JP2015115393A - 立体配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】立体形状を有する基板に配線が敷設された立体配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】立体形状を有する基板１１に配線（１４、１５）が敷設された立体配線基板１０１の製造方法は、平坦な基材１１Ａの表面に、基材１１Ａとめっきのための触媒５２との密着性を向上させる分子膜１２を形成する分子膜形成工程Ｐ１２と、分子膜１２上に触媒５２を担持する触媒担持工程Ｐ１２と、基材１１Ａを加熱して立体形状に成形する成型工程Ｐ１４と、触媒５２が担持された分子膜１２上に無電解めっき膜の配線層Ｌ４４を形成する無電解めっき工程Ｐ１５と、を有することを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明は、各種電子機器に用いられる配線基板の製造方法に関し、特に、立体形状を有する基板に配線が敷設された立体配線基板の製造方法に関する。

従来、各種電子機器には、受動部品や能動部品を実装するためのプリント配線板（ＰＷＢ）やフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等の配線板が数多く使用されてきた。近年では、各種電子機器の多様な使用方法に伴って、平面に配線が敷設されたような従来の配線板とは違い、立体形状を有する基板に配線が敷設された立体配線基板への要望が高まってきた。しかしながら、全ての工程が平面上に加工を施す従来の配線板とは違い、この立体配線基板を製造するにあたっては、立体形状を有するが故に、その製造は難しいものがあった。

このような立体配線基板の従来例の製造方法として、特許文献１では、導電性回路の形成方法が提示されている。図７は、従来例の導電性回路の形成方法を用いて作製した不導体基材９１０の外形形状を模式的に示した図である。従来例の導電性回路の形成方法は、先ず、不導体基材９１０の表面に硬化型バインダー樹脂を用いた接着剤層を設け、その表面に、平均粒子径１〜２００ｎｍの金属微粒子が緻密に高い面密度で露呈する状態とする。次に、回路パターン形状に対応する領域にエネルギー線照射を施し、その後、不導体基材に成形加工を施す。次に、無電解メッキを施し、エネルギー線照射領域にのみ、無電解メッキ金属層を選択的に形成させる。最後に、接着剤層を硬化させ、不導体基材の表面の接着剤層を介して高い接着性で無電解メッキ金属層が成形加工を施された不導体基材に固着される。これにより、従来例の導電性回路の形成方法は、種々の形状に成形加工された不導体基材の表面に、接着剤層の表面と作製されるメッキ金属層とが直接的に接触する形態で、メッキ・マスク層を用いることなく、目的とする回路パターン形状に選択的な無電解メッキ金属層を形成することを可能としている。

国際公開第２００７／０００８３３号

ところで、図７に示すような折り曲げ程度の加工であれば、従来例のように常温で成形加工を行うことができるが、更に変形量を大きくしたり、曲面などのより複雑な三次元形状に加工するためには、基材を加熱しながら成形加工する必要があった。しかしながら、加熱しながら成形加工すると、従来例の構成では、接着剤層が加熱時に硬化してしまい、接着剤層が三次元の変形に追随できなって剥離したり、クラック等の発生によって無電解メッキ金属層が不連続となって導電性回路のパターンが断線してしまうという課題があった。

本発明は、上述した課題を解決するもので、立体形状を有する基板に配線が敷設された立体配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の立体配線基板の製造方法は、立体形状を有する基板に配線が敷設された立体配線基板の製造方法であって、平坦な基材の表面に、該基材とめっきのための触媒との密着性を向上させる分子膜を形成する分子膜形成工程と、前記分子膜上に前記触媒を担持する触媒担持工程と、前記基材を加熱して立体形状に成形する成型工程と、前記触媒が担持された前記分子膜上に無電解めっき膜の配線層を形成する無電解めっき工程と、を有することを特徴としている。

これによれば、本発明の立体配線基板の製造方法は、基材を立体形状に変形させた後に無電解めっきを行うため、配線層の断線などが原理的に発生しない。しかも、分子膜と触媒との密着性が良いので、成型工程で型と直接接触しても触媒の脱落は極めて少なく、成型工程により触媒の間隔が広がっても無電解めっき工程において均一な配線層が形成可能である。このため、無電解めっき工程において無電解めっき膜が確実に形成されるとともに、無電解めっき工程後においても無電解めっき膜が立体形状を有する基板に密着性良く保持されるようになる。このことにより、立体形状を有する基板に配線が敷設された立体配線基板を容易に作製することができる。

また、本発明の立体配線基板の製造方法は、前記成型工程において、前記立体形状に成形する部分のみ加熱を行うことを特徴としている。

これによれば、全体を加熱する場合と比較して、基材の歪みを抑えることができる。特に、基材の周辺部における歪みを無くすことができる。

また、本発明の立体配線基板の製造方法は、前記分子膜形成工程と前記成型工程との間に、前記触媒の一部を覆うマスク層を形成する、または、前記触媒の一部を除去することによりパターンを形成するパターニング工程を有することを特徴としている。

