JPS61256686A - 導電性回路基板およびその製造方法 - 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、導電性回路基板およびその製造方法に関する
。

［従来技術］ 絶縁物の表面に薄い導体の帯を付着・付加させる方法°
として、導電性ペースト印刷方式による導電性回路基板
ＷＡ造法がある。この製造法は銅張り積層板を用いるサ
ブトラクティブ法のプリント回路基板と異なり、スクリ
ーン印刷方式で必要部分に導体による回路を形成するの
で、大量の銅箔をエツチング除去する必要がなく、無公
害、省エネ、省資源である。

導電性ペーストには、導電機能成分として金属粉（主に
銀・銅）を用いたものとカーボンを用いたものがあり、
印刷回路用導体形成、電極用、接点用の導体形成に使用
される。これらの導電性べ−ストは、塗布俊、乾燥・硬
化処理して用いるものの他に、最近は、無溶剤タイプの
紫外線硬化するものもある。いずれにしてもパターン回
路の形成時は、スクリーン印刷方式が採用されている。

［発明が解決しようとする問題点コ 導電性ペーストをパターン回路状で基材上に塗設するた
め、スクリーン印刷法が用いられる。

スクリーン印刷法は、厚膜のパターン形成法どして有用
で簡便であるが、回路基板のファイン化に対しては限界
がある。エツチングによるサブトラクティブ法プリント
回路基板形成時のエツチングレジストをスクリーン印刷
法で塗設するときのスクリーン印刷版材の解像力限界は
２００μｍ程度である。導体幅と間隔が１００μｍとい
うような高密度の回路パターンの形成はむずかしい。印
刷法自体の問題点として版材褒面へのインキのまわり込
みによる汚れなども問題点となる。

導電性ペーストで形成する導体回路の膜厚は通常、スク
リーン印刷版の乳剤層の厚さでコントロールされるが、
１０〜４０Ｉｉｍ程度の乳剤層の形成は乳剤の塗布・乾
燥を複数回繰り返す必要がある。また、印刷された導電
性ペーストが乾燥・硬化の過程でのダレのため厚みの変
化を生じることも避は難い。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は下記の構成からなる
。

「（１）　　基材、感光性樹脂層および撥油性樹脂層を
有する積層体の基材上に形成された凹部に導電性ペース
トが充填されてなることを特徴とする導電性回路基板。

（２）　　基材、感光性樹脂層および撥油性樹脂層を有
する積層体の製造方法において、 ■　画像担持のネガまたはポジフィルムを通して回路パ
ターン画像を露光する工程 ■　現像処理で、最上層の撥油性樹脂層のみ、または、
撥油性樹脂層とその下の感光性樹脂層を除去して回路パ
ターンとなる凹部を形成する工程および ■　導電性ペーストを塗布して、形成された凹部に充填
し、乾燥または硬化させる工程からなることを特徴とす
る導電性回路基板の製造方法。」 本発明の導電性回路基板は典型的には第１図（Ａ）、ま
たは第１図（Ｂ）に示した構成と形態を有するものであ
る。すなわち基材１、感光性樹脂層２および撥油性樹脂
層３を有する積層体の基材上に形成された凹部７に導電
性ペースト４を充填した導電性回路基板である。本発明
の導電性回路基板は、写真化学的手法で回路パターンが
形成されるので、本質的に高解像度のファインパターン
を作ることができる。導電体ペースト４の膜厚は、基材
１上に塗設した最上層の撥油性樹脂層３の厚さ、または
、撥油性樹脂層３とその下の感光性樹脂層２とをプラス
した厚さによって規制される。これらの層の厚さは精密
コーティング技術により高精度にコントロールされ、そ
れぞれの層の塗布工程で容易に塗布厚さを変化させるこ
とができるので、需要と目的により種々のものをつくる
ことが可能である。この為導電性ペーストの厚さのコン
トロールが高い精度でできかつ容易となる。

