JPH0770363B2 - 印刷抵抗体付プリント配線板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、印刷抵抗体を具備したプリント配線板に関
し、特に屈曲力が加わることを配慮した印刷抵抗体付プ
リント配線板に関するものである。

（従来の技術） 近年、電子機器の小型化、薄型化の要求に伴ない、電子
部品を搭載するプリント配線板に対しても、パターンの
高密度化による小型化、厚みの薄い材料を用いた薄型化
が要求されている。現在、これらの要求を満たすのに非
常に有効な方法の一つとして、回路上必要な抵抗体をス
クリーン印刷法により、直接プリント配線板上に膜素子
として形成する方法がある。この方法によれば、定格電
力による制限を除けば抵抗体を非常に小さな面積で形成
でき、抵抗体の厚みもチップ抵抗体に比べて格段に薄い
ものとなる。

ところが、こうして電子機器の薄型化を進めていくと、
プリント配線板自体も当然のことながら薄型化し、容易
に屈曲するものとなる。そのために、こうしたプリント
配線板上に用いられる基材の屈曲に対する配慮は不可欠
のものである。なお、フレキシブル基材用の抵抗ペース
トは市販され、一般に用いられているが、このタイプの
抵抗ペーストは、バインダー樹脂に熱可塑性樹脂を用い
ることにより、印刷抵抗体に可撓性をもたせたものであ
り、この抵抗ペーストによって形成される印刷抵抗体に
よって基材の耐屈曲性を向上させることは一般に困難で
ある。また、この抵抗ペーストは耐熱性が悪く、通常の
固定抵抗体として用いることはできない。そのため、実
際に用いられる用途は、信号線回路、接点回路等に限ら
れ、固定抵抗体としてよりはむしろ低価格な導電ペース
トとしての用途がほとんどである。

また、基材が屈曲した場合の印刷抵抗体が及ぼす影響に
ついて考察してみると、この印刷抵抗体を形成するため
に、現在使用されているペーストは、樹脂・炭素系のも
のであって、固定抵抗体として用いることのできる可撓
性に優れたものは開発されていない。その理由は、この
種の樹脂・炭素系の印刷抵抗体は、硬化させた樹脂で炭
素粉末の接触状態を強固に固定して導伝性を得るという
構造を取っており、その抵抗値の安定化のためには、樹
脂が強固な結合状態を有することが不可欠であり、しか
も硬化塗膜に導電性を持たせるために炭素粉末を多量に
充填する必要があることによる。

すなわち、固定抵抗体として用いられる印刷抵抗体の構
造の特徴は、多量の炭素粉末を少量の硬くて脆い樹脂で
固定していることであり、本来、炭素粉末には可撓性が
ないこと、可撓性を保持するための樹脂分が脆くしかも
少量であることのために、この種の印刷抵抗体によって
基材の耐屈曲性を向上させることが困難であるばかりで
なく、もし基材が屈曲されれば、当該印刷抵抗体にクラ
ックが入ることは否めない。

このようなことから、プリント配線板の薄型化指向に対
し、印刷抵抗体を用いることは本来非常に有効な手段で
あるにもかかわらず、第５図及び第６図に示すように、
基材（21）の屈曲に対して特に電極部（22）の角部に位
置する印刷抵抗体（25）にクラック（26）を生じる問題
点があるために、適用が困難であった。このように、従
来のプリント配線板における印刷抵抗体（25）でのクラ
ック（26）が発生する理由は、電極部（22）の端部にお
いては基材（21）の剛性が不連続であるために屈曲によ
る応力が集中すること、特に電極部（22）の角部では段
差を生じているために抵抗体塗膜の薄い部分が生じてい
ることにより、非常にクラック（26）が入りやすい状態
となっているためである。

また、特に基材（21）の剛性が不連続であることについ
ては、第７図〜第10図に示した従来の印刷抵抗体付プリ
ント配線板において特に顕著に現われる。これらの従来
のプリント配線板にあっては、その各電極部（22）の端
部が互いに平行状態で対向しており、例えこれらの対向
部間に絶縁層（24）を介在させたとしても、この絶縁層
（24）によって基材（21）の剛性を高めることはできな
い。各電極部（22）は金属によって形成された絶縁層
（24）は樹脂を材料として形成されており。両者間の剛
性の違いが大きいからである。

