JPWO2018211733A1 - プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の一態様に係るプリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルムと、上記ベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、連ねて設けられる複数の配線部を含む導電パターンとを備え、上記配線部が、第一導電部と、上記第一導電部の外面を被覆する第二導電部とを有し、配線部の平均幅が１０μｍ以上５０μｍ以下、第二導電部の平均厚さが１μｍ以上８．５μｍ未満である。本発明の別の一態様に係るプリント配線板の製造方法は、レジストパターンの開口部の導電性下地層上へのメッキにより配線部を構成する第一導電部を形成する第一導電部形成工程と、レジストパターン及びその底部の上記導電性下地層を除去する導電性下地層除去工程と、上記第一導電部の外面にメッキにより第二導電部を被覆する第二導電部被覆工程とを備える。
Description
本発明は、プリント配線板及びその製造方法に関する。
本出願は、２０１７年５月１６日出願の日本出願第２０１７−９７６６３号に基づく優先権を主張し、上記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
本出願は、２０１７年５月１６日出願の日本出願第２０１７−９７６６３号に基づく優先権を主張し、上記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
電子機器の小型軽量化に伴いプリント配線板が広く用いられている。このプリント配線板の配線パターンの形成方法としては、例えばセミアディティブ法が挙げられる。このセミアディティブ法では、まずポリイミド等を主成分とするベースフィルム上に下地金属層を形成し、この下地金属層の表面にレジスト層を積層し、露光及び現像することでレジストパターンを形成する。次いで、上記レジストパターンの溝に露出された下地金属層上に電気メッキを行い、レジストパターンの反転形状を有する配線パターンを形成する。その後、レジストパターンを剥離し、配線パターンをマスクとして下地金属層をエッチングする（特開２０１１−１７１４２３号公報参照）。
近年ではさらなる電子機器の小型化により、プリント配線板の配線密度も高くなりつつある。配線密度の高いプリント配線板では、配線幅が極小となるため、上記下地金属層のエッチングにより削られた配線パターンに二次メッキを行って配線の断面積を確保する工程が一般に行われる。
本発明の一態様に係るプリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルムと、上記ベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、連ねて設けられる複数の配線部を含む導電パターンとを備え、上記配線部が、第一導電部と、上記第一導電部の外面を被覆する第二導電部とを有し、上記配線部の平均幅が１０μｍ以上５０μｍ以下、上記第二導電部の平均厚さが１μｍ以上８．５μｍ未満である。
また、本発明の一態様に係るプリント配線板の製造方法は、絶縁性を有するベースフィルムと、上記ベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、連ねて設けられる複数の配線部を含む導電パターンとを備えるプリント配線板の製造方法であって、上記ベースフィルムの一方の面側に導電性下地層を積層する導電性下地層積層工程と、上記導電性下地層の一方の面にフォトレジスト膜を積層するフォトレジスト膜積層工程と、上記フォトレジスト膜への露光及び現像により上記導電パターンの反転形状のレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、上記レジストパターンの開口部の上記導電性下地層上へのメッキにより上記配線部を構成する第一導電部を形成する第一導電部形成工程と、上記レジストパターン及びその底部の上記導電性下地層を除去する導電性下地層除去工程と、上記第一導電部の外面にメッキにより第二導電部を被覆する第二導電部被覆工程とを備え、上記配線部の平均幅が１０μｍ以上５０μｍ以下、上記第二導電部の平均厚さが１μｍ以上８．５μｍ未満である。
［本開示が解決しようとする課題］
これまでの高密度のプリント配線板においては、上記二次メッキ工程に一定の時間を要しており、二次メッキ後の配線寸法のバラツキ及びプリント配線板の製造コストの増加の一因となっている。そのため、二次メッキ工程の短縮化が望まれている。
これまでの高密度のプリント配線板においては、上記二次メッキ工程に一定の時間を要しており、二次メッキ後の配線寸法のバラツキ及びプリント配線板の製造コストの増加の一因となっている。そのため、二次メッキ工程の短縮化が望まれている。
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、二次メッキ工程の短縮化により、配線寸法のバラツキを抑えつつ製造コストを低減できるプリント配線板及びその製造方法を提供することを目的とする。
