JP4659055B2 - 印刷回路基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は印刷回路基板の製造方法に関する。

従来の埋め込みパターン印刷回路基板の製造方法は、キャリア（carrier）という金属板上にメッキ層を形成し、その上に再びメッキをして金属パターンを形成する方法を用いた。ここで、金属パターンを除いた残りのメッキ層や、キャリアは除去されるものであった。よって、キャリア及びメッキ層の反応を考慮し互いに異なる液を用いて２回の除去工程を行わなくてはならなかった。結果的に、副資材（キャリア）の使用や、形成、及び除去工程を経るうちに大きい工程損失が発生され、異種物質を除去する工程が実質的な製品の金属パターンに影響を与えて信頼性が低下するという問題点があった。

また、金属性のキャリアは熱膨脹係数が高いため、工程中に異種材料との境界面で歪み及び反り現象が発生するという問題点もあった。

本発明は前述した従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は化学的エッチングとキャリアを使用しないで埋め込み型の回路パターンを形成できる印刷回路基板の製造方法を提供することである。

本発明の一実施形態によれば、（ａ）ベース板の表面に凸状パターンと凹状パターンとを形成する段階と、（ｂ）凸状パターンの表面と凹状パターンの表面とにメッキで積層され、凸状パターンと凹状パターンの形態に対応した金属パターンを有する金属板を形成する段階と、（ｃ）金属板をベース板から分離する段階と、（ｄ）金属板を金属パターン方向に、絶縁層に加圧し積層する段階と、（ｅ）金属板の一部を除去して金属パターンを露出させる段階と、を含む印刷回路基板の製造方法が提供される。このような印刷回路基板の製造方法は、キャリアを使用しないため、キャリア除去に必要とする化学的エッチング工程を要しない。

前記（ａ）段階は、ベース板の表面に感光性フィルムを積層し、感光性フィルムの一部を除去して凸状パターンと凹状パターンとを形成することで行われることができる。すなわち、（ａ）段階は、（ａ１）ベース板の表面に第１感光性フィルムを積層し、露光して硬化させる段階と、（ａ２）第１感光性フィルムの上面に第２感光性フィルムを積層する段階と、（ａ３）第２感光性フィルムの一部を露光及び現像工程により除去する段階と、を含むことができる。また、（ａ３）の後に第２感光性フィルムの残り部分を前記露光工程より強い紫外線を用いて再露光する段階をさらに含むことができる。

また、（ａ）段階の後に、（ｆ）凸状パターンの表面と凹状パターンの表面とにシード層を形成する段階をさらに含むことができ、この際、（ｆ）段階は、凸状パターンの表面と前記凹状パターンの表面とに伝導性微粒子を塗布することにより行われることができる。前記伝導性微粒子としては、黒煙、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル、白金などを用いることができる。更に、（ｃ）段階は（ｃ１）粘着物質が付着された板部材を金属板に接着する段階と、（ｃ２）粘着物質の密着力を用いて金属板を前記ベース板から分離する段階と、を含むことができる。

本発明による印刷回路基板の製造方法によれば、一回的に用いられるキャリアを使用しないで埋め込みパターン（図２（ｎ）の金属パターン）が形成された印刷回路基板を製造することができる。これにより、キャリアの使用による化学的エッチング工程を要しなくなり、また熱変化に伴う歪みや反り現象を防止することができる。

以下、添付された図面に基づいて本発明に係る印刷回路基板製造方法の実施形態をより詳しく説明し、添付図面を参照して説明することにおいて図面符号にかかわらず同一かつ対応する構成要素は同一の参照番号を付し、これに対する重複される説明は省略する。

図１は本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造フローチャートであり、図２は本発明の一実施形態による印刷回路基板の製造工程図である。図２を参照すると、ベース板２１、第１感光性フィルム２２ａ、第２感光性フィルム２２ｂ、凸状パターン２２１ｂ、凹状パターン２２２ｂ、シード層２３、金属板２４、金属パターン２４ａ、板部材２５、粘着物質２６、プレス板２７が示されている。

図１の段階Ｓ１１で、ベース板の表面に凸状パターンと凹状パターンとを形成する。図２の（ａ）ないし（ｆ）はそれに該当する工程である。

図２の（ａ）に示すように、先ず、ベース板２１を用意する。ベース板２１は少なくとも一面が扁平であるものがよく、エポキシのような樹脂材質が使用できる。エポキシ樹脂は、熱膨脹係数が小さいため、他の材質を積層する際に、あまり歪んだり、反ったりしない。しかし、エポキシ樹脂に限定されなく、熱膨脹係数が低い材質であれば、いかなる材質も使用できる。

