JP2004064022A - プリント配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程数及びコストの上昇を招くことなくプリント回路基板の両表面間を電気的に接続する。
【解決手段】絶縁フィルム層１にスルーホール２を形成するステップと、絶縁フィルム層１の表面部及びスルーホール２の側面部に導電付与層３を形成するステップと、導電付与層３に対して電解銅めっき処理を施すことにより銅めっき層４を形成するステップとを有する。これにより、回路形成に利用する銅膜層を絶縁フィルム層１上に形成すると同時に、スルーホール２の銅めっき処理を実行することができるので、プリント配線基板の製造に要する工程数及びコストの上昇を招くことなくスルーホール部分を介してプリント回路基板の両表面間を電気的に接続することができる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルプリント回路基板等のプリント回路基板の製造方法に関し、特に、プリント回路基板の製造に要する工程数及びコストの上昇を招くことなく、スルーホールを介してプリント回路基板の両表面間を電気的に接続することを可能にする技術に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プリント回路基板の両面間で導通をとる場合、図６（ａ），（ｂ）に示すようにポリイミド層１１の両表面に回路形成に利用する銅箔１２を張り付けた後、図６（ｃ）に示すように貫通孔（以下、スルーホールと表記する）１３を形成する。次に、スルーホール１３部分でポリイミド層１１が露出している箇所に導電性を付与するために、図６（ｄ）に示すように、無電解めっき処理又はダイレクトプレーティング（ＤＰ）処理を施すことにより導電付与層１４を形成する。そして最後に、図６（ｅ）に示すように、電解銅めっき処理を施すことにより、スルーホール１３を介して銅めっき層１５を形成してプリント回路基板の両面間を電気的に接続する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような導通のとり方によれば、プリント配線基板の製造に要する工程数が多くなり、プリント回路基板の製造コストが上昇してしまう。また、通常、電解銅めっき処理は基板全体に対し施されるために、スルーホール１３部分の銅めっき層１５の膜厚を大きくすると、銅部分の膜厚が大きくなり、その後のエッチング処理によるサブトラクティブファインパターン回路形成しずらい。
【０００４】
また、プリント配線基板が厚くなってしまう。
【０００５】
なお、このような問題を解決するために、例えばスルーホール１３部分以外の基板領域にマスキング処理を施した後に電解銅めっき処理を施すことも考えられるが、この場合には、製造工程数がさらに多くなる上にプリント回路基板の製造コストが上昇してしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、プリント回路基板の製造に要する工程数及びコストの上昇を招くことなく、スルーホールを介してプリント回路基板の両表面間を電気的に接続することを可能にするプリント配線基板及びその製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプリント配線基板の特徴は、絶縁フィルム層と、前記絶縁フィルム層に形成されたスルーホールと、前記絶縁フィルム層の表面部及び前記スルーホールの側面部に形成された導電層と、前記導電層に対して電解銅めっき処理を施すことにより形成された銅膜層とを有することにある。
【０００８】
本発明に係るプリント配線基板の製造方法の特徴は、絶縁フィルム層にスルーホールを形成するステップと、絶縁フィルム層の表面部及びスルーホールの側面部に導電層を形成するステップと、導電層に対して電解銅めっき処理を施すことにより銅膜層を形成するステップとを有することにある。
【０００９】
すなわち、本発明の特徴は、回路形成に利用する銅膜層を絶縁フィルム層上に形成すると同時に、スルーホールの銅めっき処理を実行することにある。このような構成によれば、プリント配線基板の製造に要する工程数及びコストの上昇を招くことなくスルーホール部分を介してプリント回路基板の両表面間を電気的に接続することができる。回路形成に利用する銅膜厚が大きくなり、回路形成に適さない状態になることを防止することができる。さらに、プリント配線基板を薄く形成することが可能となる。
【００１０】
ここで、導電層は、無電解めっき法、ダイレクトプレーティング法、蒸着法、スパッタ法の少なくとも一つの利用して形成することが望ましい。また、スルーホールは、直径が下方部あるいは中央部に向かって狭くなるように構成することが望ましい。このようなスルーホールの形状によれば、スルーホール部分に形成される導電付与層の膜厚を均一に広い面積で形成することが可能となり、その後に実行する電解銅めっき処理の信頼性を向上させることができる。なお、この形状のスルーホールは、絶縁フィルム層の両表面からレーザ光を照射することにより形成することが望ましい。
