JP4523232B2 - プリントコイルの製造方法及びプリント配線板の製造方法 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、プリントコイルの製造方法及びプリント配線板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
プリントコイルの製造方法に関する従来の技術としては、例えば、特許公報第2914601号に開示のものがある。この製造方法においては、両性金属製の基板の上にレジストパターンを形成し、さらに電気メッキにより導体パターンを形成した後に、この導体パターンが形成された2つの基板を、導体パターンを対向させて積層している。そして、積層後、両性金属製の基板をエッチングにより除去した後に、さらに電気メッキを施してプリントコイルを製造している。
【0003】
両性金属製の基板をエッチングした際に排出されるエッチング廃液は、しかるべき廃液処理を経て、さらに汚泥乾燥処理等により減容化された後に、廃棄物処理施設等に送られる。
【0004】
【特許文献1】
特許公報第2914601号
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような従来の製造方法においては、両性金属製の基板をエッチングにより除去するため、例えば両性金属がアルミニウムでエッチング液が濃塩酸である場合には、エッチング工程中に水素ガスが発生する。そのため、エッチング工程においては、防爆設備を含む大掛かりな設備が必要となる。また、エッチング工程において大量のアルミ廃棄物が排出されるので、その処理も大きな問題となる。
そこで、本発明は前述のような従来技術の問題点を解決し、危険物や処理の必要な廃棄物が排出されないプリントコイルの製造方法及びプリント配線板の製造方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明のプリントコイルの製造方法は、支持体上に再剥離可能な接着剤層を形成し、さらにその上に銅箔層を形成してなる基板に、レジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターンが形成された基板に導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、前記導体パターンが形成された2つの基板を、前記導体パターンを対向させて積層する積層工程と、積層された2つの前記基板から前記支持体を剥離し、さらに前記銅箔層を除去する剥離工程と、を有することを特徴とする。
【0007】
このように本発明のプリントコイルの製造方法は、基板の除去にエッチングを用いないので、製造工程において水素等の危険物や処理の必要な廃棄物が排出されることがない。
また、本発明のプリント配線板の製造方法は、支持体上に再剥離可能な接着剤層を形成し、さらにその上に銅箔層を形成してなる基板に、レジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、前記レジストパターンが形成された基板に導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、前記導体パターンが形成された基板から前記レジストパターンを除去するレジストパターン除去工程と、前記レジストパターンが除去された基板と接着剤が塗布された基材とを、前記基板の前記導体パターンが形成された面と前記基材の接着剤が塗布された面とを対向させて積層する積層工程と、積層された前記基板から前記支持体を剥離し、さらに前記銅箔層を除去する剥離工程と、を有することを特徴とする。
このように本発明のプリント配線板の製造方法は、基板の除去にエッチングを用いないので、製造工程において水素等の危険物や処理の必要な廃棄物が排出されることがない。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明に係るプリントコイルの製造方法及びプリント配線板の製造方法の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
〔実施例1〕
図1に示すような工程にしたがって、プリントコイルを製造した。まず、厚さが125μmでポリエステル製のキャリアフィルム1の片面に、再剥離可能な接着剤を塗布して、厚さ約1μmの接着剤層2を形成した。さらに、接着剤層2の上に、蒸着により銅を付着させて厚さ0.4μmの銅箔層3を形成した。
【0009】
次に、得られたフィルムを縦600mm,横350mmのサイズに裁断した。
そして、裁断したフィルム2枚を、銅箔層3を有する側の面を外側に向けて張り合わせ、界面のエアをローラーで押し出しながら四辺をシールして基板10を得た(図1の(a)を参照)。
