JPS61295688A - プリント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） この発明は、透磁率が高く従って磁気シールド性に優れ
、しかも剛性に富むプリント基板およびその製造方法に
関し、とくに小型モーター用プリント基板としての用途
に用いてとりわけ好適なものである。

（従来の技術） 近年、ＶＴＲ，ビデオディスク、コンパクトディスクお
よびフロッピーディスクなどの電気機器に使用される小
型モーターの需要が急激に増加している。

ところでこの種モーターに使用されるプリント基板とし
ては、現在合成樹脂製のものが主に用いられているが、
各機器とも小型化、薄型化が進んでいく中で、高品質、
長寿命はいうまでもなく種々の特性に対する要求が一段
と高まっている。

たとえば、オフィス・オートメーション機器およびパー
ソナルコンピュータの普及によって磁気ディスクメモリ
ーとしてのフロッピーディスク装置は、小型化によりヘ
ッドとモーターとの距離が短くなっているが、磁気ヘッ
ドの近傍に磁界が存在すると、ヘッドで磁束集中が生じ
るため、再生特性を劣化させたり、甚しい場合にはディ
スクに記録させたデータを消去してしまうこともある。

また近傍の巻線やコントロール回路からの磁束の影響を
受けることもあり、従ってかような磁束をシールドする
性能に優れることが要求される。

さらに従来のプリント基板は、上述したとおり主に合成
樹脂でできているため、モーターの過熱に起因したわず
かの温度上昇によっても長時間の使用においては、変形
が生じることから、機械的強度が高いことも必要とされ
る。

（発明が解決しようとする問題点〉 この発明は、上記の要請に有利に応えるもので、とくに
フロッピーディスクやＶＴＲ用の小型モ−ターのプリン
ト基板に必要とされる諸特性のことごとくを兼ね備えた
プリント基板を、その有利な製造方法と共に提案するこ
とを目的とする。

〈問題点を解決するための手段） この発明では、磁気シールド性および剛性の観点から、
プリント基板の母材としてけい素鋼板を用いることにし
た。

また回路パターンの形成に当っては、処理工程の簡便化
および作業能率の面から、従来の貼看銅箔のエツチング
に替えて、導電ペーストの印刷焼成法を採用した。

この発明の要旨構成は次のとおりである。

１、　　Ｃ：、　；　　０．０６ｗｔ％（以下単に％で
示す）以下、Ｓｉ　　：　　０，０５〜４．０％、１ｙ
ｌｎ　：　　０，０１〜１．０％およびＡ、ｇ：０．０
１〜２．０％を含有する組成になる厚み二０．５〜１．
ｓｍｍのけい素鋼板を母板とし、この母板上に、めっき
層の被膜と、該めっき層上に絶縁性接着剤を介して形成
した導電回路と、該導電回路上に被成した絶縁保護層を
そなえて成る、プリント基板。

２、　上記の母板上に、めっき層の被膜と、該めっき層
上に被成した無機質または半有機質の絶縁被膜層と、該
絶縁被膜層上に形成した導電回路と、該導電回路上に被
成した絶縁保護層をそなえて成る、プリント基板。

３、　上記の母板上に、めっき層の被膜と、該めっき層
上に被成した無機質または半有機質の絶縁被膜層と、該
絶縁被膜層上に絶縁性接着剤を介して形成した導電回路
と、該導電回路上に被成した絶縁保護層をそなえて成る
、プリント基板。

４、　　Ｃ：　　０，０６％以下、Ｓｉ　　：　　０．
０５〜４．０％、Ｍｎ　：　　０，０１〜１．０％およ
びＡｌ：０．００１〜２．０％を含有する組成になる厚
み二〇、５〜１．５ｍｍのけい素鋼板を作製する工程と
、該けい素鋼板にめっき処理を施す工程と、該めっき層
上に絶縁性接着剤を塗布し、得られた絶縁性接着剤層上
に所定の回路パターンに導電ペーストを印刷してから３
００〜５００℃の温度域で焼成して導電回路を形成する
工程と、該導電回路上に絶縁ペーストを塗布してから３
００〜５００℃の温度域で焼成して絶縁保護層を被覆す
る工程から成る、プリント基板の製造方法。

