複合織物及びプリント配線基板
【課題】半導体素子の高速高周波化にともなうプリント配線基板の問題点である、低誘電率化および低誘電正接化、および低線膨張率化を達成し得るプリント配線基板およびその基材として好適に用いられる複合織物を提供する。
【解決手段】石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維とを含む複合織物であって、該複合織物に占める石英ガラス繊維の割合が１０体積％以上９０体積％以下であるようにした。
【解決手段】石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維とを含む複合織物であって、該複合織物に占める石英ガラス繊維の割合が１０体積％以上９０体積％以下であるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子・電気分野で使用されるプリント配線基板に好適に用いられる複合織物及びプリント配線基板に関し、特に、高周波用プリント配線基板および高多層用プリント配線基板に好適に用いられる複合織物およびそれを用いたプリント配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の高速化に伴うコンピュータや周辺機器に用いられる多層プリント配線基板の高速化が進み、さらにインターネットや携帯電話の急速な普及に伴い、通信機器や放送機器の高速大容量伝送の要求が高まっているために、これらの多層プリント配線基板においても、高周波特性の改良が必要になってきており、特に１ＧＨｚを超える高周波領域に用いられる高多層プリント配線基板において伝送損失や回路遅延の問題が注目されてきている。
【０００３】
従来、プリント配線基板に用いられる基材は、Ｅガラス繊維を用いたガラスクロスを使用するのが一般的であり、このガラスクロスにエポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させ、加熱加圧成形した積層板が作られている。
しかし、高速半導体素子が実装される高周波用プリント配線基板では低誘電率および低誘電正接であることが求められることから、従来のＥガラス繊維とエポキシ樹脂もしくはフェノール樹脂などではなく、電気特性に優れたＤガラス繊維（特許文献１）や熱硬化性ＰＰＥ樹脂などが使用されるようになってきている。
しかし、Ｄガラス繊維は、溶融温度が高いために生産性が悪く、さらにＳｉＯ２含有量が高いためにプリント配線基板とした際にドリル加工性が悪いという問題点があり、現在ではほとんど使用されておらず、低誘電率および低誘電正接でありながらドリル加工性がＥガラス繊維と同等であるＮＥガラス繊維が開発されている。しかし、更なる高周波数化が進められており、ＮＥガラス繊維よりも電気特性の優れたプリント配線基板用基材が求められている。
【０００４】
また、従来、高周波用プリント配線基板は、フッ素系樹脂によるプリント配線基板を用いることが多く、フッ素系樹脂基板は多層化が困難であるため片面板もしくは両面板で使用されることがほとんどであったが、最近では高周波用においても多層化の要求が強まっている。
【０００５】
ガラス繊維のなかで最も比誘電率および誘電正接が小さな石英ガラス繊維がプリント配線基板用基材として期待され、導入が検討されたが、非常に硬いため多層プリント配線基板のドリルでの穴あけや切削加工が困難であるという問題があり、ドリル加工性を改善するための提案がなされているが（特許文献２）、高価であるため一部の特殊用途での使用にとどまっている。
【０００６】
また、Ｅガラス、Ｄガラス、およびシリカ繊維と、ポリテトラフルオロエチレン繊維からなるプリント配線基板用織物についての発明が開示されている（特許文献３）。しかし、この織物に用いるポリテトラフルオロエチレン繊維は、誘電特性にすぐれ、耐熱性が高いが、高価であるため、石英ガラスクロス同様に汎用のプリント配線基板に用いるには制限があり、一部の特殊用途に使用されるにとどまる。
【０００７】
プリント配線基板に実装される半導体素子においても、その高速化とともに実装方法も変化してきており、従来はワイヤーボンディング法が使用されてきたが、配線の狭ピッチ化、電極の微細化、情報の高速処理化が進み、ワイヤーボンディング法では対応が困難となってきている。この方法に代わって、バンプと呼ばれる突起電極を用いて、素子と基板とを接合するフリップチップ法が使用されるようになってきた。
フリップチップ法による実装では、素子とプリント配線基板の線膨張率に顕著な差があると、配線不良の原因となることが想定され、フリップチップ法に対応した低線膨張率プリント配線基板の開発が期待されている。
【０００８】
低線膨張率プリント配線基板は、一般的にはシリカ系のフィラーを高い割合で混合することで低線膨張率を達成しているが、ドリルによる加工などにより、加工部分からフィラーが脱落する粉落ちと呼ばれる現象が生じ、問題となっているため、プリント配線基板用基材での低線膨張率化が求められている。
低線膨張率な基材としては石英ガラス繊維が挙げられるが、上記の理由によりその課題の解決が求められている。
またさらに、従来技術としてＥガラスと特定組成のガラス繊維を特定の割合で混織することで線膨張率を改良したガラスクロスも提案されているが（例えば、特許文献４）、十分な特性が得られていない。
【特許文献１】特開昭６３−２８３１号公報
【特許文献２】特開２００４−９９３７７号公報
【特許文献３】特開平２−６１１３１号公報
【特許文献４】特開平１０−３１０９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、半導体素子の高速高周波化にともなうプリント配線基板の問題点である、低誘電率化および低誘電正接化、および低線膨張率化を達成し得るプリント配線基板およびその基材として好適に用いられる複合織物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、発明者らは鋭意研究を行った結果、石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維を混繊又は交織することで、電気特性および熱的特性に優れる複合織物が得られ、また該複合織物を用いて、低誘電率化および低誘電正接化、および低線膨張率化を達成し得るプリント配線基板を得ることができることを見出した。
即ち、本発明の複合織物は、石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維とを含む複合織物であって、該複合織物に占める石英ガラス繊維の割合が１０体積％以上９０体積％以下であることを特徴とする。
【００１１】
前記石英ガラス繊維のフィラメント径が直径３μｍ以上１６μｍ以下であり、前記複合織物の厚さが２００μｍ以下であり、前記複合織物の単位面積当たり重さが２００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
【００１２】
前記石英ガラス繊維が石英ガラスロッドを加熱延伸して作成した石英ガラス繊維であることが好ましい。また、前記石英ガラス繊維の１ＭＨｚおよび１ＧＨｚの比誘電率がそれぞれ３．９以下および４．０以下であり、前記石英ガラス繊維の１ＭＨｚおよび１ＧＨｚの誘電正接がそれぞれ１．５×１０−４以下および２．０×１０−４以下であることが好適である。
【００１３】
前記ポリオレフィン繊維がポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維又はポリスチレン繊維であることが好ましい。また、前記ポリオレフィン繊維の１ＭＨｚにおける比誘電率が３．０以下、誘電正接が３×１０−３以下であることが好適である。
【００１４】
前記複合織物が石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維との混繊糸により製織されることが好ましい。
前記複合織物が石英ガラス繊維糸とポリオレフィン繊維糸との交織であることが好ましい。