なお、薄型化を指向するプリント配線板に印刷抵抗体を
用いることについては、上述したのとは別の問題が発生
することがある。すなわち、この種の薄型化が指向され
ているプリント配線板の導体回路は、通常メッキによっ
て形成される。このため、印刷抵抗体が形成されるべき
導体部の厚みを一定化させることが困難で、各導体部間
で高さの違いが生じ易い。この高さの異なる導体部上に
印刷抵抗体を形成すると、印刷抵抗体に厚さのバラツキ
によって抵抗値が製品毎に変化することとなって、プリ
ント配線板の製品としての品質管理が困難となることが
あるのである。

こうした薄型のプリント配線板上に、樹脂・炭素系の印
刷抵抗体を形成する要求は、近年、コンピュータの外部
記憶装置として用いられるIC内蔵の薄型カード等の普及
に伴ない急増してきたものであり、それまでは、ほとん
ど印刷抵抗体は屈曲力に対して十分な厚みを持つプリン
ト配線板上に形成されることが前提となっており、基材
に対する屈曲力による印刷抵抗体へのクラック対策は何
らなされていなかったのである。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、以上のような実状に鑑みてなされたもので、
その解決しようとする問題点は、薄型のプリント配線板
の耐屈曲性の欠如であり、この耐屈曲性の欠如によって
生ずる印刷抵抗体のクラックである。

そして、本発明の目的とするところは、印刷抵抗体を形
成すべき電極の形状を第１図あるいは第２図に示すよう
に工夫することにより、薄い基材の剛性を高めるととも
に、従来の印刷抵抗体と接する電極端部で生じていたク
ラックによる印刷抵抗体の破壊を、製造工程の追加を行
うことなく防止することである。このことはすなわち、
例え基材が屈曲しやすいものであっても印刷抵抗体を付
与することを可能とすることであり、IC内蔵カード等の
薄型電子機器に適したプリント配線板を提供することを
可能とするものである。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するために、本発明の採った手段
は、実施例に対応する第１図〜第３図を参照して説明す
ると、 「所定の間隙（13）を有して互いに対向する電極部（1
2）の一方の対向部分に、他方の対向部分に形成した凹
部（12a）内に所定の間隙を有して入る突出部（12b）を
形成し、間隙（13）内及び各電極部（12）上の一部分に
連続する絶縁層（14）を形成するとともに、この絶縁層
（14）及び電極部（12）上に連続する印刷抵抗体（15）
を形成したことを特徴とする印刷抵抗体付プリント配線
板（10）」 である。

次に、この構成を、図面に示した具体的実施例に従って
詳細に説明する。

第１図〜第３図は、本発明に係る印刷抵抗体付プリント
配線板（10）の一部を示す図であって、屈曲力の加わっ
ていない通常の状態を示す部分平面図である。また、第
４図は本発明に係る印刷抵抗体付プリント配線板（10）
の印刷抵抗体（15）に屈曲力が加わった際の縦断面図で
ある。

本発明では、所定の間隙を有して互いに対向する電極部
（12）の一方の対向部分に、他方の電極部（12）の対向
部分に形成した凹部（12a）内に所定の間隙（13）を有
して入る突出部（12b）を形成することによって、各電
極部（12）を互いに入り込ませたのである。これによ
り、この入り込んだ各電極部（12）の突出部（12b）の
剛性によって、基材の剛性を高めると共に、基材（11）
に掛る屈曲力を積極的に分散させるようにしたのであ
る。そのために、基材（11）に屈曲応力が加わった場合
の電極部（12）の対向部分は第４図に示すようになり、
従来のものと比較して同じ屈曲応力に対して屈曲しにく
くなると共に応力集中が緩和され、基材（11）自体が全
体的になめらかに屈曲した状態となる。これにより結果
的に電極部（12）の対向部分でのクラックが発生しにく
くなっているのである。

