JP3506002B2 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

プリント配線板の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ICカード用などに使用されるプリント
配線板として、特開平3−32895号公報等によっ
て、図1に示すような構造のものが従来から提案されて
いる。このものは、基材1の片面にコンタクト端子2を
設けると共に、このコンタクト端子2が底面となるよう
に基材1に部品実装用の開口部3aとボンディングワイ
ヤー用の開口部4を設け、部品実装用の開口部3aにI
C等の電子部品5を実装し、そしてボンディングワイヤ
ー用の開口部4を通してボンディングワイヤー6で電子
部品5とコンタクト端子2を接続するようにした構造に
形成されているものであり、さらに封止樹脂7をポッテ
ィングして封止することによって、ICカード用のモジ
ュールとするようにしてある。
【0003】そしてこのようなプリント配線板を製造す
るにあたっては、図44(a)に示すようにまず基材1
の片面に接着剤8を塗布し、図44(b)のように基材
1に部品実装用の開口部3aと複数のボンディングワイ
ヤー用開口部4を打ち抜き加工して設けた後、図44
(c)のように接着剤8で基材1の片面に銅箔等の金属
箔9を接着する。次に、この金属箔9をエッチング等し
て回路形成加工することによって、表面が外部に露出し
て外部接点となるコンタクト端子2を図44(d)のよ
うに形成する。部品実装用開口部3aや複数のボンディ
ングワイヤー用開口部4の底面はこのコンタクト端子2
で形成されるものであり、部品実装用開口部3aの底面
のコンタクト端子2は電子部品5を保持する機能も有す
る。このように回路形成した後、図44(e)のように
コンタクト端子2の外面の部分と、開口部3a,4の底
面に臨む部分にNiメッキとAuメッキを施すことによ
って、仕上げメッキ10a,10bを形成するようにし
てある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしコンタクト端子
2は、上記のように基材1に接着剤8で接着した金属箔
9によって形成されており、高温の作用による接着剤8
の劣化でコンタクト端子2が剥離するなど、耐熱性に問
題を有するものであり、さらに接着剤8の分だけ厚みが
増し、薄型化が困難になるものであった。
【0005】また、開口部3a,4は打ち抜き加工で形
成するために、開口部3a,4の径を小さくするには限
界があり、また開口部3a,4間の間隔を小さくするこ
とも困難であり、小型化に制限があるという問題があっ
た。
【0006】また、基材1としては、樹脂積層板が主と
して用いられるが、樹脂積層板は両面に銅箔などの金属
箔を張った両面金属張り積層板として形成しないと、表
面の平滑性や厚みの均一性に問題が生じる。このため
に、基材1として両面金属張り積層板が用いられるが、
基材1に開口部3a,4を加工するために、一旦、基材
1の両面の金属箔をエッチング除去する必要があり、そ
して開口部3a,4を加工した後に、コンタクト端子2
を形成するための金属箔9を図44(c)のように基材
1に接着するようにしており、製造の工程が長くなると
共に材料ロスが大きいという問題があった。
【0007】さらに、コンタクト端子2の外面の部分
と、開口部3a,4の底面に臨む部分に仕上げメッキ1
0a,10bを施すにあたって、同じ工程で行なうこと
になるため、コンタクト端子2の外面の部分はNiメッ
キと光沢Auメッキで仕上げメッキ10aを形成し、コ
ンタクト端子2の開口部3a,4の底面に臨む部分はN
iメッキと無光沢Auメッキで仕上げメッキ10bを形
成するというように、異なる種類のメッキを行なうこと
が難しいという問題があった。
【0008】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、耐熱性が高く小型化することが容易であり、基材
の表面の平坦度が高いと共に材料ロスが少なく、コンタ
クト端子に異なる種類のメッキを行なうことが容易であ
るプリント配線板の製造方法を提供することを目的とす
るものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項に係る
プリント配線板の製造方法は、電子部品5が実装される
部品実装部3を有する基材1と、基材1の一方の片面に
設けられ表面が外部に露出して外部接点となるコンタク
ト端子2と、基材1に形成され部品実装部3に実装され
る電子部品5とコンタクト端子2とを接続するボンディ
ングワイヤー6を通すために基材1に他方の片面に開口
させて形成される開口部4とを具備して形成され、上記
コンタクト端子2が基材1に直接密着して設けられた金
属箔9から形成されたプリント配線板を製造するにあた
って、部品実装部5を基材1に開口部3aとして形成
し、光ビームを基材1に照射することによって、ボンデ
ィングワイヤー用開口部4と部品実装用開口部3aを同
時にコンタクト端子2の裏面側において基材1に加工す
ることを特徴とするものである。
【0010】また請求項の発明は、両面に金属箔9,
9を張った基材1を用い、一方の金属箔9をエッチング
除去すると共に他方の金属箔9を回路形成加工してコン
タクト端子2を形成した後に、金属箔9をエッチング除
去した側の片面から基材1に開口部4を加工することを
特徴とするものである。
【0011】また請求項の発明は、上記基材1とし
て、ロール状に巻いた長尺のガラス繊維を含有するフレ
キシブル両面金属張り積層板1aを用いることを特徴と
するものである。
【0012】また請求項の発明は、フレキシブル両面
金属張り積層板1aの側端縁に沿ってスプロケット穴1
2を形成したものを用いることを特徴とするものであ
る。
【0013】また請求項の発明は、開口部3a,4を
加工した後、開口部3a,4の底部のコンタクト端子2
の表面を酸洗することを特徴とするものである。
【0014】また請求項の発明は、光ビームとして炭
酸ガスレーザを用いることを特徴とするものである。
【0015】また請求項の発明は、両面に金属箔9,
9を張った基材1を用い、一方の金属箔9にエッチング
して開口孔14を設けた後に、この開口孔14の箇所に
開口孔14よりも径の大きなビームの炭酸ガスレーザを
照射することによって、基材1に開口部3a,4を加工
することを特徴とするものである。
【0016】また請求項の発明は、基材1との密着面
を酸化処理した金属箔9を張った基材1を用いることを
特徴とするものである。
【0017】また請求項の発明は、基材1との密着面
を粗面化した金属箔9を張った基材1を用いることを特
徴とするものである。
【0018】また請求項10の発明は、炭酸ガスレーザ
として、ビームのエネルギー分布が開口部3a,4にお
いて均一なものを用いることを特徴とするものである。
【0019】また請求項11の発明は、炭酸ガスレーザ
の照射で基材1に開口部3a,4を形成した後、開口部
3a,4の側面及び開口部3a,4の底部を洗浄するこ
とを特徴とするものである。
【0020】また請求項12の発明は、開口部3a,4
を過マンガン酸カリウム液で処理して洗浄を行なうこと
を特徴とするものである。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
【0022】本発明において基材1としては、図2
(a)に示すような、両面に銅箔などの金属箔9,9を
張った両面金属張り樹脂積層板1aを用いるものであ
る。この両面金属張り樹脂積層板1aは例えば、ガラス
クロスなどガラス繊維基材にエポキシ樹脂などの熱硬化
性樹脂ワニスを含浸して樹脂含浸基材を作製し、この樹
脂含浸基材を必要に応じて複数枚重ねると共にその両側
を金属箔9,9で挟み込み、これを加熱しつつロールの
間に通して(ロールによる加圧は不要)、樹脂含浸基材
の樹脂を硬化させることによって、樹脂含浸基材に含浸
した樹脂で金属箔9,9を積層一体化して製造すること
ができるものであり、樹脂含浸基材による基材1の両側
の表面に金属箔9を一体成形したものとして製造するこ
とができる。例えば厚み100μmのガラスエポキシ基
材1の両面に厚み18μmの金属箔(銅箔)9を一体成
形して積層したものとして製造することができる。両面
金属張り積層板1aは、表面に金属箔9を積層しないで
作製した積層板よりも、表面の平滑性が高く、厚みの均
一性が優れた基材1として用いることができるものであ
る。また、金属箔9は接着剤を用いて基材1に貼り付け
られているのではなく、基材1に含有されている樹脂の
自己接着作用で、基材1に直接密着しているものであ
る。
【0023】ここで、上記のようにガラスクロスなどの
ガラス繊維を含有する基材1は、強度や電気絶縁性、耐
湿性が優れており、このようなガラス繊維を含有する基
材1を用いることによって、強度や電気絶縁性、耐湿性
