JP2008177302A - プリント基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】生産効率が高く、めっき膜の面内均一性が高く、回路パターンの微細化にも対応できるプリント基板の製造方法を提供する。
【解決手段】複数の基板を積層した状態でスルーホールを一括で形成する工程と、複数の基板を１枚ずつ繋げるようにテープで接続して連続基板に加工してロール状に巻き取る工程と、連続基板を繰り出しつつ表面全体にダイレクトプレーティング処理を施してロール状に巻き取る工程と、めっき処理を行う工程と、を備えている。
【選択図】図１

Description

この発明はプリント基板の製造方法に関し、さらに詳しくは、生産効率良く、枚葉基板に均一なめっきを施す方法に関するものである。

従来、プリント基板の製造方法では、長尺の樹脂フィルムを両端よりリールに巻き取った状態で、一方のリールから他方のリールに巻き取りながら各種処理を樹脂フィルムに施す、所謂リールトゥリール方式が行われている（例えば、特許文献１参照）。リールトゥリール方式では、めっき処理工程において連続した基板用フィルムに対してめっき槽内のアノードから電流線が均等に当たるため、形成されるめっき膜の面内均一性は±１０％と比較的良好である。一方、このリールトゥリール方式では、プリント基板にスルーホールなどの配線用貫通孔を形成する手法である例えばＮＣドリリングなどの孔開け工程を、基板用フィルムロールを所定寸法ずつ繰り出しながら随時行うものであった。このため、孔開け作業の回数が作製するプリント基板の数だけ必要となり、めっき処理工程より前の工程で生産効率が大幅に低下する問題を有していた。また、孔開け工程もリールトゥリール方式で行う必要があるため、リールトゥリール方式に適用可能な孔開け装置などの初期投資が必要であった。

このようなリールトゥリール方式の製造方法に比較して、枚葉方式のプリント基板の製造方法は孔開け作業の回数を削減することができる。すなわち、枚葉方式のプリント基板の製造方法では、複数の枚葉基板を重ね合わせた状態で、一括してＮＣドリリングなどの孔開け作業が行える利点がある。このように枚葉方式のプリント基板の製造方法では、生産効率を向上できるため、量産されるプリント基板のコストを低減化できるという利点がある。

このように枚葉処理を行うプリント基板の製造方法の具体例としては、以下に説明する（１）〜（４）の手順で行われるものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

（１）長尺の基板用フィルムを切断して形成した複数の基板を形成する。

（２）複数の基板を重ね合わせて、一括して貫通孔を形成する。

（３）貫通孔が形成された上記基板を一枚ずつめっき処理を行って、スルーホールおよび基板両面の導電材料層を形成する（めっき処理工程）。

（４）めっき処理を施した基板を互いに繋いで長尺化させ、リールトゥリール方式で長手方向に搬送しつつ、両面の導電材料層に対して回路パターンを形成するパターニング工程を行う。

上述のプリント基板の製造方法では、図１０に示すように、分離している基板ＳをそれぞれグリップＧでハンドリングして吊り下げた状態で、順次銅めっき槽Ｔに浸漬させてめっき処理工程（３）を枚葉方式で処理を行っている。
特開２００５−８９７９９ 特開２００６−２２２１７２

上述の枚葉方式のプリント基板の製造方法では、図１１に示すように、銅めっき槽Ｔ内に配置されたアノードＡからの電流線（図中、矢印で示す）が基板Ｓの端部に集中するため、基板Ｓの表面に形成される銅めっき膜の膜厚の均一性は±２０％であった。銅めっき膜の膜厚均一性を向上させるためには、図１２に示すように、基板Ｓ同士の間隔を狭めて基板Ｓの端部に電流線が集中することを避けたり、基板Ｓの周囲にフレーム状の銅治具を装着するといった工夫が行われている。しかし、そのような工夫を施してもそれでも銅めっき膜の膜厚均一性は±１５％が最小であった。また、基板Ｓの周囲に銅治具を装着した場合、銅治具に電流線が過剰に集中して、基板Ｓの本来のめっき膜厚が薄くなり過ぎるという不具合もある。なお、図９は、枚葉の基板に銅治具を装着して銅めっきを行った場合の１基板内での厚さ分布を示している。図９に示すように、銅治具を用いた場合、１基板内で、８０−９０と、９０−１００と、１００−１１０と、１１０−１２０の厚さの領域が分布する。すなわち、４水準に亘ってめっき膜厚の異なる領域が分布しており、膜厚均一性は低くなっている。

また、上述の枚葉方式のプリント基板の製造方法では、基板の重さをグリップのみで吊り下げている状態で銅めっき槽でのめっき処理を行うため、上述した長尺な樹脂フィルムに比べて、基板に局部的な曲がりや変形が生じやすく、その結果、めっき処理により形成される銅などの導電材料層の膜厚が不均一になるなどの問題点がある。

