(57)【要約】【課題】基材との接着性を十分に有すると共に、比抵抗が低くコスト的にも実用的な、導電性ペーストを用いたプリント配線基板を提供することにある。【解決手段】導電性ペーストによって形成された回路を有するプリント配線基板であって、前記回路には熱プレス処理が施されているプリント配線基板とすることによって、解決される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性ペーストによって形成された回路を有するプリント配線基板であって、前記回路には熱プレス処理が施されていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
前記熱プレス処理が、温度２５〜２００℃、圧力２〜８０ｋＰａ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板。
【請求項３】
前記熱プレス処理が、温度７０〜１５０℃、圧力が６〜６０ｋＰａ／ｃｍ２であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ペーストを用いて回路を形成したプリント配線基板の抵抗特性を大幅に向上させたプリント配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導電性ペーストを用いて回路を形成したプリント配線基板は、その特性から種々の用途に使用されている。例えば、キーボードやスイッチ用のフレキシブルプリント配線基板として多用される。このようなフレキシブルプリント配線基板は、通常銀微粉末を樹脂中に分散させた導電性ペーストを用いて回路等を形成するが、近年の回路パターンの微細化等により要求特性がより厳しいものとなってきている。特に比抵抗の低い導電性回路が望まれている。このような技術に関して特許文献１には、銀化合物ペーストとして、粒子状の酸化銀と三級脂肪酸銀塩とを含有させることを提案している。このような銀化合物ペーストは、樹脂を含有しなくてもペースト状となり、容易に塗装ができると共にこれを加熱すると酸化銀が自己還元反応を起こして銀粒子が生成し、この析出した銀によって酸化銀由来の銀粒子どうしが融着して導電性の銀膜が得られ、この銀膜は銀粒子間に樹脂のような絶縁物質がなく、また銀粒子どうしが融着しているので比抵抗が低いとしている。しかしながら、樹脂成分を含まないので比抵抗に優れた導電性回路が得られるが、反面、基材の種類やその使用状態によっては樹脂成分を含まないので基材との接着性が低くなり基材から剥離する恐れがある。また、特許文献２には、高い導電性と耐屈曲性が要求される回路用の導電ペーストに関し、形状がフレーク状でありかつ厚さが１３００オングストローム以下である銀粉、バインダー樹脂としてハロゲン元素含有樹脂からなるものであるが、特殊な銀粉および特殊なバインダーを用いるために、コスト的に問題があった。
【特許文献１】特開２００３−２０３５２２号公報
【特許文献２】特開２００５−５６７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
よって本発明が解決しようとする課題は、基材との接着性を十分に有すると共に比抵抗が低く、コスト的にも実用的な導電性ペーストを用いたプリント配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載するように、導電性ペーストによって形成された回路を有するプリント配線基板であって、前記回路には熱プレス処理が施されているプリント配線基板とすることによって、解決される。
【０００５】
また、好ましくは請求項２に記載するように、前記熱プレス処理が、温度２５〜２００℃、圧力２〜８０ｋＰａ／ｃｍ２である請求項１に記載のプリント配線基板とすることによって、より好ましくは請求項３に記載するように、熱プレス処理が、温度７０〜１５０℃、圧力が６〜６０ｋＰａ／ｃｍ２である請求項１に記載のプリント配線基板とすることによって、解決される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、導電性ペーストによって形成された回路を有するプリント配線基板であって、得られた前記回路には熱プレス処理が施されているプリント配線基板としたので、基材との接着性を十分に有すると共に、比抵抗が低くコスト的にも実用的な、導電性ペーストを用いたプリント配線基板とすることができる。