前記複合織物が石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維との混繊糸と、石英ガラス繊維糸及び／又はポリオレフィン繊維糸との交織であることが好ましい。
【００１５】
本発明の複合織物は、プリント配線基板用として特に好適に用いられる。
前記複合織物は、１ＭＨｚから１０ＧＨｚまでの比誘電率が４．０以下、誘電正接が３×１０−３以下であることが好適である。
【００１６】
本発明のプリント配線基板は、本発明の複合織物を用いて得られるプリント配線基板である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の複合織物は、電気特性及び熱的特性に優れており、特に、プリント配線基板用として好適である。また、本発明によれば、低コストで、ドリル加工性に優れ、低誘電率化、低誘電正接化及び低線膨張率化を達成し得るプリント配線基板を得ることができる。さらに、本発明によれば、プリント配線基板の多層化、軽量化及びコスト低減が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００１９】
図１〜図５は本発明の複合織物の第１〜第５の例を示す概略説明図である。図１〜図５において、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ及び１０ｅはそれぞれ本発明の複合織物、１２は石英ガラス繊維からなる石英ガラス繊維糸、１４はポリオレフィン繊維からなるポリオレフィン繊維糸、１６は石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維との混繊糸である。
【００２０】
本発明の複合織物は、石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維とを含む複合織物であって、該複合織物に占める石英ガラス繊維の割合が１０体積％以上９０体積％以下である複合織物であり、プリント配線基板用として好適に用いられる。
なお、本願発明において、複合織物に占める石英ガラス繊維の割合は、用いた石英ガラス繊維及びポリオレフィン繊維の体積値から計算したものであり、使用する石英ガラス繊維及びポリオレフィン繊維の割合を調整することにより、所望の含有割合の複合織物を得ることができる。
【００２１】
本発明で使用される石英ガラス繊維としては、天然鉱物である水晶を加熱溶融した天然石英ガラスまたは四塩化珪素等の珪素化合物を加水分解することで得られた合成石英ガラスを加熱延伸して得られた石英ガラス繊維が好適である。
また、本発明に用いる石英ガラス繊維の紡糸時もしくは撚糸時にシランカップリング剤をサイジング剤として使用することが好ましい。一般的に、プリント配線基板用織物は、表面処理剤としてシランカップリング剤により処理を行うことで複合化する熱硬化性樹脂との接着強度を増加させるが、その前処理としてガラス繊維に付着しているサイジング剤除去を目的としたヒートクリーニング等が行われる。本発明の複合織物は、融点が低いポリオレフィン繊維を含むため、ヒートクリーニング処理は好ましくないが、サイジング剤としてシランカップリング剤を用いることにより、ヒートクリーニング処理を不要とすることができる。
【００２２】
石英ガラス繊維の比誘電率及び誘電正接は低いことが好ましく、具体的には、１ＭＨｚにおける比誘電率が３．９以下、１ＧＨｚにおける比誘電率が４．０以下、１ＭＨｚにおける誘電正接が１．５×１０−４以下、１ＧＨｚにおける誘電正接が２．０×１０−４以下であることが好ましい。比誘電率及び誘電正接は低い程好ましく、下限値に特に制限はないが、現在、１ＭＨｚから１ＧＨｚでの比誘電率３．０以上、１ＭＨｚから１ＧＨｚでの誘電正接０．５×１０−４以上のものが入手可能である。
石英ガラスのＯＨ基濃度は特に限定されないが、ＯＨ基濃度が小さいほうが比誘電率および誘電正接が小さくなるため、ＯＨ基濃度が小さい石英ガラス繊維が好ましい。
【００２３】
本発明で使用されるポリオレフィン繊維に用いられるポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、スチレン等のオレフィン系炭化水素の重合体、該オレフィン系炭化水素を主成分とする共重合体、もしくはそれらの混合物が挙げられる。
前記ポリオレフィン繊維は、単一繊維及び複合繊維のいずれも使用可能である。複合繊維を用いる場合、繊維組成に関して特に制限はなく、例えば、芯成分と鞘成分の組成が異なるシース・コア型複合繊維や２成分が接合されたサイドバイサイド型複合繊維を用いることができる。前記ポリオレフィン繊維としては、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及びポリスチレン繊維が好ましい。
【００２４】
ポリオレフィン繊維の比誘電率及び誘電正接は低いことが好ましく、具体的には、１ＭＨｚにおける比誘電率が３．０以下、１ＭＨｚにおける誘電正接が３×１０−３以下であることが好ましい。比誘電率及び誘電正接は低い程好ましく、下限値に特に制限はないが、現在、１ＭＨｚにおける比誘電率１．５以上、１ＭＨｚにおける誘電正接０．５×１０−４以上のものが入手可能である。
【００２５】
なお、本願発明において、比誘電率および誘電正接の測定は、石英ガラスおよびポリオレフィンのバルク体においてＪＩＳ Ｒ１６４１「ファインセラミックス基板のマイクロ波誘電特性の試験方法」に準拠し、空洞共振器法により測定を行った。
【００２６】
本発明の複合織物に用いられる糸の太さ、糸の本数、糸の撚り数等は特に限定されず、必要に応じて適宜選択可能である。複合織物の織密度や、寸法、織り方は特に限定されないが、織り方としては平織、綾織、朱子織、からみ織等が挙げられ、特に平織が好適である。
【００２７】
本発明の複合織物において、石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維の混用の形態は混繊、交織等、特に限定されず、複合織物における石英ガラス繊維の割合が体積比で１０〜９０％となる範囲内で適宜選択可能である。例えば、図１に示した如く、石英ガラス繊維及びポリオレフィン繊維を混繊させた混繊糸１６を用いて製織された複合織物１０ａや、図２〜図５に示した如く、石英ガラス繊維からなる石英ガラス繊維糸１２とポリオレフィン繊維からなるポリオレフィン繊維糸１４との交織織物１０ｂ〜１０ｅ、その他に図示は省略したが、前記混繊糸１６と石英ガラス繊維糸１２との交織織物、前記混繊糸１６とポリオレフィン繊維糸１４との交織織物、及び前記混繊糸１６と石英ガラス繊維糸１２とポリオレフィン繊維糸１４との交織織物が挙げられ、前記混繊糸１６による複合織物１０ａが織易さの点から好ましい。
【００２８】
石英ガラス繊維糸１２及びポリオレフィン繊維糸１４を用いて製織する場合、縦糸及び横糸の配列に特に制限はなく、縦糸及び横糸の一方を石英ガラス繊維糸１２から構成し他方をポリオレフィン繊維糸１４から構成してもよく、縦糸及び横糸共に石英ガラス繊維糸１２及びポリオレフィン繊維糸１４から構成してもよく、縦糸及び横糸の一方を石英ガラス繊維糸１２とポリオレフィン繊維糸１４とから構成し他方を石英ガラス繊維糸１２又はポリオレフィン繊維糸１４から構成してもよいが、図２〜図５に示した如く、縦糸・横糸共に石英ガラス繊維糸１２及びポリオレフィン繊維糸１４を含むことが好ましい。
図２は、縦糸・横糸ともに石英ガラス繊維糸１２とポリオレフィン繊維糸１４の割合が同じである複合織物１０ｂの模式図、図３は、縦糸・横糸ともにポリオレフィン繊維糸１４の割合が石英ガラス繊維糸１２の割合よりも多い複合織物１０ｃの模式図、図４は、縦糸は石英ガラス繊維糸１２の割合が多く、横糸はポリオレフィン繊維糸１４の割合が多い複合織物１０ｄの模式図、図５は、縦糸はポリオレフィン繊維糸１４の割合が多く、横糸は石英ガラス繊維１２の割合が多い複合織物１０ｅの模式図を示したが、縦糸及び横糸における各繊維糸の割合は、複合織物における石英ガラス繊維の割合が体積比で１０〜９０％となる範囲内で適宜選択可能である。
