(57)【要約】【課題】銅回路パターンを形成する際に、膜厚を揃えて膜厚分布を均一にし、生産性が向上したプリント基板の製造方法及びこれを用いたプリント基板を提供する。【解決手段】銅シート２の両面に配線パターンとなる第１の開口部を有する第１のレジスト４を形成し、前記第１の開口部を通じて露出した前記銅シート２の部位に銅めっきし、前記銅シート２の両面に前記配線パターンからなる銅回路７を形成し、前記第１のレジスト４を除去し、前記銅シート２の片面に絶縁基材を積層し、前記銅シートにおける前記銅回路以外の部位を除去する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅シートの両面に配線パターンとなる第１の開口部を有する第１のレジストを形成し、
前記第１の開口部を通じて露出した前記銅シートの部位に銅めっきし、
前記銅シートの両面に前記配線パターンからなる銅回路を形成し、
前記第１のレジストを除去し、
前記銅シートの片面に絶縁基材を積層し、
前記銅シートにおける前記銅回路以外の部位を除去することを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１のレジストを形成するに先立ち、前記銅シートを準備する工程を更に含み、
前記工程は、
板状の支持体の片面に対し、この片面を露出させる開口域を有し且つこの開口域が少なくともメッシュパターンとなる第２の開口部を含んでなる第２のレジストを形成し、
前記開口域を通じて露出した支持体に銅めっきし、
前記支持体の片面に前記メッシュパターンに対応するメッシュパターン部を有した銅シート材を形成し、
前記銅シート材から前記第２のレジスト及び前記支持体を除去して前記銅シートを形成することを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項３】
前記第１のレジストを形成するに先立ち、前記銅シートを準備する工程を更に含み、
前記工程は、
板状の支持体の片面に積層された銅薄膜に対し、この銅薄膜の片面を露出させる開口域を有し且つこの開口域が少なくともメッシュパターンとなる第２の開口部を含んでなる第２のレジストを形成し、
前記開口域を通じて露出した前記銅薄膜をエッチングにて除去し、
前記支持体の片面に前記メッシュパターンに対応するメッシュパターン部を有した銅シート材を形成し、
前記銅シート材から前記第２のレジスト及び前記支持体を除去して前記銅シートを形成することを特徴とする請求項１に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項４】
前記第２又は３のレジストを形成する際に、前記メッシュパターンとなる前記第２の開口部が将来銅回路を形成すべき部位にのみ形成されるようにすることを特徴とする請求項２に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載のプリント基板の製造方法を用いたプリント基板であって、
前記銅回路に前記銅シートが含まれていることを特徴とするプリント基板。
【請求項６】
請求項２〜４のいずれかに記載のプリント基板の製造方法を用いたプリント基板であって、
前記銅回路が前記メッシュパターン部を含んでいることを特徴とするプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜厚が揃ったパターンを有し、生産性が向上したプリント基板の製造方法及びこれを用いたプリント基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば厚さ７０μｍ以上の銅箔をエッチングで回路形成をすると、回路断面形状は、エッチファクター（サイドエッチングの現象）により、台形形状若しくはそろばん玉形状（回路の両面側からエッチングをしたとき）になってしまう。このため、回路設計上このサイドエッチ現象を考慮しなければ、経済性はもとより回路機能を損なうことになっていた。
【０００３】
回路間隔は最低でも銅膜厚分が必要（好ましくは銅膜厚の２倍）で、基板の大きさ・多層構造での絶縁樹脂の埋め込み性・部品実装性能・基板加工性能等、品質・経済性を損なう問題がある。すなわち、厚銅回路パターンを有するプリント基板の場合、その回路パターンの隣り合う間隔は、最低でも厚銅回路パターンの厚さと同じ間隔が必要（厚銅の場合、エッチング方式での回路間隔は通常銅膜厚の２倍）となるので、厚銅になればなるほど基板が大型化してしまう。
【０００４】
また、薄い銅箔を絶縁材の表面に貼り付けた銅張積層板等に、電解銅めっきにより厚銅箔回路を形成する方法もあるが、電解堆積速度の高速化、これに伴う堆積膜厚分布のばらつき、パターンめっき用めっきレジストに、膜厚の極端に厚いフォトレジストが必要とされること等の新たな課題が残る。すなわち、上記銅張積層板からスタートするプリント基板の製造は、手間がかかり面倒であり、現実的にこれを行うための最良の方法には至っていない。
【０００５】
