JP2016086013A - Film-like printed circuit board and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルム状プリント回路板及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a film-like printed circuit board and a method for manufacturing the same.
プリント回路板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）は、樹脂等でできた板状の部品であるプリント配線板（ＰＷＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｗｉｒｉｎｇ Ｂｏａｒｄ）に、電子部品や集積回路（ＩＣ）、これらをつなぐ金属配線等を高密度に実装したものの総称である。プリント回路板は、従来、コンピューター等の電子機器の重要な部品として用いられており、自動車のメーター用や電子機器用の回路等に用いられている。 A printed circuit board (PCB) is a printed wiring board (PWB) that is a plate-like component made of resin or the like, an electronic component, an integrated circuit (IC), a metal wiring that connects them, and the like. Is a collective term for high-density mounting. Conventionally, printed circuit boards are used as important parts of electronic devices such as computers, and are used in circuits for automobile meters and electronic devices.
近年、自動車の配索スペースの減少の要求により、ワイヤーハーネス及びその関連部品の小型化や薄型化が求められている。このため、自動車用途においては、従来のメーター用回路以外の、ワイヤーハーネス中又はその関連部品においても、プリント回路板を用いることが求められている。具体的には、ワイヤーハーネス中又はその関連部品においては、小型化、薄型化、立体化等が可能なフレキシブルなプリント回路板が求められている。 In recent years, due to the demand for a reduction in the wiring space of automobiles, it has been required to reduce the size and thickness of wire harnesses and related parts. For this reason, in automobile applications, it is required to use a printed circuit board also in a wire harness or its related parts other than the conventional meter circuit. Specifically, flexible printed circuit boards that can be reduced in size, reduced in thickness, three-dimensionalized, etc. are required in wire harnesses or related parts.
上記小型化、薄型化、立体化等の要求に対応するフレキシブルなプリント回路板として、絶縁性を有し薄く柔らかいベースフィルムと銅箔等の導電性金属を貼り合わせた基材に電気回路を形成した基板であるフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）が知られている。ＦＰＣのベースフィルム（基材）としてはポリイミド（ＰＩ）の他に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等が知られている。ＰＩは耐熱性が高く、ＰＥＴやＰＥＮは汎用性がありＰＩに比べて安価である。 As a flexible printed circuit board that meets the demands for miniaturization, thinning, and three-dimensionalization, an electric circuit is formed on a base material that has an insulating and thin base film and a conductive metal such as copper foil. A flexible printed wiring board (FPC: Flexible Printed Circuits) is known. As the base film (base material) of FPC, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN) and the like are known in addition to polyimide (PI). PI has high heat resistance, and PET and PEN are versatile and inexpensive compared to PI.
従来、ＦＰＣの回路は、サブトラクティブ法で形成されてきた。サブトラクティブ法は、ポリイミドフィルム等の基材に銅箔等の金属箔を貼り合わせ、この金属箔をエッチングして回路を形成する方法である。サブトラクティブ法は、金属箔をエッチングするため、フォトリソグラフィ、エッチング、化学蒸着（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の複雑な工程からなる非常に長い工程を必要とする。このため、サブトラクティブ法は、スループット、すなわち、単位時間当たりの処理能力が非常に低い。また、サブトラクティブ法は、フォトリソグラフィ、エッチング等の工程で発生する廃液が環境に悪影響を与えるおそれがある。 Conventionally, an FPC circuit has been formed by a subtractive method. The subtractive method is a method of forming a circuit by bonding a metal foil such as a copper foil to a base material such as a polyimide film and etching the metal foil. The subtractive method requires a very long process consisting of complicated processes such as photolithography, etching, and chemical vapor deposition (CVD) in order to etch the metal foil. For this reason, the subtractive method has very low throughput, that is, processing capacity per unit time. Further, in the subtractive method, waste liquid generated in processes such as photolithography and etching may adversely affect the environment.
これに対し、ＦＰＣの回路を、サブトラクティブ法に代えてアディティブ法で形成することが検討されている。アディティブ法は、基材等の絶縁板上に導体パターンを形成する方法である。アディティブ法の具体的な方法は複数種類検討されており、基材にめっきする方法、基材に導電性ペーストを印刷する方法、基材に金属を蒸着させる方法、ポリイミド被覆された電線を基板上に接着布線する方法、予め形成した導体パターンを基板に接着する方法等がある。導電性ペーストは、金属粉、有機溶剤、還元剤及び接着剤等からなり、導電性ペーストを基材に塗布した後に焼成することにより金属粉が焼結してなる回路を形成することができる。上記アディティブ法の方法のうち、導電性ペーストを印刷する方法（以下、「印刷工法」という）は、スループットが最も高い方法であるとして着目されている。印刷工法は、具体的には、フィルム状の基材に導電性ペーストや導電性インクを印刷して導電性粒子からなる回路を形成し、フィルム及び回路の表面に絶縁フィルムを貼付したりレジストを塗布したりすることで最終的な回路を形成することができる。 On the other hand, forming an FPC circuit by an additive method instead of a subtractive method has been studied. The additive method is a method of forming a conductor pattern on an insulating plate such as a base material. Several specific methods of the additive method have been studied, including a method of plating on a base material, a method of printing a conductive paste on the base material, a method of depositing metal on the base material, and a polyimide-coated wire on the substrate There are a method of bonding a wire and a method of bonding a previously formed conductor pattern to a substrate. The conductive paste is made of a metal powder, an organic solvent, a reducing agent, an adhesive, and the like, and can form a circuit in which the metal powder is sintered by applying the conductive paste to a substrate and then firing. Of the above-described additive methods, a method of printing a conductive paste (hereinafter referred to as “printing method”) has attracted attention as being the method with the highest throughput. Specifically, the printing method consists of printing a conductive paste or conductive ink on a film-like substrate to form a circuit made of conductive particles, and applying an insulating film or resist to the surface of the film and circuit. The final circuit can be formed by coating.
しかし、導電性ペーストを用いる場合、基材にかかる熱の負荷が大きい。例えば、最も低温で焼成が可能とされている銀ペーストを用い、電気炉等を用いた熱焼成により回路を形成する場合、１５０℃以上の熱風で３０分〜１時間程度焼成する必要がある。すなわち、加熱温度が高く加熱時間が長い。このため、回路の焼成の際にフィルム状のＰＥＴ基材やＰＥＮ基材が縮んだり溶けたりするという問題があった。 However, when a conductive paste is used, the heat load applied to the substrate is large. For example, when using a silver paste that can be fired at the lowest temperature and forming a circuit by thermal firing using an electric furnace or the like, it is necessary to fire with hot air at 150 ° C. or higher for about 30 minutes to 1 hour. That is, the heating temperature is high and the heating time is long. For this reason, there has been a problem that the film-like PET base material or PEN base material shrinks or melts during circuit firing.
これに対し、焼成方法として、電気炉等を用いた熱焼成に代えて、焼成時間が短いプラズマ焼成を用いることも考えられる。プリント基板又はその材料をプラズマ処理する技術は種々提案されている（特許文献１〜６）。 On the other hand, instead of thermal baking using an electric furnace or the like, plasma baking with a short baking time may be used as a baking method. Various techniques for plasma processing a printed circuit board or its material have been proposed (Patent Documents 1 to 6).
