JPH02288295A - プリント配線板の製造方法 - 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、エレクトロニクス機器に収納するプリント配
線板の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来１回路板に対して電磁シールドを必要とする箇所に
対して、金属箔を被せたり１回路板金体を金属ケースに
収納し、フィルタを設けて、正常な信号以外の周波数（
雑音）の発生を外部に伝導。

あるいは輻射の形で漏洩させない技術が存在している。

また絶縁フィルム、または印刷絶縁樹脂上に、金属層ま
たは、金属粉を含む層をシールド層として貼付、印刷、
積層または蒸着して行うことも提案されている。

さらに、また、次のような新提案もされている。

これは、回路基板の片面または両面に存在する印刷導体
の特定部分に、絶縁性の樹脂誘電層をスクリーン印刷等
の手段で形成し、その上に、樹脂導電層を形成するもの
で、構造的には第２図に示すように、樹脂絶縁板または
絶縁シート１上に形成される回路状導電体パターン２を
形成し、その上に樹脂誘電層３を設け、その上に樹脂導
電層４を形成しである。

（発明が解決しようとする課題） ところで、この提案では樹脂誘電層３の端部ＡよりＢに
水平に定間隔りを設けて、樹脂導電層４を樹脂誘電層３
の端面より後退させている。上記の定間隔を設けるのは
、まず導電体パターン２（代表例として１選択的にエツ
チングによって形成）と樹脂導電層４（代表例として、
銅ペーストのスクリーン・メツシュ印刷と、加熱硬化に
よって形成）の沿面距離を長く保つことによって、相互
に短絡するのを防ぐためである。また、樹脂導電層４の
印刷精度が良くないのを補なうためである。

印刷精度は印刷機・印刷版などによっても左右されるが
、印刷される材料の特性や管理の技術によっても影響さ
れる。不要輻射の防止技術にとって、重要なことは、輻
射の防止程度と、その永続性であって、前者は特性周波
数域での減衰度（デシベル）、後者は導体抵抗値の変化
とマイグレイジョン（電食）の大きさが問題となる。第
２図に示す従来例は、回路状導電体パターン２、樹脂誘
電Ｊｆ＃３の大気中に露出している部分８，９があるの
で、不要輻射の防止程度が満足のいくものではない。

また、樹脂誘電層として、市販のソルダレジスト（メラ
ミン、フェノール、酸無水物硬化エポキシ樹脂、イミダ
ソール硬化エポキシ樹脂など）が樹脂絶縁板１を熱的に
破壊しない加熱硬化によって使用されているが、前記の
ソルダレジストは、印刷、硬化時に気泡が発生し、また
塩素（ＣＩ）、ナトリウム（Ｎａ）等の不純物を有し、
亜鉛（Ｚｎ）、二酸化珪素のエアロジル、アンチモン（
ｓｂ）等のマイグレイジョン抑制剤を有しないので、樹
脂誘電層３の耐電圧は不安定であり、マイグレイジョン
による変色、絶縁抵抗劣化、短絡などが比較的、短時日
のうちにおこり、不要輻射の減衰効果が減少するのは勿
論、導電パターン２の機能を失わせるものであった。

本発明の目的は、従来の欠点を解消し、導電体パターン
と樹脂導電層にはさまれる樹脂誘電層を露出させず、ま
た段差のある回路板に対する印刷法として、樹脂誘電層
の材料を無溶剤化して気泡の発生するのを防ぎ、耐電圧
の低下を防止した優れたプリント配線板の製造方法を提
供することである。

