(57)【要約】【課題】抵抗の材質と幅及び回路パターンの幅を変えることなく、従来の抵抗値よりも低い抵抗値が得られるプリント配線板の提供。【解決手段】回路パターン間に金属薄膜からなる抵抗体が形成されたプリント配線板であって、当該回路パターン間における抵抗体の形状が、回路パターン方向に対して直交する単一の直線状にならない形状に形成されているプリント配線板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路パターン間に抵抗体が形成されたプリント配線板であって、当該回路パターン間における抵抗体の形状が、回路パターン方向に対して直交する単一の直線状にならない形状に形成されていることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記抵抗体の形状が、回路パターン方向に対して斜め直線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記抵抗体の形状が、少なくとも１つ以上の折れ曲がりを持つ折曲線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記折曲線が、回路パターン方向に対する垂直直線部と平行直線部の連続線からなることを特徴とする請求項３に記載のプリント配線板。
【請求項５】
前記抵抗体の形状が、曲線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項６】
前記抵抗体が、金属薄膜からなることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のプリント配線板。
【請求項７】
前記抵抗体が、導電性粉末を分散させた樹脂からなることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のプリント配線板。
【請求項８】
前記抵抗体が、導電性高分子からなることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のプリント配線板。
【請求項９】
前記抵抗体が、基板内部に内蔵されていることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗体を備えたプリント配線板、特に配線パターン間に抵抗体が形成されたプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の機器の小型・高性能化に伴って、搭載されるプリント配線板においても更なる小型・高密度配線化が要求されており、その結果、従来プリント配線板の外層に実装していたチップ部品に加えて、パターン形成等の手法により内層や外層に部品を形成する形態も採用されつつある。
【０００３】
このようなプリント配線板の製造方法としては、図１１〜図１２に示したような製造方法が既に知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
上記の製造方法は、まず、図１１（ａ）に示したように、絶縁基材１の表面にニッケル−リンめっきからなる抵抗層２を形成し、次いで、当該抵抗層２の表面に銅めっき等の金属層３を形成する。
【０００５】
次に、図１１（ｂ）に示したように、前記金属層３上に第一エッチングレジストパターン４を形成し、次いで、エッチング処理により当該第一エッチングレジストパターン４から露出している金属層３を除去する（図１１（ｃ）参照）。
【０００６】
次に、図１１（ｄ）に示したように、前記第一エッチングレジストパターン４を剥離し、次いで、前記金属層３をエッチングレジストとしてエッチング処理を行い、露出している抵抗層２を除去することによって、所望の回路パターンを得る（図１１（ｅ）参照）。
【０００７】
次に、図１２（ｆ）に示したように、回路パターン上に第二エッチングレジストパターン５を形成し、次いで、エッチング処理により露出している回路パターンの一部を除去した後（図１２（ｇ）参照）、当該第二エッチングレジストパターン５を剥離することによって、特定の回路パターン３ａ間に抵抗体２ａが形成されたプリント配線板Ｐａ３を得る（図１２（ｈ）参照）ものである。
【０００８】
前記製造工程で得られた特定の回路パターン３ａ間に抵抗体２ａが形成されたプリント配線板Ｐａ３の当該抵抗部分の形状は、一般的に、図１０に示すように、理論抵抗値を算出し易い最も単純な形状である四隅が９０°の長方形で、回路パターン方向Ｃｉに対して直交する単一の直線状となっている。
【０００９】
