JP2734904B2 - フレキシブル印刷配線板付金属成形品及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属成形品に少なくと
も一部が可撓性を保持した状態で芳香族ポリアミドイミ
ド樹脂層を介して直接印刷配線が設けられているフレキ
シブル印刷配線板付金属成形品及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子・電気機器に対する高密度化及び低
コスト化の要求に伴い、フレキシブル印刷配線板（以下
ＦＰＣと略記する）が金属成形品に積層された金属製部
品が開発され、利用されている。それらの１つとして、
金属成形品の一部が除去され、そこの部分ではＦＰＣが
本来の可撓性を保持した状態で積層されているＦＰＣ付
金属部品がある。このような部品を製造するために、エ
ンジニアリングプラスチックス等を射出成形して製造し
た成形回路部品が開発されている。

【０００３】しかし、金属製部品においては、プラスチ
ックスにおける射出成形のような適当な成形技術がな
く、プラスチックスの成形回路部品のようなＦＰＣと一
体化した部品を簡便に製造する技術は今のところ実現し
ていない。即ち金属部品でそれに近い形態のものを作る
には印刷回路用銅張積層板に常法により印刷回路を形成
せしめて得た印刷配線板を別途目的とする形状に成形し
ておいた金属部品の必要箇所に接着剤もしくはボルト止
めにより固定するという方法で製造する方法しかなかっ
たのである。

【０００４】而して、この従来法は金属成形品を必要形
状に加工した後、さらにそれを印刷配線板を取り付ける
ための穴開け、面取り、打抜き等の後加工や接着剤塗
布、ボルト締め付けといった固定化工程が必要な他、位
置合せ等に特別の工夫及び手間がかかるという問題点が
あり、しかも印刷配線板を構成する基材及び接着剤によ
り、全体の厚みには限界があり、それ以上の薄型化・軽
量化が困難であるという問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の一部フ
レキシブルな印配線板付金属製部品が有していた上記の
諸問題を解決し、印刷配線板の接着又はボルト止めとい
った固定作業がなく、極めて簡便、経済的な製造がで
き、且つ印刷配線板の基板もしくは接着剤に由来する耐
熱、耐湿性に対する欠点及び薄型化・軽量化の限界も克
服した一部可撓性を有するフレキシブル印刷配線板付金
属成形品を提供することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は耐
熱、耐湿性、特に耐熱湿時の寸法安定性及び可撓性があ
り、加工性、接着性も良好で絶縁性のある樹脂があれ
ば、それを絶縁ベースフィルム層兼接着層とし、金属成
形品上に直接回路が形成でき、しかもそれにエッチング
レジストを形成して金属成形品の必要箇所をエッチング
をすれば、目的とする一部フレキシブル部分を有する印
刷回路付部品が得られるという着想のもとに、鋭意その
ような樹脂を探索した結果、特定の有機溶媒可溶性芳香
族ポリアミドイミド樹脂を用いることにより、本発明の
課題を一挙に解決できることを見出し、本発明を完成し
た。

【０００７】すなわち本発明は、金属成形部品に下記
［化３］の繰り返し単位を有する有機溶媒可溶性芳香族
ポリアミドイミド樹脂組成物からなる層を介して直接Ｆ
ＰＣが設けられており、且つ該ＦＰＣの一部が露出し、
そこでは可撓性を保持している印刷配線板付電子・電気
機器用金属成形部品であり、又それを得るための、金属
成形部品の所定の箇所に有機溶媒に溶解せしめた上記の
芳香族ポリアミドイミド樹脂組成物を塗布した後、その
上にサブトラクティブ法もしくはアディティブ法により
直接印刷配線を形成せしめ、次いで該ＦＰＣの必要箇所
に可撓性を持たせるため、少なくともその必要箇所の下
にある部分を含む金属成形部品の一部をエッチングで除
去することを特徴とする印刷配線板付電子・電気機器用
金属成形部品の製造方法を提供するものである。

