JPS60200590A - 印刷回路基板及びその製法 - Google Patents

印刷回路基板及びその製法

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JPS60200590A
JPS60200590A JP5678184A JP5678184A JPS60200590A JP S60200590 A JPS60200590 A JP S60200590A JP 5678184 A JP5678184 A JP 5678184A JP 5678184 A JP5678184 A JP 5678184A JP S60200590 A JPS60200590 A JP S60200590A
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porous core
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千 庸夫
竹平 喜和
太郎 山崎
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  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)

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】 本発明は信頼性に優れた安価な印刷回路基板及びその製
法に関する。
最近電子機器の小型化や多機能化に伴って、配線密度か
高く信頼性の優れた経済的な印刷回路基板が要求されつ
つある。
従来一般に用いられている印刷回路基板の製法としては
、銅張積層板にエツチングと化学もしくは電気による銅
メッキとをIJ[用しC配線パターンを形成するサブト
ラフティ1方式か採用されてきたか、この方式は製造工
程が多くしかも繁雑であるためコスト高という欠点があ
った。又絶縁基板に化学銅メッキだけで配線パターンを
直接形成するフルアディティブ方式が製造工程が少なく
コストか低いので最近実用化されてぎているが、機械的
性質に優れた銅膜を短時間でメッキしうる高速メッキ液
やメッキ膜をフィルムに強固に密着させる技術、微細配
線を形成させる技術等未だ未解決な部分が多い。更に銀
、銅、ニッケル等の金属粉末やカーボン粉末などの導電
性フィラー、合成樹脂、ガラス粉末などのバインダー及
び溶剤、添加剤より構成された導電性インキを絶縁基板
に印刷して配線パターンを形成する方法は簡便でありコ
ストも安いという利点があるが、導電性が低く基板に対
づる塗膜の接着力が弱い上に塗膜の機械的強度が小さい
等の欠点がある。
本発明は印刷法によって上記欠点のない性能的にも陸れ
た印刷回路基板及びその製法を提供するものである。ず
なわら、本発明は、導電性インキにより裏面まで垂直方
向に連続的に回路パターンが形成された多孔性芯材に樹
脂層が形成されてなることを特徴とする印刷回路基板を
提供するものであり、更に、多孔性芯材に導電性インキ
で印刷によって該芯材の裏面まで垂直方向に連続した回
路パターンを形成させ硬化させた後、該芯材に含浸もし
くは塗布により樹脂層を形成させて硬化させるごとを特
徴とする印刷回路基板の製法を提供するものである。
本発明に用いられる多孔性芯材としては、密度0.3〜
0.7 (]/cI3の多孔性の紙、織布。
不織布が使用に適する。密度が0.30/ci3より小
さいものは導電性インキや樹脂を含浸もしくは塗膜bi
る際切断され易く作業性が悪い。又密度が0.7(1/
cm3をこえるものは導電性インキや樹脂の芯材への浸
透性が極端に悪くなり、導電性が悪化すると共に充分な
耐水性が得られなくなる。織イi 1’)不織イ[iの
原料繊維は芳香族ポリアミド樹脂やポリエチレンテレフ
タレート樹脂等からつくられた繊維。
ガラス繊維、シリカ繊維等の耐熱性の良好な繊維が好ま
しい。印刷回路基板が耐折強さが要求されるフレキシブ
ル印刷回路基板の場合には芳香族ポリアミド樹脂やポリ
エチレンテレフタレート樹脂等の合成II維よりなる織
布。
不織布を芯材としたものが好ましく、又曲げ強度や寸法
安定性が要求されるリジッド印刷回路基板の場合にはガ
ラス繊維やシリカ!&!維からなる織布、不織布又はク
ラフト紙、リンター紙等を芯材としたものが好ましい。
本発明に用いられる芯材は多孔性ひあるのでその表面に
導電性インキで回路パターンを印刷した際該インキが芯
材内部に浸透し芯材の裏面にまで垂直方向に連続した回
路パターンを形成させることができる。そのためには特
に密度が上記範囲の芯材が好ましいものである。芯Hの
厚みとしては特に限定されないが、通常0.02〜0.
