JP2787238B2 - 印刷素子を有するフィルムキャリア - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、印刷素子を有するフィルムキャリアに関
し、特に印刷素子が高温焼成型の高精度な素子であるフ
ィルムキャリアに関するものである。この種のフィルム
キャリアは、コンピュータ、通信機器、OA機械等の高密
度実装の要求が強い分野で多く利用されるものである。

（従来の技術） サーメット系のコンデンサあるいはサーメット系抵抗
等の印刷素子の一例である印刷素子を有するフィルムキ
ャリアは、この印刷素子自体を小型化できること、基板
の限られたエリアを有効に利用できること、印刷素子と
導体回路との電気的接続が容易であること等様々な利点
を有していることから多くの分野で利用されている。

このような印刷素子を有する一般的なプリント配線板
の製造方法は、絶縁層上に形成した導体回路の所定位置
に素子となるべきペーストを印刷して形成するものであ
る。ところで、単に印刷のみによって形成した素子は、
その品質に一定化及び導体回路との強固な一体化が望め
ないことから、近年の印刷素子はこれを印刷した後に焼
結したものとすることが望まれてきている。しかしなが
ら、セラミックなどの高耐熱基板に対してはこの種の焼
成を必要とする印刷素子の形成は可能ではあるが、例え
ば一般的に用いられている樹脂基板等の高耐熱性を有し
ていない基材を構成部材とするフィルムキャリアに対し
ては不向きであった。印刷素子の焼成時における熱によ
って、樹脂からなるフレキシブル基材が損なわれてしま
うからである。

そこで、この印刷素子を低温で焼成して形成する技術
としては、例えば特開昭59−138304号公報に示されてい
るようなカーボンレジン系印刷ペーストの利用が提案さ
れている。この他にも様々な配合によるカーボンレジン
系印刷ペーストの改良がなされている。これにより印刷
素子を有するフィルムキャリアを形成した場合、素子の
基本物質がレジンであるために曲げられることの多いフ
レキシブル基材から剥れ易くて、耐湿信頼性が低く、TC
Rの値も大きなものになる。

しかも、上記のカーボンレジン系印刷ペーストを採用
しても、印刷素子が絶縁層上に盛り上がった状態になる
ことがあることから、その物理的衝撃に対する保護を確
実に行なう必要があるだけでなく、よりコンパクトな基
板が要求される場合には不向きであった。そこで、この
印刷素子を絶縁層内に埋設することが考えられるが、こ
れに関連する技術としては、例えば特公昭56−11204号
公報に示されたような製造方法が既に提案されている。
この公報に示された製造方法は、 「厚さ2mm以下のアルミニウム板の片側に熱硬化性樹脂
接着剤層を構成し、該接着剤層に金属箔を重ね加熱、加
圧して一体化した後、前記金属箔を写真印刷或はスクリ
ーン印刷−エッチングの常法で所定の金属箔抵抗回路と
してアルミニウム板を基体とする金属箔抵抗回路板を
得、該金属箔抵抗回路板の金属箔抵抗回路のない側に緩
衝性を有するクッション材を重ねこれを当板に挟み加
熱、加圧して前記金属箔抵抗回路を前記熱硬化性樹脂接
着剤層中に沈入せしめた後前記クッション剤を除去する
工程からなることを特徴とするアルミニウム板を基体と
する平面化金属箔抵抗回路板の製造法」 である。この製造方法は、第７図の及びで示したよ
うに、素子（金属箔抵抗回路）を厚膜法によって形成す
るものではないため、金属箔抵抗回路（素子）を熱硬化
性樹脂接着剤層（絶縁層）内に埋設すること（第７図の
参照）はできても、印刷等によって回路素子を形成す
る場合のメリットは十分生かされていないものである。
それだけでなく、この従来の製造方法にあっては、基板
の金属箔抵抗回路とは反対側が最終的に突出するため、
完全な平板状のフィルムキャリアとすることは困難なも
のであった。

さらに重要なことは、フィルムキャリアを構成してい
る基材は、これをリール等に巻くことのできる長尺な可
撓性を有したフィルム状のものとして形成されていて、
これをリール・ツウ・リールで搬送しながら導体回路の
形成や部分実装等の各種作業を行なうものであり、当然
このフレキシブル基材は何回も曲げられるものであると
いうことである。このフレキシブル基材に印刷素子を形
成する場合、この印刷素子が単に乾燥されたものである
と、曲げられたフレキシブル基材からの力によって容易
にクラックが入ってしまい、印刷素子が有効に働くフィ
ルムキャリアとすることはできなくなるのである。

