JP2003237010A

JP2003237010A - 抵抗板積層材の製造方法および抵抗板積層材を用いた部品の製造方法

Info

Publication number: JP2003237010A
Application number: JP2002039630A
Authority: JP
Inventors: Kinji Saijo; 謹二西條; Kazuo Yoshida; 一雄吉田; Shinji Osawa; 真司大澤
Original assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Current assignee: Toyo Kohan Co Ltd
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2003-08-26

Abstract

(57)【要約】【課題】所要の抵抗値を有する抵抗器をエッチング形成
された配線パターン内部に形成可能とする抵抗板積層材
の製造方法および抵抗板積層材を用いた部品の製造方法
の提供。【解決手段】導電性に優れた導電板２４と所定の比抵抗
を有する抵抗板２８を複数枚積層し、接合されるそれぞ
れの面に活性化処理を施した後、活性化処理面同士が対
向するように当接して重ね合わせ積層接合を施すことに
よって所要の抵抗値を有する抵抗器を配線パターン内部
に形成可能とする抵抗板積層材２０を製造する。またこ
の抵抗板積層材２を用いてプリント配線板、ＩＣパッケ
ージなどに適用される部品を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、導電性に優れた導
電板と電気抵抗性を有する抵抗板とを、複数枚積層して
なる抵抗板積層材の製造方法および抵抗板積層材を用い
た部品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化・軽量化に伴い
実装基板の高密度化が進み、実装部品点数の削減が進ん
でいる。このような背景の中で基板自体に実装部品を埋
め込む方法が提案されてきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、導電性に優
れた導電板と所要の比抵抗を有する抵抗板を複数枚積層
してなる抵抗板積層材の製造方法およびプリント配線
板、リードフレーム、ＩＣパッケージなどに適用できる
抵抗板積層材を用いた部品の製造方法を提供することを
課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題に対する第１の
解決手段として本発明の抵抗板積層材の製造方法は、導
電板と抵抗板を複数枚積層してなる抵抗板積層材の製造
方法であって、抵抗板積層材の少なくとも１つの接合面
が、導電板および抵抗板の接合されるそれぞれの面を活
性化処理した後、活性化処理面同士が対向するように該
導電板と該抵抗板を当接して重ね合わせて積層接合する
方法とした。この場合、前記活性化処理が、１０〜１×
１０^−３Ｐａの不活性ガス雰囲気中で、前記導電板およ
び前記抵抗板をそれぞれアース接地された一方の電極Ａ
と接触させ、絶縁支持された他の電極Ｂとの間に１〜５
０ＭＨｚの交流を印加してグロー放電を行わせ、グロー
放電によって生じたプラズマ中に露出される電極Ａと接
触した前記導電板および前記抵抗板のそれぞれの面積
が、電極Ｂの面積の１／３以下となるようにスパッタエ
ッチング処理する方法が望ましい。

【０００５】前記課題に対する第２の解決手段として本
発明の部品の製造方法は、導電板と抵抗板を複数枚積層
してなる抵抗板積層材を用いた方法とした。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の製造方法を説明
する。図１は、本発明の製造方法を用いた抵抗板積層材
２０の１実施形態を示す概略断面図であり、導電板２６
と抵抗板２８を積層接合した例を示している。さらに図
２は、本発明の製造方法を用いた抵抗板積層材２２の１
実施形態を示す概略断面図であり、導電板２６と抵抗板
２８と導電板２４を積層接合した例を示している。

