(57)【要約】      （修正有）【課題】配線基板の厚みの増加を抑えて可撓性を保持するとともに、めっき不良の発生を抑える配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】銅貼り基板３の一方面に保護基材４を貼り付け、貼り付けた保護基材４同士を貼り合わせる。保護基材４同士が貼り合わされた状態でめっきを行い、貼り合わせた部分を切断してそれぞれの配線基板に分離する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方面に保護基材を貼り付ける貼り付け工程と、
基板に貼り付けた保護基材同士を貼り合わせる貼り合わせ工程と、
保護基材同士が貼り合わされた状態で、基板の保護基材が貼り付けられた面と反対側の他方面をめっきするめっき工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記基板は、両面に銅箔が設けられた銅貼り基板であり、
貼り付け工程の前に、銅貼り基板に、一方面の銅箔が底となる凹部を設ける凹部形成工程をさらに有し、
めっき工程では、凹部の内周面に銅めっき皮膜を形成して両面の銅箔を電気的に導通可能とすることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
【請求項３】
貼り合わせ工程では、保護基材の周縁部同士を接着剤で貼り合わせ、保護基材と接着剤とで囲まれる中央部分を真空状態とすることを特徴とする請求項１または２記載の配線基板の製造方法。
【請求項４】
接着剤で貼り合わせられた保護基材の周縁部を、基板の周縁部とともに切断して、貼り合わせられた基板を分離する分離工程をさらに有することを特徴とする請求項３記載の配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の一方面にめっき皮膜を設けるめっき工程を有する配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フレキシブル配線基板は、可撓性を有するプリント配線基板のことで、ＦＰＣ（
Flexible Printed Circuits）とも呼ばれる。その可撓性によりプリント配線基板の折り曲げが可能なことから、実装空間が限られる携帯電話機やデジタルカメラなどの小型製品に好適に使用される。
【０００３】
フレキシブル配線基板は、絶縁体としてポリイミドを使ったポリイミドフィルムなどを用いることで、基板自体に可撓性を持たせている。ポリイミドフィルムは耐熱性、電気絶縁性に優れたプラスチックの一種で、銅箔の回路やカバーフィルム、補強材などとともにフレキシブル基板は構成される。
【０００４】
携帯電話機などにおいては、小型化やデザインの自由度を高めるために、配線基板全体に対するフレキシブル配線基板の占める割合が大きくなってきている。
【０００５】
フレキシブル配線基板の製造方法を、特にスルーホールに着目して簡単に説明する。
両面に銅箔を貼ったポリイミドフィルム（銅貼り基板と呼ぶことがある。）に、パンチングなどで穴あけ加工を施し、両面の銅箔パターンを電気的に導通させるためにスルーホールの内周面に銅めっきを施す（たとえば、特許文献１参照）。このとき、銅箔上に所定の厚みで銅めっき皮膜が形成されてしまうため、配線基板全体的の厚みが増加し、可撓性が失われてしまうことになる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１８８５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
厚みの増加による可撓性の低下を解決するために、スルーホールではなくブラインドビア（有底スルーホール）を設けて両面での電気的導通を取る方法がある。
【０００８】
銅貼り基板の一方面にエッチングによってビアを設ける箇所の銅箔を除去し、エッチング面とは反対の他方面にドライフィルムを貼り付ける。
【０００９】
レーザにより、銅箔が除去された箇所のポリイミドフィルムに穴あけ加工を施す。ドライフィルムが貼られている側の銅箔には穴あけ加工は施されない。
【００１０】
銅めっきを施すと、一方面とビア内周面とに銅めっき皮膜で形成され、両面の銅箔は電気的に導通される。
【００１１】
他方面は、ドライフィルムによってマスクされており、銅めっき皮膜は形成されないので、配線基板の厚みの増加を抑え、可撓性を保持することができる。
