(57)【要約】【課題】  プリント配線基板の部品素子を搭載する搭載エリア内に三次元的な段差回路を有するプリント配線基板を必要とする要求が高まってきている。【解決手段】  課題を解決するため、配線基板の部品素子を搭載する小さなエリア内の平坦な同一基材面に（パネル銅めっき＋銅以外の異種金属の部分めっき）からなる厚みの異なる複数段の厚み導体（段差回路）を部分的に重ねて階段状となる三次元的な段差回路を形成する形成方法とその配線基板を供給するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板の平坦で水平な同一基材面に（銅＋銅以外の異種金属めっき）の少なくても二種の金属からなる一段の厚み導体を繰り返し重ねて複数段の厚み導体を形成したことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記請求項１において、繰り返し重ねて複数段の厚み導体が部分的に重なって階段状に連接して形成したことを特徴とする配線基板。
【請求項３】
段差回路を配線基板に形成するあたり、平坦な同一基材面に（パネル銅めっき＋銅以外の異種金属による部分パターンめっき）で二種の金属からなる第一段の厚み導体を形成する工程と、前記第一段の厚み導体を覆う（パネル銅めっき＋銅以外の異種金属による部分パターンめっき）からなる第二段の厚み導体を形成する工程と、前記の銅以外の異種金属の所定形状の部分パターンめっきをエッチング用マスクとするエッチング工程とで、（銅＋銅以外の異種金属めっき）からなる複数段の厚み導体を形成することを特徴とする回路形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、段差回路をプリント配線基板に形成するあたり、平坦な同一基材面にパネル銅めっきと、部分的にめっきをするパターンめっきとで導電回路を形成するための段差回路形成方法および配線基板に関するもので、特に三次元的な立体回路を有するプリント配線基板の所定箇所に操作機能や接点機能を有する回路形成をするプリント配線基板およびその段差回路形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来はプリント配線基板に段差回路をを形成する場合、平坦な同一基材面の回路導体の厚みは、ほぼ均一に形成し導体幅を変化させる設計値とすることにより平面的な導電回路とするものである。
また、多層プリント配線基板では、各層の回路導体の厚みを変えることはあるが同一層内の回路導体の厚みを三次元的な立体回路とすることはない。例えば、同一基材面や同一層内に同一構成からなる回路導体の厚みを故意に５μｍ以上異なる設計値として接点エリアや操作エリアに段差回路を回路形成するプリント配線基板の要求がなかった。
【０００３】
三次元的な段差回路を形成する回路形成方法として合成樹脂成形品の表面に段差回路をを形成する方法がある。
その一例として、特開平８−１４８８０９号公報に開示されている合成樹脂成形品の回路形成方法がある。
これは、合成樹脂成形品の外形表面が立体的な表面形状を有するものであり、立体的に成形した合成樹脂成形品の外形表面に金属被覆加工を行い回路導体を形成するものである。この合成樹脂成形品の外形表面の回路導体の厚みは、ほぼ均一に合成樹脂成形品の表面に平面的（二次元的）に導体を形成し導電回路とするものである。
この合成樹脂成形品の立体的回路導体を形成する合成樹脂成形品は薄形化、両面化、大判化、側面端子化などが困難である。
【特許文献１】特開平８−１４８８０９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プリント配線基板に搭載する各種機能を有する部品は多様化しており三次元的な導体厚みの異なる段差回路を有するプリント配線基板を必要とする要求が高まってきた。