【００１１】
また、本発明の他の特徴は、プリント配線基板において、絶縁フィルム層と、前記絶縁フィルム層の両表面に張り付けられた銅箔と、前記銅箔の張り付けられた絶縁フィルム層に傾斜を有する側面部を持つ様に形成されたスルーホールと、前記銅箔の張り付けられた絶縁フィルム層の表面部及び前記スルーホールの側面部に形成された導電層と、前記導電層に対して電解銅めっき処理を施すことにより形成された銅膜層とを有することである。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、プリント配線基板の製造方法において、絶縁フィルム層の両表面に銅箔を張り付けるステップと、前記銅箔の張り付けられた絶縁フィルム層に傾斜を有する側面部を持つ様にスルーホールを形成するステップと、前記銅箔の張り付けられた絶縁フィルム層の表面部及び前記スルーホールの側面部に導電層を形成するステップと、前記導電層に対して電解銅めっき処理を施すことにより銅膜層を形成するステップと、を有することである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１―図５を参照して、本発明の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法について詳しく説明する。
【００１４】
本発明の実施の形態となるプリント配線基板の製造方法においては、始めに、図１（ａ）に示すようなポリイミドやポリエステルから成る２５μｍ程度の膜厚の絶縁フィルム層１を用意又は作製した後、図１（ｂ）に示すように、パンチ，ドリル，レーザ光等を利用して絶縁フィルム層１にスルーホール２を形成する。
【００１５】
スルーホール２を形成すると、次に、図１（ｃ）に示すように、無電解めっき法，ダイレクトプレーティング（ＤＰ）法，蒸着法，スパッタ法等を利用してスルーホール２の側面部２ａを含む絶縁フィルム層１表面に０．１−３μｍ程度の膜厚の導電付与層３を形成する。
【００１６】
ここで、絶縁フィルム層１と導電付与層３との間には強い密着性が必要となるので、導電付与層３を形成する際、プラズマ，ブラスト，コロナ等の処理により絶縁フィルム層１の表面を予め粗面化しておくことが望ましい。また、無電解めっき法を利用して導電付与層３を形成する場合、例えば無電解銅めっき，無電解ニッケルめっき，無電解金めっき等を用いるとよい。また、ＤＰ法を利用して導電付与層３を形成する場合には、例えばカーボンやパラジウム等を用いるとよい。また、蒸着法を利用して導電付与層３を形成する場合には、例えば、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｖ，Ｃｏ，Ｃ、Ｃｕ、Ｍｏ（カーボン）等を利用するとよい。また、スパッタ法を利用して導電付与層３を形成する場合には、アルゴンプラズマ等で絶縁フィルム層１表面の改質を行った後、例えばＣｒ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｔｉ，Ｃｕ等をスパッタするとよい。
【００１７】
導電付与層３を形成すると、最後に、図１（ｄ）に示すように、電解銅めっき処理を施すことにより、１ー３５μｍ程度の膜厚を有する連続的な銅めっき層４を形成し、スルーホール２を介してプリント回路基板の両面間を電気的に接続する。その後、この連続的に形成された銅めっき層４を利用して所望の回路を形成する。
【００１８】
また、導電付与層３上に任意のレジストパターンを形成しておくことで、図１（ｄ）の工程で銅回路の形成が可能となる。なお、銅回路はその後のエッチング処理で完成される。
【００１９】
このように、この第１の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法においては、電解銅めっき処理により形成した銅めっき層４を利用して回路を形成するので、プリント配線基板の製造に要する工程数及びコストの上昇を招くことなくスルーホール２部分を介してプリント回路基板の両表面間を電気的に接続することができる。また、従来までの製造方法のように、回路形成に利用する銅膜厚が厚くなり、回路形成に適さない状態になることを防止することができる。さらに、プリント配線基板を薄く形成することが可能となる。
【００２０】
〔第２の実施の形態〕
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法について説明する。
【００２１】
本発明の第２の実施の形態となるプリント配線基板の製造方法においては、第１の実施の形態のそれとは異なり、絶縁フィルム層１の両表面からレーザ光を照射することにより、図２（ｂ）に示すように表面部分における直径が中央部に向かって狭くなるようなスルーホール２を絶縁フィルム層１に形成する。すなわち、絶縁フィルム層１に傾斜を有する側面部２ａを持つ様にスルーホールを形成する。そして、スルーホール形成後は、第１の実施の形態と同様にして、導電付与層３及び銅めっき層４を形成する。
