(57)【要約】【課題】極めて薄いプリント回路を形成する。【解決手段】錫めっき鋼板４３に置換めっきにより銅４４を析出させ、その上に配線回路４７をパターン形成する。形成された配線回路４７の上に電子部品５０とのコンタクト部を除いて絶縁層４８を形成し、コンタクト部にははんだペースト４９を印刷する。はんだペースト４９の上に電子部品５０を搭載する。錫めっき鋼板４１を誘導加熱してはんだペースト４９と電子部品５０とを接合すると共に、配線回路４７を錫めっき鋼板４１から分離する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
錫めっき鋼板に置換めっきにより銅を析出させる工程と、
前記銅が析出された錫めっき鋼板上に配線回路をパターン形成する工程と、
前記錫めっき鋼板を加熱して前記配線回路を前記錫めっき鋼板から分離する工程と
を備えたことを特徴とするプリント回路の製造方法。
【請求項２】
前記配線回路をパターン形成する工程は、
前記銅が析出された錫めっき鋼板上にめっきレジスト層をパターン形成する工程と、
前記レジスト層がパターン形成された錫めっき鋼板に銅めっきによって前記配線回路を形成する工程と、
前記配線回路の上に絶縁層を形成する工程と
を備えたものであることを特徴とする請求項１記載のプリント回路の製造方法。
【請求項３】
前記錫めっき鋼板を加熱する工程は、前記錫めっき鋼板を誘導加熱する工程であることを特徴とする請求項１又は２記載のプリント回路の製造方法。
【請求項４】
錫めっき鋼板に置換めっきにより銅を析出させる工程と、
前記銅が析出された錫めっき鋼板上に配線回路をパターン形成する工程と、
前記形成された配線回路の上に電子部品とのコンタクト部を除いて絶縁層を形成する工程と、
前記コンタクト部の上に電子部品を搭載する工程と、
前記錫めっき鋼板を加熱して前記配線回路と電子部品とを接合すると共に前記配線回路を前記錫めっき鋼板から分離する工程と
を備えたことを特徴とする実装プリント回路の製造方法。
【請求項５】
前記配線回路をパターン形成する工程は、
前記銅が析出された錫めっき鋼板上にめっきレジスト層をパターン形成する工程と、
前記レジスト層がパターン形成された錫めっき鋼板に銅めっきによって前記配線回路を形成する工程と
を備えたものであることを特徴とする請求項４記載の実装プリント回路の製造方法。
【請求項６】
前記電子部品を搭載する工程に先立ち、前記配線回路のコンタクト部にはんだペーストを印刷する工程を備え、
前記錫めっき鋼板を加熱して前記はんだペーストを溶融させることにより、前記配線回路と電子部品とを接合する
ことを特徴とする請求項４又は５記載の実装プリント回路の製造方法。
【請求項７】
前記錫めっき鋼板を加熱する工程は、前記錫めっき鋼板を誘導加熱する工程であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項記載の実装プリント回路の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれか１項に記載された製造方法により製造されたプリント回路。
【請求項９】
請求項４〜７のいずれか１項に記載された製造方法により製造された実装プリント回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品を相互に接続するプリント回路に関し、特に材料使用量の削減と薄型化を図ったプリント回路、実装プリント回路及びそれらの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プリント回路の製造方法として、エッチング法、転写法、ダイスタンプ法及び厚膜印刷法等が知られている。以下、これら各方法について説明する。
【０００３】
（１）エッチング法
エッチング法は、図７（ａ）に示すように、絶縁基板１上に導体となる銅箔２を張り合わせ、銅箔２の上にフォトリソグラフィにより所定パターンのレジスト層３を形成し、このレジスト層３をマスクとして銅箔２にエッチングを施すなどの方法で図７（ｂ）のような銅箔２による配線回路を形成する方法である（特許文献１参照）。
【０００４】
（２）転写法
