JP2713548B2 - 配線導体の製造方法及び前記方法により製造された配線導体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の信号系又は
動力系配線に用いられる、概ね平坦形状の配線導体を、
高品質に、廉価に、効率よく製造する方法、及び前記方
法により製造した配線導体に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気・電子機器や自動車内の信号・動力
用配線導体には、円形断面を持った安価な導体が使用さ
れていた。しかし円形断面のケーブルは、導体本数が増
加した場合に重量及び配線容積が非常に大きくなる欠点
がある。そして機器の容積が制限され、部品の小型・薄
肉化が進むに従い、前記欠点は致命的となり、製品のデ
ザインそのものを見直す必要に迫られることさえある。
このようなことから円形断面の導体は、概ね平坦形状の
導体に変わる傾向にある。

【０００３】概ね平坦形状の配線導体の製造法には、サ
ブトラクト法とプレス打抜法があった。前者は、絶縁フ
ィルムに貼着した銅箔表面に印刷法や光現像法でエッチ
ングマスクを形成し、銅箔の露出部分をエッチング除去
して導体パターンを形成する方法で、寸法精度の高い導
体パターンを形成できＦＰＣ等の製造に広く用いられて
いるが、製造工程が長い為コスト高となった。動力系導
体に適用する場合は、大電流を流すので厚い銅箔が用い
られ、従って導体パターン形成の為の銅のエッチング量
が多くなり、その結果コスト高を助長し又省資源に反す
ることとなった。

【０００４】後者のプレス打抜法は、大サイズの銅バス
バーを樹脂フィルム上に貼着する方法で、自動車のパワ
ーウインドウ等の動力系導体に使用される。この方法の
欠点は、高価なプレス金型を要すること、導体パターン
の設計から製品化までの期間が長く量産モデル決定まで
に繰返される設計変更に対応し難いこと、プレス打抜の
材料取りに伴うロスが多いこと、ばらばらな打抜導体を
樹脂フィルム上に精度よく配列するのに多大の労力を要
すること等であった。

【０００５】上記欠点の解決法として、電解めっき法が
提案された（特開平２−７１５８２号）。この方法は、
めっきマスク（絶縁性フィルムに所望の導体パターンを
穴あけ加工したもの）を箔状導体上に貼着し、この上か
ら電解めっきして導体パターンを形成し、導体パターン
側をベース金属で裏打ちした絶縁層に貼着したのち、め
っきマスクと箔状導体を一緒に除去する方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記電解めっき法で
は、めっきマスクを箔状導体に貼着して用いる為再使用
できず不経済であった。又導体パターンは電解めっき法
にて形成される為やや機械的性質に劣り、屈曲の多い部
分に使用するには多少信頼性に欠ける面があった。又め
っきマスクは厚さが薄く、導体パターンはめっきマスク
をはみ出て電解めっきされた。その為導体パターンを形
成する導体の横断面は形状が定まらず、長手方向に蛇行
した。従って、導体間隔を狭めて導体パターンを高密化
することは不可能であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような状
況の中で鋭意研究を行いなされたもので、その目的とす
るところは、高品質の配線導体を廉価に効率良く製造し
得る方法を提供することにある。即ち、請求項１の発明
は、走行する箔状導体表面に、導体パターン形状の穴を
設けたエンドレスめっきマスクを添わせて電解めっきし
て、前記箔状導体表面に所望の導体パターンを形成する
工程、前記めっきマスクを分離し、そのあとにラミネー
トフィルムを貼着する工程、箔状導体を除去し、そのあ
とにラミネートフィルムを貼着する工程、前記ラミネー
トフィルム貼着体を所定形状に切出す工程を順次施すこ
とを特徴とするものである。

【０００８】この発明において、箔状導体には、導電性
を有する銅、アルミニウム等の任意の箔材料が使用でき
る。特に電解銅箔は高品質で入手し易く好適である。め
っきマスクは、絶縁性フィルムに所望の導体パターンを
穴あけ加工したもので、前記絶縁性フィルムには、電解
めっき処理液に対する化学的安定性に優れ、且つ穴あけ
加工性の良好な材料が用いられる。例えば、硫酸銅めっ
き処理液に対しては、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリ
スチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブ
タジエン、スチレンの３成分からなる共重合体）、ポリ
エチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ふっ素樹
脂（ＰＴＦＥ）、メチルペンテン樹脂（ＴＰＸ）等であ
る。

