JPWO2015107618A1 - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

プリント配線板の製造方法は、支持板(11)上に下地となる金属箔(12)を形成する下地形成工程と、前記金属箔(12)上にレジスト(13)を塗布するとともにパターニングを施してレジストマスク(15)を形成するマスク形成工程と、前記レジストマスク(15)の開口部(14)に電気めっき処理を施し、前記開口部(14)を少なくとも充填する導体層(16)を形成する導体層形成工程と、前記レジストマスク(15)を残存させた状態で、前記レジストマスク(15)及び前記導体層(16)の形成面側に絶縁基材(18)を貼り付ける貼り付け工程と、前記支持板(11)を除去する除去工程と、を有する。

Description

本発明は、転写法を用いたプリント配線板の製造方法に関する。

プリント配線板の回路パターンの形成方法としては、フルアディティブ法、セミアディティブ法、及び転写法が従来から知れていた。フルアディティブ法及びセミアディティブ法とは、プリント配線板の回路パターンを絶縁基板に直接的に、めっきだけで形成するアディティブ法の一方式である。フルアディティブ法による回路パターンの形成の具体的な工程は、絶縁樹脂上に触媒入りのシートを貼り付けたものに対して、フルアディティブ用のレジスト（永久レジスト）によってめっき用のパターン（すなわち、永久マスク又はパーマネントマスク）を形成し、無電解銅めっきによって当該レジストが存在しない部分に回路パターンを形成する。これに対して、セミアティディブ法による回路パターンの形成の具体的な工程は、絶縁樹脂上に数ミクロン以下の薄い銅の下地層を形成したものに対して、セミアティディブ用のレジスト（リムーバルレジスト）によってめっき用のパターンを形成し、電気銅めっきによって回路パターンを形成した後、当該レジストの除去及び露出した下地層を除去する。

また、転写法とは、ステンレス板等の支持板上に回路パターンを形成し、当該支持板とは異なる絶縁基板に対して当該回路パターンを圧接して転写する回路パターンの形成方法である。例えば、基板表面を平滑にするために、回路パターンを絶縁基材に埋め込んで基板を形成する転写法が、特許文献１に開示されている。

特開平５−３７１５７号公報

しかしながら、上述したフルアディティブ法においては、回路パターンである導体を化学銅めっきによって形成するため、導体の析出に時間がかかることから加工費用が増加し、プリント配線板の製造コストも増加することになる。従って、上述したフルアディティブ法は、比較的に厚い導体形成には適しておらず、工業的には比較的に薄い導体形成に適用されている。

また、上述したセミアディティブ法及び転写法においては、塗布したレジストを除去する必要があるため、回路パターンを積層して積層板を形成する際に、レジストが除去された部分である各層の回路パターン間を絶縁樹脂等で充填する必要があり、これによってプリント配線板の製造コストが増加することになる。従って、上述したセミアディティブ法及び転写法は、上述したフルアディティブ法と同様に、比較的に厚い導体形成には適しておらず、工業的には比較的に薄い導体形成に適用されている。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、様々な厚みの回路パターンを形成する場合であってもコストを低減することができるプリント配線板の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のプリント配線板の製造方法は、支持板上に下地となる金属箔を形成する下地形成工程と、前記金属箔上にレジストを塗布するとともにパターニングを施してレジストマスクを形成するマスク形成工程と、前記レジストマスクの開口部に電気めっき処理を施し、前記開口部を少なくとも充填する導体層を形成する導体層形成工程と、前記レジストマスクを残存させた状態で、前記レジストマスク及び前記導体層の形成面側に絶縁基材を貼り付ける貼り付け工程と、前記支持板を除去する除去工程と、を有する。

本発明に係るプリント配線板の製造方法においては、様々な厚みの回路パターンを形成する場合であってもコストを低減することができる。

本発明の実施例１に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。 本発明の実施例１に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。 本発明の実施例１に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。 本発明の実施例１に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。 本発明の実施例１に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。 本発明の実施例１に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。 本発明の実施例２に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。 本発明の実施例２に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。 本発明の実施例２に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。 本発明の実施例２に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。 本発明の実施例２に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。 本発明の実施例２に係るプリント配線板の製造方法の各製造工程における断面図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について、各実施例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、各実施例の説明に用いる図面は、いずれも本発明によるプリント配線板及びその構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、プリント配線板及びその構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。更に、各実施例で用いる様々な数値は、いずれも一例を示すものであり、必要に応じて様々に変更することが可能である。

