JPH0350405B2 - - Google Patents
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- JPH0350405B2 JPH0350405B2 JP61005643A JP564386A JPH0350405B2 JP H0350405 B2 JPH0350405 B2 JP H0350405B2 JP 61005643 A JP61005643 A JP 61005643A JP 564386 A JP564386 A JP 564386A JP H0350405 B2 JPH0350405 B2 JP H0350405B2
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- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistors, capacitors or inductors
- H05K1/162—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistors, capacitors or inductors incorporating printed capacitors
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- H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
- H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
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- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
- H05K1/095—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder
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- H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistors, capacitors or inductors
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- H05K2201/0335—Layered conductors or foils
- H05K2201/0347—Overplating, e.g. for reinforcing conductors or bumps; Plating over filled vias
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
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- H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
- H05K2201/09654—Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
- H05K2201/09763—Printed component having superposed conductors, but integrated in one circuit layer
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
- Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、基板に抵抗回路を形成する方法に係
り、特に新規開発された金属めつき性の良好な銅
導電ペーストを有用に利用し、基板の片面に少な
くとも2層の互いに電気的に絶縁されまた部分的
に接続された導電回路を形成することができ、し
かも第2層導電回路に印刷塗布の可能な抵抗ペー
ストを用いて半田付けの不要な超薄型の抵抗回路
を形成する方法に関する。
り、特に新規開発された金属めつき性の良好な銅
導電ペーストを有用に利用し、基板の片面に少な
くとも2層の互いに電気的に絶縁されまた部分的
に接続された導電回路を形成することができ、し
かも第2層導電回路に印刷塗布の可能な抵抗ペー
ストを用いて半田付けの不要な超薄型の抵抗回路
を形成する方法に関する。
従来技術
従来、銅貼積層基板に抵抗回路を形成するに
は、リード線付の抵抗器又はチツプ型の抵抗器を
銅箔回路に半田付けする方法が採用されていた。
このため完成品としての基板の厚さが大きくなる
ばかりでなく、抵抗器の取付けや半田付け作業に
多くの工数がかかり、また抵抗器自体のコストも
かなり高いため、抵抗回路を含むプリント配線基
板が高価となる欠点があつた。またこのような従
来例によると、プリント配線基板の実装密度が低
く、軽量化、製造工程の省力化も極めて困難であ
り、半田付け作業が不可欠のため、誤配線や抵抗
器の挿入ミスが生ずるおそれがあつた。
は、リード線付の抵抗器又はチツプ型の抵抗器を
銅箔回路に半田付けする方法が採用されていた。
このため完成品としての基板の厚さが大きくなる
ばかりでなく、抵抗器の取付けや半田付け作業に
多くの工数がかかり、また抵抗器自体のコストも
かなり高いため、抵抗回路を含むプリント配線基
板が高価となる欠点があつた。またこのような従
来例によると、プリント配線基板の実装密度が低
く、軽量化、製造工程の省力化も極めて困難であ
り、半田付け作業が不可欠のため、誤配線や抵抗
器の挿入ミスが生ずるおそれがあつた。
また従来、銅箔を用いたプリント基板において
は、そこに形成される導電回路がある程度以上複
雑となると、該導電回路のある部分と他の部分と
を電気的に接続する必要性が生ずるが、従来技術
ではプリント基板の片面に2層以上の導電回路を
工業的に形成することはできなかつたので、この
ような必要性がある場合には、プリント基板の両
面を用い、該両面に形成された銅箔エツチング回
路をスルホールを用いて電気的に接続したいわゆ