このような従来のプリント配線板においては、抵抗体２ａからなる抵抗の抵抗値は、金属の体積抵抗値、金属薄膜の厚さ、回路パターン断線部分つまり抵抗部分の幅、長さ、面積等の条件に依存する。
【００１０】
材料として完成している金属薄膜を用いて抵抗を形成する場合、金属の体積抵抗値と金属薄膜の厚さは固定されている為、抵抗値は抵抗部分の幅、長さ、面積に依存する。
【００１１】
ここで、従来の基本的な抵抗部分の形状を示す図７を用いて、抵抗形状と抵抗値の関係を説明する。図７に示す形状の場合、抵抗値は抵抗部分の長さに比例し、幅に反比例する。
【００１２】
例えば、高い抵抗値を得るには、抵抗の長さを長くすることで抵抗値が大きくなる。この場合、回路パターンの長さの分だけ抵抗部分の長さも大きくすることができる。すなわち回路パターンの長さの分だけ抵抗値を大きくすることが可能である。
【００１３】
ところが、低い抵抗値を得るには、回路パターンの狭ピッチ形成限界つまりエッチングレジストパターンの形成限界により、一定の限界値を持つ。
【００１４】
例えは、銅パターンのエッチングを感光性レジストを用いたサブトラクティブ法で行う場合、ドライフィルムの露光性や現像性の限界から、銅パターンのエッチング幅は現状３０〜４０μｍ程度が最低限界であり、それ以下の設定が困難である。金属薄膜のように体積抵抗値と厚みが固定された抵抗では、抵抗部分の幅が固定されている場合、抵抗部分の長さを小さくすることが抵抗値を低くする唯一の手段となるが、前述の銅パターンのエッチング幅の最低限界から、回路パターン幅が固定された状況下での低抵抗値化には限界がある。
【００１５】
前記の低抵抗値化の限界を超える低い抵抗値を得る手段として、回路パターン幅を大きくする方法、或いは、回路パターンを並列配置する方法等がある。
【００１６】
例えば、図８に示すように、抵抗部分２ａの回路パターン３ａ幅を局所的に大きくし抵抗の幅を大きくすることで低い抵抗値が得られる。
【００１７】
また、別の方法では、図９に示すように、回路パターン３ａを並列に配置し合成抵抗体２ａとすることによって低い抵抗値が得られる。
【００１８】
しかし、図８や図９に示す上記の方法では、いずれにしても抵抗部分及びその近傍の回路パターンでパターン幅が大きくなってしまい、プリント配線板上の配線密度が上がらない。更に、電気的特性に関しても、局所的に回路パターン幅が変化したり複線化したりすると、インピーダンスの整合が難しくなってしまう。
【特許文献１】特開２００３−１６８８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は上記不具合を解消すべくなされたもので、その課題とするところは、抵抗の材質と幅及び回路パターンの幅を変えることなく、従来の抵抗値よりも低い抵抗値が得られるプリント配線板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決すべく請求項１に係る本発明は、回路パターン間に抵抗体が形成されたプリント配線板であって、当該回路パターン間における抵抗体の形状が、回路パターン方向に対して直交する単一の直線状にならない形状に形成されていることを特徴とする。
【００２１】
このように、当該抵抗体の形状を、回路パターン方向に対して直交する単一の直線状にならないように形成することにより、限られた回路パターン幅で抵抗部分の幅寸法を従来よりも長くすることができ、従来の抵抗値よりも低い抵抗値が得られる。
【００２２】
また、請求項２に係る本発明は、前記抵抗体の形状が、回路パターン方向に対して斜め直線状に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
これにより、高精度のパターン形成技術を用いることなく、比較的容易に従来の抵抗値よりも低い抵抗値が得られる。
【００２４】
また、請求項３に係る本発明は、前記抵抗体の形状が、少なくとも１つ以上の折れ曲がりを持つ折曲線状に形成されていることを特徴とする。
【００２５】
これにより、限られた回路パターン幅で、更に低い抵抗値が得られる。
【００２６】
また、請求項４に係る本発明は、前記折曲線が、回路パターン方向に対する垂直直線部と平行直線部の連続線からなることを特徴とする。
【００２７】
これにより、限られた回路パターン幅で、比較的容易に更に低い抵抗値が得られる。
【００２８】
また、請求項５に係る本発明は、前記抵抗体の形状が、曲線状に形成されていることを特徴とする。
【００２９】
これにより、前記抵抗体各角の端部の形状が崩れることを回避できる。
【００３０】
また、請求項６に係る本発明は、前記抵抗体が、金属薄膜からなることを特徴とする。
【００３１】