これによれば、基材の平面上において、スクリーン印刷法等を用いてパターニング工程を行うことができ、容易にパターニングを形成することができるとともに、より細かいパターンを作製することができる。しかも、成型工程の後に無電解めっき工程を行うので、立体形状の部分の配線層における無電解めっき膜が成型工程によるダメージを受けることがない。これらのことにより、立体形状を有する基板に配線が敷設された立体配線基板をより容易にしかも確実に作製することができる。

また、本発明の立体配線基板の製造方法は、前記パターニング工程により形成されるパターンが、加熱されて前記立体形状に成形される部分から加熱されずに平坦が維持される部分にかけて連続する配線パターンを有することを特徴としている。

これによれば、立体形状部分と平坦部分との接続が確実に行われた配線パターンを得ることができる。このことにより、立体形状を有する基板に配線が敷設された立体配線基板をより確実に作製することができる。

また、本発明の立体配線基板の製造方法は、前記無電解めっき膜上に、更に電気めっきを行う電気めっき工程を有することを特徴としている。

これによれば、薄い膜厚の無電解めっき膜上に厚い膜厚の電気めっき膜を形成することができる。このことにより、より抵抗値を下げることができるため、配線幅を狭くすることができ、また同じ配線幅であれば電流値を多く流す製品にも好適に適用することができる。

本発明の立体配線基板の製造方法は、基材を立体形状に変形させた後に無電解めっきを行うため、配線層の断線などが原理的に発生しない。しかも、分子膜と触媒との密着性が良いので、成型工程で型と直接接触しても触媒の脱落は極めて少なく、成型工程により触媒の間隔が広がっても無電解めっき工程において均一な配線層が形成可能である。このため、無電解めっき工程において無電解めっき膜が確実に形成されるとともに、無電解めっき工程後においても無電解めっき膜が立体形状を有する基板に密着性良く保持されるようになる。このことにより、立体形状を有する基板に配線が敷設された立体配線基板を容易に作製することができる。

本発明の第１実施形態に係わる立体形状を有する立体配線基板を説明する斜視図である。 本発明の第１実施形態に係わる立体形状を有する立体配線基板を説明する図であって、図１に示すＸ２側から見た側面図である。 本発明の第１実施形態に係わる立体配線基板の製造方法を説明する工程図である。 本発明の第２実施形態に係わる立体形状を有する立体配線基板を説明する斜視図である。 本発明の第２実施形態に係わる立体形状を有する立体配線基板を説明する図であって、図１に示すＸ２側から見た側面図である。 本発明の第２実施形態に係わる立体配線基板の製造方法を説明する工程図である。 従来例の導電性回路の形成方法を用いて作製した不導体基材の外形形状を模式的に示した図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係わる立体形状を有する立体配線基板１０１を説明する斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係わる立体形状を有する立体配線基板１０１を説明する図であって、図１に示すＸ２側から見た側面図である。なお、図１及び図２では、配線（１４、１５）の一部を省略している。

本発明の第１実施形態の製造方法を用いて作製した立体配線基板１０１は、図１及び図２に示すように、ドーム状の立体形状を有する基板１１と、基板１１の表裏にそれぞれ敷設された配線１４及び配線１５と、を有して構成される。他に、立体配線基板１０１には、外部の電気機器との電気的接続のために、基板１１の凸形状の取出部１１ｔと、この取出部１１ｔに敷設された端子部１４ｔ及び端子部１５ｔ（図１では裏側の端子部１５ｔは図示していない）と、を備えている。なお、端子部１４ｔ及び端子部１５ｔは、図示はしていないが、配線１４及び配線１５にそれぞれ接続されている。

立体配線基板１０１の基板１１は、合成樹脂のポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ、Polyethylene terephthalate)等のシート基材を用いており、図１に示すように、矩形の外形を有し、中央部分に上方（図１に示すＺ１方向）に膨出した円形のドーム形状を有している。また、矩形の外形の一辺側には、前述した取出部１１ｔが設けられている。

立体配線基板１０１の配線１４及び配線１５は、銅または銅合金の材質から構成されている。そして、基板１１の上面１１ａ（表面１１ｐ）に敷設された配線１４は、一方向（図１に示すＹ方向）に延びた配線が平行に並んだ配線パターン１４Ｐとなっており、基板１１の下面１１ｕ（表面１１ｐ）に敷設された配線１５は、一方向と直交する他方向（図１に示すＸ方向）に延びた配線が平行に並んだ配線パターン１５Ｐとなっている。また、配線パターン１４Ｐ及び配線パターン１５Ｐは、図１に示すように、平坦と立体形状の部分にかけて連続する配線パターン（１４Ｐ、１５Ｐ）となっている。

