JPH0218591B2

JPH0218591B2 -

Info

Publication number: JPH0218591B2
Application number: JP57157038A
Authority: JP
Inventors: Teru Okunoyama
Original assignee: Toshiba Chemical Products Co Ltd
Current assignee: Toshiba Chemical Products Co Ltd
Priority date: 1982-09-09
Filing date: 1982-09-09
Publication date: 1990-04-26
Also published as: JPS5946715A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、導電性ペーストにより導電回路を形
成した回路板に関する。

（従来の技術）従来から、金属基板あるいはネガ・ホトレジス
ト法によつて銅を被覆した積層体を、エツチング
することによつて基本パターンを形成し、さらに
カーボンペーストのスクリーン印刷やジヤンパ線
によつて、ジヤンパー回路やキーボード接点部を
形成させて、例えば電卓用回路板を製造すること
が知られている。

しかし、上述のネガ・ホトレジスト法は工程が
多く、かつコストが高くつくという欠点があり、
またエツチング処理とスクリーン印刷とを併用し
なければならないという煩雑さもあつた。

一方、銀を導電性成分とし、これにバインダ成
分としてフエノール系樹脂やエポキシ系樹脂を混
合した導電性ペーストを、絶縁基板上に所要のパ
ターン形状にスクリーン印刷した後、100〜200℃
の温度範囲で焼成して得られる電気回路板も知ら
れている。

このような回路板は比較的安価であるうえ、焼
成温度が低くてすみ、しかも製造工程が簡略であ
るという利点があるものの、後のアツセンブリー
工程でのIC、LSIやチツプ部品の半田付けの際
に、半田食われが大きいという欠点があつた。

これは、バインダ成分としてフエノール系樹脂
やエポキシ系樹脂を用いた場合、基板に対する充
分な密着接合性を得るためには、導電性ペースト
中に上記バインダ成分を20〜30重量％と比較的多
量に添加しなければならないため、半田の濡れ性
が低くなり、またフエノール系樹脂やエポキシ系
樹脂の半田に対する耐蝕性が低いためである。

このため、上述した銀を主体とする導電性ペー
ストを用いた導電回路上には、直接半田付けを行
うことが困難で部品を搭載することができず、こ
の種の導電性ペーストはもつぱら部品搭載を行わ
ない配線部やスルホール部等にもつぱら使用され
てきた。

また、導電性充填剤として半田に対する濡れ性
が良好な銅を使用することも考えられるが、バイ
ンダ成分として上記フエノール系樹脂やエポキシ
系樹脂を用いた場合には、上記銀を主体とする導
電性ペーストと同様に半田食われが大きいという
問題が発生するとともに、上述したようにバイン
ダ成分の含有量を比較的多くしなければならない
ために電気抵抗値が高くなるなど、さらに信頼性
に劣つてしまう。

（発明が解決しようとする課題）上述したように、ネガ・ホトレジスト法によつ
て形成した銅層にエツチング処理を施して基本パ
ターンを形成した回路板では、工程が多くて作業
が繁雑であるとともにコストが高いという問題が
あり、またジヤンパー回路やキーボード接点部を
形成する際にはスクリーン印刷技法を併用しなけ
ればならず、さらに作業が繁雑になるという問題
があつた。

また、銀を主体とする導電性ペーストを用いて
基本パターンを形成した回路板では、バインダー
成分として添加する樹脂による半田食われが大き
いため、部品を搭載できず、部品搭載を行わない
配線部やスルホール部等にしか使用できないとい
う問題があつた。

本発明はこのような点に対処してなされたもの
で、スクリーン印刷によつて部品搭載用の半田付
けが可能な導電回路を形成し、またこの導電回路
上には同じくスクリーン印刷によりジヤンパー回
路の形成された回路板を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］（課題を解決するための手段と作用）すなわち本発明の回路板は、絶縁被覆された金
属基板表面に、数平均分子量が10000以上で水酸
基を架橋性官能基として有する硬化性樹脂と、ア
ミノ樹脂と、平均粒径が10μｍ以下の銅粉末とを
主成分とする導電性ペーストによる導電回路がパ
ターン状に形成され、この導電回路の一部分には
半田付けにより部品が搭載されており、また他の
部分にはカーボンペーストによりジヤンパー回路
が設けられていることを特徴とする。