一方で、多孔シートからスタートするプリント導電シートが特許文献１に開示されている。この特許文献１の内容は、多孔シートの周囲をめっきで包み込むようにパターンを形成するので、これらの接着を確実なものとし、剥離することを防止するものである。しかしながら、銅回路中に多孔シートが異種材料として残留するため、銅の導体としての電気特性に悪影響を及ぼす可能性がある。また、非回路部にある金属繊維をエッチングで除去する場合、繊維が太いため、（例えば銅の場合は５０μｍ以上）エッチングに時間がかかる。したがってフラッシュエッチング法（銅回路部の銅厚と非回路部の銅厚の差を利用してエッチングにより非回路部の銅を除去する方法）が採用できない。このことは、回路部にエッチングレジストを形成してエッチングするという煩雑な方法を取らざるを得ず、生産性が著しく低下する。さらには、エッチング前において、銅シートの片面に絶縁基材を積層する際、積層板の絶縁機材の中に一部の金属繊維が埋め込まれたような形状になる。したがって、非回路部をエッチングで除去する場合にエッチング液に露出されず、除去することができない。これが回路間の短絡となり、回路の信頼性を著しく損なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２７９９４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来技術を考慮したものであって、銅回路パターンを形成する際に、膜厚を揃えて膜厚分布を均一にし、生産性を向上することができるプリント基板の製造方法及びこれを用いたプリント基板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】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１の発明では、銅シートの両面に配線パターンとなる第１の開口部を有する第１のレジストを形成し、前記第１の開口部を通じて露出した前記銅シートの部位に銅めっきし、前記銅シートの両面に前記配線パターンからなる銅回路を形成し、前記第１のレジストを除去し、前記銅シートの片面に絶縁基材を積層し、前記銅シートにおける前記銅回路以外の部位を除去することを特徴とするプリント基板の製造方法を提供する。
【０００９】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、前記第１のレジストを形成するに先立ち、前記銅シートを準備する工程を更に含み、前記工程は、板状の支持体の片面に対し、この片面を露出させる開口域を有し且つこの開口域が少なくともメッシュパターンとなる第２の開口部を含んでなる第２のレジストを形成し、前記開口域を通じて露出した支持体に銅めっきし、前記支持体の片面に前記メッシュパターンに対応するメッシュパターン部を有した銅シート材を形成し、前記銅シート材から前記第２のレジスト及び前記支持体を除去して前記銅シートを形成することを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明では、請求項１の発明において、前記第１のレジストを形成するに先立ち、前記銅シートを準備する工程を更に含み、前記工程は、板状の支持体の片面に積層された銅薄膜に対し、この銅薄膜の片面を露出させる開口域を有し且つこの開口域が少なくともメッシュパターンとなる第２の開口部を含んでなる第２のレジストを形成し、前記開口域を通じて露出した前記銅薄膜をエッチングにて除去し、前記支持体の片面に前記メッシュパターンに対応するメッシュパターン部を有した銅シート材を形成し、前記銅シート材から前記第２のレジスト及び前記支持体を除去して前記銅シートを形成することを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明では、請求項２の発明において、前記第２のレジストを形成する際に、前記メッシュパターン部が将来銅回路を形成すべき部位にのみ形成されるようにすることを特徴としている。
また、請求項５の発明では、請求項１に記載のプリント基板の製造方法を用いたプリント基板であって、前記銅回路に前記銅シートが含まれていることを特徴とするプリント基板を提供する。
【００１２】
また、請求項６の発明では、請求項２〜４のいずれかに記載のプリント基板の製造方法を用いたプリント基板であって、前記銅回路が前記メッシュパターン部を含んでいることを特徴とするプリント基板を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、銅シートの両面に対してそれぞれ銅回路を形成するので、膜厚（めっき厚）のばらつきを抑えることができ、膜厚を揃えることができる。すなわち、同じ電流密度で銅回路を形成する場合、両面から銅回路を形成するのでその時間を半分にできる。片面のみから銅回路を形成するときと同じ時間で形成するとすれば、電流密度は半分になり、均一電着性が向上し、膜厚を揃えることができる。これにより、プリント基板の生産性および品質が向上する。
【００１４】
