JP2007158350A

JP2007158350A - プリント基板の回路パターン形成方法

Info

Publication number: JP2007158350A
Application number: JP2006330070A
Authority: JP
Inventors: Dokuyon Men; メン・ドクヨン
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2007-06-21
Also published as: CN1980533A; KR100651519B1; US20070132476A1

Abstract

【課題】工程の単純化を実現しながら製品の信頼性も向上させるプリント基板の回路パターン形成方法の提供。
【解決手段】ベース基板を提供する段階と、所望の回路パターンに対応する凹溝が表面に設けられた凹板を提供する段階と、凹板の凹溝内に導電性物質を充填する段階と、ベース基板の表面に凹板を接触させて凹溝内の導電性物質を転移させることにより、回路パターンを形成する段階とを含む、プリント基板の回路パターン形成方法を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリント基板の回路パターン形成方法に係り、より詳しくは、所望の回路パターンに対応する凹溝が表面に設けられた凹板を用いて回路パターンを形成するプリント基板の回路パターン形成方法に関する。

プリント基板(Printed Circuit Board)とは、電子部品相互間の電気配線の回路設計に基づいて絶縁基板上に導体を形成するプリント配線板であって、ＰＣＢ基板、プリント回路基板またはプリント配線基板(Printed Wiring Board)ともいう。一般に、プリント基板は、フェノール樹脂絶縁板またはエポキシ樹脂絶縁板などの表面に銅箔板を付着させた後、回路の配線パターンに沿ってエッチングして必要な回路を構成し、その回路上にＩＣ、コンデンサ、抵抗などの各種電気電子部品を稠密に搭載することを可能にする絶縁平板である。すなわち、各電子部品間を連結する回路を絶縁板の表面に配線図通りに形成させたものである。プリント基板は、配線回路板の面数によって片面基板、両面基板、多層基板などに分類されており、層数が多ければ多いほど、部品の実装力に優れるうえ、高精密製品に用いられる。

片面プリント基板は、主に、フェノール原板を使用し、ＴＶやラジオ、オーディオ、電話機といった簡単な家庭用電子機器、計測器など、回路構成が比較的複雑でない製品に用いられる。両面プリント回路基板は、主に、エポキシ樹脂からなる原板を使用し、カラーＴＶ、ＶＴＲ、ファクシミリなど、比較的回路が複雑な製品に用いられる。また、多層プリント基板は、３２ビット以上のコンピュータ、電子交換機、高性能通信機器などの高精密機器に用いられる。

一方、電子機器は、益々小型化、多機能化されており、基板に搭載される抵抗やコンデンサなどの形も非常に小さいサイズに製造され、多層プリント基板の素子として用いられており、これによるプリント基板の配線回路も、高度化を図るために細く且つ精密になっている。よって、それを実現するための多様な技術が必要とされている。

図１Ａ〜図１Ｄは従来の一例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す工程図である。

まず、図１Ａに示すように、絶縁層１１の両面に銅箔層１２が形成された銅張積層板１０を提供する。

その後、図１Ｂに示すように、銅張積層板１０に、この銅張積層板１０を貫通するスルーホール１３を形成する。

この際、スルーホール１３は、銅張積層板１０の両面に形成される回路パターンを電気的に連結させるためのもので、機械ドリリングで形成することができる。

次いで、図１Ｃに示すように、スルーホール１３の内壁に導電性を与えるためにメッキ層１４を形成する。

その後、図１Ｄに示すように、メッキ層１４が形成された銅箔層１２を加工して回路パターン１５を形成する。

ここで、回路パターン１５は、メッキ層１４が形成された銅箔層１２の上面に感光性物質（図示せず）を塗布し、パターンが形成されたアートワークフィルム（図示せず）を密着させた後、露光及び現像工程を行ってエッチングレジストパターン（図示せず）を形成し、エッチング工程を行う、フォトリソグラフィー工法で形成することができる。

この際、絶縁層１１の両面に形成された回路パターン１５は、メッキ層１４が形成されたスルーホール１３によってお互い電気的に連結できる。

上述したように、従来のプリント回路基板の回路パターン形成方法においては、回路パターンを形成する金属層の上面に感光性物質を塗布し、アートワークフィルムを用いた露光及び現像工程によってエッチングレジストパターンを形成した後、エッチング工程を行い、その後エッチングレジストパターン除去及びエッチング液に対する洗浄作業をして回路パターンを形成することにより、回路パターンの形成による工程の数が多く、それによる製造コストが上昇して製品の競争力が低下するという問題点があった。

