JPH07319146A - フォトマスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 立体構造を有する成形体の表面に微細な配線
パターンを有する配線体を形成するためのフォトマスク
及びその製造方法を提供する。 【構成】 立体構造を有する成形体１に適合するように
熱及び圧力を用いて変形された合成樹脂からなるフィル
ム状部材４と、フィルム状部材４に写真蝕刻あるいはス
クリーン印刷を施して形成された電気回路のネガパター
ン５あるいはポジパターンとを備えたことを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、立体構造を有するプラ
スチック等の成形体の表面にフォトリソグラフィを用い
て配線パターンを形成するためのフォトマスク及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プラスチック成形体の表面に電気
回路の配線パターンを設けた射出成形回路基板や射出成
形回路部品などの配線体が開発されており、小型軽量化
及び組み立て合理化をもたらすものと期待されている。

【０００３】これは例えば特開昭６３−５０４８２号公
報及び特開平１−２０７９８９号公報に記載されている
ように、立体構造を有する成形体の表面に金属パターン
を形成するものであり、従来のプリント配線基板のよう
に平板に限定されるものではなく、種々の形状に対応で
きるのが特徴である。

【０００４】立体的な配線体を形成する方法としてフォ
トリソグラフィを利用する方法がある。

【０００５】(1) プラスチック成形体上に配線パターン
状にめっきレジストを形成し、プラスチックの露出部分
に無電解めっきを施して金属層を形成する方法 (2) プラスチック成形体上に一様に形成された金属層の
上にエッチングレジストを配線パターン状に形成し、金
属層の露出部分をエッチングにより除去する方法 (3) プラスチック成形体の上に感光性触媒を一様に塗布
し、配線パターン状に露光された部分に金属層を形成す
る方法 めっきレジスト、エッチングレジスト及び感光性触媒の
いずれを用いるにせよ、フォトレジストまたは感光性触
媒にパターン状の露光を与える必要があり、そのために
は写真的方法が利用されている。すなわち、フォトレジ
スト等に密着させマスク（フォトマスク）を通して（場
合によりマスク像を投影して）、フォトレジスト等に露
光を行い、感光させ、現像処理によりレジストを形成
し、あるいは金属を析出させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は電気回路の立体化は難しい問題があるため、露光法に
よる立体回路の形成は進展していないのが実情である。
特に立体度が大きい（形状が複雑）ほど実用化が難し
い。その大きな原因として電気回路パターンが微細であ
り、立体的な形状のフォトマスクの製作が難しいことが
挙げられる。例えばフォトマスクの材質が金属の場合、
立体的でしかも微細な電気回路を加工することが困難で
ある。さらに電気回路が閉じた系の場合、配線パターン
の内側の部分と外側の部分とが完全に分離されているた
め、両者を保持することが困難である。

【０００７】また材質がポリエステル等のフィルムある
いはシートの場合、平面状であれば写真蝕刻などを施す
ことにより回路の微細化は容易であるが立体化が難し
い。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、立体構造を有する成形体の表面に微細な配線パター
ンを有する配線体を形成するためのフォトマスク及びそ
の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、立体構造を有する成形体に適合するように
熱及び圧力を用いて変形された合成樹脂からなるフィル
ム状部材と、フィルム状部材に写真蝕刻あるいはスクリ
ーン印刷を施して形成された電気回路のネガパターンあ
るいはポジパターンとを備えたものである。

【００１０】本発明は合成樹脂からなるフィルム状部材
に、写真蝕刻あるいはスクリーン印刷を施して電気回路
のネガパターンあるいはポジパターンを形成し、フィル
ム状部材に熱及び圧力を加えて立体構造を有する成形体
に適合可能に変成させたものである。

【００１１】本発明は上記構成に加え、フィルム状部材
に上記ネガパターンあるいはポジパターンを形成する際
に、熱及び圧力により延伸される部分を、予め延伸の度
合いに応じて太くしてもよい。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、写真蝕刻あるいはスクリー
ン印刷を施して電気回路のネガパターンあるいはポジパ
ターンが形成された合成樹脂からなるフィルム状部材に
熱を加えることにより軟化し、圧力を加えることにより
容易にフィルム状部材が変形し立体構造を有する成形体
の表面に密着するように形成することができる。このよ
うにして得られたフォトマスクで露光することによりオ
フコンタクトになる露光面がなくなり、微細な配線パタ
ーンを有する配線体が得られる。

