(57)【要約】【課題】製造コストが低く、はんだ濡れ性がよいプリント回路板及びその製造方法を提供する。【解決手段】プリント回路板１の製造方法は、樹脂基材１０の表面に、金属粉２１と樹脂バインダーと溶媒とを含む導電性ペースト２０を塗布するペースト塗布工程と、導電性ペースト２０から溶媒を蒸発させることにより、樹脂基材１０上に溶媒除去ペースト層３０を形成する仮乾燥工程と、溶媒除去ペースト層３０に超音波振動を加えるとともに溶媒除去ペースト層３０の表面を加圧することにより、樹脂基材１０上に超音波振動・加圧層４０を形成する超音波振動・加圧工程と、超音波振動・加圧層４０を焼成することにより、樹脂基材１０上に回路体５０を形成する焼成工程と、を備える。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂基材の表面に、金属粉と樹脂バインダーと溶媒とを含む導電性ペーストを塗布するペースト塗布工程と、
前記導電性ペーストから溶媒を蒸発させることにより、前記樹脂基材上に溶媒除去ペースト層を形成する仮乾燥工程と、
前記溶媒除去ペースト層に超音波振動を加えるとともに前記溶媒除去ペースト層の表面を加圧することにより、前記樹脂基材上に超音波振動・加圧層を形成する超音波振動・加圧工程と、
前記超音波振動・加圧層を焼成することにより、前記樹脂基材上に回路体を形成する焼成工程と、
を備えることを特徴とするプリント回路板の製造方法。
【請求項２】
前記超音波振動・加圧工程は、表面に前記溶媒除去ペースト層が形成された樹脂基材を、この樹脂基材側に配置された超音波振動テーブルと前記溶媒除去ペースト層側に配置された加圧ロールとの間に挟み込み、前記超音波振動テーブルを用いて前記樹脂基材に超音波振動を加えるとともに、前記加圧ロールを用いて前記溶媒除去ペースト層の表面を加圧しつつ前記加圧ロールを回転させることを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板の製造方法。
【請求項３】
樹脂基材と、
この樹脂基材の表面に形成された回路体と、
を備え、
前記回路体は、表面側の部分の金属構造が、前記樹脂基材側の部分の金属構造よりも緻密であることを特徴とするプリント回路板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路板の製造方法及びプリント回路板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ミクロンオーダーの金属粉を含む導電性ペーストを加圧ローラーで加圧し、加熱して樹脂性基材上に配線パターンを形成したプリント回路板が知られている（特許文献１）。このプリント回路板は、比抵抗が低く、基材密着性に優れるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１には、実質的には、金属粉が銀粒子である銀ペーストを用いた例のみが開示されており、製造コストが高いという問題がある。また、特許文献１の銀ペーストから作製された回路体は、表面の平滑性が不十分であることからはんだ濡れ性が悪いため、特許文献１のプリント回路板ははんだ部品実装用に適さないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、製造コストが低く、はんだ濡れ性がよいプリント回路板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に係るプリント回路板の製造方法は、樹脂基材の表面に、金属粉と樹脂バインダーと溶媒とを含む導電性ペーストを塗布するペースト塗布工程と、前記導電性ペーストから溶媒を蒸発させることにより、前記樹脂基材上に溶媒除去ペースト層を形成する仮乾燥工程と、前記溶媒除去ペースト層に超音波振動を加えるとともに前記溶媒除去ペースト層の表面を加圧することにより、前記樹脂基材上に超音波振動・加圧層を形成する超音波振動・加圧工程と、前記超音波振動・加圧層を焼成することにより、前記樹脂基材上に回路体を形成する焼成工程と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様に係るプリント回路板の製造方