請求項２の発明によれば、銅回路形成の際、メッシュパターン部を介して銅が電着するので膜厚分布を均一にすることに貢献できる。すなわち、メッシュパターンを構成する孔に電流が回り込み、この部分に電流が集中し、銅の堆積が起こり、したがって膜厚分布の均一化に寄与できる。これにより、メッシュパターンの孔以外の部分の絶縁性を高め、また他の部分への電流集中を抑制でき、膜厚分布の均一性を維持できる。このようなメッシュパターン部を電解めっきで形成することで、薄膜におけるファインメッシュのメッシュパターンの精度を高めることができる。なお、本発明における「メッシュパターン」は、三次元のメッシュ（網目）構造ではなく、孔が多様に分布している二次元的な多孔パターンのことである。
【００１５】
請求項３の発明によれば、銅回路形成の際、メッシュパターン部を介して銅が電着するので膜厚分布を均一にすることに貢献できる。すなわち、メッシュパターンを構成する孔に電流が回り込み、この部分に電流が集中し、銅の堆積が起こり、したがって膜厚分布の均一化に寄与できる。これにより、メッシュパターンの孔以外の部分の絶縁性を高め、また他の部分への電流集中を抑制でき、膜厚分布の均一性を維持できる。このようなメッシュパターン部をエッチング法で形成することで、その形成を安価に行うことができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、メッシュパターン部が銅回路を形成する部分のみに形成、すなわちメッシュパターン部が銅シートの全体ではなく一部に形成される。このため、銅シートの全面にわたってメッシュパターン部が形成された銅シートに比べ、機械的強度（剛性）を高めることができる。また、銅回路形成の工程において、視覚的に銅回路形成部分を捉えることができ、管理上有利である。
【００１７】
請求項５の発明によれば、銅回路は銅シートの両面に対してそれぞれ形成されるので、膜厚（めっき厚）のばらつきを抑えることができ、膜厚を揃えることができる。また、同じ電流密度で銅回路を形成する場合、両面から銅回路を形成するのでその時間を半分にできる。片面のみから銅回路を形成するときと同じ時間で形成するとすれば、電流密度は半分になり、均一電着性が向上し、膜厚を揃えることができる。これにより、プリント基板の生産性および品質が向上する。
【００１８】
請求項６の発明によれば、銅回路がメッシュパターン部を含んでいるため、銅回路形成の際、メッシュパターン部を介して銅が電着するので膜厚分布を均一にすることに貢献できる。すなわち、メッシュパターンを構成する孔に電流が回り込み、この部分に電流が集中し、銅の堆積が起こり、したがって膜厚分布の均一化に寄与できる。これにより、メッシュパターンの孔以外の部分の絶縁性を高め、また他の部分への電流集中を抑制でき、膜厚分布の均一性を維持できる。このようなメッシュパターン部を電解めっきで形成することで、薄膜におけるファインメッシュのメッシュパターンの精度を高めることができ、かつその形成を安価に行うことができる。なお、「プリント基板」には、絶縁基材の片面あるいは両面に回路が形成されている基板や、これらを積層した多層板も含む。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。
【図２】本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。
【図３】本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。
【図４】本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。
【図５】本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。
【図６】本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。
【図７】本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。
【図８】本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。
【図９】本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。
【図１０】本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。
【図１１】本発明に係るプリント基板の製造方法における銅シートの製造を順番に示す概略図である。
【図１２】本発明に係るプリント基板の製造方法における銅シートの製造を順番に示す概略図である。
【図１３】本発明に係るプリント基板の製造方法における銅シートの製造を順番に示す概略図である。
【図１４】本発明に係るプリント基板の製造方法における銅シートの製造を順番に示す概略図である。
【図１５】本発明に係るプリント基板の製造方法における銅シートの製造を順番に示す概略図である。
