JPS61107792A - 回路基布の形成方法 - 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、織布または不織布を基材とした回路基布の形
成方法に関し、さらに詳しくは、基材の表面に印刷をし
裏面にかけて基材内を浸透させた印刷インクのパターン
を包むメッキ皮膜から成る導体回路があり、また基材の
少なくとも一方の面に絶縁性シリ、コーンゴム層をもつ
、柔軟性と反撥弾性に富む回路基布の形成方法に関する
。

［発明の技術的背景とその問題点］ ポリエステル、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリア
ミド、ポリサルレフオン、ポリカーボネートなどの柔軟
な樹脂フィルム、またはポリウレタンなどのゴム状弾性
体を基材とし、その基材の上に導体回路を形成したフレ
キシブル回路基板は公知である。　それらのうち、樹脂
フィルムを基材としたものは、フレキシブルであるとは
いえ折り曲げると折目や筋ができ、ロボットの腕のよう
な複雑な運動をする箇所に用いることができない。

またゴム状弾性体を基材としたフレキシブル回路基板は
、ゴムの伸びによって導体回路の剥離、断線を生じやす
い。　さらに、これらの基材のうち、ポリカーボネート
、ポリウレタンなどは耐熱性に劣り、苛酷な使用環境に
は耐えられない。

また、ガラス、ポリエステル、ポリアミドなどの織布ま
たは不織布に、バインダーとして不飽和ポリエステル、
ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂などを含浸硬化させた薄
い絶縁板の上に導体回路を形成したフレキシブル回路基
板も、折り曲げ、ねじり、あるいは押し圧に弱く、これ
も複雑な運動をする用途には使えない。

［発明の目的］ 本発明の目的は、従来のフレキシブル回路基板に比較し
てロボットの腕のような複雑な運動をする箇所に組み込
むことに適し、柔軟性および反発弾性に富むフレキシブ
ル回路基布の形成方法を提供することにある。

［発明の構成］ 本発明者らは、織布または不織布からなる基材に触媒能
をもつ顔料を含んだインクで浸透する印刷を行い、その
印刷部分を包むように無電解メッキを行うことによって
紙布基材の内部に導体回路を形成し、ついでシリコーン
ゴムの絶縁層を形成することにより、目的とする回路基
布を容易に形成しうろことを見いだして、第一および第
二の本発明をなすに至った。

すなわち第一の発明は、織布または不織布から成る！ａ
月に、触媒能をもつ顔料を含んだインクで印刷を行い印
刷部分を活性化したのち無電解還元メッキを行うか、メ
ッキする金属よりもイオン化傾向の大きい金属を含んだ
インクで印刷を行い印刷部分に無電解置換メッキを行う
ことによって導体回路を形成し、ついで絶縁性シリコー
ンゴム層を形成することを特徴とする回路基布の形成方
法であり、また第二の発明は、第一の発明と同様の方法
によって形成された無電解メッキ部分にさらに電解メッ
キを行うことによって導体回路を形成し、ついで絶縁性
シリコーンゴム層を形成するこゝ　　　　とを特徴とす
る回路基布の形成方法である。

本発明に用いられる基材としては、柔軟性があり、かつ
これに処理を行うインクやコーテイング材などが裏面に
まで滲透して、密着性のよい層を形成することから、織
布または不織布（紙を含む）が用いられ、特に印刷適正
および含浸の容易さから不織布が好ましい。　材質とし
てはガラス、ポリエステル、ポリアミド、ポリアセター
ルなどが挙げられるが、とくに柔軟性が要求される場合
にはポリエステル、ポリアミドまたはポリアセタールが
好ましい。　基材は、短繊維、長繊維からのいずれも使
用できるが、インクやコーテイング材が裏面にまで浸透
するようにするには基材の厚みが３０〜１００μｌ、密
度が０．２〜０．７　ｇ／ｃｎ＋’であることが好まし
く、そのためにはまた基材繊維の太さが２０μｔａｇ、
下のものが好ましい。　また、十分な引張強さを得るに
は長繊維を用いることが好ましいが均一な厚さを得るに
は短！ａｍが良く、用途に応じて使い分け、時には両者
を複合して用いる。

