JP2900335B2 - 転写印刷配線基板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は離型フィルム上に印刷形
成された、抵抗体や引き回しパターンなどの回路パター
ンが金型内で成形樹脂に転写されて成る、所謂、ＭＩＤ
（Modlded Interconnection Device）と称される転写印
刷配線基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、かかる手法を用いて製造した従
来のＭＩＤ抵抗基板の概略工程を示す説明図である。ま
ず、図４（ａ）に示すような離型フィルム１の片面に、
バインダ樹脂中にカーボン粉末を混入した抵抗ペースト
を印刷し、該抵抗ペースト中に含まれる溶剤を揮発させ
て乾燥することにより、図４（ｂ）に示すように、離型
フィルム１の片面に抵抗体２を形成する。次に、この抵
抗体２の両端に、バインダ樹脂中に銀粉末を混入した銀
ペーストを印刷し、該銀ペースト中に含まれる溶剤を揮
発させて乾燥することにより、図４（ｃ）に示すよう
に、抵抗体２の両端に電極３を形成した後、これらを焼
成する。

【０００３】続いて、前記抵抗体２と電極３が形成され
た離型フィルム１（以下、この状態の離型フィルムをキ
ャリアフィルムという）を図４（ｄ）に示す射出成形金
型５に送り、この射出成形金型５を型締めした後、ゲー
ト６からキャビティ７内に溶融樹脂を射出し、これを冷
却する。しかる後、前記射出成形金型５を型開きし、図
４（ｅ）に示すように、前記溶融樹脂が固化した成形体
８とこの成形体８に一体化されたキャリアフィルムの積
層体を得る。最後に、この積層体から離型フィルム１の
みを剥離すると、図４（ｆ）に示すように、成形体８に
抵抗体２と電極３とが転写された抵抗基板９が得られ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のごとく従来技術
によって得られたＭＩＤ抵抗基板９上の抵抗体２は、離
型フィルム１の平滑性がそのまま抵抗体２の表面の平滑
性となるため、成形体の表面に直接抵抗体を印刷形成す
る方法に比べると、抵抗体２の表面の平滑性を著しく高
めることができ、抵抗特性の良好な抵抗基板を提供でき
る。

【０００５】しかしながら、抵抗体２および電極３と成
形体８との密着力が、抵抗ペーストや銀ペーストのバイ
ンダ樹脂と溶融樹脂との結合にのみ依存しているため、
密着が不十分であると成形体８から離型フィルム１を剥
離する際、抵抗体２や電極３の一部が離型フィルム１と
ともに剥離されてしまうという問題があった。このよう
な問題は、導電パターンとして抵抗体２と電極３を用い
た抵抗基板９に限らず、例えば、導電パターンとして固
定接点とこれに連続する引き回しパターンを用いた他の
配線基板についても同様なことがいえる。

【０００６】本発明はこのような従来技術の現状に鑑み
てなされたもので、その目的は転写された回路パターン
が成形樹脂から剥離しにくい転写印刷配線基板を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は回路パターンが片面に印刷形成された離型
フィルムが収容された金型のキャビティの中に充填され
た溶融樹脂が固化することにより形成された成形樹脂の
表面に、前記離型フィルムに印刷形成された前記回路パ
ターンが転写されてなる転写印刷配線基板において、前
記回路パターンと前記成形樹脂との間に、前記成形樹脂
の溶融温度で溶融する第１の樹脂と溶融しない第２の樹
脂および無機フィラーを含む接着層が形成されて成るよ
うにしたものである。

