JPH0584679B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、絶縁基板の面上に抵抗体，コンデン
サ，コイル，直接半田付け不可能な配線等の電子
素子と半田付け可能な電極又は配線を印刷法によ
り形成する電子回路基板およびその製造方法に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、エツチング、めつき等の印刷法により配
線パターンを形成し、スクリーン印刷法等により
抵抗体，コンデンサ等を形成して、絶縁基板上に
ハイブリツド回路や印刷抵抗回路等を形成した電
子回路基板から知られている。例えば従来から知
られている、抵抗体を絶縁基板上に印刷法によつ
て形成する電子回路基板では、第４図に示すすよ
うに、RuO₂等からなる抵抗塗料を用いてセラミ
ツク絶縁基板１０上に所定のパターンの抵抗塗料
層を形成した後に、絶縁基板１１とともに抵抗塗
料層を約850℃の温度で焼成して抵抗体１２を形
成し、次いで酸化ルテニウム、銀パラジウム等の
貴金属を含有する導電塗料を用いて電極のパター
ンを形成した後約900℃の温度で焼成して半田付
け可能な電極部１３を形成している。

また第５図に示す電子回路基板のように、絶縁
基板の一方の面上に半田付け可能な銅箔１４から
なる配線パターンをエツチングにより形成した後
に、絶縁基板１０の他方の面上に抵抗体１２を焼
成し、絶縁基板を貫通して設けたスルーホールの
内壁に銀塗料等の導電材料を塗布して抵抗体１２
と配線パターンとを電気的に接続するものもあ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、例えば第４図に示す従来の電子
回路基板では、電子素子としての抵抗体１２の半
田付け時の熱による抵抗値の変化を少なくして安
定した電気的特性を得るために抵抗体１２を高い
温度で焼成しており、また電極部１３も半田食わ
れを防止するためにかなり高い温度で焼成してい
た。したがつて、この電子回路基板では、高温で
焼成するために高温炉の設備を必要とするばかり
か、加熱に要するエネルギが多くなるため、電子
回路基板の価格が高くなるのを避けられないとい
う問題があつた。また電極部１３の焼成温度を高
くしすぎると、電極部の焼成時の熱で抵抗体１２
の電気的特性が変化する虞れがあつた。

更に第５図に示す電子回路基板のように、絶縁
基板１１の一方の面に銅箔１４を形成する場合に
は、構造が複雑になつて回路の高密度化が図れな
い欠点があつた。またこの回路基板では銅箔の酸
化を防止する必要があるため、後に形成される抵
抗体１２の焼成温度を半田付け温度より低い温度
にせざるを得ず、低い温度で焼成された抵抗体１
２の抵抗値が半田付け時の熱で変化し易くなり、
精密回路定数を要する用途には使えないという問
題があつた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明をその実施例を示す第１図を参照して説
明する。本出願の第１の発明は、絶縁基板１と、
熱硬化性樹脂を焼成材料中に含んで絶縁基板の上
に焼成により形成された半田付け不可能な電子素
子（抵抗体２）と、電子素子の少なくとも一部に
接続されるようにして絶縁基板１の上に所定のパ
ターンで焼成により形成され上面に無電解めつき
の核となるめつき核物質３ｂを備えた導電塗料層
３と、導電塗料層３の上に形成された無電解めつ
き層３ｃとから構成され、導電塗料層が熱硬化性
樹脂に主たる導電体としてカーボンを含有させて
なる熱硬化性導電塗料を用いて形成されている。

また本出願の第２の発明は、絶縁基板１の上に
熱硬化性樹脂を含む焼成材料を用いて半田付け不
可能な電子素子（抵抗体２）のパターンを形成し
該パターンを焼成して前記電子素子を形成する工
程と、電子素子の少なくとも一部を被覆するよう
にして絶縁基板１の上に熱硬化性樹脂に主たる導
電体としてカーボンを含有させた熱硬化性導電塗
料を所定のパターンで塗布して導電塗料層３ａを
形成する工程と、導電塗料層３ａの上に無電解め
つきの核となるめつき核物質３ｂをふりまく工程
と、導電塗料層３ａを焼成する工程と、焼成した
導電塗料層３ａの上に無電解めつき層３ｃを形成
する工程とから成り、電子素子を焼成する温度を
半田付け温度より高い温度とし、導電塗料層３ａ
を焼成する温度を半田付け温度より低い温度にし
たことを特徴とする電子回路基板の製造方法であ
る。

