JP2724026B2 - フレキシブル両面プリント回路板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、フレキシブルでスルーホールメッキを有し
た、両面プリント回路板の製造方法に関する。

（従来の技術） フレキシブルプリント回路板は、周知の如く、各種の
電子機器に使用されており、電子機器の軽量化、小型
化、機能化に少なからず貢献している。

最近に至り、導電層である銅箔が５μ以下の両面フレ
キシブルプリント回路板の要求が多くなっている。つま
り、回路と基板の段差を小さくする必要がある回路板と
か回路板に十分な柔軟性をもたせたり、熱膨張や熱収縮
による応力を小さくし、他の回路との接続とか、ICチッ
プとの接続において、信頼性を向上させた回路板が市場
で求められている。

フレキシブルで、銅箔が５μｍ以下でスルーホールメ
ッキを有した両面プリント回路を得る方法としては従来
いくつかの方法が行われている。

まず、アルミ箔のサポート上に形成された５μの銅箔
を接着剤を介して、フィルムの両面に接着しその後、ア
ルミ箔をエッチングにより除去し、フレキシブル両面プ
リント基板を得、これを従来の方法で加工し、スルーホ
ール付両面回路板を作製する方法である。しかしなが
ら、この方法では接着剤があること、基板フィルムと銅
箔の接着が難しく、効率が悪いこと、Al箔のエッチング
工程があること、及び５μ以下の銅箔が得にくいことな
どの点から、用途が制限される。

次に、先に基板にスルーホールの孔をあけておき、全
体に無電解メッキにて、ある厚さに銅を析出し、次に電
解メッキにて銅箔を厚化し、回路加工を行う方法があ
る。しかしながら、この方法では、一般に基板フィルム
と、無電解メッキ層との接着力が得にくく、ポリイミド
など一部の樹脂についてはかなりよい結果が報告されて
いるが、他のフィルムでは中々強い密着力が得られな
い。

次に最近かなり多く試みられている方法として、先に
フィルムにスルーホールをあけておき、導電層の下地と
して、蒸着又はスパッタにて、銅層を薄く形成し、次に
電解メッキにて厚化し回路の形成を行う方法である。こ
の方法でも蒸着層と基板フィルムとの密着性が問題とな
るが、この点に関しては色々と工夫されており、この方
法は今後工業的にも有望になると思われる。

（発明が解決しようとする課題） はじめに、フィルムにスルーホール用の孔をあけてお
き、銅を蒸着又はスパッタし、その後電解メッキにて銅
を厚化し、次に回路加工を行い回路板を作製する方法に
おいて基板フィルムと蒸着層との密着性を向上するこ
と、及びスルーホール部のメッキの信頼性を向上するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、銅蒸着後電解メッキにより厚化し、回路加
工を行いスルーホール付回路を得る方法において、フィ
ルム基板に、スルーホール用の孔をあけた後、アンダー
コートを行い基板フィルムと蒸着層との密着性を向上す
ると同時にスルーホール部の信頼性の向上を計るもので
ある。つまり、有機金属からなるカップリング剤などを
含んだアンダーコートを塗布することにより、フィルム
と蒸着金属との密着性を向上すると共に、孔をあけた状
態でアンダーコートを行うため、スルーホールのエッチ
部が鈍化され丸みをおびること、及び孔断面のドリル加
工面を平坦化することにより、スルーホール部の導通の
信頼性を増すことである。これは、最終銅厚が５μｍ以
下である場合には特に有効である。

孔をあけた状態でコーティングすることはワニスの粘
度を適切に選べば、特に問題はなく、塗布後ワニスの溶
剤が蒸発していくと共に、ワニスの表面張力も増し、孔
断面にもかなり均一に塗布される。場合によっては、孔
のまわりにかすかにリング状の模様が現れることもある
が、これはコーティング層の厚みが、ゆるやかに変化し
ているためであり、特に問題はない。

本発明に用いられる基板フィルム用樹脂としては、PE
T,PES、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリパラバ
ンサン、ポリイミドなど耐熱性エンジニアリングプラス
チックが挙げられる。又本発明に用いられるアンダーコ
ート剤としては、熱硬化性樹脂及び光硬化性樹脂があ
る。例えば、エポキシ、エポキシアクリレート、ウレタ
ンアクリレート等がある。アンダーコートの中には数％
のカップリング剤を混入することが好ましいが、カップ
リング剤としては、チタン及びシリコンの化合物があ
る。