しかし、従来、導電性ペーストを用いて、ＰＥＴやＰＥＮ等からなるフィルム状低融点基材の表面に回路を形成し、回路の表面に電子部品を実装する技術は提案されていない。また、上記のＰＥＴやＰＥＮ等からなるフィルム状低融点基材に導電性ペーストや導電性インクを塗布して形成した回路に電子部品を実装し、プラズマ焼成してＦＰＣを製造する方法（以下、「従来のプラズマ焼成方法」という）を採用した場合、フィルム状基材が変形するという問題があった。さらに、従来のプラズマ焼成方法では短時間で低抵抗のＦＰＣを製造することが困難であった。 However, conventionally, a technique has not been proposed in which a circuit is formed on the surface of a film-like low melting point substrate made of PET, PEN, or the like using a conductive paste, and an electronic component is mounted on the surface of the circuit. Also, a method of manufacturing an FPC by mounting electronic components on a circuit formed by applying a conductive paste or conductive ink to a film-like low-melting-point substrate made of PET, PEN, or the like (hereinafter referred to as “FPC”) When the “conventional plasma baking method” is employed, there is a problem that the film-like substrate is deformed. Furthermore, it has been difficult to manufacture a low-resistance FPC in a short time with the conventional plasma baking method.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、汎用性のある低融点基材を用いて、短時間かつ低温で回路を形成し電子部品を実装することが可能なフィルム状プリント回路板及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a film-like printed circuit board capable of forming a circuit and mounting electronic components in a short time and at a low temperature using a versatile low melting point substrate. And it aims at providing the manufacturing method.
本発明の第１の態様に係るフィルム状プリント回路板は、融点が３７０℃以下の低融点樹脂からなる低融点樹脂フィルム基材と、この低融点樹脂フィルム基材上に塗布された回路形成用導電性ペーストがプラズマ焼成されることにより形成された回路と、この回路上に塗布された実装用導電性ペーストがプラズマ焼成されることにより形成された電子部品接着層と、この電子部品接着層を介して前記回路上に実装された電子部品と、を備えることを特徴とする。 A film-like printed circuit board according to a first aspect of the present invention is a low melting point resin film substrate made of a low melting point resin having a melting point of 370 ° C. or less, and for circuit formation applied on the low melting point resin film substrate. A circuit formed by plasma firing of a conductive paste, an electronic component adhesive layer formed by plasma firing of a mounting conductive paste applied on the circuit, and the electronic component adhesive layer And an electronic component mounted on the circuit.
本発明の第２の態様に係るフィルム状プリント回路板は、第１の態様において、前記回路又は電子部品接着層を形成するプラズマ焼成は、マイクロ波放電で生成したプラズマを照射するマイクロ波放電プラズマ焼成であることを特徴とする。 The film-like printed circuit board according to a second aspect of the present invention is the microwave discharge plasma according to the first aspect, wherein the plasma firing for forming the circuit or electronic component adhesive layer is performed by irradiating plasma generated by microwave discharge. It is characterized by firing.
本発明の第３の態様に係るフィルム状プリント回路板は、第１又は第２の態様において、前記回路形成用導電性ペーストは、Ａｇ、Ｃｕ及びＡｕからなる群より選択される１種以上の金属の紛体を含む導電性ペーストであり、前記実装用導電性ペーストは、Ａｇ、Ｃｕ及びＡｕからなる群より選択される１種以上の金属の紛体を含む導電性ペーストであることを特徴とする。 The film-shaped printed circuit board according to a third aspect of the present invention is the first or second aspect, wherein the circuit-forming conductive paste is one or more selected from the group consisting of Ag, Cu and Au. A conductive paste containing a metal powder, wherein the mounting conductive paste is a conductive paste containing one or more metal powders selected from the group consisting of Ag, Cu and Au. .
本発明の第４の態様に係るフィルム状プリント回路板は、第１〜第３のいずれかの態様において、前記低融点樹脂フィルム基材は、厚さが５０μｍ以上であることを特徴とする。 The film-shaped printed circuit board according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that, in any of the first to third aspects, the low-melting point resin film substrate has a thickness of 50 μm or more.
本発明の第５の態様に係るフィルム状プリント回路板は、第１〜第４のいずれかの態様において、前記低融点樹脂フィルム基材は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、又はポリカーボネート（ＰＣ）からなることを特徴とする。 In the film-like printed circuit board according to the fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the low-melting point resin film substrate is made of polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), It consists of polyethylene naphthalate (PEN), polypropylene (PP), or polycarbonate (PC).
本発明の第６の態様に係るフィルム状プリント回路板の製造方法は、融点が３７０℃以下の低融点樹脂からなる低融点樹脂フィルム基材上に回路形成用導電性ペーストを塗布しプラズマ焼成することにより回路を形成する回路形成工程と、前記回路上に実装用導電性ペーストを塗布するとともに前記実装用導電性ペースト上に電子部品を載置し、プラズマ焼成することにより、電子部品を電子部品接着層を介して前記回路上に実装する電子部品実装工程と、を備えることを特徴とする。 In the method for producing a film-like printed circuit board according to the sixth aspect of the present invention, a conductive paste for circuit formation is applied to a low melting point resin film substrate made of a low melting point resin having a melting point of 370 ° C. or less, and then subjected to plasma baking. A circuit forming step for forming a circuit, and applying a mounting conductive paste on the circuit, placing the electronic component on the mounting conductive paste, and firing the plasma to form the electronic component And an electronic component mounting step of mounting on the circuit via an adhesive layer.
本発明に係るフィルム状プリント回路板によれば、汎用性のある低融点基材を用いて、短時間かつ低温で回路を形成し電子部品を実装することが可能なフィルム状プリント回路板が得られる。 According to the film-like printed circuit board according to the present invention, a film-like printed circuit board capable of forming a circuit and mounting electronic components in a short time and at a low temperature using a versatile low melting point substrate is obtained. It is done.
本発明に係るフィルム状プリント回路板の製造方法によれば、汎用性のある低融点基材を用いて、短時間かつ低温で回路を形成し電子部品を実装してフィルム状プリント回路板を製造することができる。 According to the method for producing a film-like printed circuit board according to the present invention, a film-like printed circuit board is produced by forming a circuit in a short time and at a low temperature using a versatile low melting point substrate and mounting electronic components. can do.
以下、本実施形態のフィルム状プリント回路板及びその製造方法を具体的に説明する。 Hereinafter, the film-like printed circuit board of this embodiment and the manufacturing method thereof will be specifically described.
［フィルム状プリント回路板］
実施形態のフィルム状プリント回路板は、低融点樹脂フィルム基材と、この低融点樹脂フィルム基材上に形成された回路と、この回路上に形成された電子部品接着層と、この電子部品接着層を介して回路上に実装された電子部品と、を備える。
[Film-like printed circuit board]
The film-like printed circuit board according to the embodiment includes a low-melting point resin film base, a circuit formed on the low-melting point resin film base, an electronic component adhesive layer formed on the circuit, and the electronic component adhesive And an electronic component mounted on the circuit through the layer.
（低融点樹脂フィルム基材）
低融点樹脂フィルム基材とは、低融点樹脂からなるフィルム状の基材である。ここで、低融点樹脂とは、融点が３７０℃以下、好ましくは２８０℃以下の樹脂である。低融点樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ；融点は例えば２５８〜２６０℃）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ；融点は例えば２２８〜２６７℃）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ；融点は例えば２６２〜２６９℃）、又はポリプロピレン（ＰＰ；融点は例えば１３５〜１６５℃）が用いられる。
(Low melting point resin film substrate)
The low melting point resin film base is a film-like base made of a low melting point resin. Here, the low melting point resin is a resin having a melting point of 370 ° C. or lower, preferably 280 ° C. or lower. The low melting point resin is not particularly limited. For example, polyethylene terephthalate (PET; melting point is 258 to 260 ° C.), polybutylene terephthalate (PBT; melting point is 228 to 267 ° C.), polyethylene naphthalate (PEN; melting point is For example, 262-269 ° C.) or polypropylene (PP; melting point: 135-165 ° C.) is used.
