JP4792353B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、配線基板の製造方法に係り、特に基板上に高密度で微細な電気配線が形成された配線基板の製造方法に関する。

紙などの記録媒体上に文字や画像を記録する装置の一つとして、インクジェット記録装置が知られている。インクジェット記録装置は、インク吐出用のノズルを備えた記録ヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、画像信号に応じてノズルからインクを吐出させることにより、記録媒体上にインク滴を着弾させ、そのインクドットにより画像を形成する。代表的なインク吐出方式としては、発熱素子を利用して圧力室に発生させた気泡でノズルからインクを吐出させる方式と、圧電素子を利用して圧力室の容積変化でノズルからインクを吐出させる方式とが知られている。

このようなインクジェット記録装置において、銀塩写真並みの高画質化を達成するためには、記録ヘッドにノズルを高密度に配置することが必要になる。そして、このノズルを記録ヘッドに高密度に配置するためには、発熱素子や圧電素子等への電気配線も微細化し、高密度に配置することが必要になる。たとえば、２４００ｄｐｉを基板一面で配線する場合、配線の幅と間隔は１０μｍ以下が要求されており、現実的には５μｍ以下が必要とされている。今後、更にノズルの高密度化を実現するためには、それ以下、すなわち１μｍ程度又は１μｍ以下の極めて微細な配線が必要になると考えられている。

このような高密度で微細な配線を基板上に実現する方法としては、半導体リソグラフィ技術の利用が考えられるが、マスク形成や剥離などの工程が必要になり、コスト高になるという問題がある。

一方、メッキ処理によって基板上に電気配線を形成する場合、１μｍレベルのメッキを実現するためには、下地との密着力を確保することやレジストパターンを形成することが必要となる。

このようなメッキによる電気配線の微細化による問題点を解消すべく、特許文献１では、ガラス板の表面をサンドブラストによりパターニングして表面を粗らし、この粗らされた面にのみ金属メッキを行うことにより、密着性の高い電気配線を形成することが提案されている。

また、特許文献２では、回路基板を樹脂成形で製造する際、金型の回路形成部分に微細な凹凸を形成し、その凹凸部に触媒核を付着させて基板を樹脂成形することにより、基板に触媒核を転写させ、密着性の高いメッキ処理を行うことが提案されている。

また、特許文献３では、配線パターンに相当するスタンプで触媒インクを基板に転写し、無電解メッキを行うこと、及び、基板上に触媒層を形成し、その上に配線パターンに相当するスタンプでレジスト材料を転写し、エッチング処理することにより、触媒層のパターンを形成して、無電解メッキを行うことが提案されている。
特開平６−３０２９３６号公報 特開平６−１９６８４０号公報 特表２００３−５０２５０７号公報

ところで、上記特許文献１、２の方法は、いずれも基板の表面に凹凸を形成することにより、メッキの密着性を向上させるものであるが、その凹凸のレベルが１μｍ以上であるため（特許文献１では凹凸の深さが２μｍ以下、特許文献２では、表面粗さＲａが、Ｒａ＝１．０〜５．０μｍ）、幅及び間隔が１μｍ以下の高密度で微細な配線を形成しようとした場合、配線部分の凹凸が無視できなくなり、配線の断線などの原因になるという問題がある。