【００１２】
ドライフィルムは銅めっき後の所定の工程で剥離される。
このような方法で、基板厚みの増加は抑えることはできるが、銅めっきを施す際にドライフィルムが剥がれたり、欠けたりすると、欠片が銅めっきを施す一方面に付着してめっき不良を起こしてしまうなどの問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、配線基板の厚みの増加を抑えて可撓性を保持するとともに、めっき不良の発生を抑える配線基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、基板の一方面に保護基材を貼り付ける貼り付け工程と、
基板に貼り付けた保護基材同士を貼り合わせる貼り合わせ工程と、
保護基材同士が貼り合わされた状態で、基板の保護基材が貼り付けられた面と反対側の他方面をめっきするめっき工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法である。
【００１５】
また本発明は、前記基板が、両面に銅箔が設けられた銅貼り基板であり、
貼り付け工程の前に、銅貼り基板に、一方面の銅箔が底となる凹部を設ける凹部形成工程をさらに有し、
めっき工程では、凹部の内周面に銅めっき皮膜を形成して両面の銅箔を電気的に導通可能とすることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、貼り合わせ工程では、保護基材の周縁部同士を接着剤で貼り合わせ、保護基材と接着剤とで囲まれる中央部分を真空状態とすることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、接着剤で貼り合わせられた保護基材の周縁部を、基板の周縁部とともに切断して、貼り合わせられた基板を分離する分離工程をさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、まず、貼り付け工程で基板の一方面に保護基材を貼り付け、貼り合わせ工程で、基板に貼り付けた保護基材同士を貼り合わせる。
【００１９】
めっき工程では、保護基材同士が貼り合わされた状態で、基板の保護基材が貼り付けられた面と反対側の他方面をめっきする。
【００２０】
これにより、基板の保護基材同士を貼り合わせた状態でめっきを行うので、保護基材が貼り付けられた面にはめっき皮膜が形成されず、配線基板全体の厚みを薄くすることができる。また、保護基材の剥がれおよび欠けなども発生しないので、めっき不良の発生を抑えることができる。さらに、基板を貼り合わせることで、基板１枚分のスペースで、たとえば２枚の基板をめっき処理することができるので、生産性としては約２倍に向上する。
【００２１】
また本発明によれば、前記基板は、両面に銅箔が設けられた銅貼り基板であり、貼り付け工程の前に、銅貼り基板に、一方面の銅箔が底となる凹部を設ける凹部形成工程をさらに有する。
【００２２】
めっき工程では、形成された凹部の内周面に銅めっき皮膜を形成して両面の銅箔を電気的に導通可能とする。
【００２３】
これにより、銅貼り基板にいわゆるブラインドビアを形成した配線基板への適用が可能となる。
【００２４】
また本発明によれば、貼り合わせ工程では、保護基材の周縁部同士を接着剤で貼り合わせ、保護基材と接着剤とで囲まれる中央部分を真空状態とする。
【００２５】
貼り合わせによって、保護基材と接着剤とで囲まれた部分に空隙が形成されるので、この空隙部分を真空状態とすることで基板同士を強固に固定することができ、貼り合わせ部分へのめっき液の浸入を防ぐことができる。
【００２６】
また本発明によれば、分離工程において、接着剤で貼り合わせられた保護基材の周縁部を、基板の周縁部とともに切断して、貼り合わせられた基板を分離する。
【００２７】
これにより、保護基材の貼り合わせに使用する接着剤として、剥離不要な接着剤を使用することができるので、接着剤の選択の幅が広がり、より好ましい貼り合わせ状態を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の配線基板の製造方法は、主に、基板の一方面に保護基材を貼り付ける貼り付け工程と、基板に貼り付けた保護基材同士を貼り合わせる貼り合わせ工程と、保護基材同士が貼り合わされた状態で、基板の保護基材が貼り付けられた面と反対側の他方面をめっきするめっき工程とを有することを特徴としている。
【００２９】