（課題を解決するための手段） 本発明のプリント配線板の製造方法は、樹脂絶縁板の両
面に、それぞれ印刷法により回路状導電体パターンを平
行導電層として形成し、かつ、この平行導電層は、樹脂
絶縁板を挟む構造であって、さらに回路状導電体パター
ンに厚さ１５／７１Ｉ以上のピンホールのない樹脂誘電
層を、その表面および側面に連続的にスクリーン法また
はステンシル法により印刷形成して、上下左右を覆い、
最後に、樹脂誘電層を隔てて樹脂導電層を、平行導電層
と対向させて配置し、かつ樹脂導電層の端部を樹脂絶縁
板の回路状導電体パターンのない絶縁面にまで拡張し、
樹脂誘電層を被覆するものである。また樹脂導電層の硬
化を熱硬化で行い、かつその硬化温度が樹脂絶縁板の’
ｒｇを超えず、Ｔｇより２０℃以内低い範囲であり、ま
た樹脂誘電層の硬化を熱硬化で樹脂導電層の硬化前に行
い、かつ、その硬化温度が、樹脂絶縁板のＴｇより２０
℃以上低めであり、また樹脂導電層の上層に、第２の樹
脂絶縁層を設け、かつその硬化を熱硬化で行い、かつそ
の硬化温度が樹脂導電層の熱硬化温度を超えるものであ
り、また樹脂導電層と第２の樹脂絶縁層との熱硬化を同
時に、樹脂導電層の’ｒｇを超えない温度で行うもので
あり、また、第２の樹脂絶縁層の印刷を、樹脂導電層ま
たはその半田コートの揮発性でハロゲン非含有のレベリ
ングを適用した範囲をこえて拡張して印刷形成するもの
である。また同時熱硬化を行うにあたって樹脂導電層中
の溶剤や未硬化分を完全に除去するために、樹脂導電層
中の樹脂の１ｇ以下で、かつ７０℃以上の予備加熱を樹
脂導電層に施すものであり、また樹脂導電層の熱硬化を
不活性雰囲気中で、好ましくは窒素分圧６０〜９０の分
圧を持つ準不活性気溜中で行うものであり、導電性樹脂
の加熱によって硬化したのち、外気に接する回路状導電
体パターンに対する油の付着、空気酸化、熱酸化などを
防ぐために、半田付は性のあるロジン、合成ロジンまた
は０．００１重量％以下にハロゲン化物の含有量を規制
したフラックス樹脂を溶剤によりフラックス樹脂液とし
て、７０℃以下の温度で加熱し固着するものであり、ま
た、熱硬化を行ったのち、フラックス樹脂液を樹脂導電
層に設け、半田のリフローコーティングを行うものであ
り、さらに、熱硬化の樹脂導電層を樹脂絶縁層で選択的
または全面および側面において、外気と接触しないよう
に印刷し、熱硬化するものである。

（作　用） 本発明によれば、４電体パターンと樹脂導電層とに挟ま
れる樹脂誘電層が不要輻射の媒体として、波長短縮、再
輻射を行うので、この樹脂誘電層を露出させないように
、樹脂導電層で覆う。つぎに、段差ある回路板に対する
印刷法として樹脂誘電層の材料を無溶剤化し、またメツ
シュスクリーンをステンシルにかえたので、どちらも気
泡（空気。

水蒸気、樹脂中の溶剤、揮発分）の発生を防ぎ、耐電圧
の低下を防止する。また印刷する樹脂誘電層の材質およ
び硬化剤、ならびにその残溜、イオン性不純物量の制限
は、電食およびマイグレイジョンによる絶縁抵抗劣化を
全く起こさない。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図に基づいて説明する。

第１図は本発明の方法で製造したプリント配線板の断面
図である。同図において、第２図に示した従来と同じ部
分には同一符号を付しである。

第１図において、１は樹脂絶縁板で、その両表面に回路
状導電体パターン２，２′を形成し、導電体パターン２
，２′の全体を覆うように樹脂誘電層３，３′で被覆し
、その上に樹脂誘電層３゜３′の全体を覆うように樹脂
導電層４，４′を、その端部が前記樹脂絶縁板１の回路
状導電体パターンのない絶縁面にまで達するように形成
し、さらにその上を樹脂層５，５′で被覆しである。

まず、第１図に示すように、導電性樹脂層は、回路状導
電体パターン２および樹脂誘電層３を露出させないよう
に、必ず樹脂絶縁板１の面にまたがって印刷する樹脂誘
電層３の印刷方法としては。

スクリーン印刷よりステンシル印刷の方が、気泡を巻き
込まないので有利である。樹脂誘電層３の材質としてエ
ポキシ樹脂を基調とするが、Ｃｇ。

Ｎａ等のイオン性不純物は５ｐｐｍ（１２１℃抽出水）
以下が望ましい。硬化剤としては、移行抑制、金属微粒
子を含む芳香族アミンアダクト化合物のイオン性不純物
５　ｐｐｍ以下のものを無溶剤で、５〜９０重量％、好
ましくは２０〜５０重量％を用いる。硬化温度としては
８５〜２２０℃、好ましくは１０５〜１５０℃が望まし
い。印刷厚さとしては、１回印刷で１５μｍ程度が標準
であるが、マスクによっては５〜５０．４＋ｍに可変可
能であり、また複数回印刷によってＪＩＸさを増すこと
も可能である。実験的な耐電圧としては、４０℃９０％
ＲＩ−Ｉで２４０Ｈ加湿後８５℃または１３０℃テＡｃ
２５０−２０００Ｖ、　ＤＣ５００−２５００Ｖが得ら
れた。

