JPH0682902B2 - 回路基板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は金属基体を用いた回路基板の製造方法に関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年電子機器の小型化等が進むにつれ、回路基板の配線
パターンの高密度化が要求されている。このような高密
度化に対処するため、導体路の幅の縮減，配線パターン
多層化等の手段が取られている。このような配線パター
ンの多層化は、バイアホール等の手段により各層間の電
気的接合を行うことができるため、配線が立体的とな
り、高密度化に適した手段である。このように配線パタ
ーンは高密度化してくると配線パターンからの発熱、実
装素子の発熱の問題が生じてくる。

また、パワー回路等に用いる場合等、この発熱の問題は
大であり、放熱性に適した金属基板の適用が研究されて
いる。

金属基板は金属基体上に絶縁体層を介して導体層が形成
された回路基板であり、製造の容易性，熱伝導性等の点
から絶縁体層として熱硬化性絶縁性樹脂層を用いるもの
がある。

このような金属基体を用いた回路基板においても配線パ
ターンの高密度化が要求され、前述の多層化に加え、抵
抗体をも印刷抵抗におきかえて、より高密度を実現しよ
うとする研究がなされている。

しかしながら、複数回の熱硬化工程を経る間に樹脂系ペ
ーストを用いた印刷抵抗体の抵抗値は変動してしまうた
め、多層配線かつ印刷抵抗を備えた金属基板の実用は困
難であり、特にVTR用の基板等、高精度を要求されるも
のには実用が難しいのが現状である。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、高密
度配線パターンを有し、樹脂系ペーストからなる抵抗体
の抵抗値の変動の小さい金属基体を用いた回路基板の製
造方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、金属基体上に熱硬化性絶縁性樹脂層を介し
て、導体層を少なくとも２層以上形成し、その導体層の
最上層のみに抵抗体を形成してなる回路基板の製造方法
において、樹脂系ペーストからなる絶縁性樹脂を熱硬化
させることにより前記絶縁性樹脂層を形成する第１の工
程と、樹脂系ペーストからなる導体を熱硬化させること
により前記最上層以外の導体層を形成する第２の工程
と、前記第１及び第２の工程の後に、樹脂系ペーストか
らなる抵抗体を熱硬化させることにより前記最上層を形
成する第３の工程とを具備することを特徴とする回路基
板の製造方法である。

金属基体としてはAl板，ステンレス板等の金属板が用い
られる。熱硬化性絶縁性樹脂層としては、各種樹脂ペー
ストを用いることができるが、耐熱性の点からポリイミ
ド系樹脂,BTレジン，エポキシノボラック樹脂等を用い
ることができる。また導体層としては、一般に知られて
いるCuペースト,Agペースト等の樹脂系ペーストが用い
られる。

さらに抵抗体ペーストとしては、下地となる絶縁樹脂層
との関係で、比較的硬化温度の低いエポキシ系、フェー
ノル系の樹脂系カーボンペーストが用いられる。

発明においては、複数の導体層を有する金属基体を用い
た回路基板の、最上層のみを抵抗体層とし、熱硬化性絶
縁性樹脂層及び最上層以外の導体層を熱硬化により形成
した後、最後に最上層の抵抗体層を熱硬化により形成す
る。このような工程を施すことによって、抵抗体層は、
熱硬化性絶縁性樹脂層，導体層の熱硬化による形成時の
熱の影響を受けることがないため、抵抗値の変動は少な
い。また抵抗体層が最上層に位置することにより、容易
にトリミング（抵抗体の抵抗値の微調整）可能であり、
高精度の配線パターンを得ることができる。

ここで最上層とは熱硬化性絶縁性樹脂層及び導体層の中
で最後に形成される層のことである。但し抵抗体層が熱
硬化により形成された後に、抵抗体層の抵抗値に影響を
与えない程度で保護コートを施しても良いことは言うま
でもない。

また、一般に160℃程度以下で硬化させるＣペースト
（カーボンペースト）があるが、Ｃペーストは抵抗値の
再現性が悪く、160℃程度の硬化処理温度では300％程度
（設定抵抗値の３倍）も抵抗値が変動してしまい、最悪
の場合設定抵抗値に比べて抵抗値が１桁程度も変動して
しまう。300％も抵抗値が変動してしまうと後のトリミ
ングでも抵抗値を調整することができない。

