JPS5955090A - 抵抗体付フレキシブル配線板の製造方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は小型の電子機器等に用いられる抵抗体付フレキ
シブル配線板の製造方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、可撓性を有する絶縁基板の表面に配線回路を形成
したものに抵抗体を形成する方法とじて３ペーミ゛ ば、チップ抵抗部品を実装する方法がとられ、カーボン
と樹脂を混練し、ペースト化した塗布型のカーボン・樹
脂系抵抗体（以下カーボン・樹脂系抵抗体と称す）を塗
布、焼付ける方式は製造における抵抗値のバラツキおよ
び命中性が悪いため、何らかの解決手段が必要であり、
その対策の一つとしてレーザー　Ｉ−リミングによる抵
抗値調整があるが、抵抗体ペースト塗布基板が可撓性の
薄い（例えば５０　ｌｔｍ厚）絶縁基板であるため１／
−ザートリミングすることは、前記絶縁基板までも溶断
することから技術的に離しいとされていた。

他方、カーボン・樹脂系抵抗体ペーストを塗布、焼付け
た配線板として、紙・フェノール積層板など、硬質状の
リジット基板を用いたものがある。

前記リジット基板へカーボン・樹脂系抵抗体が形成でき
るのは、前記抵抗体ペーストを塗布する基板が０，８跋
〜１，６ｗＩＬの厚さを有しているため、ドリル加工あ
るいはレーザーによってトリミングしても基板が電気的
絶縁などに問題となるような溶断、亀裂がはいることが
ないため製造において容易に抵抗値調整が前記トリミン
グによってできるからである。しかしながら、可撓性の
絶縁基板へカーボン・樹脂系抵抗体を形成することは、
前記の理由によって極めて難しく実用の域にないのが現
状である。

発明の目的 本発明の目的とするととろけ、可撓性を有した絶縁基板
」二に高い精度で抵抗値制御が可能な抵抗体を形成する
方法を提供することにある。

発明の構成 本発明はカーボン・樹脂系抵抗体ペーストとして１ノ−
ザー　トリミングしやすい材料および組成のものと、経
時変化の少ない信頼性の高い材料および組成でなるカー
ボン・樹脂系抵抗体ペーストを同一抵抗体に分けて塗布
、焼付け、し・−ザー　トリミング性の良いカーボン・
樹脂系抵抗体の部分をトリミングするようにしたもので
ある。

このようにすることによってレーザー　トリミングが可
能となり、生産において抵抗値調整が容易になるように
したものである。

５ベーミ゛ １だ、１ノ−ザートリミングの容易性についてはカーボ
ン・樹脂系抵抗体の原材料に由来するものが大きく、本
発明ではレーザートリミングしやすいカーボン・樹脂系
抵抗体の材料および組成についても併せて供するもので
ある。

すなわち本発明は可撓性を有する絶縁基板の少なくとも
一方の表面に配線回路導体を形成し、その配線回路導体
間にカーボン・樹脂系の抵抗体ペーストを塗布焼付ける
工程と前記抵抗体にレーザートリミングを施す工程を有
するとともに、前記配線回路導体間に形成するカー１Ｚ
ン・樹脂系の抵抗体とし７て電気的機能とＩ７て同一と
みなせる一つの抵抗体であるが、レーザートリミングを
施す部分の抵抗体を、部分的に他の抵抗体と異なるレー
ザートリミングしやすいカーボン・樹脂系抵抗体を別に
塗布、焼付けることにより形成し、レーザートリミング
のしやすいカーボン・樹脂系抵抗体の部分をレ−・ザー
トリミングをすることにより抵抗調整を行なうことを特
徴とし、抵抗体と１〜て安定１７た信頼性の高い特性の
優れたカーボン・樹脂６ページ 系抵抗体と、レーザ・−トリミングの容易なカーボン・
樹脂系抵抗体を前記のような構成で併用することによｐ
、従来製造における抵抗値調整ができないと考えられて
いた可撓性絶縁基板へのカーボン・樹脂系抵抗体の形成
を可能としたものである。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を具体的に説明する。

第１図のａ、ｂからｈは本発明における抵抗体付フレキ
シブル配線板の製造工程を順に表わしている。

まず第１図ａ、ｂに示すように可撓性の絶縁基板１にカ
ーボン・樹脂系抵抗体ペースト２を塗布。

焼付ける。このカーボン・樹脂系抵抗体ペースト２は後
述するがレーザートリミング加工の容易な材料で作製さ
れた抵抗体ペーストである。

次に、Ｃ１ｄに示すように前記カーボン・樹脂系抵抗体
ベースｌ−２の抵抗体に接続するように、前記同様にカ
ーボン・樹脂系抵抗体ペースト３を塗布、焼付ける。こ
のカーボン・樹脂系抵抗体ペースト３は後述するが、特
に寿命特性等信頼性の７ページ 優れた材料で作製された抵抗体ペーストでおる。

