專利名稱：玻璃纖維布與印刷電路布線板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子·電氣領(lǐng)域使用的印刷電路布線板，特別是涉及進(jìn)行小直徑孔加工的高密度印刷電路布線板與用于該布線板上的玻璃纖維布。
背景技術(shù)：
印刷電路布線板、特別是多層印刷電路布線板，是將設(shè)有導(dǎo)體層的絕緣基材多塊、多層狀層疊起來接合而構(gòu)成。設(shè)于各絕緣基材的導(dǎo)體層，在與其上下方向的任意導(dǎo)體層間通過叫做通孔、內(nèi)部小孔，小盲孔的導(dǎo)通孔實(shí)施電氣連接。另一方面，隨著近年來電子機(jī)器的高性能化、小型化，必須隨應(yīng)于印刷電路布線板上高密度化的要求，由于這種布線密度的提高，必然要求小孔的小直徑化。
但是，從現(xiàn)有技術(shù)看，作為現(xiàn)有技術(shù)導(dǎo)通孔加工方法所用的鉆孔加工方法所得到的小直徑孔，加工面內(nèi)壁粗糙、加工孔位置有錯移，在作為其后續(xù)工序的電鍍工序中引起從加工孔壁面滲入的電鍍液引起的絕緣不良等問題。因此，迄今為止，對構(gòu)成絕緣基材的玻璃纖維布與基體樹脂進(jìn)行了各種改進(jìn)。比如，由玻璃纖維布表面處理劑引起的與基體樹脂粘結(jié)性的改善，開纖加工玻璃纖維布，玻璃單纖維分布均勻化，由提高基體樹脂的Tg而得到的耐熱性的改善等。
在另一方面，隨著高密度化進(jìn)展，需要進(jìn)行φ0.2mm以下的孔加工。但是，小直徑鉆孔由于折損而消耗激增，由于鉆頭更換需要更多時間，產(chǎn)生了生產(chǎn)率難以提高的缺點(diǎn)。再者，因?yàn)橛∷㈦娐凡季€板小型化，絕緣基材的厚度薄至0.1mm以下，在鉆孔加工中也難以將孔的深度控制至0.1mm以下的精度，要形成這樣薄的絕緣基材的小盲孔也很困難。因此，最近開發(fā)了將導(dǎo)體與0.1mm以下的絕緣層逐次重疊而多層化的、叫做層疊布線板的高密度多層印刷電路布線板，在其小孔形成方法上提出·實(shí)施了激光束進(jìn)行小孔加工。
但是，這種層疊布線板，由于一般絕緣層中不含玻璃纖維布，尺寸穩(wěn)定性、耐熱性大幅度降低。同時，為形成層疊層需要與現(xiàn)有不同的工序，使成本大幅度上升。這里，在形成絕緣層中含有0.1mm以下玻璃纖維布的多層印刷電路布線板的小孔中，希望進(jìn)行激光加工孔方法所適用的玻璃纖維布的開發(fā)。
一般，印刷電路布線板，是由作為有機(jī)材料的基材樹脂和作為無機(jī)材料的玻璃纖維布組成的復(fù)合材料，是存在著有機(jī)材料與無機(jī)材料不均勻性的材料。因此，在激光加工孔當(dāng)中，有著各自材料加工狀態(tài)不同，引起了孔內(nèi)壁的粗糙，有損于由電鍍實(shí)現(xiàn)導(dǎo)體化的可靠性的缺點(diǎn)。即，這是由于在有機(jī)材料部與無機(jī)材料部激光吸收率、分解溫度、熱擴(kuò)散率等不同的緣故。
對于這一點(diǎn)，以適宜加工條件，取得良好的孔加工狀態(tài)進(jìn)行了研究，但在作為有機(jī)材料的基體樹脂和作為無機(jī)材料的玻璃纖維布面方向不均勻分布的絕緣基材方面，在各孔間加工孔均勻性的改良未取得結(jié)果。
為了改良這種面方向的不均勻性，還進(jìn)行了提高織物密度、做成無間隙玻璃纖維布的研究，但各加工孔均勻性的改善，卻隨著玻璃纖維量的增加而引起加工性能的下降，并成為成本上升的主要原因，因此這樣并不理想。
