JP6438838B2 - 導電体層分離方法および回路体製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁性の成形体の表面に形成された導電体層を部分的に除去することにより前記導電体層を互いに絶縁された複数の部分に分離する導電体層分離方法、および、この導電体層分離方法を用いた回路体製造方法に関する。

特許文献１には、基板の表面にスパッタリングにより導体膜を形成し、次に回路形成部分の輪郭に沿って導体膜にレーザーを照射して、回路形成部分を分離する方法が記載されている。

特開２００３−２８３０７１号公報

しかしながら、上記方法ではレーザー照射に耐えられる基板材料に限定されてしまい、例えば、液晶ポリマー樹脂（ＬＣＰ樹脂）などの寸法精度が良好で熱変形しにくい材料を基板に用いることができなかった。また、レーザー照射を用いずに導体膜から回路形成部分を分離する方法として、例えば、導体膜に回路形成部分の形状に合わせて感光性レジストによるマスクを形成し、エッチングにより回路形成部分以外の導体膜部分を除去する方法があるが、マスクの形成のための工程が必要となるので、工数が増加してしまうという問題があった。

そこで本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、レーザー照射を用いることなく少ない工数で導電体層を分離できる導電体層分離方法およびこの導電体層分離方法を用いた回路体製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様においては、絶縁性の成形体の表面に形成された導電体層を部分的に除去することにより前記導電体層を互いに絶縁された複数の部分に分離する導電体層分離方法であって、前記成形体には角部により区画された先端面を有する凸部または角部により区画された内面を有する凹部が設けられ、前記導電体層が前記凸部または前記凹部を覆うように前記成形体の表面に形成されており、前記導電体層を溶解する溶解液に耐性を有する保護材料を前記導電体層の上に塗布する塗布工程と、前記保護材料を固化させて前記導電体層の上に保護層を形成する固化工程と、前記導電体層及び前記保護層が形成された前記成形体を前記溶解液に浸漬する浸漬工程と、を含み、前記塗布工程では、前記固化工程での前記保護材料の固化に伴う収縮により前記角部において前記導電体層が前記保護層から露出するように前記保護材料を塗布する導電体層分離方法を提供する。前記塗布工程では、前記保護材料を電着により塗布してもよい。

上記導電体層分離方法によれば、導電体層の上に塗布された保護材料が固化して収縮することにより、成形体の表面に設けられた凸部の先端面または凹部の内面を区画する角部において導電体層が露出して、溶解液により導電体層の露出した部分が溶解される。これにより、導電体層の凸部の先端面または凹部の内面の部分と他の部分とが分離される。

本発明の第２の態様においては、角部により区画された先端面を有する凸部または角部により区画された内面を有する凹部が設けられた絶縁性の成形体において前記先端面または前記内面に回路部が形成された回路体を製造する回路体製造方法であって、前記凸部または前記凹部を覆うように前記成形体の表面に導電体層を形成する導電体層形成工程と、前記導電体層を前記先端面または前記内面の部分と他の部分とに分離する導電体層分離工程と、前記導電体層の前記先端面または前記内面の部分に電気メッキ処理を施す電気メッキ工程と、を含み、前記導電体層分離工程では、請求項１または請求項２に記載の導電体層分離方法を用いて前記導電体層を分離する回路体製造方法を提供する。

前記導電体層形成工程では、前記成形体に無電解メッキ処理を施すことにより前記導電体層を形成してもよい。前記凸部の先端面または前記凹部の内面には、前記成形体に埋設された導体の一部が露出されており、前記電気メッキ工程では、前記導体に通電することにより電気メッキ処理を施してもよい。

本発明によれば、レーザー照射を用いることなく少ない工数で導電体層を分離できる。

本発明の一実施形態にかかる回路体製造方法により製造された回路体の一例を示す斜視図である。 図１の回路体の平面図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図１の回路体が有する成形体の斜視図である。 図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図４の成形体の表面に導電体層を形成した状態を示す断面図である。 導電体層の上に保護材料を塗布した状態を示す断面図である。 導電体層の上に塗布された保護材料を固化させて保護層を形成した状態を示す断面図である。 導電体層を部分的に除去した状態を示す断面図である。 保護層を除去した状態を示す断面図である。 導電体層の一部について電気メッキ処理を施した状態を示す断面図である。 保護材料を塗布した後の成形体の凸部の角部近傍の断面の電子顕微鏡写真の一例を示す。 保護材料を固化した後の成形体の凸部の角部近傍の断面の電子顕微鏡写真の一例を示す。 本発明の一実施形態にかかる回路体製造方法により製造された回路体の他の一例を示す斜視図である。 図１４の回路体の平面図である。 図１４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。また、「上下」を示す記載は各部材間の相対的な位置関係を説明するために便宜的に用いているものであり、絶対的な位置関係を示すものではない。

