JPS63161694A - 印刷抵抗付き回路基板の製造方法 - 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） 本発明は銅張樹脂積層板から成る回路面に印刷によって
形成する抵抗素子に関するものである。更に詳しくは電
子機器として厳しい環境下におかれても、従来にない優
れた耐湿・耐水性および耐熱性を有する信頼性の高い印
刷抵抗付き回路基板に関するものである。

（従来技術） 従来、印刷抵抗付き回路基板は■直接銅回路電極間に抵
抗ペーストを重ね印刷する方法、■銅回路電極上に銀ペ
ーストを重ね印刷し、次いで該ｉ艮ペーストを介し抵抗
ペーストを印刷する方法、■銅回路電極間に該電極から
離れて抵抗ペーストを印刷しておき次いで該銅回路電極
と印刷抵抗間を銀ペーストによって接続させる方法およ
び■銅張樹脂積層板を用いずに樹脂積層板上に直接銀ペ
ーストまたは銅ペーストで回路を形成した後に電極間に
抵抗ペーストを印刷する方法等種々の方法が知られてい
る。　　　′ しかしながら、これらの従来の方法によって得られる印
刷抵抗付き回路基板は耐湿・耐水性や耐熱性が悪く、信
頼性に非常に欠けるものしか得られない。

これらの信頼性の試験として例えばプレッシャークツカ
ーテスト（１２５℃、１００％ＲＨ１２，３ａｔｍ以下
ＰＣＴという）においては抵抗値が大きく変化するとと
もに抵抗値のバラツキが急速に増大し、高度の信頼性が
要求される半導体集積回路（以下ＩＣという）搭載用回
路基板としては、殆ど採用されていないのが実状である
。

また、従来の銀ペーストを用いる方法は、銀ペーストを
用いる為に銅回路の電極間を広くとらなければならず回
路のＦＲ細化ができにくくなり、さらにバイヤスを負荷
する信頼性試験においては導通抵抗の増加や、銀のマイ
グレーションによる回路のショート・断線が発生し易い
等の致命的欠陥があった。

（発明の目的） 本発明は従来の方法では得られなかった、極めて厳しい
環境条件下においても十分に安定な印刷抵抗素子をもっ
た印刷抵抗付き回路基板を得る方法を提供するものであ
り、その最終の目的とするところは益々高格度化・高信
顆性化する電子機器に使用することができる印刷抵抗付
き回路基板を提供することにある。

（発明の構成） 本発明は銅張樹脂積層板を通常のサブトラクティブ法に
よって回路加工し、次いで回路の電極間に、カーボンペ
ースト等の抵抗ペーストをスクリーン印刷して作成する
印刷抵抗付き回路基板の製造方法において、銅回路の電
極部において少なくとも抵抗ペーストとの重なる部分に
あらためて金メッキを施し、しかる後に抵抗ペーストを
スクリーン印刷層ることを特徴とする印刷抵抗付き回路
基板の製造方法に関するものである。

本発明において用いられるメッキは金メッキであり、こ
れらの金メッキは回路板の端子部の金メッキや、回路全
体に施す金メッキがあるが、これ等はいずれも回路銅箔
の酸化防止による保護が主たる目的であって回路基板に
形成される抵抗素子の性能が考慮されたものではない。

本発明者等は回路基板上に形成される抵抗素子の抵抗値
安定化をはかることに主眼をおき印刷抵抗付き゛回路基
板の製造方法を種々検討した結果、本発明に到達したも
のである。

即ち、回路基板に印刷によって形成する抵抗素子の性能
は、これに用いられる抵抗ペーストの性能、銅張樹脂積
層板の性能によっても抵抗値安定性に影響を受けると考
える。

