(57)【要約】【課題】メッキのみでパターニングを行ってエッチングを不要とする連続パターンメッキ転写システム及び連続パターンメッキ転写物製造方法を提供する。【解決手段】  メッキ液を収容した少なくとも一つのメッキ槽を含むメッキユニットと、該メッキ槽のメッキ液に浸漬されてその表面にパターンメッキ層が形成されるとともに回動可能に設けられた少なくとも一つのＤＬＣパターンシリンダ体と、該ＤＬＣパターンシリンダ体の表面に連続的に搬送されるプリント用基材及び該プリント用基材の少なくとも一面に該ＤＬＣパターンシリンダ体の表面から該パターンメッキ層を圧着転写する圧着転写ローラーを含む少なくとも一つのプリント用基材回動手段と、を含み、前記パターンメッキ層を前記圧着転写ローラーによって前記プリント用基材の少なくとも一部に圧着転写せしめることによって連続的に前記パターンメッキ層が転写されてなるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッキ液を収容した少なくとも一つのメッキ槽を含むメッキユニットと、
該メッキ槽のメッキ液に浸漬されてその表面にパターンメッキ層が形成されるとともに回動可能に設けられた少なくとも一つのＤＬＣパターンシリンダ体と、
該ＤＬＣパターンシリンダ体の表面に連続的に搬送されるプリント用基材及び該プリント用基材の少なくとも一面に該ＤＬＣパターンシリンダ体の表面から該パターンメッキ層を圧着転写する圧着転写ローラーを含む少なくとも一つのプリント用基材回動手段と、
を含み、
前記パターンメッキ層を前記圧着転写ローラーによって前記プリント用基材の少なくとも一部に圧着転写せしめることによって連続的に前記パターンメッキ層が転写されてなることを特徴とする連続パターンメッキ転写システム。
【請求項２】
前記パターンメッキ層を離型処理剤に浸漬して離型処理するための離型処理ゾーンが、前記ＤＬＣパターンシリンダ体上に設けられていることを特徴とする請求項１記載の連続パターンメッキ転写システム。
【請求項３】
前記パターンメッキ層を水洗及び乾燥するための水洗乾燥ゾーンが、前記ＤＬＣパターンシリンダ体上に設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の連続パターンメッキ転写システム。
【請求項４】
請求項１〜３いずれか１項記載の連続パターンメッキ転写システムが複数設けられてなる連続パターンメッキ転写マルチシステムであり、少なくとも第一の連続パターンメッキ転写システムでパターンメッキ層をプリント用基材の一面に転写せしめ、少なくとも第二の連続パターンメッキ転写システムでパターンメッキ層をプリント用基材の他面に転写せしめてなることを特徴とする連続パターンメッキ転写マルチシステム。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項記載のシステムを用いる連続パターンメッキ転写物の製造方法であって、
前記ＤＬＣパターンシリンダ体の表面にパターンメッキ層を形成する工程と、
前記パターンメッキ層を前記圧着転写ローラーによって前記プリント用基材の少なくとも一部に圧着転写せしめることによってメッキ転写物を形成する工程と、
を有することを特徴とする連続パターンメッキ転写物製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４いずれか１項記載のシステムを用いて製造された連続パターンメッキ転写物であって、前記ＤＬＣパターンシリンダ体の表面にパターンメッキ層を形成し、前記パターンメッキ層を前記圧着転写ローラーによって前記プリント用基材の少なくとも一部に圧着転写せしめることによって製造されたことを特徴とする連続パターンメッキ転写物。
【請求項７】
