JPS60127787A - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、回路基板の製造方法（１関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般（二回路基板上に導体路、抵抗体、誘電体等の回路
パターン全形成する方法として、絶縁性基板上に蒸着、
無電解メッキ等の手段（二より金属層全形成し、エツチ
ングにより所望のパターン全形成する方法が知られてい
る。しかしながらこのような方法では、レジスト塗布、
エツチング、レジストはく離等のいわゆるエツチング工
程等の複雑な工程が必要であり、さら（ニこれ（１伴な
い製造装置の大型化等さまざまな問題があった。またエ
ツチング液の処理、洗浄等の問題もろり、できるかぎり
ドライプロセスで、後処理の簡単な方法が望まれている
。

一方ペーストを用い印刷法によるパターン形成の方法も
あるが、回路パターンごとにスクリーンマスクを製作す
る必要があり、ま友ペーストの印刷・乾燥・焼成等工程
数が多く、さら（二簡単な回路基板の製造方法の確立が
望まれている。またスクリーンマスクはその回路にのみ
適用できるものであり、異たる回路パターンごと（ニス
クリーンマスクの製作を行なう必要があった。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点を考慮してなされたもので１ドライプ
ロセスで、かつ容易（二回路）くターンを形成すること
が可能な回路基板の製造方法を提供することを目白りと
する。

〔発明の概要〕

本発明は静電複写の原理を用いた回路基板の製造方法で
あり、基板を帯電させる第１の工程と、５〜１５重量％
のプレポリマーの熱硬化性樹脂と、Ｃｕ粉末とを含有す
る回路ツクターン原料粉末を前記基板と逆の極性全層す
るようζ二帯室させる第２の工程と、前記原料粉末を静
電気力（＝よ９合０己基板上（−固足し、回路〕くター
ン全形成する第３の工程と、前記第３の工程で固定され
た原料粉末を３００〜４５０℃、非酸化性雰囲気中で焼
成する第４の工程と全具備したことを特徴とするもので
ある。

すなわち回路パターン原料粉末全帯電させ、さらにアル
ミナ等のセラミックス、ガラス等からなる基板全原料粉
末と逆の極性を有するように帯電させ、静電気力；二よ
Ｖ原料粉末を基板上（二固定し、回路パターンを形成す
る方法である。基板としては、薄板状のセラミックス焼
結体、ガラス棒金用いてもよいし、繊維状組織にセラミ
ック粉体全含浸させたもの、セラミックス粉体とガラス
粉体又は樹脂を含む未焼結のセラミックス生シート等の
可境性シー［−用いてもよい。

本発明に用いる回路パターン原料粉末（二ついて説明す
る。

本発明（ＺおいてはＣｕ粉を用い、この粉末と熱硬化性
樹脂とを含むものである。

この熱硬化性樹脂は、プレポリマー状態のものを用いる
。これは、後工程の加熱工程でこの樹脂を硬化させ、基
板上に回路パターン？固着せしめるためでちる。又、樹
脂量は、あまり多いと所望の電気的特性値を得ることが
困難でちり、又・・ンダ付特性が悪くなり、少なすぎる
と基板との接着強度に問題が生じるため５〜１５重量％
とする。

このような回路パターン原料粉末は、例えば次のよう（
＝製造する。

熱硬化性樹脂を含む溶液中に、Ｃｕ粉末全混合し、熱風
スプレードライヤーで樹脂が硬化に至らないよう（＝急
速乾燥し、粉体化する。このようにして製造された回路
パターン原料粉末は、摩擦帯電装置等（二より容易（二
帯室させることができる。

また使用温度等（二より粉体が液状乃至粘性ｔおびない
ようじ、熱硬化性樹脂の融点は６０℃以上であることが
好ましい。

本発明（−用いられる熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹
脂、ジアリルフタレート樹脂、ビスマレイミドトリアジ
ン樹脂、ビニルフェノール樹脂、ノボラックフェノール
樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。

