(57)【要約】【課題】本発明は、高密度なパターンの形成、及び高い精度の伝送特性が実現可能なフレキシブル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。【解決手段】このフレキシブルプリント配線板は、少なくとも、銅張積層板を用意する工程(S01)と、前記銅張積層板に所定の穴あけを行う工程(S02)と、銅メッキ工程の前段階で、前記銅張積層板の銅箔に対してパターン形成する工程(S03)とを含んでいる。【選択図】図２
2020145393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルプリント配線板の製造方法において、少なくとも、
銅張積層板を用意する工程(S01)と、
前記銅張積層板に所定の穴あけを行う工程(S02)と、
銅メッキ工程の前段階で、前記銅張積層板の銅箔に対してパターン形成する工程(S03)とを含む、製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法において、更に、
前記パターン形成を行う工程(S03)の後、前記銅張積層板の全面に対して無電解Cuメッキ処理を行う工程(S04)を含む、製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法において、
前記無電解Cuメッキ処理を行う工程(S04)では、強アルカリ溶液により前処理を行っている、製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法において、更に、
前記パターン形成する工程(S03)によって形成されたラインとパッドの内、該パッド部分を除いてメッキレジストで覆い、電解Cuメッキ処理を行う工程(S05)と、
前記メッキレジストを剥離した後、不要な導体の除去処理をする工程と、
を含む、製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント配線板の製造方法において、  
前記銅張積層板の基材は、ポリイミドから成る、フレキシブルプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレキシブルプリント配線板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブルプリント配線板は、ポリエステルやポリイミド等の可撓性のある絶縁フィルム上に、導体パターンを形成したプリント配線板である。カメラの制御用等の狭く複雑な形状の空間に実装する場合や、プリンタのヘッドと本体の接続、ＨＤ、ＣＤ、ＤＶＤ等のピックアップの接続のように可撓性が必要な場合で使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2013-115326「プリント配線板の製造方法」（公開日：2013.6.10）出願人：株式会社フジクラ
【特許文献２】特開2001-135903「フレキシブルプリント配線基板」（公開日：2001.5.18）出願人：セイコーエプソン株式会社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、フレキシブルプリント配線板を使用した電子回路に関し、高密度なパターンの形成、高い精度の高周波伝送特性が求められている。
しかし、後で詳細に説明するように、従来の一般的なフレキシブルプリント配線板の製造方法、或いはボタンメッキを利用したフレキシブルプリント配線板の製造では、高密度なパターンの形成、高い精度の高周波伝送特性の実現に関して種々の困難があった。
そこで、本発明は、高密度なパターンの形成、及び高い精度の高周波伝送特性が実現可能なフレキシブル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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るフレキシブルプリント配線板の製造方法は、少なくとも、銅張積層板を用意する工程(S01)と、前記銅張積層板に所定の穴あけを行う工程(S02)と、銅メッキ工程の前段階で、前記銅張積層板の銅箔に対してパターン形成する工程(S03)とを含んでいる。
【０００６】
更に、上記フレキシブルプリント配線板の製造方法では、更に、前記パターン形成を行う工程(S03)の後、前記銅張積層板の全面に対して無電解Cuメッキ処理を行う工程(S04)を含んでいてもよい。
【０００７】
更に、上記フレキシブルプリント配線板の製造方法では、  前記無電解Cuメッキ処理を行う工程(S04)では、強アルカリ溶液により前処理を行ってもよい。
【０００８】
更に、上記フレキシブルプリント配線板の製造方法では、更に、前記パターン形成する工程(S03)によって形成されたラインとパッドの内、該パッド部分を除いてメッキレジストで覆い、電解Cuメッキ処理を行う工程(S05)と、前記メッキレジストを剥離した後、不要な導体の除去処理をする工程と、を含んでもよい。
【０００９】
