WO2016002788A1

WO2016002788A1 - 転写用基板の製造方法及び転写用基板

Info

Publication number: WO2016002788A1
Application number: PCT/JP2015/068848
Authority: WO
Inventors: 孝義小幡
Original assignee: 株式会社村田製作所
Priority date: 2014-07-02
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2016-01-07

Abstract

　転写用基板（転写シート等を含む）に形成されためっき部を安全に剥離することができ、導電性パターンを崩すことなく印刷材に転写することが可能な転写用基板の製造方法及び転写用基板を提供する。　本発明に係る転写用基板の製造方法は、めっきを電着させる電着領域３２及びめっきを電着させない非電着領域３３を有し、めっきパターンを転写する。非電着領域３３においては行列状に並んだ複数の孔部３１を有し、電着領域３２においては孔部３１を有さない金属板３０を準備する。金属板３０の電着領域３２の表面にマスク３６を形成し、マスク３６が形成された金属板３０を型に挿入してシリコン樹脂１０を充填して硬化させ、型７０及びマスク３６をシリコン樹脂１０及び金属板３０から除去する。

Description

転写用基板の製造方法及び転写用基板

　本発明は、転写用基板に形成されためっき部を安全に剥離することができ、導電性パターンを崩すことなく印刷材に転写することが可能な転写用基板の製造方法及び転写用基板に関する。

　近年、電子機器の高機能化、小型化、薄型化等の要求に伴い、通常のプリント配線板（ＰＣＢ）の製造方法以外の方法により配線パターンを形成する必要がある。例えば導電性パターンを他の被転写基板に転写することにより、導電性パターンを形成する方法が知られている。

　例えば特許文献１では、図１１及び図１２に示すような工程で導電性パターンを形成する。まず、図１１は、従来の導電性パターンの形成方法に用いる転写用基板の製造方法を示す模式図である。図１１（ａ）に示すように、高い剥離性を有する基板１０の一面にシリコン樹脂用プライマ１１を塗布して乾燥する。その後、接着用シリコン樹脂層１２を塗布し、半硬化させ、その上に低いタック性を有するシリコン樹脂層１３を塗布して加熱硬化させる。そして、図１１（ｂ）に示すように、めっき領域のシリコン樹脂層１３を除去して水洗／乾燥することにより、突起部１４を有する転写用基板２０を作成する。

　図１２は、従来の転写用基板２０を用いた配線基板の製造方法を示す模式図である。図１２（ａ）に示す転写用基板２０を希酸処理してから水洗し、図１２（ｂ）に示すように、めっき部１５の厚みが突起部１４の高さと一致するようにめっき処理を行う。

　一方、図１２（ｃ）に示すように、被転写基板１６に接着剤１７を塗布し、図１２（ｄ）に示すように、めっき処理を行った転写用基板２０に貼り合わせる。そして、転写用基板２０の端部から剥離させることで、図１２（ｅ）に示すように、めっき部１５が接着材１７に付着して被転写基板１６に転写される。そして焼成することにより、図１２（ｆ）に示すように、めっき部１５が導電性パターンとして形成された配線基板１８を得る。

特開２００４－２２８５５１号公報

　しかし、特許文献１のように、高い剥離性を有する基板１０の一面に低いタック性を有するシリコン樹脂層１３を接着させる接着用シリコン樹脂層１２は、タック性が高く、接着層として一定の厚み、例えば１０μｍ～１００μｍの厚みが必要となる。その結果、めっき部１５の側面部には１０μｍ以上、高いタック性を有するシリコン樹脂層１３が露出することになり、めっき部１５をうまく剥離することができずに損傷するおそれがあるという問題点があった。

　また、めっき部１５の厚み自体が１０μｍ以下である場合、めっき部１５の側面部全体が高いタック性を有するシリコン樹脂層１３と接することになる。したがって、めっき部１５をより剥離しにくくなるという問題点もあった。

