(57)【要約】      （修正有）【課題】高精密度と向上された歩留まりを提供できる印刷回路基板のカバーレイ形成方法の提供。【解決手段】印刷回路基板のカバーレイ形成方法は、回路パターンが形成された基板１０を提供する段階と、インクジェット方式により基板１０に保護インク４０を選択的に塗布する段階とを含み、高分子インクをインクジェットで塗布して軟性回路基板のカバーレイを形成するので、複雑な形状のカバーレイを容易に具現することができる。【選択図】図３
2008091922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）回路パターンが形成された基板を提供する段階と、及び
（ｂ）インクジェット方式を用いて、前記基板に保護インクを選択的に塗布する段階と
を含む印刷回路基板のカバーレイ形成方法。
【請求項２】
前記保護インクを濾過する段階をさらに含む請求項１に記載の印刷回路基板のカバーレイ形成方法。
【請求項３】
前記保護インクは、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、エポキシ樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂からなる群より選ばれる一つ以上を含む材質からなることを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板のカバーレイ形成方法。
【請求項４】
（ｃ）前記保護インクを硬化させる段階をさらに含む請求項１に記載の印刷回路基板のカバーレイ形成方法。
【請求項５】
前記段階（ｃ）は、前記保護インクに熱または紫外線を供給することにより行われることを特徴とする請求項４に記載の印刷回路基板のカバーレイ形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷回路基板のカバーレイ形成方法（Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ｃｏｖｅｒ  ｌａｙ  ｏｆ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷回路基板は、高分子樹脂上の銅箔を結合した銅箔積層板（ＣＣＬ）にフォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏ−ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程を用いて回路パターンを形成して製造される。形成された回路を保護するためには、感光性樹脂であるソルダレジスト（ｓｏｌｄｅｒ  ｒｅｓｉｓｔ）を用いて回路表面に薄膜を形成した後、露光及び現像を経て通常の回路の緑色を呈するカバーレイを形成する。
【０００３】
最近、柔軟性が要求される分野に使用される軟性（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）回路基板の使用が増加している。軟性回路基板は、通常のリジド（ｒｉｇｉｄ）基板において用いられるエポキシ樹脂の代わりにポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）など高耐熱性を有しながら柔軟性がよい高分子素材を用い、銅箔と結合した軟性銅箔積層板（ＦＣＣＬ）を用いて製造する。ＦＣＣＬもフォトリソグラフィ（ｐｈｏｔｏ−ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程を用いて回路パターンを形成し、形成された回路パターンはカバーレイ（ｃｏｖｅｒ  ｌａｙ）と呼ばれる保護層を用いて保護する。
【０００４】
カバーレイは、ＦＣＣＬに使用される樹脂と同一のポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）に接着剤を結合した構造であり、カバーレイを、熱圧着を用いて軟性回路基板に付着させる。
【０００５】
軟性回路基板は、その特性上、柔軟性を必要とする製品に使用され、形状において曲線及び多様な形態への応用が多い。現在、カバーレイは、製品形状を作った後、軟性回路基板に仮接させて、熱を用いて積層（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）させ付着するが、この工程の大部分が手作業で行われるので、効率が落ち、正確度や収率もよくないという問題点がある。
【０００６】
図１は、カバーレイの一例を示す断面図である。図１を参照すると、ポリイミドフィルム１、接着層２、回路パターン４が形成された基板３、部品を実装するためのパッド５、開放された端子部６が示されている。
【０００７】
図１を参照して説明すると、この例においてカバーレイは一般的にポリイミドフィルム１と接着層２とで構成されている。ポリイミドは１２．５ミクロン乃至２５ミクロンの間の製品が多用されている。接着層２としては、通常エポキシなど熱により硬化される熱硬化性材料が多用される。接着層の厚さは、形成された回路のエッチング部分を充填しなくてはならなく、回路の厚さに応じて変わる。
【０００８】
カバーレイにおいて、回路の連結や部品を実装するための部分５は、カバーレイで覆われないように露出しなくてはならないが、このような部分は、カバーレイにてパンチなどを用いてオープンすることで裁断可能である（Ｃｏｖｅｒ  ｌａｙ  ｗｉｎｄｏｗ  ｐｕｎｃｈｉｎｇ）。
【０００９】
