JPH01257395A - 印刷回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、有機系材料からなる基板の表面をエツチング
によって粗化した後、該表面上に所定の配線パターンを
めっきによって印刷形成して印刷回路基板をａ造する方
法に関するものであり、特に光透過性を有する有機系材
料からなる熱可塑性樹脂基板の表面に配線パターンを形
成するのに好適な製造方法に関するものである。

［従来の技術〕 従来、有機系材料からなる基板の表面にめっきによって
所定の配線パターンを形成する場合には、あらかじめ基
板の表面を粗化しておき、めっきの密着性を高めること
が行なわれている。第５図には、従来の印刷回路基板の
製造方法の工程が示しである。第５図（Ａ）に示すよう
に、表面に何も形成されていない基板１を用意する。そ
して第５図（Ｂ）に示すように基板１の配線パターンを
形成すべき表面全体をジメチルホルムアミド等の溶媒を
用いて膨潤させる。この＆ｉ１潤工程を一般的にプリエ
ツチングと呼んでいる。プリエツチングを施すのは、エ
ツチング工程だけでは、基板の表面を十分に粗化するこ
とができないため、エツチングの前に基板の表面を膨潤
させて、後のエツチング工程による表面粗化を効果的に
行うことができるようにするためである。プリエツチン
グを実施した後、例えば硫酸−クロム酸混合液を用いて
プリエツチングした基板の表面を更に高い密度で粗化す
る。第５図（Ｃ）は、エツチングを施した後の状態を示
している。エツチングが完了した後は、公知のめっき技
術（アディティブ法）によって配線パターン２を基板１
の表面に形成する。第５図（Ｄ）は、配線パターン２を
形成した状態を示している。そして人目に触れる場所に
配置される基板の場合には、配線パターン２を形成した
部分を除いて基板１の粗化された面部１ａを研磨する。

第５図（Ｅ）は面部１ａを研磨した後の状態を示してい
る。この研磨を必要とする基板の用途としては、例えば
自動車のメータパネル等に用いられる光透過性を有する
基板（例えばポリサルホン基板）が挙げられる。この種
の光透過性を有する球根は、基板の裏側から光を当てて
スイッチが設けられている部分や表示部分を照明するこ
とが要求される用途に用いられている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の方法では、次のような問題点がある。

■プリエッチング工程で用いるジメチルホルムアミド等
の溶媒は、非常に強い化学的性質を有しているため、既
存のマスキング材料ではこの溶媒に耐えることができな
い。したがって、プリエツチングは、マスキングをせず
に基板の表面全体にり・１して行なわざるを得ず、選択
的なプリエツチングを行うことができないという問題が
ある。

■プリエッチング工程で用いるジメチルホルムアミド等
の溶媒の使用条件は、非常に厳しいものが要求される。

使用条件の管理の善し悪しが、プリエツチングの善し悪
し及び後のエツチングの善し悪しを左右する。したがっ
てプリエツチング工程の実施に、かなりの労力を費す必
要がある上、この工程を失敗すると不良品率が高くなる
という問題がある。

０表面側からの光をより有効に透過させることが要求さ
れる光透過性を有する基板に配線パターンを形成する場
合には、配線パターンを形成した後に配線パターン以外
の粗化された表面部分を研磨する必要があり、この研磨
工程がＩＪ造工程を増加させ、不良品率を増加させ、ま
た製品の値段を上げる原因となっていた。

本考案の目的は、上記従来の方法の問題点を解決する印
刷回路基板の製造方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 請求項１の方法においては、エツチングを行う前に少な
くとも配線パターンを形成１べき基板の表面部分をサン
ドブラストによって予め粗化するようにした。

また請求項２の方法は、特に光透過性を有する有機系材
料からなる熱可塑性樹１１基板を用いて印刷回路基板を
製造する場合に好適な製造方法を提供する。この発明で
は、まず熱可塑性樹脂基板の表面上に配線パターン形成
部分を露出させるようにして該表面上にマスキングコー
トを被覆する。

