JPS63204782A - 印刷配線基板 - 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、表面に一体的に電気回路パターン層をモール
ドした射出成形ＩＭ膿製印刷配線茎仮に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

例えば特開昭６０−１２１７９１号公報には、基板の射
出成形用の金型内に予めセットシた転写レートの印刷配
線パターンを、樹脂の金型内での射出成形によって成形
品基板の表面に同時にモ−ルドずろ手法が開示されてい
る。

従来、この種のモールド印刷配線基板の射出成形用例ｍ
材料として用いられていたのは、例えばポリサルホン、
ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド等の所謂ス
ーパーエンジニアリングプラスチックと呼ばれるもので
あり、コスト面で高価であるという欠点を備えていたこ
とは事実である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

射出成形法によるこのようなモールド印刷配線基板の要
求機能を満たす成形用倒脚材料としては、成形時やはん
だ付は実装時の基板の反りゃねじれが小さいこと、Ｔｉ
電気的特性プリント基板として充分であること、吸湿に
よる寸法形状および電気的特性の変化が少ないこと、射
出工程中に金型キャビティ内にセットした転写シー１−
の印刷配線パターンに変形や切断等の損傷を与えないこ
と、転写シートの印刷配線パターンとの射出成形による
接着性が良いこと、ハウジング等の外装部品を兼用する
場合には成形品表面の外観性状が良好で着色性を有する
こと、等々の条件を満たすことが要求されろ。

本発明の課題は、射出成形用ｔＭ　ｌ１ｌｉ材料として
汎用のエンジニアリングプラスチックを用いて前記諸条
件を満足することのできる射出成Ｔｅ　ｔＭ　’ｆｌＦ
１　％！！印刷配線基板を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は射出成形による転写方式の印刷配線基板の経
済性に着目してそれを損ねろことな（前記諸条件を満足
することのできる基板用樹脂材料について鋭患研究を重
ねた結果、ポリエチしンテレーノタレー１−を主体とし
てそれに無機質強化材を含有した熱可塑性樹脂組成物を
用いて射出成形により前記基板を構成することによって
のみ前記諸条件を満たす経済性のよい印刷配線基板が得
られることを見出し本発明に到達したものである。

すなオ〕ち本発明は、表面に一体的にｔｉｌｔ気回路パ
ターン層をモールドした射出成形ｆＭＩＩＩ製印刷配線
基板において、射出成形！Ｍ脂が、ポリエチレンテレフ
タレートを主体としてそれに無機質強化材を含有した熱
可塑性樹脂組成物からなることを特徴とする印刷配線基
板である。

本発明に用いられるポリエチレンテレフタレートとは、
所謂テレフタル酸とエチレングリコールよりなる重合体
またはこれを主成分とする共重合体もしくは混合物をい
う。

ポリエチレンテレフタレートは結晶性の倒膳であり、汎
用エンジニアリングプラスチックの中では＃４熱性が極
めて高い樹脂であるが、それ単体では一般的成形物の耐
熱性が印刷配線基板用には不十分であるので、本発明で
はこれに無機質強化材を含有させている。

無機質強化材としては種々のものが利用できるが、本発
明で特に好ましいのは、マイカ微小片単体、又はマイカ
微小片とガラス短繊維との混合物である。

前記マイカ微小片は、その形状が板状であって異方性が
なく、射出成形基板のｍ脂中に分散して分布した場合に
金型キャビティ内での樹脂の流れ方向に関係なく成形樹
脂の収縮を抑え、成形したままの基板またはそれにはん
だ付けなどの加熱加工処理を施した場合の基板の反りや
ねじれを効果的に防止する。この場合、マイカ微小片の
平均径が５０μより小さいと反りやねじれに対して効果
が現れず、２００μより大きいと樹脂の射出成形が困難
になるほか外観も悪くなり、電気回路パターンへの損傷
すら生じ易くなるので、好ましくはその平均径が５０〜
２００μｍ（特に好ましくは１００〜１２０μｍ）の大
きさのものを用いる。

すなオ）ち本発明のひとつの実施態様に１５いては、１
〕力記無機質強化材はマイカ微小片単体であり、この場
合、特に好ましいのは、マイカ微小片を１０〜６０重景
％の＠凹円で分散含有させたものである。ここでマイカ
微小片の好ましい含有率を１０〜６０重景％としたのは
、単体を含有させる場合にポリエチレンテレフタし・−
１・自体の＃４熱性を印刷配線基板用に向上させるには
１０重景％以上の含打率が必要であることと、６０重社
％を超えると射出成形性に悪影響を生じろこととに基づ
いている。