前記連続パターンメッキ転写物が、プリント回路基板であることを特徴とする請求項６記載の連続パターンメッキ転写物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続パターンメッキを用いたメッキ転写物、特にプリント回路基板の製造に適した連続パターンメッキの転写システム及びそれを用いた連続パターンメッキの転写物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント回路基板は、その層数によって、絶縁基板の片面にのみ回路を形成した片面プリント回路基板、両面に回路を形成した両面プリント回路基板、及び多層に回路形成した多層プリント回路基板に大別される。従来は部品素子が単純で回路パターンも簡単であって片面プリント回路基板を使用していたが、最近は回路の複雑度が増してきて高密度化及び小型化回路に対する要求も増加して両面プリント回路基板や多層プリント回路基板を使用することが一般的である。両面プリント回路基板の材料として最も多く用いられるものは、絶縁物の両側に薄く銅メッキ層を形成した銅張積層板である（特許文献１）。
【０００３】
プリント回路基板は、基材の材質によって、リジッド型、フレキシブル型及びこれら２つを混合したリジッド−フレキシブル型に分類される。リジッド型プリント回路基板とは、公知の固定されたプリント回路基板をさす。一方で、フレキシブル型プリント回路基板は、柔軟性があり、電子機器等の中で屈曲又は折曲状態でプリント回路基板を取り付ける必要がある場合に使用される。さらに、プリンタのヘッドのように駆動される部分で、電気的連結が必要な場合、一種のコネクタとしても使用される。
【０００４】
リジッド−フレキシブル型プリント回路基板は、リジッド型プリント回路基板がフレキシブル型プリント回路基板によって連結されている形のプリント回路基板であって、より精巧な回路の製作が可能で電気的接続が減少でき、信頼性が高い。そのため、航空宇宙、軍事用装備に多く使用される。さらに、最近では折り畳み型携帯電話の折られる部分の電気接続のためにも使用されている。リジッドーフレキシブル型プリント回路基板は、互いに異なる材質の原板を結合させて製作するため、生産効率が低く、特殊な技術が求められるという難しさがあったが、電子製品の機能の多様化及び小型化に伴って使用の頻度が増加しつつある。
【０００５】
プリント回路基板の製造の際、回路パターンの設計を済ませた後、この設計済の回路パターンを基板上に形成する方法にはいろいろあるが、いずれの回路パターン形成方法もエッチングとメッキを基本とする。すなわち、この両者を適切に使用して、求められる種々の基板の性質及び経済条件に適合させるものであった（特許文献２〜４）。しかしながら、メッキを行った後にエッチングを行う場合にはエッチングの良否によって回路パターンの良否が決定されてしまうもので、非常に精密なエッチングを行う必要があり、エッチングを行う分だけ時間やコストがかかるものであった。そこでメッキのみで回路パターンを形成しエッチングを不要とする回路パターン形成方法が待望されているが、いまだメッキのみでパターニングを行ってエッチングを不要とするプリント回路基板の製造装置や方法は開発されていないのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１７１０３２号公報
【特許文献２】特開２００４−２１４５９０号公報
【特許文献３】特開２００４−２７３９１５号公報
【特許文献４】特開２００９−１５８７０７号公報
【特許文献５】国際公開ＷＯ２０１１／１２５９２６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、メッキのみでパターニングを行ってエッチングを不要とする連続パターンメッキ転写システム及び連続パターンメッキ転写物製造方法を提供することを目的とする。
本願出願人は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）によってグラビア製版ロール等にパターニングを行う方法についての研究開発を行っており、ＤＬＣを用いることによって非常に精度がよく微細なパターニングを実現することが可能となり、例えば特願２０１１−１１１４１及び特願２０１２−１２００５８として提案しているが、そのＤＬＣを用いてパターニングを行う技術をプリント回路基板などの連続パターンメッキ転写物の製造に適用することに着眼し、鋭意研究を重ねて、本発明を完成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の連続パターンメッキ転写システムは、メッキ液を収容した少なくとも一つのメッキ槽を含むメッキユニットと、該メッキ槽のメッキ液に浸漬されてその表面にパターンメッキ層が形成されるとともに回動可能に設けられた少なくとも一つのＤＬＣパターンシリンダ体と、該ＤＬＣパターンシリンダ体の表面に連続的に搬送されるプリント用基材及び該プリント用基材の少なくとも一面に該ＤＬＣパターンシリンダ体の表面から該パターンメッキ層を圧着転写する圧着転写ローラーを含む少なくとも一つのプリント用基材回動手段と、を含み、前記パターンメッキ層を前記圧着転写ローラーによって前記プリント用基材の少なくとも一部に圧着転写せしめることによって連続的に前記パターンメッキ層が転写されてなることを特徴とする。
【０００９】
プリント用基材としては、例えばポリイミドフィルムなどの合成樹脂製フィルムが適用できる。パターンメッキ層に用いられる金属としては、メッキ可能な金属であればいずれも適用でき、例えば、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、金、銀、白金、鉄、銅、アルミニウムなどを適用することができる。
【００１０】
また、前記ＤＬＣパターンシリンダ体が直径２００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度の場合には、前記ＤＬＣパターンシリンダ体を０．０１〜１０ｒｐｍ程度の低速回転させるのが好適である。
【００１１】
また、前記パターンメッキ層を離型処理剤に浸漬して離型処理するための離型処理ゾーンが、前記ＤＬＣパターンシリンダ体上に設けられているのが好ましい。前記ＤＬＣパターンシリンダ体上の前記パターンメッキ層を離型処理剤に浸漬することで、前記パターンメッキ層がプリント用基材に転写され易くなるからである。この離型処理ゾーンとしては、離型処理剤が入った離型処理剤ユニットを、前記ＤＬＣパターンシリンダ体上に設けるようにすればよい。前記離型処理ゾーンの位置に特別の限定はないが、前記パターンメッキ層が前記圧着転写ローラーによって前記プリント用基材の少なくとも一部に圧着転写せしめられる位置である圧着転写位置に対して、前記ＤＬＣパターンシリンダ体の回転方向の下流に前記離型処理ゾーンが位置するのが好適である。
【００１２】
前記パターンメッキ層を水洗及び乾燥するための水洗乾燥ゾーンが、前記ＤＬＣパターンシリンダ体上に設けられているのが好ましい。前記ＤＬＣパターンシリンダ体上の前記パターンメッキ層を水洗及び乾燥することで、汚れなどを除去することができるからである。この水洗乾燥ゾーンとしては、水洗装置と乾燥装置が入った水洗乾燥ユニットを、前記ＤＬＣパターンシリンダ体上に設けるようにすればよい。水洗装置及び乾燥装置としては、従来公知の装置が使用できる。前記水洗乾燥ゾーンの位置に特別の限定はないが、前記パターンメッキ層が前記圧着転写ローラーによって前記プリント用基材の少なくとも一部に圧着転写せしめられる位置である圧着転写位置に対して、前記ＤＬＣパターンシリンダ体の回転方向の下流に前記水洗乾燥ゾーンが位置するのが好適である。
【００１３】
また、本発明の連続パターンメッキ転写マルチシステムは、前記連続パターンメッキ転写システムが複数設けられてなる連続パターンメッキ転写マルチシステムであり、少なくとも第一の連続パターンメッキ転写システムでパターンメッキ層をプリント用基材の一面に転写せしめ、少なくとも第二の連続パターンメッキ転写システムでパターンメッキ層をプリント用基材の他面に転写せしめてなることを特徴とする。このように構成すれば、プリント用基材の一面に少なくとも一種類のパターンメッキ層を転写でき、プリント用基材の他面に少なくとももう一種類のパターンメッキ層を転写できるからである。これにより、前記プリント用基材の両側の面にパターンメッキ層を転写することができる。
【００１４】