【０００７】導電板２４、２６の材質としては、抵抗板
積層材を製造可能な素材で導電性の優れたものであれば
特にその種類は限定されず、抵抗板積層材の用途により
適宜選択して用いることができる。導電板の比抵抗とし
ては、２０℃で、１〜２０μΩ・ｃｍの範囲であること
が好ましく、更に、１〜１０μΩ・ｃｍの範囲であるこ
とがより好ましい。例えば、常温で固体である導電性の
優れた金属（例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ、
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｓｎなど）や、これらの金属のうち
少なくとも１種類を含む導電性の優れた合金（例えば、
ＪＩＳに規定の合金など）などが適用できる。抵抗板積
層材の用途がプリント配線板などであれば、導電板２６
としては、導電性に優れた金属であるＣｕ、Ａｌなど
や、これらの金属のうち少なくとも１種類を含む導電性
の優れた合金などを適用することができる。すなわち銅
板、アルミニウム板などを導電板２６として適用するこ
とが可能である。銅板としては、Ｃｕの他、ＪＩＳに規
定の無酸素銅、タフピッチ銅、リン青銅、黄銅や、銅ベ
リリウム系合金（例えば、ベリリウム重量２％、残部が
銅の合金など）、銅銀系合金（例えば、銀３〜５重量
％、残部が銅の合金など）など、アルミニウム板として
は、Ａｌの他、ＪＩＳに規定の１０００系、３０００系
などのアルミニウム合金板を適用することができる。

【０００８】抵抗板２８の材質としては、抵抗板積層材
を製造可能な素材で所要の比抵抗を有するものあれば特
にその種類は限定されず、抵抗板積層材の用途により適
宜選択して用いることができる。抵抗板の比抵抗として
は、２０℃で、３０〜３００μΩ・ｃｍの範囲であるこ
とが好ましい。例えば、常温で固体であり所要の比抵抗
を有する合金（例えば、ＪＩＳに規定の合金など）など
が適用できる。抵抗板積層材の用途がプリント配線板な
どであれば、配線パターンに抵抗部を形成可能な所要の
体積抵抗率を有する抵抗合金板を適用することができ
る。抵抗合金板としては、銅−マンガン系合金（例え
ば、マンガン：１２〜１５重量％、ニッケル：２〜４重
量％、残部が銅の合金など）、銅−ニッケル系合金（例
えば、銅：５５重量％、ニッケル：４５重量％からなる
合金など）、ニッケル−クロム系合金（例えば、ニッケ
ル：８０重量％、クロム：２０重量％からなる合金な
ど）、ニッケル−リン系合金（例えば、リン：１〜２０
重量％、残部がニッケルの合金など）、ニッケル−ホウ
素−リン系合金（例えば、ホウ素：２重量％、リン：８
〜１６重量％、残部がニッケルの合金など）、鉄−クロ
ム系合金（例えば、クロム：２０重量％、アルミニウ
ム：３重量％、残部が鉄の合金など）、鉄−ニッケル系
合金、鉄−炭素系合金、パラジウム−銀系合金、パラジ
ウム−金−鉄系合金、ニッケル−タングステン−リン系
合金（例えば、タングステン：２０重量％、リン：６重
量％、残部がニッケルなどの合金）、ニッケル−モリブ
デン−リン系合金（例えば、モリブデン：１９重量％、
リン：０．６重量％、残部がニッケルなどの合金）、ニ
ッケル−コバルト−ホウ素系合金、ニッケル−鉄−ホウ
素系合金、ニッケル−ホウ素系合金、ニッケル−鉄−リ
ン系合金、ニッケル−コバルト−リン系合金、ニッケル
−パラジウム−リン系合金、ニッケル−銅−リン系合
金、ニッケル−錫−リン系合金、ニッケル−マンガン−
リン系合金、ニッケル−亜鉛−リン系合金、ニッケル−
バナジウム−リン系合金などを適用することができる。

【０００９】また導電板２４、２６や抵抗板２８の厚み
は、抵抗板積層材を製造可能であれば特に限定はされ
ず、抵抗板積層材の用途により適宜選定して用いること
ができる。例えば、１〜１０００μｍであることが好ま
しい。導電板や抵抗板が箔などの板材からなる場合には
１μｍ未満では導電板や抵抗板としての製造が難しくな
り、１０００μｍを超えると抵抗板積層材としての製造
が難しくなる。より好ましくは、１０〜５００μｍであ
る。なお導電板や抵抗板は、電解箔や圧延箔などの板材
であってもよいし、メッキや蒸着などによる膜材を積層
したものであってもよい。