【００１３】本発明のフォトマスクは、フォトマスクの
材料となる合成樹脂としては、一般に用いられている透
明性の合成樹脂、例えばポリエステル、ポリアミド、ア
クリル樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹脂、エポ
キシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂等があるが、
特にポリエステルが好ましい。

【００１４】また本発明のフォトマスクは、あらかじめ
電気回路のパターンを形成したフィルム状部材あるいは
シート状部材に、熱及び圧力を加えるには例えばプレス
成形を用いることができる。プレス成形の際生じる変形
を考慮して予め電気回路のパターンの寸法を設計するこ
とが望ましい。

【００１５】本発明のフォトマスクは、形状が複雑な場
合にはフォトマスクを二つ以上の部分に分割してもよ
い。

【００１６】本発明のフォトマスクは、ポジ型及びネガ
型のいずれにも適用できる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

【００１８】まず、その表面に電気回路のパターンが形
成されるプラスチック成形体について述べる。

【００１９】図２は本発明のフォトマスクで露光される
プラスチック成形体の外観図である。図２（ａ）はその
平面図、図２（ｂ）はその側面図である。

【００２０】１は射出成形により成形されたプラスチッ
ク成形体である。プラスチック成形体１の材料としては
ポリプラスチックス社製ベクトラＣ−８１０を用いた。
これはガラス繊維と無機充填剤とを５０重量％含むめっ
きグレードの液晶ポリマである。プラスチック成形体１
の表面を常法により脱脂処理し、温度約６０℃の水酸化
カリウム溶液に約３０分間浸漬することにより表面粗化
し、触媒付与した後、キャタリストアクセラレータ法で
全面に無電解銅めっきを施し、約３０μｍ厚の銅を析出
させる。この銅層に電着塗装を施した後フォトレジスト
で被覆した。フォトレジストとして、ポジ型電着エッチ
ングレジスト（日本ペイント社製フォトＥＤＰ−１００
０）を用いた。

【００２１】同図に示すようにプラスチック成形体１に
は真空引きを行うための穴２が複数個形成されている。
なお、これらの穴２は電気回路の配線パターンが形成さ
れる部分から離れていると共にフォトマスクが密着する
部分に形成されるのはいうまでもない。

【００２２】次に本発明のフォトマスクについて述べ
る。

【００２３】図１は本発明のフォトマスクの一実施例の
外観斜視図である。

【００２４】同図に示すようにフォトマスク３は断面が
略コの字形状に立体的に成形されたフィルム状部材とし
てのポリエステルフィルム（あるいはポリエステルシー
ト）４と、ポリエステルフィルム４に形成された電気回
路のネガパターン５とからなっている。

【００２５】このようなフォトマスク３は以下のように
して製造される。

【００２６】まず厚さ約５０μｍのポリエステルフィル
ム４に、スクリーン印刷（あるいは写真蝕刻）を施して
図３に示すような電気回路のネガパターン５を形成する
（図では１２本のネガパターン５が形成されているがこ
れに限定されるものではない）。このようなポリエステ
ルフィルム４に図示しない金型を用いて熱プレスを施す
ことにより立体形状に成形される。なお熱プレスの条件
は例えば約１００Ｋｇｆ／ｃｍ² 、温度は２５０℃、加
圧時間は約５分、冷却時間は約２時間であった。加圧時
間より冷却時間が長いのは冷却時に歪みが生じるのを防
止するためである。尚、図３は加工前のフォトマスクを
示す図である。

【００２７】図４は図１に示したフォトマスクを示す図
である。

【００２８】図２に示したプラスチック成形体１の上に
図１に示したフォトマスク３を載せた後プラスチック成
形体１の下から穴２を介して真空引きを行い、密着させ
ながら光６の光量が約４００ｍＪ／ｃｍ² となるように
複数（図では４個であるが限定されない。）の光源７を
用い露光する。光源７は散乱光源であり、無電極型の超
高電圧水銀灯を用いた。

