JPH072389B2 - プリント配線基板用積層板 - Google Patents

プリント配線基板用積層板

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JPH072389B2
JPH072389B2 JP2019184A JP1918490A JPH072389B2 JP H072389 B2 JPH072389 B2 JP H072389B2 JP 2019184 A JP2019184 A JP 2019184A JP 1918490 A JP1918490 A JP 1918490A JP H072389 B2 JPH072389 B2 JP H072389B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリント配線板等の基板として用いられる積層
板に関し、特に反り及びねじれの少ない積層板に関す
る。本発明で積層板とは、織物を基材とするもの他に、
織物及び不織布の組合わせを基材とするいわゆるコンポ
ジット型の積層板も含む。
〔従来の技術〕
積層板もしくは銅張積層板は、基材に樹脂を含浸し乾燥
して得られたプリプレグを所定枚数積層し、必要により
表面に銅箔を重ねて加圧して製造される。銅張積層板の
主用途であるプリント配線板の分野においては、高密度
自動実装技術の進歩に伴い、プリント配線板の性能に対
する要求が一段と厳しくなり、プリント配線板の基板で
ある積層板について反り及びねじれの少ないことが一層
厳しく要求されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
積層板に反り・ねじれが生じる原因は、積層板の種類、
製造方法及び材料の種類によりその程度は若干異なる
が、次の理由が考えられる。
即ち (イ) 製造工程に於ける経方向、緯方向の張力差の存
在、 (ロ) プレス圧力の付与、 (ハ) マトリックス樹脂のプレス時の流れ、及び (ニ) 温度差と線膨張計数の差とに起因して膨張ある
いは収縮が基材とマトリックス樹脂とで異なること、 等によって応力・歪が主として応力担体である基材織物
あるいは織物と不織布に作用し、その結果反り・ねじれ
が生じると考えられており、従来技術による積層板では
この反り・ねじれが大きいためプリント配線板を設ける
自動装置が作動中断あるいは作動不能になることがあっ
た。
本発明者は、従来知られていた原因に加えて次のような
反り・ねじれの発生原因を見い出した。
即ち、積層板の基材となる織物自体に内部応力・歪の発
生要因があると、前記(イ)〜(ニ)の要因による外部
からの応力・歪はまとまった形で織物自体の内部応力・
歪に加わることになり、結果として大きな応力・歪とな
り、積層板の反り・ねじれとなって現れるので、この反
り・ねじれを減少させるためには織物自体の内部応力・
歪を少なくすることが必要である。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、このような従来の問題点及び本発明者の知見
に基づいてなされたもので、積層板の基材を構成してい
る織物に関し、織物の経糸及び緯糸の撚り数が0.3t/25m
mより大きく3.0t/25mm以下であり、緯糸が撚り方向がZ
撚り単糸(又はS撚り単糸)を使用するとき、経糸には
緯糸の撚り数、緯糸のテックス、及び緯糸の打ち込み本
数(本/25mm)によりS撚り単糸(又はZ撚り単糸)を
1に対し、Z撚り単糸(又はS撚り単糸)を2〜8の割
合でほぼ均一に配置された経糸とすることにより、積層
板の反り・ねじれを著しく向上させて、問題点を解決す
ることを目的とする。
この場合、経糸に使用するS撚り糸及びZ撚り糸の撚り
数は同数が好ましい。積層板の基材として使用される織
物は、ガラス繊維織物、ポリエステル繊維織物、特殊な
用途してアラミド繊維織物等がある。一般にはガラス繊
維織物が積層板用の基材として広く使用されているの
で、積層板の基材である織物がガラス繊維織物である場
合について図面で本発明を説明する。ガラス繊維織物は
現在、単糸織物が主流になっている。単糸織物とは、織
物を構成している糸が甘撚り(撚り数が小さいこと)の
片撚糸で構成されている織物である。
第1図に示した組織図はガラス繊維平織織物の組織図で
ある。この織物は、経糸は経糸1のECG-75 1/0−1 Zの
ガラス繊維単糸と経糸2のECG-75 1/0−1 Sのガラス繊
維単糸が3対1で構成され、緯糸3がECG-75 1/0−0.7
Zのガラス繊維単糸とからなるものである。
ガラス繊維織物に使用される糸の番手範囲は、Tex表示
で5〜150が好ましい。糸を構成するフィラメントの形
状、太さ等については特別の限定を必要とせず、樹脂と
の接着性を阻害しないものならばよい。糸の撚り数は0.
