JPH0710025B2 - 回路保護機能を有するプリント配線板 - Google Patents

回路保護機能を有するプリント配線板

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JPH0710025B2
JPH0710025B2 JP62112431A JP11243187A JPH0710025B2 JP H0710025 B2 JPH0710025 B2 JP H0710025B2 JP 62112431 A JP62112431 A JP 62112431A JP 11243187 A JP11243187 A JP 11243187A JP H0710025 B2 JPH0710025 B2 JP H0710025B2
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新吾 吉田
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor

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  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電子部品に関し、より詳細には、過電流か
ら回路を保護する機能を有する屈曲可能なプリント配線
板、すなわちフレキシブルサーキット基板に関する。
〔従来の技術〕
屈曲可能なプリント配線板(フレキシブルサーキット基
板)の用途に応じてその構造は適宜変更されるが、一般
的に、屈曲可能なプリント配線板は、可撓性絶縁基板
と、その上に積層された導電層パターンからなり、多層
基板では、さらにその上に積層された複数の導電層パタ
ーンと、その導電層パターンの間に配設された絶縁性ベ
ース層とからなる。電子機器の小型化、および高性能化
に伴い、実装部品はチップ化および高精度化され、その
回路基板(プリント配線板)自体に可撓性や多機能を持
つことが要求されている。
回路基板の回路に過電流が流れたときその回路を保護す
るために、従来、プリント配線板の導電層パターンの一
部を細くしてその部分に回路保護素子としてのヒューズ
の役割を持たせることがあった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、プリント配線板自体に回路保護機能を持
たせるためにパターンにヒューズの機能を持たせると、
過電流が流れてヒューズが作動して溶断するとその後過
電流の原因が除去されてもそのプリント配線基板を再度
使用することができない。可撓性を有する配線板に回路
保護素子を実装することも考えられるが、十分な屈曲可
能性を維持することが困難である。
この発明は上記の背景に基いてなされたものであり、そ
の目的とするところは、それ自体に過電流に対する回路
保護機能を有すると共に、フレキシブルサーキット基板
の特徴である屈曲可能性を失わず、しかも過電流に対す
る回路保護機能が繰返し発揮することのできるプリント
配線板を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は、上記の問題点を解決するために種々の検討
を加えた結果、可撓性絶縁基板上に設けられた導電性パ
ターンの所定の部分を、回路保護機能を有する導電性物
質に置換えれば、発明の目的達成に有効であることを見
出し、この発明を完成するに至った。
この発明の屈曲可能なプリント配線板は、可撓性絶縁基
板上に設けられた導電性層パターンからなる屈曲可能な
プリント配線板であって、該導電層パターンの所定の部
分が、導電層パターンに過電流が流れたとき自己発熱に
より自己抵抗値を増大させて過電流を所定の電流以下に
制限し他方該過電流が止まり放熱により導電性を再び有
するPTC物質からなる、ことを特徴とするものである。
この発明における好ましい態様として、PTC物質を重合
体に導電性物質が分散されたものとすることができる。
この発明における好ましい態様として、PTC物質からな
る導電性パターン部分の外表面に、良導電性物質の層を
設けることができる。
この発明における好ましい態様として、PTC物質からな
る導電性パターン部分を、その部分と電気的に接続すべ
きパターン端の上面に熱圧着させることができる。
以下、この発明を、より詳細に説明する。
この発明の屈曲可能なプリント配線板は、可撓性絶縁基
板上に設けられた少なくとも1の導電性層パターンから
なり、プリント配線板の種類、形状、寸法、多層度、導
電層パターンの材質および形状、導電層間に配設された
絶縁層の材質など、プリント配線板の用途などに応じて
適宜選択することができる。
この発明の特徴は、このプリント配線板の導電性層パタ
ーンの所定の部分が、導電性層パターンに過電流が流れ
たとき自己発熱により自己抵抗値を増大させて過電流を
所定の電流以下に制限し他方この過電流が止まって放熱
