JP7265560B2 - 積層体およびその製造方法、ならびにプリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層体およびその製造方法、ならびに当該積層体を用いたプリント配線板の製造方法に関する。

絶縁基板上に金属導体からなる回路を備えるプリント配線板は、リジッドプリント配線板とフレキシブルプリント配線板に大別される。フレキシブルプリント配線板は、柔軟性を活かし、電子機器の内部に基板をコンパクト折り曲げて収納する用途で主に使用されている。

プリント配線板の製造工程では、湿式めっきによる金属導体層の形成、ウェットエッチングによる金属導体層のパターニング、レジストの現像、デスミア処理等において、種々の薬液が用いられる。リジッドプリント配線板の製造工程では、シート状の剛性基材を用いてバッチ式で加工が行われる。フレキシブルプリント配線板は可撓性の基材を用いるため、その製造工程は、いわゆるロール・トゥ・ロールプロセスにより実施される場合が多く、剛性基材を用いてバッチ式で加工を行うリジットプリント配線板の製造工程に比べると、加工精度が低い。例えば、リジッドプリント配線板に分類される半導体パッケージ基板では、回路配線の狭ピッチ化が進んでおり、回路幅（ライン／スペース）が１０μｍ以下のプリント配線板が量産されているのに対して、フレキシブルプリント配線板は、回路幅が小さいものでも２０μｍ程度である。

電子機器の高機能化および小型化に伴い、プリント配線板には、さらなる狭ピッチ化、およびコンパクトに電子機器内に収納するためのリジッドフレックス化が要求されている。狭ピッチのリジッドフレックス基板を製造するためには、可撓性のフィルム基材に、リジッドプリント配線板と同程度の狭ピッチ回路を形成する必要がある。

可撓性フィルム基材上に高精度の加工を行う方法として、ガラス板等の剛性の支持体上に可撓性フィルム基材を貼り合わせて剛性の積層体を形成し、当該積層体の可撓性フィルム基材上に印刷や素子の形成等の加工を行った後に、支持体から剥離するというプロセスが提案されている（例えば特許文献１）。

特開２０１５－１９３１０１号公報

特許文献１で提案されているように、剛性の支持体上に可撓性フィルム基材を貼り合わせた積層体は、剛性基板を用いるバッチ式のプロセスに適用可能であるため、可撓性フィルム基材上に、リジッドプリント配線板と同程度の狭ピッチ回路を有するプリント配線板を形成可能であると考えられる。しかし、プリント配線板の製造工程では種々の薬液が用いられるため、支持体と可撓性フィルム基材との積層界面に薬液が浸入して不所望の剥離が生じる場合がある。また、積層界面に設けられた接着剤や粘着剤が薬液に溶解すると、汚染の原因となり得る。

接着不良や薬液への溶解による汚染を防止するために、光硬化性または熱硬化性の接着材料を用いて支持体と可撓性フィルム基材とを、より強固に貼り合わせて、積層界面への薬液の浸入や薬液への接着材料の溶解を防止することが考えられる。しかし、硬化性の接着材料を用いると、加工後の可撓性フィルム基材を支持体から剥離することが困難となったり、可撓性フィルムの表面に接着材料が残存して汚染の原因となる場合がある。

上記に鑑み、本発明はリジッドプリント配線板の製造設備に適用可能な積層体、および当該積層体を用いたプリント配線基板の製造方法の提供を目的とする。

本発明の積層体は、剛性の支持体の第一主面上に、順に積層された離型シートおよび可撓性のフィルム状基材を備える。フィルム状基材は、ポリイミドフィルム等の可撓性の絶縁樹脂フィルムを含む。フィルム状基材は、絶縁樹脂フィルムからなるものでもよく、絶縁樹脂フィルムの少なくとも一方の主面に金属導体層を備えるものでもよい。

本発明の積層体では、支持体の外周およびフィルム状基材の外周が、離型シートの外周よりも外側に張り出しており、離型シートの外周よりも外側に張り出した支持体とフィルム状基材とが接着されている。

フィルム状基材の外周は、支持体の外周よりも外側に張り出していてもよい。離型シートには開口が設けられていてもよく、支持体の第一主面とフィルム状基材の第二主面とが、離型シートに開口が設けられた部分で接着されていてもよい。

上記の積層体は、例えば、支持体の第一主面上に、離型シートおよびフィルム状基材が順に配置された積層物を熱プレスすることにより得られる。熱プレスにより、離型シートの外周よりも外側に張り出した支持体とフィルム状基材とが接着する。例えば、支持体がプリプレグである場合は、プリプレグの含侵樹脂が加熱硬化することにより接着性を示す。

上記の積層体は、プリント配線板の製造に適用できる。プリント配線板の製造においては、積層体の絶縁樹脂フィルムの第一主面上に第一回路を形成する。例えば、絶縁樹脂フィルムの第一主面上に設けられた金属導体層をエッチングすることにより第一回路が形成される。パターンめっきにより第一回路を形成してもよい。第一回路の形成前に、湿式または乾式の無電解めっき等により絶縁樹脂フィルムの第一主面に金属導体層を形成してもよい。

絶縁樹脂フィルムの第一主面上に第一回路を形成した後、絶縁樹脂フィルムを、支持体および離型シートから分離する。例えば、積層体から、支持体とフィルム状基材とが接着している外周縁部を切除することにより、絶縁樹脂フィルムの分離が行われる。

絶縁樹脂フィルムの第一主面およびその上に形成された第一回路を覆う絶縁層を設け、絶縁層上に第二回路を形成して多層化を行ってもよい。絶縁樹脂フィルムを積層体から分離する前に多層化を実施してもよく、絶縁樹脂フィルムを積層体から分離後に多層化を実施してもよい。絶縁樹脂フィルムを積層体から分離後に、絶縁樹脂フィルムの第二主面上に第三回路を形成してもよい。