以上のように構成された立体配線基板１０１は、端子部１４ｔ及び端子部１５ｔを介して静電容量型入力装置に接続されて、容量検出用電極として、配線１４及び配線１５が好適に用いられる。

次に、本発明の第１実施形態に係わる立体配線基板１０１の製造方法について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係わる立体配線基板１０１の製造方法を説明する工程図であって、図３（ａ）は、分子膜形成工程Ｐ１１後を示す図であり、図３（ｂ）は、触媒担持工程Ｐ１２後を示す図であり、図３（ｃ）は、パターニング工程Ｐ１３後を示す図であり、図３（ｄ）は、成型工程Ｐ１４後を示す図であり、図３（ｅ）は、無電解めっき工程Ｐ１５後を示す図であり、図３（ｆ）は、電気めっき工程Ｐ１６後を示す図であり、図３（ｇ）は、外形加工工程ＰＦ９後を示す図である。なお、図３では、説明を分かり易くするため、分子膜１２の厚みや触媒５２等を実際とは大きく違って表示している。また、下記に示す化学構造式（化１）は、本発明の第１実施形態に係わる立体配線基板１０１の製造方法に用いた分子膜１２の化学構造式である。

立体配線基板１０１の製造方法は、図３に示すように、分子膜１２を形成する分子膜形成工程Ｐ１１と、分子膜１２上に触媒５２を担持する触媒担持工程Ｐ１２と、マスク層１３を形成するパターニング工程Ｐ１３と、基材１１Ａを立体形状に成形する成型工程Ｐ１４と、無電解めっき膜の配線層Ｌ４４を形成する無電解めっき工程Ｐ１５と、無電解めっき膜上に電気めっきを行う電気めっき工程Ｐ１６と、基板１１の外形を切り落とす外形加工工程ＰＦ９と、を有している。

先ず、平坦な基材１１Ａを準備し、基材１１Ａの表面１１ｐに、分子膜１２を形成する分子膜形成工程Ｐ１１を行う。この分子膜形成工程Ｐ１１は、（化１）の例に示すような化学構造を有したトリアジン環化合物を用いており、先ず、エチルアルコール等の有機溶剤に一定量のトリアジン環化合物を溶解し、この溶解液を基材１１Ａの表裏に塗布する。その後、乾燥を行い溶媒の有機溶剤を蒸発させて、図３（ａ）に示すように、トリアジン環化合物の単分子層或いは数分子層の分子膜１２を形成している。この分子膜１２は、基材１１Ａとめっきのための触媒５２との密着性を向上させているとともに、後述する無電解めっき膜との密着性も向上させている。

次に、分子膜１２上に触媒５２を担持する触媒担持工程Ｐ１２を行う。この触媒担持工程Ｐ１２は、触媒５２としてパラジウム（Ｐｄ）を用いており、分子膜１２が形成された基材１１Ａの表裏にセンシタイザ−アクチベータ法やキャラタイザ−アクセレラータ法などの無電解メッキに用いられる一般的な触媒付与方法を適用して、図３（ｂ）に示すように、触媒５２のパラジウムを分子膜１２上に担持させている。また、いわゆるナノ粒子などのパラジウム微粒子をエチルアルコール等の有機溶剤に分散した液を分子膜１２が形成された基材１１Ａの表裏に塗布、乾燥することによって触媒５２のパラジウムを分子膜１２上に担持させることもできる。

次に、触媒５２の一部を覆うマスク層１３を形成するパターニング工程Ｐ１３を行う。このパターニング工程Ｐ１３は、めっきレジストインクを用い、先ず、スクリーン印刷法により、めっきレジストインクを基材１１Ａの表裏に順次パターニング印刷する。その後、乾燥を行い、めっきレジストインクを硬化させ、パターニングされたマスク層１３を基材１１Ａの触媒５２上に形成させる。これにより、図３（ｃ）に示すように、マスク層１３が触媒５２の一部を覆うようになり、マスク層１３に覆われていない分子膜１２の部分が後述する配線層Ｌ４４が形成される部分となる。

このようにして、パターニング工程Ｐ１３は、分子膜形成工程Ｐ１１と次の成型工程Ｐ１４との間に行われている。これにより、基材１１Ａの平面上において、スクリーン印刷法等を用いてパターニング工程Ｐ１３を行うことができ、容易にパターンを形成することができるとともに、より細かいパターンを作製することができる。

