JPH0546117B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】 本発明は、印刷抵抗体を
備えた回路基板に関するものである。

【0002】

【従来の技術】 電子装置に用いる回路基板とし
て、半田付けが施される銅箔等の導電部分と印刷
抵抗体とを絶縁基板に設けたものが広く用いられ
ているが、従来のこの種の回路基板においては、
印刷抵抗体と半田付けが施される導電部分とを絶
縁基板の異なる面に設けて、導電部分と印刷抵抗
体とを接続する必要がある場合には、基板を貫通
させて設けたスルーホール導電部を介して両者を
電気的に接続していた。

【0003】

【発明が解決しようとする課題】 最近、部品の
集積密度を高めるために、絶縁基板の半田付けが
施される面にも抵抗体を設けることが要求される
ようになつた。そこで、特公昭49−26768号公報
に示されたように、基板の半田付けが施される面
に印刷抵抗体を設けて、該印刷抵抗体を耐熱性を
有する絶縁被覆により覆う構造の回路基板が提案
された。しかしながらこの従来の回路基板では、
印刷抵抗体を単に耐熱性を有する絶縁被覆で覆つ
た構造であるため、半田付け時に印刷抵抗体を覆
う絶縁被覆及び絶縁基板に生じた熱歪み及び機械
的歪みが印刷抵抗体に直接伝達されて、半田付け
を行つた際の抵抗体の抵抗値変化が大きくなると
いう問題があり、実用に耐える製品を得ることが
困難であつた。

【0004】 そこで従来、絶縁基板の両面に抵抗体
を設けることが特に要求される場合には、半田付
け面側の銅箔部（導電部分）にチツプ抵抗器を半
田付けする構成がとられていた。この場合、チツ
プ抵抗器は接着剤により基板の半田付け面の所定
箇所に仮付けされて、基板の半田付け面を半田槽
にデイツプすることにより他の部品と共に銅箔部
の所定箇所に半田付されるが、この方法では基板
を半田槽にデイツプした際にチツプ抵抗器が脱落
したり、その取付け位置がずれたり、チツプ抵抗
器の両端が半田により短絡されたりし易いため、
製品の歩留りが悪くなるのを避けられなかつた。

【0005】 本発明の目的は、絶縁基板の半田付け
面に印刷抵抗体を設けてしかも半田付けの際の抵
抗値変化を少なくすることができるようにした印
刷抵抗体付き回路基板を提供することにある。

【0006】

【課題を解決するための手段】 本発明は、その
一実施例を示す。図１に見られるように、半田付
けが施される導電部分１を有する面３ａを備えた
絶縁基板３に印刷抵抗体２を設けてなる印刷抵抗
体付き回路基板Ｐにおいて、半田付けが施される
導電部を有する面（以下半田付け面という。）に
印刷抵抗体２を設けることを可能にしたものであ
る。

【0007】 本発明においては、印刷抵抗体２が絶
縁基板３の半田付けが施される導電部１を有する
面３ａにベース絶縁層４を介して形成されてい
る。そしてこの印刷抵抗体２を覆うように緩衝絶
縁層６が形成され、緩衝絶縁層６を覆うように耐
熱性を有する保護絶縁被覆層７が形成されてい
る。ベース絶縁層４及び緩衝絶縁層６は半田付け
時の熱を受けた時に軟化する（緩衝絶縁層６は流
動性を有する状態になつても可）性質を有する絶
縁材料からなつている。

【0008】 尚本発明においては、基板の半田付け
面に設けられた印刷抵抗体が緩衝絶縁層及び保護
絶縁被覆層により覆われて保護されていればよ
く、緩衝絶縁層及び保護絶縁被覆層が印刷抵抗体
の外に更に他の導体や抵抗体等を被覆するのを何
等妨げるものではない。

【0009】 例えば、基板の半田付け面にジヤンパ
線等の導体を設けて該導体の上に絶縁層を介して
印刷抵抗体を形成し、この印刷抵抗体を緩衝絶縁
層及び保護絶縁被覆層により覆う構造にすること
もできる。