基板上に静電気力（＝よυ原料粉末全固足して回路パタ
ーンを形成する方法として、例えば以下（二示す２通り
、の方法が考えられる。

■　基板（二直接回路パターンの静電潜像を形成する方
法（以下直接法） ■　記録体・上Ｃニ回路パターンの静電潜像全形成する
方法（以下間接法） このような回路パターンの静電潜像の形成には、静電複
写の原理を用いることができる。基板あるいは記録体と
して光導電体層を有するものを用い（以下被写体という
）、この被写体を一旦帯電した後、所望の光学像を光導
電体層上（＝結像すれば、光被照射部分は高抵抗から導
電性（−変化するため、電荷が消滅し、所望の静電潜像
全形成することができる。一般（二静電被写ではカーボ
ン入りのトナーを用いるが、本発明においてはＣｕ　ｆ
含むトナー全原料粉末とする。

従って静電複写と同様の機器で回路基板の製造上行なう
ことができる。

直接法では、例えば基板として基板上嘔−光導電体層全
形成したものを用いる。このよう（二光導電体層金形成
しｆｃ基板を帯電させ、所望のパターンで光照射を行な
うと、光が照射された部分が導電、性となり、その部分
の電荷が消滅し、光照射に応じた静電像パターン（静電
Ｕ像）が形成される。

その後帯電した原料粉宋音この基板に付与すれば静電潜
像（二応じて原料粉末からなるパターンが形成される。

次いで加熱することにより原料粉末中の樹脂成分が硬化
し、基板上（＝原料粉末が固定される。

この加勢処理騨囲気は、Ｃｕが酸化しやすいので還元性
雰囲気乃至は中性雰囲気の非酸化性雰囲気中で行なう。

この場合も、有機性の光導電物質例えばポリビニールカ
ルバシー＃　（ＰＶＫ　）　、　ＰＶＫ　−ＴＮＦ　（
）リニトロフルオレノン）Ｓｅ−ＰＶＫ等を用いれば加
熱の際にこの光導電性物質は分解されるため、製造され
た回路基板の絶縁性等の特性（１悪影響を与えることは
ない。また無機質のものでも、加熱により変性して絶縁
体となるものであれば同様である。

一方間接法では、例えばセレン、セレン−テルル、アモ
ルファスＳｔ等の光導電体層を有する記録体を＠電させ
、直接法と同様（二この記録体上（：静電潜像を形成し
、原料粉末による回路パターン全一旦この記録体上に形
成する。その後、原料粉末と逆の極性に帯電された基板
にこの原料粉末パターンを転写する。この間接法によれ
ば、基板としては焼結後のセラミックス基板、未焼結の
セラミックス生シート等一般のものを用いることが可能
である。

この間接法の方が基板として一般のものが用いることが
可能であり有効である。

〔発明の効果〕

このように静電気力を用いた本発明の回路基板の製造方
法によれば、エツチング工程等を用いないため、ドライ
プロセスでの回路パターン形成が可能であり、排液処理
等の必要がない。また、原料粉末は、基板に定着された
もの以外は簡単（二回収できるため再利用が可能であり
、省資源（二つながる。

またマスクの作成等の必要がなく、即座（二所望のパタ
ーンの形成が可能であり１回路パターンの変更の際にも
即座（＝対応できる。また、光照射（二より所望のパタ
ーンの形成を行なうことによりレンズ等の光学系を用い
てパターンの拡大、縮小を容易（−行なうことができる
。

〔発明の実施例〕 本発明の実施例を以下に説明する。

第１図は本発明の実施例に用いる回路基板の製造装置の
概略図である。

この実施例では前述の間接法を用いており、セレン、セ
レン−テルル、アモルファスｓｉ等の光導電体層が表面
（二形成された記録体（１）上に、一旦静電潜像全形成
し、その静電潜像に付着した原料粉末を基板（５）に転
写すること（−より回路パターン全形成する。