により導電性を再び有するPTC物質からなることであ
る。
この発明において、PTC物質で置換える導電層パターン
の箇所は、任意であり、目的に応じて適宜選択すること
ができ、第1図に示す本発明のよるプリント配線板例1
の様に、絶縁基板3の積層された導電層パターン2の
内、端子近傍のパターン位置にPTC物質(保護パター
ン)4を設けてもよい。
PTC物質 この明細書でPTC物質とは、温度上昇に伴って比較的狭
い温度領域で電気抵抗が急増する性質〔PTC特性(Posit
ive temperature coefficient)〕を有するものであ
る。
PTC特性を有する物質、すなわち、PTC物質は、一定の温
度に上昇すると発熱が止まるヒータ、正特性サーミスタ
(PTC THERMISTER)、感熱センサ、電池などを含む回路
が短絡したとき過電流を所定の電流値以下に制限し他方
その短絡が取除かれたとき回路を復帰させる回路保護素
子などに利用することができるものである。PTC物質と
して、例えば、BaTiO3に1価または3価の金属酸化物を
添加したもの、重合体に、導電性粒子、および必要に応
じて熱伝導性充填材が添加されたものなどがある。
この発明に於いて用いる重合体として、ポリエチレン、
ポリエチレンオキシド、t−4−ポリブタジエン、ポリ
エチレンアクリレート、エチレン−エチルアクリレート
共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリエーテル、ポリカプロラクタム、
フッ素化エチレン−プロピレン共重合体、塩素化ポリエ
チレン、クロロスルホン化エチレン、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ
カーボネート、ポリアセタール、ポリアルキレンオキシ
ド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、フッ素樹
脂、およびこれ等のうちから選ばれた少なくとも2種の
ブレンドポリマー等がある。この発明のおいて、重合体
の種類、組成比などは、所望の性能、用途などに応じて
適宜選択することができる。
重合体に分散される導電性粒子は、電気伝導性を持つ物
質からなり、その様なものとして、カーボンブラック、
銀粉、金粉、カーボン粉、グラファイト、銅粉、カーボ
ン繊維、ニッケル粉、銀めっき微粒子などの導電性物質
の粒子を用いることができる。この導電性粒子の粒径、
比面積などは、PTC物質の用途、所望の特性に応じて種
々のものを適宜選択することが望ましい。
この発明の一の態様例として、重合体に分散することの
できる熱伝導性粒子は、熱伝導性を持つ無機または有機
性の物質からなり、その様なものとして、例えば、シリ
コン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、BeO、アルミナから選
ばれた少なくとも一種の物質、これらの混合物などがあ
る。この熱伝導性粒子の粒径、比表面積などは、PTC物
質の用途、所望の特性に応じて種々のものを適宜選択す
ることができる。
PTC物質の調製に際して、上記の重合体、導電性粒子、
熱伝導性粒子以外に、必要に応じて種々の添加剤を混合
することができる。そのような添加剤として、例えば、
アンチモン化合物、リン化合物、塩素化化合物、臭素化
化合物などの難燃剤、酸化防止剤、安定剤などがある。
この発明においてPTC物質は、その原材料、重合体、導
電性粒子、熱伝導性粒子その他添加剤を所定の割合いで
配合・混練して調製される。この発明において、重合体
に導電性粒子次いで熱伝導性粒子、若しくは熱伝導性粒
子次いで導電性粒子、または同時に両者を配合・混練し
て調製してもよい。重合体と粒子との配合割合は、目的
組成物の粒子含量、重合体の種類、ミキサー、ニーダー
の種類などに応じて適宜選択することができる。この発
明において、混練前に粉砕、加熱、混合などの前処理を
してもよい。混練に際する温度は、混練する重合体の融
点からその融点より60℃、好ましくは、50℃高い温度の
温度範囲である。これは、その範囲で、混練する重合体
がゲル化して導電性粒子を均一に分散させることができ
るからである。
プリント配線板 この発明のプリント配線板は、可撓性絶縁基板と、導電
層パターンとから主になる。可撓性基板および導電層パ
ターンの製造、材料、形状、および寸法は、通常の技法
により適宜選択・変更することができる。
この発明の好ましい態様において、通常用いられる銅系
導電層パターンの一部または全部をニッケルなどの他の
金属で置換えてもよい。さらに、銅系導電層パターンの
表面をニッケルなどの他の金属でメッキまたは蒸着など
の手段で被覆することもできる。
導電層パターンとPTC物質との電気的機械的接続は、こ
の発明において種々の形態で行うことができる。この態
様例を、図面を参照しながら説明する。
PTC物質5からなる保護パターン部分4の断面を示す第
