(57)【要約】【課題】インクジェット方式で形成される回路パターンと絶縁層との間の接着力を向上させることができる印刷回路基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明による印刷回路基板の製造方法は、絶縁層に無電解メッキ層を形成する工程と、無電解メッキ層にインクジェット方式で導電性インクを塗布して回路パターンを形成する工程と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2010062525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層に無電解メッキ層を形成する工程と、
前記無電解メッキ層にインクジェット方式で導電性インクを塗布して回路パターンを形成する工程と、
を含む印刷回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記無電解メッキ層を形成する工程の前に、
前記絶縁層と前記無電解メッキ層との間の接着力を増加させるために前記絶縁層に表面処理（Surface treatment）を行う工程をさらに含む請求項１に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記回路パターンを形成する工程の後に、
フラッシュエッチング（flash etching）により前記無電解メッキ層の露出部分を除去して無電解メッキパターンを形成する工程をさらに含む請求項１または２に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項４】
絶縁層と、
前記絶縁層に形成された無電解メッキパターンと、
前記無電解メッキパターンにインクジェット方式で導電性インクを塗布して形成された回路パターンと、
を含む印刷回路基板。
【請求項５】
前記絶縁層には、前記無電解メッキパターンとの接着力を増加させるために表面処理を行うことを特徴とする請求項４に記載の印刷回路基板。
【請求項６】
前記回路パターンは、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、及び金（Ａｕ）からなる群より選択された少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項４または５に記載の印刷回路基板。
【請求項７】
前記絶縁層は、ビスマレイミドトリアジン（bismaleimide triazine）、ポリイミド（polyimide）、及びＦＲ４（flame resistant４）からなる群より選ばれた少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項４から６の何れかに記載の印刷回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷回路基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、印刷回路基板の金属配線をインクジェット方式で形成しようとする研究が多く行われている。これにより、１０μｍ以下の配線をインクジェット方式で形成する技術が普遍化しつつある。
【０００３】
しかし、このようなインクジェット方式で絶縁層上に金属配線を形成する場合、微細な金属配線を形成することはできるが、絶縁層と金属配線との間の接着力を確保することは困難であった。
【０００４】
すなわち、同一物質間の接着は比較的容易であるが、互いに異なる物質間の接着は容易ではないので、ポリイミド、ビスマレイミドトリアジン、またはＦＲ４などの絶縁層に金属配線を形成する場合、これらの間の接着力が弱くて金属配線が絶縁層から剥離する問題があった。
【０００５】
この問題を解決するためにインク内に添加剤を混合する方法が試みられたが、配線の電気伝導度を維持するために添加剤が極めて少量に限定されるという問題や、インクの粘性増加により微細ノズルヘッドでは使用しにくいという問題があって、絶縁層と配線との間の接着力を確保するには限界があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来技術の問題点に鑑み、本発明は、インクジェット方式で形成された回路パターンと絶縁層との間の接着力が向上された印刷回路基板及びそ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】
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、絶縁層に無電解メッキ層を形成する工程と、無電解メッキ層にインクジェット方式で導電性インクを塗布して回路パターンを形成する工程と、を含む印刷回路基板の製造方法が提供される。
【０００８】
