JPH11189957A - プリント配線板用ガラス繊維不織布 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形後の絶縁層厚みが１００μｍ以下のプリン
ト配線板用ガラス不織布において、樹脂含浸工程を通過
するための必要な強度を保持し、積層板成形後に寸法安
定性が良好な積層板を提供する。 【解決手段】主体繊維を繊維径５μｍ以下のガラスチョ
ップドストランドを用いて、湿式抄紙法でプリント配線
板用ガラス繊維不織布を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層のプリント配線
板特に１枚当たりの絶縁層の厚さが１００μｍ以下の多
層プリント配線板に使用されるガラス繊維不織布に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ガラス繊維不織布はＣＥＭ−３を中心
に、プリント配線板用の基材として使用されている。ガ
ラス繊維不織布のメリットは、ガラスクロス基材とほぼ
同一の電気絶縁性を維持しながら、ドリル、打ち抜き加
工性が高く、コストパフォーマンス性にすぐれている点
である。現在のプリント配線板の市場動向は、軽量、薄
型化指向から、高密度の回路形成が求められている。そ
の様な背景から、多層プリント配線板の生産量が年々増
加している。通常、多層のプリント配線板はガラス繊維
布を基材としてエポキシ樹脂ワニスを含浸し、熱圧成形
して製造されている。最近、ガラス繊維不織布の多層板
への適用も試みられてきているが、従来のガラス繊維不
織布を単に代替した場合には様々な問題を残していた。

【０００３】まず第１に面方向の熱膨張率が高いことで
ある。ガラス繊維布は連続した繊維で構成されているた
め、マトリックス樹脂のＸＹ方向の熱膨張を有効に押え
ることが可能であった。その一方でガラス繊維不織布は
６〜２５ｍｍ程度の繊維長で、分断された繊維をバイン
ダーを付着させて結合しているために繊維の自由度が高
く、マトリックス樹脂の膨張を十分に押えることが出来
なかった。この問題を解決するために、いままでウイス
カーなどを添加して寸法安定性向上が試みられてきた。
しかしウイスカーの添加は、沈降等の問題や生産性の点
で問題を残していた。

【０００４】第２に不織布の溶剤中での強度が弱いこと
があげられる。絶縁層の厚さを薄くするにつれて、基材
となる不織布も低米坪化する必要がある。しかし米坪が
低下すると溶剤中での引張強度が弱いため、ワニス含浸
工程での断紙が頻発してプリプレグの製造を困難にして
いた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで多層のプリント
配線板に適した薄物ガラス繊維不織布を製造するため
に、従来のガラス繊維不織布において問題となっていた
寸法安定性や、ワニス含浸工程において溶剤中での引っ
張り強度を十分に保有する不織布を提供することが本発
明の目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は以下の構成を採る。即ち本発明は多層の
プリント配線板に使用されるガラス繊維不織布であっ
て、該不織布は主体繊維である繊維径５μｍ以下のガラ
スチョップドストランドを全繊維重量の５０％以上含
み、湿式抄紙法によってつくられたプリント配線板用ガ
ラス繊維不織布に関するものである。また本発明のガラ
ス繊維不織布は、積層体にした時の１枚の厚さ（絶縁層
の厚さ）が１００μｍ以下である上記プリント配線板用
薄物ガラス繊維不織布に関するものである。ここで全繊
維重量とは主体繊維である繊維径５μｍ以下のガラスチ
ョップドストランドと(００１１)項に記載された主体繊
維以外の繊維の合計重量をいい、繊維状バインダーの重
量は含まれない。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明について説明する。現
在市販されているガラス繊維の形態には、ガラス短繊維
と、チョップドストランドの２種類がある。ガラス短繊
維は溶融状のガラスに圧搾空気あるいは火炎などを吹き
付けて飛散させて短繊維をつくる。この方法で作られた
短繊維にはショットと呼ばれる直径数１０μｍ〜数１０
０μｍのおたまじゃくし状のビーズを多く含んでいる。
通常はこのショットを除去して使用する方法が一般的で
あるが、完全に除去することは困難である。従来ショッ
ト付きの、繊維径が５μｍ以下のガラス短繊維をプリン
ト配線板に使用することは公知である。ショットの径は
数１０μｍ〜数１００μｍであったが、従来の積層板は
１枚当たりの絶縁層が厚かったので、ショットが絶縁層
を突き抜けて表面の銅箔を突き破るトラブルはなかっ
た。しかしながら最近の多層薄型化によって問題になっ
てきたものである。

