JPH01209795A - 積層回路基板 - Google Patents

積層回路基板

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JPH01209795A
JPH01209795A JP3596488A JP3596488A JPH01209795A JP H01209795 A JPH01209795 A JP H01209795A JP 3596488 A JP3596488 A JP 3596488A JP 3596488 A JP3596488 A JP 3596488A JP H01209795 A JPH01209795 A JP H01209795A
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circuit
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circuit board
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conductive
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Kenichi Masaki
正木 健一
Fujio Mori
富士男 森
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Nissha Printing Co Ltd
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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】
この発明は、回路基板間の絶縁が確実であり、機械的強
度および電気的特性に優れた信頼性の高い積層回路基板
に関する9
【従来の技術】
回路基板の回路を集積する手段のひとつとして、回路基
板を積層することがある。従来、積層回路基板としては
、回路形成面が対向しないように頂層されたもの、ある
いは回路形成面が対向するように積層されたものとがあ
る。 回路形成面が対向しないように積層された積層回路基板
には次のような問題がある。すなわち、異なる回路基板
間の電気的接続を行なうには、少なくとも一方の基板に
スルーホールを形成しなければならない。このスルーポ
ールをメツキ法を用いて接続する場合は、工程が長く、
また回路基板にメツキ適性や耐薬品性・湿式処理が可能
であることなどが要求される。また、ハンダがスルーホ
ール内に充填されて回路が接続される場合、スルーホー
ルやランドにハンダ濡れ性や密着性のよい材料を使用し
なければならないこと、回路基板全体に耐熱性が要求さ
れること、低温ハンダを使用したとしてもハンダ自身の
加工性や機械的特性が劣るので電気的および機械的信頼
性が低いことなどの欠点があった。また、導電ペースト
や導電接着剤がスルーホール内に充填されて回路が接続
される場合、接続される回路間に基板が介在するためス
ルーホールが深くなり、したがって導電ペーストや導電
接着剤の膜厚が厚くなるので導通抵抗が高いものであり
、また乾燥硬化時の体積収縮によりクラックが発生して
接続不良となりゃすい。 このような欠点を解消するためには、回路形成面が対向
するように回路基板を積層すればよい。 しかし、回路形成面が対向するため、回路基板間の絶縁
が必要となる。つまり、このような構成の積層回路基板
としては、少なくとも一方の回路基板の回路形成面にス
クリーン印刷法やロールコート法・ディッピング法など
で絶縁層を形成し、さらにその上に接着層を形成し、回
路基板を接着して積層したもの、あるいは絶縁機能を有
する接着層を形成し、回路基板を接着し積層したものが
ある。このような回路基板間の回路の所定の部分を電気
的に接続する方法としては、上記絶縁層や接着層にスル
ーホールを設け、該スルーホール内に種々の導電ペース
トやホットメルト型導電シートを存在させることによっ
て互いに電気的接続を行なう方法が用いられる。
【発明が解決しようとする課題】
しかし、回路形成面を対向させた積層回路基板は、塵埃
や異物の混入などにより絶縁層や接着層にピンホールが
発生する危険があり、特に絶縁機能を有する接着層にお
いてはその厚さが薄いものであるため、絶縁信頼性が低
いものである。 また、導電ペーストやホットメルト型の導電シートによ
る電気的接続は、回路基板を構成する材料によっては接
着強度が低く、温度や湿度に対する影響によっても経時
変化を起こしやすいものである。 この発明は、このような問題点を解決し、回路基板間の
絶縁が確実であり、機械的強度および電気的特性に優れ
た信頼性の高い積層回路基板を提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】
この発明は、以上の目的を達成するために、次のように
構成した。すなわち、この発明の積層回路基板は、回路
が形成された二枚の回路基板の回路形成面が対向するよ
うに積層された積層回路基板において、回路基板間の電
気的接続部は接着性を有する導電性材料を介して接続さ
れ、非電気的接続部は両面接着シートを介して接着され
るように構成したものである。 フレキシブルプリント回路基板(以下、FPCとする。 )と透明導電膜(以下、ITOとする。)回路基板とか