［本開示の効果］
本発明の一態様に係るプリント配線板及びその製造方法は、二次メッキ工程の短縮化により配線寸法のバラツキを抑えつつ製造コストを低減できる。
本発明の一態様に係るプリント配線板及びその製造方法は、二次メッキ工程の短縮化により配線寸法のバラツキを抑えつつ製造コストを低減できる。
［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様に係るプリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルムと、上記ベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、連ねて設けられる複数の配線部を含む導電パターンとを備え、上記配線部が、第一導電部と、上記第一導電部の外面を被覆する第二導電部とを有し、上記配線部の平均幅が１０μｍ以上５０μｍ以下、上記第二導電部の平均厚さが１μｍ以上８．５μｍ未満である。
本発明の一態様に係るプリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルムと、上記ベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、連ねて設けられる複数の配線部を含む導電パターンとを備え、上記配線部が、第一導電部と、上記第一導電部の外面を被覆する第二導電部とを有し、上記配線部の平均幅が１０μｍ以上５０μｍ以下、上記第二導電部の平均厚さが１μｍ以上８．５μｍ未満である。
当該プリント配線板は、セミアディティブ法により形成される第一導電部と、この第一導電部への二次メッキで形成される第二導電部とから配線部が構成され、第二導電部の平均厚さが上記範囲である。つまり、当該プリント配線板では、第二導電部の体積が第一導電部に対し小さく、二次メッキ工程に要する時間が短縮できるので、結果として配線寸法のバラツキを抑え、かつ製造コストを低減できる。また、当該プリント配線板では、第一導電部のアスペクト比を比較的小さくできるので、製造途中で第一導電部が剥離することを防止できる。
上記複数の配線部の平均間隔としては３μｍ以上２０μｍ以下が好ましい。このように複数の配線部の平均間隔を上記範囲とすることで、配線密度を高めつつ、二次メッキ工程の時間短縮を促進できる。
上記第一導電部の底面の平均幅に対する上面の平均幅の比としては０．５以上１．０以下が好ましく、上記配線部の底面の平均幅に対する上面の平均幅の比としては０．７以上１．５以下が好ましい。このように第一導電部及び配線部の底面の平均幅に対する上面の平均幅の比をそれぞれ上記範囲とすることで、二次メッキ工程の時間短縮を促進できる。
上記配線部の平均高さの上記第一導電部の平均高さに対する比としては１．０５以上５以下が好ましい。このように上記配線部の平均高さの上記第一導電部の平均高さに対する比が上記範囲内であることで、配線寸法の均一化を促進できる。
また、別の本発明の一態様に係るプリント配線板の製造方法は、絶縁性を有するベースフィルムと、上記ベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、連ねて設けられる複数の配線部を含む導電パターンとを備えるプリント配線板の製造方法であって、上記ベースフィルムの一方の面側に導電性下地層を積層する導電性下地層積層工程と、上記導電性下地層の一方の面にフォトレジスト膜を積層するフォトレジスト膜積層工程と、上記フォトレジスト膜への露光及び現像により上記導電パターンの反転形状のレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、上記レジストパターンの開口部の上記導電性下地層上へのメッキにより上記配線部を構成する第一導電部を形成する第一導電部形成工程と、上記レジストパターン及びその底部の上記導電性下地層を除去する導電性下地層除去工程と、上記第一導電部の外面にメッキにより第二導電部を被覆する第二導電部被覆工程とを備え、上記配線部の平均幅が１０μｍ以上５０μｍ以下、上記第二導電部の平均厚さが１μｍ以上８．５μｍ未満である。
当該プリント配線板の製造方法では、セミアディティブ法により形成される第一導電部への二次メッキで形成される第二導電部の平均厚さを上記範囲とする。つまり、当該プリント配線板の製造方法では、第二導電部の体積を第一導電部に対し小さくしつつ配線部を形成するため、二次メッキ工程（第二導電部被覆工程）に要する時間が短縮され、結果として配線寸法のバラツキを抑え、かつプリント配線板の製造コストを低減できる。また、当該プリント配線板の製造方法では、第一導電部のアスペクト比を比較的小さくできるので、製造途中で第一導電部が剥離することを防止できる。
上記導電性下地層除去工程で、エッチングにより上記導電性下地層を除去し、このときの上記第一導電部の平均エッチング量を０．３μｍ以上３．５μｍ未満とするとよい。第一導電部を上記範囲の平均エッチング量でエッチングすることによって、第一導電部のエッチング量を抑えつつ導電性下地層を除去することができるので二次メッキ工程の時間短縮を促進できる。
