JPWO2019021599A1 - プリント配線板の製造方法及びプリント配線板の製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2017年7月26日出願の日本出願第2017−144089号および2017年11月13日出願の日本出願第2017−218616号に基づく優先権を主張し、前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。
特許文献1、2及び3のような基板と近接した遮へいは、高い遮へい効果を得るため、遮へい板等と被めっき対象の遮へいが必要な箇所との位置関係が極めて厳密であり、遮へい板等又はプリント配線板用基板の治具への固定が僅かにずれるだけで、めっき膜厚の均一性が急激に悪化するおそれがあり、作業性がよいとはいえない。
本開示のプリント配線板の製造方法及びプリント配線板の製造装置は、プリント配線板用基板の配置、交換が容易で作業性に優れると共に、プリント配線板の導電パターンのめっき膜厚の均一化を図ることができる。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
以下、適宜図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法及びプリント配線板の製造装置を説明する。
<プリント配線板の製造方法>
本発明の一態様に係るプリント配線板の製造方法は、ベースフィルムの表面に導電パターンを電気めっきするめっき工程を備える。当該めっき工程は、例えば図1に示すように、めっき液Yを貯留するめっき液貯留槽2と、めっき液Yに浸漬され、カソード電極を構成するプリント配線板用基板Xを固定する固定治具3と、めっき液Yに浸漬され、プリント配線板用基板Xに対向して配設されるアノード電極6と、アノード電極6及びプリント配線板用基板Xに電圧を印加する機構7(以下、「電圧印加機構7」ということがある)とを備えるめっき装置1により行われる。めっき工程の説明の前に、まずめっき装置1について説明する。なお、以下の説明で、「上」とはめっき液貯留槽2の開口部の方向、「下」とはめっき液貯留槽2の底部の方向、「前後」とはめっき液貯留槽2の底部の長辺の方向、「左右」とはめっき液貯留槽2の底部の短辺の方向のことである。
当該めっき装置1は、例えばベースフィルム及びベースフィルムの一方の面側に積層されるシード層を有するプリント配線板用基板Xを、シード層の外面がアノード電極6の対向面と対向するように配置した状態で用いられる。当該めっき装置1は、電圧印加機構7からアノード電極6に電流を供給し、めっき液Y中に溶解した金属イオンを、カソード電極を構成するシード層の外面に還元させることで、シード層の外面にめっき被膜を積層することができる。当該めっき装置1は、アノード電極6とプリント配線板用基板Xとの間に遮へい板9が配置され、プリント配線板用基板Xと遮へい板9との距離が50mm以上150mm以下とすることで、めっき液Y中の電流分布が適切になされ、シード層の外面に均一に金属イオンを還元することができ、めっき膜厚の均一化を図ることができる。
アノード電極6は、厚みが一定で、かつ板状である。また、アノード電極6は、プリント配線板用基板Xからの正面視で矩形状に形成されている。なお、「Aからの正面視」とは、Aから見たときの視認状態をいう。つまり、「プリント配線板用基板X、又はアノード電極6からの正面視」とは、プリント配線板用基板X、又はアノード電極6から見たときの視認状態をいう。
固定治具3は、図2に示すように、開口を有し、プリント配線板用基板Xの外縁を保持するフレーム4と、フレーム4から上方に延出する一対のアーム5とを有する。一対のアーム5は、めっき液Yの液面よりも上方に懸架されるバー(図示省略)に係合され、フレーム4及びフレーム4に保持されるプリント配線板用基板Xをめっき液Y中に懸垂する。
電圧印加機構7は、アノード電極6に電流を供給する電源8を有する。また、電圧印加機構7は、電源8及びアノード電極6を電気的に接続する配線部と、電源8及び固定治具3に保持されるプリント配線板用基板Xの上記シード層とを電気的に接続する第2の配線部とを有する。シード層との電気的接続及び第2の配線部は、固定治具3に付与されてもよく、又は固定治具3とは独立して付設されてもよい。
めっき液Yとしては、特に限定されるものではないが、例えば硫酸銅、ピロリン酸銅等を含む公知のめっき液を用いることができる。
遮へい板9は、厚みが一定で、かつ板状である。遮へい板9の形状としては、特に限定されるものではないが、被めっき物であるプリント配線板用基板Xの形状が、平面視で矩形状であれば、遮へい板9の形状を平面視で矩形状とするのが好ましい。