【００２９】
本発明の複合織物の厚さは特に制限はないが、多層基板を作成するためには２００μｍ以下であることが好ましく、高多層化を行う場合には１００μｍ以下であることがより好ましい。また、プリント配線基板製造工程における変形を防ぐために、複合織物の厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。
本発明の複合織物は、基板の軽量化の点から軽い方が好ましく、具体的には、２００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
【００３０】
石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維のフィラメントは、作成する織物の厚さ及び密度により任意に選択することが可能であるが、２００μｍ以下の厚さを有する織物を作成するのに適当なフィラメント径およびフィラメント本数を選択することが好ましく、石英ガラス繊維のフィラメントは直径３μｍ以上１６μｍ以下、ポリオレフィン繊維のフィラメントは直径３μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
石英ガラス繊維糸とポリオレフィン繊維糸を用いて交織する場合、各糸（ストランド）の太さを同等とすることが好ましい。太さが同等のストランドを用いることにより、作成される織物の厚さの均一性を確保することができる。フィラメント径と本数が同等で構成されたストランドがより好ましいが、直径１５μｍ以下の細径のポリオレフィン繊維を入手することが比較的困難な為、ストランドの太さが同等であれば所望の特性を有する織物を得ることができる。
また、混繊の場合には石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維が１本のストランド中に混在することとなるため、所定の割合でそれぞれを入れることができる。
【００３２】
本発明の複合織物における石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維の割合は、石英ガラス繊維が体積比で１０％〜９０％の範囲である。
石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維の割合を調整することにより、本発明の複合織物の線膨張係数を調整することができる。石英ガラスは線膨張係数が非常に小さいため、ポリオレフィン繊維がかなりの割合をしめることとなっても、プリント配線基板として好適な線膨張係数の基材を得ることが可能である。
本発明の複合織物の線膨張係数は、プリント配線基板の用途や素子の実装方法にもよるが、銅箔と同等程度もしくはそれ以下であることが好適であり、プリント配線基板を作成するために織物と複合される熱硬化性樹脂の特性により異なるが、プリント配線基板としての線膨張率が許容できる範囲で石英ガラス繊維の割合を調整することができる。
【００３３】
本発明のプリント配線基板は、本発明の複合織物を用いて製造される。本発明のプリント配線基板の製造方法は特に限定されず、本発明の複合織物を基材として用いて、常法により製造することができる。例えば、（１）本発明の複合織物からなる基材に、熱硬化性樹脂及び溶媒等を含むワニスを含浸させ、加熱乾燥させ、プリプレグを作成するプリプレグ製造工程、（２）前記プリプレグを単数または複数枚積層し、必要に応じて片面又は両面に銅箔等の金属箔を重ね、加熱加圧して硬化させた積層板、好ましくは銅張積層板を作製する積層体作製工程、（３）前記積層板の金属泊にフォトリソグラフィーおよびエッチング又はメッキ等によって回路パターンを形成するプリント配線板作製工程、によりプリント配線基板を製造することができる。
【００３４】
プリント配線基板に用いる熱硬化性樹脂としては、プリプレグに用いられる公知の熱硬化性樹脂が使用可能であり、例えば、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等が挙げられるが、高周波用のプリント配線基板とする場合は、熱硬化性樹脂についても電気特性、特に比誘電率と誘電正接に優れるものであるものが好ましく、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂などが挙げられる。
【００３５】
前述のプリント配線基板をコア基材とし、前述のプリプレグを用いて多層プリント配線基板を作製することができる。例えば、前記両面プリント配線基板をコア基板とし、さらにその表層に前記プリプレグを単数または複数枚重ねあわせて両面に銅箔を重ねる又はコア基板とプリプレグを交互に配置して、加熱加圧して硬化接着させるビルドアップ工程を行うことが好ましい。
【００３６】
前述したプリント配線基板を用いて常法によりプリント回路を得ることができる。プリント回路を得る方法としては、例えば、前記多層プリント配線基板にドリルまたはレーザーによりスルーホールを形成し、無電解銅メッキ等の公知の工程により両面の電気的接続を確保する加工工程を行った後、素子等の部品を実装することにより、プリント回線基板を製造することができる。
【００３７】
本発明の複合織物は、他のガラスに比べ比重が小さな石英ガラスと、さらに軽量なポリオレフィンを用いる為、極めて軽量であり、プリント配線基板の軽量化に有効である。
【００３８】
ポリオレフィンは、電気特性に優れるが、それ自体は融点が低いためにプリント配線基板用織物としては使用することができないが、石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維とを混繊若しくは交織して得られた本発明の複合織物では、プリプレグ製造工程での加熱乾燥や実装工程での半田のリフローにおいても、表面が熱硬化性樹脂に覆われたプリント配線基板となっているため、ポリオレフィンが熱分解することなくプリント配線基板用基材として使用可能である。
また、積層工程やビルドアップ工程での加熱加圧処理において、ポリオレフィンが溶融しても石英ガラス繊維を含有することから、熱硬化性樹脂とともに流動することがなく、寸法安定性に優れるプリント配線基板を得ることができる。
【００３９】
さらに、プリント配線基板はドリル加工によりスルーホール等の作成を行うが、従来の石英ガラスクロスは非常に硬いためドリル加工性が悪く、ドリルの消耗も早いため生産コストを押し上げる要因となっていたが、本発明の複合織物はポリオレフィンを一定割合含むことから石英ガラス繊維の割合が低く、ドリル加工性もかなり改善することができ、プリント配線基板作成のトータルコストを低減することができる。さらに、１００μｍ以下の薄物織物はレーザーによる加工にも好適に使用することが可能であり、プリント配線基板の更なるコスト低減を可能なものとすることができる。
【実施例】
【００４０】
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【００４１】
（実施例１）
直径９μｍのフィラメント２００本からなる石英ガラス繊維糸と直径２０μｍのフィラメント３０本からなるポリプロピレン繊維糸を１インチ当たり縦糸４０本、横糸４０本となるように製織した。石英ガラス繊維の１ＭＨおよび１ＧＨｚでの比誘電率は３．８および３．９、誘電正接は０．９×１０−４および１．０×１０−４、ポリプロピレン繊維の１ＭＨｚの比誘電率は２．６、誘電正接は５．０×１０−４であるものを用いた。比誘電率および誘電正接の測定は、石英ガラスおよびポリプロピレンのバルク体においてＪＩＳ Ｒ１６４１「ファインセラミックス基板のマイクロ波誘電特性の試験方法」に準拠し、空洞共振器法により測定を行った。
【００４２】
前記作成した織物を、ＪＩＳ Ｒ３４２０「ガラス繊維一般試験方法」に準拠して、織物の厚さと重さを測定した。織物中の石英ガラス繊維の含有割合は、織物に使用した石英ガラス繊維及びポリオレフィン繊維の体積値より計算で求めた。結果を表１に示した。
