 wt% and less than 18 wt%, the glass composition and glass fiber will have a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent. , the glass composition has good spinning processability. However, when the boron oxide content is 13.1 wt% or less, the dielectric constant of the glass composition becomes 5 or more at a frequency of 10 GHz, and when the boron oxide content is 18 wt% or more, crystals appear in the glass composition. occurs, which is disadvantageous to the spinning and forming operation.
本発明の一部の実施形態において、ガラス組成物は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を更に含む。 In some embodiments of the invention, the glass composition further includes zinc oxide (ZnO).
本発明の一部の実施形態において、ガラス組成物の総量を１００ｗｔ％として、酸化亜鉛の含有量が０ｗｔ％を超え且つ８ｗｔ％以下の範囲内にある。 In some embodiments of the present invention, the content of zinc oxide is greater than 0 wt% and less than or equal to 8 wt%, with the total amount of the glass composition being 100 wt%.
酸化亜鉛は、ガラス組成物により形成されるガラス繊維の熱膨張係数を低減することができる。本技術分野の一般知識によると、ガラス組成物がアルカリ金属の酸化物及び酸化亜鉛を含むと、該ガラス組成物により形成されるガラス繊維は構造が緩い状態になって、熱膨張係数の低減に不利になる。従って、本発明の一部の実施形態において、ガラス組成物がアルカリ金属の酸化物を含む場合、必要に応じて酸化亜鉛を添加しなくてもよい。 Zinc oxide can reduce the coefficient of thermal expansion of glass fibers formed by the glass composition. According to general knowledge in this technical field, when a glass composition contains an oxide of an alkali metal and zinc oxide, the glass fibers formed by the glass composition have a loose structure, which leads to a reduction in the coefficient of thermal expansion. be at a disadvantage. Therefore, in some embodiments of the invention, zinc oxide may not be optionally added when the glass composition includes an oxide of an alkali metal.
本発明の一部の実施形態において、ガラス組成物は、他の物質成分を更に含む。該他の物質成分は、少なくとも１種の他の物質を含む。該他の物質としては、例えば、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）または二酸化チタン（ＴｉＯ２）などが挙げられるが、それらに限らない。 In some embodiments of the invention, the glass composition further includes other material components. The other material component includes at least one other material. Examples of such other substances include, but are not limited to, sodium oxide (Na 2 O), potassium oxide (K 2 O), iron oxide (Fe 2 O 3 ), or titanium dioxide (TiO 2 ). .
本発明の一部の実施形態において、他の物質成分は、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化鉄、二酸化チタンまたはそれらの組み合わせからなる群より選ばれた他の物質を少なくとも１種含む。本発明の一部の実施形態において、ガラス組成物の総量を１００ｗｔ％として、他の物質成分の含有量が０ｗｔ％を超え且つ１．２ｗｔ％以下の範囲内にある。 In some embodiments of the invention, the other material component includes at least one other material selected from the group consisting of sodium oxide, potassium oxide, iron oxide, titanium dioxide, or combinations thereof. In some embodiments of the present invention, the total amount of the glass composition is 100 wt%, and the content of other material components is in the range of more than 0 wt% and 1.2 wt% or less.
酸化ナトリウム及び酸化カリウムは、フラックス（ｆｌｕｘ）であって、ガラス組成物の溶融に利してより低い温度でガラス繊維を製造することに利する。しかし、酸化ナトリウムまたは酸化カリウムの含有量が多すぎると、ガラス繊維の化学安定性が低減して電気絶縁性及び機械強度が下がる。 Sodium oxide and potassium oxide are fluxes that are useful for melting the glass composition and producing glass fibers at lower temperatures. However, if the content of sodium oxide or potassium oxide is too large, the chemical stability of the glass fiber will be reduced and the electrical insulation and mechanical strength will be reduced.
酸化鉄は、ガラス組成物の溶融、紡糸工程等での安定性を向上させることができる。しかし、酸化鉄の含有量が多すぎると、ガラス組成物を溶融する時に、温度が不均一となる問題が生じる。 Iron oxide can improve the stability of the glass composition during melting, spinning steps, and the like. However, if the content of iron oxide is too large, a problem arises in that the temperature becomes non-uniform when the glass composition is melted.
二酸化チタンは、ガラス繊維の機械強度を向上させることができる。しかし、二酸化チタンの含有量が多すぎると、ガラス組成物からガラス繊維に形成する過程において、ガラス組成物に結晶が生じて、紡糸成型作業に不利になる。 Titanium dioxide can improve the mechanical strength of glass fibers. However, if the content of titanium dioxide is too large, crystals will form in the glass composition during the process of forming glass fibers from the glass composition, which will be disadvantageous for spinning and forming operations.
＜シランカップリング剤＞
シランカップリング剤は、例えば、アミノ基を有するシランカップリング剤またはアミノ基を有しないシランカップリング剤などが挙げられるが、それらに限らない。
<Silane coupling agent>
Examples of the silane coupling agent include, but are not limited to, a silane coupling agent having an amino group or a silane coupling agent not having an amino group.
アミノ基を有するシランカップリング剤は、例えば、アミノアルコキシシラン（ａｍｉｎｏａｌｋｏｘｙｓｉｌａｎｅ）またはアミノシラノール（ａｍｉｎｏｓｉｌａｎｏｌ）などが挙げられるが、それらに限らない。 Examples of the silane coupling agent having an amino group include, but are not limited to, aminoalkoxysilane and aminosilanol.
アミノアルコキシシランは、例えば、
(３－アミノプロピル)トリメトキシシラン［（３－ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌ）ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、ＣＡＳ登録番号：１３８２２－５６－５］、
(Ｎ－アミノエチル－３－アミノプロピル) メチルジメトキシシラン［（Ｎ－ａｍｉｎｏｅｔｈｙｌ－３－ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌ）ｍｅｔｈｙｌｄｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、ＣＡＳ登録番号：３０６９－２９－２］または
ビス［３－(トリメトキシシリル)プロピル］アミン［ｂｉｓ［３－（ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌ）ｐｒｏｐｙｌ］ａｍｉｎｅ］などが挙げられるが、それらに限らない。
Aminoalkoxysilanes are, for example,
(3-aminopropyl)trimethoxysilane [CAS registration number: 13822-56-5],
(N-aminoethyl-3-aminopropyl)methyldimethoxysilane [CAS registration number: 3069-29-2] or bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine [ Examples include, but are not limited to, bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amine].