特に、めっき膜厚がばらつく問題は、回路ピッチの均一性に影響がある。めっきによる均膜性がよければ、回路ピッチのばらつきも小さくなり、これによりオーバーエッチング量を抑えることができる。

近年では、携帯電話などに用いられるプリント基板の量産化と共に、回路パターンの微細化が益々進んでおり、めっき処理で形成する導電材料層を均一に薄くすることで、配線パターンのアスペクト比の適正化を図ったり、また上記したオーバーエッチング量を抑えて回路パターンの信頼性を向上することが切望されている。

そこで、本発明の目的は、生産効率が高く、めっき膜の面内均一性が高く、回路パターンの微細化にも対応できるプリント基板の製造方法を提供することにある。

本発明は、プリント基板の製造方法であって、複数の基板を積層した状態で接続用貫通孔を一括で形成する工程と、前記接続用貫通孔を形成した複数の前記基板をテープで接続して連続基板に加工してロール状に巻き取る工程と、前記連続基板を繰り出しつつ表面全体にダイレクトプレーティング処理を施してロール状に巻き取る工程と、前記ダイレクトプレーティング処理を施した前記連続基板を繰り出しつつめっき処理を行う工程と、を備えることを要旨とする。

テープ基材は、ポリプロピレンでなることが好ましく、さらには表面活性化処理としてプラズマ処理が施されていることが好ましい。

本発明によれば、プリント基板の生産効率を落とすことなく、めっき膜厚の面内均一性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態に係るプリント基板の製造方法の詳細を図面に基づいて説明する。

本実施の形態に係るプリント基板の製造方法は、図１に示すように、複数の基板を積層した状態で接続用貫通孔としてのスルーホールをＮＣドリリングにより一括で形成する工程（ステップＳ１）と、スルーホールを形成した複数の基板を１枚ずつ繋げるようにテープで接続して連続基板に加工してロール状に巻き取る工程（ステップＳ２）と、連続基板を繰り出しつつ表面全体にダイレクトプレーティング処理を施してロール状に巻き取る工程（ステップＳ３）と、ダイレクトプレーティング処理を施した連続基板を繰り出しつつめっき処理を行う工程（ステップＳ４）と、を備えている。そして、本実施の形態に係るプリント基板の製造方法では、めっき処理後に、回路のパターニング工程などの後処理工程（ステップＳ５）を経て、プリント基板が製造される。

以下、本実施の形態に係るプリント基板の製造方法を工程順に説明する。まず、図２に示すように、複数の基板１０を用意する。本実施の形態では、基板１０として縦横が２５０ｍｍ×３３０ｍｍの大きさの長方形のものを用意した。この基板１０は、基材としてのポリイミド基材１１の両面に、銅箔１２が貼り合わされた両面銅箔基板を用いている。本実施の形態では、ポリイミド基材１１の厚さは２５μｍであり、銅箔の厚さは１２μｍとしたが、これらの厚さ寸法に限定されるものではない。

次に、図２に示すように、複数の基板１０を積み重ねて、ＮＣドリリングを行って、基板１０の所定箇所に接続用貫通孔としてのスルーホール１３を一括して開口させる（ステップＳ１）。

その後、図３に示すように、複数の基板１０を一方の方向に連なるように互いに隣接するように並べ、基板１０同士が互いに一辺の端縁同士を互いに突き合わせた状態で、両面側から樹脂テープ２０にて接続して、長尺な連続基板３０を作製する。なお、本実施の形態では、基板１０同士の突き合わせ部の両面側に樹脂テープ２０を貼り付けたが、片面側のみであってもよい。

本実施の形態では、図４に示すように、樹脂テープ２０が、テープ基材としての、プラズマ処理を施したプロピレン基材２１と、このプロピレン基材２１の片側に設けられた接着剤層２２と、からなる。ここでプロピレン基材２１としては、巾が１５ｍｍで厚さが３５μｍのものを用いた。また、本実施の形態では、接着剤層２２が、アクリル系接着剤でなり、その厚さを２５μｍに設定した。そして、図５に示すように、連続基板３０を長手方向の一端側からロール状に巻き取る。（ステップＳ２）。

次に、ロール状の連続基板３０を繰り出しつつ周知のダイレクトプレーティング処理を施す（ステップＳ３）。このダイレクトプレーティング処理では、連続基板３０のスルーホール内部と、接着剤層を２１含む樹脂テープ２０の表面とにダイレクトプレーティング皮膜４１が形成される。このように、本実施の形態では、連続基板３０と樹脂テープ２０とにダイレクトプレーティング皮膜４１が形成されるため、長尺ロール状の両面銅箔フィルムと同様に、長手方向に均一な導電性を備えたロールとなる。特に、このようにダイレクトプレーティング皮膜４１を樹脂テープ２０に付着させるには、テープ基材としてポリプロピレン基材２１を用いることが有効であり、ポリプロピレン基材２１にプラズマ処理を施すことが特に有効である。

