JPS5837993A - 両面回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、樹脂中の高導電性かつ強磁性繊維をシートの
厚み方向に配向せしめると共にその両面に配置した金属
箔を一体成形することにょる両箔従来両面金属箔張り回
路基板は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステ
ル樹脂々どの熱硬化性樹脂とガラス線維や紙の組合わせ
による積層板の両面に銅箔を貼ったものが一般的であり
、銅箔面をエツチング加工して回路を作成して使用する
０そして、該基板の上下面を電気的に接続したい場合は
、スルーホール加工と呼ばれる方法で基板に細孔を設け
、この孔の内面を金属メッキすることにより上部回路と
下部回路を電気的に接続する方法がとられる。

しさし、近年のエレクトロニクスの分野の発展はめざま
しいものかあシ１１回路基板のものも従来の構成あるい
は方法では適用が困難なケースが出てきている。

本発明者等は５回路基板について鋭意検討を重ねた結果
、スルーホール加工なしで上下の回路を樹脂を貫通して
電気的に接続し得る新規な回路基板の発明に至った・ 本発明の目的は、スルーホール加工なしで回路基板の上
下回路を電気的に確実に接続し得る基板の提供にある。

力４　ｄ＞る目的を達成するために本発明は次のような
構成を有する。

すなわち、２枚の金属箔間に挾持されたる液体中に分散
されている。一定長の強磁性の短ｍ維状金属を、磁気作
用によって該箔面に垂直な方向に配向させながら、２枚
の金属箔の間隔を１、該繊維長よシ小さく圧し挾んだ後
、該液体を固化させることを特徴とする両面回路基板の
製造方法に関する。

本発明で製造される回路基板は短繊維状金属を含有する
樹脂板の上下面に２枚の金属箔をサンドインチ構造に積
層したものであり、該短繊維軟金属は上下面の金属箔間
に対して垂直な方向に両端が接触する形、更には湾曲し
た状態で挟持された構造を有している。

かかる構造を採用したことにより、２枚の金属箔は弾力
的な該短繊維状金属で確実に接続される結果、電気的接
続不良などの欠点のない両面回路基板を提供し得たもの
である・ 本発明はかかる両面回路基板を簡単、容易にかつ安定し
て製造する方法を提供するものである。

本発明の方法を順を迫って説明すると、先ず。

液体中に一定長さにそろえられた強磁性体からなる高導
電性の繊維状金属を混合する。

ここでいう液体とは、第１に反応または冷却によって、
固体状に樹脂化しうるものであって、固化前においては
、短繊維状金属を磁場によって配向させるために流動性
の良いものが望ましい。第２に、密閉下で固化するため
、固化時に反応副生物や揮発性溶剤が多量にでるもので
あってはならない。これらは成形基板中にボイドを生ず
る原因になるからである◎ 以上の２点を総合すると、液体としては触媒及び硬化剤
を混合したものが室温で低粘度を有し。

その後加温するなどして反応を進めて硬化するものが最
適であシ、室温で固体状のものは加熱溶融して低粘度状
態を作シ出せることが可能であるものに限定される。

かかる液体と短繊維状金属との混合は１通常の攪拌手段
で混合を行ない、熱可塑性樹脂のような場合には、押出
し成形′機や熱ロールなどにより混線混合する。

ここでいう短繊維状金属は磁性を有するものであって、
たとえばニッケル、鉄、ある種のステンレスなどの金属
繊維あるいはかかる磁性金属をガラス繊維、炭素繊維な
どに代表される無機繊維にメッキしたもの、あるいはこ
れらに金、銀あるいはすすなどをメッキした繊維が含を
−れる◎かかる要件を満足する液体としてたとえばシリ
コーンゴム、ポリウレタンゴム、弗素ゴムなどに代表さ
れるエラストマや、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ
プロピレン、塩化ビニール、ポリアミド＃　Ａ　Ｂ　Ｓ
　−ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィドなど
に代表される熱可塑性樹脂やそのグレポリマ、モノマあ
るいはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹
脂などに代表される熱硬化性樹脂等のプレポリマ、モノ
マなどをあげることができる口必要に応じ、これらに染
料顔料、充填剤等を配合することもできる◎かかる液体
は後述する短繊維状金属の配向時において５０００ポイ
ズ以下好ましくは１０００ポイズ以下の粘度を有するも
のであることが要求されるＯ更に、これらの短繊維状金
属は、金属箔間の電気的接続をよシ完全に達成するには
、短繊維の繊維長はそろっているのが好ましい。ここで
使用する短繊維の好ましい繊維長分布は、平均繊維長に
対して３σ値（標準偏差値の３倍）で表わすと１００μ
ｍ以内が適当であう、よシ好ましくは５０μｍ　以内に
抑えるのがよいＯ かぐして得られた樹脂混合物は次いで二枚の金属箔間に
シート状に挾持されるＯ ここでいう金属箔は電気的に良導体である金属の箔状物
であればよいが、たとえば銅、錫、アルミニウム、ステ
ンレスなどが好適でちゃ、特に好ましくは銅箔である。

