JPS62282488A - 印刷配線板用転写材と該転写材を用いた印刷配線板およびその製造法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〈産業上の利用分野〉 本発明は、印刷配線板の成形と同時に該印刷配線板の表
面に転写による回路形成を行うようにした印刷配線板用
転写材と該転写材を用いた印刷配線板およびその製造法
に関するものである。

〈従来の技術〉 従来、印刷配線板の製造法としては、ガラスエポキシや
祇フェノール等の基材に銅箔を貼りつけ、銅箔をエツチ
ングすることによって回路パターンを形成する方法（サ
ブトラクト法）、無電解メッキや電解メッキを用いて基
材に回路パターンを形成する方法（アディティブ法）、
導電性インキを用いてスクリーン印刷にて基材に回路パ
ターンを形成する方法（スクリーン印刷法）等があった
。

しかし、これらの方法では、製品に装着するために、印
刷配線板に穴をあけたり、リプを付けたり、外形を打ち
抜いたり等の後加工を施す必要があったφ この問題点を解決する方法として、耐熱性の熱可塑性樹
脂を用い、印刷配線板用基材を射出成形で成形し、あら
かじめ穴やリプを基材に設けて後加工が必要でないよう
にしておき、その後、アディティブ法やスクリーン印刷
法で基材表面に回路パターンを形成する方法があった。

しかし、アディティブ法やスクリーン印刷法は、主とし
て平面に対して適用される技術であるために、立体形状
を呈する基材には適さない。また、サブトラクト法やア
ディティブ法は、レジスト層を設けたり、除去したりす
る等の製造工程が多く煩雑であった。

そこで本出願人は以前、立体形状を呈する印刷配線板用
基材への回路パターン形成を可能にし、しかもその製造
工程を合理的に短縮し得る方法として、回路パターン層
が形成された転写材を、射出成形用金型内に載置し、そ
の後溶融した耐熱性の熱可塑性樹脂を金型内に射出する
ことによって、印刷配線板用基材の成形と同時に該基材
表面に回路パターン形成を行う方法を提案した（特開昭
６０−１２１７９１号公報参照）。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかし、印刷配線板として必要とされる機械的強度・耐
熱性・電気特性を満足する樹脂は、溶融温度の高い熱可
塑性樹脂に限定され、そのために射出成形の条件として
、一般の樹脂を射出成形する場合よりも金型温度と樹脂
温度を高く設定する必要がある。また、通常の転写材に
使用される樹脂は、アクリル系や塩化ビニル等の溶融温
度の低いものであった。

そのため前記の方法には次のような欠点があった。

（ａｌ−１の可塑性樹脂をバインダーとした導電性イン
クや絶縁性インクを用いて回路パターン層が形成された
転写材を作成し、射出成形用金型内に装着して成形同時
転写を行うと、射出成形時に射出した樹脂と共に回路パ
ターン層が溶けて流れてしまう。

山）回路パターン層が溶融しないように熱硬化性樹脂を
・バインダーとした導電性インクや絶縁性インクを用い
て十分に回路パターン層を硬化させた転写材を作成し、
同様に成形同時転写を行うと、この場合回路パターン層
の溶融は生じないが、成形樹脂と印刷配線板との接着強
度が非常に弱く、転写しても使用に耐えない。

本発明は、以上のような欠点を取り除き、立体物への回
路形成を可能にし、基板の成形と同時に回路形成を行う
ことにより製造工程を短縮する印刷配線板用転写材と該
転写材を用いた印刷配線板およびその製造法を提供する
ことを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、その目的を達成するために次のような構成と
している。すなわち、本発明に係る印刷配線用転写材は
、基体シート上に回路パターン層が設けられた転写材に
おいて、最表面層または／および最表面層のマトリクス
が、未反応の反応基を残した熱硬化性樹脂により構成さ
れていることを特徴とする印刷配線板用転写材である。

また、本発明に係る印刷配線板は、印刷配線板基材上に
回路パターン層が転写印刷によって形成された印刷配線
板において、回路パターン層の印刷配線板基材と接する
層または／および層のマトリクスが、熱硬化性樹脂によ
り構成されていることを特徴とする印刷配線板である。