なお、キャリアフィルム1が本発明の構成要件である支持体に相当し、支持体としてはポリエステル製のフィルムがよく用いられる。ただし、耐熱性及び寸法安定性が要求される場合には、例えばポリイミド,ポリフェニレンエーテル,芳香族ポリアミド製のフィルムがより好ましい。また、支持体として、アルミニウム,銅,ステンレス等の金属製のフィルムも使用することができる。本発明の製造方法においては、支持体は接着剤層から剥離して原状のまま回収できるため、金属製の支持体であっても再資源化が可能である。
【0010】
また、再剥離可能な接着剤としては、アクリル系接着剤,エポキシ系接着剤等が用いられるが、例えばシリカ等のフィラーを0.1〜10質量%の範囲で添加することにより、銅箔層3との密着力を0.4kN/m以下、望ましくは0.2kN/m以下にコントロールするとよい。そうすれば、銅箔層3と接着剤層2との界面が容易に剥離可能となる。接着剤層2の上に銅箔層3を形成させる方法としては、蒸着の他、無電解銅メッキ,スパッタリング等の方法を用いることができる。
【0011】
このような基板10を1%硝酸中で洗浄し、さらに超純水で洗浄した後、約80℃で乾燥させて付着水分を完全に除去した。洗浄した基板10の両面に、ネガ型フォトレジスト(東京応化工業株式会社製の「N−HC40」)をディップコートにより塗布し、オーブンにてプリベークして、膜厚8μmのレジスト膜を形成した。さらに、図示しない平行光露光機とポリエステル製ネガマスク(最小線幅10μm)とを用いて、露光量200mJにて密着露光した。そして、現像液(東京応化工業株式会社製の「N−A5」を8倍希釈したもの)で所定時間現像した後にアフターベーク処理して、両面にレジストパターン4を有するリソ基板を得た(図1の(b)を参照)。
【0012】
このリソ基板に硫酸銅水溶液中で電気メッキを施して、導体パターン5形成し、銅メッキ基板を得た(図1の(c)を参照)。なお、硫酸銅水溶液中の硫酸銅濃度は150g/L、硫酸濃度は130g/L、塩素濃度は55ppm、液温は37℃である。また、電気メッキの条件は、電流密度が6.4A/dm2 、積算電気量が2700A・分である。
【0013】
得られた銅メッキ基板の四辺をシェアカッターでカットし、図1の(a)工程にて張り合わせた部分を剥がして2枚に分けた。そして、この2枚の銅メッキ基板を、導体パターン5を有する面を対向させ且つ積層材6であるガラスクロスプリプレグ(松下電工株式会社製の「クリアプレグ」)を介在させて積層した(図1の(d)を参照)。なお、この積層は、温度180℃,圧力0.98MPaで1時間真空プレスすることにより行った。
【0014】
積層した基板にNCドリルを用いて図示しないスルーホール穴あけを実施し、ダイレクトメッキ処理(奥野製薬株式会社製の「ダイレックスプロセス」)により前記スルーホールの内壁にパラジウム触媒を付着させた。キャリアフィルム1を接着剤層2とともに剥離した後(銅箔層3と接着剤層2との間の密着力は、積層後の導体5と積層材6との間の密着力より弱く設定してあるため、キャリアフィルム1を容易に剥離することが可能である)、銅箔層3を過硫酸アンモニウムを用いたエッチングにより除去した。そして、前述と同様の電気メッキ処理により、導体パターン5への導体の積み増しと前記スルーホールの接続とを同時に実施して、プリントコイル11を得た(図1の(e)を参照)。
【0015】
このようなプリントコイルの製造方法は、従来の製造方法とは異なり、アルミニウムのエッチング工程がないため、アルミニウムのエッチングに伴う水素ガスの発生及びアルミスラッジの発生が全くない。また、剥離したキャリアフィルム1は再資源化することができ、また、エッチングにより除去された銅(銅箔層3)はメッキ液として再利用できるため、廃棄物が全く排出されない。
【0016】
〔実施例2〕
図2に示すような工程にしたがって、プリント配線板を製造した。なお、図2においては、図1と同一又は相当する部分には、図1と同一の符号を付してある。
まず、厚さが125μmでポリエステル製のキャリアフィルム1の片面に、再剥離可能な接着剤を塗布して、厚さ約1μmの接着剤層2を形成した。さらに、接着剤層2の上に、蒸着により銅を付着させて厚さ0.4μmの銅箔層3を形成した。得られたフィルムを縦600mm,横350mmのサイズに裁断して、基板10を得た(図2の(a)を参照)。
【0017】
なお、キャリアフィルム1が本発明の構成要件である支持体に相当し、支持体としてはポリエステル製のフィルムがよく用いられる。ただし、耐熱性及び寸法安定性が要求される場合には、例えばポリイミド,ポリフェニレンエーテル,芳香族ポリアミド製のフィルムがより好ましい。また、支持体として、アルミニウム,銅,ステンレス等の金属製のフィルムも使用することができる。本発明の製造方法においては、支持体は接着剤層から剥離して原状のまま回収できるため、金属製の支持体であっても再資源化が可能である。
