JPH0288448A - プリント基板用ガラスクロスの製造方法 - 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〕 本発明はプリント基板用ガラスクロスの製造方法に関し
、特にドリリング加工性に優れたプリント基板を提供す
るガラスクロスの製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

コンピューターや電子機器、通信機等に使用されるプリ
ント配線板には種々のものがあるが補強材としてガラス
クロスを使用した基板がその優れた特性から主用されて
いる。ガラスクロスを補強材としたプリント基板は機械
的特性、電気的特性、耐熱性、耐薬品性等の点で総合的
にみた場合、他種のプリント基板と比較してすぐれてい
るためにこの分野で主用されている。しかし、ガラスク
ロスを補強材とするプリント基板も無機物であるガラス
繊維を補強材としているためにドリル加工性が悪いとい
う欠点がある。このことは以前からプリント基板業界で
は問題とされていたが、最近特にドリル加工性の改良に
対する要望が強くなってきた。

これはプリント配線板の高密度多層化が進むにつれ、回
路の信頼度に対する要求がきびしくなり、その一つとし
てドリル内壁粗さに対する要求も、更に一層平滑度の良
いものが要求されるようになってきている。又、プリン
ト配線板の高密度化、多層化が進んだことにより回路の
配線密度が大きくなり、ＩＣ，ＬＳＩ等のチップが表面
実装されるようになった。その結果として、ドリル穴径
の小径化が進みドリル穴位置の精度の向上が必要となっ
てきている。

又、両面板等の汎用品の分野に於ては、低コスト化の要
求に対してドリル加工費の低減のため、ドリル加工時の
雷ね枚数の増加が指向され、ドリル摩耗の少ない基材の
検討がなされている。以上のような理由からガラス基材
プリント基板のドリリング性改良が大きな問題となって
きている。

これらの問題を解決するために各種の提案がなされてい
る。例えば特公昭６３−５５１２に於ては、ガラスクロ
スをテトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン、
ジアルコキシシラン等のアルコキシシラン化合物を付着
せしめた状態で高温、長時間の加熱処理をおこなうこと
により、ガラスクロスの機械的強度を低下せしめる方法
が開示されている。該処理されたガラスクロスを使用し
て常法により作られたプリント基板は、従来のプリント
基板と比較してドリリング加工性が改良されることが示
されている。

又、本出願人は先に特願昭６３−１９２６５６に於いて
、ガラスクロスを５００℃〜８００℃の高温で連続的に
加熱処理することにより、ガラスクロスの強度を低下せ
しめる方法を出願している。

〔発明が解決しようとする課題〕

特公昭６３−５５１２によるとアルコキシシラン処理さ
れたガラスクロスを高温度で長時間加熱する方法がとら
れている。例えば実施例では４００℃、２０時間の例が
示されている。この様な方法を１業的におこなうには、
アルコキシシラン処理されたガラスクロスを鉄芯等に巻
取り、バッチ式で加熱することが必須となり、その結果
、クロスの巻かれた状態での巻厚方向での表面層、中間
層、内層、及び、クロスの巾方向で端部と中央部の間で
熱履歴が異なるため、ガラス繊維の゛強度低下の効果に
バラツキが生ずる。

又、パッチ式の加熱工程をはさんでアルコキシシラン処
理と本来の表面処理剤による処理の２回の処理工程が必
要となり、作業能率及び経済性を大巾に低下させるとい
う問題もある。

特願昭６３−１９２６５６の場合は連続式であるため、
前記したような問題はないが、５００℃〜８００℃とい
う高温を使用するため、高温処理用の専有設備が必用に
なるという問題がある。

本願発明は上記したような問題点を解決し、ドリリング
加工性の優れたプリント基板を製造可能とするガラスク
ロスを提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本願発明は脱油処理されたガラスクロスをテトラアルコ
キシシランで処理することにより、ガラスクロスを構成
するガラス繊維の引張強度を低下せしめることを特徴と
する積層板用ガラスクロスの製造方法である。