【００２２】
図１（ｄ）に示すように、スルーホール２の形状が円柱状である場合には、スルーホール２の内壁が垂直となり、投影面積が無くなるため導電付与層３が付きにくく、膜厚が均一でなくなり、その後の電解銅めっき処理の信頼性に問題が生じることがある。しかしながら、上記第２の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法においては、直径が中央部に向かって狭くなるようにスルーホール２を形成するので、蒸着法やスパッタ法で金属がそれぞれ蒸着装置やスパッタ装置の金属供給源から投影面積が広くなるので、スルーホール２部分に形成される導電付与層３の膜厚を均一に広い面積に形成することが可能となり、その後に実行する電解銅めっき処理の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
また、一般に、スルーホール２内の銅めっき層４と、絶縁フィルム層１の両表面上の銅めっき層４との連続してつながっている部分（かど部）には、ヒートショック等によりクラックが生じやすい（耐ヒートショック性が悪い）という問題があった。それに対し、この実施形態では、図に示す様に、スルーホール２における銅めっき層４の長さおよび面積が大きいためヒートショックによる垂直方向の伸びをよりよく吸収することができ、耐ヒートショック性が向上する。
【００２４】
〔第３の実施の形態〕
次に、図３を参照して、本発明の第３の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法について説明する。
【００２５】
本発明の第３の実施の形態となるプリント配線基板の製造方法においては、第１の実施の形態のそれとは異なり、絶縁フィルム層１の一表面から穴開けにレーザ光を照射することにより、図３（ｂ）に示すように表面部分における直径が下方部に向かって狭くなるようなスルーホール２を絶縁フィルム層１に形成する。すなわち、絶縁フィルム層１に傾斜を有する側面部２ａを持つ様にスルーホールを形成する。そして、スルーホール形成後は、第１の実施の形態と同様にして、導電付与層３及び銅めっき層４を形成する。
【００２６】
図１（ｄ）に示すように、スルーホール２の形状が円柱状である場合には、スルーホール２の内壁が垂直となり、投影面積が無くなるため導電付与層３が付きにくく、膜厚が均一でなくなり、その後の電解銅めっき処理の信頼性に問題が生じることがある。しかしながら、上記第３の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法においては、直径が下方部に向かって狭くなる（スルーホール２における一方の表面の直径が他方の表面の直径に比べ小さくなっている）ようにスルーホール２を形成するので、蒸着法やスパッタ法で金属がそれぞれ蒸着装置やスパッタ装置の金属供給源から投影面積が広くなるので、スルーホール２部分に形成される導電付与層３の膜厚を均一に広い面積に形成することが可能となり、その後に実行する電解銅めっき処理の信頼性を向上させることができる。
【００２７】
また、一般に、スルーホール２内の銅めっき層４と、絶縁フィルム層１の両表面上の銅めっき層４との連続してつながっている部分（かど部）には、ヒートショック等によりクラックが生じやすい（耐ヒートショック性が悪い）という問題があった。それに対し、この実施形態では、図に示す様に、スルーホール２における銅めっき層４の長さおよび面積が大きいためヒートショックによる垂直方向の伸びをよりよく吸収することができ、耐ヒートショック性が向上する。
【００２８】
〔第４の実施の形態〕
次に、図４を参照して、本発明の第４の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法について説明する。
【００２９】
本発明の第４の実施の形態となるプリント配線基板の製造方法は、図６に示したプリント配線基板の製造方法において、ポリイミド層１１の両表面からレーザ光を照射することにより、図４（ｃ）に示すように表面部分における直径が中央部に向かって狭くなるようなスルーホール２をポリイミド１１に形成するようにしたものである。すなわち、ポリイミド層１１に傾斜を有する側面部２ａを持つ様にスルーホールを形成する。
【００３０】
すなわち、図４（ａ），（ｂ）に示すようにポリイミド層１１の両表面に回路形成に利用する銅箔１２を張り付けた後、図４（ｃ）に示すように表面部分における直径が中央部に向かって狭くなるような貫通孔（以下、スルーホールと表記する）２を形成する。次に、スルーホール２部分でポリイミド層１１が露出している箇所に導電性を付与するために、図４（ｄ）に示すように、無電解めっき処理又はダイレクトプレーティング（ＤＰ）処理を施すことにより導電付与層１４を形成する。そして最後に、図４（ｅ）に示すように、電解銅めっき処理を施すことにより、スルーホール１３を介して銅めっき層１５を形成してプリント回路基板の両面間を電気的に接続する。