これらの金属箔をフィルム状支持体に貼りあわせておき
、成形後に支持体を取シ除いてもよいＯかかる金属箔と
短繊維状金属樹脂混合物からなるサンドインチ構造体を
その平面に垂直な方向の磁場を形成する平面金型内に挿
入するＯこの場合、短繊維状金属の配向をよシ完全にす
るため、該樹脂を上記粘度（５０００ポイズ以下）に予
め調整しておくのが操作上好都合である。すなわち本発
明の短繊維状金属は樹脂中で磁力により配向配列される
ものであり、当然樹脂が高粘度または固体状であっては
かかる作用を起烙せることはできない・樹脂を上記粘度
を有する液状にする時期は金型内に挿入する前後のいず
れでもよいが、操作上予め液状にしておくのが便利であ
る。

金型は、適当なりリアランスを有しかつこのクリアラン
スを任意に調節できるようにした２つの平面金型りら・
なり、かつ該金型の平面間を貫通する方向に磁場が発生
するように設計されている。

この金型内で挿入された混合物中の短繊維状金属を先ず
シートの厚み方向に垂直に配向させる。しかる後、金属
箔と磁性繊維の全てが相互に完全に接触を保つようにす
るため、金型間のクリアランスを徐々に少なくして、ご
くわずか、たわむ程度に圧し挾む。この状態を保持した
ままで樹脂の硬化を促す。樹脂の硬化は２反応性の樹脂
であれば加熱によって硬化を促進させ、完全な硬化樹脂
を得る〇一方熟熱可塑性樹脂ように加熱溶融せしめて短
繊維状金属の配向を行なった場合は、冷却固化によって
硬化樹脂を得る。本発明の回路基板を得るためには、出
発樹脂の態様即ち、液状体か。

固体状かによって成形工程の違いがあるが、基本的には
流動性を有する樹脂中で短繊維状金属を配向させて、配
向終了時点で樹脂を硬化、固化させて基板を得ることに
差異はない〇 金型間の磁界の強さは用いる樹脂の粘度と短繊維状金属
の種類によって一概にはいえないが２通常２００ガウス
以上が必要であり、特に１０００ガウス以上であること
が好ましい。また、シート中の短繊維状金属の配置はラ
ンダム配置と、磁界の分布を変化させることによるパタ
ーン配置が可能であるＯ 更に重要なことは金属箔と短繊維状金属との電気的な接
触を完全に達成することである。これは先に述べたよう
に垂直配向した短繊維状金属を。

その状態で金型間のクリアランスを徐々に小さくして、
短繊維状金属が軽くたわみを有するようにした状態で樹
脂を硬化させることで達成できる。

即ち、軽くたわんだ短繊維状金属が線維自体の有するバ
ネ力で金属箔を押圧して金属箔と短繊維状金属の電気的
接触を維持するわけである。

次に図面によって本発明の詳細説明する０第１図は該回
路基板の製造のメイン部分の断面図である・磁場Ｈを発
生させた磁場回路５内に加熱手段を内蔵した下型４と上
下動可能な上型４′を適当なりリアランスを持たせて図
のように配置する。

この金型間に樹脂１と短繊維状金属２を金属箔３゜３′
でカバーしたシートを挿入し、金型４．４′を通過して
いる磁界Ｈで短繊維状金属２を磁力線の方向（シートの
厚み方向）に配向せしめ、しかる後。