る両面スルホール基板を用いる以外に方法がなか
つた。
は、そこに形成される導電回路がある程度以上複
雑となると、該導電回路のある部分と他の部分と
を電気的に接続する必要性が生ずるが、従来技術
ではプリント基板の片面に2層以上の導電回路を
工業的に形成することはできなかつたので、この
ような必要性がある場合には、プリント基板の両
面を用い、該両面に形成された銅箔エツチング回
路をスルホールを用いて電気的に接続したいわゆ
る両面スルホール基板を用いる以外に方法がなか
つた。
しかし、この両面スルホール基板によると、基
板の両面に銅箔を貼り、かつエツチング加工を施
し、なおかつNC装置等を用いて多数の穴あけ加
工を行わなければならないため、材料費、製造費
が多くかかり、生産性が悪いという欠点があつ
た。
板の両面に銅箔を貼り、かつエツチング加工を施
し、なおかつNC装置等を用いて多数の穴あけ加
工を行わなければならないため、材料費、製造費
が多くかかり、生産性が悪いという欠点があつ
た。
そこで上記した従来方法の欠点を改良するもの
として、プリント基板の片面に2層以上の導電回
路を工業的に形成する技術の確立が望まれるが、
そのためには導電性及び金属めつき性、特に銅め
つき性が良好な安価な銅導電ペーストの開発が必
要とされた。しかしながら、この銅導電ペースト
によると、ペーストを硬化させるための加熱が必
要となるが、銅はその特性から銀等の貴金属とは
逆に極めて酸化し易いため、この加熱によつてペ
ースト中の銅粉末が酸化して電気抵抗が大きくな
ると共に半田付性が悪化するという欠点があり、
実用化が困難とされていた。また加熱硬化された
銅導電ペーストに金属めつきを施すには、通常そ
の表面をキヤタリスト(触媒)を用いて活性化
し、バインダとしての樹脂層から銅粉の粒子を露
出させ、いわゆるめつきの核を作る工程が必要と
され、多くの工数がかかる欠点があつた。
として、プリント基板の片面に2層以上の導電回
路を工業的に形成する技術の確立が望まれるが、
そのためには導電性及び金属めつき性、特に銅め
つき性が良好な安価な銅導電ペーストの開発が必
要とされた。しかしながら、この銅導電ペースト
によると、ペーストを硬化させるための加熱が必
要となるが、銅はその特性から銀等の貴金属とは
逆に極めて酸化し易いため、この加熱によつてペ
ースト中の銅粉末が酸化して電気抵抗が大きくな
ると共に半田付性が悪化するという欠点があり、
実用化が困難とされていた。また加熱硬化された
銅導電ペーストに金属めつきを施すには、通常そ
の表面をキヤタリスト(触媒)を用いて活性化
し、バインダとしての樹脂層から銅粉の粒子を露
出させ、いわゆるめつきの核を作る工程が必要と
され、多くの工数がかかる欠点があつた。
なお、実公昭55−42460には、片面に2層以上
の導電回路を形成するため、絶縁被膜層に高絶縁
性レジストポリブタジエンを用い、銅被膜で被覆
する下地回路に例えばフエノール樹脂20%、銅粉
63%及び溶剤17%からなる接着剤ペーストを用
い、該接着剤ペーストに無電解めつき法で20μm
まで肉付けを行い、銅被膜を被着させる考案が開
示されてはいるが、上記のような理由により、該
考案が工業的に実施された例はないのが現状であ
る。
の導電回路を形成するため、絶縁被膜層に高絶縁
性レジストポリブタジエンを用い、銅被膜で被覆
する下地回路に例えばフエノール樹脂20%、銅粉
63%及び溶剤17%からなる接着剤ペーストを用
い、該接着剤ペーストに無電解めつき法で20μm
まで肉付けを行い、銅被膜を被着させる考案が開
示されてはいるが、上記のような理由により、該
考案が工業的に実施された例はないのが現状であ
る。
また特公昭57−31320には、セラミツク多層配
線板の製造方法が開示されているが、該従来例
は、基板がセラミツクに限定されている上、金仕
上げの表層導体層ができるようにしたセラミツク
多層配線板を対象としており、セラミツク基板に
対してはるかに安価で処理の容易なポリマ基板を
対象としたものではなく、「安価に製造できる」
とは記載されているものの、それはセラミツク基
板という範疇においてであり、ポリマ基板に比べ
ればはるかに高価であつて、到底民生用の機器に
は使用できないという欠点があつた。またセラミ
ツク基板では、高温焼成が行われるので、抵抗ペ
ーストを用いた場合には、該抵抗ペーストがこの
焼成温度に耐えられないという欠点があつた。従
つて該従来例によつては、ポリマ基板に抵抗回路
を抵抗ペーストを用いて形成することは不可能で
あつた。
線板の製造方法が開示されているが、該従来例
は、基板がセラミツクに限定されている上、金仕
上げの表層導体層ができるようにしたセラミツク
多層配線板を対象としており、セラミツク基板に
対してはるかに安価で処理の容易なポリマ基板を
対象としたものではなく、「安価に製造できる」
とは記載されているものの、それはセラミツク基
板という範疇においてであり、ポリマ基板に比べ
ればはるかに高価であつて、到底民生用の機器に
は使用できないという欠点があつた。またセラミ
ツク基板では、高温焼成が行われるので、抵抗ペ
ーストを用いた場合には、該抵抗ペーストがこの
焼成温度に耐えられないという欠点があつた。従
つて該従来例によつては、ポリマ基板に抵抗回路
を抵抗ペーストを用いて形成することは不可能で
あつた。
本願出願人においては、上記のような欠点をす
べて除去し得る銅導電ペーストを開発すべく、多
年にわたり研究を行つて来たが、遂にこれを完成
し、その工業化に成功したものである。それは、
銅粉末と合成樹脂に加えて特殊添加剤として例え
ばアントラセンを微量添加したもので、(株)アサヒ
化学研究所製銅導電ペーストACP−020、ACP−
030及びACP−007Pとして実用化の段階に至らし
めたものである。ACP−020なる銅導電ペースト
は、銅粉末80重量%、合成樹脂20重量%を主成分
とし、導電性の極めて良好なものであるが、半田
付性がやや劣るものである。ACP−030なる銅導
電ペーストは、銅粉末85重量%、合成樹脂15重量
%を主成分とし、導電性はACP−020より若干劣
るが半田付性が良好なものである。またACP−
007Pなる銅導電ペーストは、このACP−030を改
良し、キヤタリストなしで金属めつき、例えば銅
の化学めつきをその硬化塗膜の上に施すことがで
