JP2021088741A - 多段階エッチングによる金属パターン形成方法及び金属板 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は多段階金属パターンの形成方法において製造コスト、作業効率、及び製造精度等の観点で改良された金属パターンの形成手法を提供する。【解決手段】金属板の第１の領域にインクジェット方式を用いて、レジストを塗布して該金属板をマスキングしマスキングされた前記金属板にエッチングを施し、レジストを除去して、第１段目の金属パターンを形成し、第２の領域にインクジェット方式でレジストを塗布し、さらにエッチングを施すレジストを除去して、第１段目及び第２段目の金属パターンを形成する。改良された段差のある金属パターンを提供することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、金属パターンの形成方法に関する。より詳細には、インクジェット方式を用いた多段階の金属パターンの形成方法に関する。

フォトリソグラフィ技術は、プリント配線板の製造工程等に広く用いられている。プリント配線板に厚さの異なるパターンを形成するためには、レジストの塗布、露光、現像、レジスト層の除去からなる一連の工程を、厚さの異なる部位毎に繰り返して行っていた。

例えば、２段の凹部を有する加工膜を作製する場合について説明すると、まず、プリント配線板表面にレジストを塗布してレジスト層を形成し、このレジスト層に対して１段目の微細パターンを露光する。その後、レジスト層を現像して１段目のパターンを形成し、このパターンを用いたエッチングによってプリント配線板に１段目の凹部を形成する。１段目の凹部を形成した後、レジスト層を除去する。次に、プリント配線板表面にレジストを再度塗布してレジスト層を形成し、このレジスト層に対して２段目のパターンを露光する。その後、レジスト層を現像して２段目のパターンを形成し、このパターンを用いたエッチングによってプリント配線板に２段目の凹部を形成する。２段目の凹部を形成した後、レジスト層を除去する。

上記方法では、１段目及び２段目の凹部の形成にそれぞれ同じような工程を行うため工数が多く、製造コストがかかるため、エッチング対象物の表面に設けられたポジ型フォトレジスト層に対して露光、現像及びポストベークを順に行うことでパターンを形成し、パターンによるエッチング対象物へのエッチング処理の後に、このエッチング処理で用いたレジスト層に対して露光、現像及びポストベークを再度行うことで新たなパターンを形成する方法が知られている（特許文献１）。

しかしながら、特許文献１の方法でもなお、製造コストがかかるといった問題がある。

そこで、本発明は多段階金属パターンの形成方法において、特許文献１に開示された手法とは異なる手法により、製造コスト、作業効率、及び製造精度等の観点で改良された金属パターンの形成手法を提供することを目的とする。

特開２００３−２１８００９号

本発明の１つの特徴によれば、
金属板の第１の領域にインクジェット方式を用いて、レジストを塗布して該金属板をマスキングする工程と、
前記レジストで前記第１の領域がマスキングされた前記金属板にエッチングを施す工程と、
前記金属板の前記第１の領域に残る前記レジストを除去して、前記金属板上にエッチングで形成された凹部領域を有する第１段目の金属パターンを形成する工程と、
前記金属パターンを形成した前記金属板の前記第１の領域とは異なる第２の領域にインクジェット方式でレジストを塗布する工程と、
前記レジストで前記第２の領域がマスキングされた前記金属板にさらにエッチングを施す工程と、
前記金属板の前記第２の領域に残る前記レジストを除去して、前記金属板上にエッチングで形成された凹部領域を有する第１段目及び第２段目の金属パターンを形成する工程と、を備えることを特徴とする金属パターンの形成方法が提供される。

好ましくは、前記第２段目の金属パターンを形成する前記第２の領域は、前記第１段目の金属パターンが形成された前記第１の領域内に形成される。

この場合において、好ましくは、金属パターンを形成した前記金属板の前記第１の領域及び前記第２の領域とは異なる第３の領域にインクジェット方式でレジストを塗布する工程と、
前記レジストで前記第３の領域がマスキングされた前記金属板にさらにエッチングを施す工程と、
前記金属板の前記第２の領域に残る前記レジストを除去して、前記金属板上にエッチングで形成された凹部領域を有する第１段目、第２段目及び第３段目の金属パターンを形成する工程と、をさらに備える。

