JPH04503532A - 基板上に微細な回路パターンを形成する装置 - 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】 微細な間隔をあけて配置した細線により接続配線を形成する方法及び装置。

発明の背景。

３１９分１１ 本発明は、電子回路実装のための間隔をあけて配置した細線による接続部細線の 製作のための方法と装置に関する０本発明は、特に、間隔をあけて配置した細線 から成る相互接続部を必要とするプリント基板（ＰＣＢ）、テープ自動化接着、 （ＴＡＢ）、並びに、その他の電子装置に適合する。

ＰＣＢ類の技術的内容は、３つの局面に基づく：電子回路の密度、層の数、及び 、基板の積層に使われる材料の品質である０本発明は、第１の局面、即ち、基板 の密度に関係する。

密度は、電気的作動素子の相互間距離と基板の単位面積当たりのそれらの数によ って決められる。基板上の電気素子の大部分を構成する要素は、銅製の導体線で ある。従って、ＰＣ強くなってきており、将来も続くであろう０本件に関する幾 つかの記事がある。１９８８年５月の一二ＬｑＩｊシー誌の「小さくなる半導体 」という記事の中で、アール・ダブリュー・アリソン　ジュニア（Ｒ，Ｗ、Ａ１ １ｉｓｏｎ、　Ｊｒ、）　、その他の者達は、「−貫して小さくなるＩＣ線の幅 は、包装・基板インターフェース上で為される事になる接続の数を増やしている 。これらは、ＰＣＢ線の密度に於ける増大と、基板に於ける層の数の増大とを必 要とする」と述べている。この分野に於ける多くの権威者達と同様に、２百万本 の線のあるＰＣＢが、１９９０年代初期には業界で標準になろうと彼らは結論付 ける。

「ブ１ント　ロ　１　の１９８７年６月号、第１０巻、ＮｃＬ６の３７−４４ペ ージの中で、「細線技術ニドライ・プラズマ処理の影響」と題するアール・ディ ー・ルス）　（ＲｏＤ、Ｒｕ５ｔ）の書いた記事は、回路基板回路製作に関して 、ドライ・プラズマ処理が湿式化学的工程に取って代わる事を論じている。

ルストが注目した問題点の一つは、一定形式以下の細線描写の生成に対する必要 性である。写真印刷解決法は、これらの描写を生成するに当たって限界ある工程 ではなく、むしろ、現像、エツチング、或いは、鍍金のそれに引き続く工程が限 界のある工程であるとルストは述べている。

従来のプリント回路基板は次の方法で製造されている：この工程は、まづエポキ シと銅のラミテートを熱と圧力により接合する事から成り立つ。エポキシ・ラミ ネートは、それが機械的支持を生ずるので、銅製のラミネートよりもずっと厚い 。熱と圧力を加えるので、エポキシは柔らかくなり、銅製のラミネートに接着す る。銅の表面は化学的に処理されるか、或いは、樹枝状処理で電気化学的に処理 され、その両方は、顕微鏡的規模でギザギザの表面を生じ、それが接着を促進す る。

フォト・レジスト（感光性レジスト）が、次に、銅表面に加えられる。液体フォ ト・レジストの適合は、最近「乾式」フォト・レジストの方法に取って代わられ た。乾式フォト・レジスト技術に於いては、フォト・レジスト・フィルムが再び 熱と圧力によって銅の上に積層される。

銅エツチング動作に於いて、現像された基板は化学薬品噴霧室を通され、そこで は、銅を溶かす化学薬品を噴霧する。

化学薬品が銅のみを腐食し、フォト・レジストを腐食しないように、フォト・レ ジストと銅エツチングの溶液が選択される。銅エツチング工程の結果としては、 フォト・レジストのオーバーレイのある境界の明瞭な導体パターンが、エポキシ 基板上に残される。

フォト・レジストのオーバーレイは、次に、フォト・レジストのみを腐食し、銅 を腐食しない他の化学薬品溶液によって腐食除去される。

「多重層」をその中に含む印刷配線基板の、即ち、銅製導体とエポキシ・ラミネ ートの交互の幾つかの層をその中に含む基板の製造に於いては、色々なレベルで の銅製導体間の相互接続が必要である。これは、適当なレベルで穴明けを行い、 蒸着した銅のエポキシ側壁への接着を確実にする前処理をして、その穴に銅を蒸 着する事で達成される。

このエツチング技術は、像を描いたラミネート上に噴霧される、典型的には鉄、 銅、或いは、過酸化硫酸イオンから成る酸化溶液を採用する。引き続く工程に於 いては、絶縁フィルムで保護された銅の表面は、薬品分解によるそのフイルムの 除去後に回路の一部となる。

典型的な噴霧工程の流体力学の性質により、エツチング溶液は、間隔設定に於い て５ミル以下のレベルで形成された窪み部の中にそれ以上深く浸透する事は出来 ない。従って、幅の狭い空間の中のエツチング工程が非常に遅くなるように物質 の交換が大きく許されるので、その結果、より広い空間設定と比較してそれは必 要な銅の除去を達成しない。大量輸送に於けるこれらの制約は、化学薬品噴霧エ ツチング工程に於ける大きな制約である。