【0010】 緩衝絶縁層は必ずしも印刷抵抗体に直
接接触しなくてもよく、緩衝絶縁層が他の絶縁層
を介して印刷抵抗体に接触する場合も本発明の範
囲に包含される。

【0011】 また本発明では保護絶縁被覆層の上に
更にソルダレジスト等の他の絶縁被覆により覆う
ことを何等妨げない。

【0012】 尚保護絶縁被覆層は半田付け時の熱に
耐える耐熱性を有する必要があるが、ここで言う
耐熱性とは、半田付け時の熱を受けた時に、自立
性を失わない（それ自体の形を崩すことがない）
程度に充分な機械的強度を保持していることを意
味する。従つてこの保護絶縁被覆層は、半田付け
時の熱を受けた際に殆んど軟化することがない熱
硬化性樹脂または熱可塑性樹脂により形成しても
良く。また半田付け時の熱を受けた際に、自立性
を失わない範囲で、多少軟化する性質を有する絶
縁材料により形成してもよい。

【0013】

【作用】 上記の構成において、ベース絶縁層及
び緩衝絶縁層は、半田付け時の熱を受けた時に印
刷抵抗体への熱の伝達を抑制するとともに印刷抵
抗体に機械的歪みが生じるのを防ぐ作用をし、保
護絶縁被覆層は、半田付け時に印刷抵抗体への熱
の伝達を抑制するとともに、印刷抵抗体を機械的
に保護する作用をする。従つて本発明によれば、
基板の半田付け面に半田付け時の熱が加えられた
時に印刷抵抗体への熱の伝達を抑制できるため、
印刷抵抗体が高熱にさらされるのを防ぐことがで
きる。特に本発明においては、半田付け時の熱を
受けた時に保護絶縁被覆層及び緩衝絶縁層が相当
量の熱を遮断し、同時にベース絶縁層及び緩衝絶
縁層が軟化して緩衝作用をするため、印刷抵抗体
に高熱が加わることがなく、また保護絶縁被覆層
の熱歪みが印刷抵抗体に伝達されることがない。
従つて印刷抵抗体が半田付け時の熱衝撃により機
械的に破壊されたり、抵抗値が大幅に変化したり
するのを防止することができ、半田付け面に印刷
抵抗体を形成してしかも実用性の高い回路基板を
得ることが可能になる。

【0014】

【実施例】 以下添附図面を参照して本発明の実
施例を説明する。

【0015】 図１及び図２は本発明の一実施例を示
したもので、図１は要部の断面図であり、図２は
半田付け面のパターンの一例を示す平面図であ
る。

【0016】 これらの図において３は紙フエノール
樹脂積層板、ガラスエポキシ板、セラミツク板等
任意の基板材料からなる絶縁基板で、この絶縁基
板３の一面は半田付け面３ａとなつており、この
半田付け面３ａには銅箔等の金属箔からなる導電
部１が所定のパターンで設けられている。導電部
１は半田付けが施される部分（半田付け部）１ａ
を有し、半田付け部１ａと基板３とを貫通させて
貫通孔１０が設けられている。この貫通孔１０に
は、基板３の他面側から図示しない電子部品のリ
ード線が挿入され、該リード線が半田１け部１ａ
に半田付けされる。

【0017】 導電部１はまた印刷抵抗体が接続され
る対の抵抗体接続部１ｂ，１ｂを有し、この例で
は対の抵抗体接続部１ｂ，１ｂ間に、ジヤンパ線
（銅箔等の金属箔からなる）等を構成する導体１
１が設けられている。基板３の半田付け面３ａ
の、導電部の対の抵抗体接続部１ｂ，１ｂの対向
端部間に位置する領域には、両抵抗体接続部１
ｂ，１ｂの対向端部間に跨つて、且つ導体１１を
被覆するようにベース絶縁層４が印刷により形成
されている。ベース絶縁層４は、印刷抵抗体を固
定する機能を有するもので、このベース絶縁層を
形成する絶縁材料としては、半田付け時の熱に耐
え得るもので印刷性が良好なものであればよい
が、好ましくは半田付け時の熱を受けた時に多少
軟化する性質を有する樹脂の塗料を用いるのが良
い。この様な樹脂としては、例えばノボラツク型
エポキシ樹脂、ビスフエノールＡ形エポキシ樹脂
等を用いることができる。