この導体厚みの異なる段差回路を形成するには、段差回路の数と同数の銅めっきとエッチングが必要となっていた。
【０００５】
ところで、三次元的な導体厚みの異なる段差回路を有するプリント配線基板を特殊装置や特殊システムでない従来のプリント配線基板製造方法で形成するためには、回路形成用の感光性ドライフィルムを使用し、導体厚みの低い方から１段ずつ銅めっきとエッチングによる回路形成を繰り返し、三次元的な段差回路を積み上げて形成する方法があるが、段差回路の数と同数の銅めっきとエッチングが必要となり、この銅めっきとエッチングに耐えられる（めっき用マスクとエッチング用マスク）感光性ドライフィルムがなく品質信頼性の確保が困難であった。
また、銅めっきとエッチングによる回路形成を繰り返し行うため各段差回路のズレ、変形、位置精度不良、導体厚みバラツキ、及び作業効率が悪かった。
さらに銅めっきの上にニッケル、金、銀、ロジューム等のめっきを施す場合、各段差回路の銅めっきと前記の異種金属めっきとの密着不良が発生する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために請求項１、請求項２の発明は、部品を搭載するプリント配線基板において、平坦で水平な同一基材面に（銅＋銅以外の異種金属めっき）からなる異なる厚み導体を複数段の階段状に設けたプリント配線基板とするものである。
つまり、（銅＋銅以外の異種金属めっき）からなる異なる厚み導体を少なくても２段の階段状に連接して形成するプリント配線基板である。
この連接して階段状に形成した異なる厚み導体相互は所望する目的により電気的に接続しても、独立回路としても良い。
【０００７】
請求項１の発明は、プリント配線基板の平坦で水平な同一基材面に（銅＋銅以外の異種金属めっき）の少なくても二種の金属からなる一段の厚み導体を繰り返し重ねて複数段の厚み導体を形成した配線基板とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、前記請求項１において、（銅＋銅以外の異種金属めっき）の少なくても二種の金属からなる一段の厚み導体を繰り返し前段より高く重ねて複数段の厚み導体が前段の厚み導体の上に部分的に重なって、前段より高い階段状に連接して形成した配線基板とするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、段差回路をプリント配線基板に形成するあたり、平坦な同一基材面に（パネル銅めっき＋銅以外の異種金属による部分パターンめっき）で二種の金属からなる第一段の厚み導体を形成する工程と、前記第一段の厚み導体を覆う（パネル銅めっき＋銅以外の異種金属による部分パターンめっき）からなる第二段の厚み導体を形成する工程と、前記第二段の厚み導体を覆う（パネル銅めっき＋銅以外の異種金属による部分パターンめっき）からなる第三段の厚み導体を形成する工程と、前記の銅以外の異種金属の所定形状の部分パターンめっきをエッチング用マスクとするエッチング工程とで、（銅＋銅以外の異種金属めっき）からなる少なくても複数段の厚み導体を形成する回路形成方法である。
【００１０】
また、所望する厚み導体を形成する部分的なパターンめっきにおいて、ニッケル、金、銀、ロジュームの何れか一つを含む銅以外の異種金属の部分的に形成したパターンめっきをエッチング用マスクとする回路形成方法でもある。つまり該銅以外の異種金属は耐エッチング液の作用と接点機能、操作機能選択、動作状態選択、部品搭載などに適した性能を持つ異種金属被膜であることが必要となる。
【００１１】
また、本発明は（銅＋異種金属めっき）の少なくても二つの異なる金属からなる一つの段の厚み導体を繰り返し重ねて積み上げた複数段の厚み導体は、それぞれの厚み導体相互がそれぞれ独立してても部分的に重なって接していても良い。