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明に係るプリント配線板及びその製造方法の一実施形態について図面を参照しつつ詳説する。なお、本実施形態のプリント配線板における「表裏」は、プリント配線板の厚さ方向のうち導電パターン積層側を「表」、導電パターン積層側の反対側を「裏」とする方向を意味し、プリント配線板の使用状態における表裏を意味するものではない。
以下、本発明に係るプリント配線板及びその製造方法の一実施形態について図面を参照しつつ詳説する。なお、本実施形態のプリント配線板における「表裏」は、プリント配線板の厚さ方向のうち導電パターン積層側を「表」、導電パターン積層側の反対側を「裏」とする方向を意味し、プリント配線板の使用状態における表裏を意味するものではない。
［プリント配線板］
図１に示す当該プリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルム１と、このベースフィルム１の一方の面側（表面側）に積層される導電パターン２と、ベースフィルム１及び導電パターン２の外面を被覆する絶縁層３とを主に備える。
図１に示す当該プリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルム１と、このベースフィルム１の一方の面側（表面側）に積層される導電パターン２と、ベースフィルム１及び導電パターン２の外面を被覆する絶縁層３とを主に備える。
＜ベースフィルム＞
ベースフィルム１は、電気絶縁性を有する合成樹脂製の層である。また、ベースフィルム１は、導電パターン２を形成するための基材でもある。ベースフィルム１は可撓性を有してもよく、この場合、当該プリント配線板はフレキシブルプリント配線板として用いられる。
ベースフィルム１は、電気絶縁性を有する合成樹脂製の層である。また、ベースフィルム１は、導電パターン２を形成するための基材でもある。ベースフィルム１は可撓性を有してもよく、この場合、当該プリント配線板はフレキシブルプリント配線板として用いられる。
ベースフィルム１の材質としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されないが、シート状に形成された低誘電率の合成樹脂フィルムを採用できる。この合成樹脂フィルムの主成分としては、例えばポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー、フッ素樹脂等が挙げられる。「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば材料中５０質量％以上を占める成分を指す。
ベースフィルム１の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。また、ベースフィルム１の平均厚さの上限としては、５０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。ベースフィルム１の平均厚さが上記下限未満である場合、ベースフィルム１の絶縁強度が不十分となるおそれがある。一方、ベースフィルム１の平均厚さが上記上限を超える場合、当該プリント配線板が不要に厚くなるおそれがある。
＜導電パターン＞
導電パターン２は、導電性を有する材料からなる層であり、連ねて設けられる複数の配線部２ａを含む。この配線部２ａは、例えばコイルパターンを形成する配線である。また、導電パターン２は、配線部２ａ以外の例えばランド部等のパターンを含んでもよい。なお、導電パターン２は、ベースフィルム１の表面に直接積層されてもよいし、接着剤層を介して積層されてもよい。
導電パターン２は、導電性を有する材料からなる層であり、連ねて設けられる複数の配線部２ａを含む。この配線部２ａは、例えばコイルパターンを形成する配線である。また、導電パターン２は、配線部２ａ以外の例えばランド部等のパターンを含んでもよい。なお、導電パターン２は、ベースフィルム１の表面に直接積層されてもよいし、接着剤層を介して積層されてもよい。
導電パターン２の材質（主成分）としては、導電性を有するものであれば特に限定されないが、電気抵抗が小さいものが好ましい。導電パターン２は、例えば銅、銀等によって形成することができる。また、導電パターン２は、金、銀、錫、ニッケル等でメッキされてもよい。
複数の配線部２ａは、それぞれ第一導電部２ｂと、この第一導電部２ｂの外面を被覆する第二導電部２ｃとを有する。具体的には、第一導電部２ｂは、ベースフィルム１の表面側に積層された平面視でライン状のパターンであり、配線部２ａの骨格を形成する。第二導電部２ｃは、図１に示すように、第一導電部２ｂのベースフィルム１と対向する（ベースフィルム１に直接又は他の層を介して積層される）面を除く外面を被覆している。換言すれば、第一導電部２ｂは、ベースフィルム１及び第二導電部２ｃにより周囲を覆われている。
第一導電部２ｂ及び第二導電部２ｃは、それぞれメッキにより形成されたメッキ層で構成される。なお、第一導電部２ｂと、第二導電部２ｃとは、同種の材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。また、第一導電部２ｂは、セミアディティブ法で用いる導電性下地層と、この導電性下地層上に形成されるメッキ層とから構成される。
