JPS636894A - 導体回路板の製造方法 - 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） 本発明は導体回路板の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来、導体回路板、すなわちプリント回路板を製造する
方法としては、湿式エツチング法および電鋳（電気メツ
キ）法が知られている。

エツチング法は、絶縁基板に銅箔などの金属箔を一体に
接着せしめ、この銅箔表面のプリント回路に対応する領
域のみにフォトレジストなどのエツチングマスクを密着
形成させたのち、露出している銅箔を適当なエツチング
液によって溶解除去する方法である。

ところが、この方法においては、例えば銅箔製造後の表
面処理、切断および絶縁基板への積層などの工程におけ
る取扱いの容易さなどを考慮すると、銅箔の厚さはかな
り厚いものとなる。そのため、近年、各種装置、機器の
小型イし薄型化に伴って要求されているプリント回路導
体の厚さ、すなわち、５〜１０μｍに充分対応すること
が困難であるという問題がある。また、それに加えて、
この方法では、銅回路パターン以外の部分をエツチング
液により除去するため、エツチング液からの銅の回収、
エツチング液の再生など煩雑な作業を伴っており、これ
が製造コストの増大の一因となっている。

一方、電鋳法は、第１図に示したように、メタルマスタ
ーと称される導電性基材１の表面１ａに、導体回路パタ
ーンに対応する領域のみを残してレジストマスク２を形
成し、ついで、このメタルマスターを陰極とし、対向す
る陽極（図示せず）との間に電流を通ずることによりメ
タルマスター表面１ａに銅を電析せしめ導電材層３を形
成し、しかるのち、第２図に示したように、レジストマ
スク２及び導電材層３の表面に、接着剤層４を有する絶
縁基材５を該接着剤層４を介して貼着し、その後、この
絶縁基材５をメタルマスター１から剥離せしめて、第３
図の如く、導電材層３のみを該絶縁基材５の表面に転写
して導体回路３′を形成し、さらに、第４図の如くその
表面をオーバーレイ６で被覆して導体回路板７を形成す
る方法である。

この方法によれば、導体回路を極めて薄＜（５〜１０μ
ｍ）、かつ緻密に形成することができるため、前記湿式
エツチング法に比べて経済的であり、かつ、導体回路の
複製精度がはるかに高いと　　　　〜いう利点がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記した従来の電鋳法によると、とくに
、高温下において、得られた導体回路板の絶縁基材と導
体回路、および導体回路とオーバーレイの間の密着性が
充分でないという問題がある。

すなわち、具体的には、導体回路板を半田付工程などに
移送した場合に、第４図において導体回路３の絶縁基材
５との接着面の半田耐熱性が低く、剥離などが生ずる場
合がある。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
電鋳法を適用して導体回路板を製造する方法であって、
導体回路と絶縁基材および導体回路とオーバーレイの高
温密着性が良好で、半田付工程などにおける剥離などが
生ずることがない導体回路板を製造しうる方法を提供す
ることを目的とする。

（問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の導体回路板の製造方
法は、導電性基材に粗面化処理を施し、平均表面粗さが
０．１８〜０．２３μｍの粗面を形成する工程と；該導
電性基材の前記粗面上にレジスト膜を形成して、導体回
路パターンに対応する前記粗面のみを露出せしめる工程
と；前記導電性基材を陰極とする電鋳法により前記露出
した粗面上に導電材料を堆積させて導体回路パターンに
対応した導電材層を形成する工程と；前記導電材層表面
に酸化被膜を形成する工程と；該酸化被膜を形成させた
導電材層表面と絶縁基材とを接着剤を介して密着せしめ
る工程と；前記絶縁基材を前記導電性基材から引き剥が
すことにより前記絶縁基材を前記絶縁基材表面に転写し
て前記絶縁基材表面に導体回路を形成する工程と；前記
導体回路表面をオーバーレイにより被覆する工程とから
構成したものである。

本発明の導体回路板の製造方法は、電鋳に使用する導電
性基材すなわちメタルマスターの平均表面粗さの範囲を
規定した点、およびこのメタルマスター表面に電鋳法に
より形成された導電材層の露出表面に酸化被膜を形成す
する工程を挿入した点の２つの点に特徴を有するもので
あり、他の工程および使用する材料などについてはとく
に限定されるものではなく、上記の従来法を適用するこ
とができる。

（作用） 本発明において、メタルマスターの平均表面粗さは以下
の４点を満足するように決定されたものである。すなわ
ち、＋１１電鋳時に導電材層またはレジストマスクがメ
タルマスターから離脱しないこと、（２）導電材層にピ
ンホールなどが発生しないこと、（３）導電材層を絶縁
基材に転写積層する際に導電材層のみ基材側に転写し、
レジストマスクはメタルマスター側に残留せしめること
、（４）メタルマスターの表面粗さを転写後の導電材層
すなわち導体回路表面に複製することにより、導体回路
とオーバーレイとの箭温宝着性を高めることが可能とな
るような平均表面粗さを付与したものであり、その結果
、このメタルマスターの表面は従来法に比べて比較的粗
面となっている。

