JP2000261114A - 合成樹脂製回路基体及びその製造方法 - Google Patents

合成樹脂製回路基体及びその製造方法

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JP2000261114A
JP2000261114A JP11061488A JP6148899A JP2000261114A JP 2000261114 A JP2000261114 A JP 2000261114A JP 11061488 A JP11061488 A JP 11061488A JP 6148899 A JP6148899 A JP 6148899A JP 2000261114 A JP2000261114 A JP 2000261114A
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JP
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substrate
synthetic resin
conductive paint
circuit pattern
solvent
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JP11061488A
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English (en)
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Sakae Shinkawa
栄 新川
Shinji Araki
真二 荒木
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Hokuriku Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Hokuriku Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路パターンの形成工程においても変形せ
ず、基体と回路パターンとの密着性に優れた低価格の高
導電性合成樹脂性回路基体及びその製造方法の提供。 【解決手段】 合成樹脂製の基体2と、当該基体2の表
面に低温焼成導電塗料を印刷・硬化させて成る回路パタ
ーン1とで構成され、前記導電塗料に用いる溶剤として
前記基体2の素材に対して微溶性を持ち且つ導電性塗料
のバインダに対して相溶性を持つ溶剤を用いた合成樹脂
製回路基体。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂板上に回
路パターンを焼成印刷して成る合成樹脂製回路基体及び
その製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、合成樹脂製の基体上に回路パター
ンを印刷する手段としては、回路パターンとなる導電塗
料として高温焼成導電塗料を選定し、印刷後、比較的高
温(130〜160℃)に設定された条件の下、長時間
(50〜60分)に亘って焼成・硬化作業を行うという
手段と、回路パターンとなる導電塗料として低温焼成導
電塗料を選定し、比較的低温(80〜120℃)に設定
された条件の下、短時間で硬化させる方法とが一般的に
採られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者、
高温・長時間に亘る硬化工程を経ると、基体たる合成樹
脂板が変形してしまうという問題があり、当該変形を回
避すべく高温耐熱性合成樹脂を基体材料として選定した
場合は、基体そのものが高価となってしまうという問題
があった。一方、後者、低温・短時間の硬化工程が可能
な手段においては、UV硬化塗料を採用した回路基板は
導電性が劣るという問題がある他、基体と回路パターン
との密着不良や導電塗料の溶剤によって基体が溶解しパ
ターン形成不良が生じるという問題があった。
【0004】本発明は、上記実情に鑑みて成されたもの
であって、回路パターンの形成工程においても変形せ
ず、基体と回路パターンとの密着性に優れた低価格の高
導電性合成樹脂製回路基体及びその製造方法の提供を目
的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明による第1の合成樹脂製回路基体は、
合成樹脂製の基体と、当該基体の表面に低温焼成導電塗
料を印刷・硬化させて成る回路パターンとで構成され、
前記導電塗料に用いる溶剤として前記基体の素材に対し
て微溶性を持ち且つ導電性塗料のバインダに対して相溶
性を持つ溶剤を用いたことを特徴とする。
【0006】基体とは、基板と呼ばれる平板状の物や、
電子機器の匡体を象った物などであって、良好な絶縁性
を有するものを指す。低温焼成導電塗料とは、熱硬化塗
料、電子線硬化塗料、UV硬化塗料(表2参照)を含
み、特に熱硬化塗料については、前記の如く80〜12
0℃の温度条件で硬化させるタイプのものを指す。この
様な、導電塗料は、Ag、Cu、Ni、カーボン等の導
電フィラーと、低温硬化が可能なアクリル系、ビニール
系等の合成樹脂から成るバインダと、前記溶剤を混合し
て造ったものである。基体と溶剤との組合せとしては、
ABS樹脂製あるいはAS(アクリルニトリル・スチレ
