JPH0513914A - 印刷抵抗体付き回路基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】印刷抵抗体を絶縁基板の半田付けが施される面
に設けることを可能にする。 【構成】絶縁基板３の上に半田付け時の熱を受けた時に
軟化するベース絶縁層４を介して印刷抵抗体２を設け
る。印刷抵抗体２を半田付け時の熱を受けた時に軟化す
る性質を有する絶縁材料からなる緩衝絶縁層６で覆う。
緩衝絶縁層６を耐熱性を有する保護絶縁被覆層により覆
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷抵抗体を備えた回
路基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子装置に用いる回路基板として、半田
付けが施される銅箔等の導電部分と印刷抵抗体とを絶縁
基板に設けたものが広く用いられているが、従来のこの
種の回路基板においては、印刷抵抗体と半田付けが施さ
れる導電部分とを絶縁基板の異なる面に設けて、導電部
分と印刷抵抗体とを接続する必要がある場合には、基板
を貫通させて設けたスルーホール導電部を介して両者を
電気的に接続していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】最近、部品の集積密度
を高めるために、絶縁基板の半田付けが施される面にも
抵抗体を設けることが要求されるようになった。そこ
で、特公昭49-26768号公報に示されたように、基板の半
田付けが施される面に印刷抵抗体を設けて、該印刷抵抗
体を耐熱性を有する絶縁被覆により覆う構造の回路基板
が提案された。しかしながらこの従来の回路基板では、
印刷抵抗体を単に耐熱性を有する絶縁被覆で覆った構造
であるため、半田付け時に印刷抵抗体を覆う絶縁被覆及
び絶縁基板に生じた熱歪み及び機械的歪みが印刷抵抗体
に直接伝達されて、半田付けを行った際の抵抗体の抵抗
値変化が大きくなるという問題があり、実用に耐える製
品を得ることが困難であった。

【０００４】そこで従来、絶縁基板の両面に抵抗体を設
けることが特に要求される場合には、半田付け面側の銅
箔部（導電部分）にチップ抵抗器を半田付けする構成が
とられていた。この場合、チップ抵抗器は接着剤により
基板の半田付け面の所定箇所に仮付けされて、基板の半
田付け面を半田槽にディップすることにより他の部品と
共に銅箔部の所定箇所に半田付されるが、この方法では
基板を半田槽にディップした際にチップ抵抗器が脱落し
たり、その取付け位置がずれたり、チップ抵抗器の両端
が半田により短絡されたりし易いため、製品の歩留りが
悪くなるのを避けられなかった。

【０００５】本発明の目的は、絶縁基板の半田付け面に
印刷抵抗体を設けてしかも半田付けの際の抵抗値変化を
少なくすることができるようにした印刷抵抗体付き回路
基板を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、その一実施例
を示す。図１に見られるように、半田付けが施される導
電部分１を有する面３ａを備えた絶縁基板３に印刷抵抗
体２を設けてなる印刷抵抗体付き回路基板Ｐにおいて、
半田付けが施される導電部を有する面（以下半田付け面
という。）に印刷抵抗体２を設けることを可能にしたも
のである。

【０００７】本発明においては、印刷抵抗体２が絶縁基
板３の半田付けが施される導電部１を有する面３ａにベ
ース絶縁層４を介して形成されている。そしてこの印刷
抵抗体２を覆うように緩衝絶縁層６が形成され、緩衝絶
縁層６を覆うように耐熱性を有する保護絶縁被覆層７が
形成されている。ベース絶縁層４及び緩衝絶縁層６は半
田付け時の熱を受けた時に軟化する（緩衝絶縁層６は流
動性を有する状態になっても可）性質を有する絶縁材料
からなっている。

【０００８】尚本発明においては、基板の半田付け面に
設けられた印刷抵抗体が緩衝絶縁層及び保護絶縁被覆層
により覆われて保護されていればよく、緩衝絶縁層及び
保護絶縁被覆層が印刷抵抗体の外に更に他の導体や抵抗
体等を被覆するのを何等妨げるものではない。