が高いプリント配線板を製造することができるものであ
る。
【0024】また、上記のようなガラス繊維を含有する
両面金属張り樹脂積層板1aとして、フレキシブルな長
尺のものを用い、これを図3のようにロール状に巻いた
ものから繰り出して使用するようにすることができる。
このように基材1として、ロール状に巻いた長尺のガラ
ス繊維を含有するフレキシブル両面金属張り積層板1a
を用いることによって、これを連続して送りながら加工
をしてプリント配線板を製造することができるものであ
り、生産性を高めることができるものである(請求項
)。
【0025】またこのように基材1として長尺のフレキ
シブル両面金属張り積層板1aを用いるにあたって、図
4のように長尺のフレキシブル両面金属張り積層板1a
の両側端縁に沿って所定間隔でスプロケット孔12を設
け、スプロケット孔12にスプロケットの爪(図示省
略)を嵌合させることによって、ロール状に巻いた長尺
のフレキシブル両面金属張り積層板1aを位置決めしな
がら後工程に連続的に送ることができるようにすること
ができるものである(請求項)。
【0026】次に、基材1の一方の面(例えば下面)に
張った金属箔9にはエッチングレジストを貼着し、他方
の面(例えば上面)に張った金属箔9にはエッチングレ
ジストを貼着せず、そしてエッチングレジストを露光・
現像処理した後、各金属箔9をエッチング処理すること
によって、図2(b)のように基材1の一方の面の金属
箔9を回路形成加工してコンタクト端子2を形成すると
共に、基材1の他方の面の金属箔9を除去して、基材1
の表面を露出させる。
【0027】ここで、上記のように基材1として両面金
属張り積層板1aを用いるようにしているので、表面に
金属箔9を積層しないで作製した積層板を基材1として
用いる場合よりも、基材1は表面の平滑性が高く、厚み
の均一性が優れており、品質の高いプリント配線板を製
造することができるものである。また基材1に予め張っ
た金属箔9でコンタクト端子2を形成するようにしてお
り、従来のように、基材1に予め張った金属箔2を開口
部3a,4の加工の前に一旦除去した後、コンタクト端
子2を形成するための金属箔9を基材1に再度接着する
というような必要がなくなるものであり、製造の工程が
長くなったり材料ロスが大きくなったりすることがなく
なるものである(請求項)。また、金属箔9は接着剤
を用いて基材1に貼り付けられているのではなく、基材
1に含有されている樹脂の自己接着作用で、基材1に直
接密着しているものであって、この金属箔9から形成さ
れるコンタクト端子2は基材1に直接密着しているもの
であり、接着剤を用いて接着する場合のような耐熱性低
下の問題がなくなり、耐熱性の高いプリント配線板を製
造することができるものである。また接着剤を用いる必
要がないので、この分、厚みを薄くすることが可能にな
るものである(請求項1)。
【0028】上記のように基材1の片面に回路形成加工
してコンタクト端子2を形成した後、コンタクト端子2
の露出する表面に仕上げメッキ10aを図2(c)のよ
うに設ける。仕上げメッキ10aはNiメッキを施した
後にこの上にさらに光沢Auメッキを施すことによって
行なうことができる。
【0029】次に、基材1に開口部3a,4を加工す
る。開口部3a,4の加工は基材1の金属箔9を除去し
た側の面から光ビームを照射し、光ビームを照射した部
分の基材1を消失させることによって行なうことができ
るものであり、図2(d)のように基材1の片面に設け
たコンタクト端子2が底面となる開口部3a,4を形成
することができるものである。光ビームはその光束の径
を小さくすることができるので、開口部3a,4を小さ
な径で加工することが可能になり、また開口部3a,4
の間隔も小さく設定して加工することが可能になる。従
って、小さな開口部3a,4を高密度に配置して基材1
に形成することができるものであり、プリント配線板の
小型化が可能になるものである(請求項)。
【0030】ここで、開口部3aは後述のように電子部
品5を実装する部品実装部(キャビティ)3を形成する
ものであり、また開口部4は後述のようにボンディング
ワイヤー6を通すためのものであり、図5のように、ボ
ンディングワイヤー用開口部4は部品実装用開口部3a
の周囲を囲むように複数個設けられるが、部品実装用開
口部3aとボンディングワイヤー用開口部4の間の間隔
の寸法Lがボンディングワイヤー用開口部4の径Dより
も小さく(等しくてもよい)なるように、開口部3a,
4を形成してあり、開口部3a,4の配置が高密度にな
るようにして、プリント配線板を小型化することができ
るようにしてある。
【0031】また、電子部品5を実装する部品実装部
(キャビティ)3をこのように開口部3aとして形成
し、ボンディングワイヤー用開口部4と同時にこの部品
実装用開口部3aを加工して形成するようにすれば、加
工の工数を低減できると共に、後述のように部品実装部
3に電子部品5を実装するにあたって、電子部品5は開
口部3a内に納められ、基材1の表面からの電子部品5
の突出を小さくすることができ、電子部品5を実装した
ICカード用のプリント配線板を小型化することができ
るものである(請求項1)。
【0032】上記の光ビームとしては、炭酸ガスレーザ
を用いることができる。炭酸ガスレーザは照射エネルギ
ーの制御が容易であり、開口部3a,4を加工する際の
深さの制御を容易に行なうことができると共に、炭酸ガ
スレーザはエポキシ樹脂などの絶縁材に対して吸収が良
く、しかも銅箔等の金属箔9に作用し難く貫通したり亀
裂等が生じ難いので、コンタクト端子2に与えるダメー
ジを少なくして開口部3a,4を加工することができる
ものである(請求項)。例えば、出力150W、30
0mJ/pulsの炭酸ガスレーザのビームを、加工面
でのエネルギー密度約4J/mm2で照射して、開口部
3a,4を加工することができる。
【0033】上記のように炭酸ガスレーザを照射して開
口部3a,4を加工するにあたって、図6に示すよう
に、炭酸ガスレーザLのビームのエネルギーの強度分布
が開口部3a,4の全面において均一なものを用いるこ
とができる。このようにエネルギー分布が均一な炭酸ガ
スレーザLを用いることによって、コンタクト端子2に
ダメージを与えることを少なくして均一に基材1の樹脂
を除去して開口部3a,4を加工することができるもの
である(請求項10)。
【0034】また炭酸ガスレーザを照射して開口部3
a,4を加工するにあたって、図7に示すように、炭酸
ガスレーザLのビームのエネルギーの強度分布が開口部
3a,4の周部ほど高くなるものを用いることができ
る。このようにエネルギー分布が周部で高い炭酸ガスレ
ーザLを用いて開口部3a,4を加工することによっ
て、基材1としてガラス繊維含有のものを用いる場合
に、開口部3a,4の内周に突出するガラス繊維を炭酸
ガスレーザLで消失させることができ、開口部3a,4
の内周にガラス繊維が突出することをなくして、開口部
3a,4の内周を平滑にすることができるものである。
【0035】上記のように炭酸ガスレーザは金属箔9に
作用し難いが、熱の逃げ場がないときには、金属箔9に
ダメージを与えるおそれがある。そこで図8の実施の形
態では、図8(a)のように開口部3a,4を加工する
個所において金属箔9の表面に放熱板42を接触させる
ように設置し、そして図8(b)のように炭酸ガスレー
ザLを基材1に照射して開口部3a,4を加工するよう
にしてある。放熱板42としては熱伝導性の良好な金属
板などを用いることができるものであり、炭酸ガスレー
ザLの照射による熱を放熱板42で破線矢印のように放
熱させることによって、金属箔9の熱ダメージを低減す
ることができるものである。
【0036】また、図9の実施の形態では、冷却水供給
パイプ43を接続して冷却水を循環させるように形成し
た水冷管44を用い、図9(a)のように開口部3a,
4を加工する個所において金属箔9の表面に水冷管44
を接触させるように設置し、そして図9(b)のように
炭酸ガスレーザLを基材1に照射して開口部3a,4を
加工するようにしてある。このものでは、炭酸ガスレー
ザLの照射による熱を水冷管44で冷却することができ
るものであり、金属箔9の熱ダメージを低減することが
できるものである。
【0037】上記のように炭酸ガスレーザの照射で開口
部3a,4を加工するにあたって、炭酸ガスレーザのビ
ームモードがシングルモードの場合、図10(c)のよ
うにビーム径の中心部のパワーが強いので、開口部3
a,4の中心部において開口部3a,4の底面の金属箔
9に熱が集中してダメージが発生するおそれがある。そ
こで図10の実施形態では、炭酸ガスレーザLのビーム
光路の中心にビーム減衰用フィルター45を配置するよ
うにしてある。ビーム減衰用フィルター45は光の透過
率が70〜90%程度の合成石英等を用いることができ
るものであり、直径を炭酸ガスレーザLのビーム径より