一方、特許文献３の方法は、基板の表面を粗らさないので、電気接続としては安定するが、メッキは下地から剥がれやすく、密着性を確保できないという欠点がある。

また、特許文献１〜３において、メッキの基点となる触媒は、基板に付着後、転写させるだけなので、転写効率が低く、さらに、メッキ工程やその後の機械的・熱的なストレスで剥がれてしまうおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、１μｍ程度以下の微細な電気配線においてもメッキの基点となる触媒を基板側に対して確実に付与することで、配線の密着性を高めることができ、電気接続が確実で信頼性の高い配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、前記目的を達成するために、基板上に所定パターンの電気配線が形成された配線基板の製造方法において、所定パターンの溝成形部を備えた型を用いて樹脂成形することにより、前記溝成形部の形状が転写された溝が表面に所定パターンで形成された基板を成形する工程であって、前記型の前記溝成形部に触媒を付着させて、前記基板を樹脂成形することにより、前記基板の成形と同時に前記溝内に前記触媒を付与する工程と、前記溝内に付与された前記触媒を用いて前記溝内をメッキ処理することにより、前記溝内に導電性材料を配置し、前記所定パターンの電気配線を形成する工程と、からなり、前記基板を成形する工程では、前記溝成形部の形状を転写させて、内壁面又は底面の少なくとも一カ所に開口部側から底部側に向かって広がりを有する部位を備えた溝を前記基板の表面に所定パターンで形成することを特徴とする配線基板の製造方法を提供する。
請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、基板上に所定パターンの電気配線が形成された配線基板の製造方法において、所定パターンの溝成形部を備えた型を用いて樹脂成形することにより、前記溝成形部の形状が転写された溝が表面に所定パターンで形成された基板を成形する工程であって、前記型の樹脂に接触する部位全体に触媒を付着させて、前記基板を樹脂成形することにより、前記基板の成形と同時に前記基板の表面全面に前記触媒を付与する工程と、前記基板にエア又は水を吹き付けて、前記溝以外の部分の触媒を除去する工程と、前記溝内に付与された前記触媒を用いて前記溝内をメッキ処理することにより、前記溝内に導電性材料を配置し、前記所定パターンの電気配線を形成する工程と、からなり、前記基板を成形する工程では、前記溝成形部の形状を転写させて、内壁面又は底面の少なくとも一カ所に開口部側から底部側に向かって広がりを有する部位を備えた溝を前記基板の表面に所定パターンで形成することを特徴とする配線基板の製造方法を提供する。
請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、前記基板にエア又は水を吹き付けて、前記溝以外の部分の触媒を除去する工程では、前記基板を回転させながら、前記基板にエア又は水を吹きかけて、前記溝以外の部分の触媒を除去することを特徴とする請求項２に記載の配線基板の製造方法を提供する。
請求項４に係る発明は、前記目的を達成するために、基板上に所定パターンの電気配線が形成された配線基板の製造方法において、所定パターンの溝成形部を備えた型を用いて樹脂成形することにより、前記溝成形部の形状が転写された溝が表面に所定パターンで形成された基板を成形する工程であって、前記型の樹脂に接触する部位全体に触媒を付着させて、前記基板を樹脂成形することにより、前記基板の成形と同時に前記基板の表面全面に前記触媒を付与する工程と、前記基板の表面に粘着ローラを転動させて、又は、粘着パッドを押し当てて、前記溝以外の部分の触媒を除去する工程と、前記溝内に付与された前記触媒を用いて前記溝内をメッキ処理することにより、前記溝内に導電性材料を配置し、前記所定パターンの電気配線を形成する工程と、からなり、前記基板を成形する工程では、前記溝成形部の形状を転写させて、内壁面又は底面の少なくとも一カ所に開口部側から底部側に向かって広がりを有する部位を備えた溝を前記基板の表面に所定パターンで形成することを特徴とする配線基板の製造方法を提供する。
請求項５に係る発明は、前記目的を達成するために、前記電気配線を形成する工程では、無電界メッキを行った後、更に電界メッキを行って、前記溝内に前記導電性材料を配置することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法を提供する。

本発明によれば、基板上に形成されたアンダーカット部を有する溝内に導電性材料を配置して、所定パターンの電気配線が形成される。溝内に配置された導電性材料は、アンダーカット部によるアンカー効果で剥がれにくい構造となり、高い密着性を確保することができる。また、表面を粗らすのではなく、アンダーカットの形状により密着性を確保する構造なので、１μｍ以下の微細な電気配線を形成する場合であっても、断線するおそれがなく、信頼性の高い電気接続を確保することができる。

また、本発明によれば、導電性材料がメッキ処理により溝内に配置される。メッキ処理により導電性材料を溝内に配置することにより、電気接続の信頼性が高く、低い抵抗で、かつ、高密度で微細な電気配線が形成された配線基板を安価に製造することができる。

また、本発明によれば、基板上にアンダーカット部を有する溝を形成し、その溝内に導電性材料を配置して、所定パターンの電気配線を形成する。溝内に配置された導電性材料は、アンダーカット部によるアンカー効果で剥がれにくい構造となり、高い密着性を確保することができる。また、表面を粗らすのではなく、アンダーカットの形状により密着性を確保する構造なので、１μｍ以下の微細な電気配線を形成する場合であっても、断線するおそれがなく、信頼性の高い電気接続を確保することができる。

また、本発明によれば、基板を所定の型で樹脂成形して、アンダーカット部を有する溝が形成される。溝を型で一体成形することにより、所定形状の溝を簡単に形成することができる。

また、本発明によれば、導電性材料がメッキ処理により溝内に配置される。メッキ処理により導電性材料を溝内に配置することにより、電気接続の信頼性が高く、高密度で微細な電気配線が形成された配線基板を安価に製造することができる。

また、本発明によれば、溝成形部分に触媒を付着させた型で基板を樹脂成形し、離型することにより、基板の溝内に触媒を転写し、溝内をメッキ処理する。これにより、アンダーカット部分の触媒は、離型する際に樹脂材料に必ず接触するので、触媒を樹脂材料の溝内に容易に、かつ、確実に付与することができる。また、成形後直ちにメッキ工程が可能になるので、パターニングの必要がなく、製造コストを削減することができる。