ここで、無電解メッキ層を形成する工程の前に、絶縁層と無電解メッキ層との間の接着力を増加させるために絶縁層に表面処理を行う工程をさらに含むことができる。
【０００９】
また、回路パターンを形成する工程の後に、フラッシュエッチングにより無電解メッキ層の露出部分を除去して無電解メッキパターンを形成する工程をさらに含むことができる。
【００１０】
本発明の他の実施形態によれば、絶縁層と、絶縁層に形成された無電解メッキパターンと、無電解メッキパターンにインクジェット方式で導電性インクを塗布して形成された回路パターンと、を含む印刷回路基板が提供される。
ここで、絶縁層には、無電解メッキパターンとの接着力を増加させるために表面処理を行うことができる。
【００１１】
また、回路パターンは、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、及び金（Ａｕ）のうち少なくとも一つを含むことができる。
【００１２】
さらに、絶縁層は、ビスマレイミドトリアジン、ポリイミド、及びＦＲ４のうち少なくとも一つを含むことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクジェット方式で形成された回路パターンと絶縁層との間の接着力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例を示す順序図である。
【図２】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造方法の一実施例の一工程を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態による印刷回路基板の一実施例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明による印刷回路基板及びその製造方法の実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一かつ対応の構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複説明は省略する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態による印刷回路基板１００の製造方法の一実施例を示す順序図である。図２から図６は、本発明の一実施形態による印刷回路基板１００の製造方法の一実施例の各工程を示す断面図である。
【００１７】
本実施例によれば、絶縁層１１０に無電解メッキ層１２０を形成した後、無電解メッキ層１２０にインクジェット方式で導電性インク１４０を塗布して回路パターン１５０を形成することで、絶縁層１１０と回路パターン１５０との間の接着力を向上させることができる印刷回路基板１００の製造方法が提示される。
【００１８】
以下、図２から図６を参照して各工程について詳細に説明する。
【００１９】
先ず、ステップＳ１１０で、図２に示すように、絶縁層１１０と無電解メッキ層１２０との間の接着力を増加させるために絶縁層１１０に表面処理を行う。すなわち、無電解メッキ層１２０を形成する前に、絶縁層１１０と無電解メッキ層１２０との間の接着力を向上させるために、無電解メッキ層１２０が形成される絶縁層１１０の一面に表面処理を行う。
【００２０】
この場合、図２に示すように、表面処理の一例として粗化処理（roughening treatment）を行ってもよい。ここで、粗化処理とは、絶縁層１１０の表面粗さを増加させる工程であって、これにより、絶縁層１１０の表面積が増加して絶縁層１１０と無電解メッキ層１２０との間の接着力が増加することになる。
【００２１】
粗化処理の他にも、物理的または化学的方法を用いて多様に表面処理を行うことができ、例えば、イオンビーム処理（ion-beam treatment）または化学物質のコーティング処理などを行うことができる。
【００２２】
ここで、イオンビーム処理とは、絶縁層の表面に不活性イオンを照射した後に反応性ガスを供給して親水性官能基を形成する工程であって、これにより、絶縁層の表面が親水性を有することになり、絶縁層と無電解メッキ層との間の接着力が増加する。
【００２３】
次に、ステップＳ１２０で、図３に示すように、絶縁層１１０に無電解メッキ層１２０を形成する。すなわち、図３に示すように、表面を粗化処理した絶縁層１１０上に化学メッキで無電解メッキ層１２０を形成する。このとき、無電解メッキ層１２０は、回路パターン１５０との接着力に優れたニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、またはこれらの二つ以上を組合せた金属物質からなることができる。
【００２４】
このように、回路パターン１５０を形成する前に無電解メッキ層１２０を形成することにより、以後のインクジェット方式で形成される回路パターン１５０が、金属物質からなった無電解メッキ層１２０と接着することになって、異種物質である絶縁層に回路パターンを直接印刷する場合に比べて、絶縁層１１０と回路パターン１５０との間の接着力が著しく向上する。