きるようにしたもので、金属めつき性の非常に優
れたものである。
べて除去し得る銅導電ペーストを開発すべく、多
年にわたり研究を行つて来たが、遂にこれを完成
し、その工業化に成功したものである。それは、
銅粉末と合成樹脂に加えて特殊添加剤として例え
ばアントラセンを微量添加したもので、(株)アサヒ
化学研究所製銅導電ペーストACP−020、ACP−
030及びACP−007Pとして実用化の段階に至らし
めたものである。ACP−020なる銅導電ペースト
は、銅粉末80重量%、合成樹脂20重量%を主成分
とし、導電性の極めて良好なものであるが、半田
付性がやや劣るものである。ACP−030なる銅導
電ペーストは、銅粉末85重量%、合成樹脂15重量
%を主成分とし、導電性はACP−020より若干劣
るが半田付性が良好なものである。またACP−
007Pなる銅導電ペーストは、このACP−030を改
良し、キヤタリストなしで金属めつき、例えば銅
の化学めつきをその硬化塗膜の上に施すことがで
きるようにしたもので、金属めつき性の非常に優
れたものである。
目 的
本発明は、上記した従来例の欠点を除くと共
に、上記新開発された金属めつき性の良好な銅導
電ペーストを有効に用いるためになされたもので
あつて、その目的とするところは、銅貼積層ポリ
マ基板に形成された銅箔からなる第1層導電回路
のうち第2層導電回路と電気的に接続する必要が
ある部分にのみ上記新開発された金属めつき性の
良好な銅導電ペーストを塗布して加熱硬化させ、
その上に銅の化学めつき等の金属めつきを施し、
該銅導電ペーストの導電性を銅箔と同程度に向上
させて、第2層導電回路となし、銅箔を用いたプ
リント基板等のポリマ基板の片面に電気的に接続
された少なくとも2層の導電回路を形成すること
であり、またこれによつて従来の両面スルホール
基板で達成し得たと同等の回路密度のものであれ
ば片面にすべての回路を形成できるようにし、銅
箔の貼付及びエツチング加工の材料及び工数を1/
2に削減し、また高価なNC装置によるスルホー
ルの穴あけ加工を不要とし、プリント基板におけ
る導電回路の形成工程を飛躍的に簡略化し、また
完成品としてのプリント基板のコストを従来品の
約1/2に低減させることである。また他の目的は、
上記のような第2層導電回路の電気的に接続され
ていない両部分に導電性の良好な端子用導電ペー
ストを塗布して加熱硬化させて一対の端子部を形
成し、該一対の端子部に所定の電気抵抗値を有す
る抵抗ペーストを塗布して加熱硬化させて第2層
導電回路に抵抗回路を形成することにより、従来
の抵抗器、その基板への挿入又は接着作業及び半
田付け作業を不要とすることであり、またこれに
よつて超薄型の抵抗回路を提供し、しかもプリン
ト配線基板の実装密度の向上、軽量化及び製造工
程の省力化を図り、また誤配線や抵抗器の挿入ミ
スのおそれをなくし、プリント配線基板の抵抗回
路の信頼性を向上させ、コストの低減を図ること
である。
に、上記新開発された金属めつき性の良好な銅導
電ペーストを有効に用いるためになされたもので
あつて、その目的とするところは、銅貼積層ポリ
マ基板に形成された銅箔からなる第1層導電回路
のうち第2層導電回路と電気的に接続する必要が
ある部分にのみ上記新開発された金属めつき性の
良好な銅導電ペーストを塗布して加熱硬化させ、
その上に銅の化学めつき等の金属めつきを施し、
該銅導電ペーストの導電性を銅箔と同程度に向上
させて、第2層導電回路となし、銅箔を用いたプ
リント基板等のポリマ基板の片面に電気的に接続
された少なくとも2層の導電回路を形成すること
であり、またこれによつて従来の両面スルホール
基板で達成し得たと同等の回路密度のものであれ
ば片面にすべての回路を形成できるようにし、銅
箔の貼付及びエツチング加工の材料及び工数を1/
2に削減し、また高価なNC装置によるスルホー
ルの穴あけ加工を不要とし、プリント基板におけ
る導電回路の形成工程を飛躍的に簡略化し、また
完成品としてのプリント基板のコストを従来品の
約1/2に低減させることである。また他の目的は、
上記のような第2層導電回路の電気的に接続され
ていない両部分に導電性の良好な端子用導電ペー
ストを塗布して加熱硬化させて一対の端子部を形
成し、該一対の端子部に所定の電気抵抗値を有す
る抵抗ペーストを塗布して加熱硬化させて第2層
導電回路に抵抗回路を形成することにより、従来
の抵抗器、その基板への挿入又は接着作業及び半
田付け作業を不要とすることであり、またこれに
よつて超薄型の抵抗回路を提供し、しかもプリン
ト配線基板の実装密度の向上、軽量化及び製造工
程の省力化を図り、また誤配線や抵抗器の挿入ミ
スのおそれをなくし、プリント配線基板の抵抗回
路の信頼性を向上させ、コストの低減を図ること
である。
構 成
要するに本発明は、銅貼積層ポリマ基板にエツ
チング加工を施して銅箔により複数の第1層導電
回路を形成し、該第1層導電回路と第2層導電回
路とを電気的に接続する必要がある部分を残して
前記ポリマ基板に耐めつきレジストを塗布し、前
記複数の第1層導電回路にその一部が互いに電気
的に接続しないようにして金属めつき性の良好な
銅導電ペーストを塗布して加熱硬化させ、この状
態で前記ポリマ基板を清浄にして後、これを金属
めつき液に浸し、前記銅導電ペーストの表面に金
属めつきを施し、該金属めつき層と該銅導電ペー
ストとにより前記第2層導電回路を形成し、該第
2層導電回路の電気的に接続されていない両部分
に導電性の良好な端子用導電ペーストを塗布して
加熱硬化させて一対の端子部を形成し、該一対の
端子部に所定の電気抵抗値を有する抵抗ペースト
を塗布して加熱硬化させ、前記第2層導電回路間
に抵抗回路を形成することを特徴とするものであ
る。
チング加工を施して銅箔により複数の第1層導電
回路を形成し、該第1層導電回路と第2層導電回
路とを電気的に接続する必要がある部分を残して
前記ポリマ基板に耐めつきレジストを塗布し、前
記複数の第1層導電回路にその一部が互いに電気
的に接続しないようにして金属めつき性の良好な
銅導電ペーストを塗布して加熱硬化させ、この状
態で前記ポリマ基板を清浄にして後、これを金属
めつき液に浸し、前記銅導電ペーストの表面に金
属めつきを施し、該金属めつき層と該銅導電ペー
ストとにより前記第2層導電回路を形成し、該第