また、前記ガラス短繊維は基板強度を向上させる場合に
含有させるが、好ましくば太さ１０μ前後、長さ０．３
−以上の短繊維であってガラスストランドまたはガラス
ロービングを切断したものを用いる。このガラス短繊維
は、基板の耐熱性と機織的強度の向上に有効であるが、
成形品中での短ｕＡ維の向きが金型キャビティ内でのｍ
脂の流れの方向に沿ってしまい、この流れ方向とそれに
直角な方向とで成形樹脂に収縮差が生じて反りやねしれ
を生じるので、本発明ではこのガラス短＆ｌ維を用いる
場合には必ず前記マイカ微小片を混合して用い、マイカ
微小片のもつ前述の反りとねじれの防止効果によって前
記収縮差の影響を補償するものである。

すなわち本発明のもう一つの実施態様においては、前記
無機質強化材はガラス短ｍ維とマイカ微小片の混合物で
あり、この場合、常に好ましいのは、ガラス短ｔａ維３
０ｉｉ量％以下（特に好ましくは１０〜２０１ｉ量％）
とマイカ微小片５〜４０重量％（特に好ましくは１０〜
３０重量％）とを分散して含み、しかもこれら無ＢＲｆ
ｆ強化材の合計を１０〜６０重五七％（特に好ましくは
１５〜４０１ｉ危％）の範囲内にしたものである。ここ
でこれら無機質強化材混合物の好ましい含有率を上記の
ように定めたのは、ガラス短繊維の含有率が３０重重景
を超えると成形品における前記収縮差が大きくなると共
に金型内での溶融Ｖｉ４ＩＩＩｌ自体の流動性が低下し
、成形品の形状性が低下する結果となり、圭たマイカ微
小片が５重量％以下ではそれによる前記収縮差補償効果
が不足し、４０重量％を超えろとマイカ自体が板状のた
め多量混入によって成形品がもろくなり、機織的強度が
低下するほか、成形性も悪くなり、電気回路パターンへ
の切断や変形などの損傷が発生し易（なるからである。

本発明において、前記ポリエチレンテレフタレートに、
ガラス短＃ａ維、マイカ微小片を分散含有せしめる方法
としては、例えば太さ１０μ程度のガラスストランドま
たはガラスロービングに、マイカ微小片を混合して溶融
させたポリエチレンテレフタレ−１・を？ＳｔＳ波線の
要領で１！！！覆しｔこのち、これを好ましくは０．３
ＩＩＩ１１以上の適当な長さに切断して短寸法ベレット
状にし、これを基板の射出成形川原１４樹脂とする方法
、またはマイカ微小片、或いはこれに加えてガラススト
ランドを切断粉砕してなるミルドファイバーをポリエチ
レンテレフタし−１・と混合し、溶融後、細い棒状に押
し出し成形してからこれを適当な寸法に切断して短寸法
ペシノト状にし、これを基板の射出成形用原料樹脂とす
る方法などがある。この他にも、例えばガラス繊維を含
有しないポリエチレンテレフタレートのｍ今時またはｆ
ｆｉ倉後にマイカ微小片を添加し、或いはガラスＩａ　
ｉＩを含有したポリエチレンテレフタし一ト成形材料に
マイカ微小片を単純に添加して、Ｖ型ブラベンダーなど
を用いて混合する方法も採用できる。

尚、本発明においては、前述の基板を構成する樹脂組成
物に核剤的機能を有するもの、例えば金属の酸化物を一
種またはそれ以上添加してもよく、また表面外鎮性や靭
性向上の目的でポリカーボネートやポリブチレンテレフ
タレート等をアロイとして混入してもよく、更には着色
剤や発泡剤、安定剤等を基板本来のｆｆ：Ｔ１機能を阻
害しない限度において添加してもよいことは述べるまで
もない。

また、本発明においては成形基板の形状は任意であり、
平板状のものに限定されない。

本発明の限定的でない実施例を示せば以下の通りである
。

〔実施例〕

第１図および第２図に示すキャビティ形状の金型で印刷
配線基板を射出成形した。図において、Ａはフィルムゲ
ート部、Ｂは基板成形部を示し、基板成形部Ｂの破線で
示した位置に転写シート（図示せず）を予め配置して射
出成形を行った。

転写シートとじては、シリコン及びメラミン樹脂で表面
処理したポリエチレンテレフタレートフィルム上に導電
ベーストを用いてＦＪ′Ｒｉパターンを印刷し、更にそ
の表面に接着剤を印刷したものを用いた。尚、転写シー
トのベースフ、ｆルムとしては上記以外にポリイミドフ
ィルムなども好適である。

