JP2538472B2

JP2538472B2 - 平滑配線回路基板の製造方法

Info

Publication number: JP2538472B2
Application number: JP3359292A
Authority: JP
Inventors: 秀雄滝野; 修橋爪; 信正木村; 茂樹恒川
Original assignee: Aichi Electric Co Ltd
Current assignee: Aichi Electric Co Ltd
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: JPH05182805A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ビデオテープ
レコーダに用いるジョグスイッチやアナログ−デジタル
切換用のスイッチ等、摺動（直線、回動）運動を伴うス
イッチ類，ボリュウムに使用するに最適な平滑配線回路
基板に関するもので、その目的はスイッチ類等に用いる
摺動子による導体パターン部分の摩耗を極力抑制して配
線回路基板の長寿命化をはかるとともに、その生産性を
向上させるようにした平滑配線回路基板とその製造方法
を提供することにある。

【０００２】

【従来の技術】近年の電気・電子機器は、小形・軽量
化、高密度化が急速に進められており、その中で、特
に、プリント配線回路基板は、今日その量産性、高信頼
性に支えられてビデオテープレコーダや音響機器等の家
庭電気製品から、電話、電算機、自動車エンジン等の電
子制御機器等の産業用機器にとその用途は拡大の一途を
たどっている。

【０００３】そして、前記各種機器に使用されているプ
リント配線回路基板に（以下、単に回路基板という）お
いては、例えば、ガラス繊維基材を内在させた熱硬化性
のエポキシ樹脂からなる積層板が主に使用されている関
係上、前記積層板上に導体パターンを形成した場合、該
パタ−ンと積層板上との間で段差が生じ、回路基板自体
の平滑化をはかることが困難であった。前記回路基板の
実施例を図８，９において、例えば、アクチュエータの
現在位置やその回動角度の正確な検出を必要とするポテ
ンシオメータの操作部（ボリュウム）に用いた例につい
て説明する。

【０００４】図８において、１はガラス繊維基材にエポ
キシ樹脂を充填して製造したプリント配線板を示し、そ
の表面の外周縁側の一部には、銀ペーストを主体となし
た導電ペーストを所要形状で印刷し、かつ、これを乾燥
処理を行って抵抗体の端子部となる電極２，２ａ，２ｂ
を所定厚（約１５μｍ）で形成する。３は前記積層板１
上に、その中心部を基点として同心円状に２条にわたり
形成した導電パターンで、この導電パターン３は、カー
ボンを主体とした導電ペーストを用いてリング状に印刷
・乾燥処理を行って約１５μｍの厚さに設けられてい
る。そして、前記電極２と接触する部位、即ち、図８で
示す内側の小径な導電パターンａには、電極２を形成す
る導電ペーストと接触する部位が、該導電ペーストの厚
み分だけ盛り上がった状態で形成されている。又、外側
の大径なリング状の導電パターンｂは、同じく図８で示
すように、前記電極２の引出端と交錯する手前の個所、
即ち、電極２ａ、２ｂと接触する部位が端末となってＣ
リング状に形成されており、前記電極２ａ、２ｂと接触
する端末部は電極２ａ、２ｂの厚み分だけ盛り上がって
形成されることとなる。４は電極２の引出し部分を被覆
した絶縁被膜で、樹脂材料によって設けられており、電
極２と外側の導体パタ−ンｂや電極２ａ、２ｂとが電気
的にあるいは導電ペーストの移行によって接続されるの
を防ぐものである。又、図９で示す５は、前記導電パタ
ーン３上に摺動移動できるように積層板１に枢支した摺
動子で、この摺動子５を図８において、電極２ａ側のス
タート地点から導電パターン３上を時計方向に回動さ
せ、摺動子５の回動位置における導電パターンの抵抗値
の変化を端末部の電極２ａ，２ｂ及び２より検出するこ
とによってボリュウムの役目を果たすものである。

