JPH049396B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は信頼性に優れた安価な印刷回路基板の
製法に関する。 最近電子機器の小型化や多機能化に伴つて、配
線密度が高く信頼性の優れた経済的な印刷回路基
板が要求されつつある。 従来一般に用いられている印刷回路基板の製法
としては、銅張積層板にエツチングと化学もしく
は電気による銅メツキとを併用して配線パターン
を形成するサブトラクテイブ方式が採用されてき
たが、この方式は製造工程が多くしかも繁雑であ
るためコスト高という欠点があつた。又絶縁基板
に化学銅メツキだけで配線パターンを直接形成す
るフルアデイテイブ方式が製造工程が少なくコス
トが低いので最近実用化されてきているが、機械
的性質の優れた銅膜を短時間でメツキしうる高速
メツキ液やメツキ膜をフイルムに強固に密着させ
る技術、微細配線を形成させる技術等未だ未解決
な部分が多い。更に銀，銅，ニツケル等の金属粉
末やカーボン粉末などの導電性フイラー，合成樹
脂，ガラス粉末などのバインダー及び溶剤，添加
剤より構成された導電性インキを絶縁基板に印刷
して配線パターンを形成する方法は簡便でありコ
ストも安いという利点があるが、導電性が低く基
板に対する塗膜の接着力が弱い上に塗膜の機械的
強度が小さい等の欠点がある。 本発明は印刷法によつて上記欠点のない性能的
にも優れた印刷回路基板の製法を提供するもので
ある。すなわち、本発明は、多孔性芯材を基板と
する印刷回路基板の製法において、多孔性芯材と
して密度0.3〜0.7ｇ／cm³、厚さ0.02〜0.4mmの不織
布を用い、この不織布に粘度が25℃において100
〜2000ポイズの導電性インキで印刷によつて不織
布の表面から裏面まで垂直方向に連続した回路パ
ターンを形成させ、次いでこの回路パターンを硬
化させた後、上記不織布に含浸、塗布又はプリプ
レグの載置によつて不織布100重量部に対して樹
脂分100〜300重量部の樹脂層を硬化形成させるこ
とを特徴とする印刷回路基板の製法である。 本発明に用いられる多孔性芯材としては、密度
0.3〜0.7ｇ／cm³の不織布が使用に適する。密度が
0.3／cm³より小さいものは導電性インキや樹脂を
含浸もしくは塗布する際切断され易く作業性が悪
い。又密度が0.7ｇ／cm³をこえるものは導電性イ
ンキや樹脂の芯材への浸透性が極端に悪くなり、
導電性が悪化すると共に充分な耐水性が得られな
くなる。不織布の原料繊維は芳香族ポリアミド樹
脂やポリエチレンテレフタレート樹脂等からつく
られた繊維，ガラス繊維，シリカ繊維等の耐熱性
の良好な繊維が好ましい。印刷回路基板が耐折強
さが要求されるフレキシブル印刷回路基板の場合
には芳香族ポリアミド樹脂やポリエチレンテレフ
タレート樹脂等の合成繊維よりなる不織布を芯材
としたものが好ましく、又曲げ強度や寸法安定性
が要求されるリジツド印刷回路基板の場合にはガ
ラス繊維やシリカ繊維からなる不織布を芯材とし
たものが好ましい。 本発明に用いられる芯材は多孔性であるのでそ
の表面に導電性インキで回路パターンを印刷した
際該インキが芯材内部に浸透し芯材の裏面にまで
垂直方向に連続して回路パターンを形成させるこ
とができる。そのためには特に密度が上記範囲の
芯材が好ましいものである。芯材の厚みとしては
0.02〜0.4mmの範囲のものが使用に適する。 本発明に用いられる導電性インキは、導電性フ
イラー，バインダー，添加剤及び溶剤等から調製
される。導電性フイラーとしては銀，銅，ニツケ
ル，その他貴金属粉末及びカーボン，グラフアイ
ト粉末が挙げられる。バインダーとしてはエポキ
シ樹脂、フエノール樹脂，アクリルウレタン樹
脂，不飽和ポリエステル樹脂，飽和ポリエステル