【０００９】絶縁性フィルムの穴あけ加工は、ＣＡＤ等
を用いて作成した図面を基に、カッティングマシーン、
レーザー加工機、ウォータージェット等の市販の穴あけ
機を用いて迅速、容易に行える。従って、細かな設計変
更に対しても、即座に対応できる。又前述の絶縁性フィ
ルムを用いたＣＡＤ方式によれば、長さの長い導体パタ
ーンを容易に製造することができる。尚、従来の印刷法
等では、印刷用スクリーンの作製にかなりの日数を要し
た為、細かな設計変更に迅速に対応できなかった。又製
造可能な導体パターン長さは、精々５００ｍｍ程度であ
った。

【００１０】本発明では、めっきマスクは、箔状導体表
面に添わせるだけなので、電解めっき後、導体パターン
から、傷を付けずに簡単に分離でき、再使用が可能であ
る。箔状導体表面に、導体パターンを、めっきマスクの
導体パターン形状の穴の高さより低く形成することによ
り、めっきマスクの損傷がより確実に防止される。絶縁
性フィルムの穴あけ加工条件は、使用機器と絶縁性フィ
ルムの種類・厚さにより異なるので、予備実験により最
適条件を決めておく必要がある。

【００１１】この発明において、めっきマスクを分離
後、箔状導体上に形成された導体パターンに加熱処理を
施し、しかるのちラミネートフィルムを貼着することに
より、機械的特性に優れた配線導体が得られる。箔状導
体表面に銅を電解めっきすることにより高導電性の導体
パターンが形成される。特に箔状導体に銅箔を用いた場
合は、加熱処理の際に箔状導体からの拡散が導体パター
ンを変質させることがなく好ましい。

【００１２】めっきマスクを分離したあとの導体パター
ン表面側に貼着するラミネートフィルムには、所定の絶
縁性、耐環境性等を満足する任意の材料が使用できる。
但し箔状導体の除去に化学的エッチング処理を採用する
場合は、その処理に十分耐えるものでなければならな
い。通常、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリスチレン
（ＰＳ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂
製フィルムが使用される。又ラミネートフィルムの接着
剤には、熱硬化性又は熱可塑性の接着剤のいずれもが使
用できる。

【００１３】箔状導体の除去には化学的エッチング処理
が適している。箔状導体が銅箔の場合は、エッチング液
に硫酸銅溶液（例えば、硫酸１００ｇ／１，過酸化水素
１０ｍｌ／１）を用いると、エッチング後の廃液は濃度
調整のみで電解めっき液に再利用できる。廃液中の過酸
化水素は、廃液に過剰の銅を加えて放置することにより
簡単に分解され、電解めっきに悪影響を及ぼさない。箔
状導体の除去には機械的研磨法も適用できる。箔状導体
を研磨等で機械的に除去する場合は、エッチング性は配
慮せず、導電性のみを考慮して材料を選定できる。

【００１４】箔状導体を除去したあとの導体パターン
は、ラミネートフィルムで支持され、電気的に絶縁され
る。これを十分洗浄後、導体パターンが露出した裏面側
にもラミネートフィルムを貼着する。両面にラミネート
フィルムが貼着された導体パターンは、所定形状に切出
して配線導体として使用する。用途によっては、ラミネ
ートフィルムを片面にのみ貼着して使用することもでき
る。切出しの際に、端部のラミネートフィルムを剥いで
端子接続用ターミナルを露出させておくと後の処理が楽
になることが多い。勿論、ターミナルの形成は別途行な
ってもよい。