本実施例に用いる製造装置は金属製の円筒体の表面（二
元導電体層が形成された記録体（１）と、この記録体（
１）　’に帯電せしめるコロナ放電用の電極（２）と、
原料粉末を帯電させる摩擦帯電装置（３）と、帯電した
原料粉末全記録体（１ン上に転送する転送体（４）と、
基板（５）全転送する搬送装置（６）と、基板（５）全
帯電させるコロナ放電用の電極（７）と、さ−らに必要
（二応じ基板（５）上（二付着した原料粉末を定着させ
る熱圧着ローラ（８）と全備えている。

次（：この装置を用いた回路基板の製造プロセスについ
て説明する。

まず電極（２）と記録体（１）間でコロナ放電を生ぜし
め、記録体（１）表面を正に帯電する。続いて回路パタ
ーンの逆パターン全有する光（ａ）　’に記録体（１）
表面に形成された光導電体層上Ｉニ照射する。例えば回
路パターンを描いた原稿の反射光全利用すること（二よ
り容易に行なうことができる。光が照射された部分は光
導電体層は低抵抗となり、アースされた記録体（１）　
全通して電荷が流れ、光被照射部分の電荷は消滅する。

従って記録体（す表面には回路パターンの静電潜像が形
成される３、この記録体を回転すること（二より、所望
の大きさの回路パターンの静電潜像をこの記録体＋１）
上に形成することができる。

次Ｃニ負（二帯電した原料粉末ｕｎｆｔ記録体（１）上
ｌニ付与すること（二より、静電潜像に応じた原料粉末
パターンが記録体（１）上に形成される。原料粉末ＣＩ
Ｉの帯電は、摩擦帯電装置（３）中において行なう。

Ｃｕ粉末を熱硬化性樹脂で覆ったものを原料粉末（１０
）として用い、摩擦帯電装置（３）中において例えば鉄
（Ｆｅ）粉（９）と混合して摩擦すること（二より、原
料粉末（１０）は負にＦｅ粉（９）は正に帯電される。

このＦｅ粉（９）と原料粉末０＠は静電気力（二より結
合し、さら（＝磁石ａ２によりＦｅ粉（９）は転送体（
４）に吸着され、この転送体（４）によりＦｅ粉（９）
及びＦｅ粉（９）（二結合している原料粉末住Ｃは記録
体（１）上（二転送される。

ここで、記録体（１）上には正に帯電した回路パターン
静電潜像があるため、原料粉末００は記録体（１）上の
静電潜像上に吸着される。これは摩擦によるＦｅ粉（９
）と原料粉末（Ｉｆ）との静電気力よりも、コロナ放電
により帯電した記録体（１）と原料粉末（Ｉｎとの静電
気力の方が大きいためである。その後Ｆｅ粉は磁石（１
４により転送体（４）（二吸着されたままなのでこの転
送体（４）により摩擦帯電装置（３）１ユ回収される。

また記録体（１）上に吸着されなかった原料粉末−はＦ
ｅ粉（９）と結合したまま、同様に回収される。

この原料粉末として、５チのジシアンジアミドを含有す
るビスフェノール樹脂タイプの分子量９００融点６２℃
のプレポリマー状態の熱硬化性樹脂と、５〜２０μの粒
度分布を有するＣｕ粉末と全含有するものを用いた。こ
の樹脂溶液中（ニＣｕ粉末と混合し、熱風スプレードラ
イヤーで、樹脂が硬化に至らないよう（−急速乾燥させ
て粉体化し、１０〜４４μ粒径の導電性粉末を調整した
。Ｃｕ粉量は８５〜９５重量％とした。この様（二調整
された原料粉末は、Ｃｕ粉衣表面樹脂層で覆われている
。Ｃｕ量８５重量％以下では半田付性が悪く、９５重量
％をこえると密着性に劣る。

次に、基板（５）上への原料粉末パターンの転写で行な
う。基板は電極（７）によるコロナ放電で正（＝帯電さ
れ、搬送装置（６）（二より記録体（１）と接する位置
に搬送される。ここで記録体（１）の回転（二より基板
（５）と接する位置まで到達した原料粉末パターンは静
電気力；二より基板（５）上に転写される。完全に転写
しきれなかった場合でも記録体（１）表面から転写の後
（＝原料粉末ｕｎ　’ｅ回収することにより再利用可能
である。