2図の態様では、導電層パターン2の側端部に保護パタ
ーン4が接合されている。また、PTC物質5からなる保
護パターン部分4の断面を示す第3図の態様では、導電
層パターン2の側端部および上面で保護パターン4が接
合されている。さらに、PTC物質5からなる保護パター
ン部分4の断面を示す第4図および第5図の態様では、
導電層パターン2の端部の上面で保護パターン4が接合
されている。この発明において上記接続の態様はこれ等
に限定されず、種々の変形が可能である。保護パターン
と導電層パターンとの電気的機械的接続は、PTC物質を
導電層パターン表面に熱圧着して、若しくは導電性接着
剤を用いて行うことができる。
この発明においてPTC物質からなるパターンの外表面
に、例えば、第4図に示すように、良導電性物質の層6
を設けることができる。ここで用いることのできる層材
料の種類としては、通常の電極として用いることのでき
る金属であり、その様なものとして、例えば、ニッケ
ル、コバルト、アルミニウム、クロム、スズ、銅、銀、
鉄(ステンレス鋼などの鉄合金を含む)、亜鉛、金、
鉛、白金などがある。良導電性層の形状、寸法などはプ
リント配線板の用途などに応じて適宜選択することが望
ましい。この発明において層材料として、圧延金属箔の
他、焼鈍処理した金属でもよい。この焼鈍によって応
力、歪みなどが除去される。さらに、良導電性物質層
は、機械的、電気化学的にその表面が粗面化されている
ものであつてもよく、特に、表面に粒状突起を有するニ
ッケルなどに金属箔が好ましい。
樹脂被覆 この発明においてPTC物質からなる導電パターンの表面
に必要に応じて樹脂膜を形成することができる。その様
な樹脂の種類として、例えば、エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアル
コール、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアル
キレノキシド、飽和ポリエステル樹脂、ポリフェニレン
オキシド、ポリスルホン、ポリ−p−キシレン、ポリイ
ミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリベ
ンゾイミダゾル、ポリフェニレンスルフィド、ケイ素樹
脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、アルキド樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹
脂、ポリウレタン樹脂、これらのブレンドポリマー、化
学試薬との反応、放射線架橋、共重合などによる改質さ
れた上記樹脂などがある。これらの樹脂のなかで好まし
い樹脂はエポキシ樹脂、フェノール樹脂である。これら
樹脂には、種々の添加剤を、例えば、可塑剤、硬化剤、
架橋剤、酸化防止剤、充填剤、帯電防止剤、難燃剤、な
どを添加してもよい。この発明において用いる樹脂は少
なくとも絶縁性を有しており、導電層パターン表面に対
して密着性を有している。樹脂の被覆法は、特に限定さ
れず、例えば、噴霧、塗付け、浸漬などで行うことがで
きる。さらに、樹脂塗布後の硬化は、化学処理、加熱、
放射線照射など樹脂の種類に応じて行うことができる。
〔作 用〕
上述のような構成を有するこの発明によって、次のよう
な作用動作を示す。
PTC物質は、室温近傍の温度で低い抵抗値を持ち導電性
であるが、PTC物質の温度がある一定域以上の高い温
度、例えば、80℃近傍になると急激に抵抗値が上昇す
る。プリント配線板の導電層パターンの一部をこのPTC
物質と置換えてあると、このパターン配線板の導電層パ
ターンに過電流が流れたとき、過電流によるジュール熱
によりPTC物質の温度が上昇しかつ所定温度以上で抵抗
値が急激に大きくなる。この大きい抵抗値の為に過電流
が一定以下の電流に制御され、回路の破壊から回路を保
護する。他方、過電流の原因が除去されたとき、発熱よ
りも放熱の方が多くなり、PTC物質の温度が低下し、し
かもPTC物質の抵抗値の小さくなり、回路が復帰する。
〔実施例〕
この発明を具体的に説明する。
実施例1 下記組成のPTC物質を調製した。
重量% 重合体…高密度ポリエチレン ……47 (東洋曹達製、ニポロンハード5100) 導電粒子…カーボンブラック 52 (キャボット社製、スターリングSO) フェノール系酸化防止剤 …… 1 (チバガイギー製、イルガノックス1010) これらの原料を二本ロールで混練してPTC物質を調製
し、更に、押出し成形機またはロール成形機で厚さ200
μmのフィルムを成形した。このフィルムに、Ni金属箔
(厚さ20μm、40mm×40mm)を熱圧着した。
導電層パターンの一部が除去されたプリント配線板を用
意しておき、得られた積層体を4.5×3.2mmの寸法に切断
し、その導電層パターン間を導通させるように、PTC物
質を第4図のように熱圧着により接続した。