＜実施例１＞
以下において、本発明の実施例１に係るプリント配線板１０の製造方法について、図１乃至図６を参照して詳細に説明する。ここで、図１乃至図６は、本実施例に係るプリント配線板１０の製造方法の各製造工程における断面図である。

先ず、図１に示すように、電気めっき処理、化学めっき処理、又はその他の一般的な成膜処理より、準備した支持板１１上に下地となる金属箔１２を形成する（下地形成工程）。ここで、支持板１１は、転写基材としての導電性のあるステンレス鋼材板（ＳＵＳ板）等で形成されている。また、金属箔１２は、後述する導体層の下地となるめっきであり、例えば電解銅めっきを約１２μｍ施したものである。

次に、図２に示すように、金属箔１２上にレジスト１３を塗布し、露光現像装置等（図示せず）を用いて所定の位置のレジスト１３を除去して、所望の開口部１４を備えるレジストマスク１５を形成する（マスク形成工程）。ここで、レジスト１３には、ドライフィルム等の一般的なレジスト用の樹脂材料が用いられ、その層厚は約１０μｍである。このようなレジストマスク１５が形成されることによって、開口部１４において金属箔１２が露出することになる。

次に、図３に示すように、レジストマスク１５の開口部１４に電気めっき処理を施し、開口部１４を少なくとも充填するように導体層１６を形成する（導体層形成工程）。本実施例においては、図３に示すように、導体層１６は、レジストマスク１５の高さまでめっきされた（すなわち、開口部１４を充填する）柄部１６ａと、レジストマスク１５の高さよりも高く盛り上げてめっきされた（すなわち、開口部１４からはみ出した）傘部１６ｂとから構成されている。すなわち、本実施例においては、プリント配線板１０の回路パターンとなる導体層１６は、図３の断面図において、レジストマスク１５よりも高く形成されており、導体層１６のもっと厚い部分の層厚（柄部１６ａ及び傘部１６ｂの層厚）が約１００μｍに調整されている。また、図３に示すように、レジストマスク１５よりも高く形成された部分である傘部１６ｂにおいて、その一部（外縁部分）がレジストマスク１５の表面にはみ出して広がっている。このようなレジストマスク１５の表面上に盛られた部分がアウトグロース１６ｃである。換言すれば、本実施例の導体層１６の一部である傘部１６ｂは、アウトグロース１６ｃを備えている。このように、導体層１６の傘部１６ｂがアウトグロース１６ｃを備える場合には、導体層１６を構成する他の部分（例えば、柄部１６ａ）とは独立した配線としてかかるアウトグロース１６ｃを利用することができる。

上述した下地形成工程、マスク形成工程、及び導体層形成工程を経て、支持板１１、金属箔１２、レジストマスク１５（レジスト１３）、及び導体層１６から構成される導電回路板１７が形成される。すなわち、本実施例の導電回路板１７においては、レジストマスク１５が除去されることなく残存している。換言すれば、本実施例においては、レジスト１３として永久レジストを用い、導電回路板１７において、レジストマスク１５が永久マスク（パーマネントマスク）として機能することになる。

次に、図４に示すように、２つの導電回路板１７と１つのプリプレグ等の絶縁基材１８とを準備し、２つの導電回路板１７によって絶縁基材１８を挟むようにして圧接する。これにより、図５に示すように、レジストマスク１５及び導体層１６の形成面側に絶縁基材１８が貼り付けられ（貼り付け工程）、２つの導電回路板１７と１つの絶縁基材１８が積層された積層体１９が形成される。なお、本実施例においては、プリント配線板１０の両面にパターンが形成された両面板を形成するため、２つの導電回路板１７によって絶縁基材１８を挟むように圧接したが、片面にパターンが形成された片面板を形成する場合には１つの導電回路板１７と絶縁基材１８と圧接して貼り合わせれば良い。

本実施例においては、導体層１６がレジストマスク１５の開口部１４から突出しているものの、上記貼り付け工程の際にレジストマスク１５（レジスト１３）が残存しているため、かかるレジストマスク１５が残存しない場合と比較して、絶縁基材１８を導体層１６の柄部１６ａ同士の間に入り込ませる必要がなくなり、絶縁基材１８の量を低減することができる。これにより、プリント配線板１０自体の製造コストの低減を図ることができる。

次に、図６に示すように、積層体１９から支持板１１及び金属箔１２を除去して導体層１６及びレジスト１３（レジストマスク１５）を露出させる（除去工程）。これにより、両面に導体層１６からなる回路パターンが露出し、プリント配線板１０の形成が完了する。