また、本発明に係る印刷配線板の製造法は、基体シート
上に回路パターン層が設けられた転写材の最表面層また
は／および最表面層のマトリクスが、未反応の反応基を
残した熱硬化性樹脂により構成されている印刷配線板用
転写材を、射出成形用金型内に［置し、型閉めを行い、
溶融樹脂を射出し、溶融樹脂の固化後型開きを行い、基
体シートを剥離することにより印刷配線板基材表面に回
路パターン層を形成することを特徴とする印刷配線板の
製造法である。

まず、本発明に係る印刷配線板用転写材について図面を
参照しながらさらに詳しく説明する。

第１図は、本発明に係る転写材の一実施例を示す断面図
である。１は基体シート、８は回路パターン層であり、
この回路パターン層は導電パターン層２，４．６と絶縁
層３．５とから構成されている。

本発明に係る転写材において重要なことは、最表面層ま
たは／および最表面層のマトリクスを、未反応の反応基
を残した熱硬化性樹脂を主成分とする樹脂で構成するこ
とである。これは、完全に硬化した樹脂を使用した場合
、表面の溶融が起こらず、射出成形用樹脂と印刷配線板
用基材とが強固に接着しないからである。硬化性樹脂を
使用した場合、耐熱性のある接着強度が得られる。なお
、最表面層のマトリクスとは、導電パターン層や絶縁層
において、その層に含まれる粉体等の間を満たす部分の
ことをいう。

第１図に示す転写材においては、第３導電パターン層６
と第２絶縁層５とが最表面層を形成している。

最表面層となる第３導電パターン層６は、その導電粉の
間をマトリクスである熱硬化性樹脂が満ちた構造である
。

第３導電パターン層６と同じく最表面層となる第２絶縁
層５は、熱硬化性樹脂のみか、または絶縁性の有機粉体
、無機粉体が熱硬化性樹脂中に均一に分散した構造であ
る。

転零材の最表面層を構成していない第１導電パターン層
２、第２導電パターン層４、第１絶縁層３については、
それぞれ導電性、絶縁性、隣接層との接着性、耐熱性を
考慮して適宜形成する。

また、導電パターン層間の絶縁層には必要に応じて導電
層どうしを導通させるためのスルーホール部を形成する
。また、さらに転写後、最も表面にくる絶縁層について
は、ハンダレジストの役割を兼ねる場合もある。

基体シートとしては、耐熱性を有するポリエステルフィ
ルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルサルホンフィ
ルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリフェ
ニレンサルフィドフィルム、ポリメチルペンテンフィル
ム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等
の単体またはラミネートしたものを使用する。また、必
要に応じてシリコン処理等の離型処理を行う。

導電パターン層は、導電性インキを印刷することにより
形成する。導電性インキのバインダーとしては、耐熱性
を有するポリエーテルサルホンまたはポリサルホン、ポ
リエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリアリルサル
ホン、ボリアリレート、ポリフェニレンオキシド、ポリ
フェニレンサルホン、ポリカーボネート、ポリアミド等
の熱可塑性樹脂を使用する。また、最表面層になる場合
は、エポキシや不飽和ポリエステル、ウレタン、フェノ
ール、アクリル等の硬化性樹脂、あるいはこれらの混合
物を使用する。導電性インキの導電粉としては、′ｉ艮
、アルミニウム、銅、ニッケル、金、カーボン、グラフ
ァイト、ガラスピーズ表面に金属コーティングしたもの
等の金属または無機導電性粉末を使用する。適宜溶剤を
選択し、これらを均一に混合し導電性インキを作成する
。また、印刷インキとしての性能改良のために若干の界
面活性剤、チキン性賦与剤等をインキ中に加えてもよい
。

絶縁層は、絶縁性インキを印刷またはコーティングする
ことにより全面にあるいはパターン状に形成する。絶縁
性インキのバインダーとしては、導電パターン層と同じ
（ポリエーテルサルホンまたはポリサルホン、ポリエー
テルイミド、ポリアミドイミド、ポリアリルサルホン、
ボリアリレート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニ
レンサルホン、ポリカーボネート、ポリアミド等の樹脂
を使用する。また、最表面層になる場合は、エポキシや
不飽和ポリエステル、ウレタン、フェノール、アクリル
等の硬化性樹脂、あるいはこれらの混合物を使用する。

