JPH11218938A - 立体成形品の固定治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】立体成形品を多数個で一括して露光可能にする
ための、立体成形品の固定治具を提供する。 【解決手段】フォトマスクと対応する面に多数の立体成
形品を縦横整列固定可能としてなるものである。このよ
うな固定治具を用いることで、立体成形品に回路形成の
ための露光を行う際に、同時に多数個の立体成形品を一
括して露光可能となる。立体成形品の固定の手段は、凸
部または凹部によるものとして、立体成形品を嵌合にて
固定すると良い。フォトマスクと対応する面にアライメ
ントマークを備えさせ、以て、フォトマスクとの位置合
わせをオートアライメント法にて行うようにすると良
い。治具本体をメタクリル酸メチルエステルよりなる合
成樹脂により作成すると良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体成形品の固定
治具の提供に関し、特に露光法フォトマスクにおけるこ
の種の固定治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、表面にパターン状金属層を有する
プラスチック成形品が電気回路の軽量化、スペース節
減、コスト低下等の諸要求に沿うものとして注目されて
いる。このパターン状金属層を有するプラスチック成形
品による電気回路においても例外なくプリント電気回路
と同様にパターンの微細化が要求されている。

【０００３】表面にパターン状金属層を有するプラスチ
ック成形品の製造においては、例えば、特開昭６３−５
０４８２号公報、特開平１−２０７９８９号公報に回示
されているように、易メッキ性樹脂と難メッキ性樹脂と
を用いて射出成形を２度行うことによりパターンを形成
する方法がある。しかし、この方法は、パターン形成を
射出成形により行うため、パターンの最小幅及び間隔を
何れも０．４mm以下にすることが非常に難しい。

【０００４】一方、従来のプリント配線板は、より微細
化が進んでおり、最小幅及び間隔が何れも０．２mm以下
のパターンを作成することも一般化されている。その製
造方法には各種の方法があるが、めっきレジスト、エッ
チングレジスト或いはソルダーレジストを用いるレジス
ト法である点で共通している。これらのレジストのパタ
ーン形成は、微細化に伴ってスクリーン印刷法から写真
法（紫外線露光法）へと移行しつつある。

【０００５】さらに、写真法においても、微細化の程度
に応じて、その光源に散乱光を使用する場合と平行光を
使用する場合に使い分けられている。また、レジスト上
にフォトマスクをセットする方法も、基板にフォトマス
クを密着させるコンタクト法と、離して用いるオフコン
タクト法がある。尚、オフコンタクト法の場合には平行
光を用いる必要がある。

【０００６】近年、特に注目を集めている立体成形品；
立体成形品本体を形成し、この表面を粗面化して得られ
た粗面表面に金属めっきを施し、金属メッキ層の上にフ
ォトレジスト膜を形成し、電気回路のパターンを有する
フォトマスクを介して露光した後エッチングを施すこと
により、立体成形品の表面に電気回路のパターン状金属
層を形成した、パターン状金属層を有する立体成形品に
おいて、立体成形品上にパターンを形成する場合に対し
ても、より微細化を図るためには、写真法の使用が必要
となっており、写真法を適用するために特開昭６１−１
１３２９５号公報に記載されているような感光性樹脂を
用いる方法も開発されている。

【０００７】微細なパターンを形成する方法として、平
行光源を用いるオフコンタクト法による方法とフォトマ
スクを基板に完全に密着させて行うコンタクト法による
二つの方法が選択できる。

【０００８】一般のプリント配線板の場合、基板、フォ
トマスクともに平板であるので、オフコンタクト法は勿
論、コンタクト法による場合も、ポリエステル等の透明
なフィルムを用い、透明なフィルムと台との間を真空で
引いてその間にあるフォトマスクを基板に密着させる方
法で、フォトマスクを基板に完全に密着させることがで
きる。従って、上記の何れの方法においても実施可能で
あるが、従来、通常ではコンタクト法が採用されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】電気回路の立体化は難
しい問題を含んでおり、前述した従来技術のいずれの方
法を用いても、露光法による立体回路を工業的生産規模
で製造できていないのが実情である。

【００１０】通常、立体成形品は、プリント配線基板に
比べて非常に小さいため、自動機によるオートアライメ
ント（自動位置合わせ）が困難であり、事実上実施不可
能である。そのため、多数個の一括露光を行うこともで
きなかった。

【００１１】そこで、本発明の解決すべき課題（目的）
は、立体成形品を多数個で一括して露光可能にするため
の、立体成形品の固定治具を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明により提供する立
体成形品の固定治具は、フォトマスクと対応する面に多
数の立体成形品を縦横整列固定可能としてなるものであ
る。このような固定治具を用いることで、立体成形品に
回路形成のための露光を行う際に、同時に多数個の立体
成形品を一括して露光可能となる。