ン)樹脂製の基体についてはグルタミン(酸)系の溶剤
が望ましく、PC(ポリカーボネート)樹脂製の基体に
対してはシクロヘキサン系の溶剤が望ましい。
【0007】又、基体の素材に対する微溶性を持つと
は、形成された回路パターンに対し、亀裂(図1(ウ)
参照)等の変形を与えることが無い程度に基体の表面を
僅かに溶かす(図1(イ)参照)程度の性状を指し、印
刷によって基体の表面を厚さ:約1〜10μm好ましく
は約2〜3μmに亘って溶解する程度の溶性を指す。選
定した導電塗料が含む溶剤に対して基体の耐溶剤性が強
すぎると、合成樹脂板と導電塗料との硬化収縮量の差に
より良好な密着性が得られなくなり、基体の耐溶剤性が
悪いと、塗料の溶剤によって合成樹脂板が溶かされ、焼
成後Agパターンに亀裂が生じることとなる。
【0008】上記課題を解決するために成された本発明
による第2の合成樹脂製回路基体は、合成樹脂製の基体
と、当該基体の表面にアンダーコートを形成し、当該ア
ンダーコート上に前記低温焼成導電塗料を印刷・硬化さ
せて成る回路パターンとで構成されたことを特徴とす
る。アンダーコートの素材には、UV硬化塗料など、低
温で高い密着性を持つ素材であって、回路パターンと基
体とを強固に連結する機能を十分に果たし得る素材、即
ち、回路パターンの素材に含まれたバインダと合成樹脂
製の基体素材に対して密着性を持った素材を利用する。
しかしながら、用いられるアンダーコートの素材が、基
体の表面を大きく浸食し回路パターンの密着性を阻害す
るものであってはならないことは言うまでもない。
【0009】前記第1の合成樹脂製回路基体の製造方法
は、合成樹脂製の基体の表面に、導電フィラー、バイン
ダ、及び前記基体の素材に対して微溶性を持ち且つ前記
バインダに対して相溶性を持つ溶剤を混入した熱硬化タ
イプの低温焼成導電塗料を印刷し、前記合成樹脂製基体
の変形温度以下の温度で焼成・硬化させる回路パターン
形成工程を経ることを特徴とする。
【0010】前記第2の合成樹脂製回路基体の製造方法
は、合成樹脂製の基体の表面に、アンダーコートを形成
する前処理工程と、導電フィラー、バインダ、及び前記
バインダに対して相溶性を持つ溶剤を混入した熱硬化タ
イプの低温焼成導電塗料を印刷し、前記合成樹脂製基体
の変形温度以下の温度で焼成・硬化させる回路パターン
形成工程を経ることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明による合成樹脂製回
路基体の実施の形態を、その製造方法と共に説明する。
表1は、種々の素材から成る合成樹脂製の基板を合成樹
脂製基体2とし(以下、基板2と記す。)、その表面
に、導電フィラー:Ag粉末、バインダ:ビニル系樹脂
+ポリエステル系樹脂、溶剤:グルタミン酸系溶剤、例
えば、Dibasic Ester(Dimethly
Adipate 14%+Dimethly Glu
tarate 64%+Dimethly Succi
nate18%含有)を混合した熱硬化タイプの低温焼
成導電塗料を、#200のポリエステル・スクリーンに
よるスクリーン印刷法を以て印刷し、110℃下1時間
の焼成を以て硬化させて回路パターン1を形成した合成
樹脂製回路基体の価格及び性状を示したものである。
尚、表1_No.5のサンプルについては、エポキシ・
アクリレート系UV塗料やビニルエステル・アクリレー
ト・メタクリレート塗料等のUV硬化タイプの塗料の中
から、基板2の素材及び前記導電塗料のバインダに対す
る密着性を具備したもの(光透過性を有する基体に対し
ては光透過性を具備したもの)を選択して前記回路パタ
ーン1の形成前にスクリーン印刷法を以て塗布し、アン
ダーコート3とした(図1(エ)参照)。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】表1において価格及び性状を示すにあた
り、価格にあっては、△:比較的高価、○:比較的安
価、◎:極安価である。光透過性にあっては、2mm厚
の板について透明基板としての適用性を見たもので、
×:不適用、△:半透明、○:適用可能、◎:適用性良
好であることを示している。耐溶剤性にあっては、回路
パターン1となる前記導電塗料に含まれる溶剤に対して
の耐溶剤性であって、○:耐溶性強、△:微溶、×:耐
溶剤性無しであることを示している。変形は、前記焼成
温度である110℃下での熱変形の有無を調べたもの
で、○:変形無し、×:変形ありを示している。密着性
は、前記素材によるパターン形成後の回路パターン1と
基板2との密着強度を調べたものであり、○:密着良好
でパターン形状に異常なし、△:密着良好であるがパタ
ーンに亀裂発生、×:密着悪くNGであることを示して
いる。
【0015】これらの結果から、前記導電塗料に用いる
溶剤として前記基板2の素材に対して微溶性を持ち且つ
導電性塗料のバインダに対して相溶性を持つ溶剤を用い
た合成樹脂製回路基体には、前記導電塗料と、ABS樹
脂、耐熱ABS樹脂、又は耐熱ABS樹脂+PC(ポリ
カーボネート)の組み合わせであるということが具体的
に挙げられる。中でも、耐熱ABS樹脂を用いた回路基
板においては、焼成時における変形も認められず価格的
にも比較的安価なものとなっている。
【0016】一方、光透過性の良好なPCやアクリル
は、いずれも耐溶剤性が悪く良好な回路パターン1を形
成出来ないと言う結果が得られているが、表1_No.