【００１５】電解めっきの給電方法には、箔状導体を導
電性部材に導通状態で載置し、前記導電性部材に給電す
る方法、又外部に引出した箔状導体に給電する方法があ
る。前者には、表面にめっきマスクを添わせた箔状導体
を、給電された導電性回転ドラムに巻付けて連続的に電
解めっきする方法、後者には、表面にめっきマスクを添
わせた箔状導体を非導電性回転ドラムに巻付け、外部に
引出した箔状導体に給電して連続的に電解めっきする方
法が好適である。回転ドラムを用いる方法は、連続めっ
きが行え且つめっき液を高速で流せる為めっき電流を高
めることができて生産性が向上する。外部に引出した箔
状導体に給電する方法では、箔状導体を支持する平板や
回転ドラムに非導電性材料が使用でき設備コストが低減
される。めっきマスクの外側に粗いメッシュの樹脂製ネ
ットを架けて、めっきマスクを箔状導体に密着させる
と、寸法精度の良好な導体パターンが安定して形成され
る。

【００１６】本発明方法では、めっきマスクは、箔状導
体表面に添わせ、電解めっき後、導体パターンから、傷
がつかないように分離して再使用する。従って導体パタ
ーンはめっきマスクの穴内に納まる高さに形成するのが
好ましい。そして、穴内に納まる高さに形成された導体
パターンの横断面は穴と同じ幅の長方形又は正方形に形
成される。従って導体パターンの高密度化が可能にな
る。即ち、電解めっきにより形成された導体パターンの
両面にラミネートフィルムが貼着された配線導体におい
て、導体パターンを形成する導体の横断面形状が長方形
又は正方形の配線導体を製造することができる。

【００１７】請求項８の発明は、電解めっきにより形成
された導体パターンの両面にラミネートフィルムが貼着
された配線導体において、導体パターンが加熱処理を施
されていることを特徴とする配線導体である。めっきマ
スク分離後は、箔状導体に導体パターンが形成されただ
けの状態で、絶縁性フィルムもラミネートフィルムも存
在しない。従って、これを加熱処理することにより、電
解めっきにより形成した導体パターンの機械的性質等を
改善できる。

【００１８】

【作用】本発明では、箔状導体表面にめっきマスクを添
わせて電解めっきして導体パターンを形成するので、め
っきマスクは導体パターンから傷を付けずに容易に分離
でき、再使用が可能である。めっきマスクを、電解めっ
き後導体パターンから傷がつかないように分離するに
は、導体パターンはめっきマスクの穴内に納まる高さに
形成するのが好ましく、こうすることにより導体パター
ンの横断面はめっきマスクに設けられた導体パターン穴
と幅が同じ長方形又は正方形に形成される。幅にバラツ
キがないので、導体パターンの高密度化が可能になる。
めっきマスク分離後において、箔状導体上に導体パター
ンが形成されただけの、絶縁性フィルムやラミネートフ
ィルムの存在しない状態になるので、これを加熱処理す
ることができ、機械的性質に優れた配線導体が得られ
る。

【００１９】

【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 （実施例１） 図１は本発明方法の第１の実施例を示す工程説明図であ
る。厚さ９μｍの銅箔１表面にめっきマスク２を添わせ
（図１イ）、前記銅箔１をＳＵＳ３０４製平板３上に載
置し（同ロ）、めっきマスク２側から銅をめっきマスク
２厚さより若干薄く電解めっきして、導体パターン４を
形成した（同ハ）。次に、ＳＵＳ３０４製平板３を外し
（同ニ）、次いでめっきマスク２を分離して銅箔１に導
体パターン４が形成された状態とした（同ホ）。次に導
体パターン４表面側にラミネートフィルム５を貼着し
（同ヘ）、銅箔１をエッチングにより除去し、露出した
導体パターン４裏面側を水洗・水切り乾燥したのち（同
ト）、前記導体パターン４裏面側にラミネートフィルム
２５を貼着した（同チ）。ラミネートフィルム５，２５
を導体パターン４の端部から５ｍｍ離れた位置で炭酸ガ
スレーザーで切断し、同時に導体パターン４の所定箇所
のラミネートフィルム５，２５を炭酸ガスレーザーで切
取って導体パターン４を局部的に露出させ、ここに端子
用ターミナルを半田付けして配線導体となした。分離し
ためっきマスクは損傷箇所がなく、繰り返し使用するこ
とができた。