【０００９】例えば、基板の半田付け面にジャンパ線等
の導体を設けて該導体の上に絶縁層を介して印刷抵抗体
を形成し、この印刷抵抗体を緩衝絶縁層及び保護絶縁被
覆層により覆う構造にすることもできる。

【００１０】緩衝絶縁層は必ずしも印刷抵抗体に直接接
触しなくてもよく、緩衝絶縁層が他の絶縁層を介して印
刷抵抗体に接触する場合も本発明の範囲に包含される。

【００１１】また本発明では保護絶縁被覆層の上を更に
ソルダレジスト等の他の絶縁被覆により覆うことを何等
妨げない。

【００１２】尚保護絶縁被覆層は半田付け時の熱に耐え
る耐熱性を有する必要があるが、ここで言う耐熱性と
は、半田付け時の熱を受けた時に、自立性を失わない
（それ自体の形を崩すことがない）程度に充分な機械的
強度を保持していることを意味する。従ってこの保護絶
縁被覆層は、半田付け時の熱を受けた際に殆んど軟化す
ることがない熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂により形
成しても良く、また半田付け時の熱を受けた際に、自立
性を失わない範囲で、多少軟化する性質を有する絶縁材
料により形成してもよい。

【００１３】

【作用】上記の構成において、ベース絶縁層及び緩衝絶
縁層は、半田付け時の熱を受けた時に印刷抵抗体への熱
の伝達を抑制するとともに印刷抵抗体に機械的歪みが生
じるのを防ぐ作用をし、保護絶縁被覆層は、半田付け時
に印刷抵抗体への熱の伝達を抑制するとともに、印刷抵
抗体を機械的に保護する作用をする。従って本発明によ
れば、基板の半田付け面に半田付け時の熱が加えられた
時に印刷抵抗体への熱の伝達を抑制できるため、印刷抵
抗体が高熱にさらされるのを防ぐことができる。特に本
発明においては、半田付け時の熱を受けた時に保護絶縁
被覆層及び緩衝絶縁層が相当量の熱を遮断し、同時にベ
ース絶縁層及び緩衝絶縁層が軟化して緩衝作用をするた
め、印刷抵抗体に高熱が加わることがなく、また保護絶
縁被覆層の熱歪みが印刷抵抗体に伝達されることがな
い。従って印刷抵抗体が半田付け時の熱衝撃により機械
的に破壊されたり、抵抗値が大幅に変化したりするのを
防止することができ、半田付け面に印刷抵抗体を形成し
てしかも実用性の高い回路基板を得ることが可能にな
る。

【００１４】

【実施例】以下添附図面を参照して本発明の実施例を説
明する。

【００１５】図１及び図２は本発明の一実施例を示した
もので、図１は要部の断面図であり、図２は半田付け面
のパターンの一例を示す平面図である。

【００１６】これらの図において３は紙フェノール樹脂
積層板、ガラスエポキシ板、セラミック板等任意の基板
材料からなる絶縁基板で、この絶縁基板３の一面は半田
付け面３ａとなっており、この半田付け面３ａには銅箔
等の金属箔からなる導電部１が所定のパターンで設けら
れている。導電部１は半田付けが施される部分（半田付
け部）１ａを有し、半田付け部１ａと基板３とを貫通さ
せて貫通孔１０が設けられている。この貫通孔１０に
は、基板３の他面側から図示しない電子部品のリード線
が挿入され、該リード線が半田１け部１ａに半田付けさ
れる。

