JPS59182592A - 抵抗回路基板 - Google Patents

抵抗回路基板

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JPS59182592A
JPS59182592A JP58056954A JP5695483A JPS59182592A JP S59182592 A JPS59182592 A JP S59182592A JP 58056954 A JP58056954 A JP 58056954A JP 5695483 A JP5695483 A JP 5695483A JP S59182592 A JPS59182592 A JP S59182592A
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alumina powder
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角橋 武
田原 宏
佳久 森
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Nitto Electric Industrial Co Ltd
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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】 本発明は金属薄膜電気抵抗層を内蔵する抵抗回路基板に
関する。
抵抗体を内蔵するプリント回路基板は、一般に支持体を
兼ねる絶縁層と該絶縁層上に接合された金属薄膜電気抵
抗層、及び該抵抗層に接合される銅箔等の導電性金属層
からなる積層体の形態で提供され、プリント抵抗回路の
製作に際しては、目的とする回路のパターンに従って絶
縁領域(絶縁層上の全層が除去される)、抵抗領域(導
電性金属層が除去される)、並びに導体領域(何れの層
も除去されない)が形成されて成品となる。
ところで金属薄膜電気抵抗層を内蔵する回路基板では、
高いシート抵抗を得るためには膜厚を薄くする必要があ
ると同時に、抵抗値のバラツキを防止するため膜厚を均
一にする必要もある。この様な前提において従来の抵抗
内蔵回路基板は次の様な問題点ないし欠点を有していた
a)銅箔等の導電性金属層に金属薄膜電気抵抗層をメッ
キ等で積層し、さらにその上に絶縁支持体を接合する回
路基板の場合、抵抗層を薄層にしかも均一に形成するた
めには下地たる銅箔の表面を凹凸のない平滑なものとす
る必要があり、このため、絶縁支持体の接合力が十分に
得られない。特にニッケル系の抵抗層を形成する場合、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等の
絶縁支持体の接合は銅箔と直接接合する場合よりも一層
接着性が悪いことが知られている。
b)エツチングにより回路形成する場合、エツチング液
に絶縁支持体が侵されやすく、その結果、抵抗体層に歪
が生じて性能の劣化を招きやすい。
例えば、本発明者らは均一電着性、平滑性、エツチング
選択性2合金メツキ組成の安定性にすくれた抵抗体層と
してスズ−ニッケル合金を提供(特公昭55−4251
0)すると共に、スズ−ニッケル合金専用のエツチング
液を提供(特開昭55−104481)したが、この専
用エツチング液は良好なエツチングを行なうのに通常8
5°C以上で行なわねばならず、したかってエポキシ樹
脂等を侵す。
C)従来絶縁性支持体として一般に用いられているエポ
キシ樹脂等は半田浸漬の如き熱的処理により歪が生じや
すく、そのため抵抗値の変動を生しやすい。
d)その他、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等絶縁支持
体では熱伝導性が悪く、放熱性及び耐熱性からの制限に
よりシート抵抗の許容電力が制限される。