剛性の支持体上に離型シートを介してフィルム状基材が積層された積層体は剛性を有するため、リジッドプリント配線板用の製造設備等の剛性の基材を取り扱う装置への適用が可能である。そのため、フレックスリジッド配線板等のフィルム状基材をベースとするプリント配線板を製造することが可能となる。

積層体の外周縁では、支持体とフィルム状基材とが接着しているため、プリント配線板の製造プロセスにおいて、離型シートの積層界面への薬液の浸入を防止できる。そのため、回路形成等のプロセス中でのフィルム状基材の剥離や製造工程の汚染を防止できる。回路形成後任意の段階で、積層体の外周縁の切除等により、フィルム状基材を積層体から容易に分離できる。

一実施形態にかかる積層体の模式断面図である。 一実施形態にかかる積層体の模式平面図である。 一実施形態にかかる積層体の模式断面図である。 一実施形態にかかる積層体の模式断面図である。 一実施形態にかかる積層体の模式断面図である。

［積層体の構成］
図１は、一実施形態にかかる積層体１００の断面図であり、図２は、その平面図である。積層体１００では、支持体３０の一方の主面上に、離型シート２１およびフィルム状基材１１が順に積層されている。離型シート２１は、支持体３０およびフィルム状基材１１よりも一回り小さいサイズであり、支持体３０の外周端３、およびフィルム状基材１１の外周端１は、離型シート２１の外周端２よりも外側に張り出している。

積層体の面内中央の領域７では、支持体３０上に、離型シート２１を介してフィルム状基材１１が積層されている。離型シート２１の外周端２よりも外側の領域８では、支持体３０とフィルム状基材１１とが互いに接しており、両者は接着されている。

＜支持体＞
支持体３０は、リジッドプリント配線板の製造装置で取り扱い可能な剛性を有している。また、支持体３０は、プリント配線板の製造工程に適用するための耐熱性および耐薬品性を有していることが求められる。支持体３０の具体例としては、ガラス板、樹脂シート、プリプレグが挙げられる。プリプレグとは、ガラス繊維、炭素繊維、合成繊維等からなる不織布またはクロス等の繊維状補強材に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等を含侵させて剛性を持たせたものである。支持体３０は、剛性を有していれば、その厚みは特に制限されない。支持体３０がプリプレグである場合は、十分な剛性を持たせるために、厚みは３０μｍ以が好ましく、８０μｍ以上がより好ましい。

支持体３０は、外周領域８において、フィルム状基材１１と接着する機能が必要である。ガラス板や樹脂シート等の接着機能がない基板材料を用いる場合、基板の全面または外周領域に、適宜の接着剤層を形成して、フィルム状基材１１に対する接着性を持たせてもよい。

プリント配線板の製造に一般に用いられている実績があり、工程中での耐久性、入手性、価格等において位性があることから、支持体３０としてプリプレグが好ましく使用できる。プリプレグとしては、半硬化状態のプリプレグを用いることができる。半硬化のプリプレグは、加熱により樹脂成分が硬化するため、熱プレス等により加熱下で積層を行うことにより、フィルム状基材１１に対する接着性を示す。

＜フィルム状基材＞
フィルム状基材１１は可撓性であり、プリント配線板の基板材料となる可撓性の絶縁樹脂フィルムを含む。フィルム状基材１１は、絶縁樹脂フィルム単体でもよく、絶縁樹脂フィルムの片面または両面に、回路形成のための金属導体層を備えていてもよい。支持体３０上に離型シート２１を介して絶縁樹脂フィルムを積層した後、絶縁樹脂フィルム上に無電解めっき等により金属導体層を形成してもよい。

（絶縁樹脂フィルム）
絶縁樹脂フィルムとしては、回路を形成するための導体層との密着性が高く、かつ、耐熱性および耐薬品性に優れるものが好ましい。絶縁樹脂フィルムの樹脂材料の例としては、ポリイミド、液晶ポリマー、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等が挙げられる。耐熱性および耐薬品性に優れ、熱線膨張係数が小さいことから、絶縁樹脂フィルムとしてはポリイミドフィルムが好適に用いられる。

絶縁樹脂フィルムは、金属箔やめっき層等の導体層との密着を高めるための密着層を有していてもよい。例えば、コアとなる高耐熱性（非熱可塑性）の樹脂層の片面または両面に、密着層として熱可塑性樹脂層が設けられていてもよい。

絶縁樹脂フィルムは、可撓性を有していれば、その厚みは特に限定されない。絶縁樹脂フィルムの厚みは、例えば、３～１５０μｍ程度であり、５～１００μｍであってもよく、７５μｍ以下、５０μｍ以下、３０μｍ以下または２０μｍ以下であってもよい。可撓性フィルムは、厚みが小さいほど単体でのハンドリングが困難となる傾向があるが、剛性の支持体３０および離型シート２１とともにフィルム状基材１１を積層して積層体１００を形成することにより、積層体１００は剛性を有する。そのため、フィルム状基材１１の絶縁樹脂フィルムの厚みが小さい場合でも、ハンドリングが容易となる。

（導体層）
絶縁樹脂フィルムの表面に設けられる導体層は、パターニングによる回路の形成に用いられる。導体層の材料としては、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｃｕ等の金属、およびこれらを含む合金が挙げられる。中でも、銅または銅合金が好ましい。絶縁樹脂フィルムの表面に導体層としての銅層（または銅合金層）を備えるフィルム状基材としては、３層フレキシブル銅張積層板、ラミネート２層タイプフレキシブル銅張積層板、キャスト２層タイプフレキシブル銅張積層板、ＰＶＤタイプフレキシブル銅張積層板等が挙げられる。

