JPS60160689A - 印刷配線基板の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は印刷配線基板製造における任意の回路構成要素
を印刷する方法に関するものである。

［従来例の構成どその問題点ｊ 従来、絶縁性基板上に所要の回路パターンを印刷して印
刷配線基板とする方法には、例えば、絶（ に、フォトレジストを塗布して後、光学的に所要回路パ
ターンを描き、不用部を選択的にエツチングする方法が
ある。この方法によれば、光学的処理を行なうので微細
パターンを得やすいという長所があるものの、エツチン
グ等の化学的処理工程は複雑になり易く、また金属箔が
剥れやすい等の欠点がある。一方別の方法として、金属
粉と接着剤などを混合したものを溶剤で粘１食を調整し
てペーストを作り、これを用いてスクリーン印刷法で絶
縁基板上に所望の回路パターンを印刷する方法がある。

この方法によれば、印刷されたペーストの膜厚はペース
トの粘度と密接に関係し、均一な膜厚を得るためにはペ
ースト粘度の調整が所要であるが、粘ｉは周囲温度によ
り敏感に変化したり、また時間の経過とともにペースト
中の溶剤が揮発し粘度が刻々変化したりするため、スク
リーン印刷法による印刷では均一な膜厚を安定に得るこ
とがむづかしいという欠点がある。その他にも印刷装置
、治具の面でもろもろの問題点を抱えた方法７＋焦スＪ
−１，Ｘうス 前者の方法はもっばら有機系のプリント基板に応用され
、後者は、セラミック等の無機系基板に利用され“（い
る。そして以上の方法における問題点を解決ずべく各方
面で新しい回路パターンの形成法が開発され、提案され
ている。それは、より高密度を目的とした微細なパター
ンを目指すものど、製造法の合理化を図る意味からコン
ピュータを積極的に利用しようとするものが大部分であ
る。

例えば、厚膜ペースト自身に感光性乳剤を混ぜ、）Ａ１
〜リソグラフィーを利用して、微細化を図る方法や、レ
ーザービーム法やライティングペン法のようにＣＡＤ／
ＣＡＭシステムを利用するものである。レーザービーム
法は、全面塗布した厚膜ペースト上にＣＡＤシステムの
制御のもとてレーザーど−ムを照射し、必要な部分のみ
を焼結さじ、不用部分を除去するものであり、ライティ
ングペン法は、厚膜ペーストをペン先から＝４母送り出
し、同じ＜ＣＡＤシステムの制御で基板上に回路パター
ンを描写するものである。しかしながら以上の方法は、
全面にペースト塗布するため材料コストの面で問題があ
ることや印刷スピードが遅いという問題から必ずしも良
い方法であるとはいえない。

一方これらの方法とは別に電子写真法による回路パター
ンの印刷法が提案されている。この方法は、静電気的に
帯電する樹脂粉（１〜ナーと呼ばれている）の内部に回
路素子を構成する要素粉（導体、絶縁体、抵抗体、誘電
体等）を分散させたものを用いることによって静電ｍ像
を現像し、この要素粉による像を絶縁基板上に転写、定
着させ、必要によって高温で熱処理し、その回路機能を
発揮させるというものである。この電子写真による方法
は、■乾式で処理できるのでスクリーン印刷等の湿式ペ
ーストが不用である。■アクセスタイムが比較的短い。

■微細パターンが得られる。■特殊な版が不用である。

などの点から大いにその発展が期待されているが、一方
、電子写真法を利用した複写機を見てもわかるように、
耐刷性の面では感光体に寿命があるため、多くても１万
枚から５万枚程度で印刷性能が著しく劣化してしまう欠
点がある。このことは、多数枚の印刷を必要とする印刷
配線基板製造においては大きな問題である。

［発明の目的］ 本発明は、静電気的手法を用いて絶縁基板上に回路パタ
ーンを印刷する方法にかかり、従来の電子写真法に比べ
、より高速で、かつより高耐刷性を有する印刷法を提供
するものである。

