(57)【要約】      （修正有）【課題】大電流を流すのに好適な膜厚の厚い導電パターンを低コストで短時間に形成することができる回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】導電パターン５を形成する部分の導電性層３を露出させて第１レジスト層６をレジスト層形成工程で形成し、次のレジスト層膨張工程で、前記第１レジスト膜６を加熱することにより第１レジスト層６が膨張して膜厚が厚い第２レジスト膜７が形成され、メッキ工程で、第２レジスト層７から露出する部分の導電性層３上に導電性のメッキ層４を形成し、エッチング工程で、第２レジスト層７を除去してメッキ層４が形成された部分以外の導電性層３を露出させると共に、この露出した部分の導電性層３を除去することにより絶縁性基材２上に導電パターン５を形成するようにした。【選択図】図５
2006216777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基材の表面に形成した導電性層をエッチング処理して、前記絶縁性基材上に所望の形状の導電パターンを形成する回路基板の製造方法であって、
前記導電性層の表面には、前記導電パターンを形成する部分の前記導電性層を露出させて熱膨張性インクからなる第１レジスト層をレジスト層形成工程で形成し、次のレジスト層膨張工程で、前記第１レジスト膜を所定温度に加熱することにより前記第１レジスト層が膨張して膜厚が前記第１レジスト層より厚い第２レジスト膜が形成され、
前記第２レジスト層から露出する部分の前記導電性層上に前記第２レジスト層と同じ膜厚で導電性のメッキ層をメッキ工程で形成し、次のエッチング工程で、前記第２レジスト層を除去して前記メッキ層が形成された部分以外の前記導電性層を露出させると共に、この露出した部分の前記導電性層を除去することにより、前記絶縁性基材上に前記導電パターンが形成されることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記熱膨張性インクのバインダーには、発泡ガスを内包する熱膨張性マイクロカプセルが混合され、前記レジスト層膨張工程で前記第１レジスト層に加えられる熱で前記熱膨張性マイクロカプセルが破壊して内包した発泡ガスによって前記第１レジスト層が膨張することを特徴とする請求項１記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記発泡ガスは、少なくとも塩化メチルからなることを特徴とする請求項２記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記熱膨張性マイクロカプセルは、粒径が０，１〜５μｍに形成されていることを特徴とする請求項２、または３記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記熱膨張性マイクロカプセルの壁材は、少なくとも塩化ビニリデンからなることを特徴とする請求項２乃至４記載の回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１レジスト層の膜厚は、１〜５μｍに形成され、前記レジスト層膨張工程で膨張した前記第２レジスト層の膜厚は、５〜２０μｍに形成されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記熱膨張性インクは、前記バインダーが１００重量部に対して前記熱膨張性マイクロカプセルが３０〜１５０重量部含有されていることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項８】
前記バインダーは、少なくともエポキシ樹脂からなることを特徴とする請求項２乃至７のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項９】
前記バインダーには、硬化促進剤が含有されていることを特徴とする請求項２乃至８のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項１０】
前記硬化促進剤は、少なくともイミダゾール化合物からなり、前記エポキシ樹脂１００重量部に対して前記硬化促進剤が１〜５重量部含有されていることを特徴とする請求項９記載の回路基板の製造方法。
【請求項１１】