低融点樹脂フィルム基材は、厚さが、通常５０μｍ以上、好ましくは１００μｍ以上である。また、低融点樹脂フィルム基材は、厚さが、通常２００μｍ以下である。低融点樹脂フィルム基材の厚さが上記範囲内にあると、基材の強度が高いとともに、低融点樹脂フィルム基材に回路を形成したり電子部品を実装したりする際にプラズマ焼成しても、低融点樹脂フィルム基材に縮み、うねりや溶解が生じ難い。 The thickness of the low melting point resin film substrate is usually 50 μm or more, preferably 100 μm or more. Moreover, the thickness of the low melting point resin film substrate is usually 200 μm or less. When the thickness of the low melting point resin film substrate is within the above range, the strength of the substrate is high, and when the circuit is formed on the low melting point resin film substrate or electronic components are mounted, However, it shrinks to a low-melting point resin film substrate, and undulation and dissolution hardly occur.
（回路）
回路は、低融点樹脂フィルム基材上に塗布された回路形成用導電性ペーストがプラズマ焼成されることにより、低融点樹脂フィルム基材上に形成されたものである。
(circuit)
The circuit is formed on the low-melting point resin film substrate by subjecting the conductive paste for circuit formation applied on the low-melting point resin film substrate to plasma baking.
＜回路形成用導電性ペースト＞
回路形成用導電性ペーストは、金属粉と有機溶剤とを含み、必要により還元剤、各種添加剤等を加えたペーストである。回路形成用導電性ペーストとしては、例えば、Ａｇ、Ｃｕ及びＡｕからなる群より選択される１種以上の金属の紛体を含む導電性ペーストが用いられる。以下、金属の紛体としてＡｇを主成分とする紛体を含む導電性ペーストをＡｇペースト、金属の紛体としてＣｕを主成分とする紛体を含む導電性ペーストをＣｕペースト、及び金属の紛体としてＡｕを主成分とする紛体を含む導電性ペーストをＡｕペースト、という。ここで、金属Ｍを主成分とする紛体とは、金属の紛体中の金属Ｍの含有モル数が最も大きいことを意味する。また、金属の紛体として金属Ｍ１の紛体及びＭ２の紛体を含む導電性ペースト、又は紛体を構成する粒子が金属Ｍ１及びＭ２の両方を含む導電性ペーストをＭ１−Ｍ２ペーストという。たとえば、Ｍ１及びＭ２がＡｇ及びＣｕであれば、Ａｇ−Ｃｕペーストという。回路形成用導電性ペーストとしては、Ａｇペースト、及びＣｕペーストが好ましい。
<Conductive paste for circuit formation>
The conductive paste for circuit formation is a paste containing a metal powder and an organic solvent and, if necessary, a reducing agent and various additives. As the conductive paste for circuit formation, for example, a conductive paste containing a powder of one or more kinds of metals selected from the group consisting of Ag, Cu, and Au is used. Hereinafter, a conductive paste containing a powder mainly composed of Ag as a metal powder is an Ag paste, a conductive paste containing a powder mainly containing Cu as a metal powder is a Cu paste, and Au is mainly used as a metal powder. The conductive paste containing powder as a component is called Au paste. Here, the powder containing metal M as a main component means that the number of moles of metal M contained in the metal powder is the largest. Further, as the powder of the metal the metal M 1 of the powder and a conductive paste containing a powder of M 2, or particles constituting the powder is called conductive paste M 1 -M 2 paste containing both metals M 1 and M 2 . For example, if M 1 and M 2 are Ag and Cu, they are called Ag-Cu pastes. As the conductive paste for circuit formation, Ag paste and Cu paste are preferable.
Ａｇペーストとしては、例えば、トーヨーケム株式会社製Ａｇペースト ＲＡＦＳ ０７４（１００℃で硬化可能、２５℃の粘度１３０Ｐａ・Ｓ）、大研化学工業株式会社製Ａｇペースト ＣＡ−６１７８（１３０℃で硬化可能、２５℃の粘度１９５Ｐａ・Ｓ）、ノバセントリックス（ＮｏｖａＣｅｔｒｉｘ）株式会社製Ａｇインク メタロン（Ｍｅｔａｌｏｎ、登録商標）ＨＰＳ−０３０ＬＶ（８０〜１３０℃で硬化可能、粘度１０００ｃＰを超える）が用いられる。Ｃｕペーストとしては、例えば、ハリマ化成株式会社製スネーホール用Ｃｕペースト ＣＰ７００（２５℃の粘度３Ｐａ・Ｓ）が用いられる。 Examples of the Ag paste include Toyochem Co., Ltd. Ag paste RAFS 074 (curable at 100 ° C., viscosity at 25 ° C. 130 Pa · S), Daiken Chemical Co., Ltd. Ag paste CA-6178 (curable at 130 ° C., 25 ° C. viscosity 195 Pa · S), NovaCetrix Co. Ag ink Metallon (registered trademark) HPS-030LV (curable at 80 to 130 ° C., viscosity exceeding 1000 cP) is used. For example, Cu paste CP700 (viscosity at 25 ° C. of 3 Pa · S) manufactured by Harima Kasei Co., Ltd. is used as the Cu paste.
回路形成用導電性ペーストは、低融点樹脂フィルム基材上に塗布された後、プラズマ焼成されることにより、回路を形成する。 The conductive paste for circuit formation forms a circuit by being applied to a low melting point resin film substrate and then subjected to plasma baking.
なお、回路形成用導電性ペーストは、回路の形状に一致するように塗布される。回路形成用導電性ペーストを回路の形状に一致するように塗布する方法としては、例えば、低融点樹脂フィルム基材の表面に、スクリーン印刷、インクジェット、グラビア印刷、フレキソ印刷等の印刷工法を用いて回路形成用導電性ペーストを塗布する方法が用いられる。 The circuit forming conductive paste is applied so as to match the shape of the circuit. As a method of applying the conductive paste for circuit formation so as to match the shape of the circuit, for example, using a printing method such as screen printing, inkjet, gravure printing, flexographic printing on the surface of the low melting point resin film substrate A method of applying a conductive paste for circuit formation is used.
塗布された回路形成用導電性ペーストは、プラズマ焼成されると、ペースト中の金属の紛体が焼結することにより、回路を形成する。これにより、低融点樹脂フィルム基材上に回路が形成される。低融点樹脂フィルム基材上への回路形成用導電性ペーストの塗布量は、形成する回路の厚さや幅に応じて適宜設定される。 When the applied conductive paste for circuit formation is subjected to plasma firing, the metal powder in the paste is sintered to form a circuit. Thereby, a circuit is formed on the low melting point resin film substrate. The amount of the conductive paste for forming a circuit on the low melting point resin film substrate is appropriately set according to the thickness and width of the circuit to be formed.
＜プラズマ焼成＞
プラズマ焼成は、回路形成用導電性ペーストにプラズマを照射して加熱することにより回路形成用導電性ペースト中の有機溶剤等の揮発性成分を揮発させ、金属粉を固着させて回路を形成するものである。プラズマ焼成は、プラズマ焼結とも言う。プラズマ焼成は、プラズマを用いない通常の加熱焼成に比較して、低エネルギーで短い処理時間で回路を形成することができるため、加熱焼成で変形し易い低融点樹脂フィルム基材を用いることが可能になる。
<Plasma firing>
Plasma firing is a process in which a conductive paste for circuit formation is irradiated with plasma to heat and volatilize volatile components such as organic solvents in the conductive paste for circuit formation, thereby forming a circuit by fixing metal powder. It is. Plasma firing is also called plasma sintering. Plasma baking can form circuits with low energy and a short processing time compared to normal heating baking without using plasma, so it is possible to use a low melting point resin film substrate that is easily deformed by heating baking. become.