【００１７】導電部１はまた印刷抵抗体が接続される対
の抵抗体接続部１ｂ，１ｂを有し、この例では対の抵抗
体接続部１ｂ，１ｂ間に、ジャンパ線（銅箔等の金属箔
からなる）等を構成する導体１１が設けられている。基
板３の半田付け面３ａの、導電部の対の抵抗体接続部１
ｂ，１ｂの対向端部間に位置する領域には、両抵抗体接
続部１ｂ，１ｂの対向端部間に跨って、且つ導体１１を
被覆するようにベース絶縁層４が印刷により形成されて
いる。ベース絶縁層４は、印刷抵抗体を固定する機能を
有するもので、このベース絶縁層を形成する絶縁材料と
しては、半田付け時の熱に耐え得るもので印刷性が良好
なものであればよいが、好ましくは半田付け時の熱を受
けた時に多少軟化する性質を有する樹脂の塗料を用いる
のが良い。この様な樹脂としては、例えばノボラック型
エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ形エポキシ樹脂等を用
いることができる。

【００１８】導電部１の対の抵抗体接続部１ｂ，１ｂ及
び両抵抗体接続部間に跨るベース絶縁層４の上に印刷抵
抗体２が形成されている。この印刷抵抗体２は、カーボ
ンレジン系ペイント等の抵抗体塗料を用いて印刷により
形成される。この抵抗体塗料としては、低温焼成形（ 2
00℃以下で焼成される）の熱硬化性樹脂にカーボンを含
有させたものを用いるのが好ましい。印刷抵抗体２は導
電部１の抵抗体接続部１ｂ，１ｂの表面に直接接触して
電気的に接続されているが、本実施例においては、抵抗
体２と導電部１との間の電気的接続を確実にするため、
抵抗体２の両端と抵抗体接続部１ｂ，１ｂとに跨って対
の導電層５，５が形成されている。導電層５，５はそれ
ぞれの端部が抵抗体２の端部を越えて抵抗体接続部１
ｂ，１ｂに重なるように設けられている。導電層５，５
は抵抗体２が焼成された後に、銀塗料、銅塗料等の導電
塗料を用いて印刷により形成される。

【００１９】上記抵抗体２及び導電層５，５と、ベース
絶縁層４の印刷抵抗体２が設けられていない部分と、導
電部１の抵抗体接続部１ｂ，１ｂ付近とを被覆するよう
に熱軟化性を有する緩衝絶縁層６が形成され、この緩衝
絶縁層７及び導電部１ｂ，１ｂの抵抗体接続部１ｂ，１
ｂ付近（緩衝絶縁層６により覆われていない部分）とを
覆うように半田付け時の熱に耐える耐熱性を有する熱硬
化性樹脂からなる保護絶縁被覆層７が形成されている。

【００２０】上記緩衝絶縁層６は、導電層５，５が焼成
された後印刷により形成される。この緩衝絶縁層６は、
半田付け時の熱を受けた時に印刷抵抗体２への熱の伝達
を抑制するとともに、印刷抵抗体２に機械的歪みが生じ
るのを防ぐために設けられたもので、この緩衝絶縁層６
を構成する絶縁材料としては、半田付け時の熱を受けた
時に軟化する性質を有する絶縁材料を用いる。この熱軟
化性を有する絶縁材料としては、印刷性が良好であっ
て、しかも半田付け時の熱を受けた時にベース絶縁層４
及び保護絶縁被覆層７よりも十分に柔軟性が高い状態
（流動性を有する状態になっても可）に軟化する材料を
用いる。この絶縁材料としては例えば飽和共重合ポリエ
ステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂等のポリエステル樹
脂、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、半田付け時の熱
を受けた際に十分柔かく軟化する熱可塑性樹脂（印刷性
が良好なものであれば可）等を用いることができる。

【００２１】保護絶縁被覆層７は、半田付け時に印刷抵
抗体２への熱の伝達を抑制するとともに、印刷抵抗体２
及び緩衝絶縁層６を機械的に保護するために設けられた
ものである。この保護絶縁被覆層７は、緩衝絶縁層６が
焼成された後に、耐熱性を有する絶縁樹脂を用いて印刷
により形成される。この保護絶縁被覆層を構成する樹脂
は、印刷性が良好で耐溶剤性が高く、しかも半田付け時
の熱を受けた際に充分な機械的強度を保持しているもの
であれば良く、熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂でもよい
が、好ましくは、半田付け時の熱により自立性を失わな
い範囲で軟化する性質を有し且つ冷却によりかたい状態
に樹脂が良い。このような樹脂としてはベース絶縁層４
を形成する樹脂として好ましいとされたもの、例えばノ
ボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ形エポキシ
樹脂等を用いることができる。