【００１３】前記の立体成形品の固定の手段は、凸部ま
たは凹部によるものとして、立体成形品を嵌合にて固定
するものであると良い。

【００１４】フォトマスクと対応する面にアライメント
マークを備えさせ、以て、フォトマスクとの位置合わせ
をオートアライメント法にて行うようにすると良い。

【００１５】治具本体をメタクリル酸メチルエステルよ
りなる合成樹脂により作成されると良い。

【００１６】尚、フォトレジスト膜用のエッチングレジ
ストとして、電着レジストを用いた場合には、金属メッ
キ層の表面に均一な厚さのレジスト膜が形成されるの
で、より微細なパターンを形成することができる。

【００１７】プラスチック成形品の電子部品を搭載すべ
き場所にその電子部品の形状、大きさに合わせた凹部を
形成した場合には、電子部品搭載時の位置合わせが確実
になり、はんだ付けの信頼性が向上する。電子部品搭載
後は、プラスチック成形品の凹部がその電子部品で埋め
られて平面状となるので、メカ部品等他の部品が安定し
て収納され、部品の集積度が向上し、機器の小型化に大
きく寄与する。

【００１８】プラスチック成形品の材料としては、その
成形品に要求される剛性、寸法安定性、耐熱性、電気的
特性を考慮して選ばれるが、通常のエンジニアリングプ
ラスチックが適している。例えば、ポリカーボネート、
ＡＢＳ樹脂、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリ
エーテルスルホン、ポリフィリレンスルフィド、液晶ポ
リマー等が好ましい。或いは、フォノール樹脂、エポキ
シ樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の熱硬化性樹脂を用
いても良い。これらの樹脂にガラス繊維、チタン酸カリ
ウム繊維炭酸カルシウム等のフィラーを添加しても良
い。表面に金属層を形成させるため、特定の溶剤や薬品
等に侵され易く、粗面化され易いものが良く、樹脂中に
低分子量分を加えたり、ブタジエンゴム等のゴム成分を
加えても良い。また、無電解めっきを行うためにその触
媒となるパラジウム、金、銀等の貴金属を加えても良
い。

【００１９】プラスチック成形品の成形は、材料に応じ
て射出成形、圧縮成形、押出し成形及び切削等によって
得られる。

【００２０】プラスチック成形品の表面の粗面化は、金
属層の成形品への十分な接着力を付与するため、成形品
表面を粗面化する必要がある。そのためには、先ず、ア
ルカリクリーナ、界面活性剤、有機溶剤等により成形品
に付着している離型剤や脂分等の汚れを除去する。次
に、クロム酸／硫酸、水酸化カリウム、フッ化水素酸／
硝酸、酸性フッ化アンモニウム／硝酸等のエッチング液
を用いて表面を粗面化する。プラスチック材料の中に触
媒が添加されている場合にはそのままめっき工程に入
る。ここで、触媒としては、周期律表第５列第VIII族の
金属の化合物、例えば、ハロゲン化物が好ましい。具体
には塩化パラジウムがある。

【００２１】予め触媒が付与されていない場合には、表
面粗面化の後に触媒付与の前処理工程を付加しても良
い。触媒付与の方法としては、キャタリスト−アクセラ
レータ法、即ち、パラジウム、錫等の金属の混合触媒液
に浸漬した後、塩酸、しゅう酸等の酸で活性化して、成
形材料の粗面化された表面にパラジウム等を析出させる
方法と、センシタイジング−アクティベーティング法、
即ち、塩化第一錫、塩化ヒドラジン、次亜燐酸等の強い
還元剤を粗面化された成形材料の金属パターン形成部分
に吸着させた後、パラジウム金等の貴金属イオンを含む
触媒液に浸漬し、貴金属を析出させる。

【００２２】前処理の後、無電解（化学）めっきを施
し、その上から銅、ニッケル等のめっきを施す。金属層
を電気回路パターンの配線部として用いる場合には、一
般に銅層を形成する。尚、めっきは無電解めっきで５μ
ｍ以下の溝付けを行い、その後に電気めっきにて所定の
厚さに成形しても良い。