これにより、体積抵抗値と厚みを自由に可変できない金属薄膜を用いて抵抗を形成する場合でも、従来の抵抗値よりも低い抵抗値が得られる。
【００３２】
また、請求項７に係る本発明は、前記抵抗体が、導電性粉末を分散させた樹脂からなることを特徴とする。
【００３３】
これにより、体積抵抗値と厚みを自由に可変できない導電性粉末を分散させてある樹脂を用いて抵抗を形成する場合でも、従来の抵抗値よりも低い抵抗値が得られる。
【００３４】
また、請求項８に係る本発明は、前記抵抗体が、導電性高分子からなることを特徴とする。
【００３５】
これにより、体積抵抗値と厚みを自由に可変できない導電性高分子を用いて抵抗を形成する場合でも、従来の抵抗値よりも低い抵抗値が得られる。
【００３６】
また、請求項９に係る本発明は、前記抵抗体が、基板内部に内蔵されていることを特徴とする。
【００３７】
これにより、従来の抵抗値よりも低い抵抗値が得られる前記抵抗体を、部品内蔵基板の一部として利用することが可能となり、本願発明の利用範囲が飛躍的に向上する。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、回路幅が固定された条件下では低抵抗化に限界があった従来の抵抗体と比較し、更に低い抵抗値を実現する抵抗体を備えたプリント配線板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
まず、本発明のプリント配線板の形成抵抗の概念を図１を用いて簡単に説明する。尚、図１に示したプリント配線板を得るための具体的な製造方法は後述する。
【００４０】
当該図１に示す本発明のプリント配線板は、直線状の回路パターン３ａ中に、当該回路パターン方向Ｃｉに対して斜め直線状の断線部分が形成されていると共に、当該斜め直線状の断線部分に抵抗層２からなる抵抗体２ａが配置されている。すなわち、回路パターン３ａ間に、両端に電極を備えた抵抗体２ａが斜め直線状に形成されている。
【００４１】
前記抵抗体２ａは、前記回路パターン３ａを構成する主な成分である銅よりも高い体積抵抗値を持つ有機物又は無機物である。具体的には、ニッケル等の金属薄膜からなる抵抗体、導電性粉末を分散させた樹脂からなる抵抗体、あるいは導電性高分子からなる抵抗体が好ましいものとして挙げられる。また、当該抵抗体２ａの厚さは均一になっている。これにより、形成した前記抵抗体２ａの抵抗値は予測し易く、形状による低抵抗値化の影響が顕著に表れる。
【００４２】
ここで、回路パターン幅Ｗｃ６よりも抵抗体２ａの電極間距離Ｌｒ６が大きくなると、抵抗体２ａの傾きθｒ６を垂直から遠ざかるように傾けても、抵抗値低下の効果が小さい。そのため、抵抗体２ａの電極間距離Ｌｒ６については回路パターン幅Ｗｃ６よりも小さくなっている。
【００４３】
更に、回路パターン幅Ｗｃ６に対して抵抗体２ａの電極間距離Ｌｒ６が小さくなるほど「抵抗体全体の面積」に対しての「抵抗体の電極間距離がＬｒ６である範囲の面積」の割合が大きくなるため、高い精度で抵抗値が予測できる。
【００４４】
抵抗体２ａを回路パターン方向Ｃｉに対して傾けることで、図１の「抵抗体の電極間距離がＬｒ６である範囲の抵抗体幅Ｗｒ６」を回路パターン幅Ｗｃ６よりも大きく設定することができる。その結果として、同じ電極間距離Ｌｒ６の抵抗体２ａでも、図１０に示す従来の形状の抵抗体２ａよりも抵抗値を低く設定することが可能となる。
【００４５】
また、図２は本発明のプリント配線板の別の一例を示すもので、当該プリント配線板の回路パターン３ａ間には、抵抗体２ａが、当該回路パターン方向Ｃｉに対する垂直線部と平行線部の連続線からなる折曲線状に形成されている。
【００４６】
また、図３は本発明のプリント配線板の更に別の一例を示すもので、当該プリント配線板の回路パターン３ａ間には、抵抗体２ａが、波型曲線状に形成されている。
【００４７】
次に、図１に示した本発明プリント配線板の製造方法を、図４〜図６を用いて説明する。尚、図４〜図５において、前記図１と同じ部位に関しては同じ符号を付した。
【００４８】
ここで使用する絶縁材料１としては、例えば日立化成工業株式会社製ＧＥＡ−６７９Ｆ（厚み１００μｍ）が挙げられる。また、抵抗層２及び金属層３としては、例えばオメガプライ製５０Ω抵抗層付き１８μｍ銅箔が挙げられる。また、第一エッチングレジストパターン４としては、例えば、日立化成工業株式会社製ＲＹ３２１５が挙げられる。また、第二エッチングレジストパターン５としては、例えば、日立化成工業株式会社製ＲＹ３２３７が挙げられる。
【００４９】