磁界を印加した状態で上金型４′を下降してシートを押
圧し、短繊維状金属２が軽くたわむ位置で上金型４′の
下降を止め、そのままの状態で樹脂１を硬化させる。硬
化゛樹脂板は第２図のような断面構造を有する上下面に
金属箔３，３′を有するものである。ここで短繊維状金
属２は該樹脂中で金属箔３゜６′と直線的に接触した形
、左右いずれかに湾曲した形あるいはこれらの混合した
形のいずれの形をとるものであってよいが、湾曲した構
造が電気的接触の確実性の点から望ましい０ このようにして得られた回路基板をエツチングして必要
な金属箔回路を形成することによって回路板かえられる
。金属箔回路が両面でオーバーラツプしている部分では
２回路間に導通がえられるのでスルホールを形成してそ
の中にメッキ加工するというわずられしい工程を省略す
ることができる０またオーバーラツプしていても導通無
用の部分については、あらかじめその部、分の短繊維状
金属を排除しておくことができる。このように短繊維状
金属をあるパターンに従がって配列させる２ことはたと
えば磁力線を磁極分散せしめ名ことによって容易に行な
える。

このようにして得られた回路板は通営めスルホールつき
両面基板と同様に用いることができる。

必要に応じて部１品挿入の為の孔をパンチして用いるこ
ともできる。スルホールがないので二つの回路面間に気
密が保持されているという特徴があシ。

この特徴を活かして嫌気性物質を発光体として用いる各
種の平面キャラクタ−ディスプレーの基板として用いる
こともできる口このようなデイスプレーとしてはエレク
トロクロミックディスプレー。

反射型液晶ディスプレー、螢光表示管、プラズマディス
プレーなどがあげられるがこれらに限定される必要はな
く、類似用途に適用されうることはいうまでもないこと
である。

導電性線維とマ）　ＩＪソックス脂との膨張係数の差に
よって、温度上昇時にある温度で導通が切れるという性
質があり、シ小も可逆性がある。この温度は条件の選択
によっである程度任意に設定することができるので、温
度スイッチとして用いることができる。

その他室磁波障害防止用のシールド材として。

あるいけ静電気障害防止用のパツキン、グ材としても用
いることができる。

マトリックスがゴムでできているものは回路板の検査用
としても有用である。

以下実施例によって本発明を更に説明する。

実施例１ １０ポイズ程度の粘度を有するエポキシ樹脂（エピコー
）８３（］、硬化剤イミダゾール）に１５重量％のステ
ンレス線維（直径１２μｍ、平均繊維長０．８２０ｍｍ
、繊維表標準偏差５０μｍ〕を鼻ｉ混合及び減圧下で脱
泡した後、銅箔上に繊維長よＪ２０９６程度厚い膜状に
キャスティングして、端部から更にもう１枚の銅箔を配
置しサンドインチ構造体を作成する。次いで配向の前処
理を行なった後、８０℃に加温しかつ２５００ガウスの
磁界を面間に発生させた金型内に挿入し、ステンレス線
維を金型面に垂直に配向させる（約２分間で完了）０そ
の後磁場は発生したままで金型間のクリアランスを約１
００μｍ／分の速度で小さくしてゆき銅箔間の距賂が７
７０μｍのところで型締めを終了し、その状態で２時間
樹脂の硬化を促進完了せしめて回路基板を得たこの回路
基板の両面の銅箔を同じパターンでエツチングして各相
対する１ｍｍ　×１　ｍｍの電極を形成した＠この回路
基板の各対間の電気抵抗を測定したところ平均５Ωの良
好な値を示した０

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の回路基板の成形装置の概要図。（断
面図）。 第２図は１本発明の回路基板の１例を示す断面図である
・ １：樹脂、　２：短繊維状金属 ３．３’：金属箔、　４：下金型、４′二上金型５：磁
界回路、　Ｈ：磁界 特許出願人　　東　し　株　式　会　社事１０ 第２（￥ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ２枚の金属箔間に挾持されたる液体中に分散されている
   。一定長の強磁性の′短繊維状金属を、磁気作用によっ
   て該箔面に垂直な方向に配向させながら２枚の金属箔の
   間隔を、該繊維長より小さく圧し挾んだ後、該液体を固
   化させることを特徴とする両面回路基板の製造方法。