樹脂，ジアリルフタレート樹脂等の耐熱性の良好
な合成樹脂がその用途及び目的に応じて用いられ
る。該樹脂には必要に応じてビニル系モノマーや
アリル系モノマーが併用される。添加剤としては
導電性フイラー分散剤，レベリング剤，その他当
該技術分野において使用される各種配合剤が必要
に応じて用いられる。バインダーの硬化触媒とし
ては各樹脂に応じた硬化剤が選択される。溶剤は
用いられるバインダーの種類に応じて溶解性，接
着性のあるものが適宜選択される。 本発明において印刷回路基板を製造するには、
まず多孔性芯材の表面に上記導電性インキを用い
てスクリーン印刷機等により回路パターンを形成
させる。この際、多孔性芯材の裏面まで連続した
回路を形成させるために導電性インキは粘度100
〜2000ポイズ（25℃）の範囲にあるものを選ぶこ
とが望ましい。 100ポイズより低いインキを用いると、芯材の
垂直方向のみでなく水平方向にも浸透し絶縁され
るべき近接の回路部と導通する危険性がある。又
2000ポイズより高いインキを用いると、芯材にイ
ンキが浸透し難く裏面にまで連続した回路を形成
することが困難となる。 次に、上記回路パターンが印刷された芯材（以
下単に回路板と称する）は、次工程の樹脂層が形
成される前に、乾燥及び硬化が行われる。導電性
インキに含まれる溶剤も風乾もしくは加熱処理に
より充分乾燥させた後加熱硬化される。加熱温度
及び時間は主に導電性インキのバインダーの種類
や芯材の種類によつて選択される。通常指触乾燥
後130〜240℃で５分間以上加熱すれば充分であ
る。硬化が不充分であると次工程の樹脂層を形成
させる際にインキが再溶解するのが好ましくな
い。 硬化された回路板は、これ自体に機械的強度、
耐熱性，耐水性，電気特性，耐溶剤性を付与させ
るためには含浸又は塗布によつてその表面に樹脂
層が形成される。使用される樹脂としては、例え
ばエポキシ樹脂，フエノール樹脂，ビニルエステ
ル樹脂，不飽和ポリエステル樹脂，ジアリルフタ
レート樹脂，熱硬化性ポリブタジエン等の熱硬化
性樹脂、ABS樹脂、ポリ塩化ビニル，アクリル
樹脂，ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂やポリ
クロロプレン，塩素化ポリエチレン，NBR，
EPDM等のエラストマーが挙げられる。これら
樹脂をアセトン、メチルエチルケトン，トルエ
ン，酢酸エチル等の溶剤に溶解し、これに硬化触
媒，硬化促進剤，架橋剤，増粘剤等、更に必要に
応じて充填剤，無機もしくは有機着色剤等を添加
して樹脂液を調製し、これに上記回路板を浸漬も
しくは塗布して樹脂の保護層を形成させ、指触乾
燥後樹脂の硬化が行われる。乾燥は用いる溶剤の
沸点以上、例えば70〜150℃で５分間以上加熱す
ればよい。硬化は通常130〜200℃で10分間以上熱
プレス等により加熱することによつて行われる。
回路板への樹脂層の形成には上記の方法の他、他
の織布、不織布等に樹脂を含浸させたプリプレグ
を回路板と熱プレス等により加熱積層させて形成
させることもできる。 回路板への樹脂層の形成は、樹脂量で芯材100
重量部に対して100〜300重量部の範囲が保護層と
して好ましい。 樹脂層を硬化して得られた印刷回路基板にコネ
クター部を接合するには、感圧導電ゴム接合，ホ
ツトメルト接合，粘着導電接合等の従来法が採用
される他、コネクター部の回路を部分的に無電解
メツキにより銅，ニツケル等の金属メツキ膜を形
成させてハンダ付けによる接合方式を用いてもよ
い。 本発明の印刷回路基板は、回路パターンが芯材
の裏面まで垂直方向に連続して印刷されると同時
に樹脂によつて埋め込まれ一体化されているた
め、従来の絶縁基板の表面のみに回路パターンが
形成されている、サブトラクテイブ方式やフルア