以下、製造条件を種々変えた場合に得られた結果につい
て述へる。

■第１図に示すように、厚さ１戸の樹脂絶縁板１の両面
に、厚さ３５μｍの銅箔からなる導電体パターン２，２
′が形成される６樹脂絶縁板１はガラス布基板に芳香族
アミンアダクト硬化型エポキシ樹脂を含浸している。導
電体パターン２，２′の上を全面的に被覆するように樹
脂誘電層３゜３′を２回印刷後、樹脂絶縁板１と一緒に
１５０℃の大気雰囲気炉に入れて約５０分加熱し熱硬化
する。

熱硬化して樹脂誘電層３，３′の厚さは３０μｍ（厚さ
＋ｓｊＭとなる予定のものを２回印刷）とする。次に銅
粉と、芳香族アミンアダクト５０部とエポキシ樹脂５０
部の樹脂とからなる樹脂導電層４，４′で、樹脂誘電層
３，３′を全面的に被覆し、さらに、第１図（ａ）に示
すように第２の樹脂導電層５，５′で被覆する。別紙第
１表は、本発明により製造したプリント配線板と従来の
プリント配線板とにおけるシールド効果すなわち輻射の
減衰度の比較を表わしたものである。

■樹脂絶縁板１がＴｇ１１５℃の場合には樹脂導電層４
，４′として、■：光硬化（アクリル樹脂に光重合開始
剤としてキノン配分）型を用いた場合。

［相］、［株］：熱硬化温度１３５℃、１５０℃（エポ
キシ樹脂。

酸無水物硬化剤）、◎熱硬化温度１３０℃（芳香族アミ
ン硬化剤）のものを使用する。

■、■、［株］、◎の場合の減衰度の比較を別紙第２表
に示す。

減衰度の差は使用した樹脂導電層の樹脂の差によっても
あられれる。

■樹脂誘電層３の硬化温度を、４！１脂絶縁板１のＴｇ
１１５℃として、硬化温度を１１５℃、１３０℃。

１４５℃と設定した場合、 Ａ：樹脂誘電層をメラミン、フォルマリンまたはうるし
としたときの耐電圧（４０’Ｃ９０％ＲＨ，２４０Ｈ後
） Ｂ：エポキシ、イミダゾールのときの耐電圧Ｃ：エポキ
シ、芳香族アミンダクトのときの耐電圧 としたときのＡ（従来例）、Ｂ（従来例）、Ｃ（本発明
）の比較を別紙第３表に示す。

■樹脂導電層の硬化温度を１３０℃として形成した後の
保護コートとして厚さ１５Ｉｊｍの第２の樹脂絶縁層を
設けるに際し、この硬化温度を次のように設定して、下
部の樹脂導電層の抵抗値をみる。樹脂導電層の硬化温度
をこえて、第２の樹脂絶縁層を加熱硬化すると、下部の
樹脂導電層４に悪影響を及ぼすので、前記硬化温度をこ
えず１０℃以上にならぬようにするのがよく、本発明の
場合が最も安定している。その結果を別紙第４表に示す
。

■樹脂導電層４と第２の樹脂導電層５との熱硬化を同時
に樹脂導電層４のＴ　ｇ１４５℃を超えない温度で行っ
た。本発明の方法により、始めて、樹脂導電層の抵抗値
変化を伴なわずに行うことができた。その結果を別紙第
５表に示す。

■樹脂導電層４を加熱後、半田コートを行い。

樹脂導電層４の抵抗値の安定化を計る。半田コートは一
種のりフローソルダリングであって、ａ−釦６０／４０
の半田デイプとレベリングによって行う。

この際フラックスの使用は必要であるが、使用するフラ
ックスに影響されて、抵抗値の変化が大きくなったり、
導体面の発銹をおこす市販のハロゲン化物を０．１〜０
．３重量％添加したものと、本発明に使用するロジンオ
イル系揮発性フラックスの使用では、大きな差を生じる
。すなわち加湿（４０℃９０％ＲＨ，２４０Ｈ）後の抵
抗値変化をフラックスだけを塗布し、２２０℃のりフロ
ー温度半田なしで通過させた結果を別紙第６表に示す。

