JPH02306686A

JPH02306686A - フレキシブルプリント回路

Info

Publication number: JPH02306686A
Application number: JP1126809A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Tominaga; 薫冨永; Tsukasa Sakuraba; 司桜庭
Original assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date: 1989-05-22
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1990-12-20

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）本発明はスクリーン印刷等によってカーボン印刷抵抗体
を形成したフレキシブルプリント回路に関するものであ
り、より詳細には電気・電子部品回路の薄型化、コンパ
クト化及びフレキシブル性を有するプリント回路に関す
るものである。

（従来技術）通常、プリント回路の基板は、ガラス、・エポキシ、紙
フェノールの様なリジッドな材料が使用され、プリント
回路の製造行程において、基板上には個々の部品、例え
ば炭素被膜固定抵抗器、コンデンサー、ダイオード等の
機能部品が実装され、その工程の取扱は、容易であるが
１、自由な立体配線はできず、専有面積が大きく軽量化
が蒸しい。

また、薄型化、コンパクト化等のため、フレキシブルな
基板が考えられており、この様なフレキシブル基板は柔
軟性があり、専有面積が小さく立体配線が可能であるな
どの理由から主として電子部品間或はコネクター間の相
互接続機能をもたせたものに使用されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来のこのようなフレキシブルなプリン
ト回路は基板自体が軟らかいため、前述の機能性部品を
実装することが困難であり、もし、出来た場合でも部品
自体や実装部分（半田付は部）に柔軟性がないため、フ
レキシブル性が損なわれ意味がなくなってしまう。

本発明の目的は、この様な事情に鑑みてなされたもので
、薄型化で、コンパクト化されたプリント回路を提供す
ることである。

本発明の目的はまた、柔軟性が失われることのないプリ
ント回路を提供することにある。

本発明の目的はさらに、機能部品の実装が容易なプリン
ト回路を提供することである。

（課題を解決するための手段）本発明のフレキシブルプリント回路はポリイミドフィル
ム上にカーボン印刷抵抗体を形成したことを特徴として
いる。

また、前記フレキシブルプリント回路のカーボン印刷抵
抗体には、エポキシ／メラミン樹脂とカーボンパウダー
から形成したもの、及びカーボンパウダーと構造式で表されるテトラカルボン酸無水物とジアミノジフェニ
ルメタン及び／またはジアミノジフェニルスルホンとラ
クタム化合物から形成したものかある。

（作用）本発明は基板材料としてポリイミドフィルムを用い、抵
抗体等の機能性部品をスクリーン印刷することにより形
成したものであり、これによって前述の問題となってい
た柔軟性のあるプリント回゛路が得られるという知見に
基づくものであ６゜ポリイミドは耐熱性、絶縁性に優れ
、基板材料としては適したものではあるが、そのフィル
ムは柔軟性があるため、機能性部品、例えば抵抗器、コ
ンデシサー等を実装することができず、基板材料として
は適したものとはいえなかった。本発明はこのようなポ
リイミドフィルム上にスクリーン印刷により抵抗体を形
成したものである。印刷時には、基板はリジッドであっ
ても、柔−であても工程上問題はなく、このようなカー
ボン印刷抵抗体は、薄型で、コンパクトにフィルム上に
容易に形成できるものでふる。

この為、プリント向路自体が薄型化、コンパクト化する
ことが容易にでき、更に、カーボン印刷抵抗体は、柔軟
性があるので回路自体をフレキシブルプリント化するこ
とができる。特に、カーボン印刷抵抗体がカーボンパウ
ダーと、エポキシ／メラミン樹脂組成物、または前記し
た特定のポリイミドとのペーストから成るものは柔軟性
が有り、本発明に適したものである。