また、エッチング工程の際に、回路パターンを形成する金属層に対するオーバーエッチングまたはアンダーエッチングよる不良が発生して製品の信頼性に影響を及ぼすという問題点があった。

そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、工程の単純化を実現しながら製品の信頼性も向上させるプリント基板の回路パターン形成方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、（Ａ）ベース基板を提供する段階と、（Ｂ）所望の回路パターンに対応する凹溝が表面に設けられた凹板を提供する段階と、（Ｃ）凹板の凹溝内に導電性物質を充填する段階と、（Ｄ）ベース基板の表面に凹板を接触させて凹溝内の導電性物質を転移させることにより、回路パターンを形成する段階とを含むことを特徴とする、プリント基板の回路パターン形成方法を提供する。

本発明の方法において、ベース基板の表面には粗さが与えられた絶縁層が形成されて導電性物質が容易に転移されることを特徴とする。

また、本発明の方法において、ベース基板の表面にはシード層が形成されて導電性物質が容易に転移されることを特徴とする。

また、本発明の方法において、シード層は無電解メッキで形成されることを特徴とする。

また、本発明の方法において、凹板はベース基板より強度の大きい物質で形成されることを特徴とする。

また、本発明の方法において、凹板は円筒状であることを特徴とする。

また、本発明の方法において、凹板は平らな板状であることを特徴とする。

また、本発明の方法において、導電性物質は金属粒子が含まれた液状物質であることを特徴とする。

また、本発明の方法において、（Ｄ）段階の後、（Ｅ）ベース基板に形成された回路パターンを乾燥させる段階をさらに含むことを特徴とする。

また、本発明の方法において、（Ｂ）段階における凹板の凹溝はエッチング加工で形成されることを特徴とする。

また、本発明の方法において、（Ｂ）段階における凹板の凹溝は物理的な方法で形成されることを特徴とする。

また、本発明の方法において、（Ｂ）段階における凹板の凹溝はレーザー加工で形成されることを特徴とする。

また、本発明の方法において、（Ｄ）段階では凹板に所定の熱及び／または圧力を加えて、凹溝内の導電性物質がベース基板の少なくとも一面に容易に転移されるようにすることを特徴とする。

本発明のプリント基板の回路パターン形成方法によれば、所望の回路パターンに対応する凹溝が表面に設けられた凹板を用いて回路パターンを形成することにより、製品の信頼性を保障しながら回路パターンの微細化及び製品の軽薄短小化を実現することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図２、図３Ａ〜図３Ｅは本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す図である。

ここで、図２は本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す順序図であり、図３Ａ〜図３Ｅは本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を詳細に示す工程図である。

次に、図２を参照して本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を説明する。

まず、ベース基板を提供する（Ｓ１００）。

ここで、ベース基板の表面には粗さが与えられた絶縁層を形成し或いはシード層を形成することにより、ベース基板と回路パターンを形成する導電性物質間の接着力を向上させて容易に転移されるようにすることが好ましい。

この際、絶縁層に粗さを与えるために、例えば化学的エッチング工程またはプラズマエッチング工程を絶縁層に施してもよい。

シード層は、無電解メッキを行って形成するもので、回路パターンを形成する導電性物質に含まれた金属粒子と他の金属を用いてメッキ層を形成することが好ましい。

実施例によって、ベース基板は内部に少なくとも一つの回路パターンを含むことができる。

その後、所望の回路パターンに対応する凹溝が表面に設けられた凹板を提供する（Ｓ２００）。

凹板は、ベース基板より強度の大きい物質、例えば金属または合金などの物質にエッチング加工、物理的な方法、レーザー加工などによって所望の回路パターンに対応する凹溝を形成して形成できる。

凹板は、内部が空いているか内部が満ちている円筒状、または平らな板状であって、円筒状または平らな板状をそのまま使用してもよく、平らな板を円筒軸に巻き付けて使用してもよく、内部が空いている円筒状を円筒軸に嵌めて使用してもよい。

次いで、凹板の凹溝内に導電性物質を充填する（Ｓ３００）。

導電性物質は、金属粒子と、エポキシ樹脂などを用いたバインダー(binder)とを含んだ粘性の液状物質であることが好ましい。

ここで、凹板の凹溝内に導電性物質を充填する方法としては、例えば、スクイーズ(squeeze)を用いて凹溝内に導電性物質を充填した後、凹板の表面を薄い刃を用いて掻き取る方法や、凹溝毎に導電性物質を個別投入する方法などを使用することができる。

