(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともエッチング液に溶解する金属層と、レジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層と、レジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層とが積層されてなる基板接続用テープでシート状基板材料の搬送方向の縁部同士を互いに連結して搬送するプリント基板の製造方法において、基板接続用テープ表面からシート状基板材料に向けて１５０〜４００℃の端子で加圧してシート状基板材料間を導電接続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】
少なくともエッチング液に溶解する金属層と、レジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層とが積層されてなる基板接続用テープでシート状基板材料の搬送方向の縁部同士を互いに連結して搬送するプリント基板の製造方法において、基板接続用テープ表面からシート状基板材料に向けて１５０〜４００℃の端子で加圧してシート状基板材料間を導電接続することを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項３】
エッチング工程とレジスト除去工程で基板接続用テープを溶解除去してシート状基板材料に分離することを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のプリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板の製造方法に関する。詳しくはシート状基板材料を導電接続し、電解メッキ、電着等が可能で、その後容易にシート状基板材料に分離可能なプリント基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フレキシブル基板（フレキシブルプリント配線板）は、携帯電話、液晶ディスプレイ、デジタルカメラ、ハードディスクその他多くの電子機器で使用されている。その屈曲性のゆえに、ヒンジ部や可動部に使用されたり、コンパクトに機器内に配線板を収納するために不可欠な存在となっている。しかし、その屈曲性のために、シート状のフレキシブル基板材料で搬送手段によりフレキシブル基板を製造すると、巻き付き、落下、斜行等の搬送トラブルが多発するため、屈曲性のないプリント基板の製造装置に見られるような、単純な搬送機構でシート状基板材料を搬送することはできない。
【０００３】
フレキシブル基板材料の代表的な構成は、ポリイミドや液晶ポリマー等の絶縁フィルム／接着剤層／銅箔の、いわゆる３層材（両面板の場合、銅箔／接着剤層／絶縁フィルム／接着剤層／銅箔）が主流であるが、近年接着剤層のない２層材が増えつつあるが、屈曲性がより高くなり、搬送トラブルは３層材より深刻である。さらに銅箔や絶縁フィルムの厚みは今後ますます薄くなると予想されており、搬送性を確保するためには、ロール・トゥ・ロール加工が好ましい。
【０００４】
しかし、全工程でロール・トゥ・ロール加工するには莫大な設備投資が必要なため、一部の工程はシート状材料で加工し、その後シート状材料を接続してロール状材料にして加工したいという要求がある。例えば、シート状材料をレーザー穿孔し、その後ロール状材料にしてメッキし、フォトレジストをラミネート、あるいは塗布し、パターン露光後、アルカリ現像、エッチング、レジスト剥離工程の後でシート状材料に分離するという流れは、典型的なワークフローである。このフローにおいて、電解メッキする場合は、治具を用いるか、導電性テープ（例えば金属テープ）を用いてシート状基板材料間を導電接続する必要がある。また均一性にすぐれるため、イオン形成基を有する感光性樹脂組成物を電着することがあるが、この場合にも治具を用いるか、導電性テープを用いてシート状基板材料間を導電接続する必要がある。治具の装脱着は非常に工数のかかる作業で、作業効率的には好ましくなく、また導電性テープはシート状材料に分離する際に、切断するか、テープをはがす工程が必要になる。その際、フレキシブル基板材料の場合、変形する、伸びる、破れる、あるいは発塵する等の弊害があった。
【０００５】
特許文献１と２において、エッチング液に溶解する層とレジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層とレジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層とが積層されてなる基板接続用テープ、エッチング液に溶解または膨潤する層とレジスト除去液に溶解または膨潤する層とが積層されてなる基板接続用テープで基板を連結することにより、エッチングの不均一現象を解消する技術が開示されており、同時にこれらにより、アルカリ現像・エッチング工程における搬送性が大幅に改善され、かつシート状材料に分離する際の変形する、伸びる、破れる、あるいは発塵する等の弊害も改善された。しかし、これらの基板接続用テープでシート状基板材料を連結した場合、シート状基板材料は絶縁されており、導電接続する新しい技術が求められていた。
【特許文献１】特開２００４−４３８４８号公報
【特許文献２】特開２００３−３４２５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、シート状基板材料を導電接続し、電解メッキ、電着等が可能で、その後容易にシート状基板材料に分離可能なプリント基板の製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは検討した結果、少なくともエッチング液に溶解する金属層と、レジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層と、レジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層とが積層されてなる基板接続用テープでシート状基板材料の搬送方向の縁部同士を互いに連結して搬送するプリント基板の製造方法において、基板接続用テープ表面からシート状基板材料に向けて１５０〜４００℃の端子で加圧してシート状基板材料間を導電接続することを特徴とするプリント基板の製造方法で上記課題を解決することを見出した。