５、　上記の組成、厚みになるけい素鋼板を作製する工
程と、該けい素鋼板にめっき処理を施す工程と、該めっ
き層上に無機質または半有機質のコーティング処理液を
塗布したのち焼付けて無機質または半有機質の絶縁被膜
層を被成する工程と、該絶縁被膜層上に所定の回路パタ
ーンに導電ペーストを印刷してから３００〜５００℃の
温度域で焼成して導電回路を形成する工程と、該導電回
路上に絶縁ペーストを塗布してから３００〜５００℃の
温度域で焼成して絶縁保護層を被覆する工程から成る、
プリント基板の製造方法。

６、　上記の組成、厚みになるけい素鋼板を作製する工
程と、該けい素鋼板にめっき処理を施す工程と、該めっ
き層ヒに無機質または半有機質のコーティング処理液を
塗布したのち焼付けて無機質または半有ｉ質の絶縁被膜
層を被成する工程と、該絶縁被膜層上に絶縁性接着剤を
塗布し、得られた絶縁性接着剤層上に所定の回路パター
ンに導電ペーストを印刷してから３００〜５００℃の温
度域で焼成して導電回路を形成する工程と、該導電回路
上に絶縁ペーストを塗布してから３００〜５００℃の温
度域で焼成して絶縁保護層を被覆する工程から成る、プ
リント基板の製造方法。

以下この発明を、具体的に説明する。

まずこの発明の母材であるけい素鋼板につき、基本成分
の化学組成を上記の範囲に限定した理由について述べる
。

Ｃ：０．０６％以下 Ｃは、素材中に多最に含有されると磁気特性を劣化させ
、結果的に磁気シールド効果を悪化させるので、ｏ、ｏ
ｅ％以下の範囲に限定した。

Ｓｉ　　：　　０．０５〜４．０％ Ｓ１は、その含有伍が０．０５％に満たないとけい素鋼
板として好適な結晶粒方位の集積度が低下し、透磁率が
下がって磁気シールド効果の劣化をＢき、一方４．０％
を超えると冷間圧延の際に脆性割れが生じ易くなるため
、０．０５〜４８０％の範囲において含有させる必要が
ある。

Ｍｎ　：　　０．０１〜１．０％ ＭＯは、熱間脆性の防止に有効に寄与するが、０．０１
％に満たないとその添加効果に乏しく、一方１．０％を
超えて添加してもその効果は飽和に達し、むしろコスト
高となる不利をもたらすので、０．０１〜１．０％の範
囲で含有させることにした。

Ａｌ：　　０，００１〜２．０％Ａ Ｊｌは、Ｓｉ同様磁気シールド性の向上に有効に寄与す
るが、０．００１％未満ではその添加効果に乏しく、一
方２．０％を超えると冷延歩留りの低下を招くため、０
．００１〜２．０％の範囲に限定した。

以上基本成分について説明したが、その他必要に応じ、
Ｃｒ、Ｔｉ　、Ｂ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ。

Ｃｏ　、Ｎｉ　、Ｃｕ　、Ｍｏ　、Ｓ、Ｓｅ　、Ｔｅ　
、Ｓｎ　。

ＰおよびＡｓなどを少量添加することもできる。

上記の好適成分組成に調整されたけい素鋼板は、プリン
ト基板の母材として使用するわけであるが、かかるプリ
ント基板の機械的強さすなわち剛性の確保の面からは、
その厚みは少なくともｏ、ｓｍｍを必要とする。しかし
ながらあまりに厚くすることは意味がなく、かえって材
料の無駄や重量の増加を招く不利が生じるので、上限は
１．５ｍｍに定めた。

この発明では、上記のけい素鋼板に絶縁被膜を被成する
に先立ってめっき処理を施すが、この理由は、鋼板と絶
縁被膜のｖ！！肴性を高めるためであり、かかるめっき
金属としては、３ｎ、Ｚｎ。

Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕおよび／１などが有利に適合し、その
目付量は５〜１５０（Ｉｔ　／ｍ　２程度が好ましい。