アンダーコートの塗布方法としては、孔のあいたフィ
ルムを両面同時に塗布することから、枚葉方式では、デ
ィップ法、スプレイ法等が適し、ロール方式では、タテ
型の塗布乾燥機が好ましく、塗布ヘッドは、ディップ
法、キスロール法、グラビア法を用いた方式があり、塗
布後上方に引き上げ乾燥、硬化を行い、下方に折り返し
巻取るタイプとなる。

アンダーコートの粘度としては、スルーホールの孔が
樹脂で埋まらない程度に粘度が低いことが必要である。
従って、溶剤にて希釈することが、好ましいが、無溶剤
タイプのUV樹脂では、低粘度のモノマーにて希釈するこ
とが好ましい。

アンダーコートの厚さは、１〜30μｍが適当である。
あまり薄い場合は厚みのコントロールが難しく、あまり
厚い場合は耐熱性などで回路板の特性に影響を与える場
合がある。又あまり厚い場合は小径のスルーホールを埋
めてしまう恐れがある。

次に銅の下地を形成する方法であるが、真空蒸着法、
スパッタ法、イオンプレーティング法等物理的蒸着法や
場合によれば化学蒸着法も使用することができる。本発
明では基板フィルムと蒸着層の密着性を改善するため
に、アンダーコートを塗布しているが、更に密着性を確
実にするためには銅層の下に高融点金属からなるコンタ
クトメタル層を設けることが好ましい。銅層の厚みは薄
い方は、電解メッキ可能な厚さで、厚い方は蒸着時の熱
の影響による性能低下とか生産性の点から制限される。
一般には、0.1μから１μが適当である。又コンタクト
メタルは50Å〜1000Åが適切である。あまり厚い場合は
銅層との層間剥離を生じやすくなり好ましくない。

（実施例１） 75μｍ厚のPESフィルムに径が0.3mmφのスルーホール
メッキ用の孔をあけ、ディップ方式でアンダーコートを
塗布した。アンダーコートはエポキシアクリレートにシ
ランカップリング剤重合開始剤及び溶剤を混合したワニ
スで、レジンコンテントは50％であった。この場合のア
ンダーコートの厚さは約４μｍであった。次に真空剤着
により、Niをコンタクトメタルとして200Å、銅を3000
Å蒸着した。更にこの上に、硫酸銅メッキにて銅を５μ
ｍに厚化した。このようにして得た基板にフィルムレジ
ストを貼り、両面からマスクを当て露光し、現像を行
い、銅のエッチング、レジスト剥離を経て、両面スルー
ホール付回路板を作製した。

このようにして得られた回路板のスルーホール部の信
頼性をテストするため、高湿衝撃テストとして、25℃〜
260℃（各５秒）のサイクルテストを行ったところ、平
均260サイクルまで導通性が維持された。この値は通常
のポリイミド基板からなる回路板のスルーホール部の信
頼性に近いものである。

（比較例１） 75μｍ厚のPESフィルムに実施例１と同様のワニスを
用いディップ法により両面にアンダーコートを行いその
後径が0.3mmのドリルでスルーホールメッキ用の孔をあ
け、Niを200Å、銅を3000Å蒸着した。その後も実施例
１と同様な工程で銅の厚化、パタン化を行い、実施例１
と同じパタンの回路板を得た。この回路板のスルーホー
ル部の信頼性をチェックするため25℃〜260℃の熱衝撃
テストを行ったところ、スルーホール部の導通性は平均
10サイクルで不安定になった。これはスルーホール部の
バリの部分とか、孔断面のささくれた部分等がきっかけ
となり、スルーホールの銅メッキ部にクラックを生じた
ものと推定される。

（発明の効果） 本発明の方法を用いることにより、スルーホールメッ
キ部の信頼性が高く、銅箔が５μｍ以下であるフレキシ
ブルプリント回路板を得ることができる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板フィルムに予めスルーホールメッキ用
   の孔をあけておき、導電性金属の蒸着又はスパッタにて
   下地を形成し、その上に電解メッキを施し、厚化し、パ
   タン化することによりフレキシブル両面プリント回路板
   を作製する方法において、基板にスルーホール用の孔を
   あけたあと、有機物のアンダーコートを塗布することを
   特徴とする、フレキシブルプリント回路板の製造方法。