【００２５】
次に、ステップＳ１３０で、図４及び図５に示すように、無電解メッキ層１２０にインクジェット方式で導電性インク１４０を塗布して回路パターン１５０を形成する。回路パターン１５０を形成する工程は次のように分けて説明する。
【００２６】
先ず、図４に示すように、インクジェットヘッド１３０を用いて金属ナノ粒子の導電性インク１４０を吐出して無電解メッキ層１２０に塗布する。これによって、無電解メッキ層１２０上には回路パターン１５０に対応する位置に導電性インク１４０の液滴が形成される。
【００２７】
ここで、導電性インク１４０は、無電解メッキ層１２０と同様に、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、またはこれらの二つ以上を組合せた金属物質であって、ナノ粒子、有機化合物、またはイオン形態を有することができる。
次に、図５に示すように、導電性インク１４０の液滴を乾燥及び焼結して回路パターン１５０を形成する。これにより、導電性インク１４０の液滴の金属ナノ粒子それぞれは、互いに接着しかつ無電解メッキ層１２０とも強固に接着することになる。
【００２８】
このように、無電解メッキ層１２０上にインクジェット方式で回路パターン１５０を形成することにより、金属物質からなった回路パターン１５０は金属物質からなった無電解メッキ層１２０と接着するようになり、異種物質である絶縁層に回路パターンを直接印刷する場合に比べて、絶縁層１１０と回路パターン１５０との間の接着力が著しく向上することになる。
【００２９】
次に、ステップＳ１４０で、図６に示すように、フラッシュエッチングにより図５の無電解メッキ層１２０の露出部分を除去して無電解メッキパターン１２５を形成する。回路パターン１５０の短絡を防止するために、無電解メッキ層１２０の回路パターン１５０が形成された部分を除いた、露出部分をフラッシュエッチングで除去することにより、回路パターンに対応する無電解メッキパターン１２５だけが絶縁層１１０上に残存することになる。
【００３０】
このようなフラッシュエッチングにより、回路パターン１５０の一部も無電解メッキ層１２０と共に除去されるが、回路パターン１５０の厚さが無電解メッキ層１２０の厚さより非常に厚いため、回路パターン１５０'から除去された量は回路パターン１５０'の全厚にあまり影響を及ぼさない。
【００３１】
以下、本実施例及び従来技術による製造方法から印刷回路基板をそれぞれ製造し、これらの印刷回路基板の絶縁層と回路パターンとの間の接着強度を実験した結果について説明する。
【実施例】
【００３２】
（実験例）
先ず、ビスマレイミドトリアジンからなった絶縁層１１０に粗化処理を行い、その後、絶縁層１１０に銀（Ａｇ）からなる無電解メッキ層１２０を３μｍ厚さで形成する。
次に、無電解メッキ層１２０にインクジェットヘッド１３０を用いて銀（Ａｇ）ナノ粒子からなった導電性インク１４０を塗布し、乾燥及び焼結して２０μｍ厚さの回路パターン１５０を形成する。
【００３３】
その後、フラッシュエッチングにより無電解メッキ層１２０の露出部分及び回路パターン１５０の一部分を除去する。その結果、回路パターン１５０'の厚さは１６μｍになる。
【００３４】
接着力が４８１９ｇ／ｉｎｃｈの接着テープを用いて回路パターン１５０'と絶縁層１１０との間の接着強度をテストすると、回路パターン１５０'は絶縁層１１０から剥離せずに、そのまま維持されたことが分かる。
【００３５】
（比較例）
従来のインクジェット方式を用いた印刷回路基板の製造方法により、ビスマレイミドトリアジンからなった絶縁層に銅（Ｃｕ）ナノ粒子からなった導電性インクを塗布して回路パターンを形成する。
【００３６】
上述した実施例と同様に、接着力が４８１９ｇ／ｉｎｃｈの接着テープを用いて回路パターンと絶縁層との間の接着強度をテストすると、回路パターンの大部分が剥離したことが分かる。
【００３７】
上述した実験及び比較例より分かるように、従来技術による印刷回路基板の製造方法を用いると、回路パターンと絶縁層との間の接着力が弱くて回路パターンの剥離現象が起きるが、本実施例による印刷回路基板１００の製造方法を用いると、回路パターン１５０'と絶縁層１１０とが無電解メッキパターン１２５により強固に接着するため、回路パターン１５０'の剥離を防止することができる。
【００３８】
次に、図７を参照して本発明の他の実施形態による印刷回路基板２００について説明する。
【００３９】
図７は本発明の他の実施形態による印刷回路基板２００の一実施例を示す断面図である。
【００４０】
本実施例では、絶縁層２１０と、絶縁層２１０に形成された無電解メッキパターン２２５と、無電解メッキパターン２２５にインクジェット方式で導電性インクを塗布して形成された回路パターン２５０と、を含む印刷回路基板２００が提示される。