［発明の構成］ 上記の目的を達成するために本発明の印刷配線基板の製
造方法は、平坦状または円筒状の金属基イ本表面に、所
望の回路パタニンに対応する電気絶縁性樹脂層を形成し
、該金属基体表面に一様に静電気帯電を行なった後、導
体、抵抗体、コンデンサ等の回路素子を構成するための
荷電粒子どして形成した粉末を、前記金属基体上の帯電
された絶縁性樹脂層表面に付着せしめ、この付着荷電粒
子像を絶縁基板上に転写印刷することを特徴とするゎ本
発明は、金属基体表面に静電気帯電を行なう際に、金属
基体上に絶縁性樹脂層が存在しているので、金属基体全
面にコロナ放電すると、金属部分が露出しているところ
はその導電性のため電荷が逃げ、樹脂層は適度の絶縁性
、誘電性を有するため、電荷が蓄積され、その表面に表
面電位として現われる。これを、荷電粒子として形成し
た回路構成要素を含む粉末現像剤で現像し、さらに所定
の絶縁基板に転写定着させ、必要によっては熱処理して
回路基板とする。

以下、本発明の構成を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の帯電工程を示すもので、金属基体１の
表面に形成された所望の回路パターンに対応した絶縁性
樹脂層２の表面に、コロナ帯電器３によるコロナ放電で
帯電を行なう。この時、金属基体１は高圧電源４の一方
の端子に接続しているため、その露出表面部分の電荷は
消滅づる。このようにして、オリジナル回路パターンに
対応り−る静電気像５が絶縁性樹脂層２上に形成される
。

絶縁性樹脂層に用いる樹脂は適度な絶縁性と誘電性を有
するものであれば、特に限定されず、例えばアクリル系
の熱硬化樹脂を用いることができる。

絶縁性樹脂層２を金属基体１の表面に形成するには公知
の方法を用いればよく、例えば所望のパターンをスクリ
ーン印刷で印刷すればよい。

第２図は、上記帯電工程で形成された静電気像５を回路
機能を有する現像剤で現像する工程を示すもので、図中
、６は磁気ブラシ現像器、７は現像バイｊ７ス電源であ
る。

現像剤は、回路を形成づる微細な荷電粒子と、この粒子
に対し適当な摩擦帯電を与えかつ静電気像まで搬送する
役割をするキャリヤとから成り、荷電粒子は、例えば、
ヒラミック基板上に導体パターンを形成する場合には、
主成分として平均粒径１．０μｍ程度のタングステン等
の金属粉末と、有機結合剤として熱可塑性樹脂と、更に
電荷制御剤としてニグロシン系の染料を用い、これらを
溶融混練し、微粉砕、分級して１０〜２０μｍの粒度と
したものを用いることができる。一方、キャリヤは、例
えば鉄粉（１００μｍ程度）を用いることができる。

この現像工程では、上記の現像剤を磁気ブラシ現像器６
によって前記の帯電された絶縁性樹脂層２に付着させ、
付着荷電粒子像８を形成する。

次に第３図は、被印刷物への転写工程を示すもので、上
記現像工程で形成された付着荷電粒子像８を絶縁基板９
に転写する。１０はコロナ放電器、１１は高圧電源で、
これらは絶縁性樹脂層２上のイ」着荷霧粒子像８を絶縁
基板９に転写させる働きをする。

以上のようにして得られた基板は必要によって熱処理さ
れ、付着荷電粒子中の樹脂、染料等の不用成分が飛散し
、絶縁基板９上に回路パターンが形成される。一方、金
属基板１及び絶縁性樹脂層２は第１図に示したように再
度コロナ放電され、以後、連続的に上記の工程が繰り返
される。すなわち、本発明は、一旦、金属基体１の表面
に所望のパターンの絶縁性樹脂層２を何らかの方法で形
成し、これを上記のような構成の印刷機に設置し、連続
的に静電印刷するものである。以下に、本発明の実施例
を示す。