又、メタルマスター表面に導電材層を形成した後、この
導電材層表面に酸化被膜を形成して絶縁基材に転写した
際の密着性が向上し、しかも半田耐熱に耐える密着性を
維持することが可能となる。

以下に、前述の第１図乃至第４図を参照してこれを詳細
に説明する。

メタルマスター１としての導電性基材にはステンレスス
チール（例えば、マルテンサイト系ステンレス板、　　
ＳＵＳ　６３０）　、ニッケル等が好適であり、メタル
マスター１の表面１ａを例えば湿式サンドブラスト（？
＆、体ホーニング）によりランダムに充分に粗面化した
後、胴布研磨により表面１ａを、平均粗さが０．１８〜
０．２３μ国になるようにヘアライン仕上げ加工を施す
０表面１ａの表面粗さは例えば触針式表面粗さ計（タリ
サーフ）で測定すると共に光学式粗度計（グロスメータ
）でメタルマスター表面１ａ全体の粗面均一性を監視し
、表面１ａ全体の表面粗さが上記規定範囲内にあるよう
に仕上げることが好ましい。

次に、メタルマスター１を純水で洗浄乾燥した後、ホト
レジスト法、印刷法等により表面１ａに導体回路パター
ン以外の部分をマスキングする。

即ち、先ず、レジスト剤を所要の厚さに塗布する。

この塗布したレジスト剤の膜厚さは、後述の電鋳により
堆積させる導電材層３の厚さく５〜１５０μｍ）に応じ
て３〜１５０μｍに設定される。そして、所望のパター
ンを焼付、現像し、ドライオーブン又はウルトラバイオ
レフト照射法等により乾燥硬化させてレジストマスク２
を形成させる。

次いで、このメタルマスター１を電鋳装置に取り付けて
電鋳法により所望の厚さの導電材層３を形成させる。電
鋳装置としては種々のものが通用出来、例えば前述のメ
タルマスター１を電鋳装置の陰極側にマグネットチャッ
ク、真空チャック等で固定し、この陰極を、メツキ液の
流速が陰極表面において１．５〜２．５　ｍ１ｓｅｃに
なるように供給する。このメツキ液としては例えば、５
０〜８０℃の硫酸銅メツキ液、ピロリン酸銅液等を使用
し、陰極電流密度０．３〜３　Ａ／ｃａｌの電流を印加
し、銅の堆積速度が２５〜１００μｓ／ｗｉｎとなるよ
うに設定するのが望ましい、そして、所望の厚さく本発
明方法に依れば、５μ鶴以上、好ましくは９〜３５μｍ
の導電材層厚さのものに適用可能である）の導電材層３
を堆積させる。このとき、メタルマスター１の表面１ａ
が０．１８〜０．２３μ剤に粗面化されているので、レ
ジストマスク２及び導電材層３のメタルマスター１への
密着性が高く、メタルマスター１からの剥がれ（所謂、
早い剥がれ）が生しない。

次に、導電材層３の表面３ａにクロメート処理等を施し
て酸化被膜を形成させ、次いで、接着剤層４を有する絶
縁基材５、例えばガラスエポキシ、ポリイミド、ポリエ
ステルフィルム等を前記レジストマスク２及び導電材層
３を介在させてメタルマスターｌに重ね合わせ、ホット
プレスにより両者を加圧・加熱して貼り合わせる。接着
剤としては絶縁基材５の種類に応じて種々のものが適用
でき、例えばｋＴｈ　８ｍ基材５としてポリエステルフ
ィルムが使用される場合にはポリエステル系接着剤が好
適に使用される。そして、絶縁基材５をメタルマスター
１から引き剥がして、第３図に示す如く絶縁基材５上に
導電材Ｎ３を転写して導体回路３“を形成する。このと
き、導電材層３の表面３ａに酸化被膜が形成されている
ので、導電材層３と絶縁基材５との密着性がよく、導電
材層３がメタルマスター１側に残留することなく導電材
層３の総て力１色縁基材５側に転写させることが可能で
あり、−方、メタルマスター１の表面１ａがレジストマ
スク２を保持するのに適度な粗さに粗面化処理されてい
るのでレジストマスク２はメタルマスター表面１ａに残
留することになる。

