JP2572071B2 - 転写シ−トを用いる回路基板の製造方法 - Google Patents

転写シ−トを用いる回路基板の製造方法

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JP2572071B2
JP2572071B2 JP62222390A JP22239087A JP2572071B2 JP 2572071 B2 JP2572071 B2 JP 2572071B2 JP 62222390 A JP62222390 A JP 62222390A JP 22239087 A JP22239087 A JP 22239087A JP 2572071 B2 JP2572071 B2 JP 2572071B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は転写シートを用いる回路基板の製造方法に関
する。
(従来の技術) 樹脂基体上に回路パターンを形成した回路基板として
は、PCB(プリントサーキットボード)、PGA(ピングリ
ッドアレイ)型の半導体装置用パッケージなど種々あ
る。
これら回路基板の回路パターンの形成方法にも、めっ
き法によるもの、熱転写法によるものなど種々知られて
いる。
従来の熱転写法による回路パターンを形成する方法と
しては、特開昭60-121791号公報に示されるように離型
処理が施された基体シート上に導電ペーストにより回路
パターンがスクリーン印刷法にて形成され、この回路パ
ターン上に接着剤層が形成された転写シートを射出成形
用金型内に載置し、その後、溶融した耐熱性の熱可塑性
樹脂を金型内に射出することにより回路パターンを成形
された樹脂基体上に設け、しかる後、基体シートを剥離
する方法がある。
上記転写シートの回路パターンを形成するには基体シ
ート上に金属蒸着膜を形成し、この金属蒸着膜をフォト
エッチング加工して回路パターンに形成することも考え
られる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上記従来の回路基板の製造方法には次の
ような問題点がある。
すなわち、基体シート上に導電ペーストにより回路パ
ターンをスクリーン印刷法にて形成した転写シートを用
いる場合にあっては、印刷技術の限界から微細な回路パ
ターンを形成しにくいばかりか、金属粉末を有機バイン
ダーで結着した導電ペーストによる回路は回路の抵抗率
が高くなり、この面からも回路パターンの微細化には限
界がある。また樹脂基体の成形材料にはガラスフィラー
入りのエンジニアリングプラスチックなど耐熱性に優れ
るものが開発されているが、導電ペーストに含まれる有
機バインダーは耐熱性に限界があり、結局得られる回路
基板全体としての耐熱性を低下させるという問題点を有
している。
一方、金属蒸着膜をフォトエッチング加工して回路パ
ターンに形成する場合には微細な回路パターンにするこ
とが可能であるが、蒸着法によって得られる金属蒸着膜
は、膜厚を厚くするのに長時間を要し、薄いと良好なワ
イヤボンディング性が得られないなど、回路用としては
不向きである。
本発明は上記問題点を解消すべくなされたものであ
り、その目的とするところは、回路パターンを精度よく
形成しうると共に、回路パターンの腐食を防止できる回
路基板を提供できる回路基板の製造方法を提供するにあ
る。
(問題点を解決するための手段) 上記目的による本発明では、片面が平滑面に形成さ
れ、他面が粗面に形成された電解金属箔を、柔軟な基体
シート上に平滑面側を剥離可能に付着して成る回路形成
用転写シートの前記電解金属箔をエッチング加工して回
路パターンを形成する工程、少なくとも、上記エッチン
グ加工により剥き出しにされた電解金属箔の剥き出し面
である回路パターンの側壁面に無電解めっき等の防錆膜
を形成する工程、上記回路パターンを形成した転写シー
トを、基体シート側をキャビティ壁面に密着させて、回
路パターンをキャビティ内方に向けて成形金型に組み込
む工程、成形金型のキャビティ内に溶融樹脂を注入し、
成形体を得る工程、上記工程で得られた成形体から基体
シートを剥離して回路パターンを樹脂基体上に残す工程
を含むことを特徴とする。
(作用) 本発明方法によれば、回路パターンを精度よく形成で
きると共に、基体シートが柔軟性を有し、かつ転写シー
トの段階で回路パターンを形成するので、転写シートを
キャビティ内面の凹凸面にも容易に沿わせて成形金型内
に組み込むことができる。したがって3次元回路も容易
に形成することができる。
また転写シートの回路パターンに防錆処理を施すこと
によって、防錆に優れる回路基板を得ることができる。
(実施例) 以下では本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて
詳細に説明する。
第1図は転写シート10の断面図を示す。
転写シート10は、電解銅箔12を、平滑面12a側を基体
シート14側に向け、粗面12b側を逆方向に向けて剥離層1
6を介して基体シート14上に付着して成る。
基体シート14はポリイミド等から成る耐熱性を有し、
かつ柔軟性を有する樹脂シートが用いられる。
電解銅箔12は表面を鏡面に仕上げらたドラム状電極上
に銅を電着させ、これをドラム状電極から剥離すること