そこで、本発明者は、印刷による素子形成のメリット
を生かしながら、焼成型の高精度で信頼性の高い印刷素
子を有するフィルムキャリアを形成すべく、本発明を完
成したのである。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、以上のような実状に鑑みてなされたもので
あり、その解決しようとする課題は、従来のカーボンレ
ジン系印刷素子や平面化金属箔抵抗回路板等における、
フィルムキャリアに適用すべき印刷素子としての不完全
性である。

そして、本発明の目的とするところは、高精度で信頼
性の高いことは勿論のこと、曲げられることの多いフレ
キシブル基材及びその上の導体回路に対する接続信頼性
の優れた高温焼成型の印刷素子を有するフィルムキャリ
アを形成することにある。

（課題を解決するための手段） 以上の課題を解決するために、第一請求項に係る発明
が採った手段は、後述の実施例に対応する第１図〜第４
図を参照して説明すると、 「フレキシブル基材（11）に対して接着絶縁材層（12）
を介して導体回路（13）を一体化し、かつこの導体回路
（13）に接続される印刷素子（14）を有するフィルムキ
ャリア（10）であって、 前記印刷素子（14）を、前記導体回路（13）となるべ
き導体材料（13a）の前記接着絶縁材層（12）側の表面
に印刷した高温焼成型印刷ペースト（14a）を焼成する
ことにより、前記導体回路（13）と一体的に形成してな
ることを特徴とする印刷素子（14）を有するフィルムキ
ャリア（10）」 すなわち、この第一請求項に係るフィルムキャリア
（10）は、印刷後に焼成した高温焼成型印刷素子（14）
（以下印刷素子（14）と呼ぶ）を有するものであって、
しかもこの印刷素子（14）が高精度の焼成型印刷素子で
ある。そして、このフィルムキャリア（10）は当然のこ
とながら、導体回路（13）及びこれに接続される印刷素
子（14）を、折り曲げることのできるフレキシブル基材
（11）に接着絶縁材層（12）を介して一体化したもので
ある。

また、このようなフィルムキャリア（10）を製造する
方法は、下記のａ）〜ｃ）の各工程を含む。実施例に対
応する第２図及び第３図を参照して説明する。

ａ）導体回路（13）となる導体材料（13a）上に印刷
素子（14）となる高温焼成型の印刷ペースト（14a）を
印刷し、この印刷ペースト（14a）を焼成して焼成型の
印刷素子（14）を形成する工程； ｂ）前記導体材料（13）をフレキシブル基材（11）に
対して前記接着絶縁材層（12）を介して一体化すること
により、前記印刷素子（14）を前記接着絶縁材層（12）
内に埋没する工程； ｃ）前記導体材料（13a）を通常のサブトラクティブ
法で加工を施すことにより所定の導体回路（13）にする
工程」 である。

以下に、この印刷素子（14）を有するフィルムキャリ
ア（10）の製造方法について、第２図を用いて詳しく説
明する。この方法で重要なことは、接着絶縁材層（12）
を介して導体回路（13）となるべき導体材料（13a）を
フレキシブル基材（11）に対して一体化する前に、この
導体材料（13a）に対して印刷素子（14）を形成するこ
とにある。

そのために、第２図の（１）に示したような銅箔等の
金属箔からなる導体材料（13a）に対して、焼成型の高
温焼成型印刷ペースト（14a）（以下印刷ペースト（14
a）と呼ぶ）を第２図の（２）に示すように塗布して、
これを焼成することによって印刷素子（14）とするので
ある。この印刷ペースト（14a）の焼成は、その際に導
体材料（13a）を酸化させないようにする必要があるか
ら、N₂もしくはN₂＋H₂雰囲気中で行なう必要がある。

また、上記の導体材料（13a）を選択する際には、こ
れが導体回路（13）となった場合の寸法安定性、電気伝
導性などの諸特性を、総合的に考慮する必要があり、こ
れらを総合的に考慮したものの代表的な例として、銅
箔、ニッケル箔、もしくはこれらの材料に補強剤を加え
たもの、ステン板にメッキをほどこしたものなどがあ
る。また、この導体材料（13a）の厚みは、強度ととも
に電子機器の小型化、軽量化の傾向に相反しない範囲で
選択する必要があり、0.018〜0.1mm範囲内にあることが
望ましい。さらに、この導体材料（13a）の焼成時の高
温による伸縮を防ぐため、この導体材料（13a）をあら
かじめ高温にさらす工程が必要である。

