(57)【要約】【課題】非吸湿性が高く、薄く、軟らかく、丈夫なプリント基板を得ること。【解決手段】非吸湿性の材料からなるシ−ト（１）に全方向蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層（２）として形成して絶縁基体（６）とし、この絶縁基体（６）の一方の面上に導電性材料からなる導電膜（３）を形成し、前記導電膜（３）を加工して所定の回路パタ−ン形成（４）し、全方向蒸着重合法により有機高分子材料をカバーシートとしての絶縁層（５）として形成させたことを特徴とするプリント基板。前記プリント基板は非吸湿性が高く、非常に薄くフレキシブルなものとなる。撓みやすく、曲げる部分のある回路構成も銅箔の如く容易に行われ、種々の加工が容易となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非吸湿性の材料からなるシ−トに全方向蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成して絶縁基体とし、前記絶縁基体の一方の面上に導電性材料からなる導電膜を形成し、前記導電膜を加工して所定の回路パタ−ン形成させたことを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
前記所定の回路パタ−ンを形成した前記絶縁基体に全方向蒸着重合法によって有機高分子材料を絶縁層として形成しカバ−シ−トとしたことを特徴とする請求項１に記載プリント基板。
【請求項３】
前記カバ−シ−トのいずれか一方の面に金属薄膜を形成したことを特徴とする請求項２に記載のプリント基板。
【請求項４】
前記非吸湿性の材料からなるシ−トは、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリプロピレンのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項５】
前記有機高分子材料は、ポリイミド、ポリ尿素、及びポリアミドのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項６】
前記導電性材料は、銅、アルミ、金、銀又はニッケルであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項７】
前記導電性材料が銅又はアルミの場合、導電膜上に酸化防止のために金、銀、ニッケルのうちのいずれかをメッキしたことを特徴とする請求項６に記載のプリント基板。
【請求項８】
前記導電性材料が銅又はアルミの場合、前記所定の回路パタ−ンの表面に酸化防止のために金、銀、ニッケルのうちのいずれかをメッキしたことを特徴とする請求項６または７に記載のプリント基板。
【請求項９】
第１の非吸湿性の材料からなるシ−トの上に蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成して絶縁基体とし、前記絶縁基体の一方の面上に導電性材料からなる導電膜を形成し、前記導電膜を加工して所定の回路パタ−ン形成させた第１の基板と、第２の非吸湿性の材料からなるシ−トの上に蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成して絶縁基体とし、前記絶縁基体の一方の面上に導電性材料からなる導電膜を形成し、前記導電膜を加工して所定の回路パタ−ン形成させた第２の基板とを上下に重ねて一体化させ、前記第１、第２の所定の回路パタ−ン上に蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成し、カバーシートとしたことを特徴とするプリント基板。
【請求項１０】
前記カバーシートのいずれか一方の面に金属薄膜を形成したことを特徴とする請求項９に記載のプリント基板。
【請求項１１】
前記第１の基板と第２の基板を構成する非吸湿性の材料、有機高分子材料、導電性材料及びメッキ材料がそれぞれ同材質であることを特徴とする請求項９または１０に記載のプリント基板。
【請求項１２】
前記第１の基板と第２の基板を構成する非吸湿性の材料、有機高分子材料、導電性材料及びメッキ材料がそれぞれ異材質であることを特徴とする請求項９または１０に記載のプリント基板。
【請求項１３】
前記第１、第２の基板の上方又は下方に、これらと同様にして更に第３、第４・・・第ｎ番目の基板が上下に重ねられ、これら第１、第２、第３、第４・・・第ｎ番目（ｎ≧２）の基板は一体化されていることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項１４】
前記非吸湿性の材料からなるシ−トは、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリプロピレンのいずれかであることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項１５】