　本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、転写用基板（転写シート等を含む）に形成されためっき部を安全に剥離することができ、導電性パターンを崩すことなく印刷材に転写することが可能な転写用基板の製造方法及び転写用基板を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するために本発明に係る転写用基板の製造方法は、めっきを電着させる電着領域及びめっきを電着させない非電着領域を有し、めっきパターンを転写する転写用基板の製造方法であって、前記非電着領域においては行列状に並んだ複数の孔部を有し、前記電着領域においては孔部を有さない金属板を準備する金属板準備工程と、前記金属板の前記電着領域の表面にマスクを形成するマスキング工程と、マスクが形成された前記金属板を型に挿入してシリコン樹脂を充填して硬化させるシリコン樹脂成型工程と、前記型及び前記マスクを前記シリコン樹脂及び前記金属板から除去する除去工程とを含むことを特徴とする。

　上記構成では、めっきを電着させる電着領域及びめっきを電着させない非電着領域を有し、非電着領域においては行列状に並んだ複数の孔部を有し、電着領域においては孔部を有さない金属板を準備する。金属板の電着領域の表面にマスクを形成し、マスクが形成された金属板を型に挿入してシリコン樹脂を充填して硬化させた後、型及びマスクをシリコン樹脂及び金属板から除去する。これにより、低いタック性を有するシリコン樹脂を、孔部を通して金属板の表裏で連結させた状態で硬化させることができるので、接着剤を用いることなく金属板に固定することができる。したがって、接着層が存在しないので、めっき部を安定して剥離させることができ、被印刷材に損傷を与えることなくめっきパターンを形成することができる転写用基板を製造することが可能となる。

　また、本発明に係る転写用基板の製造方法は、金属板に離型膜を形成することが好ましい。

　上記構成では、金属板に離型膜を形成するので、電着領域に形成されためっき部が剥離しやすくなる。

　また、本発明に係る転写用基板の製造方法におけるマスクは、剥離性レジストであることが好ましい。

　上記構成では、金属板の電着領域の表面に剥離性レジストを形成するので、剥離性レジスト形成後にシリコン樹脂を充填すれば、電着領域上にシリコン樹脂が接することがなく、剥離性レジストを除去することにより電着領域を容易に露出することができる。

　次に、上記目的を達成するために本発明に係る転写用基板の製造方法は、めっきを電着させる電着領域及びめっきを電着させない非電着領域を有し、めっきパターンを転写する転写用基板の製造方法であって、前記非電着領域においては行列状に並んだ複数の孔部を有し、前記電着領域においては孔部を有さない金属板を準備する金属板準備工程と、前記金属板の前記電着領域に対応する位置に凸部を有するモールドパターンを準備するモールドパターン準備工程と、前記凸部が前記電着領域に密着するように、前記金属板に前記モールドパターンを配置して前記金属板をマスクするマスクキング工程と、前記モールドパターンによりマスクされた前記金属板を型に挿入してシリコン樹脂を充填して硬化させるシリコン樹脂成型工程と、前記型及び前記モールドパターンを前記シリコン樹脂及び前記金属板から除去する除去工程とを含むことを特徴とする。

　上記構成では、金属板の電着領域に対応する位置に凸部を有するモールドパターンを準備し、凸部が電着領域に密着するように、金属板にモールドパターンを配置して金属板をマスクする。モールドパターンによりマスクされた金属板を型に挿入してシリコン樹脂を充填して硬化させ、型及びモールドパターンをシリコン樹脂及び金属板から除去する。これにより、低いタック性を有するシリコン樹脂を、孔部を通して金属板の表裏で連結させた状態で硬化させることができるので、接着剤を用いることなく金属板に固定することができる。したがって、接着層が存在しないので、めっき部を安定して剥離させることができ、被印刷材に損傷を与えることなくめっきパターンを形成することができる転写用基板を製造することが可能となる。