本発明の製造方法は、絶縁体としてポリイミドフィルムなどを用いた可撓性を有するフレキシブル配線基板、絶縁体としてガラスエポキシなどを用いた剛性を有するリジッド配線基板のいずれにも適用可能であるが、フレキシブル配線基板に適用するのが好ましい。
【００３０】
以下では、本発明の第１の実施形態である製造方法の各工程について詳細に説明する。
図１は、第１の実施形態の製造方法を示す工程図である。本実施形態では、エッチング工程、保護基材貼付工程、穴あけ加工工程、貼り合わせ工程、めっき工程、分離工程の順に実行される。
【００３１】
本実施形態では、絶縁体としてポリイミドフィルムを用い、その両面に銅箔を貼り付けた銅貼り基板をもとにビア加工、めっき加工を行う。
【００３２】
銅貼り基板は、たとえば、たて２３０〜３６０ｍｍ、よこ２３０〜３６０ｍｍ、厚み３０〜２００μｍの大きさのものを用いることが可能である。
【００３３】
ポリイミドフィルムは、たとえば厚みが１０〜６０μｍであり、銅箔の厚みは、７〜２７μｍである。
【００３４】
また本実施形態では、配線基板の厚み増加による可撓性の低下を解決するために、スルーホールではなくブラインドビア（有底スルーホール）を設けて両面の銅箔間での電気的導通を取る構成としている。
【００３５】
（エッチング工程）
本工程では、図２に示すように、ブラインドビアを形成するために、まずはビアを設けようとする位置の銅箔１をエッチングによって除去して開口を設ける。エッチングによる銅箔１の除去は、公知の方法を使用することができ、たとえば、銅箔表面にエッチングマスクを形成し、塩化第二鉄水溶液などのエッチング液によって、該当箇所の銅箔を除去する。エッチングマスクは、レジスト樹脂を所定のパターン形状となるように直接銅箔上に印刷などで形成してもよく、フォトリソグラフィで形成してもよい。
【００３６】
また、ビアを設ける箇所だけでなく、エッチングによって配線パターンを設けるようにしてもよい。
【００３７】
ビアを設けようとする位置に形成した銅箔の開口径は、次工程で絶縁体であるポリイミドフィルム２に形成する貫通孔の孔径よりも大きくすることが好ましい。これは、本発明においては銅箔を傷めず絶縁層のみを蒸散することができるレーザー加工条件としているからである。銅箔の開口径としては、貫通孔の孔径よりも２５〜７５％程度大きく形成することが好ましい。
【００３８】
（保護基材貼付工程）
本工程では、図３に示すように、エッチング工程において、銅貼り基板３の、開口を開けた銅箔１の面（以下では、めっき面という）とは反対側の面（以下では保護面という）に後工程でめっき皮膜が形成されないよう保護基材４を貼り付ける。
【００３９】
保護基材４は、前述のドライフィルムでもよく、粘着剤または接着剤を塗布した樹脂フィルムでもよい。
【００４０】
ドライフィルムは、たとえば、ポリエチレン保護フィルム、感光性樹脂、ポリエステル樹脂フィルムの３層構造からなり、日立化成工業株式会社製の回路形成用感光性フィルムＨ９６００シリーズなどを使用できる。
【００４１】
ドライフィルムは、銅貼り基板３の保護面にドライフィルムラミネーターを用いて貼り付ける。
【００４２】
樹脂フィルムは、たとえば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリイミドなどの樹脂を厚さ３０μｍ程度に形成したもので、めっき工程やその他の後工程で溶解、分解することなく、かつ銅貼り基板３の剛性を向上させてハンドリングを容易にするものであればよい。
【００４３】
このような樹脂フィルムを基材として、粘着剤または接着剤を塗布したものを用い、粘着剤または接着剤の塗布面を銅貼り基板３の保護面に貼り付ける。
【００４４】
粘着剤または接着剤は、めっき工程やその他の後工程では剥がれることなく接着力に優れ、かつ剥がしたいときには容易に剥がれるものが好ましい。そのような接着剤としては、たとえばＰＥＴ８４２０(ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社製)が挙げられる。ＰＥＴ８４２０は、光（紫外線）分解性樹脂を主成分とし、接着力が高いので後工程での剥がれなどは発生しない。
【００４５】
保護基材４が不要になった時点で、接着剤に紫外線を照射すると、樹脂が分解されて接着力を失い、溶剤を用いたり、機械的な力をかけることなく容易に保護基材４を剥離することができる。なお、接着剤としてＰＥＴ８４２０を用いる場合は、接着剤に紫外線を照射可能とするため、基材となる樹脂フィルムは、紫外線を透過する樹脂フィルムを用いる必要がある。