本技術では、２つの手法が知られている。これらの方法の内の１つに於いては、 回路は付加物とされる。負のマスキングがその回路に開口部を残す。これらの開 口部に於ける裸の基板は、無電解銅に於いて採用される類のパラジューム活性体 で鋭敏化処理される。活性化の後には、無電解銅の必要厚みへの成長がある。

材料の移動は、エツチング工程と同様にこの工程の限界局面である。この技術で の他の問題は線形成の速度の遅さである。問題は叉、形成された銅の機械的性状 と品質にも起こる。

従来技術で採用されたもう１つの方法は、化学的エツチングを電気化学的に援助 する事をその中に含む。この方法では、プラスの電界がラミネートに加えられる 。電気的接触は、典型的に、基板の片側にて為される。電気的接続が維持される 限り、分解は化学的、電気的の両方で起こる。この方法での問題は、形成される パターンで結果的に生じる電気的な不連続性である。

デＬ／ツタブレッチ−？　−（Ｄｅｒｅｋ　Ｐｌｅｔｃｈｅｒ）は、匹工粟！気 化ヱ」という彼の本の中で（１９Ｂ２年Ｃｈａｐｍａｎ　＆　Ｈａｌｌがら出版 ）、ＰＣＢを作成するための電気化学的エツチング法を述べており、そこでは、 腐食される事になる部分のみを露出する現像されたフォト・レジストを有する積 層された銅が黒鉛粒子と硫酸の混合液に曝される。黒鉛粒子は、陽極と接触する 事によって、前もって、電荷されている。しかしながら、この工程は、黒鉛の使 用、その回収、並びに、高い濃度での腐食剤を要する経費のかかるエツチング法 である故に、商業規模では成功しないと判明している。加えて、この方法は、基 礎的技術に於ける標準的問題、例えば、大量輸送の限界、並びに、分解が全ての 方向に同じ速度で広がる状態での銅のアンダーカットを伴う。

（７）【ｌ。

上記の化学的工程と、電気化学的工程とは、形成される事になる細線パターンの 様々な幅隙間へのそれら固有の不均等な接近性の故に細線と空間を達成するには 幾つかの問題を持つ。

本発明は、プリント回路基板に関して、並びに、電子産業一般に於いて、細線と 空間形成を提供する方法、並びに、装置を提言する。この発明は、全ての部分に 同時に均一に到着する事の出来る非導体、又は、導体ファイバーの形で、機械的 手段を組み込む。化学的、並びに、電気化学的な両方の工程に於ける分解の速度 は等しい。かくして、本発明は、プリント回路基板に於いて５ミルの現在考えら れている実際的な限界を越えた空間設定を生じる事が出来ると信じられる。

本出願人の米国特許番号４．１５９．９２３は、ワークピースを鍍金する電気的 に導体のブラシ・アプリケーター（塗布器）を開示している。本発明は、この特 許の延長と改良であり、プリント回路基板の製作に類似の技術の利用を可能にす る。

液体を介してのファイバーの突出は、方向性があり、均一である０本発明では、 処理される事になる全面に亙って、均等な圧力を付加する。これは結果的に、化 学反応の、並びに、電界効果を均一にする。米国特許番号４．１５９．９３４に 於いては、鍍金用アプリケータ（塗布器）で用いられているブラシを使った選択 的鍍金用アプリケター（塗布器）が示されている。

ブラシは、鍍金用ブラシがコアーの１端に取り付けれれた状態で、電気伝導コア ーをその中に含む。鍍金電流は、そのコアーと、陽極の電気伝導的な柔軟性ある ファイバーからなるブラシ・ヘッドとに加えられ、電気伝導的な柔軟性あるファ イバーが採用されている。ブラシ・ヘッドに於ける非伝導的な柔軟性あるファイ バーは、伝導ファイバーがワークピースに接触することなく、それによって、機 器からの短絡を起こさず、電着を防止する。伝導ファイバーのこの非接触機能を 達成する色々な構造が示されている。

均一な方法での電気の伝達が、このようにして、米国特許番号４．１５９．９３ ４に於いて実証されている。この決方は、金属の選択的鍍金用に設計されている 。鍍金される事になる金属はＤＣ電源のマイナス極に電気的に接続される。電気 的に導体のワイヤーと非導体のワイヤーの混合からなる装置が、選択的な方法で 電気を伝達する。導体、並びに、非導体のワイヤーはブラシに於ける剛毛の形で 配置されている。導体ワイヤーは、非導体ワイヤーに比べて、長さが短い。導体 と非導体の両方のワイヤーは、共通の金属の心棒に接合されている。