【０００７】
また、好ましくは前記熱プレス処理を、温度２５〜２００℃、圧力２〜８０ｋＰａ／ｃｍ２とすることによって、また、より好ましくは前記熱プレス処理を、温度７０〜１５０℃、圧力を６〜６０ｋＰａ／ｃｍ２とすることにより、基材との接着性を十分に有すると共に、比抵抗を十数％程度以上低くすることができ、またコスト的にも実用的な導電性ペーストを用いたプリント配線基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は請求項１に記載するように、導電性ペーストによって形成された回路を有するプリント配線基板であって、前記回路には熱プレス処理が施されているプリント配線基板である。このように熱プレス処理を施すことによって、基材との接着性を十分に有すると共に、比抵抗が低くコスト的にも実用的なプリント配線基板とすることができる。
【０００９】
まず、導電性ペーストについて説明する。ペーストに導電性を付与するための微粉末としては、導電性が高くまた酸化し難いことから銀微粉末が最も使用される。その形状はフレーク状のものが好ましい。用途によっては、銅微粉末、ニッケル微粉末、金微粉末、アルミニウム微粉末、パラジウム微粉末、インジウム微粉末、グラファイト粉末、カーボン粉末等も使用することができる。その粒子径は特に制限されることはないが、５０μｍ以下のものが好ましい。これは、粒子径が５０μｍを超えると、印刷時の細線のエッジの切れが悪くなり、また塗膜の平滑性が悪くなる恐れがあるためである。またその添加量は、通常導電性ペーストの固形分中に６０〜９５質量％含有させる。
【００１０】
またバインダーとして用いる樹脂としては、有機溶剤に可溶であれば制限されることはないが、熱可塑性樹脂が好ましく例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂や各種変性ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ニトロセルロース樹脂や各種変性セルロース樹脂等が使用される。また前記有機溶剤としては、イソホロン、ブチルセロソロブアセテート、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、γ−ブチロラクトン等が使用される。そして、導電性ペーストの粘度は、スクリーン印刷の場合には２０〜１０００ｄＰａ・ｓとするのが回路形成の作業性等から好ましく、１００〜５００ｄＰａ・ｓとするのがより好ましい。なお、導電性ペーストの粘度を調整するために、シリカ粉末、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカ、タルク、硫酸バリウム等の非導電性粉末を添加してもよい。
【００１１】
導電性ペーストによって回路を形成するための基材は、通常ポリエステルフィルム（以下、ＰＥＴフィルム）、ポリイミドフィルム、ＩＴＯ（酸化インジウム・酸化錫）蒸着ＰＥＴフィルム等のフレキシブルな基材が用いられるが、エポキシ樹脂基板やフェノール樹脂基板等のリジット基板も用いることができる。また、前記基材上に回路を形成する方法としては、スクリーン印刷、グラビア印刷、転写印刷、ロールコート、フローコート、ディスペンサー、スプレー塗装等によって行うことができる。通常スクリーン印刷が多用される。これ等の方法によって基板上に印刷された回路は、通常１００〜１８０℃程度加熱処理（硬化処理）を行うことによって、プリント配線基板となる。このようにして得られたプリント配線基板は、キーボードやスイッチに使用するフレキシブル配線基板として多用される。
【００１２】