このように転写して形成させた導体回路３°の表面を、
第４図に示すように、アクリル系合成樹脂のオーバレイ
６を積層して導体回路３′を被覆する。このオーバレイ
処理は、予め接着剤が塗布されたオーバレイフィルムを
導体回路３′に重ね合わせ、加熱ロールにより軌圧着さ
せても良いし、公知のオーバレイ印刷法によりオーバレ
イを施しても良い、いずれにしてもこのオーバレイ処理
時にはメタルマスター１の表面１ａの表面粗度が導電材
層３の露出面（前記絶縁基材５側の表面３ａと反対側の
面）　３ｂに正しく複製されるため（銅電鋳の場合、複
製精度０．０５μｍが可能である）、複製された露出面
３ｂの粗度が０．１８〜０．２３μｍになるので該露出
面３ｂになんらの粗面化処理も施す必要゛がなくオーバ
レイ処理が行え、これにより導体回路３′に対するオー
バレイ６に必要な密着性が確保される。

この様に製造される導体回路板７を２９５　±５℃の半
田液に２０秒間浸漬した後、導体回路３°の絶縁基材５
に対する剥離（ピーリング）強度はこの種の導体回路板
に一般的に要求される値１．８〜２．０Ｋｇ／−を充分
に満足する値を得ることが可能であり、オーバレイ６の
導体回路３′に対する剥離（ピーリング）強度も一般的
に要求される値１．０ｋｇ／−以上を充分に満足する値
を得ることが可能である。

尚、上記導電材層３の転写を終えたメタルマスター１は
、アルカリ又は溶媒に浸ｌ貞し、あるいはスプレィによ
りメタルマスター１に残留したレジストマスク２を除去
し、更に、湿式調布研磨によりレジストマスク２等の残
留付着物を完全に除去して再生使用される。

（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。

第１表は本発明方法及び比較方法により製造した種々の
供試導体回路板の製造条件及び各供試導体回路板の９４
＃（ピーリング）強度等を示す。

（以下余白） 各供試導電性基材、すなわちメタルマスター１として、
マルテンサイト系ステンレス板（ＳＬＩＳ６３０製、５
００ｍｍＸ５ＱＯｍｍｘ３ｍｍ）を使用し、その表面１
ａを洗浄したのち１式サンドブラスト（液体ホーニング
、砥粒としてカーボンランダム１４００を使用）法によ
りランダムに粗面化した後、該表面１ａにロータリー層
重研磨装置でヘヤーライン仕上げ加工を施し、各供試メ
タルマスター１の表面粗さを触針式表面粗さ計（クリサ
ーフ）で測定した結果、平均粗さは第１表に示す各埴で
あった。また、このとき光学式粗度計（プロスメータ）
で測定確認しながらメタルマスター全体の粗面均一性を
確保した。しかるのち、スピンコーティング法により表
面ｌａ上に液状フォトレジストを約３μｍの厚さに塗布
し、パターンの焼付、現像を行うてレジストマスク２を
形成した。

その後、このメタルマスターを電鋳装置の陰極側にマグ
ネットブロックでセントし、この陰極を硫酸銅メツキ液
を使用し、このメツキ液の流速が４ｍ／秒となるように
回転させると同時に陰極電流音度３．０Ａ　／ｃｄの電
流を印加したにのとき銅の堆積速度は８０μＩ＋ｌ／分
であり、第１表に示す各厚さの導電材層３を堆積させた
。しかるのち、導電材層３の表面３ａをクロメート処理
することにより酸化被膜（図示せず）を形成した。

次いで、ポリエステル系接着剤を使用して、絶縁基材と
してのポリエステルフィルム５をメタルマスターｌに重
ね合わせ、ホントプレスにより両者を貼り合わせたのち
、ポリエステルフィルム５をメタルマスター■から引き
箔１して、ポリエステルフィルム５上に導電材層３を転
写して導体回路３′を形成した。

そして、最後に、導体回路３′の表面をポリエステル系
合成樹脂のオーバーレイ６により被覆して各供試導体回
路板７を完成した。

この各供試導体回路板７を２９５±５℃の半田液に２０
秒間浸漬したのち、夫々導体回路３°のポリエステルフ
ィルム５に対する剥離（ピーリング）強度およびオーバ
ーレイの導体回路３′に対する剥離（ピーリング）強度
を測定した。

第１表から判るように、本発明方法による各供試導体回
路（試験Ｎｏ、　　１〜３）は電鋳によりメタルマスタ
ー１に形成させた導電材Ｎｒ！ｉ−さが異なるが（５〜
７０μｌ）、いずれも電鋳（メツキ）時に「早い剥がれ
」が生じることなく、しかも、導体回路３′の転写時に
レジストマスク２は完全にメタルマスター１側に残留す
ると共に、導体回路３゛は絶縁基材５側に完全に転写さ
れた。そして、各供試導体回路板７はいずれもクロメー
ト処理を施しているので絶縁基材５に対する導体回路３
°のピーリング強度（ベース側のビーリング強度）は略
同−の値を示すのに対して、オーバレイ６の導体回路３
“に対す′るピーリング強震（オーバレイ側のビーリン
グ強度）はメタルマスター１の表面粗度が粗くなるに従
って増加している。しかしながら、いずれの本発明方法
による供試導体回路（試ＷＪＩＮｏ、　　１〜３）に関
してもベース側及びオーバレイ側のピーリング強度は夫
々前記−船釣に要求される値を充分に満足している。