次に、連続基板３０に対して、銅めっき工程をリールトゥリール方式で行う（ステップＳ４）。その結果、スルーホール１３内を含むダイレクトプレーティング皮膜４１の上に、銅めっき層４２が形成される。本実施の形態では、銅めっき工程に、グリップ給電式のリールトゥリール方式の銅めっき装置を用いる。グリップ給電式のリールトゥリール方式の銅めっき装置を用いることにより、樹脂テープ２０の表面にも銅めっき膜が形成されやすくなる。したがって、本実施の形態では、連続基板３０が、長尺の両面銅箔樹脂フィルムを銅めっきする場合と同様に、銅めっき膜の均一性が向上する。本実施の形態では、基板１枚当たりの膜厚均一性が±１０％以内であった。

その後、銅めっき層４２が形成された連続基板３０に回路パターンの形成など各種の後処理工程を行い（ステップＳ５）、樹脂テープ２０を取り除くことにより、プリント基板（図示省略する）の製造が完了する。

本実施の形態に係るプリント基板の製造方法で作製されたプリント基板における銅めっき層４２の膜厚分布を図８に示している。図８に示すように、本実施の形態に係るプリント基板の製造方法では、８０−９０と、９０−１００の厚さの２つの領域が分布する。すなわち、図８に示すように、めっき膜厚の異なる領域が２水準以内に分布するため、膜厚均一性は、図９に示した銅治具を用いて銅めっき処理した従来例に比較して（図９に示す従来例は４水準に亘って厚さが分布）、向上していることがわかる。

本実施の形態では、銅めっき処理以前に複数の基板１０を重ねた状態で一括でＮＣドリリングしているため、生産効率を向上できる。

また、ダイレクトプレーティング処理および銅めっき処理をリールトゥリール方式としたことで、局部的にテンションがかかったり、歪みが発生にくい状態で処理が行えるため、膜厚均一性の高いプリント基板を製造することができる。

本実施の形態では、このような樹脂テープ２０を用いたことにより、ダイレクトプレーティング皮膜４１を全体に均一に付着させることができ、これによって、銅めっき層４２の膜厚の均一性を±１０％にすることが可能となった。

本実施の形態のプリント基板の製造方法では、銅めっき層４２の面内均一性が高く、回路パターンの微細化にも対応が可能となる。

本発明の実施の形態に係るプリント基板の製造方法の概略を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るプリント基板の製造方法において複数の基板を積層して一括でＮＣドリリングを行った状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るプリント基板の製造方法において、ＮＣドリリング後に基板同士を樹脂テープで接続した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るプリント基板の製造方法で用いる樹脂テープの断面図である。 本発明の実施の形態に係るプリント基板の製造方法において連続基板を巻き取っている状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係るプリント基板の製造方法で接続した連続基板にダイレクトプレーティング処理を施した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るプリント基板の製造方法で接続した連続基板に銅めっき処理を施した状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態に係るプリント基板の製造方法で銅めっき処理を行った場合の銅めっき層の膜厚の分布を示す図である。 従来の枚葉基板に銅治具を用いて銅めっき処理を行った場合の銅めっき層の膜厚の分布を示す図である。 従来の枚葉基板の銅めっき処理工程を示す説明図である。 枚葉基板同士を離して配置して銅めっき処理を行った場合における電流線の分布を示す説明図である。 枚葉基板同士を近接させて配置して銅めっき処理を行った場合における電流線の分布を示す説明図である。

符号の説明

１０ 基板
１１ ポリイミド基材
１２ 銅箔
１３ スルーホール
２０ 樹脂テープ
２１ プロピレン基材
２１ ポリプロピレン基材
２２ 接着剤層
３０ 連続基板
４１ ダイレクトプレーティング皮膜
４２ 銅めっき層

Claims (5)

1. 複数の基板を積層した状態で接続用貫通孔を一括で形成する工程と、
   前記接続用貫通孔を形成した複数の前記基板をテープで接続して連続基板に加工してロール状に巻き取る工程と、
   前記連続基板を繰り出しつつ表面全体にダイレクトプレーティング処理を施してロール状に巻き取る工程と、
   前記ダイレクトプレーティング処理を施した前記連続基板を繰り出しつつめっき処理を行う工程と、
   を備えることを特徴とするプリント基板の製造方法。
2. 前記テープは、テープ基材に接着剤層が積層されてなることを特徴とする請求項１記載のプリント基板の製造方法。
3. 前記テープ基材は、ポリプロピレンでなることを特徴とする請求項２記載のプリント基板の製造方法。
4. 前記テープ基材に、表面活性化処理を施すことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載されたプリント基板の製造方法。
5. 前記表面活性化処理は、プラズマ処理であることを特徴とする請求項４記載のプリント基板の製造方法。

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