【００２９】露光後、プラスチック成形体１の表面のフ
ォトレジストを１％メタ硅酸ソーダで１分３０秒程現像
し、露光された部分のみにエッチングレジストを形成
し、塩化第二鉄溶液でエッチングを行うと図５に示すよ
うな配線パターン８が形成された配線体９が得られる。
エッチングレジストはエッチング終了後除去する。尚、
図５は本発明のフォトマスクにより形成された配線体の
外観図である。図５（ａ）はその平面図であり、図５
（ｂ）はその側面図である。

【００３０】次に実施例の作用を述べる。

【００３１】スクリーン印刷（あるいは写真蝕刻）を施
して電気回路のネガパターン（あるいはポジパターン）
５が形成された合成樹脂からなるポリエステルフィルム
４に熱を加えることにより軟化し、圧力を加えることに
より容易にポリエステルフィルム４が変形し立体構造を
有するプラスチック成形体１の表面に密着するように形
成することができる。このようにして得られたフォトマ
スク３で露光することによりオフコンタクトになる露光
面がなくなり、微細な配線パターン８を有する配線体９
が得られる。

【００３２】以上において本実施例によると、立体構造
を有する成形体に適合するように熱及び圧力を用いて変
形された合成樹脂からなるフィルム状部材と、フィルム
状部材に写真蝕刻あるいはスクリーン印刷を施して形成
された電気回路のネガパターンあるいはポジパターンと
を備えたので、立体構造を有する成形体の表面に微細な
配線パターンを形成するためのフォトマスクを形成する
ことができる。

【００３３】尚、本実施例ではポリエステルフィルムに
ネガパターンを形成した場合で説明したが、これに限定
されるものではなくポジパターンを形成してもよい。ま
た、フィルム状部材にネガパターンあるいはポジパター
ンを形成する際に、熱及び圧力により延伸される部分
を、予め延伸の度合いに応じて太くしておいてもよい。
この場合、延伸時に配線パターンの幅が広くなったり断
線したりすることがなくなる。

【００３４】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００３５】立体構造を有する成形体の表面に電気回路
の配線パターンを形成するためのフォトレジスト等への
露光をコンタクト法で行う際、露光を要する面毎にフォ
トマスクを準備する必要がなく、１個または露光面の数
より少数のフォトマスクで目的を達することができる。
従って露光作業が簡略化され、配線体の製造能率が向上
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフォトマスクの一実施例の外観斜視図
である。

【図２】本発明のフォトマスクで露光されるプラスチッ
ク成形体の外観図である。

【図３】加工前のフォトマスクを示す図である。

【図４】図１に示したフォトマスクの露光状況を示す図
である。

【図５】本発明のフォトマスクにより形成された配線体
の外観図である。

【符号の説明】

１ 成形体（プラスチック成形体） ４ フィルム状部材（ポリエステルフィルム） ５ ネガパターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅野 秀樹 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社パワーシステム研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立体構造を有する成形体に適合するよう
   に熱及び圧力を用いて変形された合成樹脂からなるフィ
   ルム状部材と、該フィルム状部材に写真蝕刻あるいはス
   クリーン印刷を施して形成された電気回路のネガパター
   ンあるいはポジパターンとを備えたことを特徴とするフ
   ォトマスク。
2. 【請求項２】 合成樹脂からなるフィルム状部材に、写
   真蝕刻あるいはスクリーン印刷を施して電気回路のネガ
   パターンあるいはポジパターンを形成し、上記フィルム
   状部材に熱及び圧力を加えて立体構造を有する成形体に
   適合可能に変成させたことを特徴とするフォトマスクの
   製造方法。
3. 【請求項３】 上記フィルム状部材に上記ネガパターン
   あるいはポジパターンを形成する際に、熱及び圧力によ
   り延伸される部分を、予め延伸の度合いに応じて太くし
   た請求項２記載のフォトマスクの製造方法。