【０００８】
あるいは少なくともエッチング液に溶解する金属層と、レジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層とが積層されてなる基板接続用テープでシート状基板材料の搬送方向の縁部同士を互いに連結して搬送するプリント基板の製造方法において、基板接続用テープ表面からシート状基板材料に向けて１５０〜４００℃の端子で加圧してシート状基板材料間を導電接続することを特徴とするプリント基板の製造方法で上記課題を解決することを見出した。
【０００９】
好ましい態様としては、エッチング工程とレジスト除去工程で基板接続用テープを溶解除去してシート状基板材料に分離することを特徴とするプリント基板の製造方法で上記課題を解決することを見出した。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シート状基板材料を導電接続し、電解メッキ、電着等が可能で、その後容易にシート状基板材料に分離可能なプリント基板の製造方法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】
【００１１】
以下に本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。本発明において、基板接続用テープのエッチング液に溶解する金属層としては、銅、銀、アルミニウム、ステンレス、ニクロム、鉄、及びタングステン等の金属材料、銅、鉄、クロム、亜鉛、スズ等からなる合金等を用いることができる。例えば銅の配線回路を形成するためのプリント基板であったら、回路となる金属と溶解性を同じくした方が簡便であるため、銅が好適に使用できる。エッチング液に溶解する金属層の厚みは１〜２００μｍであり、好ましくは５〜５０μｍがよい。
【００１２】
本発明において、レジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層は、少なくともエッチング液に対して溶解または膨潤しない性質を有し、またそれらのスプレー圧に耐えうる強度を有する。レジスト除去部の途中でこの層はすべて除去される。このようなレジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層としては、例えば、マイラーフィルムと保護フィルムを剥離した感光層を熱もしくは紫外線照射によって硬化させたドライフィルムレジストフィルム、液状フォトレジストを塗布および乾燥後、熱もしくは紫外線照射によって硬化させたフィルム等が挙げられる。また、カルボン酸基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、ホスホン酸基を有する、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等からなる強アルカリに溶解するフィルムやポリビニルアルコール等が挙げられる。レジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層の厚みは、１〜２００μｍであり、好ましくは５〜１００μｍがよい。
【００１３】
本発明において、レジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層は、基板接続用テープと基板を接着する役割を担い、エッチングが終了して不要となった際にレジスト除去部で速やかに除去される。必要であれば、加熱することで粘着性を増加させてもよい。このような層としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等を主成分とする粘着樹脂が挙げられる。それらの粘着樹脂には、レジスト除去液に溶解または膨潤する必要があるため、カルボン酸基、フェノール性水酸基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、ホスホン酸基を有するモノマーを含有する。粘着樹脂の具体例としては、スチレン／マレイン酸モノアルキルエステル共重合体、メタクリル酸／メタクリル酸エステル共重合体、スチレン／メタクリル酸／メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸／メタクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸／メタクリル酸エステル／アクリル酸エステル共重合体、スチレン／メタクリル酸／アクリル酸エステル共重合体、スチレン／アクリル酸／メタクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル／クロトン酸共重合体、酢酸ビニル／クロトン酸／メタクリル酸エステル共重合体、安息香酸ビニル／アクリル酸／メタクリル酸エステル共重合体等のスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル等とカルボン酸含有単量体との共重合体等が挙げられる。また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジエチルフタレート、ｏ−トルエンスルホン酸アミド、ｐ−トルエンスルホン酸アミド、クエン酸トリブチル、クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル等の可塑剤を含有してもよい。また、視認性を向上させるため、染料や顔料を含有してもよい。また、レジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層として、マイラーフィルムと保護フィルムを剥離した未硬化の感光層からなるドライフィルムレジストを使用しても良い。一般的なレジストフィルムとしては例えばデュポンＭＲＣドライフィルム株式会社のリストン、日立化成工業株式会社のフォテック、旭化成エレクトロニクス株式会社のサンフォート等を使用することができる。レジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層の厚みは、１〜２００μｍであり、好ましくは５〜１００μｍがよい。
