JPH01136394A - 電気配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一又は二以上の平面部と二つの平面部を連結
するか又は平面部の一端に接続されたー又は二以上の段
差部とから構成された立体基板に、連続した電気回路を
設けた電気配線基板に係わる。

〔従来の技術及び問題点〕

従来各種の高分子材料が、基板類例えばプリント配線基
板、パワートランス基板、サイリスクモジュール基板な
どに使用されてきたが、経時変形防止、加熱変形防止、
剛性等の観点からフェノール樹脂積層板、ガラス−エポ
キシ積層板等の如く樹脂としては熱硬化性樹脂が専ら使
用されてきた。そのため斯かる基板の形状は平板に限ら
れていた。最近になってフレキシブル基板が開発されて
きたが、硬質であって且つ立体的な段差を有する基板に
対する需要も大きい。

しかし、一又は二以上の平板とそれらを連結するか又は
平板の一端に接続された段差部を有する形状の立体基板
に、従来のアディティブ法を用いて、平面部と段差部に
一回の操作で電気配線を設けることは、レジスト印刷或
いは露光度法に制限があり、段差部分、特に垂直部分に
回路を形成することは極めて困難であった。そのため二
色射出成形法による方法が提案されている。しかしこの
方法で基板を作る場合は電気配線が複雑であったり、回
路密度の高い場合には成形金型として非常に精緻なもの
が要求され、この様な場合には成形性、流動性、寸法精
度等プラスチックとして可能な限度を越える場合もでて
きて、あらゆるものに適用可能とは言えない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らはかかる欠点を改良し、立体的な形状を有す
る基板に一連の連続する回路を設けた立体的な電気配線
基板を得るべく検討の結果、本発明に到達したものであ
る。

即ち本発明は、アディティブ法による回路形成が可能な
一又は二以上の平面部とアディティブ法による回路形成
が困難な一又は二以上の段差部よりなり、且つ段差部は
二つの平面部間を連結するか又は平面部の一端に接続し
て設けられる立体的基板であって、 （イ）易メッキ性熱可塑性樹脂材料で形成された平面部
及びこの平面部に連接する段差部のうちその表面に回路
付設を必要とする部分と、 （ロ）難メッキ性熱可塑性樹脂材料で形成された段差部
のうちその表面に回路付設を必要としない部分 とか、（イ）、（ロ）のいずれか一方を一旦成形しそれ
に嵌合するように他方を一体的に射出成形して形成され
、 アディティブ法により所望の回路形成処理が施された該
平面部の回路部とこれに連結する該段差部の回路付設を
必要とする部分にメッキ加。

工による電気回路が設けられてなることを特徴とする立
体的電気配線基板を提供するものである。

ここでアディティブ法とは、銅箔等の導電性材料の張り
付けられていない平板上に、回路設計に基づく導体パタ
ーン部を除く部分にレジスト塗布し・た状態で、レジス
トが覆われていない部分に導電性材料を析出固着させて
導体パターンを形成するレジスト印刷法や、平板全面に
レジストを塗布した状態で配線パターンの露光焼付を施
して配線パターンを形成し、この部分は導電性材料を析
出固着させて導体パターンを形成する露光度法等の方法
である。導体パターン形成には主として無電解銅メッキ
が使われている。

以下添付図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の立体的電気配線基板の一例を示す斜視
図である。