前記有機高分子材料は、ポリイミド、ポリ尿素、及びポリアミドのいずれかであることを特徴とする請求項９乃至１４のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項１６】
前記導電性材料は、銅、アルミ、金、銀又はニッケルをメッキして形成したことを特徴とする請求項９乃至１５のいずれかに記載のプリント基板。
【請求項１７】
前記導電性材料が銅、アルミの場合、その上に酸化防止のために、金、銀、ニッケルのうちいずれかをメッキしたことを特徴とする請求項１６に記載のプリント基板。
【請求項１８】
前記導電性材料が銅、アルミの場合、前記所定の回路パタ−ンの表面に酸化防止のためにニッケル、金、銀のいずれか一つをメッキしたことを特徴とする請求項１６または１７に記載のプリント基板。
【請求項１９】
（Ａ）非吸湿性の材料からなるシ−トに蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成し、絶縁基体とする工程；
（Ｂ）前記絶縁基体の一方の面上に導電性材料からなる導電膜を形成する工程；
（Ｃ）前記導電膜に所定の回路パタ−ンを形成する工程；
から成ることを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項２０】
（Ａ）非吸湿性の材料からなるシ−トに蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成し、絶縁基体とする工程；
（Ｂ）前記絶縁基体の一方の面上に導電性材料からなる導電膜を形成する工程；
（Ｃ）前記導電膜に所定の回路パタ−ンを形成する工程；
（Ｄ）前記所定の回路パタ−ン上に蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成しカバーシ−トとして蒸着させる工程；
から成ることを特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項２１】
前記カバーシートのいずれか一方の面に金属薄膜を形成したことを特徴とする請求項２０に記載のプリント基板の製造方法。
【請求項２２】
前記非吸湿性の材料からなるシ−トは、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリプロピレンのいずれかであることを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれかに記載のプリント基板の製造方法。
【請求項２３】
前記有機高分子材料は、ポリイミド、ポリ尿素、及びポリアミドのいずれかであることを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれかに記載のプリント基板の製造方法。
【請求項２４】
前記導電性材料は、銅、アルミ、金、銀又はニッケルであることを特徴とする請求項１９乃至２３のいずれかに記載のプリント基板の製造方法。
【請求項２５】
前記導電性材料が銅、アルミの場合、その上に酸化防止のために、金、銀、ニッケルのうちのいずれかをメッキしたことを特徴とする請求項２４記載のプリント基板の製造方法。
【請求項２６】
前記導電性材料が銅、アルミの場合、前記所定の回路パタ−ンの表面に酸化防止のためにニッケル、金、銀のうちのいずれかをメッキしたことを特徴とする請求項２４または２５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】
本発明は情報機器、電子機器、携帯機器、自動車部品、航空宇宙機器、などのフラットケ−ブルや平面アンテナ、或いは半導体デバイス、半導体ソケットなどに用いて好適なフレキシブルなプリント基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフレキシブルプリント基板Ｐは、例えば、図８に断面図を示す構造となっている。さらに図９に、前記フレキシブルプリント基板Ｐの拡大断面図を示す。以下、従来のフレキシブルプリント基板の製法につき、図１０及び図１１を参照して説明する。絶縁基体（ポリイミドのシ−ト等）１１（図１０Ａ）の表面に接着剤１２（図１０Ｂ）により薄い銅板１３を接着し（図１０Ｃ）、さらにその表面に、図示せずとも感光乳剤を塗布し、露光・現像、エッチングを施し、回路パタ−ン１４を形成した（図１１Ａ）。この回路パタ−ン１４の表面に接着剤１５を塗布し（図１１Ｂ）、絶縁層としてカバ−シ−ト（ポリイミドのシ−ト等）１６を接着している（図１１Ｃ）。図１１Ｃにおいて、カバ−シ−ト１６には接着剤の収縮によって凹部１６ａが生じている。プリント基板を柔軟なものにして、電子機器の屈曲部や筐体内の立体配線として使われる。
【０００３】
