JP3048360B1 - 両面プリント配線板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 微細なパターンの形成が可能で屈曲性が高く
寸法精度が高くかつ歩留りが向上した両面プリント配線
板およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 金属箔２ａ，２ｂおよび絶縁基板１を貫
通するスルーホール部６を形成した後、金属箔２ａ，２
ｂをエッチングによりパターン加工してスルーホール部
６の周辺部を含む導体パターン２１ａ，２１ｂを形成す
る。続いて、スルーホール部６の内周面６ａおよび導体
パターン２１ａ，２１ｂの表面に無電解銅めっき層３を
形成する。さらに、スルーホール部６の内周面６ａおよ
びスルーホール部６の周辺部６ｂの領域を除いて無電解
銅めっき層３上にめっきレジスト８を形成した後、めっ
きレジスト８をマスクとして無電解銅めっき層３上に電
解銅めっき層４を形成する。次に、めっきレジスト８、
電解銅めっき層４下の領域を除く無電解銅めっき層３を
除去する。最後に、カバーレイ５で被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基板の両面に
導体パターンが形成された両面プリント配線板およびそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】種々の電気機器または電子機器にプリン
ト配線板が用いられている。プリント配線板には、絶縁
性プラスチック等の絶縁基板の一方面に銅等の金属箔か
らなる導体パターンが形成された片面プリント配線板、
および絶縁基板の両面に導体パターンが形成された両面
プリント配線板等がある。両面プリント配線板における
両面の導体パターンは、絶縁基板および両面の導体パタ
ーンを貫通する孔（以下、スルーホール部と呼ぶ）を通
して金属めっき等により接続されている。

【０００３】また、プリント配線板は、絶縁基板に用い
られる材料により、フレキシブル配線板とリジット配線
板とに分類される。フレキシブル配線板は、絶縁基板が
ポリイミド樹脂等の柔軟性に富む材料から構成されるも
のである。一方、リジット配線板は、絶縁基板がガラス
エポキシ樹脂等の硬度の高い材料から構成されるもので
ある。

【０００４】図４は従来の両面プリント配線板の製造工
程を示す断面図である。図４（ａ）に示すように、絶縁
基板１の両面に銅からなる金属箔２ａ，２ｂを形成す
る。次に、図４（ｂ）に示すように、所定の位置に金属
箔２ａ，２ｂおよび絶縁基板１を貫通するスルーホール
部６を形成する。

【０００５】その後、絶縁基板１および金属箔２ａ，２
ｂにパラジウム触媒を塗布した後、銅めっき液に浸漬す
る、いわゆる無電解銅めっきを行う。これにより、図４
（ｃ）に示すように、スルーホール部６の内周面６ａお
よび金属箔２ａ，２ｂの表面に無電解銅めっき層３が形
成される。これにより、金属箔２ａと金属箔２ｂとが無
電解銅めっき層３を介して電気的に接続される。

【０００６】しかしながら、無電解銅めっき層３の厚み
は約０．３μｍと薄く、膜質も良くない。そのため、さ
らに電解銅めっきが行われる。これにより、無電解銅め
っき層３上に電解銅めっき層４が形成される。電解銅め
っき層４の厚みは約１５μｍである。このようにして、
絶縁基板１の両面に金属箔２ａ，２ｂ、無電解銅めっき
層３および電解銅めっき層４からなる導体層９が形成さ
れる。

【０００７】次に、図４（ｄ）に示すように、絶縁基板
１の両面の電解銅めっき層４上にフォトマスクを用いた
フォトリソグラフィにより所望の形状のエッチングレジ
スト７を形成する。このとき、エッチングレジスト７
は、スルーホール部６の周辺部６ｂの電解銅めっき層４
上を含めて形成される。

【０００８】続いて、エッチングレジスト７をマスクと
して電解銅めっき層４、無電解銅めっき層３および金属
箔２ａ，２ｂをエッチングする。これにより、図４
（ｅ）に示すように、所望の形状の導体パターン２１
ａ，２１ｂ、無電解銅めっき層３および電解銅めっき層
４が形成される。最後に、エッチングレジスト７を除去
する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の製造方法により
形成された両面プリント配線板では、絶縁基板１が柔軟
性に富む材料からなる場合でも、電解銅めっき層４が約
１５μｍと厚く形成されるため、屈曲性に劣る。

