JP2009278017A - プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ソルダーレジストが存在する場合でも、任意の位置に銅めっきを厚く形成して突起を形成することができ、実装部品との接続を容易にすることができるプリント配線板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】プリント配線板は、基材１の表面に形成された銅箔２ａ、２ｂ、２ｃと、銅箔２ｂの縁部を覆うように基材１上に形成されたソルダーレジスト３ａ、３ｂと、ソルダーレジスト３ａ、３ｂ上の部分を除いて全面に形成された無電解銅めっき４と、全面に形成されためっきレジスト５及びこのめっきレジスト上に重ね張りされたドライフィルム６と、めっきレジスト５及びドライフィルム６を同時露光及び同時現像処理することにより形成された開口５ａ、６ａと、開口内に無電解銅めっき４を電極として電解めっきにより形成された電解銅７とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、接点等に厚い電解銅めっき膜を形成したプリント配線板及びその製造方法に関する。

プリント配線板において、その銅箔部に厚い銅めっき（突起）を局部的に形成して接点とすることにより、電子部品をプリント配線板に搭載して、前記電子部品と前記プリント配線板とをワイヤにより接続する際に、このワイヤをプリント配線板側の接点にハンダ付けにより接続するときの接続性及び作業性を向上させることが要望されている。

従来、携帯電話等に使用されるプリント配線板においては、任意の場所（端子）に局部的に導電性の突起を設ける方法として、半田ペースト、銀ペースト、又は銅ペースト等の導電性のペーストを設ける場合と、銅めっき等の導電性のめっきを設ける場合とがある。

従来の銅めっき法の場合は、最終的に電解銅により、任意の厚さにめっき厚を調整するため、プリント配線板の表面にソルダーレジスト又はソルダーシルク文字等が存在すると、無電解めっき（化学銅めっき）ができないという問題点がある。

なお、特許文献１には、プリント配線板の硫酸銅めっき方法として、硫酸銅めっきにより表面回路を形成するプリント配線板の硫酸銅めっき方法において、プリント配線板表面に所定パターンのめっきレジストを形成し、脱脂、水洗、脱錆（ソフトエッチング）、水洗の各処理を実施し、その後、１０％の硫酸溶液中に光沢剤を含有させた溶液中に浸漬してプリディップ処理することにより、下地銅めっき面及びめっきレジスト界面に光沢剤成分を吸着させるものが開示されている。このプリディップの後、直ちに、硫酸銅めっき（電解めっき）を行う。

また、特許文献２には、高密度な配線を有する回路基板において、回路となる銅パターン上にのみ高い選択性で無電解金属めっき（ニッケル又は金）を析出させるために、従来の触媒化処理の代わりに、ヒドラジン又はその誘導体と特定の金属イオンを含有する活性化剤で処理する方法が開示されている。

特開平６−１３２６３４号公報 特開２００７−１４１９３６号公報

しかしながら、これらの特許文献１及び２の方法では、プリント配線基板において、その銅箔部に厚い銅めっき（突起）を局部的に形成することができない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、ソルダーレジストが存在する場合でも、任意の位置に銅めっきを厚く形成して突起を形成することができ、実装部品との接続を容易にすることができるプリント配線板及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るプリント配線板は、基材の表面に形成された銅箔のパターンと、少なくとも一部の前記銅箔の縁部を覆うように前記基材上に形成されたソルダーレジストと、前記ソルダーレジスト上の部分を除いて全面に形成された無電解銅めっきと、全面に形成されためっきレジスト及びこのめっきレジスト上に重ね張りされたドライフィルムと、前記めっきレジスト及びドライフィルムを同時露光及び同時現像処理することにより形成された開口と、前記開口内に前記無電解銅めっきを電極として電解めっきにより形成された電解銅とを有することを特徴とする。