次に、基材１１Ａを立体形状に成形する成型工程Ｐ１４を行う。この成型工程Ｐ１４は、先ず、触媒５２及びマスク層１３が設けられた基材１１Ａを型にセットする。次に、立体形状に成形する部分のみの加熱を行いながら型を押し付け、基材１１Ａを立体形状に変形させる。その際に、型内が真空になるように吸引を行っている。このようにして、図３（ｄ）に示すようなドーム状の立体形状を有する基板１１が得られる。

本発明の第１実施形態では、立体形状に成形する部分のみ、加熱を行うので、基材１１Ａの全体を加熱する場合と比較して、基材１１Ａの歪みを抑えることができる。特に、基材１１Ａの周辺部における歪みを無くすことができ、以下のような課題が解決できる。その課題とは、基材１１Ａの周辺部における歪みにより、基材１１Ａ周辺部の配線層Ｌ４４のパターンが位置ズレを起こし、設計通りの特性を出すことが難しくなる。例えば、アンテナの特性が出ない、コイルのインダクタンスが変化してしまう、静電容量を検出する入力装置では本来検出されるべき位置がずれてしまう、立体配線基板１０１と外部機器とを接続をする際には端子部（１４ｔ、１５ｔ）と外部機器とのそれぞれのパターンピッチがずれる、等が挙げられる。

また、本発明の第１実施形態では、図１に示すように、パターニング工程Ｐ１３により形成されるパターンが、加熱されて立体形状に成形される部分から加熱されずに平坦が維持される部分にかけて連続する配線パターン（１４Ｐ、１５Ｐ）となっている。これにより、立体形状部分と平坦部分との接続が確実に行われた配線パターン（１４Ｐ、１５Ｐ）を得ることができる。このことにより、立体形状を有する基板１１に配線（１４、１５）が敷設された立体配線基板１０１をより確実に作製することができる。

また、本発明の第１実施形態で用いた分子膜１２は、触媒５２との密着性が良いので、この成型工程Ｐ１４で型と直接接触しても触媒５２の脱落は極めて少なくなっている。このため、次の無電解めっき工程Ｐ１５において、成型工程Ｐ１４により触媒５２の間隔が広がっても、無電解めっき膜の均一な形成を確実に行うことができる。

次に、無電解めっき膜の配線層Ｌ４４を形成する無電解めっき工程Ｐ１５を行う。この無電解めっき工程Ｐ１５は、先ず、立体形状を有する基板１１をロッシェル塩が含有された硫酸銅の無電解銅めっき液に浸漬する。これにより、図３（ｄ）に示すマスク層１３に覆われていない部分に存在する触媒５２の働きにより、触媒５２が担持された（図３（ｅ）ではその部分の触媒５２は省略している）分子膜１２上に、無電解銅めっき液中の銅が析出、堆積し、無電解めっき膜が形成される。そして、無電解めっき膜が所望の膜厚になるまで浸漬した後、無電解銅めっき液から基板１１を引き上げて、洗浄、乾燥し、図３（ｅ）に示すような、無電解めっき膜の配線層Ｌ４４が基板１１上に形成される。

このようにして、成型工程Ｐ１４の後に無電解めっき工程Ｐ１５を行うので、立体形状の部分の配線層Ｌ４４における無電解めっき膜が、成型工程Ｐ１４の基材１１Ａの熱変形加工によるダメージを受けることがない。つまり、配線層Ｌ４４の断線などが原理的に発生しない製造方法となっている。

また、本発明の第１実施形態で用いた分子膜１２は、非常に薄い膜で基材１１Ａ（基板１１）に対して密着性が良いので、基材１１Ａを加熱して立体形状に成形する成型工程Ｐ１４においても、分子膜１２にクラック等が発生していない。このため、分子膜１２上に形成される無電解めっき膜の配線層Ｌ４４は、基板１１に対して非常に密着性が良いものとなっている。

次に、電気めっきを行う電気めっき工程Ｐ１６を行う。この電気めっき工程Ｐ１６は、先ず、無電解めっき膜の配線層Ｌ４４が形成された基板１１を硫酸銅の電解銅めっき液に浸漬する。次に、図３（ｆ）に示す基板１１の給電部４５ｓから電力を供給し、無電解めっき膜の配線層Ｌ４４上に電気めっき膜を析出、堆積させる。そして、電気めっき膜が所望の膜厚になるまで通電した後、電解銅めっき液から基板１１を引き上げて、洗浄、乾燥し、図３（ｆ）に示すような、電気めっき膜の付加配線層Ｌ５５が無電解めっき膜の配線層Ｌ４４上に形成される。これにより、薄い膜厚の無電解めっき膜上に厚い膜厚の電気めっき膜を形成することができる。このことにより、より抵抗値を下げることができるため、配線幅を狭くすることができ、また同じ配線幅であれば電流値を多く流す製品にも好適に適用することができる。

