JPS6031082B2 - 抵抗回路基板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プリント抵抗回路の製作に用いられる抵抗回
路基板の製造方法に関する。

抵抗回路基板は、通常、絶縁支持体層、その支持体層上
に接合された電気抵抗材料層、および、その電気抵抗材
料層に接合された高導電材料層からなる積層体であり、
プリント抵抗回路の製作にあたっては、作成すべき回路
パターンに従って、絶縁領域（支持体上の全層が除去さ
れる）、抵抗領域（導電材料層が除去される）、並びに
導電領域（いずれの層も除去されない）が、通常はマス
クエッチング法により形成される。

このような抵抗回路基板の製法について、最近種々の提
案がなされているが、それぞれ問題が残されており、製
造者又は使用者にとって充分に満足できるものは現れて
いない。

例えば、セラミックス又はプラスチックの電気絶縁材料
よりなる支持体上に無電解〆ッキにより析出させた金属
皮膜を抵抗体とし、次いでその抵抗体層の上に高導電材
料層を設ける方法においては、絶縁支持体層と抵抗体層
間の接着力が弱く、通電中に剥離したり脹れが生じたり
する問題があった。

そのため、例えば特関昭４９一５４８６１号公報に提案
されているように、絶縁支持体層に無電解〆ツキの密着
良好なるゴム系接着剤を塗布して３０〜６０分加熱し、
加硫硬化して接着剤層を形成し、次いでクロム酸−硫酸
系の酸化剤を用いて接着剤層表面を化学相面化し、さら
に増減剤溶液中に浸潰して活性化処理を行ったのち、抵
抗材料を無電解〆ッキ法により析出させるという煩雑な
工程を経る必要があった。また、上記活性化処理は塩化
第一錫などの格に浸潰して感受性化し、更に、塩化パラ
ジウムなどの溶に浸潰して活性化するものであって、各
処理段階での処理条件の変動により無電解〆ッキにおけ
る抵抗体層の成長速度及び結晶性が変動し易く、シート
抵抗値などの特性がばらつくため生産管理上に困難な問
題があった。また例えば、高導電材料の箔の片面に電解
メッキにより電気抵抗体層を設けたのち、その上に絶縁
材料の支持体を接着する方法においては、電気メッキに
より安定に得られる抵抗体層のシート抵抗値はせし、ぜ
し、１０００／口以下であって高抵抗のものが得難く、
電気技術者を到底満足させることができない。例えば、
この点で最も進歩している組成は、ニッケルーリン系の
電解メッキであるが、これとても安定に製造できるシー
ト抵抗値は１００〜２０００／口が限界であり、そのた
めには膜厚を０．１仏以下にする必要があり、０．１仏
程度の膜厚を均一化することは至難である。このように
電気メッキ法においては膜厚に限界があるため、形成さ
れた抵抗体パターンの長さを増大させることにより見か
け上のシート抵抗値の増大を計る試みがなされている。
すなわち、特開昭４９−１０３１５１号公報の提案によ
るものは、高導電体層となる銅箔上に予め粗面化処理を
施して凹凸面とし表面積を拡大しておいてから抵抗材料
の電気メッキを行う方法であるが、表面積の増大に比べ
て抵抗値が増大せず実用城には程遠いものである。一般
に、平板状材料の表面に電気メッキを行う場合、平板上
のいかなる点にリード線を接続しようとも平板上の各点
における電流密度に差異が生ずるから、数１０加平方も
の大形の平板上に数仏程度以下の均一な薄膜を電気メッ
キにより生成することは本質的に無理がある。

勿論最近は、いくつかの補助電極を併用するなどの改良
がなされてはいるが、それでもなお、外周部の膜厚が厚
くなる部分を数伽乃至１項数加除去して廃棄している現
状であって経済上着過しえない問題がある。さらに例え
ば、特関昭５０−７１５１３号公報にみられるように、
二元合金の電気メッキにより抵抗体層を設ける方法が提
案されているが、高抵抗化に対してはそれ程有効でなく
、メッキ膜及びメッキ俗の組成の管理に困難な問題が残
されている。

本発明者は上記を鑑み、抵抗体層におけるシート抵抗値
が大きく、かつ、各層間の接着力が強い抵抗回路基板の
製法、並びに品質が均一かつ安定でしかも経済性に優れ
た製法の開発を目的として、種々研究を重ねた結果、高
導電体の板の片面にニッケルを主成分とする無電解〆ッ
キにより抵抗体層を析出させ、この抵抗体層の表面に絶
縁体を支持体として後合した構成とすることにより、上
述の種々の問題点を解決するに至ったものである。もっ
とも、前述した如く無電解〆ツキにより電気絶縁材料に
よりなる支持体上に抵抗体層を設けること自体は従来よ
り知られていたことであるが、非電解槽法は準安定およ
び自己触媒作用形態であり、しかも析出物組成が温度の
関数となるため再現性に乏しく、積層回路基板の製法と
して適当でないとの考え方が支配的であった。