また、シャープに形成された凹部に導電性ペーストを充
填するので乾燥・硬化中のダレの問題がない。

次に本発明の製造方法のプロセスの典型的な例を、第２
図（Ａ）〜（Ｃ）に示す。

本発明の基材１、感光性樹脂層２および撥油性樹脂層３
を有する積層体は、表面の保護のため薄い透明なプラス
チックフィルム５を積層しておくのが好ましいが、保護
フィルムのついたままあるいは、これを取り除いたのち
、回路パターンのイメニジを担持したネガまたはポジフ
ィルムを、通常の印刷版材の製版工程におけるように真
空密着または近接して、感光性樹脂層の特性に適した波
長の紫外光６を照射し、イメージを焼付ける。これが露
光工程で第２図（Ａ＞である。第２図（Ａ＞は、保護フ
ィルムのないケースで、ネガフィルム５を用いたものを
示している。

第２図（Ｂ）は、現＊！ｌ理後の状態を示したもので、
撥油性樹脂層とその下の感光性樹脂層とを除去して凹部
７を形成した例を示す。本発明の積層体に用いられる感
光性樹脂層は必須構成成分の一つであり重要な役割を担
うものであるが、従来から公知の感光性樹脂を適用する
ことができる。

これらの感光性樹脂からなる感光層は、活性な光線を照
射することにより不溶化または可溶化する層である。

光不溶化型感光性物質の例としては、 ■　１分子に不飽和基などを１つ以上有する官能性のモ
ノマやオリゴマを適当なポリマバインダと混合したもの ■　芳香族ジアゾ化合物、芳香族アジド化合物、有機ハ
ロゲン化合物などの感光性化合物を適当なポリマバイン
ダと混合したもの ■　既存の高分子に感光性の基をペンダントさせること
により得られる感光性高分子、あるいは、それを改質し
たもの ■　ジアゾ系アミンとホルムアルデヒドとの縮合物など
、いわゆるジアゾ樹脂といわれるものなどが挙げられる
。

また、売可溶化型感光性物質の例としては、■　ジアゾ
化合物の無機塩や有機酸とのコンプレックス、キノンジ
アジド類などを適当なポリマバインダと混合したもの ■　キノンジアジド類を適当なポリマバインダと結合さ
せた、例えば、フェノール・ノボラック樹脂のナフトキ
ノン−１，２−ジアジド−５−スルホン酸エステル。

などが挙げられる。

感光性樹脂層の厚さは０．５〜３０μが好ましく、コス
ト、塗工性、画像性能などから最適値を決めることがで
きる。また、本感光性樹脂庖が光不溶化型であるとき、
現像工程で、光が照射されなかった部分の撥油性樹脂層
が除去されるが、その際、除去された撥油性樹脂層の下
の感光性樹脂層が同時に除去されるか、残存するかは、
感光性樹脂層の組成や現像の条件により選択することが
できる。同様に、感光性樹脂層が先回溶化型で、光が照
射された部分の撥油性樹脂が除去される場合でも、その
下の感光性樹脂層が残存するか除去されるかも組成と条
件により決めることができる。

撥油性樹脂層は本発明の積層体の必須構成成分である。

撥油、撥水あるいは離型の効果のあるものとしは、フッ
素系やシリコーン系が一般的であり、臨界表面張力γｃ
　　（ｄｙｎｅ／ｃｍ　）の小さいものが適している。

このような撥油性樹脂層の効果を利用して、印刷インキ
を反発し、湿し水を用いない平版印刷法が実現している
が、本発明の撥油性樹脂層の存在理由の一つは、基材上
に形成された四部に導電性ペーストを充填する際、パタ
ーン化する必要がなく、印刷機でのインキング機構のよ
うなローラコート法で積層体表面全体に導電性ペースト
を与えても、凹部には導電性ペーストが入り込むが、そ
の他の部分はペーストを反発してしまうので、簡単かつ
容易に行なうことができるということにある。

