JPH01312891A - 立体成形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〕 この発明は、立体成形印刷回路基板の製造方法に関し、
詳しくは、立体形状を有し、その立体面に印刷回路を有
する成形基板を製造する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、電子部品の製造および実装技術において、部品の
小型化あるいは複合化等を目的として、立体形状を有す
る成形基板の立体面に印刷回路を形成することが要求さ
れるようになってきた。

従来、上記のような立体成形印刷回路基板を製造する方
法としては、例えば、合成樹脂の射出成形等によって製
造された成形基板に対して、成形基板の立体面に銅箔を
接着して導体金属層を形成した後、適宜エツチング手段
によって不用部分を除去して印刷回路を形成する方法が
ある。しかし、この製造方法は、立体面への銅箔の接着
が難しく、銅箔と基板との一体性が劣り剥がれ易いとい
う欠点がある。

成形基板と導体金属との一体性を良好にするためには、
メツキ法によって導体金属層を形成する方法があるが、
この方法の場合、成形基板が非導電性であるので、立体
面に適宜下地処理や活性化処理を施した後、無電解メツ
キを行い、その上に電解メーＩキで充分な厚さの導体金
属層を形成する必要があり、工程が複雑になるとともに
、各処理工程においで、立体面を構成する各面によって
、品質のハラ・ツキやムラが生じ易く、印刷回路の品質
が劣く）問題もある。

上記のよ・）な従来法の欠点を解消する方法として、例
えば、特開昭６１−２８８４８９号公報に開示された方
法がある。この方法は、基板を成形する際の成形金型の
表面に、予め、導体金属からなる印刷回路バタ・−ンを
形成しておき、基板の成形と同時に、成形基板の表面に
印刷回路パターンを転写するというものである。この方
法によれば、成形樹脂の硬化と同時に、印刷回路が成形
基板に接合−体化されるので、印刷回路と成形基板の一
体性に優れている。

第１０図には、上記した方法の一例を示しており、一対
の成形金型のうち、片方の成形金型１の垂直面および水
平面にわたって、印刷回路パターンに対応する空所２ａ
を有するマスク層２を形成し〔工程（ａｌ）、マスク層
２の空所２ａにメツキ法等の手段で金属導体からなる印
刷回路３を形成し〔工程（ｂｌ）、この成形金型１と相
手側成形金型１′を用いＣ成形基板５を成形し〔工程（
Ｃ１）、垂直面および水平面からなる立体面に、印刷回
路３が設けられた成形基板を製造するものである。この
方法は、マスク層２を成形金型１に固定しておき、前記
（ａ）から（Ｃ）の各工程を繰り返すことによって、マ
スク層２を反復使用できるので、印刷回路３の形成を能
率的に行える。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前記文献および第１Ｏ図に示す先行技術の場
合、成形金型から成形基板を型外しする際に、微細な印
刷回路パターンを破損し易いという問題がある。すなわ
ち、第１１図に示すように、成形基板５の型外しの際に
は、印刷回路３を、それまで接合されていた成形金型Ｉ
から、成形基板５とともに引き剥がすことになるので、
マスク層２を残したままで成形を行うと、垂直面では、
成形金型１側に残るマスク層２と印刷回路３とを無理や
り引き剥がすことになり、印刷回路３が破損し易い。

そこで、この発明の課題は、上記した従来技術の問題点
を解消し、成形基板と印刷回路との一体性に優れるとと
もに、印刷回路の破損が生じず、品質性能に優れた立体
成形印刷回路基板を製造する方法を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この発明は、以下の工程を行
うようにしている。

（４）成形金型のキャビィティ面のうち、基板の印刷回
路形成面に対応する立体面全体に導体金属層を形成する
工程。

（Ａ）導体金属層が露出する成形キャビィティ内で基板
の成形を行い、成形基板の印刷回路形成面全体に導体金
属層が接合一体化された状態で、成形基板を導体金属層
とともに成形金型から型外しする工程。

（０印刷回路形成面の導体金属層を、回路パターンにし
たがってエツチング除去して印刷回路を形成する工程。

〔作　　　用〕

成形金型のキャビィティ面のうち、基板の印刷回路形成
面に対応する面に、従来のようにパターン化された微細
な印刷回路を形成するのでなく、全面に−様な導体金属
層を形成しておくことによって、成形基板の型外しの際
には、平滑で充分な面積のある導体金属層を成形金型か
ら分離するので、導体金属層が破損したり、一部が成形
金型側に残ってしまうようなことはない。

