JPH0287589A - 両面フレキシブルプリント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１ 本発明は両面に金属導体を備えた両面フレキシブルプリ
ント回路基板の製造方法に関する６「従来の技術Ｊ 近年、電子機器の極薄軽小化、高密度化にともない、フ
レキシブルプリント回路基板の極薄軽小化、高密度化が
要求されており、特に、電子機器のデイスプレィ、サー
マルベツドなどでは、これらの端末接続を中心として、
フレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）の高密度微細
化が展開されている。

ちなみに、高密度微細パターンでは、パターン本数を５
〜１０本／ｒｎｍとしたり、それ以上とする要求も生じ
ている。

これらの要求に対し、電子機器の分野においては、両面
フレキシブルプリント回路基板が、片面フレキシブルプ
リント回路基板に代わるものとして技術的に検討されて
いる。

両面フレキシブルプリント回路基板としては、プラスチ
ックフィルムの両面に厚さ３５ｐｍ、１８μｍなどの導
体層を備えたものが一般的であり、そのプラスチックフ
ィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポ
リイミド（ＰＩ）等からなり、その導体層は、接着剤を
介してプラスチックフィルム表面に張り合わされた電解
銅箔、圧延銅箔とか、物理的金属蒸若手段（ＰＶ［））
　、電気化学的金属被覆手段を介してプラスチックフィ
ルム表面に直接形成された金属導体等からなる。

ところで、特開昭８１−４７０１５号公報に開示された
発明では、物理的金属蒸着手段と電気化学的金属被覆手
段とを併用して、プラスチックフィルム表面に導体金属
（導体層）を形成しており、当該先行技術の場合は、導
体層として極薄の銅箔を形成することができるので、既
成の技術よりも望ましいとされている。

すなわち、既成の技術によるフレキシブルプリント回路
基板では、ｆｉ４箔をエツチングする際のサイドエッチ
等に起因し、シャープでファインな回路を得ることがで
きず、パターンライン数も３〜５木／ｌｌｌｆｆ１程度
のレベルにとどまるが、上記先行技術によるフレキシブ
ルプリント回路基板では、導体層として１〜９ｇｔｓの
極薄銅箔が形成されるので、かかる問題が起こりがたい
。

こうして作製された両面フレキシブルプリント回路基板
には、その両面に電源系、アース系の回路パターン、信
号系の微細回路パターンなどが形成され、ＬＳｌ、抵抗
、その他の素子が実装される。

上述した通り、先行技術による両面フレキシブルプリン
ト回路基板は、導体層たる銅箔が１〜９ルｍと極薄であ
る。

極薄導体層（銅箔）は、微細回路パターン（信号伝送ラ
イン）として最適であり、設計に際してのライン引き回
しも容易であるが、電源系、アース系に対しては、電流
容量がとれない。

ｒ発明が解決しようとする課題Ｊ 上述した先行技術の対策として、接着剤を介して片面に
銅箔型の金属導体が張り合わされた安価で利用価値の高
い回路基板、すなわち、片面フレキシブルプリント回路
基板を活用し、その回路基板の残る片面に、スパッタリ
ング、電解メツキなどの手段を介して緻密で密着性のよ
い、かつ、グレインサイズの均一な金属導体（導体層）
を形成することが提案できる。

しかし、かかる手段をしても、つぎのような問題が生じ
る。

たとえば、片面フレキシブルプリント回路基板における
プラスチックフィルムの残る片面に、スパッタリング法
の手段を介して、極薄の金属導体を直接形成するとぎ、
その際の輻射熱により基板の温度が２００℃もの高温に
上昇し、その結果、ペース材たるプラスチックフィルム
ばかりか、既設の銅箔（金属導体）を接着している接着
剤までも軟化変形してしまい、当該銅箔とプラスチック
フィルムとの密着性が阻害されたり、基板の変形や寸法
変化が生じる。