【０００８】以下本発明を詳細に説明する。本発明で使
用される有機極性溶媒可溶性の芳香族ポリアミドイミド
樹脂は繰り返し単位

【０００９】

【化３】 但しＲは水素原子、ハロゲン原子、又はアルキル基を表
わす。なお、これらの中で好ましくはＲが水素原子のも
の例えば４，４’−ジアミノジフェニルエーテルを芳香
族ジアミン成分とする芳香族ポリアミドイミド樹脂であ
る。

【００１０】還元粘度は０．８〜３．５、好ましくは
０．１〜３．０のものが用いられる。還元粘度が低すぎ
ると耐熱性、可撓性に問題があり、膜形成後クラックが
生じやすい。又還元粘度が高すぎると相溶性が低下する
ので好ましくない。又、上記樹脂に高熱伝導性フイラ
ー、具体例としては、ベリリヤ（ＢｅＯ）、マグネシア
（ＭｇＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ
₃ ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ
₃ Ｎ₄ ）、雲母及びこれらの混合物を１〜３容量％添加
するとさらによい結果が得られる。

【００１１】本発明で用いられる上記芳香族ポリアミド
イミド樹脂は公知の方法、例えば芳香族ジアミンと無水
トリメリット酸クロライドとを有機極性溶媒中で反応さ
せるか或いは芳香族ジイソシアネートと無水トリメリッ
ト酸を有機極性溶媒中で反応させることによって製造す
ることができる。又、ニッポン高度紙工業（株）が市販
しているＳＯＸＲ（登録商標）は上記した好適な芳香族
ポリアミドイミド樹脂であるので、これを用いることも
できる。

【００１２】本発明で用いる芳香族ジアミンとしては
４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジ
アミノジフェニルスルフイド、４，４’−ジアミノジフ
ェニルスルホン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、
４，４’−ジアミノジフェニルメタンを挙げることがで
きる。この中で耐湿性の点から特に４，４’−ジアミノ
ジフェニルエーテルが好ましい。

【００１３】上記芳香族ポリアミドイミド樹脂の有機溶
媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン、ヘキサメチルホスホルアミド、
ハロゲン化クレゾールまたはこれらの混合溶媒、あるい
はこれらと他の慣用溶媒との混合系溶媒をあげることが
できる。これらの中で特にＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド及びＮ−メチル−２−ピロリドンが好ましい。

【００１４】本発明が適用される金属成形品は、主とし
て電子・電気機器の部品として用いられるものであっ
て、その材質が金属、例えばアルミニウム、鉄、ステン
レス、ケイ素鋼等であるものである。

【００１５】その具体例をいくつか例示すると、リード
部品、コネクタ、モータースイッチ等の補強板が付いた
部品類や放熱性、電磁波シールド性、電気特性を要求さ
れる部品或いは各種の高密度実装部品等があげられる。
特に、その中でもフロッピーディスクドライブ（ＦＤ
Ｄ）用ヘッド部品や、モーター用回転制御回路部品には
好適に用いられる。

【００１６】本発明の印刷配線付金属成形品を製造する
には次の方法を用いればよい。図１に本発明の製造方法
の工程の概略を図示してある。すなわち、 （１） 金属成形品１の所定の箇所に前述の芳香族ポリ
アミドイミド樹脂溶液、例えばニッポン高度紙工業製
ＳＯＸＲ（登録商標）を塗布し、遠赤外線乾燥機等を用
い乾燥して、耐熱性絶縁樹脂層２を設ける。

【００１７】塗布方法としては公知のスクリーン印刷
法、ブレードコースター法、メタルマスク印刷法、ロー
ルコーター法等が用いられるが、このうちスクリーン印
刷法が簡便で好ましい。又、塗布後の乾燥は銅箔を積層
する場合には８０〜１５０℃、好ましくは約１００℃で
数分間乾燥させることが望ましく、導電性ペーストをそ
の上に印刷して用いる場合には、より完全に、すなわち
１５０〜２５０℃、好ましくは約２００℃で数分間乾燥
するのがよい。