導体層の厚みは特に限定されず、製造するプリント配線板の仕様により適宜選択すればよい。微細な回路を形成する場合、導体層の厚みは薄い方が好ましい。アディティブ法（セミアディティブ法を含む）により回路を形成する場合、絶縁樹脂フィルム上の導体層は、電解めっきの際の給電層として機能すればよく、導体層の厚みは５μｍ以下が好ましい。サブトラクティブ法により回路を形成する場合、導体層の厚みは一般に１０～１００μｍ程度である。

導体層は、例えば、湿式または乾式の無電解めっきにより形成される。なお、本明細書においては、特に断りが無い限り、湿式無電解めっき（化学還元めっきおよび置換めっき）だけでなく、物理蒸着（ＰＶＤ）法および化学気相蒸着（ＣＶＤ）法等の乾式めっきも、「無電解めっき」に含まれるものとする。無電解めっきの種類は、絶縁樹脂フィルムとの相性（例えば密着性）、プリント配線板の仕様等に応じて適宜選択すればよい。例えば、ＰＶＤタイプフレキシブル銅張積層板では、絶縁樹脂フィルム上に、ＰＶＤ法により、銅層が形成される。ＰＶＤ法としては、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティング等が挙げられる。無電解めっきにより形成した導体層を給電層として、その上にさらに電解めっきにより導体層を形成してもよい。導体層は、銅箔等の金属箔でもよい。導体層として銅箔を用いる場合、圧延銅箔および電解銅箔のいずれでもよい。

＜離型シート＞
支持体３０とフィルム状基材１１との間に配置される離型シート２１としては、積層体の形成時、および積層体を用いたプリント配線板の製造工程における耐熱性を有し、フィルム状基材１１から容易に剥離可能であり、かつフィルム状基材１１との接触面を汚染しないものが用いられる。離型シート２１は、フィルム状基材１１との接触面を汚染しないものであれば、支持体３０および／またはフィルム状基材１１に対する密着性を有していてもよい。

離型シート２１の厚みは特に限定されない。厚みが過度に大きい場合は、離型シート２１の外周端１での段差が大きくなり、外周領域８での支持体３０とフィルム状基材１１との接着性の低下や、気泡の混入による剥がれの原因となり得る。そのため、離型シート２１の厚みは、２００μｍ以下が好ましく、１００μｍ以下がより好ましく、５０μｍ以下がさらに好ましい。離型シートの厚みは、５μｍ以上または１０μｍ以上であってもよい。

離型シート２１を構成する耐熱性の樹脂材料としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリメチルペンテン等の耐熱性ポリオレフィン、ポリアリレート、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）等）、ポリイミド等が挙げられる。

離型シート２１は、耐熱性フィルムの片面または両面に耐熱性粘着層を備えるものでもよい。耐熱性粘着層の粘着剤としては、シリコーン樹脂系粘着剤、アクリル樹脂系粘着剤等が挙げられる。

離型シート２１として、プリント配線板のプレス加工用離型シートの市販品を用いてもよい。耐熱性フィルムからなる粘着層を備えていない離型シートの市販品としては、三井化学製「ＴＰＸ」（離型シートの製品名「オピュラン」）、旭硝子製「アフレックス」等が挙げられる。表面に粘着層が設けられていない離型シートは、フィルム状基材１１との接触面の汚染が生じ難いとの利点を有している。特に、フッ素系樹脂フィルムは、耐熱性および離型性に優れるとともに、樹脂フィルムや導体層に対する密着性（微粘着性）を示すことから、離型シートの材料として好適に使用可能である。

耐熱性粘着層を備える離型シートの市販品としては、東洋ケム製「リオエルム」シリーズ（ＬＥ９５１、ＬＥ９５７等）、河村産業製「ＫＴ」シリーズ（ＫＴ５０８ＺＺ等、ポリエステル基材）および「ＫＹ」シリーズ（ＫＹ５０１０等、ポリイミド基材）、オカモト製のポリイミドフィルム粘着テープ（１０３０、１０３０Ｓ等）およびポリエステルフィルム粘着テープ（２０３４、２２３０ＧＸ）等が挙げられる。

＜積層体の形成＞
支持体３０の一方の主面上に、離型シート２１およびフィルム状基材１１を配置し、この積層体を一体化することにより積層体１００が形成される。フィルム状基材１１が、絶縁樹脂フィルムの表面に導体層を有する場合は、導体層が外側（離型シート２１と反対側の面）となるように配置される。

支持体３０の外周端３、およびフィルム状基材１１の外周端１は、いずれも、離型シート２１の外周端２よりも外側に張り出している。この状態を作るために、離型シート２１は、支持体３０よりも一回り小さいサイズに裁断し、フィルム状基材１１は、離型シート２１よりも一回り大きいサイズに裁断し、額縁状の外周領域８において支持体３０とフィルム状基材１１とが接着するように位置合わせを行えばよい。

支持体３０の形状は、矩形に限定されず、プリント配線板の形状等に応じて、ひし形、多角形、円形等でもよい。支持体３０の面積は、例えば、５０～１０，０００ｃｍ^２程度であり、工程の仕様や、プリント配線板のサイズ等に応じて設定される。

離型シート２１のサイズは、支持体３０よりも小さければよい。外周領域８は最終的には製品にならないため、面積効率の観点から、外周領域８の幅はできる限り小さくすることが好ましい。外周領域８の幅は、５０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましく、２０ｍｍ以下がさらに好ましい。一方、外周領域８により、支持体３０とフィルム状基材１１との接着性を確保する観点から、外周領域８の幅は、１ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましく、５ｍｍ以上がさらに好ましい。離型シート２１の面積は、支持体３０の面積の０．６倍以上が好ましく、０．８倍以上がより好ましく、０.９倍以上がさらに好ましい。