さらにこの回路形成において、異種金属めっきは例えば（ニッケル＋金）として２種類の異種金属めっきとすることもできる。
【００１２】
例えば、段差回路をプリント配線基板に形成するあたり、平坦で水平な同一基材面にパネル銅めっき＋銅以外の異種金属による所定形状のパターンめっきで第一の厚み導体を形成する工程と、前記第一の厚み導体に連接してパネル銅めっき＋銅以外の異種金属による所定形状のパターンめっきで第二の厚み導体を形成する工程と、前記第二の厚み導体に連接してパネル銅めっき＋銅以外の異種金属による所定形状のパターンめっきで第三の厚み導体を形成する工程と、前記の第１〜第３の銅以外の異種金属によるパターンめっき被膜をエッチング用マスクとするエッチング工程とで、同一基材面に所望する３段（種類）の厚み導体を形成するものである。
【００１３】
また、（パネル銅めっき＋所定形状の銅以外の異種金属によるパターンめっき）を位置をずらして繰り返し積み上げることにより段数を増加することができる。さらに配線基板の基材面の片面、両面に複数段の段差回路を立体的に形成できる。
本願のプリント配線基板は両面外層導体を電気的に直接接続する貫通導通穴（めっきスルーホール）や非貫通導通穴を配置し部品搭載面側のみに三次元的な段差回路を回路形成できる。
また、プリント配線基板は内層回路を有する多層配線基板の外層面の片面、両面に段差回路を形成しても良い。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明は、段差の異なる少なくても２段以上の厚み導体を平坦な同一基材面に（銅＋銅以外の異種金属めっき）を重ねて積み上げた配線基板を各段差回路のズレ、変形、位置精度不良、導体厚みバラツキ等がなく、高品質で薄形、小型、高密度の接点部や操作部に適用する三次元的な立体回路を形成できる。及び従来の合成樹脂成形品では０．５ｍｍ以下の薄板化は強度的に不可であったが、本発明の配線基板では板厚０．０５ｍｍの薄板が可能であり、作業効率良く製造したプリント配線基板を電子部品メーカや機器メーカに供給できる。
本発明の（銅めっきとエッチング）に耐えられる（銅めっき用マスクとエッチング用マスク）に感光性ドライフィルムを使用せずに異種金属めっきをエッチング用レジストマスクとするため、厚い銅めっきのエッチングにも耐えられ、品質信頼性の確保が可能となる。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の効果のほかに、各構成する（銅めっき＋異種金属めっき）の厚みを自由に設定することができ、段数も複数段を自由に連接して形成できるから電子部品メーカや機器メーカの要求に応じ広く供給できる。
また、銅以外の異種金属めっきをエッチング用マスクとするため、異種金属めっきを必要に応じて接点機能や操作機能の他に部品搭載の性能（ワイヤーボンデング、バンプ接続、面付接続、ディスクリート部品接続など）要求に応じて形成できる信頼性が高いプリント配線基板を安価に供給できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図３、図４を参照して本発明の配線基板の製造工程を説明する。
まず、図３に基づいて本発明実施例１の配線基板の前半製造工程を説明する。
図３（ａ）は両面に銅箔３ａ（9μｍ,18μｍ,35μｍ）が張り付けられた銅張積層板２（基材厚０．１ｍｍとした）である。
なお、乳液状の接着剤が塗布された絶縁基材を使用しアディテブめっきで絶縁基材の両面にパターン銅めっき導体（３）を形成しても可能であるが加工費が高くなる。
図３（ｂ）は銅張積層板２の所定の箇所にＮＣドリリングマシンやレーザーマシンにより、穴明け加工を施して貫通穴４ａとする。
【００１７】