（発明の好ましい実施態様）以下１本発明に係るフレキシブルプリント回路の好まし
い実施態様を添付図面に従って説明する。

第１図及び第２図は本発明に係るフレキシブルプリント
回路の断面図及び平面図である。第１図及び第２図に示
すようにポリイミドフィルム基板２には、後述する鋼箔
の導体回路３が形成されており、これらのポリイミドフ
ィルム基板２の上刃にはアンダーコート４及び電極６が
スクリーン印刷されている。電極６．６間には、スクリ
ーン印刷によりカーボン印刷抵抗体８が形成され、さら
に１．オーバー＝−）１０が施されている。

この様なフレキシブルプリント回路は、基板上に電極及
び抵抗体等の機能性部品が簡単に形成されるので、製造
上の加工工程が容易となり、生産性に優れるものである
。次に、本発明に使用される機能性部品であるカーボン
印刷抵抗体８及びポリイミドフィルム基板について詳し
く説明する。

ポリイミドフィルム基板本発明に使用される基板の樹脂はポリイミドであり、ポ
リイミドは耐熱性及び絶縁性に優れ、た樹脂で有ること
が公知で有る。特に、ピロメリット酸と下記に示す芳香
族ジアミン類とのポリイミドが好ましく、これらの樹脂
は少なくとも５００℃程度の熱安定性を有しており、後
述するカーボン印刷抵抗体の形成及びその発熱温度に十
分耐え得るものである。

また、これらの芳香族ジアミン類とピロメリット酸の無
水物とからのポリイミドフィルムの製造はすでに知られ
ており、その製造フィルムの厚みは１０乃至１００μ、
特に好ましくは２５μ乃至５０μで、ある、この様な厚
さのポリイミドフィルムはフレキシブル性があり、その
表面には後述するように銅箔が接着剤で良好に張り付け
られる。

更に、ピロメリット酸のほかに下記ビスフェノール系の
酸無水物をもちいることができる。

これらの無水物と前記芳香族ジアミンとのポリイミドは
、フィルム成形性もよく、耐熱性、絶縁性を有しており
、本発明の目的の基板としての使用が良好である。

３としてのカーボン１カーボン印刷抵抗体は、カーボンと熱硬化性樹脂との混
合物からなり、カーボンと熱硬化性樹脂とは、分散媒中
に混合されてカーボンペーストとされる。カーボンペー
ストは基板の電極間に２００乃至３２５メツシユのナイ
ロンあるいはステンレススクリーンによって印刷塗布さ
れる。塗布ペーストは１５０乃至２３０℃の範囲で３０
分乃至６時間加熱乾燥され、塗布ペースト中の熱硬化性
樹脂は一部または完全に硬化されて電極間には抵抗体が
形成される。

カーボンには１例えばケッチンブラック、アセチレンブ
ラック、ファーネスブラック、グラファイト等の粉末が
使用され、粉末物の粒径は、−次粒子（通常−次粒子は
物理的に集合されて二次粒子都市、ハンドリングし易く
して使用する。）が１乃至１０００ｍμ範囲内が好まし
い、カーボン粉末と熱硬化性樹脂との混合割合は適宜に
定められ、電極間の抵抗を大きくした場合には、カーボ
ン粉末の割合が少なくされ、１！極間の抵抗を小さくし
た場合には、カーボン粉末の割合が多くされる。カーボ
ン粉末と熱硬化性樹脂との混合前会を変えることによっ
て、抵抗体は通常１０１Ω／口乃至１０ＭΩ／口の範囲
内において調整される。

熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂。

フェノール樹脂、不飽和ポリエステル、ポリイミド等を
使用することが出来る。中でもエポキシ樹脂とメラミン
樹脂との組合せ（エポキシ／メラミン樹脂と略す）、ま
たは次に示すポリイミド系の熱硬化性樹脂が適している
。

熱硬化性樹脂は構造式が、（３，４，３’、４’−ジフェニルベンゾフェノンテト
ラカルボン酸二無水物）（３，４，３’、４’−ジフェニルベンゾフェノンスル
ホンテトラカルボン酸二無水物）で表されるテトラカルボン酸二無水物と、ジアミノジフ
ェニルスルホンと、ラクタム化合物と、から構成される
。