この基材の導体回路パターンを形成したい部分　　　　
　′には、金属を顔料として含んだインクで印刷を行う
。　そのような顔料としては、還元メッキの場合、ニッ
ケル、ロジウム、パラジウムおよび白金、ならびにニッ
ケルとアルミニウム、鉄、コバルト、マンガンもしくは
モリブデンとの組合せのような触媒能をもつ金属が、置
換メッキの場合、メッキ皮膜を形成する金属よりもイオ
ン化傾向の大きい鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、
アルミニウムおよび錫が例示される。　無電解還元メッ
キを行うための触媒能をもつ顔料としては触媒能および
容易に得やすいことからニッケルが好ましい。

たとえばニッケル＃２５５　（ＥＮＣＯ商品名）のよう
な針状結晶ｖ４造のニッケルを主成分とし、助触媒とし
て働くアルミニウム、鉄、コバルトなどの顔料を加え、
さらにビヒクルなどを加えたインクを調製し、浸透して
基材の裏面に達するように印刷を行う。　ついで、ビヒ
クルの種類に応じて室温または加熱の条件下でインクの
乾燥、硬化を行ってパターンを構成する。

そして、無電解還元メッキの場合は、印刷部分の活性化
を行う。　活性化剤としては、塩化パラジウム、臭化パ
ラジウム、脂肪酸パラジウム塩、パラジウム錯体のよう
なパラジウム化合物、あるいは塩化白金酸、白金錯体の
ような白金化合物が例示されるが、容易に得やすいこと
からパラジウム化合物が好ましい。　たとえば、０．０
５〜０．２１凹％の塩化パラジウムを含むｐＨ２〜３の
塩酸酸性水溶液を調製して温度を６０℃に保ち、前述の
印刷された基材を２〜１０分間浸漬することにより、触
媒能をもつ顔料を活性化する。

ついで、活性化された硬化インクのパターンを囲んで厚
さ１〜３μｍになるようにニッケル、銅などの金属の無
電解還元メッキを行う。　印刷され硬化したインクのパ
ターンは、印刷面から裏面まで浸透し繊維にからまった
状態で存在するので、無電解還元メッキ層も、基材の表
裏両面のインクパターンの面ばかりでなく基材内のイン
クパターンの面にわたり、インクのレジン皮膜をくるむ
ように無電解還元メッキが行われる。　そのため、樹脂
フィルム、ゴム状弾性体や絶縁板の平面の上にメッキを
行うよりも、密着性に優れており、また面積抵抗もニッ
ケルで０．０７〜０．０９Ω／口、銅で０．０１〜０．
０３Ω／口と低い値が得られる。

無電解メッキを行ったのらは、基材をメッキ液より取り
出して水洗を行い、ついでイオン物質を除去するために
純水による洗浄を行ってから、加熱乾燥を行う。

一方、無電解冒挨メッキを行う場合は、たとえば銀メッ
キの場合、銅、亜鉛、アルミニウムなどの金属を顔料と
するインクで印刷することによって形成されたレジン皮
膜上にシアン化銀メッキ浴などを用いて置換を行えばよ
い。　なお、この置換メッキ皮膜は薄く、接触抵抗が高
くまたハンダ付けができないので、優れたＳ電性の導体
回路を得るためには、必要に応じて電解メッキおよび／
または無電解メッキを行う。　すなわち、抵抗値を下げ
たい場合およびハンダで端子接続をする場合は電解鋼メ
ッキを行゛い、接点としての働きを必要とする場合は接
触抵抗を下げるためにニッケルのフラッシュをしたのち
金メッキを行う。　また、露出した端子を保護するため
に、別の電解メッキまたは無電解メッキを施すこともあ
る。