本発明者らは上述の技術的問題点ないし欠点を解決すべ
く鋭意研究の結果以下に示す本発明を完成した。
すなわち、本発明の抵抗回路基板は、金属薄膜電気抵抗
層と、該抵抗層の片面側に電気的に接触して接合された
導電性金属層と、前記抵抗層の他面側に接合された電気
絶縁層とを有する回路基板であって、第1の発明はその
電気絶縁層を合成樹脂とアルミナ粉を配合した複合層か
ら構成したものであり、第2の発明は電気絶縁層を、合
成樹脂とアルミナ粉の配合物をガラスクロスに含浸させ
てなるプリプレグから構成したものである。
さらに図面を参照して具体的に説明する。第1図、第2
図は抵抗回路基板の断面図である。第1図において、金
属薄膜電気抵抗層2の両側に導電性金属層1と電気絶縁
層3が接合されている。そして第1の発明はこの電気絶
縁層3が合成樹脂とアルミナ粉を配合した複合層から構
成されており、第2の発明は電気絶縁層3が合成樹脂と
アルミナ粉の配合物をガラスクロスに含浸させたプリプ
レグから構成されている。この場合、電気絶縁N3を比
較的厚く形成することにより回路基板の支持体として兼
用させることもできる。また第、2図に示す如く、電気
絶縁層3にさらに専用の金属支持体4を接合したものと
してもよい。プリプレグ等を厚く形成する場合は、これ
を複数枚重ねて行なう。
本発明において、合成樹脂としてエポキシ樹脂。
ポリイミド樹脂等を用いるが、これらの樹脂100部に
対してアルミナ粉を100〜300部、望ましくは15
0〜200部配合したものを用いるのがよい。また放熱
性改良のためにはアルミナ粉の粒子がL〜50μmの分
布を示すものがよい。前記導電性金属層1としては例え
ば表面が粗面化処理されていない数十ミクロンの銅箔を
用いる。また前記金属薄膜電気抵抗層2としては5n−
Ni系合金メッキ層を数百オングストローム形成する。
電気絶縁層3は、これを支持体としても兼用させる場合
には数ミリ程度とし、別に金属支持体4を接合する場合
は数十ミクロンないし数百ミクロン程度とする。金属支
持体4は同時に放熱性の向上を図ることから、熱伝導性
のよいアルミニウム板等が好ましく、アルミニウム板を
用いる場合には表面に5〜30μmのアルマイト層を形
成したものが接着力、耐電圧性も良好となる。なお上記
各層1,2.3の厚みは1つの目安であって、これに限
定されるものではない。
次に本発明の抵抗回路基板をその製造過程に沿って説明
する。
導電性金属層1として例えば銅箔を用意し、その片面を
マスキング用シートで被覆し、脱脂、水洗等を行なった
後、金属薄膜電気抵抗層2として例えばS n −N 
i合金、3n−NiS合金を電気メッキする。次にマス
キング用シートを剥離し、抵抗N2側番こ電気絶縁層3
として、アルミニウム粉を配合した合成樹脂シート、若
しくはアルミニウム粉と合成樹脂の配合物をガラスクロ
スに含浸してなるプリプレグを熱圧着する。金属支持体
4・ をさらに接合する場合は、これを電気絶縁層3に
熱圧着する。この様にして形成された抵抗回路基板は、
フォトレジスト、エツチング液等を用いた周知の方法に
より、所望の抵抗付きパターン回路に構成される。
次に本発明の実施例を示し、従来例を比較例とした性能
比較試験を示す。
爽絡餘↓ ・電気絶縁層3がガラスクロスを含まづ゛、金属支持体
4を用いないもの。
(1)導電性金属層1:35μmの電解銅箔、粗面化処
理なし。
(2)金属薄膜電気抵抗1iIi2:200人の5n−
Ni電気メツキ層、シート抵抗500Ω/口。
(3)電気絶縁層3:ヒスフェノール系エポキシ樹脂1
00部、アルミナ粉250部(アルミナ70重量パーセ
ント)を配合したシートQ、  2mmを5枚重ねて、
厚み1.Qmmとする。
1掘1文 ・電気絶縁層3がガラスクロスを含ます、金属支持体4
を用いたもの。
(1)導電性金属層1:実施例1と同し。
(2)金属薄膜電気抵抗層2:実施例1と同し。