最後に、剥離液を用いてマスク層１３を剥離した後、基板１１の外形を切り落とす外形加工工程ＰＦ９を行う。外形加工工程ＰＦ９は、図１に示す外形形状を形成するための工程であって、型を用いた切断加工を行っている。この際に、各配線を短絡させて繋いだ給電部４５ｓ（図示していない）の切断をしている。なお、マスク層１３を剥離する際に、剥離液により残存した触媒５２も剥離しているが、触媒５２を残す剥離液を用いても良い。また、マスク層１３を剥離せずそのまま残存させ、図３（ｆ）のような形態で使用しても良い。このようにして、図３（ｇ）に示すような立体配線基板１０１が作製される。

以上のように構成された本発明の第１実施形態に係わる立体配線基板１０１の製造方法における、効果について、以下に纏めて説明する。

本発明の第１実施形態の立体配線基板１０１の製造方法は、基材１１Ａを立体形状に変形させた後に無電解めっきを行うため、配線層Ｌ４４の断線などが原理的に発生しない。しかも、分子膜１２と触媒５２との密着性が良いので、成型工程Ｐ１４で型と直接接触しても触媒５２の脱落は極めて少なく、成型工程Ｐ１４により触媒５２の間隔が広がっても無電解めっき工程Ｐ１５において均一な配線層Ｌ４４が形成可能である。このため、無電解めっき工程Ｐ１５において無電解めっき膜が確実に形成されるとともに、無電解めっき工程Ｐ１５後においても無電解めっき膜が立体形状を有する基板１１に密着性良く保持されるようになる。このことにより、立体形状を有する基板１１に配線（１４、１５）が敷設された立体配線基板１０１を容易に作製することができる。

また、立体形状に成形する部分のみ、加熱を行うので、基材１１Ａの全体を加熱する場合と比較して、基材１１Ａの歪みを抑えることができる。特に、基材１１Ａの周辺部における歪みを無くすことができる。

また、成型工程Ｐ１４の前に触媒５２の一部を覆うパターン化されたマスク層１３を形成するパターニング工程Ｐ１３を有するので、基材１１Ａの平面上において、パターニング工程Ｐ１３を行うことができる。このため、容易にパターンを形成することができ、しかもより細かいパターンを作製することができる。しかも、成型工程Ｐ１４の後に無電解めっき工程Ｐ１５を行うので、立体形状の部分の配線層Ｌ４４における無電解めっき膜が成型工程Ｐ１４によるダメージを受けることがない。これらのことにより、立体形状を有する基板１１に配線（１４、１５）が敷設された立体配線基板１０１をより容易にしかも確実に作製することができる。

また、加熱されて立体形状に成形される部分から加熱されずに平坦が維持される部分にかけて連続する配線パターン（１４Ｐ、１５Ｐ）を有するので、立体形状部分と平坦部分との接続が確実に行われた配線パターン（１４Ｐ、１５Ｐ）を得ることができる。このことにより、立体形状を有する基板１１に配線（１４、１５）が敷設された立体配線基板１０１をより確実に作製することができる。

また、無電解めっき膜上に電気めっきを行う電気めっき工程Ｐ１６を有するので、薄い膜厚の無電解めっき膜上に厚い膜厚の電気めっき膜を形成することができる。このことにより、配線の抵抗値をより下げることができるため、配線幅を狭くすることができ、また同じ配線幅であれば電流値を多く流す製品にも好適に適用することができる。

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係わる立体形状を有する立体配線基板１０２を説明する斜視図である。図５は、本発明の第２実施形態に係わる立体形状を有する立体配線基板１０２を説明する図であって、図４に示すＸ２側から見た側面図である。なお、図４及び図５では、配線（２４、２５）の一部を省略している。また、第２実施形態の立体配線基板１０２は、第１実施形態に対し、形状が主に異なり、立体配線基板１０２の製造方法は、第１実施形態に対し、工程が異なる。なお、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

本発明の第２実施形態の立体配線基板１０２の製造方法は、図４及び図５に示すように、ドーム状の立体形状を有する基板２１と、基板２１の表裏にそれぞれ敷設された配線２４及び配線２５と、を有して構成される。他に、立体配線基板１０２には、外部の電気機器との電気的接続のために、基板２１の凸形状の取出部２１ｔと、この取出部２１ｔに敷設された端子部２４ｔ及び端子部２５ｔ（図４では裏側の端子部２５ｔは図示していない）と、を備えている。なお、端子部２４ｔ及び端子部２５ｔは、図示はしていないが、配線２４及び配線２５にそれぞれ接続されている。

立体配線基板１０２の基板２１は、合成樹脂のポリブチレンテレフタレート(ＰＢＴ、Polybutyleneterephtalate）等のシート基材を用いており、図４に示すように、矩形の外形を有し、中央部分に上方（図４に示すＺ１方向）に膨出した矩形のドーム形状を有している。また、矩形の外形の一辺側には、前述した取出部２１ｔが設けられている。