デイテイブ方式のものに比べて導電回路の機械的
強度，導電回路と絶縁基材との密着力，耐折強さ
等が格段に優れている。 又本発明の印刷回路基板は印刷によつて芯材の
裏面まで垂直方向に回路パターンが形成されてい
るので、芯材の表面と裏面の両面に別々の回路パ
ターンを印刷すれば両面印刷回路基板として利用
することができ、従来のサブトラクテイブ方式や
フルアデイテイブ方式による両面印刷回路基板の
製造に比べてスルホールメツキの繁雑な工程が省
略できるので大幅なコスト低減が可能である。得
られた回路基板はスルホール信頼性が格段に優れ
ている。又熱プレスで成形硬化させた回路基板は
導電回路と芯材よりなる基板とが平滑になるので
導電部を接点として利用するリミツトスイツチ，
スライドスイツチ，コネクターとして利用でき
る。又回路板を数枚積層することによつて多層印
刷回路基板にも応用可能である。 以下実施例によつて説明する。 実施例 １ 坪量27ｇ／m²，密度0.4ｇ／cm³、厚さ0.07mmの
芳香族ポリアミド樹脂製不織布（「KH−
3003CT」日本バイリーン社製）の表面に銅粉と
バインダーとして変性エポキシ樹脂を含む導電性
インキ（「ACP−020J」アサヒ化学研究所製、
900ポイズ（25℃））で第１図（平面図），第２図
（断面図）に示されるような幅1.5mmで不織布の裏
面までインキが浸透した回路パターンを印刷し、
指触乾燥後200℃で60分間加熱してインキを硬化
させた。この回路板に下記の配合の樹脂を含浸さ
せ、80℃で15分間乾燥後樹脂含量が芯材100重量
部に対して200重量部の樹脂含浸回路板とし、こ
れをプレス機でプレス圧20Kg／cm²，温度150℃で
５分間加熱硬化させてフレキシブル印刷回路基板
を得た。 表１に該基板の性能を示した。 含浸樹脂 重量部 不飽和ポリエステル（「ユピカ8524」日本ユピ
カ社製） 50 軟質不飽和ポリエステル（「ポリライトKC−
970」大日本インキ化学工業社製） 50 ジアリルテレフタレートモノマー 30 ベンゾイルパーオキサイド ３ メチルエチルケトン 150 比較例 １ ポリイミドフイルムを基板としたフレキシブル
な片面銅張板（「ニカフレツクスF30T」商品名、
基板の厚さ50μ、電解銅箔35μ）にサブトラクテ
イブ方式で実施例１と同様な回路パターンを銅層
に形成させ、カバーレイフイルム（「ニカフレツ
クスCIS−2535」商品名）をプレス圧40Kg／cm²，
温度150℃で40分間加熱積層させてフレキシブル
印刷回路基板を得た。表１に該基板の性能を示し
た。 比較例 ２ 厚さ50μのポリイミドフイルムにフルアデイテ
イブ方式による無電解銅メツキで実施例１と同様
な回路パターンを形成させ、後は比較例１と同様
にしてカバーレイフイルムを積層させてフレキシ
ブル印刷回路基板を得た。 表１に該基板の性能を示した。 実施例 ２ 直径２mmで４個の基準穴を有する芳香族ポリア
ミド樹脂不織布（「HC−5408」日本バイリーン
社製、坪量85ｇ／m²、密度0.34ｇ／cm³、厚み0.25
mm）の表面に実施例１と同じ導電性インキで第３
〜４図，第５〜６図，第７〜８図に示すような円
の直径1.5mm，円間隔10mm，円の数112，第３〜４
図，及び第７〜８図においては円と円が１mm幅の
回路で結ばれた回路パターンをそれぞれ印刷し、
指触乾燥後200℃で60分間加熱してインキを硬化
させた。この回路板に下記の配合の樹脂を円のス
ルホーン部分を除いてスクリーン印刷機で塗布
し、130℃で10分間乾燥させてそれぞれ樹脂含量
が芯材100重量部に対して250重量部の樹脂含浸回
路板とした。次に上記それぞれのスルホール部分
にスクリーン印刷機で上記導電性インキを塗布し
て80℃で15分間乾燥させた。 上記樹脂含浸回路板を第３図，第５図及び第７