小さいビーム減衰用フィルター45を図10(a)
(b)のように複数本の金属線46で支持して、炭酸ガ
スレーザLのビーム光路の中心に配置するようにしてあ
る(図10(b)において炭酸ガスレーザLのビームの
範囲を点線で示す)。このように炭酸ガスレーザLのビ
ーム光路の中心にビーム減衰用フィルター45を配置し
た状態で、炭酸ガスレーザLを照射して開口部3a,4
を加工することによって、ビーム径の中心部のパワーを
減衰させ、開口部3a,4の中心部において金属箔9に
熱が集中してダメージが発生することを防ぐことができ
るものである。
【0038】また、基材1に積層した金属箔9として、
基材1への密着面を酸化処理したものを用いるのが好ま
しい。銅箔などの金属箔9の表面を酸化処理することに
よって、金属箔9の表面を暗色に着色することができる
と共に表面が粗面化される。従ってこのような金属箔9
で形成されるコンタクト端子2の基材1に密着している
面は着色されていると共に粗面化されているので、基材
1に炭酸ガスレーザLを照射して図11のように開口部
3a,4を加工するにあたって、コンタクト端子2の表
面での炭酸ガスレーザLの反射率は低くなり、コンタク
ト端子2の近傍の基材1の温度を上昇させることがで
き、開口部3a,4の底部に炭酸ガスレーザLの照射で
除去されない樹脂が残存することを低減することができ
るものである(請求項)。
【0039】金属箔9として基材1への密着面をこのよ
うに酸化処理したものを用いる他に、金属箔9として基
材1への密着面を粗面化処理したものを用いることもで
きる。粗面化処理は例えば、30℃の塩化銅2%、塩酸
7%のエッチング用水溶液を用い、金属箔9をこのエッ
チング用水溶液に30分間浸漬することによって行なう
ことができる。このような金属箔9で形成されるコンタ
クト端子2の基材1に密着している面は粗面化されてい
るので、上記と同様に基材1に炭酸ガスレーザLを照射
して開口部3a,4を加工するにあたって、コンタクト
端子2の表面での炭酸ガスレーザLの反射率は低く、コ
ンタクト端子2の近傍の基材1の温度を上昇させて、開
口部3a,4の底部に炭酸ガスレーザLの照射で除去さ
れない樹脂が残存することを低減することができるもの
である(請求項)。
【0040】ガラスエポキシ樹脂積層板などガラスクロ
ス等のガラス繊維を有する基材1に炭酸ガスレーザLを
照射して開口部3a,4を加工するにあたって、炭酸ガ
スレーザLの照射の際にガラス繊維は殆ど溶融して蒸発
するが、図12(a)のように溶融不足のために一部の
ガラス繊維49が球状になって開口部3a,4に残留す
るおそれがあり、このようにガラス繊維が残留するとワ
イヤボンディングの信頼性が低下するおそれがある。そ
こで図12の実施の形態では、炭酸ガスレーザLを照射
して開口部3a,4を加工した後、図12(b)のよう
にノズル50から高圧水51を開口部3a,4に噴出さ
せる処理をするようにしてある。高圧水51による処理
条件は、水圧3〜50kg/cm、時間3〜30秒が
好ましい。このように、高圧水15で開口部3a,4を
処理することによって、開口部3a,4内の残留ガラス
繊維49を除去することができ、ワイヤボンディングの
信頼性を向上させることができるものである。
【0041】ここで、ガラスエポキシ樹脂積層板などガ
ラスクロス53を有する基材1を用いる場合、ガラスク
ロス52の縦糸や横糸を構成するガラス繊維54の密度
が高い場合、図13(b)のように開口部3a,4を形
成する個所にこのガラス繊維54が位置し、炭酸ガスレ
ーザを照射して開口部3a,4を加工するにあたって、
図12(a)の場合と同様に開口部3a,4内に残留ガ
ラス繊維49が残るおそれがある。そこで図13(a)
の実施の形態では、縦糸や横糸を構成するガラス繊維5
4の密度を疎にしたガラスクロス53で作製したガラス
エポキシ樹脂積層板などで基材1を形成し、開口部3
a,4を形成する個所にこのガラス繊維54が存在しな
いようにしてある。このように、開口部3a,4を形成
する個所にガラスクロス53の繊維54が存在しない基
材1を用いて開口部3a,4を加工することによって、
開口部3a,4内に残留ガラス繊維49が残るようなこ
とがなくなるものである。しかも、炭酸ガスレーザでガ
ラス繊維を蒸発させるような必要がなくなるので、開口
部3a,4を加工する際の炭酸ガスレーザのパワーを低
くすることが可能になり、開口部3a,4の底部の金属
箔9のダメージを抑制することもできるものである。
【0042】また、図14の実施の形態では、ガラスエ
ポキシ樹脂積層板などガラスクロス53を有する基材1
を用いるにあたって、開口部3a,4を形成する個所に
ガラスクロス53の縦糸や横糸を構成するガラス繊維5
4が位置しないように、部分的に打ち抜いたガラスクロ
ス53で形成した基材1を用いるようにしている。すな
わち、まず図14(a)のように、打ち抜き具56によ
って開口部3a,4を形成する個所に、開口部3a,4
の径よりも大きな開口孔57を加工し、このガラスクロ
ス53を用いて基材1を作製する。つまり、基材1にエ
ポキシ樹脂ワニス等の熱硬化性樹脂ワニスを含浸すると
共にこれを積層成形して図14(b)のような金属箔9
張りの基材1を作製するものである(図14(b)の基
材1は片面の金属箔9を除去してある)。そして、この
図14(b)のようにガラスクロス53に開口孔57を
加工した個所において、基材1に炭酸ガスレーザを照射
して開口部3a,4を加工するものである。このよう
に、開口部3a,4を形成する個所にガラスクロス53
の繊維が存在しない基材1を用いて開口部3a,4を加
工することによって、開口部3a,4内に残留ガラス繊
維49が残るようなことがなくなるものである。しか
も、炭酸ガスレーザでガラス繊維を蒸発させるような必
要がなくなるので、開口部3a,4を加工する際の炭酸
ガスレーザのパワーを低くすることが可能になり、開口
部3a,4の底部の金属箔9のダメージを抑制すること
もできるものである。
【0043】上記のように光ビームの照射で開口部3
a,4を加工するにあたって、開口部3a,4に樹脂層
が残存するおそれがある。特に、光ビームとして炭酸ガ
スレーザを用いる場合、レーザ波長の影響で厚み1μ程
度の樹脂層が残存し易い。そこで、光ビームの照射で基
材1にコンタクト端子2が底面となる開口部3a,4を
加工した後、開口部3a,4の側面及び開口部3a,4
の底部を洗浄して、開口部3a,4の底部となるコンタ
クト端子2の表面に残存する樹脂を除去すると共に、開
口部3a,4の側面や周囲に残存する樹脂を除去し、後
述のように開口部4を通してコンタクト端子2にボンデ
ィングワイヤー6をボンディングする際の接続信頼性を
高め、また部品実装部3となる開口部3aに電子部品を
実装する際の実装信頼性を高めるようにする(請求項
)。
【0044】この開口部3a,4の側面及び開口部3
a,4の底部の残存樹脂を除去する洗浄は、開口部3
a,4を過マンガン酸カリウム液で処理することによっ
て行なうことができる。開口部3a,4を加工した基材
1を図15のように籠20等に入れて、処理槽19中の
過マンガン酸カリウム液21に浸漬することよってこの
処理を行なうことができるものであり、例えば、80℃
に調整したシプレイ社の「MLB211」液に5分間浸
漬して膨潤処理した後、過マンガン酸カリウム含有溶液
であるシプレイ社の「MLB213」液を80℃に加温
した液中に5分間浸漬させて酸化分解処理を行ない、次
いで水洗した後に10%硫酸水溶液に5分間浸漬して処
理残さを中和後、さらに水洗を行なう工程で、過マンガ
ン酸カリウム液による処理を行なうことができる(請求
12)。
【0045】また、開口部3a,4の側面及び開口部3
a,4の底部の残存樹脂を除去する洗浄は、開口部3
a,4にエキシマレーザを照射することによっても行な
うことができる。例えば、加工エネルギー密度3.0m
J/cm2/pulse、繰り返し周波数100Hz、
10ショットの条件で開口部3a,4の底部に図16の
ようにエキシマレーザEを照射することによって行なう
ことができる。このエキシマレーザを照射して開口部3
a,4の側面や底部を洗浄する方法では、エキシマレー
ザを照射する箇所の選択で、洗浄する箇所を任意に選択
することが可能である。
【0046】金属箔9、例えば銅箔に対するエキシマレ
ーザの反射率は一般に20〜30%程度であり、開口部
3a,4の底面の金属箔9でエキシマレーザが反射する
と、樹脂の除去の効率が低下する。そこで、図17のよ
うに、エキシマレーザEを照射する周辺部に反射板41
を設置し、金属箔9から反射するエキシマレーザEを反
射板41で反射させて再度このエキシマレーザが開口部
3a,4に作用するようにして、残留樹脂の除去の効率
を高めるようにしてある。またこのようにエキシマレー
ザEの照射部を囲むように反射板41を設けることによ
って、エキシマレーザEの漏れを抑えることができ、安