「実施例の説明」 金属基体として、ランプ仕上げして表面を滑らかにした
アルミニウム板（厚さ２＋１１１１．巾１５０ａ＋ｍｘ
１５０１１１１１１　、表面粗さ０．１ｓ　、ウネリ　
１．６μ細程度）を用い、絶縁性樹脂として、アクリル
系の熱硬化性樹脂をプレピン油のような溶剤に分散させ
てペース！−とし、適度な粘度に調整したものを用いた
。

この絶縁性樹脂を上記アルミニウム板上にスクリーン印
刷で所定のパターンに印刷し、２４０℃の温度に加熱し
て該パターンをアルミニウム板上に熱硬化させた。この
硬化樹脂層の厚さは２０μｍであった。この表面を清ら
かにするため、再度ラップ仕上げを行ない、第１図乃至
第３図に基づいて説明した前記方法によってセラミック
基板上に導体パターンを形成するための静電印刷を行な
った。

なお、現像剤として、平均粒径１．０μｍのタングステ
ン粉末６５重量部、スチレンアクリル樹脂３３重量部、
ニグロシン系の染料２重量部からなる原料を溶融混練し
これを微粉砕、分級して１０〜２０μｍの粒度とした荷
電粒子と、１００μ−程度の鉄粉からなるキャリヤを用
いた。また、セラミック基板としては、マイラフィルム
上にドクターブレード法で造膜したアルミナ粉末を主成
分とＪる基板材料粉とポリビニルブチラル系樹脂からな
るアルミナ生シートを用いた。

コロナ放電によってアクリル樹脂層の表面には−６００
〜−７００Ｖの表面電位が発生し、それによって３５μ
ｍの付着荷電粒子による印刷厚みが得られた。得られた
アルミナ生シートを熱定着させ、還元雰囲気（Ｎ２８０
％十Ｈ２２０％）で１６００℃の温度で焼成して、アル
ミナを焼結させるとともに、荷電粒子中の不用成分（樹
脂、染料等）を飛散さけ、また、タングステン粉末を焼
結させて、アルミナ基板上に厚さ約８μｍｕタングスデ
ンによる導体パターンを形成した。このパターンの導体
としての面積抵抗は５５ｍΩ／口で、これは実用Ｆ問題
のない値である。

［発明の効果］ 以上述べたように゛、本発明の方法は、乾式の印刷を可
能とする電子写真法を改良し、より簡便かつ、精度の良
い印刷法を提供するもので、以下のような利点を有して
いる。まず第１に電子写真法に比べ露光を必要どしない
ので、高速化が可能であり、かつ明室で作業が行なえる
。第２に感光体を使用しないので、その劣化を考えなく
ても良く、同一パターンを多数印刷するには最適な方法
である。第３に、絶縁樹脂の種類や、その印刷厚みを調
整することで自由にその表面電位をコントロールするこ
とが可能であり、目的どする荷電粒子に合わせてより自
由度の広い印刷が可能である。第４に非画像部が、金属
であるため、表面電位が完全にゼロとなり、不用な部分
への荷電粒子の付着がはとｌυどなく精度よい印刷が可
能となる。

以上のように、生産性の向上、作業環境の改善、信頼性
の向上、精度の向上など、■業上極めて効果的な発明と
いえる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、本発明の配線ｉ仮印刷にお（プる基
本的な工程を示す模式図である。 １・・・金属基体　２・・・絶縁性樹脂層　３・・・コ
ロナ帯電器　４・・・高圧電源　５・・・静電気像　６
・・・磁気ブラシ現像器　７・・・現像バイアス電源　
８・・・４’Ｊ”１４荷電粒子像　９・・・絶縁基板　
１ｏ・・・コロナ帯電器１１・・・高圧電源 特許出願人　松下電器産業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平坦状または円筒状の金属基体表面に、所望の回路パタ
   ーンに対応する電気絶縁性樹脂層を形成し、該金属基体
   表面に一様に静電気帯電を行なった後、導体、抵抗体、
   コンデンサ等の回路素子を構成するための伺電粒子とし
   て形成した粉末を、前記金属基体上の帯電された絶縁性
   樹脂層表面に付着せしめ、この付着荷電粒子像を絶縁基
   板上に転写印刷り゛ることを特徴とする印刷配線基板の
   製造方法。