こうして、成形基板に導体金属層を一体化した後、導体
金属層を回路パターンにしたがってエツチング除去して
印刷回路を形成するので、従来法のように印刷回路が破
損する可能性はまったくなく、また、成形基板の成形工
程で印刷回路が変形したり破損する心配もなくなる。

（実　施　例〕 ついで、この発明を、実施例を示す図面を参照しながら
、以下に詳しく説明する。第１図〜第９図は、順次製造
工程にしたがって、各工程を模式％式％ まず、第１図は、成形金型１０に導体金属層３０を形成
する工程である。成形金型１０は、５ＬＩＳ３０４ステ
ンレス、チタン等の、通常の成形金型と同様の金属材料
からなり、製造する成形基板の立体面に対応して、例え
ば、垂直面と水平面等が組み合わせられた立体面を備え
ている。導体金属層３０は、Ｃｕ、　Ｎｉ、　Ａｕ等の
通常の回路形成用溝・体金属材料からなり、成形金型１
０の成形キャビィティ面のうち、基板の印刷回路形成面
に対応する面全体に、電解メツキ等の通常の膜形成手段
によって、−様な厚さになるように、導体金属層３０が
形成される。導体金属層３０の厚さは、通常の印刷回路
と同様に適宜設定され、例えば、電解Ｃｕメツキを３５
μ■程度の厚さに形成する。成形金型１０は導電性を有
する金属であるので、非導電性樹脂基板に対するメツキ
法のような下地処理等は不要であり、電解メツキによる
導体金属層３０の形成が簡単かつ能率的に行える。

第２図に示すように、導体金属層３０が形成された成形
金型１０を、トランスファー成形用の成形装置に取り付
ける。成形装置は、上記成形金型１０の導体金属層３０
が形成された面と、これとは別の成形金型１１の内面と
によって、基板の外形に相当する成形キャビィティ１３
が構成されるようになっており、成形金型１０の背面を
構成する背部金型１２と前記別の成形金型１１とを型締
めする。

この状態で、成形キャビィティ１３内にエポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂等の基板材料用成形樹脂を導入してト
ラスファー成形を行えば、成形キャビィティ１３の形状
に対応する成形基板が成形されるとともに、成形基板の
立体面に導体金ｍＮ３０が一体化される。トランスファ
ー成形の成形条件としては、例えば、エポキシ樹脂を用
い、成形圧力１５０に＋ｒ／ｃａｌ、金型温度１６０　
”　、成形時間３分で実施され、またポリエステル樹脂
を用い、成形圧力１５０ｋｇ／ｃ＋Ｊ、金型温度１３０
°、成形時間３分で実施される。成形基板が硬化した後
、導体金属層とともに成形基板を、成形金型１０等の成
形装置から型外しする。

第３図には、こうして製造された成形基板５０を示して
いる。成形基板５０には、印刷回路を形成するための立
体面全体に導体金属層３０が一様に形成されており、導
体金属層３０と成形基板５０とは、成形樹脂の硬化と同
時に接合されるため、充分な接合力をもって一体化され
ている。

次に、第４図に示すように、成形基ｉ５０の導体金属層
３０の表面全体にエツチング用のレジスト層２０を形成
する。レジスト層２０は感光性樹脂フィルムを、導体金
属層３０の立体面に沿って貼付するか、または液状感光
性樹脂を塗布することによって形成される。

次に、レジスト層２０を所望の回路パターンにしたがっ
て除去する。第５図は、レジスト層２０の除去に用いる
マスキングフィルム６０を示しており、可撓性の合成樹
脂フィルム等からなり、全体が透明６１で、回路パター
ンに対応する個所６２のみが遮光性を有するようになっ
ている。このマスキングフィルム６０も、通常の印刷回
路形成用の材料と同様のものが使用できる。

第６図に示すように、マスキングフィルム６０でレジス
ト層２００表面を覆い、紫外線露光した後、適宜現像処
理を行うことによって、第７図に示すように、マスキン
グフィルム６０の透明個所６１に相当する部分のレジス
ト層２０が除去され、回路パターン個所６２に相当する
個所のレジスト層２０のみが残る。

次に、適宜エツチング処理液等を用いて、レジスト層２
０で覆われていない部分の導体金属層３０をエツチング
除去すると、第８図に示すように、印刷回路に相当する
部分の導体金属層３１のみがレジスト層２０とともに残
る。その後、レジスト層２０を除去してしまえば、第９
図に示すように、立体面に導体金属層からなる印刷回路
３１が形成された成形基板５０が製造される。