このクラックが発生しにくいことは、第７図及び第９図
に示すような電極部（22）の対向部分の形状を直線状に
したプリント配線板と比較した場合に、大きさ差となっ
て表われるものである。

これらの電極部（12）の対向部分に形成した凹部（12
a）あるいは突出部（12b）の形状については種々な対応
をとることができるが、第１図に示した印刷抵抗体付プ
リント配線板（10）にあっては、凹部（12a）あるいは
突出部（12b）が互いに入り込む半円形状としたもので
あり、第２図に示したものの場合はクランク形状に形成
したものである。この他に、電極部（12）の対向部分に
形成した凹部（12a）あるいは突出部（12b）の形状とし
ては、角形状あるいは曲線形状の多数の櫛歯状に形成し
たものであってもよく、さらに互いに対向する円弧状に
形成したものであってもよい。

また、本発明に係る印刷抵抗体付プリント配線板（10）
にあっては、上記のように電極部（12）の対向部分を互
いに入り込ませるとともに、第３図及び第４図に示した
ように、電極部（12）の対向部分間に形成した間隙（1
3）内及び各電極部（12）上の一部分に連続する絶縁層
（14）を形成し、さらにこの絶縁層（14）及び電極部
（12）上に連続する印刷抵抗体（15）が形成してある。
これにより、当該印刷抵抗体付プリント配線板（10）に
あっては、印刷抵抗体（15）の厚さが均一化されてい
る。その理由は、各電極部（12）間の間隙（13）が互い
に入り込んだ状態となっていることにより、第７図〜第
10図に示したプリント配線板の場合に比して、絶縁層
（14）がある特定の箇所で急激に間隙（13）内に入るこ
とがないからであり、またこの間隙（13）による段差を
当該絶縁層（14）が解消しているからである。従って、
この絶縁層（14）上に形成される印刷抵抗体（15）の厚
さは、第３図及び第４図に示したように、均一化されて
いるのである。

（発明の作用） 本発明によれば、互いに対向する電極部（12）の一方の
対向部分に、他方の対向部分に形成した凹部（12a）内
に所定の間隙（13）を有して入る突出部（12b）を形成
したから、これらの凹部（12a）及び突出部（12b）が位
置する基材（11）の剛性が高められている。従って、基
材（11）に屈曲力が加えられたとしても、基材が屈曲し
にくくなると共に基材（11）に掛る屈曲応力、特に電極
部（12）の印刷抵抗体（15）と接する対向部分での応力
集中が緩和され、この部分での印刷抵抗体（15）へのク
ラックが発生しにくくなっている。

また、屈曲応力が十分に大きくて印刷抵抗体（15）にク
ラックが発生した場合においても、この屈曲応力がある
限度以内であるならば、電極部（12）の対向部分が互い
に入り組んだ状態で形成されているために、クラックの
進展が抑えられ、印刷抵抗体（15）を完全に破断させに
くくなっているのである。その理由は、クラックの進展
が基本的に直線的であるのに対して、電極部（12）の対
向部分のクラックに対して脆弱な部分がクラックの進展
する方向と重ならず、クラックの進展を防止する効果を
生じているためである。

以上の本発明によれば、基材（11）に屈曲力応力が加わ
った際、基材が屈曲しにくくなると共に電極部（12）の
対向部分での応力集中が緩和されてクラックが発生しに
くくなる。また、クラックが発生した場合には、進展し
にくくなるのである。

さらに、本発明に係る印刷抵抗体付プリント配線板（1
0）にあっては、両電極部（12）間の間隙（13）内及び
各電極部（12）上の一部分に連続する絶縁層（14）を形
成するとともに、この絶縁層（14）及び電極部（12）上
に連続する印刷抵抗体（15）を形成したので、一番上側
に位置する印刷抵抗体（15）の厚さが一定化されてい
る。これは、間隙（13）による段差が絶縁層（14）によ
って解消され、最終的に形成される印刷抵抗体（15）の
表面を平滑化することができたからである。