另外，作為需要微小孔的高密度布線板的新用途的IC包裝最近也顯露頭腳。其中BGA、CSP面布局型IC包裝其形狀接近正方形，要求其縱、橫方向具有相同機(jī)械特性。其中對連接可靠性給予較大影響的層疊板的熱膨脹系數(shù)，特別要求其縱、橫方向的值相同。因此，要求構(gòu)成為玻璃纖維布的織物密度，在縱、橫方向接近相同數(shù)量；同時，對縱向線、橫向線的線形比如扁平化、加寬化狀態(tài)也要求接近。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種玻璃纖維布、和以該玻璃纖維布為基材使用的印刷電路布線板，其中，由作為小直徑孔加工方法的鉆孔加工、和特別是激光加工，可加工出高密度實(shí)裝印刷電路布線板的通孔、內(nèi)部小孔、小盲孔等均勻小直徑孔。
本發(fā)明者們，就上述課題銳意研究的結(jié)果是，著眼于玻璃纖維布的織物構(gòu)造，以求玻璃纖維布面方向分布的均勻化；具體而言，由對玻璃線線束斷面寬度與織物密度進(jìn)行限定，可以得到與現(xiàn)有玻璃纖維布為基材使用的層疊板相比較，作為提高小直徑孔加工性能必須的表面平滑性方面優(yōu)良的層疊板；特別是對于激光加工，可以發(fā)現(xiàn)使得玻璃成分的去除與加工條件的適宜變得容易，及至完成本發(fā)明。
本發(fā)明如下述1.一種玻璃纖維布，其特征在于在這種由縱向線與橫向線構(gòu)成的玻璃纖維布中，縱向線與橫向線任何一方實(shí)際上是無間隙排列；而這種實(shí)際上無間隙排列線的線束斷面寬A(μm)、該線的單纖維直徑L(μm)、構(gòu)成該線的單纖維根數(shù)N(根)、與由該線構(gòu)成的織物的織物密度C(根/25mm)滿足下式(1-a)C×A/(25×L×N)≥1.0……(1-a)2.一種玻璃纖維布，其特征在于在這種由縱向線與橫向線構(gòu)成的玻璃纖維布中，縱向線與橫向線兩方，實(shí)際上是無間隙排列，而在縱向線與橫向線中，線的線束斷面寬度A(μm)、線的單纖維直徑L(μm)、構(gòu)成線的單纖維根數(shù)N(根)、以及線的織物密度C(根/25mm)滿足下式(1-b)C×A/(25×L×N)≥0.75 ……(1-b)3.按上述1或2所記述的玻璃纖維布，其特征在于，縱向線的織物密度Ct(根/25mm)與橫向線織物密度Cy(根/25mm)滿足下式(2)0.9≤ct/cy≤1.1……(2)4.按上述1、2或3所記述的玻璃纖維布，其特征在于，構(gòu)成玻璃纖維布的玻璃線的單纖維直徑是在JISR3413中公稱直徑D的粗細(xì)以下。
5.一種印刷電路布線板，其特征在于，以上述1～4中任一項(xiàng)所述的玻璃纖維布為基材使用。
這里所說的線束斷面寬度A表示

圖1所示距離。
下面，詳細(xì)說明本發(fā)明。
(i)玻璃纖維布的特征玻璃纖維布一般是縱向線與橫向線交互沉浮的平織構(gòu)造，這種情況下，有該線的重合部分、任何一方線存在部分、和叫做藍(lán)孔的由縱線與橫線圍起來的無玻璃線部分三種狀態(tài)混合。為得到在小直徑孔加工方面性能優(yōu)異的印刷電路布線板，使得絕緣基材中的玻璃纖維的面分布均勻是很重要的。因此，構(gòu)成玻璃纖維布的縱向線與橫向線中的至少一方的線實(shí)際上必須是無間隙排列。