(3)電気絶縁層3:実施例1と同し。ただし、層3の
厚さを0.1mmとした。
(4)金属支持体4ニアルミニウム板、厚さ1.0mm
夫星±1 電気絶縁層3がガラスクロスを含むプリプレグからなり
、金属支持体4を用いないもの。
(1)導電性金属層1:実施例1と同し。
(2)金属薄膜電気抵抗層2:実施例1と同じ。
(3)電気絶縁層3:ヒスフェノール系エポキシ樹脂1
00部、アルミナ粉150部(アルミナ60重量パーセ
ント)の配合物をQ、1mmのガラスクロスに含浸した
プリプレグを10枚重ねて厚み1.Qmm。
実施例 電気絶縁層3がガラスクロスを含むプリプレグからなり
、金属支持体4を用いるもの。
(1)導電性金属層1:実施例1と同じ。
(2)金属薄膜電気抵抗層2:実施例1と同し。
(3)電気絶縁層3:実施例3と同じ。ただしプリプレ
グは1枚とし、厚さQ、1mm0 (4)金属支持体4ニアルミニウム扱、厚さ]、、Om
m。
上記実施例1〜4と比較されるべきアルミナ粉の配合さ
れていない従来例。
従米凱1 ・従来例2において、電気絶縁層3にアルミナ粉を配合
しないもの。
・実りか例3において、電気絶縁層3にアルミナ粉を配
合しないもの。
性能比較試験は以下について行った。
拭1J−:絶縁層3の接着力試験 金属薄膜電気抵抗層2と絶縁層3の間で180のピーリ
ング試験を行った。その結果、各実施例において従来例
の2倍の接着力を有することか明らかとなった。
部l姦Jユニ絶縁層の耐腐食性 リン酸13.0mo I /1.  リン酸第2銅5.
0×10−3mol/1.の水溶液からなるエツチング
液を用い、85°Cで?+?Mした。その結果、各実施
例は従来例に比べ格段の耐食性を示した。
バ襞1:半田浸漬前後の抵抗変化 噴流式半田槽に260°Cで20秒浸漬した。
浸漬前の抵抗値をRO1浸漬後の抵抗値をR1として、
その比R+ /Roの百分率を求めた。
その結果、アルミナ粉を含むものは含まないものに比べ
て大幅に改善され、R+ /Roが1%以下となった。
■腋本=定格電力 周囲温度70°C1負荷時間1000時間後の抵抗変化
率か0.3%になる電力を、抵抗の単位面積当りで求め
た。その結果、金属支持体(アルミニウム板)による効
果を除外して、各実施例は従来例の2倍以上の定格電力
を有した。
以上の試験結果を表1に示す。
さらに本発明者らは(al電気絶縁層かアルミナと合成
樹脂からなる場合と、(bl電気絶縁層がアルミナと合
成樹脂をガラスクロスに含浸したプリプレグから構成さ
れる場合について、同一条件で111電圧を測ったとこ
ろ、(blプリプレクとした方か高いことがわかった。
また電気絶縁層を支持体としてのアルミニウム板と導電
性金属である銅箔との間にサンドウィチしたものにつき
、加熱による基板のそりについて実験したが、その結果
も前記(b)の表1 □ 「 ■ ( 暮 □ プリプレグからなる絶縁層がザンドウィチされている方
が基板のそりか少ないことが明らかとなった。
すなわち、プリプレグとした方が基板のそり、耐電圧の
点で良好であるこ吉がわかった。
生発訓勿須沫 以上の構成よりなる第1の発明、第2の発明によれば次
の如き効果を奏する。
■電気絶縁層3と金属薄膜電気抵抗層2との接合性が大
幅に改善される。
よってその製造においてもロールラミネート加工等が容
易となる。
■エツチング液等に対する電気絶縁層3の耐食性か大幅
に改善される。すなわち抵抗回路形成過程等における薄
膜抵抗層の歪発生が防止され、画性能の抵抗回路を作る
ことかできる。
■半田浸漬などi;41.1f11撃に対しても歪の発
生が十分に防止され、安定した抵抗性能を保持すること
ができる。
■アルミナ粉配合により、放熱性が改善されるので、抵
抗体に対する許容電力を増大することができる。
この場合、絶縁層3に支持体4としてアルミニウム板等
を接合すれは、−要放熱性が改善される。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は各々発明の具体例を示す抵抗体回路基