以上のように、本実施例にかかるプリント配線板１０の製造方法においては、レジストマスク１５を残存させた状態で、転写法により回路パターンである導体層１６を絶縁基材１８に転写するため、レジストマスク１５を除去する場合と比較して絶縁基材１８を薄くすることができ、プリント配線板１０の製造コストの低減を容易に図ることができる。そして、導体層１６の層厚が厚くなれば（例えば、１００μｍ以上）、このような効果がより顕著に奏されることになる。

また、本実施例における導体層１６の形成には化学めっき処理ではなく、電気めっき処理が用いられているため、導体の析出時間を短縮することができる。すなわち、上述した導体層形成工程により、プリント配線板１０自体の製造コストをより一層低減することができる。

＜実施例２＞
以下において、本発明の実施例２に係るプリント配線板５０の製造方法について、図７乃至図１２を参照して詳細に説明する。ここで、図７乃至図１２は、本実施例に係るプリント配線板５０の製造方法の各製造工程における断面図である。

先ず、図７に示すように、電気めっき処理、化学めっき処理、又はその他の一般的な成膜処理より、準備した支持板５１上に下地となる金属箔５２を形成する（下地形成工程）。ここで、支持板５１は、実施例１と同様に転写基材としての導電性のあるＳＵＳ板等で形成されている。また、金属箔５２は、後述する導体層の下地となるめっきであり、例えば電解銅めっきを約１２μｍ施したものである。

次に、図８に示すように、金属箔５２上にレジスト５３を塗布し、露光現像装置等（図示せず）を用いて所定の位置のレジスト５３を除去して、所望の開口部５４を備えるレジストマスク５５を形成する（マスク形成工程）。ここで、レジスト５３には、実施例１と同様にドライフィルム等の一般的なレジスト用の樹脂材料が用いられるものの、その層厚は実施例１とは異なり、約１００μｍである。このようなレジストマスク５５が形成されることによって、開口部５４において金属箔５２が露出することになる。

次に、図９に示すように、レジストマスク５５の開口部５４に電気めっき処理を施し、開口部５４を充填するように導体層５６を形成する（導体層形成工程）。本実施例においては、図９に示すように、導体層５６は開口部５４のみに形成されており、導体層５６の層厚と開口部５４の深さ（すなわち、レジストマスク５５の層厚）は同一となっている。すなわち、導体層５６とレジストマスク５５とが面一になるように、導体層５６が形成されている。本実施例においては、化学めっき処理ではなく電気めっき処理を施すため、導体層５６の形成（すなわち、導体析出）の時間が削減され、プリント配線板５０自体の製造コストの低減を図ることができる。

上述した下地形成工程、マスク形成工程、及び導体層形成工程を経て、支持板５１、金属箔５２、レジストマスク５５（レジスト５３）、及び導体層５６から構成される導電回路板５７が形成される。すなわち、本実施例の導電回路板５７においても、実施例１と同様に、レジストマスク５５が除去されることなく残存し、レジスト５３として永久レジストが用いられ、レジストマスク５５が永久マスク（パーマネントマスク）として機能することになる。

次に、図１０に示すように、２つの導電回路板５７と１つのプリプレグ等の絶縁基材５８とを準備し、２つの導電回路板５７によって絶縁基材５８を挟むようにして圧接する。これにより、図１１に示すように、レジストマスク５５及び導体層５６の形成面側に絶縁基材５８が貼り付けられ（貼り付け工程）、２つの導電回路板５７と１つの絶縁基材５８が積層された積層体５９が形成される。なお、実施例１に説明したように、片面にパターンが形成された片面板を形成する場合には１つの導電回路板５７と絶縁基材５８と圧接して貼り合わせれば良い。

本実施例においては、上記貼り付け工程の際にレジストマスク５５（レジスト５３）が残存しているため、かかるレジストマスク５５が残存しない場合と比較して、絶縁基材５８を導体層５６同士の間に入り込ませる必要がなくなり、絶縁基材５８の量を低減することができる。更に、本実施例においては、導体層５６がレジストマスク５５の開口部５４から突出することなく、導電回路板５７のレジストマスク５５及び導体層５６の形成面が、凹凸の無い面一な平坦面となっているため、実施例１のような導体層１６の傘部１６ｂ間にも絶縁基材５８を入り込ませる必要がなくなり、絶縁基材５８の量をより一層低減することができる。これにより、プリント配線板５０自体の製造コストのより一層の低減を図ることができる。