但是，以使織物均勻?yàn)槟康模诳v向線與橫向線形狀相近情況下，由于縱向線與橫向線交互沉浮，一方線相互間的間隔要受到與該線正交的線的厚度的影響。為此，在使縱向線與橫向線都同時為各自線相互間間隔最小的情況下，設(shè)一方線束斷面寬度為A(μm)、與該線正交的線的厚度為Bc(μm)、該線的織物密度為C(根/25mm)，實(shí)際無間隙排列狀態(tài)由下式(3)來定義(A+Bc)×C/1000≥25 ……(3)最好是滿足28≥(A+Bc)×C/1000≥25關(guān)系。即如比作為玻璃纖維布的織物密度之單位長度的25(mm)小的話，在相鄰線束相互間產(chǎn)生垂直于該線的線厚度以上的間隙；由于僅在樹脂層部分顯著產(chǎn)生，對加工狀態(tài)產(chǎn)生不良影響。另外，在激光加工的情況下，由于樹脂部分玻璃纖維部分加工狀態(tài)不同，難以保證加工孔的均勻性。如大于28(mm)，另一方線的彎曲受到限制，對玻璃纖維布厚度方向的均勻性產(chǎn)生不良影響，有使平滑性惡化之傾向。
再者，在不增加絕緣基材中的玻璃纖維量情況下，為得到上式(3)的關(guān)系，最好是使得該線的厚度得以充分扁平化。這里所說的充分扁開化定義如下首先，設(shè)目標(biāo)線束斷面寬度為A(μm)、構(gòu)成該線的單纖維直徑為L(μm)、構(gòu)成該線的單纖維根數(shù)為N(根)、該線的織物密度為C(根/25mm)，該線最大均勻擴(kuò)展寬度(以下以W1表示)(μm)，由下式(4)求得。這里所說的單纖維直徑L(μm)，使用了JISR3413中所示的單纖維直徑公稱直徑值。
N×L＝W1 ……(4)因此，扁平化率(以下以F表示)F＝A/W1。
但是，該纖維的扁平狀態(tài)也受到該線織物密度方面的影響，即織物密度高時，該線和與之相鄰的線間的間隙變窄，因此必然地使該線擴(kuò)展余地變小。反過來，織物密度低時，該線擴(kuò)展余地變大，其結(jié)果，擴(kuò)展變得容易。這里，由織物密度必然求得的線最大擴(kuò)寬寬度(以下，以W2表示)(mm)由下式(5)求得，作為扁平化難易度的增重處理定義。
25/C＝W2……(5)由此，以下式(6)表示實(shí)際的扁平化率(以下以Ft表示)，在縱向線與橫向線都扁平的情況下，定義為縱向線與橫向線都滿足下式(7)。
Ft＝F/W2＝A/(W1×W2)……(6)Ft≥0.75……(7)即，如縱向線或橫向線兩者Ft都大于0.75的話，以扁平化了的兩方向線覆蓋整個玻璃纖維，可以說玻璃纖維布中的玻璃纖維分布均勻、加工性能變得良好。最好是Ft≥0.8，可以說能得到充分的扁平化和均勻化。
尚且，F(xiàn)t也可由上述(6)式變成如下表示。
Ft＝C×A/(25×L×N)另外，在縱向線或橫向線中任一方經(jīng)特別扁平化，扁平化了的該線滿足下式(8)的情況下，則定義玻璃纖維覆蓋了整個玻璃纖維布，玻璃纖維均勻分布。
Ft≥1.0……(8)即，縱向線或橫向線任一方Ft大于1.0的話，扁平化了的該線覆蓋整個玻璃纖維布，可以說玻璃纖維布中的玻璃纖維分布均勻、加工性能良好。最好是，在Ft≥1.2的情況下，可以說充分扁平化、均勻化。
這樣，織物密度與線的擴(kuò)寬狀態(tài)有著密切關(guān)系，適應(yīng)層疊板構(gòu)造的要求、決定布重量與布厚度，選擇最適宜的玻璃纖維布。
另外，在縱向線織物密度[以下以Ct(根/25mm)表示]與橫向線織物密度[以下以Cy(根/25mm)表示]的關(guān)系呈(9)式情況下，可得到滿足最近的層疊板縱向、橫向均勻化要求的玻璃纖維布。再者，為限制橫向縮織，滿足下述(10)式關(guān)系更好。
0.9≤Ct/Cy≤1.1 ……(9)1.0≤Ct/Cy≤1.1 ……(10)還有，構(gòu)成玻璃纖維布的玻璃線的單纖維的直徑細(xì)的一方容易均勻分散，同時印刷電路布線板鉆孔加工時阻力也小，進(jìn)行激光加工時也容易除去玻璃纖維。即，JISR3413的公稱直徑E以下粗細(xì)、最好是公稱直徑D以下的單纖維直徑適合于孔加工。