らなる積層回路基板を例として参照しながらこの発明を
さらに詳しく説明する。 第1図はこの発明の積層回路基板の一実施例を示す断面
図、第2図はその平面図である。第3図はこの発明の積
層回路基板の他の実施例を示す断面図、第4図はその平
面図である。1はITO回路基板、2はFPC13は両
面接着シート、4は導電性材料、5は封止材、11は基
板、12は110回路、21は基板、22はプリント回
路、31は基材、32は接着層をそれぞれ示す、なお、
図面は図示を明瞭にするために、構成要素の相対的寸法
関係を無視して誇張して描いである。 二枚の回路基板間の電気的接続部を接続する接着性を有
する導電性材料4としては、ホットメルト型の導電ペー
ストや導電性シートを用いることができる。この導電ペ
ーストの場合は、一方の回路基板の所定の位置にデイス
ペンサーあるいはスクリーン印刷法などによって塗布・
乾燥後、熱圧着によって電気的接続を完了する。ホット
メルト型の導電シートの場合は、一方の回路基板の所定
の位置に仮熱圧着後、本然圧着によって電気的接続を完
了する。このほか、回路基板が耐熱性を有する場合には
熱硬化型導電ペーストを、ベースト塗布部周辺の基板形
状や構造によりペースト中の揮発分を容易に揮散可能な
場合は蒸発乾燥型導電ペーストを、紫外線が十分に透過
可能な基板やペースト膜厚である場合には紫外線硬化型
導電ペーストを使用することが可能である。本来、この
種の導電性材料4は、導通を確保するためのものであり
、通常の接着剤に比べて接着強度の低いものである。し
たがって、両面接着シート3や樹脂・ゴムなどにより電
気的接続部を補強・封止することにより、機械的強度を
増し、水蒸気やイオン性不純物による電気的接続部の劣
化を防ぐことができる。 二枚の回路基板を絶縁して接着する両面接着シート3は
、プラスチックフィルムや紙・布などの基材31の両面
に接着層32を設けたものがあり、必要に応じて各々の
接着層32の上に離型紙が設けられている。使用時には
離型紙を剥して回路基板の回路形成面に貼り付ける。 両面接着シート3の材質や厚み、形状などは、電気的接
続部に使用する前記した導電性材料4や積層する回路基
板の要求性能に応じて設計する。 両面接着シートの基材31の材質としては絶縁信頼性の
点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポ
リサルフォン、ポリエーテルサルフオン、ポリパラバン
酸などのプラスチックフィルムの使用が好ましい。この
プラスチックフィルムは、前記導電性材料4として加熱
乾燥や熱硬化処理を必要とする材料を使用する場合、そ
れらの熱処理温度に応じた耐熱性を考慮して選択すれば
よい、また、前記導電性材料4として有機溶剤が含有さ
れる材料を使用する場合は、それらに対する耐溶剤性を
考慮して選択すればよい、さらに、積層回路基板の要求
機能に応じて寸法安定性、機械的強度などを考慮して選
択すればよい。 両面接着シート3の接着層32の材質としては、要求さ
れる耐熱性、耐溶剤性などに応じてゴム系、アクリル系
、ビニル系、エポキシ系、シリコン系などの接着材料か
ら適宜選択する。 両面接着シート3の厚みは、電気的接続部に形成される
導電性材料4の層厚、絶縁抵抗、寸法安定性などを考慮
して設計する。 両面接着シート3の形状は、電気的接続部に使用する導
電性材料4の種類に応じて適宜設計する。 たとえば、使用する導電性材料4がホットメルト型の導
電ペーストや導電シートの場合、導電ペーストや導電シ
ートの形成領域の外寸に対して、両面接着シート3のス
ルーホール領域の内寸を大きくするとよい(第5図及び
第6図参照)。これは、二枚の回路基板の電気的接続部
を熱圧着装置の熱圧着ヘッド6で加熱加圧する際、導電
ペーストや導電シートの形成領域と両面接着シート3の
スルーホール領域とが接触していると、あるいはごく小
さな間隙だけで隣接していると、熱圧着ヘッド6の押圧
面に対して両面接着シート3が支点として作用し、その
付近では導電ペーストや導電シートに対する押圧が減少
して、その結果、熱圧着ヘッドから導電ペーストや導電
シートに均一な熱と圧力とを加えることができなくなる
からである(第7図及び第8図参照)。 また、使用する導電性材料4が紫外線硬化型の導電ペー
ストの場合、前記ホットメルト型の場合とは逆に、導電
ペーストの形成領域の外寸と、両面接着シート3のスル
ーホール領域の内寸とを極カ一致させて、互いの間隙を
小さくするとよい。 これは、次の理由による。つまり、二枚の回路基板の電
気的接続部を接続する際、導電ペーストを塗布後、それ
が流動性のある状態で回路基板を重ね合わせ、さらに押
圧しながら紫外線照射を行なう必要がある。その際、押
圧が過大であると、スルーホール内で導電ペーストかに
じみ、導電ペーストの厚みにバラツキを生じる。この厚
みのバラツキは、紫外線透過性のムラが原因となって硬
化度のバラツキを生じ、また回路基板がたわむことによ
り電気的接続部に応力を生じ、その結果、得られる積層
回路基板の電気的特性、機械的強度に悪影響を及ぼすか
らである。前記したように、導電ペーストの形成領域の
外寸と、両面接着シート3のスルーホール領域の内寸と
を極カ一致させることによって、両面接着シート3がス
ペーサーとして作用し、押圧力を一定に保てることにな
る。 さらに、使用する導電性材料4が蒸発乾燥型の導電ペー