【００１０】抵抗板積層材は、導電板や抵抗板を複数枚
積層してなるものであって、熱間圧延や高圧延率での冷
間圧延などにより接合が可能であり、さらに冷間圧延や
焼鈍処理などを施して所要の板厚を得ることができる。
その他にも、所定の板厚の導電板や抵抗板に活性化処理
を施して積層接合する方法があり、以下にその活性化接
合法について説明する。

【００１１】図１に示す抵抗板積層材２０の活性化接合
法による製造方法について説明する。図５に示すよう
に、真空槽５２内において、巻き戻しリール６２に設置
された抵抗板２８の導電板２６との接合予定面側が、活
性化処理装置７０で活性化処理される。同様にして巻き
戻しリール６４に設置された導電板２６の抵抗板２８と
の接合予定面側が、活性化処理装置８０で活性化処理さ
れる。

【００１２】活性化処理は、以下のようにして実施す
る。すなわち、真空槽５２内に装填された導電板２６、
抵抗板２８をそれぞれアース接地された一方の電極Ａと
接触させ、絶縁支持された他の電極Ｂとの間に、１０〜
１×１０^−３Ｐａの極低圧不活性ガス雰囲気好ましくは
アルゴンガス中で、１〜５０ＭＨｚの交流を印加してグ
ロー放電を行わせ、グロー放電によって生じたプラズマ
中に露出される電極Ａと接触した導電板２６、抵抗板２
８のそれぞれの面積が、電極Ｂの面積の１／３以下とな
るようにスパッタエッチング処理する。なお不活性ガス
圧力が１×１０⁻ ^３Ｐａ未満では安定したグロー放電が
行いにくく高速エッチングが困難であり、１０Ｐａを超
えると活性化処理効率が低下する。印加する交流は、１
ＭＨｚ未満では安定したグロー放電を維持するのが難し
く連続エッチングが困難であり、５０ＭＨｚを超えると
発振し易く電力の供給系が複雑となり好ましくない。ま
た、効率よくエッチングするためには電極Ａと接触した
導電板２６、抵抗板２８のそれぞれの面積を電極Ｂの面
積より小さくする必要があり、１／３以下とすることに
より充分な効率でエッチング可能となる。

【００１３】その後これら活性化処理された導電板２
６、抵抗板２８を積層接合する。積層接合は、導電板２
６、抵抗板２８のそれぞれ活性化処理された面が対向す
るようにして両者を当接して重ね合わせ圧接ユニット６
０で冷間圧接を施すことによって達成される。この際の
積層接合は低温度で可能であり、導電板２６、抵抗板２
８ならびに接合部に組織変化や合金層の形成などといっ
た悪影響を軽減または排除することが可能である。Ｔを
導電板、抵抗板の温度（℃）とするとき、０℃＜Ｔ≦３
００℃で良好な圧接状態が得られる。０℃以下では特別
な冷却装置が必要となり、３００℃を超えると接合部の
組織変化などの悪影響が生じてくるため好ましくない。
また圧延率Ｒ（％）は、０．０１％≦Ｒ≦３０％である
ことが好ましい。０．０１％未満では充分な接合強度が
得られず、３０％を超えると変形が大きくなり加工精度
上好ましくない。より好ましくは、０．１％≦Ｒ≦３％
である。

【００１４】このように積層接合することにより、所要
の層厚みを有する抵抗板積層材２０を形成することがで
き、巻き取りロール６６に巻き取られる。さらに必要に
より所定の大きさに切り出して、図１に示す抵抗板積層
材２０を製造することができる。またこのようにして製
造された抵抗板積層材２０に、必要により残留応力の除
去または低減などのために熱処理を施してもよい。なお
導電板−抵抗板接合の他にも導電板−導電板接合や抵抗
板−抵抗板接合も可能である。

