JPH03171692A - 有機系厚膜回路板の製造方法 - 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〕 本発明は厚膜導体及び／又は厚膜抵抗器を有する有機系
厚膜回路板の製造方法に関するもので、本発明で得られ
る回路板は、安価でありかつ高密度な部品実装が可能で
あるため、電子部品、電子機器の広汎な分野に利用され
るものである。

（従来の技術〕 有機系の厚膜導体及び／又は厚膜抵抗器を有する厚ＩＩ
！２回路板は、 （１）製造コストが安価である。

（２）製造設備が小規模で済む。

（３）部品実装密度が向上ずる。

等の利点を有する。

厚膜回路板の絶縁基板として、従来は紙−フェノールベ
ースの積層板が用いられてきた。この積層板は耐熱性は
大きいが、耐湿性に劣り、外見上それ程綺麗でなく、か
つ基村上に形成させた配線中の銅がマイグレーションを
起こし易い等の欠点を有している。

これに対して、最近ではガラスエボキシ積層板やガラス
ポリイミド積層板等の耐湿性が大きく耐久性に優れ、綺
麗で、かつマイグレーションの発生の少ない有機系積層
板が多く用いられるようになった。

〔本発明が解決しようとする課題〕

しかし、これらの有機系積層板は、基板上にイｒａ系淳
欣導休及び／又は存機系厚膜抵抗器を形成する際の熱硬
化工程で、反りやねじれ、及び着色が生じ易く、商品価
値が低下すると共に配線不良や積層不良の有無に関する
目視検査がし難くなるという問題を生している。

特に低価格で、耐湿性等の優れた耐久性を有するこどか
ら広＜３｝テ及しつつあるガラスエボキシ積層板は、半
透明で綺麗であるのに、一般的に紙一フェノール積層板
より耐熱性が悪いことから、この問題の克服が重要ｔζ
課題であった。

また最近、多層板の内層材に有機系の厚膜導体及び／又
は厚膜抵抗器を実装し内蔵同路とすることが提案されて
いるが、この内層材として用いられる基板は極めて薄い
ため、熱硬化時の反りやねしれが大きくなり易く、外層
をラミネートした後における配線の位置桔度を悪化させ
、性能不良の原因となっている。更に目視による夕Ｉ観
検査も困難になる。

また厚膜回路を１ｍｍ以下の薄板に実装しようとする際
も、上記と同様に、基板の反りにより製晶桔度が借、下
し、，部品の実装が困難となる。

リｉに’ｌｉ’ｈ頓性の高い当該回路板を得るためには
、高性能のＭ−機系厚膜専体ベース１・及び／又はイｆ
機系Ｉ！７膜ｆｉ（抗ベースｈを用い、１５０゜Ｃ以上
の高温ご硬化す゛る場合が多く、この場合に基板の着色
、反りやねじれが顕著に問題となる。

このように．有機系積層板Ｌに有機系厚股導体及び／又
は有機系Ｊ′７−欣抵抗を形戒させる場合乙こよ冫いて
、従来の製遣方法では基板の着色、及び反りやねしれに
よる製品精度の低下が生していノこ。

本発明は、有機系積層板の変形及び着色を抑制ずる手段
を用いることにより、信頼１生が高く、外見が美しい厚
膜回路を有する回路基板を安価に製造する方法を提供す
るものである。

〔課題を解決するための手段］ Ｊ二記［］的を達Ｊ茂するために、本発明者等は鋭意栓
討した桔果、有機系積層板上に右機系厚膜導体ベース１
・及び／又は有機系厚膜抵抗ベース１−　４こよろ回路
パターンを印刷し、乾燥後、当該積層板の両面を平面材
と圧接し、加熱により前記回路パターンを硬化させて厚
膜導体及び／又は厚膜抵抗器を形威させてなる厚膜導体
及び／又は厚膜抵抗器を有する有機系Ｗ膜回路板には、
反りやねしれが殆どなく、更に積層板の着色も低滅ずる
ことを見出し、本発明を完或するに至った。

本発明の回路板の製造方法は、比較的耐熱性の悪いガラ
スエボキシ積層板や薄い有機系積層板を基月とする場合
に、特に内蔵回路板の製造に有効である。

本発明で使用される有機系積層板としては、例えばＪＩ
Ｓ　　Ｃ６４８４及びＣ６４８６に準拠したＧ　ｌ？．
　４及びＧＥ４Ｆ，並びにＡＮＳ＋に準拠したＧ−１０
及びＦＲ−４グレードに相当するガラスエボキシ積層板
、或いは厚みｌｓｕｎ以下のガラスエボキシ積層板又は
他の構戒戒分からなる有機系積層板が挙げられる。