本件発明の別の態様として、金属板であって、インクジェット方式によりレジストの塗布による前記金属板の第１の領域をマスキング部分として覆い、残りの部分をエッチングすることにより形成された凹部領域にかかる第１段目の金属パターンと、
前記第１段目の金属パターンを形成した前記金属板の前記第１の領域とは異なる第２の領域へのレジストの塗布による前記第２の領域をマスキング部分として覆い、残り部分をエッチングすることにより形成された前記金属板の前記第２の領域の凹部領域にかかる第２段目の金属パターンと、を有する金属板が提供される。

この場合、好ましくは、第２段目の金属パターンを形成する前記第２の領域は、前記第１段目の金属パターンが形成された前記第１の領域内に形成されている。

本発明の金属パターンの形成方法によれば、従来の手法に比して製造コスト、作業効率、製造精度等の面で改良された段差のある金属パターンを提供することができる。

インクジェットヘッドのノズルの配置状態の１例を示す図である。 金属パターンの形成のフローチャートである。 本発明の金属パターンを形成する工程を示す断面図である。 本発明の金属パターンのエッチング量（深さ）を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

本件発明によるレジストインクを塗布（印刷）は、イクジェット方式でおこなう。すなわち、複数のノズルを含んだインクジェットヘッドを被印刷物（金属板やプリント配線板等）に対して相対的に移動させながらそれぞれのノズルからインク滴を吐出することによって印刷を行う。図１を参照すると、インクジェットヘッド１０のノズル１１の配置が概略的に示されている。

本件発明にかかるインクジェット方式の印刷では、各ノズルがそれぞれのタイミングでそれぞれの時間で動作するように制御することによって各ノズルからインクを吐出する。

これによって、被印刷物の印刷すべき領域の範囲を正確に制御することができる。図２は、本発明の一実施形態による金属パターンの形成のフローチャートである。また、図３（ａ）〜（ｄ）は本発明の金属パターンを形成する工程を示す断面図である。

まず、図３（ａ）に示すように、金属板を準備する。次に、図３（ｂ）に示すように、金属板にマスキング用として、レジストインクをインクジェット方式により塗布することにより、レジストパターンを形成する（ステップ１０１）。

次に、図３（ｃ）に示すように、エッチング液を吹き付けて金属板のレジストパターン形成部分以外の部分を溶解させる（ステップ１０２）。

次に、図３（ｄ）に示すように、レジストを除去することにより、１段階目の金属板のパターン形成を完了させる（ステップ１０３）。

次に、図３（ｅ）に示すように、金属板にマスキング用として、レジストインクを塗布することにより、レジストパターンを形成する（ステップ１０４）。

次に、図３（ｆ）に示すように、エッチング液を吹き付けて金属板のレジストパターン形成部分以外の部分を溶解させる（ステップ１０５）。

次に、図３（ｇ）に示すように、レジストを除去することにより、２段階目の金属板のパターン形成を完了させる（ステップ１０６）。

上記工程を詳細に説明する。

まず、金属板１を準備し、エッチングを行いたい領域にインクジェット方式の印刷装置を使用してレジストインク（エッチングレジストインク）を塗布し、レジスト２のパターニングを行う（ステップ１０１）。

次に、レジスト２のパターニングを行った金属板１に、エッチングレジスト液を吹き付ける。レジスト塗布部はマスキングされ、レジスト２が塗布されていない領域がエッチングされる。エッチング量（深さ）が所定範囲内になるように、エッチング条件（エッチング時間等）の調整を行う（ステップ１０２）。

次に、剥離剤等を使用してレジストを除去することで、１段階目の金属板のパターン形成を完了させる（ステップ１０３）。

次に、１段階目の金属パターンを形成した金属板に、２段目のエッチングを行いたい領域にインクジェット方式の印刷装置を使用してレジストインク（エッチングレジストインク）を塗布し、レジスト３のパターニングを行う（ステップ１０４）。