また、従来のプリント基板の中間層の形成にポリイミド樹脂の蒸着重合技術を用いるものがある（例えば、特許文献２参照）。これは、まず樹脂成形体や樹脂フィルムなどの絶縁基体上に、蒸着重合によってポリイミドの薄膜を形成する。その後、前記中間膜上に金属膜を形成する。ポリイミド樹脂の中間層が樹脂基体及び金属膜の双方と高い密着性を持つことを利用して、樹脂基体に対する金属膜の密着性を得ることを目的としたものである。
しかしながら、絶縁基体として樹脂成形体や樹脂フィルムを用いるので、薄くて軽いプリント基板は得られない。また、非吸湿性の向上を目的としたものでもない。  
【０００４】
また、従来のプリント基板の中間層の形成にポリイミド樹脂の蒸着重合技術を用いるものがある（例えば、特許文献２参照）。これは、まず熱伝導性の高い炭素質の絶縁基体上に、蒸着重合によってポリイミドの薄膜を形成する。その後、前記中間膜上に金属膜を形成する。ポリイミド樹脂の中間層が炭素質基体及び金属膜の双方と高い密着性を持つことを利用して、炭素質基体に対する金属膜の密着性とを高めて、放熱性の向上を得ることを目的としたものである。
しかしながら、絶縁基体として炭素繊維強化炭素複合材料を用いるので、薄くて軽いプリント基板は得られない。また、非吸湿性の向上を目的としたものでもない。
【０００５】
また、従来のプリント基板の絶縁層の形成にポリイミド樹脂の蒸着重合技術を用いるものがある（例えば、特許文献３参照）。まず、成形品である立体回路基板の上に銅薄膜膜を形成し、レ−ザ加工で回路パタ−ンを形成し、ついで絶縁層を蒸着重合もしくはプラズマ重合により形成する。前記工程を繰り返して多層基板を得るというものである。
しかしながら、絶縁基体として成形品を用いるので、薄くて軽いプリント基板は得られない。また、非吸湿性の向上を目的としたものでもない。
【特許文献１】特開２００３−３４８８３号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−１５１８１１号公報（第２頁、図１）
【特許文献３】特開２００２−１６４６５７号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電子機器の薄型化、軽量化の要求が増大している。すなわち、携帯電話に代表されるモバイル機器（ＰＤＡ、情報端末等）やノ−トパソコンの薄型化、軽量化の加速により、軽くて薄い筐体の限られた空間に折り曲げ実装されるため、フレキシブルプリント基板は薄く、軽く、軟らかく、丈夫であることを求められる。
【０００７】
しかし、絶縁基体としてシ−ト材１１を使用すると、シ−ト材１１自体が一定以上の厚みがないと取り扱いにくい。同様に、導電層材としてシ−ト材１３を使用すると、シ−ト材１３自体に一定以上の厚みがないと取り扱いにくい。さらに、図１０及び図１１に示す製造工程によって、絶縁基体としてのシ−ト材１１と導電層材としてのシ−ト材１３を接着剤１２及び１５によって張り合わせていたため、図８に示す完成したフレキシブルプリント基板Ｐは、厚いものとなっていた。そのため、充分な柔軟性を得るのが難しかった。
【０００８】
また、絶縁基体は樹脂シ−トを使用していたが、樹脂によっては吸湿性がある。そのため絶縁基体からの水分により導電層が酸化剥離しやすかった（銅箔の表面に酸化銅が出来はがれやすくなる）。
【０００９】
さらに、上記部材を張り合わせるために、接着剤を使うことにより、接着剤自体の劣化による不具合から逃れられなかった。
すなわち、高温においては、接着力が低下する。折り曲げているときにははがれやすい。
接着力が強すぎると導電層に亀裂を生じやすくなる。
上記欠点を除去することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は「非吸湿性の材料からなるシ−トに全方向蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成して絶縁基体とし、前記絶縁基体の一方の面上に導電性材料からなる導電膜を形成し、前記導電膜を加工して所定の回路パタ−ン形成させたことを特徴とするプリント基板」によって解決される。
【００１１】
また、以上の課題は「第１の非吸湿性の材料からなるシ−トの上に蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成して絶縁基体とし、前記絶縁基体の一方の面上に導電性材料からなる導電膜を形成し、前記導電膜を加工して所定の回路パタ−ン形成させた第１の基板と、第2の非吸湿性の材料からなるシ−トの上に蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成して絶縁基体とし、前記絶縁基体の一方の面上に導電性材料からなる導電膜を形成し、前記導電膜を加工して所定の回路パタ−ン形成させた第２の基板とを上下に重ねて一体化させ、前記第１、第２の所定の回路パタ−ン上に蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成し、カバーシートとしたことを特徴とするプリント基板」によって解決される。