本発明で使用される有機系厚膜導体ペーストは、銅、銀
又ばそれらの合金、或いはそれらの表面に導？７ｆ，Ｊ
，金属をメッキした粉体を主たるフィラとし、これにハ
インダとして例えばフェノール変性樹脂、エボキシ変性
樹脂、ポリイミド変性樹脂、並びに溶剤等を添加してな
るもので、一方有機系厚膜抵抗ペーストは、カーボンブ
ランク、グラファイト、二・ンケノレ又はノレテニュウ
ム化合物、或いはそれらの表面を導電性物質で被覆した
粉体を主たるフィラーとし、これにハインダとして例え
ばフェノール変性樹脂、エボキシ変性樹脂、ポリイミド
変性樹脂、並びに所望により硬化促進剤や溶剤等を添加
してなるものである。

本発明で使用される平面材とは、表面にキズや反り等が
なく、室温から２　０　０　’Ｃ程度の繰り返しの温度
履歴に対しても反りやねじれが発生しない高い平滑性を
維持し得る鏡面板を指し、例えば前記条件を満たすアル
ミ板又はステンレス鋼板、或いは金属表面をシリコーン
又は弗素系炭化水素化合物等の離型剤で被覆したもの、
基板との圧接面側に離型フィルムを敷いたもの等が挙げ
られる。

有機系積層板上に有機系厚膜導体ペースト及び／又は有
機系厚膜抵抗ペーストをパターン印刷する方法としては
、通常のスクリーン印刷法等を使用できる。

乾燥工程は、印刷した前記ペースト中の溶剤の除去を主
たる目的で行うもので、１００〜ｌ５０゛Ｃて５〜１０
分間程度の条件で行われる。

圧接においては、印刷した導体回路及び抵抗器が歪むこ
となく維持し、精度良く形戒しうる圧力条件であること
を要し、而圧で４〜１５ｇ／ｃ＋ｆｌが好ましい。１５
ｇ／ｃＩｉＹを超えると導体回路及び抵抗器が潰れる恐
れがあり、４ｇ／ｃＪ未満では圧接の効果が不充分であ
る。

また熱硬化の際には、有機系厚膜導体及び有機系厚膜抵
抗器が高性能に形成し得る温度条件及び所要時間を選択
する必要があり、１３０〜１８０゜Ｃで時間が３０〜１
２０分程度の範囲が好ましい。１８０゜Ｃ及び１２０分
を超える場合は、積層板が着色する恐れがあり、１３０
゜Ｃ及び３０分未満ではペーストの硬化が不充分となり
、得られる厚膜導体及び厚膜抵抗器の信頼性が低下する
恐れがある。

なお、厚脱導体又は厚膜抵抗器の表面を絶縁コー１・で
謂うと、外界の影響を受けることが少なくなり、導体又
はｐ７膜抵抗器としての信頼性が向」ニし好ましい。

絶縁コートは、例えば厚膜絶縁ペーストを硬化させるこ
とにより得られる。この場合、厚膜導体ペースト及び／
又は厚膜抵抗ペーストを基材に印刷し、乾燥させた後、
厚膜絶縁ベース１・をこれらに被覆し、その後これら全
ペース１・を熱硬化させる方法と、先に厚膜導体ペース
！一及び／又は厚膜抵抗ペーストを熱硬化させ、その後
ｒｌ膜絶縁ペーストをこれらに被覆して硬化させる方冫
去がある。

本発明の製造方法により有機系積層板上に有機系厚膜導
体及び有機系厚膜抵抗器を片面に形威さセ゛る工程の一
例を表１に示す。

一方、通常の方法で、有機系積層板上に有機系厚膜導体
回路及び有機系厚膜抵抗器を片面に形成させる工程の一
例を表２に示す。

表１ 表２ 積層板の両面に厚膜導体及び厚膜抵抗器を有する厚膜回
路板を本発明方法に基づいて製造する際の圧接工程の一
例を第１図に示す。

ここで１は厚膜回路板全体を表し、１１は内層材（積層
板）、１２は有機系厚膜導体、１３は有機系厚膜抵抗器
、１４は有機系Ｗ−膜絶縁コートである。一方、２はス
テンレス鋼板、３は圧着クリップを示す。

また本発明で得られた厚膜回路板を用い、この片面又は
両面に、プリブレグを介して別の厚膜回路板を積み重ね
、熱プレス機にて積層することにより、導体回路及び抵
抗器を内蔵した多層板を得ることができる。

第２図にこの方法で作製した厚膜導体及び厚膜抵抗器を
内蔵した６層板の一例を示す。

ここで、４１は内層材（積層Ｆｉ）、４２は右機系厚膜
導体、４３は有機系厚膜抵抗器、４４は有機系厚膜絶縁
コート、４５はプリプレグ、４６は外層材を示す。

〔作用〕

熱硬化時における積層板の着色の低減に関して、従来不
活性ガス雰囲気中にて加熱硬化するなどの手法により、
厚ｆｆタ同路板を製作することが行われてきたが、格別
の改善が見られなかった。これに対し、本発明の力法を
用いれば充分に許容し得る着色の程度に納まる。

この理由は定かではないが、本発明では積層板表面と外
気を完全に遮断し７て熱硬化せしめるため、基板表面に
在在ずる着色因子と外気戒ラ）との反応を充分抑制させ
ることが可能となったためと考えられる。