アミノシラノールは、例えば、上記のアミノアルコキシシランの加水分解物が挙げられ、該加水分解物は、例えば、(３－アミノプロピル)シラノール［（３－ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌ）ｓｉｌａｎｏｌ］または(Ｎ－アミノエチル－３－アミノプロピル) メチルシラノール［（Ｎ－ａｍｉｎｏｅｔｈｙｌ－３－ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌ）ｍｅｔｈｙｌ ｓｉｌａｎｏｌ］などが挙げられる。 Examples of aminosilanols include hydrolysates of the above-mentioned aminoalkoxysilanes, and examples of the hydrolysates include (3-aminopropyl)silanol and (N-aminoethyl-3 -aminopropyl) methyl silanol [(N-aminoethyl-3-aminopropyl) methyl silanol].
アミノ基を有しないシランカップリング剤は、例えば、ビニールシランカップリング剤（ｖｉｎｙｌｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ）またはアクリルオキシシランカップリング剤（ａｃｒｙｌｏｘｙｓｉｌａｎｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ａｇｅｎｔ）などが挙げられるが、それらに限らない。 Examples of the silane coupling agent that does not have an amino group include, but are not limited to, vinylsilane coupling agent and acryloxysilane coupling agent.
本発明の一部の実施形態において、シランカップリング剤は、アミノ基を有しないシランカップリング剤である。 In some embodiments of the invention, the silane coupling agent is a silane coupling agent that does not have amino groups.
本発明の一部の実施形態において、アミノ基を有しないシランカップリング剤は、ビニールシランカップリング剤、アクリルオキシシランカップリング剤またはそれらの組み合わせから選ばれる。 In some embodiments of the invention, the silane coupling agent without amino groups is selected from vinyl silane coupling agents, acryloxysilane coupling agents, or combinations thereof.
ビニールシランカップリング剤は、例えば、ビニールアルコキシシラン（ｖｉｎｙｌ ａｌｋｏｘｙｓｉｌａｎｅ）またはビニールシラノール（ｖｉｎｙｌｓｉｌａｎｏｌ）などが挙げられるが、それらに限らない。 Examples of the vinyl silane coupling agent include, but are not limited to, vinyl alkoxysilane and vinylsilanol.
ビニールアルコキシシランは、例えば、
ビニルトリメトキシシラン（ｖｉｎｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、ＣＡＳ登録番号：２７６８－０２－７）、
ビニルトリエトキシシラン（ｖｉｎｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、ＣＡＳ登録番号：７８－０８－０）または
ビニルメチルジメトキシシラン（ｖｉｎｙｌｍｅｔｈｙｌｄｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、ＣＡＳ登録番号：１６７５３－６２－１）などが挙げられるが、それらに限らない。
Vinyl alkoxysilanes are, for example,
Vinyltrimethoxysilane (CAS registration number: 2768-02-7),
Examples include, but are not limited to, vinyltriethoxysilane (CAS Registration Number: 78-08-0) and vinylmethyldimethoxysilane (CAS Registration Number: 16753-62-1).
ビニールシラノールは、例えば、上記のビニールアルコキシシランの加水分解物が挙げられる。 Examples of vinyl silanols include hydrolysates of the above-mentioned vinyl alkoxysilanes.
アクリルオキシシランカップリング剤は、例えば、アクリルオキシアルコキシシラン（ａｃｒｙｌｏｘｙ ａｌｋｏｘｙｓｉｌａｎｅ）またはアクリルオキシシラノール（ａｃｒｙｌｏｘｙｓｉｌａｎｏｌ）などが挙げられるが、それらに限らない。 Examples of the acryloxysilane coupling agent include, but are not limited to, acryloxyalkoxysilane and acryloxysilanol.
アクリルオキシアルコキシシランは、例えば、
３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（３－ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、ＣＡＳ登録番号：２５３０－８５－０）、
３－メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン（３－ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌｍｅｔｈｙｌｄｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）または
３－アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（３－ａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）などが挙げられるが、それらに限らない。
Acryloxyalkoxysilane is, for example,
3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (CAS registration number: 2530-85-0),
Examples include, but are not limited to, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane and 3-acryloxypropyltrimethoxysilane.
アクリルオキシシラノールは、例えば、上記のアクリルオキシアルコキシシランの加水分解物が挙げられる。 Examples of acryloxysilanol include hydrolysates of the above-mentioned acryloxyalkoxysilanes.
本発明の一部の実施形態において、ガラス繊維布製品は、シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布であって、シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布の総量を１００ｗｔ％として、シランカップリング剤の含有量が０．０５ｗｔ％～１．５ｗｔ％の範囲内にある。 In some embodiments of the present invention, the glass fiber fabric product is a glass fiber fabric treated with a silane coupling agent, wherein the total amount of the glass fiber fabric treated with the silane coupling agent is 100 wt%. The content of the coupling agent is within the range of 0.05 wt% to 1.5 wt%.
本発明の一部の実施形態において、シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布の総量を１００ｗｔ％として、シランカップリング剤の含有量が０．０５ｗｔ％～１．０ｗｔ％の範囲内にある。 In some embodiments of the present invention, the content of the silane coupling agent is in the range of 0.05 wt% to 1.0 wt%, where the total amount of the glass fiber cloth treated with the silane coupling agent is 100 wt%. .
本発明の一部の実施形態において、シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布の総量を１００ｗｔ％として、シランカップリング剤の含有量が０．０５ｗｔ％～０．５ｗｔ％の範囲内にある。 In some embodiments of the present invention, the content of the silane coupling agent is in the range of 0.05 wt% to 0.5 wt%, where the total amount of the glass fiber cloth treated with the silane coupling agent is 100 wt%. .
シランカップリング剤がアミノ基を有しないシランカップリング剤である本発明の一部の実施形態において、シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布の総量を１００ｗｔ％として、シランカップリング剤の含有量が０．１ｗｔ％～１．０ｗｔ％の範囲内にある。 In some embodiments of the present invention, where the silane coupling agent is a silane coupling agent that does not have an amino group, the total amount of the glass fiber cloth treated with the silane coupling agent is 100 wt%, and the content of the silane coupling agent is The amount is in the range of 0.1 wt% to 1.0 wt%.