電解メツキ手段を介してプラスチックフィルム表面に極
薄の金属導体を形成する場合も、金属導体とプラスチッ
クフィルムとの密着性が悪い、メツキ析出の初期成長過
程に大きく依存する当該金属導体の表面が粗くなる、薄
膜であるにも拘らず耐屈曲性が良好でない、パターン形
成に際してファインピッチに仕上げることができないな
ど、種々の問題が生じる。

本発明は上述した課題に鑑み、金属導体とプラスチック
フィルムとの密着性、基板の耐屈曲性、基板寸法などを
阻害することのない、しかも、相対的に電気容量の大き
い回路パターン、微細回路パターンなどを満足に形成す
ることのできる両面フレキシブルプリント回路基板の製
造方法を提供しようとするものである。

「課題を解決するための手段」 本発明に係る両面フレキシブルプリント回路基板の製造
方法は、所期の目的を達成するため、プラスチックフィ
ルムの片面に接着剤を介して厚さ１８μｍ以上の金属箔
導体が張り合わされた片面フレキシブルプリント回路基
板を用意し、当該片面フレキシブルプリント回路基板に
おけるプラスチックフィルムの残る片面に、物理的金属
蒸着手段を介して厚さ０．１〜０．５μｍの金属導体膜
を形成し、さらに、その金属導体膜の上に、電気化学的
金属被覆手段を介して厚さ１〜１０ＪＬｍの金属導体層
を形成することを特徴とする。

「作用Ｊ 本発明方法の場合、プラスチックフィルムの片面に接着
剤を介して厚さ１８ｐｍ以上の金属箔導体が張り合わさ
れたものを、片面フレキシブルプリント回路基板として
使用する。

かかる片面フレキシブルプリント回路基板を使用する理
由は、これが安価であるほか、当該回路基板の金属箔導
体が厚さ１８ｐｍ以上であることにより、電気容量の大
きい回路パターンを容易に形成することができるからで
ある。

上記片面フレキシブルプリント回路基板において、その
プラスチックフィルムの残る片面には、はじめに、物理
的金属蒸着手段を介して金属導体膜を形成する。

物理的金属蒸着手段を介して形成される金属導体膜の厚
さが０．１　ｇｒｓ未満であると、その金属導体膜がピ
ンホールの多い不均一なものになり、当該金属導体膜上
に形成される金属導体層の下地材にもならない。

物理的金属蒸着手段を介して形成される金属導体膜の厚
さが０．５４ｒａを越えると、金属蒸着時におけるプラ
スチックフィルムの温度が輻射熱その他により１００℃
以上に上昇し、かかる温度上昇により接着剤が軟化変形
して、金属箔導体とプラスチックフィルムとの密着性が
阻害され、基板の変形、寸法変化が生じる。

この際、プラスチックフィルムの温度上昇を抑制するの
みなら、金属蒸着速度を遅くすることで足りるが、これ
では、金属蒸着速度を遅くした分だけ生産性が低下する
。

したがって、物理的金属蒸着手段を介して金属導体膜を
形成するとき、当該金属導体膜の厚さはこれを０．１〜
０．５１Ｌｍの範囲内に設定することが必要である。

上記金属導体膜の上には、成膜速度の高い、生産性の高
い電気化学的金属被覆手段を介して金属導体層を形成す
る。

この際の金属導体層は、均一かつ緻密な金属導体膜を下
地材にしながら、所定厚さの緻密な層として強力に付着
する。

電気化学的金属被覆手段を介して形成される金属導体層
の厚さが１　ｇｒａ未満であると、これを下地にした当
該金属導体層の厚膜化が困難となってしまう。

電気化学的金属被覆手段を介して形成される金属導体層
の厚さが１０牌ｍを越えると、その下地材たる金属導体
膜の内部応力が大きくなって、基板のフレキシビリティ
が低下し、しかも、過剰な厚膜化が、パターン形成（フ
ォトエツチング）時のサイドエッチの原因となり、高密
度微細化パターンが得がたくなる。