また丈用した転写シートは回路が一層のものであるが、
導電ペーストによる回路の印刷を、間に絶ｎ層を介して
繰り返して行うことにより多層回路としたものを用いて
もよいことは述べるまでもな−いＯ 射出成形作業自体は通常の方法とかわりなく、第１図の
キャビティ形状の金型で行った射出成形条件を例示すれ
ば次の通りである。

＊スクリューシリンダ温度（前）・・２６０〜ｂ＊スク
リユーシリンダ温度（中）２６０〜ｂ＊スクリーーシリ
ンダ温度（ｔ＆）・・・２７０〜ｂ＊金型温度−・・　
・　・　　　・・・・・１１０〜ｂ＊射出°圧力・−・
・・・・・−・・　・　・・・・・　・・・　・８５０
ｋｇ　／　ｄ＊保持圧力・・・−・・　・・・・・・・
・・・　・・・８００ｋｇ　／　ｃｄ＊射出および保持
圧時間・・・・・・・・・・・・・　１０ｓｅｃ。

＊スクリュー回転数　−・・　・・・・　６０ｒ、ｐ、
ｍ。

＊冷却時間・・・・・・・・・・　・・・・・・　　４
５ｓｅｃ。

＊全サイクル時間・・・・・　・　・・・・・・　５５
〜ＢＯｓｅｃ。

射出成形樹脂材料の準備は、先ず、融点２８７℃、［Ｗ
　粘Ｉｔ　Ｏ，５３のポリエチレンテレフタレーｉ・に
、マイカ徹小片とガラス繊ＩＩ（直径９μｍ）とを各々
種々の含有率となるように混合し、溶融後、押し出して
切断することで、直径３閤、長さ６Ｍ程・度のパレット
状の樹脂材料として各々準備した。

前記各種の樹脂材料ベレットによる射出成形は、先ず射
出成形上（の金型内に前記転写シートを予め配；＋Ｗ　
Ｌ−ｃおき、次いでＶＡ脂材料ベレットを１６０℃で３
時間程熱間乾燥し、直ちに射出成形機に供給して、射出
ｍ　ｎｌ！澗度２９０℃、金型温度１３５℃、９１出圧
力８５０ｋｇ　／　ｄ　、冷却時間４５秒で射出成形を
行った３、得られた印刷配線基板をサンプル成形片とし
てその物性を測定した。表１は本発明のｗ１鴫に入る種
々の組成のｍ膿材料による成形基板の組成と、成形のま
まの物性及び低温は／しだを想定した熱処理（２００℃
Ｘ３０分）後の物性、及び評価（○：良好、△：訝通、
Ｘ：不良）を示し、表２は比較の為に本発明の範躊外の
組成の樹脂材料による成形基板の同様なデータを示して
いる。

尚、表１，２における反りとねじれの測定法は、ＪＩＳ
　Ｃ６４８１印刷回路用鋼張Ｍ層板試験方法５．４反り
及びねじれの項に準じて測定したものであり、また南撃
強さはＪＩＳ　Ｋ　７１１０硬質プラスチツクのアイゾ
ツト衡撃試験方法に準拠してノツチ付きで測定した結果
である。

表１ 表２ ここで、反りとねじれの許容限界値は、ＪＩＳ　０６４
８２〜６４８５に記載がある通り、反り及びねじれ率は
基板の厚さが２．４〜３．２−の範囲で６％以下（ＪＩ
ＳＣ６４８２，６４８３，６４８５）または４％以下（
ＪＩＳ　Ｃ６４８４）である。第１図及び第２図に示し
た金型キャビティによって２００Ｘ　２００ｘ　２．４
　ｍｍの寸法の成形基板を得たが、反り・ねじれ率４％
以下という許容限界値を当嵌めると、この場合は反り・
ねじれが１．６ｍ−以下である乙とが良品の条件となる
。

表１において、サンプルＮｏ、　１〜７は反りとねじれ
及びその他の物性と評価において満足すべき結果が得ら
れたものであって、特にサンプル動３の成形基板はガラ
ス繊維含有率が１５Ｗ（％、マイカ平均径１００〜１２
０μｍ１マイカ含有率２０＋ｖｔ％てあって、この場き
、成形のままの反りとねじれの値、および２００℃３０
分の熱処理後の反りとねじれの値が共に極めて少なく、
耐熱性、成形性、外観にも優れ、電気的特性及び対湿性
も充分なものであった。

サノプノ＊隘８はガラス繊維及びマイカ微小片の量が不
足でポリエチレンテレフタレ−１・の結晶性の利点を引
き出すに至っておらず、耐熱性が不十分で加熱処理後の
反りとねじれが目立ち、ｌ１ｌｊ撃強さも低いものでし
かな、かった。