そして、第２図の（３）にて示すように、接着絶縁材
層（12）を介して、導体回路（13）となるべき導体材料
（13a）をフレキシブル基材（11）に対して一体化する
のである。この場合、印刷素子（14）を絶縁層（12）内
に埋没する必要があるから、印刷素子（14）がフレキシ
ブル基材（11）側となるようにしなければならない。

この接着絶縁材層（12）は、フレキシブル基材（11）
と導体材料（13a）との間の密着性を確保することを目
的としており、電気的に絶縁材料である必要がある。上
記目的を満足する材料として最も代表的な例としてガラ
スエポキシがあり、その他の例としてガラストリジアン
・ガラスポリイミドがある。また、この接着絶縁材層
（12）の厚みは、0.05〜0.1mmの範囲が好ましい。勿
論、この場合において使用されるフレキシブル基材（1
1）は、寸法安定性、熱伝導性、比重、機械的強度、コ
ストなどの諸特性を総合的に考慮する必要がある。

（発明の作用） ・第一請求項の発明について まず、以上のように構成した第一請求項に係るフィル
ムキャリア（10）においては、その印刷素子（14）及び
これを保護する保護層（15）が接着絶縁材層（12）内に
完全に埋設された状態にあるから、このフィルムキャリ
ア（10）の表面は導体回路（13）の段部以外は平面とな
っていて、当該フィルムキャリア（10）に電子部品を実
装する場合に邪魔になるものは存在していない。勿論、
各印刷素子（14）が導体回路（13）によって接続された
状態にあって、素子としての機能を十分果すようになっ
ている。また、印刷素子（14）は、導体回路（13）とな
るべき導体材料（13a）に、印刷ペースト（14a）を印刷
してこれを焼成したものであるから、導体回路（13）に
対して強固に一体化されたものとなっている。そして、
この印刷素子（14）は、接着絶縁材層（12）中に完全に
埋設されたものとなっている。これにより、フレキシブ
ル基材（11）が曲げられたとき、導体回路（13）が接着
絶縁材層（12）によって追随して曲げられるとともに、
各印刷素子（14）は両端に位置する各導体回路（13）に
よってフレキシブル基材（11）に対してしっかりと保持
されるのである。

この場合、各印刷素子（14）と、これが、一体化され
ている両側の導体回路（13）との接続部分において、フ
レキシブル基材（11）が曲がるとこによって力が加わる
が、各印刷素子（14）と導体回路（13）とは、印刷ペー
スト（14a）と導体材料（13a）とを同時に焼成したから
強固に一体化されているため、フレキシブル基材（11）
が曲げられる程度の力によって両者が剥離したり、ある
いは印刷素子（14）自体にクラックが入ったりするよう
なことはない。フレキシブル基材（11）が曲げられる具
体的な場合は、このフレキシブル基材（11）をリール等
に巻いて各種の作業を行なう場合であるが、その程度の
フレキシブル基材（11）の曲がりに対して、各印刷素子
（14）が導体回路（13）から剥離するようなことはない
のである。

（実施例） 以下に、各発明を図面に示した各実施例に従って説明
するが、第一請求項に係るフィルムキャリア（10）につ
いては、製造工程に基づいて説明する。

実施例１ 第１図に示す印刷素子（14）を有するフィルムキャリ
ア（10）は以下のように製作した。

N₂あるいはN₂＋H₂雰囲気中で焼成できる抵抗印刷ペース
ト（14a）（DUPONT社製、QP−60）を、一度加熱した70
μｍ銅箔に、第２図の（２）に示すようにスクリーン印
刷により印刷した後、その全体を、900℃で焼成した。
その後、第２図の（３）に示すように、0.1mmエポキシ
樹脂含浸繊維シート（所謂プリプレグといわれるもの
で、接着絶縁材層（12）に該当するもの）を介して印刷
素子（14）が接着絶縁材層（12）内埋没するように、フ
レキシブル基材（11）に積層接着して銅張積層板（導体
材料（13a）である）を得る。次に、この導体材料（13
a）に対して通常のサブトラクティブ法で加工を施すこ
とにより、所望の導体回路（13）を得た。この場合、各
印刷素子（14）を各回路（13）の同じ場所に形成した
が、第４図に示すように、各印刷素子（14）の各導体回
路（13）に対する位置をチドリ格子状に形成して実施し
てもよいものである。各印刷素子（14）をチドリ格子状
に配列した場合には、各導体回路（13）の間隙を小さく
することができるので、この種のフィルムキャリア（1
0）の高密度化をより一層達成できるものである。