【００４３】
上記織物をＫＢＭ６０３（信越化学工業（株）製：商品名）により表面処理を行い、次いで熱硬化性樹脂ワニスに含浸乾燥することでプリプレグ（Ｂステージ）を得た。
熱硬化性樹脂ワニスは、ポリフェニレンエーテル変性物７５重量部、無水マレイン酸１．５重量部、２，５−ジメチル−２，５−ジヘキサン１．０重量部、トリアリルイソシアヌレート２５重量部、ブチルパーオキシ−メタ−イソプロピルベンゼン２．０重量部、デカブロモジフェニルエタン２０重量部により調整を行った。
上記プリプレグを４枚重ね、真空プレス機により加熱加圧成型することでプリント配線基板を作成した。
【００４４】
前記作製したプリント配線基板について、ＪＩＳ Ｃ６４８１「プリント配線板用銅張積層板試験方法」に準拠して、線膨張率、比誘電率、誘電正接の測定を行った。なお、比誘電率及び誘電正接の測定周波数は１ＭＨｚから１０ＧＨｚで行った。結果を表２に示した。
また、前記作製したプリント配線基板に対しドリル加工による穴あけを２０００回行い、ドリル先端の摩耗状態を顕微鏡で観察した。結果を表２に示した。表２におけるドリル加工性の評価基準は下記の通りである。
◎：ドリル磨耗がほとんどなし、○：ドリル磨耗が少しあり、△：ドリル磨耗がある、×：ドリル磨耗が激しい。
【００４５】
（実施例２）
直径９μｍの石英ガラスフィラメント８０本と直径２０μｍのポリプロピレンフィラメント３０本を１インチ当たりの撚り数が１．０となるように合撚糸し、得られた混繊糸を用いて１インチ当たり縦糸４０本、横糸４０本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００４６】
（実施例３）
直径９μｍのフィラメント４００本からなる石英ガラス繊維糸を横糸とし、直径９μｍの石英ガラスフィラメント２５０本と直径２０μｍのポリプロピレンフィラメント３０本の混繊糸を縦糸として、１インチ当たり縦糸４４本、横糸３１本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００４７】
（実施例４）
直径９μｍの石英ガラスフィラメント４０本と直径２０μｍのポリプロピレンフィラメント６０本を１インチ当たりの撚り数が１．０となるように合撚糸し、得られた混繊糸を用いて１インチ当たり縦糸４４本、横糸３１本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００４８】
（実施例５）
直径４μｍのフィラメント２００本からなる石英ガラス繊維糸と直径１０μｍのフィラメント３０本からなるポリプロピレン繊維糸を１インチ当たり縦糸７５本、横糸７５本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００４９】
（実施例６）
直径１４μｍのフィラメント２００本からなる石英ガラス繊維糸と直径２０μｍのフィラメント１００本からなるポリプロピレン繊維糸を１インチ当たり縦糸３９本、横糸３０本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００５０】
（実施例７）
ポリプロピレン繊維の代わりに、１ＭＨｚでの比誘電率が２．４、誘電正接が４．０×１０−４であるポリエチレン繊維を使用した以外は実施例１と同様に実験を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００５１】
（実施例８）
ポリプロピレン繊維の代わりに、１ＭＨｚでの比誘電率が２．４、誘電正接が５．０×１０−４であるポリスチレン繊維を使用した以外は実施例１と同様に実験を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００５２】
（比較例１）
直径９μｍのフィラメント２００本からなる石英ガラス繊維糸を用い、１インチ当たり縦糸４０本、横糸４０本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００５３】
（比較例２）
直径３０μｍのフィラメント３０本からなるポリプロピレン繊維を１インチ当たり１．０回加撚し、得られたポリプロピレン繊維糸を用いて１インチ当たり縦糸４０本、横糸４０本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグを作成した。得られたプリプレグを真空プレス機により加熱加圧成形したところ、ポリプロピレン繊維が融解し、プリント配線基板を得ることができなかった。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の複合織物の第１の例を示す概略説明図である。
【図２】本発明の複合織物の第２の例を示す概略説明図である。
【図３】本発明の複合織物の第３の例を示す概略説明図である。
【図４】本発明の複合織物の第４の例を示す概略説明図である。
【図５】本発明の複合織物の第５の例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ：本発明の複合織物、１２：石英ガラス繊維糸、１４：ポリオレフィン繊維糸、１６：混繊糸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子・電気分野で使用されるプリント配線基板に好適に用いられる複合織物及びプリント配線基板に関し、特に、高周波用プリント配線基板および高多層用プリント配線基板に好適に用いられる複合織物およびそれを用いたプリント配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子の高速化に伴うコンピュータや周辺機器に用いられる多層プリント配線基板の高速化が進み、さらにインターネットや携帯電話の急速な普及に伴い、通信機器や放送機器の高速大容量伝送の要求が高まっているために、これらの多層プリント配線基板においても、高周波特性の改良が必要になってきており、特に１ＧＨｚを超える高周波領域に用いられる高多層プリント配線基板において伝送損失や回路遅延の問題が注目されてきている。
【０００３】
従来、プリント配線基板に用いられる基材は、Ｅガラス繊維を用いたガラスクロスを使用するのが一般的であり、このガラスクロスにエポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸させ、加熱加圧成形した積層板が作られている。
しかし、高速半導体素子が実装される高周波用プリント配線基板では低誘電率および低誘電正接であることが求められることから、従来のＥガラス繊維とエポキシ樹脂もしくはフェノール樹脂などではなく、電気特性に優れたＤガラス繊維（特許文献１）や熱硬化性ＰＰＥ樹脂などが使用されるようになってきている。
しかし、Ｄガラス繊維は、溶融温度が高いために生産性が悪く、さらにＳｉＯ２含有量が高いためにプリント配線基板とした際にドリル加工性が悪いという問題点があり、現在ではほとんど使用されておらず、低誘電率および低誘電正接でありながらドリル加工性がＥガラス繊維と同等であるＮＥガラス繊維が開発されている。しかし、更なる高周波数化が進められており、ＮＥガラス繊維よりも電気特性の優れたプリント配線基板用基材が求められている。
【０００４】
また、従来、高周波用プリント配線基板は、フッ素系樹脂によるプリント配線基板を用いることが多く、フッ素系樹脂基板は多層化が困難であるため片面板もしくは両面板で使用されることがほとんどであったが、最近では高周波用においても多層化の要求が強まっている。
【０００５】
ガラス繊維のなかで最も比誘電率および誘電正接が小さな石英ガラス繊維がプリント配線基板用基材として期待され、導入が検討されたが、非常に硬いため多層プリント配線基板のドリルでの穴あけや切削加工が困難であるという問題があり、ドリル加工性を改善するための提案がなされているが（特許文献２）、高価であるため一部の特殊用途での使用にとどまっている。
【０００６】