樹脂導電ペーストに半田コートした場合、フラックスの
内部残溜した場合の吸湿による導体抵抗値変化を比較し
た結果、本発明のようにロジンオイルフラックスを用い
ると導体抵抗値変化と、洗浄除去の必要性のない点で、
実用価値多大である。

■樹脂導電層と第２樹脂絶縁層とを同時に熱硬化するに
際して、熱硬化直前の樹脂導電層中の気化成分を除去し
て、第２樹脂絶縁層の樹脂への影響を減少する。気化成
分中、樹脂よりガスを放出するときに、樹脂のＴｇある
いは硬化温度をこえて加熱すると、樹脂導電層の導電特
性に影響する。

樹脂導電層について、硬化温度を１３０℃、Ｔｇを８０
℃と１４５℃の２種類とし、第２樹脂絶縁層の硬化温度
を１２０℃とする。このとき同時加熱硬化条件を１３０
℃とした場合に、予備加熱温度の程度と、その条件とを
検討すると別紙第７表に示すようになる。

本発明の処方Ｃでは導電樹脂層について、樹脂のＴｇよ
り低く、かつ７０℃以上の予備加熱を行っておけば、１
３０℃の同時加熱後において、第２樹脂絶縁層のふくれ
はない。

■樹脂導電層４の硬化温度を１３０℃として形成するの
に空気に触れる部分は、酸化して色調が損なわれる。ば
かりでなく、接触抵抗値、半田付は性が損なわれる。硬
化時間として、たとえば３０〜１２０分が設定される。

ここで空気中での変色と半田付は性を別紙第８表に示す
。

９５％以下では、酸洗、溶剤洗で酸化物を除去し、水洗
、乾燥の工程を経なければならない。本発明は、この工
程を不必要とするものである。酸化の度合が大きくなる
と、外観劣化、半田コートの仕上げなどの支障をきたし
、接触抵抗値、さらには導体抵抗値の増加による支障を
生ずるものである。

■樹脂導電層４のうち第２絶縁樹脂層に覆れない部分を
、空気中に放置すると、時間の経過につれて変色、半田
付は性の低下がおこる。そのため、半田付けを妨害しな
いコーティングが望まれる。フラックスとして、市販の
ロジン系を用いた場合には、かえって酸化を促進する。

市販のフラックスには０．１〜０．３重量％のハロゲン
化物を活性剤として含むからである。ハロゲン化物を全
く含まないロジンでは、そのＴｇが７０℃以下であり、
本発明の用途には不適当である。たとえば、８５℃８５
％ＲＨ中で電界をかけると、電食をおこし、変色または
半田付は性の不良を起こす。しかし、樹脂導電層４の保
護のためには、Ｔｇを１３５℃以上とした合成ロジンで
あって、ハロゲン化物を含まないか、またはｏ、ｏｏｉ
重量％（溶剤を揮発させたのち）含むＴｇを１０５℃以
上とした合成ロジンまたはロジン油１０５℃から１８０
℃で気化（揮発し去るもの）の使用がよい。この状態を
別紙第９表に示す。

［相］上記■に示した熱硬化を１３０℃の不活性雰囲気
中で行った樹脂導電層４に対して半田のりフローソルダ
リングを行うと、リフローソルダリング後のフラックス
洗浄を省略しても完備やその他の故障の原因にはならな
い。

■上記■に示した条件で熱硬化した樹脂導電層４を第１
図（ｂ）に示すように樹脂絶縁層６，６′の表面および
孔７の壁面８の面に同時に形成、硬化して孔７における
スルーホールを形成、または、および樹脂絶縁板１の端
面に必要に応じて樹脂誘電層３と同じ材質で、樹脂誘電
層３と分離して同時形成する。

この方法は、板端面、孔壁面への樹脂導電層の印刷を付
加工程なしで達成することができる。

（発明の効果） 本発明によれば、導体パターン層と樹脂導電層とに挟ま
れる樹脂誘電層が不要輻射の媒体として、波長短縮、再
輻射となるので、その樹脂誘電層を露出させず、樹脂導
電層で覆うものであり、次に、段差のある回路板に対す
る印刷法として、樹脂誘電層の材料を無溶剤化し、また
メツシュスクリーンをステンシルにかえ、気泡の発生を
防止し、さらに印刷する樹脂絶縁層の材質および硬化剤
とその残溜、イオン性不純物量の制限により、電食およ
びマイグレションによる絶縁抵抗の劣化を防止すること
ができ、 その実用上の効果は極めて犬で ある。

