JPH02237195A - プリント配線基板とその製造方法 - 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、各種電気回路の基板に使われるプリント配線
基板とその製造方法に関する。

［従来の技術］ 従来の一般的なプリント配線基板は、電気絶縁性の樹脂
製ベースプレートにエッチング等によって所望の回路パ
ターンを形成したものであるが、この種の配線基板はい
わゆる湿式の製造工程（ウエットプロセス）によるため
作業環境や廃液処理等に問題がある。

エッチングによらない方法として、最近では導電インク
を用いた配線基板の製造方法が着目されている。導電イ
ンクはボリマーに導電金属粉を混入させたものであり、
これを電気絶縁性のシート上に所望の回路パターンで印
刷する訳であるが、導電インクを単に絶縁シート上に被
着させただけでは剥離しやすい。また、配線基板上に導
電インク層による凹凸が存（Ｉ：シていると、この配線
基板を折曲げたり孔をあける等の後加工を行なう際に凹
凸部付近に過剰な応力が残留し、クラツク等の欠陥を生
じるおそれがある。これらの理由から、例えば特開昭８
１−　１０８９号公報に見られる先行技術のように、転
写フィルム上に絶縁インク層を塗布するとともにその上
から所望の回路パターンの導電インク層を印刷し、更に
その上を接着剤層で固めたのちに上記転写フイルムを剥
離させるといった工程が提案されている。

［発明が解決しようとする課題コ 前述した先行技術を始めとして、従来の導電インクを用
いた配線基板の製造方法は工程が複雄であるとともに製
造に比較的長時間を要し、しかも導電インク層を剥離し
に＜＜シたり表面を平滑化させるのに接若剤等の余計な
材料を必要としており、コスト的にも不利であった。

従って本発明の目的は、製造工程が簡略化され、ドライ
プロセスで実施でき、しかも低コスト化に寄与できるよ
うなプリント配線基板とその製造方法を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を果たすために開発された本発明の配線基板は
、可撓性を有するとともに半硬化状態を得ることの可能
な電気絶縁性樹脂シートと、導電インクを硬化させてな
り上記樹脂シートに所定の回路パターンで配設されると
ともに一面側のみが樹脂シート上に露出するようにして
上記樹脂シートに埋込まれた導電パターン層と、上記樹
脂シートの裏面側に重合されたベースプレートとを具備
したものである。

本発明によるプリント配線基板の製造方法は、熱可塑性
の樹脂シートまたは半硬化状態にある熱硬化性樹脂シー
トを用い、この樹脂シート上に導電インクを用いて導電
パターン層を印判するとともに、この導電パターン層を
樹脂シートよりも硬くなるまで硬化させたのちに、半硬
化状態にある樹脂シートに熱ブレスによって上記導電パ
ターン層を押込み、そののち樹脂シートを硬化させるよ
うにしたことを特徴とする。

［作用］ 本発明のプリント配線基板においては、硬化した導電イ
ンクからなる回路パターン層が樹脂シート中に埋込まれ
た状態になっているから、剥離強度が高くかつ平滑な表
面の配線基板が得られる。

本発明の導電パターン層は、硬化した導電インクからな
るパターン層を半硬化状態にある樹脂シート内に熱ブレ
スによって押込むだけでよいから、ドライプロセスで実
施でき工程が簡単である。そして接着剤を使用せずとも
回路パターン層を剥離しにくいものにすることができる
とともに、平滑な表面が得られる。

［実施例］ 以下に本発明の第１実施例について、第１図ないし第５
図を参照して説明する。第１図に模式的に示されたプリ
ント配線基板１０は、電気絶縁性を６する樹脂からなる
樹脂シ一ト１１と、所定の回路パターンで配設された導
電パターン層１２と、金属あるいは合成樹脂製のベース
プレート１３と、絶縁力バーコート１４などからなる。

樹脂シート１１は可撓性および耐熱性を有している。こ
の樹脂シ一ト１１の材料は、一例として不飽和ポリエス
テルの一種であるジアルフタレート系樹脂を不織布に含
浸させた熱硬化性樹脂が使われる。樹脂シ一ト１１の厚
みは５０μｍ以上である。