全性を高めることができるものである。
【0047】ここで、上記のように金属箔(銅箔)9と
して基材1への密着面を粗面に形成したものを用いる場
合、開口部3a,4の底面には金属箔9で形成されるコ
ンタクト端子2の粗面が面することになり、開口部4を
通してコンタクト端子2にボンディングワイヤー6をボ
ンディングする際の接続信頼性が低下するおそれがあ
る。一方、エキシマレーザは紫外域で短波長であるた
め、樹脂の他に銅など金属に対する吸収率が高く、上記
のように開口部3a,4内の残留樹脂を除去する洗浄を
エキシマレーザの照射で行なう場合、残留樹脂の除去と
同時に、開口部3a,4の底面の金属箔9の極表面層
(1μm程度の厚み)を溶融させて、開口部3a,4の
底面の金属箔9の粗面を平滑化することができるもので
ある。また金属箔9の粗面の平滑化に加えて、金属箔9
の表面の清浄化を行なうことができるものであり、さら
にエキシマレーザは短波長であることに加え、加工レー
トもμm単位で制御できるために、金属箔9に貫通や亀
裂等の損傷を与えることがなくなるものである。
【0048】上記のようにエキシマレーザの照射で、開
口部3a,4内の残留樹脂の除去に加えて、開口部3
a,4底面の金属箔9の平滑化や清浄化を行なうにあた
っては、エキシマレーザの照射条件を3〜10J/cm
、10〜30ショットの範囲に制御するのが好まし
い。照射がこれより低パワー、すなわち強度が3J/c
未満でショット数が10未満であると、開口部3
a,4底面の金属箔9の平滑化や清浄化をする改質が不
充分になり、逆に照射がこれより高パワー、すなわち強
度が10J/cmを超えショット数が30を超える
と、金属箔9の平滑化は可能であるが、レーザ衝撃波の
影響で新たな凹凸が形成されるおそれがある。
【0049】また、上記のようにエキシマレーザの照射
で、開口部3a,4内の残留樹脂の除去に加えて、開口
部3a,4の底面の金属箔9の平滑化や清浄化を行なう
にあたっては、エキシマレーザの反射光をモニタリング
しながらエキシマレーザの照射を行なうのが好ましい。
エキシマレーザの反射光のモニタリングはパワーメータ
58を用いて行なうことができるものであり、図18に
示すように、パワーメータ58をエキシマレーザEの照
射部の近傍において、反射光が開口部3a,4の壁面か
ら陰にならない個所に設置するのが好ましく、またなる
べくエキシマレーザEの照射面と垂直な面に対して大き
な角度を持った位置に設置するのが好ましい。そして、
エキシマレーザの照射の初期では、開口部3a,4の底
面の金属箔9の表面にはまだ凹凸があるため、エキシマ
レーザの乱反射が大きく、パワーメータ58に入力され
る反射光の光量が多いが、エキシマレーザの照射が継続
されると、金属箔9の表面層の溶融によって開口部3
a,4の底面の金属箔9の表面が平滑化され、乱反射が
少なくなってパワーメータ58に入力される反射光の光
量が少なくなる。従って、パワーメータ58でエキシマ
レーザの反射光をモニタリングしながらエキシマレーザ
の照射を行なうことによって、開口部3a,4の底面の
金属箔9の表面の平滑度を管理することができるもので
あり、開口部3a,4の底面の金属箔9の表面の平滑度
のばらつきを小さくすることができるものである。
【0050】開口部3a,4内の残留樹脂の除去に加え
て、開口部3a,4の底面の金属箔9の平滑化や清浄化
を行なうにあたっては、短パルス赤外光レーザを用いる
ことも好ましい。パルス幅がμsecオーダーの一般的
な赤外域のレーザは、熱加工で銅などの金属箔9に対す
る吸収率が低いため、金属箔9の表面にレーザを照射し
ても大部分のレーザ光が反射され、残りのレーザ光につ
いても金属箔9内を熱拡散し、金属箔9の表面を平滑化
することが困難である。これに対して、赤外域のレーザ
でも、パルス幅が10−15〜10−12(すなわち1
から1000フェムト)secの短パルス赤外光レーザ
を用いると、ピークパワーが高いことと、加工形態が熱
加工からアブレーション加工へ変わることのために、銅
箔など金属箔9への加工が可能になり、開口部3a,4
の底面の金属箔9の平滑化や清浄化を行なうことが出来
るものである。この短パルス赤外光レーザの照射条件
は、10〜50J/cm、10〜50ショット程度が
好ましく、またパルス幅は10〜50fs程度が好まし
い。
【0051】また、開口部3a,4の側面及び開口部3
a,4の底部の樹脂を除去する洗浄は、開口部3a,4
をプラズマ処理することによっても行なうことができ
る。例えば、真空槽22を0.0001Torrまで排
気した後、真空槽22にArガス(流量50cc/mi
n)と酸素ガス(流量50cc/min)の混合ガスを
導入し、あるいは必要に応じてCF4ガス(流量50c
c/min)を追加導入して真空槽22中の圧力を0.
1Torrにし、そしてこの真空槽22内に開口部3
a,4を加工した基材1を図19のように設置し、プラ
ズマ印加電力60W(高周波13.56MHz)を数分
間印加することによってプラズマ23を発生させ、プラ
ズマ23で開口部3a,4の側面や底部を洗浄すること
ができる。このプラズマで開口部3a,4の側面や底部
を洗浄するようにすれば、基板1に対するダメージを少
なくすることができるものである。
【0052】また、開口部3a,4の側面及び開口部3
a,4の底部の樹脂を除去する洗浄は、開口部3a,4
をサンドブラスト処理することによっても行なうことが
できる。例えば粒径5μmのアルミナ粉を砥粒24とし
て用い、サンドブラスト装置によって砥粒24をエア圧
5kg/cm2で図20のように数秒間、開口部3a,
4が開口する側から基材1に噴射することによって行な
うことができる。サンドブラスト処理は、砥粒24が衝
突する面だけが処理を受ける異方性加工であるので、開
口部3a,4の内周面の樹脂にはダメージを与えないよ
うにすることができるものである。
【0053】上記のようにサンドブラスト処理して、開
口部3a,4の側面及び開口部3a,4の底部の樹脂を
除去する洗浄を行なうにあたって、図21の実施の形態
では、開口部3a,4にサンドブラストの砥石24を吹
き付けながら、ノズル47から液体48を開口部3a,
4に吹き付けるようにしてある。この液体48としては
水などを用いることができるものであり、開口部3a,
4の底面の金属箔9を傷付けない程度の水圧であれば、
高圧水処理でもよい。この場合の水圧は3〜10kg/
cm程度が好ましい。そしてこのようにサンドブラス
ト処理をしながら開口部3a,4に液体48を吹き付け
ることによって、サンドブラスト処理で開口部3a,4
内から削られた残留樹脂を液体48で洗い流すことがで
きるものである。
【0054】上記の液体48としては、水の他に、アル
カリ溶液を用いることができる。アルカリ溶液としては
過マンガン酸カリウム水溶液などを用いることができる
ものであり、このようにサンドブラスト処理で開口部3
a,4内から削られた残留樹脂を洗い流す液体48とし
て、アルカリ溶液を用いることによって、アルカリ溶液
を残留樹脂と反応させて残留樹脂の除去の効果を高める
ことができるものである。
【0055】また上記のようにサンドブラスト処理し
て、開口部3a,4の側面及び開口部3a,4の底部の
樹脂を除去する洗浄を行なうにあたって、砥粒24を開
口部3a,4の底面の金属箔9の表面に衝突させること
によって、開口部3a,4の底面の金属箔9の粗面を平
滑化し、また清浄化することができる。この場合、砥粒
24の粒径が小さい程、金属箔9の表面の平滑化の効果
が大きく、砥粒24の粒径は5μm以下が好ましい。
【0056】しかし、図22(a)のように角張った形
状の砥粒24を用いてサンドブラスト処理を行なう場
合、金属箔9の表面の粗面の凹凸は図22(b)のよう
に小さくなるが、平滑面にすることは難しい。そこで図
23の実施の形態では、図23(a)のように球形の砥
粒24を用いてサンドブラスト処理を行なうようにして
いる。このように球形の砥粒24を用いてサンドブラス
ト処理を行なうと、金属箔9の表面の粗面の凹凸が潰
れ、図23(b)のように金属箔9の表面を平滑化する
ことができるものである。この砥粒24の材質はガラス
ビーズが好ましく、粒径は5μm以下が好ましい。
【0057】また、開口部3a,4の側面及び開口部3
a,4の底部の残留樹脂を除去する洗浄は、開口部3
a,4をフッ化アンモニウム処理することによっても行
なうことができるものであり、開口部3a,4を加工し
た基材1を図15のように籠20等に入れてフッ化アン
モニウム液25に浸漬することによってこの処理を行な
うことができる。フッ化アンモニウム処理することによ
って、開口部3a,4の内周に突出しているガラス繊維
を除去することもできるものである。
【0058】尚、基材1の開口部3a,4の側面及び開
口部3a,4の底部の残留樹脂を除去する洗浄を、エキ
シマレーザの照射、サンドブラスト処理、フッ化アンモ