次に、当該プリント配線板の製造方法におけるめっき工程で、プリント配線板用基板の露出シード層の外面にめっき被膜を積層し、導電パターンが形成される様子について説明する。当該プリント配線板の製造方法としては、アディティブ法又はサブトラクティブ法のいずれの方法を採用することも可能である。なお、アディティブ法とは、フルアディティブ法、及びセミアディティブ法のことをいう。以下、例として、図5A〜5Dを参照してセミアディティブ法を用いためっき工程について説明する。
当該プリント配線板の製造方法におけるめっき工程は、シード層積層工程と、レジストパターン形成工程と、通電工程と、導電パターン形成工程とを備える。
シード層積層工程では、図5Aに示すように、絶縁性を有するベースフィルム15の一方の面側に導電性を有するシード層16を積層する。ベースフィルム15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等の合成樹脂が挙げられる。シード層16を積層する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば無電解めっき、蒸着、スパッタリング等の公知の方法を採用することができる。また、シード層16の主成分としては、例えばニッケル、金、銀、タングステン、モリブデン、銅、スズ、コバルト、クロム、鉄、亜鉛等が挙げられ、中でもベースフィルム15との密着力が高く、かつめっき開始表面として適する点から銅が好ましい。なお、「主成分」とは、最も含有量の多い成分をいい、例えば50質量%以上含有される成分をいう。
レジストパターン形成工程では、図5Aに示すように、シード層積層工程で積層されたシード層16の外面にレジストパターンZを形成する。具体的には、レジストパターン形成工程では、まずシード層16の外面に感光性レジストを積層する。次に、露光、現像等により、レジストに対して導電パターンに対応するパターニングを行い、レジストパターンZを形成する。
通電工程では、電圧印加機構7によって、アノード電極6及びプリント配線板用基板Xに電流が通電される。この通電工程によって、図5Bに示すように、レジストパターンZが積層されていないシード層16、すなわち露出シード層の外面にめっき被膜17が積層される。
導電パターン形成工程では、図5Dに示すように、ベースフィルム15の一方の面側に導電パターン18を形成する。具体的には、導電パターン形成工程では、まず図5Cに示すようにレジストパターンZを除去し、続いて図5Dに示すようにシード層16のレジストパターンZが積層されていた領域をエッチング等によって除去する。
当該プリント配線板の製造方法は、めっき工程においてプリント配線板用基板Xと遮へい板9との距離が、50mm以上150mm以下とし、遮へい板9の形状等を最適化することにより、プリント配線板用基板に近接して遮へい物を配置する方法と同等もしくはそれ以上に膜厚が均一なめっき被膜を積層することができる。また、プリント配線板用基板Xと遮へい板9とが離れていることにより、プリント配線板用基板X及び遮へい板9の配置、交換作業を容易、迅速に行うことができる。さらに、プリント配線板用基板に近接して遮へい物を配置する方法の場合、プリント配線板用基板に対する遮へい物の精密な位置決めと、めっき工程中に振動等によりプリント配線板用基板及び遮へい物の位置関係がずれるのを防ぐため、強固な固定とを必要とするが、当該プリント配線板の製造方法では、プリント配線板用基板Xから離れた遮へい板9が、めっき液Y中の電流分布を好適に制御することができるため、互いの位置関係に多少のずれが生じても、膜厚が均一なめっき被膜を積層することができる。よって、プリント配線板用基板X及び遮へい板9の配置、交換作業を極めて簡易に行うことができる。従って、均一な膜厚のめっき被膜で形成された導電パターンを有するプリント配線板の生産効率を向上させることができる。
<プリント配線板の製造方法>
本発明の別の実施形態に係るプリント配線板の製造方法について、図6を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の構成については、同一の符号を用いて説明を省略する。
アノード遮へい板19は、厚みが一定で、かつ板状である。アノード遮へい板19の形状としては、特に限定されるものではないが、アノード電極6の形状が、平面視で矩形状であれば、アノード遮へい板19の形状を平面視で矩形状とするのが好ましい。