通常の方法で脱油処理されたガラスクロスをテトラアル
コキシシランの加水分解・水溶液に浸漬するか、又は、
該水溶液をガラスクロスに散布して、加圧ローラー等で
絞液後乾燥させる。テトラアルコキシシランのアルコキ
シ基としてはメトキシ基、エトキシ基が使用される。テ
トラアルコキシシラン水溶液の濃度により強度低下の効
果は大きく変化するが、一般に０．０１〜３．０重量％
の範囲が好ましい。乾燥は通常の乾燥条件で充分であり
、乾燥温度は１００℃〜１７０℃の範囲で乾燥速度、及
びガラスクロスの種類により適宜選択される。又、乾燥
時間も２０秒〜１０分の範囲で適宜選択される。

本願発明のテトラアルコキシシラン処理されたガラスク
ロスの引張強度は、脱油処理されていないしとのガラス
クロスの引張強度を１００とすると、５％〜１５％に低
下する。この値はテトラアルコキシシランの濃度によっ
て任意に選択することができる。この値が低すぎると、
後工程の表面処理工程やブリプレグ工程での作業性に不
都合を生じ、反対に高すぎると効果の点で不充分となる
。テトラアルコキシシラン処理されたガラスクロスは、
その後、通常の表面処理剤による表面処理をおこない、
プリント基板用ガラスクロスとして供される。表面処理
剤としては、シラン系の表面処理剤が使用される樹脂の
種類に応じて選択される。

一般にガラスクロスの引張強度は、通常の加熱による脱
油処理により、もとの引張強度の２０％〜３０％に低下
するが、シラン系の表面処理剤による表面処理により４
０％〜６０％程度に回復する。本願発明の場合も表面処
理によりｌＯ〜３５％程度に回復する。

〔作　用〕

ガラス繊維は１種の強化ガラスであり、仮ガラス等と比
較して非常に大きな強度を有している。

その強度はガラス繊維が紡糸される際に、十数百度から
瞬時に常温まで超急冷されて、表面に大きな圧縮応力が
残留することに起因する。本願発明の脱油処理されたガ
ラスクロスにテトラアルコキシシランを処理することに
より、大きな強度低下がもたらされることは、ガラス繊
維表面に付着したテトラアルコキシシランの加水分解生
成物であるテトラシラノールが三次元的に、且つ緻密に
縮合することにより、又その１部はガラス表面のＯＨ基
と縮合することにより、ガラス表面に残留する圧縮応力
を打ち消す大きな引張応力を発生させるためと考えられ
る。従って大きな効果をもたらすには、でんぷん等のガ
ラス繊維の表面に付着している集束剤を完全に除去する
加熱による脱油処理をおこなったガラスクロスであるこ
とが必要である。

アルコキシシラン化合物としては、加水分解により４個
のシラノール基を有するようになるテトラアルコキシシ
ランが効果的で・あり、トリアルコキシシラン、ジアル
コキシシランではそのような効果はみられない。

又、テトラアルコキシシランにトリアルコキシシラン、
ジアルコキシシランをブレンドすることもシロキサン結
合による架橋密度が減少するために有効ではない。

アルコキシ基の種類としては、特に限定しないが、加水
分解が容易であるという点でメトキシ基、エトキシ基が
望ましい。

本願発明による強度の低下したガラスクロスを基材とし
て使用したプリント基板はガラスクロスが脆くなってい
るため、ドリル加工した場合にドリルに対する抵抗が通
常のガラスクロスを使用したプリント基板と比較して小
さい。従って、ドリルの摩耗も少なくなり又ドリル内壁
の粗さも平滑になる。又小径ドリルの場合のドリル先端
の逃げも小さいため穴位置精度も良くなる。