また、必要に応じて絶縁性粉末を絶縁性インキに使用し
、適宜溶剤を選択し、これらを均一に混合した絶縁性イ
ンキを作成する。

絶縁性粉末としては、酸化第ニクロム、アルミナ、二酸
化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化
ベリリウム、窒化ホウ素、マイカ、マグネシウムシリケ
ート、ステアタイト等の無機粉末が使用できる。また、
印刷インキとしての性能改良のために若干の界面活性剤
、チキン性賦与剤等をインキ中に加えてもよい。

次に、本発明に係る印刷配線板およびその製造法につい
て詳しく説明する。

まず、前記転写材を射出成形用金型内の所定の位置に固
定する。この際、転写材の回路パターン層が設けられて
いる面を、後述する溶融樹脂と接する向きに固定する。

次に射出成形用金型を閉じ合わせた後、溶融樹脂を射出
する。射出条件は樹脂の種類や金型の形状により異なり
、およそ金型温度８０〜１８０℃、樹脂温度２５０〜４
００℃の範囲である。

本発明において使用することのできる樹脂は、充分な耐
熱性と電気特性とをもった樹脂であり、たとえばポリエ
ーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチ
レンテレツクレート、ポリサルホン、ボリアリレート等
の熱可塑性樹脂を使用することができる。なお、これら
の樹脂中に材料の特性等を調節するために適宜ガラス繊
維やマイカ、タルク、酸化チタン等の添加剤を加えても
よい。

溶融樹脂を射出した後、これを冷却し、金型を開いて成
型品を取り出す。その際、基体シートを剥離すれば印刷
配線板が得られる（第２図参照）。

さらに、必要に応じて熱処理を施すことにより、優れた
密着強度を有する印刷配線板が得られる。

〈実施例〉 以下に本発明の実施例を示す。

員土大止± 厚さ２５μｍのカプトンフィルム（登録商標）に組成１
のインキを用いてスクリーン印刷を行ない、熱処理によ
って半硬化状態の導電パターン層を形成した印刷配線板
用転写材を作成した（第３図参照）。

この転写材を射出成形用金型に位置合わせをして設置し
、型閉めを行ない、ポリエーテルサルホン樹脂を下記条
件で射出した。樹脂の同化後型開きを行ない、成型品を
取り出し、カプトンフィルムを剥離し、１５０℃にて３
０分間熱処理を行ったところ、パターンの溶融もなく、
また接着も強固な回路パターン層の形成された印刷配線
板を得た。

組成１　　　　　　　　　　　　　（重量％）エポキシ
　　　　　　　　　　　　　　　　３３ｉ艮（フレーク
状）６１ 溶剤（メチルエチルケトン）　　　　　　　　５その他
（添加剤）　　　　　　　　　　　　　１射出条件（日
本製鋼所製ＪＣ１５０ＳＡ使用）金型温度　　　　　　
　　　　１３０〜１５０℃シリンダ一温度　　　　　　
　３５０〜３８０℃射出圧力　　　　　　　　　　　　
　９９％保圧力　　　　　　　　　　　　７０〜７３％
射出速度　　　　　　　　　　　　　９９％スクリュー
回転数　　　　　　　　　５Ｏｒｐｍ里１去隻班 厚さ２５μｍのカプトンフィルムに組成２の絶縁性イン
キを用いて絶縁層をスクリーン印刷にて形成し、しかる
後組成１の導電性インキにて導電パターン層を形成し、
熱処理によって回路パターン層を半硬化状態にした印刷
配線板用転写材を作成した（第４図参照）。

この転写材を用いて実施例１と同様にして成型品を作成
したところ、パターンの溶融もなく、また１５０℃にて
３０分間の熱処理にて、接着も強固な回路パターン層の
形成された印刷配線板を得た。

組成２　　　　　　　　　　　　　（重量％）エポキシ
　　　　　　　　　　　　　　　　３３アルミナ粉末　
　　　　　　　　　　　　　６５溶剤（メチルエチルケ
トン及び添加剤）　　　２蚤主人旌勇 厚さ２５μｍのカプトンフィルムに組成１の導電性イン
キ、組成２の絶縁性インキ、組成１の導電性インキを順
に用いて導電パターン層と絶縁層とを交互に形成し、熱
処理にて回路パターン層を半硬化状態にした印刷配線板
用転写材を作成したく第５図参照）。