当該プリント配線板の製造方法は、めっき工程において、遮へい板9と共に、アノード遮へい板19を備えるめっき装置1を用いることにより、めっき液Y中の電流分布の制御をより好適に行うことができる。プリント配線板用基板Xと遮へい板9との距離を、50mm以上150mm以下とすることで良好な作業性を得ると共に、アノード遮へい板19を備えることにより、プリント配線板用基板Xの露出シード層上に膜厚がより均一なめっき被膜を積層することができる。従って、より均一な膜厚のめっき被膜で形成された微細な導電パターンを有するプリント配線板の生産効率を向上させることができる。
<プリント配線板の製造方法>
本発明の他の一実施形態に係るプリント配線板の製造方法について、図8を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の構成については同一の符号を用いて説明を省略する。
当該プリント配線板の製造方法においては、2枚の遮へい板9が、プリント配線板用基板Xの表面及び裏面から50mm以上150mm以下の距離に配置されるため、プリント配線板用基板Xの両面に、めっき被膜を均一に積層することができる。また、遮へい物をプリント配線板用基板に近接して配置するプリント配線板の製造方法の場合、必然的に2枚の遮へい物の間隔が狭くなるため、プリント配線板用基板を配置、交換する際に、基板固定用治具と遮へい物とが衝突することがあり、配置、交換作業を繊細かつ慎重に行わなければならない場合がある。又は、配置、交換作業での遮へい物との衝突を回避するため、カソードブスバーの脱着が簡単に可能とする等のめっき装置の改造が必要となることがある。本実施形態に係るプリント配線板の製造方法では、2枚の遮へい板9の間隔が大きいため、プリント配線板用基板の配置、交換作業を極めて容易に行うことができる。よって、作業性に優れ、めっき装置の改造等も不要とすることができる。従って、表面及び裏面の両面に、均一な膜厚のめっき被膜で形成された導電パターンを有するプリント配線板の生産効率を向上させることができる。
<プリント配線板の製造方法>
本発明のさらに別の実施形態に係るプリント配線板の製造方法について、図9を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の構成については、同一の符号を用いて説明を省略する。
固定治具24は、図10に示すように、プリント配線板用基板Xを収容するための開口部を有し、プリント配線板用基板Xの外縁を保持するフレーム25と、フレーム25から上方に延出する一対のアーム5とを有する。
遮へい部材26は、フレーム25のプリント配線板用基板Xの側辺を保持する部分に備えられる。遮へい部材26は、プリント配線板用基板Xの表面と平行に配置され、アノード電極6又は遮へい板9からの正面視でプリント配線板用基板Xの幅方向(図10の横方向)の端部の一定領域と重なる。遮へい部材26は、アノード電極6又は遮へい板9からの正面視でプリント配線板用基板Xの高さ方向(図10の縦方向)の一方の端部から他方の端部まで備えられる。めっき液Y中で、アノード電極6からカソード電極を構成するプリント配線板用基板Xの露出シード層に流れる電流の分布は、プリント配線板用基板Xの外周端部付近で密になり、めっき膜厚が厚くなるおそれがある。また、装置の具体的構造等に基づく個性により、電流分布を均一にすることが困難なこともある。当該プリント配線板の製造方法では、遮へい板9が配置され、遮へい部材26が備えられることで、粗密になる電流分布を均一にすることができる。
当該プリント配線板の製造方法は、めっき工程において、遮へい板9を備えるめっき装置1に、遮へい部材26を有する固定治具24を用いることにより、めっき液Y中の電流分布の制御をより好適に行うことができる。一般に、プリント配線板用基板Xが幅方向に位置ずれした場合、すなわち、プリント配線板用基板Xの一方の側辺がめっき液貯留槽2の一方の側壁に近接し、プリント配線板用基板Xの他方の側辺がめっき液貯留槽2の他方の側壁から離間してプリント配線板用基板Xが配置されて、めっき工程に供された場合、プリント配線板用基板Xの幅方向端部付近での電流分布が乱れ、めっき膜厚にばらつきが生じやすくなる。当該プリント配線板の製造方法は、プリント配線板用基板Xの幅方向端部の一定領域に遮へい部材26が備えられるため、プリント配線板用基板Xが幅方向に位置ずれした場合においてもプリント配線板用基板Xの幅方向端部付近の電流分布の乱れを抑制することができ、プリント配線板用基板Xの露出シード層上に膜厚がより均一なめっき被膜を積層することができる。従って、より均一な膜厚のめっき被膜で形成された微細な導電パターンを有するプリント配線板の生産効率を向上させることができる。