この金属の心棒は、電気的にＤＣ電源のプラスの極に接合される。非導体ワイヤ ーが鍍金される事になる金属と接触するときに充分な量の電着溶液がその部分で 利用できるような方法で、ブラシのコアーに該当電着溶液を流す適切な設備をそ の装置は備えている。非導体ワイヤーが鍍金される事になる金属と物理的接触を すると、導体ワイヤーはその金属からある距離だけ離されるが電着溶液とは物理 的に接触しており、その結果、電界を構成する事が出来る。ブラシ、電着溶液、 並びに、マイナスの電荷を帯びた金属からプラスの電荷を帯びた金属ワイヤーで 形成された電気化学的セルは、プラスに電荷された金属イオンを電着溶液から金 属に向かわせる。これは、結果的に、鍍金される事になる基板（金属）上での金 属の溶着となる。ワイヤー・ブラシの金属部分の全体的寸法は、鍍金溶着金属が 形成される面積を表す。鍍金溶着金属が希望される場所へブラシを移動する事に よって、選択的に金属基板を鍍金する事が出来る。

上記装置の改良された考え方が本発明の方法で使用される。

本発明に於いては、金属ワイヤーは中空の円筒形金属コアーに取り付けられてい る。ファイバーの金属ワイヤーは直径が大変細い。電解液の転送のために穴の形 で空間が円筒形金属コアーに設けられていて、それは、金属ファイバーに沿って 、金属シリンダーの中空内側部分から積層板上の銅製基板へと送られる。

この方法では、金属ワイヤー、或いは、ファイバーが、金属シリンダーを介して ＤＣ電源のプラス極（陽極）に電気的に接続される。金属ファイバーもまた、鍍 金される事になる金属と直接的に接触する。中空シリンダー内ではあるが、その シリンダーから離れたところに、穴の空いた、或いは、メックの銅があり、それ はＤＣ電源のマイナス極（陰極）に電気的に接続されている。これで、銅ラミネ ートと、シリンダ内部の穴空けされた胴部分との間にセルが作られる。ラミネー ト（陽極）からの銅は取り除かれて、穴空けされた銅（陰極）上に溶着される。

その作用は、米国特許番号４，１５９．９３４に於いて達成されるものとは反対 である。ブラシの金属ファイバーは、剛毛が性質上順応するので金属に溝が形成 されるにつれて接触し続ける。エツチング作用が完了した時には、この部分への 電気は遮断される。

この同じ装置を、電気鍍金用途に使う事が出来る。ファイバは整流器のマイナス 極に接続することが出来、一方、陽極では不溶解の導体基板を、中空シリンダー 内でのカウンター（対向）電極の代わりに、使う事が出来る。活性化された、或 いは、金属の基板を、マイナスに電荷を帯びたファイバーに接触させる事によっ て、露出された部分に於いて金属を溶着する事が出来る。

ブラシの寸法と、ブラシの色々な要素の形状を（ファイバー、陰極、シリンダー 寸法、並びに、金属シリンダー上の穴の形状）変化させて、ＰＣＢのサイズと複 雑さ、或いは、その他の細線と間隔の用途に合わせる事が出来る。この方法に於 いては、シリンダーの長さを変えても、電流（電場）を全体的面積に亙って均一 に分布するファイバーの故に、電気をそれでも局所的に流す事が出来る。

この方法はまた、平面処理パッドの形で処理装置を採用する事もできる。この種 の装置は、数百平方インチの面積をエツチングする必要のある時には、上述の円 筒形装置以上の利点を有する。例えば、パッド装置はＰＣＢの全面に同時に当て る事が出来る。かくして、パターン精度を保持したまま装置生産が増大される。

フラワーズ（Ｆ　Ｉ　ｏｗｅ　ｒ　ｓ）氏の特許番号２，３６５．５２９は、ス テンレス・スチールの板を共に半だ付けするために研磨した表面をエツチングす る。この装置は、柔らかい半だがステンレス・スチールの板と共にエツチングさ れるように、取り外し可能な電極を構成する電気的導体のブラシを使っている。

図４に示した、プラント（Ｂｒａｎｄｔ）氏、その他の者の特許番号２１，５９ ０．９２７は、パリを取り除くためにその剛毛の中に電極７４を埋め込んだ電気 的導体のブラシを利用し、ワークピース３０の加工表面３２からそれを切り離す 。この特許の教えるところは、一定期間ブラシを燐酸の中に浸漬し、電流をそれ に対して、並びに、ワークピースに対して加えるブラシを利用して加工面３２上 のパリ、その他を手で取り除く事である。

井上氏の特許番号３，４７４，０１３は、導体層と絶縁層から構成される回転電 極を開示している。ワークピースの機械加工を電気化学的に高めるために回転電 極が採用されている。

井上氏の特許番号４，４１７，９６２は、侵食処理工程で電極として役立つ色々 な材質の開口端部のあるケーシングを採用している電気侵食法とその装置を開示 し、特許請求している。本発明の第４図で示したとおり、電気侵食電極材料とし て、金属ワイヤをある実施例に採用する事もできる。

正しい場所へ均一な方法で電気を伝達する問題はこのようにして解決され、次に は物質の大量移送と溶液の液体力学的問題は、小さな化学的修正を行い、液体力 学的制御を行う事によって最適化する事が出来る。この工程は、業界に於いて最 も進んだ生産方法により今日達成されている限界を拡げることができる。