更に、上記フレキシブルプリント配線板の製造方法では、前記銅張積層板の基材は、ポリイミドから成っていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、高密度なパターンの形成、及び高い精度の高周波伝送特性が実現可能なフレキシブルプリント配線板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａは、本実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａに示すフレキシブルプリント配線板の表面パターンのパッドとラインの部分拡大写真である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａに示すフレキシブルプリント配線板の表面パターン（ここでは、テストパターン）の写真である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、図１Ａに示すフレキシブルプリント配線板の断面写真である。
【図２】図２は、図１Ａに示すフレキシブルプリント配線板の製造工程を説明するフロー図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図３Ａ〜３Ｇを参照しながら説明する図１Ａに示すフレキシブルプリント配線板の製造方法における、最初の工程における断面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの次の工程における断面図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ｂの次の工程における断面図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図３Ｃの次の工程における断面図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、図３Ｄの次の工程における断面図である。
【図３Ｆ】図３Ｆは、図３Ｅの次の工程における断面図である。
【図３Ｇ】図３Ｇは、図３Ｆの次の工程における断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本実施形態に係る製造工程図３Ａ〜３Ｇと比較するため、図４Ａ〜４Ｃを参照しながら説明する、従来の一般的なフレキシブルプリント配線板の製造方法の最初の工程における断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの次の工程における断面図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、図４Ｂの次の工程における断面図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、最終工程における断面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本実施形態に係る製造工程図３Ａ〜３Ｇと比較するため、図５Ａ〜４Ｄを参照しながら説明する、従来のボタンメッキを利用したフレキシブルプリント配線板の製造方法の最初の工程における断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの次の工程における断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図５Ｂの次の工程における断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、図５Ｃの次の工程における断面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、最終工程における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係るフレキシブルプリント配線板の製造方法の実施形態に関し、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中、同じ要素に対しては同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。
【００１３】
［フレキシブルプリント配線板］
（基本構成）
図１Ａは、本実施形態に係るフレキシブルプリント配線板１０の断面図である。プリント配線板１０の外径サイズは、一例として、縦340mm×横250mm×厚み100μｍ程度である。この内、基材１４の厚みは50μｍ程度である。表面のパターンと裏面のパターンを導体接続するため、パッド１５の部分に、スルーホール１２が形成されている。
【００１４】
表面及び／又は裏面に形成された信号パターン１６は、フレキシブルプリント配線板１０を製造する際の出発材料の銅箔１９（図３Ａ参照）から形成されている。銅箔の厚みは、例えば2〜18μｍであり、典型的には18μｍ（1/2オンス(oz)ともいう。）である。
【００１５】
スルーホール１２のパッド１５は、この出発材料の銅箔１９とその上にメッキされた銅メッキ層１８（無電解銅メッキ層＋電解銅メッキ層）から形成されている。
基材１４は、ポリイミド材、液晶ポリマー等である。
【００１６】