カバーレイのパンチングされたウィンドウを軟性回路基板と整列させて縁を仮接し、熱圧着（ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ）を用いて付着する。カバーレイの整列と仮接は、手作業による場合が多いため、長基間かかるし、製品不良の要因となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、高分子インクをインクジェットを用いて塗布して軟性回路基板のカバーレイを形成することにより、精密度や収率が向上されたカバーレイ形成方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、（ａ）回路パターンが形成された基板を提供する段階と、及び（ｂ）インクジェット方式を用いて基板に保護インクを選択的に塗布する段階とを含む印刷回路基板のカバーレイ形成方法が提供される。
【００１２】
基板に保護インクを塗布する前に、保護インクを濾過する段階をさらに行うことができ、保護インクとしては、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、エポキシ樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂からなる群より選ばれる一つ以上を含む材質からなることができる。
【００１３】
基板に保護インクを塗布した後、保護インクを硬化させる段階をさらに行うことができ、保護インクの硬化は保護インクに熱または紫外線を供給することにより果たすことができる。
【００１４】
上述した以外の別の実施形態、特徴、利点が以下の図面、本発明の特許請求の範囲を含んで発明の詳細な説明により明確になるだろう。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の好ましい実施例による印刷回路基板のカバーレイ形成方法は、高分子インクをインクジェットを用いて塗布して軟性回路基板のカバーレイを形成することにより、複雑な形状のカバーレイを容易に具現することができ、高精密度や向上した収率を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明による印刷回路基板のカバーレイ形成方法の好ましい実施例を添付図面を参照して詳しく説明するが、添付図面を参照して説明することにおいて、同一であるか対応する構成要素は同一の図面番号を付与し、これに対する重複される説明は略する。
【００１７】
図２は、本発明の好ましい一実施例によるカバーレイ形成方法を示す順序図であり、図３は、本発明の好ましい一実施例によるカバーレイ形成方法を示す工程図である。図３を参照すると、回路パターン２０が形成された基板１０、インクジェットヘッド３０、保護インク４０が示されている。
【００１８】
段階Ｓ１は、回路パターン２０が形成された基板１０を提供する段階である。基板１０には回路パターン２０が形成されており、回路パターン２０は、以後電気的信号を伝達する機能をする。このような回路パターン２０を保護するためにカバーレイを形成する。
【００１９】
段階Ｓ２は、インクジェット方式を用いて基板１０に保護インク４０を選択的に塗布する段階である。段階Ｓ２に対して具体的に説明する前に、本実施例で用いる圧電方式のインクジェットヘッドに対して図４を参照して簡単に説明する。
【００２０】
図４は、圧電方式のインクジェットヘッド３０を示す断面図である。図４を参照すると、リザーバ３１、リストリクタ３２、チャンバー３３、ノズル３４、振動板３５、圧電素子３６、電源３７が示されている。
【００２１】
リザーバ３１は保護インクを収容し、以下で説明するリストリクタ３２を介してチャンバー３３に保護インクを提供する。
【００２２】
リストリクタ３２は、リザーバ３１と、後で説明するチャンバー３３とを互いに連通させて、リザーバ３１からチャンバー３３に保護インクを供給する流路としての機能をする。リストリクタ３２は、リザーバ３１より小さい断面積を有するように形成され、圧電素子３６により振動板３５が振動する場合、リザーバ３１からチャンバー３３に供給される保護インクの量を調節することができる。
【００２３】
チャンバー３３は、リストリクタ３２に繋がってリザーバ３１と連通する。また、リストリクタ３２に繋がった側面の他側面はノズル３４に繋がる。このような構造により、リザーバ３１から保護インクの供給を受け、これをまたノズル３４に供給することで印刷作業ができるようになる。
【００２４】
一方、チャンバー３３は、一面が振動板３５によりカバーされ、チャンバー３３の位置に対応する振動板３５の上面には圧電素子３６が結合される。
【００２５】
圧電素子３６は、チャンバー３３の位置に対応する振動板３５の上面に結合されて、電源３７により振動を発生する手段である。圧電素子３６は、圧電素子３６に供給される電圧により振動を発生し、振動板３５を介してチャンバー３３に圧力を供給する。
【００２６】
ノズル３４は、チャンバー３３に繋がり、チャンバー３３から保護インクの供給を受けて保護インクを噴射する機能をする。圧電素子３６により発生した振動が振動板３５を介してチャンバー３３に伝達されると、チャンバー３３には圧力がかけられ、この圧力によりノズル３４が保護インクを噴射できるようになる。
【００２７】
一方、本実施例ではインクジェットヘッドとして、上述した構造を有する圧電方式のインクジェットヘッドを提示したが、必ずこれに限らず、設計者または使用者の必要に応じて多様な形態のインクジェットヘッドを適用することができる。
【００２８】
保護インク４０は、回路パターンが形成された基板１０に塗布され、後述する段階Ｓ３を通して硬化されることによりカバーレイを形成するものであって、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、エポキシ樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂の中の少なくとも一つを含む材質からなることができる。その他にもインクジェットヘッドを用いて吐出できる性質のものであれば、多様にその成分を変更して適用することもできる。本実施例では保護インクの一例としてポリイミドを提示して説明する。