この工程は幾つかの他の利点を持つ。ＰＣＢ製造に於いて、それは、エツチング 工程に至るまでの基礎的な工程に必要な全ての機器を利用する。この工程に使わ れる化学薬品は商業的に使用されるものであり、かくして、従来の基礎的な方法 で使用される薬品に対してコスト的に対抗できる。特別なマスキング・ステップ は一切必要とされず、特別な溶液回収システムも必要とされない。この技術の実 行の速度は、従来の基礎的なエツチング方法に対して対抗可能である。加えて、 この工程は、電気鍍金（添加剤）技術が有利である場合に適合できる。更に、同 じ属性の装置は化学エツチングに適合できる。

潜在的な用途のその他の例は、間隔を置いて配置した細線を必要とする、テープ 自動化接合（ＴＡＢ）システムとハイブリッドＩＣ回路とである。

図面の簡単な説明 本発明のこれら、並びに、その他の目的と利点とは、本発明の下記の詳細仕様を 見直す事、添付図面を参照する事から。

この技術分野に知識を有する者には明らかになろう：ここで、図１は、イメージ を描いたプリント回路基板上で使用する本発明のブラシの透視図である。

図２は、エツチング器具として採用されたブラシの側面図である。

図３は、電気鍍金器具として採用されたブラシの側面図である。

図４は、ブラシの断面図である。

図５は、本発明のブラシのアッセンブリーの側面図である。

図６は、図１から５までに記載された発明の平面ブラシ改良型の透視図である。

、の−な量 図１に示されるように、ファイバー・ブラシ５は、イメージを描かれた回路基板 ｌ上での使用に採用される。ブラシは、１秒当たり０．１から１００センチメー トルの間の周速でゆっくりした回転で作動する。ブラシ上の０．２から２００ミ クロンの間の細い金属のファイバーは露出した銅の部分に接触し、円筒形ブラシ が帯びる電界をプリント回路基板に加える。

ファイバーは、同じ材料の穴空はシリンダーと電気的に接触し、同一の電極を構 成する。この電極は、ブラシがエツチング器具として使われている時にはプラス であり、ブラシが電気鍍金工程で使われている時にはマイナスである。

ブラシの使用を通じて、プリント回路基板上に露出された一切の銅は、ブラシの ファイバーが基板上の全ての部分と接触するので、その物がパターンに於いてど の様に配置されているかに拘らず、エツチングにより溶解される。

電気鍍金モードで採用されるときには、プリント回路基板は基板上にマイナスの フォト・レジスト・パターンを配置させ、露出された線は化学鍍金活性化剤で鋭 敏化処理される。

簡単な化学鍍金金属蒸着のステップ（それが望まれる場合）の後に、マイナスに 帯電したブラシは、化学鍍金工程だけで得られるよりも早く、しかも、より大き な均一性を以て、狭い線のパターンで銅を溶着する。

図２と３とはブラシの働きの詳細を示す。ファイバーは、下記の材料から作られ る：タングステン、チタニウム、ニオビウム、タンタラム、黒鉛、プラチナ、ロ ープイウム、その他年溶性であるが、例えば、酸化チタニウムのような導体セラ ミクス、或いは、導体プラスチック素材のような導体材料である。好ましい材料 はタングステンとチタニウムである。

ファイバーの長さは、厚み（例えば、０．５から１００ｍｍ）の関数としての柔 軟性によって定義される。金属シリンダーは、ブラシ・シリンダーの内部に対し て電解液の連絡があるように穴付きで形成される。カウンター（対向）電極、即 ち、陰極ブラシとして使われるときには不溶性金属、黒鉛、叉は、導体セラミク スのメツシュ、あるいは、陽極ブラシとして使われるときには銅、又は、ステン レス・スチールのメツシュは、円筒形穴空き隔離板（セパレーター）７を介して ブラシから隔離される。この隔離板（セパレーター）は、例えば、酸・亜鉛バッ テリー隔離板として−。Ｒ，Ｇｒａｃｅ社により販売すれている商標名ＤＡＲＭ ＩＣで形成する事もできる。

電界は、電力供給（ＤＣ１叉は、脈動電流）の方法で２つの電極間に印加される 。図５に示されたスリップ・リング５５は電力をブラシに接続する。機械的回転 は、モーターから直接に、あるいは、ベルト・タイプの転送を通して、作動する 事の出来る歯車装置を介して与えられる。

使用に於いては、パターンの素材は、絶縁用写真感光プラスチック材の層に適合 される写真技術で描写される。このパターン素材は典型的には０．５から２ミル の厚さである。エツチングによって取り除かれる銅の部分は、液体の化学作用に 曝される。これらの部分も電気的接触に接近可能である。

エツチング作用の最中に、絶縁基板は、エツチング工程に於いて形成される銅の 導体線の間に存在する唯一の物質となる。

プリント回路基板の細線と細い空間の処理に於いて、エツチングによって形成さ れる間隔は、幅５ミル以下、深さ２から４ミルである。深さは、フィルムと銅シ ート厚みの関数である。

幅２ミル以下として設計される空間は、化学的、あるいは、電気化学的作用に露 出するには困難な、狭いギャップである。

本発明のファイバー・ブラシはこのようなときに使用する事が出来る。例えば１ ／４″のファイバーは、その長さの２％だけ貫通して、５ミルの溝の底に達しな ければならない。これはまた、その瞬間に、直接的にはパターン上に存在しない ファイバーに対して無視できる曲がりを必要とする。エツチングされる事になる 電子機器の表面上に均等な圧力を与える事、並びに、その表面上に均一なファイ バーの素材を提供する事により、その溶液に露出される全ての部分のエツチング を達成する事が出来る。