複数の配線部２ａの平均幅ｗ０の下限としては、１０μｍであり、１５μｍがより好ましく、２０μｍがさらに好ましい。一方、複数の配線部２ａの平均幅ｗ０の上限としては、５０μｍであり、４５μｍがより好ましく、４０μｍがさらに好ましい。複数の配線部２ａの平均幅ｗ０が上記下限より小さいと、製造が困難になるおそれがある。逆に、複数の配線部２ａの平均幅ｗ０が上記上限を超えると、配線密度が要求を満たせないおそれがある。なお、「複数の配線部の平均幅」とは、配線部の長手方向と垂直な断面における配線部の最大幅をその配線部の長手方向に平均した値であり、後述の第一導電部についても同様である。本明細書において、「平均した値」とは、測定対象物において複数箇所で測定した値の平均値である。
配線部２ａの底面の平均幅に対する上面の平均幅の比の下限としては、０．７が好ましく、０．８５がより好ましく、０．９０がさらに好ましい。一方、上記比の上限としては、１．５が好ましく、１．４がより好ましく、１．３がさらに好ましい。上記比が上記下限より小さいと、配線部２ａの断面積が小さくなり抵抗が過大となるおそれがある。逆に、上記比が上記上限を超えると、配線部２ａが剥離しやすくなるおそれがあると共に、隣接する配線部２ａ同士が接触し短絡するおそれがある。なお、「配線部の底面の平均幅」とは、配線部の長手方向と垂直な断面のベースフィルム側の面の幅を配線部の長手方向に平均した値であり、「配線部の上面の平均幅」とは、上記断面のベースフィルムと反対側の面の幅を配線部の長手方向に平均した値であり、後述の第一導電部についても同様である。
複数の配線部２ａの平均間隔ｄの下限としては、３μｍが好ましく、５μｍがより好ましく、７μｍがさらに好ましい。一方、複数の配線部２ａの平均間隔ｄの上限としては、２０μｍが好ましく、１７μｍがより好ましく、１５μｍがさらに好ましい。複数の配線部２ａの平均間隔ｄが上記下限より小さいと、配線部２ａ間で短絡するおそれがある。逆に、複数の配線部２ａの平均間隔ｄが上記上限を超えると、配線密度が要求を満たせないおそれがある。なお、「複数の配線部の平均間隔」とは、配線部の長手方向と垂直な断面における隣接する配線部の対向する側縁間の最小距離を配線部の長手方向に平均した値である。
複数の配線部２ａの平均高さｈ０の下限としては、２０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましく、４０μｍがさらに好ましい。一方、複数の配線部２ａの平均高さｈ０の上限としては、１００μｍが好ましく、７０μｍがより好ましく、５０μｍがさらに好ましい。複数の配線部２ａの平均高さｈ０が上記下限より小さいと、配線密度の上昇に伴い配線部２ａの抵抗が過大となるおそれがある。逆に、複数の配線部２ａの平均高さｈ０が上記上限を超えると、当該プリント配線板が不要に厚くなるおそれがある。なお、「複数の配線部の平均高さ」とは、配線部の長手方向と垂直な断面における配線部の最大高さをその配線部の長手方向に平均した値であり、後述の第一導電部についても同様である。
複数の配線部２ａの平均アスペクト比の下限としては、１．２が好ましく、１．４がより好ましく、１．６がさらに好ましい。一方、複数の配線部２ａの平均アスペクト比の上限としては、３．０が好ましく、２．５がより好ましく、２．０がさらに好ましい。複数の配線部２ａの平均アスペクト比が上記下限より小さいと、配線密度が要求を満たせないおそれがある。逆に、複数の配線部２ａの平均アスペクト比が上記上限を超えると、製造が困難になるおそれがある。なお、「複数の配線部のアスペクト比」とは、上記平均高さの上記平均幅に対する比であり、後述の第一導電部についても同様である。
なお、コイルパターンを形成する配線部２ａにおいては、複数の配線部２ａのそれぞれの断面積（平均幅、平均高さ及び平均アスペクト比）が等しいことが好ましい。
複数の配線部２ａの第一導電部２ｂの平均幅ｗ１の下限としては、１μｍが好ましく、５μｍがより好ましく、１０μｍがさらに好ましい。一方、第一導電部２ｂの平均幅ｗ１の上限としては、４０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましく、２０μｍがさらに好ましい。第一導電部２ｂの平均幅ｗ１が上記下限より小さいと、レジストパターンの形成が困難になるおそれや、第一導電部２ｂがベースフィルム１から剥離し易くなるおそれがある。逆に、第一導電部２ｂの平均幅ｗ１が上記上限を超えると、配線密度が要求を満たせないおそれや、レジストが剥離しにくくなるおそれがある。
第一導電部２ｂの底面の平均幅に対する上面の平均幅の比の下限としては、０．５が好ましく、０．６５がより好ましく、０．７０がさらに好ましい。一方、上記比の上限としては、１．０が好ましく、０．９がより好ましい。上記比が上記下限より小さいと、第二導電部２ｃの厚さにばらつきが生じ易くなり配線部２ａの製造が困難になるおそれがある。逆に、上記比が上記上限を超えると、第一導電部２ｂの外面を第二導電部２ｃで被覆することが困難になるおそれがある。