【００１５】なお抵抗板積層材の製造にはバッチ処理を
用いることができる。すなわち真空槽内に予め所定の大
きさに切り出された導電板や抵抗板の板材を複数枚装填
して活性化処理装置に搬送して垂直または水平など適切
な位置に処理すべき面を対向または並置した状態などで
設置または把持して固定して活性化処理を行い、さらに
導電板や抵抗板の板材を保持する装置が圧接装置を兼ね
る場合には活性化処理後に設置または把持したまま圧接
し、導電板や抵抗板の板材を保持する装置が圧接装置を
兼ねない場合にはプレス装置などの圧接装置に搬送して
圧接を行うことにより達成される。なお活性化処理は、
導電板や抵抗板の板材を絶縁支持された一方の電極Ａと
し、アース接地された他の電極Ｂとの間で行うことが好
ましい。

【００１６】次に図２に示す３層構造の抵抗板積層材２
２は、上記説明において抵抗板２８の代わりに２層構造
の抵抗板積層材２０を用い、導電板２６の代わりに導電
板２４を用いることにより製造することができる。なお
導電板−抵抗板−導電板構造の他にも、抵抗板−導電板
−抵抗板構造など用途により適宜製造可能である。さら
に導電板２６や抵抗板２８の代わりに複数層の抵抗板積
層材を用いることにより、より多層の抵抗板積層材を製
造可能である。また導電板２６や抵抗板２８の板材の代
わりにメッキや蒸着などによる膜を板材に積層した積層
材を用いることでも製造することができる。さらに抵抗
板積層材にメッキや蒸着などによる膜を積層してもよ
い。例えば、半田メッキなどである。

【００１７】本発明の部品の製造方法は導電板と抵抗板
を複数枚積層してなる抵抗板積層材を用いた方法であ
る。また本発明の製造方法を用いた部品は、抵抗板積層
材にエッチング加工などの加工を施したもの、さらにこ
れに樹脂などで被覆あるいは固定したものや、抵抗板積
層材を接着剤などを用いて高分子や金属、合金などから
なる基材に積層したもの、さらにエッチング加工などの
加工を施したものなどである。例えば、図３に示すよう
なプリント配線板などや、図４に示すようなプリント配
線板などの多層化を図る部品などである。

【００１８】図３に示すようなプリント配線板などの部
品は、例えば図１に示すような導電板２６−抵抗板２８
の２層構造の抵抗板積層材２０を、エポキシ樹脂系接着
剤などの接着層４６を用いて基材４８に積層し、抵抗板
積層材部分にエッチング加工などを施すことによって製
造することができる。このとき配線部は、導電板部が残
存する２層の配線部（導電配線部３２）と、導電板部が
除去され抵抗板のみの１層の配線部（抵抗配線部３４）
を適宜選択的に形成することができる。さらにエッチン
グ液や抵抗板２８材質を適切に選定することにより、こ
の抵抗板２８をエッチングストップ層として機能させる
ことができ、精度よくエッチング処理することが可能で
あるため、抵抗板２８部のみの抵抗配線部３４を形成す
ることが容易となり、所要の抵抗値を有する抵抗部を配
線内部に設けることができる。例えばこの２層構造の抵
抗板積層材２０は、銅箔−ニッケル・リン合金箔構造な
どであり、銅箔２６にニッケル−リン合金箔２８を積層
接合することなどにより達成することができる。ニッケ
ル−リン合金箔としては、リン含有量が５〜２０重量％
が好ましい。５重量％未満では充分な抵抗性が確保でき
ず２０重量％を超えると箔としての製造が難しくなる。
より好ましくは、１２〜１６重量％である。導電配線部
あるいは抵抗配線部を形成する行程として、銅箔のエッチング加工に対して塩化第二鉄、塩化第二
銅あるいはアルカリエッチング液などをエッチング液と
して用いることにより導電配線部３２を形成する。この
際、ニッケル−リン合金層でエッチングはストップす
る。ニッケル−リン合金層をエッチングする液として、王
水あるいは硝酸溶液を用いて、ニッケル−リン合金層を
エッチングする。さらに銅箔のみのエッチングに対しては塩化第二鉄、
塩化第二銅、過硫酸アンモニウム、硫酸＋過酸化水素
水、アルカリエッチング液などをエッチング液として適
宜選定して用いることにより抵抗板２８部分をエッチン
グストップ層として機能させて抵抗配線部３４を形成す
ることができる。このようにして導電配線部３２、抵抗配線部３４のエッ
チング加工を達成することができる。なお導電板２６に
ＪＩＳに規定の１０５０アルミニウムを用いた場合に
は、エッチング液として水酸化ナトリウムまたは水酸化
カリウムを適用することができる。なお図３には基材の
片面にのみ抵抗板積層材を積層した形態を示している
が、基材の片面のみならず表裏両面に積層した形態も可
能である。