素材のある程度の交換を生ずるように、更に、エツチングが装置の平面に対して 垂直方向で優先的に進行するようにするため、振動運動がその面に対して平行に 、あるいは、垂直に加えられる。典型的には、１秒当たり１ｃｍ以下の速度での １ｃａ＋以下の運動は、素材の交換に必要とされる電解液供給を与えるのに充分 であり、しかも、過剰な側面の分解を阻止するのに充分に低い。

必要な場合には、電子機器の平面に平行な、あるいは、垂直な運動の方向は、使 用される事になるパターンの、並びに、採用される事になる製造機器の設計に基 づいて与える事が出来る。接触の多重性と均一性がこれらの運動によって得られ る低いレリーフ装置の場合には、平行型の運動が用いられる。

ＦｅＣ１，、ＣｕＣ１，、或いは、ＮＨ，Ｓ、Ｏ，のようなエツチング溶液を使 用する時には、それらの化学的活性は、露出された銅のエツチング効果を生じる に充分である。か（して、その様な場合には、陽極電流は不要であり、パターン 形成は電気無しで達成する事が出来る。この場合には、金属の、或いは、非金属 の剛毛のあるファイバー状ブラシを使用する事が出来る。上述の導体ファイバー 材料に加えて、下記のプラスチック製ファイバー材料を適用する事が出来る：ポ リエステル、ポリアクリレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリビニール 、ポリスチレン、ポリフェニレン、硫化物、セラミック繊維、並びに、その他化 学的に耐性のある材料。

化学的エツチングの工程に於いては、ファイバーの機械的作用は、結果的に接触 現場で供給される腐食剤、並びに、最高の効率でその現場から取り除かれる飽和 溶液となる。この作用は化学的穴空は効果であり、かくして、経路内にまっすぐ な壁を形成して、これらの導体の良好な電気的性能を確保する。

ＰＣＢ製造の場合には、錫、錫−鉛、ニッケル、金、叉は、ニッケルー錫合金、 或いは、パラジューム、叉は、パラジュームーニッケル合金の溶着もまた、銅基 板の頂部上でのフィルムに於けるエツチング耐性材料として用いられて、基板を エツチング溶液の化学作用から保護する。露出された銅が分解される一方で、上 記のコーチングは不動態であり、それ故に、その下に存在する銅が分解されるの を保護する。

図１は、プリント回路基板との組み合わせで利用される本発明のファイバー・ブ ラシ装置の斜視図を示す、プリント回路基板１は、様々な接続線と、そこに形成 された描写１１を備える。線と描写１１とは、エツチング工程か、或いは、電気 エツチング工程かによって増幅され、分離され、形成される。両方の工程は、フ ァイバー・ブラシ５を利用して採用する事が出来る。図かられかるようにブラシ ５は、ファイバー・ブラシ・ヘッド５に対してそこで結合された回転式ハンドル ３と共に形成される。ヘッドは３つの層７，８．９を備えて示されている。層７ はセパレータ層であり、層９は１つの電極であり、層８はもう１つの電極である 。

電極８は、下記に説明する他の図との関係に於いて更に詳細に示されるように、 ブラシ・ヘッド５のファイバーに結合されている。

図２は、図１のブラシ・アッセンブリーの、一部断面の側面図である。図２に於 いては、２つの電極が数字２５と２１とで示されている。電極２５は金属メツシ ュで形成される。

２つの電極は、絶縁体（ＤＡＲＡＭＩ　Ｃ）で形成する事もできる隔離板（セパ レータ）層２３によって分離されている。

１セツトのブラシ剛毛１９が電極２１に取り付けである。

ブラシ剛毛が全て同等な長さになるようにブラシ剛毛２０゜２２．２４は形成さ れている。図２に示すように、剛毛はプリント回路基板１３と直接的物理接触を している。明らかに、プリント回路基板１３は、全て通常の方法で、その上に形 成された銅ラミネート１５の層と、銅ラミネート１５の上に形成されたフォトレ ジストのプラスのマスキング１７の層を備える。電圧が電極に加えられ、ブラシ が下記に於いて更に詳しく説明される方法でゆっくりと回転するときの、ブラシ の剛毛の機械的、並びに、電気的接触は、細線と、フォトレジスト・マスクを介 しての銅に於ける細かい部分とを腐食するのに役立つ。

図３は、ブラシ３７上の剛毛が電気鍍金工程で使われているのを除いて図２に示 したと同様の図である。叉、電極３１と３５とは、その間に形成された隔離板（ セパレータ）３３を備えた状態で示されている。電極３１に結合されているのは 、ブラシ３７に於ける１群の剛毛である。プリント回路基板は、フォトレジスト ・マスク層２９を基板上に形成させた状態で符号２７で示されている。