【０００５】

【発明が解決するための課題】前記のように、プリント
配線板１に導電パターン３を形成した回路基板において
は、摺動子５を必要に応じて図示しない駆動手段で回動
させた場合、導電パターン３は電極２，２ａ，２ｂとの
接触部分が、他の部位に比べ高くなっているため、摺動
子５を導電パターン３のどの位置でも同じ接触圧で保持
させることが難しく、この結果、前記摺動子５の円滑な
回動操作が行い難く、導電パターン３の所要回動位置に
おける抵抗値の検出が正確に行い得ないおそれがあっ
た。

【０００６】又、前記摺動子５は、外側の導電パターン
ｂが電極２の引出しに関連して、電極２ａ，２ｂ部分で
リングが断ち切られているので、前記電極２ａ，２ｂ間
においては、一旦導電パターンｂとの接触が断たれて電
極２の絶縁被膜４上に乗載され、このあと、再び導電パ
ターン３と接触する構造となっている。ところが、前記
絶縁被膜４と導電パターン３とは段差があるため、摺動
子５は電極２ａ、２ｂと接触している外側の導電パター
ンｂの端末と再接触する都度、導電パターンｂ端末の角
部と接衝してから外側の導電パターンｂ上を摺動移動す
ることになる結果、摺動子５と導電パターン３の耐摩耗
性，耐久性が著しく損なわれるという問題があった。

【０００７】更に、外側の導電パターンｂはその電極２
ａ，２ｂ部分の位置でリングが欠除しているので、導電
パターンｂの使用効率が悪く、広範囲の抵抗値の変化が
検出できない問題があった。しかも、電極２ａ，２ｂと
電極２の絶縁被膜４とは段差があるため、前記摺動子５
の摺動移動によって摩耗粉が滞留しやすく、長年月のあ
いだには前記摩耗粉の存在によって内，外の導電パター
ンａ，ｂが電気的に接続されて短絡事故を誘発するおそ
れがあった。

【０００８】本発明は、前記の問題点に鑑み、特殊加工
を施した偏平な絶縁基板上の一部に、電極部分の導体パ
ターンと接続する所要形状の抵抗値検出用の導電パター
ン部を、熱硬化性の樹脂絶縁シートに前記電極部分と同
一高さとなるように平滑化処理を行って形成し、この導
電パターン部上を摺動子が円滑に滑動可能とした平滑配
線回路基板及びその製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、回路基板を構
成する特殊加工を施した樹脂製の絶縁基板に、あらかじ
め電極部分に相当する導体パターンを銅箔にて設け、前
記絶縁基板を、その導体パターンの一部を含めてスイッ
チ類やボリュウムの摺動子が回動する範囲を加熱加圧加
工を行って凹設し、この凹部に前記導体パターンが位置
する部位に孔明加工を事前に行ったＢステージ状態の熱
硬化性樹脂からなる絶縁シートを貼着し、この絶縁シー
ト上に、リング状あるいは直線状等所要のパタ−ンを備
えたカーボン等からなる導電ペーストを用いて抵抗値検
出用の導体パターン部をスクリーン印刷法、あるいは、
表面転写成形法にて形成し、前記導電パターン部を、電
極部分と同一高さとなるようにＢステージ状態の絶縁シ
ートに表面を露呈させた状態で埋込み、かつ、絶縁シー
トを加熱処理して、表面に電極部分の導体パターンと抵
抗値検出用の導電パターン部とを同一平面状態で配線し
た回路基板を構成するようにしたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明は、抵抗体の端子部となる電極部分の導
体パターンと、抵抗値検出用の導電パターン部とがそれ
ぞれ同一高さとなるように配線回路基板が構成されてい
るので、導電パターン部上を摺動子が摺動するスイッチ
類やボリュウム等に用いる配線板としては、摺動子の各
導電パターン部上の摺動移動に際して、導電パターン部
が電極部分に妨げられることなく同一平面形状をなして
いるので、摺動子の円滑な移動が可能であるとともに、
摩耗粉の発生を極力抑制することができるため、信頼性
の高い配線回路基板の提供が可能となる。