41.の範囲のものが使用に適する。
本発明に用いられる導電性インキは、導“心性フィラー
、バインダー、添加剤及び溶剤等から調製される。導電
性フィラーとしては銀。
銅、ニッケル、その他貴金属粉末及びカーボン、グラフ
アイl−粉末が挙げられる。バインダーとしてはエポキ
シ樹脂、フェノール樹脂。
アクリルウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和
ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の耐熱性
の良好な合成樹脂がその用途及び目的に応じて用いられ
る。該樹脂には必要に応じてビニル系モノマーヤアリル
系七ツマ−が併用される。添加剤としCは導電性フィラ
ー分散剤、レベリング剤、その他当該技術分野において
使用される各種配合剤が必要に応じ−(用いられる。バ
インターの硬化触媒としては各樹脂に応した硬化剤か選
択される。溶剤は用いられるバインターの種類に応して
溶解性、接着性のあるものが適宜選択される。
本発明において印刷回路基板を製造するには、まず多孔
性芯材の表面に上記導電性インキを用いてスクリーン印
刷機等により回路パターンを形成させる。この際、多孔
性芯材の裏面まで連続した回路を形成させるために導電
性インキは粘度100〜2000ボイズ(25℃)の範
囲にあるものを選ぶことが望ましい。
100ボイズより低いインキを用いると、芯材の垂直方
向のみでなく水平方向にも浸透し絶縁されるべき近接の
回路部と導通する危険性がある。又2000ボイズより
高いインキを用いると、芯材にインキが浸透し難り鼻面
にまで連続した回路を形成り−ることが困難となる。
次に、上記回路パターンが印刷された芯材(以下単に回
路板と称する)は、次工程の樹脂層が形成される前に、
乾燥及び硬化が行われる。導電性インキに含まれる溶剤
を風乾もしくは加熱処理により充分乾燥さじだ後加熱硬
化される。加熱温度及び時間は主に導電性インキのバイ
ンダーの種類や芯材の種類によって選択される。通常指
触乾燥後130〜240°Cで5分間以上加熱すれば充
分である。硬化が不充分であると次工程の樹脂層を形成
さける際にインキが再溶解するので好ましくない。
硬化された回路板は、これ自体に機械的強度、耐熱性、
耐水性、電気特性、耐溶剤性を付与させるために含浸又
は塗布によってその表面に樹脂層が形成される。使用さ
れる樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジ
アリルフタレート樹脂、熱硬化性ポリブタジェン等の熱
硬化性樹脂、ABS樹脂、ポリ塩化ビニル、アクリル樹
脂、ポリ1ステル樹脂等の熱可塑性樹脂やポリクロロプ
レン、塩素化ポリエチレン、NBR,EPDM等のエラ
ストマーが挙げられる。これら樹脂を7セトン、メチル
エチルケ1〜ン、1−ル1ン、酢酸エチル等の溶剤に溶
解し、これに硬化触媒、硬化促進剤、架橋剤、増粘剤等
、更に必要に応じて充填剤、無機もしくは有機着色剤等
を添加して樹脂液を調製し、これに上記回路板を浸漬も
しくは塗布して樹脂の保護層を形成させ、指触乾燥後樹
脂の硬化が行われる。乾燥は用いる溶剤の沸点以上、例
えば70〜150°Cで5分間以上加熱すればよい。
硬化は通常130〜200℃で10分間以上熱プレス等
により加熱することによって行われる。
回路板への樹脂層の形成には上記の方法の他、他の織布
、不織布等に樹脂を含浸させたプリプレグを回路板と熱
プレス等により加熱積層させて形成させることもできる
回路板への樹脂層の形成は、樹脂間で芯材700重量部
に対しr 100〜300重量部の範囲が保1mとし°
C好ましい。
樹脂層を硬化して得られた印刷回路基板にコネクタ一部