本発明の連続パターンメッキ転写物の製造方法は、上記した本発明のシステムを用いる連続パターンメッキ転写物の製造方法であって、前記ＤＬＣパターンシリンダ体の表面にパターンメッキ層を形成する工程と、前記パターンメッキ層を前記圧着転写ローラーによって前記プリント用基材の少なくとも一部に圧着転写せしめることによってメッキ転写物を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の連続パターンメッキ転写物は、上記した本発明のシステムを用いて製造された連続パターンメッキ転写物であって、前記ＤＬＣパターンシリンダ体の表面にパターンメッキ層を形成し、前記パターンメッキ層を前記圧着転写ローラーによって前記プリント用基材の少なくとも一部に圧着転写せしめることによって製造されたことを特徴とする。
【００１６】
また、前記連続パターンメッキ転写物が、プリント回路基板であるのが好適である。なお、本明細書において連続パターンメッキ転写物とは、連続的にパターンをメッキして、そのメッキを転写してなる物という意味である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、メッキのみでパターニングを行ってエッチングを不要とする連続パターンメッキ転写システム及び連続パターンメッキ転写物製造方法を提供することが可能となり、従来の製造方法に比して時間の節約及びコストの低減を大幅に図ることができ、かつパターンの精度にも優れた連続パターンメッキ転写物を得ることができるという大きな効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の連続パターンメッキ転写システムの一つの実施の形態を示す概略側面的説明図である。
【図２】連続パターンメッキ転写物の形成手順を示す模式的説明図で、（ａ）はＤＬＣパターンシリンダ体の凹部にメッキ液を収容した状態、（ｂ）はＤＬＣパターンシリンダ体の凹部に形成されたメッキ層をプリント用基材上に転写する状態、及び（ｃ）はプリント用基材上にパターンメッキ層を転写して連続パターンメッキ転写物を製造した状態をそれぞれ示す。
【図３】本発明の連続パターンメッキ転写マルチシステムの一つの実施の形態を示す概略側面的説明図である。
【図４】本発明に用いられるＤＬＣパターンシリンダ体の製造工程を模式的に示す説明図で、（ａ）はシリンダ体基材の表面に感光剤を塗布した状態の要部断面図、（ｂ）は露光・現像せしめてレジストパターンを形成した状態の要部断面図、（ｃ）はシリンダ体基材及びレジストパターンの表面にＤＬＣ被覆膜を形成した状態の要部断面図、（ｄ）はレジストパターン及びレジストパターン表面のＤＬＣ被覆膜を除去しシリンダ体基材上にＤＬＣパターンを残存形成せしめた状態を示す要部断面図である。
【図５】ＤＬＣパターンシリンダ体の製造工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００２０】
図１において、符号１０Ａは本発明に係る連続パターンメッキ転写システムを示す。
【００２１】
連続パターンメッキ転写システム１０Ａは、メッキ液Ｍを収容した少なくとも一つのメッキ槽１２を含むメッキユニット１４と、該メッキ槽１２のメッキ液Ｍに浸漬されてその表面にパターンメッキ層ＭＡが形成されるとともに回動可能に設けられた少なくとも一つのＤＬＣパターンシリンダ体１６と、該ＤＬＣパターンシリンダ体１６の表面に連続的に搬送されるプリント用基材１８及び該プリント用基材１８の少なくとも一面に該ＤＬＣパターンシリンダ体１６の表面から該パターンメッキ層ＭＡを圧着転写する圧着転写ローラー２０を含む少なくとも一つのプリント用基材回動手段２２と、を含む構成とされている。プリント用基材１８は、送り出しローラー２１によって送り出されて連続的に搬送され、製造された連続パターンメッキ転写物２５は、巻取りローラー２３によって巻き取られる。
【００２２】
プリント用基材１８としては、例えばポリイミドフィルムなどの合成樹脂製フィルムが適用できる。図示例でも、ポリイミドフィルムを使用した例を示した。
【００２３】
また、前記ＤＬＣパターンシリンダ体１６が直径２００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度の場合には、前記ＤＬＣパターンシリンダ体１６を０．０１〜１０ｒｐｍ程度の低速回転させるのが好適である。
【００２４】