複数の配線部２ａの第一導電部２ｂの平均高さｈ１の下限としては、１５μｍが好ましく、２５μｍがより好ましく、３５μｍがさらに好ましい。一方、第一導電部２ｂの平均高さｈ１の上限としては、９５μｍが好ましく、６５μｍがより好ましく、４５μｍがさらに好ましい。第一導電部２ｂの平均高さｈ１が上記下限より小さいと、得られる配線部２ａの高さが小さくなるため配線密度の上昇に伴い配線部２ａの抵抗が過大となるおそれがある。逆に、第一導電部２ｂの平均高さｈ１が上記上限を超えると、当該プリント配線板が不要に厚くなるおそれがある。
配線部２ａの平均高さｈ０の第一導電部２ｂの平均高さｈ１に対する比（ｈ０／ｈ１）の下限としては、１．０５が好ましく、１．２がより好ましい。一方、上記比の上限としては、５が好ましく、４がより好ましい。上記比が上記下限より小さいと、得られる配線部２ａの高さを十分に大きくすることができず配線部２ａの抵抗が過大となるおそれがある。逆に、上記比が上記上限を超えると、配線部２ａの高さが長手方向に沿ってばらつき易くなり、配線部２ａの製造が困難になるおそれがある。
複数の配線部２ａの第一導電部２ｂの平均アスペクト比の下限としては、２．０が好ましく、２．５がより好ましく、３．０がさらに好ましい。一方、第一導電部２ｂの平均アスペクト比の上限としては、６．０が好ましく、５．０がより好ましく、４．０がさらに好ましい。第一導電部２ｂの平均アスペクト比が上記下限より小さいと、配線密度が要求を満たせないおそれがある。逆に、第一導電部２ｂの平均アスペクト比が上記上限を超えると、レジストパターンの形成が困難になるおそれや、第一導電部２ｂがベースフィルム１から剥離し易くなるおそれがある。
第二導電部２ｃの平均厚さの下限としては、１μｍが好ましく、５μｍがより好ましく、６μｍがさらに好ましく、７μｍがさらに一層好ましい。一方、第二導電部２ｃの平均厚さは、８．５μｍ未満であり、上限としては、８．０μｍがより好ましく、７．８μｍがさらに好ましい。第二導電部２ｃの平均厚さが上記下限より小さいと、得られる配線部２ａの高さ及び幅が小さくなるため配線部２ａの抵抗が過大となるおそれがある。一方、第二導電部２ｃの平均厚さを上記上限より小さくすることで、二次メッキの時間を短縮して寸法バラツキ及び製造コストを低減できる。なお、「第二導電部の平均厚さ」とは、配線部の長手方向と垂直な断面における第二導電部の面積を第一導電部と第二導電部との当接面（界面）の長さで除して得られる厚さを配線部の長手方向に平均した値である。上記当接面の長さは、顕微鏡写真の画像解析により得ることができる。
＜絶縁層＞
絶縁層３は、当該プリント配線板において主に導電パターン２を保護する層であり、市販のソルダーレジストやカバーレイが用いられる。絶縁層３の材質としては、絶縁性を有する限り特に限定されず、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、熱可塑性ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂、液晶ポリマー等の樹脂を主成分とするものが使用できる。
絶縁層３は、当該プリント配線板において主に導電パターン２を保護する層であり、市販のソルダーレジストやカバーレイが用いられる。絶縁層３の材質としては、絶縁性を有する限り特に限定されず、ポリイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル、熱可塑性ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、フッ素樹脂、液晶ポリマー等の樹脂を主成分とするものが使用できる。
絶縁層３の平均厚さ（ベースフィルム１の表面から絶縁層３の外面までの平均距離）の下限としては、２５μｍが好ましく、３５μｍがより好ましく、４５μｍがさらに好ましい。一方、絶縁層３の平均厚さの上限としては、２００μｍが好ましく、１８０μｍがより好ましく、１６０μｍがさらに好ましい。絶縁層３の平均厚さが上記下限より小さいと、絶縁性が不十分となるおそれがある。逆に、絶縁層３の平均厚さが上記上限を超えると、当該プリント配線板が不要に厚くなるおそれがある。
［プリント配線板の製造方法］
当該プリント配線板の製造方法は、図２に示すように、ベースフィルムの一方の面側に導電性下地層を積層する導電性下地層積層工程Ｓ１と、この導電性下地層の一方の面にフォトレジスト膜を積層するフォトレジスト膜積層工程Ｓ２と、このフォトレジスト膜への露光及び現像により上記導電パターンの反転形状のレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程Ｓ３と、このレジストパターンの開口部の導電性下地層上へのメッキにより導電パターンの配線部を構成する第一導電部を形成する第一導電部形成工程Ｓ４と、上記レジストパターン及びその底部の導電性下地層を除去する導電性下地層除去工程Ｓ５と、上記第一導電部の外面にメッキにより第二導電部を被覆する第二導電部被覆工程Ｓ６とを主に備える。