回路形成用導電性ペーストから回路を形成するプラズマ焼成の種類は、好ましくはマイクロ波放電プラズマ焼成である。マイクロ波放電プラズマ焼成は、プラズマ焼成の対象物にマイクロ波放電で生成したプラズマを照射するプラズマ焼成である。マイクロ波放電プラズマ焼成は、対象物に物理的に接触することなく、対象物にプラズマを照射することにより、プラズマ焼成が可能であるため、回路形成用導電性ペーストから回路を形成することが容易であるため好ましい。マイクロ波放電プラズマ焼成で用いられるマイクロ波としては、通常、２４５０ＨｚＭＨｚ程度の周波数のマイクロ波が用いられる。 The kind of plasma baking for forming a circuit from the conductive paste for circuit formation is preferably microwave discharge plasma baking. Microwave discharge plasma firing is plasma firing in which an object to be plasma fired is irradiated with plasma generated by microwave discharge. Microwave discharge plasma firing is easy to form a circuit from conductive paste for circuit formation because plasma firing is possible by irradiating the object with plasma without physically contacting the object. Therefore, it is preferable. As the microwave used in the microwave discharge plasma firing, a microwave having a frequency of about 2450 Hz MHz is usually used.
マイクロ波放電プラズマ焼成を用いる場合、プラズマ発生源となるプロセスガスとしては、例えば、水素ガス（Ｈ２）、窒素ガス（Ｎ２）、ヘリウムガス（Ｈｅ）及びアルゴンガス（Ａｒ）からなる群より選択される１種以上が用いられる。 In the case of using microwave discharge plasma firing, as a process gas serving as a plasma generation source, for example, from a group consisting of hydrogen gas (H 2 ), nitrogen gas (N 2 ), helium gas (He), and argon gas (Ar) One or more selected are used.
マイクロ波放電プラズマ焼成を用いる場合、プラズマを発生させるマイクロ波の電力は、例えば、２〜６ｋＷ、好ましくは３〜５ｋＷである。マイクロ波の電力が上記範囲内にあると、回路形成用導電性ペーストを破壊せずに回路を形成可能であるため好ましい。また、マイクロ波の電力が上記範囲内の場合、プラズマ焼成の時間は、例えば、０．５〜５分、好ましくは１〜４分である。 When microwave discharge plasma baking is used, the power of the microwave that generates plasma is, for example, 2 to 6 kW, and preferably 3 to 5 kW. It is preferable that the microwave power be within the above range because a circuit can be formed without destroying the conductive paste for circuit formation. When the microwave power is within the above range, the plasma baking time is, for example, 0.5 to 5 minutes, preferably 1 to 4 minutes.
回路形成用導電性ペーストがプラズマ焼成されることにより形成される回路は、例えば、線幅が１〜２０００μｍ、高さが０．１〜１００μｍになる。 A circuit formed by plasma firing of a circuit forming conductive paste has, for example, a line width of 1 to 2000 μm and a height of 0.1 to 100 μm.
（絶縁カバー層）
なお、低融点樹脂フィルム基材の表面のうち回路が形成されていない部分には、回路間の絶縁性を高くするために絶縁カバー層を形成してもよい。絶縁カバー層は、例えば、以下の３つの方法により形成される。
(Insulation cover layer)
In addition, you may form an insulating cover layer in the part in which the circuit is not formed among the surfaces of the low melting-point resin film base material in order to make the insulation between circuits high. The insulating cover layer is formed by, for example, the following three methods.
第１の絶縁カバー層形成方法は、回路形成後かつ電子部品を実装する前に、絶縁カバー層を形成する方法である。具体的には、低融点樹脂フィルム基材の表面に回路形成用導電性ペーストを塗布しプラズマ焼成して回路を形成した後、絶縁カバー層を形成し、回路に実装用導電性ペーストを塗布しこのペースト上に電子部品を搭載し、再度プラズマ焼成することにより回路上に電子部品を実装する方法である。 The first insulating cover layer forming method is a method of forming an insulating cover layer after forming a circuit and before mounting an electronic component. Specifically, a conductive paste for circuit formation is applied to the surface of the low melting point resin film substrate and plasma baked to form a circuit, then an insulating cover layer is formed, and the conductive paste for mounting is applied to the circuit. In this method, an electronic component is mounted on the circuit by mounting the electronic component on the paste and firing the plasma again.
第２の絶縁カバー層形成方法は、回路に電子部品を実装した後に、絶縁カバー層を形成する方法である。具体的には、低融点樹脂フィルム基材の表面に回路形成用導電性ペーストを塗布しプラズマ焼成して回路を形成した後、回路に実装用導電性ペーストを塗布しこのペースト上に電子部品を搭載し、再度プラズマ焼成することにより回路上に電子部品を実装した後、絶縁カバー層を形成する方法である。 The second insulating cover layer forming method is a method of forming an insulating cover layer after mounting an electronic component on a circuit. Specifically, a conductive paste for circuit formation is applied to the surface of the low melting point resin film substrate, and plasma firing is performed to form a circuit. Then, a conductive paste for mounting is applied to the circuit, and an electronic component is placed on the paste. This is a method of forming an insulating cover layer after mounting and mounting electronic components on a circuit by plasma firing again.
第３の絶縁カバー層形成方法は、回路形成用導電性ペーストと実装用導電性ペーストとを同時にプラズマ焼成して回路に電子部品を実装した後に、絶縁カバー層を形成する方法である。具体的には、低融点樹脂フィルム基材の表面に回路形成用導電性ペーストを塗布し、続いて実装用導電性ペーストを塗布し、電子部品を搭載し、プラズマ焼成して回路の形成と電子部品の実装とを行った後、絶縁カバー層を形成する方法である。 The third insulating cover layer forming method is a method of forming an insulating cover layer after mounting an electronic component on a circuit by simultaneously baking a conductive paste for circuit formation and a conductive paste for mounting. Specifically, the conductive paste for circuit formation is applied to the surface of the low-melting point resin film substrate, followed by the conductive paste for mounting, mounting electronic components, and plasma firing to form the circuit and electronic This is a method of forming an insulating cover layer after mounting the components.
第１の絶縁カバー層形成方法を用いる場合、絶縁カバー層はプラズマ焼成される。このため、第１の絶縁カバー層形成方法を用いる場合、絶縁カバー層を構成する材料には、プラズマ焼成での加熱に対する耐熱性が求められる。絶縁カバー層を構成する材料としては、例えば、絶縁フィルム、又は公知の絶縁レジストが用いられる。なお、第２又は第３の絶縁カバー層形成方法を用いる場合、絶縁カバー層はプラズマ焼成されないため、プラズマ焼成での加熱に対する耐熱性は必要ない。しかし、第２又は第３の方法を用いる場合でも、絶縁カバー層が第１の絶縁カバー層形成方法を用いる場合と同様の耐熱性を有すると、絶縁カバー層の耐熱性が高いため好ましい。 When the first insulating cover layer forming method is used, the insulating cover layer is plasma baked. For this reason, when using the 1st insulating cover layer formation method, the heat resistance with respect to the heating by plasma baking is calculated | required by the material which comprises an insulating cover layer. As a material constituting the insulating cover layer, for example, an insulating film or a known insulating resist is used. In addition, when using the 2nd or 3rd insulating cover layer formation method, since the insulating cover layer is not plasma-baked, the heat resistance with respect to the heating by plasma baking is not required. However, even when the second or third method is used, it is preferable that the insulating cover layer has the same heat resistance as when the first insulating cover layer forming method is used because the heat resistance of the insulating cover layer is high.
絶縁フィルムはフィルム状であるため、金型で実装部品の形状の穴を形成した絶縁フィルムを作製し、この絶縁フィルムを低融点樹脂フィルム基材の表面に貼り付けることにより、回路の形状が貫通した絶縁カバー層を形成する。また、絶縁レジストは液体であるため、低融点樹脂フィルム基材の表面に印刷等により塗布し、マスキング等を用い、紫外線硬化や熱硬化等により所定形状に硬化させた後、非硬化部分を除去することにより、回路の形状が貫通した絶縁カバー層を形成する。 Since the insulating film is in the form of a film, the shape of the circuit can be penetrated by making an insulating film with a hole in the shape of the mounting component using a mold and affixing this insulating film to the surface of the low melting point resin film substrate. Forming an insulating cover layer. Also, since the insulating resist is a liquid, it is applied to the surface of the low-melting point resin film substrate by printing, etc., and cured to a predetermined shape by UV curing or heat curing using masking, etc., and then the non-cured portion is removed. By doing so, an insulating cover layer through which the circuit shape penetrates is formed.