(ii)玻璃纖維布的制造為得到本發(fā)明的玻璃纖維布，通常使用的是低捻化的玻璃線捻絞(0.7～1.0轉(zhuǎn)/25mm)，即，由使玻璃線的捻數(shù)在0.5轉(zhuǎn)/25mm以下，最好是0.3～0轉(zhuǎn)/25mm，使得線寬更易擴(kuò)展，很容易形成縱向線與橫向線的相鄰線相互間實(shí)際上成無間隙排列。另外，由于使用了低捻化線，使得線扁平化、線本身斷面形狀從橢圓形狀接近平板形狀，玻璃纖維布中的玻璃纖維分布更為均勻。
另外，對于玻璃纖維布扁平化加工，例如水流壓力的開纖、以液體為介質(zhì)的高頻振動開纖、具有面壓的流體噴射加壓、進(jìn)行由滾輪加壓的加工等，由這些可很容易將線寬擴(kuò)得更寬，更容易形成縱向線與橫向線的相鄰線相互間實(shí)際成無間隙排列之構(gòu)造。同時，在線的扁平化、線本身斷面形狀從橢圓形狀接近平板形狀、玻璃纖維布中的玻璃纖維分布更均勻，可取得與低捻線化同樣的效果。再有，在織制在玻璃線與附著了顯示潤滑劑特性的有機(jī)物狀態(tài)的玻璃纖維布或通常的玻璃纖維布時在附著了所使用的粘結(jié)劑、糊劑等的狀態(tài)(通常叫坯布)的扁平加工或這些方法的組合，可以變得更有效。另外，由兩種方法組合也可以變得更為有效。
(iii)玻璃纖維布的組成在印刷電路布線板等使用的層疊板玻璃纖維板中，通常使用叫做E玻璃(無堿性玻璃)，但也可以使用D玻璃、S玻璃、高電容率玻璃，玻璃種類不同本發(fā)明的效果不受影響。
(iv)層疊板制造為作成本發(fā)明的印刷電路布線板可遵從常法，例如，使玻璃纖維布中浸含環(huán)氧樹脂類的基體樹脂，作成含浸樹脂的預(yù)浸樹脂布，將其多層或一層疊；或者將多層或單層的層疊于內(nèi)層芯板上、加熱加壓成形，由反復(fù)操作而得層疊板。
作為印刷電路布線板中使用的樹脂，可以舉出環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚酰亞胺樹脂、粘膠絲馬來酰亞胺三嗪(BT)樹脂、氰化樹脂等熱硬化樹脂，或?qū)郾窖?PPO)樹脂、聚醚酰亞胺樹脂、氟樹脂等熱塑性樹脂，或這些樹脂的混合樹脂等。另外，也可使用在樹脂中混有氫氧化鋁等無機(jī)填充劑的樹脂。
附圖簡要說明圖1是說明構(gòu)成玻璃纖維布的玻璃線之關(guān)系、以及縱向線或橫向線的線束斷面寬度與厚度的模式圖。
實(shí)施發(fā)明最佳形態(tài)下邊，借實(shí)施例更詳細(xì)說明本發(fā)明，而且本發(fā)明也不限于這些。
實(shí)施例、比較例中玻璃纖維布的物性、玻璃纖維布的線束斷面寬度與厚度、使用玻璃纖維布的層疊板作成方法、以及試驗(yàn)方法，由以下方法測定。
①玻璃纖維布物性測定方法按照J(rèn)ISR3420測定。
②縱向線與橫向線的線束斷面寬度與厚度測定方法將玻璃纖維布以常溫硬化的環(huán)氧層包覆起來，研磨并切出玻璃線斷面，分別以電子顯微鏡(日立制作所制S-570)攝取縱向線與橫向線的照片，測定圖1所示的線束斷面寬度與厚度。
③印刷電路布線板用層疊板作成方法作為內(nèi)層芯板，使用35μm銅箔0.4mm厚兩面板，將表層銅箔全面黑化處理，做成芯板。而后在玻璃纖維布中浸含環(huán)氧樹脂清漆，干燥而得預(yù)浸樹脂布。將該預(yù)浸樹脂布每張層疊于該芯板的兩層上，再在其上重疊以18μm的銅箔、以175℃、40kgf/Cm2加熱加壓即得層疊板。