原料粉末パターンの転写された基板（５）は搬送装置　
（６）　ｉ二より熱圧着ローラ（８）間を通過し、この
原料粉末パターンが基板（５）上（二定Ｎｊる。

転写後の記録体（１）は除電され、次回の静電潜像形成
に備える。

この装置ｔユ、静電式複写機と同様の構成であジ、既存
の複写機を用いることができる。

以上のようにして基板（５）上（＝所望の回路パターン
を形成することができる。回路パターンが描かれた原稿
の反射光を用いると、レンズ等の光学手段を用いること
（二より原稿の拡大縮小が容易にできる。また、マスク
等？作製する必要がないため、回路基板等も容易である
。

以上のようにして回路パターンが形成された基板を樹脂
の硬化温度以上の温度で焼成することにより、基板に回
路パターンを密着させる。

本実施例では、Ｎ２ガス中で３００〜４５０℃で焼成し
た。シーｂ抵抗は約２０ｍΩ／口程度であり、十分な導
電性を有し、また半田付特性も良好でろつた０ 上記実施例では、Ｃｕ導体性の形成を行なったが、例え
ばストラフチャーの発達した導電性カーボン全含有する
原料粉末を用いて抵抗体を形成したり、樹脂単体でもっ
て誘電体を形成することもできる。

このような各種の回路パターン（導体、抵抗体。

誘電体等）を順次基板上口形成し、順次焼成乃至は同時
焼成すること（＝より所望のパターンを有する印刷配線
基板を得ることができる。

基板としては焼結されたセラミックス基板、ガラス基板
等を用いることができる。またガラス粉体、アルミナ等
のセラミックス粉体、樹脂）くインダー等を混練したも
の全ドクターブレード法等でシート状；：成型したセラ
ミックス生シートを用いでもよい。またパルプ繊維、ガ
ラス繊維にガラス粉体、セラミックス粉体、樹脂等を含
浸させたいわゆる陶紙を用いることもできる。セラミッ
クス生シート、陶紙等の可撓性シートを用いると、転写
過程で基板を湾曲させることが可能であるため、例えば
搬送過程において基板全湾曲して搬送することによジ装
＃全小型化できる等、製造上非常（二有効である。

陶紙を用いた場合は、パルプ繊維は加熱過程で燃焼する
ことが可能である。

以上の実施例では、前述の間接法を用いたが、直接法を
用いる場合は、基板自体（二元導電体層全形成すればよ
い。

例えば光導電体を陶紙中に混合し、陶紙全体を光導電体
とし、一旦帯電した後、光を照射することにより例えば
光照躬面と反対側（二接触した導体゛　路から電荷金泥
すことにより電荷全消滅させ、所望の静電潜像を形成し
た後、帯電した原料粉末を竹刀すれば、静電潜像に応じ
た原料粉末パターン全形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いる回路基板製造装置を示
す概略図。 １０・・・原料粉末　５・・・基板 ■・・・記録体 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板を帯電させる第１の工程と、５〜１５重１１
   ％の熱硬化性樹脂粉末と、８５〜９５重量％のＣｕ粉末
   とを含有する回路パターン原料粉末を前記基板と逆の極
   性を有するように帯電させる第２の工程と、 前記原料粉末を静電気力により前記基板上に固定し、回
   路パターンを形成する第３の工程と、前記第３の工程で
   固定された原料粉末全３００〜４５０℃非酸化性雰囲気
   中で焼成する第４の工程とを具備したたことを特徴とす
   る回路基板の製造方法。
2. （２）前記第３の工程（二おいて、記録体上ζニ回路パ
   ターンを有する静電潜像を形成した後、帯電した前記原
   料粉末を前記記録体（二付与し、前記記録体上（二形成
   された原料粉末からなる回路パターンを前記基板（：転
   写すること′ｔ−特徴としｆＣ，４′ｆ許請求の範囲第
   １項記載の回路基板の製造方法。