JP2708623B2 - 配線材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、基板上に配線を行う際に用いられる配線材
に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、プリント基板などに配線を行う場合には、
エッチングの技術を用いて配線を形成したり、金属成分
を含有したペーストを印刷したり、或は所定の端子間に
電線を這わせたりして行われていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の様にして基板上に配線を形成す
る場合には、配線の作業が面倒であったり、或は形成し
た配線の強度が十分でなく断線が生じ易いという問題が
あった。特に、配線する基板が立体でその形状が凹凸の
ある複雑な場合には、この問題が一層大きなものとなっ
ていた。

本発明は、配線が容易で、しかも十分な強度を有する
配線材を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するためになされた本発明は、 基板上に配線を行う際に用いられる配線材であって、 炭化水素の熱分解による気相法によって生成し、かつ
高融点金属及び／又は該金属の化合物の超微細粉末を成
長開始部として成長させた炭素繊維の表面に、薄膜の金
属層を形成し、該金属層を形成した炭素繊維と導電性接
着剤とを混合したことを特徴とする配線材を要旨とす
る。

ここで、上記炭素繊維の表面に形成する導電性を備え
た金属層の材料としては、Cu,Ag等を使用することがで
きる。

上記炭素繊維は、ポリアクリロニトリル系炭素繊維又
はピッチ系炭素繊維と異なり、高融点金属及び／又はそ
の化合物の超微細粉末の直径と略等しい微小直径のウィ
スカ状に生成されたものである。このため、母材との密
着性や分散性に優れ、母材のあらゆる部位に行き渡り均
一に分散保持される。

尚、本発明に用いる高融点金属は、炭化水素の熱分解
の温度である950〜1300℃において気化しない金属であ
って、TiやZr等の周期律表の第4a族,VやNb等の第5a族,C
rやMo等の第6a族,Mn等の第7a族,FeやCo等の第８族の元
素が適し、特に望ましいのは、Fe,Co,Ni,V,Nb,Ta,Ti,Zr
である。そして、かかる金属の化合物には、その酸化
物，窒化物，その他の塩類がある。

また、上記導電性接着剤としては、導電性フィラー，
合成樹脂などのバインダ，溶剤，添加剤等からなるもの
を採用でき、接着力が強く、プラスチックやセラミック
ス等に接着可能である。

そして、上記導電性接着剤に使用される導電性フィラ
ーとしては、銀粉，カーボンブラック，グラファイト，
銀メッキ粒子等を用いることができ、またバインダとし
ては、エポキシ，フェノール，アクリル，ポリエステ
ル，アルキッド，ウレタン，シリコン等が使用できる。

［作用］ 本発明の配線材は、金属層を表面に備えた炭素繊維と
導電性接着剤とを混合して形成したものであり、良好な
導電性と強度とを備えている。

つまり、本発明では、炭素繊維の表面に、例えばメッ
キや蒸着等によってCuやAg等の導電性のある金属層が形
成されているので、この炭素繊維と導電性接着剤とを混
合した配線材を用いることにより、基板上に（特に複雑
な立体の基板上に）良好な導電性を備えた配線を形成す
ることが容易になる。

しかも、この配線材に含有されている炭素繊維は、そ
の規則正しい黒鉛結晶層に基づき、炭素繊維固有の特性
である引っ張り強度等の機械的特性に優れているので、
配線材全体の強度が向上する。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面とともに説明する。

第１図に示すように、本発明が適用された配線材１
は、硬質の合成樹脂（例えばABS樹脂）からなる立体基
板２の表面に形成されており、この配線材１及び立体基
板２の表面を覆って、柔軟性のある合成樹脂（例えばポ
リエチレン）からなるフィルム３が形成されている。

つまり、上記配線材１は、第１図のＡ−Ａ断面である
第２図に示すように、立体基板２の表面に沿って形成さ
れた溝４に嵌り込む様に配置されており、更にこの配線
材１の上部及びその周囲の立体基板２の表面を覆って、
フィルム３が貼り付けられている。

上記配線材１は、第３図に示すように、例えばCuメッ
キ等によってその表面にCu層５を形成した炭素繊維６
と、大きな粘性のある導電性接着剤とを混合したもので
ある。尚、上記炭素繊維６の表面に形成された薄膜のCu
層５の厚さは、例えば0.1〜0.5μｍである。