によって形成される。したがって得られた電解銅箔12の
片面側は鏡面状の平滑面となっているが、他方の面は銅
粒子が電着生長するので粗面に形成される。そしてこの
電着粒子が生長した粗面上にはさらに酸化銅の粒子が付
けられ、その上に耐熱性を向上させるために黄銅、亜鉛
等から成るバリアー層がめっきにより形成され、さらに
このバリアー層上に防錆用クロム処理が施されるなど種
々の処理がなされるため、上記粗面側はさらに粗にな
り、図示のごとく頂部の肥大した微細突起18を有してい
る。
上記の転写シート10の電解銅箔12をフォトエッチング
加工することによって微細な回路パターンを高精度に形
成することができる。
本実施例の転写シート10の場合に回路パターンが高精
度に形成できる理由を、やはりこの種電解銅箔を用いて
回路パターンを形成するPCBやFPC(フレキシブルプリン
トサーキット)を比較例に挙げて説明する。なおPCBやF
PCは回路形成用転写シートではない。
これらPCBやFPCでは、電解銅箔12が平滑面12a側を表
側にして粗面12b側にて樹脂基体20(第3図)あるいは
樹脂シートに熱圧着法または接着剤を用いて接着された
銅張積層板の上記電解銅箔12をフォトエッチング法によ
り加工して微細な回路パターンに形成するようにしてい
る。
本実施例の転写シート10にフォトエッチング用のレジ
スト22パターンを形成したのが第2図、従来の銅張積層
板にフォトエッチング用のレジスト22パターンを形成し
たのが第3図である。
このように従来においては、電解銅箔12の微細突起18
が樹脂基体20あるいは樹脂シート内にくい込んでいる。
エッチングの際にはこの樹脂内にくい込んでいる微細突
起18までエッチングする必要があり、エッチング時間が
不均一になりやすい。このためオーバーエッチングとな
るおそれがあり、所要のエッチング精度が得られない。
この点本実施例の転写シート10では電解銅箔12の微細
突起18が表面側に露出している。そのため、微細突起18
のためのエッチング時間はほとんど問題とならず、平滑
面12aまでのエッチング所要時間は均一となり、したが
ってオーバーエッチングのおそれがなく、高いエッチン
グ精度が得られる。
上記のように本実施例の転写シート10は高いエッチン
グ精度が得られる。したがって微細な回路パターンを精
度よく得ることができる。また通常の状態において電解
銅箔12の平滑面12a側が基体シート14によって覆われて
いるため、平滑面12a側に特殊な処理を施さずとも平滑
面12a側の酸化等を防止することができる。
なお、回路パターン形成用金属は銅に限られず、上記
の微細突起18と同様な微細突起を有する他の金属による
電解金属箔であってもよい。
また上記実施例では電解銅箔12を剥離層16を介して基
体シート14に付着させたが、剥離層16を介さずに、熱圧
着等によって直接基体シート14上に付着させてもよい。
熱圧着の他には、プレプレグ(半硬化)状態の基体シ
ートに電解銅箔を圧着してのち、基体シートを硬化させ
る方法、あるいは電解銅箔上に溶融樹脂をコーティング
して固化させることにより基体シートを形成する方法な
どがある。
次に、上記転写シート10を用いて、回路基板の一種で
ある半導体装置用パッケージを製造する方法を、第4図
に基づいて説明する。
まず上記したように転写シート10の電解銅箔12をフォ
トエッチング加工して所望の回路パターン28に形成して
おく。
さらに、第6図に示すように、回路パターン28のエッ
チングされた側壁面に無電解ニッケルめっき等により防
錆膜54を形成する。22はフォトエッチング用のレジスト
であり、防錆膜54形成後に除去される。
次にこの転写シート10を第4図(a)に示すように基
体シート14側をキャビティ30内壁に密着させて、すなわ
ち、回路パターン28に形成された電解銅箔粗面側をキャ
ビティ30内方に向けて、回路パターン28が所定位置にな
るよう位置決めして成形金型32内に組込む。また外部導
通用の金属リード部34も上記回路パターン28と導通をと
るべく接触するよう位置決めして成形金型32に組み込
む。なお、この金属リード部34頭部と接触する回路パタ
ーン28の部位には、金属リード部34と回路パターン28と
を固定するはんだを流し込めるホール36が形成されてい
る。そしてさらにヒートシンク38も位置決めして成形金
型32に組み込んでおき、注入口40から溶融樹脂をキャビ
ティ30内に注入する。
第4図(b)は得られた成形体42を示す。
次に第4図(c)に示すように、基体シート14を剥離
して回路パターン28を樹脂基体44表面に残し、この回路
パターン28上に無電解ニッケルめっき等の保護めっき46
やワイヤボンディングのための金めっき等を施す。次い
で上記ホール36の回り、ワイヤボンディング領域及び半
導体素子収納穴内面以外の回路パターンを覆って樹脂基
体44上にレジスト48を塗布し、ホール36にはんだ50を流
し込んで回路パターン28と金属リード部34とを固定す
る。
このようにして、樹脂基体44表面に回路パターン28が
形成され、さらにこの回路パターン28と電気的に導通す
る金属リード部34、およびヒートシンク38が樹脂基体44
中に一体的にインサートされている半導体装置用パッケ
ージを得ることができる。なお第4図(c)において、