ここに上記の絶縁被膜としては、絶縁性の接着剤層でも
、あるいは金属塩と酸化物を主成分どする無機質または
金底塩と樹脂を主成分とする半有機質の絶縁被膜層、さ
らには両者を併用したちのいずれでもよく、５〜３００
μｍ程度の厚みが望ましい。

次にかかる絶縁被膜上に所定の回路パターンに導電ペー
ストを塗布ついで焼成して導電回路を形成する。

しかるのち最外層として絶縁ペーストを利用して絶縁保
護層の被覆を施すが、その被覆層厚みは５〜１５０μ僧
程度とするのが好ましい。

次にこの発明に従う製造方法を工程順に具体的に説明す
る。

まず母材であるけい素鋼の溶製に当っては、転炉、平炉
および電気炉など従来公知のいずれの方法もが使用でき
、またその後に真空脱ガス処理を施しても良いのはいう
までもなく、要は成分組成を上記の好適範囲に調整する
ことである。

所定の成分組成に調整した溶鋼は、連続鋳造法または造
塊−分塊法によってスラブとしたのち、熱間圧延に供さ
れる。この熱間圧延においてＲ柊製品厚まで圧延しても
よいが、板厚精度や平坦度の点からは、中間厚さに熱延
後、必要に応じて焼鈍を挾む冷間圧延によって最終厚さ
にすることが好ましい。

ここにけい素鋼板の板厚は、プリント基板に構造用フレ
ームとしての機能を兼備させるためには、０．５〜１．
ｓｍｍとする必要があることは前述したとおりである。

最終板厚に圧延された鋼板には最終焼鈍が施されるが、
かかる最終焼鈍は７００〜１１００℃の温度範囲での連
続焼鈍が好ましい。この焼鈍時に３３ける雰囲気は非酸
化性とするのが望ましく、とくに水素−窒素混合雰囲気
で実施する場合には、雰囲気露点は０℃以下とするのが
好ましい。というのは鋼板表面に酸化層が生成すると、
後続工程でのめっき処理が困難となるからである。

さて焼鈍後の鋼板には、酸洗後、３ｎ　、　ｌｎ　。

Ｎｉ　、　Ｃｒ、ＱｕおよびＡｌのうち少なくとも一種
のめっきを施すが、めっき法としては、電気めっきでも
、溶融めっきでも、ざらには真空蒸着いずれでも良い。

なおＳｉを１．５％以上含有する鋼板の場合には、酸洗
の他に砥粒付きブラシで表面を若干研削することがめつ
き性向上にとってより好ましい。

次にこの発明法では、めっき層上に絶縁被膜を被成する
が、かかる絶縁被膜としては、絶縁性接着剤層、あるい
は無機質または半有機質の絶縁被膜層、さらには両者の
併用になるものいずれでも良い。

絶縁性接着剤層の形成に当っては、該接着剤を塗布した
のち、乾燥させれば良い。

また無機質または半有機貿の絶縁被膜の形成に当っては
、所定のコーティング処理液を塗布、ついで焼付ければ
良い。

ついでかような絶縁被膜上に導電回路を形成させるわけ
であるが、この形成に当っては、絶縁被膜上に導電ペー
ストを印刷したのち、３００〜５００℃の温度域で焼成
することが肝要である。というのは焼成温度が３００℃
に満たなかったり、５００℃を超えた場合には、導電回
路と絶縁被膜および絶縁被膜と母材鋼板との密着性が劣
化するからである。

かくして形成された導電回路上に最外層として絶縁保護
層の被覆を施すが、かかる絶縁保護層は、上記導電回路
上に絶縁ペーストを塗布してから、３００〜５００℃の
温度域で焼成することによって被成することができる。

ここに焼成温度を３００〜５００℃の温度域に限定した
のは、この温度域を逸脱した場合に、絶縁保護層と導電
回路、導電回路と絶縁被膜、絶縁被膜と母材鋼板との密
着性がそれぞれ劣化するからである。

（作　用） プリント基板の母材としてけい素鋼板を活用することに
よって、基板の剛性および磁気シールド性を効果的に高
めることができ、また絶縁被膜の被成に先立ってめっき
処理を施すことにより、母材と絶縁被膜間の密着性の向
上も図り得る。