【図１６】本発明に係るプリント基板の製造方法における銅シートの製造を順番に示す概略図である。
【図１７】本発明に係るプリント基板の製造方法における銅シートの製造を順番に示す概略図である。
【図１８】本発明に係るプリント基板の製造方法で製造された両面板の概略図である。
【図１９】本発明に係るプリント基板の製造方法で製造された別の両面板の概略図である。
【図２０】本発明に係るプリント基板の製造方法で製造された多層板の概略図である。
【００２０】
図１〜図１０は本発明に係るプリント基板の製造方法を順番に示す概略図である。
図１に示すように、板状の支持体１に銅シート２を積層させる。この積層には、支持体１の表面に銅を析出堆積させた場合も含まれる。支持体１としては、鏡面仕上げを施したＳＵＳ板（ＳＵＳベルト）の他、シリコン系樹脂、又はゴム製のキャリアシート等を用いることができる。キャリアシートの例は後述している。次に、図２に示すように、銅シート２上にドライフィルムフォトレジスト３を積層する。このドライフィルムフォトレジスト３の積層は、例えば１１２μｍの厚さを有し、銅シート２に対して加熱及び加圧ロールを用いて行われる。そして、図３に示すように、支持体１を剥離して除去した後、銅シート２の反対側の面（図２でドライフィルムフォトレジスト３を積層した面と反対側の面）にも同様に、ドライフィルムフォトレジスト３を積層する。これにて、銅シート２の両面にドライフィルムフォトレジスト３が形成される。
【００２１】
次に、図４に示すように、銅シートの両面に露光、現像を施して、配線パターンとなる第１の開口部５を有する第１のレジスト４を形成する。具体的には、銅シート２の両面に対し、フォトマスクを介して露光し、銅シート２の４辺の端部から８ｍｍ幅かつ０．６ｍｍ厚のＳＵＳ枠治具を装着し、現像、水洗、乾燥をする。この後、図５に示すように、第１の開口部５に対してパターンめっきを行う。具体的には、めっき装置を用いて、１５ＡＳＤ（Ａ／ｄｍ２）の電流密度にて、銅シート２の片面に約１００μｍ厚の銅をめっき処理する。なお、めっき装置は高速電解機能を有するものを用いてもよい。これにより、両面には配線パターンが銅めっきで形成された銅回路７が盛り上がり、それぞれの配線パターンが銅シート２で連結された中間体６が得られる。なお、銅回路７の幅は約２８０μｍ〜３００μｍである。このように、銅シート２の両面に対してそれぞれ銅回路７を形成するので、膜厚（めっき厚）のばらつきを抑えることができ、銅回路７の膜厚を揃えることができる。特に、厚銅回路を形成する場合において、高い電流密度を用いる必要がなくなるため好ましい。なお、上記で掲げた数値はあくまで一例にすぎず、適宜変更可能である（以下についても同様である）。
【００２２】
そして、図６に示すように、第１のレジスト４を除去して中間体６のみを得る。具体的には、水洗して乾燥した後、ＳＵＳ製両面ネット治具に交換装着し、濃度３重量％の水酸化ナトリウム溶液、液温５０℃、スプレー圧力０．２ＭＰａでスプレー処理を行い、第１のレジスト４を剥離し、水洗する。そして、図７に示すように、次なる加工で中間体６の密着性を上げるために、中間体６に対して多層積層の前に内層銅回路の表面処理に用いられている銅樹脂間密着性向上処理と同じ処理を行ってプロファイル８を形成する。具体的には、中間体６に対して粗面化処理剤で約２μｍエッチ粗化する。この後、図８に示すように、中間体６の片面にキャリアシート９を加圧しながら積層する。キャリアシート９は、例えば屈曲性・耐薬品性のある粘着シートを用いる。例えば、基板実装等で使用されているシリコン系等の耐熱粘着剤を塗布したボンディングキャリアシートを利用してもよい。そして、図９に示すように、中間体６の反対側の面（キャリアシート９を積層した面の反対側の面）に対し、絶縁基材（例えばプリプレグ）１０を積層する。積層前の充填処理は、中間体６の片側の銅回路７が露出している面に印刷用エポキシ樹脂封止材で銅回路７の間隔を充填して行う。この充填操作は、０．１ｍｍ厚の塗膜印刷を施し、これを乾燥硬化して行われる。そして、図１０に示すように、キャリアシートを除去し、中間体６の銅シート２に相当する部分を除去する。具体的には、Ｈ２ＳＯ４＋Ｈ２Ｏ２からなるソフトエッチ液で銅回路７の間における銅シート２をエッチング除去する（フラッシュエッチ）。これにより、プリント基板１１が完成する。このようなプリント基板１１は、上述したように、銅回路７が厚銅であってもその膜厚分布を均一にされたものである。このような効果は、大電流に耐える多層用の内層回路基板として用いたときも同様に発揮される。また、銅回路７はエッチング法で形成していないので、回路断面は確実に矩形形状となり、サイドエッチ現象が生じることはない。
【００２３】
図１１〜図１７は本発明に係るプリント基板の製造方法における銅シートの製造を順番に示す概略図である。なお、以降は上述した第１のレジスト４を形成するに先立ち、銅シート２を準備する工程を説明するものである。