まず、図４（ａ）に示したように、抵抗層２が既に形成された抵抗層付き金属層３と絶縁基材１を、図４（ｂ）に示したように、高温真空積層プレス装置を用いて積層する。積層条件としては、例えば１８５℃ピークの積層温度プロファイルで、積層圧力を２．５ＭＰａ、真空条件を２０ｔｏｒｒとする。
【００５０】
次に、回路形成フィルムラミネート前処理として、前記抵抗層付き金属層３の表面をソフトエッチング処理により粗化する。ソフトエッチング処理に使用する薬液としては、例えば三菱ガス化学株式会社製ＮＰＥ−３００が挙げられる。
【００５１】
その後、図４（ｃ）に示したように、オートカットラミネータを用いて、回路形成用フィルム４を前記抵抗層付き金属層３の表面にラミネートする。ラミネート温度としては例えば１１０℃設定、また、ラミネート速度としては例えば１００ｃｍ／ｍｉｎとする。
【００５２】
次に、所定のパターンで回路形成用フィルム４を硬化できるようにネガ型のパターンフィルムを用いて、露光量６５ｍＪ／ｃｍ2の露光を行う。露光機の光源としては、例えば超高圧水銀灯が用いられる。
【００５３】
露光後、例えば１％Ｎａ2ＣＯ3で現像する。液温としては例えば３０℃、また現像時間としては例えば３０ｓｅｃとする。現像後、第一エッチングレジストパターン４ａが形成された図４（ｄ）の状態となる。
【００５４】
次に、アルカリエッチングにより金属層３のエッチングを行う。エッチング条件としては、例えばメルテックス製エープロセス、液温４５℃、エッチング時間７０ｓｅｃとする。エッチング後、図４（ｅ）の状態となる。
【００５５】
その後、硫酸銅溶液に浸漬し、抵抗層のエッチングを行う。液温としては例えば８０℃、エッチング時間としては例えば７ｍｉｎとする。エッチング後、図４（ｆ）の状態となる。
【００５６】
次に、例えば３％ＮａＯＨで回路形成用フィルムを剥離する。液温としては例えば５０℃とする。剥離後、図４（ｇ）の状態となる。
【００５７】
次に、回路形成フィルムラミネート前処理として、前記抵抗層付き金属層３の表面をソフトエッチング処理により粗化する。ソフトエッチング処理に使用する薬液としては、例えば三菱ガス化学株式会社製ＮＰＥ−３００が挙げられる。
【００５８】
その後、図５（ｈ）に示したように、回路形成用フィルム５をラミネートする。ラミネータとしては例えばバキュームアプリケータを用い、ラミネート条件としては、例えば真空で８５℃／４０ｓｅｃ、続いて８５℃／９０ｓｅｃ／２ＭＰａとする。
【００５９】
次に、斜め直線状のパターンで抵抗体を形成できるようにポジ型のパターンフィルムを用いて、平行光で例えば露光量１００ｍＪ／ｃｍ2の露光を行う。尚、図２や図３に示す如き、他の形状の抵抗体を形成する場合には、適宜当該形状に対応するパターンフィルムを用いる。露光機の光源としては、例えば超高圧水銀灯が用いられる。
【００６０】
露光後、例えば１％Ｎａ2ＣＯ3で現像する。液温としては例えば３０℃、また、現像時間としては例えば９０ｓｅｃとする。現像後、斜め直線状の第二エッチングレジストパターン５ａが形成された図５（ｋ）の状態となる。
【００６１】
次に、アルカリエッチングにより前記抵抗層付き金属層３のエッチングを行う。エッチング条件としては、例えばメルテックス製エープロセス、液温４５℃、エッチング時間６０ｓｅｃとする。エッチング後、図５（ｍ）の状態となる。
【００６２】
その後、例えば３％ＮａＯＨで回路形成用フィルム５を剥離する。液温としては例えば５０℃とする。剥離後、図５（ｎ）の状態となり、特定の回路パターン３ａ間に、抵抗体２ａが当該回路パターン方向に対して斜め直線状に形成されたプリント配線板Ｐａ１が得られる。
【００６３】
更に、前記抵抗体２ａが基板内部に内蔵されていることを特徴とするプリント配線板を得るための製造工程を以下に示す。
【００６４】
まず、前記プリント配線板Ｐａ１に積層前処理として内層粗化処理を行う。内層粗化処理は、例えばメック株式会社製銅箔粗化処理液（ＣＺ−８１００）を用いて行なわれる。エッチング量は例えば２μｍとする。
【００６５】
次に、図６（ａ）に示したように、高温真空積層プレス装置を用いて、前記処理後の前記プリント配線板Ｐａ１に絶縁基材６と金属層７を積層する。使用する絶縁基材６としては、例えば日立化成工業製ＧＥＡ−６７９Ｆ（厚み６０μｍ）が挙げられる。また、金属層７としては、例えば三井金属製銅箔３ＥＣ−III（厚み１２μｍ）が挙げられる。また、積層条件としては、例えば１８５℃ピークの積層温度プロファイルで、積層圧力を２．５ＭＰａ、真空条件を２０ｔｏｒｒとする。積層後、図６（ｂ）の状態となる。
【００６６】
その後、ビアホール形成、めっき処理、回路形成することにより、図６（ｃ）に示したように、特定の回路パターン間に抵抗体が形成された回路パターンを内蔵したプリント配線板Ｐａ２が得られる。