ニウム処理で行なう場合は、これらの処理で同時に、開
口部3a,4の底面の金属箔9の粗面を平滑化すること
が可能であるが、過マンガン酸カリウム液で処理する場
合や、プラズマ処理で行なう場合は、開口部3a,4の
底面の金属箔9の粗面を平滑化することはできない。そ
こで、開口部3a,4の側面及び開口部3a,4の底部
の残留樹脂を除去する洗浄を、過マンガン酸カリウム液
による処理や、プラズマ処理で行なう場合は、これらの
処理で残留樹脂を除去した後、図24に示すように、プ
レス処理して開口部3a,4の底面の金属箔9の粗面を
平滑化するのが好ましい。プレス処理は、基材1を押さ
え台61の上に置き、プレス型62で開口部3a,4の
底面の金属箔9をプレスすることによって、行なうこと
ができる。このようにプレスすることによって、上記の
各場合よりも、開口部3a,4の底面の金属箔9の表面
をより平滑化することができ、ワイヤーボンディングの
信頼性が一層高まるものである。
【0059】また、基材1の開口部3a,4の残留樹脂
を除去する洗浄したり、金属箔9の平滑化や清浄化をす
るにあたっては、上記の各処理の他に、機械的切削等に
よってもよい。
【0060】上記のように基材1に開口部3a,4を加
工した後、開口部3a,4の残留樹脂を洗浄したり金属
箔9の平滑化や清浄化をする他、開口部3a,4の底面
に面するコンタクト端子2の表面を塩酸等の酸で酸洗
し、コンタクト端子2のこの部分の粗度をさらに下げて
平滑化するようにするのが好ましい。開口部3a,4の
底面に面するコンタクト端子2の表面の粗度をこのよう
にさらに下げることによって、後述のように開口部4を
通してコンタクト端子2にボンディングワイヤー6をボ
ンディングする際の接続信頼性を高め、また部品実装部
3となる開口部3aに電子部品を実装する際の実装信頼
性を高めることができるものである(請求項)。
【0061】このように酸洗を行なった後、コンタクト
端子2の露出する外面にメッキレジストを貼着し、開口
部3a,4の底部に面する部分のコンタクト端子2に仕
上げメッキ10bを図2(e)のように形成する。この
仕上げメッキ10bはNiメッキを施した後にこの上に
さらに無光沢Auメッキを施すことによって形成するこ
とができる。仕上げメッキ10bを形成した後、メッキ
レジストを除去する。ここで、コンタクト端子2の露出
する外面に設ける既述の仕上げメッキ10aと、このコ
ンタクト端子2の開口部3a,4の底部に面する部分に
設ける仕上げメッキ10bとは、別の工程で形成するこ
とができるものであり、従って、コンタクト端子2の露
出する外面に設ける仕上げメッキ10aはNiメッキと
光沢Auメッキで施し、またコンタクト端子2の開口部
3a,4の底部に面する部分に設ける仕上げメッキ10
bはNiメッキと無光沢Auメッキで施すというよう
に、異なる種類のメッキに形成することが可能になるも
のである。尚、仕上げメッキ10a,10bで異なるメ
ッキを施す必要がない場合には、開口部3a,4を形成
した後、コンタクト端子2の開口部3a,4の底部に面
する部分とコンタクト端子2の露出する外面に、同時に
同じ種類(例えばNiメッキと無光沢Auメッキ)のメ
ッキを施すようにしてもよい。
【0062】上記のようにして本発明に係るプリント配
線板Aを作製することができるものであり、部品実装部
3を構成する開口部3aにIC等の電子部品5を納めて
開口部3aの底面のコンタクト端子2に接着し(従って
このコンタクト端子2は電子部品5を保持する機能を有
する)、そしてボンディングワイヤー用の開口部4を通
してボンディングワイヤー6で電子部品5とコンタクト
端子2を接続し、さらに封止樹脂7をポッティングして
封止することによって、図1のようなICカード用モジ
ュールとして仕上げることができるものである
【0063】そしてこのように電子部品5を実装したI
Cカード用のプリント配線板Aを、カード本体1の凹部
26にはめ込んで取り付けることによって、図25に示
すようなICカードBを作製することができるものであ
る。
【0064】尚、図26(a)は、光ビームとして炭酸
ガスレーザを用いて、加工エネルギー16.7mJ/
P、発振電流値13.0A、パルス幅16μs、ショッ
ト数3の条件で、基材1に開口部3a,4を加工した状
態を示すものであり、開口部3a,4の底部には樹脂6
7が残留している。ここで基材1は厚み70μmのガラ
スエポキシ積層板で形成してあり、金属箔9は厚み18
μmの銅箔で形成してある。図27(a)は図26
(a)の開口部3a,4を撮影した走査型電子顕微鏡
(SEM)写真を示すものであり、図27(b)はさら
に拡大して開口部3a,4の底面を撮影したSEM写真
である。図26(b)は開口部3a,4にエキシマレー
ザを照射して開口部3a,4の底面の残留樹脂67を除
去した状態を示すものであり、図28(a)はこのとき
の開口部3a,4の底面を撮影したSEM写真である。
図26(c)は開口部3a,4を塩酸で酸洗して開口部
3a,4の底面の金属箔9の表面を平滑化した状態を示
すものであり、図28(b)はこのときの開口部3a,
4の底面を撮影したSEM写真である。図26(d)は
開口部3a,4の底面の金属箔9の表面に厚み1μmの
Niめっきと厚み0.3μmのAuめっきからなる仕上
げめっき10bを施した状態を示すものであり、図28
(c)はこのときの開口部3a,4の底面を撮影したS
EM写真である。図28のSEM写真にみられるよう
に、エキシマレーザの照射によって開口部3a,4の底
面の残留樹脂67を除去することができ、酸洗によって
開口部3a,4の底面の金属箔9の表面を平滑化するこ
とができるとともに、仕上げめっき10bの状態が良好
になることが確認される。
【0065】また図29及び図30は、エキシマレーザ
の照射条件を変えて基材1の開口部3a,4に図16の
ようにエキシマレーザを照射したときの、開口部3a,
4の底面の金属箔9の表面の状態を撮影したSEM写真
を示すものであり、図29の左側は5ショットで上から
1.1J/cm、1.8J/cm、2.5J/cm
、3.2J/cm、3.9J/cm、4.6J/
cm、5.3J/cmの条件でエキシマレーザを照
射したときの状態を、図29の右側は10ショットで上
から1.1J/cm、1.8J/cm、2.5J/
cm、3.2J/cm、3.9J/cm、4.6
J/cm、5.3J/cmの条件でエキシマレーザ
を照射したときの状態を、図30の左側は15ショット
で上から1.1J/cm、1.8J/cm、2.5
J/cm、3.2J/cm、3.9J/cm
4.6J/cm、5.3J/cmの条件でエキシマ
レーザを照射したときの状態を、図30の右側は20シ
ョットで上から1.1J/cm、1.8J/cm
2.5J/cm、3.2J/cm、3.9J/cm
、4.6J/cm、5.3J/cmの条件でエキ
シマレーザを照射したときの状態をそれぞれ示す。
【0066】さらに図31及び図32は、エキシマレー
ザの照射条件を変えて基材1の開口部3a,4に図16
のようにエキシマレーザを照射し、さらに開口部3a,
4の底面の金属箔9の表面にNiめっきとAuめっきか
らなる仕上げメッキ10bを施したときの、開口部3
a,4の底面の金属箔9の断面の状態を撮影したSEM
写真を示すものであり、図31の左側は5ショットで上
から1.1J/cm、1.8J/cm、2.5J/
cm、3.2J/cm、3.9J/cm、4.6
J/cm、5.3J/cmの条件でエキシマレーザ
を照射したときの状態を、図31の右側は10ショット
で上から1.1J/cm、1.8J/cm、2.5
J/cm、3.2J/cm、3.9J/cm
4.6J/cm、5.3J/cmの条件でエキシマ
レーザを照射したときの状態を、図32の左側は15シ
ョットで上から1.1J/cm、1.8J/cm
2.5J/cm、3.2J/cm、3.9J/cm
、4.6J/cm、5.3J/cmの条件でエキ
シマレーザを照射したときの状態を、図32の右側は2
0ショットで上から1.1J/cm、1.8J/cm
、2.5J/cm、3.2J/cm、3.9J/
cm、4.6J/cm、5.3J/cmの条件で
エキシマレーザを照射したときの状態をそれぞれ示す。
【0067】図29、図30、図31、図32にみられ
るように、3〜10J/cm、10〜30ショットの
条件でエキシマレーザを照射することによって、開口部
3a,4内の残留樹脂の除去に加えて、開口部3a,4
底面の金属箔9の平滑化を行なうことができ、さらに仕
上げめっき10bの状態も良好になることが確認され
る。
【0068】図33は開口部4の底面の金属箔9の表面
に厚み5μmのNiめっきと厚み0.3μmのAuめっ
きからなる仕上げめっき10bを施した後に、ボンディ
ングワイヤー6をボンディングした状態を示すものであ
り、左の開口部4にはキャピラリで第1接点に行なうフ
ァーストボンディング70aをワーク表面温度150