次に、図１１に示すように、積層体５９から支持板５１を除去して金属箔５２を露出させる（除去工程）。その後、公知のフォトリソグラフィ及びエッチングにより、金属箔５２が所望の形状となるようにパターニングを施し、所望の回路パターンが形成されたプリント配線板５０の形成が完了する。このような金属箔５２に対する加工処理を施すことにより、例えば、金属箔５２のみから形成される回路パターンと、金属箔５２及び導体層５６からなる回路パターンとがプリント配線板５０に形成されることになり、厚さの異なる複数の回路パターンが１つの基板に容易に形成することができる。なお、実施例１と同様に金属箔５２を全て除去しても良く、実施例１における除去工程を実施例２の除去工程のようにしてもよい。

以上のように、本実施例にかかるプリント配線板５０の製造方法においても、レジストマスク５５を残存させた状態で、転写法により回路パターンである導体層５６を絶縁基材５８に転写するため、レジストマスク５５を除去する場合と比較して絶縁基材５８を薄くすることができ、プリント配線板５０の製造コストの低減を容易に図ることができる。そして、実施例１と同様に、導体層５６の層厚が厚くなれば（例えば、１００μｍ以上）、このような効果がより顕著に奏されることになる。

また、実施例１と同様に、本実施例における導体層５６の形成には化学めっき処理ではなく、電気めっき処理が用いられているため、導体の析出時間を短縮することができる。すなわち、上述した本実施例における導体層形成工程により、プリント配線板５０自体の製造コストをより一層低減することができる。

＜本発明の実施態様＞
本発明の第１実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、支持板上に下地となる金属箔を形成する下地形成工程と、前記金属箔上にレジストを塗布するとともにパターニングを施してレジストマスクを形成するマスク形成工程と、前記レジストマスクの開口部に電気めっき処理を施し、前記開口部を少なくとも充填する導体層を形成する導体層形成工程と、前記レジストマスクを残存させた状態で、前記レジストマスク及び前記導体層の形成面側に絶縁基材を貼り付ける貼り付け工程と、前記支持板を除去する除去工程と、を有している。

第１実施形態に係るプリント配線板の製造方法においては、レジストマスクを残存させた状態で、回路パターンである導体層を絶縁基材に転写するため、導体層同士の間に充填する絶縁基材の量を低減することができ、プリント配線板５０の製造コストの低減を容易に図ることができる。従って、導体層の層厚が比較的に厚い回路パターンを含め、様々な厚みの回路パターンを形成する場合において、製造コストを低減することができる。

本発明の第２実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、第１実施形態に係るプリント配線板の製造方法であって、前記導体層形成工程において前記導体層の厚みを１００μｍ以上とする。このように、１００μｍ以上の比較的に厚い導体層を形成する場合には、上述した第１実施形態に係る効果がより顕著に奏されることになる。

本発明の第３実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、第１実施形態又は第２実施形態に係るプリント配線板の製造方法であって、前記除去工程において前記金属箔をパターニングする。このように金属箔に対する加工処理を施すことにより、厚さの異なる複数の回路パターンが１つの基板に容易に形成することができる。

本発明の第４実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、第１乃至第３実施形態のいずれかに係るプリント配線板の製造方法であって、前記導体層形成工程において、前記レジストマスクの高さまでめっきされた柄部と、前記レジストマスクの高さよりも高く盛り上げてめっきされ、一部が前記レジストマスクの表面にはみ出したアウトグロースを備える傘部と、から前記導体層を構成する。このようなアウトグロースを形成すると、導体層を構成する他の部分とは独立した配線として、当該アウトグロースを利用することができる。

本発明の第４実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、第１乃至第３実施形態のいずれかに係るプリント配線板の製造方法であって、前記導体層形成工程において、前記導体層と前記レジストマスクとが面一となるように、前記レジストマスクの高さまで電気めっき処理を施す。このように導体層とレジストマスクとを面一にすることで、絶縁基材と接触する面が凹凸の無い平坦な面となり、導体層の間に絶縁基材を入り込ませる必要がなくなり、絶縁基材の量をより一層低減することができる。これにより、プリント配線板自体の製造コストのより一層の低減を図ることができる。

１０ プリント配線板
１１ 支持板
１２ 金属箔
１３ レジスト
１４ 開口部
１５ レジストマスク
１６ 導体層
１６ａ 柄部
１６ｂ 傘部
１６ｃ アウトグロース
１７ 導電回路板
１８ 絶縁基材
１９ 積層体
５０ プリント配線板
５１ 支持板
５２ 金属箔
５３ レジスト
５４ 開口部
５５ レジストマスク
５６ 導体層
５７ 導電回路板
５８ 絶縁基材
５９ 積層体