【００２２】特に図示してないが、上記保護絶縁被覆層
７を必要に応じてソルダレジスト層により被覆してもよ
い。

【００２３】上記のように、印刷抵抗体を緩衝絶縁層を
介して保護絶縁被覆層により覆う構造にすると、保護絶
縁被覆層及び緩衝絶縁層の２層により印刷抵抗体を熱か
ら保護することができ、また緩衝絶縁層及びベース絶縁
層が保護絶縁被覆層及び絶縁基板の機械的歪みを吸収し
て印刷抵抗体に歪みが生じるのを防止するので、抵抗体
の抵抗値変化を少なくすることができる。

【００２４】特に、上記実施例のように半田付け時の熱
により軟化する性質を有する熱硬化性絶縁樹脂からなる
ベース絶縁層４の上に印刷抵抗体２を形成して該印刷抵
抗体の上を熱軟化性を有する緩衝絶縁層６により覆い、
該緩衝絶縁層の上を半田付け時の熱により軟化する性質
を有する熱硬化性樹脂からなる保護絶縁被覆層７により
更に覆う構造にした場合には、絶縁被覆層１及び２によ
り抵抗体２を半田付け時の熱から保護することができる
上に、抵抗体を熱衝撃から更に完全に保護できるため、
印刷抵抗体２の抵抗値変化を極小にすることができる。

【００２５】即ち、半田付け時の熱が加わると、保護絶
縁被覆層７及びベース絶縁層４が軟化して熱衝撃の一部
を吸収し、同時に緩衝絶縁層６が軟化して更に熱衝撃を
吸収する。特に緩衝絶縁層は保護絶縁被覆層よりも柔軟
性が大きい状態に軟化するので、熱衝撃の殆んどがこの
緩衝絶縁層により吸収され、印刷抵抗体に歪みが生じて
該抵抗体が機械的に破壊されたり、抵抗値が大幅に変化
したりするのを防ぐことができる。緩衝絶縁層６は、そ
の材料によっては（例えば飽和ポリエステル樹脂または
飽和共重合ポリエステル樹脂を用いた場合には）、半田
付け時の熱により流動性を有する状態になることがあり
得るが、この緩衝絶縁層６は、軟化することはあっても
充分な機械的強度を保持している熱硬化性樹脂からなる
保護絶縁被覆層７により覆われているため、流動性を有
する状態になっても何等支障を来たさない。

【００２６】上記実施例のように、印刷抵抗体の下にベ
ース絶縁層４を形成してこのベース絶縁層４を半田付け
時の熱によりある程度軟化する性質を有する樹脂により
形成すると、印刷抵抗体をその両面から熱衝撃に対して
保護することができるため、印刷抵抗体の耐熱性を高め
その抵抗値の変化を極小にすることができる。

【００２７】上記の効果を確認するため、上記実施例の
ように、印刷抵抗体を基板の半田付け面に設けて、該印
刷抵抗体を緩衝絶縁層及び保護絶縁被覆層により被覆し
た構造を有する回路基板について、半田耐熱性試験を行
ったところ、図５のような結果が得られた。

【００２８】この試験においては、印刷抵抗体２の面積
抵抗値を７０ＫΩ／□とした試料を１０個ずつ用意し、
各試料を２６０℃の溶融半田中に５秒間ディップする試
験を３回繰返した。この試験に用いた試料では、保護絶
縁被覆層７をノボラック型エポキシ樹脂により形成し、
ベース絶縁層４及び緩衝絶縁層６を形成する材料を種々
変えて試験を行った。尚図５の縦軸には抵抗値の変化率
ΔＲ／Ｒをとってあり、横軸にはディップ回数をとって
ある。また図５において各折れ線の実測値のプロット点
から上下に伸びる直線は、実測値のバラツキの範囲を示
している。