フィルム状基材１１のサイズは、離型シート２１よりも大きければよい。フィルム状基材１１の面積利用効率を高めて材料ロスを抑制する観点から、フィルム状基材１１の面積は、離型シート２１の面積の１．８倍以下が好ましく、１．４倍以下がより好ましく、１．１倍以下がさらに好ましい。一方で、前述のように、離型シート２１の外周において、支持体３０とフィルム状基材１１との接着性を高める観点からは、離型シート２１の外周端の外側に支持体３０およびフィルム状基材１１が張り出している外周領域８の幅を確保することが好ましい。離型シート２１の外周端からのフィルム状基材１１の張り出し量は、１ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましく、５ｍｍ以上がさらに好ましい。

支持体３０およびフィルム状基材１１の両方が、離型シート２１の外周端よりも外側に張り出していれば、支持体３０とフィルム状基材１１は、いずれか一方のサイズが大きくてもよく、両者のサイズが同一でもよい。積層体の形成時（例えば、熱プレス）やプリント配線板の製造工程において、支持体３０の接着層や樹脂材料（例えば、プリプレグの含浸樹脂の溶融物や軟化物）が積層体１００の表面（フィルム状基材１１の表面）に回り込んで、製品としてのプリント配線板や工程を汚染する原因となり得る。支持体３０に起因する汚染を防止する観点から、図１に示すように、フィルム状基材１１の外周端１が、支持体３０の外周端３よりも外側に張り出していることが好ましい。

フィルム状基材１１が支持体３０の外周端３の外側に張り出している領域９の幅は、１ｍｍ以上が好ましく、３ｍｍ以上がより好ましく、５ｍｍ以上がさらに好ましい。一方、支持体３０の外周からのフィルム状基材１１の張り出し量（領域９の幅）が過度に大きい場合は、フィルム状基材の材料ロスが大きくなり、コストアップの要因となり得る。また、フィルム状基材の張り出し量が大きい場合は、積層体のハンドリングの妨げとなる場合がある。そのため、フィルム状基材１１の張り出し量は、５０ｍｍ以下が好ましく、３０ｍｍ以下がより好ましく、１５ｍｍ以下がさらに好ましい。フィルム状基材１１の面積は、支持体３０の面積の１．３倍以下が好ましく、１．２倍以下がより好ましく、１．１倍以下がさらに好ましい。

上記のように、離型シート２１よりも大きいサイズの支持体３０およびフィルム状基材を準備し、離型シートの外周端よりも外側の領域８で、支持体３０とフィルム状基材１１とが接着するように配置して、積層一体化を行う。支持体３０、離型シート２１およびフィルム状基材１１のそれぞれに、位置合わせ用の孔を予め形成しておき、ピン等により位置決めを行ってもよい。

支持体３０、離型シート２１およびフィルム状基材１１は、積層前に、片面または両面に、プラズマ処理、コロナ処理等の表面処理を行ってもよい。表面処理を行うことにより、各層間の密着性を向上できる。

支持体３０、離型シート２１およびフィルム状基材１１の積層一体化には、熱プレス、真空プレス、ロールラミネート、真空ラミネート等の方法を適用できる。積層に際しては、外周領域８において、支持体３０とフィルム状基材１１とを接着可能な方法を採用することが好ましく、支持体３０の接着材料に応じて積層方法や条件を選択すればよい。例えば、支持体３０がプリント配線板製造に一般に用いられているプリプレグである場合、２００℃程度で１時間程度の熱プレス加工を行うことにより、外周領域８において、支持体と３０とフィルム状基材１１とが強固に接着（融着）する。

積層体１００では、剛性の支持体３０の外周領域８にフィルム状基材１１が接着固定されているため、フィルム状基材１１の表面（離型シート２１と接していない面）に設けられた導体層のパターニング（回路の形成）や絶縁層の形成等の加工を行う際のハンドリング性に優れている。

プリント配線板の製造工程においては、デスミア処理、湿式めっきによる導体層の形成、エッチングによる導体層のパターニング、レジスト等の絶縁層の現像等において薬液による処理が行われる。積層体１００では、外周領域８で支持体３０とフィルム状基材１１とが接着固定されているため、スプレーや浸漬により薬液処理を行う際に、積層体１００の側面から、面内中央部の領域７への薬液の浸入を抑制できる。そのため、薬液の浸入に起因する離型シート２１とフィルム状基材１１との積層界面での剥離を抑制できる。また、離型シート２１への薬液の接触が抑制されるため、離型シート２１を構成する耐熱フィルムや粘着層の薬液による浸食を防止できる。そのため、積層界面での剥離を抑制できることに加えて、離型シート２１の構成材料の溶解物の混入等に起因する薬液の汚染を防止できる。

積層体１００の面内中央部の領域７では、支持体３０とフィルム状基材１１との間に離型シート２１が配置されているため、熱プレス等により支持体３０の接着材料が溶融または軟化した場合でも、フィルム状基材１１に付着することはない。そのため、積層体の状態で、回路の形成や絶縁層の形成等の加工を行った後に、フィルム状基材１１から離型シート２１を容易に剥離できる。

回路の形成や絶縁層の形成等の工程におけるハンドリング性を高める観点から、積層体１００においては、外周領域８において支持体３０とフィルム状基材１１とが接着していることに加えて、離型シート２１が設けられている領域７において、支持体３０上にフィルム状基材１１が密着積層されていることが好ましい。例えば、離型シート２１が支持体３０およびフィルム状基材１１に対する密着性を有していれば、領域７において、支持体３０上に、離型シート２１を介してフィルム状基材１１が密着積層された状態となる。

図３に示すように、離型シート２１に開口５が設けられており、開口５が設けられた領域において、支持体３０とフィルム状基材１１とが接していてもよい。開口５が設けられた領域では、外周領域８と同様に、支持体３０とフィルム状基材１１とを接着状態となるため、領域７内でも支持体３０上にフィルム状基材１１が固定され、加工時のハンドリング性を向上できる。特に、積層体１０１の面積（離型シートの面積）が大きい場合や、離型シート２１のフィルム状基材１１に対する密着性が低い場合は、離型シート２１に設けられた開口５を介して、支持体３０とフィルム状基材とを接着状態とすることが有用である。

