CN108029195A - 屏蔽印制布线板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的屏蔽印制布线板的制造方法包括以下工序：准备含有基础基材、设置在所述基础基材上的接地布线、覆盖所述接地布线且设置有使所述接地布线的一部分露出的开口部的绝缘层的印制布线板主体部的工序；将抗蚀剂树脂以一定的图形形状载于所述绝缘层之上的抗蚀剂载置工序；在从所述开口部露出的接地布线之上和载有所述抗蚀剂树脂的所述印制布线板主体部之上设置金属层的金属层形成工序；通过溶剂除去所述抗蚀剂树脂，由此将所述金属层中设置在所述抗蚀剂树脂上的部分与所述抗蚀剂树脂一起除去，使存在于所述一定的图形形状以外的部分的所述金属层形成屏蔽层的工序。
Description
技术领域
本发明涉及一种屏蔽印制布线板的制造方法。
背景技术
一直以来，在印制布线板上会设置电磁波屏蔽层来屏蔽产生自布线所形成的电路的电磁波。比如手机、数码照相机这样小型的电子机器，随着屏幕面积变大的趋势，布线电路信号的传输频率也有随之变大的趋势。如此一来，若没有电磁波屏蔽层，电磁波就会从布线电路向周围泄露，该电磁波就会导致周围电子机器发生错误。因此，为了使电磁波不从布线电路泄露，设置电磁波屏蔽层就很重要。
而且，随着电子机器向小型化推进，最近对印制布线板的开发也在向着缩小面积、减小厚度的方向发展。因此，柔性基板（ＦＰＣ）也被越来越多地使用。作为包括电磁波屏蔽层的ＦＰＣ，在专利文献1中公开了一种包括有能经得起多次弯曲、滑动的电磁波屏蔽膜的屏蔽印制布线板。而且，在专利文献2中公开了一种包括电磁波屏蔽片的屏蔽印制布线板，所述电磁波屏蔽片虽然薄但能使绝缘层不会轻易受损伤。
在先技术文献
专利文献
专利文献1 : 特开（日本专利发明公开）２０１１－１８７８９５号公报
专利文献2 : 特开（日本专利发明公开）２０１５－５３４１２号公报
专利文献3 : 特开（日本专利发明公开）２０００－５９０３０号公报
专利文献4 : 特开（日本专利发明公开）２０１３－２５７６６９号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，在专利文献１、２公开的屏蔽印制布线板的电磁波屏蔽膜・电磁波屏蔽片中，其屏蔽层设置于膜・片的整个面，这样的结构会造成与布线电路阻抗失配的问题。为防止阻抗失配，需要使屏蔽层呈网状或棋格状等的图形形状，但是想要在专利文献１、２中公开的电磁波屏蔽膜・电磁波屏蔽片中形成图形形状时，因屏蔽层含有导电性粒子/金属片、树脂，因此需要数道复杂的工序，存在成本变大的问题。
为解决以上问题，本发明的目的在于提供一种方法来低成本且短时间地制造易于和布线电路匹配阻抗的屏蔽印制布线板。
解决技术问题的技术方案
为解决上述技术问题，本发明的屏蔽印制布线板的制造方法是一种包括屏蔽层的屏蔽印制布线板的制造方法，所述方法包括以下工序：准备含有基础基材、设置在所述基础基材上的接地布线、覆盖所述接地布线的一部分的绝缘层的印制布线板主体部的工序；将抗蚀剂树脂以一定的图形形状载于至少所述绝缘层之上的抗蚀剂载置工序；在载有所述抗蚀剂树脂的所述印制布线板主体部之上设置金属层的金属层形成工序；通过溶剂除去所述抗蚀剂树脂，由此将所述金属层中设置在所述抗蚀剂树脂上的部分与所述抗蚀剂树脂一起除去，使存在于所述一定的图形形状以外的部分的所述金属层形成屏蔽层的工序。
所述屏蔽层的厚度优选７ｎｍ以上０．３μｍ以下。
更进一步，本发明还可以含有在所述屏蔽层之上设置电绝缘性的保护层的保护层形成工序。