法は、第１の態様において、前記超音波振動・加圧工程は、表面に前記溶媒除去ペースト層が形成された樹脂基材を、この樹脂基材側に配置された超音波振動テーブルと前記溶媒除去ペースト層側に配置された加圧ロールとの間に挟み込み、前記超音波振動テーブルを用いて前記樹脂基材に超音波振動を加えるとともに、前記加圧ロールを用いて前記溶媒除去ペースト層の表面を加圧しつつ前記加圧ロールを回転させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の態様に係るプリント回路板は、樹脂基材と、この樹脂基材の表面に形成された回路体と、を備え、前記回路体は、表面側の部分の金属構造が、前記樹脂基材側の部分の金属構造よりも緻密であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るプリント回路板の製造方法によれば、製造コストが低く、回路体の基材密着性及びはんだ濡れ性に優れるプリント回路板を効率よく製造することができる。
【００１０】
本発明に係るプリント回路板は、製造コストが低く、回路体の基材密着性及びはんだ濡れ性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態に係るプリント回路板の製造方法におけるペースト塗布工程の一例を示す概略図である。
【図２】実施形態に係るプリント回路板の製造方法におけるペースト塗布工程後の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。
【図３】実施形態に係るプリント回路板の製造方法における仮乾燥工程中の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。
【図４】実施形態に係るプリント回路板の製造方法における仮乾燥工程後の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。
【図５】実施形態に係るプリント回路板の製造方法における仮乾燥工程後に得られる溶媒除去ペースト層の断面を拡大して示す断面図である。
【図６】実施形態に係るプリント回路板の製造方法における超音波振動・加圧工程中の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。
【図７】実施形態に係るプリント回路板の製造方法における超音波振動・加圧工程後の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。
【図８】実施形態に係るプリント回路板の製造方法における超音波振動・加圧工程後に得られる超音波振動・加圧層の断面を拡大して示す断面図である。
【図９】実施形態に係るプリント回路板の製造方法における焼成工程中の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。
【図１０】実施形態に係るプリント回路板の製造方法における焼成工程後の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。
【図１１】実施例１に係るプリント回路板の回路体の表面の顕微鏡写真の一例である。
【図１２】実施例１に係るプリント回路板の回路体の表面の光学写真の一例である。
【図１３】比較例１に係るプリント回路板の回路体の表面の顕微鏡写真の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施形態のプリント回路板の製造方法を具体的に説明する。
【００１３】
［プリント回路板の製造方法］
本実施形態のプリント回路板の製造方法は、ペースト塗布工程と、仮乾燥工程と、超音波振動・加圧工程と、焼成工程と、を備える。
【００１４】
（ペースト塗布工程）
ペースト塗布工程は、樹脂基材の表面に、金属粉と樹脂バインダーと溶媒とを含む導電性ペーストを塗布する工程である。
【００１５】
＜樹脂基材＞
樹脂基材の材質としては、例えば、ガラスエポキシ、ポリイミド、ポリエステル系樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）等が用いられる。また、ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）が用いられる。