上記した製造方法において、成形基板５０の材質および
形状は、前記した実施例以外にも、用途に応じて、通常
の立体基板と同様の各種合成樹脂材料あるいは形状に自
由に変更することができる。成形基板５０の成形方法は
、トランスファー成形、射出成形等、通常の成形基板の
製造に採用されている成形方法で実施できる。また、成
形基板５０をアルミナ等のセラミックスからなるもので
実施することもできる。但し、セラミック基板の場合に
は、前記した製造工程のほかに、焼成工程等、セラミッ
ク基板の製造に必要な適宜工程が追加されるとともに、
導体金属層３０等の材料もセラミック基板に適当な材料
に変更される。

成形金型１０に導体金属層３０を形成する方法としては
、前記した電解メツキ法が作業が簡単で製造能率が良く
好適であるが、その他、非電解メツキ法や導体金属箔を
貼付する方法等、通常の回路形成方法で採用されている
、各種の金属導体層形成手段に変更することもできる。

なお、何れの方法でも、導体金属層３０と成形金型１０
との接合力が、成形金型１０の取り扱いや成形工程中に
、導体金属層３０と成形金型１０とが剥離しないととも
に、成形基板５０の型外しの際には、導体金属層３０が
成形金型１０から確実に分離できる程度に形成できるも
のが好ましい。

導体金属ｆｆ１３０と成形基板５０とは、成形樹脂の硬
化と同時に一体化するので、特別な接合手段を用いなく
ても充分な接合力を発揮できるが、成形樹脂の材質によ
って接合力が変わるので、接合力に劣る成形樹脂を用い
る場合には、成形金型１０に形成された導体金属層３０
の表面に適宜接着剤を塗布しておけば、成形樹脂の材質
にかかわらず、成形基板５０と導体金属層３０との接合
力を充分に高めることができる。なお、従来法のように
、成形金型の表面に印刷回路を形成する方法では、形成
された微細な印刷回路の上のみに接着剤を塗布すること
は不可能なので、接着剤による接合力の増強はできない
。

導体金属層３０を回路パターンにしたがってエツチング
除去する方法としては、前記した感光性レジスト層２０
を用いる方法が、立体面に設けられた導体金属層３０か
ら印刷回路を高精度で能率良く形成するのに好適である
が、その他、通常の印刷回路形成方法で採用されている
各種のエツチング方法を通用することも可能である。

なお、エツチングレジストの形成方法も、前記したフィ
ルムの貼り付けによる方法に限定されるものでなく、例
えばレーザーリソグラフィ等、任意の方法で実施できる
。

〔発明の効果〕

以上に説明した、この発明にかかる立体印刷回路基板の
製造方法によれば、成形金型のうち、成形基板の印刷回
路形成面に相当する立体面全体に導体金属層を形成した
状態で、成形基板の成形を行うので、導体金属層と成形
金型の接触面が平滑で引っ掛かりや凹凸がなく、成形基
板を導体金属層とともに成形金型から型外しする際に、
導体金属層を成形金型からスムーズに分離できる。その
後、成形基板の表面の導体金属層を、通常の回路形成手
段によって所望の回路パターンにエツチング除去して印
刷回路を形成するので、従来法のように、成形基板の型
外しの際に印刷回路が破損するという問題が完全に解消
される。

しかも、導体金属層と成形基板とは、成形樹脂の硬化と
同時に一体化されているので、成形基板を製造してから
、その上に導体金属層を形成する方法に比べ、はるかに
能率的に導体金属層を形成できるとともに、導体金属層
と成形基板との一体性も極めて高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図および第６図〜第９図はこの発明にかか
る実施例の製造工程を順次示す断面図、第５図はマスキ
ングフィルムを示す斜視図、第１０図は従来例の製造工
程図、第１１図は面図の要部拡大図である。 １０・・・成形金型　３０・・・導体金属層　５０・・
・成形基板 代理人　弁理士　　松　本　武　彦 第１　図 第２図 ３０　　　　　　、．１１ ｏ１２ 第３図 第４図 第６図 第５図 第７図 第８図 釦 第９図 ５゜ 第１０図 （ａ） 手続ネ市正書：（自効

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　立体面に印刷回路を備えた成形基板を製造する方法
   であって、以下の工程からなることを特徴とする立体成
   形印刷回路基板の製造方法。 （Ａ）成形金型のキャビィティ面のうち、基板の印刷回
   路形成面に対応する立体面全体に導体金属層を形成する
   工程。 （Ｂ）導体金属層が露出する成形キャビィティ内で基板
   の成形を行い、成形基板の印刷回路形成面全体に導体金
   属層が接合一体化された状態で、成形基板を導体金属層
   とともに成形金型から型外しする工程。 （Ｃ）印刷回路形成面の導体金属層を、回路パターンに
   したがってエッチング除去して印刷回路を形成する工程
   。