例えば、バラディラム・錫活性化剤、或いは、無電解銅の薄い層は、基板２７と マスク２９との間の２８で示す部分に形成される。数字３９はプリント回路基板 のマスク２９に於ける経路、或いは、谷部を示す。数字４１は経路３９の間のス ペーサーを示す。本実施例では、ブラシ・ヘッド３７に於ける剛毛は、隔離板４ １によって隔離された、精密に形成され狭い間隔で配置された経路３９に金属を 溶着する役目をする。

図４は、先に説明したブラシ・ヘッドの部分断面図である。

図４に於いては、複数の剛毛４３は金属ファイバー・ブラシ・シリンダー４４に 結合されている。このシリンダー４４は電極の１つとしての役目をする。多孔質 の隔離板４５がブラシ・シリンダー４４に結合されている。メツシュで形成され たもう１つの電極４７は隔離板層４５に結合されている。

図５は、回転機構及び、電力源に接続されたシャフト３を示す。更に詳しくは、 ブラシ・ヘッド５は、図１に示したのと同様な方法でシャフト３に結合される。

図３のハンドル上の、数字４９は、そこを通しての電解液の流れを可能とするす る複数の開口部を示す。リング・ギヤー５３．５１はハンドル５３に接続され、 それを回転させるように装備されている。２つのスリップ・リング電極機構５５ ・５７、及び５９・６３は、ハンドル及び、ハンドル内に形成された中心コアー ６３に接続されている。この方式に於いては、電極５７．６１からの電力はブラ シに接続されるようになっている。回転リング・アッセンブリー５１．５３は、 プリント回路基板の表面上でブラシをゆっくり回転させるために装備されている 。

図６はこの装置のある形式の構成を示す。複数の剛毛７３は、裏当て材７４によ って多孔質基板７５に結合されている。

このような２つのユニットは、エツチングされ（この実施例は本装置をは基板の 電気化学的エツチングに適用した場合を示している。）で、パターン７８を形成 する２つの銅ラミネート７７を備えるプリント配線基板７６をサンドイッチ状に はさむ。電源８１との電気的接触はフレキシブル接点７９と８０により為される 。整流器の１つの極は、裏当て材７４への導体接続を備える多孔質基質７５に取 り付けられる。整流器の他方の極は、電界の生成を可能にする多孔質の（穴の空 いた）対向電極に取り付けられる。全体の基板面に亙って均一な効果を達成する ためには、均一な圧力を加えなければならない。これは、圧力調整用器具８４付 きの対向負荷スプリング８２で達成される。プリント配線基板は、矢印「Ａ」に よって示されるように装置内をゆっくりと移動する。横方向、或いは、垂直方向 の振動は、矢印「Ｂ」によって示される機械的、或いは、空気圧の作用によって 与えられる。

直径２２ミクロンのチタニウム・ファイバー（Ｂｅｋａｅｒｋ。

Ｂｅｋｉｎｏｘ　ＶＮ　２／２Ｘ２７５２００／ＴＩ）が、直径２′のチタニウ ム・シリンダーに取り付けられた。ファイバーの束は１／２′の長さで、図１に 示した如くシリンダー壁の穴の間に配置された。シリンダーの内側部分は、スペ ーサとして酸化バッテリーに於いて使用される多孔質プラスチックである、ｒＤ ａｒａｍｉｃ」スペーサーでカバーされた。シリンダーの１香臭の位置は、対向 電極としての銅メツシユが設けられた。１．５ＭＣｕＳＯ４と０．４Ｍ　Ｈｚ　 ＳＯ４の硫酸銅溶液に浸漬したＰＣＢと接触するに当たり、ラミネートの銅のシ ートと内側の銅メツシユとの間に電界を生じさせた。電界のプラスの極はＰＣＢ の銅であり、マイナスの極はメツシュであった。この様な条件下で、チタニウム ・ファイバーと接触するＰＣＢの全ての銅は分解され、一方、同量の銅が銅メツ シユ上に溶着された。チタニウムはこの様な条件下で不動態となり、まだプラス 電荷を輸送する事の出来る電気化学的な付着物となるので、これが可能であった 。この条件下で約ｌａｍｐ／ｉｎ”のＤＣ電流密度を１５分間印加することによ りサンプル・パターンが形成された。鮮明な２ミルの線と線間隔とがが、ＦＲ− ４基板上での１．４ミリの銅ラミネートに於いて得られた。

２　：’ｒｒによるｍ′　・パ　−ン・ニーチングツ　イバー、１／　プーラ 上記例１と同様なチタニウム・ファイバーが、平面ファイバー・ブラシ（図６） を製作するのに使われた。多孔質のチタニウム・シートがＴｉファイバー用の集 電器として使用された。装置は、電解液で浸した平らな塗装ブラシとして働いた 。’Ｄａｒａｍｉｃ　Ｊ隔離板のシートを対向電極メツシュとファイバー状電極 の間に使った。１−２　ｒ、ｐ、ｓで直径２−３１の円を描く回転運動により厚 さ４ミルの線のパターンが、約ｌａｍｐ　／ｉｎ”のＤＣで１０分後に得られた 。銅ラミネートは、ＰＲ−４基板上で１．４ミルの厚さの物であった。この例で 使われた溶液は、室温で、Ｃｕ　Ｃｌ　ｚ　＋　３５　ｏ　Ｂ　ｅであった。