【００１６】
＜導電性ペースト＞
導電性ペーストは、金属粉と樹脂バインダーと溶媒とを含む。金属粉としては、例えば、銅粉、表面に銀がコーティングされた銀コート銅粉等が用いられる。ここで、銀コート銅粉とは、銅粒子の表面が銀で被覆されているとともに金属粒子を構成する金属の５０モル％以上が銅である金属粉を意味する。銅粉及び銀コート銅粉は、材料コストが低いとともに、形成した回路のはんだ濡れ性がよいため好ましい。
【００１７】
金属粉の粒子形状は、粒状、フレーク状、針状、又はこれらの２種以上の混合物である。金属粉の粒子形状が粒状である場合、金属粉の平均粒径Ｄ５０は、例えば、１〜２０μｍ、好ましくは２〜１０μｍ、より好ましくは３〜５μｍである。ここで、平均粒径Ｄ５０とは、積算値が５０質量％のときの質量累積粒径を意味する。また、金属粉の粒子形状がフレーク状である場合、金属粉の平均粒径は、例えば、１〜２０μｍ、好ましくは２〜１０μｍ、より好ましくは３〜５μｍである。ここで、粒子形状がフレーク状の金属粉の平均粒径は、金属粉のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真の画像解析により測定される。さらに、金属粉の粒子形状が針状である場合、金属粉の平均長さは、例えば、１〜２０μｍ、好ましくは２〜１０μｍ、より好ましくは３〜５μｍである。ここで、粒子形状が針状の金属粉の平均長さは、金属粉のＳＥＭ写真の画像解析により測定される。
【００１８】
粒状の金属粉の平均粒径Ｄ５０、フレーク状の金属粉の平均粒径、及び針状の金属粉の平均長さが上記範囲内にあると、ナノオーダーの金属粉よりも安価であるとともに、ハンドリングが容易であるため好ましい。
【００１９】
樹脂バインダーとしては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂等が用いられる。溶媒としては、例えばヘキサン、トルエン、キシレン、オクタン、デカン、ウンデカン、テトラデカン、テルピネオール、デカノール、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン等が用いられる。
【００２０】
導電性ペーストは、金属粉を、例えば、６５〜８５質量％、好ましくは７０〜８０質量％、より好ましくは７４〜７８質量％含む。導電性ペースト中の金属粉の含有量が上記範囲内にあると、得られる回路体の金属構造が密になる。
【００２１】
導電性ペーストは、樹脂バインダーを、例えば、５〜２０質量％、好ましくは８〜１５質量％、より好ましくは１０〜１３質量％含む。導電性ペースト中の樹脂バインダーの含有量が上記範囲内にあると、導電性ペーストの流動性が高い。
【００２２】
導電性ペーストは、溶媒を、金属粉及び樹脂バインダー以外の残部として含む。具体的には、導電性ペーストは、溶媒を、例えば、５〜２０質量％、好ましくは７〜１８質量％、より好ましくは９〜１６質量％含む。導電性ペースト中の溶媒の含有量が上記範囲内にあると、導電性ペーストの流動性が良好であるともに加熱により溶媒が蒸発し易い。
【００２３】
導電性ペーストを樹脂基材の表面に塗布する方法としては、公知の方法が用いられる。導電性ペーストを塗布する方法として、例えば、スクリーン印刷法を用い、パターン印刷する方法が用いられる。
【００２４】
ペースト塗布工程を、図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係るプリント回路板の製造方法におけるペースト塗布工程の一例を示す概略図である。図２は、実施形態に係るプリント回路板の製造方法におけるペースト塗布工程後の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。
【００２５】
図１に示すように、ペースト塗布工程では、例えばスクリーン印刷機６０を用いて樹脂基材１０の表面に導電性ペースト２０が塗布される。ペースト塗布工程後の樹脂基材１０の表面の状態は、図２に示すように、樹脂基材１０の表面に、金属粉２１と、樹脂バインダー及び溶媒を含む軟質流動成分２５とからなる導電性ペースト２０が塗布されたものになっている。なお、図２は、作業台６５である。本実施形態において、作業台６５の形状等は特に限定されない。