【００２０】めっきマスクには、ＣＡＤで作成した導体
パターン（１００×７５０ｍｍ，ライン１０本）に基づ
き、厚さ３００μｍの塩化ビニル樹脂フィルムに穴あけ
加工したものを用いた。前記穴あけ加工には市販のカッ
ティングマシーンを用いた。電解めっきは硫酸銅めっき
液を用いて４Ａ／ｄｍ^２の電流密度で２３０分間行なっ
た。めっき液組成は硫酸銅２００ｇ／１、硫酸５０ｇ／
１、食塩１００ｐｐｍ、にかわ１ｇ／１とした。ラミネ
ートフィルムには厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタ
レート（ＰＥＴ）フィルムを用いた。銅箔の除去には、
硫酸１００ｇ／１，過酸化水素１０ｍｌ／１のエッチン
グ処理液を用いた。

【００２１】（実施例２） 図２は本発明の第２の実施例を示す部分工程説明図であ
る。図で６は銅箔１の引出部分、７は前記引出部分６へ
の給電ロールである。厚さ９μｍの銅箔１表面にめっき
マスク２を添わせ（図２イ）、前記銅箔１をＳＵＳ３０
４製平板３上に載せ（同ロ）、銅箔１の引出部分６に給
電ロール７を接触させて電解めっきして導体パターン４
を形成した（同ハ）。以下、実施例１と同じ方法により
配線導体を製造した。

【００２２】（実施例３） 図３は本発明方法の第３の実施例を示す工程説明図であ
る。図で８はＳＵＳ３０４製の回転ドラムである。厚さ
１８μｍの銅箔１をアンコイラ９から供給した。この銅
箔１をプーリ１０に案内し、ここで銅箔１の下側にエン
ドレスのめっきマスク１６とネット１７を添わせて回転
ドラム８下面に巻付けた。このうちエンドレスネット１
７は前記めっきマスク１６を銅箔１に密着させる為のも
のでプーリ１０〜１１間の張力を高くした。回転ドラム
８下面は電解槽１８内の電解液１９に浸されている。回
転ドラム８を陰極に帯電させて、銅箔１上に銅を電解め
っきして導体パターン４を形成した。導体パターン４形
成後の銅箔１は、回転ドラム８出側のプーリ１１を経て
熱処理炉２０へ通した。又めっきマスク１６とネット１
７は下降して４つのプーリ１２〜１５を経て再び銅箔１
に添わせて繰返し用いた。

【００２３】前記熱処理炉２０を出た銅箔１上の導体パ
ターン４にラミネートフィルム５を貼着し、次いで上側
の銅箔１をエッチング処理室２２にて除去した。次に導
体パターン清浄室２３にて、導体パターン４裏面側を洗
浄し、乾燥用送風器２７にて乾燥後、導体パターン４裏
面側にラミネートフィルム２５を貼着した。両面にラミ
ネートフィルム２５が貼着された導体パターン４の連続
体２１を所定形状に切断し、以下実施例１と同じ方法に
より配線導体となした。熱処理炉２０の温度は３５０℃
に設定し、炉内滞留時間は２分間とした。尚、図３で、
２４はＳＵＳ製陽極網、２６，２８はエンドレスめっき
マスク１６と同ネット１７のそれぞれ清浄室及び乾燥用
送風器である。

【００２４】電解めっきは４０Ａ／ｄｍ^２の電流密度で
２３分間行った。めっき厚さはめっきマスク厚さより若
干薄くした。めっき液組成は、硫酸銅１５０ｇ／ｌ、硫
酸１００ｇ／ｌ、食塩１００ｐｐｍ、にかわ１ｇ／ｌと
した。ネットにはポリ塩化ブタジエン樹脂製のネット
（メッシュ間隔２ｍｍ）を用いた。ラミネートフィルム
には、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）フィルムを用いた。銅箔は、硫酸１００ｇ／ｌ、
過酸化水素１０ｍｌ／ｌのエッチング液を用いて除去し
た。めっきマスクはＣＡＤのデータを基にして絶縁フィ
ルム（厚さ３００μｍの塩化ビニル樹脂フィルム）に市
販のカッティングマシーンで穴あけ加工することによ
り、長さの長いものを作製して用いた。