したがって、電気化学的金属被覆手段を介して金属導体
層を形成するとき、当該金属導体層の厚さは、これを１
〜１０．ｕ＋ｗ（７）ｉ凹円に設定することが必要であ
る。

ｒ実　施　例Ｊ 以下、本発明に係る両面フレキシブルプリント回路基板
の製造方法につき、図示の実施例を参照して説明する。

第１図において、片面フレキシブルプリント回路基板１
１は、プラスチックフィルム（ベースフィルム）１２と
、そのプラスチックフィルム１２の片面に接着剤１３を
介して張り合わされた金属導体箔１４とよりなる。

プラスチックフィルム１２は、ポリエチレンテレフタレ
ー）　（ＰＥ丁）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテル
ニールケトン（ＰＥＥＫ）、ボリフェニレンサルフ。

イド（ｐｐｓ）などのプラスチックからなる。

接着剤１３は耐熱性を看する公知ないし周知の合成接着
剤からなる。

金属導体箔１４は、電解銅箔、圧延銅箔など、主に銅箔
からなるが、場合により、銀、アルミニウムなどの金属
導体からることもある。

金属導体箔１４の厚さは、１８１Ｌｍ以上である。

上述した片面フレキシブルプリント回路基板１１におい
て、プラスチックフィルム１２の残る片面には、第２図
のごとく、物理的金属蒸着手段（ＰＶＤ）を介して厚さ
０．１　μｍ以上、０．５　μｍ以下の金属導体膜１５
を形成する。

物理的金属蒸着手段（ＰＶＤ）としては、スパッタリン
グ、イオンブレーティング、イオンクラスタビームなど
が採用され、当該ＰＶＤ法を介して形成される金属導体
膜１５は、−例として、銅薄膜からなる。

上述した金属導体膜１５の上には、第３図のごとく、電
気化学的金属被覆手段を介して金属導体層１６を形成す
る。

電気化学的金属被覆手段としては、たとえば。

電解メツキ法が採用され、かかる電解メツキ法を介して
形成される金属導体層１６は、主として、銅からなるが
、当該金属導体層１６が、銀、アルミニウム、ニッケル
、クローム、あるいは、これらの合金（銅合金も含む）
からなる場合もある。

かくて、所定の工程を終えたとき、所要の両面フレキシ
ブルプリント回路基板１７が得られる。

なお、ベースフィルムたるプラスチックフィルム１２上
に、ＰＶＤ法を介して金属導体膜１５を形成するとき、
プラスチックフィルム１２と金属導体膜１５との相対密
着力をより高める目的で、酸素、アルゴン、二酸化炭素
、空気などによる低温プラズマ処理を事前に施しておく
ことがある。

第４図は、このようにして得られた両面フレキシブルプ
リント回路基板１７において、その必要な回路部をフォ
トレジストによりマスキングし、その他部をエツチング
することにより形成した両面フレキシブルプリント回路
の一例である。

第４図のごとき回路では、大電流容量を必要とする電源
系、アース系の回路パターン１８が、金属導体箔１４を
有していた片面側に形成され（例：２本／ｍｍ）、小電
流容量でよい信号系の微細回路パターン１９が、金属導
体層１６を有していた他の片面側に形成される（例：１
０本７ｍ＋ｓ）。

もちろん、微細であることを要しないならば。

金属導体箔１４を有していた片面側に、信号系の回路パ
ターンが形成されてもよく、回路パターンの幅によって
は、基板両面に形成された信号系の回路パターン相互を
、スルーホール化することができる。

つぎに、本発明方法のより具体的な実施例を以下の述べ
る。

実施例１ 第１工程として、プラズマ処理機構を備えたスパッタ装
置内に、厚さ１８μｍの銅箔を有する片面フレキシブル
プリント回路基板にッカン工業■製）をセットし、該ス
パッタ装置内を十分にパージして酸素ガスを導入した後
、ガス圧：３Ｘ１０−２Ｔａｒｔ、　ＡＣ電圧：８００
Ｖにて、上記回路基板（７）ＰＩ製プラスチックフィル
ム面（銅箔のない面）に、１０秒間、低温プラズマ処理
を施した。