【００２６】
導電性ペースト２０が表面に塗布された樹脂基材１０は、次工程の仮乾燥工程に供される。
【００２７】
（仮乾燥工程）
仮乾燥工程は、前記導電性ペーストから溶媒を蒸発させることにより、前記樹脂基材上に溶媒除去ペースト層を形成する工程である。
【００２８】
導電性ペーストから溶媒を蒸発させる方法としては、例えば、導電性ペーストを加熱する方法が用いられる。導電性ペーストを加熱すると導電性ペースト中の溶媒の蒸気圧が高くなり、導電性ペーストから溶媒を速やかに蒸発させることができる。導電性ペーストから溶媒を蒸発させる方法としては、例えば、表面に導電性ペーストが塗布された樹脂基材を、電気炉中で加熱する方法が用いられる。導電性ペーストの加熱温度は、例えば５０〜１００℃、好ましくは６０〜８０℃である。導電性ペーストの加熱時間は、例えば５〜６０分、好ましくは１０〜３０分である。なお、溶媒が常温で大きな蒸気圧を示す場合は、導電性ペーストを加熱せずに放置して溶媒を蒸発させてもよい。
【００２９】
導電性ペーストから溶媒が蒸発すると、樹脂基材上に溶媒除去ペースト層が形成される。ここで、溶媒除去ペースト層とは、導電性ペーストから溶媒が蒸発して得られる残部であり、金属粉と樹脂バインダーとを含むものである。
【００３０】
溶媒除去ペースト層は、溶媒を含まないか又は溶媒の含有量が非常に少なく、実質的に金属粉と樹脂バインダーとからなるため、流動性がないか又はほとんどないものになる。
【００３１】
仮乾燥工程を、図面を参照して説明する。図３は、実施形態に係るプリント回路板の製造方法における仮乾燥工程中の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。図４は、実施形態に係るプリント回路板の製造方法における仮乾燥工程後の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。図５は、実施形態に係るプリント回路板の製造方法における仮乾燥工程後に得られる溶媒除去ペースト層の断面を拡大して示す断面図である。
【００３２】
図３に示すように、仮乾燥工程において、加熱により樹脂基材１０上の導電性ペースト２０に熱ＨＥ１を与えると、導電性ペースト２０から溶媒が蒸発する。溶媒が蒸発すると、図４に示すように、樹脂基材１０上に溶媒除去ペースト層３０が形成される。溶媒除去ペースト層３０は、実質的に溶媒を含まないため、実質的に金属粉２１と樹脂バインダー３５とからなる。ここで、実質的に金属粉２１と樹脂バインダー３５とからなるとは、溶媒除去ペースト層３０の内部に溶媒が存在しないことに加え、溶媒除去ペースト層３０の内部に溶媒が残存したり、溶媒除去ペースト層３０に不可避不純物が含まれたりしていることを意味する。溶媒除去ペースト層３０の詳細な構造は、図５に示すように、ランダムに配向した金属粉２１と、これらの金属粉２１の隙間に存在する樹脂バインダー３５とからなる。また、溶媒除去ペースト層３０の表面には、窪み３７等も形成されている。
【００３３】
（超音波振動・加圧工程）
超音波振動・加圧工程は、前記溶媒除去ペースト層に超音波振動を加えるとともに前記溶媒除去ペースト層の表面を加圧することにより、前記樹脂基材上に超音波振動・加圧層を形成する工程である。
【００３４】
樹脂基材上の溶媒除去ペースト層に超音波振動を加える方法としては、例えば、超音波振動テーブル、超音波溶接機等を用いる方法が用いられる。超音波振動テーブルを用いる場合は、例えば、溶媒除去ペースト層が形成された樹脂基材を、上下方向に振動する超音波振動テーブルの表面に載置して、テーブル全体を超音波振動させる方法が用いられる。樹脂基材に加えられた超音波振動は、樹脂基材を介して溶媒除去ペースト層に加えられる。
【００３５】
超音波振動の発振周波数は、例えば、１８〜２２ｋＨｚとする。また、超音波振動の印加時間は、例えば１０〜６０秒、好ましくは２０〜４０秒とする。ここで、超音波振動の印加時間とは、溶媒除去ペースト層の加圧中の印加時間を意味する。
【００３６】