導電パターン層１２は、光硬化形樹脂の一例としての紫
外線硬化形樹脂を、約３％含有させた導電インクに、紫
外線を照射することによって硬化させたものである。導
電インクはポリマー中に導体金属粉を含有させたもので
あり、電気抵抗値が例えば約３　ｍｎ＋Ω／ｓｑｕａｒ
ｅ前後の良導体である。導電パターン層１２は、その一
面側（図示上面側）のみが樹脂シ一ト１１の表面側に露
出するようにして樹脂シ一ト１１に埋設されている。導
電パターン層１２の厚さは問わないが、例えば３０μｍ
以ドである。

ベースプレート１３は、樹脂シ一ト１１の裏面側に接着
されている。このベースプレート１３は金属板のように
剛性を自゛する材料からなり、平板状であってもよいが
、平面展開可能な立体形状に折曲成形されていてもかま
わない。

上記配ｉ基板１０を製造する工程は次の通りである。

第２図に示された半硬化状態の樹脂シート（プリブレグ
）１１′を用意する。半硬化シート１１′は、その形状
を保ったままでの保管や移送に耐えるとともに、切断や
孔あけ等の機械加工にも耐える保形性を有している。し
かもこのシート１１′は、局部的に押圧されると塑性流
動を生じる程度の半硬化状態にある。このシート１１′
の材料には、前述したように不飽和ポリエステル系樹脂
を不織／Ｉｉに含浸させた繊維強化タイプの熱硬化性樹
脂が使われる。

次に、第３図に示されるように半硬化シート１１′の表
面上に、前述した導電インクを用いて所定の凹路パター
ンをスクリーン印刷し、導電バクーン層１２を形成する
。ここで使われる導電インクには紫外線硬化タイプの樹
脂が混入されており、印刷終了後に紫外線を数秒ないし
数ｌＯ秒間照射することによってキュアされて硬化する
。シート１１′　は半硬化のままである。

上記導電インクが半硬化シート１１′よりも硬くなるま
でキュアされたら、第４図に示されるように、半硬化シ
ート１１′の裏面側にベースプレート１３を重ねるとと
もに、加熱手段を備えたブレス機の押し型１６．１７に
よって、熱を加えながら半硬化シート１１′と導電パタ
ーン層１２とベースプレート１３とを厚み方向にブレス
する。熱ブレス条件は、一例として加圧力４０〜５０ｋ
ｇ　／　ｃｒｎ　２，温度１５０℃，加圧時間３０分で
ある。

こうして熱ブレスされることにより、半硬化シート１１
′の一部すなわち導電パターン層１２が乗っている部分
が塑性流動を生じ、導電パターン層１２が半硬化シート
１１′内に押込まれて両者が互いに接着するとともに、
シート１１′とベースプレート１３も互いに接着し、更
にはシート１１′が熱によって硬化する。

上記熱ブレス工程を経て得られた基板１０は第５図に示
されるようなものであり、硬化し．た樹脂シ一ト］１に
導電パターン層１２が埋設されているとともに、樹脂シ
一ト１１とベースプレート１３が一体化している。こう
して得られた基板１０は導電パターン層１２の一面が樹
脂シ一ト］１の表面側に露出した状態になっているから
、必要に応じて所望の範囲にわたって絶縁力バーコ−ト
１４　（第１図参照）を彼着させる。絶縁カバーコート
１４を塗布しない箇所１８において、半［１１付け等の
接続処理をなすことができる。

本実施例の配線基板１０における導電パターン層１２は
、その一面を除いて樹脂シ一ト１１中に埋込まれた状態
になっているため、そのままでも充分な耐剥離強度を有
している。樹脂シ一ト１１と導電パターン層１２との間
の引剥し強度は、１．８　〜２．Ｏ　ｋｇ　ｆ　／　ａ
ｎ　２と大きな値が得られる。樹脂シ一ト１１とベース
プレート１３との間の引剥し強度は０．６〜１．２　ｋ
ｇ　ｆ　／　ａｎ　２である。そしてこの配線基板１０
は、完全なドライプロセスによって製造できるため、従
来のエッチング法に比べてゴー程や製造設備が簡略化さ
れるとともに、作業環境が悪化せず、廃液処理の問題も
生じない。

次に本発明の第２実施例について、第６図ないし第１１
図を参照して説明する。

第６図に模式的に示された複層形プリント配線基板２０
は、電気絶縁性を有する樹脂からなる第１の樹脂シ一ト
１１と、この樹脂シ一ト１１の表層部に所定の回路パタ
ーンで配設された第１の導電パターン層１２と、電気絶
縁性を有する樹脂からなる第２の樹詣シ一ト２１と、こ
の樹脂シ一ト２１の表層部に所定の回路パターンで配設
された第２の導電パターン層２２と、第１の樹脂シ一ト
１１の裏面側に接着されている金属あるいは合成樹脂製
のベースプレート１３と、第２の樹脂シ一ト２１の表面
を覆う絶縁力バーコート１４などからなる。