【００１９】図４に示すようなプリント配線板などの多
層化を図る部品は、例えば図２に示すような導電板２６
−抵抗板２８−導電板２４の３層構造の抵抗板積層材２
２に対し、まず導電板２４部分にエッチング加工を施し
て層間接続用のバンプ部４２を形成し、エッチングによ
って除去された部分に必要によりエポキシ樹脂などで固
定して樹脂部４４を形成した上で、上記のように導電板
２６−抵抗板２８の部分にエッチング加工をなどを施し
て導電配線部３２や抵抗配線部３４などを形成すること
により製造することができる。この多層化部品は、例え
ば図３に示すようなプリント配線板などに載置して圧接
することにより、プリント配線板などの多層化に用いる
ことができる。この場合、プリント配線板のバンプ部４
２との圧接接合面以外に接着剤などを配してもよい。こ
の３層構造の抵抗板積層材２２は、例えば銅箔−ニッケ
ル・リン合金箔−銅箔構造などであり、銅箔２６にニッ
ケルリン合金箔２８を積層接合し、さらに銅箔２４を積
層接合することなどにより達成することができる。また
エッチング液としては上述のものを利用することができ
る。

【００２０】なお本発明の製造方法を用いた抵抗板積層
材に抵抗板部分のみの配線部を形成させることにより抵
抗器として機能させることができ、この抵抗値は抵抗板
の材質によって決まる体積抵抗率と層厚みおよび配線パ
ターンの幅や長さで適宜選択することができる。逆に抵
抗器として機能させたくない場合には、抵抗板部分のみ
の配線部分の幅を大きくして実質的な抵抗値を下げる
か、もしくは抵抗板の少なくとも片面に導電板を残すよ
うなエッチング処理を行うか、あるいは抵抗板部分のみ
の配線部分に半田メッキなどで導電膜を形成させること
によって達成することが可能である。このため今までプ
リント配線板に取り付けられていた抵抗器を削減もしく
は不要とすることが可能となり、プリント配線板の高密
度化などに効果がある。

【００２１】また本発明の製造方法を用いた抵抗板積層
材の抵抗板は、抵抗器として機能させるばかりでなく、
発熱体やヒューズとして機能させることも可能である。
このためプリント配線板（リジットプリント配線板やフ
レキシブルプリント配線板など）などに好適であり、リ
ードフレーム、ＩＣカード（Intergrated Circuit カー
ド）、ＣＳＰ（Chip Size PackageまたはChip Scall Pa
ckage、チップサイズパッケージまたはチップスケール
パッケージ）やＢＧＡ（Ball Grid Array、ボールグリ
ッドアレイ）などのＩＣパッケージなどにも応用でき
る。