【０００８】

【作用】本発明では、回路パターンと成形樹脂との間に
接着層が形成され、該接着層は成形樹脂の溶融温度で溶
融する第１の樹脂と溶融しない第２の樹脂、例えば、分
子量の大きさにより溶融温度が異なる、低分子量エポキ
シ樹脂と高分子量エポキシ樹脂、さらに、これらの主剤
に添加された無機フィラー等で構成される。主剤を構成
する成形樹脂の溶融温度で溶融しない第２の樹脂、例え
ば、低分子量エポキシ樹脂は、離型フィルム上で接着層
が加熱硬化する時に緊密に架橋硬化するので、接着層に
耐熱性、即ち、接着層が射出された高温の溶融樹脂によ
って必要以上に流動しない機能を有する一方、成形樹脂
の溶融温度で溶融する第１の樹脂、例えば、高分子量エ
ポキシ樹脂は、緊密に架橋硬化しないので高温の溶融樹
脂によって軟化溶融して溶融樹脂と良好に接着する機能
を果たす。また、無機フィラーは、成形樹脂の軟化溶融
時の接着層の粘度を調整し、過度に流動するのを防止す
る。従って、接着層に含まれるこれら２種の樹脂と無機
フィラーの持つ特性により、上記温度における熱的挙動
をコントロールすることができる。また、かかる接着層
を回路パターンと成形樹脂との間に介在させたので、離
型フィルムを成形樹脂から剥離する際等に、回路パター
ンが成形樹脂から剥離し難くなる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は、本発明の一実施例に係る抵抗基板の概略工
程を示す説明図であり、従来例に対応する部分には同一
符号を付してある。まず、図１（ａ）に示すような離型
フィルム１の片面に、バインダ樹脂中にカーボン粉末を
混入した抵抗ペーストを印刷し、該抵抗ペースト中に含
まれる溶剤を揮発させて乾燥することにより、離型フィ
ルム１の片面に図１（ｂ）に示すような抵抗体２を形成
する。次に、この抵抗体２の両端に、バインダ樹脂中に
銀粉末を混入した銀ペーストを印刷し、該銀ペースト中
に含まれる溶剤を揮発させて乾燥することにより、図１
（ｃ）に示すように、抵抗体２の両端に電極３を形成し
た後、これらを加熱硬化する。さらに、抵抗体２と電極
３の上に、図１（ｄ）に示すように、低分子量の第１の
樹脂と高分子量の第２の樹脂および無機フィラーとを含
む接着インクを印刷し、次に加熱により該接着インク中
に含まれる溶剤を揮発させて硬化させ、接着層４を形成
する。

【００１０】続いて前記抵抗体２と電極体３および接着
層４が形成されたキャリアフィルムを図１（ｅ）に示す
射出成形金型５に送り、この射出成形金型５を型締めし
た後、ゲート６からキャビティ７内に溶融樹脂を射出
し、これを冷却する。しかる後、前記射出成形金型５を
型開きし、図１（ｆ）に示すように、前記溶融樹脂が冷
却固化した成形体８およびこの積層体に一体化されたキ
ャリアフィルムと成形体８の積層体を得る。最後に、こ
の積層体から離型フィルム１のみを剥離すると、図１
（ｇ）に示すように、成形体８に抵抗体２と電極３とが
接着層４を介して転写された抵抗基板９が得られる。

【００１１】前記離型フィルム１としては、表面をシリ
コン処理やアクリル処理したポリエステルフィルム、ポ
リイミドフィルムや表面処理を行わないポリフェニレン
サルファイドフィルムが好ましく用いられる。

【００１２】また、抵抗体２および電極３を形成するペ
ースト中のバインダ樹脂としては、エポキシ樹脂，フェ
ノール樹脂，ポリエステル樹脂，アクリル樹脂などの熱
硬化性樹脂が用いられ、導電材料としては、例えば抵抗
体の場合はカーボンブラックやグラファイトなどが使用
され、電極の場合は主に銀が使用される。バインダ樹脂
として熱硬化性樹脂を使用するのは、塗膜が強固であ
り、かつ耐熱性が高く溶融樹脂により塗膜が損傷を受け
難く、また、抵抗体においては安定した環境特性を持つ
ためである。