第２工程として、上記スパッタ装置内を十分にパージし
てアルゴンガスを導入した後、ガス圧：３Ｘ　１Ｏ−３
Ｔａｒｒ、　ＤＣ電圧＝４００■ノ条件で、上記回路基
板の低温プラズマ処理面に向けてスパッタし、当該処理
面に厚さ０．５ルｍの銅膜を付着形成した。

第３工程として、スパッタリング後の加工品をクリーナ
１６０（メルテックスジャパン■製）にて脱脂し、水洗
し、硫酸で活性化し、さらに、水洗した後、硫酸銅メツ
キ浴中で電解メツキ族して銅膜上に厚さ５　ＪＬｒｒｒ
の銅層を形成した。

こうして得られた両面フレキシブルプリント回路基板は
、銅箔を接着している接着剤の劣化（接着ないし密着不
良）、基板の変形、寸法変化などが殆どみられなかった
。

実施例２ 第１工程として、実施例１と同じ片面フレキシブルプリ
ント回路基板を、実施例１と同様低温プラズマ処理を施
した。

第２工程として、実施例と同じ条件で、上記回路基板の
低温プラズマ処理面に厚さ０．１　ｇｔｒｒのクロム膜
を付着形成した。

第３工程として、スパッタリング後の加工品を実施例１
と同様に脱脂、水洗、硫酸活性化、水洗した後、硫酸銅
メツキ浴中で電解メツキ族してクロム膜上に厚さ９　ｇ
ｒａの銅層を形成した。

こうして得られた両面フレキシブルプリント回路基板も
、実施例１と同様に良好であった。

比較例 第１工程として、実施例１と同じ片面フレキシブルプリ
ント回路基板を、実施例１と同様低温プラズマ処理を施
した。

第２工程として、実施例１と同じ条件で上記回路基板の
低温プラズマ処理面に厚さ２　μｍの銅膜を付着形成し
たところ、当該回路基板の表面温度が２００℃以上にも
達し、銅箔を接着している接着剤が熱劣化して、良好な
両面フレキシブルプリント回路基板が得られなかった。

ｒ発明の効果Ｊ 以上説明した通り、本発明方法によると、金属導体とプ
ラスチックフィルムとの密着性、基板の耐屈曲性、基板
寸法などを阻害することのない良好な両面フレキシブル
プリント回路基板が得られるようになり、その回路基板
の両面に、相対的に電気容量の大きい回路パターン、微
細回路パターンなどを満足に形成することができるので
、電子機器の極薄軽小化、高密度化に貢献することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は本発明に係る両面フレキシブ
ルプリント回路基板の製造方法をその工程順に略示した
断面図、第４図は本発明方法により得られた両面フレキ
シブルプリント回路基板に所要の回路パターンが形成さ
れている例を略示した断面図である。 １１・・・・・・片面フレキシブルプリント回路基板１
２・・・・・・プラスチックフィルム１３・・・・・・
接着剤 １４・・・・・・金属導体箔 １５・・・・・・金属導体膜 １６・・・・・・金属導体層 １７・・・・・・両面フレキシブルプリント回路基板代
理人　弁理士　斎　藤　義　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　プラスチックフィルムの片面に接着剤を介して厚さ１
   ８μｍ以上の金属箔導体が張り合わされた片面フレキシ
   ブルプリント回路基板を用意し、当該片面フレキシブル
   プリント回路基板におけるプラスチックフィルムの残る
   片面に、物理的金属蒸着手段を介して厚さ０．１〜０．
   ５μｍの金属導体膜を形成し、さらに、その金属導体膜
   の上に、電気化学的金属被覆手段を介して厚さ１〜１０
   μｍの金属導体層を形成することを特徴とする両面フレ
   キシブルプリント回路基板の製造方法。