なお、第１図に示したフィルムキャリア（10）は、そ
のフレキシブル基材（11）の中央部に開口を形成して、
この開口内に各導体回路（13）の内端部を突出させた
（この突出部分は所謂フィンガーリードである）もので
あって、各フィンガーリードに電子部品の接続端子が接
続されるものであるが、上記の本発明は、第５図に示し
たようなワイヤーボンディングがなされるものに対して
も適用できるものである。同様に、本発明は、第６図に
示すような複数の電子部品を実装するタイプのフィルム
キャリア（10）に対しても適用することができるもので
ある。

実施例２ 第３図に示す印刷素子（14）を有するフィルムキャリ
ア（10）は、次に示すように製作した。

実施例１と同じ印刷ペースト（14a）を銅箔（導体材料
（13a））上に印刷、焼成した後、実施例１と同様に接
着し回路形成を行なう。

この実施例における第一実施例と異なる点は、第３図
の（ロ）にて示すように、フレキシブル基材（11）及び
接着絶縁材層（12）の各印刷素子（14）に対応する部分
に予め開口（15）が形成してあることである。そして、
これら各開口（15）内には、第３図の（ニ）にて示すよ
うに、ペースト（16）が充填されるものである。このペ
ースト（16）は、具体的にはエポキシ系ソルダーレジス
トを主材とし、これにフィラーを添加したものであり、
これにより、絶縁性を有していることは勿論、フレキシ
ブル基材（11）より硬くて熱伝導性に優れたものとして
ある。

本実施例における各印刷素子（14）の裏面側（図示下
面）がペースト（16）によって直接保護されることによ
り、この印刷素子（14）はフレキシブル基材（11）が曲
げられたとしても導体回路（13）から剥れたり、これ自
体にクラックが入ったりすることがないのである。特
に、このペースト（16）がフィラーを含むものであるか
ら、それ自体がフレキシブル基材（11）の曲げによる力
に十分耐えることができるのであり、各印刷素子（14）
の剥れやクラック発生をより一層防止しているのであ
る。

（発明の効果） 以上詳述した通り、第一請求項の発明に係る印刷素子
（14）を有するフィルムキャリア（10）においては、 「フレキシブル基材に対して接着絶縁材層を介して導体
回路を一体化し、かつこの導体回路に接続される印刷素
子を有するフィルムキャリアであって、 前記印刷素子を、前記導体回路となるべき導体材料の
前記接着絶縁材層側の表面に印刷した高温焼成型印刷ペ
ーストを焼成することにより、前記導体回路と一体的に
形成してなること」 にその構成上の特徴があり、これにより、フレキシブル
基材（11）が曲げられたとしても、各印刷素子（14）が
これを接続している導体回路（13）から剥れたり、ある
いはこれ自体にクラックが入らないようにすることにす
ることができて、高精度で信頼性の高い焼成型の印刷素
子を有するフィルムキャリア（10）を提供することがで
きるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフィルムキャリアの拡大平面図、
第２図及び第３図は製造方法を説明するもので、第２図
は第１図に示したフィルムキャリアの製造方法を段階的
に示した断面図、第３図は本発明に係る別のフィルムキ
ャリアの製造方法を段階的に示した断面図、第４図は本
発明に係るフィルムキャリアのさらに別の実施例を示す
部分拡大平面図、第５図及び第６図は本発明に係るフィ
ルムキャリアに電子部品を実装した例をそれぞれ示す部
分拡大断面図、第７図はこの種のフィルムキャリアを製
造するための従来法を段階的に示す断面図である。 符号の説明 10……フィルムキャリア、11……フレキシブル基材、12
……接着絶縁材層、13……導体回路、13a……導体材
料、14……高温焼成型印刷素子、14a……高温焼成型印
刷ペースト、15……開口、16……ペースト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀場 保宏 岐阜県大垣市青柳町300番地 イビデン 株式会社青柳工場内 (56)参考文献 特開 昭63−7693（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−104637（ＪＰ，Ｕ) 特公 平６−14580（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/60 H05K 1/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレキシブル基材に対して接着絶縁材層を
   介して導体回路を一体化し、かつこの導体回路に接続さ
   れる印刷素子を有するフィルムキャリアであって、 前記印刷素子を、前記導体回路となるべき導体材料の前
   記接着絶縁材層側の表面に印刷した高温焼成型印刷ペー
   ストを焼成することにより、前記導体回路と一体的に形
   成してなることを特徴とする印刷素子を有するフィルム
   キャリア。