また、本発明によれば、１μｍ程度以下の微細な電気配線においても配線の密着性を高めることができるので、容易にノズルの高密度化を実現することができる。

本発明に係る配線基板の製造方法によれば、電気配線の密着性を高め、電気接続の信頼性が高く、高密度で微細な電気配線を形成することができる。

以下、添付図面に従って本発明に係る配線基板の製造方法を実施するための最良の形態について詳説する。

図１は、本発明が適用された配線基板の主要部の構成を示す斜視図である。

同図に示すように、本実施の形態の配線基板１０は、基板１２上に形成された配線溝１４の内側に導電性材料１６が配置されて、所定パターンの電気配線が形成されている。

この導電性材料１６が配置された配線溝１４は、図２に示すように、アンダーカット部１４Ａを有しており、このアンダーカット部１４Ａのアンカー効果で配線溝１４内に配置された導電性材料１６の密着性を高めている。すなわち、アンダーカット部１４Ａが引っ掛かりとして作用し、導電性材料１６が剥がれたり、抜け落ちたりするのを防止する効果を果たしている。

ここで、このアンダーカット部とは、物体の上部の縁あるいは突出部を残すために、下部に切込みを入れたり、成形したりした窪みを意味し、配線溝１４の内側に開口部側から底部側に向かって広がりを有する部位として形成される。

図２に示す例では、水平に形成された配線溝１４の底面部１４ｂに断面台形状の溝１４ｃを形成することにより、アンダーカット部１４Ａを形成している。

配線溝１４に形成するアンダーカット部１４Ａは、これに限定されるものではなく、図３（ａ）〜（ｆ）に示すように、さまざまな形状を採ることができる。

図３（ａ）は、配線溝１４の内壁面１４ａに断面三角形状の凸部１４ｄを形成することにより、配線溝１４内にアンダーカット部１４Ａを形成したものである。なお、このように、配線溝１４の内壁面１４ａに凸部１４ｄを形成して、アンダーカット部１４Ａを形成する場合は、図４に示すように、凸部１４ｄを配線溝１４の上部近傍に形成することが望ましい。これにより、アンダーカット部１４Ａの下側の配線体積が多くなり、より強固で剥がれにくいものにすることができる。

図３（ｂ）は、配線溝１４の内壁面１４ａの下端部に断面三角形状の凹部１４ｅを形成することにより、配線溝１４内にアンダーカット部１４Ａを形成したものである。

図３（ｃ）は、配線溝１４の下端部を屈曲させることにより、配線溝１４内にアンダーカット部１４Ａを形成したものである。

図３（ｄ）は、配線溝１４の両内壁面１４ａを開口部から底部に向けて広がりを持たせるように傾斜させることにより、配線溝１４内にアンダーカット部１４Ａを形成したものである。

図３（ｅ）は、配線溝１４の片方の内壁面１４ａを開口部から底部に向けて広がりを持たせるように傾斜させることにより、配線溝１４内にアンダーカット部１４Ａを形成したものである。

図３（ｆ）は、水平に形成された配線溝１４の底面１４ｂに断面平行四辺形状の凸部１４ｆを形成することにより、配線溝１４内にアンダーカット部１４Ａを形成したものである。

このように配線溝１４内に形成するアンダーカット部１４Ａは、配線溝１４内に配置された導電性材料１６に対してアンカー効果を発生させることができる形状であればよく、配線溝内の内壁面又は底面の少なくとも一カ所に形成されていればよい。

図３（ａ）〜（ｅ）及び図４においては、アンダーカット部の内部に確実に配線されることが必要であり、アンダーカット部の下部に大きな空間を持つ図３（ａ）、図３（ｄ）又は図４の構造は、確実に引っ掛かりが生じるので、より望ましい。

また、複数の形状を組み合わせて、アンダーカット部を複数段形成するようにし
てもよく、たとえば、図５（ａ）に示すように、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示したアンダーカット部１４Ａの形状を組み合わせて、アンダーカット部１４Ａを上下二カ所に形成してもよい。同様に図５（ｂ）に示すように、図２及び図３（ａ）に示したアンダーカット部１４Ａの形状を組み合わせて、アンダーカット部１４Ａを上下二カ所に形成してもよい。また、図５（ｃ）に示すように、配線溝１４の内壁面の片側に断面三角形状の切れ込みを階段状に入れることにより、複数段のアンダーカット部１４Ａを形成してもよい。この場合において、アンダーカット部１４Ａの斜面の部分に導電性材料１６を選択的に配置するようにしてもよい。また、図５（ｄ）に示すように、図３（ａ）に示したアンダーカット部１４Ａの形状を上下に繰り返して形成してもよく、剥がれ、抜け落ちに非常に効果がある。なお、この形状は金型の表面粗さを転写した場合に相当する。

また、このようなアンダーカット部１４Ａを有する配線溝１４は、機械加工等で基板１２に形成することもできるが、後述するように、基板１２を所定の金型で樹脂成形することにより、基板１２と一体的に形成することが好ましい。なお、アンダーカット部を有する場合であっても、一定の条件下で樹脂成形することにより、基板から金型を離型することができる。