３：チタニウムによるヒ　パターン・エツチングファイバー・″　プーラ 図２のチタニウム・ファイバー・ブラシが、室温にあるＦｅＣｌ３，４２°Ｂｅ を用いての化学エツチング工程で使用された。例１に記載されたのと同様な運動 で、厚さ４ミルの鮮明な線のパターンが、１０ミルのポリイミド基板上で１オン スの銅ラミネートに関し１０分で得られた。

４：パイル　の　法によるヒ　パ　−ン・エツチング−〇ら旦：」」二三■ブ旦 之。

５０本のフィラメントを含む３００デニールの糸で作られた２１厚みの商業的に 入手できるアクリル・パイル織物が、エッチ・パターン形成用のブラシとして使 用された。ｐ’ｅｃｌ。

溶液を使っての５分の持続時間で、均一の境界の鮮明な１ミルの細線と３ミルの 線間隔とが０．７ミルの銅ラミネート中に形成された。

２ｍ１１１厚みの商業的に入手できるポリエステルのビロードが、エッチ・パタ ーン形成用のブラシとして使われた。ポリイミド基板上の２オンスの銅ラミネー トが、４ミルの線と４ミルの線間隔のパターンを形成するのに使用された。腐食 剤としてＦｅＣ１，を１０分間使い、ブラシの回転運動を行って、境界の鮮明な パターンが得られた。