第１表 第２表 第９表 ８５℃８５％ＲＨ１００Ｖ　ＤＣ印加テノ腐食発生

【図面の簡単な説明】

第１図は（ａ）、　（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施例
におけるプリント配線板の断面図、第２図は従来のプリ
ント配線板の断面図である。 １　・・・樹脂絶縁板、　２，２″・・・回路状導電体
パターン、　３，３′　・・・樹脂誘電層、　４，４′
・・・樹脂導電層、　５・・・第２の樹脂導電層、６．
６’　・・・樹脂絶縁層、　７・・・孔、　８・・・壁
面。 特許出願人　松下電器産業株式会社 第５表 ノ′ −）Ｌ７　（ ８グ面

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂絶縁板の両面に、回路状導電体パターンをそ
   れぞれ熱硬化性材料で形成し、前記導電体パターンの上
   表面および側面を全面的に被覆する熱硬化性材料の樹脂
   誘電層を形成し、次に前記樹脂誘電層の上表面および側
   面を全面的に被覆してその端部が前記樹脂絶縁板の表面
   にまで達するように熱硬化性材料で樹脂導電層を形成し
   、要すればさらにその上を樹脂層で被覆することを特徴
   とするプリント配線板の製造方法。
2. （２）樹脂導電層の硬化を熱硬化でおこない、かつその
   硬化温度が樹脂絶縁板のＴｇ（ガラス転移温度）を超え
   ずＴｇより２０℃以内低い範囲である請求項（１）記載
   のプリント配線板の製造方法。
3. （３）樹脂誘電層の硬化を熱硬化で樹脂導電層の硬化前
   に行い、かつ、その硬化温度が、樹脂絶縁板のＴｇより
   ２０℃以上低めである請求項（１）記載のプリント配線
   板の製造方法。
4. （４）樹脂導電層の上層に、第２の樹脂絶縁層を設け、
   かつその硬化を熱硬化で行い、かつその硬化温度が前記
   樹脂導電層の熱硬化温度を超える請求項（１）記載のプ
   リント配線板の製造方法。
5. （５）樹脂導電層と第２の樹脂絶縁層との熱硬化を同時
   に、前記樹脂導電層のＴｇを超えない温度で行う請求項
   （１）記載のプリント配線板の製造方法。
6. （６）第２の樹脂絶縁層の印刷を、樹脂導電層またはそ
   の半田コートの揮発性でハロゲン非含有のレベリングを
   適用した範囲を超えて拡張して、印刷形成する請求項（
   ５）記載のプリント配線板の製造方法。
7. （７）同時熱硬化を行うにあたって、樹脂導電層中の溶
   剤や未硬化分を完全に除去するために、前記樹脂、導電
   層中の樹脂のＴｇ以下で、かつ７０℃以上の予備加熱を
   前記樹脂導電層に対して行う請求項（５）記載のプリン
   ト配線板の製造方法。
8. （８）樹脂導電層の熱硬化を不活性雰囲気中で、好まし
   くは窒素分圧６０〜９０の分圧を持つ準不活性気溜中で
   行う請求項（４）記載のプリント配線板の製造方法。
9. （９）導電体パターンを導電性樹脂の加熱によって硬化
   形成したのち外気に接する回路状導電体パターンに対す
   る油の付着、空気酸化、熱酸化などを防ぐために、半田
   付け性のあるロジン、合成ロジン又は０．００１重量％
   以下にハロゲン化物の含有量を規制したフラックス樹脂
   を溶剤によりフラックス樹脂液として、７０℃以下の温
   度で加熱し固着する請求項（２）記載のプリント配線板
   の製造方法。
10. （１０）熱硬化を行ったのち、前記フラックス樹脂液を
    樹脂導電層に設け、半田のリフローコーティングを行う
    請求項（９）記載のプリント配線板の製造方法。
11. （１１）熱硬化の樹脂導電層を、樹脂絶縁層で選択的ま
    たは全面および側面において、外気と接触しないように
    印刷し、熱硬化する請求項（１）記載のプリント配線板
    の製造方法。