＜樹脂＞
本発明のガラス繊維布製品は、樹脂を更に含む。
樹脂は、例えば、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂などが挙げられるが、それらに限らない。
<Resin>
The glass fiber cloth product of the present invention further includes a resin.
Examples of the resin include, but are not limited to, thermosetting resins and photocuring resins.
本発明の一部の実施形態において、樹脂は、熱硬化性樹脂である。
熱硬化性樹脂は、例えば、ポリフェニレンエーテル（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｅｔｈｅｒ）樹脂、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙ ｒｅｓｉｎ）、尿素樹脂（ｕｒｅａ－ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｒｅｓｉｎ）、不飽和ポリエステル（ｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄ ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）、メラミン樹脂（ｍｅｌａｍｉｎｅ ｒｅｓｉｎ）またはフッ素樹脂（ｆｌｕｏｒｏｒｅｓｉｎ）などが挙げられるが、それらに限らない。
In some embodiments of the invention, the resin is a thermoset resin.
Thermosetting resins include, for example, polyphenylene ether resin, phenolic resin, epoxy resin, urea-formaldehyde resin, and unsaturated polyester. olyester), melamine resin ( Examples include, but are not limited to, melamine resin and fluororesin.
光硬化性樹脂は、例えば、光硬化型ポリウレタン樹脂または光硬化型アクリル樹脂などが挙げられるが、それらに限らない。 Examples of the photocurable resin include, but are not limited to, photocurable polyurethane resins and photocurable acrylic resins.
本発明の一部の実施形態において、ガラス繊維布製品は、ガラス繊維プリプレグであって、ガラス繊維プリプレグの総量を１００ｗｔ％として、樹脂の含有量（ｒｅｓｉｎ ｃｏｎｔｅｎｔ、略称：ＲＣ）が４０ｗｔ％～７０ｗｔ％の範囲内にある。 In some embodiments of the present invention, the glass fiber fabric product is a glass fiber prepreg, and the resin content (abbreviation: RC) is 40 wt% to 70 wt%, with the total amount of the glass fiber prepreg being 100 wt%. within the range of %.
本発明の一部の実施形態において、ガラス繊維プリプレグの総量を１００ｗｔ％として、樹脂の含有量が５０ｗｔ％～５５ｗｔ％の範囲内にある。 In some embodiments of the invention, the resin content is in the range of 50 wt% to 55 wt%, with the total amount of glass fiber prepreg being 100 wt%.
本発明の一部の実施形態において、ガラス繊維プリプレグの総量を１００ｗｔ％として、樹脂の含有量が５１ｗｔ％～５３ｗｔ％の範囲内にある。 In some embodiments of the invention, the resin content is in the range of 51 wt% to 53 wt%, with the total amount of glass fiber prepreg being 100 wt%.
＜プリント回路板＞
本発明のプリント回路板は、上記のガラス繊維布製品を含む。
プリント回路板は、例えば、片面プリント回路板、両面プリント回路板、多層プリント回路板、高密度プリント回路板またはサブストレートライクプリント回路板（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｌｉｋｅ ＰＣＢ、略称：ＳＬＰ）などが挙げられる。
<Printed circuit board>
The printed circuit board of the present invention includes the glass fiber cloth product described above.
Examples of the printed circuit board include a single-sided printed circuit board, a double-sided printed circuit board, a multilayer printed circuit board, a high-density printed circuit board, and a substrate-like printed circuit board (SLP).
ガラス繊維布製品は、上記のプリント回路板に使用し、且つ、絶縁層、搭載用基板または補強層（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ）とする。 Glass fiber cloth products are used in the above printed circuit boards and as insulation layers, mounting substrates or reinforcement layers.
プリント回路板のガラス繊維布製品は、低熱膨張係数、低誘電率及び低誘電正接という複数の利点を有するので、熱膨張による寸法が安定しない問題が生じることを避けることができ、且つ、プリント回路板が高い周波数（例えば１０ＧＨｚ）に用いられる場合において、信号の伝送が遅延する問題がなく伝送速度が速い特性を有し、且つ信号の伝送損失（減衰）もなく信号の伝送の完全性が高いという利点があり、従って、５Ｇ以上の通信技術を採用する電子製品に使用できる。 Glass fiber cloth products for printed circuit boards have multiple advantages of low thermal expansion coefficient, low dielectric constant, and low dielectric loss tangent, which can avoid the problem of dimensional instability caused by thermal expansion, and make the printed circuit board When the board is used at high frequencies (e.g. 10 GHz), it has the characteristics of high transmission speed without problems with signal transmission delays, and has high signal transmission integrity without signal transmission loss (attenuation). Therefore, it can be used in electronic products that employ 5G or higher communication technology.
＜集積回路基板＞
本発明の集積回路基板は、上記のガラス繊維布製品を含む。
集積回路基板は、例えば、フリップチップ基板（ｆｌｉｐ ｃｈｉｐ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）またはワイヤボンド基板（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）などが挙げられるが、それらに限らない。
<Integrated circuit board>
The integrated circuit board of the present invention includes the glass fiber cloth product described above.
Examples of the integrated circuit board include, but are not limited to, a flip chip substrate or a wire bond substrate.
ガラス繊維布製品は、上記の集積回路基板の絶縁層、搭載用基板または補強層とする。
集積回路基板のガラス繊維布製品は、低熱膨張係数、低誘電率及び低誘電正接という複数の利点を有するので、チップと集積回路基板の接続界面が熱膨張により位置がズレて接続通電点（ｃｏｎｎｅｃｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）の機能がなくなる問題が生じることを避けることができ、且つ、集積回路基板が高い周波数（例えば１０ＧＨｚ）に用いられる場合において、信号の伝送が遅延する問題がなく伝送速度が速い特性を有し、且つ信号の伝送損失（減衰）もなく信号の伝送の完全性が高いという利点があり、従って、５Ｇ以上の通信技術を採用する電子製品に使用できる。
The glass fiber cloth product is used as an insulating layer, a mounting substrate, or a reinforcing layer of the above-mentioned integrated circuit board.