【００１２】
また、以上の課題は「（Ａ）非吸湿性の材料からなるシ−トに蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成し、絶縁基体とする工程；
（Ｂ）前記絶縁基体の一方の面上に導電性材料からなる導電膜を形成する工程；
（Ｃ）前記導電膜に所定の回路パタ−ンを形成する工程；
から成ることを特徴とするプリント基板の製造方法」によって解決される。
【００１３】
また、以上の課題は「（Ａ）非吸湿性の材料からなるシ−トに蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成し、絶縁基体とする工程；
（Ｂ）前記絶縁基体の一方の面上に導電性材料からなる導電膜を形成する工程；
（Ｃ）前記導電膜に所定の回路パタ−ンを形成する工程；
（Ｄ）前記所定の回路パタ−ン上に蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層として形成しカバーシ−トとして蒸着させる工程；
から成ることを特徴とするプリント基板の製造方法」によって解決される。
【発明の効果】
【００１４】
従来のプリント基板に比べて大幅に非吸湿性が高く薄く丈夫なプリント基板となる。
また、接着剤を使用しないので製造が簡単ではがれにくいプリント基板となる。
また、絶縁基体内が非吸湿性材料からなるシートなので水分が遮断され、導電層の酸化剥離しにくいプリント基板となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態のプリント基板Ｐ’の断面図である。図２は、本発明の実施の形態のプリント基板Ｐ’の拡大断面図である。図２において、非吸湿性の材料からなるシ−ト（１）の全面に蒸着重合法により有機高分子材料を絶縁層（２）として形成して絶縁基体（６）とし、この絶縁基体（６）の一方の面上に導電性材料からなる導電膜（３）を例えば無電解メッキにより形成し、導電膜（３）上に回路パタ−ン（４）を形成し、さらに回路パタ−ン（４）を形成した絶縁基体の全面に蒸着重合法により有機高分子材料でカバ−シ−トとしての絶縁層（５）が形成されている。
【００１７】
図３は上記本発明の実施の形態の回路パタ−ン形成前の製造工程を示している。
【００１８】
図３Ａは非吸湿性薄板としてポリエチレンシ−ト１を用意した。
【００１９】
図３Ｂのように、蒸着重合によりポリエチレンシ−ト１の全面にポリイミド層２が形成される。これにより絶縁基体６を得る
【００２０】
図３Ｃのように、電解メッキによって銅薄膜３が形成される。
【００２１】
図４に上記本発明の実施の形態のプリント基板の回路パタ−ン形成後の製造工程を示している。
【００２２】
本実施形態では、図３に示す製造工程で作成した銅薄膜３に図示しないが感光乳剤を塗布し、露光・現像、エッチングを施し、回路パタ−ン４を形成している。図４Ａにその断面図を示す。
回路パタ−ンの形成方法は、この方法に限らず他の方法でも良い。
例えば、銅薄膜３を回転刃またはレ−ザ−加工器で削り回路パタ−ンを形成する方法等が使用できる。
【００２３】
図４Ｂのように上記回路パタ−ン４を一方の面に形成した絶縁基体６の全面に蒸着重合によりポリイミド層５を形成してプリント基板Ｐ’を得る。
製造手順
【００２４】
ここで、図１２を参照して、本発明に適用される蒸着重合装置６０について説明する。
【００２５】
基板３２及び真空槽壁３０をモノマ−の蒸発温度程度（２００℃）に加熱しておき、この中に２種類のモノマ−を図１２に示すように導入する。モノマ−の飽和蒸気圧が等しくなる温度に加熱、導入して複雑形状の表面にポリイミド膜を形成する方法が開発されている（全方向同時蒸着重合）。
【００２６】
図１２においてモノマ−としてＰＭＤＡ３４（無水ピロメリト酸）及びＯＤＡ（オキシジアニリン）３６が槽３０内に導入される。
【００２７】
１種類のモノマ−だけを導入した場合には、真空槽壁３０及び基板３２上にモノマ−は付着できず、再蒸発して排気されるが、２種類のモノマ−を同時に導入すると、両者が基板３２上で反応して蒸気圧の低い二重体や三重体となり基板３２上に付着し、更に反応して高重合体へと成長する。未反応モノマ−分子が真空槽壁面全体から再蒸発するため均一な膜圧分布の薄膜が得られる。このようにして、複雑形状の基板、部品などに均一な膜厚のポリイミド膜を被覆することが出来る。
【００２８】
蒸着重合法は、モノマ−の輸送を通常の真空昇華精製するプロセスと同じ手法で行うことから、生成する膜の純度が高く、しかも溶媒の添加・除去・回収などの工程がなく（無公害）、不純物の混入が極めて少ない膜が得られる。また、基板表面の凸凹形状に忠実に膜が成長するため、細孔の内面でも均質に成膜できる。
【００２９】
図１２において、例えば基板３２の代わりに図３Ａのポリエチレンシ−ト１を槽３０内に設置すればポリエチレンシ−ト１の全面に短時間にポリイミド層２が形成される（図３Ｂ）。