このような構成の樹脂をカーボン印刷抵抗体に使用した
場合、抵抗体は柔軟性に富み、且つ信頼性が良好であり
１本発明の目的であるプリント回路のフレキシブル性を
十分に満足させるものである。

ラクタム化合物（Ｒ−ＣＩ（ＣＨ２）、、Ｃ０Ｎ）Ｉ）
はｎが１乃至６の範囲のものが使用され、ラクタム化合
物とテトラカルボン酸二無水物との配合モル比は０．３
乃至３の範囲で使用される。ラクタム化合物は、テトラ
カルボン酸二無水物をジアミノジフェニルメタン及び、
またはジアミノジフェニルスルホンとアルコール類ない
しケトン類との溶液に相溶させる働きがある。

・　尚、ジアミノジフェニルメタンには、４．４’−ジ
アミノジフェニルメタン、３．４１−ジアミノジフェニ
ルメタン、３，３′−ジアミノジフェニルメタン等があ
り、ジアミノジフェニルスルホンは、４，４−ジアミノ
ジフェニルスルホン、　３．４′−ジアミノジフェニル
スルホン、３，３′−ジアミノジフェニルスルホン等が
ある。ラクタム化合物は、β−プロピオラクタム。

γ−ブチロラクタム、γ−バレロラクタム、δ−バレロ
ラクタム、ε−カプロラクタム、ヘプトラクタム等があ
る０分散媒としてのアルコール類、ケトン類としては、
メタノール、エタノール、２−メトキシエタノール（メ
チルセロソルブ）、ジアセトンアルコール、イソホロン
、アセトン、メチルエチルケトン等がある。

基　ａ　、電極′　　アンダーコート、　びオーバーコ
ートの　ａ前記ポリイミドフィルムには、１８乃至７０μＩＩＩ＠
度の厚さの銅箔等が接着剤を用いて貼付けられ、次に銅
箔等をエツチングして導体回路が形成される。アンダー
コート材料は、前記抵抗体に使用される熱硬化性樹脂と
同一の樹脂が使用される°が、これは同一の樹脂に限る
必要はない、また、樹脂の乾燥条件は、温度がｌｏｏ’
ｃ乃至２００℃で約１５分間とされる。

基板上の電極の形成は銀導電ペーストを所定のメツシュ
のスクリーンを使用した印刷によってされる。また、抵
抗体の形成後のオーバーコートは、所定のメツシュのス
クリーン等を用いて保護印刷され、加熱乾燥して形成さ
れる。オーバーコート材料は抵抗体に使用される熱硬化
性樹脂と同一の樹脂が使用されるが、同一の樹脂に限る
必要はない、樹脂の乾燥条件は温度が１００℃乃至２０
０℃で約１５分間とされる。

アンダーコート、抵抗体、及びオーバーニートの樹脂を
完全に硬化させるため、基板は１８０℃乃至２２０’Ｃ
で９０分乃至１８０分間以上加熱される。そして、十分
に樹脂を硬化させた後、基板は室温まで冷却され、これ
により抵抗体が基板上に確実に形成される。

以上の様に構成されたプリント回路では、スクリーン印
刷等によってポリイミドフィルム基°板上に電極、及び
抵抗体が簡単に形成でき、基板が軟らかいからといって
機能性部品の実装ができないことはない。また、基板、
電極、及びカーボン印刷抵抗体が柔軟性を有し、かつ半
田付は等を使用していないため、プリント回路はフレキ
シブル性が損なわれない。このようなフレキシブルプリ
ント回路は、自由な立体配線ができ、軽量である。

（発明の効果）本発明のフレキシブルプリント回路は、ポリイミドフィ
ルムを基板とし、機能部品としての抵抗体をカーボン印
刷によって形成したので、機能部品の実装が容易である
と共に、薄型化で、且つコンパクト化することができる
。また、プリント回路は柔軟性が失われることがないの
で、曲がった状態で配することができ自由な配線ができ
る。