次に図３（ｃ）に示すように所定の箇所に形成された貫通穴４ａの内壁と銅張積層板２の両面にある銅箔３ａの全面にパネル銅めっき（めっき厚１５μｍ）を施し第１のパネル銅めっき導体（３ｂ）を形成することにより貫通導通穴４（めっきスル−ホ−ル）を形成する。
その後、図３（ｄ）に示すように銅張積層板２の両面にドライフィルムをラミネートし所定模様（画像）のパターンフィルムマスクを重ねて露光し現像することにより異種金属めっき用の所定形状のめっきマスク６を形成する。
その次に図３（ｅ）に示すようにこの銅張積層板２に形成した第１のパネル銅めっき導体（３ｂ）の上に銅以外の異種金属によるパターンめっきをして所定箇所にめっきマスク６以外に部分的に所定形状の第１の異種金属めっき導体（５ａ）を部分的に形成する。
【００１８】
それから図３（ｆ）に示すように第１の異種金属めっき導体（５ａ）を形成した後、めっきマスク６であるドライフィルムを剥離する。
つまり本例は貫通導通穴４と上部表面の所定箇所に所定形状の第１の異種金属めっき導体（５ａ）（本例では電解金めっきで厚み０．５μｍの部分金めっき）を形成したが、この第１の異種金属めっき導体（５ａ）は両面に形成してもよい。
これまでの工程で平坦な同一基材面に（銅箔＋パネル銅めっき＋銅以外の異種金属による部分パターンめっき）からなる第１の厚み導体を形成するものである。従って、本例では第１の厚み導体の導体厚みは約３０μｍ〜３５μｍとした。
【００１９】
図４に基づいて本発明実施例１の配線基板の後半の製造工程を説明する。
図４（ｇ）は前記で説明したように[銅箔３ａ＋第１のパネル銅めっき導体（３ｂ）＋銅以外の第１の異種金属めっき導体（５ａ）]で第一の厚み導体７となるめっき処理を施した後、この上と貫通導通穴４内に全面的に被覆する全面にパネル銅めっきを施し、第２のパネル銅めっき導体（３ｃ）を形成する。この第２のパネル電解銅めっき厚みは２０μｍとした。
次に図４（ｈ）に示すように、図３（ｄ）と同様に銅張積層板２の第２のパネル銅めっき導体（３ｃ）の上部にドライフィルムをラミネートし所定模様のパターンフィルムマスクを重ねて露光し現像することにより次の異種金属めっき用の所定形状の第２のめっきマスク６を形成する。
【００２０】
その後図４（ｉ）に示すように銅張積層板２に形成した第２のパネル銅めっき導体（３ｃ）の上で、かつ第２のめっきマスク６が形成されている以外の箇所に部分的に異種金属によるパターンめっき（本例では電解金めっきで厚み０．５μｍ）をしてめっきマスク６以外に部分的に所定形状の第２の異種金属めっき導体（５ｂ）を形成する。
それから図４（ｊ）に示すように第２の異種金属めっき導体（５ｂ）を形成した後、めっきマスク６であるドライフィルムを剥離する。
従って[銅箔３ａ＋第１のパネル銅めっき導体（３ｂ）＋第２のパネル銅めっき導体（３ｃ）＋異種金属めっき導体（５ｂ）]からなる平坦部の第二の厚み導体８のベース導体厚みは約５０μｍ〜５５μｍとなった。
【００２１】
その後、図４（ｋ）に示すように銅張積層板２の所定箇所に部分的に所定形状で形成された第１の異種金属めっき導体（５ａ）と第２の異種金属めっき導体（５ｂ）をエッチング用マスクとして、不要な銅めっきと銅箔を一回のエッチング処理で除去して所定形状の（金属銅＋銅以外の異種金属めっき）からなる（第一の厚み導体７と第二の厚み導体８）の異なる２段（２種類）の厚み導体を階段状に近接又は連接して形成することができる。
この異種金属めっきを厚み０．３μｍ以上にするとフィルムマスクでは不安定で耐えられない厚い金属銅（例：銅厚５０μｍ以上）を溶解除去するエッチングにも耐えられ、品質信頼性の確保が可能となる。
なお、エッチング処理で２種類以上の厚み導体を階段状に形成してから段差導体の側面（厚み側面）や貫通導通穴４の端面の銅金属が露呈している部分を異種金属めっきで被覆するため第３の異種金属めっきを施してもよい。
【００２２】