【００１０】また、導体パターン２１ａ，２１ｂを形成
する際のエッチングは、導体層９内を絶縁基板１に向か
って進行するとともに、エッチングレジスト７下の導体
層９にも進行する。そのため、微細なピッチ（ファイン
ピッチ）の導体パターン２１ａ，２１ｂを形成しようと
すると、絶縁基板１の表面までエッチングが進行する前
にエッチングレジスト７下の導体層９が除去されてしま
う。したがって、従来、導体パターン２１ａ，２１ｂの
ピッチは２００μｍ以上に設定されている。なお、導体
パターンのピッチとは、導体パターンの幅と導体パター
ンの間隔とを合わせた値のことである。

【００１１】図４（ｃ）において無電解銅めっき層３上
に形成された電解銅めっき層４には応力が生じている。
そのため、スルーホール部６が複数形成されている場
合、電解銅めっき後のスルーホール部６間の距離が電解
銅めっき前のスルーホール部６間の距離に対して変化す
る場合がある。そのため、図４（ｄ）においてエッチン
グレジスト７を形成する際、予め設計されたフォトマス
クを電解銅めっき後のスルーホール部６に位置合わせす
ることが困難となる。その結果、歩留りが低下する。

【００１２】本発明の目的は、微細なパターンの形成が
可能で屈曲性が高く寸法精度が高くかつ歩留りが向上さ
れた両面プリント配線板およびその製造方法を提供する
ことである。

【００１３】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係る両面プリント配線板の製造方法は、絶縁基板
の両面に導体層を形成する工程と、絶縁基板および導体
層を貫通するスルーホール部を形成する工程と、導体層
をパターン加工して導体層のスルーホール部の周辺部を
含む導体パターンを形成する工程と、スルーホール部の
内周面および導体パターンの表面に無電解金属めっき層
を形成する工程と、スルーホール部の内周面およびスル
ーホール部の周辺部の無電解金属めっき層上に電解金属
めっき層を形成する工程と、電解金属めっき層上の領域
を除いて無電解金属めっき層を除去する工程とを含むも
のである。

【００１４】本発明に係る両面プリント配線板の製造方
法においては、導体パターンの形成の際に導体層のみを
パターン加工するため、微細なパターンの形成が可能と
なる。また、無電解金属めっき層および電解金属めっき
層がスルーホール部の内周面およびスルーホール部の周
辺部を除く領域には形成されないので、両面プリント配
線板の屈曲性が高くなる。さらに、電解金属めっき層は
スルーホール部の内周面およびスルーホール部の周辺部
の無電解金属めっき層上にのみ形成されるため、電解金
属めっき層を形成する工程の前後でスルーホール部間の
距離が応力により変化することが防止される。したがっ
て、寸法精度が高くなるとともに歩留りが向上する。

【００１５】電解金属めっき層を形成する工程は、スル
ーホール部の内周面およびスルーホール部の周辺部の領
域を除いて無電解金属めっき層上にレジストを形成する
工程と、レジストをマスクとして無電解金属めっき層に
電解金属めっきを行う工程とを含んでもよい。この場
合、レジストによりマスクされなかったスルーホール部
の内周面およびスルーホール部の周辺部の無電解金属め
っき層上に電解金属めっき層が形成される。

【００１６】絶縁基板がフレキシブル基板であってもよ
い。この場合、導体パターンが微細で屈曲性が高く寸法
精度が高くかつ歩留りが向上したフレキシブル配線板の
製造が可能となる。

【００１７】絶縁基板の両面に導体層を形成する工程
は、一対の導体層の一面にそれぞれ絶縁層を形成する工
程と、一対の導体層に形成された絶縁層を加熱および加
圧により互いに貼り合わせる工程とを含んでもよい。こ
の場合、導体層と絶縁基板とが接着剤を用いることなく
直接接合される。

【００１８】絶縁基板の両面に導体層を形成する前に絶
縁基板の両面に接着剤層を形成する工程をさらに備えて
もよい。この場合、導体層と絶縁基板とが接着剤層を介
して接合される。