次にｅ、ｆに示すように銀粉と樹脂結合剤を混練、ペー
スト化したものに代表される銀ペーストなどを前記抵抗
体の電極４として塗布、焼付ける。

電極４はａ、ｂあるいはｃ、ｄに示す工程より先に形成
させてもよい〇 次にｑに示すように、ａ、ｂに示す工程で形成したレー
ザートリミングの容易な材料で形成したカーボン・樹脂
系抵抗体２の部分を、電極４間の抵抗値を自動測定しな
がら目標抵抗値になるまでレーザーで自動トリミングを
行ないトリミング部５として加工される。

次にｈに示すように電極４を形成している銀電極の銀移
向防止およびカーボン・樹脂系抵抗体の絶縁防止などの
ために絶縁性の保護コート材６を塗布する。

第１図に示した本発明における抵抗体の形成はレーザー
トリミングの容易なカーボン・樹脂系抵抗体ペースト２
と信頼性を重視し、信頼性の高いカーボン・樹脂系抵抗
体ペースト３を電流方向に直列に接続するように塗布、
焼付けたが第２図。

第３図の実施例は並列に塗布、焼付けたものである。第
２図、第３図での抵抗体形成は、第１図に比べ完成状態
の抵抗体ユニットでの寸法が大きくなり、高密度配線に
おいては、幾分不利な点もあるが、可撓性絶縁基板上に
形成したカーボン・樹脂系抵抗体をレーザートリミング
できるようにした点においては変わりないものである（
図中の番号は第１図の番号と対応しており、同一番号は
同一構成要素を示す）０ 第４図はレーザートリミングを行なう時に、カーボン・
樹脂系抵抗体ペーストを形成する導電材の平均粒子径と
トリミング特性の関係を示すものである。一般にカーボ
ン・樹脂系抵抗体ペーストに、導電材として、カーボン
ブラック、グラファイト、貴金属、金属化合物、金属酸
化物などが使用され、中でも、カーボンブラック、グラ
ファイトが単独もしくは併用の形で最も一般的に使用さ
れている。

レーザーによるトリミング特性を前記導電材の９ページ 平均粒子径から評価した場合、第４図のトリミング特性
が優れているのは、平均粒子径が小さい範囲である。特
に平均粒子径が１０μｍ以上になるとレーザーによるト
リミングが殆んど不可能な領域となっている。その理由
は、レーザーによる加工径が２０〜４０μｍあり、前記
加工径より大きい平均粒子径を有する導電材はレーザー
トリミングする場合導電材の粒子を切断することが必要
であり、そのエネルギーをもってトリミングした場合、
当然ながら、可撓性の絶縁基板（ポリイミドフィルム３
６〜５０μｍ厚など）も熱融解切断され、カーボン・樹
脂系抵抗体のみをトリミングすることは前記絶縁基板よ
り導電材の融点が極めて高温にあることから困難である
。導電材の平均粒子径が小さくなるにつれてトリミング
したカーボン・樹脂系抵抗体の切断面は部分的に切断で
きなかった導電材のブリッジ状態で残存する状態から、
全く導電材のブリッジがなくなシ、可撓性絶縁基板も傷
付けない状態へとトリミング特性が向上していく。

１０ページ 一般にレーザーによって抵抗体をトリミングする場合、
トリミング特性は抵抗体を形成させる絶縁基板と抵抗体
のレーザー光吸収波長と熱融解温度との関連で決定され
、前記の如く本発明にみる抵抗体付フレキシブル配線板
は抵抗体形成の絶縁基板がポリイミドフィルムなどの有
機材料よシなる可撓性絶縁基板であり、熱的には、導電
材と比較にならない低融点材料であることから導電材粒
子を切断するだけのエネルギーでレーザートリミングす
ることは不可能である。本発明では、前記理由のため導
電材の平均粒子径を小さくし、導電材の粒子間を切断、
トリミングするようにしているＯ カーボン・樹脂系抵抗体ペーストの導電材は前述したよ
うに、カーボンブラック、グラファイト、貴金属、金属
化合物、金属酸化物などで構成するが、平均粒子径をみ
ると、カーボンブラックは１０μｍ〜２５０μｍ程度で
あり、レーザートリミングを行なうカーボン・樹脂系抵
抗体ペースト２の導電材として問題ない。しかし、グラ
フ７１１・＼−ミ イト１．貴金属、金属化合物、金属酸化物などは平均粒
子径が１１１ｍ以」二あり、その大半は１０ｐｍ　以Ｊ
二で、レーザートリミングしにぐい導電材である。

