JPH01298791A - 立体プリント配線体の製造法 - 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、屈曲した断面を有する樹脂製の立体成形品の
表面に、プリント配線網を信頼性に優れた方法で形成す
る方法に関する。 〔従来の技術およびその問題点〕 従来、通常の電子機器は、電子部品を実装したプリント
配線板と、この配線板を支持、保護するハウジング等か
ら構成され、組み立て一体化したものであった。このよ
うな電子機器のハウジング部にもプリント配線網を効率
良く施すことが出来れば、組み立て工程の合理化が図れ
、使用するプリント配線板を少なくすることが可能とな
るものである。 このような目的に適合したものとして、最近、立体成形
品にプリント配線を施した立体プリント配線体が注目さ
れ、様々な製造法が提案されている。 それらの中で、導電性の回路パターンを表面に施した転
写フィルムを樹脂成形用金型内に挿入し、成形時に転写
し一体化する方法などの転写法、メツキ触媒入り樹脂と
触媒を含まない樹脂を二色成形することにより成形時に
樹脂表面をパターン化する方法等があるが、金型が高価
となり、又、転写法は複雑な形状には適用できないこと
などから、実際の生産には適用しにくいものとなってい
る。 そこで、従来の平面状のプリント配線板の製造において
使用されているレジストを使用する方法として、例えば
、立体成形品に回路配線パターンの陰パターンをレジス
ト膜で形成し、レジスト膜の無い部分にメツキした後、
レジスト膜を剥離す゛る方法；立体成形品に薄い金属層
を形成し、その上に回路配線パターンの陰パターンをレ
ジスト膜で形成し、レジスト膜の無い部分をさらにメツ
キした後、レジスト膜、を剥離し、フラッシュ・エツチ
ングしてレジスト膜を形成した部分の薄い銅箔を除去す
る方法；立体成形品に所望厚みの金属層を形成し、その
上に回路配線パターンをレジスト膜で形成し、エツチン
グした後、レジスト膜を剥離する方法（エツチングレジ
スト法）などのレジストを使用する方法が提案されてい
る。 しかし、成形品表面に均一にレジスト膜を形成すること
は困難であった。すなわち、従来のスクリーン印刷法や
ドライフィルムラミネート法では平面でないことから、
上記の転写法と同様の困難に直面し、別法であるスプレ
ー法、ディッピング法、刷毛塗り法等では、厚みが均一
で、かつピンホール等のない良質の薄いレジスト膜を形
成することは困難であり、信頼性の高いレジストハター
ンを得ることが困難であった。 また、得られたレジスト膜に信頼性に優れた配線パター
ンを露光する方法としては、立体成形品と雌雄関係の形
状を有する透光性、通常は透明な型に非透光性の配線パ
ターンを施した立体マスクを密着させ露光する方法が開
示されているが、該立体マスクと立体成形品との寸法誤
差は避けられないものであり、立体成形品の露光用光線
に対して平行或いは斜め方向にある露光面に効率よく配
線網パターンを露光することは困難であった。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、屈曲した断面を有する立体成形品に信頼
性に優れた立体プリント配線網を効率良く形成した立体
プリント配線体を製造する方法について鋭意検討した結
果、フォトレジストを電着塗装して比較的薄く均一なレ
ジスト層を形成すること、更に立体マスクとして透光性
でかつ光散乱層を設けたものを使用する方法を見出し、
これに基づいて本発明を完成した。 すなわち、本発明は、屈曲した断面を有する立体成形品
の表面に金属層を形成し、フォトレジスト層を形成して
露光・現像した後、エツチングす　・る立体プリント配
線体の製造法において、該金属層の厚み８〜７５１とし
、厚み５〜３０−のフォトレジスト層を電着塗装により
形成し、該立体成形品と雌雄関係の形状を有する透光性
の型に非透光性の配線パターンを施し、かつ、内部に光
散乱層を有する立体マスクを密着させ露光することを特
徴とする立体プリント配線体の製造法であり、より好ま
しくは、該フォトレジスト層の厚みが７〜１５即とする
こと、該金属層の厚みが８〜３５ρとすること、入射光
線に垂直な露光面の光線強度が、光散乱層のない場合の
強度の５〜８０％の範囲である５こと、入射光線に平行
な露光面の散乱光強度が、光散乱層のない場合の入射光
線に垂直な露光面の光線強度の５〜８０％の範囲である
こと等により極めて好適に達成されるものである。 本発明の屈曲した断面を有する立体成形品とは成形材料
としてポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエー
テルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリ了
りレート等の耐熱性エンジニアリングプラスチックス、
もしくはフェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、これら樹脂の２種以上
を併用してなる樹脂組成物やこれら樹脂を主成分とする
樹脂組成物、さらにガラス繊維その他の繊維質補強基材
、無機充填剤などを適宜併用してなるものなどのハンダ
耐熱性を有する樹脂が好ましいものとして例示され、こ
れら樹脂を用いて射出成形、圧縮成形成いはトランスフ
ァー成形等の方法で製造した立体成形品であり、通常、
ハウジングなどの製品そのものの一部となるもの、コネ
クター、その他の部品形状を有するものである。 上記の立体成形品の表面に、金属層を形成する方法とし
ては、均一な金属層が形成される方法であれば特に限定
はなく、金属箔の接着、金属の蒸着、無電解メツキ、そ
の他種々の方法が挙げられるが、通常、予め成形品の表
面を活性化し、銅、ニッケル等を無電解メツキし、所望
に応じて電解メツキする方法や金属を蒸着し、所望によ
り電解メツキなどで厚くする方法などが好ましく、金属
層の厚みとしては、通常８〜７５ｐ、好ましくは８〜３
５ρの範囲である。 この金属層の上にフォトレジスト層を電着塗装により形
成する。フォトレジストの電着塗装の方法は、電極を備
えた槽に、イオン性のフォトレジスト溶液を入れ、表面
に金属層を形成した立体成形品の金属層の所定の１乃至
複数箇所に他方の電極を接触させたものを浸し、直流電
流を通じることによって、レジスト膜を通常厚さ５〜３
０虜、好ましくは７〜１５μｍの範囲で析出させる方法
を用いる。ここにフォトレジスト層が５ρ未満ではレジ
スト層に欠陥が入る場合が生じ、又、３０１を超えると
本発明の立体マスクを装着し、露光するときに、散乱光
の入射角度の関係から得られる配線網パターンにボヤヶ
などが生じ易くなるので好ましくない。 電着塗装用のフォトレジストとしては、露光部が硬化す
るネガタイプと露光部が可溶性となるポジタイプとがあ
り、いずれも使用可能であるが、穴内壁などの通常露光
の困難な部分にも導体金属層を必要とするプリント配線
を形成する場合にはポジタイプを選択するのが好ましい
。 上記のフォトレジスト層の電着塗装法によれば電着され
たフォトレジスト層は電気抵抗が大きいために、フォト
レジスト層が厚くなるに従って急速に電気抵抗が大きく
なるので電圧を適度に制御することにより、立体成形品
の表面の金属層上の凹凸部、穴、その他の形状に余り関
係せずに、全面に一定の厚みの均一膜を形成することが
可能である。 本発明の立体マスクとは、該立体成形品と雌雄関係の形
状を有する透光性の型に非透光性の配線パターンを施し
、かつ、内部に光散乱層を有するものである。 本発明の立体マスクは、上記の要件を満たす方法であれ
ば、光散乱層を有する透光性のブロックから機械加工に
より製造する方法、立体成形品に透光性の注型用樹脂に
光散乱剤を分散させたもの（気泡の場合には、注型用材
料を撹拌し、気泡を分散させたもの或いは発泡剤を混合
したもの、その他の場合には散乱剤を混合したもの）を
注ぎ込み硬化させる方法など特に限定はないが、注型法
が作業性の点から好ましい。また、入射光線に垂直な露
光面の光線強度が、光散乱層のない場合の強度の５〜８
０％の範囲とし、更に、入射光線に平行な露光面の光線
強度が、光散乱層のない場合の入射光線に垂直な露光面
の光線強度の５〜８０％の範囲から選択するのが、入射
光線に垂直な露光面と平行或いは斜めな露光面との露光
のバランスの点から好ましい。 ここに、本発明の立体マスクを製造する材料としては、
透光性のシリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂
、不飽和ポリエステル樹脂などの注型用の樹脂が例示さ
れ、これらの中でシリコーン樹脂が、離型性、着脱の容
易さなどの点などからこのましい。 光散乱層とするための光散乱剤としては、上記の立体マ
スク製造用の材料と屈折率が異なり、光の吸収反射ロス
の小さいものが好ましく、このような材料であれば特に
限定されないが、具体的には気泡、炭酸カルシウム、硫