図２の（ｂ）は、ベース板２１の表面に第１感光性フィルム２２ａを積層する工程である。感光性フィルムは熱及び光により硬化されることができる。硬化されると第１感光性フィルム２２ａの硬度が増加する。図２の（ｃ）は、熱硬化温度１３０℃〜２００℃で硬化させたものである。しかし、感光性フィルムの種類に応じて多様な温度及び露光条件で硬化させられる。一方、本実施形態によれば、感光性フィルム以外に多様な樹脂を使用して積層することができる。

第１感光性フィルム２２ａは、後で積層される第２感光性フィルム２２ｂと同じ材質を用いることにより、熱膨脹係数の差がないようにして精密なパターンを形成することができる。

図２の（ｄ）〜（ｆ）の工程は、第１感光性フィルム２２ａに第２感光性フィルム２２ｂを積層し、露光及び現像して凸状パターン２２１ｂと凹状パターン２２２ｂとを形成する工程である。すなわち、マスク（図示せず）を用いて、残る第２感光性フィルム２２ｂの一部分は露光させ、除去される部分はカバーする。この際、露光量は１００ｍｊ/ｃｍ^２〜２５０ｍｊ/ｃｍ^２にすることが好ましい。しかし、感光性フィルムの種類に応じてこのような露光量は変われる。露光が終わったら、第２感光性フィルム２２ｂの硬化されなかった一部を現像で除去する。結果的には図２の（ｆ）に示すような形態になる。

以後、再び露光工程（再露光）が行われる。この際の露光工程は、第１感光性２２ａ及び第２感光性フィルム２２ｂの硬度を高めるためであって、以前の露光工程よりさらに強い紫外線を用いて行う。この際の露光条件は、紫外線（ＵＶ）の光量が８００ｍｊ/ｃｍ^２〜１２００ｍｊ/ｃｍ^２にすることがよい。また、１３０℃〜２００℃で熱硬化を共に行うこともできる。

図１の段階Ｓ１２は、凸状パターンの表面と凹状パターンの表面とにメッキで積層され、前記凸状パターンと前記凹状パターンの形態に対応した金属パターンを有する金属板を形成する段階であって、図２の（ｇ）と（ｈ）がこれに対応する工程である。

図２の（ｇ）は、凸状パターン２２１ｂの表面と凹状パターン２２２ｂの表面とにシード層２３を形成する段階である。シード層２３を形成する工程は、後でメッキ工程を円滑にするために、伝導性のない凸状パターン２２１ｂ及び凹状パターン２２２ｂの表面に、伝導性物質を塗布する工程である。この工程は、無電解メッキでシード層２３を形成してもよく、伝導性微粒子をスパッタリングする方法で形成してもよい。このような伝導性微粒子は、黒煙、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル、白金の中の少なくともいずれか一つであることができる。

以後、図２の（ｈ）に示すように、メッキで金属板２４を形成する。シード層２３が形成されているため、電解メッキで金属板２４を形成することができる。この際、凸状パターン２２１ｂ及び凹状パターン２２２ｂの模様に応じてメッキが行われるので、結果的に凸状パターン２２１ｂ及び凹状パターン２２２ｂの模様に対応した形態の金属パターン２４ａが形成される。一方、効率は多少低下するが、無電解メッキで金属板２４を形成することもできる。

図１の段階Ｓ１３は、金属板をベース板から分離する段階であり、図２の（ｉ）と（ｊ）は、これに対応する工程である。ベース板２１は凸状パターン２２１ｂ及び凹状パターン２２２ｂを支持する役割をし、凸状パターン２２１ｂ及び凹状パターン２２２ｂは金属板２４に金属パターン２４ａを形成するフレームの役割をする。段階Ｓ１２において、メッキ工程で金属板２４を形成し、段階Ｓ１３において、金属板２４からベース板２１を分離する。多様な方法を用いて分離することができるが、本実施形態では、一面に粘着物２６が付着された板部材２５を金属板２４に接着した後、物理力（機械力)を用いてベース板２１から金属板２４を分離する方法を用いる。粘着物質２６は合成樹脂であり、一般的なボンディング作業に使用する物質である。接着物質２６の粘着強度は金属板２４をベース板２１から分離できる程であればよい。このような分離作業の結果、図２の（ｊ）に示すように、金属板２４が分離される。分離されたベース板２１は再使用が可能である。