この銅以外の異種金属めっきは所望する厚み導体を形成する部分的なパターンめっきをするためニッケル、金、銀、ロジュームの何れか一つを含む金属が良好で該異種金属めっきを所定の模様に形成したパターンめっきをエッチング用マスクとする回路形成方法でもある。
配線基板の片面側のみに段差の異なる２段（２種類）以上の厚み導体を立体的に形成し、反対面（裏面）には通常配線基板と同じく段差のない信号回路、配線回路を主体に平面回路を形成してもよい。
【００２３】
また、本発明のプリント配線基板の製造方法では図４（ｊ）に示す第２の異種金属めっき導体を形成し、第２の異種金属めっきマスク６であるドライフィルムを剥離した後、図４（ｇ）で示すパネル銅めっき工程、図４（ｈ）に示す異種金属めっき用のめっきマスクを形成する工程、図４（ｉ）に示す異種金属めっき導体を形成する工程、図４（ｊ）に示すめっきマスクであるドライフィルムを剥離する工程を繰り返し第三の厚み導体９のベース導体を形成した後で図４（ｋ）に示す不要な金属銅（銅めっきと銅箔）を一回のエッチング処理をして第三の厚み導体９を形成しても良い。（図面は省略）
さらに図４（ｇ）〜図４（ｊ）の工程を順次繰り返し第四の厚み導体、第五の厚み導体と複数の厚さの異なる厚み導体を階段状、又は千鳥足状に形成することが可能である。
【００２４】
図１は、本発明の実施例１の２段（２種類）の厚み導体を有する配線基板の一部の拡大断面図である。
基材厚０．１ｍｍ、銅箔３ａ（18μｍ）の両面銅張積層板２の両面にパネル銅めっき（めっき厚１５μｍ）を施し第１のパネル銅めっき導体（３ｂ）を形成することにより貫通導通穴４（めっきスル−ホ−ル）を形成したものである。
【００２５】
配線基板の両面にある第１のパネル銅めっき導体（３ｂ）からなる両面の外層導体はこの貫通導通穴４（めっきスル−ホ−ル）の内壁のスル−ホ−ルめっき導体である第１のパネル銅めっき導体（３ｂ）と第１の異種金属めっき導体（５ａ）、および第２のパネル銅めっき導体（３ｃ）と第２の異種金属めっき導体（５ｂ）とで電気的に接続される。
ただし、図４（ｇ）で示す第２のパネル銅めっき工程でドライフィルムを第２のパネル銅めっきマスクとして貫通導通穴４（スル−ホ−ル穴）や配線基板の裏面を銅めっきマスクして被覆して第２のパネル銅めっきを形成しなくてもよい。
【００２６】
本発明の実施例１のプリント配線基板１には[銅箔３ａ＋第１の銅めっき導体（３ｂ）＋第１の異種金属めっき導体５ａ]で構成された第一の厚み導体７と、この第一の厚み導体７に近接又は連接して[銅箔３ａ＋第１の銅めっき導体（３ｂ）＋第２の銅めっき導体（３ｃ）＋第２の異種金属めっき導体５ｂ]で構成された第二の厚み導体８との異なる厚み導体を配線基板１の上面に２段の階段状に設けた配線基板１とするものである。
【００２７】
また、第二の厚み導体８は[銅箔３ａ＋第１の銅めっき導体（３ｂ）＋第１の異種金属めっき導体５ａ＋第２の銅めっき導体（３ｃ）＋第２の異種金属めっき導体５ｂ]でサンドエッチ状態で構成しても良い。（図面表示なし）
従って、（銅めっき＋銅以外の異種金属めっき）の構成で厚みの異なる２種類以上の導体を部品素子を搭載する領域（エリア）内に集約して階段状に配置し、このエリア上に接点機能や操作機能、又は表示機能などをさせる機能部品を搭載するベースとなる配線基板１である。
【００２８】
つまり、厚みの異なる段差のある厚み導体を少なくても二段の階段状に近接又は連接して形成する配線基板１であり、第一の厚み導体７のエリア内に貫通導通穴４を配置し形成した例を示すものである。第二の厚み導体８は第一の厚み導体７に近接して形成してあるが、この部分を接点機能や操作機能、表示機能などをさせるための機能部品との組み合わせ要求により電気的に接続しても、接続しなくても良く、また第一の厚み導体７に第二の厚み導体８を部分的に重ねたり、第一の厚み導体７と第二の厚み導体８を同心状、偏心状に配置することもできる。