このような本実施例によれば、回路パターン２５０と絶縁層２１０との間の接着力が増加して回路パターン２５０の剥離現象などが起きなく、より安定で、効果的に電気的信号を伝達できる印刷回路基板２００が得られる。
【００４１】
以下、図７を参照して各構成について詳細に説明する。
【００４２】
絶縁層２１０は、例えば、ビスマレイミドトリアジン、ポリイミド、ＦＲ４、またはこれらの二つ以上を組合わせたものを用いることができ、絶縁層２１０上に形成される無電解メッキパターン２２５との接着力を増加させるために表面処理を行う。すなわち、図７に示すように、絶縁層２１０は粗化処理により表面粗さが増加し、これにより、絶縁層２１０の表面積が増加して絶縁層２１０と無電解メッキパターン２２５との間の接着力も増加することになる。
【００４３】
絶縁層２１０の表面処理のためには上述した粗化処理の他に、物理的、化学的方法を行うことができ、例えば、イオンビーム処理または化学物質のコーティング処理などを行うことができる。これについては、上述した印刷回路基板の製造方法の一実施例で説明したので、詳細な説明は省略する。
【００４４】
無電解メッキパターン２２５は絶縁層２１０に形成される。すなわち、図７に示すように、粗化処理された絶縁層２１０の表面に、化学メッキにより無電解メッキパターン２２５が形成され、このような無電解メッキパターン２２５は、回路パターン２５０との接着力に優れたニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、またはこれらの二つ以上を組合せた金属物質からなることができる。
【００４５】
無電解メッキパターン２２５は、絶縁層２１０に無電解メッキ層１２０を形成し（ 図３参照）、その後、回路パターン２５０が形成された部分を除いた露出部分をフラッシュエッチングで除去することで形成でき、これについては上述した印刷回路基板の製造方法の一実施例で説明したので、詳細な説明は省略する。
【００４６】
回路パターン２５０は、インクジェット方式で無電解メッキパターン２２５に導電性インクを塗布することで形成でき、無電解メッキパターン２２５と同様に、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、金（Ａｕ）またはこれらの二つ以上を組合せた金属物質からなることができる。すなわち、導電性インクは、金属ナノ粒子を含むため、回路パターンは、金属ナノ粒子それぞれが互いに接着しかつ無電解メッキパターン２２５とも接着することになる。
【００４７】
このような回路パターン２５０は、インクジェット方式で無電解メッキ層（図３の１２０参照）に導電性インクを塗布し、これを乾燥及び焼結した後、上述したフラッシュエッチングにより無電解メッキパターン２２５を形成する過程中表面の一部を除去することにより形成される。
【００４８】
このように、フラッシュエッチングにより回路パターン２５０の一部が無電解メッキ層１２０と共に除去されても、回路パターン２５０の厚さは無電解メッキ層１２０の厚さより非常に厚いため、回路パターン２５０の除去された量は回路パターン２５０の全厚にあまり影響を及ぼさない。これについては上述した印刷回路基板の製造方法の一実施例で説明したので、詳細な説明は省略する。
【００４９】
このように、無電解メッキパターン２２５上にインクジェット方式で回路パターン２５０を形成することで、金属物質からなった回路パターン２５０は金属物質からなった無電解メッキパターン２２５と接着することになるので、異種物質である絶縁層２１０に回路パターン２５０を直接印刷する場合に比べて、絶縁層２１０と回路パターン２５０との間の接着力が著しく向上することになる。
【００５０】
このような接着力の向上は、上述した印刷回路基板の製造方法の一実施例で説明した実験例及び比較例により明らかになる。これについては上述した印刷回路基板の製造方法の一実施例で説明したので、詳細な説明は省略する。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できよう。
上述した実施例の他、多様な実施例が本発明の特許請求の範囲内に存在する。
【符号の説明】
【００５２】
１００  印刷回路基板
１１０  絶縁層
１２０  無電解メッキ層
１２５  無電解メッキパターン
１３０  インクジェットヘッド
１４０  導電性インク
１５０，１５０'  回路パターン
【図１】
2010062525.tif 000003
【図２】
2010062525.tif 000004
【図３】
2010062525.tif 000005
【図４】
2010062525.tif 000006
【図５】
2010062525.tif 000007
【図６】
2010062525.tif 000008
【図７】
2010062525.tif 000009