絶縁フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、又はポリウレタン（ＰＵ）等からなるフィルムが用いられる。これらの絶縁フィルムは耐熱性が高いため好ましい。 As the insulating film, for example, a film made of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polybutylene terephthalate (PBT), polyurethane (PU), or the like is used. These insulating films are preferable because of their high heat resistance.
絶縁レジストとしては、例えば、熱硬化性レジストや紫外線硬化性レジストが用いられる。また、熱硬化性レジストとしては、例えば、エポキシ系レジストやウレタン系レジストが用いられる。これらの材料からなるレジストは硬化後の耐熱性が高いため好ましい。 As the insulating resist, for example, a thermosetting resist or an ultraviolet curable resist is used. As the thermosetting resist, for example, an epoxy resist or a urethane resist is used. Resists made of these materials are preferable because of high heat resistance after curing.
（電子部品接着層）
電子部品接着層は、回路上に塗布された実装用導電性ペーストがプラズマ焼成されることにより形成されたものである。この電子部品接着層は、電子部品を回路上に実装するためのものである。このため、電子部品接着層が形成される場合、回路上に塗布された実装用導電性ペーストに電子部品が載置された状態でプラズマ焼成されることにより、電子部品接着層の形成とともに電子部品が電子部品接着層を介して回路上に実装されるようになっている。
(Electronic component adhesive layer)
The electronic component adhesive layer is formed by plasma firing of a conductive paste for mounting applied on a circuit. This electronic component adhesive layer is for mounting the electronic component on a circuit. For this reason, when the electronic component adhesive layer is formed, the electronic component is formed together with the electronic component adhesive layer by plasma firing in a state where the electronic component is placed on the mounting conductive paste applied on the circuit. Is mounted on a circuit through an electronic component adhesive layer.
＜実装用導電性ペースト＞
実装用導電性ペーストは、回路形成用導電性ペーストと同様に、金属粉と有機溶剤とを含み、必要により還元剤、各種添加剤等を加えたペーストである。実装用導電性ペーストとしては、例えば、回路形成用導電性ペーストと同様のものから選択して用いられる。実装用導電性ペーストの組成は、回路形成用導電性ペーストと同一であってもよいし異なっていてもよい。実装用導電性ペーストと回路形成用導電性ペーストとの組成が同一であると、回路と電子部品接着層との界面での金属粒子の結合が強固になるため好ましい。
<Conductive paste for mounting>
The conductive paste for mounting is a paste containing metal powder and an organic solvent and, if necessary, a reducing agent, various additives, and the like, like the conductive paste for circuit formation. As the conductive paste for mounting, for example, the same paste as the conductive paste for circuit formation is selected and used. The composition of the conductive paste for mounting may be the same as or different from the conductive paste for circuit formation. It is preferable that the mounting conductive paste and the circuit forming conductive paste have the same composition because the metal particles are strongly bonded at the interface between the circuit and the electronic component adhesive layer.
実装用導電性ペーストは、回路上に塗布された後、プラズマ焼成されることにより、電子部品接着層を形成する。 The mounting conductive paste is applied on the circuit and then plasma-baked to form an electronic component adhesive layer.
なお、実装用導電性ペーストは、電子部品が搭載される部分に塗布される。実装用導電性ペーストを電子部品が搭載される部分の形状に一致するように塗布する方法としては、例えば、回路への回路形成用導電性ペーストの塗布と同様の方法が用いられる。具体的には、回路の表面に、電子部品が搭載される部分の形状が貫通した絶縁カバー層を形成し、絶縁カバー層の上に実装用導電性ペーストを塗布する方法が用いられる。絶縁カバー層の形成方法は回路への回路形成用導電性ペーストの塗布と同様であるため、説明を省略する。回路上への実装用導電性ペーストの塗布量は、形成する電子部品接着層の厚さや幅に応じて適宜設定する。 Note that the mounting conductive paste is applied to the portion where the electronic component is mounted. As a method of applying the mounting conductive paste so as to match the shape of the part on which the electronic component is mounted, for example, a method similar to the application of the circuit forming conductive paste to the circuit is used. Specifically, a method is used in which an insulating cover layer is formed on the surface of the circuit so that the shape of the part on which the electronic component is mounted passes, and a mounting conductive paste is applied on the insulating cover layer. Since the method for forming the insulating cover layer is the same as the application of the conductive paste for circuit formation to the circuit, description thereof is omitted. The amount of the conductive paste for mounting on the circuit is appropriately set according to the thickness and width of the electronic component adhesive layer to be formed.
＜プラズマ焼成＞
実装用導電性ペーストから電子部品接着層を形成するプラズマ焼成は、回路形成用導電性ペーストから回路を形成するプラズマ焼成と同様にして行われる。具体的には、回路を形成するプラズマ焼成の種類は、好ましくはマイクロ波放電プラズマ焼成である。マイクロ波放電プラズマ焼成は、対象物に物理的に接触することなく、対象物にプラズマを照射することにより、プラズマ焼成が可能であるため、実装用導電性ペーストから電子部品接着層を形成することが容易であるため好ましい。
<Plasma firing>
Plasma baking for forming the electronic component adhesive layer from the mounting conductive paste is performed in the same manner as the plasma baking for forming a circuit from the circuit forming conductive paste. Specifically, the type of plasma baking that forms the circuit is preferably microwave discharge plasma baking. In microwave discharge plasma firing, plasma firing is possible by irradiating the object with plasma without physically contacting the object. Therefore, an electronic component adhesive layer is formed from a conductive paste for mounting. Is preferable because it is easy.
実装用導電性ペーストから電子部品接着層を形成するプラズマ焼成で用いられるマイクロ波の周波数、プロセスガスの種類、マイクロ波の電力、プラズマ焼成の時間等は、回路形成用導電性ペーストから回路を形成するプラズマ焼成と同様の範囲内で選択される。実装用導電性ペーストから電子部品接着層を形成するプラズマ焼成の条件は、回路形成用導電性ペーストから回路を形成するプラズマ焼成と同一であってもよいし、異なっていてもよい。 Forming the electronic component adhesive layer from the conductive paste for mounting The frequency of the microwave used in the plasma firing, the type of process gas, the power of the microwave, the time of the plasma firing, etc., form the circuit from the conductive paste for circuit formation It is selected within the same range as the plasma firing. The conditions for plasma baking for forming the electronic component adhesive layer from the mounting conductive paste may be the same as or different from the plasma baking for forming a circuit from the circuit forming conductive paste.
（電子部品）
電子部品は、電子部品接着層を介して回路上に実装される。電子部品としては、特に限定されず、公知のものが用いられる。
(Electronic parts)
The electronic component is mounted on the circuit via the electronic component adhesive layer. The electronic component is not particularly limited, and known components are used.
また、電子部品は、少なくとも回路に接触する部分、例えば電極部分にめっき層が形成されていると、回路上への実装がより確実に行われるため好ましい。なお、めっき層は回路に接触する部分以外の部分に形成されていてもよい。電子部品の表面に形成されるめっき層の材質としては、例えば、スズ、金、銅、銀、ニッケル、及びパラジウムからなる群より選択される金属の１種以上からなる金属であることが好ましい。なお、めっき層の材質がこれらの２種以上の金属からなる場合は２種以上の金属の合金となる。 In addition, it is preferable that the electronic component has a plating layer formed on at least a portion in contact with the circuit, for example, an electrode portion, because mounting on the circuit is more reliably performed. In addition, the plating layer may be formed in parts other than the part which contacts a circuit. The material of the plating layer formed on the surface of the electronic component is preferably a metal composed of one or more metals selected from the group consisting of tin, gold, copper, silver, nickel, and palladium, for example. In addition, when the material of a plating layer consists of these 2 or more types of metals, it becomes an alloy of 2 or more types of metals.