【００２９】
ポリイミドは、主鎖（Ｍａｉｎ  ｃｈａｉｎ）にイミド基があるものを言う。このようなポリイミドは機械的な特性として、高圧縮強度、耐衝撃強度、引張強度を示し、電気的特性として、低誘電率、高電気抵抗を示す特徴がある。また、耐熱性と耐熱酸化性及び耐化学性が優れ、低熱膨脹性を示す。
【００３０】
一方、保護インク４０は、上述したポリイミドのような高分子を溶媒中に分散させた形態や、高分子単量体が溶媒中に分散している形態、または、高分子の単量体からなった形態などがあり得る。
【００３１】
溶媒を用いて単量体や高分子を分散させた形態の保護インクは、粘度が低いのでインクジェットを用いて塗布することが容易であり、塗布の後に熱により溶媒の蒸発及び重合が起きるので工程を単純化できるという長所がある。一方、高分子の単量体からなった形態の保護インクは、１０ミクロン以上であり、接着力及び強度が優れるという長所がある。
【００３２】
このように保護インクの形態は、設計者または使用者の必要に応じて多様に変更して適用することができる。
【００３３】
一方、インクジェット方式により保護インク４０を噴射する前に、インクジェットヘッドのノズルが支えるおそれのある大きい粒子を除去するための適切な濾過過程を行うことが好ましい。
【００３４】
また、保護インク４０の表面付着力を向上し、接触角を調節するために、基板１０の表面に適切な表面洗浄過程、または表面処理過程を行ってもよい。表面洗浄方法としては、有機溶媒やアルカリ洗浄液を用いて汚染物質を洗浄する方法や、クロム酸、硫酸、塩酸などの酸性物質を用いたエッチング方法、また、研磨及びショットブラスト（ｓｈｏｔ  ｂｌａｓｔ）のような物理的方法、電気化学的方式による酸化被膜処理（ａｎｏｄｉｚｉｎｇ）方法、イオンまたはプラズマによる汚染物質除去方法などを用いてもよく、その他、一般的な汚染物質除去方法を用いてもよい。
【００３５】
基板１０と保護インク４０との間の接着力を向上するために、インクジェットノズルからの噴射工程の前に、基板１０の表面に付着向上剤処理を行ってもよい。
【００３６】
このように予め処理された基板の表面にインクジェット方式を用いて濾過された保護インク４０を塗布する。
【００３７】
段階Ｓ３は、保護インク４０を硬化する段階である。これは、カバーレイを形成するために塗布された保護インク４０は、液状またはペースト状態であるので、後の回路パターン２０を保護するカバーレイとしての機能を果たすためには硬化された方がよいからである。
【００３８】
保護インクを硬化させる方法としては、熱供給または紫外線供給などを提示できる。より具体的に説明すると、保護インクが、高分子を溶媒中に分散させた形態である場合には、２００℃程度で約３０分間熱処理をすることにより、溶媒を蒸発させ保護インクを硬化させることができる。また、保護インクが、高分子の単量体が溶媒中に分散されている形態であるか、または高分子の単量体からなる形態である場合には、保護インクに熱または紫外線を供給して単量体を高分子化させることにより、保護インクを硬化させることができる。
【００３９】
図５は、インクジェット方式により塗布された溶媒型ポリイミドインク、すなわち、保護インク４０のイメージを示す写真である。図５の（ａ）は１００Ｖの駆動電圧を印加した時のイメージであり、図５の（ｂ）は（ａ）を拡大した写真である。また、図５の（ｃ）は７０Ｖの駆動電圧を印加した時のイメージであり、図４の（ｄ）は（ｃ）を拡大した写真である。
【００４０】
カバーレイは、回路パターン２０を保護するために開放される領域を除き、面に形成する場合が多いが、図５ではインクジェットを用いた微細形状の具現能力を確認するために線形状のイメージを形成した。
【００４１】
図５から確認できるように、インクジェット方式を用いる場合、駆動電圧などの駆動パラメータを調節することで、塗布されるインク液滴の大きさを調節することができる。塗布されるインクの液滴は、基板の表面で通常３００％以上広がるが、上述したように表面処理を行うことにより広がり性を抑制することができ、微細な形状を容易に具現できるようになる。
【００４２】
上記のように、インクジェットは、ドロップオンディマンド（ｄｒｏｐ  ｏｎ  ｄｅｍａｎｄ）方式により、所望する所に所望する量の物質を的確に塗布できるという長所がある。パターン形成のために、マスクを必要としない直接印刷（ｄｉｒｅｃｔ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）方式を用いながら、多様な物質を同時に塗布することができ、段差がある所にも印刷できるという長所がある。
【００４３】
上述した実施例以外の多くの実施例が本発明の請求の範囲内に存在する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】カバーレイの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の好ましい一実施例によるカバーレイ形成方法を示す順序図である。
【図３】本発明の好ましい一実施例によるカバーレイ形成方法を示す工程図である。
【図４】圧電方式のインクジェットヘッドを示す断面図である。
【図５】インクジェット方式により塗布された溶媒型ポリイミドインクのイメージ写真である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  基板
２０  回路パターン
３０  インクジェットヘッド
４０  保護インク
【図１】
2008091922.tif 000003
【図２】
2008091922.tif 000004
【図３】
2008091922.tif 000005
【図４】
2008091922.tif 000006
【図５】
2008091922.tif 000007