また、本発明に係るプリント配線板の製造方法は、銅箔のパターン及び少なくとも一部の前記銅箔の縁部を覆うソルダーレジストが形成された基材の全面に無電解銅めっきを形成する工程と、全面にめっきレジストを形成する工程と、前記めっきレジスト上にドライフィルムを重ねて被着する工程と、前記めっきレジスト及び前記ドライフィルムを選択的に同時露光及び同時現像することによりその前記一部の銅箔の前記ソルダーレジストに覆われていない部分の上方の部分を除去して開口を形成する工程と、前記開口内に前記無電解めっきを電極として銅を電解めっきすることにより電解銅を形成する工程とを有することを特徴とする。

本発明においては、任意の銅箔の上に、突起状の電解銅を容易に形成することができるので、この突起上の電解銅を端子とすることにより、実装部品との接続に際し、容易にかつ確実に端子に接続することができるプリント配線板が得られる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るプリント配線板を示す断面図、図２乃至図１７はこのプリント配線板の製造方法を工程順に示す図である。

図１に示す本実施形態のプリント配線板は、基材１上に銅箔２ａ、２ｂ、２ｃによる配線パターンが形成されており、更に、電子部品との接点となる銅箔２ｂ上には、その縁部をその周囲の基材１の表面と共に被覆するようにして、ソルダーレジスト３ａ、３ｂが形成されている。

そして、全面に無電解銅めっき４が形成されている。但し、ソルダーレジスト３ａ、３ｂ上には、無電解銅めっき４は形成されていない。更に、全面にめっきレジスト５が形成され、このめっきレジスト５における銅箔２ｂの表面上におけるソルダーレジスト３ａ、３ｂに被覆されていない部分の中央部分が除去されて開口５ａが形成されている。更に、このめっきレジスト５の上にドライフィルム６が形成されており、このドライフィルム６におけるめっきレジスト５の開口５ａに整合する位置には、開口６ａが形成されている。これらの開口５ａ、６ａは、ドライフィルム６をめっきレジスト５上に重ね張りした後、ドライフィルム６及びめっきレジスト５を同時に露光し、現像することにより、同時に形成することができる。そして、開口５ａ、６ａ内には、電解メッキにより電解銅７が形成されている。

本実施形態においては、開口５ａ、６ａを同時に露光及び現像することにより形成するため、電解銅７の銅箔２ｂに対する位置精度が極めて優れたものとなる。また、電解銅７はめっきレジスト５とドライフィルム６との積層体に設けた開口５ａ、６ａ内に、電解メッキにより形成されているので、銅箔２ｂ上に、例えば、５０乃至２００μｍの厚さに厚く形成することができる。

また、ソルダーレジスト３ａ、３ｂ上には、無電解銅めっき４が形成されないため、銅箔２ｂ上の電解銅７が、隣接する銅箔２ａ、２ｃと導通することはない。更に、本実施形態においては、電解銅めっき処理の際には、めっきレジスト５がソルダーレジスト３ａ、３ｂを被覆しているので、電解めっき液がソルダーレジスト３ａ、３ｂを侵食することはない。

次に、本発明の実施形態のプリント配線板の製造方法について説明する。図２に示すように、ポリイミド等の基材１１の表裏両面に銅箔１２が張り付けられたプリント原板１０を用意し、スルーホール用の孔１３を穿孔し、図３に示すように、この孔１３の内面に銅を蒸着させることにより、スルーホールめっき１４を形成する。

そして、後工程のエッチング時に、スルーホールめっき１４が液で汚されないように保護するために、図４に示すように、孔１３の内部に、インク１５を充填する。次いで、図５に示すように、銅箔１２の表面を粗面化して後工程でドライフィルムが密着するようにする。この粗面化は、バフを回転させて銅箔１２の表面を研磨すればよい。その後、基材１１の表裏両面の銅箔１２の表面上に、ドライフィルムラミネータにより、ドライフィルム（感光フィルム）１６を被着する。

その後、図６に示すように、フィルムマスク１７をプリント原板１０の表裏に配置し、このフィルムマスク１７の両外側から、ドライフィルム１６に向けてハロゲン光を照射する。そうすると、このハロゲン光は、フィルムマスク１７の透光部１７ａは透過し、非透光部１７ｂは透過しない。従って、ドライフィルム１６はこの透光部１７ａに整合する位置に露光部１６ａが形成され、非透光部１７ｂに整合する位置に非露光部１６ｂが形成される。