在所述金属层形成工序中，可以通过蒸镀、溅射、ＣＶＤ、或镀层（plating）来将所述金属层设置在所述印制布线板主体部之上。
所述抗蚀剂载置工序可以通过印刷进行。
还可以设计为：所述抗蚀剂树脂为感光性的树脂，本发明还包括在所述抗蚀剂载置工序之后对所述抗蚀剂树脂进行光照射使所述抗蚀剂树脂固化的工序。
还可以设计为：所述抗蚀剂树脂为热固性的树脂，本发明还包括在所述抗蚀剂载置工序之后对所述抗蚀剂树脂进行加热使所述抗蚀剂树脂固化的工序。
所述溶剂可以是水。
发明效果
本发明将一定图形形状的抗蚀剂树脂载于绝缘层之上，在其之上设置覆盖整面的金属层，然后通过溶剂除去抗蚀剂树脂，以此将抗蚀剂树脂上的金属层一同除去，使设置在抗蚀剂树脂以外的金属层留在绝缘层之上成为屏蔽层，这样就能以较少的工序较为容易地制成所希望得到的屏蔽图形。
附图说明
[图1] 实施方式所涉及的由金属薄膜构成的、所希望得到的图形的制成方法示图；
[图2] 以往技术所涉及的由金属箔构成的、所希望得到的图形的制成方法示图；
[图3] 实施方式所涉及的包括屏蔽层的屏蔽印制布线板的示图；
[图4] 实施方式所涉及的包括屏蔽层的屏蔽印制布线板的制造方法示图；
[图5] 电磁波屏蔽效果和片的电阻的关系示图；
[图6] 电磁波屏蔽效果和金属层厚度的关系示图；
[图7] 在包括屏蔽层的屏蔽印制布线板中设置绝缘保护层的图；
[图8] 其他实施方式所涉及的包括屏蔽层的屏蔽印制布线板的示图；
[图9] 确认绝缘保护层效果的测试基板的示意图。
具体实施方式
以下基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。以下对优选的实施方式的说明本质只是一种示例，并不限制本发明、本发明的适用对象或用途。在以下附图中，为将说明简洁化，将实质上具有相同功能的结构要素用相同的参照标号表示。
（实施方式１）
首先，基于图1对实施方式１所涉及的由金属薄膜构成的、所希望得到的图形形状的制成方法进行说明。在此是在单纯的片１上而非印制布线板上制成由金属薄膜构成的所希望得到的图形形状。
首先，准备要在其之上形成图形形状的片１。片１比如由聚酰亚胺、聚酯等的合成树脂制成。接下来将抗蚀剂２呈一定的图形形状地载于片１上。抗蚀剂２可使用专利文献４中所记载的水溶性抗蚀剂，比如通过掩膜印刷将抗蚀剂水溶液按照一定的图形形状载于片1并进行干燥。
然后，在抗蚀剂２及未载有抗蚀剂２的片１部分之上设置金属层３。即在片１的载有抗蚀剂２一面的整面设置金属层３。金属层３的金属种类没有特殊限定，但是从成本、屏蔽性方面考虑，优选使用Ｃｕ。设置金属层３的方法可列举出蒸镀、溅射、ＣＶＤ、镀层（plating）等。且金属层３的厚度优选７ｎｍ以上０．３μｍ以下。
接下来进行水洗。通过水洗，水溶性抗蚀剂２会溶解于水并被从片１除去。与此同时载于抗蚀剂２上的金属层３也被除去，只留下直接载于片１之上的金属层３，从而得到所希望得到的图形４。抗蚀剂２上虽然载有金属层３，但因为金属层３有小孔，所以抗蚀剂２会溶解于水中。设抗蚀剂２的一定图形形状为负像则所希望得到的图形４为正像图形形状。
如上所述的图形形状的制成方法包括4个工序：准备片１的工序、印刷抗蚀剂２的工序、形成金属层３的工序、通过水洗将抗蚀剂２除去的同時形成由金属层３构成的、所希望得到的图形４的工序。且抗蚀剂不限于水溶性，还可使用溶解于有机溶剂的抗蚀剂。此时，在除去抗蚀剂并形成所希望得到的图形这一最后工序中，只要根据抗蚀剂的种类选择有机溶剂等的种类即可。