以下、図面を参照に本発明の回路板を更に説明
する。

図において符号１は絶縁被覆２の施されたアル
ミニウム、ステンレス等の金属基板であり、この
絶縁被覆２上には導電性ペーストがスクリーン印
刷により塗布され、焼付けられてパターン状の導
電回路３が形成されている。この導電回路３の一
部分には熱硬化性または光硬化性の絶縁性レジス
トインクにより絶縁層４が形成され、さらにこの
絶縁層４上には導電回路３とクロスオーバーする
ようカーボン系ペーストによりジヤンパー回路５
ａが形成されて導電回路３の他の部位間を接続し
ている。

また、導電回路３の他の部分には、半田７によ
りIC、LSIやチツプ等の部品８が搭載されてい
る。

絶縁被覆された金属基板１上の他の部分には、
カーボンペーストによるキーボード接点部５ｂが
形成されている。

本発明においては、部品搭載部とキーボード接
点部５ｂ以外の部分に絶縁性レジストインクをス
クリーン印刷して絶縁層６が形成されるようにし
てもよい。

本発明における導電回路の形成は、数平均分子
量が10000以上で水酸基を架橋性官能基として有
する、例えばフエノキシ樹脂等の硬化性樹脂と、
架橋剤としてアミノ樹脂（初期縮合物を含む）
と、導電性充填剤として平均粒径10μｍ以下の銅
粉末とに有機溶剤を添加混合してなる導電性ペー
ストを用いて行われる。

この導電性ペーストにおけるバインダ成分を上
記の通りに限定したのは、下記の理由による。

すなわち、バインダ成分として水酸基を架橋性
官能基として有する、例えばフエノキシ樹脂等の
硬化性樹脂と、架橋剤としてアミノ樹脂とを用
い、架橋硬化させることによつて、バインダ成分
の使用量が少量でも銅粉末を基板上に強固に密着
接合させることが可能となり、銅粉末を用いても
電気抵抗が低くなるとともに半田に対する濡れ性
が向上するためである。

また、フエノキシ樹脂等の硬化性樹脂を架橋硬
化させたものは、半田に対する耐蝕性にも優れて
いる。なお、上記硬化性樹脂の分子量が10000未
満であると、導電性ペーストの粘性が小さくな
り、導電回路形成の再現性が低下する。

アミノ樹脂は、上記硬化性樹脂を架橋硬化させ
るものであり、さらに半田温度で適度に分解が起
こり、銅粉末をより表面に露出させて半田に対す
る濡れ性をより向上させるものである。また、こ
のように半田温度で適度な分解が起こるため、ペ
ースト段階よりもさらに銅成分の比率が高まり、
電気抵抗がより向上する。

アミノ樹脂としては、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、プロピルアルコール等のいずれか
の低級アルコールでエーテル化したものが適して
いる。

導電性ペーストにおける導電性充填剤としての
銅粉末は、従来用いられてきた銀に比べて安価で
あり、また半田の濡れ性および付着性にも優れて
いる。また、粒径が10μｍ以下のものを使用する
ことによつて導電性ペーストに適度な粘性が発現
し、印刷性が良好になり、導電回路形成の再現性
が向上する。

また、銅粉末の配合量は樹脂分（硬化性樹脂と
アミノ樹脂）と銅粉末との合計量の90〜95重量％
を占める量が適している。銅粉末の配合量が90重
量％未満であると硬化面の半田付け性が改良され
ず、95重量％を超えると基材への密着性が不良に
なり硬化後脆弱になるので好ましくない。

次に本発明の回路板の製造方法について説明す
る。

まず、金属基板１上に印刷またはコーテイング
等によつて絶縁被覆２を設け、この絶縁被覆２上
に前述した導電性ペーストをスクリーン印刷によ
つて塗布し、150〜200℃、0.25〜１時間で予備焼
成し、さらに300〜400℃で、５〜10分間窒素雰囲
気中で銅粉末を酸化させることなく本焼成するこ
とにより導電回路３をパターン状に形成する。

この導電回路の一部分に熱硬化性または光硬化
性の絶縁性レジストインクをスクリーン印刷によ
り塗布して絶縁層４を形成し、その後この絶縁層
４上を導電回路３をクロスオーバーするようにカ
ーボン系ペーストによりジヤンパー回路５ａを形
成すると同時に絶縁被覆２上にキーボード接点部
５ｂを形成する。

さらにキーボード接点部５ｂと部品搭載部以外
の部分に絶縁性レジストインクをスクリーン印刷
して絶縁層６を形成する。その後、部品搭載部と
なる導電回路３上に半田７を浸漬法等により形成
する。最後に部品搭載部の半田７の上にIC、LSI
やチツプ等の部品８を実装して回路板を製造す
る。