次に、レジスト３のパターニングを行った１段階目の金属パターンを形成した金属板１に、エッチングレジスト液を吹き付ける。レジスト塗布部はマスキングされ、レジスト３が塗布されていない領域がエッチングされる。エッチング量が所定範囲内になるように、エッチング条件の調整を行う（ステップ１０５）。

次に、剥離剤等を使用してレジスト３を除去することで、２段階目の金属板のパターン形成を完了させる（ステップ１０６）。

本例の場合、図３（ｆ）に図示されているように、２段階目の金属パターンが１段階目の金属パターンの領域内に形成されるようになっているため、凹凸のある表面上に所定の厚さのレジストインクの塗布をおこなう必要がある。

写真法（フォトレジスト法）、印刷法（スクリーン印刷等）等が平らな表面（凹凸のない表面）の場合にはレジストを塗布することは可能であるが、凹んだ箇所に適正に印刷を行うことはできない。

本発明では、インクジェット方式でレジストを塗布するので、凹凸がある表面でも、支障なくレジストの塗布をおこなうことできる。

なお、図４に示すようにステップ１０２のエッチング量（深さ）をＤ₁、ステップ１０２のエッチング量（深さ）をＤ₂とすると、１段階目の金属パターンを形成した領域のエッチング量はＤ₁、１段階目の金属パターンを形成していない領域に２段階目の金属パターンを形成した領域のエッチング量はＤ₂、１段階目の金属パターンを形成している領域に２段階目の金属パターンを形成した領域のエッチング量はＤ₁＋Ｄ₂になる。

また、本例では２段階の金属パターンの形成方法を説明しているが、３段階以上の金属パターンの形成の場合にも本発明が使用できることは言うまでもない。

本発明は、多段階の金属パターンの形成に利用することができる。

１ 金属板
２ レジスト（１段階目）
３ レジスト（２段階目）

Claims (5)

1. 金属板の第１の領域にインクジェット方式を用いて、レジストを塗布して該金属板をマスキングする工程と、
   前記レジストで前記第１の領域がマスキングされた前記金属板にエッチングを施す工程と、
   前記金属板の前記第１の領域に残る前記レジストを除去して、前記金属板上にエッチングで形成された凹部領域を有する第１段目の金属パターンを形成する工程と、
   前記金属パターンを形成した前記金属板の前記第１の領域とは異なる第２の領域にインクジェット方式でレジストを塗布する工程と、
   前記レジストで前記第２の領域がマスキングされた前記金属板にさらにエッチングを施す工程と、
   前記金属板の前記第２の領域に残る前記レジストを除去して、前記金属板上にエッチングで形成された凹部領域を有する第１段目及び第２段目の金属パターンを形成する工程と、を備えることを特徴とする金属パターンの形成方法。
2. 前記第２段目の金属パターンを形成する前記第２の領域は、前記第１段目の金属パターンが形成された前記第１の領域内に形成されることを特徴とする請求項１に記載の金属パターンの形成方法。
3. 前記金属パターンを形成した前記金属板の前記第１の領域及び前記第２の領域とは異なる第３の領域にインクジェット方式でレジストを塗布する工程と、
   前記レジストで前記第３の領域がマスキングされた前記金属板にさらにエッチングを施す工程と、
   前記金属板の前記第２の領域に残る前記レジストを除去して、前記金属板上にエッチングで形成された凹部領域を有する第１段目、第２段目及び第３段目の金属パターンを形成する工程と、をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の金属パターンの形成方法。
4. 金属板であって、インクジェット方式によりレジストの塗布による前記金属板の第１の領域をマスキング部分として覆い、残りの部分をエッチングすることにより形成された凹部領域にかかる第１段目の金属パターンと、
   前記第１段目の金属パターンを形成した前記金属板の前記第１の領域とは異なる第２の領域へのレジストの塗布による前記第２の領域をマスキング部分として覆い、残り部分をエッチングすることにより形成された前記金属板の前記第２の領域の凹部領域にかかる第２段目の金属パターンと、を有する金属板。
5. 前記第２段目の金属パターンを形成する前記第２の領域は、前記第１段目の金属パターンが形成された前記第１の領域内に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の金属板。

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