板の断面図である。 14電性金属層  2−金属薄膜電気抵抗層3−電気絶
縁層   4金属支持体 特許出願人  日東電気工業株式会社 代理人 弁理士西1)新

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11金属薄膜電気抵抗層と、該抵抗層の片面側に電気
    的に接触して接合された導電性金属層と、前記抵抗層の
    他面側に接合された電気絶縁層とを有する抵抗回路基板
    であって、前記電気絶縁層か合成樹脂とアルミナ粉を配
    合した複合層からなることを特徴とする抵抗回路基板。 (2)電気絶縁層の合成樹脂がエポキシ樹脂である特許
    請求の範囲第1項記載の抵抗回路基板。 (3)エポキシ樹脂とアルミナ粉の配合が、アルミナ粉
    40〜70重量パーセント、残部がエポキシ樹脂である
    特許請求の範囲第2項記載の抵抗回路基板。 (4)電気絶縁層の合成樹脂がポリイミド樹脂である特
    許請求の範囲第1項記載の抵抗回路基板。 (5)  ポリイミド樹脂とアルミナ粉との配合か、ア
    ルミナ粉40〜70重量パーセント、残部がポリイミド
    ′樹脂である特許請求の範囲第4項記載の抵抗回路基板
    。 (6)金属薄膜電気抵抗層がスズ−ニッケル合金である
    特許請求の範囲第1項から第5項の何れかに記載の抵抗
    回路基板。 (7)電気絶縁層を厚く形成して基板の支持体とした特
    許請求の範囲第1項から第6項の何れかの項に記載の抵
    抗回路基板。 (8)電気絶縁層は金属板支持体に接合されている特許
    請求の範囲第1項から第6項の何れかに記載の抵抗回路
    基板。 (9)金属板支持体がアルミニウム板である特許請求の
    範囲第8項記載の抵抗回路基板。 (10)アルミニウム板の表面が10〜200μmのア
    ルマイト層で被覆されている特許請求の範囲第9項記載
    の抵抗回路基板。 (+1)  金属薄膜電気抵抗層と、該抵抗層の片面側
    に電気的に接合された導電性金属層と、前記抵抗層の他
    面側に接合された電気絶縁層とを有する抵抗回路基板で
    あって、前記電気絶縁層が合成樹脂とアルミナ粉の配合
    物をガラスクロスに含浸したプリプレグからなることを
    特徴とする抵抗回路基板。 Cの 電気絶縁層の合成樹脂がエポキシ樹脂である特許
    請求の範囲第11項記載の抵抗回路基板。 (13ン  エポキシ樹脂とアルミナ粉の配合が、アル
    ミナ粉40〜70重量パーセント、残部かエポキシ樹脂
    である特許請求の範囲第12項記載の抵抗回路基板。 廻)電気絶縁層の合成樹脂がポリイミド樹脂である特許
    請求の範囲第11項記載の抵抗回路基板。 αつ ポリイミド樹脂とアルミナ粉との配合が、アルミ
    ナ粉40〜70重量パーセント、残部かポリイミド樹脂
    である特許請求の範囲第14項記載の抵抗回路基板。 [F] 金属薄膜電気抵抗層がスズ−ニッケル合金であ
    る特許請求の範囲第11項から第15項の何れかに記載
    の抵抗回路基板。 θ〃 プリプレグを複数枚重ねて電気絶縁層を厚く形成
    して基板の支持体とした特許請求の範囲第11項から第
    16項の何れかに記載の抵抗回路基板。 (ト)電気絶縁層は金属板支持体に接合されている特許
    請求の範囲第11項から第16項の何れかに記載の抵抗
    回路基板。 (ハ)金属板支持体がアルミニウム板である特許請求の
    範囲第18項記載の抵抗回路基板。 Qlll  アルミニウム板の表面が10〜200μm
    のアルマイト層で被覆されている特許請求の範囲第19
    項記載の抵抗回路基板。
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