［発明の作用］ 本発明では、電子素子と無電解めつき層との間
の電気的接続を主たる導電体としてカーボンを含
有する熱硬化性導電塗料を用いて形成した導電塗
料層３ａによつて確実に確保できる。熱硬化性樹
脂にカーボンを含有させた熱硬化性導電塗料は、
価格が安価である上、低温で焼成した場合でも十
分な導電性を確保できるため、少ない加熱エネル
ギを用いて安価に導電塗料層を形成することがで
きる。また導電塗料層３ａを低温で焼成できるこ
とから、これにあわせて電子素子の焼成温度も低
くすることができ、電子回路基板の価格を安価に
することができる。更に本発明では、めつきの核
が導電塗料層３ａの上に設けられているため、耐
熱性に優れた半田食われのない無電解めつき層３
ｃが得られる。

第２の発明によれば、熱硬化性樹脂を含む焼成
材料を用いて電子素子を焼成する温度を半田付け
温度より高い温度とし、導電塗料層３ａを焼成す
る温度を半田付け温度より低い温度にしたので、
導電塗料層３ａの焼成時の熱により電子素子の電
気的特性が変化することを防止することができ
る。

［実施例］ 第１図は、本発明により製造した電子回路基板
の一実施例を示しており、同図において符号１で
示す部材はセラミツク，エポキシ系，ビスマレイ
ミド−トリアジン（BTレジン）系等の材料から
なる絶縁基板であり、絶縁基板１の一方の面（表
面）上には、電子素子としての抵抗体２が印刷法
により所定のパターンで形成されており、抵抗体
２の両側には所定のパターンの電極部３，３が形
成されている。電極部３は、抵抗体２の端部と一
部が接続されるように絶縁基板１の上に形成され
た導電塗料層３ａと該導電塗料層３ａの上面上に
固着された無電解めつきの核となる銅粉末等のめ
つき核物質３ｂと、一部が抵抗体２の上に結合す
るようにして無電解めつきにより形成された無電
解めつき層３ｃとから構成されている。

上記実施例において、絶縁基板１は抵抗体２の
焼成温度に耐え得る耐熱性を有していればよく、
上記の材質に限定されるものではない。

抵抗体２は、ポリイミド，シリコン，BTレジ
ン等の熱硬化性樹脂をバインダとしたカーボンを
含有する抵抗塗料を用いて絶縁基板１上に所定の
パターンを印刷し、半田付け温度（約240℃）よ
り高い温度で該パターンを絶縁基板１に焼付けて
形成される。抵抗体２を半田付け温度より高い温
度で焼成するのは、半田付け時に電極部３から伝
わる半田の熱によつて、抵抗体２の抵抗値が変化
するのを防止するためである。

導電塗料層３ａは、半田付け時の熱に耐え得る
有機系の熱硬化性導電塗料を用いて形成されてお
り、熱硬化性導電塗料としては、例えば、エポキ
シ，フエノール，メラミン，アクリル等の熱硬化
性樹脂をバインダとして、銀，金，酸化ルテニウ
ム，パラジウム，銅，カーボン等を導電体として
含有するものがある。特に、主たる導電体として
カーボンを含有する導電塗料を用いれば、電子回
路基板の価格を大幅に下げることができる。上記
実施例では、バインダとしてエポキシを用い、導
電体としてカーボンを用いた熱硬化性導電塗料に
より、導電塗料層３ａを形成している。

上記本発明により製造した上記電子回路基板の
製造工程は次の通りである。まず、抵抗塗料を用
いてスクリーン印刷法等により基板１の表面上に
所定のパターンの抵抗塗料層を形成し、該抵抗塗
料層を基板１とともに約260℃の温度で焼成して
抵抗体２を形成する。次に、絶縁基板１の表面上
に所定のパターンで導電塗料を塗布して未硬化状
態の導電塗料層３ａを形成する。尚該実施例で
は、抵抗体２と導電塗料層３ａととの接続境界部
に〓間が形成されてめつき液がこの〓間から侵入
するのを防止するため、境界部を導電塗料層３ａ
の塗料と同じ塗料で被覆して境界被覆部を形成し
ている。境界被覆部の形成を導電塗料層の被覆と
同時に行つてもよいのは勿論である。上記実施例
では境界被覆部も導電塗料層３ａの一部を構成し
ている。