そこで、Ｃペーストの樹脂として耐熱性の良いポリイミ
ド樹脂等を用いることによりＣペーストを300〜400℃程
度で硬化することができ、抵抗値の変動を±50％程度に
抑えることが可能となり、後のトリミングにより抵抗値
の調整が可能となる。これは樹脂ペースト中の樹脂の硬
化収縮が飽和するためと考えられる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば樹脂系ペーストから
なる抵抗体層を備えた高密度配線パターンを有する配線
基板の製造方法において、抵抗体の抵抗値の変動が少な
い前記配線基板の製造方法を提供することができる。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を以下に説明する。

第１図は本発明の実施例を示す回路基板の断面図であ
る。

金属基体（１）として厚さ0.2mm,2インチ角のステンレ
スSUS430を用い、この金属体（１）上に熱硬化性絶縁性
樹脂ペーストとしてポリイミド系樹脂（東芝ケミカル製
XT-3019）をスクリーン印刷機にて印刷し、仮硬化（120
℃，空気中,10分）した。この印刷・仮硬化を３回繰り
返し、厚さ50μｍの熱硬化性絶縁性樹脂層（２）を形成
し、N₂雰囲気中370℃10分の硬化処理を行った。

次にこの熱硬化性絶縁性樹脂層（２）上にCu90wT％のポ
リイミド系Cuペーストを250メッシュのスクリーンを用
いて印刷し、厚さ20μｍの第１の導体層（３）を形成し
た。その後10分間のレベリングを行い、N2雰囲気中370
℃、10分間の条件で硬化を行った。

次にこの第１の導体層（３）を覆うように、熱硬化性絶
縁性樹脂層（４）を前述と同様に形成した。また第２の
導体層（５）を前述と同様に熱硬化性絶縁性樹脂層
（４）上に形成した。第１の導体層（３）と第２の導体
層（５）との接続はバイアホール（６）により行った。

続いて抵抗体層（７）を形成する。この抵抗体層（７）
には炭素ペースト（旭化学研究所製TU-10K）を用いた。
120℃10分間の空気中の乾燥処理の後、N2雰囲気で370℃
10分間の条件で硬化を行った。この炭素ペーストは一般
に160℃程度以下の硬化温度を標準として販売されてい
るが、本実施例においては、300〜400℃程度で硬化し
た。このような硬化条件により、標準時の抵抗値とは異
なるものの抵抗値の変動を±50％程度以下に抑えること
ができ、トリミング可能な再現性を得た。抵抗値が異な
るとはいえ、この値は設計時に考慮して設計すれば良い
ので、問題はない。

このように抵抗体層（７）以外の硬化を全て終えた後に
抵抗体層（７）を形成するため、抵抗値が製造工程中に
変動することがない。また抵抗体層（７）が最上層に位
置することにより、トリミングが可能となる。

トリミング後、必要ならば保護層（８）を形成しても良
い。

以上の様に構成した回路基板は、抵抗体を有する片面ア
ルミナ基板と同程度の実装密度を有し、樹脂系ペースト
からなる抵抗体層を有しかつ高放熱性，小型化を実現で
きる。

また信頼性の方面でも1000時間の電圧，温度湿度の加速
試験において問題のないことが確認された。

また、同様の回路パターンを形成したアルミナ基板（２
インチ角，厚さ1/40インチ）に比べ、0.2mm厚のSUS430
を用いた本発明の実施例では重量比で0.66倍と大幅な計
量化が実現できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図。 １……金属基体 2,4……熱硬化性絶縁性樹脂層 3,5……導体層 ７……抵抗体層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属基体上に熱硬化性絶縁性樹脂層を介し
   て、導体層を少なくとも２層以上形成し、その導体層の
   最上層のみに抵抗体を形成してなる回路基板の製造方法
   において、 樹脂系ペーストからなる絶縁性樹脂を熱硬化させること
   により前記絶縁性樹脂層を形成する第１の工程と、 樹脂系ペーストからなる導体を熱硬化させることにより
   前記最上層以外の導体層を形成する第２の工程と、 前記第１及び第２の工程の後に、樹脂系ペーストからな
   る抵抗体を熱硬化させることにより前記最上層を形成す
   る第３の工程とを具備することを特徴とする回路基板の
   製造方法。