图２显示的是专利文献３中公开的由作为电磁屏蔽材料的金属箔所构成的网状结构的制成方法（以往方法），下面对这一现有技术进行说明。
首先，准备要在其之上形成图形形状的片１。这跟本实施方式所涉及的方法相同。
接下来在片１之上贴合金属箔３ａ。在专利文献３中使用接合剂进行贴合，在这里省略接合剂的图示。
然后在金属箔３ａ之上层叠紫外线固化型的抗蚀剂５。
然后将一定的图形形状的掩膜６载于抗蚀剂５之上。
然后照射紫外线，使没有被掩膜６覆盖的抗蚀剂５的一部分曝露于光，形成曝光部５ａ。
接下来除去掩膜６。
然后通过处理液除去没有被曝露于光的抗蚀剂５，只留下曝光部５ａ。曝光部５ａ变成了所希望得到的图形形状。
接下来进行蚀刻，将金属箔３ａ中载有曝光部５ａ部分以外的部分除去，制成由金属箔构成的所希望得到的图形４ａ。
然后除去曝光部５ａ，只在片１上留下所希望得到的图形４ａ。
专利文献３中公开的属于以往技术的方法需要８道工序，是本实施方式所涉及的图形形状制成方法工序数的２倍。因此，跟以往技术相比，本实施方式所涉及的图形形状的制成方法能够在短时间内形成所希望得到的图形，且每一道工序所需要的药液等的种类・数量较少，且每一道工序产生的次品也很少，因此产率能够得到提高，总成本会大幅下降。
接下来，根据图３、４说明包括实施方式１所涉及的包括屏蔽层的屏蔽印制布线板的制造方法。
本实施方式所涉及的包括屏蔽层的屏蔽印制布线板如图３所示。印制布线板主体部１０含有：基础基材１１、设置在基础基材１１上的接地布线１２及信号布线１４、覆盖所述接地布线１２且设有使接地布线１２的一部分露出的开口部１８的绝缘层１３。在印制布线板主体部１０之上载有呈所希望得到的图形形状的屏蔽层３１，３２，由此形成了印制布线板。屏蔽层３１的一部分和从开口部１８露出的接地布线１２相连接。
所述屏蔽印制布线板作为传输布线使用时，通过适当选择屏蔽层３１，３２的所希望得到的图形形状就能够防止配合输入输出电路的阻抗失配所造成的噪声泄露问题，防止从外部拾取噪声的问题，因此屏蔽印制布线板就具有良好的高频传输特性。而且，根据输入输出电路及印制布线板主体部１０种类的不同，适当的且所希望得到的图形形状也会有所变化，因此需要根据输入输出电路及印制布线板主体部１０的种类分别设定所希望得到的图形形状。
本实施方式所涉及的包括屏蔽层的屏蔽印制布线板的制造方法如图４所示。
首先，准备印制布线板主体部１０。
然后，在绝缘层１３上将水溶性抗蚀剂的水溶液（固体成分比如羟烷基纤维素和硫酸钡）以约１０μｍ厚度进行掩膜印刷以形成一定的图形形状。印刷后加热、干燥印制布线板主体部１０，将一定图形形状的抗蚀剂树脂２０载置于绝缘层１３上。
然后，在印制布线板主体部１０之上设置覆盖抗蚀剂树脂２０及从开口部１８露出来的接地布线１２的金属层３０。在设置金属层３０之前宜对抗蚀剂树脂２０的表面进行电晕处理以提高和金属层３０的紧密附着性。金属层３０的金属种类可选用铜、银、金、镍等多种。在这里使用铜。金属层３０的形成方法可使用蒸镀、溅射、ＣＶＤ、或镀层（plating）等各种方法。在这里通过蒸镀形成了厚度０．２μｍ的金属层３０。
接下来，从金属层３０一侧往印制布线基板主体部１０上淋水除去抗蚀剂树脂２０。抗蚀剂树脂２０为水溶性所以可溶解于水中。因为抗蚀剂树脂２０上的金属层３０具有０．２μｍ这一较薄厚度，且还有小孔等，淋水３０～６０秒钟水就能到达金属层３０之下的抗蚀剂树脂２０，使抗蚀剂树脂２０溶解并和抗蚀剂树脂２０上的金属层３０一起从印制布线板被除去。抗蚀剂树脂２０及金属层３０的一部分被除去以后，干燥印制布线板除去水。这样，只有呈一定图形形状的抗蚀剂树脂２０曾经所在的位置之处的金属层３０被除去，除此以外的金属层３０留下并形成所希望得到的图形形状的屏蔽层３１，３２。这样，包括了屏蔽层３１，３２的印制布线板就制成了。
