JPH0566036B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［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。

［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。

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つた。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
絶縁被覆で覆つた構造であるため、半田付け時に
印刷抵抗体を覆う絶縁被覆に生じた熱歪みが印刷
抵抗体に直接伝達されて、半田付けを行つた際の
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つ
た。

そこで従来、抵抗体をシリコン樹脂で被覆し、
シリコン樹脂被覆の上をエポキシ樹脂で外装する
構造が提案されている。シリコン樹脂は、加熱さ
れると軟化する性質を有するため、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、エポキシ樹脂の外装は、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。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながらこの構造ではシリコン樹脂とエポ
キシ樹脂との密着性の悪さから、半田付け時の熱
が加わつた際の熱衝撃によるシリコン被覆の膨
張・収縮によりシリコン樹脂被覆と外装との間に
剥離が発生する。一端シリコン樹脂被覆とエポキ
シ樹脂の外装との間に剥離が生じて、その部分に
空〓または間〓が発生すると、その部分のエポキ
シ樹脂の機械的強度は低下し、その部分からエポ
キシ樹脂の外装が破壊されてしまう。その結果、
半田付け時の熱から印刷抵抗体を保護できなくな
る事態が発生するおそれがあるばかりでなく、半
田付け後のエポキシ樹脂の外装の強度を低下させ
てしまう問題がある。

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。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、その一実施例を示す第１図に見られ
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。

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
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。緩衝絶縁層６は半田付け時の熱を
受けた時に軟化して流動性を有する状態になる絶
縁材料からなつている。

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。

例えば、基板の半田付け面にジヤンパ線等の導
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。

また基板の半田付け面にアンダーコートを介し
て印刷抵抗体を形成してその上に絶縁層を介して
更に印刷抵抗体を形成することもでき、この場合
は最上層の印刷抵抗体を緩衝絶縁層と保護絶縁被
覆層とにより被覆する。この場合も本発明の範囲
に包含される。

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。

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。

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。
従つ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。

［発明の作用］ 上記の構成において、緩衝絶縁層は、半田付け
時の熱を受けた時に軟化して流動性を有する状態
になるため、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確
実に防ぐ作用をし、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。
特に本発明においては、緩衝絶縁層が軟化して流
動性を有する状態になると、緩衝絶縁層と保護絶
縁被覆層との間に剥離現象が発生することはな
く、また半田付け後にも緩衝絶縁層と保護絶縁被
覆層との間に空〓または間〓が形成されることが
ない。［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。

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示した
もので、第１図は要部の断面図であり、第２図は
半田付け面のパターンの一例を示す平面図であ
る。

これらの図において３は紙フエノール樹脂積層
板、ガラスエポキシ板、セラミツク板等任意の基
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となつており、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１
０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、該リード線が半田付け部１ａに半田付
けされる。

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、ジヤンパ線（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１ｂ，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
向端部に跨つて、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、例えばノボラク型エポキシ樹脂ビス
フエノールＡ形エポキシ樹脂等を用いることがで
きる。

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（200℃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，１
ｂとに跨つて対の導電層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１ｂ，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。

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
するように緩衝絶縁層６が形成される。この緩衝
絶縁層６及び導電部１ｂ，１ｂの抵抗体接続部１
ｂ，１ｂ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。

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して、流
動性を有する状態にな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
好であつて、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となり、しかも流動性を有す
る状態になる材料を用いる。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及び飽和ポ
リエステル樹脂等のポリエステル樹脂、半田付け
時の熱を受けた際に十分柔かく軟化して流動性を
示す熱可塑性樹脂（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。

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なる樹脂が良い。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、例えばノボラツク型エ
ポキシ樹脂、ビスフエノールＡ形エポキシ樹脂等
を用いることできる。

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。

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
が保護絶縁被覆層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。

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
を有する絶縁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、保護絶縁被覆層
７及び緩衝絶縁層６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。

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が軟化して流動
性を有することにより更に熱衝撃を吸収する。特
に緩衝絶縁層は保護絶縁層よりも柔軟性が大きい
状態に軟化して流動化するので、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。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緩衝絶縁層６は、
半田付け時の熱により流動性を有する状態になる
が、この緩衝絶縁層６は、軟化することはあつて
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つても何等支障を来
たさない。逆に流動性を有する状態になると、緩
衝絶縁層６と保護絶縁被覆層７との間に剥離現象
が発生することはなく、緩衝絶縁層６と保護絶縁
被覆層７との間に空〓または間〓が発生すること
がなくなる。