【００３１】
図６（ｃ）に示すように、スルーホール１３の形状が円柱状である場合には、スルーホール１３の内壁が垂直となり、投影面積が無くなるため導電付与層１４が付きにくく、膜厚が均一でなくなり、その後の電解銅めっき処理の信頼性に問題が生じることがある。しかしながら、上記第４の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法においては、直径が中央部に向かって狭くなるようにスルーホール２を形成するので、蒸着法やスパッタ法で金属がそれぞれ蒸着装置やスパッタ装置の金属供給源から投影面積が広くなるので、スルーホール２部分に形成される導電付与層１４の膜厚を均一に広い面積に形成することが可能となり、その後に実行する電解銅めっき処理の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
また、一般に、スルーホール２内の銅めっき層１５と、ポリイミド層１１の両表面上の銅めっき層１５との連続してつながっている部分（かど部）には、ヒートショック等によりクラックが生じやすい（耐ヒートショック性が悪い）という問題があった。それに対し、この実施形態では、図に示す様に、スルーホール２における銅めっき層１５の長さおよび面積が大きいためヒートショックによる垂直方向の伸びをよりよく吸収することができ、耐ヒートショック性が向上する。
【００３３】
〔第５の実施の形態〕
次に、図５を参照して、本発明の第５の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法について説明する。
【００３４】
本発明の第５の実施の形態となるプリント配線基板の製造方法は、図６に示したプリント配線基板の製造方法において、ポリイミド層１１の一表面からレーザ光を照射することにより、図５（ｃ）に示すように表面部分における直径が下方部に向かって狭くなる（スルーホール２における一方の表面の直径が他方の表面の直径に比べ小さくなっている）ようなスルーホール２をポリイミド層１１に形成するようにしたものである。すなわち、ポリイミド層１１に傾斜を有する側面部２ａを持つ様にスルーホールを形成する。
【００３５】
すなわち、図５（ａ），（ｂ）に示すようにポリイミド層１１の両表面に回路形成に利用する銅箔１２を張り付けた後、図５（ｃ）に示すように表面部分における直径が下方部に向かって狭くなるような貫通孔（以下、スルーホールと表記する）２を形成する。次に、スルーホール２部分でポリイミド層１１が露出している箇所に導電性を付与するために、図５（ｄ）に示すように、無電解めっき処理又はダイレクトプレーティング（ＤＰ）処理を施すことにより導電付与層１４を形成する。そして最後に、図５（ｅ）に示すように、電解銅めっき処理を施すことにより、スルーホール１３を介して銅めっき層１５を形成してプリント回路基板の両面間を電気的に接続する。
【００３６】
図６（ｃ）に示すように、スルーホール１３の形状が円柱状である場合には、スルーホール１３の内壁が垂直となり、投影面積が無くなるため導電付与層１４が付きにくく、膜厚が均一でなくなり、その後の電解銅めっき処理の信頼性に問題が生じることがある。しかしながら、上記第５の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法においては、直径が下方部に向かって狭くなるようにスルーホール２を形成するので、蒸着法やスパッタ法で金属がそれぞれ蒸着装置やスパッタ装置の金属供給源から投影面積が広くなるので、スルーホール２部分に形成される導電付与層１４の膜厚を均一に広い面積に形成することが可能となり、その後に実行する電解銅めっき処理の信頼性を向上させることができる。
【００３７】
また、一般に、スルーホール２内の銅めっき層１５と、ポリイミド層１１の両表面上の銅めっき層１５との連続してつながっている部分（かど部）には、ヒートショック等によりクラックが生じやすい（耐ヒートショック性が悪い）という問題があった。それに対し、この実施形態では、図に示す様に、スルーホール２における銅めっき層１５の長さおよび面積が大きいためヒートショックによる垂直方向の伸びをよりよく吸収することができ、耐ヒートショック性が向上する。
【００３８】
〔その他の実施の形態〕
以上、本発明の一実施形態のプリント配線基板及びその製造方法について説明したが、上述した実施形態の説明はあくまで本発明の一例である。このため、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。
【００３９】
【発明の効果】