第１図に示した如く、本発明の基板はアディティブ法に
よる回路形成が可能な平面部１及び１゛とそれらを連結
する段差部２とからなる立体的な構造の基板である。第
１図において−１無地の部分は前記（イ）で示される成
形品部分、斜線を付した部分が前記（ロ）で示される成
形品部分である。第１図においては、平面部１と段差部
２とが垂直となる様構成された場合を示すが、本発明は
これに限定されず、段差部が斜めに構成されていたり、
或いは曲面を呈する様に構成されている場合も含むもの
である。このような形状の立体的基板の場合、平面部１
，１°は容易にアディティブ法による回路を形成させる
ことが可能であるが、同時に段差部２にこれらの平面部
１．１′に夫々形成される回路を連結するための導電路
をアディティブ法で付設することは至難である。そこで
本発明では立体基板の平面部１．ｌｏ並びに段差部２及
び要すればこれが平面部１，１°と接する平面部の段差
部層縁部分２°、２”（以後この部分も含み２と呼ぶ）
のうち連結回路を付設する表面部分を除いた部分を易メ
ッキ性熱可塑性樹脂材料（易メッキ性樹脂又はその組成
物）で成形を行う。具体的には段差部２の連結回路を付
設しない表面部分は凹ｌｌＢ５　（第１図黒塗部）とな
る様に成形する。この段階の成形品を第２図に示す。即
ち、段差部２では電気回路を設ける部分のみ易メッキ性
熱可塑性樹脂材料が凸状の回路形成部４として、その上
面が基板の表面となる様な形状の成形物（前記（イ））
となる。また、他方の前記（ロ）の成形物は段差部２０
凹部３を難メッキ性熱可塑性樹脂材料（難メッキ性樹脂
又はその組成物）で埋める様に射出成形加工を施すこと
により形成され、回路用基板として完成する。この様な
基板は第１図の如く、段差部２にふいては回路に必要で
ない部分は難メッキ性樹脂が表面を覆い、平面部１、１
’と段差部２の回路形成部４には基板表面に易メッキ性
熱可塑性樹脂が露出する様な形のものとなる。この場合
、平面部の段差部層縁部分２′、２”の凹部３には第２
図に示すように、難メッキ性樹脂部を固着するために固
定孔５−１．５−２．５−３．５−４．５−５．５−６
．５−７．５−８を設けるのが好ましい。これらの固定
孔は第３図の如く内側が拡大した形状が好ましく、且つ
５−１．５−２．５−３及び５−４は内部連結溝６で連
通しておくのが更に好ましい。５−５．５−６．５−７
及び５−８についても同様とする。この基板成形品は第
２図の易メッキ性樹脂の成形段階で必要に応じてメッキ
性向上のための前処理をした上で、凹部３を難メッキ性
熱可塑性樹脂材料で埋めて第１図の様な基板成形品を得
るのが好ましい。

尚、第１図、第２図に右いては、まず前記（イ）の部分
を一旦成形しそれに嵌合するように前記（ロ）の部分を
一体的に射出成形して立体的基板を形成する例を示した
が、これとは逆に先に前記（ロ）の部分を成形し、次い
でそれに嵌合するように前記（イ）の部分を一体的に射
出成形する方法をとっても良い。

次に本発明の基板に電気回路を設けるには第４図に示す
ように、段差部以外の平面部は従来公知のアディティブ
法によるものとし、例えばレジスト層を全面に設け、所
望の配線パターン８０部分に露光、焼付けを施し、洗滌
等の工程を経て、メッキレジスト層７を残した状態でこ
の基板をメッキ浴に浸漬すればよい。段差部は電気回路
を設ける部分のみ易メッキ性熱可塑性樹脂材料が線状に
露出しているので、メッキ浴に浸漬時に同時にメッキさ
れ平面部に形成した回路パターンと連結する様設計する
ことによって、平面部に形成された回路を段差部の回路
で連結した一連の立体回路を同時に簡単に設けることが
できる。この場合、平面部の回路はアディティブ法によ
るため、複雑なパターン形成が可能である。

本発明において使用する易メッキ性熱可塑性樹脂材料と
しては、メッキによる金属の接着が可能で、ある程度以
上の密着性を有する表面状態となしうる熱可塑性樹脂で
あれば特に限定されない。これは基板の使用条件により
適宜選択すれば良い。又、難メッキ性熱可塑性樹脂材料
としては、適用するメッキ方法、条件等に対して、実質
上メッキによる金属の付着が生じない表面状態を有する
熱可塑性樹脂であれば何れにても可能である。しかし、
電気配線基板としては、その使用目的からハンダ付加工
、耐久性、機械的物性等の要求を満たす必要上、耐熱性
で、機械的強度が強く、寸法安定性が良好で熱膨張係数
が金属と近似し、メッキした金属が容易に剥離しない材
料が望ましい。

この観点から本発明に好適なプラスチックとしては、溶
融時に異方性を示すサーモトロピック液晶性ポリエステ
ル（以下、液晶性ポリエステルと略す）、ポリサルホン
、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン等
を挙げることができる。