しか１−ながらこれらの素材を種々選択した結果、抵抗
ペーストについては例えば樹脂系をエポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、ウレタン書脂やイミド（Ａ脂と変えても信
頼性試験における抵抗値安定性に矢差なく、いずれもＰ
ＣＴでは処理前の抵抗値に対して大きく変動する（３０
〜５０％）。同様に樹脂基板素材を紙基材フェノール樹
脂銅張積層板、ガラスクロス基材エポキシ樹脂銅張績層
板やガラスクロス基材ポリイミド樹脂銅張積層板と種々
変えてもＰＣＴでは変化が大きく有志な差は見いだされ
なかった。

そこで本発明者等は電極部の構造に着目し、電極箔の表
面の洗浄や粗化によって電極部と抵抗ペースト界面にお
ける導通の安定化を計ったがＰＣＴではこれ等は抵抗値
安定化には全く効果の無いことが解った。

そこで電極部に金メツ′キを施し、しかる後に抵抗ペー
ストをスクリーン印刷する方法が抵抗素子の抵抗値安定
性が非常に優れるという驚くべきことをみいだした。

この理由としては回路基板の組み立て工程や、その後の
過酷な環境情況のもとて抵抗ペーストと接する回路電極
が界面や、抵抗ペースト自体を通じて熱や水分と共にｉ
素が電極表面に到達しても金メッキ層表面は化学変化が
生ぜず、■酸化安定性に優れており、このために回路電
極面と抵抗ペースト間の導通安定性が極めて優れている
ためと考えられる。

これに対し金メッキのない銅箔表面そのままの場合や、
金メッキ以外の半田メッキ等を施した場合にはこれらの
電極表面が熱や水や酸素等によって化学変化により一部
不導体化や抵抗ペーストとの密着力の低下を起こすため
に導通安定性が低下し信頼性に欠けるものと考えられる
。

本発明において金メッキは、銀箔回路全体に金メッキを
施したものでも、必要部分のみに金メッキを施したもの
でも良い。又、金メッキの下地としてニッケルメッキを
施した後金メッキを施したものでも何等差し支えがなく
、むしろニッケルメッキの上に金メッキを施したものの
ほうがコスト等の問題から望ましい。

これらの金メッキは特にＩＣ１ｉ載用基板に印刷抵抗を
形成する場合には好適である。

即ち、ＩＣを金線で直接樹脂回路基板に結線する場合、
ＩＣ搭載部分には金メッキが必要であり、これらを同時
に金メッキをすることができる。

又、金メッキに用いる金の純度は９８％以上出あれば使
用可能であるが高純度である方が好適であり９９．９９
％以上であることが望ましい。

金メッキの厚さは０．０５〜５μｍであればよい。

又下地メッキとしてニッケルメッキをする場合は下地メ
ッキ層との合計の厚さが５５μｍを越えると、印刷抵抗
と電極部との重なり部分の段差が大きくなりすぎ、抵抗
にクラックが発生する原因となると同時に印刷で抵抗を
形成刷ることが難しくなる。又金メッキの厚さが０．０
５μｍ以下になると導通安定性が悪くなる欠点が生じる
。

このため金メッキ層の厚みは０．０５〜５μｍ好ましく
は０．１〜３μｍであることが望ましい。

（発明の効果） 本発明の方法によって製造された印刷抵抗付き回路基板
は、ＩＣ搭載用基板をはじめとして、各種の高精度・高
信頼性の電子線器用の回路基板として用いることができ
る。即ち印刷抵抗付き回路基板を用いて電子機器を組み
立てる工程、更には完成品の信頼性試験において従来の
方法により製造されたものは抵抗値が大幅に変動し、実
用に耐えなかったが本発明の方法によるものはＰＣＴに
おいても抵抗値変動を高々１０％以内に抑えることがで
きるため、従来は不可能比あったＩＣ搭載用基板やアナ
ログ回路用基板として使用でき電子機器の高精度・高密
度化さらには高信頼性化が達成できるものである。

（、実施例） 実施例１ 厚さ０．２ｍｍのガラスクロス基材エポキシ樹脂銅張積
層板を通常のサブトラクティブ法によって加工し、回路
を形成した。この回路上全面に０．１μｍ（ｍｉｎ）の
厚さの金メッキを施し所定の抵抗部にカーボンペースト
をスクリーン印刷し印刷抵抗１すき回路基板を作成した
。