また、Ｅガラス、Ｄガラス、およびシリカ繊維と、ポリテトラフルオロエチレン繊維からなるプリント配線基板用織物についての発明が開示されている（特許文献３）。しかし、この織物に用いるポリテトラフルオロエチレン繊維は、誘電特性にすぐれ、耐熱性が高いが、高価であるため、石英ガラスクロス同様に汎用のプリント配線基板に用いるには制限があり、一部の特殊用途に使用されるにとどまる。
【０００７】
プリント配線基板に実装される半導体素子においても、その高速化とともに実装方法も変化してきており、従来はワイヤーボンディング法が使用されてきたが、配線の狭ピッチ化、電極の微細化、情報の高速処理化が進み、ワイヤーボンディング法では対応が困難となってきている。この方法に代わって、バンプと呼ばれる突起電極を用いて、素子と基板とを接合するフリップチップ法が使用されるようになってきた。
フリップチップ法による実装では、素子とプリント配線基板の線膨張率に顕著な差があると、配線不良の原因となることが想定され、フリップチップ法に対応した低線膨張率プリント配線基板の開発が期待されている。
【０００８】
低線膨張率プリント配線基板は、一般的にはシリカ系のフィラーを高い割合で混合することで低線膨張率を達成しているが、ドリルによる加工などにより、加工部分からフィラーが脱落する粉落ちと呼ばれる現象が生じ、問題となっているため、プリント配線基板用基材での低線膨張率化が求められている。
低線膨張率な基材としては石英ガラス繊維が挙げられるが、上記の理由によりその課題の解決が求められている。
またさらに、従来技術としてＥガラスと特定組成のガラス繊維を特定の割合で混織することで線膨張率を改良したガラスクロスも提案されているが（例えば、特許文献４）、十分な特性が得られていない。
【特許文献１】特開昭６３−２８３１号公報
【特許文献２】特開２００４−９９３７７号公報
【特許文献３】特開平２−６１１３１号公報
【特許文献４】特開平１０−３１０９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、半導体素子の高速高周波化にともなうプリント配線基板の問題点である、低誘電率化および低誘電正接化、および低線膨張率化を達成し得るプリント配線基板およびその基材として好適に用いられる複合織物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、発明者らは鋭意研究を行った結果、石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維を混繊又は交織することで、電気特性および熱的特性に優れる複合織物が得られ、また該複合織物を用いて、低誘電率化および低誘電正接化、および低線膨張率化を達成し得るプリント配線基板を得ることができることを見出した。
即ち、本発明の複合織物は、石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維とを含む複合織物であって、該複合織物に占める石英ガラス繊維の割合が１０体積％以上９０体積％以下であることを特徴とする。
【００１１】
前記石英ガラス繊維のフィラメント径が直径３μｍ以上１６μｍ以下であり、前記複合織物の厚さが２００μｍ以下であり、前記複合織物の単位面積当たり重さが２００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
【００１２】
前記石英ガラス繊維が石英ガラスロッドを加熱延伸して作成した石英ガラス繊維であることが好ましい。また、前記石英ガラス繊維の１ＭＨｚおよび１ＧＨｚの比誘電率がそれぞれ３．９以下および４．０以下であり、前記石英ガラス繊維の１ＭＨｚおよび１ＧＨｚの誘電正接がそれぞれ１．５×１０−４以下および２．０×１０−４以下であることが好適である。
【００１３】
前記ポリオレフィン繊維がポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維又はポリスチレン繊維であることが好ましい。また、前記ポリオレフィン繊維の１ＭＨｚにおける比誘電率が３．０以下、誘電正接が３×１０−３以下であることが好適である。
【００１４】
前記複合織物が石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維との混繊糸により製織されることが好ましい。
前記複合織物が石英ガラス繊維糸とポリオレフィン繊維糸との交織であることが好ましい。
前記複合織物が石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維との混繊糸と、石英ガラス繊維糸及び／又はポリオレフィン繊維糸との交織であることが好ましい。
【００１５】
本発明の複合織物は、プリント配線基板用として特に好適に用いられる。
前記複合織物は、１ＭＨｚから１０ＧＨｚまでの比誘電率が４．０以下、誘電正接が３×１０−３以下であることが好適である。
【００１６】
本発明のプリント配線基板は、本発明の複合織物を用いて得られるプリント配線基板である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の複合織物は、電気特性及び熱的特性に優れており、特に、プリント配線基板用として好適である。また、本発明によれば、低コストで、ドリル加工性に優れ、低誘電率化、低誘電正接化及び低線膨張率化を達成し得るプリント配線基板を得ることができる。さらに、本発明によれば、プリント配線基板の多層化、軽量化及びコスト低減が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明するが、図示例は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００１９】
図１〜図５は本発明の複合織物の第１〜第５の例を示す概略説明図である。図１〜図５において、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ及び１０ｅはそれぞれ本発明の複合織物、１２は石英ガラス繊維からなる石英ガラス繊維糸、１４はポリオレフィン繊維からなるポリオレフィン繊維糸、１６は石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維との混繊糸である。
【００２０】
本発明の複合織物は、石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維とを含む複合織物であって、該複合織物に占める石英ガラス繊維の割合が１０体積％以上９０体積％以下である複合織物であり、プリント配線基板用として好適に用いられる。
なお、本願発明において、複合織物に占める石英ガラス繊維の割合は、用いた石英ガラス繊維及びポリオレフィン繊維の体積値から計算したものであり、使用する石英ガラス繊維及びポリオレフィン繊維の割合を調整することにより、所望の含有割合の複合織物を得ることができる。
【００２１】
本発明で使用される石英ガラス繊維としては、天然鉱物である水晶を加熱溶融した天然石英ガラスまたは四塩化珪素等の珪素化合物を加水分解することで得られた合成石英ガラスを加熱延伸して得られた石英ガラス繊維が好適である。
また、本発明に用いる石英ガラス繊維の紡糸時もしくは撚糸時にシランカップリング剤をサイジング剤として使用することが好ましい。一般的に、プリント配線基板用織物は、表面処理剤としてシランカップリング剤により処理を行うことで複合化する熱硬化性樹脂との接着強度を増加させるが、その前処理としてガラス繊維に付着しているサイジング剤除去を目的としたヒートクリーニング等が行われる。本発明の複合織物は、融点が低いポリオレフィン繊維を含むため、ヒートクリーニング処理は好ましくないが、サイジング剤としてシランカップリング剤を用いることにより、ヒートクリーニング処理を不要とすることができる。
【００２２】