そして第２の樹脂シ一ト２１の適宜箇所にスルーホール
３０が開設されているとともに、このスルーホール３０
に導電材３１が装填されており、この導電材３１を介し
て第１の導電パターン層１２と第２の導電パターン層２
２とが互いに電気的に接続されている。導電材３１は、
スルーホール３０に充填した導電インクを硬化させたも
のである。

樹脂シート１１．２１は可撓性および耐熱性を有してい
る。この樹脂シート１１．２１の材料は、一例としてジ
アルフタレート系樹脂を不織布に含浸させた熱硬化性樹
脂である。導電パターン層１２．２２は、いずれも紫外
線硬化形樹脂を含有する導電インクに紫外線を照射する
ことによって硬化させたものである。導電パターン層１
２，２２の厚さは問わないが、例えば各々３０μｍ以下
である。

この第２実施例の複層形配線基板２０を製造する工程は
次の通りである。

第７図に示されるように、半硬化状態の樹脂シート（ブ
リブレグ）２１′を用意し、この半硬化シート２１′の
所定位置にプ１ノス等の機械加工によってスルーホール
３０を穿孔する。

次に、第８図に示されるようにスルーホール３０に導電
インクからなる導電材３１を充填したのち、第９図に示
されるように導電インクを用いて所定の回路パターンを
スクリーン印刷することによって、導電パターン層２２
を形成する。導電インクには紫外線硬化タイプの樹脂が
混入されており、紫外線を照射することによってキュア
される。

導電インクが半硬化シート２１′よりも硬くなるまでキ
ュアされたら、第１０図に示されるように、半硬化シ一
ト２１′に第１の配線基板１０を重ねる。この第１の配
線基板１０は、前記第１実施例で述べた製造工程によっ
て予め作成しておく。そして加熱手段を備えたブレス機
の押し型１６．１７によって、熱を加えながら半硬化シ
ート２１′と第１の配線基板１０を厚み方向にブレスす
る。熱ブレス条件は第１実施例で述べたのと同様でよい
。この熱ブレス工程によって、第２の導電パターン層２
２が半硬化シート２１′内に押込まれて両者が互いに接
着するとともに、シート２１’　と第１の樹脂シ一ト１
１とが互いに一体に接着し、更にシート２１′が熱によ
って硬化する。

こうして得られた複層形配線基板２０は第１１図に示さ
れるようなものであり、導電パターン層１２．２２がス
ルーホール３０内の導電材３１を介して互いに電気的に
導通している。導電パターン層２２の表面には、必要に
応じて絶縁カバーコ−ト１４（第６図参照）が披着させ
られる。このような熱ブレス工程を繰返すことにより、
導電パターン層１２．２２が２層以上に積層された多層
配線基板を得ることも可能である。

本実施例の複層形配線基板２０は、導電バターン層１２
，２２が樹脂シート１１．２１内に入り込んでおり、表
面上の凹凸を無くすことができるから、この配線基板２
０に行なわれる折曲げや孔あけ等の後加工において、基
板２０の表面に過剰な残留応力が生じることを抑制でき
る。

なお、上記第１および第２実施例では導電インク中に紫
外線硬化形の樹脂を混入させるこ，とによって導電イン
クを硬化させるようにしたが、それ以外の手段によって
硬化させるようにしてもよい。

例えば、紫外線以外の波長の光で硬化する樹脂を用いた
り、電子ビームによって硬化する樹脂が使用されてもよ
いし、２液混合タイプの接着剤を導電インク中に混入さ
せて印刷後に硬化させることもできる。あるいは、導電
インクを硬化させるのに必要な熱容瓜（加熱時間および
加熱温度等）に応じて硬化特性が互いに異なる材料を選
定することにより、導電インクの硬化が樹脂シートより
も先に始まるようにしてもよい。このように硬化速度を
制御する方法と、前述した光硬化形樹脂を混入する方法
とを組合わせれば、電気抵抗値を増大させる原因となる
光硬化形樹脂の混入量を減らすことができ、抵抗値の小
さな導電パターン層１２，２２を得る上で好ましい結果
が得られる。