　次に、上記目的を達成するために本発明に係る転写用基板の製造方法は、めっきを電着させる電着領域及びめっきを電着させない非電着領域を有し、めっきパターンを転写する転写用基板の製造方法であって、金属製のメッシュスクリーンを準備するメッシュスクリーン準備工程と、前記メッシュスクリーンの前記電着領域の表面に金属薄膜を形成する金属薄膜形成工程と、前記金属薄膜の上にマスクを形成するマスキング工程と、マスクが形成された前記メッシュスクリーンを型に挿入してシリコン樹脂を充填して硬化させるシリコン樹脂成型工程と、前記型及び前記マスクを前記シリコン樹脂及び前記メッシュスクリーンから除去する除去工程とを含むことを特徴とする。

　上記構成では、金属製のメッシュスクリーンの電着領域の表面に金属薄膜を形成し、金属薄膜の上にマスクを形成し、マスクが形成されたメッシュスクリーンを型に挿入してシリコン樹脂を充填して硬化させた後、型及びマスクをシリコン樹脂及びメッシュスクリーンから除去する。これにより、低いタック性を有するシリコン樹脂を、メッシュスクリーンの非電着領域からメッシュスクリーンの表裏両面に流入し、表裏で連結させた状態で硬化させることができるので、接着剤を用いることなく金属板に固定することができる。したがって、接着層が存在しないので、めっき部を安定して剥離させることができ、被印刷材に損傷を与えることなくめっきパターンを形成することができる転写用基板を製造することが可能となる。

　次に、上記目的を達成するために本発明に係る転写用基板は、給電用の金属板と、該金属板を所定のパターンにより覆うシリコン樹脂とを有する転写用基板であって、前記金属板の表面は、めっきを電着させる電着領域と、めっきを電着させない非電着領域とに分割され、前記非電着領域は、行列状に配置された複数の孔部を有し、シリコン樹脂により前記金属板の表面及び複数の孔部が被覆され、前記電着領域は、シリコン樹脂により前記金属板の表面が被覆されずに酸化膜が露出していることを特徴とする。

　上記構成では、金属板の表面が、めっきを電着させる電着領域と、めっきを電着させない非電着領域とに分割されている。非電着領域は、行列状に配置された複数の孔部を有しており、シリコン樹脂により金属板の表面及び複数の孔部が被覆され、電着領域は、シリコン樹脂により金属板の表面が被覆されずに酸化膜が露出している。これにより、低いタック性を有するシリコン樹脂を、孔部を通して金属板の表裏で連結させた状態で硬化させることができるので、接着剤を用いることなく金属板に固定することができる。したがって、接着層が存在しないので、めっき部を安定して剥離させることができ、被印刷材に損傷を与えることなくめっきパターンを形成することができる転写用基板を製造することが可能となる。

　上記構成によれば、低いタック性を有するシリコン樹脂を、孔部を通して金属板の表裏で連結させた状態で硬化させることができるので、接着剤を用いることなく金属板に固定することができる。したがって、接着層が存在しないので、めっき部を安定して剥離させることができ、被印刷材に損傷を与えることなくめっきパターンを形成することができる転写用基板を製造することが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、転写用基板の基礎となる金属板の平面図である。本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、図１に示す金属板のＡ－Ａ断面図である。本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、酸化処理（表面処理）後の金属板の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、レジスト形成後の金属板の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、シリコン樹脂の充填後の金属板の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、剥離性レジストを除去した金属板の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において製造された転写用基板を用いてめっきパターンを形成する方法を説明するための図である。本発明の実施の形態２に係る転写用基板の製造方法において、凸部を有するモールドパターンを密着させた金属板の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態２に係る転写用基板の製造方法において、シリコン樹脂の充填後の金属板の構成を示す断面図である。本発明の他の実施の形態に係る転写用基板の製造方法において、メッシュスクリーンを用いてめっきパターンを形成した状態を示す模式断面図である。従来の導電性パターンの形成方法に用いる転写用基板の製造方法を示す模式図である。従来の転写用基板を用いた配線基板の製造方法を示す模式図である。

　以下、図面を参照ながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。

　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、転写用基板の基礎となる金属板の平面図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、図１に示す金属板のＡ－Ａ断面図である。