導電塗料層３ａを形成した後、導電塗料が粘着
性を有している間に無電解めつきの核となる銅粉
末，銀粉末，ニツケル粉末等からなるめつき核物
質３ｂを導電塗料層３ａの上面上にふりまく。尚
抵抗体２上に銅粉末等が付着しないようにするた
めには、抵抗体２の露出している部分の領域を、
スクリーンインク，液状レジスト，ドライフイ
ル，フオトレジスト等の適宜のレジストで被覆し
ておけばよい。ただし銅粉末等を散布した後に、
適宜の方法で該銅粉末等を取除けば、このような
レジストは必ずしも必要ない。めつき核物質３ｂ
を導電塗料層３ａに付着させた後、導電塗料層３
ａを抵抗体２の焼成温度（260℃）および半田付
け温度（240℃）よりも低く且つめつき核物質３
ｂとしての銅粉末等が酸化しない温度（150℃）
で焼成する。ここのようにして抵抗体２の焼成温
度よりも低い温度で導電塗料層３ａを焼成すれ
ば、抵抗体２の抵抗値が導電塗料層３ａの焼成温
度によつて変化するのを防止することができる。

導電塗料層３ｃを焼成した後、無電解めつき層
３ｃを、公知のアデイテイブ法により形成する。
めつきの析出金属としては、銅，ニツケル等の半
田に強い金属を用いれば、半田食われに強い無電
解めつき層を形成できる。尚抵抗体２の露出部を
覆うレジストとしてめつきレジストを用いれば、
抵抗体２の露出部がめつき液によつて化学変化を
受けるのを防止できる。尚めつき液の化学変化が
抵抗値に与える影響は、熱による抵抗値の変化と
比べて小さいので、めつきレジストは必ずしも必
要ない。

上記実施例によれば、半田が付けられる部分を
めつき核物質３ｂが固着された導電塗料層３ｃを
介して無電解めつきで形成するので、導電塗料層
３ｃを低い温度で焼成しても半田食われがない。
言いかえれば、半田が付けられる部分を無電解め
つきで形成するので、導電塗料層３ａの焼成温度
を半田付け温度よりも低くすることができ、また
導電塗料層３ａの焼成温度を低くできれば、抵抗
体２の焼成温度も併せて低くすることができる。
したがつて、製造工程における加熱温度を全体的
に低くすることができるので、加熱に必要なエネ
ルギ量を少なくすることができ、製造価格を大幅
に下げることができる。

また、上記実施例によれば、導電塗料層３ａを
介して無電解めつき層３ｃを形成するので、電子
素子としての抵抗体２と無電解めつき層３ｃとの
間に導電路を形成できる上、半田付け時の熱伝達
率を小さくして、半田の熱による抵抗体２の抵抗
値の変化を小さくすることができる。

尚上記実施例において、電極部３だけでなく配
線パターンを、電極部３の構成と同様に導電塗料
層と電解めつき層とからなる構成で形成しても良
いのは勿論である。この様にすれば、電極部３と
配線パターンの形成を同時に行うことができる
上、配線の高密度化を図れる利点がある。

上記第１図の実施例では、特に抵抗体２に何の
保護層も設けていないが、第２図に示すように、
抵抗体２の大部分を絶縁性を有する絶縁保護層４
によつて被覆してもよい。この保護層４は、公知
のめつきレジストでよく、抵抗体２の外周面のう
ち導電塗料層３ａと接続される部分と絶縁基板１
に接続される部分とを除いたすべての面を覆うよ
うに、抵抗体２を形成した後に抵抗体２の上に公
知の方法で配置する。尚保護層４を設けた場合に
も、めつき液の侵入を防止するため、導電塗料を
塗布する際に導電塗料層３ａと保護層４の境界部
を、上記第１図の実施例と同様に、導電塗料層３
ａを構成する導電塗料によつて被覆する。保護層
４の大きさは、抵抗体２と導電塗料層３ａとの電
気的接続を十分に行える大きさであればよく、保
護層４の幅を抵抗体２の幅と一致させるようにし
て、導電塗料層３ａを抵抗体２の端面にのみ接続
するようにしてもよい。

上記実施例では、抵抗体２を絶縁基板１上に直
接形成しているが、第３図に示すように、アンダ
ーコートを含むベース層５を介して抵抗体２を絶
縁基板１上に形成してもよいのは勿論である。こ
のベース層５の形成は、絶縁基板１上抵抗塗料を
塗布して、抵抗体２を形成する前に行う。ベース
層がアンダーコートである場合には、基板１の全
面にベース層５が施されることになる。このよう
なベース層５を設ければ、絶縁基板１が含有する
湿度の影響を防止できるほか、抵抗体２を形成す
る面をより平坦にして抵抗値のバラツキを小さく
することができる。