離型シート２１に開口５を設ける場合、開口の形状およびサイズ、開口の数等は特に限定されない。開口５のサイズが大きい場合は、支持体３０とフィルム状基材１１との接着面積が大きいため、回路形成等の加工を行った後に、積層体からフィルム状基材１１を分離することが困難となる場合がある。そのため、１つの開口の面積は、１０００ｍｍ^２以下が好ましく、５００ｍｍ^２以下がより好ましく、３００ｍｍ^２以下がさらに好ましく、１００ｍｍ^２以下または５０ｍｍ^２以下であってもよい。一方、開口形成部で支持体３０上にフィルム状基材１１を固定する観点から、１つの開口の面積は、１ｍｍ^２以上が好ましく、５ｍｍ^２以上がより好ましい。離型シート２１における開口形成部の面積比率（開口率）は、１０％以下が好ましく、５％以下がより好ましく、３％以下がさらに好ましい。開口率は、０．１％以上、０．３％以上または０．５％以上であってもよい。

図４に示すように、積層体１０２は、支持体３０の一方の主面に離型シート２１およびフィルム状基材１１を積層し、支持体３０の他方の主面に離型シート２２およびフィルム状基材１２を積層したものであってもよい。１つの支持体の両面のそれぞれに離型シートおよびフィルム状基材を積層することにより、１つの積層体１０２を用いて、２つのフィルム状基材１１，１２の加工を実施できるため、材料の利用効率および生産効率の向上が期待できる。また、支持体３０の両主面がフィルム状基材により覆われているため、支持体としてプリプレグ等の接着性を有する材料を用いた場合でも、工程の汚染を防止できる。

図５に示すように、支持体３０の一方の主面に離型シート２１およびフィルム状基材１１を積層し、他方の面に、支持体３０の全面を覆うように保護シート４２を積層してもよい。保護シート４２は、支持体３０の外周端よりも外側に張り出していてもよい。積層体１０３では、支持体３０の一方の主面がフィルム状基材１１により覆われ、他方の主面が保護シート４２により覆われているため、支持体としてプリプレグ等の接着性を有する材料を用いた場合でも、工程の汚染を防止できる。

保護シート４２としては、耐熱性および耐薬品性に優れ、かつ支持体３０と接着可能であるものが用いられる。保護シート４２は、剛性を有していてもよく、可撓性でもよい。保護シート４２の材料としては、ガラスや樹脂材料が挙げられる。樹脂材料としては、フィルム状基材１１の絶縁樹脂フィルムの材料や離型シート２１の耐熱樹脂フィルムの材料として例示したものが好適に用いられる。

［プリント配線板の製造］
上記の積層体は、フィルム状基材に含まれる絶縁樹脂フィルムの一方の主面または両方の主面にパターニングされた金属導体からなる回路を備えるプリント配線板の製造に適用できる。絶縁樹脂フィルムの主面上に回路が設けられたプリント配線板としては、多層プリント配線板、フレックスリジッド配線板、片面フレキシブルプリント基板、両面フレキシブルプリント基板等が挙げられる。

積層体を用いたプリント配線板の製造工程においては、フィルム状基材の絶縁樹脂フィルム上に回路が形成される（第一回路形成工程）。積層体では、剛性の支持体３０上に離型シート２１を介してフィルム状基材１１が積層されており剛性を有するため、剛性の基材を取り扱う装置を用いて回路を形成できる。そのため、可撓性の絶縁樹脂フィルムの主面上に、リジッドプリント配線板の回路と同等の狭ピッチ回路を形成することが可能である。絶縁樹脂フィルム上に回路を形成後に、フィルム状基材１１（回路が設けられた絶縁樹脂フィルム）を、支持体３０および離型シート２１から分離する（分離工程）。

フィルム状基材１１が絶縁樹脂フィルム上に導体層を備える場合は、フィルム状基材の導体層を利用して、サブトラクティブ法、アディティブ法等により回路を形成する。フィルム状基材１１に予め設けられている導体層上に、さらに電解めっき等により導体層を形成してもよい。フィルム状基材１１が絶縁樹脂フィルムからなり導体層を備えていない場合は、絶縁樹脂フィルムの主面上に導体層を形成し、サブトラクティブ法、アディティブ法等により回路を形成する。

以下では、プリント配線板の製造における各工程の概要を説明する。

＜導体層形成工程＞
フィルム状基材１１の第一主面（離型シート２１と反対側の主面）に導体層が設けられていない場合は、無電解めっきにより、絶縁樹脂フィルム上に導体層を形成する。絶縁樹脂フィルムに銅箔等の金属箔を貼り合わせることにより導体層を設けてもよい。フィルム状基材１１が導体層を有する場合は、導体層を形成する必要はないが、絶縁樹脂フィルム上に予め設けられた導体層の上に、さらに電解めっき等により導体層を形成してもよい。フィルム状基材１１に孔が設けられている場合は、フィルム状基材１１の第一主面に加えて、孔の壁面にも金属を析出させて導体化を行ってもよい。フィルム状基材に孔あけを行った後は、必要に応じてデスミア処理を行ってもよい。

無電解めっきとしては、湿式無電解めっき、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティング、ＣＶＤ等が挙げられる。無電解めっきの種類はフィルム状基材との相性、プリント配線板の仕様等に照らし合わせ適宜選択すればよい。汎用のプリント配線板製造工程・設備を考慮すると、湿式無電解銅めっきが好ましい。電解めっきで析出させる金属種としては銅、金、銀、亜鉛、ニッケル、クロム、各種合金（例えば、はんだ、錫－銀、錫－亜鉛等）等が挙げられる。プリント配線板の製造では銅が一般的であり、好ましく使用可能である。導体層の厚みは特に制限されず、プリント配線板の仕様等に応じて設定される。