転写法は、図８に示すように、ステンレス板１１の上にレジスト層１２をパターン印刷により形成し［図８（ａ）］、その上にめっきにより銅の配線回路１３を形成し［図８（ｂ）］、レジスト層１２を除去したのち［図８（ｃ）］、接着剤１４を塗布した絶縁基板１５に銅の配線回路１３を転写することで［［図８（ｄ），（ｅ）］］、絶縁基板１５上に配線回路１３を形成する方法である（特許文献２参照）。
【０００５】
（３）ダイスタンプ法
ダイスタンプ法は、図９に示すように、絶縁基板２１上に接着剤２２が塗布された銅箔２３を重ね、上型２４に形成された切断刃２６で不要な部分の銅箔２３を切断するのと同時に、回路パターンを形成する部分の銅箔２３を上型２４と下型２５とで絶縁基板２１に圧着して絶縁基板２１上に配線回路を形成する方法である（特許文献３参照）。
【０００６】
（４）厚膜印刷法
厚膜印刷法は、図１０に示すように、絶縁基板３１上にスクリーン版３２を重ね、スクリーン版３２上で、導電性塗料３３をスキージ３４で引き延ばすことにより、導電性塗料３３を絶縁基板３１上に印刷して配線回路を形成する方法である（特許文献４参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−１６０５４５号（段落０００３，００１１，図１）
【特許文献２】
特開平６−２８３８４２号（段落００５５，図１）
【特許文献３】
特開平６−１４０７４１号（段落０００２〜０００４，図１７〜図１９）
【特許文献４】
特開平５−０８２９４０号（段落０００４，図４）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のプリント回路の製造方法のうち、（１）のエッチング法は、最も一般に用いられている製造方法であるが、この方法は、絶縁基板の厚さをあまり薄くすることはできない。もし、絶縁基板として、２５μｍ以下のフィルムを用い、１２μｍ以下の銅箔を用いる場合には、スクリーン印刷又はフォトリソグラフィ、エッチングの各工程で多くの不良が発生するため、生産性が極端に低下する。
【０００９】
また、（２）の転写法は、配線回路をパターン形成した後に、このパターン形成された配線回路を絶縁基板に転写するので、絶縁基板の厚みはある程度薄くすることができる。しかし、銅箔のステンレス板に対する接着強度と、銅箔の基板に対する接着強度との差によっては、銅箔がステンレス板側から基板側にうまく転写されないことがある。特に回路幅が０．１ｍｍ以下と細かい場合、配線回路をステンレス板から一様に剥離し、均一な回路とすることは非常に困難であり、現在では使用されていない。
【００１０】
（３）のダイスタンプ法は、絶縁基板の上で刃型を用いて銅箔を切断するので、絶縁基板として余り薄いフィルムを使用することはできず、厚さは７５μｍ程度が限界である。更に、（４）の厚膜印刷法は、スクリーン印刷を用いて印刷する導電性塗料の回路にはんだを用いた接合ができないために、特殊な用途にしか用いられていない。
【００１１】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、極めて薄いプリント回路を形成することが可能なプリント回路、実装プリント回路及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るプリント回路の製造方法は、錫めっき鋼板に置換めっきにより銅を析出させる工程と、前記銅が析出された錫めっき鋼板上に配線回路をパターン形成する工程と、前記錫めっき鋼板を加熱して前記配線回路を前記錫めっき鋼板から分離する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る実装プリント回路の製造方法は、錫めっき鋼板に置換めっきにより銅を析出させる工程と、前記銅が析出された錫めっき鋼板上に配線回路をパターン形成する工程と、前記形成された配線回路の上に電子部品とのコンタクト部を除いて絶縁層を形成する工程と、前記コンタクト部の上に電子部品を搭載する工程と、前記錫めっき鋼板を加熱して前記配線回路と電子部品とを接合すると共に前記配線回路を前記錫めっき鋼板から分離する工程とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るプリント回路及び実装プリント回路は、上記のように製造されたプリント回路及び実装プリント回路である。