基板１２を樹脂成形する場合において、基板１２を構成する樹脂は、熱可塑性、熱硬化性を問わない。熱可塑性の樹脂では、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを用いることができ、熱硬化性の樹脂では、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などを用いることができる。

配線溝１４内に配置する導電性材料１６には、電気抵抗が小さいものを用いることが望ましく、たとえば銅（Ｃｕ）や銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などが用いられる。

導電性材料１６を配線溝１４内に配置する方法については、特に限定されないが、後述するようにメッキ処理によって配線溝１４内に配置することが好ましい。この場合において、メッキ処理の手法は、特に限定されない。電解メッキ、無電解メッキ等で配線溝１４内に導電性材料１６を配置することができる。また、無電解メッキ後に電解メッキを行うこともできる。

また、基板１２上に形成する配線パターンは、図１に示すように、湾曲していてもよく、使用目的に応じて任意の形状に形成される。

配線溝１４の幅は、特に限定されないが、本実施の形態の配線基板１０では、表面を粗らすのではなく、配線溝１４に形成したアンダーカット部１４Ａによるアンカー効果で導電性材料１６の密着力を上げているため、０．１〜２μｍの微細な配線であっても、断線することなく安定した電気接続を行うことができる。また、アスペクト比も特に問わないが、一般的には５〜１０以下が現実的である。

次に、前記のごとく構成される本実施の形態の配線基板の製造方法について説明する。

本実施の形態の配線基板１０は、基板１２を所定の金型で樹脂成形することにより、配線溝１４を基板１２と一体的に形成し、その樹脂成形された配線溝１４に導電性材料１６をメッキ処理して所定パターンの電気配線を形成する。

図６は、本実施の形態の配線基板１０の製造工程の概略を説明する説明図である。

上記のように、本実施の形態において、基板１２は金型で樹脂成形することから、まず、図６（ａ）に示すように、所定の金型２０を用意する。本実施の形態では、基板１２と
共に配線溝１４も樹脂成形により一体的に形成するので、金型２０は配線溝成形部２２を備えたものを用意し、配線溝成形部２２には、アンダーカット部２２Ａを形成する。金型２０の製造方法については、特に限定されるものではなく、超鋼材を機械加工してもよいし、放電加工や電鋳加工と組み合わせて製造してもよい。

さて、基板１２は上記の金型２０を用いて樹脂成形されるが、本実施の形態では、この樹脂成形時にメッキ工程で使用する触媒を配線溝１４内に付着させる。すなわち、配線溝１４の成形部２２に触媒を付与した状態で樹脂成形することにより、成形後の基板１２の配線溝１４内に触媒を転写させる。

本実施の形態では、金型２０の配線溝１４の成形部２２を触媒３０が貯留された触媒槽３２に浸漬させて、金型２０の配線溝成形部２２に触媒３０を付着させる。

なお、本例では配線溝成形部２２のアンダーカット部２２Ａにのみ触媒３０を付着させるものとし、図６（ｂ）に示すように、触媒槽３２に対して金型２０の高さ制御を行って、アンダーカット部２２Ａのみを触媒槽３２に浸漬させる。

このように、アンダーカット部２２Ａのみを触媒槽３２に浸漬させて、引き上げることにより、図６（ｃ）に示すように、配線溝成形部２２のアンダーカット部２２Ａに触媒３０が付着される。

ここで、触媒とは、金属粉（固体）や金属イオンを含むコロイドを指すが、金属粉は後工程が必要なく最も好ましい。したがって、本例では触媒３０として金属粉を使用するものとする。なお、金属粉の大きさは、配線溝１４の幅よりも小さいことが必要とされ、微細配線を形成する場合には、直径１μｍ以下であることが必要とされる。

また、金属粉は酸化している場合が多く、そのままではメッキ処理が進行しないことから、活性化させるために、無酸素状態（たとえば、窒素雰囲気や真空中）でプラズマ処理やＵＶ処理を行って、酸化膜を除去することが好ましい。

また、効果的に金型２０に付着させるために、触媒３０は、金型２０に離型剤を塗布したのち付着させると、金型２０と樹脂材料の離型性もよくなり好ましい。

以上のように配線溝成形部２２に触媒３０を付着させた金型２０を用いて、図６（ｄ）に示すように、基板１２を樹脂成形し、成形後、図６（ｅ）に示すように、金型２０を離
型する。

この際、金型２０は、アンダーカット部２２Ａを有することから、基板１２が変形可能な状態で離型させる必要がある。このため、金型２０は、離型時の温度が、基板１２を構成する樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以上であることが必要であり、流動しないためには、Ｔｇ＋２０℃以下であることが望ましい。

また、樹脂材料を容易に離型させるために、金型２０に超音波振動を与えながら離型することが好ましい。これにより、アンダーカット部にダメージを与えることなく、離型可能になる。