【0018】 導電部１の対の抵抗体接続部１ｂ，１
ｂ及び両抵抗体接続部間に跨るベース絶縁層４の
上に印刷抵抗体２が形成されている。この印刷抵
抗体２は、カーボンレジン系ペイント等の抵抗体
塗料を用いて印刷により形成される。この抵抗体
塗料としては、低温焼成形（200℃以下で焼成さ
れる）の熱硬化性樹脂にカーボンを含有させたも
のを用いるのが好ましい。印刷抵抗体２は導電部
１の抵抗体接続部１ｂ，１ｂの表面に直接接触し
て電気的に接続されているが、本実施例において
は、抵抗体２と導電部１との間の電気的接続を確
実にするため、抵抗体２の両端と抵抗体接続部１
ｂ，１ｂとに跨つて対の導電層５，５が形成され
ている。導電層５，５はそれぞれの端部が抵抗体
２の端部を越えて抵抗体接続部１ｂ，１ｂに重な
るように設けられている。導電層５，５は抵抗体
２が焼成された後に、銀塗料、銅塗料等の導電塗
料を用いて印刷により形成される。

【0019】 上記抵抗体２及び導電層５，５と、ベ
ース絶縁層４の印刷抵抗体２が設けられていない
部分と、導電部１の抵抗体接続部１ｂ，１ｂ付近
とを被覆するように熱軟化性を有する緩衝絶縁層
６が形成され、この緩衝絶縁層７及び導電部１
ｂ，１ｂの抵抗体接続部１ｂ，１ｂ付近（緩衝絶
縁層６により覆われていない部分）とを覆うよう
に半田付け時の熱に耐える耐熱性を有する熱硬化
性樹脂からなる保護絶縁被覆層７が形成されてい
る。

【0020】 上記緩衝絶縁層６は、導電層５，５が
焼成された後印刷により形成される。この緩衝絶
縁層６は、半田付け時の熱を受けた時に印刷抵抗
体２への熱の伝達を抑制するとともに、印刷抵抗
体２に機械的歪みが生じるのを防ぐために設けら
れたもので、この緩衝絶縁層６を構成する絶縁材
料としては、半田付け時の熱を受けた時に軟化す
る性質を有する絶縁材料を用いる。この熱軟化性
を有する絶縁材料としては、印刷性が良好であつ
て、しかも半田付け時の熱を受けた時にベース絶
縁層４及び保護絶縁被覆層７よりも十分に柔軟性
が高い状態（流動性を有する状態になつても可）
に軟化する材料を用いる。この絶縁材料としては
例えば飽和共重合ポリエステル樹脂、飽和ポリエ
ステル樹脂等のポリエステル樹脂、シリコーンゴ
ム、シリコーン樹脂、半田付け時の熱を受けた際
に十分柔かく軟化する熱可塑性樹脂（印刷性が良
好なものであれば可）等を用いることができる。

【0021】 保護絶縁被覆層７は、半田付け時に印
刷抵抗体２への熱の伝達を抑制するとともに、印
刷抵抗体２及び緩衝絶縁層６を機械的に保護する
ために設けられたものである。この保護絶縁被覆
層７は、緩衝絶縁層６が焼成された後に、耐熱性
を有する絶縁樹脂を用いて印刷により形成され
る。この保護絶縁被覆層を構成する樹脂は、印刷
性が良好で耐溶剤性が高く、しかも半田付け時の
熱を受けた際に充分な機械的強度を保持している
ものであれば良く、熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹
脂でもよいが、好ましくは、半田付け時の熱によ
り自立性を失わない範囲で軟化する性質を有し且
つ冷却によりかたい状態に樹脂が良い。このよう
な樹脂としてはベース絶縁層４を形成する樹脂と
して好ましいとされたもの、例えばノボラツク型
エポキシ樹脂、ビスフエノールＡ形エポキシ樹脂
等を用いることができる。