【００６７】
更に、前記製造工程以降、通常の多層プリント配線板と同じく、ビアホール形成、めっき処理、回路形成の工程を１回または複数回繰り返すことによって、多層化が可能である。
【００６８】
尚、この製造方法では、片面に抵抗体を形成し積層して内蔵化しているが、両面でも同じ製造条件で製造可能である。
【００６９】
尚、本発明の構成はこの限りでなく、またこの例により何ら制限されるものではなく、前記プリント配線板Ｐａ１，Ｐａ２の上下それぞれに絶縁層、金属層を形成し、回路形成、層間接続ビアホール及び層間接続スルーホールを形成する等、通常のプリント配線板の製造工程を追加することにより、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００７０】
試験例
図４〜図５に示す工程により得られた図１に示すプリント配線板について、次の効果確認試験を実施した。
すなわち、測定器として日置電機株式会社製デジタルハイテスタ３８０４を用い、各抵抗長さＬの各角度毎に直流抵抗値を測定した。尚、今回の測定では回路パターン幅Ｗは２０ｍｍ固定とした。その結果は表１のとおりであった。
【００７１】
【表１】
2007227695.tif 000003
【００７２】
表１より、角度θが９０°とそれ以外の６０°、４５°、３０°とを比較した場合、全ての測定結果において角度θが９０°以外の抵抗値のほうが低くなっていることが明らかである。また、同じ抵抗長さＬで比較した場合、角度θが小さくなくほど抵抗値が低くなっていることがわかる。
【００７３】
而して、抵抗体を形成する際に、当該抵抗体を回路パターン方向に対して直交する単一の直線状にならない形状とすれば、抵抗値をより低くすることが可能である。
【００７４】
本発明において最も注目すべき点は、上記の如く、抵抗体を形成する際に、当該抵抗体を回路パターン方向に対し直交する単一の直線状にならない形状とした点である。
【００７５】
これにより、限られた回路パターン幅で抵抗部分の幅寸法を従来よりも長くすることができるため、従来の抵抗値よりも低い抵抗値を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明のプリント配線板における抵抗体の形状の一例を示す模式平面説明図。
【図２】本発明のプリント配線板における抵抗体の形状の別の一例を示す模式平面説明図。
【図３】本発明のプリント配線板における抵抗体の形状の更に別の一例を示す模式平面説明図。
【図４】本発明のプリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。
【図５】図４に引き続く概略断面工程説明図。
【図６】本発明のプリント配線板の別の製造例を示す概略断面工程説明図。
【図７】従来のプリント配線板における抵抗体の形状の一例を示す模式平面説明図。
【図８】従来のプリント配線板における抵抗体の形状の別の一例を示す模式平面説明図。
【図９】従来のプリント配線板における抵抗体の形状の更に別の一例を示す模式平面説明図。
【図１０】従来のプリント配線板における抵抗体の基板形状を示す模式平面説明図。
【図１１】従来のプリント配線板の製造例を示す概略断面工程説明図。
【図１２】図１１に引き続く概略断面工程説明図。
【符号の説明】
【００７７】
１，６：絶縁材料
２：抵抗層
２ａ：抵抗体
３，７：金属層
３ａ：回路パターン
４：回路形成用フィルム
４ａ：第一エッチングレジストパターン
５：回路形成用フィルム
５ａ：第二エッチングレジストパターン
Ｃｉ：回路パターン方向
θｒ６：抵抗体の傾き
Ｗｃ６，Ｗｃ７：回路パターン幅
Ｌｒ６，Ｌｒ７：抵抗体の電極間距離
Ｗｒ６：抵抗体の電極間距離がＬｒ６である範囲の抵抗体幅
Ｗｒ７：抵抗体の電極間距離がＬｒ７である範囲の抵抗体幅
Ｐａ１〜３：プリント配線板
【図１】
2007227695.tif 000004
【図２】
2007227695.tif 000005
【図３】
2007227695.tif 000006
【図４】
2007227695.tif 000007
【図５】
2007227695.tif 000008
【図６】
2007227695.tif 000009
【図７】
2007227695.tif 000010
【図８】
2007227695.tif 000011
【図９】
2007227695.tif 000012
【図１０】
2007227695.tif 000013
【図１１】
2007227695.tif 000014
【図１２】
2007227695.tif 000015