酸バリウム、石英ビーズ、アクリル、ポリスチレンなど
のポリマービ−ズ、表面にアルミニウム、銀などを被覆
したガラスピーズなどが例示され、光散乱剤粒子の大き
さとしては、数十マイクロメーター以下のものがパター
ンの歪みを生じないので好ましい。 以上、詳細に説明した方法により本発明の立体プリント
配線体が製造されるものであるが、理解を容易とするた
めに、添付の図面により本発明の好ましい態様の一例を
説明する。 第１図は、本発明の方法により立体プリント配線体の斜
視図であり、第２図は、第１図のＡ−Ａ断面に於ける立
体プリント配線体の断面図、第３図は第１図の立体プリ
ント配線体の製造工程の断面の模式図を示すものである
。 第１図およびそのＡ−Ａ断面の断面図である第２図にお
いて、プリント配線網は、水平な底面の他に、第２図に
示す垂直面であるＢおよび斜め面であるＣの部分にも形
成されたものである。 又、第３図は、第１図の立体プリント配線体の製造法を
第２図の断面図を例にとって説明したものであり、ａ、
ｂ及びＣは立体成形品の全面に金属層を形成したフォト
レジストを電着法で形成する工程であり、ｄＳｅ及びｆ
は立体成形品を用いて本発明の光散乱層を有する立体マ
スクを製造する工程を示したものである。また、ｇ、ｈ
及びｉは上記で得た電着法フォトレジスト付の成形品と
光散乱層を有する立体マスクを用い、露光・現像し、エ
ツチング、レジスト剥離により本発明の立体成形品を製
造する工程を示したものである。 第３図のａｚｉは、それぞれ、 ａ：樹脂製の立体成形品〔１〕。 ｂ：ａの立体成形品１の全面を適宜表面粗化処理した後
、その全面に無電解メツキ、更に必要に応じて電解メツ
キにより銅等の金属層〔２〕を形成したもの。 Ｃ：金属層２の全面に本発明の電着法によりフォトレジ
スト層〔３〕を形成したもの。 ｄ：ａの立体成形品１に立体マスク着脱用の「ツバ」部
分を注型するための枠〔５〕を取りつけた後、光散乱剤
を配合した樹脂〔４〕を注型したもの。 ｅ：ｄの上にさらにツバとする部分を光散乱剤を配合し
ていない樹脂〔６〕を注型したもの。 ｆ：ｅで得た立体マスクに、所望のプリント配線パター
ン〔７〕を非透光性の材料で描いたもの。 ｇ：工程Ｃで得たフォトレジストを電着したものに、工
程ｆで得た本発明の立体マスクを嵌め込んで露光する状
態を示すもの。 ｈ：露光・現像してプリント配線パターン状のレジスト
膜〔８〕を形成した状態を示すもの。 ｉ：ｈで得たレジスト形成品をエツチングし、レジスト
を剥離して銅箔

〔９〕によるプリント配線体とした状態
を示すものである。 以上、図面を用いて本発明の詳細な説明したが、本発明
は、金属層を形成した立体成形品の上に電着法でフォト
レジスト層を形成すること、このフォトレジスト層を露
光・現像してレジストパターンを得るために光散乱層を
形成した立体マスクを使用することを除き、例えば立体
成形品とし。 て、更にスルーホールなどを有するものを使用すること
、通常の平面レジストパターンと同様の部分を持つこと
、その他種々の変更が当然にできるものである。 〔実施例〕 以下、実施例及び比較例により本発明の詳細な説明する
。 実施例１ ■、立体成形品の製造及びその表面の金属化ポリサルホ
ン樹脂（商品名、ＵＤＥＬ　　３０％ガラス繊維人、日
産化学工業Ｑ菊製）を用い、射出成形により、外形　６
０　Ｘ　５０　Ｘ　２０ｍｍの成形品を得た。 上記で得た立体成形品表面を、公知方法により無電解メ
ツキして、表面全面を２０−の厚さの銅で被覆した。 ■、フォトレジストの電着 アニオン性ポジタイプの電着レジスト　（日本ペインｔ
＠Ｊｍ、フォ）Ｅ口Ｐ−１０００）を電着槽に満たし、
上記の立体成形品の銅箔に電極を取りつけたものを入れ
、直流定電圧定電流電源を用い、５０ｍＡ／ｄｍ″とな
るように定電流制御し、電着時間３分間でフォトレジス
ト層を１０Ｊｓの厚さで被覆した。 ■、立体マスクの製造 他方、■で得た立体成形品の上端から横及び高さ方向に
１０＋＋＋ｍはみ出した枠を取りつけた後、下記の室温
硬化型の２液性高年度シリコーン樹脂（Ａ）を用い、該
樹脂を１０分間撹拌混合して気泡が十分に分散したもの
とした後、これを■で得た立体成形品の上端（２０ｍｍ
）まで流し込み、室温で一晩放置して硬化した後、さら
に気泡の入っていない同様のシリコーン樹脂を更に１０
ｎ＋ｍ流し込み、−晩装置して硬化させた。 （Ａ）、２液性高粘度シリコーン樹脂 次に、上記で得たシリコーン成形体の所望の立体面にカ
ーボンブラック配合の非透光性シリコーン樹脂を用いて