石英ガラス繊維の比誘電率及び誘電正接は低いことが好ましく、具体的には、１ＭＨｚにおける比誘電率が３．９以下、１ＧＨｚにおける比誘電率が４．０以下、１ＭＨｚにおける誘電正接が１．５×１０−４以下、１ＧＨｚにおける誘電正接が２．０×１０−４以下であることが好ましい。比誘電率及び誘電正接は低い程好ましく、下限値に特に制限はないが、現在、１ＭＨｚから１ＧＨｚでの比誘電率３．０以上、１ＭＨｚから１ＧＨｚでの誘電正接０．５×１０−４以上のものが入手可能である。
石英ガラスのＯＨ基濃度は特に限定されないが、ＯＨ基濃度が小さいほうが比誘電率および誘電正接が小さくなるため、ＯＨ基濃度が小さい石英ガラス繊維が好ましい。
【００２３】
本発明で使用されるポリオレフィン繊維に用いられるポリオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、スチレン等のオレフィン系炭化水素の重合体、該オレフィン系炭化水素を主成分とする共重合体、もしくはそれらの混合物が挙げられる。
前記ポリオレフィン繊維は、単一繊維及び複合繊維のいずれも使用可能である。複合繊維を用いる場合、繊維組成に関して特に制限はなく、例えば、芯成分と鞘成分の組成が異なるシース・コア型複合繊維や２成分が接合されたサイドバイサイド型複合繊維を用いることができる。前記ポリオレフィン繊維としては、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及びポリスチレン繊維が好ましい。
【００２４】
ポリオレフィン繊維の比誘電率及び誘電正接は低いことが好ましく、具体的には、１ＭＨｚにおける比誘電率が３．０以下、１ＭＨｚにおける誘電正接が３×１０−３以下であることが好ましい。比誘電率及び誘電正接は低い程好ましく、下限値に特に制限はないが、現在、１ＭＨｚにおける比誘電率１．５以上、１ＭＨｚにおける誘電正接０．５×１０−４以上のものが入手可能である。
【００２５】
なお、本願発明において、比誘電率および誘電正接の測定は、石英ガラスおよびポリオレフィンのバルク体においてＪＩＳ Ｒ１６４１「ファインセラミックス基板のマイクロ波誘電特性の試験方法」に準拠し、空洞共振器法により測定を行った。
【００２６】
本発明の複合織物に用いられる糸の太さ、糸の本数、糸の撚り数等は特に限定されず、必要に応じて適宜選択可能である。複合織物の織密度や、寸法、織り方は特に限定されないが、織り方としては平織、綾織、朱子織、からみ織等が挙げられ、特に平織が好適である。
【００２７】
本発明の複合織物において、石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維の混用の形態は混繊、交織等、特に限定されず、複合織物における石英ガラス繊維の割合が体積比で１０〜９０％となる範囲内で適宜選択可能である。例えば、図１に示した如く、石英ガラス繊維及びポリオレフィン繊維を混繊させた混繊糸１６を用いて製織された複合織物１０ａや、図２〜図５に示した如く、石英ガラス繊維からなる石英ガラス繊維糸１２とポリオレフィン繊維からなるポリオレフィン繊維糸１４との交織織物１０ｂ〜１０ｅ、その他に図示は省略したが、前記混繊糸１６と石英ガラス繊維糸１２との交織織物、前記混繊糸１６とポリオレフィン繊維糸１４との交織織物、及び前記混繊糸１６と石英ガラス繊維糸１２とポリオレフィン繊維糸１４との交織織物が挙げられ、前記混繊糸１６による複合織物１０ａが織易さの点から好ましい。
【００２８】
石英ガラス繊維糸１２及びポリオレフィン繊維糸１４を用いて製織する場合、縦糸及び横糸の配列に特に制限はなく、縦糸及び横糸の一方を石英ガラス繊維糸１２から構成し他方をポリオレフィン繊維糸１４から構成してもよく、縦糸及び横糸共に石英ガラス繊維糸１２及びポリオレフィン繊維糸１４から構成してもよく、縦糸及び横糸の一方を石英ガラス繊維糸１２とポリオレフィン繊維糸１４とから構成し他方を石英ガラス繊維糸１２又はポリオレフィン繊維糸１４から構成してもよいが、図２〜図５に示した如く、縦糸・横糸共に石英ガラス繊維糸１２及びポリオレフィン繊維糸１４を含むことが好ましい。
図２は、縦糸・横糸ともに石英ガラス繊維糸１２とポリオレフィン繊維糸１４の割合が同じである複合織物１０ｂの模式図、図３は、縦糸・横糸ともにポリオレフィン繊維糸１４の割合が石英ガラス繊維糸１２の割合よりも多い複合織物１０ｃの模式図、図４は、縦糸は石英ガラス繊維糸１２の割合が多く、横糸はポリオレフィン繊維糸１４の割合が多い複合織物１０ｄの模式図、図５は、縦糸はポリオレフィン繊維糸１４の割合が多く、横糸は石英ガラス繊維１２の割合が多い複合織物１０ｅの模式図を示したが、縦糸及び横糸における各繊維糸の割合は、複合織物における石英ガラス繊維の割合が体積比で１０〜９０％となる範囲内で適宜選択可能である。
【００２９】
本発明の複合織物の厚さは特に制限はないが、多層基板を作成するためには２００μｍ以下であることが好ましく、高多層化を行う場合には１００μｍ以下であることがより好ましい。また、プリント配線基板製造工程における変形を防ぐために、複合織物の厚さは１０μｍ以上であることが好ましい。
本発明の複合織物は、基板の軽量化の点から軽い方が好ましく、具体的には、２００ｇ／ｍ２以下であることが好ましい。
【００３０】
石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維のフィラメントは、作成する織物の厚さ及び密度により任意に選択することが可能であるが、２００μｍ以下の厚さを有する織物を作成するのに適当なフィラメント径およびフィラメント本数を選択することが好ましく、石英ガラス繊維のフィラメントは直径３μｍ以上１６μｍ以下、ポリオレフィン繊維のフィラメントは直径３μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
石英ガラス繊維糸とポリオレフィン繊維糸を用いて交織する場合、各糸（ストランド）の太さを同等とすることが好ましい。太さが同等のストランドを用いることにより、作成される織物の厚さの均一性を確保することができる。フィラメント径と本数が同等で構成されたストランドがより好ましいが、直径１５μｍ以下の細径のポリオレフィン繊維を入手することが比較的困難な為、ストランドの太さが同等であれば所望の特性を有する織物を得ることができる。
また、混繊の場合には石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維が１本のストランド中に混在することとなるため、所定の割合でそれぞれを入れることができる。
【００３２】
本発明の複合織物における石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維の割合は、石英ガラス繊維が体積比で１０％〜９０％の範囲である。
石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維の割合を調整することにより、本発明の複合織物の線膨張係数を調整することができる。石英ガラスは線膨張係数が非常に小さいため、ポリオレフィン繊維がかなりの割合をしめることとなっても、プリント配線基板として好適な線膨張係数の基材を得ることが可能である。
本発明の複合織物の線膨張係数は、プリント配線基板の用途や素子の実装方法にもよるが、銅箔と同等程度もしくはそれ以下であることが好適であり、プリント配線基板を作成するために織物と複合される熱硬化性樹脂の特性により異なるが、プリント配線基板としての線膨張率が許容できる範囲で石英ガラス繊維の割合を調整することができる。
【００３３】
本発明のプリント配線基板は、本発明の複合織物を用いて製造される。本発明のプリント配線基板の製造方法は特に限定されず、本発明の複合織物を基材として用いて、常法により製造することができる。例えば、（１）本発明の複合織物からなる基材に、熱硬化性樹脂及び溶媒等を含むワニスを含浸させ、加熱乾燥させ、プリプレグを作成するプリプレグ製造工程、（２）前記プリプレグを単数または複数枚積層し、必要に応じて片面又は両面に銅箔等の金属箔を重ね、加熱加圧して硬化させた積層板、好ましくは銅張積層板を作製する積層体作製工程、（３）前記積層板の金属泊にフォトリソグラフィーおよびエッチング又はメッキ等によって回路パターンを形成するプリント配線板作製工程、によりプリント配線基板を製造することができる。