Glass fiber cloth products for integrated circuit boards have multiple advantages such as low coefficient of thermal expansion, low dielectric constant, and low dielectric loss tangent, so the connection interface between the chip and the integrated circuit board will be misaligned due to thermal expansion and the connection current point (connect In addition, when the integrated circuit board is used at a high frequency (for example, 10 GHz), it has the characteristics of high transmission speed without the problem of signal transmission delay. It also has the advantage of high signal transmission integrity without signal transmission loss (attenuation), and therefore can be used in electronic products that employ 5G or higher communication technology.
＜電子製品＞
本発明の電子製品は、上記のプリント回路板及び上記の集積回路基板のうちの少なくとも１者を含む。
電子製品は、例えば、携帯電話、タブレット、例えばミリ波レーダー（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ ｒａｄａｒ）または画像認識システムなどの自動運転の車載電子装置、グラフィックボード、無線通信用機器またはサーバーなどが挙げられるが、それらに限らない。
<Electronic products>
The electronic product of the present invention includes at least one of the above printed circuit board and the above integrated circuit board.
Examples of electronic products include mobile phones, tablets, self-driving in-vehicle electronic devices such as millimeter wave radar or image recognition systems, graphic boards, wireless communication equipment or servers, etc. Not exclusively.
以下、製造例及び実施例で本発明を説明する。これらの製造例及び実施例は、例示的かつ説明的なものであり、且つ、本発明を限定するものと解釈されるべきではないことを理解されたい。 The present invention will be explained below with reference to production examples and examples. It is to be understood that these preparations and examples are illustrative and explanatory and are not to be construed as limiting the invention.
製造例１
５５．２１ｗｔ％のＳｉＯ２、１９．１７ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、０．１６ｗｔ％のＣａＯ、４．２ｗｔ％のＭｇＯ、６．５ｗｔ％のＺｎＯ、０．５ｗｔ％のＣｕＯ、１３．２ｗｔ％のＢ２Ｏ３及び１．０６ｗｔ％の他の物質成分(０．０３％のＮａ２Ｏ、０．０３％のＫ２Ｏ、０．３２％のＦｅ２Ｏ３及び０．６８％のＴｉＯ２を含む)を混合してガラス組成物を得た。
Manufacturing example 1
55.21 wt% SiO2 , 19.17 wt% Al2O3 , 0.16 wt% CaO, 4.2 wt % MgO, 6.5 wt% ZnO, 0.5 wt% CuO, 13.2 wt% of B 2 O 3 and 1.06 wt% of other material components (0.03% Na 2 O, 0.03% K 2 O, 0.32% Fe 2 O 3 and 0.68% TiO 2 ) to obtain a glass composition.
該ガラス組成物を高温炉中に配置して１５００℃～１６００℃の温度で１～４時間加熱し、完全に溶融した液体ガラスを得た。そして、該液体ガラスを直径４０ｍｍの黒鉛るつぼ（ｇｒａｐｈｉｔｅ ｃｒｕｃｉｂｌｅ）に注入し、該黒鉛るつぼを８００℃まで予熱した焼鈍炉（ａｎｎｅａｌｉｎｇ ｆｕｒｎａｃｅ）に配置し、該液状ガラスを室温にまで冷却することでガラスブロックを形成した。 The glass composition was placed in a high temperature furnace and heated at a temperature of 1500° C. to 1600° C. for 1 to 4 hours to obtain a completely molten liquid glass. Then, the liquid glass is poured into a graphite crucible with a diameter of 40 mm, the graphite crucible is placed in an annealing furnace preheated to 800°C, and the liquid glass is cooled to room temperature to form a glass. formed a block.
製造例２～製造例５及び比較製造例１～比較製造例４
製造例２～製造例５及び比較製造例１～比較製造例４の製造方法は、表１及び表２に示されるようにガラス組成物が異なる以外、製造例１と同じである。
Production Example 2 to Production Example 5 and Comparative Production Example 1 to Comparative Production Example 4
The manufacturing methods of Manufacturing Examples 2 to 5 and Comparative Manufacturing Examples 1 to 4 are the same as Manufacturing Example 1 except that the glass compositions are different as shown in Tables 1 and 2.
[評価項目]
＜熱膨張係数の測定＞
各製造例及び各比較製造例のガラスブロックから切り出し及び研磨によりサイズが０．５ｃｍ×０．５ｃｍ×２ｃｍのサンプルを得た。そして、熱機械分析装置（Ｈｉｔａｃｈｉ社、型番：ＴＭＡ７１０００）を使用して、１０℃／ｍｉｎの加熱速度で各製造例及び各比較製造例のサンプルを加熱し、各サンプルの５０℃及び２００℃の時の長さを測定し、測定された長さ及び温度により、長さの変化量及び温度の変化量を算出することで熱膨張係数を算出した。その結果は、表１及び表２に示される。
[Evaluation item]
<Measurement of thermal expansion coefficient>
Samples with a size of 0.5 cm x 0.5 cm x 2 cm were obtained by cutting and polishing from the glass blocks of each production example and each comparative production example. Then, using a thermomechanical analyzer (Hitachi, model number: TMA71000), the samples of each production example and each comparative production example were heated at a heating rate of 10 °C/min. The thermal expansion coefficient was calculated by measuring the length of time and calculating the amount of change in length and the amount of change in temperature from the measured length and temperature. The results are shown in Tables 1 and 2.
＜誘電率及び誘電正接の測定＞
各製造例及び各比較製造例のガラスブロックを研磨して、厚さ０．６９５ｍｍ±０．０９５ｍｍのガラスシートを作成してから、ベクトルネットワークアナライザ（Ｖｅｃｔｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｎａｌｙｚｅｒ、ドイツＲ＆Ｓ社のＺＮＢ２０）をスプリットポスト誘電体共振器（Ｓｐｌｉｔ Ｐｏｓｔ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ、台湾ＷＡＶＥＲＡＹ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．， ＬＴＤ．社）と合わせて、周波数が１０ＧＨｚ時の、各製造例及び各比較製造例のガラスシートの誘電率及び誘電正接を測定した。その結果は、表１及び表２に示される。
<Measurement of permittivity and dielectric loss tangent>
The glass blocks of each manufacturing example and each comparative manufacturing example were polished to create a glass sheet with a thickness of 0.695 mm ± 0.095 mm, and then a vector network analyzer (ZNB20 from R&S, Germany) was split. In conjunction with a post dielectric resonator (Split Post Dielectric Resonator, Taiwan WAVERAY TECHNOLOGY CO., LTD.), the dielectric constant and dielectric loss tangent of the glass sheets of each manufacturing example and each comparative manufacturing example were measured at a frequency of 10 GHz. did. The results are shown in Tables 1 and 2.