2層導電回路の電気的に接続されていない両部分
に導電性の良好な端子用導電ペーストを塗布して
加熱硬化させて一対の端子部を形成し、該一対の
端子部に所定の電気抵抗値を有する抵抗ペースト
を塗布して加熱硬化させ、前記第2層導電回路間
に抵抗回路を形成することを特徴とするものであ
る。
以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明す
る。まず第1図に示すように、ポリマ基板1に銅
箔8を貼り付けて銅貼積層ポリマ基板3を形成
し、第2図に示すように、該銅貼積層基板3の表
面のうち第1層導電回路C1(第3図)を形成しな
い部分3aを残して耐エツチングレジスト7を塗
布して加熱硬化させ、これにエツチング加工を施
して第3図に示すように複数の第1層導電回路
C1を銅箔8により形成する。そして第1層導電
回路C1と第2層導電回路C2(第6図)とを電気的
に接続する必要がある部分を残して銅貼積層ポリ
マ基板3に耐めつきレジスト6(例えば(株)アサヒ
化学研究所製耐めつきレジストCR−2001)を塗
布し、例えば150℃で30分間加熱して硬化させる。
る。まず第1図に示すように、ポリマ基板1に銅
箔8を貼り付けて銅貼積層ポリマ基板3を形成
し、第2図に示すように、該銅貼積層基板3の表
面のうち第1層導電回路C1(第3図)を形成しな
い部分3aを残して耐エツチングレジスト7を塗
布して加熱硬化させ、これにエツチング加工を施
して第3図に示すように複数の第1層導電回路
C1を銅箔8により形成する。そして第1層導電
回路C1と第2層導電回路C2(第6図)とを電気的
に接続する必要がある部分を残して銅貼積層ポリ
マ基板3に耐めつきレジスト6(例えば(株)アサヒ
化学研究所製耐めつきレジストCR−2001)を塗
布し、例えば150℃で30分間加熱して硬化させる。
そして複数の第1層導電回路C1にその一部が
互いに電気的に接続しないようにしてめつき性の
良好な銅導電ペースト9(例えば(株)アサヒ化学研
究所製銅導電ペーストACP−007P)をスクリー
ン印刷により塗布して、温度150℃にて30乃至60
分間加熱して硬化させる。
互いに電気的に接続しないようにしてめつき性の
良好な銅導電ペースト9(例えば(株)アサヒ化学研
究所製銅導電ペーストACP−007P)をスクリー
ン印刷により塗布して、温度150℃にて30乃至60
分間加熱して硬化させる。
そしてこの状態で銅貼積層ポリマ基板3にめつ
き前処理を施す。このめつき前処理は、例えばカ
性ソーダ(NaOH)の4乃至5重量%の水溶液
で数分間洗浄し、塩酸(HCl)5乃至10重量%の
水溶液で数分間表面処理を行う。この表面処理に
よつて銅導電ペースト9の表面にはそのバインダ
の間から銅粉の粒子が多数表面に現われ、銅めつ
きを行うための核が容易に形成される。従つて通
常の無電解銅めつきにおけるようなキヤタリスト
処理は不要である。
き前処理を施す。このめつき前処理は、例えばカ
性ソーダ(NaOH)の4乃至5重量%の水溶液
で数分間洗浄し、塩酸(HCl)5乃至10重量%の
水溶液で数分間表面処理を行う。この表面処理に
よつて銅導電ペースト9の表面にはそのバインダ
の間から銅粉の粒子が多数表面に現われ、銅めつ
きを行うための核が容易に形成される。従つて通
常の無電解銅めつきにおけるようなキヤタリスト
処理は不要である。
次に、銅貼積層ポリマ基板3を化学銅めつき浴
に浸して銅導電ペースト9の表面に、第6図に示
すように、化学銅めつきを施し、この結果銅めつ
き層10が形成され、該銅めつき層によつて第2
層導電回路C2が形成され、該第2層導電回路C2
は第1層導電回路C1と電気的に接続される。こ
の化学銅めつき浴は、PH11乃至13、温度65乃至75
℃で銅めつき層10の厚さは5μm以上とする。
この場合のめつき速度は毎時1.5乃至3μmである。
に浸して銅導電ペースト9の表面に、第6図に示
すように、化学銅めつきを施し、この結果銅めつ
き層10が形成され、該銅めつき層によつて第2
層導電回路C2が形成され、該第2層導電回路C2
は第1層導電回路C1と電気的に接続される。こ
の化学銅めつき浴は、PH11乃至13、温度65乃至75
℃で銅めつき層10の厚さは5μm以上とする。
この場合のめつき速度は毎時1.5乃至3μmである。
このようにして銅めつき層10と銅導電ペース
ト9とにより第2層導電回路C2を銅貼積層ポリ
マ基板3の片面に形成することができ、次いで第
7図に示すように、第2層導電回路C2の電気的
に接続されていない両部分に導電性の良好な端子
用導電ペースト19(例えば銀ペースト)を塗布
して加熱硬化させて一対の端子部20を形成し、
該一対の端子部に第8図に示すように、所定の電
気抵抗値を有する抵抗ペースト14を塗布して加
熱硬化させ、第2層導電回路C2間に抵抗回路1
3を形成する。
ト9とにより第2層導電回路C2を銅貼積層ポリ
マ基板3の片面に形成することができ、次いで第
7図に示すように、第2層導電回路C2の電気的
に接続されていない両部分に導電性の良好な端子
用導電ペースト19(例えば銀ペースト)を塗布
して加熱硬化させて一対の端子部20を形成し、
該一対の端子部に第8図に示すように、所定の電
気抵抗値を有する抵抗ペースト14を塗布して加
熱硬化させ、第2層導電回路C2間に抵抗回路1
3を形成する。
そして第9図に示すように、銅貼積層ポリマ基
板3の表面にオーバコート11(例えば(株)アサヒ
化学研究所製耐めつきレジストCR−2001)を塗
布して加熱硬化させ、プリント配線基板12が完
成する。
板3の表面にオーバコート11(例えば(株)アサヒ
化学研究所製耐めつきレジストCR−2001)を塗
布して加熱硬化させ、プリント配線基板12が完
成する。
なお、上記実施例においては、銅導電ペースト
9に施す金属めつきは、銅めつきとして説明した
がこれは銅めつきに限定されるものではなく、銀
めつき、金めつき等の貴金属めつきでもよいこと
は明らかである。また上記実施例においては銅貼
積層ポリマ基板3の片面に2層の導電回路C1,
C2を形成するように説明したが、これはオーバ
コート11の上に上記のような工程を反復するこ
とによつて3層以上の導電回路を形成することが
できることは明らかである。
9に施す金属めつきは、銅めつきとして説明した