【００１８】（２） 次に（１）で得られた耐熱性絶縁
樹脂層２の上に印刷配線を下記の２つの方法のいずれか
で形成する。 サブトラクティブ法 （イ）接着性を有する程度に半乾燥した上記の樹脂層２
の上に銅箔３を置き、加熱加圧（積層プレス）して積層
する。

【００１９】（ロ）その銅箔にパターンレジストを用い
て配線パターン４を形成し、エッチング後、レジストを
剥離するという、公知のサブトラクティブ（エッチン
グ）法によって印刷配線（パターン）を形成する。 （ハ）さらに印刷配線の必要な箇所にオーバーコート層
５をスクリーン印刷もしくはフィルムのラミネートによ
り設け、且つ露出している配線部に防錆皮膜（フラック
ス、ハンダコート、メッキ等）６を施す。

【００２０】導電ペースト印刷法 （イ）完全に乾燥した上記樹脂層の上に導電ペースト７
をスクリーン印刷して所定の配線回路を形成する。 （ロ）配線回路の必要箇所にオーバーコート層５をスク
リーン印刷もしくはフィルムのラミネートにより設け、
且つ露出している配線部に防錆皮膜（フラックス、ハン
ダコート、メッキ等）６を施す。

【００２１】（３）印刷配線板の一部に可撓性を保持さ
せるために金属成形品の所定部分を除去する。（２）で
形成した印刷配線板を支持している金属成形品１の中で
可撓性を保持させようとするＦＰＣ部の下にある部分を
含む金属成形品の部分をエッチングで除去し、耐熱性絶
縁層２を可撓性を持った基材層とする部分９を設ける。

【００２２】

【実施例】以下実施例で本発明を説明する。 実施例１ 厚さ０．５mmのケイ素綱板からφ２５．０mmの円状のモ
ーター用回転制御部品の裏打板を打抜いて作製する。そ
のケイ素綱板の上にニッポン高度紙工業製のＳＯＸＲ
（溶媒可溶性芳香族ポリアミドイミド樹脂：登録商標）
の溶液をスクリーン印刷で厚さ約２０μｍでφ２４．０
mmの円形に一部突出部を設けた形に塗布した後、遠赤外
線乾燥機等で１００℃、５分間乾燥して半乾燥状態の絶
縁層を設ける。

【００２３】その上に市販の銅箔（３５μｍ）を置き、
熱プレス機を用いて１８０℃で２０分間２０〜３０kg／
cm² の加圧下に積層する。その銅箔の上に所定の配線パ
ターンを市販のレジスト（日立化成工業製 ドライフィ
ルム系エッチングレジスト）を用いて露光〜現像工程を
経てレジストパターンを形成する。

【００２４】次に、これをアルカリ系のエッチング液に
より５０〜５５℃で１〜２分エッチングした後、パター
ンレジストを塩化メチレン液で１〜２分処理して剥離す
る。次に、これを段階的に加熱し、最終的には２００℃
で５分間程度加熱し、本乾燥を行う。さらに、上記のＳ
ＯＸＲ液を用いてスクリーン印刷により必要箇所にオー
バーコートを設け、次いで露出している配線部にメッキ
を施す。

【００２５】次に、印刷配線部の可撓性を必要とする部
分に積層されているケイ素鋼の部分を、市販のエッチン
グレジスト（ドライフィルム）を用いて露光〜現像〜エ
ッチング工程を経て除去することにより、目的とする部
分に可撓性を持つフレキシブル印刷配線板付モーター用
制御部品が得られる。

【００２６】このものと比較例として銅箔３５μｍ、ポ
リイミド ベースフィルム２５μｍの銅張積層板に同一
の印刷配線を上記と同じサブトラクティブ法で形成し、
オーバーコート、ハンダ付けも同様に行って製造した印
刷配線板をアクリル系接着剤で上記と同じモーター用回
転制御部品のケイ素綱板に接着した従来の部品の性能を
表１に示す。表１の結果から、従来のものに比べ本願発
明の印刷配線付部品は線間絶縁性、半田耐熱性、密着
性、厚さの点で優れていることがわかる。