得られたプリント配線板の温度抵抗特性を調べた。この
結果、20℃で抵抗値が360mΩであったが、動作時に表面
温度80℃で抵抗値が37Ω(5V)に上昇した。
〔発明の効果〕
上述のようにこの発明のプリント配線板により、回路に
流れた過電流に対する保護機能を有すると共に、屈曲可
能なプリント配線板の持つその屈曲性を損なうこともな
く、しかも、過電流に対する保護機能を繰返し作動させ
ることのできるプリント配線板を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明による配線板例の斜視図、第2図はこ
の発明の配線板の一例を示す部分拡大断面図、第3〜5
図はこの発明の配線板の変形例を示す部分拡大断面図で
ある。 1……プリント配線板、2……導電性層パターン、3…
…絶縁基板、4……保護パターン、5……PTC物質、6
……良導電性物質層。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】可撓性絶縁基板上に設けられた導電性層パ
    ターンからなる屈曲可能なプリント配線板であって、該
    導電層パターンの所定の部分が、導電層パターンに過電
    流が流れたとき自己発熱により自己抵抗値を増大させて
    過電流を所定の電流以下に制限し他方該過電流が止まっ
    たとき放熱により導電性を再び有するPTC物質からな
    る、ことを特徴とするプリント配線板。
  2. 【請求項2】PTC物質が重合体に導電性物質が分散され
    たものからなる、特許請求の範囲第1項記載のプリント
    配線板。
  3. 【請求項3】PTC物質からなる導電性パターン部分の外
    表面に、良導電性物質の層を有する、特許請求の範囲第
    1項または第2項記載のプリント配線板。
  4. 【請求項4】PTC物質からなる導電性パターン部分が、
    その部分と電気的に接続すべきパターン端の上面に熱圧
    着されている、特許請求の範囲第1項乃至第3項のいず
    れかに記載のプリント配線板。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5612847A (en) * 1995-04-28 1997-03-18 Trw Inc. Power window circuit board overcurrent protection
FR2761204B1 (fr) * 1997-03-24 1999-05-14 Siemens Automotive Sa Dispositif de distribution d'energie electrique dans plusieurs circuits alimentes en paralleles, et procede de fabrication de ce dispositif
US6029602A (en) * 1997-04-22 2000-02-29 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for efficient and compact remote microwave plasma generation
US8278757B2 (en) 2008-02-05 2012-10-02 Vorbeck Materials Corporation Printed electronics

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3243753A (en) * 1962-11-13 1966-03-29 Kohler Fred Resistance element
US3435401A (en) * 1966-10-05 1969-03-25 Texas Instruments Inc Insulated electrical conductors
GB1201166A (en) * 1967-12-04 1970-08-05 Ici Ltd Conducting plastic articles
US3861029A (en) * 1972-09-08 1975-01-21 Raychem Corp Method of making heater cable
US4238812A (en) * 1978-12-01 1980-12-09 Raychem Corporation Circuit protection devices comprising PTC elements
US4426633A (en) * 1981-04-15 1984-01-17 Raychem Corporation Devices containing PTC conductive polymer compositions

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