3〜3t/25mmである。撚り数が0.3未満の場合は、糸を構
成するフィラメントの集束性が不充分となり製織工程に
於ける良好な作業性が得られず、他方撚り数が3上り大
きい場合は撚り数の大きな片撚糸となる為、取扱性が悪
くなる。
織物の構成について、打込本数は20〜80本/25mm、織物
の質量は20〜400g/m2であり、織物の織り方は平織、朱
子織、綾織等が使用出来る。
一般に、積層板の基材として使用される織物は、マトリ
ックス樹脂との接着を向上させる為に種々の処理剤によ
る処理が施されるが、これらの種類及び付着量等につい
ても特に限定されない。
また織物の均一性及び経糸・緯糸の目曲り等についても
本発明は特に限定されず、これらが改良されれば本発明
による効果も一層改良される。
本発明の対象とする積層板の厚さは0.1〜3.0mmで、本発
明の効果が最も顕著に現れる。
積層板のマトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリイミド樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂、また弗素系樹脂
等の熱可塑性樹脂等が使用出来る。あるいはこれらの樹
脂を複数種類混合してマトリックス樹脂として使用する
こともできる。
本発明の積層板は、前記構成の織物を従来公知の方法に
よりマトリックス樹脂で処理してプリプレグを形成し、
このプリプレグを複数枚積層し、必要に応じて両面ある
いは片面に金属箔を重ね、加熱・加圧することにより得
られる。
更に本発明のコンポジット型の積層板は、前記織物と不
織布とを組合せて基材として使用し、これら前記樹脂を
含浸処理してプリプレグを形成し、このプリプレグを複
数枚積層した後、加熱・加圧して得られる。
〔作用〕
基材自体が有する反り・ねじれを発生要因としては、織
物の緯糸の目曲りが従来考えられていた。
本発明者は、この他に織物の構成自体に反り・ねじれの
要因が存在することを知見した。従来は積層板に使用さ
れるガラス単糸織物の場合、糸は甘撚りの片撚糸であっ
たが、その製造途中の脱油工程における熱セット効果及
びその後の表面処理におけるセット効果により、撚りの
偏りによる歪が仮押えられているためと、積層板に要求
される反り・ねじれが今日程厳しくなかったため、撚り
の偏りに気がつかなかったと考えられる。
本発明者は、積層板の反り・ねじれの水準を上げるため
の研究中に撚りの偏りに気がつき、織物の経糸と緯糸の
係わりを明らかにした。
即ち、織物の緯糸の撚り方向と経糸の撚り方向が同じ場
合は、織物のねじれ応力に対し、お互いに打ち消し合う
効果を有することを、更にその打ち消し合って残った応
力が織物のねじれとして現れるということを見出だし
た。通常緯糸に起因するねじれ応力は経糸に起因するね
じれ応力より小さい。これは、緯糸の打ち込み本数(本
/25mm)が経糸の打ち込み本数(本/25mm)より小さいこ
とや、緯糸の場合は製織時の緯糸打ち込み時に若干撚り
が解除するなどのためである。従って、緯糸のねじれ応
力と経糸のねじれ応力が打ち消し合って残るのは経糸に
よるねじれ応力である。
そこで、経糸に糸の撚り方向が逆のS撚り単糸とZ撚り
単糸をある割合に、ほぼ均一に入れることにより、織物
全体に内在する歪を減少させ、結果としてこの織物を基
材として使用した積層板の反り・ねじれを減少できた。
入れる割合は1/2〜1/8の範囲が適当で、その範囲の中で
織物の種類、例えば、経糸、緯糸の使用糸、打ち込み本
数に応じて適宜選択される。緯糸がZ撚り単糸の場合
は、経糸にS撚り単糸1に対し、Z撚り単糸を2〜8の
比率で配される。
本発明によると、簡単な方法でプリント配線基板用積層
板の反り、ねじれを大きく減少させることできる。ま