℃、超音波時間50msecの条件で施し、右の開口部
4bにはキャピラリで第2接点に行なうセカンドボンデ
ィング70bをワーク表面温度150℃、超音波時間5
0msecの条件で施すようにしてある。図34は開口
部4の底面の金属箔9に施したボンディング70a,7
0bの状態を撮影したSEM写真であり、図34(a)
は開口部4の底面の金属箔9の表面状態が良い(凹凸が
小さい)ときのファーストボンディング70aの状態
を、図34(b)は開口部4の底面の金属箔9の表面状
態が良いときのセカンドボンディング70bの状態を、
図34(c)は開口部4の底面の金属箔9の表面状態が
悪い(凹凸が大きい)ときのファーストボンディング7
0aの状態を、図34(d)は開口部4の底面の金属箔
9の表面状態が悪いときのセカンドボンディング70b
の状態を示すものである。
【0069】上記の図2の態様では、基材1の一方の片
面の金属箔9を回路形成加工してコンタクト端子2を形
成すると共に基材1の他方の片面の金属箔9をエッチン
グ除去した後に、基材1の金属箔9をエッチング除去し
た面において開口部3a,4を加工するようにしている
が、図35に示す態様では、図35(a)のように両面
に金属箔9,9を張った基材1を用い、そして各金属箔
9,9にエッチングレジストの貼着、露光・現像を行な
った後にエッチング処理することによって、図35
(b)に示すように、基材1の一方の片面の金属箔9を
回路形成加工してコンタクト端子2を形成すると共に基
材1の他方の片面の金属箔9に開口孔14をエッチング
で形成するようにしてある。開口孔14は開口部3a,
4を基材1に加工する位置において、開口部3a,4の
径と等しい開口径で形成してある。そしてこのように開
口孔14によって露出する基材1に炭酸ガスレーザを照
射することによって、図35(c)のように基材1に開
口部3a,4を加工するようにしてある。
【0070】ここで、炭酸ガスレーザLはビームの光束
の径D2が、開口部3a,4の径D1(開口孔14の径
もD1)よりも大き目のものを用いるものであり、図3
6に示すように光束の径D2が開口部3a,4の径D1
よりも大きい炭酸ガスレーザLを照射しても、炭酸ガス
レーザLの周部は金属箔9がマスクとなって遮られて開
口孔14を通過する炭酸ガスレーザLのみが基材1に照
射され、開口孔14の径D1と同じ大きさの径に開口部
3a,4を形成することができる。このようにして、炭
酸ガスレーザLとして光束の径が開口部3a,4の径と
正確に同じものを用いる必要なく、また炭酸ガスレーザ
Lの照射位置を正確に設定する必要なく、金属箔9に形
成した開口孔14の位置に、開口孔14と同じ径で、精
度の高い開口部3a,4を形成することができるもので
ある(請求項)。
【0071】また、炭酸ガスレーザLとして、図37の
ように直線状のビームに形成されたものを用い、ビーム
の長手方向と垂直な方向で基材1の上に沿って炭酸ガス
レーザLを走査させながら、基材1の全面に炭酸ガスレ
ーザLを照射するようにしてもよい。このように基材1
の全面に炭酸ガスレーザLを照射しても、金属箔9がマ
スクとなって炭酸ガスレーザLは開口孔14を通しての
み基材1に作用し、開口孔14を設けた部分に開口部3
a,4を形成することができるものである。そしてこの
ように、直線状のビームに形成された炭酸ガスレーザL
を走査させて基材1に炭酸ガスレーザを照射することに
よって、開口部3a,4を形成することができるので、
開口部3a,4の加工を生産性高く行なうことができる
ものである。
【0072】また上記のように金属箔9をマスクとして
用いて炭酸ガスレーザを照射して開口部3a,4を加工
するにあたって、図38(a)のように、金属箔9に形
成した開口孔14の周囲の金属箔9をエッチング除去し
て、絶縁部15を形成しておくのがよい。この絶縁部1
5は基材1の開口部4の全周を囲むと共に、開口部4と
開口部3aとの間の部分にも設け、さらに開口部3aの
周囲の全周を囲むように設けるのが好ましい。このよう
に開口孔14の周囲に絶縁部15を形成しておくと、こ
の金属箔9を残したままプリント配線板Aを作製する場
合、図38(b)に示すように、開口部4の周囲の金属
箔9にボンディングワイヤー6が接触しても、絶縁部1
5によって短絡が発生することを防止することができる
ものである。
【0073】開口部3a,4を加工する光ビームとして
は、高調波YAGレーザを用いることもできる。高調波
YAGレーザを用いることによって、基材1の絶縁層を
除去して開口部3a,4を加工することができると共
に、開口部3a,4内の残留樹脂の除去や、開口部3
a,4の底部の金属箔9の表面の平滑化や清浄化を同時
に行なうことができるものである。特にYAG第3高調
波(波長355nm)は基材1の絶縁層や銅箔などの金
属箔9の吸収率が良く、発振パワーが比較的高いため、
この加工に適しているものであり、またビーム集光性も
良いために、小径の開口部3a,4の加工に適している
ものである。照射条件は、10〜50J/cm、10
〜50ショット程度が好ましい。
【0074】また、上記の実施の形態では、光ビームと
して炭酸ガスレーザ等を用いるようにしたが、光ビーム
としてSHG(second harmonic ge
neration)−YAGレーザ、THG(thir
d harmonic generation)−YA
Gレーザ、SHG−YLFレーザ、THG−YLFレー
ザを用いることもできる。これらのSHG−YAGレー
ザ、THG−YAGレーザ、SHG−YLFレーザ、T
HG−YLFレーザは銅箔などの金属箔9にも作用させ
ることができるので、基材1から金属箔9を除去する必
要なく、金属箔9の上から基材1に開口部3a,4を形
成することが可能になるものである。またエッチング加
工等をする必要なく、SHG−YAGレーザやTHG−
YAGレーザ、SHG−YLFレーザ、THG−YLF
レーザのうち一つ以上の照射で金属箔9に回路形成加工
を行なってコンタクト端子2を形成することができるも
のである。
【0075】すなわち、図39(a)のように両面に金
属箔9,9を張った基材1を用い、そして図39(b)
のように各金属箔9,9にSHG−YAGレーザLやT
HG−YAGレーザL、SHG−YLFレーザL、TH
G−YLFレーザLを照射することによって、一方の金
属箔9の不要部分を消失させてコンタクト端子2を形成
すると共に、他方の金属箔9とともに基材1を消失させ
ることによって、金属箔9を通して基材1に開口部3
a,4を形成することができるものである。
【0076】また、このようにしてSHG−YAGレー
ザやTHG−YAGレーザ、SHG−YLFレーザ、T
HG−YLFレーザの照射で金属箔9を回路形成加工し
てコンタクト端子2を形成した後、このコンタクト端子
2を形成した面の基材1を液体ホーニング処理あるいは
サンドブラスト処理して、残存する金属箔を除去するの
が、コンタクト端子2の回路信頼性を高める上で好まし
い。
【0077】また上記のようにSHG−YAGレーザや
THG−YAGレーザ、SHG−YLFレーザ、THG
−YLFレーザを照射することによって、金属箔9を通
して基材1に開口部3a,4を加工するにあたって、図
40に示すように、同時に開口部3a,4の周囲の金属
箔9を除去するようにするのが好ましい。この場合、金
属箔9の除去は図38(a)のように行なうようにして
もよい。このように開口部3a,4の周囲の金属箔9を
除去しておけば、この金属箔9を残したままICカード
用プリント配線板Aを作製する場合、開口部4の周囲の
金属箔9にボンディングワイヤー6が接触することがな
くなり、短絡が発生することを防止することができるも
のである。
【0078】上記のようにしてSHG−YAGレーザや
THG−YAGレーザ、SHG−YLFレーザ、THG
−YLFレーザを照射して基材1にコンタクト端子2と
開口部3a,4を設けた後、コンタクト端子2の露出す
る外面にNiメッキ及び光沢Auメッキを施して仕上げ
メッキ10aを形成し、次にこのコンタクト端子2の露
出する外面にメッキレジストを貼着して開口部3a,4
の底部に臨むコンタクト端子2の表面にNiメッキ及び
無光沢Auメッキを施して仕上げメッキ10bを形成
し、そしてメッキレジストを除去してプリント配線板A
に仕上げることができるものである
【0079】図41は本発明の実施の形態の他の例を示
すものであり、両面銅張りガラスエポキシ樹脂積層板な
ど、ガラス繊維を含有し、表面に金属箔9を張った基材
1を用いるにあたって、コンタクト端子2を形成する金
属箔9と基材1の間に、開口部3a,4を形成する個所
においてマスク64を介在させたものを使用するように
してある。すなわち、ガラスクロスなどガラス繊維基材
にエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂ワニスを含浸して樹
脂含浸基材を作製し、この樹脂含浸基材を必要に応じて