【００３４】
プリント配線基板に用いる熱硬化性樹脂としては、プリプレグに用いられる公知の熱硬化性樹脂が使用可能であり、例えば、フェノール樹脂やエポキシ樹脂等が挙げられるが、高周波用のプリント配線基板とする場合は、熱硬化性樹脂についても電気特性、特に比誘電率と誘電正接に優れるものであるものが好ましく、例えば、ポリフェニレンエーテル樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂などが挙げられる。
【００３５】
前述のプリント配線基板をコア基材とし、前述のプリプレグを用いて多層プリント配線基板を作製することができる。例えば、前記両面プリント配線基板をコア基板とし、さらにその表層に前記プリプレグを単数または複数枚重ねあわせて両面に銅箔を重ねる又はコア基板とプリプレグを交互に配置して、加熱加圧して硬化接着させるビルドアップ工程を行うことが好ましい。
【００３６】
前述したプリント配線基板を用いて常法によりプリント回路を得ることができる。プリント回路を得る方法としては、例えば、前記多層プリント配線基板にドリルまたはレーザーによりスルーホールを形成し、無電解銅メッキ等の公知の工程により両面の電気的接続を確保する加工工程を行った後、素子等の部品を実装することにより、プリント回線基板を製造することができる。
【００３７】
本発明の複合織物は、他のガラスに比べ比重が小さな石英ガラスと、さらに軽量なポリオレフィンを用いる為、極めて軽量であり、プリント配線基板の軽量化に有効である。
【００３８】
ポリオレフィンは、電気特性に優れるが、それ自体は融点が低いためにプリント配線基板用織物としては使用することができないが、石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維とを混繊若しくは交織して得られた本発明の複合織物では、プリプレグ製造工程での加熱乾燥や実装工程での半田のリフローにおいても、表面が熱硬化性樹脂に覆われたプリント配線基板となっているため、ポリオレフィンが熱分解することなくプリント配線基板用基材として使用可能である。
また、積層工程やビルドアップ工程での加熱加圧処理において、ポリオレフィンが溶融しても石英ガラス繊維を含有することから、熱硬化性樹脂とともに流動することがなく、寸法安定性に優れるプリント配線基板を得ることができる。
【００３９】
さらに、プリント配線基板はドリル加工によりスルーホール等の作成を行うが、従来の石英ガラスクロスは非常に硬いためドリル加工性が悪く、ドリルの消耗も早いため生産コストを押し上げる要因となっていたが、本発明の複合織物はポリオレフィンを一定割合含むことから石英ガラス繊維の割合が低く、ドリル加工性もかなり改善することができ、プリント配線基板作成のトータルコストを低減することができる。さらに、１００μｍ以下の薄物織物はレーザーによる加工にも好適に使用することが可能であり、プリント配線基板の更なるコスト低減を可能なものとすることができる。
【実施例】
【００４０】
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【００４１】
（実施例１）
直径９μｍのフィラメント２００本からなる石英ガラス繊維糸と直径２０μｍのフィラメント３０本からなるポリプロピレン繊維糸を１インチ当たり縦糸４０本、横糸４０本となるように製織した。石英ガラス繊維の１ＭＨおよび１ＧＨｚでの比誘電率は３．８および３．９、誘電正接は０．９×１０−４および１．０×１０−４、ポリプロピレン繊維の１ＭＨｚの比誘電率は２．６、誘電正接は５．０×１０−４であるものを用いた。比誘電率および誘電正接の測定は、石英ガラスおよびポリプロピレンのバルク体においてＪＩＳ Ｒ１６４１「ファインセラミックス基板のマイクロ波誘電特性の試験方法」に準拠し、空洞共振器法により測定を行った。
【００４２】
前記作成した織物を、ＪＩＳ Ｒ３４２０「ガラス繊維一般試験方法」に準拠して、織物の厚さと重さを測定した。織物中の石英ガラス繊維の含有割合は、織物に使用した石英ガラス繊維及びポリオレフィン繊維の体積値より計算で求めた。結果を表１に示した。
【００４３】
上記織物をＫＢＭ６０３（信越化学工業（株）製：商品名）により表面処理を行い、次いで熱硬化性樹脂ワニスに含浸乾燥することでプリプレグ（Ｂステージ）を得た。
熱硬化性樹脂ワニスは、ポリフェニレンエーテル変性物７５重量部、無水マレイン酸１．５重量部、２，５−ジメチル−２，５−ジヘキサン１．０重量部、トリアリルイソシアヌレート２５重量部、ブチルパーオキシ−メタ−イソプロピルベンゼン２．０重量部、デカブロモジフェニルエタン２０重量部により調整を行った。
上記プリプレグを４枚重ね、真空プレス機により加熱加圧成型することでプリント配線基板を作成した。
【００４４】
前記作製したプリント配線基板について、ＪＩＳ Ｃ６４８１「プリント配線板用銅張積層板試験方法」に準拠して、線膨張率、比誘電率、誘電正接の測定を行った。なお、比誘電率及び誘電正接の測定周波数は１ＭＨｚから１０ＧＨｚで行った。結果を表２に示した。
また、前記作製したプリント配線基板に対しドリル加工による穴あけを２０００回行い、ドリル先端の摩耗状態を顕微鏡で観察した。結果を表２に示した。表２におけるドリル加工性の評価基準は下記の通りである。
◎：ドリル磨耗がほとんどなし、○：ドリル磨耗が少しあり、△：ドリル磨耗がある、×：ドリル磨耗が激しい。
【００４５】
（実施例２）
直径９μｍの石英ガラスフィラメント８０本と直径２０μｍのポリプロピレンフィラメント３０本を１インチ当たりの撚り数が１．０となるように合撚糸し、得られた混繊糸を用いて１インチ当たり縦糸４０本、横糸４０本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００４６】
（実施例３）
直径９μｍのフィラメント４００本からなる石英ガラス繊維糸を横糸とし、直径９μｍの石英ガラスフィラメント２５０本と直径２０μｍのポリプロピレンフィラメント３０本の混繊糸を縦糸として、１インチ当たり縦糸４４本、横糸３１本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００４７】
（実施例４）
直径９μｍの石英ガラスフィラメント４０本と直径２０μｍのポリプロピレンフィラメント６０本を１インチ当たりの撚り数が１．０となるように合撚糸し、得られた混繊糸を用いて１インチ当たり縦糸４４本、横糸３１本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００４８】
（実施例５）
直径４μｍのフィラメント２００本からなる石英ガラス繊維糸と直径１０μｍのフィラメント３０本からなるポリプロピレン繊維糸を１インチ当たり縦糸７５本、横糸７５本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００４９】
（実施例６）
直径１４μｍのフィラメント２００本からなる石英ガラス繊維糸と直径２０μｍのフィラメント１００本からなるポリプロピレン繊維糸を１インチ当たり縦糸３９本、横糸３０本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００５０】
（実施例７）
ポリプロピレン繊維の代わりに、１ＭＨｚでの比誘電率が２．４、誘電正接が４．０×１０−４であるポリエチレン繊維を使用した以外は実施例１と同様に実験を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００５１】
（実施例８）
ポリプロピレン繊維の代わりに、１ＭＨｚでの比誘電率が２．４、誘電正接が５．０×１０−４であるポリスチレン繊維を使用した以外は実施例１と同様に実験を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００５２】