図１は、本発明の一実施形態にかかる回路体製造方法により製造された回路体の一例を示す斜視図である。図２は、図１の回路体の平面図である。図３は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図４は、図１の回路体が有する成形体の斜視図である。図５は、図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図１に示す回路体１は、本発明の実施形態である回路体製造方法により製造され、樹脂からなる成形体の表面に配線パターンを構成する回路部が形成されたものである。なお、本実施形態では、比較的簡易な形状を有する回路体を例に説明しているが、本発明は、例えば、ＩＣソケットのハウジングなどの複雑な形状の回路体にも同様に適用可能である。

図１〜図３に示すように、回路体１は、成形体１０と、回路部２０と、を一体に有している。

成形体１０は、例えば、インサート成形により液晶ポリマー樹脂（ＬＣＰ樹脂）などの絶縁性の合成樹脂に後述する導体１５が埋め込まれた構成であって、図４、図５に示すように、矩形平板状の本体部１１の上面１１ａに凸部１２が設けられた形状を有している。

成形体１０の凸部１２は、平面状の先端面１２ａと、先端面１２ａと本体部１１の上面１１ａおよび側面１１ｂとを連接する側面１２ｂと、を有しており、先端面１２ａと側面１２ｂとが交わることにより角部１２ｃを形成している。つまり、先端面１２ａは、角部１２ｃにより区画されている。凸部１２は、本体部１１の上面１１ａからの高さが０．５ｍｍ以下であることが好ましい。また、角部１２ｃは、直角、鋭角、鈍角のいずれでもよく、または、多少の丸みをもっていてもよい。

成形体１０には、凸部１２の先端面１２ａから本体部１１の下面１１ｃに貫通する円柱状の銅製の導体１５が埋め込まれている。導体１５の上端面１５ａおよび下端面１５ｂは、それぞれ凸部１２の先端面１２ａおよび本体部１１の下面１１ｃと面一にされている。導体１５を省略した構成でもよい。

回路部２０は、凸部１２の先端面１２ａ上に形成された銅からなる導体膜である。回路部２０は、成形体１０の導体１５の上端面１５ａに重ねられて、導体１５と一体となるように設けられている。

次に、上記回路体１の製造方法について、回路体１の製造途中を示す断面図である図６〜図１１を参照して説明する。

図６は、図４の成形体の表面に導電体層を形成した状態を示す断面図である。図７は、導電体層の上に保護材料を塗布した状態を示す断面図である。図８は、導電体層の上に塗布された保護材料を固化させて保護層を形成した状態を示す断面図である。図９は、導電体層を部分的に除去した状態を示す断面図である。図１０は、保護層を除去した状態を示す断面図である。図１１は、導電体層の一部について電気メッキ処理を施した状態を示す断面図である。図１２は、保護材料を塗布した後の成形体の凸部の角部近傍の断面の電子顕微鏡写真の一例を示し、図１３は、保護材料を固化した後の成形体の凸部の角部近傍の断面の電子顕微鏡写真の一例を示す。図７〜図９では、（ａ）が回路体１の製造途中の断面図であり、（ｂ）が成形体１０の凸部１２の角部１２ｃ近傍の拡大断面図である。

（１）最初に、図６に示すように、成形体１０の凸部１２を覆うようにして成形体１０の表面に導電体層３１を形成する（導電体層形成工程）。具体的には、本体部１１の上面１１ａ並びに凸部１２の先端面１２ａおよび側面１２ｂを重クロム酸等の表面処理剤に浸して表面荒らし処理を行った後無電解銅メッキ処理を施して、銅からなる導電体層３１を形成する。導電体層３１は、成形体１０の導体１５の上端面１５ａにも積層されて、導体１５と導電体層３１とが一体となる。なお、無電解銅メッキ処理に代えて、例えば、無電解ニッケルメッキ処理を施してニッケルからなる導電体層３１を形成してもよく、導電体層３１を形成する方法および材料については、本発明の目的に反しない限り任意である。