このようにして導体回路を形成した基材の少なくとも一
方の面に、結構性シリコーンゴム層を形成する。　すな
わち、導体回路が露出している必要のある回路基布にお
いては、一方の面にシリコーンゴムの処理をして、導体
の存在しない部位では基材の裏面にまでシリコーンゴム
層を形成する。

端子部など特定の部位を除いて導体回路を露出させない
回路基布、とくに導体回路の保護を必要とする場合は、
両面にシリコーンゴム層を形成する。

また、そのような処理の組合せによって多層回路基布を
形成することもできる。

シリコーンゴム層を形成する方法としては、次のいずれ
かの方法がよい。

（１）　未硬化シリコーンゴムを含む有機溶剤溶液を印
刷または塗布して裏面にまで浸透させたのち、溶剤を揮
散させてシリコーンゴムを硬化させる。　両面にシリコ
ーンゴム層を形成する場合は、いちど片面に印刷して硬
化またはＢステージ状に　　　　□゛し、つぎに裏面か
ら端子部分を残して印刷して全体の硬化を行う。　溶液
とするシリコーンゴムとしては、重合度３，０００以上
のポリジオルガノシロキサンをベースポリマーとしたミ
ラブル型のものでも、液状のポリジオルガノシロキサン
をベースポリマーとしたペースト状ないし流動性のもの
でもさしつかえない。　スクリーン印刷を行う場合、溶
剤として、沸点が１５０〜２２０℃の炭化水素系溶剤が
適している。

（２）　未硬化の流動性シリコーンゴムを印刷または塗
布し裏面にまで浸透させたのち、硬化させる。　両面に
シリコーンゴム層を形成する場合は、表裏に２回の印刷
を行うか、取出し端子部など必要な部分をマスキングし
て含浸を行うかして硬化させればよい。

（３）　未硬化シリコーンゴムを含む溶剤溶液または未
硬化の流動性シリコーンゴムで別の織布または不織布か
ら成る基材を含浸して指触乾燥状態としたプリプレグを
用意し、必要に応じて端子部分などに対応する部分を切
除して、導体回路を形成した基材の一方または両方の面
に圧着して硬化させ接着する。　この場合の溶剤として
は沸点５０〜９０℃の有機溶剤が好ましい。

これらの方法のうち、工程中に溶剤の揮散による系の粘
度変化がなく、また溶剤の存在による安全上、衛生上の
配慮を必要としない点で、（２）の無溶剤である流動性
の未硬化シリコーンゴムを用いることが好ましい。　そ
の反面、プリプレグ状態で重ねて保存してもべとつかな
いこと、あるいは長期間保存できることが必要な場合は
、（１）や（３）の方法により、重合度の高いシリコー
ンゴムの溶液またはこれに顔料を分散させたものを用い
ることが好ましい。

このようにして、織布または不織布を基材として、実施
例で説明する第１図〜第３図のように基材の両面にまた
がって硬化インクを包んでメッキ皮膜として形成された
導体回路と、少なくとも一方の面に形成され、導体の存
在しない部位では裏面に達しているシリコーンゴム層か
ら成る、柔軟性と反撥弾性に富んだ回路基布を得ること
ができる。

［発明の効果］ 第−および第二の本発明方法によって形成される回路基
布は、樹脂フィルムまたは絶縁板を基材とする従来のフ
レキシブル回路基板に比べて柔軟性と反撥弾性に富み、
折り曲げても折目や筋かっかない。　また、ゴム状弾性
体を基材とするものにおけるように、基材の伸びによっ
て回路が剥離または断線するという問題も生じない。　
また、絶縁性シリコーンゴム層をもつので、基材部分の
耐湿性が数台され、湿気による絶縁性の低下をきださな
い。　そのうえ、シリコーンゴムは耐熱性、耐紫外線性
に優れているので、熱や紫外線にざらされるような場所
でも劣化しない。

これらの利点から、本発明方法によって形成される回路
基布は、センサーやディスプレーを結ぶ狭い空間の配線
、撮動の激しい部分、運動または伸縮する部分に用いて
も断線や破１０をすることがない。　そこで、種々の過
酷な条件で用いられるキーボードスイッチ、リボンスイ
ッチ、デジタイザー、圧力センサー、フラットケーブル
、リード端子部などの用途に用いるのに適している。