以上のように基板１２を樹脂成形することにより、アンダーカット部１４Ａを備えた配線溝１４が、基板１２と共に一体的に形成される。また、形成された配線溝１４のアンダーカット部１４Ａには、金型２０のアンダーカット部２２Ａに付着させた触媒３０が転写される。

この後、図６（ｆ）に示すように、配線溝１４のアンダーカット部１４Ａに転写させた触媒３０を核に無電解メッキし、配線溝１４内に導電性材料１６を配置する。

導電性材料１６は、上記のように電気配線として使用するので、電気抵抗の小さいものが望ましく、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等を用いることができる。

ここで、導電性材料１６に金（Ａｕ）を用いて無電解メッキする場合は、還元剤に次亜リン酸ナトリウム、ホルムアルデヒド、ホウ酸水素化ナトリウムを用いることができ、たとえば、次亜リン酸ナトリウムを用いる場合には、金型２０に付与する金属粉は、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、コバルト（Ｃｏ）を用いることができる。

また、導電性材料に銅（Ｃｕ）を用いて無電解メッキする場合は、還元剤にホルムアルデヒドを用いることができ、金型２０に付与する金属粉には、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）を用いることができる。

なお、無電解メッキを行った後、更に電解メッキを行うようにしてもよく、これにより、更に密着力を高めることができる。すなわち、無電解メッキを行った後、更に電解メッキを行うことにより、アンダーカット部１４を含めてメッキで覆われるので、メッキが剥がれ落ちることがなく、より密着性が向上する。また、一般に電解メッキは、無電解メッキよりも抵抗を低くできるという利点があり、メッキ成長も速いので、断面積を大きくして、配線抵抗を低くできるという利点もある。

この場合、図７（ａ）に示すように、無電解メッキ１６ａを行った後、更に電解メッキ１６ｂを行って、配線溝１４の内側全体に導電性材料１６を配置するようにしてもよい。

なお、配線溝１４の内側全体に導電性材料１６を配置する場合、図７（ｂ）に示すように、無電解メッキのみでメッキを成長させて、配線溝１４の内側全体に導電性材料１６を配置するようにしてもよい。無電解メッキのみでメッキを成長させる場合は、電解メッキ用の設備が不要になり、設備コストを抑えることができるというメリットがあるが、上記のように、無電解メッキ後、電解メッキを施して、メッキを成長させる場合は、メッキ成長速度が速く、また、不純物混入も少なくて電気抵抗が低いので、無電解メッキ後、電解メッキを施して、メッキを成長させる方が好ましい。

なお、配線溝１４の内側全体に導電性材料１６を配置する場合、配線溝１４の全てが埋まるまでメッキを成長させると、配線リークが生じるおそれがあるので、配線溝１４の途中までメッキを成長させることが好ましい。

以上説明したように、本実施の形態の配線基板の製造方法によれば、配線溝１４を基板１２と共に樹脂成形するので、別途、配線溝１４を機械加工等で形成する場合に比べて工数を削減でき、製造コストを削減することができる。

また、金型２０に触媒３０を付着させ、成形と同時に基板１２に転写させることにより、別途、触媒３０を配線溝１４内に付与する場合に比べて工数を削減でき、製造コストを削減することができる。また、成形後、直ちにメッキ処理を行うことができるので、この点においても製造コストを削減することができる。さらに、アンダーカット部１４Ａにも触媒３０を確実に付与することができるので、アンダーカット部１４Ａに確実にメッキ処理を施すことができる。

なお、上記実施の形態では、金型２０に触媒３０を付着させる際、金型２０のアンダーカット部２２Ａにのみ触媒３０を付着させているが、触媒３０を付着させる部位は、これに限定されるものではない。たとえば、配線溝成型部２２の全体に触媒を付着させるようにしてもよいし、金型２０の樹脂に接触する部位全体に触媒３０を付着させるようにしてもよい。

図８は、金型の樹脂に接触する部位全体に触媒を付着させて基板を樹脂成形する場合の製造工程の概略を説明する説明図である。

まず、金型２０の樹脂に接触する部位全体に触媒３０を接着させる。ここでは、上記実施の形態と同様に触媒３０として金属粉を用いるものとし、図８（ａ）に示すように、触媒３０が貯留された触媒槽３２に金型２０を高さ制御して浸漬させ、金型２０の樹脂に接触する部位に触媒３０を付着させる。

このように、樹脂に接触する部位のみを触媒槽３２に浸漬させた金型２０を引き上げると、図８（ｂ）に示すように、金型２０の樹脂と接触する部位全体に触媒３０が付着する。

この後、この触媒３０が付着した金型２０を用いて、図８（ｃ）に示すように、基板１２を樹脂成形する。そして、このように樹脂成形した基板１２から金型２０を離型させると、図８（ｄ）に示すように、配線溝１４を含む基板１２の表面全体に触媒３０が転写される。

なお、離型時の温度は、樹脂のＴｇ以上、Ｔｇ＋２０℃以下が好ましいこと、及び、金型２０に超音波振動を与えながら、離型することにより、アンダーカット部がある場合であっても、容易に離型できることは、上記の実施の形態と同じである。