（実施例） 実施例１ Ｃ：０．０２％、　Ｓｉ　　：　　２．７０％、　Ｍｎ
　：　　０，１％および八λ：０．４％を含有する組成
になるけい素鋼熱延板に、冷間圧延を施して１１厚の最
終（，２厚としてのち、８００℃で最終焼鈍を施した。

ついで１１２当り１５ｇの３ｎめつきを施した。

その後めっき層上にエポキシ樹脂系の絶縁性接着剤を塗
布し乾燥させたのち、得られた絶縁性接着剤層上に所定
の回路パターンに導電ペーストを印刷してから１，１５
０℃で焼成して導電回路を形成した。

しかるのち絶縁ペーストを塗布してから、４５０℃で焼
成して絶縁保護層の被覆を施した。

かくして得られたプリント基板は、剛性に富み、また絶
縁保護層と導電回路、導電回路と絶縁接着剤層および絶
縁接着剤層と母材鋼板との密着性はいずれも良好であっ
た。さらに磁気シールド効果も２．０ガウス以上であっ
て磁気シールド性にも優れていた。

実施例２ Ｃ：０．００４　％　、　Ｓｉ　　　：　　　３．１５
　　％　、　Ｍｎ　　　：　　　０．１５％およびＡｌ
：０．９％を含有する組成になる１）い素鋼熱延板に、
冷間圧延を施して１ｍｍ厚の最終板厚としたのら、９０
０℃の湿水素中で最終焼鈍を施した。

ついで１１Ｉ１２当り２０ｇのＺｎめつきを施した。

その後めっき層上に、りん酸塩とコロイダルシリカを主
成分とする無機質の絶縁コーティング処理液を塗布した
のち、焼付けて、無機質絶縁被膜を被成した。

次にこの無機質絶縁被膜上に所定の回路パターンに導電
ペーストを印刷したのち、５００℃で焼成して導電回路
を形成した。

しかるのち絶縁ペーストを塗布してから、４５０℃で焼
成して絶縁保護層の被覆を施した。

かくして得られたプリント基板は、剛性に富み、また絶
縁保護層と導電回路、導電回路と無機質絶縁被膜および
無機質絶縁被膜と母材鋼板との蕃着性はいずれも良好で
あった。さらに磁気シールド効果も２．０ガウス以上で
あって磁気シールド性にも優れていた。

実施例３ Ｃニー　　　０．０１　　％　、　Ｓ　１　　二　　２
．４　％　、　　Ｍｎ　　　：　　　０．２　％　およ
びＡｌ：０．５％を含有する組成になるけい素鋼熱延板
に、冷間圧延を施して０．６ｍｍ厚の最終板厚としたの
ち、８５０℃の湿水素中でＲ柊焼鈍を施した。

ついで１１Ｉ１２当り９０　ｉ７のＺＯめつきを施した
。

その後めっき層上に、りん酸アルミニウムと硝酸アルミ
ニウムを主成分とする無機質の絶縁コーティング処理液
を塗布、焼付けて、無機質絶縁被膜を被成した。

次にこの無機質絶縁被膜上にさらに、フェノール系の接
着剤を塗布、乾燥させたのち、得られた絶縁性接着剤層
上に、所定の回路パターンに導電ペーストを印刷してか
ら、４００℃で焼成して導電回路を形成した。