表１及び表２に示されるように、比較製造例１～比較製造例４のガラス組成物は、酸化銅の含有量を０ｗｔ％を超え且つ７ｗｔ％未満の範囲に、且つ、酸化ホウ素の含有量を１３．１ｗｔ％を超える範囲に同時に制御していないので、そのガラス組成物によるガラス（ガラスブロックやガラスシート）の熱膨張係数、誘電率及び誘電正接の少なくとも１者が高すぎる。 As shown in Tables 1 and 2, the glass compositions of Comparative Production Examples 1 to 4 contained copper oxide in a range of more than 0 wt% and less than 7 wt%, and contained boron oxide. Since the amount is not simultaneously controlled within a range exceeding 13.1 wt%, at least one of the thermal expansion coefficient, dielectric constant, and dielectric loss tangent of the glass (glass block or glass sheet) made of the glass composition is too high.
それに対して、本発明における各製造例のガラス組成物は、酸化銅の含有量を０ｗｔ％を超え且つ７ｗｔ％未満の範囲に且つ酸化ホウ素の含有量を１３．１ｗｔ％を超え且つ１８ｗｔ％未満の範囲に同時に制御しているので、そのガラス組成物によるガラス（ガラスブロックやガラスシート）は、熱膨張係数が２．８ｐｐｍ／℃以下であり、誘電率が４．９８以下であり、且つ誘電正接が０．００４３以下である。従って、比較製造例１～比較製造例４のガラスと比べて、本発明におけるガラス組成物によるガラスは、低熱膨張係数、低誘電率及び低誘電正接という複数の利点を有するので、本発明におけるガラス組成物によるガラス繊維も、低熱膨張係数、低誘電率及び低誘電正接という複数の利点を有し、従って、本発明におけるガラス繊維により形成されたガラス繊維布製品も、低熱膨張係数、低誘電率及び低誘電正接という複数の利点を有し、それにより、本発明のガラス繊維布製品をプリント回路板及び集積回路基板に応用すると、プリント回路板及び集積回路基板に寸法安定性に優れ、信号の伝送速度が速く、且つ信号の伝送の完全性が高いという利点を与えることができる。 On the other hand, the glass composition of each production example in the present invention has a copper oxide content in a range of more than 0 wt% and less than 7 wt%, and a boron oxide content in a range of more than 13.1 wt% and less than 18 wt%. Since the glass composition is controlled at the same time within the range of The tangent is 0.0043 or less. Therefore, compared to the glasses of Comparative Production Examples 1 to 4, the glasses made of the glass compositions of the present invention have multiple advantages such as a low coefficient of thermal expansion, a low dielectric constant, and a low dielectric loss tangent. The glass fiber according to the composition also has multiple advantages of low coefficient of thermal expansion, low dielectric constant and low dielectric loss tangent, therefore, the glass fiber fabric product formed by the glass fiber in the present invention also has a low coefficient of thermal expansion, low dielectric constant. Therefore, when the glass fiber cloth product of the present invention is applied to printed circuit boards and integrated circuit boards, the printed circuit boards and integrated circuit boards have excellent dimensional stability and signal strength. It is possible to provide the advantages of high transmission speed and high signal transmission integrity.
実施例１ ガラス繊維布製品及び両面プリント回路板
製造例２のガラス組成物を熔炉に置いて熔融処理を行って熔融ガラス液に形成した後、順に、紡糸処理、糊付け（ｓｉｚｉｎｇ）処理、ワインディング（ｗｉｎｄｉｎｇ）処理及び撚糸（ｔｗｉｓｔｉｎｇ）処理を行って、糸種類規格がＥ２５０であるガラス繊維糸を得た。
Example 1 Glass fiber cloth product and double-sided printed circuit board The glass composition of Production Example 2 was placed in a melting furnace and melted to form a molten glass liquid, and then subjected to spinning treatment, sizing treatment, winding treatment ( A glass fiber yarn having a yarn type standard of E250 was obtained by performing a winding process and a twisting process.
該ガラス繊維糸を経糸（たて糸）及び緯糸（よこ糸）として、経糸を順に整経糊付け（ｗａｒｐｉｎｇ－ｓｉｚｉｎｇ）処理及び捲糸（ｂｅａｍｉｎｇ）処理を行って、ウィバースビーム（ｗｅａｖｅｒ‘ｓ ｂｅａｍ）を得た。 The glass fiber yarns are used as warp yarns and weft yarns, and the warp yarns are sequentially subjected to warping-sizing treatment and winding treatment to obtain a weaver's beam. Ta.
該ウィバースビームをエア噴射織機（メーカー：豊田、型番：ＪＡＴ７１０）に設置して、緯糸と共に布種類規格が２１１６であるガラス繊維布を編組した。 The weaver beam was installed in an air injection loom (manufacturer: Toyota, model number: JAT710), and a glass fiber cloth having a cloth type standard of 2116 was knitted together with the weft.
該ガラス繊維布を順に糊抜（ｄｅｓｉｚｉｎｇ）処理及び開繊（ｆｉｂｅｒ ｏｐｅｎｉｎｇ）処理を行った後、シランカップリング剤処理液に含浸して、該ガラス繊維布に対して表面処理を行い、そして、乾燥処理を行って、シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布を形成した。 After the glass fiber cloth is sequentially subjected to desizing treatment and fiber opening treatment, it is impregnated with a silane coupling agent treatment liquid to perform surface treatment on the glass fiber cloth, and A drying process was performed to form a silane coupling agent treated glass fiber cloth.