さて、上記のように、触媒３０は基板１２の表面全体に付与されるが、メッキは配線溝１４に施すので、必要な部分以外の触媒３０は除去する必要がある。

ここで、触媒３０は樹脂に付着しているだけなので、エアブロウやウォータージェットなどで剥離することができる。

なお、エアブロウやウォータージェット等を利用して触媒３０を剥離させる場合、図９に示すように、エア又は水の吹き付け方によって、触媒３０の残し方を調整することができる。すなわち、たとえば、図９（ａ）に示すように、配線溝１４の形成方向に対して垂直にエア又は水を吹き付けると、配線溝１４内の触媒は残りやすく、配線溝１４の形成方向に対して角度を付けて吹き付けると、図９（ｂ）に示すように、配線溝１４の底部周辺にのみ触媒３０を残すことができる。ただし、このようにエアブロウやウォータージェットを利用した触媒３０を剥離させた場合であっても、図９（ｃ）に示すように、少なくともアンダーカット部１４Ａには、触媒３０を残すことができる。

また、一方向からエア又は水を吹き付けると、配線の方向とエア又は水の吹き付け方向が一致した溝は剥離しやすくなるので、基板１２を回転させながらエア又は水を吹き付けるようにしてもよい。たとえば、図１０に示すように、基板１２をターンテーブル４０の上に載置し、基板１２を回転させながらエア又は水を吹き付けて、触媒を剥離させる。これにより、特定の溝の剥がれを防止することができる。

なお、エアブロウやウォータージェットなどで触媒３０を剥離させた場合において、必要部分以外に触媒３０が残存した場合であっても、触媒密度が低ければ、メッキ処理を行った場合にメッキが連続的につながらなくなり、配線としては成り立たなくなるので、問題は生じない。

必要部分以外の触媒３０を剥離する方法としては、この他、たとえば、図１１に示すように、表面に粘着材層５０ａを有するローラ（粘着ローラ）５０を基板１２上に転動させて剥離する方法や、図１２に示すように、表面に粘着材層６０ａを有するパッド（粘着パッド）６０を基板１２上に押し当てて剥離する方法などを用いることができる。このように、基板１２上に粘着ローラ５０を転動させたり、粘着パッド６０を押し当てたりすることにより、最上層の触媒３０を確実に取り除くことができる。

なお、これら粘着ローラ５０や粘着パッド６０を用いる方法とエアブロウやウォータージェットを用いる方法とを組み合わせて、必要部分以外の触媒３０を剥離してもよい。すなわち、エアブロウやウォータージェットなどで触媒３０を剥離させた後、基板１２上に粘着ローラ５０を転動させ、あるいは、粘着パッド６０を押し当てて、必要部分以外の触媒３０を剥離してもよい。

また、触媒３０に金属粉を用いる場合には、酸化している場合が多いので、無酸素状態でプラズマ処理やＵＶ処理を行い、酸化膜を除去することが好ましい点は、上記の実施の形態と同様である。

上記のように、樹脂成形された基板１２は、この後、配線溝１４に付与された触媒３０を核として、導電性材料１６を無電解メッキする。導電性材料１６としては、上記の実施の形態と同様に電気抵抗の小さいものが望ましく、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等を用いることができる。

触媒３０の付与の仕方によって、図１３に示すように、導電性材料１６をメッキ処理することができる。たとえば、配線溝１４の内側全体に触媒３０を付与した場合（図９（ａ）の場合に相当）は、図１３（ａ）に示すように、配線溝１４の内側全体に導電性材料１６がメッキ処理され、配線溝１４の底部周辺に触媒３０を付与した場合（図９（ｂ）の場合に相当）は、図１３（ｂ）に示すように、配線溝１４の底部周辺に導電性材料１６がメッキ処理される。また、配線溝１４のアンダーカット部１４Ａにのみ触媒３０を付与した場合（図９（ｃ）の場合に相当）には、図１３（ｃ）に示すように、配線溝１４のアンダーカット部１４に導電性材料１６がメッキ処理される。

なお、いずれの場合も少なくともアンダーカット部１４Ａには、メッキ処理が施されるので、高い密着性をもって配線溝１４内に導電性材料１６を配置することができる。

なお、更にメッキを成長させ、図１３（ｄ）に示すように、配線溝１４の内側全体に導電性材料１６を配置するようにしてもよい。この場合、無電解メッキのみでメッキを成長させるようにしてもよいし、無電解メッキ後、電解メッキを施して、メッキを成長させるようにしてもよい。無電解メッキのみでメッキを成長させる場合は、電解メッキ用の設備が不要になり、設備コストを抑えることができるというメリットがあるが、無電解メッキ後、電解メッキを施して、メッキを成長させる場合は、メッキ成長速度が速く、また、不純物混入も少なくて電気抵抗が低いので、無電解メッキ後、電解メッキを施して、メッキを成長させる方が好ましい。