例えば、超音波振動テーブル上の溶媒除去ペースト層が形成された樹脂基材を回転する加圧ロールで溶媒除去ペースト層を押圧しつつ移動させる場合、超音波振動の印加時間は、溶媒除去ペースト層が加圧ロールで加圧される間の超音波振動の印加時間である。具体的には、溶媒除去ペースト層が形成された樹脂基材が、常時超音波振動している超音波振動テーブル上を６０秒かけて通過する場合において、加圧ロールで加圧される時間が３０秒であれば、超音波振動の印加時間を３０秒とする。加圧ロールで加圧される時間とは、加圧ロールと溶媒除去ペースト層とが接触している時間である。超音波振動の印加時間が１０〜６０秒の範囲内にあると、溶媒除去ペースト層の金属粉の隙間に存在する樹脂バインダーが、金属粉の隙間から効率よく押し出されることにより、金属粉の密度の高い超音波振動・加圧層が形成される。超音波振動を生じる超音波振動機の出力は、例えば、６０〜９０ＶＡとする。
【００３７】
超音波振動・加圧工程では、超音波振動を加えるとともに、溶媒除去ペースト層の表面を加圧する。この超音波振動の付加及び加圧方法としては、溶媒除去ペースト層が形成された樹脂基材を超音波振動させた超音波振動テーブルの上に載置するとともに、回転する加圧ロールで溶媒除去ペースト層を押圧しつつ樹脂基材を移動させる方法が用いられる。加圧ロールは、ステンレス等の金属製のものであると加圧後に得られる超音波振動・加圧層の表面が平滑になり易いため好ましい。溶媒除去ペースト層の加圧は、例えば０．１０〜０．５０ＭＰａ、好ましくは０．２０〜０．３０ＭＰａとする。溶媒除去ペースト層の加圧は、溶媒除去ペースト層の厚さが、例えば１〜５０μｍ、好ましくは１０〜２０μｍになるようにする。
【００３８】
溶媒除去ペースト層に超音波振動を加えるとともに前記溶媒除去ペースト層の表面を加圧すると、樹脂基材上に超音波振動・加圧層が形成される。超音波振動・加圧層は、溶媒除去ペースト層の金属粉の隙間に存在する樹脂バインダーが、金属粉の隙間から効率よく押し出されることにより、金属粉の密度が高くなった層である。
【００３９】
超音波振動・加圧工程を、図面を参照して説明する。図６は、実施形態に係るプリント回路板の製造方法における超音波振動・加圧工程中の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。図７は、実施形態に係るプリント回路板の製造方法における超音波振動・加圧工程後の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。図８は、実施形態に係るプリント回路板の製造方法における超音波振動・加圧工程後に得られる超音波振動・加圧層の断面を拡大して示す断面図である。
【００４０】
図６に示すように、超音波振動・加圧工程においては、表面に溶媒除去ペースト層３０が形成された樹脂基材１０を、この樹脂基材１０側に配置された超音波振動テーブル７１と溶媒除去ペースト層３０側に配置された加圧ロール７２との間に挟み込む。そして、超音波振動テーブル７１を用いて樹脂基材１０に超音波振動を加えるとともに、加圧ロール７２を用いて溶媒除去ペースト層３０の表面を加圧しつつ加圧ロール７２を矢印Ｒの方向に回転させる。すると、超音波振動テーブル７１の超音波振動が樹脂基材１０を介して溶媒除去ペースト層３０に伝導される。このように超音波振動が加えられた状態で、溶媒除去ペースト層３０の表面が加圧ロール７２で加圧されることにより、図６の加圧ロール７２で加圧された後の部分や、図７に示すように、樹脂基材１０上に超音波振動・加圧層４０が形成される。
【００４１】
超音波振動・加圧層４０の詳細な構造は、図８に示すように、加圧ロール７２での加圧の影響が大きい表面側の部分と、加圧ロール７２での加圧の影響が小さい樹脂基材１０側の部分と、を有する構造になっている。具体的には、超音波振動・加圧層４０の表面側の部分は、金属粉２１が一定方向に配向し金属粉２１の含有率が高く樹脂バインダーの含有率が低くなっている。すなわち、超音波振動・加圧層は、表面部分に存在する金属粉が一定方向に配向している。一方、超音波振動・加圧層４０の樹脂基材１０側の部分は、金属粉２１がランダムに配向し金属粉２１の含有率が低く樹脂バインダーの含有率が高くなっている。
【００４２】
（焼成工程）