上記全ての例に於いて、均一な機械的運動が与えられて、この機械的運動に曝さ れた部分は均一に腐食された。

本発明の思想と範囲から逸脱する事無しに、上述の事柄に対する変更が可能であ るため、保護をめる範囲は添付の請求の範囲に記載される。

手続補正書（方式） 平成３年９月り日

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. １．イメージを描いた基板を電解液で取り囲み、次いで、上記の電解液を介して 基板上の金属に電気を継続的かつ、均一な方法で加えて、上記基板上の像の間に 狭い間隔を生じさせること を含む電子回路実装のための間隔をあけて配置した細線から成る相互接続部を形 成する方法。
2. ２．イメージを描いた基板を電解液で取り囲み、次いで、電気的に導体のファイ バーを使って、上記電解液を介して基板上の金属に電気を継続的かつ、均一な方 法で加えて、上記基板上の像の間に狭い間隔を生じさせる事を含む間隔をあけて 配置した細線から成る細線相互接続部を形成する方法。
3. ３．複数の電気導体ワイヤーと、 上記のワイヤーを保持して、電解液が通過するのを可能にする穴を有する手段と 、 上記の金属ワイヤーに電気的に接続されて、該金属ワイヤに第１の極性の電位を 加える第１の手段と、上記の金属ワイヤーに対して、近接して取り付けられた金 属手段、並びに、 上記の金属手段に電気的に接続されて、第２の複数の電位を加える第２の手段と を備えた、間隔をあけて配置した細線から成る相互接続部を形成するための装置 。
4. ４．前記金属ワイヤーがブラシとして形成された請求項３の装置。
5. ５．前記ブラシに取り付けられて、そのブラシを移動させるための手段を更に含 む、請求項４の装置。
6. ６．前記ブラシが、タングステン、チタニウム、ニオビウム、タンタラム、黒鉛 、プラチナム、ルーセニウム、イリヂューム、ローヂューム、鉛、それらの合金 、それらの酸化物、並びに、導体プラスチックから成るグループから選択された 材料で形成されている請求項４の装置。
7. ７．前記ブラシがタングステン、並びに、チタニウムから成るグループから選択 された材料で形成された請求項４の装置。
8. ８．前記第２の手段が、不溶性の導体材料、黒鉛、銅、並びに、ステンレス・ス チールからなるグループから選択された材料で形成されたメッシュを含む請求項 ３の装置。
9. ９．前記第１の手段と第２の手段との間に接続された多孔質の電気的絶縁体のセ パレータを更に含む請求項３の装置。
10. １０．電気エネルギーを供給するために前記第１と第２の手段に接続された電源 を更に含む請求項３の装置。
11. １１．イメージを描いた基板へ電解液を供給し、次いで上記基板を電気的に導体 のブラシと接触させる事により、上記電解液を介して電気を上記のイメージを描 いた基板へ印加する事、並びに、 上記のイメージを描いた基板の平面と相対的に上記ブラシを振動運動にて動かす 事 を含む、間隔をあけて配置した細線から成る相互接続部を作る方法。
12. １２．前記イメージを描いた基板上に材料を付着させること を更に含む請求項１１の方法。
13. １３．前記イメージを描いた基板から材料を取り除くことを更に含む請求項１１ の方法。
14. １４．イメージを描いた基板に電解液を供給するための手段と、 上記イメージを描いた基板に近接して取り付けられた複数の金属ワイヤーを有す る電気的に導体のブラシと、上記電解液が通過する事を可能にする開口部を備え ると共に、上記ワイヤーに取り付けられてそのワイヤーを支持する、穴空けされ た絶縁手段と、 上記イメージを描いた基板上に金属を付着させるために、電場を印加する、上記 絶縁手段近傍に配置された金属手段と、第１の極性の電位を印加するために上記 金属ワイヤーに電気的に接続された第１の手段と、 第２の極性の電位を印加するために上記金属手段に電気的に接続された第２の手 段と を備えた、間隔をあけて配置した細線から成る相互接続部を作るための装置。
15. １５．イメージを描いた基板へ電解液を供給するための手段と、 上記イメージを描いた基板に近接して取り付けられた複数の金属ワイヤーを有す る電気的に導体のブラシと、上記電解液が通過するのを可能にする開口部を有す ると共に、上記ワイヤーに取り付けられてそのワイヤーを支持する、穴空けされ た絶縁手段と、 上記イメージを描いた基板から取り除かれる事になる金属を受けるために上記の 絶縁手段に取り付けられた金属手段と、第１の極性の電位を印加するために上記 金属ワイヤーに電気的に接続された第１の手段と、 第２の極性の電位を印加するために上記金属手段に電気的に接続された第２の手 段と を備えた、間隔をあけて配置した細線から成る相互接続部を作るための装置。
16. １６．上記イメージを描いた基板上で上記ブラシを振動させるために上記ブラシ に接続された手段を更に含む請求項１４、又は１５の装置。
17. １７．上記のイメージを描いた基板上に均一な分布の圧力と加えるための手段を 更に含む請求項１４、又は１５の装置。
18. １８．現像されたフォトレジストのパターンを有する基板をエッチング溶液で取 り囲み、次いで、上記エッチング溶液を介して基板上の金属にファイバーを連続 的に適用して、上記基板上に細い間隔をあけて配置した線を生じさせる事 を含む、間隔をあけて配置した細線から成る相互接続部を作る方法。
19. １９．複数のファイバーと、 エッチング溶液が通過するのを可能にするために前記ファイバーに取り付けられ 、そのファイバーを支持する穴空けされた手段、並びに、 前記ファイバーを基板に適用するために上記穴空けされた手段に接続された手段 、 とからなる、間隔をあけて配置した細線から成る相互接続部とを作るための装置 。
20. ２０．前記ファイバーがブラシとして形成された請求項１９の装置。
21. ２１．前記ブラシを移動させるために上記ブラシに接続された手段を更に含む請 求項２０の装置。
22. ２２．前記ブラシが、綿、ポリエステル、ポリビニール、ポリプロピレン、ポリ エチレン、ポリウレタン、ナイロン、ポリフェニレン、硫酸塩、ポリスチレン、 ポリアクリロニトリル、並びに、他の合成繊維素材からなるグループから選択さ れた材料で形成される請求項２０の装置。
23. ２３．前記ブラシが、タングステン、チタニウム、ニオビウム、タンタラム、黒 鉛、プラチナム、ルーセニウム、イリヂューム、及び、ローヂューム、鉛、錫、 それらの合金、それらの酸化物、並びに、導体プラスチックから成るグループか ら選択された材料で形威される請求項２０の装置。
24. ２４．前記ブラシがプラスチック材料から形成される請求項２０の装置。
25. ２５．イメージを描かれた基板にエッチング溶液を供給し、次いで、 上記イメージを描いた基板をブラシと接触させる事、並びに、上記のイメージを 描いた基板の平面と相対的に上記のブラシを振動運動で動かす事 を含む、間隔をあけて配置した細線から成る相互接続部を作る方法。
26. ２６．前記イメージを描いた基板から材料を取り除く事を更に含む請求項２５の 方法。
27. ２７．イメージを描いた基板にエッチング溶液を供給するための手段と、 上記イメージを描いた基板に近接して取り付けられた複数のファイバーを有する ブラシと、 上記エッチング溶液が通過するのを可能とする開口部を備えると共に、上記ブラ シに取り付けられ、そのブラシを支持する穴空けされた手段、並びに、 上記ブラシを動かして、上記のイメージを描いた基板と接触させるために、上記 ブラシに連結された手段と、を備えた、間隔をあけて配置した細線から成る相互 接続部を作るための装置。
28. ２８．イメージを描いた基板にエッチング溶液を供給するための手段と、 上記イメージを描いた基板に近接して取り付けられた複数のファイバーを有する ブラシと、 上記のエッチング溶液が通過するのを可能にする開口部を備えると共に、上記フ ァイバーに取り付けられ、そのファイバーを支持する穴空けされた手段、並びに 、上記のイメージを描いた基板上で上記ブラシを振動させるために上記ブラシに 接続された手段と を備えた、間隔をあけて配置した細線から成る相互接続部を作るための装置。
29. ２９．イメージを描かれた基板にエッチング溶液を供給するための手段と、 上記イメージを描いた基板に隣接して取り付けられた複数のファイバーを有する ブラシと、 上記エッチング溶液が通過するのを可能にする開口部を備えると共に、上記ファ イバーに取り付けられて、そのファイバーを支持する穴空けされた手段、並びに 、基板全体に亙って圧力を均一に分布させるために、上記ブラシに接続された手 段と を備えた、間隔をあけて配置した細線から成る相互接続部を作るための装置。