特に液晶性ポリエステルは、成形加工性が良いため細線
の回路形成が可能であり、また、剛性、耐熱変形性、寸
法安定性等の優れた物性を有する熱可塑性樹脂であり、
本発明の基板に最も適する材料である。

ここで液晶性ポリエステルとは具体的に説明すると、溶
融加工性ポリエステルで、溶融状態でポリマー分子鎖が
規則的な平行配列をとる性質を有しているものをいう。

分子がこのように配列した状態をしばしば液晶状態又は
液晶性物質のネマチック相という。液晶状態、即ち異方
性溶融相の存在は直流偏光子を利用して光学的な異方性
の有無で確認できる。

本発明で用いられる異方性溶融相を示すポリマーは、芳
香族ポリエステル及び芳香族ポリエステルアミドが好ま
しく、芳香族ポリエステル及び芳香族ポリエステルアミ
ドを同一分子鎮中に部分的に含むポリエステルも好まし
い例である。構成成分となる化合物の具体例及び本発明
で用いられるのに好ましい異方性溶融相を形成するポリ
エステルの具体例については特開昭６１−６９８６６号
公報に記載されている。

特に好ましくは、芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族
ヒドロキシアミン、芳香族ジアミンの群から選ばれた少
なくとも１種以上の化合物を構成成分として有する芳香
族ポリエステル、芳香族ポリエステルアミドである。

より具体的には、 １）　芳香族ヒドロキシカルボン酸のみからなるポリエ
ステル ２）ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸とｂ）芳香族ジカ
ルボン酸、脂環族ジカルボン酸の１種又は２種以上と Ｃ）芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオール
の１種又は２種以上とからなるポリエステル ３）　ａ）　芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ヒド
ロキシアミン、芳香族ジアミンと ｂ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸の１種又
は２種以上とからなるポリエステルアミド ４）ａ）芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ヒドロキ
シアミン、芳香族ジアミンと ｂ）芳香族ジカルボン酸、脂環族ジカルボン酸の１種又
は２種以上と Ｃ）芳香族ジオール、脂環族ジオール、脂肪族ジオール
の１種又は２種以上とからなるポリエステルアミド が挙げられる。

具体的には次の如き構造を有するものが例示される。

＝６０／２０／２０ ＝７０／１５／１５ ＝６０／２０／２０ これらの液晶性ポリエステルは、本発明の企図する目的
性能を損なわない範囲で他の熱可塑性樹脂とポリマーブ
レンドをしたものであってもよい。また、これらの熱可
塑性樹脂は２種以上混合して使用することができる。ま
た、これらの樹脂には、機械的・電気的・化学的性質や
難燃性等の諸性質を改善するため、必要に応じて種々の
添加剤、強化剤を添加することが可能である。

上述の本発明の基板素材として適当なプラスチック、特
に液晶性ポリエステルは何ら無機質の配合物を加えるこ
となくそのままではメッキし難いので本発明の難メッキ
性樹脂の材料として好適である。又一方、これに周期律
表■族元素及びその酸化物、硫酸塩、燐酸塩、珪酸塩、
炭酸塩並びにアルミニウム、珪素、すず、アンチモン、
ビスマス元素及びそれらの酸化物並びに塩化パラジウム
からなる群より選ばれた１種又は２種以上の無機充填材
を含有させることによって易メッキ性とすることができ
る。即ち、これらのプラスチックは同一のものでも上記
無機充填材の有無によって、夫々易メッキ性、難メッキ
性として使い分けることができ、本発明の基板構成に組
み合わせて使用できる。

かかる無機充填材の例としては、酸化マグネシウム、酸
化カルシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛等の酸化物、燐
酸マグネシウム、燐酸カルシウム、燐酸バリウム、燐酸
亜鉛、ピロ燐酸マグネシウム、ピロ燐酸カルシウム、硫
酸バリウム等の硫酸塩、珪酸マグネシウム、珪酸カルシ
ウム、珪酸アルミニウム、カオリン、タルク、クレー、
珪藻土、ウオラストナイト等の珪酸塩、炭酸マグネシウ
ム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸亜鉛を挙げる
ことができる。