その後、このプリント原板を現像液に浸漬すると、図７に示すように、ドライフィルム１６における非露光部１６ｂが除去され、露光部１６ａが残存する。これにより、露光部１６ａによるドライフィルムのパターンが形成される。次いで、図８に示すように、このドライフィルムのパターン（露光部１６ａ）をマスクとして、銅箔１２をエッチングすると、銅箔１２ａのパターンが形成される。その後、ドライフィルムの露光部１６ａ及びインク１５を除去する。

その後、図９に示すように、液状のレジストインク２０をプリント配線板の全面に印刷する。この印刷は、プリント配線板の両面に対して行う。次いで、このレジストインク２０を乾燥させた後、図１０に示すように、プリント配線板の表面側及び裏面側に夫々作業フィルム２１を配置する。この作業フィルム２１は、透光部２１ａと非透孔部２１ｂとを有し、この作業フィルム２１を介してプリント配線板の表裏面上のレジストインク２０を露光する。そうすると、透孔部２１ａに整合する位置のレジストインク２０が露光され、非透孔部２１ｂに整合する位置のレジストインクが未露光のまま残る。そして、図１１に示すように、露光処理後のプリント配線板を現像液に浸漬すると、レジストインク２０は、露光部２０ａのみが残存し、未露光のレジストインク２０は除去される。次いで、レジストインク露光部２０ａをオーブン加熱する等して乾燥し、完全に硬化させる。更に、スクリーン製版にて、文字印刷（シルク印刷）を行う。このようにして、基材１１の表裏両面に、銅箔１２ａのパターンが形成され、ソルダーレジスト（レジストインクの露光部２０ａ）が形成されたプリント配線板が得られる。従来のプリント配線板の製造方法においては、その後、表面処理し、外径加工して製品となる。しかし、本実施形態においては、このシルク印刷を乾燥させた後、本実施形態の特徴である段差めっきを行う。

以下、この段差めっきの形成工程について、図１２乃至図１７を参照して説明する。但し、図１２は、基材１の表裏両面に銅箔２ａ、２ｂ、２ｃのパターンが形成されている状態を示し、図１３は更に銅箔２ｂの周縁部に重なるように、基材１上にソルダーレジスト３ａ、３ｂが形成されている状態を示すが、これは図１１に示す基材１１と銅箔１２ａとソルダーレジスト２０ａに相当する。即ち、図１３に示すプリント配線板は図１１に示すものと基本的な構造は同一であるが、図１２及び図１３には基材１の上側にのみ層構成が図示されており（下側は図示を省略）、スルーホールめっき１４が図示されていない点で異なる。

そして、図１４に示すように、全面に銅を無電解めっきして、無電解銅めっき（化学銅）４を形成する。このとき、ソルダーレジスト３ａ、３ｂの上には、無電解銅めっき４は被着されない。このため、ソルダーレジスト３ａ、３ｂに、局部的に開口を形成し、無電解銅めっき４がこの開口内に形成されて銅箔２ａ、２ｂ、２ｃを無電解銅めっき４が相互に接続するようにする。この無電解銅めっき４は、後工程にて電解銅めっき処理する際のめっきリードとして作用する。

その後、図１５に示すように、全面にめっきレジスト５を塗布する。このめっきレジスト５はインク状をなすので、銅箔２ａ、２ｂ、２ｃのパターンと、ソルダーレジスト３ａ、３ｂのパターンとの表面の凹凸を吸収して、めっきレジスト５の表面を可及的に平坦化する。また、めっきレジスト５を設けることにより、後工程で、電解銅めっき処理する際に、めっき液がソルダーレジスト３ａ、３ｂを侵食してしまうことが防止される。