Ｕ発明の実施例Ｊ 以下、本発明を実施例によって説明する。　実施例中、
部は重傷部を示す。

実施例　１ 次の組成の、触媒能をもつニッケル粉を含有するインク
を調製した。

ニッケル＃２５５　（ＩＮＣＯ社）７６部アルミニウム
粉末５ＡＰ１２３　（昭和電工＠Ｊ＞４部 フェノール樹脂ＰＲ１４４０Ｍ（三菱瓦斯化学帽　　４
０部 酢酸カルピトール　１５部 Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−７ミノプロビルトリメ
トキシシラン　　１部 ブレンアクトＴＴＳ　（味の素■、チタンキレート化剤
）　　１部 クリマゾルＦ（四国アフィンケミカル■、運□＞　１あ
　　　　　　　　　　　　　慕長さ１５０ｍｍ　、幅１
６ｎ＋ｎ＋に切断したポリエステル短繊維から成る不織
布Ｎｏ、２（大福製紙Ｕ）の導体回路を形成すべき部位
に、厚さ１２０μｍのポリエステルスクリーンを用いて
このインクをスクリーン印刷して裏面まで浸透させたの
ち、１５０℃で３０分間加熱し硬化させることにより、
導体パターンを形成するためのパターンを形成した。　
これを３％リン酸水溶液に３分間浸漬したのち水洗し、
ついで、次の組成の塩化パラジウム水溶液に６０℃で３
分間浸漬することにより、活性化を行った。

塩化パラジウム　１部 ３６％濃塩酸　１１．８部 水　　　１，０００部 活性化した不織布を取り出して水洗し、水切りを行った
。

これを、カニビンニッケルメッキシューマ（日本カニゼ
ン■）を用いて８５℃の温度で８分間ニッケル無電解メ
ッキを行うことにより、スクリーン印刷によって形成し
たパターンを包んで不織布の両面にわたるニッケル導体
回路を得た。　この導体回路の面積抵抗は０．０７Ω／
口であった。

次の組成の、流動性をもつ未硬化の絶縁性シリコーンゴ
ム組成物を調製した。

ＴＳＥ３２２１　（東芝シリコーン■）７０部マイカ８
３２５Ｋ　Ｉ　（Ｒｅｐｃｏ社）２０部アエロジル２０
０　（日本アエロジル■）１０部 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン　３部 このゴム組成物を、導体回路をもつ不織布の一方の面に
印刷し、導体回路の存在する部位以外は不織布の裏面に
まで滲透させ、１５０℃で１時間の加熱によって硬化さ
せて、一方の面に導体回路が露出した回路基布を得た。

　この回路基布は柔軟で反撥弾性があり、ねじったり折
り曲げたりしても破損や折目を生じなかった。

第１図は実施ＩＺＡ１の回路基布の断面図を示す。

同図において、１は基材、２は浸透する印刷をして硬化
させたインクパターン、３は導体回路、４は図示の下面
から印刷し上面にまで浸透させた絶縁性シリコーンゴム
層である。

実施例　２ 流動性をもつ未硬化の絶縁性シリコーンゴム組成物によ
る一方の面の印刷、硬化の工程まで実施例１と同様の工
程を行ったのち、他方の面に、端子部分および接点部分
をマスキングして実施例１で調製した未硬化の絶縁性シ
リコーンゴム組成物を印刷し、実施例１と同様に硬化さ
せて、両面とも絶縁した回路基布を得た。