【００１９】第２の発明に係る両面プリント配線板は、
絶縁基板の両面に導体パターンが形成され、絶縁基板お
よび導体パターンを貫通するスルーホール部が形成さ
れ、スルーホール部の内周面上および導体パターンの表
面に無電解金属めっき層が形成され、無電解金属めっき
層上に電解金属めっき層が形成され、スルーホール部の
内周面およびスルーホール部の周辺部を除く領域から無
電解金属めっき層および電解金属めっき層が除去された
ものである。

【００２０】本発明に係る両面プリント配線板において
は、絶縁基板の両面の導体パターン上に無電解金属めっ
き層および電解金属めっき層が形成されていないため、
導体パターンの加工時に、微細なパターンの形成が可能
となる。また、無電解金属めっき層および電解金属めっ
き層がスルーホール部の内周面およびスルーホール部の
周辺部を除く領域には形成されていないので、両面プリ
ント配線板の屈曲性が高くなる。さらに、電解金属めっ
き層は、スルーホール部の内周面およびスルーホール部
の周辺部の無電解金属めっき層上にのみ形成されるた
め、電解金属めっきの前後でスルーホール部間の距離が
応力により変形することが防止される。したがって、寸
法精度が高くなるとともに歩留りが向上する。

【００２１】絶縁基板がフレキシブル基板であってもよ
い。この場合、導体パターンが微細で屈曲性が高く寸法
精度が高くかつ歩留りが向上したフレキシブル配線板が
得られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施例にお
ける両面プリント配線板の製造工程を示す断面図であ
る。この両面プリント配線板はフレキシブル配線板であ
る。

【００２３】まず、図１（ａ）に示すように、絶縁基板
１の両面に銅からなる金属箔２ａ，２ｂを形成する。本
実施例では、接着剤を用いずに金属箔２ａ，２ｂを絶縁
基板１の両面に形成する。具体的には、金属箔２ａ表面
にポリアミック酸樹脂溶液を塗布した後、ポリアミック
酸樹脂溶液を乾燥および加熱して硬化させることによ
り、金属箔２ａ表面にポリイミド樹脂層を形成する。ま
た、金属箔２ｂ表面に熱可塑性ポリイミド樹脂溶液を塗
布した後に乾燥させることにより、金属箔２ｂ表面に熱
可塑性ポリイミド樹脂層を形成する。その後、熱可塑性
ポリイミド樹脂層にポリイミド樹脂層を重ね合わせ、熱
プレスを用いて加熱および加圧することにより両者を接
合する。このようにして、接着剤を用いることなく絶縁
基板１の両面に金属箔２ａ，２ｂが形成される。金属箔
２ａ，２ｂの厚みは５〜３５μｍである。

【００２４】次に、図１（ｂ）に示すように、所定の位
置に金属箔２ａ，２ｂおよび絶縁基板１を貫通するスル
ーホール部６を形成する。スルーホール部６は、ドリル
加工、パンチング加工またはレーザ加工等により形成さ
れる。

【００２５】さらに、金属箔２ａ，２ｂの表面にフォト
レジストからなるエッチングレジスト（図示せず）を形
成し、フォトマスクを用いた露光処理および現像処理に
より所望の形状にパターン加工する。このとき、エッチ
ングレジストは、スルーホール部６の周辺の金属箔２
ａ，２ｂ上を含めて形成される。次に、エッチングレジ
ストをマスクとして金属箔２ａ，２ｂをエッチングす
る。これにより、図１（ｃ）に示すように、導体パター
ン２１ａ，２１ｂが形成される。

【００２６】続いて、絶縁基板１および導体パターン２
１ａ，２１ｂにパラジウム触媒を塗布した後、銅めっき
液に浸漬する。これにより、図１（ｄ）に示すように、
スルーホール部６の内周面６ａ、導体パターン２１ａ，
２１ｂの表面および絶縁基板１の露出部に無電解銅めっ
き層３が形成される。これにより、導体パターン２１ａ
と導体パターン２１ｂとが無電解銅めっき層３を介して
電気的に接続される。無電解銅めっき層３の厚みは、約
０．３μｍである。

【００２７】さらに、図１（ｅ）に示すように、スルー
ホール部６の内周面６ａおよびスルーホール部６の周辺
部６ｂを除いて無電解銅めっき層３上にめっきレジスト
８を形成する。めっきレジスト８は、エッチングレジス
トと同様の材料および方法で形成される。