【００２９】
図２は本発明の実施例２の三段の厚み導体を有する配線基板の断面図である。
まず、図２に示すように、図１の本発明の実施例１の第一の厚み導体７のエリア内に貫通導通穴４を配置し形成し、第二の厚み導体８は第一の厚み導体７に近接して形成して段差の異なる厚み導体を二段の階段状に近接して形成してある。
【００３０】
前記第二段の厚み導体を覆う（パネル銅めっき＋銅以外の異種金属による部分パターンめっき）からなる第三段の厚み導体を形成する工程と、この他に[銅箔３ａ＋第１の銅めっき導体（３ｂ）＋第２の銅めっき導体（３ｃ）＋第３の銅めっき導体（３ｄ）＋第３の異種金属めっき導体５ｃ]で構成された第三の厚み導体９を平坦な同一基材面に段差の異なる厚み導体を３段の階段状に近接又は連接して形成した配線基板１である。
【００３１】
また、第三の厚み導体９を[銅箔３ａ＋第１の銅めっき導体（３ｂ）＋第２の銅めっき導体（３ｃ）＋第２の異種金属めっき導体５ｂ]の構成でなる第二の厚み導体８の上面にプラスして第３の銅めっき導体（３ｄ）を重ねてパネル銅めっきを形成してから、前記の部分に部分的に第３の異種金属めっき導体５ｃを重ねる構成にして[銅箔３ａ＋第１の銅めっき導体（３ｂ）＋第２の銅めっき導体（３ｃ）＋第２の異種金属めっき導体５ｂ＋第３の銅めっき導体（３ｄ）＋第３の異種金属めっき導体５ｃ]を連接して形成し、この銅張積層板２の全体を一回でエッチングすることにより平面図視で同一のパターンエリア内に第二の厚み導体８と第三の厚み導体９とを部分的に重ね絶縁間隙なしに接触させ階段状に連接した段差部分を形成し、複雑な段差を有する段差構造が可能となる。
平面図視で同一種類の部品素子搭載エリア内のＸ−Ｙ平面において、導体厚みの異なる複雑な段差を自由自在（ランダム）に配置する三次元の立体構造が可能となる。
【００３２】
また、同一の部品素子搭載エリア内に第一の厚み導体７と第二の厚み導体８とを接触させ階段状に連接した段差部分を形成してもよく、また第一の厚み導体７と第二の厚み導体８と第三の厚み導体９とを全ての厚みの異なる厚み導体を接触させ階段状に連接した３段からなる段差部分を形成することもできる。つまり、傾斜のついた階段状の凹部が形成できる。（図面表示なし）
【００３３】
この異種金属めっきは所望する厚み導体を形成する部分的なパターンめっきとしてニッケル、金、銀、ロジュームの何れか一つを含む、又は必要に応じてＮｉめっき−金めっき（Ａｕ）、Ｎｉめっき−銀めっき（Ａｇ）などの追加めっき処理をすることもできる。
なお、必要に応じて各種選択し接点機能や操作機能の他に搭載部品の要求性能（ワイヤーボンデング、バンプ接続、面付接続、ディスクリート部品接続など）に対応し複雑な段差と接続ランド（面付ランド、ワイヤ−ボンデングランド、バンプ接続ランド等）を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明実施例１の２段の厚み導体を有する配線基板の断面図である。
【図２】本発明実施例２の３段の厚み導体を有する配線基板の断面図である。
【図３】本発明実施例１の配線基板の前半の製造工程を説明する断面図である。
【図４】本発明実施例１の配線基板の後半の製造工程を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…配線基板、２…銅張積層板、３…銅めっき導体、４…貫通導通穴、５…異種金属めっき導体、６…めっきマスク、７…第一の厚み導体、
８…第二の厚み導体、９…第三の厚み導体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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