焼成工程は、前記超音波振動・加圧層を焼成することにより、前記樹脂基材上に回路体を形成する工程である。
【００４３】
超音波振動・加圧層を焼成する方法としては、例えば、表面に超音波振動・加圧層が形成された樹脂基材を、電気炉中で加熱して金属粉から焼結金属構造を焼成する方法が用いられる。超音波振動・加圧層の焼成温度は、例えば１３０〜１９０℃、好ましくは１５０〜１７０℃である。超音波振動・加圧層の焼成時間は、例えば１０〜６０分、好ましくは２０〜４０分である。焼成温度及び焼成時間が上記範囲内にあると、樹脂バインダーを焼失させずに金属粉を接触させることが容易であるため好ましい。
【００４４】
超音波振動・加圧層が焼成されると、樹脂基材上に回路体が形成される。回路体は、超音波振動・加圧層中の金属粉が焼結して形成される焼結金属構造を有するとともに、焼結金属構造の周囲、及び焼結金属構造の隙間に樹脂バインダーが残存した構造になっている。
【００４５】
詳細には、回路体は、表面側の部分の金属構造が、樹脂基材側の部分の金属構造よりも緻密になっている。具体的には、回路体の厚さ方向における表面側の部分は、一定方向に配向した金属粉が焼結して形成された、空隙が少ない焼結金属構造を有するとともに、上記空隙等に少量の樹脂バインダーが残存する構造になっている。一方、回路体の厚さ方向における樹脂基材側の部分は、ランダムに配向した金属粉が焼結して形成された、空隙が多い焼結金属構造を有するとともに、上記空隙等に多量の樹脂バインダーが残存する構造になっている。このため、回路体の厚さ方向における表面側の部分は、樹脂基材側の部分よりも、金属構造が緻密になっている。
【００４６】
焼成工程を、図面を参照して説明する。図９は、実施形態に係るプリント回路板の製造方法における焼成工程中の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。図１０は、実施形態に係るプリント回路板の製造方法における焼成工程後の樹脂基材の表面状態を示す断面図である。図１１は、後述の実施例１に係るプリント回路板の回路体の表面の顕微鏡写真の一例である。図１２は、後述の実施例１に係るプリント回路板の回路体の表面の光学写真の一例である。
【００４７】
図９に示すように、焼成工程において、加熱により樹脂基材１０上の超音波振動・加圧層４０に熱ＨＥ２を与えると、図１０に示すように、超音波振動・加圧層４０中の金属粉２１が低温で焼結して形成された焼結金属構造、を有する回路体５０が得られる。図１０に示すように、回路体５０の焼結金属構造は、厚さ方向における表面側の部分５１と、厚さ方向における樹脂基材１０側の部分５２とを有する。詳細は後述するが、表面側の部分５１は、空隙が少なく緻密な焼結金属構造を有し、樹脂基材１０側の部分５２は、空隙が多く疎な焼結金属構造を有する。便宜上、図１０では表面側の部分５１と樹脂基材１０側の部分５２と２層に分けて示すが、実際には表面側の部分５１と樹脂基材１０側の部分５２との間に明確な境界はなく一体化して回路体５０を構成している。
【００４８】
回路体５０の厚さ方向における表面側の部分５１は、一定方向に配向した金属粉２１が焼結して形成された、空隙が少ない焼結金属構造を有するとともに、上記空隙等に少量の樹脂バインダーが残存する構造になっている。
【００４９】
図１１に示すように、回路体５０の厚さ方向における表面側の部分５１の焼結金属構造は、金属粉が焼結して形成された金属部分５６と、金属部分５６間に形成される空隙５７とを有する。回路体５０の厚さ方向における表面側の部分５１の焼結金属構造の空隙５７の含有量は、回路体５０の厚さ方向における樹脂基材１０側の部分５２よりも少ない。また、図１１に示すように、回路体５０の厚さ方向における表面側の金属部分５６は、隣接する金属粉同士が一体化して焼結金属構造が緻密になるとともに、表面が全体的に平滑になる。このように、回路体５０の厚さ方向における表面側の部分５１は焼結金属構造が緻密であるため、回路体５０の表面側の部分５１の外観は、例えば、図１２に示すように、表面５５に金属光沢を有する。
【００５０】
一方、回路体５０の厚さ方向における樹脂基材１０側の部分５２は、ランダムに配向した金属粉２１が焼結して形成された、空隙が多い焼結金属構造を有するとともに、上記空隙等に多量の樹脂バインダーが残存する構造になっている。