（実施例） 第１図は電極部（12）の対向部分に半円形状の凹部（12
a）及び突出部（12b）を形成して、両対向部分が互いに
交差して入り込む形状にしたものである。これによって
形成された間隙（13）の巾は、実験的に最適条件を求め
ることができ、具体的には巾0.2mmとした。この巾は、
小さい程基材の剛性を高める効果は大きいが、小さすぎ
ると絶縁ぺーストが間隙に入り込みにくくなり、絶縁不
良を招くことがある。

次にこれら電極部（12）間の間隙（13）内及び各電極部
（12）上の一部分上に絶縁層（14）を連続的に形成する
とともに、この絶縁層（14）及び電極部（12）上に印刷
抵抗体（15）を連続的に形成した。

この印刷抵抗体付プリント配線板（10）の耐屈曲力性の
評価として半径50mmの円弧状に屈曲力を1000回繰り返す
試験を行ったところ、第５図に示す従来の形状のもので
は簡単にクラックを生じたのに対し、第１図の本発明の
形状のものにはクラックを生じなかった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係る印刷抵抗体付プリン
ト配線板（10）は、互いに対向する電極部（12）の対向
部分に、他方の対向部分に形成した凹部（12a）内に所
定の間隙を有して入る突出部（12b）を形成し、間隙（1
3）内及び各電極部（12）上の一部分に連続する絶縁層
（14）を形成するとともに、この絶縁層（14）及び電極
部（12）上に連続する印刷抵抗体（15）を形成したこと
を特徴とするものである。

そのため、特に薄型の基材（11）を使用した場合であっ
ても、この基材（11）の剛性を互いに入り込んだ凹部
（12a）及び突出部（12b）によって高めることができる
ものである。従って、当該基材（11）に屈曲力が加わっ
た場合でもこの屈曲力を分散させることができ、印刷抵
抗体（15）に局部的な屈曲応力の掛ることを抑制するこ
とができて、従来は生じていた印刷抵抗体（15）におけ
るクラックの抑止、或いは進展の阻止が行われ、従来の
ものに比べて基材（11）の屈曲力による印刷抵抗体（1
5）の破壊が生じにくくなっている。

また、本発明によれば、前述のような特性の向上を得る
ために、従来方法に対して何ら別の工程を付与する必要
はなく、一切のコストアップを伴なわない。すなわち、
上記絶縁層（14）としては当該プリント配線板上に形成
されるソルダーレジストと同じ材料により当該ソルダー
レジストと同時に形成することができるものであり、こ
れによりこの印刷抵抗体付プリント配線板（10）の製造
工程を従来のプリント配線板の製造工程と同様に行なう
ことができるものである。

このように、本発明は、近年急激に要求が強まっている
電子機器の薄型化に対して、究めて有用な薄型の印刷抵
抗体付プリント配線板を提供することを可能とするもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る印刷抵抗体付プリント配線板の平
面図、第２図は本発明に係る他の印刷抵抗体付プリント
配線板の平面図、第３図は第１図のIII−III線に沿って
見た縦断面図、第４図は本発明に係る印刷抵抗体付プリ
ント配線板に屈曲力が加わった場合の縦断面図である。 第５図は従来の印刷抵抗体付プリント配線板の平面図、
第６図は第５図の印刷抵抗体付プリント配線板の縦断面
図、第７図は電極部の対向部分が直線状の場合の従来の
印刷抵抗体付プリント配線板平面図、第８図は同断面
図、第９図は電極部の対向部分が直線状の場合であって
第７図とは別例の従来の印刷抵抗体付プリント配線板平
面図、第10図は同断面図である。 符号の説明 10……印刷抵抗体付プリント配線板、11……基材、12…
…電極部、12a……対向部分、13……間隙、14……絶縁
層、15……印刷抵抗体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の間隙を有して互いに対向する電極部
   の一方の対向部分に、他方の対向部分に形成した凹部内
   に所定の間隙を有して入る突出部を形成し、前記間隙内
   及び各電極部上の一部分に連続する絶縁層を形成すると
   ともに、この絶縁層及び前記電極部上に連続する印刷抵
   抗体を形成したことを特徴とする印刷抵抗体付プリント
   配線板。