上記実施例では、半田付け不可能な電子素子と
して抵抗体を例にあげて説明したが、本発明は抵
抗体を印刷法により形成する電子回路基板に限定
されるものではなく、印刷法により形成されるコ
ンデンサ、コイル等の電子素子を含む電子回路基
板にも適用できるのは勿論である。また、電子素
子の形状および電極部３の形状は任意である。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、電子素子と無電
解めつき層との間の電気的接続を主たる導電体と
して熱硬化性樹脂にカーボンを含有する熱硬化性
導電塗料を用いて形成した導電塗料層によつて確
実に確保できる。そしてカーボンを含有する熱硬
化性導電塗料は、価格が安価である上、低温で焼
成した場合でも十分な導電性を確保できるため、
少ない加熱エネルギを用いて安価に導電塗料層を
形成することができる。また導電塗料層を低温の
焼成により形成できることから、これにあわせて
電子素子の焼成温度も低くすることができ、少な
い加熱エネルギを用いて電子回路基板の価格を安
価にすることができる。更に本発明では、めつき
の核が導電塗料層の上に設けられているため、耐
熱性に優れた半田食われのない無電解めつき層を
得ることができる。

また第２の発明によれば、熱硬化性樹脂を含む
焼成材料を用いて電子素子を焼成する温度を半田
付け温度より高い温度とし、導電塗料層を焼成す
る温度を半田付け温度より低い温度にしたので、
導電塗料層の焼成時の熱により電子素子の電気的
特性が変化することを防止することができる利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子回路基板の一実施例の構
成を示す断面図、第２図は保護層を有する本発明
に係る電子回路基板の構成を示す断面図、第３図
はベース層を介して抵抗体を絶縁基板上に形成し
た状態を示す断面図、第４図および第５図は、そ
れぞれ従来の電子回路基板の構成を示す断面図で
ある。 １……絶縁基板、２……抵抗体、３……電極
部、３ａ……導電塗料層、３ｂ……めつき核物
質、３ｃ……無電解めつき層、４……保護層、５
……ベース層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁基板と、熱硬化性樹脂を焼成材料中に含
   んで前記絶縁基板の上に焼成により形成にされた
   半田付け不可能な電子素子と、前記電子素子の少
   なくとも一部に接続されるようにして前記絶縁基
   板の上に所定のパターンで焼成により形成され上
   面に無電解めつきの核となるめつき核物質を備え
   た導電塗料層と、前記導電塗料層の上に形成され
   た無電解めつき層とからなり、前記導電塗料層が
   熱硬化性樹脂に主たる導電体としてカーボンを含
   有させてなる熱硬化性導電塗料を用いて形成され
   ている電子回路基板。 ２ 前記電子素子は、抵抗体、コンデンサ、コイ
   ルまたは直接半田付けすることができない材料か
   ら形成された配線またはこれらの組合せであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電
   子回路基板。 ３ 前記電子素子の外面のうち前記絶縁基板に接
   続されている部分および前記導電塗料層に接続さ
   れている部分を除くすべての面は無電解めつき液
   によつて侵されることのない絶縁性保護層により
   被覆されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の電子回路基板。 ４ 前記導電塗料層と前記絶縁性保護層との接続
   境界部は前記導電塗料と同じ塗料によつて被覆さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載の電子回路基板。 ５ 前記電子素子はベース層を介して前記絶縁基
   板に設けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項に記載の電子回路基板。 ６ 絶縁基板の上に熱硬化性樹脂を含む焼成材料
   を用いて半田付け不可能な電子素子のパターンを
   形成し該パターンを焼成して前記電子素子を形成
   する工程と、前記電子素子の少なくとも一部を被
   覆するようにして前記絶縁基板の上に熱硬化性樹
   脂に主たる導電体としてカーボンを含有させた熱
   硬化性導電塗料を所定のパターンで塗布して導電
   塗料層を形成する工程と、前記導電塗料層の上に
   無電解めつきの核となるめつき核物質をふりまく
   工程と、前記導電塗料層を焼成する工程と、焼成
   した前記導電塗料層の上に無電解めつき層を形成
   する工程とから成り、 前記電子素子を焼成する温度は半田付け温度よ
   り高く、前記導電塗料層を焼成する温度は半田付
   け温度より低い温度であることを特徴とする電子
   回路基板の製造方法。 ７ 前記導電塗料層を焼成する温度は前記めつき
   核物質を酸化させない温度であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項に記載の電子回路基板の
   製造方法。