前記レジスト層膨張工程における前記第１レジスト層の加熱温度は、１００〜２００℃の範囲であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記導電性層と前記第２レジスト層との間には、少なくとも融点が６０〜９０℃のワックス類で形成した離型層を介在させたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回路基板の製造方法に係わり、特に大電流を流すことが可能な膜厚が厚くて電気抵抗の小さい導電パターンを形成することができる回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の回路基板の製造方法を図６〜図９に基づいて説明すると、従来の回路基板３０は、最下部にフィルム状でフレキシブルな絶縁性基材３１が配設され、この絶縁性基材３１の表面に、厚さが０．５〜２μｍと薄肉の銅箔３２が全面に形成されている。
そして、ラミネート工程で、薄肉の銅箔３２の上に、アルカリ可溶性樹脂を薄膜としてドライフィルムとしたものをラミネートしてアルカリ可溶性層３３を形成する。
次ぎに、印刷工程で、アルカリ可溶性層３３上に、パターン状の熱溶性インク層３４を印刷形成する（図６）。
【０００３】
前記パターン状に形成された熱溶性インク層３４は、熱転写プリンタ（図示せず）に搭載したインクリボンの熱溶性インク膜をアルカリ可溶性層３３上に熱転写することにより、後述する導電パターン３２’と同形状に形成されている。
次ぎにエッチング工程で、アルカリ可溶性層３３上に熱溶性インク層３４が形成された絶縁性基材３１を、アルカリ性のエッチング液に浸漬する。
すると、熱溶性インク層３４がマスクとなって、熱溶性インク層３４と対向する部分以外のアルカリ可溶性層３３が除去される。
【０００４】
このことにより、熱溶融性インク層３４の下部には、熱溶融性インク層３４と同形状のパターン状のアルカリ可溶性層３３が形成される（図７）。
次ぎに、酸性のエッチング液に絶縁性基材３１を浸漬すると、熱溶性インク層３４およびアルカリ可溶性層３３がマスクとなって、アルカリ可溶性層３３と対向する部分以外の銅箔３２が溶解解除される。
そして、パターン状のアルカリ可溶性層３３の下部に導電パターン３２’が形成される（図８）。
更に、エッチング工程で、熱溶性インク層３４とアルカリ可溶性層３３の両方を溶解可能な溶剤を用いて熱溶性インク層３４とアルカリ可溶性層３３の２層を同時に溶融除去することにより、銅箔３２からなる所望のパターン状の導電パターン３２’が露出形成される（図９）。
このことにより、所望の導電パターン３２’を形成した回路基板３０が形成されている。
【特許文献１】特開２００２−１６３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の回路基板の製造方法で形成した導電パターン３２’は、銅箔３２と同じ膜厚が０．５〜２μｍと薄肉なので、電気抵抗が大きくなり、例えば１Ａ以上の大電流が流れるパワー系の回路部分に用いるには不向きであった。
また、大電流に耐えるために導電パターン３２’を厚肉にして電気抵抗を小さくするには、銅箔３２全面を厚くしなければならず、コストアップになると共に、厚肉で面積が広い銅箔３２を除去するエッチング工程に時間が掛かる問題があった。
この対策として、図１０に示すように、薄肉の導電パターン３２’上に金属メッキからなるメッキ層３５を積層形成して、導電パターン３２’を厚肉にする方法があるが、導電パターン３２’上に形成するメッキ層３５は、導電パターン３２’より幅広になる。
そのために、互いに近接して導電パターン３２’が形成されている場合に、近接する導電パターン３２’が短絡してショートする問題があった。
そこで本発明は、前述のような課題を解決して、大電流を流すのに好適な厚肉の導電パターンを低コストで短時間に形成することができる回路基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】
【０００６】
上記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の回路基板の製造方法は、絶縁性基材の表面に形成した導電性層をエッチング処理して、前記絶縁性基材上に所望の形状の導電パターンを形成する回路基板の製造方法であって、
前記導電性層の表面には、前記導電パターンを形成する部分の前記導電性層を露出させて熱膨張性インクからなる第１レジスト層をレジスト層形成工程で形成し、次のレジスト層膨張行程で、前記第１レジスト膜を所定温度に加熱することにより前記第１レジスト層が膨張して膜厚が前記第１レジスト層より厚い第２レジスト膜が形成され、
前記第２レジスト層から露出する部分の前記導電性層上に前記第２レジスト層と同じ膜厚で導電性のメッキ層をメッキ工程で形成し、次のエッチング工程で、前記第２レジスト層を除去して前記メッキ層が形成された部分以外の前記導電性層を露出させると共に、この露出した部分の前記導電性層を除去することにより、前記絶縁性基材上に前記導電パターンが形成されることを特徴とする。