【００１１】又、前記配線回路基板の製造に当たって
は、絶縁基板が特殊加工を施した熱可塑性の樹脂板を使
用しているので、導電パターン部を設ける凹部の形成が
容易に行い得、しかも、前記導電パターン部を埋込む絶
縁シートは逆に流動性に富む熱硬化性の樹脂シートをＢ
ステージの状態で使用しているので、導電パターン部の
埋込み作業が容易に行えるため、導電パターン部を平滑
化した配線回路基板の製造は、容易に自動化が可能とな
り、その生産性及び品質の信頼性を向上させるととも
に、経済的に行うことができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図４によ
って説明する。最初に、本発明の平滑配線回路基板に使
用する熱可塑性の絶縁基板１１について説明する。この
絶縁基板１１は、例えば、ユニチカ株式会社で商品化さ
れている電気絶縁材料で、商品名「ユニレート」がこれ
に該当する。前記絶縁基板１１はその構造が例えば、特
開昭６４−３０１２１号に詳細に記載されている如く、
熱可塑性のポリエステル樹脂に、（イ）、カーボンブラ
ック、シリカ、炭酸カルシウム等平均粒径５０μ以下の
無機化合物５〜３０重量部と、（ロ）、α−オレフィン
８０〜９９重量％、グリシジルメタクリレートもしくは
グリジルアクリレート１〜２０重量％及び酢酸ビニル０
〜１９重量％からなる共重合体１〜１５と、（ハ）、ガ
ラス繊維、炭素繊維等繊維長が０．１〜７ｍｍのものか
らなる繊維状強化材５〜５０重量部とを配合し、これ
を、例えば、２軸押出機で溶融混練してペレットを作
り、このペレットをＴダイを用いた押出しシート成形装
置にて約１〜３ｍｍ厚程度のシート状に成形加工するこ
とによって得られる。前記のようにして成形された熱可
塑性の絶縁基板１１は、前記押出しシート成形時におい
ては非結晶状態下にあって高弾性率で、かつ、耐衝撃性
及び可撓性に優れ、又、前記非結晶の状態で約１８０℃
の熱プレス装置を用いて０．５ｋｇ／ｃｍ²の加圧下で
約４分間加熱すると、結晶化し所定形状（偏平状態）を
恒久的に維持するとともに、必要以上の外力を加えた場
合は、外力の度合に応じて湾曲するものの、自己復帰
（偏平状態）することができるよう弾力性を備え、常温
において打抜き加工を行っても、クラックや層間剥離の
発生が全くない著しく優れた加工性を備えている。

【００１３】次に、前記した絶縁基板１１を用いて本発
明を、例えば、ポテンシオメータのボリュウムに使用す
る平滑配線回路基板を製造する実施例を図３の行程図及
び各工程における回路基板の概略構成を示す図４の説明
図に基づいて説明する。はじめに、図３，４図におい
て、非結晶状態下の絶縁基板１１の表面に、図示しない
接着シートを介して厚さ約３５μの銅箔１２を熱ロール
プレスにて、約７０℃の温度により１０ｋｇ／ｃｍ²の
条件下で加熱・加圧してラミネート処理を行う（図４の
（Ａ）参照）。つづいて、前記銅箔１２に導体パタ−ン
１０を形成するために、エッチングレジストを銅箔１２
の上に印刷してこれを硬化させる。このあと、エッチン
グ液を用いて絶縁基板１１の銅箔１２の不要部分を除去
するためのエッチング処理を行い、エッチングレジスト
の不要部分を除去して前記絶縁基板１１上には、図１に
示すように、電極７，８，９部分のみからなる配線パタ
ーンを備えた導体パタ−ン１０を形成する（図４の
（Ｂ）参照）。導体パタ−ン１０の形成後、その表面を
最初に電気メッキにて約５μの厚さでニッケルメッキ
を、つづいて、同じく、電気メッキにより約１μの金メ
ッキを施す。