今回開示された実施の形態は全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。
2 めっき液貯留槽
3、24 固定治具
4、25 フレーム
5 アーム
6 アノード電極
7 電圧印加機構
8 電源
9 遮へい板
10 遮へい板開口部
11 開口領域
12 中央部開口領域
13 端部開口領域
14 固定スリット
15 ベースフィルム
16 シード層
17 めっき被膜
18 導電パターン
19 アノード遮へい板
20 アノード遮へい板開口部
22 カソードブスバー
23 基板固定治具
26 遮へい部材
27 遮へい部材開口部
X プリント配線板用基板
Y めっき液
Z レジストパターン
Claims (15)
- ベースフィルム及び上記ベースフィルムに導電パターンをアディティブ法又はサブトラクティブ法により形成す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表面に上記導電パターンを電気めっきするめっき工程を備え、
上記めっき工程が、アノード電極と、カソード電極を構成するプリント配線板用基板との間に遮へい板を配置する遮へい板配置工程と、上記プリント配線板用基板を保持する治具で上記プリント配線板用基板をめっき槽に配置する基板配置工程とを有し、
上記遮へい板と上記プリント配線板用基板との距離が50mm以上150mm以下であるプリント配線板の製造方法。 - 上記治具が、遮へい部材を有する請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
- 上記遮へい部材が、平面視で上記プリント配線板用基板の少なくとも幅方向の端部領域に配置される請求項2に記載のプリント配線板の製造方法。
- 上記遮へい部材が、遮へい部材開口部を有する請求項2又は請求項3に記載のプリント配線板の製造方法。
- 上記遮へい部材の開口率が、20%以上80%以下である請求項4に記載のプリント配線板の製造方法。
- 上記遮へい板が、遮へい板開口部を有する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のプリント配線板の製造方法。
- 上記遮へい板開口部が、上記遮へい板の開口領域に形成され、
上記開口領域は、平面視で上記プリント配線板用基板と対向する領域であり、
上記開口領域のうちの中央部開口領域の開口率が、10%以上50%以下であり、
上記開口領域のうちの端部開口領域の開口率が、上記中央部開口領域の開口率より大きい請求項6に記載のプリント配線板の製造方法。 - 上記遮へい板の外形が、平面視で上記プリント配線板用基板の外形より大きい請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のプリント配線板の製造方法。
- 上記遮へい板と、上記アノード電極との間にアノード遮へい板をさらに配置する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のプリント配線板の製造方法。
- 上記アノード遮へい板が、アノード遮へい板開口部を有する請求項9に記載のプリント配線板の製造方法。
- 上記めっき工程における上記アノード遮へい板の面積が、上記アノード電極のめっき液への浸漬面積より大きい請求項9又は請求項10に記載のプリント配線板の製造方法。
- 上記導電パターンとして形成されるめっき被膜の膜厚が30μm以上、膜厚のばらつきが平均膜厚の15%以内である請求項1から請求項11のいずれか1項に記載のプリント配線板の製造方法。
- 上記導電パターンをセミアディティブ法により形成する請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のプリント配線板の製造方法。
- ベースフィルム及び上記ベースフィルムに導電パターンをアディティブ法又はサブトラクティブ法により形成するプリント配線板の製造装置であって、
めっき液貯留槽と、
めっき対象であるプリント配線板用基板を固定する基板固定機構と、
上記プリント配線板用基板に対向するように配設されるアノード電極と、
上記プリント配線板用基板とアノード電極との間に配設される遮へい板と、
上記アノード電極及びカソード電極を構成する上記プリント配線板用基板に電圧を印加する電圧印加機構とを備え、
上記遮へい板と上記プリント配線板用基板との距離が50mm以上150mm以下であるプリント配線板の製造装置。 - 上記めっき液貯留槽が、上記遮へい板を固定する遮へい板固定機構を備える請求項14に記載のプリント配線板の製造装置。
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