一方、カーボランダム１８００を使用して湿式サンドブ
ラストでメタルマスターの表面を粗面化しただけのもの
く試験Ｎｏ、４）は電鋳時に一部口早い剥がれ」が生じ
ると共に、レジストマスク２が絶縁基材側に一部転写さ
れてしまう不都合が生じた。

又、オーバレイ側のピーリング強度も２９５℃の半田液
中で剥離して導体回路３′から浮き上がってしまい、密
着性が充分でなく、２６０℃以下の半田液に浸漬した場
合のピーリング強度も０．９Ｋｇ／ｃｄと充分な強度が
得られない。

又、メタルマスター１の表面１ａの粗度が規定範囲であ
っても導電材層３°にクロメート処理しないもの（試験
Ｎｏ、５）は導電材層３１の転写時にその一部がメタル
マスター１に残留し、導電材層３゛と絶縁基材５との密
着性が充分でない、更に、メタルマスター１の表面１ａ
の粗面化処理を充分に行って平均表面粗度を０．２５μ
ｍに仕上げ、しかも電鋳された導電材層３゛の表面３ａ
にクロメート処理しないもの（試験Ｎｏ、６）は導電材
層３“の絶縁基材５への転写が試験Ｎ００５のものより
一層困難になる。

メタルマスター１の平均表面粗度を０．２５μＭに仕上
げ、導電材層３“の厚みを５μｍに堆積させたもの（試
験Ｎｏ、７）は、クロメート処理を施したとしても導電
材Ｎ３′がメタルマスター１側に一部残留すると共に、
メタルマスターｌの表面粗度が粗いためにビンボールが
生じ、好ましくない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、導体回路板の製造
方法を、導電性基材に粗面化処理を施し、平均表面粗さ
が０．１８〜０．２３μｍの粗面を形成する工程と；該
導電性基材の前記粗面上にレジスト膜を形成して、導体
回路パターンに対応する前記粗面のみを露出せしめる工
程と；導電性基材を陰極とする電鋳法により前記露出し
た粗面上に導電材料を堆積させて導体回路パターンに対
応した導電材層を形成する工程と；導電材層表面に酸化
被膜　４゜を形成する工程と；該酸化被膜を形成させた
導電材層表面と絶縁基材とを接着剤を介して密着せしめ
る工程と；絶縁基材を導電性基材から引き剥がすことに
より絶縁基材を絶縁基材表面に転写して絶縁基材表面に
導体回路を形成する工程と；導体回路表面をオーバーレ
イにより被覆する工程とから構成したので、第１に導電
性基材の所定の平均粗さを有する粗面が、転写時にその
まま導体回路表面に複製されるため、特別な粗面化処理
を施すことなく高温における該導体回路とオーバーレイ
との密着性が向上し、第２に、導電材層の表面に酸化被
膜を形成させて粗面化処理（クロメート処理）すること
により、導電材層と絶縁基材との高温における密着性を
高めることができるという効果を有する。したがって、
本発明の方法により製造された導体回路板は、例えば半
田付などの高温工程においても、導体回路とオーバーレ
イもしくは絶縁基材との間で剥離が生ずることはなく、
極めて信顧性の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は夫々本発明方法の適用により導体回
路板が製造される各工程を説明するための縦断面図であ
る。 １・・・導電性基材（メタルマスター）、２・・・レジ
ストマスク、３・・・導電材層、３°・・・導体回路、
４・・・接着剤層、５・・・絶縁基材、６・・・オーバ
ーレイ、７・・・導体回路板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性基材に粗面化処理を施し、平均表面粗さが０．１
   ８〜０．２３μｍの粗面を形成する工程と；該導電性基
   材の前記粗面上にレジスト膜を形成して、導体回路パタ
   ーンに対応する前記粗面のみを露出せしめる工程と；前
   記導電性基材を陰極とする電鋳法により前記露出した粗
   面上に導電材料を堆積させて導体回路パターンに対応し
   た導電材層を形成する工程と；前記導電材層表面に酸化
   被膜を形成する工程と；該酸化被膜を形成させた導電材
   層表面と絶縁基材とを接着剤を介して密着せしめる工程
   と；前記絶縁基材を前記導電性基材から引き剥がすこと
   により前記絶縁基材を前記絶縁基材表面に転写して前記
   絶縁基材表面に導体回路を形成する工程と；前記導体回
   路表面をオーバーレイにより被覆する工程とからなるこ
   とを特徴とする導体回路板の製造方法。