【００２３】フォトマスクの材料としては、合成樹脂或
いは金属等を用いることができる。透明なプラスチック
フィルム、例えば、ポリエステルフィルムに銀塩感光剤
その他の感光剤を積層した感光性フィルムを用い、所要
の立体形状に折り曲げ成形前または後に、必要なパター
ンの焼き付け（光透過部と非透過部のパターンの形成）
を行っても良い。折り曲げの際にフィルムの白化が生じ
ないように配慮が必要である。また、黒色等の遮光性プ
ラスチックフィルムを所要の形に折り曲げ、必要な部分
を接合し、開口部をレーザ（例えば、ＣＯ₂ レーザ）で
形成しても良い。これとは逆に、透明なプラスチック等
を射出成形、折り曲げと接合等によって必要な形に成形
し、非透過部をレーザ照射等により形成しても良い。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、本発明の実施例に
して、図１に立体成形品を、図２に本発明による固定治
具を、図３にフィルムマスクをそれぞれ示し、図４に固
定治具の採用状況を示している。

【００２５】先ず、立体成形品は、図１に符号１で示し
たように、凹凸やスルホール付の形状となるように、液
晶ポリマー（ポリプラスチック社製ベクトラＣ−８１
０）で射出成形により形成し、得られた成形品の表面に
化学粗面化処理を施して粗面表面を形成し、この粗面表
面にめっき触媒を付与し、無電解銅めっきを施して銅層
を２０μｍの厚さで形成し、さらに、その銅層の上に感
光性樹脂としてのシプレイ製ＰＥＰＲ×Ｐ２３０５のポ
ジ型電着レジスト膜を１０μｍの厚さに積層する。

【００２６】一方、この実施例による固定治具は、図２
に符号２で示したような板状をなしている。この固定治
具２は、メタクリル酸メチルエステルの板材（三菱レイ
ヨン（株）製アクリライト（板厚１０mm））を用いて、
６００mm×６００mmの正方形に切断した。そして、板面
には、機械加工にて突起５を形成しており、この突起５
は、縦に８列、横に８列で計６４個を等間隔に形成し、
立体成形品１と同じ高さで起立するようにした。また、
固定治具２には、相対する２辺の縁中央にアライメント
マーク４を開けた。

【００２７】図３に示すフィルムマスク５は、ポリエス
テルフィルムにて固定治具２と同じ大きさの正方形に切
断して作成し、相対する２辺の縁中央にアライメントマ
ーク６を設けた。このアライメントマーク６は、固定治
具のアライメントマーク４の１／２の径とした。

【００２８】次に、上記のような各部構成を有した固定
治具２と立体成形体１及びフィルムマスク５の組み合わ
せ要領を説明すると、先ず、図１に示す立体成形品１を
６４個用意して、この実施例による固定治具２の突起３
に合わせて図４のように整列状態に固定し、この立体成
形品固定側を光源下に配置した。そして、フィルムマス
ク５を露光装置（平行露光機）のガラス乾板に予め貼り
付け、このフィルムマスク５のアライメントマーク６と
固定治具２のアライメントマーク４によって、フィルム
マスク５と固定治具２を整合させて露光を行った。

【００２９】上記のように、立体成形品１を固定治具２
に６４個縦横に整列固定し、オータアライメントにてフ
ィルムマスク５と固定治具２との整合を行うことで、６
４個の立体成形品を同時に露光可能となり、コンタクト
露光にて０．１５mm以下の微細パターンを有する立体製
品を得ることが可能となった。

【００３０】以上、要するに、この実施例の立体成形品
の固定治具によれば、立体成形品を多数個で固定治具に
固定し、アライメントマークにて整合させることによ
り、同時に多数個の露光が行え、立体成形品にパターン
を形成することができ、作業効率の向上を図ることが可
能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したような本発明によれば、立
体成形品を多数個で一括して露光可能にするための、立
体成形品の固定治具を提供するという所期の課題（目
的）を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固定治具に固定する立体成形品の例を
示す斜視図。

【図２】本発明に係る立体成形品の固定治具の実施例を
示す斜視図。

【図３】本発明の固定治具に対応させるフィルムマスク
の例を示す斜視図。

【図４】本発明に係る固定治具の採用状況を示す斜視
図。

【符号の説明】

１ 立体成形品 ２ 固定治具 ３ 突起 ４ アライメントマーク ５ フィルムマスク ６ アライメントマーク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フォトマスクと対応する面に多数の立体成
   形品を縦横整列固定可能としてなる、立体成形品の固定
   治具。
2. 【請求項２】前記の立体成形品の固定の手段は、凸部ま
   たは凹部によるものである、請求項１記載の立体成形品
   の固定治具。
3. 【請求項３】フォトマスクと対応する面にアライメント
   マークを備えてなる、請求項１または請求項２記載の立
   体成形品の固定治具。
4. 【請求項４】治具本体がメタクリル酸メチルエステルよ
   りなる、請求項１乃至請求項３何れか１項記載の立体成
   形品の固定治具。