再进一步，如图７所示，还可以在屏蔽层３１，３２之上设置绝缘保护层５０。通过设置绝缘保护层５０保护屏蔽层３１，３２免受例如回流焊、印制布线板弯曲、刮划等伤害。绝缘保护层５０既可以通过印刷、涂覆的方式设置于印制布线板，也可以从屏蔽层３１，３２之上贴合涂布了绝缘性接合剂的绝缘膜来形成绝缘保护层５０。此外，可以将绝缘性热固性树脂涂布在离型膜上，将绝缘性热固性树脂一侧的面载于印制布线基板进行加热压制后，剥离离型膜制成绝缘保护层５０，也可以使用绝缘性的紫外线固化树脂来代替热固性树脂。
为确认绝缘保护层５０的效果，如图９所示准备了两块屏蔽印制布线板，屏蔽印制布线板中，在基础基材１１之上设置相互分离的一对接地布线１２，１２，设置两对，其之上形成具有圆形开口部６１，６２的绝缘层１３，再将厚度０．２μｍ的铜蒸镀层构成的屏蔽层３１载于绝缘层１３之上，所述屏蔽层３１使一对接地布线１２，１２之间电连接。圆形的开口部分别形成于接地布线１２，１２之上，两对接地布线１２，１２中一方为１．４ｍｍ直径的开口部６１，另一方为１．８ｍｍ直径的开口部６２。即，相互分离的一对接地布线１２，１２通过屏蔽层３１进行了电连接。所述２块屏蔽印制布线板中，在一块屏蔽印制布线板上设置由厚度８μｍ的绝缘性热固性树脂构成的绝缘保护层５０，在另一块屏蔽印制布线板上不设置绝缘保护层５０。也就是说，一块屏蔽印制布线板的屏蔽层３１，３２被绝缘保护层５０所覆盖，而另一块屏蔽印制布线板的屏蔽层３１，３２是露出的状态。
对所述两者通过回流焊加热装置进行数次处理。对相互分离的２根接地布线１２之间的电阻进行测定的结果，没有设置绝缘保护层５０的屏蔽印制布线板在前３次回流焊处理中电阻值慢慢变大，到第４次电连接就没有了。可以认为经过４次回流焊处理屏蔽层３１已被完全破坏。另一方面，设置了绝缘保护层５０的屏蔽印制布线板在经过了5次回流焊处理后，相互分离的２根接地布线１２之间的电阻仍十分低，很明显屏蔽层３１得到了绝缘保护层５０的保护。
接下来对金属层３０的厚度进行说明。金属层３０厚度，即屏蔽层３１，３２的厚度若太薄，屏蔽效果较低，其屏蔽作用就有可能不充分。另一方面，金属层３０的厚度若太厚，用水除去抗蚀剂树脂２０时一部分抗蚀剂树脂２０会残存下来，屏蔽层３１，３２会成为和所希望得到的图形形状不同的形状，印制布线板的高频传输特性就会降低。
如图５所示，基于金属层３０的电磁波屏蔽效果ｙ（通过ＫＥＣ法测得）和片的电阻x之间，有如下关系：
ｙ＝－８．６２ｌｎ(ｘ)＋１０６．６４（在１ＧＨｚ中）。另外，在金属层３０的长度恒定的情况下，金属层３０的厚度越厚片的电阻越小，两者的关系用如下一定的公式来表示。
片的电阻＝金属层固有的电阻率×金属层长度／（金属层的截面面积×金属层厚度）
因此，从图５及其一定的公式中可得到如图６所示的关系。电磁波屏蔽效果小于４０ｄＢ可能会不充分，因此金属层３０的厚度优选７ｎｍ以上。另一方面，金属层３０的厚度若超过０．３μｍ，则抗蚀剂树脂２０就有可能无法完全除去；若为０．４μｍ，即使进行水洗也会残存下很多抗蚀剂树脂２０。因此，金属层３０优选０．３μｍ以下。