その後、ベース基板の表面に凹板を接触させて凹溝内の導電性物質を転移させることにより、回路パターンを形成する（Ｓ４００）。

すなわち、ベース基板の表面に凹板を接触させ、所定の熱及び圧力を加えると、凹溝内の導電性物質がベース基板の表面に転移されて所望の回路パターンを形成することができる。

最後に、ベース基板に形成された回路パターンを乾燥させる（Ｓ５００）。

乾燥方法には、常温乾燥、温風乾燥、電熱乾燥、遠赤外線乾燥及び紫外線乾燥がある。

図３Ａ〜図３Ｅは、本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターンを形成する方法を示す工程図である。

まず、図３Ａに示すように、回路パターンが形成されるベース基板１００を提供する。

ここで、ベース基板１００は、ベース基板１００と回路パターンを形成する導電性物質間の接着力を向上させて導電性物質がベース基板１００の表面に容易に転移されるように表面に粗さが与えられた絶縁層で形成する。

この際、例えば化学的エッチング工程、プラズマエッチング工程などを行って絶縁層の表面に粗さを与えることができる。

化学的エッチング工程は、所定の温度を加えて絶縁層の面積を大きくするスウェリング(Swelling)工程を行った後、化学薬品を用いて、面積が大きくなった絶縁層の表面の一部を溶かして除去する工程である。ここで、化学薬品としては、過マンガン酸、硫酸、クロムなどを用いることができる。

また、プラズマエッチング工程は、電気的エネルギーによって加速化されたガス粒子が絶縁層の表面に衝突して化学的な反応はせず、物理的に高分子表面分子鎖を破壊して削ることにより、絶縁層の表面に粗さを与える工程である。

実施例によって、ベース基板の表面にシード層を形成することにより、回路パターンを形成する導電性物質間の接着力をさらに向上させることができる。シード層は、無電解メッキを施して形成するものであって、回路パターンを形成する導電性物質に含まれた金属粒子と他の金属を用いてメッキ層を形成することが好ましい。

また、別の実施例によって、ベース基板は、内部に少なくとも一つの回路パターンを含んで形成することができる。

その後、図３Ｂに示すように、所望の回路パターンに対応する凹溝２１０が表面に設けられた凹板２００を提供する。

凹板２００は、ベース基板１００より硬度が大きく、所定の熱及び圧力に影響されない、例えば金属または合金などの物質で円筒状に形成する。

凹溝２１０は、エッチング加工、物理的な方法、レーザー加工などを用いて凹板２００の表面に所望の回路パターンと対応する形状に設けることができる。この際、物理的な方法とは、刃または錐などの道具を用いて物理的な力を加えて形成する方法をいう。

本発明の別の実施例において、図４Ａに示すように、平らな板状をし、表面に凹溝２１０’が設けられた凹板２００’をそのまま使用し、或いは凹板２００’を円筒軸（図示せず）に巻き付けて使用することができる。

または、本発明の別の実施例において、図４Ｂに示すように、内部が空いている円筒状の凹板２００"を別途の円筒軸２５０"に嵌めて使用することもできる。このように別途の円筒軸２５０"に凹板２００"を嵌めて使用し、それを取り替える方式を採用すると、コストが低く、保管も容易な効果をもたらすことができる。

次いで、図３Ｃに示すように、凹板２００の凹溝２１０内に導電性物質３００を充填する。

導電性物質３００は、金属粒子と、エポキシ樹脂などを用いたバインダーとを含んだ粘性の液状物質であって、銀、銅、ニッケル、白金、錫、金などが含まれる。この際、回路パターンが形成されるベース基板１００の材質によって導電性物質３００の構成要素を異にすることができる。

導電性物質３００を凹板２００の凹板２１０内に充填する方法としては、例えばスクイーズを用いて凹板２００の表面に導電性物質３００を充填した後、凹板２００の表面を薄い刃で掻き取って凹溝２１０内にのみ導電性物質３００を残す方法や、凹溝２１０毎に導電性物質３００を個別投入して別途の研磨工程を必要としない方法などを使用することができる。

その後、図３Ｄに示すように、ベース基板１００の表面に凹板２００を接触させて回路パターン１２０を形成する。

すなわち、ベース基板１００の表面に凹板２００を順次接触させ、所定の熱及び／または圧力を加えて凹溝２１０内の導電性物質３００をベース基板１００の表面に転移させることにより、回路パターン１２０を形成することができる。