【００１４】
本発明における基板接続用テープの構成例を図１〜２に示す。図１のようにエッチング液に溶解する層４と、レジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層５と、レジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層６が積層されてなる基板接続用テープ１、図２のようにエッチング液に溶解する層４と、レジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層６が積層されてなる基板接続用テープ２が用いられるが、同一の機能を有する層が複数層で構成されていてもよい。また本発明の課題が解決される限り、その他の層が含まれていてもよい。
【００１５】
本発明において、基板接続用テープは、シート状基板材料の搬送方向の縁部同士を基板接続用テープで互いに連結する。テープは両面に貼り付けてもよいし、片面だけに貼り付けてもよい。図３〜４に、両面、あるいは片面に基板接続用テープでシート状基板材料を連結した部分の断面構造を示す。図３〜４は基板接続用テープ１を貼り付けた例を示している。また図５〜７にテープの貼り付け例を示す。本発明において、シート状基板材料はその搬送方向の縁部同士、すなわち搬送方向前辺と後辺を基板接続用テープで互いに連結される。搬送時に切断、変形、ねじれ、ゆがみ等による搬送不良が起こらない範囲でいかなる貼り付け方であってもよい。シート状基板材料は、重ならないように連結されるのが好ましい。実生産において縁部同士をすき間なく合わせるのは困難であり、シート状基板材料の間隔をあけて連結するのがよい。間隔はテープの長さ、幅、貼り方、材料との密着性、工程等により異なるので一概には規定できないが、１０ｍｍ以下がよい。好ましくは５ｍｍ以下がよい。より好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍがよい。基板接続用テープでシート状基板材料を連結する方法は、材料を確実に接続できればいずれの方法、装置を用いてもよいが、例えば、特開２００２−２２３０５７号公報に記載されている技術を使用することができる。なお、図５において、シート状基板材料の幅が基板接続用テープ１の長さより長いが、本発明において、シート状基板材料の幅と基板接続用テープ１の長さの関係には特に制限はない。
【００１６】
本発明において、基板接続用テープは加熱しながら加圧して貼り付けるのがよい。基板接続用テープの構成や成分、基板の材質等により異なるので、貼り付け条件は一概に特定できないが、温度が４０〜１４０℃で、０．１〜０．６ＭＰａに加圧するのがよい。
【００１７】
本発明において、基板接続用テープのエッチング液に溶解する金属層は、エッチング部の途中ですべて除去され、レジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層と、レジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層は、レジスト除去部の途中ですべて除去されることにより、基板接続用テープを構成する物質はレジスト除去工程で完全になくなり、シート状基板材料に分離される。したがってレジスト除去工程より前の工程では、単純な搬送機構を使用することができ、レジスト除去工程のみの搬送性を向上させれば、たわみやすい材料を安定して搬送し、プリント基板を製造することができる。
【００１８】
本発明において、複数のシート状基板材料は、基板接続用テープ表面からシート状基板材料に向けて１５０〜４００℃の端子で加圧することによって、導電接続される。使用される工程により要求される導電接続の電気的性能（例えば電気抵抗）は様々であるが、本発明において、導電接続とは、連結した２枚のシート状材料の間の電気抵抗値が１００Ω以下である状態を指す。好ましくは１０Ω以下がよい。より好ましくは５Ω以下がよい。
【００１９】
基板接続用テープの構成や材質、シート状基板材料の仕様、寸法、端子の形状等によって異なるので一概に特定できないが、導電接続の具体的な加工条件としては、１５０〜４００℃の端子で、基板接続用テープ表面からシート状基板材料に向けて０．１Ｎ〜１０Ｎの荷重を０．１〜６０秒間かけて加圧するのがよい。好ましくは、２００〜３５０℃の端子で、基板接続用テープ表面からシート状基板材料に向けて０．２Ｎ〜５Ｎの荷重を０．１〜３０秒間かけて加圧するのがよい。好ましくは、２００〜３５０℃の端子で、基板接続用テープ表面からシート状基板材料に向けて０．１Ｎ〜５Ｎの荷重を０．１〜１０秒間かけて加圧するのがよい。本発明により、同時の加熱と加圧により、基板接続用テープを構成する樹脂層が変形して基板接続用テープを構成する金属層がシート状基板材料の表面の金属（銅の配線回路を形成するためのプリント基板であれば、銅）と接触して導通し、その後放熱すると樹脂が形状を保持して、導電接続が得られることを本発明者らは見いだした。本発明の温度域以下では導通することができず、本発明の温度域以上では基板接続用テープを構成する樹脂の形状が保持されず、安定して導電接続が得られない。