がこれは銅めつきに限定されるものではなく、銀
めつき、金めつき等の貴金属めつきでもよいこと
は明らかである。また上記実施例においては銅貼
積層ポリマ基板3の片面に2層の導電回路C1,
C2を形成するように説明したが、これはオーバ
コート11の上に上記のような工程を反復するこ
とによつて3層以上の導電回路を形成することが
できることは明らかである。
次に、本発明に用いる上記銅導電ペースト、抵
抗ペースト、及び耐めつきレジストについて詳細
に説明する。
抗ペースト、及び耐めつきレジストについて詳細
に説明する。
まず銅導電ペーストの一例たる(株)アサヒ化学研
究所製ACP−007Pなる銅めつき性の良好な銅導
電ペーストについて説明する。一般に銅は酸化さ
れ易い金属であり、特に粉末においては表面積が
大きいためより酸化し易い。従つて非酸化性貴金
属粉末を用いる貴金属ペーストと異なり、銅粒子
の酸化膜の除去と再酸化防止とができるペースト
組成物の設計が必要となる。銅化学めつきがし易
くて、しかも基材に対する接着性が高い銅導電ペ
ーストを設計するにはその構成成分である銅粉
末、バインダ、酸化防止用の特殊添加剤(例えば
アントラセン、アントラセンカルボン酸、アント
ラジン、アントラニル酸が有効)、分散剤及び溶
剤等の材料選択と適切な分散混練技術とが重要な
ポイントである。
究所製ACP−007Pなる銅めつき性の良好な銅導
電ペーストについて説明する。一般に銅は酸化さ
れ易い金属であり、特に粉末においては表面積が
大きいためより酸化し易い。従つて非酸化性貴金
属粉末を用いる貴金属ペーストと異なり、銅粒子
の酸化膜の除去と再酸化防止とができるペースト
組成物の設計が必要となる。銅化学めつきがし易
くて、しかも基材に対する接着性が高い銅導電ペ
ーストを設計するにはその構成成分である銅粉
末、バインダ、酸化防止用の特殊添加剤(例えば
アントラセン、アントラセンカルボン酸、アント
ラジン、アントラニル酸が有効)、分散剤及び溶
剤等の材料選択と適切な分散混練技術とが重要な
ポイントである。
銅粉末はその製法によつて粒子の形状や粒径が
異なり、電解法(電気分解によつて粉末状に銅を
析出させる方法)では樹枝状で純度の高い粉末
が、還元法(酸化物を還元性ガスで還元させて作
る方法)では、海綿状の多孔質な微粒子が提供さ
れる。そして上記した本発明の導電回路を形成す
るためには銅導電ペーストは次のような特性を備
えていなければならない。
異なり、電解法(電気分解によつて粉末状に銅を
析出させる方法)では樹枝状で純度の高い粉末
が、還元法(酸化物を還元性ガスで還元させて作
る方法)では、海綿状の多孔質な微粒子が提供さ
れる。そして上記した本発明の導電回路を形成す
るためには銅導電ペーストは次のような特性を備
えていなければならない。
(1) スクリーン印刷性がよく、フアインパターン
が形成できること。
が形成できること。
(2) 基板との密着性に優れていること。
(3) 化学銅めつきの高温アルカリ浴に耐えるこ
と。
と。
(4) 銅めつきとよく密着すること。
(5) 経時変化による粘度変化が少なく、安定した
印刷性が得られること。
印刷性が得られること。
このような要求を満たすため上記銅導電ペース
トは、銅粉末としては、電気分解によつて析出す
る樹枝状粉を多く含み、純度の高い電解銅粉と、
金属酸化物から還元して作つた多孔質海綿状の微
粉末等を使用している。またこれらの銅粉をフレ
ーク状に加工した粉末(粉砕粉)も使用される。
トは、銅粉末としては、電気分解によつて析出す
る樹枝状粉を多く含み、純度の高い電解銅粉と、
金属酸化物から還元して作つた多孔質海綿状の微
粉末等を使用している。またこれらの銅粉をフレ
ーク状に加工した粉末(粉砕粉)も使用される。
銅粉末のペースト中への含率を高めるために
は、粒径や形状の異なる粒子を、最密充填するよ
うに配合することが必要となる。
は、粒径や形状の異なる粒子を、最密充填するよ
うに配合することが必要となる。
次に銅導電ペーストのバインダについて説明す
ると、バインダは、多量の粉末の分散ベヒクルと
して、また基板への強力な接着剤として働く必要
があり、同時に化学銅めつきのアルカリ浴に十分
耐えるものでなければならない。
ると、バインダは、多量の粉末の分散ベヒクルと
して、また基板への強力な接着剤として働く必要
があり、同時に化学銅めつきのアルカリ浴に十分
耐えるものでなければならない。
そこでバインダとしては、銅粉末含率が大き
く、銅箔及びガラスエポキシ基板への密着性及び
めつきの析出性が極めて良好で、更にめつき膜の
密着性が極めて良好なエポキシ樹脂を配合したも
のを用いる。
く、銅箔及びガラスエポキシ基板への密着性及び
めつきの析出性が極めて良好で、更にめつき膜の
密着性が極めて良好なエポキシ樹脂を配合したも
のを用いる。
次に上記(株)アサヒ化学研究所製銅導電ペースト
ACP−007Pに析出した銅めつきの特性について
その一例を説明すると、色調、形状は赤褐色かつ
ペースト状であり、粘度は25℃において300乃至
500psであり、銅箔上及び樹脂基板上の接着性は
何れもテープテストに合格するものであり、銅め
つき後めつきと銅導電ペーストとの接着性はテー
プテスト合格であり、半田付性は拡がり率が96%
以上で、引張り強度(3×3mm2)は3.0Kg以上で
ある。
ACP−007Pに析出した銅めつきの特性について
その一例を説明すると、色調、形状は赤褐色かつ
ペースト状であり、粘度は25℃において300乃至
500psであり、銅箔上及び樹脂基板上の接着性は
何れもテープテストに合格するものであり、銅め
つき後めつきと銅導電ペーストとの接着性はテー
プテスト合格であり、半田付性は拡がり率が96%
以上で、引張り強度(3×3mm2)は3.0Kg以上で
ある。
なお、上記銅導電ペーストの構成成分及び導電
特性等についての詳細は本願出願人の出願である
特願昭55−6609(特開昭56−103260)及び特願昭
60−216041に詳細に説明されているのでその説明
は省略する。
特性等についての詳細は本願出願人の出願である
特願昭55−6609(特開昭56−103260)及び特願昭
60−216041に詳細に説明されているのでその説明
は省略する。
次に本発明に用いる抵抗ペーストについて説明