【００１５】
本発明によれば、プリント回路を製造する工程では、プリント回路は鋼板により補強されているので、その分、絶縁層及び配線回路の厚さを数μｍと薄型にすることができる。また、錫めっき鋼板を加熱して錫めっきを溶融させることにより、鋼板と配線回路とを分離するようにしているので、薄い配線回路を支障なく均一に鋼板から剥離することができる。特に、本発明の実装プリント回路によれば、電子部品を搭載するまでは鋼板が付いているので、位置決め精度も良好になる。
【００１６】
なお、配線回路をパターン形成する工程は、例えば前記銅が析出された錫めっき鋼板上にめっきレジスト層をパターン形成する工程と、前記レジスト層がパターン形成された錫めっき鋼板に銅めっきによって前記配線回路を形成する工程とを備えたものとすることができる。レジスト層を形成する際、外形の加工も鋼板上で行えば、外形の加工精度も良好になる。
【００１７】
錫めっき鋼板を加熱する方法としては、例えば錫めっき鋼板を誘導加熱する方法を用いることができる。誘導加熱を用いれば、エネルギーの無駄が無く、温度プロファイルを自由に設定することができる。この他、熱板に接触させたり、炉に入れる等、その他の加熱方法でも良いことは言うまでも無い。
【００１８】
また、多層プリント回路を形成する場合、銅箔を張った絶縁フィルムを積層する場合と異なり、絶縁材料は最終回路（外部に露出する回路）の必要な部分にのみ使用すれば良いので、材料を節約することができる。
【００１９】
なお、本発明の実装プリント回路では、電子部品を搭載する工程に先立ち、配線回路のコンタクト部にはんだペーストを印刷する工程を備えるようにし、錫めっき鋼板を加熱して前記はんだペーストを溶融させることにより、配線回路と電子部品とを接合するようにすれば、錫めっき鋼板の加熱時に電子部品の接続と、鋼板の剥離とを同時に行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る実装プリント回路の各製造工程における断面図、図３は、同実装プリント回路の製造方法を示すフローチャートである。
【００２１】
まず、図１（ａ）に示すように、鋼板４１に錫めっき４２を施してなる錫めっき鋼板４３を用意し、その表面に置換めっきにより銅薄膜４４を析出させる（Ｓ１）。次に、図２（ｂ）に示すように、銅薄膜４４の上に印刷、フォトリソグラフィ等の手法により、回路を形成する部分を残してパターンニングされためっきレジスト層４５を形成する（Ｓ２）。なお、このとき、錫めっき鋼板４３の外周から１ｍｍ程度内側に、完成品の外形に沿った外周線４５ａを形成し、この外周線４５ａの外側の錫めっき鋼板４３の表面をパラフィン等の低融点樹脂４６でマスクしておくことが望ましい。
【００２２】
続いて、図１（ｃ）に示すように、回路となる部分に銅めっきを施して銅の配線回路４７を形成する（Ｓ３）。次に、その上に絶縁層４８を、接着、塗布又はフォトリソグラフィにより形成する（Ｓ４）。絶縁層４８には、電子部品の接合端子の部分が開口されている。この接合端子の部分の開口部に、図２（ａ）に示すように、はんだペースト４９を印刷する（Ｓ５）。
【００２３】
次に、図２（ｂ）に示すように、はんだペースト４９の上に電子部品５０を搭載し（Ｓ６）、錫めっき鋼板４１に誘導電流を流す（Ｓ７）。これにより、はんだペースト４９が溶融して電子部品５０と配線回路４７とが接合されると同時に、錫めっき鋼板４１の錫めっき４２が溶融し、析出された銅薄膜４４が溶融した錫めっき４２中に逸散し、図２（ｃ）に示すように、レジスト層４５及び配線回路４７とが分離される。なお、このとき、低融点樹脂４６も溶融して、外形部分も加工されたプリント回路５１が形成される。
【００２４】
このように、本実施形態の実装プリント回路によれば、
▲１▼電子部品の荷重に耐え得る材料強度は、製造工程中での錫めっき鋼板４３によって与えられ、電子部品搭載後は、錫めっき鋼板４３を分離することで、プリント回路５１を数μｍ厚と極めて薄く形成することができる。
▲２▼プリント回路５１と錫めっき鋼板４３とは、誘導加熱により錫めっきが溶融することで分離されるので、配線回路４７が薄くても、均一に支障なく分離することができる。
▲３▼電子部品５０を搭載するまではプリント回路５１に錫めっき鋼板４３が付いているので、位置決め精度も良好になる。