【００４６】
（穴あけ加工工程）
本工程では、図４に示すように、保護基材４を保護面に貼り付けた状態の銅貼り基板３に対して、エッチング工程で形成した開口部分に絶縁体２を貫通する貫通孔を形成する。貫通孔は、所定の孔径となるようにレーザによって加工することが好ましい。
【００４７】
本工程で形成される貫通孔は、めっき工程を経てブラインドビアとなるものであり、孔径はたとえば３０〜１００μｍで加工することが好ましい。
【００４８】
レーザ加工は、公知の加工方法を適用することができ、ポリイミドなどの高分子材料に好適なレーザとしてエキシマレーザ、ＣＯ２レーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザなどが挙げられる。いずれのレーザを使用するかは、目的とする孔径などによって決定され、たとえば目的とする孔径が小さい場合は、エキシマレーザを用いる。
【００４９】
本工程では、保護面側の銅箔はレーザ加工によって除去されないので、絶縁体２にのみ貫通孔が形成され、保護面側の銅箔１を底とする凹部が形成される。
【００５０】
また、レーザ加工によって凹部内に樹脂残渣（スミア）が発生するので、これを除去（デスミア）する。デスミア処理には、たとえばプラズマ照射による処理、過マンガン酸ナトリウム、過マンガン酸カリウムなどの水溶液による湿式処理などが挙げられる。
【００５１】
（貼り合わせ工程）
本工程では、図５に示すように、レーザ加工により凹部が形成された銅貼り基板３を、その保護基材４同士が対向するように貼り合わせる。
【００５２】
２枚の銅貼り基板３の貼り合わせを想定すると、保護基材４として樹脂フィルムを用いた場合、それぞれの銅貼り基板３の保護面に貼り付けされた樹脂フィルム同士を対向させ、これらを接着剤５にて貼り合わせる。
【００５３】
接着剤５は、貼り合わせようとする片方の樹脂フィルムにのみ塗布して貼り合わせてもよいし、両方の樹脂フィルムに塗布して貼り合わせてもよい。また、接着剤５は、樹脂フィルムの全面または周縁部に塗布する。接着剤５の塗布は、ディスペンサーなどの公知の塗布装置を用いることができる。
【００５４】
接着剤５としては、熱硬化型接着剤Ｄ３４１０（ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社製）などを用いることができる。
【００５５】
樹脂フィルムの周縁部に接着剤５を塗布する場合は、貼り合わせたときに樹脂フィルムと接着剤５とによって囲まれる中央部分に空隙が形成されるので、真空単板プレス、真空多段プレス等を用いて、この空隙を真空状態にして接着することが好ましい。中央部分を真空状態とすることで、接着剤のみで貼り合わせた状態よりも、銅貼り基板同士を強固に固定することができる。
【００５６】
保護基材４としてドライフィルムを用いた場合、それぞれの銅貼り基板３の保護面に貼り付けされたドライフィルム同士を対向させ、これらを接着剤にて貼り合わせる。
【００５７】
（めっき工程）
本工程では、図６に示すように、貼り合わせ工程で樹脂フィルム同士を貼り合わせた状態の銅貼り基板を銅めっき浴に浸漬し、レーザ加工された凹部を含め、銅箔上に所定の厚みで銅めっき皮膜が形成される。これにより、両面の銅箔が凹部によって電気的に導通され、ブラインドビアが形成される。
【００５８】
本実施形態で施される銅めっきは、従来公知の化学めっき方法を用いることができる。
予め表面粗化や、脱脂、酸洗、表面活性化などの前処理を行い、めっき浴に浸漬してめっき皮膜を形成し、洗浄、乾燥、表面保護などの後処理を行う。
【００５９】
めっき液成分は、金属塩、還元剤、緩衝剤、安定錯化剤、湿潤剤、光沢剤などを含む。たとえば、本実施形態で用いられるめっき液組成は、硫酸銅６０〜１００ｇ／Ｌ、硫酸１７０〜２１０ｇ／Ｌである。
【００６０】
上記のような組成のめっき液を用いた場合、浴温度を２０〜３０℃に管理し、浸漬時間
４０〜７５分間で、厚みが８〜３５μｍのめっき皮膜が得られる。
【００６１】
めっき装置も従来公知の装置を使用することが可能であり、たとえば、図７に示すようなバッチ式のめっき装置１０を使用する。
【００６２】
めっき装置１０は、１または複数のめっき液槽１１と、被めっき物を保持するラック１２、ラック１２を、めっき液に浸漬および引き揚げを行うとともに前処理位置からめっき液槽１１を経て後処理位置まで搬送する搬送手段１３を有する。