シランカップリング剤処理液は、ビニルトリメトキシシランを酢酸水溶液中に撹拌混合して、ｐＨ値が３．５～５．５の混合液を得てから、３０分間の加水分解反応を行って形成し、且つ、シランカップリング剤処理液の総量を１００ｗｔ％として、ビニルトリメトキシシランの含有量が０．０８ｗｔ％である。 The silane coupling agent treatment solution is formed by stirring and mixing vinyltrimethoxysilane in an acetic acid aqueous solution to obtain a mixed solution with a pH value of 3.5 to 5.5, and then performing a hydrolysis reaction for 30 minutes. Furthermore, the content of vinyltrimethoxysilane is 0.08 wt%, assuming that the total amount of the silane coupling agent treatment liquid is 100 wt%.
シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布の総量を１００ｗｔ％として、ビニルトリメトキシシランの含有量が０．１４ｗｔ％である。 The content of vinyltrimethoxysilane is 0.14 wt%, assuming that the total amount of the glass fiber cloth treated with the silane coupling agent is 100 wt%.
シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布をポリフェニレンエーテル溶液に含浸した。該ポリフェニレンエーテル溶液は、ポリフェニレンエーテル（メーカー：サウジアラビアＳＡＢＩＣ社、型番：ＮＯＲＹＬ ＳＡ９０００、分子量：２３００）及びブタノンを含み、且つ、ポリフェニレンエーテル溶液の総量を１００ｗｔ％として、ポリフェニレンエーテルの含有量が６５ｗｔ％である。そして、１６０℃の条件で加熱乾燥処理して、厚さが１００μｍのガラス繊維プリプレグを得た。なお、ガラス繊維プリプレグの総量を１００ｗｔ％として、樹脂（ポリフェニレンエーテル）の含有量が５２ｗｔ％である。 A glass fiber cloth treated with a silane coupling agent was impregnated with a polyphenylene ether solution. The polyphenylene ether solution contains polyphenylene ether (manufacturer: Saudi Arabia SABIC, model number: NORYL SA9000, molecular weight: 2300) and butanone, and the total amount of the polyphenylene ether solution is 100 wt%, and the polyphenylene ether content is 65 wt%. be. Then, it was heated and dried at 160° C. to obtain a glass fiber prepreg with a thickness of 100 μm. Note that the content of the resin (polyphenylene ether) is 52 wt%, with the total amount of glass fiber prepreg being 100 wt%.
７枚のガラス繊維プリプレグを上下に積重ねて、第１の積層体を形成し、そして、第１の積層体の上表面に１枚の１Ｈｏｚ（厚さ約１８μｍ）の銅箔を設置し且つ第１の積層体の下表面に１枚の１Ｈｏｚの銅箔を設置して、第２の積層体を形成し、そして、温度設定が２１０℃の真空積層設備（メーカー：台湾ＶＩＧＯＲ社、型番：Ｖ８１１７Ａ）により第２の積層体に対して１．５時間の加熱プレス処理を行って、厚さ約０．７ｍｍの銅箔基板を製造した。 Seven sheets of glass fiber prepreg are stacked one above the other to form a first laminate, and one sheet of 1Hoz (about 18 μm thick) copper foil is placed on the upper surface of the first laminate. A sheet of 1 Hz copper foil was installed on the lower surface of the first laminate to form a second laminate, and a vacuum lamination equipment with a temperature setting of 210°C (manufacturer: Taiwan VIGOR Co., Ltd., model number: V8117A) was used. ) was applied to the second laminate for 1.5 hours to produce a copper foil substrate with a thickness of about 0.7 mm.
該銅箔基板を順に線路エッチング（ｌｉｎｅ ｅｔｃｈｉｎｇ）処理、せん孔（ｄｒｉｌｌｉｎｇ）処理及びめっきスルーホール（ｐｌａｔｅｄ－ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅ）処理を行って、複数のスルーホールを有する両面プリント回路板を得た、該複数のスルーホールは、穴径が０．３５ｍｍであり且つ間隔が０．７ｍｍである。 The copper foil substrate is sequentially subjected to a line etching process, a drilling process and a plated-through hole process to obtain a double-sided printed circuit board having a plurality of through holes. The through holes have a hole diameter of 0.35 mm and an interval of 0.7 mm.
実施例２～実施例９
実施例２～実施例９の製造方法は、表３に示されるようにシランカップリング剤の種類及び各成分の使用量が異なる以外、実施例１と同じである。
Examples 2 to 9
The manufacturing methods of Examples 2 to 9 are the same as Example 1 except that the type of silane coupling agent and the amount of each component used are different as shown in Table 3.
各実施例におけるシランカップリング剤処理液において、ビニールシランカップリング剤は、ビニルトリメトキシシランであり、アクリルオキシシランカップリング剤は、３－メタクリロキシプロピルトリメトキシシランであり、アミノ基を有するシランカップリング剤は、(３－アミノプロピル)トリメトキシシランである。 In the silane coupling agent treatment solution in each example, the vinyl silane coupling agent is vinyltrimethoxysilane, the acryloxysilane coupling agent is 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the silane coupling agent has an amino group. The coupling agent is (3-aminopropyl)trimethoxysilane.
[評価項目]
＜シランカップリング剤の含有量の測定＞
ＩＰＣ－４４１２（２００６年版）のプリント回路板用Ｅガラス繊維で構成された編織物基準の第４．４．８節の測定方法を参照して行った。
[Evaluation item]
<Measurement of silane coupling agent content>
The measurement was carried out with reference to the measurement method in Section 4.4.8 of the IPC-4412 (2006 edition) standard for textiles made of E-glass fibers for printed circuit boards.
実施例１～実施例９のシランカップリング剤により処理されたガラス繊維布をカットして、サイズが３０ｃｍ×３０ｃｍの複数のサンプルを形成し、そして、各サンプルをステンレス鋼トレイに置いてから、温度設定が１０５±５℃のオーブン（メーカー：台湾Ｄｅｎｇｙｎｇ社、型番：ＤＯＳ３０）内に置いて３０分間の加熱乾燥処理を行った後、取り出して冷却して、複数の乾燥ガラス繊維布を得た。各乾燥ガラス繊維布の重量を測定してＷ１として記録した。 The glass fiber cloths treated with the silane coupling agents of Examples 1 to 9 were cut to form multiple samples of size 30 cm x 30 cm, and each sample was placed on a stainless steel tray before After placing it in an oven (manufacturer: Dengying Co., Ltd., Taiwan, model number: DOS30) with a temperature setting of 105 ± 5°C and performing a heating drying process for 30 minutes, it was taken out and cooled to obtain a plurality of dry glass fiber cloths. . The weight of each dry glass fiber cloth was measured and recorded as W1.