このようなインキ反発性という作用は、フッ素化合物系
およびシリコーンゴム系で発揮されるが、特にシリコー
ンゴム系が有効である。このような撥油性シリコーンゴ
ムとして、特公昭４４−２３０４２号公報、特公昭４６
−１６０４４号公報、特公昭５４−２６９２３号公報な
ど、および特開昭５５−５９４６６号公報、特開昭５７
−１０１４５号公報などに開示されたものが好ましい。

撥油性樹脂層の厚さは１〜１００μｍ１好ましくは１〜
５０μｍで、薄すぎる場合には、撥油性機能および外部
損傷への抵抗性などを充分にはだすことができず、また
厚すぎる場合には、画像形成性が劣り、パターンの解像
力が低下する。

導電性ペーストによる導電性回路膜の厚さは、銅ペース
トで２５〜３０μｍ１銀ペーストやカーボンペーストは
これと同等かやや薄いので撥油性樹脂の厚さは、１０〜
３０μｍが通常必要なレベルである。第２図（Ｃ）は凹
部７に導電性ペースト４を充填したものを示す。

導電性ペーストは市販のものが使用できるが、撥油性樹
脂層での反発性を改良し、一方、凹部への充填性を向上
させたものがより好適である。

撥油性樹脂層は本質的に電気絶縁性のものであり、導体
パターンが近接していても、その間の絶縁性を保証する
のに役立つことができる。これが塗布時の効果に加えた
撥油性樹脂層の存在理由であるが、導電ペースト膜厚が
一定すること、ダレのない導電帯が得られることも効果
として付加される。

導電ペーストの層はその特性に基づいた処理を行なうの
は勿論であるが、その上に金属めっきをすることもある
。

基材にはプラスチックフィルム（たとえばポリエステル
フィルム）絶縁層をもつ金属板、紙フェノール基板、ガ
ラスエポキシ基板などが用いられる。

第３図は、回路パターンを形成する前の基材１、感光性
樹脂層２および撥油性樹脂層３からなる積層体をあられ
す。この積層体は、たとえば次のようにして製造される
。まず、基材のうえに、必要に応じて接着剤層を形成し
たのち、リバースロールコータ、エアーナイフコータ、
メーヤバーコータなどの通常のコータあるいはホエラー
のような回転塗布装置を用い感光性樹脂層を構成する組
成物溶液を塗布、乾燥および必要に応じて熱キユア後、
必要ならば、該感光性樹脂層のうえに同様な方法で接着
層を塗布、乾燥してから撥油性樹脂層たとえば、シリコ
ーンゴム溶液を感光性樹脂層または接着層上に同様の方
法で塗布し、通常１００〜１３０℃の温度で数分間熱処
理して、充分に硬化せしめてシリコーンゴム層を形成す
る。必要ならば、保護カバーフィルムを該シリコーンゴ
ム層上にラミネーター等を用い、カバーすることにより
本発明の積層体が得られる。

［実施例］ 以下に、本発明の様態を実施例を示し説明するが、これ
らにより限定されるものではない。

実施例１ １００μのポリエステルフィルム上に下記組成を有する
固形分１０重量％溶液（溶媒は酢酸ブチル／酢酸エチル
セロソルブ１／１）を塗布し、８０℃熱風中で乾燥して
厚さ３μｍの感光性樹脂層を設けた。

感光性樹脂層の組成 イ、アクリル酸エチル／メタクリル酸メチル／アクリル
酸の６０／３０／１０重量比共重合体５０重量部 ロ、メタクリル酸グリシジル４モルとキシリレンジアミ
ン１モルの付加反応物　４８重量部ハ、ミヒラー氏ケト
ン　　　　　　２重量部二、クリスタルバイオレット　
０．２重量部この感光性樹脂層の上に次の組成を有する
シリコーンゴム組成物の１０重量％溶液（ｎ−ヘキサン
溶液）を塗布し、５０℃熱風中で乾燥して厚さ１０μｍ
のシリコーンゴム層を設けた。