また、上記課題を解決するための第２の解決手段として、前記熱膨張性インクのバインダーには、発泡ガスを内包する熱膨張性マイクロカプセルが混合され、前記レジスト層膨張工程で前記第１レジスト層に加えられる熱で前記熱膨張性マイクロカプセルが破壊して内包した発泡ガスによって前記第１レジスト層が膨張することを特徴とする。
【０００７】
また、上記課題を解決するための第３の解決手段として、前記発泡ガスは、少なくとも塩化メチルからなることを特徴とする。
また、上記課題を解決するための第４の解決手段として、前記熱膨張性マイクロカプセルは、粒径が０，１〜５μｍに形成されていることを特徴とする。
【０００８】
また、上記課題を解決するための第５の解決手段として、前記熱膨張性マイクロカプセルの壁材は、少なくとも塩化ビニリデンからなることを特徴とする請求項２乃至４記載の回路基板の製造方法。
また、上記課題を解決するための第６の解決手段として、前記第１レジスト層の膜厚は、１〜５μｍに形成され、前記レジスト層膨張工程で膨張した前記第２レジスト層の膜厚は、５〜２０μｍに形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、上記課題を解決するための第７の解決手段として、前記熱膨張性インクは、前記バインダーが１００重量部に対して前記熱膨張性マイクロカプセルが３０〜１５０重量部含有されていることを特徴とする。
また、上記課題を解決するための第８の解決手段として、前記バインダーは、少なくともエポキシ樹脂からなることを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するための第９の解決手段として、前記バインダーには、硬化促進剤が含有されていることを特徴とする。
また、上記課題を解決するための第１０の解決手段として、前記硬化促進剤は、少なくともイミダゾール化合物からなり、前記エポキシ樹脂１００重量部に対して前記硬化促進剤が１〜５重量部含有されていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するための第１１の解決手段として、前記レジスト層膨張工程における前記第１レジスト層の加熱温度は、１００〜２００℃の範囲であることを特徴とする。
また、上記課題を解決するための第１２の解決手段として、前記導電性層と前記第２レジスト層との間には、少なくとも融点が６０〜９０℃のワックス類で形成した離型層を介在させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、導電性層の表面には、導電パターンを形成する部分の導電性層を露出させて熱膨張性インクからなる第１レジスト層をレジスト層形成工程で形成し、次のレジスト層膨張行程で第１レジスト膜を所定温度に加熱することにより第１レジスト層が膨張して膜厚が第１レジスト層より厚い第２レジスト膜が形成され、第２レジスト層から露出する部分の導電性層上に第２レジスト層と同じ膜厚で導電性のメッキ層をメッキ工程で形成し、次のエッチング工程で、第２レジスト層を除去してメッキ層が形成された部分以外の導電性層を露出させると共に、この露出した部分の導電性層を除去することにより、絶縁性基材上に導電パターンを形成するので、膜厚が厚い導電パターンを形成でき、大電流を流すのに好適な導電パターンを有する回路基板の製造方法を提供できる。
また、エッチング工程では、樹脂材料からなる第２レジスト層と、膜厚の薄い導電性層とをエッチングして除去できるので、エッチング時間の短縮ができ、厚膜の導電パターンを有する回路基板を低コストで提供できる。
また、熱膨張性インクのバインダーには、発泡ガスを内包する熱膨張性マイクロカプセルが混合され、レジスト層膨張工程で第１レジスト層に加えられる熱で熱膨張性マイクロカプセルが破壊して内包した発泡ガスによって第１レジスト層が膨張するようにしたので、レジスト層膨張工程で第１レジスト層確実に膨張させることができる。
【００１３】
また、発泡ガスは、少なくとも塩化メチルからなるので、更に確実に第１レジスト層を膨張させることができる。
また、熱膨張性マイクロカプセルは、粒径が０，１〜５μｍに形成されているので、レジスト層膨張工程で確実に熱膨張性マイクロカプセルを破壊できる。
【００１４】
また、熱膨張性マイクロカプセルの壁材は、少なくとも塩化ビニリデンからなるので、レジスト層膨張工程で熱膨張性マイクロカプセルを更に確実に破壊できる。
また、第１レジスト層の膜厚は、１〜５μｍに形成され、レジスト層膨張工程で加熱することによって膨張した第２レジスト層の膜厚は、５〜２０μｍに形成されているので、第２レジスト層から露出する導電性層上に、第２レジスト層と膜厚が同じメッキ層を形成することができる。