（実施例１）以下に本発明に係るフレキシブルプリント回路の実施例
について示す。尚１本発明は以下の実施例に限るもので
はない。

カーボン　　　　体のカーボンペーストめ　整前記３，
４．３’、４ξベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水
物３．　０モル及びε−カプロラクタム４モルを分散媒
としてのメタノールとメチルセロソルブ（１：１重量比
）の混合液に溶解（固形分５０ｕｔ％）する。次に、カ
ーボン粉末を前記混合樹脂液中の樹脂成分重量に対して
３０重量％添加してカーボンペーストとする。

カーボン　　　　　の基　上での第２図に示す様に基板２には、片面鋼張りポリイミドフ
ィルム（カプトン５０μ）が使用される。

リード端子パターン３をエツチングで形成後、１００”
Ｃ１１０分間乾燥される。基板には２５０メツシユのス
クリーン（乳剤：ポリビニルアルコール）を泪いてアン
ダーコート層４は１００“Ｃ１１０分間乾燥される。ア
ンダーコート材料は前記混合樹脂と同様なもの（カーボ
ン粉末を含まない）が使泪される。

アンダーコート層上には、２５０メツシユスクリーンを
眉いて、前記混合樹脂に８９　ｗｔ％銀粉を混゛入した
銀電極印刷がされ、基板上に電極３が形成される。基板
はｌｏｏ”ｃ、１部分間乾燥される。

基板の電極及びリード端子間には２５０メツシユスクリ
ーンを用いて前記カーボンペースト８が印刷され、１０
０’Ｃ１１０分間乾燥されて抵抗体が形成される。形成
カーボン印刷抵抗体（第２図の形状の異なった１０個）
には２５０メツシユスクリーンを用いてオーバーコート
印刷され、オーバーニート層は１００°Ｃ１１０分間乾
燥される。オーバーコートとしてはアンダーニートと同
じ物を用いた。

次に、基板上の樹脂を完全に硬化するため、基０、板は
２２０　±３℃で２時間加熱硬化させた。加熱硬化−！
　室温に冷却して試料とした。

得られた基板上の抵抗体は抵抗値１５にΩ／口（１０個
の平均（Ｉりであった。

更に、この回路を１．５”Ｒで、曲げによって外観は異
常が認められず、かつ抵抗値の変化も発生しなかった。

（実施例２） ’　　Ｂ１５Ａ型エポキシ（エポキシ当ｊｋ４６０）ｇ
ｏ不、ブチル化メラミン（日立化成製メラミン２７、ｎ
−ブタノール５７ｗｔ％溶液）７０部、リン酸１部を分
散媒としてのメチルエチルケトン／ブチルカルピトール
アセテート／α−ターピネオール＝１／１／２（重量比
）の混合液に溶解（固形分５０ｗｔ％）したものを混合
樹脂液とし、アンダーコート銀電極、カーボン抵抗体、
オーバーコートの予備乾燥条件を１００”ＣＸ１５分間
、最終硬化条件を１８０度　９０分間とした他は、すべ
て実施例１と同一の方法で抵抗体を形成した。その時得
られた抵抗値は１０．５にΩ／口であった。更に、実施
例１と同様な曲げ評価試験を行ったが、異常は認められ
なく、良好なフレキシビリティ−を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るフレキシブルプリント回路の断面
図、第２図は本発明に係るフレキシブルプリント回路の
平面図である。２；基板、　　４；アンダーコート、　　６；電極、８
：カーボン印刷抵抗体、　　１０；オーバーコート。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポリイミドフィルム上にカーボン印刷抵抗体が形
成されたフレキシブルプリント回路。
（２）前記カーボン印刷抵抗体は、エポキシ／メラミン
樹脂とカーボンパウダーからなることを特徴とする請求
項第１項記載のフレキシブルプリント回路。
（３）前記カーボン印刷抵抗体はカーボンパウダーと式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 及び／または ▲数式、化学式、表等があります▼ で表されるテトラカルボン酸無水物とジアミノジフェニ
ルメタン及び／またはジアミノジフェニルスルホンとラ
クタム化合物から成ることを特徴とする１求項第１項記
載のフレキシブルプリント回路。