〔実施例Ｉ〕

ガラスクロス　ＷＥＡ１８Ｗ［日東紡績（株）製］を４
００℃で２５時間脱油処理をする。この脱油クロスをテ
トラエトキシシラン０．３％加水分解水溶液に浸漬し、
絞液後１１０℃にて５分間熱風乾燥をおこなう。更にエ
ポキシシラン１．０％加水分解水溶液に浸漬し、絞液後
乾燥し処理クロスを得る。該処理クロスをＦＲ−４タイ
プのエポキシ樹脂ワニスに含浸、乾燥させプリプレグを
作る。このプリプレグ８枚を積層し、両側に３５μ銅箔
を重ね、１７０℃で６０分間加熱加圧して、厚さ１，６
ａ＋ｍの銅張積層板を得る。

〔実施例２〕 テトラエトキシシラン濃度を１．０％とする他は、実施
例１と同様にして銅張積層板を得る。

〔比較例１〕 ガラスクロス　ＷＥＡ１８Ｗを４００℃で２５時間脱油
処理をする。この脱油クロスをエポキシシラン１．０％
加水分解水溶液に浸漬し、絞液後、乾燥し処理クロスを
得る。処理クロスをＰＲ−４タイプのエポキシ樹脂ワニ
スに含浸、乾燥させ、プリプレグを作り、プリプレグを
８枚積層し、両側に３５μ銅箔を重ね、１７０℃で６０
分間加圧加熱して、厚さ１　、６ｎｕ１１の銅張積層板
を得る。

〔比較例２〕 実施例１に於てテトラエトキシシランの代りにメチルト
リメトキシシランとする他は、実施例１と同様にして銅
張積層板を得る。

ガラスクロスの引張り強度 実施例１．２及び比較例１．２の４種類のガラスクロス
のエポキシシラン処理後の引張り強度を測定。測定結果
を表１に示す。

測定法はＪＩＳ　　Ｒ３４２０５・４　ガラス繊維一般
試験法による。

小径ドリルの穴位置精度 実施例！、２及び比較例！、２で作成した４種類の銅張
積層板について小径ドリルの穴位置精度測定。

測定法は、夫々の積層板を３枚重ね、径０．４ａａ＋の
ドリルで、送り速度１．６＋ｍ／ｓｉｎ、回転数６０，
０００ｒｐｍでドリリングし、３枚目の積層板の穴の上
下位置のずれを測定。測定結果を表１に示す。

ドリル内壁粗さ 実施例Ｌ２及び比較例１，２で作成した４種類の銅張積
層板について、ドリリング条件を穴位置精度測定の場合
と同じにし、８，０００ｈｉｔ後の穴内壁の粗さを顕微
鏡により観察した。

積層板の曲げ強度、及び剪断強度についても夫々測定。

測定結果を表１に示す。

測定法は曲げ強度　Ｍ　Ｉ　Ｌ　−Ｐ　−１３９４９／
２Ａ剪断強度　Ａ　Ｓ　Ｔ　Ｍ　−Ｄ　−７３２ニア８
（以下余白） 〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によるガラスクロスの製造法
により作られたガラスクロスを用いてプリント基板を作
ると、小径ドリルの場合の穴位置精度が従来品と比較し
て５０％以上良くなり、且つ穴内壁粗さの平滑度の良い
プリント基板が得られる。ドリル加工性が良くなる結果
、ドリルの摩耗も少なくなり、又ドリル加工時の加工枚
数も増やすことが可能となった。

尚、本発明の製造方法はガラスクロスを連続的に処理す
ることができること及び高温を使わずに処理できるため
、実施のために特別の装置を必要とせず、一般に使用さ
れている、ガラスクロスの表面処理装置で処理可能であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）脱油処理されたガラスクロスをテトラアルコキシ
   シランで処理することにより、ガラスクロスを構成する
   ガラス繊維の引張強度を低下せしめることを特徴とする
   、プリント基板用ガラスクロスの製造方法。