【００２５】このようにして得られた本発明の配線導体
は、導体パターンの高さをめっきマスクの穴の高さより
低くしたので、導体の横断面形状が長方形で長手方向に
幅が一定に形成されたものであった。導体パターンの導
体間隔は従来のものより３０％狭めたが、導体同士接近
するような箇所はなく、所定の絶縁特性が得られた。又
これを自動車内配線に用いたところ、配線工事中も又使
用中も導通不良を起こすことが無かった。特に工程途中
に加熱処理を入れた実施例３の配線導体は、屈曲試験で
の破断までの屈曲回数が加熱処理しない実施例１及び実
施例２の配線導体に較べて約１．５倍に向上していた。
これにより、本発明の配線導体は屈曲が多く又は振動の
激しい箇所に配線しても高い信頼性が得られることが実
証された。又実施例３では、回転ドラムを用いて連続的
に製造したので、生産性が著しく向上した。

【００２６】

【効果】以上述べたように、本発明方法によれば、めっ
きマスクを繰返し使用できるので、配線導体を廉価に効
率よく製造できる。又本発明の配線導体は、導体の横断
面形状を一定にできるので、、導体間隔を狭められ、導
体パターンの高密度化が可能である。又製造工程の途中
に加熱処理を入れた配線導体は、導体パターンの機械的
性質が優れた高品質なものとなる。依って、工業上顕著
な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す工程説明図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施例を示す工程説明図であ
る。

【図３】本発明の第３の実施例を示す工程説明図であ
る。

【符号の説明】

１ ……銅箔 ２ ……めっきマスク ３ ……ＳＵＳ３０４製平板 ４ ……導体パターン ５，２５……ラミネートフィルム ６ ……銅箔の引出部分 ７ ……給電ロール ８ ……ＳＵＳ３０４製回転ドラム ９ ……アンコイラ １０〜１５……プーリ １６ ……エンドレスめっきマスク １７ ……エンドレスネット １８ ……電解槽 １９ ……電解液 ２０ ……熱処理炉 ２１ ……ラミネートフィルムが貼着された導体パター
ンの連続体 ２２ ……エッチング処理室 ２３ ……導体パターン清浄室 ２４ ……陽極網 ２６ ……エンドレスめっきマスクと同ネットの清浄室 ２７，２８……乾燥用送風器

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−88895（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−156388（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−9397（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−84459（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−1198（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−61065（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−32238（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行する箔状導体表面に、導体パターン
   形状の穴を設けたエンドレスめっきマスクを添わせて電
   解めっきして、前記箔状導体表面に所望の導体パターン
   を形成する工程、前記めっきマスクを分離し、そのあと
   にラミネートフィルムを貼着する工程、箔状導体を除去
   し、そのあとにラミネートフィルムを貼着する工程、前
   記ラミネートフィルム貼着体を所定形状に切出す工程を
   順次施すことを特徴とする配線導体の製造方法。
2. 【請求項２】 箔状導体表面に、導体パターンを、めっ
   きマスクの導体パターン形状の穴の高さより低く形成す
   ることを特徴とする請求項１記載の配線導体の製造方
   法。
3. 【請求項３】 めっきマスクを分離後、箔状導体上に形
   成された導体パターンに加熱処理を施し、しかるのちラ
   ミネートフィルムを貼着することを特徴とする請求項１
   又は請求項２記載の配線導体の製造方法。
4. 【請求項４】 箔状導体が電解銅箔又はアルミ箔である
   ことを特徴とする請求項１又は請求項３記載の配線導体
   の製造方法。
5. 【請求項５】 箔状導体表面に銅を電解めっきすること
   を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
   配線導体の製造方法。
6. 【請求項６】 表面にめっきマスクを添わせた箔状導体
   を、給電された導電性回転ドラムに巻付けて連続的に電
   解めっきすることを特徴とする請求項１乃至請求項５の
   いずれかに記載の配線導体の製造方法。
7. 【請求項７】 表面にめっきマスクを添わせた箔状導体
   を非導電性回転ドラムに巻付け、箔状導体に給電して連
   続的に電解めっきすることを特徴とする請求項１乃至請
   求項６のいずれかに記載の配線導体の製造方法。
8. 【請求項８】 電解めっきにより形成された導体パター
   ンの両面にラミネートフィルムが貼着された配線導体に
   おいて、導体パターンが加熱処理を施されていることを
   特徴とする配線導体。