【００１３】前記接着インクとしては、接着層形成後に
おいて射出される溶融樹脂の熱（溶融温度）で溶融しな
い第１の樹脂、例えば低分子量エポキシ樹脂と、溶融温
度で溶融する第２の樹脂、例えば高分子量エポキシ樹脂
と、無機フィラー、硬化剤、溶剤および添加剤を混練し
たものからなる。ここで、前記低分子量エポキシ樹脂と
しては、分子量が３４０〜５００のビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂、前記高分子量エポキシ樹脂としては、分
子量が１０００〜５０００のビスフェノールＡ型エポキ
シ樹脂が好ましく用いられる。また、前記無機フィラー
としては、例えばガラス粉，アルミナ，シリカなどが用
いられ、その粒径は１〜５０μｍが好ましく、特に粒径
が１０〜３０μｍのものが最適に用いられ、特に、ガラ
ス粉を使用した場合、接着インクの透明性が良く、製品
に接着層の外形が顕著に認識できないので、すっきりし
た印象を与えることができる。無機フィラーの粒径は、
上記範囲より小さいと接着インクの過度の流動を防止す
る効果が小さくなり、粒径が大きいと接着インクの塗布
性能が悪化する。さらに、前記硬化剤としては、脂肪族
アミン系，芳香族アミン系，イミダゾール系，各種潜在
性硬化剤などが好ましく用いられ、前記溶剤としては、
カルビトール，カルビトールアセテート，イソホロンな
どが挙げられる。

【００１４】さらに、前記成形樹脂としては熱可塑性樹
脂が使用され、例えばＰＣＴ（ポリシクロヘキサンジメ
チレンテレフタレート），ＰＥＩ（ポリエーテルイミ
ド），ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド），ＰＡ６
Ｔ（ポリアミド６Ｔ），ＰＭＭＡ（ポリメチルメタアク
リレート），ＡＢＳなどが挙げられる。

【００１５】上記実施例にあっては、離型フィルム１を
成形体８から剥離する際、接着層８の接着力を利用して
抵抗体２と電極３とを成形体８へ確実に転写できる。す
なわち、接着インクに含まれる低分子量エポキシ樹脂
は、接着インクの加熱硬化時に緊密に架橋硬化するの
で、接着インクに耐熱性、すなわち接着インクが射出さ
れる高温の溶融樹脂によって必要以上に流動しない機能
を付与し、一方、高分子量エポキシ樹脂は、緊密に架橋
硬化しないので高温の溶融樹脂によって軟化溶融して溶
融樹脂と良好な接着を果たす機能を発揮する。また、無
機フィラーは、軟化溶融時に接着インクの粘度を調整
し、過度の流動を防止する働きをするため、接着インク
に含まれるこれら分子量の異なる２種の樹脂と無機フィ
ラーのもつ特性により、所定温度における熱的挙動をコ
ントロールすることができる。特に、射出成形金型５は
キャビティ７内の温度分布が不均一で、ゲート６から離
れると温度が低くなるものの、上記実施例では、ゲート
６付近の温度の高い部分では接着インクが過剰に溶融し
て流動するのを防止でき、ゲート６から離れた温度の低
い部分では接着インクを接着に必要な程度まで溶融させ
ることができる。したがって、接着インクに含まれるこ
れら低分子量エポキシ樹脂と高分子量エポキシ樹脂およ
び無機フィラーの各成分の混合比を変えることにより、
種々の溶融温度の成形樹脂に対して転写が可能な接着層
を形成することができる。