【００５１】
具体的には、回路体５０の厚さ方向における樹脂基材１０側の部分５２の焼結金属構造は、表面側の部分５１と同様に、金属粉が焼結して形成された金属部分と、金属部分間に形成される空隙とを有するものの、空隙の含有量は表面側の部分５１よりも多い。
【００５２】
このように、回路体５０の厚さ方向における表面側の部分５１は、樹脂基材１０側の部分５２よりも金属構造が緻密になっているため、この部分の比抵抗が小さいが、回路体５０全体としても比抵抗が小さい。また、回路体５０の厚さ方向における表面側の部分５１は、金属構造が緻密であることから表面抵抗が低いため、回路体５０は高周波回路用として好適である。さらに、回路体５０の厚さ方向における表面側の部分５１は、金属光沢を有する程度に表面が平滑であるため、はんだ濡れ性に優れる。
【００５３】
一方、回路体５０の厚さ方向における樹脂基材１０側の部分５２は、表面側の部分５１よりも、樹脂バインダーの残存量が多くなっている。このため、回路体５０の厚さ方向における樹脂基材１０側の部分５２は、樹脂基材１０と回路体５０中の樹脂バインダーとの親和性が高いことから、回路体５０と樹脂基材１０との密着性が高い。
【００５４】
次に、実施形態のプリント回路板の製造方法で得られたプリント回路板について説明する。
【００５５】
［プリント回路板］
実施形態のプリント回路板は、実施形態のプリント回路板の製造方法で得られたものである。具体的には、実施形態のプリント回路板は、樹脂基材と、この樹脂基材の表面に形成された回路体と、を備え、前記回路体は、表面側の部分の金属構造が、前記樹脂基材側の部分の金属構造よりも緻密である。
【００５６】
回路体の表面側の部分の金属構造が、回路体の樹脂基材側の部分の金属構造よりも緻密であるこの点については、実施形態のプリント回路板の製造方法の焼成工程の項において説明したため、説明を省略する。
【００５７】
実施形態のプリント回路板における回路体は、上記溶媒除去ペースト層に超音波振動を加えるとともに前記溶媒除去ペースト層の表面を加圧して得られた超音波振動・加圧層を、焼成して得られたものである。回路体の形成方法については、実施形態のプリント回路板の製造方法において説明したため、説明を省略する。
【００５８】
以上、本発明を実施形態によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００６０】
［実施例１］
（準備工程）
はじめに、樹脂基材として東レデュポン株式会社製ポリイミド基材２００Ｈ（厚さ５０μｍ）を用意した。また、株式会社アサヒ化学研究所製銀コート銅ペースト  ＡＣＰ−０５１を用意した。銀コート銅ペーストは、銀コート銅粉と、フェノール系樹脂バインダーと、溶媒としてのブチルカルビトールとを含むものであった。銀コート銅ペーストは、銅粉の含有量が７６質量％、樹脂バインダーの含有量が１２質量％、残部が溶媒であった。
【００６１】
（ペースト塗布工程）
スクリーン印刷機を用いて、銀コート銅ペーストを、樹脂基材の表面に、厚さ３０μｍになるように塗布した。
【００６２】
（仮乾燥工程）
銀コート銅ペーストが印刷された樹脂基材を、電気炉を用い大気中、７０℃で２０分加熱し、溶媒を蒸発させたところ、樹脂基材上に、厚さ２５μｍの溶媒除去ペースト層が形成された。
【００６３】
（超音波振動・加圧工程）
溶媒除去ペースト層が形成された樹脂基材を、株式会社クマクラ製超音波振動テーブルＵＳＴ−１５０−２０Ｋの振動台上に真空吸着により固定した。また、超音波振動テーブルの振動台の上方には、ステンレス製加圧ロールを振動台から７０μｍ離間させて配置した。次に、振動台を上下方向に２０ｋＨｚで超音波振動させた状態で、溶媒除去ペースト層が形成された樹脂基材を、超音波振動テーブルの振動台と加圧ロールとの間に挟み込み、加圧ロールを回転させることにより溶媒除去ペースト層の表面を加圧ロールで０．３０ＭＰａで加圧した。加圧ロールによる溶媒除去ペースト層の加圧時間は３０秒であった。加圧時間は、加圧ロールと溶媒除去ペースト層とが接触している時間である。溶媒除去ペースト層の超音波振動・加圧後、樹脂基材上に厚さ２０μｍの超音波振動・加圧層が形成された。