　（金属板準備工程）
　図１及び図２に示すように、金属板３０は、厚さ１０～５０μｍのＳＵＳ製の金属板である。そして、転写用基板として使用する場合にめっきを電着させない領域である非電着領域３３には、ＹＡＧレーザ等により、ピッチ４０μｍで直径２０μｍに形成され、行列状に配置された複数の孔部３１が設けられている。めっきを電着させる電着領域３２には孔部３１は設けられていない。ここで、行列状に配置されているとは、千鳥状に互い違いに配置されていることも含む意味である。

　なお、孔部３１の大きさは、めっきパターンの間隔よりも小さいことが好ましい。めっきパターンの間隔は略２０μｍ以上であるので、孔部３１の直径は１０～２０μｍであれば良い。

　また、孔部３１を形成する方法は、ＹＡＧレーザ等により穴開けする方法に限定されるものではない。例えばエッチングレジストをフォトリソグラフィーによりパターン形成し、エッチング処理することによって孔部を形成しても良い。あるいは、ニッケル電鋳により孔付きの金属箔（ニッケル製）を形成しても良い。金属板には金属箔のような金属薄板も含まれる。

　（離型膜形成工程）
　図３は、本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、酸化処理（表面処理）後の金属板３０の構成を示す断面図である。めっきの剥離性を向上させるための表面処理として、金属板３０の表面にクロム酸処理を実施する。

　クロム酸処理を実施することにより、金属板３０の電着領域３２にクロム酸化膜３５が形成される。これにより、転写用基板を用いて転写する場合に、電着領域３２に形成されているめっき部が剥離しやすくなる。もちろん、表面処理としては、金属板３０の表面にクロム酸化膜３５を形成する処理に限定されるものではなく、例えば金属板３０の表面にニッケル酸化膜、クロム窒化膜等を形成する処理であっても良い。また、離型膜形成工程は、後述する除去工程の後に実行しても良い。

　（マスキング工程）
　図４は、本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、レジスト形成後の金属板３０の構成を示す断面図である。図４に示すように、電着領域３２をマスキングするべく、剥離性レジスト（マスク）３６を１０μｍ以上の膜厚で塗布する。この後、フォトリソグラフィーにより、電着領域３２で形づくられたパターンに沿って、めっきパターンを形成する。

　（シリコン樹脂成型工程）
　図５は、本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、シリコン樹脂の充填後の金属板３０の構成を示す断面図である。図５に示すように、シリコン樹脂１０、例えばダウコーニング社製のＳｙｌｇａｒｄ１８４等のポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）の主剤と硬化剤とを既定の比率で混合して脱泡した状態で、型７０に充填して金属板３０の表裏両面を覆うように充填する。充填した状態で１５０℃で３０分加熱する。加熱して硬化させることにより、剥離性レジスト３６に接触している部分を除いて、金属板３０がシリコン樹脂１０により挟まれる。

（除去工程）
　図６は、本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において、剥離性レジスト３６を除去した金属板３０の構成を示す断面図である。図６に示すように、型７０を外し、剥離性レジスト３６をアセトン等で溶解剥離する。これにより、シリコン樹脂１０の開口部（底面）からクロム酸処理済みの金属板３０が露出した転写用基板４０が完成する。

　このように、シリコン樹脂１０を、金属板３０に設けた複数の孔部３１を通して、金属板３０の表裏で連結させた状態で硬化成形するので、接着性が高い反面、離型性を悪化させる変性シリコンを用いる必要がなく、低いタック性を有するシリコン樹脂のように離型性が高い材料のみで構成した転写用基板４０を提供することができる。

　転写用基板４０を用いて、以下の手順でめっきパターンを形成する。図７は、本発明の実施の形態１に係る転写用基板の製造方法において製造された転写用基板４０を用いてめっきパターンを形成する方法を説明するための図である。