そして、各乾燥ガラス繊維布を温度設定が６２５±５℃の高温炉（メーカー：台湾Ｇｒｅａｔ Ｔｉｄｅ社、型番：ＪＨ－０１）内に置いて３０分間の熱処理を行った後、取り出して冷却して、複数の熱処理されたガラス繊維布を得た。各熱処理されたガラス繊維布の重量を測定してＷ２として記録した。 Then, each dry glass fiber cloth was placed in a high-temperature oven (manufacturer: Great Tide Co., Ltd., Taiwan, model number: JH-01) with a temperature setting of 625 ± 5°C, heat-treated for 30 minutes, and then taken out and cooled. , several heat-treated glass fiber cloths were obtained. The weight of each heat treated glass fiber cloth was measured and recorded as W2.
下記の式により、シランカップリング剤により処理されたガラス繊維布中のシランカップリング剤の含有量を算出した。
式：［（Ｗ１－Ｗ２）／Ｗ１］×１００％
The content of the silane coupling agent in the glass fiber cloth treated with the silane coupling agent was calculated using the following formula.
Formula: [(W1-W2)/W1]×100%
＜樹脂の含有量の測定＞
ＩＰＣ－ＴＭ－６５０ ２．３.１６．１（１９９４年版）のプリプレグの樹脂の含有量の計量法を参照して行った。
<Measurement of resin content>
This was done with reference to the method for measuring the resin content of prepreg in IPC-TM-650 2.3.16.1 (1994 edition).
実施例１～実施例９のシランカップリング剤により処理されたガラス繊維布の重量を量ってＷ３として記録した。
実施例１～実施例９のガラス繊維プリプレグの重量を量ってＷ４として記録した。
The weight of the glass fiber cloth treated with the silane coupling agents of Examples 1-9 was measured and recorded as W3.
The glass fiber prepregs of Examples 1-9 were weighed and recorded as W4.
下記の式により、ガラス繊維プリプレグ中の樹脂の含有量を算出した。
式：［（Ｗ４－Ｗ３）／Ｗ４］×１００％
The content of resin in the glass fiber prepreg was calculated using the following formula.
Formula: [(W4-W3)/W4]×100%
＜導電性陽極フィラメント（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ａｎｏｄｉｃ Ｆｉｌａｍｅｎｔ、略称：ＣＡＦ、単位：％）の測定＞
実施例１～実施例９の両面プリント回路板を恒温恒湿試験器（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ＆ Ｈｕｍｉｄｉｔｙ Ｔｅｓｔ Ｃｈａｍｂｅｒ、メーカー：台湾ＴＥＲＣＨＹ社、型番：ＨＢ－２２５Ｌ）中に置いて、高温高湿処理を行って、複数のサンプルを形成した。高温高湿処理の条件は、温度が１３０±２℃であり、湿度が８５±５％であり、蒸気圧が３標準気圧（１標準気圧＝１０１３２５Ｐａ）であり、時間が９６時間である。
高温高湿処理の過程において、ハイレジスタンスメータ(Ｈｉｇｈ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ｍｅｔｅｒ、メーカー：米Ａｇｉｌｅｎｔ社、型番：ＨＰ－４３３９Ｂ)を使用して、５０Ｖの直流電圧で各サンプルの６つのチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）を測定して、６つの抵抗値を得た。
<Measurement of conductive anode filament (CAF, unit: %)>
The double-sided printed circuit boards of Examples 1 to 9 were placed in a constant temperature and humidity test chamber (manufacturer: TERCHY Co., Ltd., Taiwan, model number: HB-225L), and subjected to high temperature and high humidity treatment. Multiple samples were formed. The conditions for the high temperature and high humidity treatment are that the temperature is 130±2° C., the humidity is 85±5%, the vapor pressure is 3 standard atmospheres (1 standard atmosphere = 101325 Pa), and the time is 96 hours.
During the high temperature and high humidity treatment process, six channels of each sample were measured at a DC voltage of 50 V using a High Resistance Meter (manufacturer: Agilent, model number: HP-4339B). Six resistance values were obtained.
そして、ＩＰＣ－ＴＭ－６５０ ２.６．２５（２０１６年版）の標準により、抵抗値が１０６Ωを超えると、合格と判定し、且つ、下記の式により、抵抗値合格率を算出した。
式：（抵抗値が１０６Ωを超えるチャンネルの数／６）×１００％
Then, according to the standard of IPC-TM-650 2.6.25 (2016 edition), if the resistance value exceeded 10 6 Ω, it was judged as passing, and the resistance value passing rate was calculated using the following formula.
Formula: (Number of channels with resistance greater than 10 6 Ω/6) x 100%
抵抗値合格率が大きいほど、両面プリント回路板に回路板内層微短絡の現象がより起こりにくいことが示される。 The higher the resistance value pass rate, the more difficult it is for the phenomenon of circuit board inner layer micro short circuit to occur in the double-sided printed circuit board.
＜微ひび割れ（ｃｒａｚｉｎｇ）の長さ（単位：ｍｉｌ）の測定＞
実施例１～実施例９の両面プリント回路板をスルーホールでＺ軸方向に沿って断面カットを行い、顕微鏡（メーカー：台湾ＯＭＥ－ＴＯＰ社、型番：ＰＭ－２０３）を使用してＸＺ切断面を観察し、且つ１０本の最も長い微ひび割れの長さを測定して、長さの平均値を算出し且つ長さの最大値を記録する。
<Measurement of crazing length (unit: mil)>
The cross-sections of the double-sided printed circuit boards of Examples 1 to 9 were cut along the Z-axis direction using through holes, and the XZ cut surface was measured using a microscope (manufacturer: Taiwan OME-TOP Co., Ltd., model number: PM-203). and measure the lengths of the 10 longest microcracks, calculate the average length, and record the maximum length.