④印刷電路布線板加工性評價由③所示的層疊板作成方法作成層疊板，將銅箔去氫(エツチアウト)、由碳酸氣體激光加工機(jī)(住友重機(jī)械工業(yè)(株)LAVIA1000TW)，進(jìn)行僅表層的小直徑孔加工。加工條件是按φ0.145mm、頻率500Hz、脈沖能量18焦/cm2、噴丸數(shù)6來進(jìn)行。
孔加工后，對孔表面形狀與斷面形狀以和玻璃纖維布斷面形狀同樣方法進(jìn)行觀察和特性評價。作為特性，評價內(nèi)壁粗糙度、加工的再現(xiàn)性。這里，內(nèi)壁粗糙度表示內(nèi)壁凸部與凹部的差。另外，加工的再現(xiàn)性表示加工孔底部平均直徑的偏差(標(biāo)準(zhǔn)偏差)。
實(shí)施例一作為玻璃纖維布，對縱向線與橫向線使用C1200 1/0 1.0Z、在空氣噴流室以縱向線69根/25mm、橫向線69根/25mm的織物密度織制玻璃纖維布，在所得到的坯布上作為扁平化加工在以加壓滾子進(jìn)行連續(xù)加壓(線壓300N/cm)之后，由高壓散水流進(jìn)行開纖加工(加工壓力200N/cm2)。而后，400℃、24小時高溫脫糊。
接下來作為表面處理，以作為硅連劑(シランカツプリンゲ)的SZ6032[東レ·ダウコ-ニンゲ]為處理液，浸漬玻璃纖維布，絞液后120℃干燥1分鐘，得到質(zhì)量24g/m2、厚0.028mm的玻璃纖維布。用這種玻璃纖維布以前述方法制成層疊板。
實(shí)施例二作為玻璃纖維布，對縱向線和橫向線使用C900 1/0 1.0Z、在空氣噴流室中以縱向線69根/25mm、橫向線69根/25mm的織物密度織制玻璃纖維布，在所得到的坯布上由高壓散水流進(jìn)行開纖加工(加工壓力200N/cm2)。而后，進(jìn)行400℃、24小時高溫脫糊。
接下來進(jìn)行和實(shí)施例一同樣的表面處理，得到質(zhì)量30g/m2、厚0.030mm的玻璃纖維布。用這種玻璃纖維布以前述方法作成層疊板。
實(shí)施例三作為玻璃纖維布，對縱向線與橫向線使用D 900 1/0 1.0Z、在空氣噴流室中、以縱向線69根/25mm、橫向線69根/25mm的織物密度織制玻璃纖維布，在所得到的坯布上由高壓水流進(jìn)行開纖加工(加工壓力150N/cm2)。而后進(jìn)行400℃、24小時的高溫脫糊。
接下來進(jìn)行和實(shí)施例一同樣的表面處理，取得質(zhì)量30g/m2、厚度0.032mm的玻璃纖維布。用這種玻璃纖維布以前述方法制成層疊板。
實(shí)施例四作為玻璃纖維布，對縱向線與橫向線使用D450 1/0 0.3Z、在空氣噴流室中、以縱向線54根/25mm、橫向線54根/25mm的織物密度織制玻璃纖維布，在所得到的坯布上由高壓水流進(jìn)行開纖加工(加工壓力300N/cm2)。而后進(jìn)行400℃、24小時高溫脫糊。
接下來進(jìn)行和實(shí)施例一同樣的表面處理，得到質(zhì)量48g/m2、厚度0.042mm的玻璃纖維布。用這種玻璃纖維布以前述方法制成層疊板。
比較例一作為玻璃纖維布，對縱向線與橫向線使用D 450 1/0 1.0Z、在空氣噴流室中、以縱向線60根/25mm、橫向線46根/25mm的織物密度織制玻璃纖維布，而后進(jìn)行400℃、24小時高溫脫糊。
接下來進(jìn)行與實(shí)施例一同樣的表面處理，取得質(zhì)量48g/m2、厚度0.055mm的玻璃纖維布。用這種玻璃纖維布以前述方法制成層疊板。