【0018】
また、再剥離可能な接着剤としては、アクリル系接着剤,エポキシ系接着剤等が用いられるが、例えばシリカ等のフィラーを0.1〜10質量%の範囲で添加することにより、銅箔層3との密着力を0.4kN/m以下、望ましくは0.2kN/m以下にコントロールするとよい。そうすれば、銅箔層3と接着剤層2との界面が容易に剥離可能となる。接着剤層2の上に銅箔層3を形成させる方法としては、蒸着の他、無電解銅メッキ,スパッタリング等の方法を用いることができる。
【0019】
このような基板10を1%硝酸中で洗浄し、さらに超純水で洗浄した後、約80℃で乾燥させて付着水分を完全に除去した。洗浄した基板10の銅箔層3を有する面に、ドライフィルムレジスト(旭化成株式会社製の「サンフォート」)をラミネートし、膜厚10μmのレジスト膜を形成した。さらに、図示しない平行光露光機とポリエステル製ネガマスク(最小線幅10μm)とを用いて、露光量200mJにて密着露光した。そして、アルカリ現像液で所定時間現像した後にアフターベーク処理して、レジストパターン4を有するリソ基板を得た(図2の(b)を参照)。
【0020】
このリソ基板に硫酸銅水溶液中で電気メッキを施して、導体パターン5を形成し、銅メッキ基板を得た(図2の(c)を参照)。なお、硫酸銅水溶液中の硫酸銅濃度は150g/L、硫酸濃度は130g/L、塩素濃度は55ppm、液温は37℃である。また、電気メッキの条件は、電流密度が6.4A/dm2 、積算電気量が2700A・分である。
【0021】
30℃の3%水酸化ナトリウム水溶液を用いて、得られた銅メッキ基板からレジストパターン4を除去した(図2の(d)を参照)。そして、この銅メッキ基板と接着剤21が塗布されたベースフィルム20(デュポン社製のポリイミドフィルム「カプトン」)とを、銅メッキ基板の導体パターン5が形成された面とベースフィルム20の接着剤21が塗布された面とを対向させて積層した(図2の(e)を参照)。この積層は、温度180℃,圧力0.98MPaで1時間真空プレスすることにより行った。なお、ベースフィルム20が本発明の構成要件である基材に相当する。
【0022】
そして、キャリアフィルム1を接着剤層2とともに剥離した後(銅箔層3と接着剤層2との間の密着力は、積層後の導体5と接着剤21との間の密着力より弱く設定してあるため、キャリアフィルム1を容易に剥離することが可能である)、銅箔層3を過硫酸アンモニウムを用いたエッチングにより除去した。その後、前述と同様のドライフィルムレジストをラミネートし、前述と同様にして密着露光及び現像を行って、導体パターン5上に直径10μmの孔を有するバンプメッキ用レジストパターン22を形成した。さらに、前述と同様の条件で硫酸銅水溶液中で電気メッキを行って、前記孔に銅23を充填した(図2の(f)を参照)。
【0023】
そして、前述と同様にして水酸化ナトリウム水溶液を用いてバンプメッキ用レジストパターン22を除去して、幅30μm,高さ60μm,導体アスペクト比2のファインパターン接続用バンプ23を有するプリント配線板25を得た(図2の(g)を参照)。
このようなプリント配線板の製造方法は、従来の製造方法とは異なり、アルミニウムのエッチング工程がないため、アルミニウムのエッチングに伴う水素ガスの発生及びアルミスラッジの発生が全くない。また、剥離したキャリアフィルム1は再資源化することができ、また、エッチングにより除去された銅(銅箔層3)はメッキ液として再利用できるため、廃棄物が全く排出されない。
【0024】
〔比較例1〕
図3に示すような工程にしたがって、プリントコイルを製造した。まず、横350mm,縦600mm,厚さ80μmのアルミニウム板31を2枚用意した。そして、これらの外縁を一致させて重ねた上、四辺を超音波でシーリングして一体化し基板40とした(図3の(a)を参照)。
【0025】
この袋状の基板40に亜鉛水溶液(奥野製薬株式会社製の「サブスターZn2」)による前処理を施した後、ピロリン酸銅水溶液中で電気メッキを施して、表面に平均膜厚0.5μm(膜厚分布は±15%)の銅メッキ層33を形成した(図3の(b)を参照)。なお、ピロリン酸銅水溶液中の銅イオン濃度は25g/L、オルソリン酸濃度は20g/L、pH8.4、液温は55℃、P比は6.75である。また、電気メッキの条件は、電流密度が1.2A/dm2 、積算電気量が100A・分である
このような基板40を1%硝酸中で洗浄し、約80℃で乾燥させて付着水分を完全に除去した。洗浄した基板40の銅メッキ層33上に、ネガ型フォトレジスト(東京応化工業株式会社製の「N−HC40」)をディップコートにより塗布し、オーブンにてプリベークして、膜厚8μmのレジスト膜を形成した。さらに、図示しない平行光露光機とポリエステル製ネガマスク(最小線幅10μm)とを用いて、露光量200mJにて密着露光した。そして、現像液(東京応化工業株式会社製の「N−A5」を8倍希釈したもの)で所定時間現像した後にアフターベーク処理して、両面にレジストパターン34を有するリソ基板を得た(図3の(c)を参照)。