立体配線基板１０２の配線２４及び配線２５は、ニッケルまたはニッケル合金の材質から構成されている。そして、基板２１の上面２１ａ（表面２１ｐ）に敷設された配線２４は、一方向（図４に示すＹ方向）に延びた配線が平行に並んだ配線パターン２４Ｐとなっており、基板２１の下面２１ｕ（表面２１ｐ）に敷設された配線２５は、一方向と直交する他方向（図４に示すＸ方向）に延びた配線が平行に並んだ配線パターン２５Ｐとなっている。また、配線パターン２４Ｐ及び配線パターン２５Ｐは、図４に示すように、平坦と立体形状の部分にかけて連続する配線パターン（２４Ｐ、２５Ｐ）となっている。

以上のように構成された立体配線基板１０２は、端子部２４ｔ及び端子部２５ｔを介して静電容量型入力装置に接続されて、容量検出用電極として、配線２４及び配線２５が好適に用いられる。

次に、本発明の第２実施形態に係わる立体配線基板１０２の製造方法について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の第２実施形態に係わる立体配線基板１０２の製造方法を説明する工程図であって、図６（ａ）は、分子膜形成工程Ｐ１１後を示す図であり、図６（ｂ）は、印刷工程ＰＰ３後を示す図であり、図６（ｃ）は、触媒担持工程Ｐ１２後を示す図であり、図６（ｄ）は、剥離工程ＰＲ３後を示す図であり、図６（ｅ）は、成型工程Ｐ１４後を示す図であり、図６（ｆ）は、無電解めっき工程Ｐ１５後を示す図であり、図６（ｇ）は、外形加工工程ＰＦ９後を示す図である。なお、図６では、説明を分かり易くするため、分子膜１２の厚みや触媒５２等を実際とは大きく違って表示している。

立体配線基板１０２の製造方法は、図６に示すように、分子膜１２を形成する分子膜形成工程Ｐ１１と、分子膜１２上に触媒５２を担持する触媒担持工程Ｐ１２と、パターンを形成するパターニング工程Ｐ２３と、基材２１Ａを立体形状に成形する成型工程Ｐ１４と、無電解めっき膜の配線層Ｍ４４を形成する無電解めっき工程Ｐ１５と、基板２１の外形を切り落とす外形加工工程ＰＦ９と、を有している。他に、立体配線基板１０２の製造方法は、分子膜形成工程Ｐ１１と触媒担持工程Ｐ１２との間に、パターニング工程Ｐ２３の一部であるレジスト層２３を印刷する印刷工程ＰＰ３を備えている。

先ず、平坦な基材２１Ａを準備し、基材２１Ａの表面２１ｐに、分子膜１２を形成する分子膜形成工程Ｐ１１を行う。この分子膜形成工程Ｐ１１は、（化１）の例に示すような化学構造を有したトリアジン環化合物を用いており、先ず、エチルアルコール等の有機溶剤に一定量のトリアジン環化合物を溶解し、この溶解液に基材２１Ａを浸積する。その後、乾燥を行い溶媒の有機溶剤を蒸発させて、図６（ａ）に示すように、トリアジン環化合物の単分子層或いは数分子層の分子膜１２を形成している。この分子膜１２は、基材２１Ａとめっきのための触媒５２との密着性を向上させているとともに、後述する無電解めっき膜との密着性も向上させている。

次に、パターニング工程Ｐ２３の一部である印刷工程ＰＰ３を行う。この印刷工程ＰＰ３は、絶縁レジストインクを用い、先ず、スクリーン印刷法により、絶縁レジストインクを基材２１Ａの表裏に順次パターニング印刷する。その後、乾燥を行い、絶縁レジストインクを硬化させ、パターニングされたレジスト層２３を基材２１Ａの、分子膜１２上に形成させる。これにより、図６（ｂ）に示すように、レジスト層２３が分子膜１２の一部を覆うようになり、レジスト層２３に覆われていない分子膜１２の部分が後述する配線層Ｍ４４が形成される部分となる。

次に、分子膜１２上に触媒５２を担持する触媒担持工程Ｐ１２を行う。この触媒担持工程Ｐ１２は、触媒５２としてパラジウム（Ｐｄ）を用いており、先ず、エチルアルコール等の有機溶剤にナノ粒子であるパラジウム微粒子を混合し、この混合液に分子膜１２が形成された基材２１Ａを浸積する。その後、乾燥を行い溶媒の有機溶剤を蒸発させ、図６（ｃ）に示すように、触媒５２のパラジウムを分子膜１２上に担持させている。その際に、レジスト層２３にも触媒５２のパラジウムが担持されている。なお、本発明の第２実施形態では、基材２１Ａを溶解液或いは混合液に浸漬しているが、溶解液及び混合液を基材２１Ａの表裏に塗布しても良い。