この転写材を用いて実施例１と同様にして成型品を作成
したところ、パターンの溶融もなく、また１５０℃にて
３０分間熱処理を施したところ、接着も強固な回路パタ
ーン層の形成された印刷配線板を得た。

導電パターン層間の絶縁は抵抗値ｌＸｌ０”Ω以上であ
り、また導電層間のスルーホール部の導通も良好であっ
た。

呈土大隻斑 厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに
シリコン離型処理を施した基体シートに、ハンダ付けの
必要な部分のみのパターンを銀ペースト（エポキシバイ
ンダー使用）を印刷し、ハンダ付けの不必要な部分に組
成２の絶縁性インキにて絶縁層を形成し、その上に組成
１の導電性インキにて導電パターン層・（ハンダ付は部
分を含む）を形成し、熱処理にて回路パターン層を半硬
化状態にした印刷配線板用転写材を作成した（第６図参
照）。

この転写材を用いて実施例１と同様にして成型品を作成
したところ、回路パターン層の溶融もなく、また１５０
℃にて３０分間熱処理を施したところ、接着も強固な回
路パターン層の形成された印刷配線板を得た。

また、２６０℃・３秒の条件でハンダディップ方式でハ
ンダ付けを行ったところ、恨ペーストを印刷した部分に
ハンダが均一に載り、それ以外の部分に熱によるふくれ
や接着力の低下等は生じなかった。

〈発明の効果〉 本発明は、以下のような優れた効果を有する。

すなわち、印刷配線板用転写材の最表面層または／およ
び最表面層のマトリクスが、未反応の反応基を残した熱
硬化性樹脂により構成されているので、転写時の熱や転
写後の熱処理にて非常に優れた接着強度を有するものが
得られ、また印刷配線用転写材を射出成形用金型内に装
着して成形同時転写を行っても、射出成形時に射出した
樹脂と共に回路パターン層が流れたりしない。

本発明は、以上のような優れた効果を有するため、立体
物への回路形成を可能にし、基板の成形と同時に回路形
成を行うことにより製造工程を短縮する印刷配線板用転
写材と該転写材を使用した印刷配線板およびその製造法
が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は各構成部を明確にするために、実際の寸法関係と
は異なっている。 第１図は、本発明に係る印刷配線板用転写材の一実施例
を示す断面図である。 第２図は、本発明に係る印刷配線板の一実施例を示す断
面図である。 第３図は、本発明に係る第１実施例の印刷配線板用転写
材を示す断面図である。 第４図は、本発明に係る第２実施例の印刷配線板用転写
材を示す断面図である。 第５図は、本発明に係る第３実施例の印刷配線板用転写
材を示す断面図である。 第６図は、本発明に係る第５実施例の印刷配線板用転写
材を示す断面図である。 １・・・基体シート ２・・・第１導電パターン層 ３・・・第１絶縁層 ４・・・第２Ｒ電パターン層 ５・・・第２絶縁層 ６・・・第３導電パターン層 ７・・・スルーホール部 ８・・・回路パターン層 ９・・・印刷配線板基材 １０・・・ｉ艮ペースト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体シート上に回路パターン層が設けられた転写
   材において、最表面層または／および最表面層のマトリ
   クスが、未反応の反応基を残した熱硬化性樹脂により構
   成されていることを特徴とする印刷配線板用転写材。
2. （２）印刷配線板基材上に回路パターン層が転写印刷に
   よって形成された印刷配線板において、回路パターン層
   の印刷配線板基材と接する層または／および層のマトリ
   クスが、熱硬化性樹脂により構成されていることを特徴
   とする印刷配線板。
3. （３）基体シート上に回路パターン層が設けられた転写
   材の最表面層または／および最表面層のマトリクスが、
   未反応の反応基を残した熱硬化性樹脂により構成されて
   いる印刷配線板用転写材を、射出成形用金型内に載置し
   、型閉めを行い、溶融樹脂を射出し、溶融樹脂の固化後
   型開きを行い、基体シートを剥離することにより印刷配
   線板基材表面に回路パターン層を形成することを特徴と
   する印刷配線板の製造法。