）ｆラス＆１維のみ含みマイカ微小片の入らないサシプ
ルＮｏ、　９は成形のままの反りとねじれが大きく、印
刷配線基板として（走用に堪えないものであった。

サンプル賜１０はマイカ微小片が多量に過ぎ、成形中の
樹脂材料の流動性が悪く、成形性に劣り、また成形基板
はもろく、外観もマイカ片の影響で表面が荒れた不良品
であった。

サシプルｆｌａｌｌはガラス繊維及びマイカ微小片の総
呈が多量に過ぎ、成形樹脂材料の流動性が低いので成形
性に劣り、またもろい成形基板であった。

サンプル隘１２は４０＋ｖｔ％のガラス繊維の異方性の
影響がマイカ微小片で補償されていない例であり、マイ
カ微小片の相対的な不足によって成形基板の強度は大き
いが反りとねじれが光生し、また成形樹脂の流動性も低
いので成形性にｆｉ１点があった０ ナンゴルＮａ１３はマイカ微小片の平均径が小さすぎる
例であり、反りとねじれは殆ど抑えられていない。

サンプル１ｋ１４はマイカ微小片の平均径が太きすぎる
例であり、この場合は成形基板表面が大きいマイカ片の
影響で外観の悪いものとなってしまった。

第３図にサンプル嵐２と＆８について成形基板の温度に
対する変形量の関係を測定した結果を示す。第３図にお
いて曲線２はサンプルに２の、曲線８はサンプル１に８
の温度−変形量曲線を示してオリ、本発明外のサンプル
ＮＯ，８が１００℃近くで０．３ｍ以上の変形量を示し
たのに対し、本発明に従ったサンプル嵐２は約２００℃
近くまで変形量が少ないままであった。

表１，２の結果からも判る通り、本発明においては、無
機質強化材としてマイカ微小片を単体で含有するときは
平均径が５０〜２００μｍ（好ましくは１００〜１２０
μｆｆ＋）のマイカ微小片を１０〜６０ｗｔ％（好まし
くは１５〜４０　ｗｔ％）含有するポリエチしンテレフ
タレー＋−ｍ成物を用い１、上た無８Ｊ買強化材として
ガラス繊維とマイカ微小片とを混合して含有するときは
、ガラス繊維含有率が３０＊Ｌ％以下（好ましくは１０
〜２０ｗｔ％）であり、平均径が５０〜２００μｆｆ１
（好ましくは１００〜１２０μｍ）のマイカ微小片を５
〜４０ｗｔ％（好ましくは１０〜３０ｗｔ％〉含み、更
に無８ｉ質強化材の総含有盪を１０〜６０ｗ（％（好ま
しくば１５〜４５ｗｔ％ンとしたポリエチレンテレフタ
レート組成物を用いろことにより、印刷配線基板として
必要な諸条ｆ′！・を満足する射出成形樹ｙＢ基板が得
られるものである。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明によれば、印刷配線基板を
射出成形法によって製造する際に成形時の＋Ａ脂の流動
性を損なうことなく、また金型内に配置した転写シート
の回路パターンに変形・切断等の損傷を与えずに成形で
き、成形のまま及びはんだ付は等の熱処理後における反
りとねしれが極めて小さく、電気的特性がプリント基板
として充分で、吸湿による寸法形状および電気的特性の
変化が少ない外観性にも優れた印刷配線基板を提供する
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に用いた射出成形用金型のキャ
ビティを示す正面図、第２図は同しく側面図、第３図は
成形基板の温度に対する変形型の関係を調定した結果を
示す線図である。 第１，２図においてＡはフィルムゲート部、Ｂは基板成
形部を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表面に一体的に電気回路パターン層をモールドした
   射出成形樹脂製印刷配線基板において、射出成形樹脂が
   、ポリエチレンテレフタレートを主体としてそれに無機
   質強化材を含有した熱可塑性樹脂組成物からなることを
   特徴とする印刷配線基板。 ２、無機質強化材がマイカ微小片単体からなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の印刷配線基板。 ３、無機質強化材として、マイカ微小片１０〜６０重量
   ％が分散して含まれていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の印刷配線基板。 ４、マイカ微小片が平均径５０〜２００μｍの大きさの
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第２項また
   は第３項に記載の印刷配線基板。 ５、無機質強化材がガラス短繊維とマイカ微小片とから
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の印
   刷配線基板。 ６、無機質強化材として、ガラス短繊維３０重量％以下
   とマイカ微小片５〜４０重量％が分散して含まれ、且つ
   これら無機質強化材の合計が１０〜６０重量％の範囲内
   にあることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の
   印刷配線基板。 ７、マイカ微小片が平均径５０〜２００μｍの大きさの
   ものであることを特徴とする特許請求の範囲第５項また
   は第６項に記載の印刷配線基板。