図１Ｂは、図１Ａに示すフレキシブルプリント配線板の表面パターンのパッド１５とライン１６の部分拡大写真である。パッド１５が銅箔１９及び銅メッキ層１９から比較的厚く形成され、ライン１６が銅箔１９のみから比較的薄く形成されているのが分かる。
【００１７】
図１Ｃは、図１Ａに示すフレキシブルプリント配線板の表面パターン（ここでは、テストパターン）の写真である。上から順に、次の仕様によって製造された４つのテストパターンが形成されている。なお、これらは一例である。
【００１８】
ライン長W＝100mm、ライン幅／間隔L/S＝100μm/100μm
W＝100mm、L/S＝100μm/100μm
W＝100mm、L/S＝80μm/80μm
W＝100mm、L/S＝80μm/80μm
図１Ｃに示すように、一般に、表面パターンは、大部分の面積を占めるライン１６と、僅かな面積を占めるパッド１５から成る。
【００１９】
図１Ｄは、図１Ａに示すフレキシブルプリント配線板の断面写真である。
【００２０】
本実施形態に係るフレキシブルプリント配線板１０の特徴は、信号パターン１６が出発材料の銅箔１９のみから比較的薄く形成されているのに対し、パッド１５が銅箔１９及び銅メッキ層１９から比較的厚く形成されている点にある。
【００２１】
［フレキシブルプリント配線板の製造方法］
（製造方法）
図２は、図１に示すフレキシブルプリント配線板の製造方法を説明するフロー図である。図２に示すステップの順に、各工程の断面図である図３Ａ〜３Ｇを参照しながら、製造方法を説明する。
【００２２】
ステップＳ０１で、図３Ａに示すように、出発材料として、フレキシブルプリント配線板用の両面銅張積層板１７を用意する。基材１４は、ポリイミドから成り、厚さ約50μmである。両面の銅箔１９の厚みは、夫々、18μmである。
【００２３】
ステップＳ０２で、図３Ｂに示すように、銅張積層板１７に層間導通を目的として穴あけを行う。穴あけは、典型的には、ドリルを使用する。しかし、レーザ光等を利用してもよい。穴２０のサイズは、例えば、100〜1000μｍ程度である。
【００２４】
ステップＳ０３で、パターン形成を行う。パターンとして残すべき箇所にエッチングレジスト（図示せず。）を形成し、エッチング処理して、図３Ｃに示すように、パターン形成を行う。この際、公知のテンティング工法を採用し、穴２０の部分はエッチングレジストで塞がれる。エッチングレジストとしては、例えば、ドライフィルムを使用する。エッチャントは、例えば、塩化第二鉄を使用する。その後、エッチングレジストは適当な剥離剤を用いて剥離される。
【００２５】
ステップＳ０４で、図３Ｄに示すように、配線板の全面に無電解Cuメッキを施す。予め、前処理として、例えば、強アルカリ前処理液を用いて表面を粗化処理する。この前処理液として、例えば、Dow Chemical Companyより市場に於いて入手可能な品番AL-CHELATEを利用することができる。無電解Cuメッキを施すことにより、露出している基材表面、Cuパターン表面、層間導通用の穴の内周面が、無電解Cuメッキ層２１により電気的に導通化される。このメッキ厚は、例えば、約3μｍ程度である。
【００２６】
ステップＳ０５で、メッキレジストを施した後、層間導通が必要な箇所に、電解Cuメッキ処理を施す。先ず、図３Ｅに示すように、メッキレジスト２３を施す。その後、図３Ｆに示すように、電解Cuメッキ処理を施して、無電解Cuメッキ層２１の上に、電解Cuメッキ層２７を形成する。電解Cuメッキ層２７のメッキ厚は、例えば、約20μｍ程度である。このメッキ処理は、パッドを中心に厚手の電解メッキを施すことから、プリント配線板の製造業界では、「ボタンメッキ」と呼ばれている。
【００２７】
ステップＳ０６で、図３Ｇに示すように、メッキレジスト２３を剥離する。その後、不要な導体をエッチングにより除去する。不要な導体は、主に、ステップＳ０３で基材１４の上に形成された無電解Cuメッキ層２１である。この無電解Cuメッキ層２１は、３μｍ程度と非常に薄いので、ソフトエッチングにより除去される。以上の工程を経て、図１Ａに示すフレキシブルプリント配線板が完成する。
【００２８】
（特徴点）
(1)この製造方法の特徴は、銅メッキ工程の前段階で、パターン形成を行っている点にある。従って、将来の信号パターン１９が、出発材料の両面銅張積層板１７の銅箔１９から成り、非常に薄く形成されている。
【００２９】
他の製造方法と比較して説明する。図４Ａ〜４Ｃは、従来の一般的なフレキシブルプリント配線板の製造方法を説明する図である。図４Ａは図３Ａに同じであり、図４Ｂは図３Ｂに同じである。次の段階で、図４Ｃに示すように、全面に、無電解メッキを行い、更に電解メッキを行って、無電解メッキ層２１と電解メッキ層２７を形成する。この後で、比較的厚いメッキ層（２１＋２７）に対してパターン形成を行うので、高密度パターンを形成することは困難である。
【００３０】
即ち、導体層のパターン形成は、導体層の必要な部分をエッチングレジストで覆い、エッチング液で不要な導体層を食刻除去している。この際、エッチング液は導体層を表面に垂直方向に食刻するだけでなく、エッチングレジストの下方において横方向にも食刻してしまう（サイドエッチング）。従って、薄い導体層の方が、一層高密度なパターンを形成することができる。また、銅めっき厚みのばらつきが起因するエッチングで形成されたパターン幅のばらつきの発生が抑制される。なお、ラインの厚みと幅は、特性インピーダンスの要求仕様の制限に従って決められる。