【0026】
このリソ基板に硫酸銅水溶液中で電気メッキを施して、導体パターン35を形成し、銅メッキ基板を得た(図3の(d)を参照)。なお、硫酸銅水溶液中の銅イオン濃度は150g/L、硫酸濃度は130g/L、塩素濃度は55ppm、液温は37℃である。また、電気メッキの条件は、電流密度が6.4A/dm2 、積算電気量が2700A・分である。
【0027】
得られた銅メッキ基板の四辺をシェアカッターでカットし、図3の(a)工程にて張り合わせた部分を剥がして2枚に分けた。そして、この2枚の銅メッキ基板を、導体パターン35を有する面を対向させ且つ積層材36であるガラスクロスプリプレグ(松下電工株式会社製の「クリアプレグ」)を介在させて、積層した(図3の(e)を参照)。なお、この積層は、温度180℃,圧力0.98MPaで1時間真空プレスすることにより行った。
【0028】
積層した基板にNCドリルを用いて図示しないスルーホール穴あけを実施し、ダイレクトメッキ処理(奥野製薬株式会社製の「ダイレックスプロセス」)により前記スルーホールの内壁にパラジウム触媒を付着させた。そして、10%塩酸中にて30分間エッチングを行い、アルミニウム板31を除去した(図3の(f)を参照)。エッチング中に発生した水素は、1シート当たり105Lである。
また、排出されたアルミスラッジは、1シート当たり625g(乾燥による減容後の質量)であり、これらは廃棄物として処理される。
【0029】
塩酸によるエッチングの後、さらに過硫酸アンモニウムによりエッチングして、銅メッキ層33を除去した。そして、前述と同様の電気メッキ処理により、導体パターン35への導体の積み増しと前記スルーホールの接続とを同時に実施して、プリントコイル41を得た(図3の(g)を参照)。
【0030】
【発明の効果】
以上のように、本発明のプリントコイルの製造方法及びプリント配線板の製造方法は、支持体の除去を剥離により行うものであり、エッチングは行わないので、製造中に排出される廃棄物が少なく且つ製造方法が簡易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のプリントコイルの製造方法を説明するプロセス図である。
【図2】実施例2のプリント配線板の製造方法を説明するプロセス図である。
【図3】比較例1のプリントコイルの製造方法を説明するプロセス図である。
【符号の説明】
1 キャリアフィルム
2 接着剤層
3 銅箔層
4 レジストパターン
5 導体パターン
6 積層材
10 基板
11 プリントコイル
20 ベースフィルム
21 接着剤
25 プリント配線板
Claims (3)
- 密着力を制御するためのフィラーを含有する接着剤からなる再剥離可能な接着剤層を支持体上に形成し、さらにその上に銅箔層を形成してなる基板に、レジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンが形成された基板に導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、
前記導体パターンが形成された2つの基板を、前記導体パターンを対向させ且つ積層材を介在させて積層する積層工程と、
積層された2つの前記基板から前記支持体を剥離し、さらに前記銅箔層を除去する剥離工程と、
を有することを特徴とするプリントコイルの製造方法。 - 密着力を制御するためのフィラーを含有する接着剤からなる再剥離可能な接着剤層を支持体上に形成し、さらにその上に銅箔層を形成してなる基板に、レジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記レジストパターンが形成された基板に導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、
前記導体パターンが形成された基板から前記レジストパターンを除去するレジストパターン除去工程と、
前記レジストパターンが除去された基板と接着剤が塗布された基材とを、前記基板の前記導体パターンが形成された面と前記基材の接着剤が塗布された面とを対向させて積層する積層工程と、
積層された前記基板から前記支持体を剥離し、さらに前記銅箔層を除去する剥離工程と、
を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。 - 前記剥離工程の後に、前記導体パターンの少なくとも一部の上に接続用バンプを形成する接続用バンプ形成工程をさらに有することを特徴とする請求項2に記載のプリント配線板の製造方法。
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