第２図は実施例２の回路基布の断面図を示す。

同図において、とくに５は他方の面に印刷した絶縁性シ
リコーンゴム層である。

実施例　３ 実施例１と同様にして、不織布に導体回路を形成した。

　一方、次の組成の未硬化の絶縁性シリコーンゴム組成
物を調製した。　このシリコーンゴムは、加熱によって
硬化し、その際に優れた接着性を示すものである。

ＴＳＥ３２２１　９０部 マイカ５３２５　　２部 アエロジル２００　　８部 γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン　２部 この未硬化の絶縁性シリコーンゴム、組成物を用いて、
芳香族ポリアミド繊維から成る不織布ＫＨ３００３ＣＴ
　（日本バイリーン■）を含浸してプリプレグを作り、
さきの導体回路をもつ不織布の片側の面に圧着し、１５
０℃で１時間加熱して硬化せしめ、一方の面に導体回路
が露出した回路基布を（ｑた。

第３図は実施例３の回路基布の断面図を示す。

同図において、とくに６はプリプレグで、プリプレグ６
のシリコーンゴムは導体回路を形成した基材１の図示上
面にまで浸透し、絶縁性シリコーンゴム層７を形成して
いる。

この回路基布をプリンターヘッドにつながるフラットケ
ーブルとして用いた。　比較のために、銅箔張りポリエ
ステルフィルムによって同様の回路を構成したポリエス
テル回路基板のフラットケーブルを作った。　ＪＩＳ　
　Ｐ８１１５により曲　　　゛゛げ試験を行ったところ
、従来のポリエステル回路基板が１５０回の折曲げによ
って断線したのに対して、本実施例による回路基布は５
００回の折曲げに耐えた。

実施例　４ 無電解メッキまでの工程を実施例１と同様に行うことに
より、不織布の両面にわたるインクパターン′を包んで
形成された無電解ニッケルメッキ層から成る導体回路を
得た。　これを浴温６０℃でＩＩＨ１２のメッキ浴中の
ニッケル電極の間を通過時間３分間、３ｍ／ｍｉｎの速
度゛で巻き取りつつ移動させながら、電圧５０Ｖ電流密
度０．８Ａ／Ｃｌ１１２）直流を用いニッケル電解メッ
キを施して、導体回路の厚さを１０μｍとした。　この
導体回路の面積抵抗は０，００３Ω／口であった。　こ
れに、実施例１と同様の未硬化の絶縁性シリコーンゴム
組成物を用いて実施例１と同様に印刷し、硬化せしめる
ことにより、柔軟で反撥弾性のある回路基布を得た。

実施例　５ 実施例１で調製した触媒能をもつインクを、ガラス不織
布１０６（旭シュニーベル■）の導体回路を形成すべき
部位に印刷し、１５０℃で３０分間硬化してインクパタ
ーンを形成した。　ついで、活性剤オキシトロン４０（
日本エレクトロプレーティングエンジニャーズ＠Ｊ）に
６０℃で１５分間浸漬し、ついで無電解銅メッキ液ＣＩ
ＪＳＴ２０１　（日立化　　　　・成■）および還元液
ＣＵＳＴ１０１’（日立化成側）を用いて無電解銅メッ
キを２５℃で１５分間行い、さらにクリマゾール（四国
化成＠Ｊ＞に浸漬して乾燥することにより、面積抵抗０
．００３Ω／口の導体回路を得た。

次に、実施例１で用いたのと同じ絶縁性シリコーンゴム
組成物を用いて一方の面に印刷を行い、導体回路の存在
する部位以外は裏面にまで滲透させて、１５０℃で３０
分間乾燥して指触乾燥状態とした。