以上、レーザーによるトリミング特性について説明した
が、第５図は前記導電材の平均粒子径と信頼性を見極め
る寿命特性を図示し７た図である。

一般にこの種のカーボン・樹脂系抵抗体は負荷寿命や高
温多湿（例えば４０”Ｃ，９０〜９５％ＲＨ）放置、高
温（１００℃、、１ｓｏ”Ｃ）放置などによって、樹脂
成分に分散した導電材が揺らぎ現象を生じ初期の抵抗値
が徐々に低下するとされており、寿命的に前記抵抗値変
化の大きいものｔよ使用不可能であり、用途が限定され
ているのが現状である。製造においては、寿命特性を良
くするすなわち抵抗値変化を少なくするために負荷エー
ジングあるいは１００”Ｃ〜２００”Ｃに放置する高温
放置エージングなどが行なわれているが、材料組成的に
見ると第６図のように、抵抗値の初期値に対する寿命変
化（ΔＲ／Ｒｏ）が導電材の平均粒子径によって変わる
ことを示し２ている。すなわち第４図で説明したトリミ
ング特性とは反対に導電材の平均粒子径が大きくなるほ
ど寿命変化（ΔＲ／Ｒ０）（ΔＥ：初期値Ｒ０からの抵
抗値変化）が少なく寿命特性が良くなる傾向にある。

以上の結果からレーザ・−によるトリミング特性を満た
し、且つ寿命特性を重点とした信頼性の高いカーボン・
樹脂系抵抗体を得ることは現状の技術では難しく、本発
明では前記信頼性の高いカーボン・樹脂系抵抗体の一部
にレーザートリミングが容易なカーボン・樹脂系抵抗体
を設は製造二［程において、最終抵抗値調整をレーザー
トリミングで行なうようにしている。

また、カーボン・樹脂系抵抗体ペーストの樹脂材料にお
いても、前述したようにレーザ・−光の吸収波長および
熱融解温度によってトリミングに難易性がある。中でも
ビスマレイミド・トリアジン樹脂はレーザー光の吸収エ
ネルギーが高く９、レーザートリミングに適した樹脂と
して、少なくともカーボン・樹脂系抵抗体ペーストの樹
脂材料に使１３べ一部 用するとレーザーによるトリミング特性の向上が図れる
。

また、第１図の製造工程においては、レーザートリミン
グを施すカーボン・樹脂系抵抗体ペースト２をレーザー
トリミングを施さない信頼性の高いカーボン・樹脂系抵
抗体ペースト３より先に塗布すると信頼性の劣るカーボ
ン・樹脂系抵抗体ペースト２を２回焼付ける工程となる
ため、高温加熱エージングと同等の効果が得られ、本発
明における特徴の１つでもある。

発明の効果 以」二説明したように、本発明は信頼性の高い特性の優
れたカーボン・樹脂系抵抗体とレーザートリミングの容
易なカーボン・樹脂系抵抗体を併用することによって、
従来不可能であった可撓性絶縁基板へのカーボン・樹脂
系抵抗体の形成を可能にしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ　−ｈは本発明の製造工程を順に示すもので、
ａ、ｃ、ｅ、ｈは平面図、ｂ、ｄ、ｆは断１４べ、−・
、゛ 面図である。第２図、第３図は本発明の他の実施例を示
す平面図、第４図は導電材の平均粒子径とトリミング特
性の関係を示す図、第６図は導電材の平均粒子径と寿命
特性の関係を示す図である。 １．１’、１“・・・・・・可撓性絶縁基板、２．２’
、メ′・・・・・・カーボン・樹脂系抵抗体ペースト、
３．３′、ｉ・・・・・・カーボン・樹脂系抵抗体ベー
ス）、４．４’。 ４・・・・・・電極、５，５．５・・・・・・トリミン
グ部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ２ くン 第２図 第４図 一手ｔ９徨さ径〔、ｔｔ傾〕

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）可撓性を有する絶縁基板の少なくとも一方の表面
   に配線回路導体を形成し、その配線回路導体間にカーボ
   ン・樹脂系の抵抗体ペーストを塗布焼付ける工程と、前
   記抵抗体にレーザートリミングを施す工程を有し、前記
   配線回路導体間に形成するカーボン・樹脂系の抵抗体の
   うちレーザートリミングを施す部分の抵抗体を、部分的
   に他の抵抗体と異なるレーザートリミングしやすいカー
   ボン・樹脂系低抵抗体としたことを特徴とする抵抗体付
   フレキシブル配線板の製造方法。
2. （２）レーザートリミングを施す部分に塗布するカーボ
   ン・樹脂系抵抗体ペーストの導電材としてカーボンある
   いは平均粒子径が１０μｍ以下のグラファイト、貴金属
   、金属化合物、金属酸化物などを一種または多種混合し
   たことを特徴と２ページ する特許請求の範囲第１項記載の抵抗体付フレキシブル
   配線板の製造方法。
3. （３）　　カーボン・樹脂系抵抗体ペーストの樹脂材料
   としてビスマレイミド・トリアジン樹脂を少なくともレ
   ーザトリミングを施す抵抗体ペーストに使用した特許請
   求の範囲第１項記載の抵抗体付フレキシブル配線板の製
   造方法。
4. （４）　　レーザートリミングを施す抵抗体ペーストが
   レーザートリミングを施さない抵抗体ペーストより先に
   塗布焼付けることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の抵抗体付フレキシブル配線板の製造方法。