めっきレジスト５を乾燥した後、図１６に示すように、ドライフィルム６をめっきレジスト５の上に重ね張りする。そして、図１７に示すように、銅箔２ｂにおけるソルダーレジスト３ａ、３ｂに被覆されていない部分の無電解銅めっき４の上方の部分について、めっきレジスト５及びドライフィルム６を選択的に除去する。これにより、めっきレジスト５及びドライフィルム６に開口５ａ、６ａを形成する。この開口５ａ、６ａの形成は、マスクを使用してこのめっきレジスト５及びドライフィルム６の部分を選択的に同時に露光して、同時に現像することにより行う。このようにめっきレジスト５及びドライフィルム６を同時露光及び同時現像により形成するため、開口５ａ、６ａの位置精度は高い。

次いで、図１に示すように、無電解銅めっき４を電極として、電解めっきにより、開口５ａ、６ａ内に電解銅７を例えば５０乃至２００μｍの厚さに形成する。そして、ドライフィルム６を剥離し、めっきレジスト５を除去し、ソフトエッチング（湿式エッチング）により無電解銅めっき（化学銅）４を除去することにより、銅箔２ｂ上に電解銅７の突起が形成される。

次に、通常の工程に従い、表面処理として、端子上に金めっき処理等を施し、外径加工等を実施して、製品となる。

このようにして、所望の銅箔の上に、突起状の電解銅７を形成することができるので、これを、プリント配線板側の端子とすることにより、プリント配線板の実装部品との接続に際し、接続作業が容易になる。図１８が端子の銅箔パターン２の上に、選択的に突起状の電解銅７が形成されたものを示す平面図である。この突起の存在により、配線との接続が容易になる。また、本発明の製造方法においては、特許文献２のように、無電解めっきにより突起を形成したものではないから、活性化剤で処理する必要がなく、更に、特許文献１のように、下地銅めっき面及びめっきレジスト界面に光沢剤成分を吸着させる必要がなく、突起（電解銅）の形成が容易である。

本発明の実施形態に係るプリント配線板を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法の一工程を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法の次の工程を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法の次の工程を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法の次の工程を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法の次の工程を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法の次の工程を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法の次の工程を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法の次の工程を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法の次の工程を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法の次の工程を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法であって、その特徴的な工程の最初の工程を示す断面図である。 同じくその特徴的な工程の次の工程を示す断面図である。 同じくその特徴的な工程の次の工程を示す断面図である。 同じくその特徴的な工程の次の工程を示す断面図である。 同じくその特徴的な工程の次の工程を示す断面図である。 同じくその特徴的な工程の次の工程を示す断面図である。 本発明の実施形態の突起７が形成された端子を示す平面図である。

符号の説明

１，１１：基材
２ａ、２ｂ、２ｃ：銅箔
３ａ、３ｂ：ソルダーレジスト
４：無電解銅めっき
５：めっきレジスト
６：ドライフィルム
５ａ、６ａ：開口
７：電解銅

Claims (2)

1. 基材の表面に形成された銅箔のパターンと、少なくとも一部の前記銅箔の縁部を覆うように前記基材上に形成されたソルダーレジストと、前記ソルダーレジスト上の部分を除いて全面に形成された無電解銅めっきと、全面に形成されためっきレジスト及びこのめっきレジスト上に重ね張りされたドライフィルムと、前記めっきレジスト及びドライフィルムを同時露光及び同時現像処理することにより形成された開口と、前記開口内に前記無電解銅めっきを電極として電解めっきにより形成された電解銅とを有することを特徴とするプリント配線板。
2. 銅箔のパターン及び少なくとも一部の前記銅箔の縁部を覆うソルダーレジストが形成された基材の全面に無電解銅めっきを形成する工程と、全面にめっきレジストを形成する工程と、前記めっきレジスト上にドライフィルムを重ねて被着する工程と、前記めっきレジスト及び前記ドライフィルムを選択的に同時露光及び同時現像することによりその前記一部の銅箔の前記ソルダーレジストに覆われていない部分の上方の部分を除去して開口を形成する工程と、前記開口内に前記無電解めっきを電極として銅を電解めっきすることにより電解銅を形成する工程とを有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。

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