そしてマスキングコートの上からサンドブラスト処理を
行って配線パターン形成部分を粗化する。

（の後、配線パターン形成部分をエツチングにより更に
粗化する。マスキングコートの剥離は、エツチングを行
う前または後のいずれかに行う。そして配線パターン形
成部分にめっきを施す。

［作用］ サンドブラストによって基板の表面を粗化した場合、溶
媒を用いてプリエツチングを行、う場合と略同程度の表
面粗化を得ることができる。サンドブラストは、溶媒を
用いる従来のプリエツチングと比べて、厳しい条件管理
を必要としない。したがって、簡単に予備表面粗化をす
ることができる上、選択的に所望の部分をエツチングす
ることができる。

請求項２の発明のように、マスキングコ−１・を用いて
サンドブラストによる予備表面粗化を行えば、表面粗化
の不必要な部分を粗化しないで済む。

したがって特に光透過性を有する有機系材料からなる熱
可塑性樹脂基板のように、配線パターンを形成する部分
以外の表面は滑らかな状態にしておくことが要求される
基板を用いて配線パターンを形成する場合には、この方
法が最適である。特に、マスキングコートの剥離をエツ
チングの後に行うようにすれば、エツチング溶液によっ
て表面粗化が不要な表面部分が侵されるのを阻止するこ
とができる。

［実施例］ 以下図面を参照して、本発明の方法の実施例を詳細に説
明する。

第１図は、本発明の方法の一実施例の製造工程の各段階
における基板の状態をそれぞれ示している。

第１図（Ａ）は、有機系材料からなるす板１０を準備し
た状態である。有機系材料からなる基板としては、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂等を紙基材、ガラス基材等と
組み合わせたものが最も良く知られているが、本実施例
ではポリサルホン。

ポリアリルサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリフェ
ニレンサルファイド等の熱可塑性樹脂をモールド工法を
亀いて製造した熱可塑性樹脂基板のうら、ポリサルホン
基板を用いている。熱可塑性樹脂基板は、耐熱性が高く
、寸法安定性が良く、広い周波数及び温度範囲で誘電率
が安定しているという特性から、自動車のメータパネル
等の基板として用いられるようになってきた。これらの
基板の中でも、ポリサルホン基板は、価格の安さ及び光
透過性の良さから、最近使用要求が非常に高まっている
。そこで本実施例では、このポリサルホン基板を試験材
料として選択した。

まず基板１０の上に所定の配線パターンの配線パターン
形成部分１１を残すようにして、公知のマスキング用熱
硬化性樹脂塗料、例えば株式会社アサと化学研究所が「
ストリップマスク＃２２８Ｔ」の商標で販売しているビ
ニル樹脂系塗料を用いてスクリーン印刷でマスキングコ
ート１２を印刷する［第１図（Ｂ）］。現在の技術では
、−回の印刷で略５０μ程度の膜厚を得ることができる
が、必要に応じて数回の印刷を行ってもよい。印刷侵、
１００℃の温度で約２０分間乾燥を行って、マスキング
用熱硬化性樹脂塗料を硬化させる。

次にサンドブラストにより基板１ｏのマスキングコート
１２を印刷した側の表面の粗化処理を行う［第１図（Ｃ
）］。サンドブラストとは、所定の破瓜を有する粒体又
は粉末を基体の表面に吹き付けて表面を切削加工する表
面処理技術である。本実施例では、コランダム粉末（＃
２００メツシュ程度）を３〜５ｋａの空気圧力で加速し
て、粉末のノズルスピードが５０ｍｍ／ｓ程度になる装
置を用いてサンドブラスト処理を行った。ノズルの先端
を基板１０の表面から約３００ｍｍ離した状態で適宜に
ノズルを移動させて、基板１ｏの表面の特にマスキング
コート１２によって形成された配線パターン形成部分１
１にコランダム粉末を吹ぎ付けた。吹き付は時間は、基
板１０の硬度及び配線パターン形成部分１１の広さによ
って異なる。