すると、抵抗ペーストの材料組成には導電材料と
して高純度精製カーボン、グラフアイト等の銅粉
末が用いられ、結合剤としてエポキシ、フエノー
ル、メラミン、アクリル等の熱硬化性樹脂が使用
される。更に抵抗ペーストの粘度調整用として揮
発性の遅い高沸点溶剤を使用する。
すると、抵抗ペーストの材料組成には導電材料と
して高純度精製カーボン、グラフアイト等の銅粉
末が用いられ、結合剤としてエポキシ、フエノー
ル、メラミン、アクリル等の熱硬化性樹脂が使用
される。更に抵抗ペーストの粘度調整用として揮
発性の遅い高沸点溶剤を使用する。
抵抗ペーストの製造に際しては夫々の成分に対
して数多くの特性が要求される。例えば機能性粉
体の特性としては、粒子が細かく均一なこと、純
度が高く高品質なこと、抵抗値のバラツキが少な
いこと及び粉体と配合樹脂とのなじみがよいこと
である。
して数多くの特性が要求される。例えば機能性粉
体の特性としては、粒子が細かく均一なこと、純
度が高く高品質なこと、抵抗値のバラツキが少な
いこと及び粉体と配合樹脂とのなじみがよいこと
である。
次にポリマとしての特性は、粉体との相溶性が
よいこと、常温放置しても膜張りを起こさないこ
と、常温放置しても抵抗値が変動しないこと、常
温で硬化せず加熱により速かに硬化すること、硬
化膜は温度、湿度により体積変化を起こしにくい
こと、若干のフレキシビリテーを略し、基材との
密着性に優れていること、耐熱性、耐湿性に優れ
ていること及びアンダコート、オーバコート剤と
の層間密着性に優れていることである。
よいこと、常温放置しても膜張りを起こさないこ
と、常温放置しても抵抗値が変動しないこと、常
温で硬化せず加熱により速かに硬化すること、硬
化膜は温度、湿度により体積変化を起こしにくい
こと、若干のフレキシビリテーを略し、基材との
密着性に優れていること、耐熱性、耐湿性に優れ
ていること及びアンダコート、オーバコート剤と
の層間密着性に優れていることである。
次に溶剤特性としては、連続印刷に対しての安
定性に優れていること(版の目詰りや乳剤膜を侵
さないこと)、常温での蒸発速度が遅く水分を吸
着しないこと、常温±10℃前後で粘度が急激に変
化しないこと及び常温又は加熱時での蒸気は刺激
臭や毒性がないことである。
定性に優れていること(版の目詰りや乳剤膜を侵
さないこと)、常温での蒸発速度が遅く水分を吸
着しないこと、常温±10℃前後で粘度が急激に変
化しないこと及び常温又は加熱時での蒸気は刺激
臭や毒性がないことである。
このような諸条件を満たす抵抗ペーストとし
て、例えば(株)アサヒ化学研究所製抵抗ペースト
TU−1Kは、半田付け後の抵抗変化率については
半田付け温度240℃と260℃の2点で0.5%程度の
非常にわずかな変化率であり、実用に際しても信
頼性に優れたものである。またこのTU−1Kなる
抵抗ペーストは、示差熱分析曲線についても、半
田付け温度までに急激な吸熱、発熱反応を示さな
いので、そのための抵抗体の体積変化が極めて小
さいものと推定される。
て、例えば(株)アサヒ化学研究所製抵抗ペースト
TU−1Kは、半田付け後の抵抗変化率については
半田付け温度240℃と260℃の2点で0.5%程度の
非常にわずかな変化率であり、実用に際しても信
頼性に優れたものである。またこのTU−1Kなる
抵抗ペーストは、示差熱分析曲線についても、半
田付け温度までに急激な吸熱、発熱反応を示さな
いので、そのための抵抗体の体積変化が極めて小
さいものと推定される。
次に、耐めつきレジストについて説明すると、
本発明では、(株)アサヒ化学研究所製CR−2001な
る耐めつきレジストを用いるが、この耐めつきレ
ジストは、多層配線基板回路を形成しようとする
とき、第1層導電回路に第2層導電回路を接続し
ては不都合な場合、第1層導電回路の上に耐めつ
きレジストを印刷法により被覆するが、絶縁性が
良好であると同時に、特に耐アルカリ性に優れた
性質が要求される。化学銅めつき浴と同じPH12の
アルカリ浴中、70℃にて4時間以上の酸性を持つ
耐めつきレジストとして開発されたのがこのCR
−2001なる耐めつきレジストである。
本発明では、(株)アサヒ化学研究所製CR−2001な
る耐めつきレジストを用いるが、この耐めつきレ
ジストは、多層配線基板回路を形成しようとする
とき、第1層導電回路に第2層導電回路を接続し
ては不都合な場合、第1層導電回路の上に耐めつ
きレジストを印刷法により被覆するが、絶縁性が
良好であると同時に、特に耐アルカリ性に優れた
性質が要求される。化学銅めつき浴と同じPH12の
アルカリ浴中、70℃にて4時間以上の酸性を持つ
耐めつきレジストとして開発されたのがこのCR
−2001なる耐めつきレジストである。
これは銅導電ペーストACP−007Pと同様な、
エポキシ樹脂を主成分とするペーストで、180メ
ツシユのポリエステルスクリーンを用いて印刷
し、150℃にて30分間加熱して硬化させる。耐薬
品性、耐電圧性から15乃至30μm程度の厚膜が好
ましい。その主な特長は以下のようである。即
ち、基材に対する密着力が強く、また銅箔に対す
る接着性に優れており、耐アルカリ性(PH12)に
長時間浸しても硬化膜が劣化せず、ハードナは毒
性の弱いアルカリ性であるので使用上安全であ
る。またこの耐めつきレジストの使用方法は、塗
布方法についてはスクリーン印刷により、混合比
率は主剤100gに対して硬化剤が10gである。ま
た硬化条件は、温度範囲が150乃至200℃、設定時
間が30乃至15分である。
エポキシ樹脂を主成分とするペーストで、180メ
ツシユのポリエステルスクリーンを用いて印刷
し、150℃にて30分間加熱して硬化させる。耐薬
品性、耐電圧性から15乃至30μm程度の厚膜が好
ましい。その主な特長は以下のようである。即
ち、基材に対する密着力が強く、また銅箔に対す
る接着性に優れており、耐アルカリ性(PH12)に
長時間浸しても硬化膜が劣化せず、ハードナは毒
性の弱いアルカリ性であるので使用上安全であ
る。またこの耐めつきレジストの使用方法は、塗
布方法についてはスクリーン印刷により、混合比
率は主剤100gに対して硬化剤が10gである。ま
た硬化条件は、温度範囲が150乃至200℃、設定時
間が30乃至15分である。
また主な特性としては色調、形状は緑色かつイ