（２）次に、導電体層３１を凸部１２の先端面１２ａの部分３１−１と本体部１１の上面の部分３１−２、３１−３との複数の部分に分離する（導電体層分離工程）。

（２．１）この導電体層分離工程では、まず、図７（ａ）に示すように、導電体層３１を溶解可能な塩化第二鉄溶液などのエッチング液（溶解液）に耐性を有する保護材料３２を導電体層３１の上に全体にわたって塗布する（塗布工程）。このとき、図７（ｂ）に示すように、成形体１０の凸部１２の角部１２ｃと保護材料３２の粘度や厚さ等との関係で、角部１２ｃにおいて保護材料３２の付き回りが悪くなるようにして、角部１２ｃにおいて導電体層３１が保護材料３２から露出しまたは保護材料３２が非常に薄くなるようにする。図１２に保護材料を塗布した後の成形体の凸部の角部近傍の断面を電子顕微鏡で拡大した写真の一例を示す。保護材料３２の一例として、日本ペイント社のフォトＥＤ（登録商標）システムで用いられる電着レジストを用いることができる。もちろん、保護材料として、これ以外のものを用いてもよい。なお、保護材料３２は、導電体層３１の所望の部分が溶解するまで、導電体層３１の他の部分を保護できる程度にエッチング液に耐性を有していればよい。

（２．２）そして、図８（ａ）に示すように、保護材料３２を固化させて保護層を形成する（固化工程）。具体的には、保護材料３２を乾燥させたのち、全面を露光して現像剤により現像する。これにより、図８（ｂ）に示すように、保護材料３２は、乾燥および現像などによる固化に伴って収縮し、角部１２ｃにおいて導電体層３１が保護材料３２から露出される。図１３に、保護材料を固化した後の成形体の凸部の角部近傍の断面を電子顕微鏡で拡大した写真の一例を示す。

（２．３）それから、導電体層３１および保護層３２が表面に形成された成形体１０をエッチング液に浸漬する（浸漬工程）。これにより、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、角部１２ｃにおいて導電体層３１が溶解して、導電体層３１が、凸部１２の先端面１２ａの部分３１−１と、本体部１１の上面１１ａの部分３１−２、３１−３とに分離される。

（２．４）そのあと、図１０に示すように、剥離剤を用いて保護材料３２を剥離する（剥離工程）。

（３）上記導電体層分離工程で導電体層３１が各部分３１−１、３１−２、３１−３に分離されると、次に、図１１に示すように、導電体層３１の凸部１２の先端面１２ａの部分３１−１に電気銅メッキ処理を施し、当該部分３１−１に一体に銅メッキ層３３を重ねて回路部２０を形成する（電気メッキ工程）。このとき、導体１５の下端面１５ｂに図示しない電極を接続して電気メッキ処理を行う。

（４）最後に、エッチング液に浸漬することにより、導電体層３１の本体部１１の上面１１ａの部分３１−２、３１−３を除去して、回路体１が得られる。

本実施形態によれば、導電体層３１の上に塗布された保護材料３２が固化して収縮することにより、成形体１０の凸部１２の先端面１２ａを区画する角部１２ｃにおいて導電体層３１が露出して、エッチング液により導電体層３１の露出した部分が溶解される。これにより、レーザー照射やマスク形成などを要することなく、導電体層３１の凸部１２の先端面１２ａの部分３１−１と他の部分３１−２、３１−３とが分離される。

したがって、レーザー照射を用いることなく少ない工数で導電体層を分離できる。

上述した実施形態では、成形体１０の凸部１２の先端面１２ａに回路部２０が形成された回路体１を製造するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、図１４〜図１６に示すように、凸部１２に代えて、矩形平板状の本体部１３の上面１３ａに角部１４ｃで区画された凹部１４が設けられた形状を有する成形体１０Ａにおいて当該凹部１４の内面１４ａに回路部２０Ａが形成された回路体２を製造してもよい。内面１４ａは、断面略Ｕ字となる曲面状に形成されている。この回路体２についても、上述した回路体１の製造方法と同様にして製造することができる。