また、第１２図に示されるように、ベースプレートを用
いずに樹脂シ一ト１１と導電パターン層１２および絶縁
力バーコート１４からなるフレキシブル配線基板４０を
構成してもよい。また第１３図に示されるように、平面
展開可能な立体形状に成形されたベースプレート１３に
、上記フレキシブル配線基［４０を貼り付けるようにし
てもよい。ベースプレート１３に金属を用いた場合はプ
レート１３によって電磁シールド効果が得られるととも
に、放熱性が良好であるから導電パターン層１２の発熱
を抑制できる。

上記各実施例では、キュア前に半硬化状態を呈する半硬
化樹脂シ一ト１１’．２１’を用いたが、本発明を実施
するに当って、熱可塑性樹脂からなる樹脂シートを用い
てもよい。この場合、熱ブレス時にこの熱可塑性樹脂シ
ートを半硬化状態まで加熱してから導電パターン層１２
．２２をこの樹脂シートに押込み、そののち硬化温度ま
で冷却する。

［発明の効果コ 本発明によれば、導電インクを用いた配線基板の製造工
程が簡略化され、低コスト化に寄与できるとともに、ド
ライプロセスで実施できる。そして、印刷による導電パ
ターン層を硬化させるので、微細な回路を形成できる。

この導電パターン層は絶縁樹脂シートに熱ブレスによっ
て埋込まれているので接着強度が高いとともに、表面に
凹凸のない平滑な配線基板が得られ、しかも絶縁性が向
上するので電蝕防止の点でも優れた性能を発揮する。

【図面の簡単な説明】

゜第１図ないし第５図は本発明の第１実施例を示し、第
１図はプリント配線基板の断面図、第２図は半硬化樹脂
シートの断面図、第３図は導電パターン層を印刷した状
態の断面図、第４図は熱ブレス時の断面図、第５図は熱
ブレス後の断面図、第６図ないし第１１図は本発明の第
２実施例を示し、第６図は複層形プリント配線基板の断
面図、第７図は半硬化樹脂シートに孔をあけた状態の断
面図、第８図は孔に導電インクを充填した状態の断面図
、第９図は導電パターン層を印刷した状態の断面図、第
１０図は熱ブレス時の断面図、第１１図は熱ブレス後の
断面図、第１２図は本発明の第３実施例を示すフレキシ
ブル配線基板の断面図、第１３図は立体形状のベースプ
レートを用いた配線基板の斜視図である。 １０・・・プリント配線基板、１１・・・樹脂シート、
１１′・・・半硬化状態の樹脂シート、１２・・・導電
パターン層、１３・・・ベースプレート、１４・・・絶
縁カバーコート、２０・・・複層形のプリント配線基板
、２］・・・樹脂シート、２１′・・・半硬化状態の樹
脂シート、２２・・・導電パターン層、４０・・・フレ
キシブル配線基板。 第１図 第２図 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 第４因 第１０図 第１１図 第 図 果 図 ′６８図 第１３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　可撓性を有するとともに半硬化状態を得ること
   の可能な電気絶縁性樹脂シートと、導電インクを硬化さ
   せてなり上記樹脂シートに所定の回路パターンで配設さ
   れるとともに一面側のみが樹脂シート上に露出するよう
   にして上記樹脂シートに埋込まれた導電パターン層と、
   上記樹脂シートの裏面側に重合されたベースプレートと
   を具備したことを特徴とするプリント配線基板。
2. （２）　半硬化状態にある熱硬化性の電気絶縁性樹脂シ
   ートの表面に導電インクを用いて所定の回路パターンを
   印刷する工程と、上記導電インクを上記樹脂シートより
   も硬くなるまで硬化させたのちにこの導電インクからな
   る導電パターン層の上からこの樹脂シートを厚み方向に
   熱ブレスすることによって導電パターン層を樹脂シート
   内に押込むとともに樹脂シートを硬化させる工程とを具
   備したことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
3. （３）　熱可塑性の電気絶縁性樹脂シートの表面に導電
   インクを用いて所定の回路パターンを印刷する工程と、
   印刷された上記導電インクを硬化させる工程と、硬化し
   た導電インクからなる導電パターン層の上からこの熱可
   塑性樹脂シートを厚み方向に熱ブレスすることによって
   樹脂シートを半硬化状態にするとともに導電パターン層
   を樹脂シート内に押込む工程と、樹脂シートをその硬化
   温度まで冷却する工程とを具備したことを特徴とするプ
   リント配線基板の製造方法。