【００２９】図５において折れ線はベース絶縁層を設
けずに基板の半田付け面に印刷抵抗体を形成し、緩衝絶
縁層を介さずに直接、熱硬化性樹脂からなる保護絶縁被
覆層により印刷抵抗体を被覆した場合、即ち従来例を示
している。

【００３０】また折れ線は、ベース絶縁層を設けずに
半田付け面に印刷抵抗体を形成し、緩衝絶縁層及び保護
絶縁被覆層としてそれぞれ飽和ポリエステル樹脂及びノ
ボラック形エポキシ樹脂を用いた場合を示している。こ
のように、緩衝絶縁層及び保護絶縁被覆層により印刷抵
抗体を被覆すると、半田付け後の抵抗値変化を従来のも
のに比べて大幅に抑制できることが分る。

【００３１】図５において乃至はベース絶縁層及び
保護絶縁被覆層を共にノボラック型エポキシ樹脂（半田
付け時の熱を受けた時にある程度軟化する性質を有す
る。）により形成して第１の絶縁層を形成する材料を種
々変えた場合を示したもので、乃至はそれぞれ緩衝
絶縁層をシリコーン樹脂、シリコーンゴム及び飽和ポリ
エステル樹脂により形成した場合を示している。これら
の試験結果から明らかなように、ベース絶縁層及び保護
絶縁被覆層を半田付け時の熱を受けた時にある程度軟化
する性質を有する樹脂により形成すると、半田ディップ
を行った後の抵抗値変化を一層少なくすることができ
る。

【００３２】尚図５に折れ線〜で示した本発明の各
実施例において、印刷抵抗体が熱破壊された試料は皆無
であり、十分に実用性があることが確認された。

【００３３】図３を参照すると、本発明の他の実施例が
示されている。この実施例においては、絶縁基板３の半
田付け面３ａにベース絶縁層４を介して印刷抵抗体２が
形成され、各印刷抵抗体２の両端は導電塗料からなる導
電層５により導電部１の抵抗体接続部１ｂに接続されて
いる。基板３の他面３ｂには銅箔等の金属箔、または導
電塗料により所定のパターンの配線用導体２０が形成さ
れ、該導体２０の所定個所が基板３の貫通孔３Ａを通し
て設けられた公知のスルーホール導電部２１により半田
付け面３ａの導電部１の所定の部分に電気的に接続され
ている。

【００３４】半田付け面３ａの印刷抵抗体２を覆うよう
に熱軟化性絶縁材料からなる緩衝絶縁層６が形成され、
この緩衝絶縁層６を覆うように半田付け時の熱により軟
化する性質を有する熱硬化性樹脂からなる保護絶縁被覆
層７が形成されている。

【００３５】また基板の他面３ｂ側の配線用導体２０を
覆うように中間絶縁層２２が形成され、この中間絶縁層
２２の上に導電塗料からなるクロスジャンパ線２３が印
刷されている。そしてこのクロスジャンパ線２３と中間
絶縁層２２とを覆うように絶縁被覆層（オーバコート）
２４が形成されている。

【００３６】図４は本発明の更に他の実施例を示したも
ので、この実施例では、絶縁基板３の他面３ｂ側にもア
ンダーコート１５を介して印刷抵抗体２´が形成され、
この印刷抵抗体２´は絶縁被覆層２４により被覆されて
いる。その他の点は図３の実施例と同様に構成されてい
る。