【００２０】
本発明において、１５０〜４００℃で加圧する端子の先端形状は、あらゆるものを用いることができる。球面、あるいは平面で接触して加圧する端子と、針の先端のような点、あるいは線状に接触して加圧する端子のいずれも用いることができる。本発明において、導電接続するための加圧は、シート状基板材料に基板接続用テープを貼り付けて連結後、あるいは同時におこなうのが好ましい。代表的なプロセスを以下に示す。金属（例えばステンレス鋼）、あるいはセラミック等の硬い板の上に基板接続用テープ１を貼り付けて連結したシート状基板材料３の基板接続用テープ貼付部を置き、基板接続用テープ表面の金属層とシート状基板材料表面の金属との間の電気抵抗を測定しながら、１５０〜４００℃の端子７で図８のように加圧する。加圧により抵抗が低下したら端子７を引き離す。端子７を離しても導通が維持されていることを確認する。連結されている隣のシート状基板材料についても同じ基板接続用テープの表面から図９のように加圧して同様に導通が得られれば、２枚のシート状基板材料が導電接続されたことになる。加圧する場所は１カ所以上、何カ所でもよい。
【００２１】
シート状基板材料の両面を導電接続する必要がある場合は、両面に基板接続用テープを貼り付け、両方の面でそれぞれ１５０〜４００℃の端子で加圧することによって、導電接続することができる。
【実施例】
【００２２】
１８μｍ銅箔に、保護フィルムを剥離したドライフィルムレジスト（樹脂膜厚２５μｍ）を貼り付け、紫外線を照射してレジストフィルムを硬化させ、マイラーフィルムを剥離した。次に、再び保護フィルムを剥離したドライフィルムレジスト（樹脂膜厚２５μｍ）を、上記の硬化したレジストフィルム面に貼り付けた。これを幅１５ｍｍ×長さ５０ｍに裁断して、基板接続用テープＡを作製した。
【００２３】
シート状基板材料（１５０ｍｍ×２５０ｍｍ、片面銅箔厚１２μｍ、ポリイミド基材厚み２５μｍ）の長辺（２５０ｍｍ辺）の間隔が約２ｍｍとなるように、長さ２３０ｍｍの基板接続用テープＡをマイラーフィルムを剥離してから、図５に示すように、フレキシブル基板材料の縁部に、１１０℃に加熱した熱ロールで加圧して貼り付けて、シート状基板材料を連結して、連結基板ａを得た。基板接続用テープＡは、図４のように片面だけに貼り付けた。
【００２４】
連結基板ａをステンレス板上に置き、ケースレーインスツルメンツ株式会社製エレクトロメーター６１７型を用い、印加電圧１Ｖで基板接続用テープ表面の金属層とシート状基板材料表面の金属との間の電気抵抗を測定しながら、白光株式会社製ＦＸ−９５１交換用こて先Ｔ１２−ＢＣ３  ３ＢＣ型を加圧用の端子とし、表１のように先端部の温度を変化させ、１Ｎの荷重をかけて基板接続用テープ表面からシート状基板材料に向けて図８のように加圧し、電気抵抗が１Ωになってから３秒後に端子を引き離した。同じく基板接続用テープ表面から隣接するシート状基板材料に向けて図９のように加圧し、電気抵抗が１Ωになってから３秒後に端子を引き離した。その後、ケースレーインスツルメンツ株式会社製エレクトロメーター６１７型を用い、印加電圧１Ｖで隣接するシート状基板材料間の電気抵抗を測定し、下記の３水準のグレードに分類した。なお、端子の先端部の温度は、白光株式会社製こて先温度計１９１で測定した。
１：１Ω未満
２：１Ω以上１ＭΩ未満
３：１ＭΩ以上
各温度について５回ずつ同じ操作をした。結果を表１に示す。また、表１には、５回の試行のうち電気抵抗が１Ω以下となった割合を導電接続率として分数で表記した。
【００２５】
【表１】
0004472609.tif 000002
【００２６】
本発明によれば、シート状基板材料を導電接続できることがわかる。１カ所だけの加圧による評価のため、導電接続できていないものがあるが、複数箇所での加圧によれば、不良なくほぼ完全に導電接続でき、非常に有用な技術であることが確認された。３００℃の端子で導電接続した連結基板ａで電解メッキをおこなったところ、治具で電気的に導通させて電解メッキする場合と全く同じ電解銅を析出させることができた。また、３００℃の端子で導電接続した連結基板ａをエッチング、レジスト剥離工程でシート状基板材料に分離させ、加圧箇所を１００倍ルーペで観察したところ、１００ミクロン程度の微細な損傷箇所が確認された。シート状基板材料の端部の微細な損傷は実用的には全く問題はない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】基板接続用テープの断面図。
【図２】基板接続用テープの断面図。
【図３】両面に基板接続用テープでシート状基板材料を連結した部分の断面図。
【図４】片面に基板接続用テープでシート状基板材料を連結した部分の断面図。
【図５】基板接続用テープで接続した基板の平面図。
【図６】基板接続用テープで接続した基板の平面図。
【図７】基板接続用テープで接続した基板の平面図。
【図８】基板接続用テープ表面からシート状基板に向けて端子で加圧時の断面図。
【図９】基板接続用テープ表面からシート状基板に向けて端子で加圧時の断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１  基板接続用テープ１
２  基板接続用テープ２
３  シート状基板材料
４  エッチング液に溶解する層
５  レジスト除去液に溶解し且つ耐エッチング性を有する層
６  レジスト除去液に溶解し且つ粘着性を有する層
７  加圧用端子
【図１】
0004472609.tif 000003
【図２】
0004472609.tif 000004
【図３】
0004472609.tif 000005
【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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