図１１に示すように、板状の支持体１にドライフィルムフォトレジスト３を積層させる。具体的には、粒度＃６００〜＃１２００のサンドブラスト等で仕上げ研磨を施した平滑ＳＵＳ板状に３０μｍ厚のドライフィルムフォトレジストを積層する。この後、図２に示すように、支持体１のドライフィルムフォトレジスト３が積層されている面に将来銅回路７（図５、図１０等参照）を形成する部分のみにメッシュパターンからなる第２の開口部１２を有する第２のレジスト１３を形成する。すなわち、支持体１の片面を露出させる開口域をレジスト１３にて形成し、このうちメッシュパターンが形成された部分が第２の開口部１２となる。具体的には、メッシュパターンは幅５０μｍの線がクロスしたものである。
【００２４】
そして、図１３に示すように、開口域から露出している支持体１上にパターンめっきを施し、銅めっき１４を積層する。これは、例えば電流密度１０ＡＳＤ（Ａ／ｄｍ２）で厚さ約１１μｍの銅めっき１４が施される。そして、図１４に示すように、めっき処理の電解終了後、第２のレジスト１３を専用の剥離剤で除去し、水洗、乾燥する。これにより、将来銅回路７（図５、図１０等参照）が形成される部分のみにメッシュパターンからなるメッシュパターン部１５がある銅シート２が形成される。この後の工程は、上述した図２以降と同様の工程を経て本発明に係るプリント基板１１が形成される。すなわち、銅シート２の片面にドライフィルムフォトレジスト３を積層し（図２に対応する図１５）、支持体１を除去し、この除去した面に同様にドライフィルムフォトレジスト３を積層し（図３に対応する図１６）、そして配線パターンからなる第１の開口部５を有する第１のレジスト４を形成する（図４に対応する図１７）。以降は上述した図５〜図１０の工程を経る。
【００２５】
このように、上述したプリント基板の製造（図１〜図１０）と異なる点は、銅シート２がメッシュパターン部１５を有していることである。このようにメッシュパターン部１５があることで、銅回路７形成の際、メッシュパターン部１５を介して銅が電着するので膜厚分布を均一にすることに貢献できる。すなわち、メッシュパターンを構成する孔に電流が回り込み、この部分に電流が集中し、銅の堆積が起こり、したがって膜厚分布の均一化に寄与できる。これにより、メッシュパターンの孔以外の部分の絶縁性を高め、また他の部分への電流集中を抑制でき、膜厚分布の均一性を維持できる。このようなメッシュパターン部１５を電解めっきで形成することで、薄膜におけるファインメッシュのメッシュパターンの精度を高めることができる。また、このメッシュパターン部１５が銅回路７を形成する部分のみに形成、すなわちメッシュパターン部１５が銅シート２の全体ではなく一部に形成される。このため、銅シートの全面にわたってメッシュパターン部が形成された銅シートに比べ、機械的強度（剛性）を高めることができる。また、銅回路形成の工程において、視覚的に銅回路形成部分を捉えることができ、管理上有利である。
【００２６】
なお、メッシュパターン部１５の有無にかかわらず、銅シート２を用いて製造されたプリント基板１１として、上述した図１０では片面板の例を示している。しかしながら本発明は、以下に示す両面板や多層板からなるプリント基板にも当然適用可能である。すなわち、図９の状態で絶縁基材１０の両面に中間体６を積層すれば、図１８に示すような両面板、あるいは図１９に示すようなスルーホールめっき１６が施された両面板からなるプリント基板１１が形成される。本発明に係るこのような両面板や片面板を組み合わせたり、あるいはこれらと公知の製造方法で製造された両面板や片面板を組み合わせたりしてこれらを複数積層し、図２０に示すような多層板（図では図１０の片面板を両外層に、図１８の両面板を内層とした多層板）からなるプリント基板１１を形成することもできる。
【００２７】
一方で、メッシュパターン部１５はパターンめっき法だけでなく、エッチング法を用いて形成してもよい。この場合は、銅薄膜を用意し、メッシュパターン部１５を形成するようにエッチング処理する。具体的には、銅薄膜上に積層されたレジストに対し、上述した第２の開口部１２を開口をエッチングにて形成し、この開口部分から露出する銅薄膜をエッチング処理して除去し、最後にレジストを除去する。これにより、上述したメッシュパターン部１５を有する銅シート２と同様のものを得ることができ、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２８】
１  支持体
２  銅シート
３  ドライフィルムフォトレジスト
４  第１のレジスト
５  第１の開口部
６  中間体
７  銅回路
８  プロファイル
９  キャリアシート
１０  絶縁基材
１１  プリント基板
１２  第２の開口部
１３  第２のレジスト
１４  銅めっき
１５  メッシュパターン部
１６  スルーホールめっき
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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