なお、配線溝１４の内側全体に導電性材料１６を配置する場合、配線溝１４の全てが埋まるまでメッキを成長させると、配線リークが生じるおそれがあるので、配線溝１４の途中までメッキを成長させることが好ましい。

以上説明したように、金型２０の樹脂に接触する部分全体に触媒３０を付着させた場合であっても、確実にアンダーカット部１４Ａに触媒３０を付与でき、高い密着性をもって導電性材料１６を配線溝１４内に配置することができる。

なお、上記の実施の形態では、金型２０を触媒層３２に浸漬させることにより、金型２０の必要部位に触媒３０を付着させているが、触媒３０を付着させる方法については、これに限定されるものではない。たとえば、スタンピングやスプレー塗布によって、金型２０の必要部位に触媒３０を付着させるようにしてもよい。

さて、上述した本実施の形態の構成の配線基板は、配線の高密度、微細化が可能なことから、さまざまな分野に適用することができるが、その一例として、圧電方式のインクジェットヘッドのピエゾカバーの配線に本発明に係る配線基板を利用した場合について説明する。

圧電方式のインクジェットヘッドは、インクを吐出するインク吐出ユニットが２次元マトリクス状に配列されており、各インク吐出ユニットから個別にインクを吐出させて、記録媒体上に画像を形成する。図１４は、この圧電方式のインクジェットヘッドにおけるインク吐出ユニットの断面図である。

同図に示すように、圧電方式のインクジェットヘッド１５０のインク吐出ユニット１５４は、インクが充填される圧力室１５２と、その圧力室１５２に連通されたノズル１５１を有している。

ノズル１５１に対向する圧力室１５２の天面は、振動板１５６で構成されている。振動板１５６の上には、振動板１５６を変形させる圧電素子（ピエゾ素子）１５８が設けられており、圧電素子１５８の上面には、個別電極１５７が設けられている。この個別電極１５７には、個別電極１５７に駆動信号を供給するための圧電素子駆動用配線１６０が、駆動電極１５９を介して電気的に接続されている。

圧電素子１５８の上方には、圧電素子１５８を保護するためのピエゾカバー１６４が設けられており、このピエゾカバー１６４の上に共通液室１５５が設けられている。圧力室１５２は、この共通液室１５５とインク供給口１５３を介して連通されており、この共通液室１５５からインクが供給される。なお、圧電素子１５８の上部には、空間１６２が形成されており、圧電素子１５８が自由に変形できるようにされている。

また、圧力室１５２の底面には、圧力室１５２内のインクの圧力を検出するための圧力検出センサ１６６が設けられている。この圧力検出センサ１６６には、圧力検出センサ１６６の検出信号を取り出すためのセンサ電極１６８が接続されている。センサ電極１６８は、略垂直な柱状に形成されており、その上端部でセンサ用配線１７０に接続されている。このセンサ用配線１７０及び圧電素子駆動用配線１６０は、ピエゾカバー１６４に形成されている。

図１５は、ピエゾカバー１６４を圧力室側から見た斜視図である。なお、図１５では、ピエゾカバー１６４に形成される配線の接続を分かり易くするため、ピエゾカバー１６４だけでなく、個別電極１５７に接続される駆動電極１５９と、圧力検出センサ１６６に接続するセンサ電極１６８も表示している。また、駆動電極１５９及びセンサ電極１６８に対する圧電素子１５８及び圧力検出センサ１６６の位置関係をそれぞれ破線で図中に表示している。また、ピエゾカバー１６４に形成される供給口１５３も表示されている。

図１５は、ピエゾカバー１６４を圧力室１５２側から見ているので、駆動電極１５９に接続される圧電素子駆動用配線１６０、及び、センサ電極１６８に接続されるセンサ用配線１７０は、図１５に表示された駆動電極１５９とセンサ電極１６８の下側で接続されている。

圧電素子駆動用配線１６０及びセンサ用配線１７０は、それぞれ圧力室１５２に対応する部分の外側まで引き出され、２次元状に配列された圧力室１５２の列の間にまとめられて、圧力室１５２の列に沿って配線されている。

この配線の形状を明確にするために、図１６において、図１５の円Ｂの部分を拡大して図示している。

図１６に示すように、ピエゾカバー１６４の表面に形成された配線溝１８０には、圧電素子駆動用配線１６０とセンサ用配線１７０とが交互に形成されている。

ここで、この圧電素子駆動用配線１６０とセンサ用配線１７０とが形成された配線溝１８０には、アンダーカット部１８０Ａが形成されており、このアンダーカット部１８０Ａに導電性材料１８２をメッキ処理して、圧電素子駆動用配線１６０とセンサ用配線１７０とが形成されている。これにより、高密度、微細に配線する場合であっても、高い密着性をもって圧電素子駆動用配線１６０とセンサ用配線１７０とを形成することができ、安定した電気接続を確保することができる。