52は半導体素子収納穴である。
本発明方法では、柔軟な基体シート14上にあらかじめ
電解銅箔12を回路パターン28に形成した転写シート10を
用いる。したがってこの転写シート10を容易にキャビテ
ィ30内面の凹凸面に沿わせて成形金型32内に組み込むこ
とができる。したがって3次元回路、例えば上記半導体
素子収納穴52の内壁面、内底面等にも回路パターンを形
成することができる。
上記の回路パターン28は、第5図に示すように、樹脂
基体44表面に電解銅箔12の微細突起18が埋没し、この微
細突起18のアンカー効果により樹脂基体44上に密着性よ
く形成される。また回路パターン28は電解銅箔等の電解
金属箔により形成されるので、従来の導電ペーストによ
り形成されるものに比し、抵抗率の低い回路に形成しう
る。もちろん耐熱性も良好であるし、また前記したよう
に精度のよい微細回路パターンが形成しうる。
また樹脂基体44中に埋没する回路パターン28の側壁面
に防錆膜54があらかじめ形成されているので、基体シー
ト14を剥離した後、前記のごとく無電解ニッケルめっき
等のウェットプロセス段階で、樹脂基体44と回路パター
ン28との境界面から湿気等が侵入したとしても、回路パ
ターン28の腐食が防止できる。
なお、上記各実施例では半導体装置用パッケージの製
造方法を例として説明したが、PCB等の他の回路基板の
製造方法に適用しうることはもちろんである。
以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明し
たが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、
発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得る
のはもちろんのことである。
(発明の効果) 以上のように本発明方法によれば、回路パターンを精
度よく形成できると共に、基体シートが柔軟性を有し、
かつ転写シートの段階で回路パターンを形成するので、
転写シートをキャビティ内面の凹凸面にも容易に沿わせ
て成形金型内に組み込むことができる。したがって3次
元回路も容易に形成することができる。
また転写シートの回路パターンに防錆処理を施すこと
によっ、防錆に優れる回路基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は転写シートの模式的な断面図を示す。第2図は
本発明の転写シートにフォトエッチング法により回路パ
ターンを形成する場合の説明図、第3図は銅張積層板に
フォトエッチング法により回路パターンを形成する場合
の説明図である。第4図(a)、(b)、(c)は回路
基板の一例としての半導体装置用パッケージの製造工程
図、第5図は樹脂基体と回路パターンとの密着状態を示
す説明図を示す。第6図は回路パターンに防錆膜を形成
した状態を示す説明図である。 10……転写シート、12……電解銅箔、12a……平滑面、1
2b……粗面、14……基体シート、16……剥離層、18……
微細突起、20……樹脂基体、22……レジスト、28……回
路パターン、30……キャビティ、32……成形金型、34…
…金属リード部、36……ホール、38……ヒートシンク、
42……成形体、44……樹脂基体、48……レジスト、50…
…はんだ、58……防錆膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 清貴 長野県長野市大字栗田字舎利田711番地 新光電気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−33493(JP,A) 特開 昭60−164392(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】片面が平滑面に形成され、他面が粗面に形
    成された電解金属箔を、柔軟な基体シート上に平滑面側
    を剥離可能に付着して成る回路形成用転写シートの前記
    電解金属箔をエッチング加工して回路パターンを形成す
    る工程、 少なくとも、上記エッチング加工により剥き出しにされ
    た電解金属箔の剥き出し面である回路パターンの側壁面
    に無電解めっき等の防錆膜を形成する工程、 上記回路パターンを形成した転写シートを、基体シート
    側をキャビティ壁面に密着させて、回路パターンをキャ
    ビティ内方に向けて成形金型に組み込む工程、 成形金型のキャビティ内に溶融樹脂を注入し、成形体を
    得る工程、 上記工程で得られた成形体から基体シートを剥離して回
    路パターンを樹脂基体上に残す工程 を含むことを特徴とする転写シートを用いる回路基板の
    製造方法。
  2. 【請求項2】エッチング加工がフォトエッチング加工で
    ある特許請求の範囲第1項記載の転写シートを用いる回
    路基板の製造方法。
  3. 【請求項3】電解金属箔の粗面が、頂部が肥大した微細
    突起を有する粗面に形成された回路形成用転写シートを
    用いる特許請求の範囲第1項または第2項記載の回路基
    板の製造方法。
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