【００３７】上記の実施例では、基板の半田付け面に印
刷抵抗体が１層のみ設けられているが、基板の半田付け
面にアンダーコートを介して形成した印刷抵抗体の上に
ベース絶縁層を介して更に他の印刷抵抗体を形成して、
該ベース絶縁層の上の印刷抵抗体を緩衝絶縁層及び保護
絶縁被覆層により被覆する構造にすることもできる。ま
た基板上に、印刷抵抗体とともに、他の素子、例えばキ
ャパシタンスが印刷により形成される場合にも、該他の
素子を印刷抵抗体とともに第１及び保護絶縁被覆層によ
り被覆することにより本発明を適用することができる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、半田付
け時の熱を受けた際に軟化するベース絶縁層を介して基
板の半田付け面に印刷抵抗体を形成して該印刷抵抗体を
半田付け時の熱を受けた際に軟化する性質を有する緩衝
絶縁層で覆い、該緩衝絶縁層を更に耐熱性を有する保護
絶縁被覆層で被覆したので、基板の半田付け面に半田付
け時の熱が加えられた時に印刷抵抗体への熱の伝達を抑
制することができ、印刷抵抗体が高熱にさらされるのを
防ぐことができる。特に本発明においては、半田付け時
の熱を受けた時に緩衝絶縁層及び保護絶縁被覆層が相当
量の熱を遮断し、同時に緩衝絶縁層が保護絶縁被覆層よ
りも柔軟性が高い状態に軟化して熱衝撃を吸収するの
で、印刷抵抗体が熱衝撃により機械的に破壊されたり、
抵抗値が変化したりするのを防ぐことができる。また、
印刷抵抗体の下にベース絶縁層を形成してこのベース絶
縁層を半田付け時の熱によりある程度軟化する性質を有
する樹脂により形成すると、印刷抵抗体をその両面から
熱衝撃及び機械的歪みに対して保護することができるた
め、印刷抵抗体の耐熱性及び機械的強度を高め、その抵
抗値の変化を極小にすることができる。従って基板の半
田付け面に印刷抵抗体を備えた実用性の高い回路基板を
得ることができ、回路基板の部品集積密度を高めること
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した要部断面図である。

【図２】図１の実施例における基板の半田付け面のパタ
ーンの一例を示す要部平面図である。

【図３】本発明の更に他の異なる実施例の要部を示す断
面図である。

【図４】本発明の更に他の異なる実施例の要部を示す断
面図である。

【図５】本発明に係る回路基板の半田耐熱試験の結果を
示す線図である。

【符号の説明】

１…導電部、１ａ…半田付け部、１ｂ…抵抗体接続部、
２…印刷抵抗体、３…絶縁基板、３ａ…半田付け面、４
…ベース絶縁層、５…導電層、６…緩衝絶縁層、７…保
護絶縁被覆層。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半田付けが施される導電部を有する面を
   備えた絶縁基板に印刷抵抗体を設けてなる印刷抵抗体付
   き回路基板において、 前記印刷抵抗体は前記絶縁基板の前記半田付けが施され
   る導電部を有する面にベース絶縁層を介して形成され、 前記印刷抵抗体を覆うように緩衝絶縁層が形成され、 前記緩衝絶縁層を覆うように耐熱性を有する保護絶縁被
   覆層が形成されてなり、 前記ベース絶縁層及び前記緩衝絶縁層は半田付け時の熱
   を受けた時に軟化する性質を有する絶縁材料からなって
   いることを特徴とする印刷抵抗体付き回路基板。
2. 【請求項２】 前記緩衝絶縁層は、ベース絶縁層を形成
   する樹脂よりも柔軟性が高い状態に軟化する飽和共重合
   ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、シリコーン
   ゴム及びシリコーン樹脂を含む物質群から選択された絶
   縁材料からなっている請求項１に記載の印刷抵抗体付き
   回路基板。
3. 【請求項３】 前記ベース絶縁層は、半田付け時の熱に
   より自立性を失わない範囲で軟化する性質を有するノボ
   ラック型エポキシ樹脂またはビスフェノールＡ型エポキ
   シ樹脂からなっている請求項１または２に記載の印刷抵
   抗体付き回路基板。
4. 【請求項４】 前記導電部は金属箔からなっている請求
   項１乃至３のいずれか１つに記載の印刷抵抗体付き回路
   基板。