た、本発明の積層板の基材として用いられる織物は、一
般に使用されている糸を使用することができるため、製
織性や作業性の点で、従来品の織物の場合と同等で、得
られた積層板の特性も反り・ねじれを除いては従来品と
同等の特性を示す。更に、原料糸の調達や在庫管理の点
でも特別の手間を必要としないなどの利点がある。
〔実施例〕
実施例1 本発明のプリント配線基板用積層板の基材としてガラス
繊維織物を使用した。
このガラス繊維織物はWEA-18Wタイプ及びWEA-19タイプ
(いずれも日東紡績株式会社製品)の2種類を使用し、
各ガラス織物に本発明を適用して製織し、公知方法によ
り脱油及び表面処理を行い第1表に示すガラス繊維織物
を製造した。比較例としては、Z撚り糸のみを使用して
いる現行品WEA-18W及びWEA-19を用いた。
第1表に示された4種類のガラス繊維織物のそれぞれと
エポキシ樹脂(FR−4タイプ)とを使用して公知の方法
によりプリプレグを作り、このプリプレグを8枚重ね合
わせ、最上面と最下面に厚さ18μmの銅箔を重ね合わ
せ、これを圧力80kg/cm2、温度170℃、保持時間90分の
条件でプレスし銅張積層板を製造した。
この試験に使用したガラス繊維織物を短冊(10×200c
m)に切り出し、一方を固定し、釣り下げた時のねじれ
角と、銅張り積層板についてはJIS C 6481.5・4・3に
定められた試験法により反り・ねじれを測定した。その
結果は第1表及び第2表に示す。
第2表から明らかなように本発明による銅張積層板の実
施例1においては、比較例と比較して反り・ねじれが大
幅に減少することが確認された。
実施例2 本発明のプリント配線基板用積層板の基材として通称薄
物(100μm厚)ガラス繊維織物を使用した。
このガラス繊維織物はWEA-116Eタイプ(日東紡績株式会
社製品)を使用し、ガラス織物に本発明を適用して製織
し、公知方法により脱油及び表面処理を行い第3表に示
すガラス繊維織物を製造した。比較例としては、Z撚り
糸のみを使用している現行品WEA-116Eを用いた。
第3表に示された2種類のガラス繊維織物のそれぞれと
エポキシ樹脂(FR−4タイプ)とを使用して公知の方法
によりプリプレグを作り、このプリプレグを10枚重ね合
わせ、最上面と最下面に厚さ18μmの銅箔を重ね合わ
せ、これを圧力80kg/cm2、温度170℃、保持時間90分の
条件でプレスし銅張積層板を製造した。
この試験に使用したガラス繊維織物を短冊(10×200c
m)に切り出し、一方を固定し、釣り下げた時のねじれ
角と、銅張積層板についてJIS C 6481.5・4・3に定め
られた試験法により反り・ねじれを測定した。その結果
は第3表及び第4表に示す。
第2図に本実施例のガラス繊維織物の組織図を示す。経
糸は経糸1′のECE 225 1/0-1Zのガラス繊維単糸と、経
糸2′のECE 225 1/0-1Sのガラス繊維単糸が5対1で構
成され、緯糸3′がECE 225 1/0-1Zのガラス繊維単糸か
らなる平織織物である。
〔実施例3〕 実施例1に示されたガラス繊維織物のうちWEA-18Wタイ
プのガラス繊維織物を使用した2種類(即ち本発明の構
成を有するものと、比較例)と、ガラスペーパー即ちガ
ラス不織布を組合わせて積層板(通常はコンポジット積
層板と称する)を公知の方法により作った。その製造工
程は以下のとおりであった。ガラスペーパーは100g/m2
のものを使用し、これとエポキシ樹脂(FR−4タイプ)
とにより樹脂量67%でガラスペーパープリプレグを作
り、一方ガラス繊維織物は209g/m2のものを使用し、こ
れとエポキシ樹脂(FR−4タイプ)とにより樹脂量42%
でガラス繊維織物プリプレグを作り、ガラスペーパープ
リプレグを4枚重ね、且つその最上・下面にガラス繊維