即ち、（１）成形体１０Ａの凹部１４を覆うようにして成形体１０Ａの表面に導電体層を形成し、（２．１）保護材料を導電体層の上に全体にわたって塗布する。このとき、成形体１０Ａの凹部１４の角部１４ｃと保護材料の粘度や厚さ等との関係で、角部１４ｃにおいて保護材料の付き回りが悪くなるようにして、角部１４ｃにおいて導電体層が保護材料から露出しまたは保護材料が非常に薄くなるようにする。そして、保護材料を固化させて保護層を形成し（２．２）、これにより、保護材料は、固化に伴って収縮し、角部１４ｃにおいて導電体層が保護材料から露出される。（２．３）エッチング液に浸漬して、保護材料から露出した導電体層を溶解したのち、（２．４）剥離剤を用いて保護材料を剥離する。（３）導電体層の凹部１４の内面１４ａの部分に電気銅メッキ処理を施し、当該部分に一体に銅メッキ層を重ねて回路部２０Ａを形成する。（４）エッチング液に浸漬することにより、導電体層の本体部１３の上面１３ａの部分を除去して、回路体２が得られる。

なお、上記に本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の各実施形態またはその適用例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

１、２…回路体、１０、１０Ａ…成形体、１１…本体部、１１ａ…（本体部の）上面、１１ｂ…（本体部の）側面、１１ｃ…（本体部の）下面、１２…凸部、１２ａ…（凸部の）先端面、１２ｂ…（凸部の）側面、１２ｃ…（凸部の）角部、１３…本体部、１３ａ…（本体部の）上面、１４…凹部、１４ａ…（凹部の）内面、１４ｃ…（凹部の）角部、１５…導体、１５ａ…（導体の）上端面、１５ｂ…（導体の）下端面、２０、２０Ａ…回路部２０、３１…導電体層、３１−１〜３１−３…（導電体層の）部分、３２…保護材料、３２−１〜３２−３…保護層、３３…銅メッキ層。

Claims (5)

1. 絶縁性の成形体の表面に形成された導電体層を部分的に除去することにより前記導電体層を互いに絶縁された複数の部分に分離する導電体層分離方法であって、
   前記成形体には角部により区画された先端面を有する凸部または角部により区画された内面を有する凹部が設けられ、前記導電体層が前記凸部または前記凹部を覆うように前記成形体の表面に形成されており、
   前記導電体層を溶解する溶解液に耐性を有する保護材料を前記導電体層の上に塗布する塗布工程と、
   前記保護材料を固化させて前記導電体層の上に保護層を形成する固化工程と、
   前記導電体層及び前記保護層が形成された前記成形体を前記溶解液に浸漬する浸漬工程と、を含み、
   前記塗布工程では、前記固化工程での前記保護材料の固化に伴う収縮により前記角部において前記導電体層が前記保護層から露出するように前記保護材料を塗布する
   導電体層分離方法。
2. 前記塗布工程では、前記保護材料を電着により塗布する
   請求項１に記載の導電体層分離方法。
3. 角部により区画された先端面を有する凸部または角部により区画された内面を有する凹部が設けられた絶縁性の成形体において前記先端面または前記内面に回路部が形成された回路体を製造する回路体製造方法であって、
   前記凸部または前記凹部を覆うように前記成形体の表面に導電体層を形成する導電体層形成工程と、
   前記導電体層を前記先端面または前記内面の部分と他の部分とに分離する導電体層分離工程と、
   前記導電体層の前記先端面または前記内面の部分に電気メッキ処理を施す電気メッキ工程と、を含み、
   前記導電体層分離工程では、請求項１または請求項２に記載の導電体層分離方法を用いて前記導電体層を分離する
   回路体製造方法。
4. 前記導電体層形成工程では、前記成形体に無電解メッキ処理を施すことにより前記導電体層を形成する
   請求項３に記載の回路体製造方法。
5. 前記凸部の先端面または前記凹部の内面には、前記成形体に埋設された導体の一部が露出されており、
   前記電気メッキ工程では、前記導体に通電することにより電気メッキ処理を施す
   請求項３または請求項４に記載の回路体製造方法。