所定の配線網パターンを描画し、硬化させて立体マスク
とした。 上記で得た立体マスクの入射光線に垂直な露光面の光線
強度は入射光線量の約２０％、入射光線に平行な露光面
の光線強度は入射光線量の約１９％であった。 ■、立体プリント配線体の製造 上記の■で得たフォトレジスト層付の立体成形品に、■
で得た立体マスクを密着させ、立体マスクの上面から紫
外線露光し、立体マスクを取り除き現像した。 ついで、公知の塩化第二鉄タイプのエツチング剤を使用
して、露出部銅層をエツチング除去し、残存レジストを
剥離して立体プリント配線体を得た。 この立体プリント配線体のプリイト配線網について寸法
精度を測定したところ　±３０ρ以内であり、極めて良
好なものであった。 実施例　２ 実施例１において立体成形品として、ポリエーテルイミ
ド樹脂（商品名；　ＩＩＬＴＥＭ　２０％ガラス人、Ｇ
Ｅ社製）を使用したものを用いる他は同様とした。 この立体プリント配線体のプリント配線網について寸法
精度を測定したところ　±３０虜以内であり、極めて良
好なものであった。 実施例　３．４ 実施例１において、立体マスク製造に使用する材料とし
て、下記（Ｂ）を用いて製造した他は同様とした。 （Ｂ）、シリコーン樹脂 上記で得た立体マスクの入射光線に垂直な露光面の光線
強度は入射光線量の約２５％、入射光線に平行な露光面
の光線強度は入射光線量の約２２％であった。 この立体プリント配線体のプリント配線網について寸法
精度を測定したところ　±３０ρ以内であり、極めて良
好なものであった。 比較例　１．２ 実施例１において、レジスト層の形成を液状レジスト（
東京応化工業側部、０Ｐ−２）を用いディッピング及び
刷毛ぬりによりそれぞれ行った。 この結果、いずれの場合も角の部分に液溜を生じたため
、これらの部分には所定の回路パターンを形成すること
は不可能であった。 比較例　３ 実施例１において、立体マスクとして気泡を形成してい
ないシリコーン樹脂組成物製のものを使用する他は同様
とした。 その結果、側面（入射光線に平行部分、第１図のＢの部
分）は露光が実質的になされず、また斜め部分（入射光
線に対して斜め部分、第１図のＣの部分）についても露
光不良の部分が生じ良好な立体プリント配線体を得るこ
とは出来なかった。 〔発明の作用および効果〕 発明の詳細な説明および実施例、比較例から明らかなよ
うに、本発明のレジスト膜の形成方法並びに散乱層をも
った立体マスクを使用する方法によれば、所望の面に精
度の高い配線パターンを入射光線に対して、垂直乃至平
行面のいずれにも容易に形成することが出来るので、実
用性の高い立体プリント配線体を供給可能とするもので
あり、その工業上の意義は極めて高いものであることが
理解される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法により立体プリント配線体の斜
視図であり、第２図は、第１図のＡ−Ａ断面に於ける立
体プリント配線体の断面図、第３図は第１図の立体プリ
ント配線体の製造工程の断面の模式図を示すものである
。 特許出願人　　三菱瓦斯化学株式会社 代理人　弁理士（９０７０）　　手掘　貞文第　　１Ｕ
２Ｊ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　屈曲した断面を有する立体成形品の表面に金属層を
   形成し、フォトレジスト層を形成して露光・現像した後
   、エッチングする立体プリント配線体の製造法において
   、該金属層の厚み５〜７５μｍとし、厚み５〜３０μｍ
   のフォトレジスト層を電着塗装により形成し、該立体成
   形品と雌雄関係の形状を有する透光性の型に非透光性の
   配線パターンを施し、かつ、内部に光散乱層を有する立
   体マスクを密着させ露光することを特徴とする立体プリ
   ント配線体の製造法。 ２　該フォトレジスト層の厚みが７〜１５μｍである請
   求項１記載の立体プリント配線体の製造法。 ３　該金属層の厚みが８〜３５μｍである請求項１記載
   の立体プリント配線体の製造法。 ４　該立体マスクの入射光線に垂直な露光面の光線強度
   が、光散乱層のない場合の強度の５〜８０％の範囲であ
   る請求項１記載の立体プリント配線体の製造法。 ５　該立体マスクの入射光線に平行な露光面の散乱光強
   度が、光散乱層のない場合の入射光線に垂直な露光面の
   光線強度の５〜８０％の範囲である請求項１記載の立体
   プリント配線体の製造法。