【0022】 特に図示してないが、上記保護絶縁被
覆層７を必要に応じてソルダレジスト層により被
覆してもよい。

【0023】 上記のように、印刷抵抗体を緩衝絶縁
層を介して保護絶縁被覆層により覆う構造にする
と、保護絶縁被覆層及び緩衝絶縁層の２層により
印刷抵抗体を熱から保護することができ、また緩
衝絶縁層及びベース絶縁層が保護絶縁被覆層及び
絶縁基板の機械的歪みを吸収して印刷抵抗体に歪
みが生じるのを防止するので、抵抗体の抵抗値変
化を少なくすることができる。

【0024】 特に、上記実施例のように半田付け時
の熱により軟化する性質を有する熱硬化性絶縁樹
脂からなるベース絶縁層４の上に印刷抵抗体２を
形成して該印刷抵抗体の上を熱軟化性を有する緩
衝絶縁層６により覆い、該緩衝絶縁層の上を半田
付け時の熱により軟化する性質を有する熱硬化性
樹脂からなる保護絶縁被覆層７により更に覆う構
造にした場合には、絶縁被覆層１及び２により抵
抗体２を半田付け時の熱から保護することができ
る上に、抵抗体を熱衝撃から更に完全に保護でき
るため、印刷抵抗体２の抵抗値変化を極小するこ
とができる。

【0025】 即ち、半田付け時の熱が加わると、保
護絶縁被覆層７及びベース絶縁層４が軟化して熱
衝撃の一部を吸収し、同時に緩衝絶縁層６が軟化
して更に熱衝撃を吸収する。特に緩衝絶縁層は保
護絶縁被覆層よりも柔軟性が大きい状態に軟化す
るので、熱衝撃の殆んどがこの緩衝絶縁層により
吸収され、印刷抵抗体に歪みが生じて該抵抗体が
機械的に破壊されたり、抵抗値が大幅に変化した
りするのを防ぐことができる。緩衝絶縁層６は、
その材料によつては（例えば飽和ポリエステル樹
脂または飽和共重合ポリエステル樹脂を用いた場
合には）、半田付け時の熱により流動性を有する
状態になることがあり得るが、この緩衝絶縁層６
は、軟化することはあつても充分な機械的強度を
保持している熱硬化性樹脂からなる保護絶縁被覆
層７により覆われているため、流動性を有する状
態になつても何等支障を来たさない。

【0026】 上記実施例のように、印刷抵抗体の下
にベース絶縁層４を形成してこのベース絶縁層４
を半田付け時の熱によりある程度軟化する性質を
有する樹脂により形成すると、印刷抵抗体をその
両面から熱衝撃に対して保護することができるた
め、印刷抵抗体の耐熱性を高めその抵抗値の変化
を極小にすることができる。

【0027】 上記の効果を確認するため、上記実施
例のように、印刷抵抗体を基板の半田付け面に設
けて、該印刷抵抗体を緩衝絶縁層及び保護絶縁被
覆層により被覆した構造を有する回路基板につい
て、半田耐熱性試験を行つたところ、図５のよう
な結果が得られた。

【0028】 この試験においては、印刷抵抗体２の
面積抵抗値を700KΩ／□とした試料を10個ずつ
用意し、各試料を260℃の溶融半田中に５秒間デ
イツプする試験を３回繰返した。この試験に用い
た試料では、保護絶縁被覆層７をノボラツク型エ
ポキシ樹脂により形成し、ベース絶縁層４及び緩
衝絶縁層６を形成する材料を種々変えて試験を行
つた。尚図５の縦軸には抵抗値の変化率ΔR／Ｒ
をとつてあり、横軸にはデイツプ回数をとつてあ
る。また図５において各折れ線の実測値のプロツ
ト点から上下に伸びる直線は、実測値のバラツキ
の範囲を示している。