〔実施例］ 実施例１ 厚み０．　２　ｍｍのＦＲ−４　（三菱瓦斯化学ｒｐｉ
４ｃｃＬ　−　Ｅ　Ｌ　Ｉ　７　０　）のガラスエボキ
シ銅張積層板のサンプルを数個用意し、そのエソチング
回路上に、篭極を形成するために、鈑ペーストをスクリ
ーン印刷し、これを乾＋５させた。

続いて該配線板上に有機系摩膜抵抗ペース１・を１頓次
印刷、乾燥させ、最後に有機系厚膜絶縁用ペース１・を
印刷、乾燥させて、硬化後に１０Ω、１ｋΩ、ＩＯｋΩ
及び１００ｋΩの厚膜抵ｆＪ’Ｌ　２ｉｒ　ｃ！：　ナ
ＺＪ所定（”　１１’；：　抗（’Ｅｌ　ｒ１Ｂ　’．
ｊ　形成ｃ　セ７’．：。

なお、抵抗ペーストの厚みは熱硬化後において２０μｍ
となるようにし、乾燥は１　５　０　”Ｃ：で１５分の
条件で行った。

この同路を配線板１；に固着・巳しめるため、表面が鏡
面状のステンレス鋼板に挟み込み、各り・ンブルに対し
４〜１　５　ｇ　／　ｃ　ｎｒの面圧で圧接し、窒素雰
囲気下、１３０　〜１８０’Ｃ、３０〜１２０分問熱硬
化させて厚膜回路板を得た。

行られた１０１路板の着色の程度をＪＩＳ　　Ｚ８７２
１ａこ？Ｐ　１％した方法で測定したところ、いずれも
１０．ＯＹＲ　　８／２に抑えられていた。

な北比較のために熱硬化を単に窒素零四気で行った場合
の着色度は、１０．ＯＹＲ　　５／４であった。

また回路板の反り及びねじれを、ＪＩＳ　　Ｃ（ｉ　４
　１！　ｌに！１チ拠した方法で測定したところ、いｊ
′れもｌ％以下と良好な結果が得られた。

続いて」二記１ｉＸ膜同路板の両面に、ブリプレグ及び
外ｈｊ用ガラスエボキシ積層ｉ反を積み重ね、熱フレス
機６コテ、２　５ｋｇ／　ｃ　ＩＩＬ　　１　４　０−
１　７４゜Ｃで１１０分の条件で積層したところ、抵抗
値Ｉｆｆ度が良い抵ｂ’Ｌ　器内蔵多屑板を得ることが
できた。

実施例２ 厚ｆｆ’：ｌ休ベースＩ・及び厚膜抵抗ペーストを印１
Ｇ１１する点、並びに平面材としてアル處板を用いた以
外は、実施例１と同し条件で、厚膜導体及び摩膜抵抗器
を槓載した厚膜［１ｉ１路板を得た。

この回路板の変色、並びに反りやねしれは殆ど見られず
、，また厚膜導体及び厚膜抵抗器の性能は、平面材に挾
み込まない条件で熱硬化させた場合と同等であった。

〔発明の効果］ 本発明δこよれ（ま゛節便な方法で、熱硬化時の着色も
少なく、反りやねしれも殆ど見られない有磯系厚膜回路
板・全製造することが可能である。

ト允明てｉｒ￥られる有機系ｊゾ膜回路板は、従来品に
比較して商品価値及び製品精度がよく、かつガラスエボ
キン積層板を用いた場合には、上記特長に加え、半透明
で綺麗でかつ低価格の有機系ｆ′７膜回路板を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は、′本発明方法に基づいて厚膜同路板（両面）
を製造する際の圧接工程の一例を示した概略断面図であ
る。 第２図は、厚膜回路板（両面）の両面に、プリプレグを
介して別の厚膜回路板（両面）を積層して１１られた、
厚膜導体及び厚膜抵抗器を内蔵した６層板の−・例を示
した概略断面図である。 ｌ・・・厚膜回路板 １１・・・内層材（積層板）１２・・・有機系厚膜導体
１３・・・有機系厚膜抵抗器 １４・・・有機系厚膜絶縁コート ２・・・ステンレス鋼板　　３・・・圧着クリノブ４ｌ
・・・内層材（積層板）４２・・・有機系厚膜導体４３
・・・有機系厚膜抵抗器 ４４・・・有機系厚膜絶縁コート ４５・・・プリプレグ ４６・・・外層材（積層板）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．有機系積層板上に有機系厚膜導体ペースト及び／又
   は有機系厚膜抵抗ペーストによる回路パターンを印刷し
   、乾燥後、当該積層板の両面を平面材と圧接し、加熱に
   より前記回路パターンを硬化させて厚膜導体及び／又は
   厚膜抵抗器を形成させることを特徴とする厚膜導体及び
   ／又は厚膜抵抗器を有する有機系厚膜回路板の製造方法
   。