【００２２】

【実施例】以下に、実施例を図面に基づいて説明する。
導電板２６として厚み５０μｍの電解銅箔を用い、抵抗
板２８として厚み１３μｍのニッケル−１５重量％リン
合金箔を用いた。電解銅箔２６、ニッケル・リン合金箔
２８を抵抗板積層材製造装置５０にセットし、真空槽５
２内の活性化処理ユニット７０および８０でスパッタエ
ッチング法によりそれぞれ活性化処理した。次に圧接ユ
ニット６０を用いて、これら活性化処理された電解銅箔
２６、ニッケル・リン合金箔２８を、活性化処理面同士
を重ね合わせて圧接して積層接合し、抵抗板積層材２０
を製造した。さらにこの抵抗板積層材２０と導電板２４
として厚み５０μｍの１０５０アルミニウム箔を用いて
同様に積層接合し抵抗板積層材２２を製造した。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の抵抗板積
層材の製造方法は導電板と抵抗板を複数枚積層する方法
であり、本発明の部品の製造方法は抵抗積層材を用いた
方法である。このため抵抗板積層材の抵抗板に抵抗部を
形成させることにより回路を形成する部品点数を削減す
ることが可能であり、プリント配線板などへの適用も好
適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法を用いた抵抗板積層材の１実
施形態を示す概略断面図である。

【図２】本発明の製造方法を用いた抵抗板積層材の他の
１実施形態を示す概略断面図である。

【図３】本発明の製造方法を用いた部品の１実施形態を
示す概略断面図である。

【図４】本発明の製造方法を用いた部品の他の１実施形
態を示す概略断面図である。

【図５】本発明の抵抗板積層材の製造方法に用いる装置
の１実施形態を示す概略断面図である。

【符号の説明】

２０抵抗板積層材２２抵抗板積層材２４導電板２６導電板２８抵抗板３２導電配線部３４抵抗配線部４２バンプ部４４樹脂部４６接着層４８基材５０抵抗板積層材製造装置５２真空槽６０圧接ユニット６２巻き戻しリール６４巻き戻しリール６６巻き取りロール７０活性化処理装置７２電極ロール７４電極８０活性化処理装置８２電極ロール８４電極Ａ電極ＡＢ電極Ｂ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4E351 AA03 BB01 BB05 BB24 BB30 CC19 DD04 DD10 DD19 DD23 DD54 GG20 4F100 AB10 AB16 AB17 AB31 AB33 BA02 BA03 BA06 BA07 BA10A BA10C EJ61A EJ61B EJ61C EJ64A EJ64B EJ64C GB43 JG01A JG01C JG04B YY00A YY00B YY00C

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電板と抵抗板とを、複数枚積層してな
る抵抗板積層材の製造方法であって、抵抗板積層材の少
なくとも１つの接合面が、導電板および抵抗板の接合さ
れるそれぞれの面を活性化処理した後、活性化処理面同
士が対向するように該導電板と該抵抗板を当接して重ね
合わせて積層接合することを特徴とする抵抗板積層材の
製造方法。
【請求項２】前記活性化処理が、１０〜１×１０^−３
Ｐａの不活性ガス雰囲気中で、前記導電板および前記抵
抗板をそれぞれアース接地された一方の電極Ａと接触さ
せ、絶縁支持された他の電極Ｂとの間に１〜５０ＭＨｚ
の交流を印加してグロー放電を行わせ、グロー放電によ
って生じたプラズマ中に露出される電極Ａと接触した前
記導電板および前記抵抗板のそれぞれの面積が、電極Ｂ
の面積の１／３以下となるようにスパッタエッチング処
理することを特徴とする請求項１に記載の抵抗板積層材
の製造方法。
【請求項３】前記導電板と前記抵抗板とを、複数枚積
層してなる抵抗板積層材を用いたことを特徴とする部品
の製造方法。