【００１６】次に、図１を基づいて本発明の具体例を説
明する。 （具体例１）まず、図１（ａ）に示す離型フィルム１と
して７５μｍのポリフェニレンサルファイドフィルムを
用い、その上に少なくとも１層以上、熱硬化型カーボン
系抵抗インク（例えばエポキシ樹脂にカーボンブラッ
ク、グラファイトを分散させたもの）をスクリーン印刷
し、これを加熱硬化することにより、図１（ｂ）に示す
ように離型フィルム１上に抵抗体２を形成した。次い
で、図１（ｃ）に示すように、その上に熱硬化型銀系電
極インク（例えばエポキシ樹脂に銀を分散させたもの）
をスクリーン印刷し、これを加熱硬化させて電極３を形
成した。さらに、下記の組成および製造方法によって用
意した接着インクを抵抗体２および電極３上にスクリー
ン印刷し、これを加熱硬化することにより、図１（ｄ）
に示すように接着層４を形成した。 ［接着インクの組成］ 低分子量エポキシ樹脂 ５重量部 （分子量３８０ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂） 高分子量エポキシ樹脂 ５重量部 （分子量３０００ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂） 無機フィラー ３０Ｖｏｌ％ （ガラス粉 粒径１５μｍ 不定形状） 硬化剤…芳香族アミン 溶剤…カルビトール ［製造方法］上記した材料を上記の組成で混合し、擂潰
機にて分散させ調整する。次に、このようにして作成し
たキャリアフィルムを図１（ｅ）に示すように射出成形
金型５に装着し、この射出成形金型５を型締めした後、
ゲート６からキャビティ７内に溶融樹脂としてＰＣＴを
射出し、これを冷却した。このＰＣＴの溶融温度は２８
５℃である。しかる後、前記射出成形金型５を型開き
し、図１（ｆ）に示すように、前記溶融樹脂が冷却固化
した成形体８およびこの積層体に一体化されたキャリア
フィルムと成形体８の積層体を得る。最後に、この積層
体から離型フィルム１のみを剥離すると、図１（ｇ）に
示すように、成形体８に抵抗体２と電極３とが接着層４
を介して転写され、表面が平滑な抵抗基板９が得られ
た。

【００１７】図２は、成形樹脂がＰＣＴの場合の上記具
体例１を含めた接着インクの組成と導電パターン（抵抗
体２と電極３）の転写状態を示したものである。かかる
転写状態の評価は次のように行った。まず、抵抗基板９
に抵抗体２および電極３が全て転写されていることを確
認し、次に「ＪＩＳ Ｋ ５４００ 塗膜の付着性試
験」に規定される方法に準じて、粘着テープを抵抗基板
９表面に貼り付けた後、当該粘着テープを剥離したとき
粘着テープに付着する抵抗体２および電極３の有無を目
視観察し、付着がある場合は転写不可と判断し、付着が
ない場合は転写可とした。転写の良、不良は主に接着層
の接着強度に起因するので、次の評価は下記のように２
点について行った。 ゲート６付近は、射出される溶融樹脂の温度、圧力
ともに最も高いため、接着層４が過剰に溶融して流動し
てしまい、抵抗体２および電極３と成形体８との接着に
寄与できない程に偏在した場合、転写が良好にされない
ので、この部分を観察することにより転写の状況を判断
することができる。

【００１８】 ゲート６から離れた基板端部付近は、
射出される溶融樹脂の温度がゲート６付近に比して低
く、接着層４の溶融が不足して接着力が十分でない場
合、抵抗体２および電極３が離型フィルム１とともに剥
離されて転写欠けなどが生じる。従ってこの部分を観察
することにより転写の状況を判断することができる。

【００１９】上記２点をチェックし、，いずれも良
好な場合を転写良好〇、いずれか一方でも良好でない場
合を転写可△と評価した。また抵抗基板９を製造直後に
全く抵抗体２と電極３の転写がみられない場合は転写不
可×として評価した。