【０００８】一方ガラスチョップドストランドの製造方
法はルツボの底に１００μｍ〜２００μｍの小孔をあけ
ておき、この孔から溶出する溶融ガラスを毎分数百ｍ位
の速度で引き出し、適当な長さに切断して製造する。従
来ガラスチョップドストランドをプリント配線板に使用
することは公知である。しかしながら繊維径が比較的太
いものが使用されており、絶縁層の厚さが１００μｍ以
下のプリント配線板に繊維径が５μｍ以下のような繊維
径の細いものを用いると引っ張り強度と寸法安定性に優
れたプリント配線板が得られることは思いもよらないこ
とであった。

【０００９】本発明は、第１に不織布の引張強度、特に
安定なワニス含浸を行うために、溶剤中での引っ張り強
度を高める。第２に製造された積層板の面方向熱膨張率
を低減する。この２つの問題を解決するためにガラス繊
維本数を多くし、不織布中の繊維の交点数を高めるため
に、使用するガラス繊維の繊維径を出来る限り低減させ
ることを特徴とする。

【００１０】本発明に用いられるガラス繊維の材質は、
Ｅガラス、Ｓガラス等のナトリウム分の少ないガラス繊
維が電気絶縁性の面で望ましい。他の無機繊維たとえ
ば、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維なども使用可能
であるが、繊維素材の融点が高いために、繊維径５μｍ
以下の長繊維の製造は困難である。繊維径は５μｍ以下
であり、安定して水に分散するものであれば良いが、ガ
ラスの短繊維強度を考慮して０．５〜５μｍにすること
が望ましい。本発明に用いられるガラスチョップドスト
ランドは、ガラス長繊維を３〜２５ｍｍにカットしたも
のが望ましい。ブロー法等で製造される短繊維はショッ
トと呼ばれる直径数１０μｍ〜数１００μｍのおたまじ
ゃくし状のビーズを多く含んでいる。このため不織布を
重ねてプレス成形し、１枚当たりの不織布の厚さ（絶縁
層の厚さ）が１００μｍ以下の積層板の場合には、ショ
ットが両表層の銅箔を突き破ってしまうので使用するこ
とができない。

【００１１】本発明のガラス繊維不織布は、基本的には
主体繊維であるガラスチョップドストランドとバインダ
ーのみからつくられる。しかしながらガラス繊維不織布
に各種の性質を付加させるために、主体繊維以外の繊維
を一定の割合で混ぜることも可能である。これらの繊維
としては、繊維径が５μｍを超えるガラスチョップドス
トランド繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維など
の無機繊維があげられる。主体繊維である繊維径が５μ
ｍ以下のガラスチョップドストランド繊維と主体繊維以
外の繊維の割合は、１００：０〜５０：５０である。主
体繊維以外の繊維の割合がこれ以上大きくなると、本発
明のガラス繊維不織布の目的がそこなわれる事になる。

【００１２】本発明に使用されるバインダーは熱可塑
性、熱硬化性のいずれでもよいが、耐熱性の面から熱硬
化性樹脂の方が好ましい。熱硬化性バインダーとして
は、例えばエポキシエマルジョン、自己架橋性アクリル
エマルジョン、フェノール樹脂エマルジョン、水溶性シ
リコ−ン樹脂等を例示できるが、特に限定するものでは
ない。

【００１３】バインダーの形態としては繊維状、溶剤溶
液、水溶液、水分散液等のいずれでも良いが、不織布製
造工程上からは水溶液または水分散液が好ましい。繊維
状のバインダーを用いる場合には、抄紙以前にスラリー
の中に主体繊維と共に混合して抄造する。また溶剤溶
液、水溶液、水分散液などの場合には、抄造されたシー
トにこれらのバインダーを塗布、含浸、散布等の方法で
添加し、本発明のガラス繊維不織布とする。バインダー
溶液中には含浸樹脂との密着を良好にするために各種カ
ップリング剤を添加することが望ましい。

【００１４】本発明におけるガラス繊維不織布は、シー
トの均一性から考えて湿式法によって製造することが望
ましい。湿式法はガラス繊維を水に分散してスラリーと
し、スラリーからシート化する方法である。その方法に
使用する機械としては、例えば傾斜金網抄紙機、円網抄
紙機、長網抄紙機などがある。