【００６４】
（焼成工程）
超音波振動・加圧層が形成された樹脂基材を、電気炉を用い大気中、１６０℃で３０分加熱したところ、樹脂基材上に厚さ２０μｍの回路体が形成されたプリント回路板が得られた。
【００６５】
（評価）
＜比抵抗＞
プリント回路板の回路体の表面に端子を取り付け、四端子法で比抵抗を算出した。比抵抗値は、２．０５×１０−５Ω・ｃｍであった。
【００６６】
＜回路体の断面及び表面の観察＞
プリント回路板の回路体の断面を観察した。結果を図１１に示す。図１１に示すように、回路体５０の厚さ方向における表面側の部分の焼結金属構造は、金属粉が焼結して形成された金属部分５６と、金属部分５６間に形成される空隙５７とを有することが分かった。また、図１１に示すように、回路体５０の厚さ方向における表面側の金属部分５６は、隣接する金属粉同士がかなりの程度で一体化して焼結金属構造が緻密になるとともに、表面が全体的に平滑になっていることが分かった。表面の平滑な部分は、加圧ロールでの加圧によって形成されたと推測される。一方、回路体５０の厚さ方向における樹脂基材１０側の部分を同様に観察したところ、回路体５０の厚さ方向における表面側の部分の方が、樹脂基材１０側の部分よりも空隙５７の含有量が少ないことが分かった。すなわち、回路体５０の厚さ方向における表面側の部分は、樹脂基材１０側の部分よりも金属構造が緻密になっていることが分かった。
また、プリント回路板の回路体の表面を観察した。結果を図１２に示す。図１２に示すように、回路体５０の表面の外観は金属光沢を有していた。
【００６７】
［比較例１］
超音波振動・加圧工程を行わない以外は実施例１と同様にして、プリント回路板を作製した。得られたプリント回路板について、実施例１と同様にして比抵抗を算出した。比抵抗値は、２．６×１０−４Ω・ｃｍであった。
【００６８】
また、得られたプリント回路板について、実施例１と同様にして回路体の断面を観察した。結果を図１３に示す。図１３に示すように、回路体８０の厚さ方向における表面側の部分の焼結金属構造は、金属粉が焼結して形成された金属部分８６と、金属部分５６間に形成される空隙８７とを有することが分かった。また、図１３に示すように、回路体８０の厚さ方向における表面側の金属部分８６は、隣接する金属粉が粒状を保ち互いに分離した状態を保っていることが分かった。
【００６９】
図１３に示す比較例１の回路体８０の断面と図１１に示す実施例１の回路体５０の断面とを比較すると、比較例１の回路体８０の焼結金属構造は実施例１の回路体５０の焼結金属構造に比較して空隙８７の比率が大きく焼結金属構造が疎になっていることが分かった。また、回路体８０の表面には、金属光沢は生じていなかった。
【００７０】
［比較例２］
超音波振動・加圧工程において、超音波振動を加えない以外は実施例１と同様にして、プリント回路板を作製した。得られたプリント回路板について、実施例１と同様にして比抵抗を算出した。比抵抗値は、２．７７×１０−５Ω・ｃｍであった。また、回路体の表面には、金属光沢は生じていなかった。
【００７１】
実施例及び比較例の比較により、超音波振動・加圧工程を行った実施例１は、比較例に比較して、比抵抗が小さいことが分かった。また、実施例１は、比較例に比較して、回路体５０の表面に金属光沢が生じており、はんだ濡れ性に優れることが推測された。
【符号の説明】
【００７２】
１  プリント回路板
１０  樹脂基材
２０  導電性ペースト
２１  金属粉
２５  軟質流動成分
３０  溶媒除去ペースト層
３５  樹脂バインダー
３７  窪み
４０  超音波振動・加圧層
５０  回路体
５１  回路体の表面側の部分
５２  回路体の樹脂基材側の部分
５５  回路体の表面
５６  金属部分
５７  空隙
６０  スクリーン印刷機
６５  作業台
７１  超音波振動テーブル
７２  加圧ロール
８０  回路体
８６  金属部分
８７  空隙
ＨＥ１、ＨＥ２  熱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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