6のアンダーコート3を施した回路基板にあっては、焼
成時における基板2の熱変形もないばかりか、密着性の
良好で亀裂の無い良質な回路パターン1が得られてお
り、合成樹脂製の基板2と、当該基板2の表面にアンダ
ーコート3を形成し、当該アンダーコート3上に低温焼
成導電塗料を印刷・硬化させて成る回路パターン1とで
構成された合成樹脂製回路基体の具体例の一つとなって
いる。
【0017】この様な良好な密着性が得られる具体例と
しては、前記耐熱ABS樹脂製の基板2と、Agペース
ト(フィラー)、ビニル+ポリエステル系樹脂(バイン
ダ)、アジビン・グルタミン・コハク酸(溶剤)を組み
合わせた導電塗料との間に、ビニルエステル・アクリレ
ート・メタクリレートのアンダーコート3を介在すると
いった光透過性の悪い組み合わせも挙げられる。
【0018】上記の如く製造された合成樹脂製回路基体
は、表2の如く比較的安価でしかも設備投資コストの低
い熱硬化タイプの塗料を用いているので、基板2自体の
光透過性の有無を問わず比較的安価な合成樹脂製基体と
なる。そして高い導電性を得る為にAgフィラーを用い
当該回路基体の機能を高めている。
【0019】
【発明の効果】以上の如く本発明による合成樹脂製回路
基体は、低温焼成導電塗料を用いることによって、硬化
工程が低温下で短時間に済むこととなる。而して、基体
たる合成樹脂板が変形してしまうという問題や、当該変
形を回避すべく高温耐熱性合成樹脂を基体材料として選
定することで基体そのものが高価となってしまうという
問題が回避されることとなる。又、前記導電塗料に用い
る溶剤として前記基体の素材に対して微溶性を持ち且つ
導電性塗料のバインダに対して相溶性を持つ溶剤を用い
たことによって、基体と回路パターンとの密着不良や導
電塗料の溶剤によって基体が溶解しパターン形成不良が
生じるという問題が回避され、従来の如く、一般的に導
電性が悪いとされる低温・短時間の硬化工程が可能なU
V硬化塗料を回路パターンの主材として採用する必要も
なくなる。
【0020】更に、請求項2記載の合成樹脂製回路基体
は、基体の表面に予め所定のアンダーコートを形成して
おくことによって、従来、困難とされていた選択、即
ち、高い密着性を有し且つ回路パターンを形成するにあ
たって支障のない合成樹脂製基板と低温焼成導電塗料の
組み合わせの選択が容易となり、ポリカーボネート等の
光透過性を有する合成樹脂板上に回路パターンを形成し
た近年流行の回路基板を形成する場合にあっても、高い
密着を持った良質な回路パターンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(ア)(イ)(ウ)(エ)回路パターンと基体
との様々な密着状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 回路パターン 2 基体(基板) 3 アンダーコート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4E351 AA01 BB01 BB31 BB38 CC11 CC22 DD04 DD05 DD19 DD29 EE03 EE24 GG02 4J038 CF021 CG141 CR001 DB211 DD001 HA066 JB10 KA06 NA20 PA19 PB09 PC08 5E343 AA12 BB25 BB72 ER33 GG20 5G301 DA03 DA42 DA53 DD02

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成樹脂製の基体(2)と、当該基体
    (2)の表面に低温焼成導電塗料を印刷・硬化させて成
    る回路パターン(1)とで構成され、前記導電塗料に用
    いる溶剤として前記基体(2)の素材に対して微溶性を
    持ち且つ導電性塗料のバインダに対して相溶性を持つ溶
    剤を用いた合成樹脂製回路基体。
  2. 【請求項2】 合成樹脂製の基体(2)と、当該基体
    (2)の表面にアンダーコート(3)を形成し、当該ア
    ンダーコート(3)上に低温焼成導電塗料を印刷・硬化
    させて成る回路パターン(1)とで構成された合成樹脂
    製回路基体。
  3. 【請求項3】 合成樹脂製の基体(2)の表面に、導電
    フィラー、バインダ、及び前記基体(2)の素材に対し
    て微溶性を持ち且つ前記バインダに対して相溶性を持つ
    溶剤を混入した熱硬化タイプの低温焼成導電塗料を印刷
    し、前記基体(2)の変形温度以下の温度で焼成・硬化
    させる回路パターン形成工程を経る合成樹脂製回路基体
    の製造方法。
  4. 【請求項4】 合成樹脂製の基体(2)の表面に、アン
    ダーコート(3)を形成する前処理工程と、導電フィラ
    ー、バインダ、及び前記バインダに対して相溶性を持つ
    溶剤を混入した熱硬化タイプの低温焼成導電塗料を印刷
    し、前記基体(2)の変形温度以下の温度で焼成・硬化
    させる回路パターン形成工程を経る合成樹脂製回路基体
    の製造方法。
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