そして、前記パターンメッキ層ＭＡを前記圧着転写ローラー２０によって前記プリント用基材１８の少なくとも一部に圧着転写せしめることによって、図１に示されるように、連続的に前記プリント用基材１８に前記パターンメッキ層が転写されてなる。
【００２５】
図１の例では、連続パターンメッキ転写システム１０Ａには、前記パターンメッキ層ＭＡを離型処理剤に浸漬して離型処理、すなわち前記ＤＬＣパターンシリンダ体１６から前記パターンメッキ層ＭＡから剥離し易くするための剥離処理を行う離型処理ゾーン２４が、前記ＤＬＣパターンシリンダ体１６上に設けられている。離型処理ゾーン２４としては、離型処理剤の入った離型処理ユニット２６を前記ＤＬＣパターンシリンダ体１６上に設けた構成とされている。
【００２６】
図１の例では、前記パターンメッキ層ＭＡが前記圧着転写ローラー２０によって前記プリント用基材１８の少なくとも一部に圧着転写せしめられる位置である圧着転写位置Ｐに対して、前記ＤＬＣパターンシリンダ体１６の回転方向の下流に前記離型処理ゾーン２４が位置した例を示した。
【００２７】
また、図１の例では、前記パターンメッキ層ＭＡを水洗及び乾燥するための水洗乾燥ゾーン２８が、前記ＤＬＣパターンシリンダ体１６上に設けられている。水洗乾燥ゾーン２８としては、水洗装置と乾燥装置が入った水洗乾燥ユニット３０を、前記ＤＬＣパターンシリンダ体１６上に設けた構成とされている。
【００２８】
図１の例では、前記パターンメッキ層ＭＡが前記圧着転写ローラー２０によって前記プリント用基材１８の少なくとも一部に圧着転写せしめられる位置である圧着転写位置Ｐに対して、前記ＤＬＣパターンシリンダ体１６の回転方向の上流に前記水洗乾燥ゾーン２８が位置した例を示した。符号５２は離型処理剤がメッキ液Ｍに入らないようにするためのスポンジローラー、符号５４は、メッキ液Ｍをきるためのスポンジローラーである。なお、符号５６，５８はそれぞれローラーである。
【００２９】
ＤＬＣパターンシリンダ体１６の表面には後述する方法によって形成された凸状のＤＬＣパターン３２が設けられ、該ＤＬＣパターン３２以外の表面部分はメッキ液Ｍを収容できる凹部３４となっている。該ＤＬＣパターンシリンダ体１６は回動可能に設けられるとともに、該メッキ槽１２のメッキ液Ｍに浸漬されると上記凹部３４にメッキ液Ｍが収容され、図１及び図２によく示されかつ後述するように、その表面にパターンメッキ層ＭＡが形成される。パターンメッキ層ＭＡに用いられる金属としては、メッキ可能な金属であればいずれも適用でき、例えば、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、金、銀、白金、鉄、銅、アルミニウムなどを適用することができる。
【００３０】
前記メッキユニット１４としては、図１の例では、不溶性陽極を使用して銅メッキを行う例を示した。符号３６はメッキ槽１２内に設置されたメッキ用不溶性陽極であり、プラス端子に接続されている。また、ＤＬＣパターンシリンダ体１６は、その中心がマイナス端子に接続されている。なお、ＤＬＣパターンシリンダ体１６は中空とされており、その中空とされた中心がチャック手段３８によって回転可能に支持されている。前記メッキユニット１４としては、例えば、特許文献５に開示された全自動グラビア製版用処理システムに用いられるのと同様のメッキユニットを使用することができる。
【００３１】
次に、本発明の連続パターンメッキ転写マルチシステムの一つの実施の形態を図３に基づいて説明する。
【００３２】
図３において、本発明の連続パターンメッキ転写マルチシステム５０は、上述した連続パターンメッキ転写システムが複数設けられてなる連続パターンメッキ転写マルチシステムである。すなわち、連続パターンメッキ転写マルチシステム５０は、少なくとも第一の連続パターンメッキ転写システム１０Ａでパターンメッキ層ＭＡをプリント用基材１８の一面に転写せしめ、少なくとも第二の連続パターンメッキ転写システム１０Ｂでパターンメッキ層ＭＡをプリント用基材１８の他面に転写せしめてなるように構成されている。
【００３３】
図３の例では、連続パターンメッキ転写システム１０Ａと連続パターンメッキ転写システム１０Ｂという２つの連続パターンメッキ転写システムを並べた例を示した。
【００３４】