【００１５】
また、熱膨張性インクは、バインダーが１００重量部に対して熱膨張性マイクロカプセルが３０〜１５０重量部含有されているので、レジスト層膨張工程で第１レジスト層を確実に膨張させて第２レジスト層を形成することができる。
また、バインダーは、少なくともエポキシ樹脂からなるので、レジスト層膨張工程で熱膨張性マイクロカプセルを破壊して膨張した第２レジスト膜が熱硬化して、メッキ工程で使用するメッキ液の耐薬品対策とすることができる。
【００１６】
また、バインダーには、硬化促進剤が含有されているので、確実に第２レジスト層を熱硬化させることができる。
また、硬化促進剤は、少なくともイミダゾール化合物からなり、エポキシ樹脂１００重量部に対して硬化促進剤が１〜５重量部含有されているので、更に確実に第２レジスト層を熱硬化させることができる。
【００１７】
また、レジスト層膨張工程における第１レジスト層の加熱温度は、１００〜２００℃の範囲であるので、絶縁性基材が熱変形する前に第１レジスト層を膨張させることができ、高品質の回路基板を提供できる。
また、導電性層と第２レジスト層との間には、少なくとも融点が６０〜９０℃のワックス類で形成した離型層を介在させたので、エッチング工程で第２レジスト層を確実に除去して導電性層を露出させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の回路基板の製造方法を図面に基づいて説明する。図１は本発明の製造方法で製造した回路基板の要部断面図であり、図２〜図４は本発明に関する回路基板の製造方法を説明する要部断面図であり、図５はその工程図である。
まず、本発明の製造方法で形成した回路基板１を図１に基づいて説明すると、最下部には、例えば耐熱性に優れたポリイミド樹脂からなり、厚さが２〜２５μｍ、好ましくは３〜９μｍのフレキシブルな絶縁性基材２が配設されている。
【００１９】
前記絶縁性基材２の表面には、膜厚が０．５〜２μｍでパターン状の導電性層３’が形成されている。
前記パターン状の導電性層３’上には、膜厚が導電性層３’より厚いメッキ層４が導電性層３’と同じパターン状に積層形成されている。そして、積層形成されたメッキ層４が導電性層３’とで導電パターン５が形成されている。
前記導電パターン５は、前記メッキ層４の膜厚が５〜２０μｍに形成され、導電性層３’の膜厚が０．５〜２μｍに形成されているので、膜厚が５．５〜２２μｍに形成されている。
【００２０】
次ぎに、本発明の回路基板１の製造方法を、図１〜図４および図５に示す工程図に基づいて説明すると、まず、本発明に係わる回路基板１は、図２に示すように、絶縁性基材２の一方の面の全面に、銅箔等からなり膜厚が０．５〜２μｍの薄肉に形成された導電性層３を有する。
このような薄肉の導電性層３を有する絶縁性基板２には、導電性層３の表面に第１レジスト層６をレジスト層形成工程で形成する。前記第１レジスト層６は、熱膨張性インクからなり、発泡ガスを内包する熱膨張性マイクロカプセルとバインダーとを混合して製造され、グラビアコート等でコーティングして第１レジスト層６が形成されている。
【００２１】
前記第１レジスト層６には、導電パターン５を形成する部分に導電パターン５と同形状で導電性層３を露出させる導電性層露出部６ａが形成されている。
即ち、導電性層３の表面には、導電パターン５を形成する部分の導電性層３を露出させて熱膨張性インクからなる第１レジスト層６がレジスト層形成工程で形成されている。
また、熱膨張性マイクロカプセルは、発泡ガスを内包する壁材が少なくとも塩化ビニリデンで形成されている。前記熱膨張性マイクロカプセルの壁材は、塩化ビニリデン以外に、塩化ビニル、アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル、あるいはこれらの樹脂の共重合体やブレンド物等が挙げられる。
【００２２】
また、熱膨張性マイクロカプセルは、粒径が０，１〜５μｍに形成され、内包する発泡ガスは、少なくとも塩化メチレンからなっている。
前記発泡ガスとしては、塩化メチレン以外に、臭化メチレン、トリクロロエタン、ジクロロエタン等が挙げられる。
前記熱膨張性マイクロカプセルは、市販品として、例えば松本油脂製薬株式会社製造の「マツモトマイクロスフェアー」シリーズのＦ−２０、Ｆ−３０、Ｆ−３０ＶＳ、Ｆ−４０Ｆ−５０、Ｆ−８０Ｓ、Ｆ−８２、Ｆ−８５、Ｆ−８０ＶＳ、Ｆ−１００等、あるいは日本フェライト株式会社製造の「エクスパンセル」シリーズ等がある。
【００２３】