上述したように、回路パターンに対応する凹溝２１０が設けられた凹板２００を用いてベース基板１００の表面に回路パターン１２０を形成すると、回路パターンの微細化は勿論のこと、製品の信頼性を維持しながら製品の軽薄短小化を実現することができるという効果をもたらすことができる。

最後に、図３Ｅに示すように、ベース基板１００に形成された回路パターン１２０を乾燥させて回路パターン１２０を完成する。

粘度のある液状の導電性物質３００で形成された回路パターン１２０は、自然乾燥で乾燥できるが、工程の速度を向上させ且つ回路パターン１２０の広がりを防止するために、別途の乾燥工程をさらに行う。

乾燥工程には、例えば常温乾燥、温風乾燥、電熱乾燥、遠赤外線乾燥及び紫外線乾燥がある。

従来のプリント基板の回路パターン形成方法においては、銅箔層の上面に乾燥性物質を塗布し、パターンが形成されたアートワークフィルムを密着させた後、露光および現像工程を行ってエッチングレジストパターンを形成し、エッチング工程を行うことにより、回路パターンの形成による工程の数が多く、回路パターンを形成する銅箔層に対するオーバーエッチングまたはアンダーエッチングによる不良が発生して回路パターンの変形によって製品の信頼性が低下するという問題点があった。

ところが、上述したような本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターン形成方法においては、所望の回路パターンに対応する凹溝が表面に設けられた凹板に導電性物質を充填し、回路パターンを形成しようとするベース基板の表面に凹板を順次接触させると、凹溝内の導電性物質がベース基板の表面に転移されて回路パターンを形成することにより、回路パターン形成工程の単純化、これによる製造コストの低減化を図って製品の競争力を高めるという効果をもたらすことができる。

また、凹板の凹溝を用いて所望の回路パターンを容易に形成することにより、製品の信頼性を保障しながら回路パターンの微細化及び製品の軽薄短小化を実現するという効果をもたらすことができる。

以上、本発明は、特定の実施例によって説明されたが、本発明の範囲が前記実施例に限定されるのではなく、本発明の範囲内で多様な変形が可能である。本発明の範囲は、特許請求の範囲の解釈によってのみ限定される。

従来の一例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す工程図である。従来の一例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す工程図である。従来の一例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す工程図である。従来の一例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す工程図である。本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す順序図である。本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す工程図である。本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す工程図である。本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す工程図である。本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す工程図である。本発明の一実施例に係るプリント基板の回路パターン形成方法を示す工程図である。本発明の他の実施例に係る凹板の断面図である。本発明の別の実施例に係る凹板の断面図である。

符号の説明

１００ベース基板
１２０回路パターン
２００、２００’、２００" 凹板
２１０、２１０’、２１０" 凹溝
２５０" 円筒軸
３００導電性物質

Claims

（Ａ）ベース基板を提供する段階と、
（Ｂ）所望の回路パターンに対応する凹溝が表面に設けられた凹板を提供する段階と、
（Ｃ）前記凹板の凹溝内に導電性物質を充填する段階と、
（Ｄ）前記ベース基板の表面に前記凹板を接触させて前記凹溝内の導電性物質を転移させることにより、回路パターンを形成する段階とを含むことを特徴とする、プリント基板の回路パターン形成方法。
前記ベース基板の表面には粗さが与えられた絶縁層が形成されて導電性物質が容易に転移されることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。
前記ベース基板の表面にはシード層が形成されて導電性物質が容易に転移されることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。
前記シード層は、無電解メッキで形成されることを特徴とする、請求項３に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。
前記凹板は、前記ベース基板より強度の大きい物質で形成されることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。
前記凹板は、円筒状であることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。
前記凹板は、平らな板状であることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。
前記導電性物質は、金属粒子が含まれた液状物質であることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。
前記（Ｄ）段階の後、
（Ｅ）前記ベース基板に形成された回路パターンを乾燥させる段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。
前記（Ｂ）段階における前記凹板の凹溝は、エッチング加工で形成されることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。
前記（Ｂ）段階における凹板の凹溝は、物理的な方法で形成されることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。
前記（Ｂ）段階における前記凹板の凹溝は、レーザー加工で形成されることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。
前記（Ｄ）段階で、前記凹板に所定の熱及び／または圧力を加えて前記凹溝内の導電性物質が前記ベース基板の少なくとも一面に容易に転移されるようにすることを特徴とする、請求項１に記載のプリント基板の回路パターン形成方法。