【0029】 図５において折れ線はベース絶縁層
を設けずに基板の半田付け面に印刷抵抗体を形成
し、緩衝絶縁層を介さずに直接、熱硬化性樹脂か
らなる保護絶縁被覆層により印刷抵抗体を被覆し
た場合、即ち従来例を示している。

【0030】 また折れ線は、ベース絶縁層を設け
ずに半田付け面に印刷抵抗体を形成し、緩衝絶縁
層及び保護絶縁被覆層としてそれぞれ飽和ポリエ
ステル樹脂及びノボラツク形エポキシ樹脂を用い
た場合を示している。このように、緩衝絶縁層及
び保護絶縁被覆層により印刷抵抗体を被覆する
と、半田付け後の抵抗値変化を従来のものに比べ
て大幅に抑制できることが分る。

【0031】 図５において乃至はベース絶縁層
及び保護絶縁被覆層を共にノボラツク型エポキシ
樹脂（半田付け時の熱を受けた時にある程度軟化
する性質を有する。）により形成して第１の絶縁
層を形成する材料を種々変えた場合を示したもの
で、乃至はそれぞれ緩衝絶縁層をシリコーン
樹脂、シリコーンゴム及び飽和ポリエステル樹脂
により形成した場合を示している。これらの試験
結果から明らかなように、ベース絶縁層及び保護
絶縁被覆層を半田付け時の熱を受けた時にある程
度軟化する性質を有する樹脂により形成すると、
半田デイツプを行つた後の抵抗値変化を一層少な
くすることができる。

【0032】 尚図５に折れ線〜で示した本発明
の各実施例において、印刷抵抗体が熱破壊された
試料は皆無であり、十分に実用性があることが確
認された。

【0033】 図３を参照すると、本発明の他の実施
例が示されている。この実施例においては、絶縁
基板３の半田付け面３ａにベース絶縁層４を介し
て印刷抵抗体２が形成され、各印刷抵抗体２の両
端は導電塗料からなる導電層５により導電部１の
抵抗体接続部１ｂに接続されている。基板３の他
面３ｂには銅箔等の金属箔、または導電塗料によ
り所定のパターンの配線用導体２０が形成され、
該導体２０の所定個所が基板３の貫通孔３Ａを通
して設けられた公知のスルーホール導電部２１に
より半田付け面３ａの導電部１の所定の部分に電
気的に接続されている。

【0034】 半田付け面３ａの印刷抵抗体２を覆う
ように熱軟化性絶縁材料からなる緩衝絶縁層６が
形成され、この緩衝絶縁層６を覆うように半田付
け時の熱により軟化する性質を有する熱硬化性樹
脂からなる保護絶縁被覆層７が形成されている。

【0035】 また基板の他面３ｂ側の配線用導体２
０を覆うように中間絶縁層２２が形成され、この
中間絶縁層２２の上に導電塗料からなるクロスジ
ヤンパ線２３が印刷されている。そしてこのクロ
スジヤンパ線２３と中間絶縁層２２とを覆うよう
に絶縁被覆層（オーバコート）２４が形成されて
いる。

【0036】 図４は本発明の更に他の実施例を示し
たもので、この実施例では、絶縁基板３の他面３
ｂ側にもアンダーコート１５を介して印刷抵抗体
２′が形成され、この印刷抵抗体２′は絶縁被覆層
２４により被覆されている。その他の点は図３の
実施例と同様に構成されている。

【0037】 上記の実施例では、基板の半田付け面
に印刷抵抗体が１層のみ設けられているが、基板
の半田付け面にアンダーコートを介して形成した
印刷抵抗体の上にベース絶縁層を介して更に他の
印刷抵抗体を形成して、該ベース絶縁層の上の印
刷抵抗体を緩衝絶縁層及び保護絶縁被覆層により
被覆する構造にすることもできる。 また基板上に、印刷抵抗体とともに、他の素
子、例えばキヤパシタンスが印刷により形成され
る場合にも、該他の素子を印刷抵抗体とともに第
１及び保護絶縁被覆層により被覆することにより
本発明を適用することができる。