＜回路形成工程＞
予めフィルム状基材１１に設けられている導体層、または上記の導体層形成工程にて形成した導体層を利用して、絶縁樹脂フィルム上に回路を形成する。例えば、回路となる予定部分をエッチングレジストで選択的に被覆し、エッチングレジストで被覆されていない領域の導体層を薬液（エッチング液）により溶解することにより回路が形成される（サブトラクティブ法）。回路非形成部（回路と回路の間のスペース）となる予定の部分をめっきレジストで選択的に被覆し、導体層を給電層とした電解めっきによるパターンめっきを行い、次いでレジストを剥離し、露出した給電層をエッチングにより除去することによる回路を形成することもできる（セミアディティブ法）。回路の形成方法は、製造するプリント配線板の仕様等に応じ適宜選択すればよい。

回路の形成においては、湿式無電解めっきや電解めっき等の湿式法による導体層の形成、レジストのパターニング時の現像、エッチングによる導体層のパターニング、エッチングレジストの剥離、パターンめっき後の給電層のエッチング等において、種々の薬液が用いられる。これらの薬液が、フィルム状基材と離型シートとの積層界面に浸入すると、積層体からフィルム状基材が剥離する場合がある。また、離型シートに粘着剤層が設けられている場合、薬液に溶解した粘着剤の混入による薬液の汚染が懸念される。

上記の積層体では、離型シート２１の外周で支持体３０とフィルム状基材１１とが接着しており、離型シート２１の外周端（端面）２が露出していない。そのため、離型シート２１の端面および離型シート２１とフィルム状基材１１との積層界面への薬液の浸入が抑制され、回路形成等のプロセス中でのフィルム状基材の剥離や工程の汚染を防止できる。

＜分離工程＞
絶縁樹脂フィルムの第一主面上に回路を形成後、フィルム状基材１１（回路が設けられた絶縁樹脂フィルム）を、積層体から分離する。フィルム状基材１１と支持体３０は、両者が接着している外周縁部の領域８を切除することにより分離できる。例えば、図２のＣ１線、Ｃ２線、Ｃ３線およびＣ４線に沿って積層体を切断することにより、外周縁部が切除される。切除の方法は、支持体３０およびフィルム状基材１１の材質等に応じて適宜選択すればよく、ルーター加工、金型加工（打ち抜き）等が適用可能である。

分離に際しては、外周縁部を完全に切断する必要はない。例えば、外周縁部に沿ってハーフカットを行い、フィルム状基材を切断してもよい。また、フィルム状基材１１と支持体との接着部分からフィルム状基材１１を引き剥がして分離を行ってもよい。

フィルム状基材１１と離型シート２１は界面での接着力が小さいため、両者の積層界面で容易に剥離が可能であり、離型シート２１に起因するフィルム状基材１１の第二主面（回路形成面と反対側の主面）の汚染が生じ難い。

上記のプロセスにより、絶縁樹脂フィルムの第一主面に第一回路が形成されたプリント配線板が得られる。第一回路が形成された絶縁樹脂フィルムの第一主面上に、さらに別の絶縁層を積層して、第二回路を形成して多層化を行ってもよい。また、積層体からフィルム状基材を分離後に、フィルム状基材（絶縁樹脂フィルム）の第二主面に第三回路を形成してもよい。

＜多層化＞
多層化は、プリント配線板の一般的な工法に従って行うことができる。例えば、第一回路が設けられた絶縁樹脂フィルムの第一主面上に絶縁層を形成し、絶縁層を貫通する孔を形成した後、絶縁層上に第二回路を形成する。回路上への絶縁層の形成、孔の形成および回路の形成を繰り返すことにより、３層以上の多層化を行ってもよい。

（絶縁層の形成）
絶縁層の材料としては、プリプレグ、熱硬化性樹脂からなるボンディングシート、熱硬化性または光硬化性樹脂のインク材料、熱硬化性ビルドアップフィルム、片面銅張積層板の銅層非形成面に接着層を設けた積層体等が挙げられる。プリプレグ、シート、フィルム状の材料は、熱プレス、ロールラミネート、真空ラミネート等により積層すればよい。インク状の材料は、印刷法、カーテンコート法等により絶縁層を形成すればよい。絶縁層の形成時に、金属箔を同時に積層してもよい。

（孔あけおよび導体化）
絶縁層への孔の形成は、例えば、レーザードリリング、メカニカルドリリング等により行われる。プラズマ照射、ケミカルエッチング等により絶縁層の孔あけを行ってもよい。絶縁層に加えて、フィルム状基材を貫通するように孔あけを行ってもよく、２層以上の絶縁層を貫通するように孔あけを行ってもよい。

孔を形成後に、孔の壁面を導体化させる。導体化は、例えば無電解めっきにより行う。無電解めっきは湿式めっきでもよく、乾式めっき（ＰＶＤ法またはＣＶＤ法）でもよく、絶縁層の材料や厚み、プリント配線板の仕様等に応じて適宜選択される。汎用のプリント配線板製造工程・設備を考慮すると、湿式無電解銅めっきが好ましい。孔の中に導電性ペーストを印刷して導体化させることも可能である。

（導電層の形成）
絶縁層上に第二回路を形成するための導体層を設ける方法は特に限定されず、無電解めっき、電解めっき、無電解めっきと電解めっきの組合せ等から適宜選択すればよい。汎用のプリント配線板製造工程・設備を考慮すると湿式無電解銅めっきが好ましい。絶縁層上に導体層を形成する際に、絶縁層に設けられた孔の壁面にも金属を析出させて導体化を行ってもよい。絶縁層の表面に導体層を備える積層体、例えば、片面銅張積層板、プリプレグまたはボンディングシート等を介して金属箔が積層された積層体を用いる場合は、当該積層体の導体層を利用して第二回路を形成してもよい。