如上所述，本实施方式所涉及的包括了屏蔽层的屏蔽印制布线板的制造方法中，用较少的工序能够较容易地制成所希望得到的图形的屏蔽层，因此制造包括屏蔽层的屏蔽印制布线板的成本低 、产量高、实现了高屏蔽效果和屏蔽印制布线板的良好高频传输特性的并存。且，抗蚀剂树脂使用水溶性树脂的话，不但处理容易而且环境污染程度也小。
（实施方式２）
图８展示了实施方式２所涉及的包括屏蔽层的屏蔽印制布线板。在实施方式２中，和实施方式１不同的是印制布线板主体部１０之上设置有导电性的接合剂层４０，除此以外和实施方式１相同。实施方式２也和实施方式１有相同的效果。
（其他实施方式）
上述实施方式为本申请发明的示例，但本申请的发明不限于这些示例，可将这些示例与周知技术、惯用的技术以及公知技术进行组合，也可部分置换。而且，本领域技术人员能轻易想到的变形发明也包含在本申请的发明中。
在屏蔽印制布线板中覆盖接地布线的一部分及信号布线的绝缘层还可以由绝缘膜和接合剂层构成。抗蚀剂树脂既可以是水溶性的，也可以是溶解于有机溶剂的树脂。屏蔽印制布线板的种类也无特别限定。金属层的金属种类也可以是铜以外的金属，金属层的形成方法也不限定于蒸镀，还可以是溅射、ＣＶＤ或镀层（plating）等方法。屏蔽层的图形形状的示例有网眼状（网状），但也可以采用除此以外的其他图形形状。
抗蚀剂树脂也可以由感光性的树脂构成。此时，优选在抗蚀剂树脂载置于绝缘层上之后照光使其固化。
抗蚀剂树脂也可由热固性的树脂构成。此时，优选在抗蚀剂树脂载置于绝缘层上之后加热使其固化。
标号说明
１０印制布线板主体部
１１基础基材
１２接地布线
１３绝缘层
１８开口部
２０抗蚀剂树脂
３０金属层
３１、３２、３３屏蔽层
５０绝缘保护层（电绝缘性的保护层）
Claims (8)
1.一种屏蔽印制布线板的制造方法，屏蔽印制布线板包括屏蔽层，所述方法包括以下工序：
准备含有基础基材、设置在所述基础基材上的接地布线、覆盖所述接地布线且设置有使所述接地布线的一部分露出的开口部的绝缘层的印制布线板主体部的工序；
将抗蚀剂树脂以一定的图形形状载于所述绝缘层之上的抗蚀剂载置工序；
在从所述开口部露出的接地布线之上和载有所述抗蚀剂树脂的所述印制布线板主体部之上设置金属层的金属层形成工序；
通过溶剂除去所述抗蚀剂树脂，由此将所述金属层中设置在所述抗蚀剂树脂上的部分与所述抗蚀剂树脂一起除去，使存在于所述一定的图形形状以外的部分的所述金属层形成屏蔽层的工序。
2.根据权利要求1所述的屏蔽印制布线板的制造方法，所述屏蔽层的厚度为７ｎｍ以上０．３μｍ以下。
3.根据权利要求1或２所述的屏蔽印制布线板的制造方法，还包括在所述屏蔽层之上设置电绝缘性的保护层的保护层形成工序。
4.根据权利要求1到３的任意一项所述的屏蔽印制布线板的制造方法，在所述金属层形成工序中，将所述金属层通过蒸镀、溅射、ＣＶＤ或镀层设置在所述印制布线板主体部之上。
5.根据权利要求1到４的任意一项所述的屏蔽印制布线板的制造方法，所述抗蚀剂载置工序通过印刷进行。
6.根据权利要求1到５的任意一项所述的屏蔽印制布线板的制造方法，所述抗蚀剂树脂是感光性的树脂，所述方法还包括在所述抗蚀剂载置工序之后对所述抗蚀剂树脂进行光照射使所述抗蚀剂树脂固化的工序。
7.根据权利要求1到５的任意一项所述的屏蔽印制布线板的制造方法，所述抗蚀剂树脂是热固性的树脂，所述方法还包括在所述抗蚀剂载置工序之后加热所述抗蚀剂树脂使所述抗蚀剂树脂固化的工序。
8.根据权利要求1到７的任意一项所述的屏蔽印制布线板的制造方法，所述溶剂为水。
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