シリコーンゴム層の組成 イ、ポリジメチルシロキサン（ＭＷ約８万、両末端ＯＨ
基）　　　　　　　　　１００重量部口、メチルトリア
セトキシシラン　　５重量部ハ、酢酸ジプチルスズ　　
　　　０．２重量部次に、このシリコーンゴム層の上に
厚さ１０μｍのポリエステルフィルム（束しく株）製“
ルミラー″）をラミネートして、積層体を得た。

この積層体のカバーフィルムの上にポジフィルムをあて
がって真空密着し、２ＫＷの超高圧水銀灯（オーク製作
新製）で１ｍの距離から１２０秒に露光した。カバーフ
ィルムを取り除いた後、ｎ−ヘキサンをしみこませた綿
バットで版面を軽くこすることによって、未露光部のシ
リコーンゴム層を除去し、回路パターン化した凹部を形
成した。

カーボンペースト（三井東圧ハイプリントＭＣＰ−１０
００シリーズ低温硬化型）に少量のシリコーンオイルを
加えたものを凹部を形成した積層体の表面にたらし、手
持ちのゴムローラで塗布した。凹部にカーボンペースト
が充填され、導電性回路基板が形成された。処方に従っ
て、１５０’Ｃ。

３０分間硬化した。

実施例２ １００μｍのポリエステルフィルムに、エステル化度４
５％のフェノールノボラック樹脂（住友ベークライト製
、スミレジンＰＲ５０２３５）のナフトキノン−１，２
−ジアジド−５−スルホン酸エステル（ＭＷＷ１８Ｏ４
９の１０重量％ジオ・キサン溶液を塗布し、６０℃熱風
中で乾燥し、厚さ２μｍの感光性樹脂層を設けた。この
上に、チーアミノプロピルトリエトキシシラン（ＵＣＣ
製Ａ１１００＞の０．５重量％ｎ−ヘキサン溶液を塗布
し、１００℃熱風中で乾燥した。ざらにこの上に、実施
例１と同じ組成を有するシリコーンゴム組成物の１０重
量％ｎ−ヘキサン溶液を塗布し、１００℃熱風中で乾燥
して厚さ２５μのシリコーンゴム層を設けた。

一方、２５μｍの片面マット化処理したポリプロピレン
フィルム（束し“トレファン″）のマット面に゛バイロ
ン”２００（東洋紡製）を１μｍ塗設した保護カバーフ
ィルムを作り、これをシリコーンゴム層上にラミネート
する。この保護カバーフィルムを剥離すると“トレファ
ン″部分のみが除去され、塗設された“バイロン”２０
０の薄い層はシリコーンゴム層上に残る。この処理はつ
ぎの露光工程でのネガフィルムの密着作業を改善するも
のである。

ネガフィルムを通して、２ＫＷのメタルハライドランプ
（岩崎電気製アイドルフィン２０００）を用い、１ｍの
距離から６０秒露光した。版面を゛アイソパー”Ｅ（Ｅ
ＳＳＯ！！！品）とエタノールとの３５／６５（重量比
）混合液に浸漬し、綿パッドで軽くこすると、露光部分
は容易に除去される。この場合は、最上層のシリコーン
ゴム層とその下の感光性樹脂層の両方が除去された凹部
が形成される。

実施例１と同様にして銅ペースト（三井東圧ハイプリン
トＭＤＰ−９００シリーズ低温硬化型）を塗布充填し、
１５０℃、３０分硬化して導電性回路基板を得た。

もし、使用途により、凹部形成に用いた感光性樹脂層と
シリコーンゴム層を導電性回路形成後除去したい場合、
適当な溶剤（たとえばアセトン）で処理すると、これら
を除去することも可能である。

実施例３ １５０μｍのアルミ板上に３０μｍの樹脂下引層を塗設
したものの上に次の組成の感光層を乾燥厚さ約２．５μ
ｍになるように塗設した。

イ、フェノールノボラック樹脂（住友ベークライト製、
スミレジンＰＲ５０２３５）のナフトキノン−１，２−
ジアジド−５−スルホン酸エステル（エステル化度４４
％）　　　　１００重量部口、　　４．４’　　−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート　　　　　　　　　　　
　　　　３０重量部ハ、ジブチルスズジラウレート　０
．２重量部二、メチルセロンルブアセテート ２０００重量部 続いて、この上に次の組成のシリコーンゴム組成物を塗
布し、１２０℃、２分間加熱硬化して厚さ１５μｍのシ
リコーンゴム層を設けた。