このような易メッキ性熱可塑性材料は引張強、度等が若
干低下するが、耐熱性は殆ど低下せず、十分本発明の易
メッキ性熱可塑性樹脂材料としてその目的に使用しろる
。

〔発明の効果〕

以上述べたことにより明らかな如く、本発明は従来簡単
には得られなかった二つ以上の平面を有する立体的なプ
ラスチック基板に一連の連結した電気回路を付設した立
体的な電気回路基板を提供するものであり、配線の設計
が容易であり、比較的簡単な手法によって複雑な回路を
含む立体的な配線基板の製作が可能である。

特に樹脂として液晶性ポリエステルを使用すれば、液晶
性ポリエステルの本来有する高強度、流動性、耐熱性、
特にハンダ耐熱性、低線膨張性を生かした基板が得られ
る。また液晶性ポリエステルは成形性が良好で成形歪が
残らないため、段差部が使用中に変形することがなく好
都合である。

〔実　施　例〕

以下実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

実施例１〜６ 易メッキ性熱可塑性樹脂材料として前記する液晶性ポリ
エステルＡ−Ｆ１００重量部に硫酸バリウム（粒径１μ
ｍ）を５０重量部を配合したものを使用し、第２図、第
３図に示した形状の基板を成形した。尚、第２図の平面
部１．１′、段差部２の厚みは１ｍｍ、凹部３の深さは
Ｑ、　５ｍｍである。この基板をアルカリ性のメッキ前
処理液で処理した後、次にこれを別の金型にセットし、
難メッキ性樹脂材料として無機充填剤を含まない液晶性
ポリエステルＡ−Ｆを凹部３に射出成形し、第１図に示
した形状の成形品を得た。この成形品の二つの平面部に
アディティブ法に基づいて導体パターン部を除く部分に
メッキレジスト層を設けた状態で、全面を常法によりメ
ッ生処理したところ、いずれも平面部回路と段差部回路
が連結した立体的電気回路基板を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基板の斜視図、第２図は本発明の基板
の易メッキ性熱可塑性樹脂材料で成形された部分の斜視
図、第３図は第２図のｍ−■線断面略示図、第４図は基
板にメッキレジスト層を設けた状態を示す斜視図である
。 １．１”・・・平面部 ２・・・段差部 ３・・・凹部 ４・・・回路形成部 ５−１．５−２．５−３．５−４．５−５．５−６．５
−７．５−８・・・固定孔６・・・連結溝 ７・・・メッキレジスト層 ８・・・配線パターン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　アディティブ法による回路形成が可能な一又は二以
   上の平面部とアディティブ法による回路形成が困難な一
   又は二以上の段差部よりなり、且つ段差部は二つの平面
   部間を連結するか又は平面部の一端に接続して設けられ
   る立体的基板であって、 （イ）易メッキ性熱可塑性樹脂材料で形成された平面部
   及びこの平面部に連接する段差部のうちその表面に回路
   付設を必要とする部分と、 （ロ）難メッキ性熱可塑性樹脂材料で形成された段差部
   のうちその表面に回路付設を必要としない部分とが、（
   イ）、（ロ）のいずれか一方を一旦成形しそれに嵌合す
   るように他方を一体的に射出成形して形成され、アディ
   ティブ法により所望の回路形成処理が施された該平面部
   の回路部とこれに連結する該段差部の回路付設を必要と
   する部分にメッキ加工による電気回路が設けられてなる
   ことを特徴とする立体的電気配線基板。 ２　立体基板が二つ以上の平面部とそれらの平面を連結
   する段差部よりなる特許請求の範囲第１項記載の電気配
   線基板。 ３　易メッキ性熱可塑性樹脂材料が溶融時に異方性を示
   すサーモトロピック液晶性ポリエステルと周期律表II族
   元素及びその酸化物、硫酸塩、燐酸塩、珪酸塩、炭酸塩
   並びにアルミニウム、珪素、すず、アンチモン、ビスマ
   ス元素及びそれらの酸化物並びに塩化パラジウムからな
   る群より選ばれた１種又は２種以上の無機充填材とより
   なる特許請求の範囲第１項記載の電気配線基板。 ４　難メッキ性熱可塑性樹脂材料が無機充填材を含まな
   い溶融時に異方性を示すサーモトロピック液晶性ポリエ
   ステルのみからなる特許請求の範囲第１項記載の電気配
   線基板。