サンドブラストによって配線パターン形成部分１１の表
面を粗化した後、マスキングコート１２を剥離する［第
１図（Ｄ）］。マスキングコート１２を、エツチングの
溶媒に耐え得る材質で形成した場合には、後述するエツ
チング処理を施した後にマスキングコート１２の剥離を
行うこともできる。実験によると、マスキングコート１
２によって覆われていた表面が滑らかな部分１３は、短
い時間のエツチングでは殆ど表面が粗化されることはな
かった。このことから、マスキングコート１２をエツチ
ングの前に剥離することが許容される。

エツチング処理は、例えば硫酸４５５ｍβ／β。

りん酸９０ｍβ／ｉ、無水クルム酸４５り／ぶ。

水４５５ｍＪｌｙｌｌを混合した溶液に、基板１０を浸
漬して行う。本実施例においては、溶液の温度を７５〜
８０℃に保持して、基板を溶液に約５分間浸漬した。第
１図（Ｅ）はエツチング処理を施した後の状態を示して
いる。第２図（Ａ）は、実際にエツチング処理を行った
後の配線パターン形成部分の表面粗さを表面粗さ計で測
定した結果の一例をしている。また比較のために第２図
（Ｂ）には、従来の溶媒を用いてプリエツチングを行っ
た後に、エツチングを行って配線パターン形成部分の粗
化を行った場合の配線パターン形成部分の表面粗さを表
面粗さ計で測定した結果の一例を示しである。両図を対
比すれば判るように、本発明゛の方法によって表面粗化
を行った場合には、従来よりも表面の凹凸の深さが深く
なる。最大深さで比較した場合、本発明の方法で粗化を
行うと、凹部の深さが従来の約２侶以上になることが判
る。

なお第２図では判らないが、顕微鏡で粗化した基板の表
面を見てみると、従来の方法で粗化した場合と本発明の
方法で粗化した場合とでは、表面に形成される凹凸の状
態がかなり異なっているのが判った。従来の方法で粗化
を行った場合には、粗化された面は細い溝が網目のよう
に形成された凹凸形状になるが、本発明の方法で粗化を
行った場合には、粗化された面は幅広の溝と山部が不規
則に入り組んだ凹凸形状になる。したがって、従来の方
法と比べて、粗化の緻密性及び均質性という点では、本
発明の方法は若干劣ることが判った。

しかしながら本発明の方法によれば四部の深さが深いこ
とから判るように、短時間でエツチングを十分に行うこ
とができることが判った。

なおエツチング溶液は、基板の材料に合わせて適宜のも
のを用いることができ、浸漬時間もエツチング溶液と基
板材料の相違によって適宜に実験的に定めればよい。ポ
リサルホン基板を用いる場合には、温度条件にもよるが
、前述のエツチング溶液を用いた場合で、許容浸漬時間
は５〜１０分であった。これ以上浸漬時間を長くすると
、サンドブラストによって表面粗化を行っていない部分
１３がある程度まで粗化されてしまうことが確認された
。なお前述のようにエツチング溶液によって侵されるこ
とのない材質のマスキングコートを用いて、エツチング
の際にマスキングコートを残しておくようにすれば、エ
ツチング溶液に基板を浸漬させてもサンドブラストによ
って表面粗化を行っていない部分１３が粗化されること
がない。

したがって、基板の材質によってはマスキングコートの
剥離をエツチング処理の後に行うことが好ましい。

エツチングを行った後、基板を水洗いしてエツチング溶
液を除去し、第１図（Ｆ）に示すように公知のアディテ
ィブ法を用いて配線パターン形成部分１１にめっきの配
線パターン１４を印刷形成した。

上記のようにして製造した印刷回路基板の配線パターン
の密着強度試験を行ったが、従来の方法で製造したもの
と比べて遜色のない密着強度を得られることが判った。

密着強度試験としては、粘着テープ剥離試験、半田引張
強度試験及び半田くわれ性試験を行った。粘着テープ剥
離試験では、従来方法と本発明の方法との間に大きな差
はなかった。半田引張強度試験では、寸法の責なる正方
形のラウンドをそれぞれ複数個用意して、このラウンド
に半田を付け、半田に引っ張り力を加えた。