【００３０】
こうして得られたプリント基板Ｐ’（図１）は非吸湿性が高く、非常に薄くフレキシブルなものとなる。撓みやすく、曲げる部分のある回路構成も銅箔の如く容易に行われ、種々の加工が容易となる。
【００３１】
本発明の第１の実施例によれば、更に図２においてポリイミドのカバ−シ−ト（５）の上に導電性の材料（例えばアルミ二ウム）がスパッタされて、図示しないがアルミ膜が形成される。これにより、外部から内部への、及び内部から外部への電磁波シ−ルドを行うことができる。
【００３２】
本発明の第２の実施の形態では、図６において第１の実施形態で作成したプリント基板が上下に重ねられる。上方のプリント基板Ｐ２は下方のプリント基板Ｐ１とは回路パタ−ンは同一であっても良いし、異なっても良いが、ここでは、同一の場合を図示する。
【００３３】
一体化したプリント基板Ｐ１、Ｐ２は、図１２の装置によりカバ−シ−トとしてのポリイミド層（７）が全表面に形成される（図７）。紙面に対し垂直方向からもモノマ−が侵入し、密接している回路パタ−ンの一部との隙間、細孔内にも侵入し、ポリイミド層を形成する。これにより、全面的にプリント基板Ｐ１、Ｐ２は接着される。
【００３４】
以上、発明の実施の形態について説明したが、勿論、発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００３５】
例えば、以上の実施の形態では、回路パタ−ンを形成する導電性の材料として銅を用いたが、これに限ることなく他の導電性の材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）や金（Ａｕ）であってもよい。
【００３６】
また、回路パタ−ンとしての銅表面に酸化防止のためにニッケル（Ｎｉ）及び／又は銀（Ａｇ）及び／又は金（Ａｕ）をメッキするようにしても良い。本発明の回路パタ−ンにはこのような場合も含むものとする。
【００３７】
また、蒸着重合させて得られる有機高分子材料としてポリイミドを用いたが、他の蒸着重合させて得られる有機高分子材料、例えばポリ尿素やポリアミドであってもよい。モノマ−の種類を変えて、種々の有機高分子材料の蒸着重合物が得られ、その特性に応じて用いることができる。
【００３８】
また、非吸湿性の材料からなるシ−トとして、ポリエチレンシ−トを用いたが、例えばポリエチレンテレフタレ−ト、ポリプロピレンのシ−トであってもよい。非吸湿性が高く、柔軟な材質であるものを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態のプリント基板の第１実施例の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態のプリント基板の第１実施例の拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の形態によるプリント基板の回路パタ−ン形成前の製造工程をＡ、Ｂ、Ｃ順で示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態によるプリント基板の回路パタ−ン形成後の製造工程をＡ、Ｂ順で示す断面図である。
【図５】回路パタ−ンの一例を示す平面図。
【図６】本発明の実施の形態のプリント基板の第２実施例の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態のプリント基板の第２実施例において、蒸着重合によりプリント基板Ｐ１、Ｐ２が接着されたことを示す断面図である。
【図８】本発明と比較のための従来の製法のフレキシブルプリント基板の一例の断面図である    。
【図９】本発明と比較のための従来の製法のフレキシブルプリント基板の一例の拡大断面図である。
【図１０】従来のプリント基板の製造工程をＡ、Ｂ、Ｃ順で示す断面図である。
【図１１】従来のプリント基板の製造工程をＡ、Ｂ、Ｃ順で示す断面図である。
【図１２】本発明の実施例に適用される蒸着重合装置の模式図である。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・非吸湿性シ−ト、２・・・絶縁層（ポリイミド層）、３・・・導電膜、４・・・回路パタ−ン、５・・・絶縁層（カバ−シ−ト）、６・・・絶縁基体、７・・・絶縁層（カバ−シ−ト）
１１・・・絶縁基体、１２・・・接着剤、１３・・・銅板、１４・・・回路パタ−ン、１５・・・接着剤、１６・・・絶縁層（カバ−シ−ト）、１６ａ・・・凹部
２０・・・第１の型、２１・・・第２の型
３０・・・真空槽壁、３２・・・基板（ガラスエポキシ板）、３４・・・ＰＭＤＡ（無水ピロメリト酸）、３６・・・ＯＤＡ（オキシジアニリン）
６０・・・蒸着重合装置
【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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