イ、ジメチルポリシロキサン（ＭＷ約８万、末端ＯＨ基
）　　　　　　　　　　１００重量部口、エチルトリア
セトキシシラン　　５重量部ハ、ジブチルスズジアセテ
ート　０．２１１部二、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン３重量部 ホ、“アイソパー”Ｅ　　　　　１６５０重量部この上
に、１３μｍのポリプロピレンフィルムを保護カバーフ
ィルムとしてラミネートした。

凹部形成は次の手順で行なう。

■　版全面に短時間のフラッシュ露光をする。

■　保護カバーフィルム上にネガフィルムを減圧密着し
て画像露光する。

■　保護カバーフィルムを剥離除去する。

■　少量のアミンを含む前処理液で表面を濡らす。約１
分後、ゴムスキージ−で表面の液を除去する。

■　現像液（脂肪族炭化水素と極性溶剤の組み合せ）に
浸し、ブラックでこすり、画像部のシリコーンゴム層だ
けを除去する。

このように凹部を形成した積層体の表面に導電性銀ペー
スト（三井東圧ハイプリントＭＳＰ５２０低温硬化型）
を塗布し、凹部に充１！シて導電性回路基板を得た。

［発明の効果］ （１）　　回路パターンの形成が写真化学手法のみによ
って行なわれるのでファインかつ高密度の回路が形成で
きる。

（２）　　導電性ペーストを凹部に充填するとき、凹部
以外の部分の表面は、撥油性樹脂層であり、導電性ペー
ストをよせつけず、印刷機でのインキング機構類似の塗
布法で行なえる。

（３）　　凹部の深さは、塗布した感光性樹脂層および
撥油性樹脂層のコーティング厚さでコントロールできる
。導電性ペーストの必要膜厚を満足する厚み（〜４０μ
）にしても充分な解像力を保持できる。導電性ペースト
の膜厚を一定化し、均質にする効果がある。

（４）スクリーン印刷方式と異なり、両サイドに凹部の
壁があるので導電性ペーストのダレによる問題がおこら
ない。

（５）凹部を形成している材料は本質的に電気絶縁性材
料であり、密な回路を形成しても信頼性が高い回路基板
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の導電性回路基板の構成の１実施態様
を示す。第２図は、本発明方法の１実施態様の製造工程
を示すもので、第２図（Ａ＞は露光工程、第２図（Ｂ）
は現像後の凹部形成状態を示し、第２図（Ｃ）は導電性
ペースト充填後の状態である。第３図は本発明の出発材
料を示し、凹部形成および導電性ペースト充填工程にか
かる以前の積層体の構成を示す。 １　基材 ２　感光性樹脂層 ３　撥油性樹脂層 ４　導電性ペースト ５　ネガまたはポジフィルム ６　紫外光 ７　凹部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）基材、感光性樹脂層および撥油性樹脂層を有する
   積層体の基材上に形成された凹部に導電性ペーストが充
   填されてなることを特徴とする導電性回路基板。 （２）撥油性樹脂層が、撥油性シリコーンゴム層である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の導電
   性回路基板。 （３）基材、感光性樹脂層および撥油性樹脂層を有する
   積層体の製造方法において、 （１）画像担持のネガまたはポジフィルムを通して回路
   パターン画像を露光する工程 （２）現像処理で、最上層の撥油性樹脂層のみ、または
   、撥油性樹脂層とその下の感光性樹脂層を除去して回路
   パターンとなる凹部を形成する工程および （３）導電性ペーストを塗布して、形成された凹部に充
   填し、乾燥または硬化させる工程 からなることを特徴とする導電性回路基板の製造方法。