図１の段階Ｓ１４で、金属板を金属パターン方向への絶縁層に加圧して積層する。これは、図２の（ｋ）〜（ｍ）工程に該当する。

図２の（ｋ）に示すように、絶縁層２８を介在して一対の金属板２４を配置する。この際、金属板２４が板部材２５に結合された状態で段階Ｓ１４の工程を行ってもよい。一対の金属板２４の外郭に一対のプレス板２７が位置し同一な圧力でプレス作業を行う。この工程により、図２の（ｌ）に示すように、絶縁層２８の内部に金属パターン２４ａが陥浸される。本実施形態では同一な金属板２４の一対を使用したが、別途の工程により製造されたそれぞれの金属板を使用することもできる。

以後、プレス板２７、板部材２５、及び粘着物質２６を除去する。粘着物質２６は温度に応じて粘着力が変化する物質で、温度を制御することにより板部材２５と金属板２４とを結合、または分離することができる。プレス板２７、板部材２５、及び粘着物質２６を除去すると、図２の（ｍ）に示すようになる。

図１の段階Ｓ１５で、金属板の一部を除去して金属パターン２４ａが露出される。図２の（ｎ）はこれに該当する結果物である。

露出された金属板２４を漸次除去して絶縁層２８を露出させる。結果的に、金属パターン２４ａが残留することになり、このような金属パターン２４ａは回路パターンになることができる。金属板２４の除去方法としては、機械的な研磨及び化学的な研磨方法の両方とも可能である。

前記では本発明の好ましい実施形態に対して説明したが、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができることを理解できよう。

本発明の一実施例による印刷回路基板の製造フローチャートである。 本発明の一実施例による印刷回路基板の製造工程図である。

符号の説明

２１ ベース板
２２ａ 第１感光性フィルム
２２ｂ 第２感光性フィルム
２２１ｂ 凸状パターン
２２２ｂ 凹状パターン
２３ シード層
２４ 金属板
２４ａ 金属パターン
２５ 板部材
２６ 粘着物質
２７ プレス板

Claims (7)

1. ベース板の表面に感光性フィルムを積層した後、露光及び現像工程で凸状パターンと凹状パターンとを形成する段階と、
   前記凸状パターンの表面と前記凹状パターンの表面とにメッキで積層され、前記凸状パターンと前記凹状パターンとの形態に対応した金属パターンを有する金属板を形成する段階と、
   前記金属板を前記ベース板から分離する段階と、
   前記金属板を絶縁層に加圧して積層する段階であって、上記金属パターンが上記絶縁層に陥浸する段階と、
   前記金属板の一部を除去して前記陥浸された金属パターンを露出させる段階と、
   を含むことを特徴とする印刷回路基板の製造方法。
2. 前記ベース板の表面に感光性フィルムを積層し、前記感光性フィルムの一部を除去して
   前記凸状パターンと前記凹状パターンとを形成する段階を含む段階が、
   前記ベース板の表面に第１感光性フィルムを積層し、露光して硬化させる段階と、
   前記第１感光性フィルムの上面に第２感光性フィルムを積層する段階と、
   前記第２感光性フィルムの一部を露光及び現像工程で除去する段階と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板の製造方法。
3. 前記第２感光性フィルムの一部を露光及び現像工程で除去する段階の後に、
   前記第２感光性フィルムの残留部分を前記露光工程より強い紫外線を用いて再露光する
   段階をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の印刷回路基板の製造方法。
4. 前記ベース板の表面に凸状パターンと凹状パターンとを形成する段階の後に、
   前記凸状パターンの表面と前記凹状パターンの表面とにシード層を形成する段階をさら
   に含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の印刷回路基板の製造方法。
5. 前記凸状パターンの表面と前記凹状パターンの表面とにシード層を形成する段階が、
   前記凸状パターンの表面と前記凹状パターンの表面とに伝導性微粒子を塗布することに
   より行われることを特徴とする請求項４に記載の印刷回路基板の製造方法。
6. 前記伝導性微粒子が、黒煙、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ニッケル、白金の中の少なくと
   もいずれか一つであることを特徴とする請求項５に記載の印刷回路基板の製造方法。
7. 前記金属板を前記ベース板から分離する段階が、
   粘着物質が付着された板部材を前記金属板に接着する段階と、
   前記粘着物質の密着力を用いて前記金属板を前記ベース板から分離する段階と、
   を含むことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の印刷回路基板の製造方法。

Images