実施形態のフィルム状プリント回路板は、例えば、以下に示す製造方法により製造される。 The film-like printed circuit board of the embodiment is manufactured by, for example, a manufacturing method shown below.
［フィルム状プリント回路板の製造方法］
実施形態のフィルム状プリント回路板の製造方法は、第１及び第２の製造方法がある。第１の製造方法は、回路を形成する回路形成工程と、電子部品を電子部品接着層を介して前記回路上に実装する電子部品実装工程と、を備える。また、第２の製造方法は、回路を形成するとともに電子部品を電子部品接着層を介して前記回路上に実装する回路形成・電子部品実装工程と、を備える。
[Method for producing film-like printed circuit board]
The manufacturing method of the film-shaped printed circuit board of embodiment has the 1st and 2nd manufacturing method. The first manufacturing method includes a circuit forming step for forming a circuit and an electronic component mounting step for mounting the electronic component on the circuit via an electronic component adhesive layer. The second manufacturing method includes a circuit formation / electronic component mounting step of forming a circuit and mounting an electronic component on the circuit via an electronic component adhesive layer.
（第１の製造方法）
＜回路形成工程＞
回路形成工程は、融点が３７０℃以下の低融点樹脂からなる低融点樹脂フィルム基材上に回路形成用導電性ペーストを塗布しプラズマ焼成することにより回路を形成する工程である。
(First manufacturing method)
<Circuit formation process>
The circuit formation step is a step of forming a circuit by applying a conductive paste for circuit formation onto a low-melting point resin film substrate made of a low-melting point resin having a melting point of 370 ° C. or less and baking the plasma.
本工程における、低融点樹脂フィルム基材、回路形成用導電性ペースト、プラズマ焼成及び回路の定義及び条件は、上記の実施形態のフィルム状プリント回路板と同じであるため、説明を省略する。 The definitions and conditions of the low-melting point resin film substrate, circuit forming conductive paste, plasma firing, and circuit in this step are the same as those in the film-like printed circuit board of the above embodiment, and thus the description thereof is omitted.
＜電子部品実装工程＞
電子部品実装工程は、前記回路上に実装用導電性ペーストを塗布するとともに前記実装用導電性ペースト上に電子部品を載置し、プラズマ焼成することにより、電子部品を電子部品接着層を介して前記回路上に実装する工程である。
<Electronic component mounting process>
In the electronic component mounting step, an electronic component is applied via the electronic component adhesive layer by applying a conductive paste for mounting on the circuit and placing the electronic component on the conductive paste for mounting and baking the plasma. It is a process of mounting on the circuit.
本工程における、実装用導電性ペースト、プラズマ焼成、電子部品及び電子部品接着層の定義及び条件は、上記の実施形態のフィルム状プリント回路板と同じであるため、説明を省略する。 The definitions and conditions of the mounting conductive paste, plasma firing, electronic component, and electronic component adhesive layer in this step are the same as those of the film-like printed circuit board of the above-described embodiment, and thus the description thereof is omitted.
（第２の製造方法）
＜回路形成・電子部品実装工程＞
回路形成・電子部品実装工程は、融点が３７０℃以下の低融点樹脂からなる低融点樹脂フィルム基材上に回路形成用導電性ペーストを塗布し、この回路形成用導電性ペースト上に実装用導電性ペーストを塗布するとともに前記実装用導電性ペースト上に電子部品を載置し、プラズマ焼成することにより、電子部品を電子部品接着層を介して前記回路上に実装する工程である。
(Second manufacturing method)
<Circuit formation / electronic component mounting process>
In the circuit formation / electronic component mounting process, a conductive paste for circuit formation is applied on a low melting point resin film substrate made of a low melting point resin having a melting point of 370 ° C. or less, and the conductive material for mounting is applied on the conductive paste for circuit formation. In this step, the electronic component is mounted on the circuit via the electronic component adhesive layer by applying a conductive paste, placing the electronic component on the mounting conductive paste, and firing the plasma.
第２の製造方法における、低融点樹脂フィルム基材、回路形成用導電性ペースト、実装用導電性ペースト、電子部品及び電子部品接着層の定義及び条件は、第１の製造方法と同じであるため、説明を省略する。 In the second manufacturing method, the definition and conditions of the low-melting point resin film substrate, the conductive paste for circuit formation, the conductive paste for mounting, the electronic component, and the electronic component adhesive layer are the same as in the first manufacturing method. The description is omitted.
第２の製造方法では、回路形成用導電性ペーストと、電子部品が載置された実装用導電性ペーストと、を同時にプラズマ焼成して、電子部品を、プラズマ焼成で得られた電子部品接着層を介してプラズマ焼成で得られた回路上に実装する。第２の製造方法における、プラズマ焼成の条件は、第１の製造方法と同じであるため、説明を省略する。 In the second manufacturing method, the conductive paste for circuit formation and the conductive paste for mounting on which the electronic component is placed are simultaneously subjected to plasma baking, and the electronic component is obtained by plasma baking. It is mounted on a circuit obtained by plasma baking through Since the conditions for plasma baking in the second manufacturing method are the same as those in the first manufacturing method, description thereof is omitted.
第１又は第２の製造方法は、実施形態のフィルム状プリント回路板の低融点樹脂フィルム基材の表面のうち回路が形成されていない部分に回路間の絶縁性を高くするための絶縁カバー層を形成する絶縁カバー層形成工程を有していてもよい。第１の製造方法では、絶縁カバー層形成工程は、回路形成工程の後かつ電子部品実装工程の前に行う方法（第１の絶縁カバー層形成方法）、又は電子部品実装工程の後に行う方法（第２の絶縁カバー層形成方法）が用いられる。また、第２の製造方法では、絶縁カバー層形成工程は、回路形成・電子部品実装工程の後に行う方法（第３の絶縁カバー層形成方法）が用いられる。 The 1st or 2nd manufacturing method is the insulating cover layer for making the insulation between circuits high in the part in which the circuit is not formed among the surfaces of the low melting-point resin film base material of the film-like printed circuit board of embodiment. An insulating cover layer forming step for forming the film may be included. In the first manufacturing method, the insulating cover layer forming step is performed after the circuit forming step and before the electronic component mounting step (first insulating cover layer forming method) or after the electronic component mounting step ( Second insulating cover layer forming method) is used. In the second manufacturing method, the insulating cover layer forming step is performed after the circuit forming / electronic component mounting step (third insulating cover layer forming method).
第１〜第３の絶縁カバー層形成方法としては、具体的には、絶縁フィルムを低融点樹脂フィルム基材の表面に貼付する方法、又は公知の絶縁レジストを低融点樹脂フィルム基材の表面に印刷等により塗布して乾燥させる方法、等が用いられる。 As the first to third insulating cover layer forming methods, specifically, a method of sticking an insulating film on the surface of a low melting point resin film substrate, or a known insulating resist on the surface of a low melting point resin film substrate A method of applying and drying by printing or the like is used.
（作用）
実施形態のフィルム状プリント回路板及びその第１の製造方法では、はじめに、低融点樹脂フィルム基材上に回路形成用導電性ペーストを塗布しプラズマ焼成することにより、短時間かつ低温で低融点樹脂フィルム基材上に回路が形成される。次に、第１の製造方法では、回路上に実装用導電性ペーストを塗布するとともに実装用導電性ペースト上に電子部品を載置し、プラズマ焼成することにより、短時間かつ低温で電子部品が電子部品接着層を介して回路上に実装される。
(Function)
In the film-shaped printed circuit board and the first manufacturing method thereof according to the embodiment, first, a low-melting point resin is formed in a short time and at a low temperature by applying a conductive paste for circuit formation onto a low-melting point resin film substrate and then baking the plasma. A circuit is formed on the film substrate. Next, in the first manufacturing method, the electronic component is mounted in a short time and at a low temperature by applying the conductive paste for mounting on the circuit, placing the electronic component on the conductive paste for mounting, and firing the plasma. It is mounted on a circuit through an electronic component adhesive layer.