本発明者は、上述の不安定要因の究明について多くの実
験を重ねた結果、得られる抵抗値が安定しないのはメッ
キの膜厚がバッチごとに変動するためで、これは抵抗体
層を析出させる無電解〆ッキ工程自体の再現性に問題が
あるのではなく、この工程に先立つ、電気絶縁材料製支
持体の感受性化工程及び活性化工程における感受性化、
活性化の再現性が悪いために無電解〆ッキ工程での皮膜
成長に再現性が得られず、結果として、所望抵抗値のも
のが安定に得られなくなるという事実を突きとめた。

そこで本発明者は、導電体の薄板又は箔の片面に無電解
〆ッキを行なえば前述の如き、感受性化処理及び活性化
処理が不要となり、抵抗体層の製作に高い再現性を与え
ることを発見した。

また、製作工程における再現性を高めることは、とりも
直さず膜厚の制御を高めることになり、本発明において
膜厚０．１Ａを均一に製作することが可能であることを
実証した。従って、シート抵抗値、数Ｑから７００〜８
０００／口までの基板を安定かつ容易に製作することが
可能となった。さらに本発明によれば、電解メッキ法に
おけるように、電流密度不均一によるメッキ製品の周辺
を削除して廃棄する必要もなく、非常に経済性に優れて
いることが認められた。本発明の抵抗回路基板の製造方
法は、高導電体層となる銅板の片面にメッキレジスト処
理を施したのち、ニッケルを含む無電鱗液に浸潰して上
記録板の他の片面に抵抗体層を析出させ、次に上記抵抗
体層の表面に絶縁支持体を接合させることを特徴として
いる。

無電解〆ッキによる抵抗体層の組成は、例えば、ニッケ
ル、ニッケルーリン、ニッケルーホウ素、ニッケル−鉄
、ニッケルークロム、ニッケルーコバルト、ニッケルー
マグネシウム、ニッケル−鉄−リン、ニッケル−鉄ーホ
ウ素、ニッケルークロムーリン、ニッケルークロムーホ
ウ素、ニッケルーコバルトーリン、ニッケルーコバルト
ーホウ素、ニッケルーマグネシウムーリン、及びニッケ
ルーマグネシウムーホゥ素から成る群から選択される。

絶縁支持体は、ガラスーェポキシ、紙−ェポキシ又は紙
−フェノール等の各種の積層板、或いは中層にヒートシ
ンク用アルミ板等を内蔵した積層板が用いられる。本発
明において「接合」とは、二物体の接合面をつぎ合わせ
て積層体に加工することを意味し、接着剤による接着、
ヒートシール、超音波シール等の融着を含む。次に本発
明の効果を列挙する。

‘１｝ 従来品と対比して格段にシート抵抗値の高いも
のが得られた。

すなわち、電解法ではせし、ぜし、１００〜２０００／
口が限界であったが、本発明によれば、数Ｑ／□から７
００〜８０００／口の広範囲にわたり容易に製作するこ
とができた。‘２〕従来法にみられたような、接着力を
増大させるための接着剤の塗布及びそれに伴う処理、活
性化処理及び感受性化処理等の前処理が不必要となり、
後述する実施例で明らかなように、工程が非常に簡素化
された。

‘３丁一辺数１０伽以上の平板においても全面にわたっ
て均一な抵抗体層を析出させることができた。

従って電解法にみられたように周辺部を廃棄するという
無駄がなくなった。次に、本発明による抵抗回路基板の
製法と、この基板から抵抗回路を形成する方法につき、
実施例により説明する。

実施例 １ 厚さ３秋（１平方メートル当りの重量が１オンス）のた
て５０ｃｍよこ５０ｃのの電解銅箔（例えば福田金属社
製）の光沢のよい片面にメッキレジスト用ＥＰ刷インク
（室町化学工業株式会社製、メッキレジスト処理ＭＴ−
１５０）を全面に塗布、乾燥後、これを洗浄液（シップ
レィ社製、ニュートラ・クリーン６８の濃縮液１容量に
当し水１容量の割合で稀釈した後、温度４０００）に３
分間浸潰し、水洗のうえ、更に１０％硫酸水（温度室温
）に３分間浸潰し、水洗後、無電解ニッケルメッキ俗（
日本カニゼン社製、ブルーシューマ−（商品名）を１び
部こ稀釈したもの、温度５３０ｏ）に３硯砂間、鉄製引
掛具により吊下げて濠潰し、メッキを行ったのち、温水
にて水洗し、片面に塗布したレジスト用インクを剥離し
、水洗し、乾燥する（抵抗層厚み１，０００Ａ）。