【００１４】前記のように、導体パタ−ン１０にメッキ
処理を行ってから、絶縁基板１１の約２／３の面積を凹
設して後述する導電パタ−ン形成用の凹部１３を設け
る。この凹部１３の形成に際しては、電極７，８，９部
分の導体パタ−ン１０の一部も含めて絶縁基板１１を、
熱プレスにより１０ｋｇ／ｃｍ²加圧するとともに、約
１８０℃の温度で加熱して結晶化させる。この結果、絶
縁基板１１は図４の（Ｃ）で示すように、その長さ方向
の約２／３の面積が凹設されて、電極７，８，９の基端
部（図４（Ｃ）の左方向）とは段差を有して凹部１３を
形成するものである。なお、凹部１３の下側面は、該凹
部１３の凹設に伴い少し下方に膨出されることとなる。

【００１５】次に、前記凹設された絶縁基板１１の凹部
１３には、電極７，８，９の基端と反対側に位置する先
端部分と対応する部位（図１の左方向）に、図４（Ｄ）
で示すように、透孔１４をそれぞれ穿孔した熱硬性のエ
ポキシ樹脂等からなるＢステージ状態の絶縁シート１５
を、接着剤を用いてラミネート処理する。そして、前記
絶縁シート１５に穿孔した各透孔１４には、カーボン等
の導電性ペーストを充填して電極７，８，９と電気的な
接続を行わせる。この場合、電極７，８，９をなす導体
パタ−ン１０は、事前にメッキ処理が行われているの
で、透孔１４に充填された導電性ペーストとは良好に接
続することができる。つづいて、前記絶縁シート１５上
に、カーボン、銀等からなる導電性のぺーストを既知の
スクリーン印刷法等の手段により所定の厚さで塗布し
て、図１に示す例えば、抵抗値検出用のリング状のパタ
ーンを有する導電パターン部１６，１７，１８を形成す
る。導電パターン部１７は、絶縁シート１５の透孔１４
に充填した導電性ペーストを介して電極８に、又、導電
パターン部１６は電極７に、更に、導電パターン１８は
電極９にそれぞれ同じ方法により個別に接続されている
ことはいうまでもない（図４の（Ｅ）参照）。なお、前
記導電パターン部１６，１７，１８は、そのスタート地
点となる一方の電極７から他方の電極９にかけての抵抗
体を構成するカーボン等の配合割合を変化させて各部位
における抵抗値を事前に設定した抵抗値が得られるよう
に設けられていることは云うまでもない。

【００１６】前記のように、絶縁シート１５上に突出す
る導電パターン部１６，１７，１８は、このままの状態
では図４の（Ｅ）で示すように、電極８の導体パターン
１０より高い位置で突出しているため、前記絶縁シート
１５上には、平滑な鋼板を乗載し、この鋼板を絶縁シー
ト１５が圧迫されない程度の圧力で加圧し、前記導電パ
ターン部１６，１７，１８を絶縁シート１５内に圧入
（埋込）する。この場合、絶縁シート１５はＢステージ
の状態にあるため、前記鋼板の加圧時は絶縁シート１５
自体を約１５０℃の温度に加熱して約１０時間加圧処理
することにより、導電パターン部１６，１７，１８は図
４の（Ｆ）で示すように、絶縁シート１５に表面を導体
パターン１０と同一高さとなるように埋込まれて平滑化
することができる。前記のように、導電パターン部１
６，１７，１８を形成したあと、絶縁基板１１を絶縁シ
ート１５も含めてその外形部分を所定の形状に整形加工
を行うことにより、表面を平滑化させた配線回路基板２
０の製造を終えるものである。なお、前記整形加工にお
いては、図示しない摺動子を枢支するための軸孔２１や
電極７，８，９に挿入される端子ピンの挿通孔２２を同
時に設けるようにしてもよいことは勿論である。