当該プリント配線板の製造方法は、図２に示すように、ベースフィルムの一方の面側に導電性下地層を積層する導電性下地層積層工程Ｓ１と、この導電性下地層の一方の面にフォトレジスト膜を積層するフォトレジスト膜積層工程Ｓ２と、このフォトレジスト膜への露光及び現像により上記導電パターンの反転形状のレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程Ｓ３と、このレジストパターンの開口部の導電性下地層上へのメッキにより導電パターンの配線部を構成する第一導電部を形成する第一導電部形成工程Ｓ４と、上記レジストパターン及びその底部の導電性下地層を除去する導電性下地層除去工程Ｓ５と、上記第一導電部の外面にメッキにより第二導電部を被覆する第二導電部被覆工程Ｓ６とを主に備える。
＜導電性下地層形成工程＞
導電性下地層形成工程Ｓ１では、例えば無電解メッキ、金属微粒子分散液の塗布及び焼成等によって、図３Ａに示すように、ベースフィルム１の表面側に導電性下地層Ｓを形成する。
導電性下地層形成工程Ｓ１では、例えば無電解メッキ、金属微粒子分散液の塗布及び焼成等によって、図３Ａに示すように、ベースフィルム１の表面側に導電性下地層Ｓを形成する。
（導電性下地層）
導電性下地層Ｓは、後述する第一導電部形成工程Ｓ４における電気メッキの被着体（カソード）として用いられる。
導電性下地層Ｓは、後述する第一導電部形成工程Ｓ４における電気メッキの被着体（カソード）として用いられる。
導電性下地層Ｓの平均厚さの下限としては、５０ｎｍが好ましく、１００ｎｍがより好ましい。一方、導電性下地層Ｓの平均厚さの上限としては、２μｍが好ましく、１．５μｍがより好ましい。導電性下地層Ｓの平均厚さが上記下限に満たない場合、導電性下地層Ｓの連続性を担保できないことにより第一導電部２ｂを均一な厚さで形成できないおそれがある。逆に、導電性下地層Ｓの平均厚さが上記上限を超える場合、プリント配線板の製造コストが不必要に増大するおそれがある。
導電性下地層Ｓを無電解メッキにより形成する場合、導電性下地層Ｓの材質としては、例えばニッケル、銅、コバルト、金、銀、スズ等、又はこれらの合金を用いることができる。中でも、自己触媒作用により比較的容易に厚さを大きくできるニッケル、銅及びコバルトが好適に用いられる。
＜フォトレジスト膜積層工程＞
フォトレジスト膜積層工程Ｓ２では、図３Ｂに示すように、導電性下地層Ｓの表面にフォトレジスト膜Ｒ０を積層する。
フォトレジスト膜積層工程Ｓ２では、図３Ｂに示すように、導電性下地層Ｓの表面にフォトレジスト膜Ｒ０を積層する。
フォトレジスト膜Ｒ０は、感光することにより高分子の結合が強化されて現像液に対する溶解性が低下するネガ型レジスト組成物、又は感光することにより高分子の結合が弱化されて現像液に対する溶解性が増大するポジ型レジスト組成物によって形成される。
フォトレジスト膜Ｒ０は、液状のレジスト組成物の塗工及び乾燥によって導電性下地層Ｓ上に形成してもよいが、室温で流動性を有しないドライフィルムフォトレジストを熱圧着により積層することが好ましい。フォトレジスト膜Ｒ０としてドライフィルムフォトレジストを用いることによって、フォトレジスト膜Ｒ０の厚さを均一かつ小さくすることができるので、レジストパターンの細密化が容易となる。
フォトレジスト膜Ｒ０の平均厚さの下限としては、２０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。一方、フォトレジスト膜Ｒ０の平均厚さの上限としては、１２０μｍが好ましく、８０μｍがより好ましい。フォトレジスト膜Ｒ０の平均厚さが上記下限に満たない場合、ドライフィルムレジストの取り扱いが容易でなくなるおそれがある。一方、フォトレジスト膜Ｒ０の平均厚さが上記上限を超える場合、レジストパターンの形状の精度が低下するおそれがある。
＜レジストパターン形成工程＞
レジストパターン形成工程Ｓ３では、先ず例えばフォトマスク等を用いてフォトレジスト膜Ｒ０を選択的に露光することにより、フォトレジスト膜Ｒ０に現像液に溶解する部分と溶解しない部分とを形成する。
レジストパターン形成工程Ｓ３では、先ず例えばフォトマスク等を用いてフォトレジスト膜Ｒ０を選択的に露光することにより、フォトレジスト膜Ｒ０に現像液に溶解する部分と溶解しない部分とを形成する。
続いて、現像液を用いてフォトレジスト膜Ｒ０の溶解性の高い部分を洗い流すことで、図３Ｃに示すように形成すべき第一導電部２ｂに対応する部分が開口部とされたレジストパターンＲ１を得る。
レジストパターンＲ１は、第一導電部２ｂを画定する複数の開口部を有する。この開口部の平均幅ｗ２の下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましく、１５μｍがさらに好ましい。一方、開口部の平均幅ｗ２の上限としては、４５μｍが好ましく、３５μｍがより好ましく、２５μｍがさらに好ましい。開口部の平均幅ｗ２が上記下限より小さいと、開口部の幅のバラツキが大きくなるおそれがあるほか、第二導電部２ｃの厚さ（二次メッキ量）が上記範囲を外れ、寸法のバラツキ及びプリント配線板の製造コストが増大するおそれがある。逆に、開口部の平均幅ｗ２が上記上限を超えると、レジストパターンＲ１が剥離し易くなるおそれがあるほか、配線密度が要求を満たせないおそれがある。なお、レジストパターンＲ１の第一導電部２ｂに対応する開口部の平均幅は、後述する導電性下地層除去工程Ｓ５でのエッチング前の第一導電部２ｂの平均幅と同等である。