しかしながら、前述のようにして得られたプリント配線基板は、回路パターンの微細化等による要求特性としての比抵抗をクリアできない場合が多い。本発明においては、得られたプリント配線基板の導電性回路に熱プレス処理を施すことによって、この問題を解決した。すなわち、得られたプリント配線基板をプレス機やロール機等によって、特定の圧力と温度を掛けることによって、プリント配線基板の比抵抗を低下させるものである。実験によって確認したところ、熱プレス前と後の回路を顕微鏡で観て見ると、熱プレス後の回路の導電性フィラーは、フィラーどうしが緊密に接触した状態になっており、このことによって比抵抗が低下したものと思われる。さらにその外観は、熱プレス処理を行わないものと比較して、平滑性が向上していた。なお、プレス機を用いた熱プレス処理の場合は、比較的長時間の熱プレス処理を要するガラス転移温度の高い熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いたバインダーから構成される導電性ペーストによって回路を形成した場合に好ましく、またロール機による熱プレス処理は、比較的短時間の熱処理によって比抵抗が低下するガラス転移温度の低い熱可塑性樹脂を用いたバインダーから構成される導電性ペーストによって回路を形成した場合に好ましいことが確認された。このような熱プレス処理を施すことによって、基材との接着性を十分に有すると共に、比抵抗が低くコスト的にも実用的なプリント配線基板とすることができた。
【００１３】
そして、好ましい前記熱プレス処理の条件としては、請求項２に記載するように、前記熱プレス処理が、温度２５〜２００℃、圧力２〜８０ｋＰａ／ｃｍ２であるプリント配線基板とすることによって、基材との接着性を十分に有すると共に、比抵抗が低くコスト的にも実用的な、導電性ペーストを用いたプリント配線基板を提供できる。具体的には、導電性ペーストの種類に関係なく、前記熱プレス処理を施すことによってプリント配線基板の比抵抗を十数％向上させることができる。このような条件は、圧力が２ｋＰａ／ｃｍ２未満では圧力の効果がなく、また８０ｋＰａ／ｃｍ２を超えると回路の断線が生じるためである。さらに請求項３に記載するように、より好ましくは前記熱プレス処理が、温度７０〜１５０℃、圧力６〜６０ｋＰａ／ｃｍ２とすると、前記効果に加えて比抵抗をより低くすることができる。
【実施例】
【００１４】
以下の実施例並びに比較例によって、本発明の効果を説明する。以下に示す３種類の導電性ペーストを用いて、ＰＥＴフィルムにスクリーン印刷によって回路を形成し、１５０℃で３０分間硬化処理を行ってプリント配線基板を作製した。用いた導電性ペースト（Ａ）は、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体（ユニオンカーバイド社のユーカーＭＡＧ５２７）１０質量％、フレーク銀（フェロジャパン社のＳＦ−７）９０質量％をイソホロンに溶解。導電性ペースト（Ｂ）は、ポリエステル樹脂（ユニチカ社のエリーテルＵＥ３５００）１２質量％、フレーク銀（フェロジャパン社のＳＦ−７０Ｍ）８８質量％をブチルセロソロブアセテートに溶解。導電性ペースト（Ｃ）は、ポリエステル樹脂（ユニチカ社のエリーテルＵＥ３５００）５質量％、フレーク銀（フェロジャパン社のＳＦ−７０Ｍ）９５質量％をブチルセロソロブアセテートに溶解させ、粘度を２００〜３５０ｄＰａ・ｓに調整したものである。
【００１５】
得られたプリント配線基板について、圧力並びに温度・時間を変えて熱プレス処理を行い、熱プレス処理前と後での回路抵抗値（Ω）をデジタルマルチメーターを用いて測定し、その変化率（％）を求めた。また回路比抵抗値（Ω・ｃｍ）を計算し、その変化率（％）を求めた。導電性ペースト（Ａ）を用いた場合の結果を表１に、導電性ペースト（Ｂ）を用いた場合の結果を表２に、導電性ペースト（Ｃ）を用いた場合の結果を表３に示した。なお、数値はいずれも５回の平均値で示した。
【００１６】
【表１】
2007250655.tif 000002
【００１７】
【表２】
2007250655.tif 000003
【００１８】
【表３】
2007250655.tif 000004
【００１９】