第３図は、この試験の結果を示している。なおこの試験
では各寸法のラウンドを１０個づつ用意した≦第３図で
は、バラツキの範囲を縦線の長さで示している。この図
から判るように、本発明の方法でＩＲｍした基板の方が
、バラツキが大きいが、従来品と比べて強度には大きな
差はなかった。また１０個のラウンドに対する半田くわ
れ性試験においては、第４図の試験結果に見られるよう
に従来品と比べて大差がなかった。なおこの試験で使用
した半田コテは１５Ｗのものである。以上の試験から、
本発明の方法によれば従来の方法で￥［ｍした印刷回路
基板と比べて、大差のない印刷回路基板を製造すること
ができることが確認された。

上記実施例は、基板として光透過性を有するポリサルホ
ン基板を用いた場合の例であるが、この実施例によれば
、基板表面の選択的なエツチングを行える上、エツチン
グ後に表面の研磨を必要としないので、製造工程を削減
して不良品率を大幅に低下させることができた。

なお上記実施例で用いた基板に限られず、本発明の方法
によれば、他の有機材Ｆ１基板においても略同様の結果
が得られた。

［発明の効果］ 請求項１の発明によれば、サンドブラストで予備表面粗
化を行なうので、厳しい条件竹裡を必要とすることなく
、簡単にエツチングの前の予備表面粗化を行なうことが
でき、不良品率を大幅に低下させることができる。

また請求項２の発明によればマスキングコートを用いて
サンドブラストによる予備表面粗化を行うので、表面粗
化の不必要な部分を粗化しないで済む。したがって特に
光透過性を右する有機系材料からなる熱可塑性樹脂基板
のように、配線パターンを形成する部分以外の表面は滑
らかな状態にしておくことが要求される基板を用いて配
線パターンを形成する場合において、研磨工程を行なう
必要性をなくして、製造工程を減少させ、また不良品率
を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）ないしくＦ）はそれぞれ本発明の方法の実
施例の工程の過程を示す図、第２図（Ａ＞は本発明の方
法で粗化した基板の表面粗さを示す図、第２図（Ｂ）は
従来の方法で粗化した基板の表面粗さを示す図、第３図
は半田引張強度試験の試験結果を示す図、第４図は半田
くわれ試験の試験結果を示す図、第５図（Ａ）ないしく
Ｅ）はそれぞれ従来の方法の工程の過程を示す図である
。 １．１０・・・基板、１１・・・！ｉｉ！線パターン形
成部分、１２・・・マスキングコート、１３・・・粗化
されていない部分、１４・・・配線パターン。 第１図 ｉｉ　　１ｏｏｏ倍 横　２０倍 ｍ　　１ｏｏｏｓ 槙　２０倍

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機系材料からなる基板の表面をエッチングによ
   って粗化した後、該表面上に所定の配線パターンをめつ
   きによって印刷形成して印刷回路基板を製造する方法に
   おいて、 前記エッチングを行う前に少なくとも前記配線パターン
   を形成すべき前記基板の表面部分をサンドブラストによ
   つて予め粗化しおくことを特徴とする印刷回路基板の製
   造方法。
2. （２）光透過性を有する有機系材料からなる熱可塑性樹
   脂基板の表面上の配線パターン形成部分を露出させるよ
   うにして前記表面上にマスキングコートを被覆する工程
   と、 前記マスキングコートの上からサンドブラスト処理を行
   って前記配線パターン形成部分を粗化する工程と、 前記配線パターン形成部分をエッチングして更に粗化す
   る工程と、 前記エッチングを行う前または後に前記マスキングコー
   トを剥離する工程と、 粗化した前記配線パターン形成部分にめっきを施す工程
   とからなる印刷回路基板の製造方法。