（比較例１）
直径９μｍのフィラメント２００本からなる石英ガラス繊維糸を用い、１インチ当たり縦糸４０本、横糸４０本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグおよびプリント配線基板を作成し、各種測定を行った。結果を表１及び表２に示した。
【００５３】
（比較例２）
直径３０μｍのフィラメント３０本からなるポリプロピレン繊維を１インチ当たり１．０回加撚し、得られたポリプロピレン繊維糸を用いて１インチ当たり縦糸４０本、横糸４０本となるように製織し、実施例１と同様にプリプレグを作成した。得られたプリプレグを真空プレス機により加熱加圧成形したところ、ポリプロピレン繊維が融解し、プリント配線基板を得ることができなかった。
【００５４】
【表１】
【００５５】
【表２】
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の複合織物の第１の例を示す概略説明図である。
【図２】本発明の複合織物の第２の例を示す概略説明図である。
【図３】本発明の複合織物の第３の例を示す概略説明図である。
【図４】本発明の複合織物の第４の例を示す概略説明図である。
【図５】本発明の複合織物の第５の例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ：本発明の複合織物、１２：石英ガラス繊維糸、１４：ポリオレフィン繊維糸、１６：混繊糸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維とを含む複合織物であって、該複合織物に占める石英ガラス繊維の割合が１０体積％以上９０体積％以下であることを特徴とする複合織物。
【請求項２】
前記石英ガラス繊維のフィラメント径が直径３μｍ以上１６μｍ以下であり、前記複合織物の厚さが２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の複合織物。
【請求項３】
前記石英ガラス繊維が石英ガラスロッドを加熱延伸して作成した石英ガラス繊維であり、前記石英ガラス繊維の１ＭＨｚおよび１ＧＨｚの比誘電率がそれぞれ３．９以下および４．０以下、前記石英ガラス繊維の１ＭＨｚおよび１ＧＨｚの誘電正接がそれぞれ１．５×１０−４以下および２．０×１０−４以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の複合織物。
【請求項４】
前記ポリオレフィン繊維がポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維又はポリスチレン繊維であり、前記ポリオレフィン繊維の１ＭＨｚにおける比誘電率が３．０以下、誘電正接が３×１０−３以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の複合織物。
【請求項５】
前記複合織物が前記石英ガラス繊維と前記ポリオレフィン繊維との混繊糸により製織されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の複合織物。
【請求項６】
前記複合織物が石英ガラス繊維糸とポリオレフィン繊維糸との交織であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の複合織物。
【請求項７】
前記複合織物が石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維との混繊糸と、石英ガラス繊維糸及び／又はポリオレフィン繊維糸との交織であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の複合織物。
【請求項８】
前記複合織物がプリント配線基板用であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の複合織物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の複合織物を用いたプリント配線基板。
【請求項１０】
１ＭＨｚから１０ＧＨｚまでの比誘電率が４．０以下、誘電正接が３×１０−３以下であることを特徴とする請求項９記載のプリント配線基板。
【請求項１】
石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維とを含む複合織物であって、該複合織物に占める石英ガラス繊維の割合が１０体積％以上９０体積％以下であることを特徴とする複合織物。
【請求項２】
前記石英ガラス繊維のフィラメント径が直径３μｍ以上１６μｍ以下であり、前記複合織物の厚さが２００μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の複合織物。
【請求項３】
前記石英ガラス繊維が石英ガラスロッドを加熱延伸して作成した石英ガラス繊維であり、前記石英ガラス繊維の１ＭＨｚおよび１ＧＨｚの比誘電率がそれぞれ３．９以下および４．０以下、前記石英ガラス繊維の１ＭＨｚおよび１ＧＨｚの誘電正接がそれぞれ１．５×１０−４以下および２．０×１０−４以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の複合織物。
【請求項４】
前記ポリオレフィン繊維がポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維又はポリスチレン繊維であり、前記ポリオレフィン繊維の１ＭＨｚにおける比誘電率が３．０以下、誘電正接が３×１０−３以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の複合織物。
【請求項５】
前記複合織物が前記石英ガラス繊維と前記ポリオレフィン繊維との混繊糸により製織されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の複合織物。
【請求項６】
前記複合織物が石英ガラス繊維糸とポリオレフィン繊維糸との交織であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の複合織物。
【請求項７】
前記複合織物が石英ガラス繊維とポリオレフィン繊維との混繊糸と、石英ガラス繊維糸及び／又はポリオレフィン繊維糸との交織であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の複合織物。
【請求項８】
前記複合織物がプリント配線基板用であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の複合織物。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載の複合織物を用いたプリント配線基板。
【請求項１０】
１ＭＨｚから１０ＧＨｚまでの比誘電率が４．０以下、誘電正接が３×１０−３以下であることを特徴とする請求項９記載のプリント配線基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１２１１４６（Ｐ２００８−１２１１４６Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０６４６５（Ｐ２００６−３０６４６５）
【出願日】平成１８年１１月１３日（２００６．１１．１３）
【出願人】（０００１９０１３８）信越石英株式会社 (183)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１３日（２００６．１１．１３）
【出願人】（０００１９０１３８）信越石英株式会社 (183)
【Ｆターム（参考）】
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