　図７に示すように、カソードとして機能する転写用基板４０を銅、ニッケル等のめっき液５０が貯留された電解めっき槽５１に浸漬させる。電解めっき槽５１内の転写用基板４０に対向する位置には、陽極電極（アノード）５２が設置されている。金属板３０からの引き出し端子６１及び陽極電極５２に直流電源５３を接続し、電流を印加することで転写用基板４０の電着領域３２にめっき部を形成する。形成されるめっき部の膜厚は、例えば１０μｍである。その後、めっき部が形成された転写用基板４０を被印刷材に転写して、めっきパターンを被印刷材に形成する。

　以上のように本実施の形態１によれば、低いタック性を有するシリコン樹脂１０を、孔部３１を通して金属板３０の表裏で連結させた状態で硬化させることができるので、接着剤を用いることなく金属板３０に固定することができる。したがって、接着層が存在しないので、めっき部を安定して剥離させることができ、被印刷材に損傷を与えることなくめっきパターンを形成することができる転写用基板４０を製造することが可能となる。

　（実施の形態２）
　本発明の実施の形態２に係る転写用基板４０の製造方法は、金属板３０を酸化処理（表面処理）する手順までは実施の形態１と同様であるので、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。本実施の形態２では、モールドパターンを用いる点で実施の形態１とは相違する。

　図８は、本発明の実施の形態２に係る転写用基板の製造方法において、凸部を有するモールドパターンを密着させた金属板３０の構成を示す断面図である。予め、電着領域３２に対応する位置に凸部を有する厚さ１０μｍ以上であるモールドパターン７１を成形しておく（モールドパターン準備工程）。次に、図８に示すように、電着領域３２をマスキング（マスクを生成）するべく、凸部が電着領域３２に密着するようモールドパターン７１を配置する（マスキング工程）。

　（シリコン樹脂成型工程）
　図９は、本発明の実施の形態２に係る転写用基板の製造方法において、シリコン樹脂１０の充填後の金属板３０の構成を示す断面図である。図９に示すように、シリコン樹脂１０、例えばダウコーニング社製のＳｙｌｇａｒｄ１８４等のポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）の主剤と硬化剤とを既定の比率で混合して脱泡した状態で、型７０に充填して金属板３０の表裏両面を覆うように充填する。

　モールドパターン７１の凸部に密着している電着領域３２にはシリコン樹脂１０が充填されず、複数の孔部３１が存在する非電着領域３３を介してシリコン樹脂１０が流入する。金属板３０の表裏両面を覆うようにシリコン樹脂１０を充填した状態で１５０℃で３０分加熱する。加熱して硬化させることにより、モールドパターン７１の凸部が密着している電着領域３２を除いて、金属板３０がシリコン樹脂１０により挟まれる。

　（除去工程）
　型７０を外し、モールドパターン７１を剥離させることにより、実施の形態１の図６と同様、シリコン樹脂１０の開口部（底面）からクロム酸処理済みの金属板３０が露出した転写用基板４０が完成する。

　以上のように本実施の形態２によれば、低いタック性を有するシリコン樹脂１０を、孔部３１を通して金属板３０の表裏で連結させた状態で硬化させることができるので、接着剤を用いることなく金属板３０に固定することができる。したがって、接着層が存在しないので、めっき部を安定して剥離させることができ、被印刷材に損傷を与えることなくめっきパターンを形成することができる転写用基板４０を製造することが可能となる。

　その他、上述した実施の形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができることは言うまでもない。例えば実施の形態１及び２とは異なり、非電着領域３３に複数の孔部を有する金属板３０の代わりに、金属製のメッシュスクリーンを用いても良い。図１０は、本発明の他の実施の形態に係る転写用基板の製造方法において、メッシュスクリーンを用いてめっきパターンを形成した状態を示す模式断面図である。

　図１０（ａ）に示すように、金属製のメッシュスクリーン９１を用いることで、金属板に穴開け加工をする必要がない。電着領域３２には金属薄膜としてメタルパターン９２を形成する（金属薄膜形成工程）。メタルパターン９２をマスキングした上でシリコン樹脂１０を充填した場合、メッシュスクリーン９１の隙間、すなわち非電着領域３３からシリコン樹脂１０がメッシュスクリーン９１の表裏両面に流入することができ、表裏で連結させた状態で硬化させることができるので、接着剤を用いることなく固定することができる。これにより、図１０（ｂ）に示すような転写用基板４０ａが作製される。