【００２８】その後、電解銅めっきを行うことにより、
図１（ｆ）に示すように、スルーホール部６の内周面６
ａの無電解銅めっき層３上およびスルーホール部６の周
辺部６ｂの無電解銅めっき層３上に電解銅めっき層４が
形成される。電解銅めっき層４の厚みは、１０μｍ〜１
５μｍである。

【００２９】次に、図１（ｇ）に示すように、めっきレ
ジスト８を除去する。その後、図１（ｈ）に示すよう
に、過硫酸ソーダを用いたソフトエッチングにより無電
解銅めっき層３を除去する。過硫酸ソーダは、無電解銅
めっき層３を除去できる濃度に調整する。

【００３０】この場合、無電解銅めっき層３が除去され
た導体パターン２１ａ，２１ｂの表面および絶縁基板１
の表面には、無電解金属めっきを行う際に塗布されたパ
ラジウム触媒が残留している。そこで、過マンガン酸処
理を行うことによりパラジウム触媒を除去する。

【００３１】さらに、図１（ｉ）に示すように、導体パ
ターン２１ａ，２１ｂ、無電解銅めっき層３および電解
銅めっき層４を、接着剤付きのポリイミド樹脂からなる
カバーレイ５により被覆する。この場合、導体パターン
２１ａの半田付け部１１を露出させておく。

【００３２】図２は図１の製造方法により製造された両
面プリント配線板の断面図である。図２に示すように、
両面プリント配線板１００の絶縁基板１の両面には導体
パターン２１ａ，２１ｂが形成されている。スルーホー
ル部６の内周面６ａおよびスルーホール部６の周辺部６
ｂ上には、無電解銅めっき層３および電解銅めっき層４
が形成されており、導体パターン２１ａと導体パターン
２１ｂとは無電解銅めっき層３および電解銅めっき層４
により接続されている。また、絶縁基板１、導体パター
ン２１ａ，２１ｂ、無電解銅めっき層３および電解銅め
っき層４はカバーレイ５により覆われている。

【００３３】絶縁基板１は、図１（ａ）において説明し
た通り、金属箔の一方面に形成されたポリイミド樹脂層
と他の金属箔の一方面に形成された熱可塑性ポリイミド
樹脂層とを加熱および加圧接合することにより形成され
ている。

【００３４】無電解銅めっき層３および電解銅めっき層
４がスルーホール部６の内周面６ａおよびスルーホール
部６の周辺部６ｂを除く領域には形成されていないの
で、両面プリント配線板１００の屈曲性が高くなる。

【００３５】図１（ｂ）の工程で金属箔２ａ，２ｂをパ
ターン加工する際に薄い金属箔２ａ，２ｂのみをエッチ
ングすればよいので、ファインピッチの導体パターン２
１ａ，２１ｂを形成することができる。例えば、導体パ
ターン２１ａ，２１ｂのピッチを４０〜１００μｍとす
ることができる。

【００３６】また、電解銅めっき層４は、スルーホール
部６の内周面６ａおよびスルーホール部６の周辺部６ｂ
の無電解銅めっき層３上にのみ形成されるため、電解銅
めっきの前後でスルーホール部６間の距離が応力により
変化することが防止される。したがって、寸法精度が高
くなるとともに歩留りが向上する。さらに、電解銅めっ
きをする部分が少ないため、省エネルギー化が図られ、
生産コストが低減する。

【００３７】図３は本発明の第２の実施例における両面
プリント配線板の断面図である。この両面プリント配線
板もフレキシブル配線板である。

【００３８】図３の両面プリント配線板１０１が図２の
両面プリント配線板１００と異なるのは、導体パターン
２１ａ，２１ｂが接着剤層１０を介して絶縁基板１の表
面に接合されている点である。

【００３９】図３の両面プリント配線板１０１の絶縁基
板１は、柔軟性の高い絶縁性のプラスチックフィルムか
らなる。このようなプラスチックフィルムとしては、例
えば、ポリイミドフィルム、ポリエチレンテレフタレー
トフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリ
エーテルニトリルフィルム、ポリエーテルスルフォンフ
ィルム、ポリ塩化ビニルフィルムが用いられる。特に、
耐熱性、寸法安定性、電気的特性、機械的特性、耐薬品
特性等において優れた性質を有することから、ポリイミ
ドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポ
リエチレンナフタレートフィルムを用いることが好まし
い。