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。しかしながら、本発明はこの
様なベース絶縁層を設ける場合に限定されるもの
では無く、基板表面を平坦にしたり防湿性を高め
たりする目的で一般に用いられているアンダーコ
ートを基板上に形成して、このアンダーコートの
上に印刷抵抗体を形成する場合にも、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
にすることにより、従来のものよりはるかに優れ
た耐熱性を得ることができる。即ち、半田付け時
の熱の大部分は保護絶縁被覆層側から加わる為、
緩衝絶縁層により緩衝作用を得ることができれ
ば、印刷抵抗体の下側は単なる通常のアンダーコ
ートであつても、印刷抵抗体の耐熱性を高める効
果を十分に得ることができる。また基板の表面状
態によつては、アンダーコートを省略して、基板
の上に直接印刷抵抗体を形成することもできる。

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
耐熱性試験を行つたところ、第５図のような結果
が得られた。

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秒間デイツプする
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をノボラツク型エポキシ樹
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つた。尚
第５図の縦軸には抵抗値の変化率△Ｒ／Ｒをとつ
てあり、横軸にはデイツプ回数をとつてある。ま
た第５図において各折れ線の実測値のプロツト点
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。

第５図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。

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
脂及びノボラツ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。

第５図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ツク型エポキシ樹脂
（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
田デイツプを行つた後の抵抗値変化を一層少なく
することができる。

第５図を見ると、抵抗値の変化については、本
発明の実施例の及びと比較例及びとの間
に大差はない。しかしながら緩衝絶縁層６とし
て、半田付け時の熱を受けた時に単に軟化するも
のを用いるのと、流動性を有するものを用いるの
とでは、半田付け時及びその後の保護絶縁被覆層
７の機械的強度に差が生じる。すなわち緩衝絶縁
層６として、半田付け時の熱を受けた時に流動性
を有するものを用いた場合のほうが、半田付け中
及びその後における保護絶縁被覆層７の機械的強
度は強い。

第３図を参照すると、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。

半田付け面３ａの印刷抵抗体２を覆うように半
田付け時の熱を受けた時に軟化して流動性を有す
る状態になる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が形成まれている。

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ヤンパ線
２３が印刷されている。そしてこのクロスジヤン
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。

第４図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。その他の点は第３図の実
施例と同様に構成されている。

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、例えばキヤ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。

［発明の効果］ 上記の構成において、緩衝絶縁層は、半田付け
時の熱を受けた時に軟化して流動性を有する状態
になるため、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確
実に防ぐ作用をし、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。
特に本発明においては、緩衝絶縁層が軟化して流
動性を有する状態になると、緩衝絶縁層と保護絶
縁被覆層との間に剥離現象が発生することなく、
また半田付け後にも緩衝絶縁層と保護絶縁被覆層
との間に空〓または間〓が形成されることがない
ので、保護絶縁被覆層の機械的強度が低下するこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した要部断面
図、第２図は第１図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、第３
図及び第４図はそれぞれ本発明の更に他の異なる
実施例の要部を示す断面図、第５図は本発明に係
る回路基板の半田耐熱試験の結果を示す線図であ
る。 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 (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 前記緩衝絶縁層は半田付け時の熱を受けた時に
   軟化して流動性を有する状態になる絶縁材料から
   なつていることを特徴とする印刷抵抗体付き回路
   基板。 ２ 前記緩衝絶縁層は飽和共重合ポリエステル樹
   脂及び飽和ポリエステル樹脂から選択された絶縁
   材料からなつている特許請求の範囲第１項に記載
   の印刷抵抗体付き回路基板。 ３ 前記保護絶縁被覆層はノボラツク型エポキシ
   樹脂またはビスフエノールＡ型エポキシ樹脂から
   なつている特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載の印刷抵抗体付き回路基板。 ４ 前記導電部は金属箔からなつている特許請求
   の範囲第１項乃至第３項のいずれか１つに記載の
   印刷抵抗体付き回路基板。