【００６３】
めっき液槽１１には必要に応じて前述のようなめっき液を貯留するだけでなく、温度管理、組成管理など、所定のめっき条件となるように管理するための機能が付加されている。ラック１２には、貼り合わせ工程で貼り合わせられた銅貼り基板３の周縁部を保持し、銅貼り基板を移動可能としている。搬送手段１３はラックを移動させるためのレールと、レールを上下方向に移動させるとともにラック１２をレールに沿って摺動させるための駆動装置を備えている。
【００６４】
たとえば銅貼り基板３を２枚貼り合わせた状態でラック１２に保持してめっきを行う場合、ラック１２には、銅貼り基板の枚数を、貼り合わせてない従来の枚数よりも２倍多く保持することができるので、同じ装置を用いた場合の単位時間当たりの処理能力を従来よりも２倍に向上させることができる。
【００６５】
（分離工程）
本工程では、図８に示すように、貼り合わせられた保護基材４の周縁部、すなわち、接着剤が塗布されている部分を、銅貼り基板の周縁部とともに切断して、貼り合わせられた銅貼り基板をそれぞれの銅貼り基板に分離する。
【００６６】
切断方法、切断装置は、銅箔、銅皮膜、ポリイミドフィルムおよび保護基材のいずれも切断可能であれば特に限定されないが、たとえば、ビクトリア打ち抜き型のプレス装置を用いることが好ましい。
【００６７】
分離されても、保護基材４は保護面には貼り付けられているので、後工程においてハンドリングの容易性は維持されている。なお、分離行程で保護基材４を剥がしてもよい。
【００６８】
以上のように、本発明では、銅貼り基板３の保護基材４同士を貼り合わせた状態でめっきを行うので、保護面側の銅箔にはめっき皮膜が形成されず、配線基板全体の厚みを薄くすることができる。
【００６９】
以下では、本発明の第２の実施形態である製造方法について説明する。
第１の実施形態では、銅貼り基板３それぞれに保護基材４を貼り付けて、保護基材４同士を貼り合わせることで、保護面にめっき皮膜を形成しないようにしている。
【００７０】
これに対して第２の実施形態では、保護基材４の両面に銅貼り基板３の保護面を貼り付け、その状態で銅めっきを行うことを特徴としている。
【００７１】
したがって、第１の実施形態にあった保護基材同士を貼り合わせる貼り合わせ工程が不要となっている。
【００７２】
保護基材４としては、第１の実施形態と同様に、ドライフィルムおよび樹脂フィルムなどを用いることができる。樹脂フィルムを用いる場合、樹脂フィルムの両面に粘着剤または接着剤を塗布したものを用い、樹脂フィルムの両面に、銅貼り基板３の保護面を貼り付ける。
【００７３】
本実施形態では、接着剤として第１の実施形態で記載した紫外線照射で剥離する接着剤を用いることはできない。上記のように、樹脂フィルムの両面に銅貼り基板３を貼り付けるために、接着剤に対して紫外線を照射できないからである。
【００７４】
したがって、本実施形態では、たとえば粘着剤を使用して、樹脂フィルムに銅貼り基板３を貼り付け、剥離する場合には溶剤などは使用せず、機械的に剥離する。
【００７５】
めっき工程は、第１の実施形態と同様の方法でめっきを行うことができ、めっき装置も図７に示しためっき装置１０を使用することができる。
【００７６】
以上のように、第２実施形態では、保護基材同士の貼り合わせや、切断による分離などが不要であるため、第１の実施形態に比べて工程数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１の実施形態の製造方法を示す工程図である。
【図２】エッチング工程の概略を示す図である。
【図３】保護基材貼付工程の概略を示す図である。
【図４】穴あけ加工工程の概略を示す図である。
【図５】貼り合わせ工程の概略を示す図である。
【図６】めっき工程の概略を示す図である。
【図７】めっき装置１０の構成を示す図である。
【図８】分離工程の概略を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  銅箔
２  ポリイミドフィルム
３  銅貼り基板
４  保護基材
５  接着剤
１０  めっき装置
１１  めっき液槽
１２  ラック
１３  搬送手段
【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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