を接合するには、感圧導電ゴム接合、ホツj〜メルト接
合、粘着導電接合等の従来法が採用される伯、コネクタ
一部の回路を部分的に無電解メッキにより銅、ニッケル
等の金属メッキ膜を形成させてハンダイ」りによる接合
方式を用いてもよい。
本発明の印刷回路基板は、回路パターンか芯材の裏面ま
で垂直方向に連続して印刷されると同時に樹脂によって
埋め込まれ一体化されCいるため、従来の絶縁基板の表
面のみに回路パターンが形成されている、サブ1−ラク
テイブ方式やフルアディティブ方式のものに比べて導電
回路の機械的強度、導電回路と絶縁基材との密着力、耐
折強さ等が格段に優れている。
又本発明の印刷回路基板は印刷によって芯材の裏面まで
垂直方向に回路パターンか形成されているのC1芯材の
表面と裏面の両面に別々の回路パターンを印刷すれば両
面印刷回路基板として利用することができ、従来のサブ
トラクティブ方式やフルアディティブ方式による両面印
刷回路基板の製造に比べてスルホールメッキの繁雑な工
程か省略できるので大幅なコスト低減が可能である。得
られた回路基板はスルホール信頼性か格段に優れている
。又熱プレスで成形硬化させた回路基板は導電回路と芯
材よりなる基板とが平滑になるので導電部を接点として
利用りるリミットスイッチ、スライドスイッチ、コネク
ターとして利用できる。又回路板を数枚積層することに
よって多層印刷回路基板にも応用可能である。
以下実施例によつC説明する。
実施例1 坪量27(1/T11’、密度0.4(+1013の芳
香族ポリアミド樹脂製不織布(rKH−3003CTJ
日本バイリーン社製)の表面に銅粉とバインダーとして
変性エポキシ樹脂を含む導電性インキ(rACP−02
0JJアサヒ化学研究所製、900ボイズ(25℃))
で第1図(平面図)、第2図(断面図)に示されるよう
な幅1,5mmで不織布の裏面までインキが浸透した回
路パターンを印刷し、指触乾燥後200℃で60分間加
熱してインキを硬化させた。この回路板に下記の配合の
樹脂を含浸さけ、80℃r15分間乾燥@樹脂含量が芯
材100重缶部に対して200重量部の樹脂含浸回路板
とし、これをプレス機でプレス圧20k(1/C11?
、温度150°Cで5分間加熱硬化させてフレキシブル
印刷回路基板を1また。
表1に該基板の性能を示した。
含浸樹脂 重量部 不飽和ポリエステル 50 ([ユビカ8524J日本ユピカ社製)軟質不飽和ポリ
エステル 5゜ ([ポリライトKC−970J 大日本インキ化学工業社製) ジアリルテレフタレートモノマー 0 ベンゾイルパーオキサイド 3 メチルエチルケトン 150 比較例1 ポリイミドフィルムを基材としたフレキシブルな片面銅
張板(「二カフレックスF30TJ商品名、基材の厚さ
50μ、電解銅箔35μ)にザブトラクチイブ方式で実
施例1と同様な回路パターンを銅層に形成さけ、カバー
レイフィルム(「ニカフレックスCr S−2535J
商品名) ヲ7 L’ ス圧40kg/ ctl 、 
IA 度150℃テ40分間加熱積層させてフレキシブ
ル印刷回路基板を得た。表1に該基板の性能を示した。
比較例2 厚さ50μのポリイミドフィルムにフルアディティブ方
式による無電解銅メッキで実施例1と同様な回路パター
ンを形成させ、竣は比較例1と同様にしU ツノバーレ
イフィルムを積層さu−Cフレキシブル印刷回路基板を
1!Iだ。
表1に該基板の性能を示した。
実施例2 直径2nで4個の基準穴を右する芳香族ポリアミド樹脂
不織布(「トI C−5408J日本ハイリーン社製、
押出85’(1/ill’、密度0.34g/c13、
厚み0.25罰)の表面に実施例1と同じ導電性インキ
C第3〜4図、第5〜6図第7〜8図に承りような円の
直径1.!IHI、円間隔1011m、円の数112.