　なお、メタルパターン９２上にはクロム酸化膜（離型膜）３５が形成される。これにより、転写用基板４０を用いて転写する場合に、電着領域３２に形成されているめっき部が剥離しやすくなる。もちろん、表面処理としては、金属製のメッシュスクリーン９１の表面に、図３に示すようにクロム酸化膜３５を形成する処理に限定されるものではなく、例えばメッシュスクリーン９１の表面にニッケル酸化膜、クロム窒化膜等を形成する処理であっても良い。

　１０　シリコン樹脂
　３０　金属板
　３１　孔部
　３２　電着領域
　３３　非電着領域
　３５　クロム酸化膜（離型膜）
　３６　剥離性レジスト（マスク）
　４０　転写用基板
　７０　型
　７１　モールドパターン
　９１　メッシュスクリーン

Claims

　めっきを電着させる電着領域及びめっきを電着させない非電着領域を有し、めっきパターンを転写する転写用基板の製造方法であって、
　前記非電着領域においては行列状に並んだ複数の孔部を有し、前記電着領域においては孔部を有さない金属板を準備する金属板準備工程と、
　前記金属板の前記電着領域の表面にマスクを形成するマスキング工程と、
　マスクが形成された前記金属板を型に挿入してシリコン樹脂を充填して硬化させるシリコン樹脂成型工程と、
　前記型及び前記マスクを前記シリコン樹脂及び前記金属板から除去する除去工程と
　を含むことを特徴とする転写用基板の製造方法。
　前記金属板に離型膜を形成する離型膜形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の転写用基板の製造方法。
　前記マスキング工程の前記マスクは、剥離性レジストであることを特徴とする請求項１又は２に記載の転写用基板の製造方法。
　めっきを電着させる電着領域及びめっきを電着させない非電着領域を有し、めっきパターンを転写する転写用基板の製造方法であって、
　前記非電着領域においては行列状に並んだ複数の孔部を有し、前記電着領域においては孔部を有さない金属板を準備する金属板準備工程と、
　前記金属板の前記電着領域に対応する位置に凸部を有するモールドパターンを準備するモールドパターン準備工程と、
　前記凸部が前記電着領域に密着するように、前記金属板に前記モールドパターンを配置して前記金属板をマスクするマスクキング工程と、
　前記モールドパターンによりマスクされた前記金属板を型に挿入してシリコン樹脂を充填して硬化させるシリコン樹脂成型工程と、
　前記型及び前記モールドパターンを前記シリコン樹脂及び前記金属板から除去する除去工程と
　を含むことを特徴とする転写用基板の製造方法。
　めっきを電着させる電着領域及びめっきを電着させない非電着領域を有し、めっきパターンを転写する転写用基板の製造方法であって、
　金属製のメッシュスクリーンを準備するメッシュスクリーン準備工程と、
　前記メッシュスクリーンの前記電着領域の表面に金属薄膜を形成する金属薄膜形成工程と、
　前記金属薄膜の上にマスクを形成するマスキング工程と、
　マスクが形成された前記メッシュスクリーンを型に挿入してシリコン樹脂を充填して硬化させるシリコン樹脂成型工程と、
　前記型及び前記マスクを前記シリコン樹脂及び前記メッシュスクリーンから除去する除去工程と
　を含むことを特徴とする転写用基板の製造方法。
　給電用の金属板と、
　該金属板を所定のパターンにより覆うシリコン樹脂と
　を有する転写用基板であって、
　前記金属板の表面は、めっきを電着させる電着領域と、めっきを電着させない非電着領域とに分割され、
　前記非電着領域は、行列状に配置された複数の孔部を有し、シリコン樹脂により前記金属板の表面及び複数の孔部が被覆され、
　前記電着領域は、シリコン樹脂により前記金属板の表面が被覆されずに酸化膜が露出していることを特徴とする転写用基板。