【００２０】（具体例２）まず、図１（ａ）に示す離型
フィルム１として７５μｍのポリイミド（ＰＩ）フィル
ムを用い、その上に少なくとも１層以上、熱硬化型カー
ボン系抵抗インク（例えばエポキシ樹脂にカーボンブラ
ック、グラファイトを分散させたもの）をスクリーン印
刷し、これを加熱硬化することにより、図１（ｂ）に示
すように離型フィルム１上に抵抗体２を形成した。次い
で、図１（ｃ）に示すように、その上に熱硬化型銀系電
極インク（例えばエポキシ樹脂に銀を分散させたもの）
をスクリーン印刷し、これを加熱硬化させて電極３を形
成した。さらに、下記の組成および製造方法によって用
意した接着インクを抵抗体２および電極３上にスクリー
ン印刷し、これを加熱硬化することにより、図１（ｄ）
に示すように接着層４を形成した。 ［接着インクの組成］ 低分子量エポキシ樹脂 ７重量部 （分子量３４０ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂） 高分子量エポキシ樹脂 ３重量部 （分子量５０００ ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂） 無機フィラー ４０Ｖｏｌ％ （アルミナ粉 粒径１０μｍ 不定形状） 硬化剤…イミダゾール 溶剤…カルビトールアセテート ［製造方法］上記した材料を上記の組成で混合し、擂潰
機にて分散させ調整する。次に、このようにして作成し
たキャリアフィルムを図１（ｅ）に示すように射出成形
金型５に装着し、この射出成形金型５を型締めした後、
ゲート６からキャビティ７内に溶融樹脂としてＰＥＩを
射出し、これを冷却した。このＰＥＩの溶融温度は３５
０℃である。しかる後、前記射出成形金型５を型開き
し、図１（ｆ）に示すように、前記溶融樹脂が冷却固化
した成形体８およびこの積層体に一体化されたキャリア
フィルム１と成形体８の積層体を得る。最後に、この積
層体から離型フィルム１のみを剥離すると、図１（ｇ）
に示すように、成形体８に抵抗体２と電極３とが接着層
４を介して転写され、表面が平滑な抵抗基板９が得られ
た。

【００２１】図３は、成形樹脂がＰＥＩの場合の具体例
２を含む接着インクの組成と導電パターンの転写状態を
示したものである。転写状態の評価は前述と同様に行っ
た。

【００２２】以上の結果から明らかなように、接着イン
ク中の低分子量エポキシ樹脂と高分子量エポキシ樹脂お
よび無機フィラーの混合比と転写結果とがある程度規則
的な推移を示すため、所定の成形温度において、低分子
量エポキシ樹脂と高分子量エポキシ樹脂の混合比または
無機フィラーの添加量のどちから一方の条件を設定すれ
ば他方の条件を容易に決定することができる。

【００２３】なお、上記実施例および各具体例は、本発
明を抵抗体２と電極３からなる導電パターンを有する抵
抗基板９に適用した場合について説明したが、本発明は
それ以外の配線基板、例えば、導電パターンとして固定
接点とこれに連続する引き回しパターンを用いた配線基
板にも適用できる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、離
型フィルム上に印刷形成された回路パターンは成形樹脂
の溶融温度で溶融する第１の樹脂と溶融しない第２の樹
脂および無機フィラーを含む接着層を介して成形樹脂に
転写されるので、転写印刷配線基板製造時の回路パター
ンの成形樹脂からの剥離を防止して歩留りを向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る抵抗基板の製造工程
を示す説明図である。

【図２】 本発明の一具体例に係る接着インクの組成と
導電パターンの転写状態を示す説明図である。

【図３】 本発明の他の具体例に係る接着インクの組成
と導電パターンの転写状態を示す図である。

【図４】 従来例に係る抵抗基板の製造工程を示す説明
図である。

【符号の説明】

１ 離型フィルム ２ 抵抗体 ３ 電極 ４ 接着層 ８ 成形体 ９ 抵抗基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−104396（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−44794（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−291990（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−280018（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−179198（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−160693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−68690（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−167392（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H05K 3/10 - 3/26 H05K 3/38

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路パターンが片面に印刷形成された離
   型フィルムが収容された金型のキャビティの中に充填さ
   れた溶融樹脂が固化することにより形成された成形樹脂
   の表面に、前記離型フィルムに印刷形成された前記回路
   パターンが転写されてなる転写印刷配線基板において、
   前記回路パターンと前記成形樹脂との間に、前記成形樹
   脂の溶融温度で溶融する第１の樹脂と溶融しない第２の
   樹脂および無機フィラーを含む接着層が形成されて成る
   ことを特徴とする転写印刷配線基板。