表１の実施例１および２から明らかなとおり、得られたプリント配線基板（導電性ペースト（Ａ）を使用）に対して熱プレス処理を行うことによって、回路比抵抗値を大幅に低下させることができることが判る。すなわち、実施例１に示すように、圧力（５６．７ｋＰａ／ｃｍ２）を加えながら加熱（１５０℃で３０分）処理を行うことによって、回路抵抗値で２２．８％、回路比抵抗値として６７．０％低下していることが判る。また、実施例２のように、加熱時間を５分としても、回路抵抗値で２４．４％、回路比抵抗値として６５．６％低下していることが判る。これに対して、比較例１のように加圧せずに加熱（１５０℃で３０分）のみであると、回路抵抗値、回路比抵抗値共に変化していないことが判る。これは比抵抗を向上させることができないことを示している。
【００２０】
また、表２の実施例３〜６から明らかなとおり、得られたプリント配線基板（導電性ペースト（Ｂ）を使用）に対して熱プレス処理を行うことによって、回路比抵抗値を大幅に低下させることができることが判る。すなわち、実施例３に示すように、圧力（３０ｋＰａ／ｃｍ２）を加えながら加熱（７０℃で５分）処理を行うことによって、回路抵抗値で５３．１％、回路比抵抗値として６９．６％低下していることが判る。また、実施例４のように、圧力（１３．３ｋＰａ／ｃｍ２）で加熱（１５０℃で５分）した場合は、回路抵抗値で５５．９％、回路比抵抗値として６３．３％低下していることが判る。さらに、実施例５に記載されるように、圧力（６．７ｋＰａ／ｃｍ２）で加熱（１５０℃で５分）した場合にも、回路抵抗値で４６．３％、回路比抵抗値として５３．３％低下することが判る。また、実施例６に記載されるように、圧力（６．７ｋＰａ／ｃｍ２）で加熱（７０℃で５分）した場合は、回路抵抗値で１６．３％、回路比抵抗値として１３．８％低下と、少し効果は小さくなる。これに対して、比較例２のように加圧せずに加熱（１５０℃で３０分）のみであると、回路抵抗値で４．２％、回路比抵抗値で３．２％程度の低下しかなく、この条件では比抵抗を向上させることができないことが判る。
【００２１】
さらに、表３の実施例７〜１０から明らかなとおり、得られたプリント配線基板（導電性ペースト（Ｃ）を使用）に対して熱プレス処理を行うことによって、回路比抵抗値を大幅に低下させることができることが判る。すなわち、実施例７に示すように、圧力（３０ｋＰａ／ｃｍ２）を加えながら加熱（１５０℃で３０分）処理を行うことによって、回路抵抗値で８２．７％、回路比抵抗値として８９．６％低下していることが判る。また、実施例８のように、圧力（１３．３ｋＰａ／ｃｍ２）で加熱（１５０℃で５分）した場合は、回路抵抗値で８４．１％、回路比抵抗値として８８．１％低下していることが判る。さらに、実施例９に記載されるように、圧力（６．７ｋＰａ／ｃｍ２）で加熱（７０℃で５分）した場合にも、回路抵抗値で５４．１％、回路比抵抗値として６２．７％低下することが判る。また、実施例１０に記載されるように、圧力（３０ｋＰａ／ｃｍ２）で加熱（２５℃で３０分）した場合は、回路抵抗値で２３．６％、回路比抵抗値として２７．４％低下させることができる。これに対して、比較例３のように加圧せずに加熱（１５０℃で３０分）のみであると、回路抵抗値で３．９％、回路比抵抗値で４．３％程度の低下しかなく、比抵抗を向上させることができないことが判る。また、比較例４のように圧力（３０ｋＰａ／ｃｍ２）を加えながら加熱（１０℃で３０分）処理を行った場合には、回路抵抗値で２，１％、回路比抵抗値は２．５％程度しか低下しなかった。これは、低温の状態で圧力をかけても平均膜厚は殆ど変化しないために、熱プレス処理後の導電性フィラーは、フィラーどうしが緊密に接触した状態にならず、比抵抗を向上させる効果がないものと思われる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
以上の本発明によれば、導電性ペーストを用いて製造するプリント配線基板を、導体回路の接着力を低下させずに比抵抗を向上させることができるので、回路パターンの微細化等に対しても十分対応できるプリント配線基板として有用である。