表３に示されるように、実施例１～実施例９の両面プリント回路板は、抵抗値合格率が６６％～１００％にあり、且つ微ひび割れの長さの最大値が８ｍｉｌ以下であることにより、両面プリント回路板に回路板内層微短絡の現象がより起こりにくく、両面プリント回路板が短絡により機能喪失して歩留まりが悪くなるという問題の発生を回避できることが示される。 As shown in Table 3, the double-sided printed circuit boards of Examples 1 to 9 had a resistance value pass rate of 66% to 100%, and the maximum length of microcracks was 8 mil or less. This shows that the phenomenon of micro-short circuits in the inner layer of the circuit board is less likely to occur in double-sided printed circuit boards, and it is possible to avoid the problem that the double-sided printed circuit board loses its function due to short circuits and deteriorates yield.
また、実施例１～実施例５と実施例６～実施例９と比べると、アミノ基を有しないシランカップリング剤を使用したガラス繊維布製品により形成された両面プリント回路板の微ひび割れの長さの最大値は、１．４ｍｉｌ～２．５ｍｉｌであって、アミノ基を有するシランカップリング剤を使用したガラス繊維布製品により形成された両面プリント回路板の微ひび割れの長さの最大値より小さいので、アミノ基を有するシランカップリング剤を使用したガラス繊維布製品により形成された両面プリント回路板に比べて、アミノ基を有しないシランカップリング剤を使用したガラス繊維布製品により形成された両面プリント回路板は、両面プリント回路板に回路板内層微短絡の現象がより起こりにくく、歩留まりがよりよくなることが示される。 Furthermore, compared with Examples 1 to 5 and Examples 6 to 9, the length of fine cracks in double-sided printed circuit boards formed from glass fiber cloth products using a silane coupling agent that does not have amino groups is The maximum value of the thickness is 1.4 mil to 2.5 mil, which is greater than the maximum length of fine cracks in a double-sided printed circuit board formed from a glass fiber cloth product using a silane coupling agent having an amino group. Because it is smaller, compared to double-sided printed circuit boards formed by glass fiber fabric products using silane coupling agents that have amino groups, double-sided printed circuit boards formed by glass fiber fabric products using silane coupling agents that do not have amino groups It has been shown that double-sided printed circuit boards are less prone to the phenomenon of circuit board inner layer micro-short circuits and have better yields.
上記の内容によれば、本発明のガラス繊維布製品は、ガラス繊維の設計により、低熱膨張係数、低誘電率及び低誘電正接という複数の利点を有する。該ガラス繊維布製品により、該ガラス繊維布製品を含む、本発明のプリント回路板、集積回路基板及び電子製品は、寸法安定性、信号の伝送速度、及び信号の伝送の完全性に優れるという利点がある。
従って、本発明の目的を確実に達成できる。
According to the above content, the glass fiber cloth product of the present invention has multiple advantages of low thermal expansion coefficient, low dielectric constant and low dielectric loss tangent due to the design of glass fiber. Due to the glass fiber cloth product, the printed circuit board, integrated circuit board, and electronic product of the present invention including the glass fiber cloth product have the advantages of excellent dimensional stability, signal transmission speed, and signal transmission integrity. There is.
Therefore, the object of the present invention can be achieved reliably.
上記実施形態は例示的に本発明の原理及び効果を説明するものであり、本発明を制限するものではない。本技術を熟知する当業者であれば本発明の精神及び範囲から離れないという前提の下、上記の実施形態に対して若干の変更や修飾が可能である。従って、当業者が本発明の主旨から離れないという前提の下、行った全ての変更や修飾も本発明の保護範囲に含まれるものとされるべきである。 The above embodiments are intended to illustratively explain the principles and effects of the present invention, and are not intended to limit the present invention. Those skilled in the art who are familiar with the present technology can make slight changes and modifications to the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, all changes and modifications made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention should also be included in the protection scope of the present invention.
本発明のガラス繊維布製品はプリント回路板、集積回路基板及び電子製品に使用することに適する。
The fiberglass fabric products of the present invention are suitable for use in printed circuit boards, integrated circuit boards and electronic products.
Claims (12)
前記ガラス繊維布は、ガラス組成物を含むガラス繊維により形成されたガラス繊維糸の編織物であり、
前記ガラス組成物は、前記ガラス組成物の総量を１００ｗｔ％として、
含有量が５５ｗｔ％～６４ｗｔ％の範囲内にある酸化ケイ素と、
含有量が１５ｗｔ％～２２ｗｔ％の範囲内にある酸化アルミニウムと、
含有量が０．１ｗｔ％～４ｗｔ％の範囲内にある酸化カルシウムと、
含有量が２．１ｗｔ％～１０ｗｔ％の範囲内にある酸化マグネシウムと、
含有量が０ｗｔ％を超え且つ７ｗｔ％未満の範囲内にある酸化銅と、
含有量が１３．１ｗｔ％を超え且つ１８ｗｔ％未満の範囲内にある酸化ホウ素と、を含むことを特徴とするガラス繊維布製品。 Contains glass fiber cloth and silane coupling agent,
The glass fiber cloth is a knitted fabric of glass fiber yarns formed of glass fibers containing a glass composition,
The glass composition has a total amount of 100 wt%,
silicon oxide whose content is within the range of 55 wt% to 64 wt%;
Aluminum oxide whose content is in the range of 15 wt% to 22 wt%,
Calcium oxide whose content is within the range of 0.1 wt% to 4 wt%,
Magnesium oxide whose content is within the range of 2.1 wt% to 10 wt%,
Copper oxide whose content is in a range of more than 0 wt% and less than 7 wt%,
A glass fiber cloth product characterized in that it contains boron oxide in a content of more than 13.1 wt% and less than 18 wt%.
前記ガラス組成物の総量を１００ｗｔ％として、前記酸化亜鉛の含有量が０ｗｔ％を超え且つ８ｗｔ％以下の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維布製品。 The glass composition further includes zinc oxide,
The glass fiber cloth product according to claim 1, wherein the content of the zinc oxide is in the range of more than 0 wt% and less than 8 wt%, with the total amount of the glass composition being 100 wt%.
前記他の物質成分は、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化鉄、二酸化チタンまたはそれらの組み合わせからなる群より選ばれた他の物質を少なくとも１種含むことを特徴とする請求項１に記載のガラス繊維布製品。 The glass composition further includes other material components,
The glass fiber according to claim 1, wherein the other substance component contains at least one other substance selected from the group consisting of sodium oxide, potassium oxide, iron oxide, titanium dioxide, or a combination thereof. cloth products.
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