また、熱膨張性インクのバインダーには、耐薬品対策（メッキ液対策）として少なくとも熱硬化性のエポキシ樹脂を用いている。そして、エポキシ樹脂の硬化促進剤として、少なくともイミダゾール化合物が混合されている。
前記熱膨張性インクのバインダーは、エポキシ樹脂以外に、フェノキシ樹脂、ポリ酢酸ビニルやポリアクリルエステル等のビニル系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等でも良い。
【００２４】
また、硬化促進剤としては、イミダゾール化合物以外に、尿素化合物、ヒドラジド化合物等でも良い。
そして、エポキシ樹脂１００重量部に対して、硬化促進剤が１〜５重量部混合するのが好ましい。
また、導電性層３と第１レジスト層６との間には、少なくとも融点が６０〜９０℃のワックス類で形成した離型層（図示せず）を、必要に応じて介在させても良い。
前記ワックス類には、天然ワックスであるカルナバワックス、パラフィンワックス、蜜ろう等がある。
【００２５】
そして、第１レジスト層６をレジスト層形成工程で形成後、次のレジスト層膨張工程で、第１レジスト層６を１００〜２００℃の温度で加熱することにより、熱膨張性マイクロカプセルが熱破壊して、内包した発泡ガスによって第１レジスト層６が膨張し、図３に示すように、厚肉の第２レジスト層７が形成される。
前記第２レジスト層７は、膜厚が５〜２０μｍの厚肉に形成され、導電パターン５を形成する部分には、導電パターン５と同形状に導電性層３を露出させる導電性層露出部７ａが形成されている。
【００２６】
前記レジスト層膨張工程の次のメッキ工程では、第２レジスト層７の導電性層露出部７ａから露出する部分の導電性層３上に、例えば銅等からなる導電性の金属をメッキして、第２レジスト層７と同じ厚肉のメッキ層４を形成する。
前記メッキ工程で形成される厚肉のメッキ層４は、幅寸法が第２レジスト層７でガードされているので、従来例の図１０で説明したような幅広になることはない。
【００２７】
次ぎに、エッチング工程で、図４に示すメッキ層４うぃ形成した絶縁性基材２をアルカリ性処理液に浸漬して第２レジスト層７を除去することにより、メッキ層４が形成された部分以外の薄肉の導電性層３が露出する。
そして、メッキ層４から露出した部分の導電性層３を酸性処理液でエッチングすることにより、絶縁性基材２上に図１に示すような、導電性層３’とメッキ層４とからなる導電パターン５が形成される。
前記エッチング工程でエッチングするメッキ層４から露出した部分の導電性層３は、薄肉なので、エッチング時間が短時間となり、回路基板１の製造時間を短縮できる。
【００２８】
このような本発明の製造方法により製造した回路基板１は、導電パターン５の膜厚が５．５〜２２μｍと導電性層３より厚肉に形成されているので、例えば１Ａ以上の大電流が流れるパワー系の回路部分に用いるのに好適である。
尚、本発明の実施の形態では、絶縁性基材２をフレキシブルなフィルム状のもので説明したが、絶縁性基材２は、例えばフェノール樹脂等の硬質基板でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の製造方法で製造した回路基板の要部断面図である。
【図２】本発明の回路基板の製造方法を説明する要部断面図である。
【図３】本発明の回路基板の製造方法を説明する要部断面図である。
【図４】本発明の回路基板の製造方法を説明する要部断面図である。
【図５】本発明の回路基板の製造方法の工程図である。
【図６】従来の回路基板の製造方法を説明する要部断面図である。
【図７】従来の回路基板の製造方法を説明する要部断面図である。
【図８】従来の回路基板の製造方法を説明する要部断面図である。
【図９】従来の回路基板の製造方法を説明する要部断面図である。
【図１０】従来の回路基板の課題を説明する洋舞断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  回路基板
２  絶縁性基材
３  導電性層
４  メッキ層
５  導電パターン
６  第１レジスト層
６ａ  導電性層露出部
７  第２レジスト層
７ａ  導電性層露出部
【図１】
2006216777.tif 000003
【図２】
2006216777.tif 000004
【図３】
2006216777.tif 000005
【図４】
2006216777.tif 000006
【図５】
2006216777.tif 000007
【図６】
2006216777.tif 000008
【図７】
2006216777.tif 000009
【図８】
2006216777.tif 000010
【図９】
2006216777.tif 000011
【図１０】
2006216777.tif 000012