複数枚重ねると共にその両側を金属箔9,9で挟み込
み、この際にコンタクト端子2を形成する金属箔9と基
材1の間にマスク64を挟み込み、これを加熱すること
によって、コンタクト端子2を形成する金属箔9との間
にマスク64を介在させた基材1を作製することができ
るものである。
【0080】マスク64は図41(a)に示すように、
コンタクト端子2を形成する金属箔9と基材1の境界部
分に介在されている。このマスク64はドライフィルム
などで形成されるものであり、開口部3a,4の径とほ
ぼ同じ大きさに形成してある。そして図41(b)のよ
うに炭酸ガスレーザLなどの光ビームを照射したり、あ
るいはサンドブラスト処理したりして、マスク64を設
けた個所において基材1に開口部3a,4を加工する。
開口部3a,4の加工はマスク64が露出するまで行な
うものであり、開口部3a,4の底部のマスク64を除
去することによって、図41(c)のように開口部3
a,4の底面に金属箔9を露出させることができる。開
口部3a,4の底面の金属箔9の表面はマスク64で被
覆されており、この部分において基材1の樹脂は金属箔
9に付着していないので、マスク64を除去することに
よって、残留樹脂が残らない開口部3a,4を形成する
ことができるものである。
【0081】マスク64の除去は、化学処理によって行
なうことができる。例えば図42に示すように、開口部
3a,4を加工した基材1をアンモニア水などマスク6
4を溶解させる化学薬品65に浸漬することによって、
開口部3a,4の底面にマスク64を残すことなく除去
することができるものである。
【0082】またマスク64の除去は、図43に示すよ
うに、基材1に開口部3a,4を加工した後、開口部3
a,4に炭酸ガスレーザなどのレーザLを照射して、マ
スク64を蒸発させるようにして行なうこともできる。
【0083】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項に係るプ
リント配線板の製造方法は、電子部品が実装される部品
実装部を有する基材と、基材の一方の片面に設けられ表
面が外部に露出して外部接点となるコンタクト端子と、
基材に形成され部品実装部に実装される電子部品とコン
タクト端子とを接続するボンディングワイヤーを通すた
めに基材に他方の片面に開口させて形成される開口部と
を具備して形成され、上記コンタクト端子が基材に直接
密着して設けられた金属箔から形成されたプリント配線
板を製造するにあたって、部品実装部を基材に開口部と
して形成し、光ビームを基材に照射することによって、
ボンディングワイヤー用開口部と部品実装用開口部を同
時にコンタクト端子の裏面側において基材に加工するよ
うにしたので、光ビームの光束の径を小さくすることに
よって開口部を小さな径で加工することが可能になると
共に開口部の間隔も小さく設定して加工することが可能
になるものであり、小さな開口部を高密度に配置して基
材に形成することができ、プリント配線板を小型化する
ことができるものである。しかも、ボンディングワイヤ
ー用開口部と部品実装用開口部を同時に加工することで
加工の工数を低減できると共に、部品実装部に電子部品
を実装するにあたって、電子部品は開口部内に納めら
れ、基材の表面からの電子部品の突出を小さくすること
ができるものであり、電子部品を実装したプリント配線
板を小型化することができるものである。またコンタク
ト端子を構成する金属箔を接着剤を用いて基材に貼り付
けた場合のような耐熱性低下の問題がなくなり、耐熱性
の高いプリント配線板を得ることができると共に、接着
剤を用いない分、厚みを薄くすることができ、プリント
配線板の薄型化が容易になるものである。
【0084】また請求項の発明は、両面に金属箔を張
った基材を用い、一方の金属箔をエッチング除去すると
共に他方の金属箔を回路形成加工してコンタクト端子を
形成した後に、金属箔をエッチング除去した側の片面か
ら基材に開口部を加工するようにしたので、表面に金属
箔を積層しないで作製したものよりも基材は表面の平滑
性が高く、厚みの均一性が優れているものであり、品質
の高いプリント配線板を製造することができると共に、
基材に予め張った金属箔でコンタクト端子を形成するこ
とができるものであって、基材に予め張った金属箔を一
旦除去した後、コンタクト端子を形成するための金属箔
を基材に接着するような必要がなく、製造の工程が長く
なったり材料ロスが大きくなったりすることがなくなる
ものである。
【0085】また請求項の発明は、上記基材として、
ロール状に巻いた長尺のガラス繊維を含有するフレキシ
ブル両面金属張り積層板を用いるようにしたので、長尺
のフレキシブル両面金属張り積層板を連続して送りなが
ら加工をしてプリント配線板を製造することができるも
のであり、生産性を高めることができるものである。
【0086】また請求項の発明は、フレキシブル両面
金属張り積層板の側端縁に沿ってスプロケット穴を形成
して用いるようにしたので、スプロケット孔にスプロケ
ットの爪を嵌合させることによって、ロール状に巻いた
長尺のフレキシブル両面金属張り積層板を位置決めしな
がら後工程に連続的に送ることができ、加工を精確に且
つ生産性高く行なうことができるものである。
【0087】また請求項の発明は、開口部を加工した
後、開口部の底部のコンタクト端子の表面を酸洗するよ
うにしたので、酸洗によってコンタクト端子の開口部の
底部の部分の粗度を下げることができ、開口部を通して
コンタクト端子にボンディングワイヤーをボンディング
する際の接続信頼性を高めることができるものである。
【0088】また請求項の発明は、光ビームとして炭
酸ガスレーザを用いるようにしたので、炭酸ガスレーザ
は照射エネルギーの制御が容易であって、開口部を加工
する際の深さの制御を容易に行なうことができると共
に、炭酸ガスレーザは銅箔等の金属箔に作用し難く、コ
ンタクト端子に与えるダメージを少なくして開口部を加
工することができるものである。
【0089】また請求項の発明は、両面に金属箔を張
った基材を用い、一方の金属箔にエッチングして開口孔
を設けた後に、この開口孔の箇所に開口孔よりも径の大
きなビームの炭酸ガスレーザを照射することによって、
基材に開口部を加工するようにしたので、金属箔に形成
した開口孔の位置に、開口孔と同じ径で、精度の高い開
口部を形成することができるものである。
【0090】また請求項の発明は、基材との密着面を
酸化処理した金属箔を張った基材を用いるようにしたの
で、基材に炭酸ガスレーザを照射して開口部を加工する
にあたって、コンタクト端子の酸化処理した表面での炭
酸ガスレーザの反射率が低くなり、コンタクト端子の近
傍の基材の温度を上昇させて、開口部の底部に炭酸ガス
レーザの照射で除去されない樹脂が残存することを低減
することができるものである。
【0091】また請求項の発明は、基材との密着面を
粗面化した金属箔を張った基材を用いるようにしたの
で、基材に炭酸ガスレーザを照射して開口部を加工する
にあたって、コンタクト端子の粗面化した表面での炭酸
ガスレーザの反射率が低くなり、コンタクト端子の近傍
の基材の温度を上昇させて、開口部の底部に炭酸ガスレ
ーザの照射で除去されない樹脂が残存することを低減す
ることができるものである。
【0092】また請求項10の発明は、炭酸ガスレーザ
として、ビームのエネルギー分布が開口部において均一
なものを用いるようにしたので、炭酸ガスレーザは基材
に照射される面で均一に作用し、コンタクト端子に与え
るダメージを小さくして、開口部を加工することができ
るものである。
【0093】また請求項11の発明は、炭酸ガスレーザ
の照射で基材に開口部を形成した後、開口部の側面及び
開口部の底部を洗浄するようにしたので、開口部の底部
のコンタクト端子の表面に残存する樹脂を洗浄によって
除去することができ、開口部を通してコンタクト端子に
ボンディングワイヤーをボンディングする際の接続信頼
性を高めることができるものである。
【0094】また請求項12の発明は、開口部を過マン
ガン酸カリウム液で処理して洗浄を行なうようにしたの
で、開口部の底部のコンタクト端子の表面に残存する樹
脂を過マンガン酸カリウム液で除去することができ、開
口部を通してコンタクト端子にボンディングワイヤーを
ボンディングする際の接続信頼性を高めることができる
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るプリント配線板の実施の形態の一
例を示す断面図である。
【図2】本発明に係るプリント配線板の製造方法の実施
の形態の一例を示すものであり、(a)乃至(e)はそ
れぞれ各工程での断面図である。
【図3】同上に用いる基材の実施の形態の一例の斜視図
である。
【図4】同上に用いる基材の実施の形態の一例の斜視図
である。
【図5】同上に用いる基材の実施の形態の一例の平面図
である。