また、実施形態のフィルム状プリント回路板及びその第２の製造方法では、低融点樹脂フィルム基材上に回路形成用導電性ペーストを塗布し、この回路形成用導電性ペースト上に実装用導電性ペーストを塗布するとともに実装用導電性ペースト上に電子部品を載置し、プラズマ焼成することにより、短時間かつ低温で電子部品が電子部品接着層を介して回路上に実装される。 Moreover, in the film-like printed circuit board of the embodiment and the second manufacturing method thereof, a conductive paste for circuit formation is applied on the low-melting point resin film substrate, and the conductive for mounting is applied on the conductive paste for circuit formation. The electronic component is mounted on the circuit via the electronic component adhesive layer in a short time and at a low temperature by applying the paste, placing the electronic component on the mounting conductive paste, and baking the plasma.
このため、実施形態のフィルム状プリント回路板及びその製造方法では、基材として低融点樹脂フィルム基材を用いながら、短時間かつ低温で、回路を形成し、電子部品を実装することが可能である。 For this reason, in the film-like printed circuit board and the manufacturing method thereof according to the embodiment, it is possible to form a circuit and mount an electronic component in a short time and at a low temperature while using a low melting point resin film substrate as a substrate. is there.
以上、本発明を実施形態によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by embodiment, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible within the range of the summary of this invention.
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to these Examples.
以下の実験例では、回路形成用導電性ペースト又は実装用導電性ペーストとして、以下の導電性ペーストを用いた。
（１）導電性ペーストＡ：トーヨーケム株式会社製Ａｇペースト ＲＡＦＳ ０７４（１００℃で硬化可能、２５℃の粘度１３０Ｐａ・Ｓ）
（２）導電性ペーストＢ：大研化学工業株式会社製Ａｇペースト ＣＡ−６１７８（１３０℃で硬化可能、２５℃の粘度１９５Ｐａ・Ｓ）
（３）導電性ペーストＣ：ノバセントリックス（ＮｏｖａＣｅｔｒｉｘ）株式会社製Ａｇインク メタロン（Ｍｅｔａｌｏｎ、登録商標）ＨＰＳ−０３０ＬＶ（８０〜１３０℃で硬化可能、粘度１０００ｃＰを超える）
（４）導電性ペーストＤ：ハリマ化成株式会社製スネーホール用Ｃｕペースト ＣＰ７００（２５℃の粘度３Ｐａ・Ｓ）
In the following experimental examples, the following conductive paste was used as the conductive paste for circuit formation or the conductive paste for mounting.
(1) Conductive paste A: Ag paste RAFS 074 manufactured by Toyochem Co., Ltd. (can be cured at 100 ° C., viscosity 130 Pa · S at 25 ° C.)
(2) Conductive paste B: Ag paste CA-6178 manufactured by Daiken Chemical Industry Co., Ltd. (curable at 130 ° C., viscosity 195 Pa · S at 25 ° C.)
(3) Conductive paste C: Novacentrix Ag ink Metallon (registered trademark) HPS-030LV (curable at 80 to 130 ° C., viscosity exceeding 1000 cP)
(4) Conductive paste D: Cu paste CP700 (viscosity at 25 ° C. of 3 Pa · S) manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.
［実施例１］
（回路形成工程）
はじめに、厚さ５０μｍのフィルム状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材（東レ株式会社製ルミラーＳ１０、融点２６０℃）を用意した。次に、ＰＥＴ基材の表面に、回路形成用導電性ペーストとして導電性ペーストＡを、スクリーン印刷により塗布した。
マイクロ波放電プラズマ焼成装置（株式会社ニッシン製ＭｉｃｒｏＬａｂｏＰＳ−２）中に導電性ペーストＡを塗布したＰＥＴ基材を配置し、表１に示す条件でプラズマ焼成を行った。プラズマ焼成後、ＰＥＴ基材の表面に厚さ１０〜２０μｍのＡｇからなる回路が形成されていた。
[Example 1]
(Circuit formation process)
First, a film-like polyethylene terephthalate (PET) base material (Lumirror S10 manufactured by Toray Industries, Inc., melting point 260 ° C.) having a thickness of 50 μm was prepared. Next, the conductive paste A as a circuit forming conductive paste was applied to the surface of the PET substrate by screen printing.
A PET substrate coated with the conductive paste A was placed in a microwave discharge plasma baking apparatus (MicroLab PS-2 manufactured by Nissin Co., Ltd.), and plasma baking was performed under the conditions shown in Table 1. After the plasma baking, a circuit made of Ag having a thickness of 10 to 20 μm was formed on the surface of the PET substrate.
（絶縁カバー層形成工程）
回路の表面に、実装部品を搭載する部分及び端末部分が開放されたスクリーン版を用いて、日本ポリテック製エポキシ系レジストＮＰＲ−３４００をスクリーン印刷し、熱風乾燥機で８０℃で２０分乾燥させた。
(Insulating cover layer forming process)
On the surface of the circuit, an epoxy resist NPR-3400 made by Nippon Polytech was screen-printed using a screen plate in which a mounting part and a terminal part were opened, and dried at 80 ° C. for 20 minutes with a hot air dryer. .
（電子部品実装工程）
次に、上記回路上に、実装用導電性ペーストとして導電性ペーストＡを塗布し、塗膜の上にローム株式会社製ＬＥＤ ＳＭＬＺ１４ＷＢＧＤＷ（Ａ）（縦２．８ｍｍ×横３．５ｍｍ×厚さ１．９ｍｍ）を搭載した。
そして、上記マイクロ波放電プラズマ焼成装置中に、回路上に導電性ペーストＡを塗布しかつ電子部品を搭載したＰＥＴ基材を配置し、表１に示す製造条件でプラズマ焼成を行った。プラズマ焼成後、電子部品がＡｇからなる電子部品接着層を介して回路の表面に実装された、フィルム状プリント回路板が得られた。
(Electronic component mounting process)
Next, a conductive paste A is applied as a conductive paste for mounting on the circuit, and an LED SMLZ14WBGDW (A) manufactured by Rohm Co., Ltd. (2.8 mm long × 3.5 mm wide × thickness 1) is applied on the coating film. .9 mm).
And in the said microwave discharge plasma baking apparatus, the PET base material which apply | coated the conductive paste A on the circuit and mounted an electronic component was arrange | positioned, and the plasma baking was performed on the manufacturing conditions shown in Table 1. After the plasma firing, a film-like printed circuit board was obtained in which the electronic component was mounted on the surface of the circuit via an electronic component adhesive layer made of Ag.
（評価）
回路の表面に電子部品が実装されたＰＥＴ基材について、基材変形、実装部品の接合強度、回路と電子部品接着層との接合状態、及び導通性を評価した。
(Evaluation)
About the PET base material in which the electronic component was mounted on the surface of the circuit, the base material deformation, the bonding strength of the mounting component, the bonding state between the circuit and the electronic component adhesive layer, and the conductivity were evaluated.
＜基材変形＞
基材変形は、基材のうねり等により基材の高さ方向に変化が生じているか否かを目視で評価した。基材の高さ方向に変化が生じていないものを○（良好）、基材の高さ方向に変化が生じているものを×（不良）と評価した。
<Substrate deformation>
The base material deformation was evaluated by visual observation as to whether or not a change occurred in the height direction of the base material due to the undulation of the base material. The case where no change occurred in the height direction of the base material was evaluated as ◯ (good), and the case where the change occurred in the height direction of the base material was evaluated as x (defective).