【００１５】本発明のガラス繊維不織布を用いて積層板
を作成するには公知の方法が利用できる。すなわちガラ
ス繊維不織布にエポキシ樹脂等の樹脂を含浸してプリプ
レグを製造する。ついで必要枚数と銅箔を重ね、加熱加
圧して積層板とする。多層の配線板の場合には、予め回
路が形成されたコア層に本発明のガラス不織布で形成さ
れたプリプレグと銅箔とを熱圧成形とエッチングを繰り
返しながら製造される。従って１００μｍ以下の絶縁層
を成形する場合、レジンコンテントにも影響されるが、
ガラス繊維不織布の米坪は５０ｇ／ｍ²以下に設定する
必要がある。

【００１６】

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により更に詳
細に説明するが、本発明の内容は実施例に限られるもの
ではない。

【００１７】＜実施例１＞分散剤として、ポリエチレン
オキサイドを濃度５０ｍｇ／ｌで溶解した水溶液に、繊
維径４μｍのガラスチョップドストランド繊維（ＲＥＸ
０６Ｘ−ＧＰＨ０７８４；日本硝子繊維（株）繊維長６
ｍｍ）を０．５重量％になるように加えて分散した。分
散後湿式抄紙してシートを得、その後ガラス繊維９０部
に対してエポキシバインダー１０部を含浸により添加し
て、米坪３０ｇ／ｍ²の本発明のガラス繊維不織布を得
た。ガラス繊維不織布の厚さは１７６μｍであった。こ
のガラス繊維不織布の引張強度はＪＩＳ−Ｐ８１１３に
基づいて測定した。また溶剤中での引っ張り強度はアセ
トン１０分浸漬後にＪＩＳ−Ｐ８１１３に基づいて測定
した。結果を表１に示す。

【００１８】次にこのガラス繊維不織布３５部にエポキ
シ樹脂（油化シェル（株）製エピコート１００１）６５
部の割合で含浸処理し、プリプレグを得た。このプリプ
レグ２０ｐｌｙに両表層に１８μｍの銅箔を重ね、１７
０℃、９０分、４０ｋｇｆ／ｃｍ²の条件で加熱加圧し
て１．６ｍｍ厚さの積層板を得た。（１枚当たりの厚さ
すなわち絶縁層の厚さは８０μｍ）但しエポキシ樹脂は
樹脂６５部に対して硬化剤としてジシアンジアミドを４
部、硬化促進剤としてジメチルベンジルアミン０．２部
を混合添加したものである。作成された積層板の熱膨張
率は、ＴＭＡ法にて機械的に測定を行った。また表面の
銅箔の状態を目視で観察した。結果を表１に示す。

【００１９】＜比較例１＞ガラス繊維として繊維径６μ
ｍのガラスチョップドストランド繊維（ＲＥＸ０６Ｘ−
ＧＰＨ０７１１；日本硝子繊維（株）繊維長６ｍｍ）を
使用した以外は実施例１と同様にしてガラス繊維不織
布、積層板を得、実施例１と同様にしてそれぞれの評価
を行った。結果を表１に示す。

【００２０】＜比較例２＞ガラス繊維として繊維径１．
８μｍのガラス短繊維（シュラー社製マイクロガラスフ
ァイバー；１０８Ｅ）を使用し以外は実施例１と同様に
してガラス繊維不織布、積層板を得、実施例１と同様に
してそれぞれの評価を行った。結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、繊維径５μｍ以下のガ
ラスチョップドストランドを使用して不織布を製造する
と、溶剤中での引っ張り強度を十分に保持したプリント
配線板用ガラス不織布が得られる。また、これを基材と
した積層板は寸法安定性にも優れている。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多層のプリント配線板に使用されるガラス
   繊維不織布であって、該不織布は主体繊維である繊維径
   ５μｍ以下のガラスチョップドストランドを全繊維重量
   の５０％以上含み、湿式抄紙法によってつくられたプリ
   ント配線板用ガラス繊維不織布。
2. 【請求項２】ガラス繊維不織布は積層体にした時の１枚
   の厚さが１００μｍ以下である請求項１に記載のプリン
   ト配線板用ガラス繊維不織布。