しかるのち絶縁ペーストを塗布してから、４００℃で焼
成して絶縁保護層の被覆を施した。

かくして得られたプリント基板は、剛性に富み、絶縁保
護層と導電回路、導電回路と接着剤層、接着剤層と絶縁
被膜および絶縁被膜と母材鋼板との密着性はすべて良好
であった。さらに磁気シールド効果も２．０ガウス以上
と優れた値を呈した。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、剛性に富み、また磁気シー
ルド性に優れ、しかも各層間の密着性も良好なプリント
基板を得ることができ、とくにフロッピーディスクやＶ
ＴＲなどの小型モーターのプリント基板としての用途に
用いて偉効を奏する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．０６ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．０５〜４．０ｗｔ％、 Ｍｎ：０．０１〜１．０ｗｔ％および Ａｌ：０．００１〜２．０ｗｔ％ を含有する組成になる厚み：０．５〜１．５ｍｍのけい
   素鋼板を母板とし、この母板上に、めっき層の被膜と、
   該めっき層上に絶縁性接着剤を介して形成した導電回路
   と、該導電回路上に被成した絶縁保護層をそなえて成る
   、プリント基板。 ２、Ｃ：０．０６ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．０５〜４．０ｗｔ％、 Ｍｎ：０．０１〜１．０ｗｔ％および Ａｌ：０．００１〜２．０ｗｔ％ を含有する組成になる厚み：０．５〜１．５ｍｍのけい
   素鋼板を母板とし、この母板上に、めっき層の被膜と、
   該めつき層上に被成した無機質または半有機質の絶縁被
   膜層と、該絶縁被膜層上に形成した導電回路と、該導電
   回路上に被成した絶縁保護層をそなえて成る、プリント
   基板。 ３、Ｃ：０．０６ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．０５〜４．０ｗｔ％、 Ｍｎ：０．０１〜１．０ｗｔ％および Ａｌ：０．００１〜２．０ｗｔ％ を含有する組成になる厚み：０．５〜１．５ｍｍのけい
   素鋼板を母板とし、この母板上に、めっき層の被膜と、
   該めっき層上に被成した無機質または半有機質の絶縁被
   膜層と、該絶縁被膜層上に絶縁性接着剤を介して形成し
   た導電回路と、該導電回路上に被成した絶縁保護層をそ
   なえて成る、プリント基板。 ４、Ｃ：０．０６ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．０５〜４．０ｗｔ％、 Ｍｎ：０．０１〜１．０ｗｔ％および Ａｌ：０．００１〜２．０ｗｔ％ を含有する組成になる厚み：０．５〜１．５ｍｍのけい
   素鋼板を作製する工程と、該けい素鋼板にめっき処理を
   施す工程と、該めつき層上に絶縁性接着剤を塗布し、得
   られた絶縁性接着剤層上に所定の回路パターンに導電ペ
   ーストを印刷してから３００〜５００℃の温度域で焼成
   して導電回路を形成する工程と、該導電回路上に絶縁ペ
   ーストを塗布してから３００〜５００℃の温度域で焼成
   して絶縁保護層を被覆する工程から成る、プリント基板
   の製造方法。 ５、Ｃ：０．０６ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．０５〜４．０ｗｔ％、 Ｍｎ：０．０１〜１．０ｗｔ％および Ａｌ：０．００１〜２．０ｗｔ％ を含有する組成になる厚み：０．５〜１．５ｍｍのけい
   素鋼板を作製する工程と、該けい素鋼板にめっき処理を
   施す工程と、該めつき層上に無機質または半有機質のコ
   ーティング処理液を塗布したのち焼付けて無機質または
   半有機質の絶縁被膜層を被成する工程と、該絶縁被膜層
   上に所定の回路パターンに導電ペーストを印刷してから
   ３００〜５００℃の温度域で焼成して導電回路を形成す
   る工程と、該導電回路上に絶縁ペーストを塗布してから
   ３００〜５００℃の温度域で焼成して絶縁保護層を被覆
   する工程から成る、プリント基板の製造方法。 ６、Ｃ：０．０６ｗｔ％以下、 Ｓｉ：０．０５〜４．０ｗｔ％、 Ｍｎ：０．０１〜１．０ｗｔ％および Ａｌ：０．００１〜２．０ｗｔ％ を含有する組成になる厚み：０．５〜１．５ｍｍのけい
   素鋼板を作製する工程と、該けい素鋼板にめつき処理を
   施す工程と、該めっき層上に無機質または半有機質のコ
   ーティング処理液を塗布したのち焼付けて無機質または
   半有機質の絶縁被膜層を被成する工程と、該絶縁被膜層
   上に絶縁性接着剤を塗布し、得られた絶縁性接着剤層上
   に所定の回路パターンに導電ペーストを印刷してから３
   ００〜５００℃の温度域で焼成して導電回路を形成する
   工程と、該導電回路上に絶縁ペーストを塗布してから ３００〜５００℃の温度域で焼成して絶縁保護層を被覆
   する工程から成る、プリント基板の製造方法。