ストの場合、両面接着シート3に、電気的接続部と外部
とを結ぶ通路7を設けるようにするとよい(第9図参照
)。これは、導電ペースト中の溶剤を揮散しやすくする
ためである。なお、この場合、溶剤を揮散させた後は外
部環境から電気的接続部を保護するため、電気的接続部
と外部との通路7を、樹脂やゴムにより封止しておくと
よい。 なお、この発明に係る両面接着シート3は、電気的接続
部を補強する役割を果たす。たとえば、温度・湿度など
の環境条件の影響による接着力の経時変化により、電気
的接続部の強度が低下したり導通抵抗が増大する可能性
がある。したがって、電気的接続部の周囲を、基板11
・21と両面接着シート3により封止するようにすれば
(第1〜2図参照)、電気的接続部分が保護・補強され
るため、機械的強度や電気的接続性の低下を防止する9
:とができる。電気的接続部の周囲が両面接着シート3
で完全に囲まれない場合は、残りの部分に樹脂やゴムな
どの封止材5を塗布し、乾燥あるいは硬化して封止すれ
ばよい(第3〜4図参照)。 ることかできる。また、両面接着シート3の接着層32
として無溶剤の硬化性樹脂を使用可能な場合は、接着材
の硬化時の体積収縮により電気的接続部が加圧され、電
気的接続性がいっそう向上する。
【実施例】
FPCとITO回路基板とにより積層回路基板を得た例
を以下に示す。 まず、125μm厚のポリイミドフィルム上に銀ペース
ト(大阪アサヒ化学製LS−500>を所定の回路パタ
ーンにスクリーン印刷し、50℃にて10分間乾燥後、
80℃にて30分間加熱して熱硬化させ、FPCを作製
した。また、1.1mmmm−ダガラス上に蒸着法によ
って形成されたITO上に、所定の回路パターンのレジ
ストをスクリーン印刷法にて形成し、エツチング法によ
りITOをパターン化してITO回路基板をイV製した
。 次に、25μm厚の両面接着シート(日東電工製)を、
FPCとITO回路ガラス基板の絶縁部分と所定の周囲
形状を残し、各電気的接続部を6mm角の大きさで打ち
抜き、片面の離型紙を剥し、FPCの回路形成面の所定
の位置に接着した。 次いで、ITO回路基板の回路内のFPCの回路との電
気的接続部である4nv角の各端子部上に、ホットメル
ト型等方導電ペースト(日本黒鉛製)をスクリーン印刷
法を用いて各々51角の大きさに形成し、110°Cに
て3分間乾燥した。 FPCと接着した両面接着シートの残るらう一方の離型
紙を剥し、ITO回路基板の所定の位置に接着した。次
に、前記等方導電ペーストが形成された電気的接続部を
、FPCのベースフィルム面側から熱圧着ヘッドにより
140℃にて10秒間加熱圧着し、FPCの回路とIT
O回路基板の回路とを電気的に接続した。 さらに、電気的接続部の周辺部にエポキシ系熱硬化型樹
脂を塗布し、130℃にて2分間加熱して電気的接続部
を封止した。
【発明の効果】
この発明の積層回路基板は、回路基板間の非電気的接続
部は両面接着シートを介して積層され、電気的接続部は
接着性を有する導電性材料を介して積層されるようにす
るものであるので、回路基板間の絶縁が確実であり、機
械的強度および電気的特性に優れた信頼性の高い積層回
路基板である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の積層回路基板の一実施例を示す断面
図、第2図はその平面図である。第3図はこの発明の積
層回路基板の他の実施例を示す断面図、第4図はその平
面図である。第5〜9図は電気的接続部を示す断面図で
あり、第5図は第6図のA−AI!7r面図、第7図は
第8図のA−A[Ll?面図である。 1・・・ITO回路基板、2・・・FPC13・・・両
面接着シート、4・・・導電性材料、5・・・封止材、
11・・・基板、12・・・ITO回路、21・・・基
板、22・・・プリント回路、31・・・基材、32・
・・接着層。 特許出願人 日本写真印刷株式会社 第3図 第=1 [21 第9図 第5図 く 1・・・導電性材料 3・・・両面接着シート 5・・・熱圧着ヘッド )・・・両面接着シート ・・導電性材料

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回路が形成された二枚の回路基板の回路形成面が
    対向するように積層された積層回路基板において、回路
    基板間の電気的接続部は接着性を有する導電性材料(4
    )を介して接続され、非電気的接続部は両面接着シート
    (3)を介して接着されていることを特徴とする積層回
    路基板。
  2. (2)導電性材料(4)が、ホットメルト型導電ペース
    トおよびホットメルト型導電シート・熱硬化型導電ペー
    スト・蒸発乾燥型導電ペースト・紫外線硬化型導電ペー
    ストからなる群より選ばれた少なくとも一つの材料であ
    る請求項1に記載の積層回路基板。
  3. (3)電気的接続部が、四方を両面接着シート(3)の
    存在により封止されている請求項1に記載の積層回路基
    板。
  4. (4)電気的接続部が四方の一部を両面接着シート(3
    )の存在により、残る部分を樹脂あるいはゴムの存在に
    より封止されている請求項1に記載の積層回路基板。
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