次の組成のシリコーンゴム溶液を調製して別のガラス不
織布１０６を含浸して風乾し、プリプレグとした。

ＴＳＥ２８０１ＬＩ　　　１００部 ＧＥ５０　　０．５部 トルエン　　２００部 このプリプレグを前述の導体回路をもつガラス不織布と
重ね合わμ、ＧＯｋｇ／　ｃｍ２のプレス圧で１５０℃
に　１時間加熱して硬化せしめることにより、柔軟で反
発弾性のある回路基布を１ｑた。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はそれぞれ本発明によって形成され
る回路基布の断面図を示す。 １・・・基材、　　２・・・インクパターン、　３・・
・導体回路、　４，５．７・・・絶縁性シリコーンゴム
層、６・・・プリプレグ。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　織布または不織布から成る基材に、触媒能をもつ顔
   料を含んだインクで印刷を行い印刷部分を活性化したの
   ち無電解還元メッキを行うか、メッキする金属よりもイ
   オン化傾向の大きい金属を含んだインクで印刷を行い印
   刷部分に無電解置換メッキを行うことによって導体回路
   を形成し、ついで絶縁性シリコーンゴム層を形成するこ
   とを特徴とする回路基布の形成方法。 ２　基材が不織布である、特許請求の範囲第１項記載の
   回路基布の形成方法。 ３　導体回路の形成を、印刷部分を活性化したのち無電
   解還元メッキを行うことによる、特許請求の範囲第１項
   記載の回路基布の形成方法。 ４　触媒能をもつ顔料がニッケル粉である、特許請求の
   範囲第１項記載の回路基布の形成方法。 ５　印刷部分の活性化を、パラジウム化合物の溶液に接
   触させることによる、特許請求の範囲第１項記載の回路
   基布の形成方法。 ６　絶縁性シリコーンゴム層の形成が、未硬化シリコー
   ンゴムを含む有機溶剤溶液を印刷または塗布したのち、
   該シリコーンゴムを硬化せしめることによる、特許請求
   の範囲第１項記載の回路基布の形成方法。 ７　絶縁性シリコーンゴム層の形成が、流動性の未硬化
   シリコーンゴムを印刷または塗布したのち、該シリコー
   ンゴムを硬化せしめることによる、特許請求の範囲第１
   項記載の回路基布の形成方法。 ８　絶縁性シリコーンゴム層の形成が、導体回路を形成
   した基材に、未硬化シリコーンゴムを含む有機溶剤溶液
   または流動性の未硬化シリコーンゴムで含浸した織布ま
   たは不織布を圧着して硬化させることによる、特許請求
   の範囲第１項記載の回路基布の形成方法。 ９　織布または不織布から成る基材に、触媒能をもつ顔
   料を含んだインキで印刷を行い印刷部分を活性化したの
   ち無電解還元メッキを行うか、メッキする金属よりもイ
   オン化傾向の大きい金属を含んだインクで印刷を行い印
   刷部分に無電解置換メッキを行い、さらに無電解置換メ
   ッキまたは無電解還元メッキの上に電解メッキを行うこ
   とによって導体回路を形成し、ついで絶縁性シリコーン
   ゴム層を形成することを特徴とする回路基布の形成方法
   。 １０　基材が不織布である、特許請求の範囲第９項記載
   の回路基布の形成方法。 １１　導体回路の形成を、印刷部分を活性化したのち無
   電解還元メッキを行うことによる、特許請求の範囲第９
   項記載の回路基布の形成方法。 １２　触媒能をもつ顔料がニッケル粉である、特許請求
   の範囲第９項記載の回路基布の形成方法。 １３　印刷部分の活性化を、パラジウム化合物の溶液に
   接触させることにる、特許請求の範囲第９項記載の回路
   基布の形成方法。 １４　絶縁性シリコーンゴム層の形成が、未硬化シリコ
   ーンゴムを含む有機溶剤溶液を印刷または塗布したのち
   、該シリコーンゴムを硬化せしめることによる、特許請
   求の範囲第９項記載の回路基布の形成方法。 １５　絶縁性シリコーンゴム層の形成が、流動性の未硬
   化シリコーンゴムを印刷または塗布したのち、該シリコ
   ーンゴムを硬化せしめることによる、特許請求の範囲第
   ９項記載の回路基布の形成方法。 １６　絶縁性シリコーンゴム層の形成が、導体回路を形
   成した基材に、未硬化シリコーンゴムを含む有機溶剤溶
   液または流動性の未硬化シリコーンゴムで含浸した織布
   または不織布を圧着して硬化させることによる、特許請
   求の範囲第９項記載の回路基布の形成方法。