その後メッキ面に絶縁支持体を通常の方法により接合し
て本発明の抵抗回路基板を得る。次に、抵抗回路の形成
法について述べる。作成すべき導体パターンに相当する
部分に厚さ約１岬の半田をパターンメッキしたのち、作
成すべき抵抗体パターンに相当する部分にレジスト用イ
ンクを塗布し、その後、下記の腐蝕液により銅箔の露出
部分をエッチング除去する。銅箔エッチング条件 腐蝕液 Ｃの３ ３０雌濃硫酸
３鬼水 １そ 温 度 ５０午０ 次に、上記のエッチングで露出した抵抗層を下記の腐蝕
液によりエッチング除去する。

抵抗層エッチング条件 腐蝕液 Ｆｅ２（Ｓ０４）３ ４０雌
濃硫酸 ２００の上水
１〆以下 温 度 ５０ｑＣ 次に、抵抗体パターン上のレジスト用インクを剥離後、
抵抗体パターンに沿って露出した銅を上述の銅箔エッチ
ング用腐蝕液でエッチング除去する。

そして、水洗乾燥後、露出した抵抗体部分をソルダーレ
ジストにて被覆したのち、乾燥、硬化して所望の抵抗回
路板を得る。このようにして得られた抵抗体の特性は、
シ−ト抵抗値が２５００／口、抵抗温度係数は−５００
０から１００ｑｏの範囲で−１０側皿／００であった。

また、上記の抵抗体回路基板をそのまま５０００の前出
の銅箔用腐蝕液により銅箔をすべてエッチング除去して
抵抗体層を露出させた。得られた抵抗体層の図面に示す
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ各領域でのシート抵抗値はいずれも２５
００／口であり、各領域におけるシート抵抗値にバラッ
キがなく、且つシート抵抗値も大であった。

比較例 １ ： 厚さ３かの電解鋼箔（例えば福田金属社製）の光沢のよ
い片面にメッキレジスト用印刷インクを全面に塗布、乾
燥後、これを洗浄液（シップレィ社製、ニュートラ・ク
リーン６８の濃縮液１容量に対し水１容量の割合で稀釈
した液、温度４０００）に３分間浸潰し、水洗のうえ、
更に１０％硫酸水（温度室温）に３分間浸潰し、水洗後
、下記配合のメッキ俗を用い、下記メッキ条件にて電解
メッキを行なった。

メッキ裕配合 硫酸ニッケル（６水塩） ３７．５ｇ′そ塩
化ニッケル（６水塩） １１．槍／〆炭酸ニ
ッケル ７．１ｇ／そりン酸
１２．３ｇ／そ亜リン酸
７．殿／そメッキ条件ｐＨＯ．
５，温度２０００，電流密度２Ａ／ｄ〆，時間３０秒得
られた抵抗体層は銅箔を温水にて水洗し、片面に塗布し
たレジスト用インクを剥離し、水洗し、乾燥する（抵抗
体層厚み１，０００Ａ）。

その後メッキ面に絶縁支持体を通常の方法により接合し
て抵抗回路基板を得た。得られた回路基板を実施例１で
用いた銅箔用腐蝕液を用い５０ｏｏで銅箔をすべてエッ
チング除去して抵抗体層を露出させた。

得られた抵抗体層の図面に示すＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ各領域で
のシート抵抗値は下記の通りであり、各領域におけるシ
ート抵抗値のバラッキが大で、且つシート抵抗値も低い
ものであった。

Ａ……３００／口 Ｂ・・・・・・１３〜２９Ｑ／口 Ｃ・・…・５〜１２０／口 Ｄ・・・・・・４０／口以下 実施例 ２： 実施例１と同様の処理を施した銅箔に下記配合の無電解
〆ッキを行い皮膜抵抗を析出させる。

無電解〆ッキ液の配合等塩化ニッケル
２０ｇ′そ塩化コバルト（６水和物）
１２ｇ′そ次亜リン酸ソーダ
１１ｇ′そ塩化アンモニウム ５
０ｇ／そｐＨ
９温 度
６０ｑ○メッキ時間３の砂のとき、得られた抵抗体
の特性は、シート抵抗値６０００／口、抵抗温度係数は
−５０ｏ０から１００００の範囲で−２０■肌／００で
あった。

実施例 ３：実施例１と同機の処理を施した銅箔に下記
配合の無電解〆ッキを行い皮膜抵抗を析出させる。

無電解〆ッキ液の配合等塩化ニッケル
２雌′そ塩化マグネシウム（７水和物） １
を′と次亜リン酸ソーダ １１ｇ／
そ塩化アンモニウム ５０ｇ／そ
ｐＨ
７温度 ５００
０メッキ時間１分のとき、得られた抵抗体の特性は、シ
ート抵抗値８０００／口、抵抗温度係数は−５０こＣか
ら１００つ０の範囲で−１０雌肌／℃であった。

【図面の簡単な説明】

図面は比較例の試験片の平面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高導電体層となる銅板の片面にメツキレジスト処理
   を施したのち、ニツケルを含む無電解液に浸漬して上記
   銅板の他の片面に抵抗体層を析出させ、次に上記抵抗体
   層の表面に絶縁支持体を接合させることを特徴とする抵
   抗回路基板の製造方法。