また、このように高密度配線を実現することができることにより、装置（インクジェットヘッド）を小型化することができる。

さらに、上述したような製造工程を採用することにより、装置の製造がより簡単になりコストの低減を図ることも可能となる。

以上、本発明の配線基板及びその製造方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明が適用された配線基板の主要部の構成を示す斜視図 本発明が適用された配線基板の主要部の構成を示す断面図 配線溝の他の実施の形態の構成を示す断面図 配線溝の他の実施の形態の構成を示す断面図 配線溝の他の実施の形態の構成を示す断面図 本実施の形態の配線基板の製造工程の概略を説明する説明図 メッキ処理の他の実施の形態の説明図 金型の樹脂に接触する部位全体に触媒を付着させて基板を樹脂成形する場合の製造工程の概略を説明する説明図 触媒を剥離する方法の概略を説明する説明図 基板を回転させながら触媒を剥離する方法の概略を説明する説明図 粘着ローラを用いて触媒を剥離する方法の概略を説明する説明図 粘着パッドを用いて触媒を剥離する方法の概略を説明する説明図 メッキ処理の概略を説明する説明図 圧電方式のインクジェットヘッドにおけるインク吐出ユニットの断面図 ピエゾカバーを圧力室側から見た斜視図 図１５のＢ部拡大図

符号の説明

１０…配線基板、１２…基板、１４…配線溝、１４Ａ…アンダーカット部、１６…導電性材料、２０…金型、２０Ａ…アンダーカット部

Claims (5)

1. 基板上に所定パターンの電気配線が形成された配線基板の製造方法において、
   所定パターンの溝成形部を備えた型を用いて樹脂成形することにより、前記溝成形部の形状が転写された溝が表面に所定パターンで形成された基板を成形する工程であって、前記型の前記溝成形部に触媒を付着させて、前記基板を樹脂成形することにより、前記基板の成形と同時に前記溝内に前記触媒を付与する工程と、
   前記溝内に付与された前記触媒を用いて前記溝内をメッキ処理することにより、前記溝内に導電性材料を配置し、前記所定パターンの電気配線を形成する工程と、
   からなり、前記基板を成形する工程では、前記溝成形部の形状を転写させて、内壁面又は底面の少なくとも一カ所に開口部側から底部側に向かって広がりを有する部位を備えた溝を前記基板の表面に所定パターンで形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 基板上に所定パターンの電気配線が形成された配線基板の製造方法において、
   所定パターンの溝成形部を備えた型を用いて樹脂成形することにより、前記溝成形部の形状が転写された溝が表面に所定パターンで形成された基板を成形する工程であって、前記型の樹脂に接触する部位全体に触媒を付着させて、前記基板を樹脂成形することにより、前記基板の成形と同時に前記基板の表面全面に前記触媒を付与する工程と、
   前記基板にエア又は水を吹き付けて、前記溝以外の部分の触媒を除去する工程と、
   前記溝内に付与された前記触媒を用いて前記溝内をメッキ処理することにより、前記溝内に導電性材料を配置し、前記所定パターンの電気配線を形成する工程と、
   からなり、前記基板を成形する工程では、前記溝成形部の形状を転写させて、内壁面又は底面の少なくとも一カ所に開口部側から底部側に向かって広がりを有する部位を備えた溝を前記基板の表面に所定パターンで形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
3. 前記基板にエア又は水を吹き付けて、前記溝以外の部分の触媒を除去する工程では、前記基板を回転させながら、前記基板にエア又は水を吹きかけて、前記溝以外の部分の触媒を除去することを特徴とする請求項２に記載の配線基板の製造方法。
4. 基板上に所定パターンの電気配線が形成された配線基板の製造方法において、
   所定パターンの溝成形部を備えた型を用いて樹脂成形することにより、前記溝成形部の形状が転写された溝が表面に所定パターンで形成された基板を成形する工程であって、前記型の樹脂に接触する部位全体に触媒を付着させて、前記基板を樹脂成形することにより、前記基板の成形と同時に前記基板の表面全面に前記触媒を付与する工程と、
   前記基板の表面に粘着ローラを転動させて、又は、粘着パッドを押し当てて、前記溝以外の部分の触媒を除去する工程と、
   前記溝内に付与された前記触媒を用いて前記溝内をメッキ処理することにより、前記溝内に導電性材料を配置し、前記所定パターンの電気配線を形成する工程と、
   からなり、前記基板を成形する工程では、前記溝成形部の形状を転写させて、内壁面又は底面の少なくとも一カ所に開口部側から底部側に向かって広がりを有する部位を備えた溝を前記基板の表面に所定パターンで形成することを特徴とする配線基板の製造方法。
5. 前記電気配線を形成する工程では、無電界メッキを行った後、更に電界メッキを行って、前記溝内に前記導電性材料を配置することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。

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