ンク状であり、密着性(クロスカツト)は100/10
0(銅箔面)、表面硬度(エンピツ使用)は8H以
上、耐溶剤性(トリクロルエチレン中)は15秒以
上、半田耐熱性(260℃)は5サイクル以上、表
面絶縁抵抗値は5×1013Ω以上、体積抵抗値は1
×1014Ω−cm、耐電圧(15μm)は3.5kV以上、誘
電正接(1MHz)は0.03以下である。
ンク状であり、密着性(クロスカツト)は100/10
0(銅箔面)、表面硬度(エンピツ使用)は8H以
上、耐溶剤性(トリクロルエチレン中)は15秒以
上、半田耐熱性(260℃)は5サイクル以上、表
面絶縁抵抗値は5×1013Ω以上、体積抵抗値は1
×1014Ω−cm、耐電圧(15μm)は3.5kV以上、誘
電正接(1MHz)は0.03以下である。
効 果
本発明は、上記のように構成されるものである
から、銅貼積層ポリマ基板に形成された銅箔から
なる第1層導電回路のうち第2層導電回路と電気
的に接続する必要がある部分にのみ上記新開発さ
れた金属めつき性の良好な銅導電ペーストを塗布
して加熱硬化させ、その上に銅の化学めつき等の
金属めつきを施し、該銅導電ペーストの導電性を
銅箔と同程度に向上させて第2層導電回路とな
し、銅箔を用いたプリント基板等の基板の片面に
電気的に接続された少なくとも2層の導電回路を
形成することができ、またこの結果従来の両面ス
ルホール基板で達成し得た同等の回路密度のもの
であれば片面にすべての回路を形成することがで
きる効果があり、銅箔の貼付け及びエツチング加
工の材料及び工数を2分の1に削減し得、また高
価なNC装置によるスルホールの穴あけ加工が不
要となり、プリント基板における導電回路の形成
工程を飛躍的に簡略化し得、また完成品としての
プリント基板のコストを従来品の約2分の1に低
減させることができるという効果がある。また上
記のような第2層導電回路の電気的に接続されて
いない両部分に導電性の良好な端子用導電ペース
トを塗布して加熱硬化させて一対の端子部を形成
し、該一対の端子部に所定の電気抵抗値を有する
抵抗ペーストを塗布して加熱硬化させて第2層導
電回路に抵抗回路を形成するようにしたので、従
来の抵抗器、その基板への挿入又は接着作業及び
半田付作業を不要とすることができ、またこの結
果超薄型の抵抗回路を提供し得、しかもプリント
配線基板の実装密度の向上、軽量化及び製造工程
の省力化を図ることができ、また誤配線や抵抗器
の挿入ミスのおそれをなくし、プリント配線基板
の抵抗回路の信頼性を向上させ、コストの低減を
図ることができる等極めて優れた多くの効果があ
る。
から、銅貼積層ポリマ基板に形成された銅箔から
なる第1層導電回路のうち第2層導電回路と電気
的に接続する必要がある部分にのみ上記新開発さ
れた金属めつき性の良好な銅導電ペーストを塗布
して加熱硬化させ、その上に銅の化学めつき等の
金属めつきを施し、該銅導電ペーストの導電性を
銅箔と同程度に向上させて第2層導電回路とな
し、銅箔を用いたプリント基板等の基板の片面に
電気的に接続された少なくとも2層の導電回路を
形成することができ、またこの結果従来の両面ス
ルホール基板で達成し得た同等の回路密度のもの
であれば片面にすべての回路を形成することがで
きる効果があり、銅箔の貼付け及びエツチング加
工の材料及び工数を2分の1に削減し得、また高
価なNC装置によるスルホールの穴あけ加工が不
要となり、プリント基板における導電回路の形成
工程を飛躍的に簡略化し得、また完成品としての
プリント基板のコストを従来品の約2分の1に低
減させることができるという効果がある。また上
記のような第2層導電回路の電気的に接続されて
いない両部分に導電性の良好な端子用導電ペース
トを塗布して加熱硬化させて一対の端子部を形成
し、該一対の端子部に所定の電気抵抗値を有する
抵抗ペーストを塗布して加熱硬化させて第2層導
電回路に抵抗回路を形成するようにしたので、従
来の抵抗器、その基板への挿入又は接着作業及び
半田付作業を不要とすることができ、またこの結
果超薄型の抵抗回路を提供し得、しかもプリント
配線基板の実装密度の向上、軽量化及び製造工程
の省力化を図ることができ、また誤配線や抵抗器
の挿入ミスのおそれをなくし、プリント配線基板
の抵抗回路の信頼性を向上させ、コストの低減を
図ることができる等極めて優れた多くの効果があ
る。
実施例 1
紙フエノール基板にACP−007Pなる銅導電ペ
ーストを直接印刷して150℃にて所定時間加熱し
て硬化させた後、アルカリ、酸処理を行い、その
表面に化学銅めつきを施した場合において、化学
銅めつきの厚さが6μmとなり、これに測定用端
子にリード線(錫めつき線0.5mmφ)を半田付け
した(3秒以内)。この場合、銅導電ペーストの
硬化時間が30分では半田引張り強度(Kg/3×3
mm2)は5.1Kgであり、また硬化時間が60分では5.9
Kgであつた。
ーストを直接印刷して150℃にて所定時間加熱し
て硬化させた後、アルカリ、酸処理を行い、その
表面に化学銅めつきを施した場合において、化学
銅めつきの厚さが6μmとなり、これに測定用端
子にリード線(錫めつき線0.5mmφ)を半田付け
した(3秒以内)。この場合、銅導電ペーストの
硬化時間が30分では半田引張り強度(Kg/3×3
mm2)は5.1Kgであり、また硬化時間が60分では5.9
Kgであつた。
次に同様な条件で基板にガラスエポキシ基板を
用いた場合には硬化時間が30分では引張り強度は
5.9Kg、硬化時間が60分では6.2Kgであつた。
用いた場合には硬化時間が30分では引張り強度は
5.9Kg、硬化時間が60分では6.2Kgであつた。
実施例 2
フエノール基板にCR−2001なる耐めつきレジ
ストを印刷し、150℃にて30分間加熱して硬化さ
せ、次にACP−007Pなる銅導電ペーストを印刷
し、150℃にて所定時間加熱して硬化させた後、
アルカリ、酸処理を行い、化学銅めつきを行つ
た。化学銅めつきの厚さは6μmであり、測定用
端子にリード線(錫めつき線0.5mmφ)を半田付
けした(3秒以内)。この場合の半田引張り強度
(Kg/3×3mm2)は銅導電ペーストの硬化時間が
30分では5.9Kg、硬化時間が60分では6.1Kgであつ
た。
ストを印刷し、150℃にて30分間加熱して硬化さ
せ、次にACP−007Pなる銅導電ペーストを印刷