連続パターンメッキ転写システム１０Ａの構成は上述の通りであるから再度の詳細な説明は省略する。また、連続パターンメッキ転写システム１０Ｂとしては、連続パターンメッキ転写システム１０Ａと同様の構成とすることができる。
【００３５】
プリント用基材１８は、送り出しローラー２１によって送り出されて連続的に搬送され、連続パターンメッキ転写システム１０Ａでプリント用基材１８の一面（図示例では表面側）に転写される。そして、連続パターンメッキ転写システム１０ＢのＤＬＣパターンシリンダ体１６の表面に連続的に搬送され、ＤＬＣパターンシリンダ体１６の表面に形成されたパターンメッキ層ＭＢが、圧着転写ローラー２０によって、プリント用基材１８の他面（図示例では裏面側）に転写され、このようにして製造された連続パターンメッキ転写物４０は、巻取りローラー４２によって巻き取られる。なお、符号６０はローラーである。
【００３６】
本発明の連続パターンメッキ転写物の製造方法は、上述した本発明のシステムを用いた製造方法であって、前記ＤＬＣパターンシリンダ体１６の表面にパターンメッキ層ＭＡを形成する工程と、前記パターンメッキ層ＭＡを前記圧着転写ローラー２０によって前記プリント用基材１８の少なくとも一部に圧着転写せしめることによってメッキ転写物２５，４０を形成する工程と、を有する連続パターンメッキ転写物製造方法である。このようにすることで、メッキのみでパターニングを行ってエッチングが不要となるのである。
【００３７】
次に、本発明において使用されるＤＬＣパターンシリンダ体の製造方法について図４及び図５によって以下に説明する。
【００３８】
まず、母材であるシリンダ体基材２１２の表面に感光材２１４を塗布する（図４（ａ）及び図５のステップ３００）。シリンダ体基材２１２としては、アルミニウム合金、鉄、又はＣＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製などの中空ロールが使用できる。
【００３９】
次に、感光材２１４を塗布されたシリンダ体基材２１２を露光・現像せしめてレジストパターン２１６を形成する（図４（ｂ）及び図５のステップ３０２）。感光材として用いる感光性組成物はネガ型及びポジ型のいずれでも使用可能であるが、ネガ型感光性組成物を用いるのが好ましい。
【００４０】
次に、該シリンダ体基材２１２及びレジストパターン２１６の表面にＤＬＣ被覆膜２１８を形成する（図４（ｃ）及び図５のステップ３０４）。ＤＬＣ被覆膜はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法によって形成すればよい。
【００４１】
次いで、該レジストパターン上に形成されたＤＬＣ被覆膜を該レジストパターンごと剥離せしめ、基材の表面に凸条のＤＬＣパターン２２０及び凹部２２２を形成する（図４（ｄ）及び図５のステップ３０６）。このようにしてＤＬＣパターンシリンダ体２２４を製造することができる。この製造されたＤＬＣパターンシリンダ体を本発明におけるＤＬＣパターンシリンダ体１６として用いることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０Ａ，１０Ｂ：連続パターンメッキ転写システム、１２：メッキ槽、１４：メッキユニット、１６，２２４：ＤＬＣパターンシリンダ体、１８：プリント用基材、２０：圧着転写ローラー、２１：送り出しローラー、２２：プリント用基材回動手段、２３，４２：巻取りローラー、２４：離型処理ゾーン、２５，４０：連続パターンメッキ転写物、２６：離型処理ユニット、２８：水洗乾燥ゾーン、３０：水洗乾燥ユニット、３２，２２０：ＤＬＣパターン、３４，２２２：凹部、３６：メッキ用不溶性陽極、３８：チャック手段、５０：連続パターンメッキ転写マルチシステム、５２，５４：スポンジローラー、５６，５８，６０：ローラー、２１２：シリンダ体基材、２１４：感光材、２１６：レジストパターン、２１８：被覆膜、Ｍ：メッキ液、ＭＡ，ＭＢ：パターンメッキ層、圧着転写位置Ｐ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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