【００３１】
図５Ａ〜５Ｄは、従来の「ボタンメッキ」を利用したフレキシブルプリント配線板の製造方法を説明する図である。図５Ａは図３Ａに同じであり、図５Ｂは図３Ｂに同じである。次の段階で、図５Ｃに示すように、孔内を導電化処理して導電膜２２を形成したのちにメッキレジスト２３を施す。導電化処理は、無電解Cuメッキを用いないで導電化し、直接電解Cuメッキを行うダイレクトプレーティング法として公知の工法である。その後に図５Ｄに示すように、電解Cuメッキ層２７を形成する。その後、図５Ｅに示すように、メッキレジスト２３を剥離し、パターンを形成を行う。
【００３２】
しかし、表層において、パッド部にはめっきが凸状に形成され、その他の部分は銅箔層である。このため、回路形成時にラミネートされるドライフィルムタイプのエッチングレジストが凸状のめっき層部分での破れ、または凸状めっき周辺での気泡形成による不都合が生じやすく、微細パターンの形成が困難になるという問題が起きる。
【００３３】
［変形例］
(1)本発明は、両面板（2層板）に限定されない。3層以上の多層フレキシブルプリント配線板にも適用可能である。本発明の特徴は、最外層の信号パターンが、出発材料の比較的薄い銅箔から形成されている点にある。従って、図３Ａに示す銅張積層板１７を２枚用意し、夫々の内層側のパターンを形成して積層し、図３Ｂに示すように穴あけ工程を行えば、４層板が出来る。６層以上の配線板にも同様に適用できる。
【００３４】
(2)フレキシブルプリント板に限定されない。リジッド（剛性）プリント板にも適用可能である。
【００３５】
(3) フレキシブルプリント板の表面パターンは、大部分の面積を占めるライン１６と、僅かな面積を占めるパッド１５から成る。本発明の特徴は、最外層のラインが、出発材料の薄い銅箔から形成される点にある。そのため、一層高密度なパターンを形成することができる。
【００３６】
(4) 本発明の特徴は、最外層のラインが、出発材料の銅箔から形成されている点にある。銅箔の厚みは極めて均一であるため、ライン（信号伝送線路）の特性インピーダンスを均一に形成することができ、パターン全体でインピーダンスが整合しており反射波等のノイズが生じない。これに対して、従来の比較的厚い銅層（銅箔＋メッキ層）に対してパターン形成する場合は、銅メッキの厚みのバラツキによって特性インピーダンスの不整合が発生する傾向にある。
【００３７】
(5)本発明は、「ボタンメッキ」を利用した製造方法であるが、従来の製造方法における問題点（パッド部分が凸状になるためライン部分との接続部に段差が形成され、回路形成時のドライフィルムの密着性が悪い点）が解消されている。即ち、本発明は、回路形成時点で、パッド及びラインとなる部分は銅箔のみで形成されているため、斯かる段差は無く平坦であり、細線パターンの形成が容易となる。
【００３８】
［その他］
以上、本発明に係るフレキシブルプリント配線板の製造方法の実施形態に関して説明したが、これらは例示であって、本発明の範囲を限定するものではない。これら実施形態に関して、当業者が容易に成し得る追加、削除、変形、改良等は、本発明の範囲内である。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。
【符号の説明】
【００３９】
１０：フレキシブルプリント配線板，プリント配線板、  １２：スルーホール、  １４：基材、  １５：パッド、  １６：ライン，信号パターン、  １７：両面銅張積層板、  １８：銅メッキ層、  １９：銅箔、  ２０：穴、  ２１：無電解Cuメッキ層、  ２２：導電膜、  ２３：メッキレジスト、  ２７：メッキ層、  ２７：電解メッキ層、
【図１Ａ】
2020145393.tif 000003
【図１Ｂ】
2020145393.tif 000004
【図１Ｃ】
2020145393.tif 000005
【図１Ｄ】
2020145393.tif 000006
【図２】
2020145393.tif 000007
【図３Ａ】
2020145393.tif 000008
【図３Ｂ】
2020145393.tif 000009
【図３Ｃ】
2020145393.tif 000010
【図３Ｄ】
2020145393.tif 000011
【図３Ｅ】
2020145393.tif 000012
【図３Ｆ】
2020145393.tif 000013
【図３Ｇ】
2020145393.tif 000014
【図４Ａ】
2020145393.tif 000015
【図４Ｂ】
2020145393.tif 000016
【図４Ｃ】
2020145393.tif 000017
【図４Ｄ】
2020145393.tif 000018
【図５Ａ】
2020145393.tif 000019
【図５Ｂ】
2020145393.tif 000020
【図５Ｃ】
2020145393.tif 000021
【図５Ｄ】
2020145393.tif 000022
【図５Ｅ】
2020145393.tif 000023