（実施例）次に、本発明の実施例について説明する。

まず、平均粒径10μｍ以下の銅粉末94重量％
と、数平均分子量が10000以上のフエノキシ樹脂
とヘキサメチルメチロールメラミン（メラミン樹
脂の初期生成物のエーテル化合物）とからなるバ
インダ成分６重量％とを主成分とし、これに溶剤
としてブチルカルビトールアセテートを添加混合
して、導電性ペーストを製造した。

この導電性ペーストを絶縁被覆された金属基板
表面にスクリーン印刷によつて塗布し、180℃で
30分間加熱して予備焼成した後、350℃で５分間
窒素雰囲気中で本焼成して導電回路をパターン状
に形成した。

この導電回路の抵抗値は、２〜３×10^-2Ω・cm
（18μｍ厚）と良好であり、また半田付けが可能
であつた。

次に、光硬化性の絶縁性レジストインクにより
導電回路の一部分に絶縁層を印刷により形成し、
この絶縁層上に導電回路とクロスオーバーするよ
うにカーボン系ペーストによりジヤンパー回路を
形成すると同時に絶縁被覆上にキーボード接点部
を形成した。このキーボード接点部と部品搭載部
以外の部分に絶縁性レジストインクをスクリーン
印刷して絶縁層を形成した。

また、導電回路の他の部分には半田によりIC、
LSIやチツプを搭載して回路板を製造した。

次に、この実施例における導電回路の半田付け
性について述べる。

まず、上記実施例における導電性ペーストと、
従来例として銀粉末80重量％およびエポキシ樹脂
20重量％の比率で作製した銀系ペーストとをそれ
ぞれ用いて導電層を作製し、これら導電層表面を
松ヤニ（フラツクス）で処理した後、230℃の半
田浴（Sn：Pb＝60：40）に５秒間浸漬して半田
の濡れ性を評価した。

その結果、この実施例の導電性ペーストを用い
た導電層は、半田濡れ性がほぼ100％と良好であ
つたのに対し、従来例による導電層はほとんど半
田がのらなかつた。

また、この実施例における導電回路の電気抵抗
の評価を行うために、上記半田付け性の評価に使
用した導電性ペーストをそれぞれ用い、アルミナ
基板上に184mm×１mmの形状に導電層を形成し、
これら導電層の電気抵抗を測定して、膜厚による
換算値として体積抵抗率を求めた。

その結果、この実施例の導電性ペーストを用い
た導電層の体積抵抗率は５×10^-5Ω・cmで、従来
例による導電層の体積抵抗率は３×10^-4Ω・cmで
あつた。

このように、この実施例の回路板における導電
回路は、半田濡れ性に優れるため、部品の搭載が
可能であり、したがつて部品搭載部や配線部を含
む基本導電回路パターンをスクリーン印刷技法に
より形成することが可能となり、ジヤンパー回路
の形成等を含む一連の製造工程をスクリーン印刷
技法により行え、作業効率が向上するとともに製
造コストが低減できる。

［発明の効果］このように構成された回路板は、絶縁被覆され
た金属基板上に導電回路やジヤンパー回路あるい
はキーボード接点部をスクリーン印刷法によつて
形成しており、しかもこの導電回路は電気抵抗が
非常に小さいうえに半田付け性が良好であるの
で、部品を搭載することができ、また従来の回路
板に比較して低コストである。さらにこの回路板
は箱体の一部として使用することができるので電
子機器の低コスト化と軽量化が実現できるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の回路板の一実施例を示す断面図で
ある。１……金属基板、２……絶縁被覆、３……導電
回路、４，６……絶縁層、５ａ……ジヤンパー回
路、５ｂ……キーボード接点部、７……半田、８
……部品。

Claims

【特許請求の範囲】１絶縁被覆された金属基板表面に、数平均分子
量が10000以上で水酸基を架橋性官能基として有
する硬化性樹脂と、アミノ樹脂と、平均粒径が
10μｍ以下の銅粉末とを主成分とする導電性ペー
ストによる導電回路がパターン状に形成され、こ
の導電回路の一部分には半田付けにより部品が搭
載されており、また他の部分にはカーボンペース
トによりジヤンパー回路が設けられていることを
特徴とする回路板。２絶縁被覆された金属基板表面の一部には、カ
ーボンペーストによるキーボード接点部が形成さ
れている特許請求の範囲第１項記載の回路板。３導電性ペーストの成分である銅粉末の量は、
樹脂分と銅粉末との合計量の90〜95重量％を占め
る量である特許請求の範囲第１項記載の回路板。