図の順に該回路板の４個の基準穴を合せて重ね、
プレス機でプレス圧30Kg／cm²，温度170℃で40分
間加熱硬化させて第９図に示されるように積層に
よつて回路が連結したスルホール印刷回路基板を
得た。表１に該基板の性能を示した。 含浸樹脂 重量部 エポキシ樹脂（「エポトートYD−011」東都化
成社製） 100 ジシアンジアミド溶液（ジシアンジアミド／メ
チルセロソルブ／ジメチルホルムアミド＝４／
15／15重量） 34 ベンジルジメチルアミン 0.3 メチルエチルケトン 40 アセトン 20 比較例 ３ 厚さ0.6mmのエポキシ樹脂含浸ガラスクロス両
面銅張積層板（「CCL−E130」三菱ガス化学社
製）を用いて、実施例２の第３図と第７図と同じ
回路パターンをサブトラクテイブ方式で表面と裏
面にそれぞれ形成させ、直径1.5mmの円すべてに
直径１mmの穴をあけてからスルホール無電解銅メ
ツキを行なつて第１０図に示されるようなメツキ
膜によつて回路が連結したスルホール印刷回路基
板を得た。表１に該基板の性能を示した。

【表】 実施例 ３ 坪量30ｇ／m²，密度0.39ｇ／cm³、厚さ0.08mmの
ポリエステル樹脂製不織布「ハイエール30HV」
三木特殊製紙社製）にバインダーとして飽和ポリ
エステル樹脂を含むカーボン導電性インキ（「Ｒ
−10」機能皮膜研究所製、500ポイズ（25℃））を
用いて実施例１と同様な回路パターンを印刷し、
150℃で５分間加熱硬化させた。 一方、同じ不織布に実施例１と同じ含浸樹脂を
含浸させて80℃で10分間乾燥させ、樹脂含量が不
織布100重量部に対して160重量部のプリプレグを
作製した。 このプリプレグ２枚を上記回路パターンを印刷
した不織布の裏面に重ね、プレス機で45Kg／cm²，
150℃で20分間加熱硬化させてフレキシブル印刷
回路基板を得た。表２に該基板の性能を示した。 比較例 ４ 75μ厚のポリエステルフイルムに実施例３と同
様にして回路パターンを印刷し、150℃で５分間
加熱硬化させて回路基板を得た。

【表】 実施例３は回路が芯材中に埋め込まれているた
め引き剥がし強さは測定不能である。実施例３は
比較例４に比べて耐折強度が格段に優れ、しかも
内曲げ外曲げによる抵抗値変化も微小である。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の印刷された回路パターンを
示す平面図であり、第２図は第１図のＡ−A′断
面図である。第３図，第５図及び第７図は実施例
２の印刷された各回路パターンを示す平面図であ
り、第４図，第６図及び第８図はそれぞれ第３図
のＢ−B′断面図，第５図のＣ−C′断面図及び第７
図のＤ−D′断面図である。第９図は実施例２に
よつて得られた積層印刷回路基板の回路部分の連
結状態を示す断面図であり、第１０図は比較例３
の回路基板のスルホール部のメツキ膜により回路
が連結した状態を示す断面図である。 １……芯材、２……回路、３……基準穴、４…
…樹脂層、５……銅箔、６……銅メツキ層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多孔性芯材を基板とする印刷回路基板の製法
   において、多孔性芯材として密度0.3〜0.7ｇ／
   cm³、厚さ0.02〜0.4mmの不織布を用い、この不織
   布に粘度が25℃において100〜2000ポイズの導電
   性インキで印刷によつて不織布の表面から裏面ま
   で垂直方向に連続した回路パターンを形成させ、
   次いでこの回路パターンを硬化させた後、上記不
   織布に含浸、塗布又はプリプレグの載置によつて
   不織布100重量部に対して樹脂分100〜300重量部
   の樹脂層を硬化形成させることを特徴とする印刷
   回路基板の製法。