【図6】同上の開口部の形成工程の断面図である。
【図7】同上の開口部の形成工程の断面図である。
【図8】同上の開口部の形成工程を示すものであり、
(a),(b)はそれぞれ断面図である。
【図9】同上の開口部の形成工程を示すものであり、
(a),(b)はそれぞれ断面図である。
【図10】同上の開口部の形成工程を示すものであり、
(a)は断面図、(b)は平面図、(c)はビーム径と
パワーの関係を示すグラフである。
【図11】同上の開口部の洗浄工程の断面図である。
【図12】同上の開口部の形成工程と洗浄工程を示すも
のであり、(a),(b)はそれぞれ断面図である。
【図13】同上の基材を形成するガラスクロスを示すも
のであり、(a),(b)はそれぞれ平面図である。
【図14】本発明のプリント配線板の製造の工程の一例
を示すものであり、(a)乃至(c)はそれぞれ断面図
である。
【図15】同上の開口部の洗浄工程の断面図である。
【図16】同上の開口部の洗浄工程の断面図である。
【図17】同上の開口部の洗浄工程の断面図である。
【図18】同上の開口部の洗浄工程の断面図である。
【図19】同上の開口部の洗浄工程の断面図である。
【図20】同上の開口部の洗浄工程の断面図である。
【図21】同上の開口部の洗浄工程の断面図である。
【図22】同上の開口部の洗浄工程を示すものであり、
(a),(b)はそれぞれ断面図である。
【図23】同上の開口部の洗浄工程を示すものであり、
(a),(b)はそれぞれ断面図である。
【図24】同上の金属箔の平滑化の工程の断面図であ
る。
【図25】本発明に係るICカードの実施の形態の一例
を示す断面図である。
【図26】本発明に係るプリント配線板の製造の各工程
を示すものであり、(a),(b),(c),(d)は
それぞれ断面図である。
【図27】(a),(b)はそれぞれ、図26(a)の
開口部の底面を撮影したSEM写真である。
【図28】(a)は図26(b)の開口部の底面を撮影
したSEM写真、(b)は図26(c)の開口部の底面
を撮影したSEM写真、(c)は図26(d)の開口部
の底面を撮影したSEM写真である。
【図29】基材の開口部にエキシマレーザを照射して処
理を行なった後の、開口部の底面を撮影したSEM写真
である。
【図30】基材の開口部にエキシマレーザを照射して処
理を行なった後の、開口部の底面を撮影したSEM写真
である。
【図31】基材の開口部にエキシマレーザを照射すると
共に開口部の底面の銅箔に仕上げメッキをした後の、銅
箔の断面を撮影したSEM写真である。
【図32】基材の開口部にエキシマレーザを照射すると
共に開口部の底面の銅箔に仕上げメッキをした後の、銅
箔の断面を撮影したSEM写真である。
【図33】ワイヤーボンディングを行なった状態のプリ
ント配線板を示す断面図である。
【図34】(a),(b),(c),(d)はそれぞ
れ、同上のボンディング部分を撮影したSEM写真であ
る。
【図35】本発明に係るプリント配線板の製造方法の実
施の形態の他例を示すものであり、(a)乃至(c)は
それぞれ各工程での断面図である。
【図36】同上の開口部の形成工程の断面図である。
【図37】同上の開口部の形成工程の斜視図である。
【図38】同上のプリント配線板を示すものであり、
(a)は平面図、(b)は断面図である。
【図39】本発明に係るプリント配線板の製造方法の実
施の形態の他例を示すものであり、(a),(b)はそ
れぞれ各工程での断面図である。
【図40】同上の開口部の形成工程の断面図である。
【図41】本発明のプリント配線板の製造の工程の一例
を示すものであり、(a)乃至(c)はそれぞれ断面図
である。
【図42】同上のマスクの除去工程を示す断面図であ
る。
【図43】同上のマスクの除去工程を示す断面図であ
る。
【図44】従来のプリント配線板の製造方法を示すもの
であり、(a)乃至(e)はそれぞれ各工程での断面図
である。
【符号の説明】
1 基材 1a 両面金属張り積層板 2 コンタクト端子 3 部品実装部 3a 開口部 4 開口部 5 電子部品 6 ボンディングワイヤー 9 金属箔 10a 仕上げメッキ 10b 仕上げメッキ 11 カード本体 12 スプロケット穴 13 ブラストノズル 14 開口孔 15 絶縁部 24 砥粒 41 反射板 42 放射板 44 水冷管 45 ビーム減衰用フィルター 48 液体 53 ガラスクロス 64 マスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 健一郎 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−186264(JP,A) 特開 平8−307033(JP,A) 特開 平3−52258(JP,A) 国際公開95/026047(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 23/12

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品が実装される部品実装部を有す
    る基材と、基材の一方の片面に設けられ表面が外部に露
    出して外部接点となるコンタクト端子と、基材に形成さ
    れ部品実装部に実装される電子部品とコンタクト端子と
    を接続するボンディングワイヤーを通すために基材に他
    方の片面に開口させて形成される開口部とを具備して形
    成され、上記コンタクト端子が基材に直接密着して設け
    られた金属箔から形成されたプリント配線板を製造する
    にあたって、部品実装部を基材に開口部として形成し、
    光ビームを基材に照射することによって、ボンディング
    ワイヤー用開口部と部品実装用開口部を同時にコンタク
    ト端子の裏面側において基材に加工することを特徴とす
    るプリント配線板の製造方法。
  2. 【請求項2】 両面に金属箔を張った基材を用い、一方
    の金属箔をエッチング除去すると共に他方の金属箔を回
    路形成加工してコンタクト端子を形成した後に、金属箔
    をエッチング除去した側の片面から基材に開口部を加工
    することを特徴とする請求項1に記載のプリント配線板
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記基材として、ロール状に巻いた長尺
    のガラス繊維を含有するフレキシブル両面金属張り積層
    板を用いることを特徴とする請求項1又は2に記載のプ
    リント配線板の製造方法。
  4. 【請求項4】 フレキシブル両面金属張り積層板の側端
    縁に沿ってスプロケット穴を形成したものを用いること
    を特徴とする請求項3に記載のプリント配線板の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 開口部を加工した後、開口部の底部のコ
    ンタクト端子の表面を酸洗することを特徴とする請求項
    1乃至4のいずれかに記載のプリント配線板の製造方
    法。
  6. 【請求項6】 光ビームとして炭酸ガスレーザを用いる
    ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のプ
    リント配線板の製造方法。
  7. 【請求項7】 両面に金属箔を張った基材を用い、一方
    の金属箔にエッチングして開口孔を設けた後に、この開
    口孔の箇所に開口孔よりも径の大きなビームの炭酸ガス
    レーザを照射することによって、基材に開口部を加工す
    ることを特徴とする請求項6に記載のプリント配線板の
    製造方法。
  8. 【請求項8】 基材との密着面を酸化処理した金属箔を
    張った基材を用いることを特徴とする請求項1乃至7の
    いずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
  9. 【請求項9】 基材との密着面を粗面化した金属箔を張
    った基材を用いることを特徴とする請求項1乃至8のい
    ずれかに記載のプリント配線板の製造方法。
  10. 【請求項10】 炭酸ガスレーザとして、ビームのエネ
    ルギー分布が開口部において均一なものを用いることを
    特徴とする請求項6又は7に記載のプリント配線板の製
    造方法。
  11. 【請求項11】 炭酸ガスレーザの照射で基材に開口部
    を形成した後、開口部の側面及び開口部の底部を洗浄す
    ることを特徴とする請求項6、7、10のいずれかに記
    載のプリント配線板の製造方法。
  12. 【請求項12】 開口部を過マンガン酸カリウム液で処
    理して洗浄を行なうことを特徴とする請求項11に記載
    のプリント配線板の製造方法。
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