▲４▼外形の加工も鋼板上でできるので、外形の加工精度も良好になる。
▲５▼加熱の方法として誘導加熱を用いるので、エネルギーの無駄が無く、温度プロファイルを自由に設定することができる。
▲６▼製造工程で使用した中間材料（錫めっき鋼板等）は、製造工程で繰り返し使用することができるので、材料消費量を削減することができる。
【００２５】
なお、上記の実施形態では、低融点樹脂４６のマスクによってプリント回路５１の外形の分離を行ったが、低融点樹脂４６を用いずに、図１（ｄ）に示す絶縁層４８が形成された後に、ＹＡＧレーザ等によって外形線に錫めっき鋼板４１に達する溝を形成するようにして、誘導加熱時に、外形の外側部分を分離するようにしても良い。
【００２６】
また、図２（ｃ）に示すプリント回路５１の電子部品５０が搭載されていない裏面側は、他の電子部品との接続に用いるようにしても良いし、図４に示すように、カバー樹脂５２によって保護するようにしても良い。
【００２７】
図５及び図６は、本発明の他の実施形態に係る多層プリント回路の製造方法を含む電子部品の実装方法を説明するための各工程におけるプリント回路の断面図である。
図５（ａ）〜（ｃ）までの工程は、図１（ａ）〜（ｃ）に示した工程と同様であるため、詳しい説明は割愛する。この実施形態では、図４（ｄ）に示すように、１層目の配線回路４７及びレジスト層４５の上に、更に絶縁層６１をパターンニングして形成し、その上に銅箔（３〜１８μｍ程度）を重ねて熱により積層、或いは無電解めっき等の手法でアディティプに銅を析出させて接続端子６２を形成する。以下、図５（ｂ）〜（ｄ）の手順を必要な回数だけ繰り返して回路を積層する。そして、図６（ａ）のように、絶縁層４８の形成及びはんだペースト４７の印刷を行い、最後に電子部品５０を搭載し、誘導加熱により電子部品５０の接合と、錫めっき鋼板４３の分離とを実行し、図６（ｂ）に示すような、多層プリント回路６３を形成することができる。
【００２８】
このように多層プリント基板を形成すれば、先の述べた効果に加え、銅箔を張った絶縁フィルムを積層する場合と異なり、絶縁材料は最終回路（外部に露出する回路）の必要な部分にのみ使用すれば良いので、材料を節約することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、プリント回路を製造する工程では、プリント回路は鋼板により補強されているので、その分、絶縁層及び配線回路の厚さを薄型にすることができ、また、錫めっき鋼板を加熱して錫めっきを溶融させることにより、鋼板と配線回路とを分離するようにしているので、薄い配線回路を支障なく均一に鋼板から剥離することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る実装プリント回路の各製造工程における断面図である。
【図２】図１に続く各工程における実装プリント回路の断面図である。
【図３】同実装プリント回路の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態に係る実装プリント回路の断面図である。
【図５】本発明の更に他の実施形態に係る実装プリント回路の各製造工程における断面図である。
【図６】図５に続く各工程における実装プリント回路の断面図である。
【図７】従来のエッチング法によるプリント回路の各製造工程における断面図である。
【図８】従来の転写法によるプリント回路の各製造工程における断面図である。
【図９】従来のダイスタンプ法によるプリント回路の製造工程を示す断面図である。
【図１０】従来の厚膜印刷法によるプリント回路の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】４１…鋼板、４２…錫めっき、４３…錫めっき鋼板、４４…銅薄膜、４５…レジスト層、４６…低融点樹脂、４７…配線回路、４８，６１…絶縁層、４９…はんだペースト、５０…電子部品、５１…プリント回路、５２…カバー樹脂、６２…接続端子。
【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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