し、150℃にて所定時間加熱して硬化させた後、
アルカリ、酸処理を行い、化学銅めつきを行つ
た。化学銅めつきの厚さは6μmであり、測定用
端子にリード線(錫めつき線0.5mmφ)を半田付
けした(3秒以内)。この場合の半田引張り強度
(Kg/3×3mm2)は銅導電ペーストの硬化時間が
30分では5.9Kg、硬化時間が60分では6.1Kgであつ
た。
同様な条件において、ガラスエポキシ基板を用
いた場合には、硬化時間が30分の場合に半田引張
り強度は6.1Kg、硬化時間が60分の場合には6.9Kg
であつた。
いた場合には、硬化時間が30分の場合に半田引張
り強度は6.1Kg、硬化時間が60分の場合には6.9Kg
であつた。
図面は本発明の実施例に係り、第1図は銅貼積
層基板の縦断面図、第2図は第1図に示すものに
耐エツチングレジストを塗布した状態を示す縦断
面図、第3図は第2図に示すものにエツチング加
工を施して銅箔による複数の第1層導電回路を形
成した状態を示す縦断面図、第4図は第3図に示
すものに耐めつきレジストを塗布した状態を示す
縦断面図、第5図は第4図に示すものに銅導電ペ
ーストを塗布した状態を示す縦断面図、第6図は
第5図に示すものに無電解銅めつきを施して銅め
つき層による第2層導電回路を形成した状態を示
す縦断面図、第7図は第6図に示すものに端子用
導電ペーストを塗布した状態を示す縦断面図、第
8図は第7図に示すものに抵抗ペーストを塗布し
て抵抗回路を形成した状態を示す縦断面図、第9
図は第8図に示すものにオーバコートを塗布して
完成したプリント配線基板の縦断面図である。 1は基板、3は銅貼積層ポリマ基板、6は耐め
つきレジスト、8は銅箔、9は銅導電ペースト、
10は金属めつき層の一例たる銅めつき層、13
は抵抗回路、14は抵抗ペースト、19は端子用
導電ペースト、20は端子部、C1は第1層導電
回路、C2は第2層導電回路である。
層基板の縦断面図、第2図は第1図に示すものに
耐エツチングレジストを塗布した状態を示す縦断
面図、第3図は第2図に示すものにエツチング加
工を施して銅箔による複数の第1層導電回路を形
成した状態を示す縦断面図、第4図は第3図に示
すものに耐めつきレジストを塗布した状態を示す
縦断面図、第5図は第4図に示すものに銅導電ペ
ーストを塗布した状態を示す縦断面図、第6図は
第5図に示すものに無電解銅めつきを施して銅め
つき層による第2層導電回路を形成した状態を示
す縦断面図、第7図は第6図に示すものに端子用
導電ペーストを塗布した状態を示す縦断面図、第
8図は第7図に示すものに抵抗ペーストを塗布し
て抵抗回路を形成した状態を示す縦断面図、第9
図は第8図に示すものにオーバコートを塗布して
完成したプリント配線基板の縦断面図である。 1は基板、3は銅貼積層ポリマ基板、6は耐め
つきレジスト、8は銅箔、9は銅導電ペースト、
10は金属めつき層の一例たる銅めつき層、13
は抵抗回路、14は抵抗ペースト、19は端子用
導電ペースト、20は端子部、C1は第1層導電
回路、C2は第2層導電回路である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 銅貼積層ポリマ基板にエツチング加工を施し
て銅箔により複数の第1層導電回路を形成し、該
第1層導電回路と第2層導電回路とを電気的に接
続する必要がある部分を残して前記ポリマ基板に
耐めつきレジストを塗布し、前記複数の第1層導
電回路にその一部が互いに電気的に接続しないよ
うにして金属めつき性の良好な銅導電ペーストを
塗布して加熱硬化させ、この状態で前記ポリマ基
板を清浄にして後、これを金属めつき液に浸し、
前記銅導電ペーストの表面に金属めつきを施し、
該金属めつき層と該銅導電ペーストとにより前記
第2層導電回路を形成し、該第2層導電回路の電
気的に接続されていない両部分に導電性の良好な
端子用導電ペーストを塗布して加熱硬化させて一
対の端子部を形成し、該一対の端子部に所定の電
気抵抗値を有する抵抗ペーストを塗布して加熱硬
化させ、前記第2層導電回路間に抵抗回路を形成
することを特徴とするポリマ基板に抵抗回路を形
成する方法。 2 前記金属めつきは、化学銅めつきであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のポリ
マ基板に抵抗回路を形成する方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61005643A JPS62163302A (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | ポリマ基板に抵抗回路を形成する方法 |
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| JPS62163302A JPS62163302A (ja) | 1987-07-20 |
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Family Applications (1)
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| JP61005643A Granted JPS62163302A (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | ポリマ基板に抵抗回路を形成する方法 |
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|---|---|---|---|---|
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Also Published As
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| JPS62163302A (ja) | 1987-07-20 |
| GB2186433A (en) | 1987-08-12 |
| GB8700716D0 (en) | 1987-02-18 |
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