第3〜4図、及び第7〜8図にJ3い(は円と円か11
1幅の回路C結ばれた回路パターンをそれぞれ印刷し、
指触乾燥後200℃で60分間加熱しCインキを硬化さ
せた。この回路板に下記の配合の樹脂を円のスルホール
部分を除いてスクリーン印刷機で塗布し、130℃で1
0分間乾燥さゼてそれぞれ樹脂・含量が芯材100重量
部に対して250重量部の樹脂含浸回路板とした。次に
上記それぞれのスルホール部分にスクリーン印刷機C上
記心電性インキを塗布して80℃で15分間乾燥させた
上記樹脂含浸回路板を第3図、第5図及び第7図の順に
該回路板の4個の基準穴を合せC重ね、プレス機でプレ
ス圧30kg/ Crj、温度170℃で40分間加熱
硬化させて第9図に示されるJ:うに積層によって回路
が連結したスルボール印刷回路基板を得た。表1に該基
板の性能を示した。
含浸樹脂 重量部 1ボキシ樹脂 io。
([エボトー1−YD−011J 東部化成社製) ・ジシアンジアミド溶8!234 (ジシアンジアミド/メチル セロソルブ/ジメチルポル ムア・ミド= 4/15/15重量) ベンジルジメチルアミン 0.3 メチルエチルケトン 40 実施例3 坪130jl/ill’、密IM O,39g/ ci
 3のポリエステル樹脂製不織布「ハイエール30HV
J三水特殊製組社製〉にバインダーとして飽和ポリエス
テル樹脂を含むカーボン導電性インキ(rl(−10J
機能皮膜偵究所製、500ボイズ(25℃))を用いC
実施例1と同様な回路パターンを印刷し、150℃で5
分間加熱硬化させた。
一方、同じ不織布に実施例1と同じ含浸樹脂を含浸させ
180°Cで10分間乾燥さけ、樹脂金mが不織布10
0重ω部に対して 160申m部のプリプレグを作製し
た。
このプリプレグ2枚を上記回路パターンを印刷した不織
布の裏面に重ね、プレス機で45kg/cI11. 1
50°C′c−20分間加熱映化さけてフレキシブル印
刷回路U仮を447だ。表2に該基板の性1jピを示し
た。
比較例4 75μ厚のポリ上ステルフィルムに実施例3と同林にし
て回路パターンを印刷し、150℃で5分間加熱硬化さ
せて回路基板を得た。
表 2 1回折り曲げた後の初期に対する抵抗値変化実施例3は
回路が芯材中に埋め込まれているため引き剥がし強さは
測定不能である。実施例3は比較例4に比べて耐折強度
が格段に優れ、しかも内曲げ、外曲げによる抵抗11G
変化も微小である。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1の印刷された回路パターンを示す平面
図であり、第2図は第1図のA−A′断断面図面る。第
3図、第5図及び第7図は実施例2の印刷された各回路
パターンを承り平面図Cあり、第4図、第6図及び第8
図はそれぞれ第3図のB−B′断面図、第5図のC−C
−断面図及び第7図の1)−1) =断面図である。第
9図は実施例2によって得られた積層印刷回路基板の回
路部分の連結状態を示す断面図であり、第10図は比較
例3の回路基板のスルホール部のメッキ膜により回路が
連結した状態を示す断面図である。 1:芯 祠 2:Iin 路 3 : 基準穴 4 : 樹1指層 5:銅 箔 6:銅メッキ囮 出願人 大阪曹達株式会社 代理人 弁理士 凹条 透 名Z目 →A 名Z1刀 峯 31刃 協 9 頂 ′輩 701刃

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)導電性インキにより裏面まで垂直jj向に連続的
    に回路パターンが形成された多孔性芯材に樹脂層か形成
    されてなることを特徴とする印刷回路基板。
  2. (2)多孔性芯材が密度0.3”−0,7g/c13の
    多孔性芯材Cあることを特徴とする特許′(請求の範囲
    第1項記載の印rl11回路基数。
  3. (3)多孔性芯材に導電性インキC印刷によって該芯(
    Δの裏面まC垂直方向に連続した回路パターンを形成さ
    せ硬化さけた後、該芯材に含浸もしくは塗イIJにより
    樹脂層を形成さけて1四化させることを特徴とする印刷
    回路基板の製法。 く4)多孔性芯Iが密度0.3〜0.7(1/cm3の
    多孔性芯材であることを特徴とする特許請求の範囲第3
    項記載の製法。
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