次に、パターニング工程Ｐ２３の一部である剥離工程ＰＲ３を行う。この剥離工程ＰＲ３は、先ず、レジスト層２３を溶解する剥離液を準備し、この剥離液に触媒５２のパラジウムが担持された基材２１Ａを浸積する。そして、レジスト層２３が溶解されることにより、レジスト層２３に担持されていた触媒５２のパラジウムが脱落し、触媒５２のパラジウムが担持されていない分子膜１２が露出される。これにより、図６（ｅ）に示すように、分子膜１２に触媒５２が付与された部分と付与されない部分が生じ、パターニングが行われる。この触媒５２が付与された部分は、後述する配線層Ｍ４４が形成される部分となる。

このようにして、パターニング工程Ｐ２３は、分子膜形成工程Ｐ１１と次の成型工程Ｐ１４との間に行われている。これにより、基材２１Ａの平面上において、スクリーン印刷法等を用いてパターニング工程Ｐ２３を行うことができ、容易にパターンを形成することができるとともに、より細かいパターンを作製することができる。

次に、基材２１Ａを立体形状に成形する成型工程Ｐ１４を行う。この成型工程Ｐ１４は、先ず、触媒５２が付与された基材２１Ａを型にセットする。次に、立体形状に成形する部分のみの加熱を行いながら型を押し付け、基材２１Ａを立体形状に変形させる。その際に、型内が真空になるように吸引を行っている。このようにして、図３（ｆ）に示すようなドーム状の立体形状を有する基板２１が得られる。

本発明の第２実施形態では、本発明の第１実施形態と同様に、立体形状に成形する部分のみ、加熱を行うので、基材２１Ａの全体を加熱する場合と比較して、基材２１Ａの歪みを抑えることができる。特に、基材２１Ａの周辺部における歪みを無くすことができる。

また、本発明の第２実施形態では、図４に示すように、パターニング工程Ｐ２３により形成されるパターンが、加熱されて立体形状に成形される部分から加熱されずに平坦が維持される部分にかけて連続する配線パターン（２４Ｐ、２５Ｐ）となっている。これにより、立体形状部分と平坦部分との接続が確実に行われた配線パターン（２４Ｐ、２５Ｐ）を得ることができる。このことにより、立体形状を有する基板２１に配線（２４、２５）が敷設された立体配線基板１０２をより確実に作製することができる。

また、本発明の第１実施形態で用いた分子膜１２は、触媒５２との密着性が良いので、この成型工程Ｐ１４で型と直接接触しても触媒５２の脱落は極めて少なくなっている。このため、次の無電解めっき工程Ｐ１５において、成型工程Ｐ１４により触媒５２の間隔が広がっても、無電解めっき膜の均一な形成を確実に行うことができる。

次に、無電解めっき膜の配線層Ｍ４４を形成する無電解めっき工程Ｐ１５を行う。この無電解めっき工程Ｐ１５は、先ず、立体形状を有する基板２１を硫酸ニッケルや次亜リン酸ナトリウムを主成分とする無電解ニッケルめっき液に浸漬する。これにより、触媒５２の働きにより、触媒５２が担持された分子膜１２上に、無電解ニッケルめっき液中のニッケルが析出、堆積し、無電解めっき膜が形成される。そして、無電解めっき膜が所望の膜厚になるまで浸漬した後、無電解ニッケルめっき液から基板２１を引き上げて、洗浄、乾燥し、図３（ｆ）に示すような、無電解めっき膜の配線層Ｍ４４が基板２１上に形成される。

このようにして、成型工程Ｐ１４の後に無電解めっき工程Ｐ１５を行うので、立体形状の部分の配線層Ｍ４４における無電解めっき膜が、成型工程Ｐ１４の基材２１Ａの熱変形加工によるダメージを受けることがない。つまり、配線層Ｍ４４の断線などが原理的に発生しない製造方法となっている。

また、本発明の第２実施形態で用いた分子膜１２は、非常に薄い膜で基材２１Ａ（基板２１）に対して密着性が良いので、基材２１Ａを加熱して立体形状に成形する成型工程Ｐ１４においても、分子膜１２にクラック等が発生していない。このため、分子膜１２上に形成される無電解めっき膜の配線層Ｍ４４は、基板２１に対して非常に密着性が良いものとなっている。

最後に、基板２１の外形を切り落とす外形加工工程ＰＦ９を行う。外形加工工程ＰＦ９は、図４に示す外形形状を形成するための工程であって、型を用いた切断加工を行っている。このようにして、図６（ｇ）に示すような立体配線基板１０２が作製される。