織物プリプレグをそれぞれ1枚ずつ配置し、更にその両
面に厚さ18μmの銅箔を重ね、圧力30kg/cm2、温度170
℃で90分保持して、2種類の積層板(コンポジット積層
板)を作った。この積層板の寸法は45cm×45cmであり厚
さは1.6mmであった。
本発明のこの第3実施例による積層板と比較例の積層板
とを実施例1と同じ試験方法により反り・ねじれを測定
した。
その結果を第5表に示す。
第5表から明らかなように本発明の第3実施例によるコ
ンポジット型の積層板においても、比較例である従来型
コンポジット積層板と比較して反り・ねじれが大幅に減
少することが確認された。
[効果] 本発明のプリント配線基板用積層板では、基材織物の経
糸にZ撚り単糸とS撚り単糸の比率を特定の比率で配置
することにより織物自体の有する内部応力が減少し、こ
の基材織物を使用して作られた積層板は、従来技術によ
る積層板と比較して反り・ねじれを著しく減少させるこ
とが可能となった。これにより本発明のプリント配線基
板用積層板を高密度自動実装装置で処理した場合、トラ
ブルなしでの実装が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明のガラス繊維織物の例を示し
た組織図 1:ガラス繊維経糸(EGC 75 1/0-1Z) 2:ガラス繊維経糸(EGC 75 1/0-1S) 3:ガラス繊維緯糸(EGC 75 1/0-0.7Z) 1′:ガラス繊維経糸(ECE 225 1/0-1Z) 2′:ガラス繊維経糸(ECE 225 1/0-1S) 3′:ガラス繊維緯糸(ECE 225 1/0-1Z)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の重ね合わされた織物の層と、該織物
    の層に含浸され且つ該複数の織物の層を一体化している
    合成樹脂とを有し、該織物の経糸及び緯糸の撚り数が0.
    3t/25mmより大きく3.0t/25mm以下であり、該緯糸がZ撚
    り単糸(又はS撚り単糸)からなり、該経糸は緯糸の撚
    り数、緯糸のテックス及び緯糸の打ち込み本数(本/25m
    m)により、S(又はZ)撚り単糸とZ(又はS)撚り
    単糸とが1/2〜1/8の比率でほぼ均一に配置されているプ
    リント配線基板用積層板。
  2. 【請求項2】前記織物の経糸を構成しているZ撚り単糸
    とS撚り単糸の撚り数が同じである特許請求の範囲第1
    項のプリント配線基板用積層板。
  3. 【請求項3】両面又は片面に銅箔が接合されている特許
    請求の範囲第1項のプリント配線基板用積層板。
  4. 【請求項4】複数の重ね合わされた不織布の層と、該不
    織布の層の両側で該不織布の層に重ね合わされた織物の
    層と、該不織布の層及び織物の層に含浸され且つこれら
    の層を一体化している合成樹脂とを有し、該織物の経糸
    及び緯糸の撚り数が0.3t/25mmより大きく3.0t/25mm以下
    であり、該緯糸がZ撚り単糸(又はS撚り単糸)からな
    り、該経糸は緯糸の撚り数、緯糸のテックス及び緯糸の
    打ち込み本数(本/25mm)により、S(又はZ)撚り単
    糸とZ(又はS)撚り単糸とが1/2〜1/8の比率でほぼ均
    一に配置されているプリント配線基板用積層板。
  5. 【請求項5】前記織物の経糸を構成しているS撚り単糸
    とZ撚り単糸の撚り数が同じである特許請求の範囲第4
    項のプリント配線基板用積層板。
  6. 【請求項6】両面又は片面に銅箔が接合されている特許
    請求の範囲第4項のプリント配線基板用積層板。
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