＜第一導電部形成工程＞
第一導電部形成工程Ｓ４では、レジストパターンＲ１の開口部内に露出する導電性下地層Ｓに電気メッキによって金属を積層することで、図３Ｄに示すように、第一導電部２ｂを形成する。この第一導電部２ｂは、電気メッキで形成されるメッキ層と、導電性下地層Ｓとから構成される。
第一導電部形成工程Ｓ４では、レジストパターンＲ１の開口部内に露出する導電性下地層Ｓに電気メッキによって金属を積層することで、図３Ｄに示すように、第一導電部２ｂを形成する。この第一導電部２ｂは、電気メッキで形成されるメッキ層と、導電性下地層Ｓとから構成される。
具体的には、この第一導電部形成工程Ｓ４では、ベースフィルム１、導電性下地層Ｓ及びレジストパターンＲ１の積層体とこの積層体に対向する電極とを電解液中に配置し、直流電源の負極を導電性下地層Ｓに接続し、正極を対向電極に接続することで、電解液中の金属を導電性下地層Ｓ表面に析出させる。
電気メッキにより積層する金属、つまり第一導電部２ｂを構成する金属としては、例えば銅、ニッケル、金、銀、白金等を用いることができ、中でも比較的安価で導電性に優れる銅や比較的安価で耐食性に優れるニッケルが好適に用いられる。
第一導電部形成工程Ｓ４で形成されるエッチング前の第一導電部２ｂの平均高さの下限としては、２０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましく、３８μｍがさらに好ましい。一方、エッチング前の第一導電部２ｂの平均高さの上限としては、１００μｍが好ましく、７０μｍがより好ましく、５０μｍがさらに好ましい。エッチング前の第一導電部２ｂの平均高さが上記下限より小さいと、第二導電部２ｃの厚さ（二次メッキ量）が上記範囲を外れ、寸法のバラツキ及びプリント配線板の製造コストが増大するおそれがある。逆に、エッチング前の第一導電部２ｂの平均高さが上記上限を超えると、レジストが剥離しにくくなるおそれや、当該プリント配線板が不要に厚くなるおそれがある。
＜導電性下地層除去工程＞
導電性下地層除去工程Ｓ５では、図３Ｅに示すように第一導電部２ｂ形成後にレジストパターンＲ１及びその底部の導電性下地層Ｓを除去する。
導電性下地層除去工程Ｓ５では、図３Ｅに示すように第一導電部２ｂ形成後にレジストパターンＲ１及びその底部の導電性下地層Ｓを除去する。
レジストパターンＲ１の除去は、レジストパターンＲ１を導電性下地層Ｓから剥離することで行われる。具体的には、レジストパターンＲ１、第一導電部２ｂ、導電性下地層Ｓ及びベースフィルム１を有する積層体を剥離液に浸漬させることで、レジストパターンＲ１を剥離液により膨張させる。これにより、レジストパターンＲ１と導電性下地層Ｓとの間に反発力が生じ、レジストパターンＲ１が導電性下地層Ｓから剥離する。この剥離液としては公知のものを用いることができる。
レジストパターン底部の導電性下地層Ｓの除去は、レジストパターン剥離後に露出する導電性下地層Ｓを第一導電部２ｂをマスクとしたエッチングにより除去する。これにより、複数の第一導電部２ｂが電気的に分離される。このエッチングには導電性下地層Ｓを形成する金属を浸食するエッチング液が使用される。
上記エッチング量は、導電性下地層Ｓが完全に除去される量であればよいが、当該プリント配線板の製造方法では、第一導電部２ｂの平均エッチング量を０．３μｍ以上３．５μｍ未満とすることが好ましい。また、上記平均エッチング量を２．０μｍ以下とすることがより好ましい。上記平均エッチング量を上記範囲とすることで、第一導電部２ｂの底面の平均幅に対する上面の平均幅の比を０．５以上１．０以下に収めることができ、エッチング後の第一導電部２ｂのサイズを大きくできるため、二次メッキ工程の時間短縮を促進できる。なお、「第一導電部の平均エッチング量」とは、配線部の長手方向と垂直な断面におけるエッチング前の第一導電部の面積とエッチング後の第一導電部の面積との差をエッチング前の第一導電部の外面（ベースフィルムとの積層面は除く）の長さで除して得られる厚さを配線部の長手方向に平均した値である。
＜第二導電部被覆工程＞
第二導電部被覆工程Ｓ６では、第一導電部２ｂの外面にメッキにより第二導電部２ｃを被覆し、配線部２ａを形成する。このメッキは例えば公知の電気メッキ法により行うことができる。これにより、配線部２ａの平均幅が１０μｍ以上５０μｍ以下、上記第二導電部２ｃの平均厚さが１μｍ以上８．５μｍ未満である図１の当該プリント配線板が得られる。
第二導電部被覆工程Ｓ６では、第一導電部２ｂの外面にメッキにより第二導電部２ｃを被覆し、配線部２ａを形成する。このメッキは例えば公知の電気メッキ法により行うことができる。これにより、配線部２ａの平均幅が１０μｍ以上５０μｍ以下、上記第二導電部２ｃの平均厚さが１μｍ以上８．５μｍ未満である図１の当該プリント配線板が得られる。
＜利点＞
当該プリント配線板は、セミアディティブ法により形成される第一導電部２ｂと、この第一導電部２ｂへの二次メッキで形成される第二導電部２ｃとから配線部２ａが構成され、第二導電部２ｃの平均厚さが上記範囲である。つまり、当該プリント配線板では、第二導電部２ｃの体積が第一導電部２ｂに対し小さく、二次メッキ工程に要する時間が短縮できるので、結果として配線寸法のバラツキを抑え、かつ製造コストを低減できる。また、当該プリント配線板の製造方法では、第一導電部２ｂのアスペクト比を比較的小さくできるので、製造途中で第一導電部２ｂが剥離することを防止できる。