以上のように構成された本発明の第２実施形態に係わる立体配線基板１０２の製造方法における、効果について、以下に纏めて説明する。

本発明の第２実施形態の立体配線基板１０２の製造方法は、基材２１Ａを立体形状に変形させた後に無電解めっきを行うため、配線層Ｍ４４の断線などが原理的に発生しない。しかも、分子膜１２と触媒５２との密着性が良いので、成型工程Ｐ１４で型と直接接触しても触媒５２の脱落は極めて少なく、成型工程Ｐ１４により触媒５２の間隔が広がっても無電解めっき工程Ｐ１５において均一な配線層Ｍ４４が形成可能である。このため、無電解めっき工程Ｐ１５において無電解めっき膜が確実に形成されるとともに、無電解めっき工程Ｐ１５後においても無電解めっき膜が立体形状を有する基板２１に密着性良く保持されるようになる。このことにより、立体形状を有する基板２１に配線（２４、２５）が敷設された立体配線基板１０２を容易に作製することができる。

また、立体形状に成形する部分のみ、加熱を行うので、基材２１Ａの全体を加熱する場合と比較して、基材２１Ａの歪みを抑えることができる。特に、基材２１Ａの周辺部における歪みを無くすことができる。

また、成型工程Ｐ１４の前に触媒５２の一部を除去することによりパターンを形成するパターニング工程Ｐ２３を有するので、基材２１Ａの平面上において、パターニング工程Ｐ２３を行うことができる。このため、容易にパターンを形成することができ、しかもより細かいパターンを作製することができる。しかも、成型工程Ｐ１４の後に無電解めっき工程Ｐ１５を行うので、立体形状の部分の配線層Ｍ４４における無電解めっき膜が成型工程Ｐ１４によるダメージを受けることがない。これらのことにより、立体形状を有する基板２１に配線（２４、２５）が敷設された立体配線基板１０２をより容易にしかも確実に作製することができる。

また、加熱されて立体形状に成形される部分から加熱されずに平坦が維持される部分にかけて連続する配線パターン（２４Ｐ、２５Ｐ）を有するので、立体形状部分と平坦部分との接続が確実に行われた配線パターン（２４Ｐ、２５Ｐ）を得ることができる。このことにより、立体形状を有する基板２１に配線（２４、２５）が敷設された立体配線基板１０２をより確実に作製することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

＜変形例１＞
上記実施形態では、凸状の単純なドーム形状を有して構成されていたが、この形状に限るものではない。

＜変形例２＞
上記実施形態では、静電容量型入力装置に接続されて、容量検出用電極として、配線（１４及び１５、２４及び２５）が好適に用いられたが、静電容量型入力装置への適用に限らず、アンテナ装置や各種センサ装置等、様々な電子機器に適用が可能である。

本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

１１、２１ 基板
１１Ａ、２１Ａ 基材
１１ｐ、２１ｐ 表面
１２ 分子膜
５２ 触媒
１３ マスク層
１４、１５、２４、２５ 配線
１４Ｐ、１５Ｐ、２４Ｐ、２５Ｐ 配線パターン
Ｌ４４、Ｍ４４ 配線層
Ｐ１１ 分子膜形成工程
Ｐ１２ 触媒担持工程
Ｐ１３、Ｐ２３ パターニング工程
Ｐ１４ 成型工程
Ｐ１５ 無電解めっき工程
１０１、１０２ 立体配線基板

Claims (5)

1. 立体形状を有する基板に配線が敷設された立体配線基板の製造方法であって、
   平坦な基材の表面に、該基材とめっきのための触媒との密着性を向上させる分子膜を形成する分子膜形成工程と、
   前記分子膜上に前記触媒を担持する触媒担持工程と、
   前記基材を加熱して立体形状に成形する成型工程と、
   前記触媒が担持された前記分子膜上に無電解めっき膜の配線層を形成する無電解めっき工程と、を有することを特徴とする立体配線基板の製造方法。
2. 前記成型工程において、前記立体形状に成形する部分のみ加熱を行うことを特徴とする請求項１に記載の立体配線基板の製造方法。
3. 前記分子膜形成工程と前記成型工程との間に、前記触媒の一部を覆うマスク層を形成する、または、前記触媒の一部を除去することによりパターンを形成するパターニング工程を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の立体配線基板の製造方法。
4. 前記パターニング工程により形成されるパターンが、加熱されて前記立体形状に成形される部分から加熱されずに平坦が維持される部分にかけて連続する配線パターンを有することを特徴とする請求項３に記載の立体配線基板の製造方法。
5. 前記無電解めっき膜上に、さらに電気めっきを行う電気めっき工程を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の立体配線基板の製造方法。