＜実装部品の接合強度＞
実装部品の接合強度は、ＪＩＳＺ３１９８−７に準じて行った。具体的には、縦２．８ｍｍ×横３．５ｍｍ×厚さ１．９ｍｍのローム株式会社製ＬＥＤ ＳＭＬＺ１４ＷＢＧＤＷ（Ａ）を、回路の表面と平行方向に引っ張って引き剥がすときの引張り強度を測定して評価した。引張り強度が２０ＭＰａ以上のものを○（良好）、２０ＭＰａ未満のものを×（不良）と評価した。
<Joint strength of mounted parts>
The bonding strength of the mounted parts was performed according to JISZ3198-7. Specifically, the tensile strength when pulling the LED SMLZ14WBGDW (A) manufactured by ROHM Co., Ltd., which is 2.8 mm long × 3.5 mm wide × 1.9 mm long, in a direction parallel to the surface of the circuit is measured. And evaluated. Those having a tensile strength of 20 MPa or more were evaluated as ◯ (good), and those having a tensile strength of less than 20 MPa were evaluated as x (defective).
＜回路と電子部品接着層との接合状態＞
試料の断面写真（５００倍）を用いて、回路と電子部品接着層との界面の接合状態を観察し、回路を構成する金属粒子と、電子部品接着層を構成する金属粒子とが、結合しているか否かを評価した。回路を構成する金属粒子と電子部品接着層を構成する金属粒子との界面が隙間なく結合しているものを○（良好）、界面の一部又は全部に、隙間があって結合していないものを×（不良）と評価した。
<Joint state between circuit and electronic component adhesive layer>
Using the cross-sectional photograph (500x) of the sample, the bonding state of the interface between the circuit and the electronic component adhesive layer is observed, and the metal particles constituting the circuit and the metal particles constituting the electronic component adhesive layer are bonded. Evaluated whether or not. ○ (Good) when the interface between the metal particles constituting the circuit and the metal particles constituting the electronic component adhesive layer is bonded without gaps, and with some or all of the interfaces not bonded due to gaps Was evaluated as x (defect).
＜導通性＞
試料上の２個のパッド間に、ＬＥＤ（ローム株式会社製ＳＭＬＺ１４ＷＢＧＤＷ（Ａ））を用いたＬＥＤスイッチを接続した。次に、ＬＥＤスイッチに３Ｖで１２ｍＡの電流が流れるように通電するようにしたとき、ＬＥＤが点灯するか否かについて確認した。点灯したものを○（良好）、点灯しないものを×（不良）と評価した。
<Conductivity>
An LED switch using an LED (SMLZ14WBGDW (A) manufactured by Rohm Co., Ltd.) was connected between two pads on the sample. Next, it was confirmed whether or not the LED was turned on when the LED switch was energized so that a current of 12 mA flows at 3V. Those that were lit were evaluated as ◯ (good), and those that did not illuminate were evaluated as x (bad).
表１に、基材変形、実装部品の接合強度、回路と電子部品接着層との接合状態、及び導通性の結果を示す。 Table 1 shows the results of the base material deformation, the bonding strength of the mounted component, the bonding state between the circuit and the electronic component adhesive layer, and the electrical conductivity.
［実施例２〜１７］
製造条件を表１又は表２に示すように変えた以外は、実施例１と同様にして、フィルム状プリント回路板を作製し、評価した。
表１及び表２に製造条件及び評価結果を示す。
[Examples 2 to 17]
A film-like printed circuit board was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the production conditions were changed as shown in Table 1 or Table 2.
Tables 1 and 2 show manufacturing conditions and evaluation results.
［比較例１〜３］
製造条件を表２に示すように変えた以外は、実施例１と同様にして、フィルム状プリント回路板を作製し、評価した。
具体的には、回路形成用導電性ペーストの焼成を、プラズマ焼成に代えてオーブンを用いた熱焼成により行った以外は、実施例１と同様にして回路形成工程を行った。比較例１では、１５０℃で３０分の熱焼成を行った。比較例２では、１５０℃で２０分の熱焼成を行った。比較例３では、１１０℃で６０分の熱焼成を行った。熱焼成の条件を表２に示す。回路の厚さは、実施例１と同様に１０〜２０μｍになるようにした。
また、回路形成工程の後、実装用導電性ペーストの焼成を、プラズマ焼成に代えてオーブンを用いた熱焼成により行った以外は、実施例１と同様にして電子部品実装工程を行った。比較例１〜３共に、１５０℃で３０分の熱焼成を行った。熱焼成の条件を表２に示す。
表２に製造条件及び評価結果を示す。
[Comparative Examples 1-3]
A film-like printed circuit board was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the production conditions were changed as shown in Table 2.
Specifically, the circuit forming step was performed in the same manner as in Example 1 except that the circuit forming conductive paste was baked by thermal baking using an oven instead of plasma baking. In Comparative Example 1, thermal baking was performed at 150 ° C. for 30 minutes. In Comparative Example 2, thermal baking was performed at 150 ° C. for 20 minutes. In Comparative Example 3, thermal baking was performed at 110 ° C. for 60 minutes. Table 2 shows the conditions for the thermal firing. The thickness of the circuit was set to 10 to 20 μm as in Example 1.
Further, after the circuit formation step, the electronic component mounting step was performed in the same manner as in Example 1 except that the mounting conductive paste was baked by thermal baking using an oven instead of plasma baking. In Comparative Examples 1 to 3, thermal baking was performed at 150 ° C. for 30 minutes. Table 2 shows the conditions for the thermal firing.
Table 2 shows manufacturing conditions and evaluation results.
表１及び表２の結果より、回路形成用導電性ペースト及び実装用導電性ペーストの焼成をプラズマ焼成した場合は、評価結果が良好であることが分かる。 From the results of Tables 1 and 2, it can be seen that the evaluation results are good when the conductive paste for circuit formation and the conductive paste for mounting are fired by plasma.
本実施形態の回路形成用導電性ペースト及びその製造方法は、例えば、自動車のワイヤーハーネスやその関連部品に用いられる。 The conductive paste for circuit formation of this embodiment and its manufacturing method are used, for example, for automobile wire harnesses and related parts.
Claims (6)
この低融点樹脂フィルム基材上に塗布された回路形成用導電性ペーストがプラズマ焼成されることにより形成された回路と、
この回路上に塗布された実装用導電性ペーストがプラズマ焼成されることにより形成された電子部品接着層と、
この電子部品接着層を介して前記回路上に実装された電子部品と、
を備えることを特徴とするフィルム状プリント回路板。 A low melting point resin film substrate made of a low melting point resin having a melting point of 370 ° C. or lower;
A circuit formed by plasma firing of a conductive paste for circuit formation applied on the low melting point resin film substrate; and
An electronic component adhesive layer formed by plasma firing of a mounting conductive paste applied on the circuit;
An electronic component mounted on the circuit via the electronic component adhesive layer;
A film-like printed circuit board comprising:
前記実装用導電性ペーストは、Ａｇ、Ｃｕ及びＡｕからなる群より選択される１種以上の金属の紛体を含む導電性ペーストであることを特徴とする請求項１又は２に記載のフィルム状プリント回路板。 The conductive paste for circuit formation is a conductive paste containing a powder of one or more metals selected from the group consisting of Ag, Cu and Au,
3. The film-like print according to claim 1, wherein the mounting conductive paste is a conductive paste containing one or more metal powders selected from the group consisting of Ag, Cu, and Au. Circuit board.
前記回路上に実装用導電性ペーストを塗布するとともに前記実装用導電性ペースト上に電子部品を載置し、プラズマ焼成することにより、電子部品を電子部品接着層を介して前記回路上に実装する電子部品実装工程と、
を備えることを特徴とするフィルム状プリント回路板の製造方法。 A circuit forming step of forming a circuit by applying a conductive paste for circuit formation onto a low melting point resin film substrate made of a low melting point resin having a melting point of 370 ° C. or lower and plasma firing;
An electronic component is mounted on the circuit via an electronic component adhesive layer by applying a conductive paste for mounting on the circuit, placing the electronic component on the conductive paste for mounting, and firing the plasma. Electronic component mounting process,
A method for producing a film-like printed circuit board, comprising:
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