【００１７】前記のようにして形成した平滑配線回路基
板２０においては、電極７，８，９部分を形成する導体
パターン１０と、これら電極７，８，９部分と接続する
導電パターン部１６，１７，１８は、ともに同一水平面
の位置で形成されているため、導電パターン１６，１
７，１８部上を摺動移動する図示しない摺動子は、前記
パタ−ン部上を均一な圧力で３６０°にわたり円滑に移
動させることが可能となるため、摺動子の移動に伴う導
電パターン１６，１７，１８部の各部位における抵抗値
の変化を図示しない検出手段により、広い範囲にわたり
正確に検出することができる。その上、導電パターン部
１６，１７，１８は凹凸部が全く存在していないため、
摺動子との接触が良好に行い得、段差による衝接や、凹
凸部の存在による接触不良が全く生じないので、摺動子
は導電パターン部１６，１７，１８上を円滑に摺動し、
摩耗粉の発生を抑制し、これによる弊害を阻止し、この
種配線回路基板を信頼性を著しく向上させることができ
る。又、導電パターン部１６，１７，１８の平滑化に際
しては、流動性に優れた熱硬化性の樹脂からなるＢステ
ージの絶縁シート１５を使用しているので、導電パター
ン部１６，１７，１８の埋込みは、絶縁基板１１に熱的
悪影響を与えることなく、容易に、かつ、正確に行うこ
とができる。

【００１８】次に、図５において、本発明の他の製造方
法の実施例について説明する。なお、絶縁基板１１に銅
箔をラミネートし、絶縁シート１５を絶縁基板１１の凹
部１３に貼着するまでの作業工程は、前記第１実施例に
実施した作業工程と同一であるのでその説明は省略す
る。この第２実施例の特徴は絶縁シート１５に導電パタ
ーン部１６，１７，１８を形成する場合、第１実施例の
スクリーン印刷法に代えて転写成形法を採用したことに
ある。前記転写成形に際しては、先ず離形フィルム（転
写フィルム）上に、カーボン等を含有する樹脂を用いて
図１に示す導電パターン部１６，１７，１８をスクリー
ン印刷加工する。即ち、導電パターン部の印刷を行うも
のである。つづいて、導電パターン部を印刷加工した離
形フィルムを絶縁シート１５上に載せ、導電パターン部
を絶縁シート１５に転写成形する。この転写成形は約１
４０℃の温度で約１０分離形フィルムを絶縁シート１５
上に５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で押圧し、導電パターン部を
絶縁シート１５上に接着させる。この場合、絶縁シート
１５はＢステージ状態にあるため、導電パターン部の転
写は良好に行うことができる。

【００１９】前記のようにして、離形フィルム上の導電
パターン部を絶縁シート１５に転写成形したあと、離形
フィルムを除去し、絶縁シート１５上に突出している導
電パターン部を第１実施例と同様に、平滑な鋼板を用い
て絶縁シート１５内に圧入する。この場合、絶縁シート
１５は約１５０℃の温度に加熱し、鋼板を約１０時間加
圧処理して導電パターン部を平滑化する作業は第１実施
例と同じである。なお、この転写成形法は、従前の印刷
法に比べ、導電パターン部にピンホールが生じにくく、
かつ、Ｂステージの絶縁シート１５特有の導電パターン
部の滲みがないので、基板に回路パタ−ンを設ける場合
によく利用されている。