＜本発明の実施態様＞
本発明の第１実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、支持板上に下地となる金属箔を形成する下地形成工程と、前記金属箔上にレジストを塗布するとともにパターニングを施してレジストマスクを形成するマスク形成工程と、前記レジストマスクの開口部に電気めっき処理を施し、前記開口部を少なくとも充填する導体層を形成する導体層形成工程と、前記レジストマスクを残存させた状態で、前記レジストマスク及び前記導体層の形成面側に絶縁基材を貼り付ける貼り付け工程と、前記支持板を除去する除去工程と、を有し、前記導体層形成工程において前記導体層の厚みを１００μｍ以上とする。

また、本発明の第１実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、１００μｍ以上の比較的に厚い導体層を形成するため、上述した効果がより顕著に奏されることになる。

本発明の第２実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、第１実施形態に係るプリント配線板の製造方法であって、前記除去工程において前記金属箔をパターニングする。このように金属箔に対する加工処理を施すことにより、厚さの異なる複数の回路パターンが１つの基板に容易に形成することができる。

本発明の第３実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、第１又は第２実施形態に係るプリント配線板の製造方法であって、前記導体層形成工程において、前記レジストマスクの高さまでめっきされた柄部と、前記レジストマスクの高さよりも高く盛り上げてめっきされ、一部が前記レジストマスクの表面にはみ出したアウトグロースを備える傘部と、から前記導体層を構成する。このようなアウトグロースを形成すると、導体層を構成する他の部分とは独立した配線として、当該アウトグロースを利用することができる。

本発明の第４実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、第１又は第２実施形態に係るプリント配線板の製造方法であって、前記導体層形成工程において、前記導体層と前記レジストマスクとが面一となるように、前記レジストマスクの高さまで電気めっき処理を施す。このように導体層とレジストマスクとを面一にすることで、絶縁基材と接触する面が凹凸の無い平坦な面となり、導体層の間に絶縁基材を入り込ませる必要がなくなり、絶縁基材の量をより一層低減することができる。これにより、プリント配線板自体の製造コストのより一層の低減を図ることができる。

＜本発明の実施態様＞
本発明の第１実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、支持板上に下地となる金属箔を形成する下地形成工程と、前記金属箔上にレジストを塗布するとともにパターニングを施してレジストマスクを形成するマスク形成工程と、前記レジストマスクの開口部に電気めっき処理を施し、前記開口部を少なくとも充填する導体層を形成し、前記支持板、前記金属箔、前記レジストマスク、及び前記導体層からなる導体回路板を形成する導体層形成工程と、前記レジストマスクを残存させた状態で、２つの前記導体回路板によって絶縁基材を挟みつつ圧接し、前記レジストマスク及び前記導体層の形成面側に前記絶縁基材を貼り付ける貼り付け工程と、前記支持板を除去する除去工程と、を有し、前記導体層形成工程において前記導体層の厚みを１００μｍ以上とする。

本発明の第２実施態様に係るプリント配線板の製造方法は、第１実施形態に係るプリント配線板の製造方法であって、前記除去工程において前記金属箔をパターニングするように前記金属箔を部分的に除去し、厚さの異なる複数の回路パターンを形成する。このように金属箔に対する加工処理を施すことにより、厚さの異なる複数の回路パターンが１つの基板に容易に形成することができる。

Claims (5)

1. 支持板上に下地となる金属箔を形成する下地形成工程と、
   前記金属箔上にレジストを塗布するとともにパターニングを施してレジストマスクを形成するマスク形成工程と、
   前記レジストマスクの開口部に電気めっき処理を施し、前記開口部を少なくとも充填する導体層を形成する導体層形成工程と、
   前記レジストマスクを残存させた状態で、前記レジストマスク及び前記導体層の形成面側に絶縁基材を貼り付ける貼り付け工程と、
   前記支持板を除去する除去工程と、を有するプリント配線板の製造方法。
2. 前記導体層形成工程においては、前記導体層の厚みを１００μｍ以上とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
3. 前記除去工程においては、前記金属箔をパターニングするように前記金属箔を部分的に除去する請求項１又は２に記載のプリント配線板の製造方法。
4. 前記導体層形成工程においては、前記レジストマスクの高さまでめっきされた柄部と、前記レジストマスクの高さよりも高く盛り上げてめっきされ、一部が前記レジストマスクの表面にはみ出したアウトグロースを備える傘部と、から前記導体層を構成する請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法。
5. 前記導体層形成工程においては、前記導体層と前記レジストマスクとが面一となるように、前記レジストマスクの高さまで電気めっき処理を施す請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法。

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