（第二回路の形成）
絶縁層上に設けられた導体層を利用して、絶縁層上に第二回路を形成する。第二回路の形成方法は特に限定されず、第一回路の形成と同様、サブトラクティブ法、セミアディティブ法等を適用できる。

フィルム状基材の第一主面上での多層化は、上記の分離工程の前後いずれに実施してもよい。分離工程前に多層化を行う場合は、第一回路形成工程と同様、剛性の基材を取り扱う装置を用いて第二回路を形成できる。絶縁層として剛性材料を用いる場合は、支持体３０と分離後でも基材が剛性を有しているため、分離工程後であっても、上記の第一回路形成工程と同様、剛性の基材を取り扱う装置を用いて第二回路を形成できる。多層化の途中の段階で、支持体３０および離型シート２１との分離を実施してもよい。例えば、フィルム状基材１１の第一主面後に剛性の絶縁層を設けて剛性を確保した後、孔あけや回路の形成を実施する前に分離工程を実施してもよい。

＜第三回路形成工程＞
分離工程により、フィルム状基材１１の第二主面から離型シート２１を剥離した後に、フィルム状基材１１の第二主面に第三回路を形成してもよい。第三回路の形成方法は、上記の第一回路および第二回路の形成と同様、適宜の方法により実施できる。例えば、絶縁樹脂フィルムの第二主面上に導体層を形成し、当該導体層をパターニングすることにより回路が形成される。導体層を給電層としてパターンめっきにより回路を形成してもよい。フィルム状基材１１の第二主面に予め導電層が設けられている場合は、当該導電層を用いて第三回路を形成してもよい。

第三回路の形成前または形成後に、フィルム状基材１１（絶縁樹脂フィルム）を貫通する孔を形成してもよい。絶縁樹脂フィルムの第一主面上に絶縁層が形成され多層化が行われている場合は、フィルム状基材１１に加えて絶縁層を貫通するように孔あけを行ってもよい。孔あけ後には、無電解めっきや導電性ペーストの印刷等により導体化が行われる。

第三回路の形成前に、絶縁樹脂フィルムの第一主面上に絶縁層が形成され多層化が行われている場合は、基材が剛性を有しているため、上記の第一回路形成工程と同様、剛性の基材を取り扱う装置を用いて第三回路を形成できる。

第一回路を形成後のフィルム状基材１１（絶縁樹脂フィルム）を支持体３０および離型シート２１から分離した後、フィルム状基材２１の第一主面（第一回路形成面）側に剛性の支持体を積層して、積層体を形成してもよい。この積層体を用いることにより、第一主面への第一回路の形成と同様、第二主面への第三回路の形成も、剛性の基材を取り扱う装置を適用可能であるため、回路の狭ピッチ化が容易である。

上記の積層体１００の形成と同様、フィルム状基材と支持体との間に離型シートを配置し、フィルム状基材および支持体が離型シートの外周端から外側に張り出した状態で熱プレス等により積層体を形成してもよい。このような積層体を形成することにより、第三回路の形成においても、第一回路の形成時と同様、積層体界面への薬液の浸入による剥離や溶解物による薬液の汚染を防止できる。

フィルム状基材の第二主面が支持体側となるように積層された積層体１００を用いて第一主面への第一回路の形成を行い、分離工程後に、フィルム状基材の第一主面が支持体側となるように積層体を形成し、第二主面への第三回路の形成を行えば、絶縁樹脂フィルムの両面に回路を有する両面フレキシブルプリント基板を形成することも可能である。

以下、実施例および比較例を示し、本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

［実施例１］
支持体として日立化成製ＦＲ－４プリプレグ「ＧＥＡ－６７Ｎ」（厚み１５０μｍ）、離型シートとして、厚み５０μｍポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの一方の面に厚み１０μｍのアクリル系微粘着層が設けられた耐熱微粘着フィルム（トーヨーケム製「リオエルムＬＥ９５１」）、フィルム状基材として、ポリイミドコア層の両面に熱可塑性ポリイミド接着層を備える合計厚み２５μｍのポリイミドフィルム（カネカ製「ピクシオＦＲＳ２５」）に福田金属製電解銅箔「ＨＤ２」を熱ラミネートした両面銅張積層板を用いた。支持体を１２０ｍｍ×１２０ｍｍ、離型シートを１００ｍｍ×１００ｍｍ、フィルム状基材を１４０ｍｍ×１４０ｍｍのサイズに切り出し、支持体が離型シートの外周から１０ｍｍの幅で張り出し、フィルム状基材が離型シートの外周から２０ｍｍの幅で張り出すように位置関係を調整して、支持体、離型シート、フィルム状基材の順で重ね合わせた。離型シートは、粘着剤層形成面がフィルム状基材と接するように配置した。

熱プレス装置を用い、１８０℃／３ＭＰａ／６０分の条件で積層プレスを行い、積層体を得た。得られた積層体は、離型シートが配置されている領域では、離型シートとフィルム状基材が密着しており、支持体上に離型シートを介してフィルム状基材が固定されており、リジッドプリント配線板用の製造装置で取り扱うのに充分な剛性のある積層体であった。離型シートの外周の外側１０ｍｍ幅の額縁状領域では、支持体とフィルム状基材が強固に接着していた。

上記の積層体を用いて、表１に示す条件でデスミア処理を行い、表２に示す条件で湿式無電解銅めっき処理を行った。フィルム状基材の銅箔上には、銅めっき皮膜が形成されていた。また、積層体の外周は薬液に侵されることなく、層間の剥離等の不具合はみられなかった。

＜デスミア処理＞

＜湿式無電解銅めっき処理＞

積層体外周の額縁状の接着部分をハサミで切除したところ、離型シートとフィルム状基材との界面で良好に剥離することができ、フィルム状基材の離型シートとの接触面には汚染等の不具合はみられなかった。