【００４０】接着剤層１０としては、熱硬化性接着剤、
熱可塑性接着剤、粘着剤等が用いられる。また、これら
を組み合わせて使用してもよい。

【００４１】図３の両面プリント配線板１０１において
は、図２の両面プリント配線板１００と同様に、無電解
銅めっき層３および電解銅めっき層４がスルーホール部
６の内周面６ａおよびスルーホール部６の周辺部６ｂを
除く領域には形成されていないので、両面プリント配線
板１０１の屈曲性が高くなる。

【００４２】また、電解銅めっき層４は、スルーホール
部６の内周面６ａおよびスルーホール部６の周辺部６ｂ
の無電解銅めっき層３上にのみ形成されるため、電解銅
めっきの前後でスルーホール部６間の距離が応力により
変化することが防止される。したがって、寸法精度が高
くなるとともに歩留りが向上する。さらに、電解銅めっ
きをする部分が少ないため、省エネルギー化が図られ、
生産コストが低減する。

【００４３】上記実施例では、本発明をフレキシブル配
線板に適用した場合を説明したが、本発明は、リジット
配線板にも適用可能である。この場合、両面プリント配
線板の絶縁基板に、例えばガラスエポキシ樹脂を用い、
図１で説明した工程を行うことにより、リジット配線板
が製造される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における両面プリント配
線板の製造工程を示す断面図である。

【図２】図１の製造方法により製造された両面プリント
配線板の断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例における両面プリント配
線板の断面図である。

【図４】従来の両面プリント配線板の製造工程を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ 絶縁基板 ２ａ，２ｂ 金属箔 ３ 無電解銅めっき層 ４ 電解銅めっき層 ６ スルーホール部 ６ａ 内周面 ６ｂ 周辺部 ２１ａ，２１ｂ 導体パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/42 H05K 1/11

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁基板の両面に導体層を形成する工程
   と、 前記絶縁基板および前記導体層を貫通するスルーホール
   部を形成する工程と、 前記導体層をパターン加工して前記導体層の前記スルー
   ホール部の周辺部を含む導体パターンを形成する工程
   と、 前記スルーホール部の内周面および前記導体パターンの
   表面に無電解金属めっき層を形成する工程と、 前記スルーホール部の内周面および前記スルーホール部
   の周辺部の前記無電解金属めっき層上に電解金属めっき
   層を形成する工程と、 前記電解金属めっき層下の領域を除いて前記無電解金属
   めっき層を除去する工程とを含むことを特徴とする両面
   プリント配線板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記電解金属めっき層を形成する工程
   は、 前記スルーホール部の内周面および前記スルーホール部
   の周辺部の領域を除いて前記無電解金属めっき層上にレ
   ジストを形成する工程と、 前記レジストをマスクとして前記無電解金属めっき層に
   電解金属めっきを行う工程とを含むことを特徴とする請
   求項１記載の両面プリント配線板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記絶縁基板がフレキシブル基板である
   ことを特徴とする請求項１または２記載の両面プリント
   配線板の製造方法。
4. 【請求項４】 前記絶縁基板の両面に前記導体層を形成
   する工程は、 一対の導体層の一面にそれぞれ絶縁層を形成する工程
   と、 前記一対の導体層に形成された絶縁層を加熱および加圧
   により互いに貼り合わせる工程とを含むことを特徴とす
   る請求項１、２または３記載の両面プリント配線板の製
   造方法。
5. 【請求項５】 前記絶縁基板の両面に前記導体層を形成
   する前に前記絶縁基板の両面に接着剤層を形成する工程
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１、２または３
   記載の両面プリント配線板の製造方法。
6. 【請求項６】 絶縁基板の両面に導体パターンが形成さ
   れ、前記絶縁基板および前記導体パターンを貫通するス
   ルーホール部が形成され、前記スルーホール部の内周面
   上および前記導体パターンの表面に無電解金属めっき層
   が形成され、前記無電解金属めっき層上に電解金属めっ
   き層が形成され、前記スルーホール部の内周面および前
   記スルーホール部の周辺部を除く領域から前記無電解金
   属めっき層および前記電解金属めっき層が除去されたこ
   とを特徴とする両面プリント配線板。
7. 【請求項７】 前記絶縁基板がフレキシブル基板である
   ことを特徴とする請求項６記載の両面プリント配線板。