抵抗サイズは幅１ｍｍ、長さ２ｍｍであり抵抗値は７゜
６にΩであった。この印刷抵抗付き回路基板に各種の電
子部品を搭載する為の組み立て処理をした後ＰＣＴを行
い抵抗値変動を測定したところ７．２にΩであり、初期
の抵抗値に対する変化率は５．２％であり優れた抵抗値
安定性を有していた。

実施例２ 厚さ０．６ｍｍのガラスクロス基材エポキシ樹脂銅張積
層板の回路部の抵抗電極部及びＩＣ搭載部を除き全面に
メッキレシストを印刷後スルファミン酸ニッケル浴でニ
ッケルメッキをおこない１８μｍのメッキ層を形成した
。更にこの上に純度９９．９９％以上の金メッキを行い
０．６μｍのメッキ層を形成した。

次いでメッキレシストを剥離後、エツチングレジスト印
刷、エツチング、エツチングレジスト剥離によって部分
金メッキ付き回路基板を作成した。

所定の抵抗部にフェノール樹脂系カーボンペーストをス
クリーン印刷しさらに回路の必要部分にソルダーレジス
トを印刷し印刷抵抗付き回路基板を得た。この時３箇所
の抵抗値は１１．０５にΩ、８゜８７にΩ、４．７０に
Ωであった。この回路基板にＩＣを搭載しく１５０℃・
６０ｍ１ｎ＞次いでチップコート（１５０°Ｃ−１８０
ｍ１ｎ＞後、その池の部品を搭載（半田浴浸せき２４０
°Ｃ・１０ｓｅｃ）を行ったところ、上記抵抗値は１０
．４８にΩ、８．５４にΩ、４゜５４にΩであり、さら
にＰＣＴで３２時間処理後の抵抗値はそれぞれ１０．２
９にΩ、８．２０にΩ、４．５９にΩであった。組み立
て前の抵抗値に対する変化率は６．５％、７．５％、６
．６％であり極めて抵抗値が安定した優れた回路基板で
あった。

比較例１ 実施例２と同様に０．６　　のガラスクロス基材エポキ
シ樹脂銅張積層板を用い、抵抗を印刷するための電極部
はメッキ処理せずに銀箔に直接抵抗ペーストを印刷して
印刷抵抗付き回路基板を得た。

実施例２と同様の３箇所の抵抗値の初期値はそれぞれ１
１．６２にΩ、９．０１にΩ、４．８８にΩであった。

このものを実施例２と同様に組み立て後ＰＣＴ処理した
後の抵抗値は１５．３３にΩ、１０．２３にΩ、６．６
０にΩであり抵抗値の変化率はそれぞれ３１゜９％、１
３゜５％゛、３５．５％でありバラツキも大きく、抵抗
値安定性が悪くＩＣ搭載用の抵抗けき回路基板としては
使用できないものであった。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅張樹脂積層板を通常のサブトラクティブ法によ
   って回路の電極間に、カーボンペスト等の抵抗ペースト
   をスクリーン印刷してなる印刷抵抗付き回路基板の製造
   方法において、回路基板の少なくとも印刷抵抗となる抵
   抗ペーストと接する印刷回路電極部をあらためて金メッ
   キを施し、次いで該金メッキ面に重ねて抵抗ペーストを
   スクリーン印刷する事を特徴とする印刷回路付き回路基
   板の製造方法。
2. （２）金メッキが２層構造であり、１層目がニッケルメ
   ッキであり、その上に２層目として金メッキを施してな
   る特許請求の範囲第１項記載の印刷抵抗付き回路基板の
   製造方法。
3. （３）ニッケルメッキの厚みが０．１〜３０μｍであり
   、金メッキ層の純度が９８％以上であり、かつ厚みが０
   ．０５〜５μｍである特許請求の範囲第１項および第２
   項記載の印刷抵抗付き回路基板の製造方法。