【0038】

【発明の効果】 以上のように、本発明によれ
ば、半田付け時の熱を受けた際に軟化するベース
絶縁層を介して基板の半田付け面に印刷抵抗体を
形成して該印刷抵抗体を半田付け時の熱を受けた
際に軟化する性質を有する緩衝絶縁層で覆い、該
緩衝絶縁層を更に耐熱性を有する保護絶縁被覆層
で被覆したので、基板の半田付け面に半田付け時
の熱が加えられた時に印刷抵抗体への熱の伝達を
抑制することができ、印刷抵抗体が高熱にさらさ
れるのを防ぐことができる。特に本発明において
は、半田付け時の熱を受けた時に緩衝絶縁層及び
保護絶縁被覆層が相当量の熱を遮断し、同時に緩
衝絶縁層が保護絶縁被覆層よりも柔軟性が高い状
態に軟化して熱衝撃を吸収するので、印刷抵抗体
が熱衝撃により機械的に破壊されたり、抵抗値が
変化したりするのを防ぐことができる。また、印
刷抵抗体の下にベース絶縁層を形成してこのベー
ス絶縁層を半田付け時の熱によりある程度軟化す
る性質を有する樹脂により形成すると、印刷抵抗
体をその両面から熱衝撃及び機械的歪みに対して
保護することができるため、印刷抵抗体の耐熱性
及び機械的強度を高め、その抵抗値の変化を極小
にすることができる。従つて基板の半田付け面に
印刷抵抗体を備えた実用性の高い回路基板を得る
ことができ、回路基板の部品集積密度を高めるこ
とができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示した要部断面図で
ある。

【図２】図１の実施例における基板の半田付け面
のパターンの一例を示す要部平面図である。

【図３】本発明の更に他の異なる実施例の要部を
示す断面図である。

【図４】本発明の更に他の異なる実施例の要部を
示す断面図である。

【図５】本発明に係る回路基板の半田耐熱試験の
結果を示す線図である。

【符号の説明】

１……導電部 １ａ……半田付け部 １ｂ……抵抗体接続部 ２……印刷抵抗体 ３……絶縁基板 ３ａ……半田付け面 ４……ベース絶縁層 ５……導電層 ６……緩衝絶縁層 ７……保護絶縁被覆層。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半田付けが施される導電部を有す
   る面を備えた絶縁基板に印刷抵抗体を設けてなる
   印刷抵抗体付き回路基板において、 前記印刷抵抗体は前記絶縁基板の前記半田付け
   が施される導電部を有する面にベース絶縁層を介
   して形成され、 前記印刷抵抗体を覆うように緩衝絶縁層が形成
   され、 前記緩衝絶縁層を覆うように耐熱性を有する保
   護絶縁被覆層が形成されてなり、 前記ベース絶縁層及び前記緩衝絶縁層は半田付
   け時の熱を受けた時に軟化する性質を有する絶縁
   材料からなつていることを特徴とする印刷抵抗体
   付き回路基板。
2. 【請求項２】 前記緩衝絶縁層は、ベース絶縁層
   を形成する樹脂よりも柔軟性が高い状態に軟化す
   る飽和共重合ポリエステル樹脂、飽和ポリエステ
   ル樹脂、シリコーンゴム及びシリコーン樹脂を含
   む物質群から選択された絶縁材料からなつている
   請求項１に記載の印刷抵抗体付き回路基板。
3. 【請求項３】 前記ベース絶縁層は、半田付け時
   の熱により自立性を失わない範囲で軟化する性質
   を有するノボラツク型エポキシ樹脂またはビスフ
   エノールＡ型エポキシ樹脂からなつている請求項
   １または２に記載の印刷抵抗体付き回路基板。
4. 【請求項４】 前記導電部は金属箔からなつてい
   る請求項１乃至３のいずれか１つに記載の印刷抵
   抗体付き回路基板。