当該プリント配線板は、セミアディティブ法により形成される第一導電部２ｂと、この第一導電部２ｂへの二次メッキで形成される第二導電部２ｃとから配線部２ａが構成され、第二導電部２ｃの平均厚さが上記範囲である。つまり、当該プリント配線板では、第二導電部２ｃの体積が第一導電部２ｂに対し小さく、二次メッキ工程に要する時間が短縮できるので、結果として配線寸法のバラツキを抑え、かつ製造コストを低減できる。また、当該プリント配線板の製造方法では、第一導電部２ｂのアスペクト比を比較的小さくできるので、製造途中で第一導電部２ｂが剥離することを防止できる。
当該プリント配線板は、配線寸法の精度を維持しつつ配線密度を高められるので、小型機器用のアクチュエータ、アンテナ、トランス等として好適に用いることができる。
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
上記実施形態では、単一のベースフィルムと、このベースフィルムの一方の面に積層される１層の導電パターンを有するプリント配線板について説明したが、単一のベースフィルムの両面に導電パターンが積層したものも本発明の意図する範囲内である。さらに、当該プリント配線板は、複数のベースフィルムを有し、各ベースフィルムが一方の面又は両面に導電パターンを有する多層プリント配線板であってもよい。
１ ベースフィルム
２ 導電パターン
２ａ 配線部
２ｂ 第一導電部
２ｃ 第二導電部
３ 絶縁層
Ｒ０ フォトレジスト膜
Ｒ１ レジストパターン
Ｓ 導電性下地層
Ｓ１ 導電性下地層積層工程
Ｓ２ フォトレジスト膜積層工程
Ｓ３ レジストパターン形成工程
Ｓ４ 第一導電部形成工程
Ｓ５ 導電性下地層除去工程
Ｓ６ 第二導電部被覆工程
ｗ０ 配線部の平均幅
ｗ１ 第一導電部の平均幅
ｗ２ 開口部の平均幅
ｈ０ 配線部の平均高さ
ｈ１ 第一導電部の平均高さ
２ 導電パターン
２ａ 配線部
２ｂ 第一導電部
２ｃ 第二導電部
３ 絶縁層
Ｒ０ フォトレジスト膜
Ｒ１ レジストパターン
Ｓ 導電性下地層
Ｓ１ 導電性下地層積層工程
Ｓ２ フォトレジスト膜積層工程
Ｓ３ レジストパターン形成工程
Ｓ４ 第一導電部形成工程
Ｓ５ 導電性下地層除去工程
Ｓ６ 第二導電部被覆工程
ｗ０ 配線部の平均幅
ｗ１ 第一導電部の平均幅
ｗ２ 開口部の平均幅
ｈ０ 配線部の平均高さ
ｈ１ 第一導電部の平均高さ
Claims (6)
- 絶縁性を有するベースフィルムと、
上記ベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、連ねて設けられる複数の配線部を含む導電パターンと
を備え、
上記配線部が、第一導電部と、上記第一導電部の外面を被覆する第二導電部とを有し、上記配線部の平均幅が１０μｍ以上５０μｍ以下、上記第二導電部の平均厚さが１μｍ以上８．５μｍ未満であるプリント配線板。 - 上記複数の配線部の平均間隔が３μｍ以上２０μｍ以下である請求項１に記載のプリント配線板。
- 上記第一導電部の底面の平均幅に対する上面の平均幅の比が０．５以上１．０以下、上記配線部の底面の平均幅に対する上面の平均幅の比が０．７以上１．５以下である請求項１又は請求項２に記載のプリント配線板。
- 上記配線部の平均高さの上記第一導電部の平均高さに対する比が１．０５以上５以下である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のプリント配線板。
- 絶縁性を有するベースフィルムと、上記ベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、連ねて設けられる複数の配線部を含む導電パターンとを備えるプリント配線板の製造方法であって、
上記ベースフィルムの一方の面側に導電性下地層を積層する導電性下地層積層工程と、
上記導電性下地層の一方の面にフォトレジスト膜を積層するフォトレジスト膜積層工程と、
上記フォトレジスト膜への露光及び現像により上記導電パターンの反転形状のレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
上記レジストパターンの開口部の上記導電性下地層上へのメッキにより上記配線部を構成する第一導電部を形成する第一導電部形成工程と、
上記レジストパターン及びその底部の上記導電性下地層を除去する導電性下地層除去工程と、
上記第一導電部の外面にメッキにより第二導電部を被覆する第二導電部被覆工程と
を備え、
上記配線部の平均幅が１０μｍ以上５０μｍ以下、上記第二導電部の平均厚さが１μｍ以上８．５μｍ未満であるプリント配線板の製造方法。 - 上記導電性下地層除去工程で、エッチングにより上記導電性下地層を除去し、このときの上記第一導電部の平均エッチング量を０．３μｍ以上３．５μｍ未満とする請求項５に記載のプリント配線板の製造方法。
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