［実施例２］
離型シートを厚み２５μｍのフッ素系樹脂フィルム（旭硝子製「アフレックス２５Ｎ ＮＴ」）に変更したこと以外は実施例１と同様にして積層体を形成し、デスミア処理および湿式無電解銅めっき処理を行った。実施例２においても、実施例１と同様、フィルム状基材の銅箔上には、銅めっき皮膜が形成されており、積層体の外周は薬液に侵されることなく、層間の剥離等の不具合はみられなかった。積層体外周の額縁状の接着部分をハサミで切除したところ、離型シートとフィルム状基材との界面で良好に剥離することができ、フィルム状基材の離型シートとの接触面には汚染等の不具合はみられなかった。

［比較例１］
離型シートのサイズを１２０ｍｍ×１２０ｍｍ（支持体と同一のサイズ）に変更し、支持体上の全面を覆うように離型シートを配置したこと以外は、実施例１と同様にして積層体を形成した。得られた積層体は、支持体上の全面に離型シートが強固に接着しており、離型シートとフィルム状基材は密着していた。この積層体を用いて、実施例１と同様に、デスミア処理および湿式無電解銅めっき処理を行ったところ、離型シートの外周および外周近傍において、離型シートの粘着剤が薬液に侵され、離型シートからフィルム状基材が剥離していた。この例においては、薬液に侵された粘着剤が薬液に混入することにより、薬液の汚染が発生したと考えられる。

［比較例２］
離型シートのサイズを１２０ｍｍ×１２０ｍｍ（支持体と同一のサイズ）に変更し、支持体上の全面を覆うように離型シートを配置したこと以外は、実施例２と同様にして積層体を形成した。得られた積層体は、支持体上の全面に離型シートが強固に接着していたが、離型シートとフィルム状基材の銅箔との密着性は十分ではなかった。この積層体を用いて、実施例１，２と同様に、デスミア処理および湿式無電解銅めっき処理を行ったところ、周囲から剥離が発生していた。これは、離型シートとフィルム状基材との界面に薬液が浸入したことに起因すると考えられる。

上記の実施例および比較例の結果から、支持体（プリプレグ）およびフィルム状基材（銅張積層板）のサイズが離型シートのサイズよりも大きく、外周の額縁状領域で支持体とフィルム状基材とが接着されている積層体を用いることにより、プリント配線板の製造工程における積層界面への薬液の浸入が遮断され、界面の剥離や薬液の汚染を防止できることが分かる。

１１，１２ フィルム状基材
２１，２２ 離型シート
３０ 支持体
４２ 保護シート
１００，１０１，１０２，１０３ 積層体

Claims (14)

1. 第一主面および第二主面を有するプリプレグからなる剛性の支持体、第一主面および第二主面を有する離型シート、ならびに第一主面および第二主面を有する可撓性のフィルム状基材、が順に積層された積層体であって、
   前記支持体の第一主面と前記離型シートの第二主面が接しており、前記離型シートの第一主面と前記フィルム状基材の第二主面とが接しており、
   前記フィルム状基材は、可撓性の絶縁樹脂フィルムを含み、
   前記支持体の外周が、前記離型シートの外周よりも外側に張り出しており、
   前記フィルム状基材の外周が、離型シートの外周よりも外側に張り出しており、
   離型シートの外周よりも外側で、前記支持体の第一主面と前記フィルム状基材の第二主面とが接着されている、積層体。
2. 前記離型シートに開口が設けられており、前記支持体の第一主面と前記フィルム状基材の第二主面とが、前記離型シートに開口が設けられた部分で接着されている、請求項１に記載の積層体。
3. 前記フィルム状基材の外周が、前記支持体の外周よりも外側に張り出している、請求項１または２に記載の積層体。
4. 前記絶縁樹脂フィルムがポリイミドフィルムである、請求項１～３のいずれか１項に記載の積層体。
5. 前記フィルム状基材が、前記絶縁樹脂フィルムからなる、請求項１～４のいずれか１項に記載の積層体。
6. 前記フィルム状基材は、前記絶縁樹脂フィルムの少なくとも一方の主面に金属導体層を備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の積層体。
7. 請求項１～６のいずれか１項に記載の積層体を製造する方法であって、
   第一主面および第二主面を有する半硬化状態のプリプレグの第一主面上に、離型シートおよびフィルム状基材が順に配置された積層物を熱プレスして、前記プリプレグの含浸樹脂が加熱硬化することにより、前記離型シートの外周よりも外側の領域において、前記プリプレグと前記フィルム状基材とを接着する、積層体の製造方法。
8. 絶縁樹脂フィルム上に金属導体からなる回路を備えるプリント配線板の製造方法であって、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の積層体の絶縁樹脂フィルムの第一主面上に第一回路を形成する第一回路形成工程；および
   第一回路が設けられた絶縁樹脂フィルムを、前記支持体および前記離型シートから分離する分離工程、
   を有する、プリント配線板の製造方法。
9. 前記絶縁樹脂フィルムの第一主面および前記第一回路を覆う絶縁層を設け、前記絶縁層上に第二回路を形成する多層化工程を有する、請求項８に記載のプリント配線板の製造方法。
10. 前記分離工程後に、前記絶縁樹脂フィルムの第二主面上に第三回路を形成する第三回路形成工程を有する、請求項８または９に記載のプリント配線板の製造方法。
11. 前記第一回路形成工程において、前記絶縁樹脂フィルムの第一主面上の金属導体層をエッチングすることにより回路を形成する、請求項８～１０のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法。
12. 前記第一回路形成工程において、前記絶縁樹脂フィルムの第一主面上にパターンめっきにより回路を形成する、請求項８～１０のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法。
13. 前記第一回路形成工程前に、絶縁樹脂フィルムの第一主面上に、湿式または乾式の無電解めっきにより金属導体層を形成する、請求項８～１２のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法。
14. 前記分離工程において、前記積層体から、支持体と前記フィルム状基材とが接着している外周縁部を切除する、請求項８～１３のいずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法。

Images