本発明に係るプリント配線基板及びその製造方法によれば、電解銅めっき処理により形成した銅膜層を利用して回路を形成するので、プリント配線基板の製造に要する工程数及びコストの上昇を招くことなくスルーホール部分を介してプリント回路基板の両表面間を電気的に接続することができる。また、従来までの製造方法のように、回路形成に利用する銅膜厚が厚くなり、回路形成に適さない状態になることを防止することができる。さらに、プリント配線基板を薄く形成することが可能となる。
【００４０】
また、本発明に係るプリント配線基板及びその製造方法によれば、直径が中央部あるいは下方部に向かって狭くなるようにスルーホールを形成するので、スルーホール部分に形成される導電付与層の膜厚を均一にすることが可能となり、その後に実行する電解銅めっき処理の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法を説明するための断面工程図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法を説明するための断面工程図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法を説明するための断面工程図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法を説明するための断面工程図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態となるプリント配線基板及びその製造方法を説明するための断面工程図である。
【図６】従来までのプリント配線基板及びその製造方法を説明するための断面工程図である。
【符号の説明】
１…絶縁フィルム層、２，１３…スルーホール、３，１４…導電付与層、４，１５…銅めっき層、１１…ポリイミド層、１２…銅箔

Claims (10)

1. 絶縁フィルム層と、
   前記絶縁フィルム層に形成されたスルーホールと、
   前記絶縁フィルム層の表面部及び前記スルーホールの側面部に形成された導電層と、
   前記導電層に対して電解銅めっき処理を施すことにより形成された銅膜層と、
   を有することを特徴とするプリント配線基板。
2. 請求項１に記載のプリント配線基板であって、
   前記スルーホールにおける一方の表面の直径が他方の表面の直径に比べ小さくなっていることを特徴とするプリント配線基板。
3. 請求項１に記載のプリント配線基板であって、
   前記スルーホールは直径が中央部に向かって小さくなっていることを特徴とするプリント配線基板。
4. 絶縁フィルム層にスルーホールを形成するステップと、
   前記絶縁フィルム層の表面部及び前記スルーホールの側面部に導電層を形成するステップと、
   前記導電層に対して電解銅めっき処理を施すことにより銅膜層を形成するステップと、
   を有することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
5. 請求項４に記載のプリント配線基板の製造方法であって、
   前記導電層は、無電解めっき法、ダイレクトプレーティング法、蒸着法、スパッタ法の少なくとも一つの利用して形成すること
   を特徴とするプリント配線基板の製造方法。
6. 請求項４又は請求項５に記載のプリント配線基板の製造方法であって、
   前記スルーホールにおける一方の表面の直径が他方の表面の直径に比べ小さくなるように形成すること
   を特徴とするプリント配線基板の製造方法。
7. 請求項４又は請求項５に記載のプリント配線基板の製造方法であって、
   前記スルーホールは直径が中央部に向かって小さくなるように形成すること
   を特徴とするプリント配線基板の製造方法。
8. 請求項７項に記載のプリント配線基板の製造方法であって、
   前記スルーホールは前記絶縁フィルム層の両表面からレーザ光を照射することにより形成すること
   を特徴とするプリント配線基板の製造方法。
9. 絶縁フィルム層と、
   前記絶縁フィルム層の両表面に張り付けられた銅箔と、
   前記銅箔の張り付けられた絶縁フィルム層に傾斜を有する側面部を持つ様に形成されたスルーホールと、
   前記銅箔の張り付けられた絶縁フィルム層の表面部及び前記スルーホールの側面部に形成された導電層と、
   前記導電層に対して電解銅めっき処理を施すことにより形成された銅膜層と、
   を有することを特徴とするプリント配線基板。
10. 絶縁フィルム層の両表面に銅箔を張り付けるステップと、
    前記銅箔の張り付けられた絶縁フィルム層に傾斜を有する側面部を持つ様にスルーホールを形成するステップと、
    前記銅箔の張り付けられた絶縁フィルム層の表面部及び前記スルーホールの側面部に導電層を形成するステップと、
    前記導電層に対して電解銅めっき処理を施すことにより銅膜層を形成するステップと、
    を有することを特徴とするプリント配線基板の製造方法。

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