【００２７】実施例２ 実施例１と同じ方法で、実施例１と同一のＳＯＸＲを塗
布したケイ素鋼板裏打板を作製する。ＳＯＸＲの乾燥は
実施例１と異なり、遠赤外線乾燥機で２００℃、５分間
完全に乾燥して絶縁樹脂層にする。その上にタツタ電線
製の銅ペーストをスクリーン印刷して所定の配線パター
ンを形成する。このものを遠赤外線乾燥機で１５０℃、
５分間乾燥する。

【００２８】次にエポキシ系ソルダーレジストを用いて
スクリーン印刷により必要箇所にオーバーコートを設け
る。次いで露出している配線部に防錆フラックスを施
す。次に、実施例１と同じ方法で、印刷配線の可撓性を
必要とする部分に積層されているケイ素鋼の部分を、実
施例１と同一のレジストを用いて同一方法で除去するこ
とにより、部分的に可撓性を持つフレキシブル印刷配線
板付モーター用制御部品が得られる。このものの性能
は、実施例１と同様に従来品に比べ優れていた。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明の一部に可撓性を保持したフレキ
シブル印刷配線板付金属成形品は従来それを得るために
必要であった印刷配線板を成形品に接着またはボルト止
めで固定するという作業を必要とせず、且つ金属成形体
や印刷配線板に対する後加工やそのための金型等も必要
がないので、極めて簡便・経済的に製造できるという効
果がある他、接着もしくは印刷配線基板に由来する耐
熱、耐湿性の低下、及び薄型化・軽量化の限界も克服で
きるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の工程の概略を示す断面図

【図２】本発明の製造方法の工程の概略を示す断面図
（図１の続き）

【図３】実施例１の本発明ＦＰＣ付部品の平面図

【図４】図３のＦＰＣ付金属部品の裏面図及び断面図

【図５】本発明のＦＰＣ付金属部品の他の例の斜視図

【符号の説明】

１ 金属成形品の一部 ２ 耐熱性絶縁樹脂（芳香族ポリアミドイミド）層 ３ 銅箔 ４ パターンレジスト ５ オーバーコート ６ ハンダ ７ 導電ペースト ８ エッチングレジスト ９ 可撓性を持つ部分

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属成形部品に少なくとも一部が可撓性
   を保持した状態で、繰り返し単位 【化１】 （式中、Ｒは水素原子、ハロゲン原子、又はアルキル基
   を表わす）を有する有機溶媒可溶性芳香族ポリアミドイ
   ミド樹脂組成物層をベースフィルム兼接着剤層とした印
   刷配線が直接設けられているフレキシブル印刷配線板付
   電子・電気機器用金属成形部品。
2. 【請求項２】 金属の成形部品の所定の箇所に有機溶媒
   に溶解せしめた繰り返し単位 【化２】 （式中、Ｒは水素原子、ハロゲン原子、又はアルキル基
   を表わす）を有する芳香族ポリアミドイミド樹脂組成物
   を塗布した後、その上にサブトラクティブ法もしくはア
   ディティブ法により印刷配線を直接形成せしめた後、該
   フレキシブル印刷配線板の必要部分に可撓性を持たせる
   ため、少なくともその必要部分の下にある部分を含む金
   属成形部品の一部をエッチングで除去することを特徴と
   する一部可撓性を有するフレキシブル印刷配線板付電子
   ・電気機器用金属成形部品の製造方法。
3. 【請求項３】 印刷配線板の所定の箇所にオーバーコー
   トを設け、且つ露出している配線部に防錆膜を設けるこ
   とを特徴とする請求項２記載の一部可撓性を有するフレ
   キシブル印刷配線板付電子・電気機器用金属成形部品の
   製造方法。