次に、この配線材１の製造方法及び配線材１を用いた
配線の形成方法について説明する。

まず、950〜1300℃の炉内で、ベンゼンを熱分解する
気相法によって、粒径0.02〜0.03μｍの鉄粉末を成長開
始剤として、直径0.1〜0.5μm,長さ0.1〜1mmの炭素繊維
６を成長させる。

次に、上記炭素繊維６の表面に、導電性を有する金属
層としてCu層５を形成する。このCu層５を形成する方法
としては、周知の真空蒸着，電解メッキ，無電解メッ
キ，塗装等を用いることができる。尚、本実施例ではCu
メッキによりCu層５を形成した例で説明する。

一方、導電性接着剤は、導電性フィラーとして例えば
銀粉等を用い、バインダとして例えばエポキシ樹脂等を
用い、溶剤等を加えて粘性を調整して製造する。尚、こ
の際に、導電性フィラーの分散性向上のために分散剤を
加え、耐摩耗性向上のために滑剤を加え、更に接着性向
上のために補強剤等を加えてもよい。

そして、この様な導電性接着剤とCu層５を形成した炭
素繊維６とを混入して、高い粘着性及び導電性を備えた
本実施例の配線材１を製造する。

次に、上記の方法で製造した配線材１を、立体基板２
の表面上に形成するのであるが、この立体基板２の表面
には、予め配線を行う部分に溝４を形成しておく。

そして、この溝４に沿って、厚膜印刷等によって導電
性接着剤を印刷し、その後乾燥する。

最後に、乾燥した導電性接着剤を及び立体基板２の表
面を覆うように、フィルム３を貼り付けて完成する。

この様に、本実施例の配線材１を使用して配線を行う
ことによって、下記の効果を奏する。

即ち、本実施例の配線材１は、例えばCuメッキを施さ
れた炭素繊維６と導電性接着剤とが混合されたものであ
るので、この配線材１を使用して印刷や塗布等を行うこ
とにより、複雑な形状の立体基板２でも容易に配線を行
うことができる。

また、立体基板２の表面に形成された配線材１には炭
素繊維６が含まれているので、強度が大きく耐久性があ
り、長期間にわたって断線等が生じることなく良好に使
用することができる。

更に、通常の電線の代用になることができるので、電
線を半田付けする手間がいらず、配線作業が容易であ
る。

また、配線材１に加える材料を換えて電気抵抗を調節
することによって、抵抗体や発熱体として利用すること
も可能である。

その上、配線材１の上部に合成樹脂製のフィルム３を
貼り付けてあるので、絶縁作用が大きく、しかも配線材
１が剥がれ落ちることを効果的に防止できる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
のような実施例に何等限定されるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々なる態様で実施
し得ることは勿論である。

例えば、上記の様に炭素繊維６と導電性接着剤とを混
合して配線材１を製造する方法以外に、導電性接着剤を
製造する段階で、Cuメッキを施した炭素繊維６を混入し
てもよい。

また、立体基板２の表面に形成する溝４は、立体基板
２を射出成形等によって製造する際に同時に形成しても
よいし、立体基板２の形成後に形成してもよい。或は、
立体基板２の表面に溝４を形成することなく、立体基板
２の滑らかな表面に直接に配線材１を印刷してもよい。

また、立体基板２の表面に必ずしもフィルム３を形成
しなくてもよい。

［発明の効果］ 以上詳記したように、本発明の配線材は、金属層を形
成した所定の炭素繊維と導電性接着剤とを混合して形成
されているので、粘着性及び導電性に優れており、よっ
て基板上に容易に強度のある配線を形成することができ
る。特に基板が複雑な立体形状であっても、印刷等によ
って容易に配線を形成できるという特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は配線材が使用された立体基板を示す斜視図、第
２図はそのＡ−Ａ断面図、第３図は炭素繊維を破断して
示す斜視図である。 １……配線材 ２……立体基板 ５……Cu層 ６……炭素繊維

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に配線を行う際に用いられる配線材
   であって、 炭化水素の熱分解による気相法によって生成し、かつ高
   融点金属及び／又は該金属の化合物の超微細粉末を成長
   開始部として成長させた炭素繊維の表面に、薄膜の金属
   層を形成し、該金属層を形成した炭素繊維と導電性接着
   剤とを混合したことを特徴とする配線材。