【００２０】更に、図６は平滑配線回路基板２０の他の
実施例を示すもので、図６，７において、絶縁基板１１
には銅箔をラミネートしたあと、銅箔を電極７，８，９
を構成する導体パターン１０と、導電パターン部１６ａ
とが形成できるようにエッチングレジスト処理等を行っ
て絶縁基板１１上に導体パターン１０と導電パターン部
１６ａの１部を形成し、つづいて、前記導電パターン１
６ａの外側に他の導電パターン部１７，１８を形成する
ために、非結晶状態下の絶縁基板１１を結晶化温度で平
面形状がドーナツ状となるように凹設してリング状の凹
部１３ａを形成し、この凹部１３ａに平面がドーナツ状
に打抜いた絶縁シート１５を貼着し、この絶縁シート１
５に前記第１実施例と同様に残りの導電パターン部１
７，１８を形成して平滑配線回路基板２０を設けるよう
にしたもので、この回路基板２０は、図示しない摺動子
を、導電パターン部１６ａを共通となして導電パターン
部１６ａと１７と、導電パターン部１６ａと１８との２
ケ所設け、導電パターン部１７と１８との抵抗値の差を
検出するボリュウム、あるいは、導電パターン部１７，
１８を個別に利用する（例えば、スピーカの音量調節
用）ボリュウムに使用することができる利点がある。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上説明したように、特殊加工
を施した絶縁基板と、Ｂステージ状態の絶縁シートとを
組合せて形成した回路基板に、電極用の導体パターン
と、抵抗値用の導電パターン部とを同一高さとなるよう
に設けたので、摺動子は各パタ−ン上を円滑に滑動する
ことが可能となるため、摺動子の接触不良や接触圧のば
らつきにより抵抗値の検出に不正確さを欠く問題を一掃
し、抵抗値の検出が円滑・良好に行い得、ボリュウムの
機能を著しく向上させることができる。その上、摺動子
の滑動が円滑となるため、導電パターン部との摩耗も減
少し、かつ、摩耗粉の発生による事故も極力抑制するこ
とができるので、信頼性の高い回路基板の提供が可能と
なる。

【００２２】又、本発明は、特殊加工した絶縁基板の使
用により、その成形加工が容易となるため、導電パター
ン部を、その形成場所を任意に選択して設けることがで
きるので、回路基板の使用範囲を拡大することができる
とともに、導電パターン部は流動性に優れたＢステージ
状態の絶縁シートに埋込む方式を採用しているので、導
体パターンと同一高さに設定することが容易となり、こ
の種平滑配線回路基板の生産性を向上させることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の平滑配線回路基板を示す平面図であ
る。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】本発明の平滑配線回路基板の製造工程を示す図
である。

【図４】（Ａ）ないし（Ｆ）は本発明の平滑配線回路基
板の製造過程を概略的に示す説明図である。

【図５】本発明の平滑配線回路基板の他の実施例を示す
製造工程図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す平面図である。

【図７】図６の縦断面図である。

【図８】従来のプリント配線回路基板を示す平面図であ
る。

【図９】図８の縦断面図である。

【符号の説明】

７，８，９電極１０導体パターン１１絶縁基板１２銅箔１３凹部１４透孔１５絶縁シート１６，１７，１８導電パターン部２０平滑配線回路基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−204902（ＪＰ，Ａ) 特開平１−225302（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−115505（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性の樹脂材料に、無機化合物、繊
維状強化材を充填配合させ、これを押し出し成形して形
成した非結晶状態下の絶縁基板の一方に、銅箔を用いて
電極部分を構成する導体パターンを形成する工程と、次
に前記絶縁基板の他方を、前記導体パターンの一部も含
めて結晶化温度で凹設して凹部を形成する工程と、この
凹部にＢステージ状態の絶縁シートを貼着する工程と、
絶縁シートに前記導体パターンの端部と対応する部位に
透孔を穿孔して前記導体パターンと電気的に接続するリ
ング、あるいは、直線状等任意の形状の導電パターン部
を、その各部位の抵抗値が順次異なるよう導電ペースト
により事前に設定した抵抗値にて形成する工程と、更
に、前記導電パターン部を、Ｂステージの絶縁シートを
加熱硬化する際その表面を露出させて平滑化する工程と
を備えて、前記導体パターンと導電パターン部とを同一
高さ位置で設けるようにしたことを特徴とする平滑配線
回路基板の製造方法。