比較例二作為玻璃纖維布，對縱向線與橫向線使用D 900 1/0 1.0Z、在空氣噴流室中、以縱向線56根/25mm、橫向線56根/25mm的織物密度織制玻璃纖維布，而后進(jìn)行400℃、24小時高溫脫糊。
接下來進(jìn)行和實(shí)施例一同樣的表面處理，得到質(zhì)量25g/m2、厚度0.038mm的玻璃纖維布。用這種玻璃纖維布以前述方法制成層疊板。
以上的實(shí)施例、比較例與其評價結(jié)果示于表1、表2。
表1

表2

工業(yè)上利用可能性由使用本發(fā)明的印刷電路布線板，特別是由激光光束加工可很好進(jìn)行印刷電路布線板的小直徑孔加工(內(nèi)壁的粗糙度、加工的再現(xiàn)性、真圓性)。特別是，由于玻璃纖維布中玻璃纖維分布均勻，加工再現(xiàn)性極好，由于高密度實(shí)裝化，可提供使最近追求的拜依孔(バィヤホ-ル)均勻、再現(xiàn)性良好、可進(jìn)行小直徑孔加工的印刷電路布線板。
權(quán)利要求
1.一種玻璃纖維布，由縱向線與橫向線構(gòu)成，其特征在于，縱向線與橫向線中任一方實(shí)際上成無間隙排列，另外，該實(shí)際成無間隙排列的線的線束斷面寬度A(μm)、該線的單纖維直徑L(μm)、構(gòu)成該線的單纖維根數(shù)N(根)、與該線的織物密度C(根/25mm)滿足下式(1-a)。C×A/(25×L×N)≥1.0 ……(1-a)
2.一種玻璃纖維布，由縱向線與橫向線構(gòu)成，其特征在于，縱向線與橫向線兩方實(shí)際上成無間隙排列；另外，在縱向線與橫向線中，線的線束斷面寬度A(μm)、線的單纖維直徑L(μm)、構(gòu)成線的單纖維根數(shù)N(根)、與線的織物密度C(根/25mm)滿足下式(1-b)。C×A/(25×L×N)0.75 ……(1-b)
3.按權(quán)利要求1或2所記述的玻璃纖維布，其特征在于，縱向線織物密度Ct(根/25mm)與橫向線織物密度Cy(根/25mm)滿足下式(2)。0.9≤Ct/Cy≤1.1 ……(2)
4.按權(quán)利要求1、2或3所記述的玻璃纖維布，其特征在于，構(gòu)成玻璃纖維布的玻璃線單纖維直徑在JISR3413中公稱直徑D直徑以下。
5.一種印刷電路布線板，其特征在于，以權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所記述的玻璃纖維布為基材使用。
全文摘要
本發(fā)明是在由縱向線與橫向線構(gòu)成的玻璃纖維布中,(1)縱向線與橫向線任一方實(shí)際上成無間隙排列,在該實(shí)際上無間隙排列線中,滿足下式(1－a);C×A/(25×L×N)≥1.0……(1－a),(2)在由縱向線與橫向線構(gòu)成的玻璃纖維布中,縱向線與橫向線兩方實(shí)際上成無間隙排列,且在縱向線與橫向線中滿足下述式(1－b);C×A/(25×L×N)≥0.75……(1－b),其中,A表示線的線束斷面寬度(μm),L表示線的單纖維直徑(μm)、N表示構(gòu)成線的單纖維根數(shù)(根),C表示線的織物密度(根/25mm)。本發(fā)明的玻璃纖維布作為印刷電路布線板基材使用,以本發(fā)明的玻璃纖維布為基材用的印刷電路布線板,可由激光加工很好地進(jìn)行小直徑孔加工。
文檔編號H05K1/03GK1349573SQ00807220
公開日2002年5月15日 申請日期2000年2月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月5日
發(fā)明者木村康之, 権藤義宣, 藤村吉信 申請人:旭絲股份有限公司