WO2006093016A1 - プリント基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

　非常にフレキシブルなプリント基板を得ること。 　非導電性の材料で成る多孔質性シート又は箔に形成した導電性材料で成る回路パターン上に蒸着重合法により有機高分子膜を絶縁薄膜として形成したプリント基板、または、非導電性の多孔質性シートまたは箔にフォトレジスト層を形成する工程；前記所定フォトレジスト層に露光、現像により所定の回路パターンを形成する工程；前記回路パターンに導電性材料をメッキする工程；前記フォトレジスト層を除去する工程；及び、前記導電性の材料で成る回路パターン上に蒸着重合法により有機高分子材を絶縁薄膜として蒸着させる工程；から成るプリント基板の製造方法、によって達成する。

Description

プリント基板及びその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は情報機器、電子機器、携帯機器、自動車部品、航空宇宙機器、などのフ ラットケーブルや平面アンテナ、或いは半導体デバイス機器、半導体ソケットなどに 用いて好適なプリント基板及びその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 従来のプリント基板 Pは、図 13に示すように榭脂基板 1の表面に接着剤 2により薄い 銅板 3を接着し、更にその表面に、図示せずとも感光乳剤を塗布し、露光 ·現像エツ チングを施し、回路パターンもしくはサーキット回路を形成している。

[0003] しかし、折り曲げて用いる場合には薄い銅板 3が剥がれ易ぐそれを防止するため 接着剤 2を強固にすると、この接着剤 2の層がプリント基板 Pを折り曲げたときに亀裂 を生じやすく導電性が損なわれてしまうことが多力つた。また、ドリルで孔を貫通させ る作業工程が極めて時間を要してしまう問題点があった。

[0004] このような問題点を解決するために、特許文献 1に開示されている多孔質性のシー トを開いて、回路パターンを形成したが、新たな問題点が生じた。

[0005] 多孔質性のシートもしくは箔に導電性物質でサーキット回路を形成したプリント基板 には絶縁膜を形成しなければならな 、が、この絶縁物質は硬質のエポキシ榭脂を用 いた場合、柔軟性が悪く折り曲げると亀裂が入ることがある。またはポリエステルフィ ルム、ポリイミドフィルム等を付着させて絶縁層を設ける構造にした。しかし、これでも 本来の技術解決目的であるフレキシブル性が生力されない問題が生じた。

[0006] 特許文献 1 :特許第 2799411号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] 本発明は上述の問題を鑑みてなされ、上記従来技術の欠点を除去するプリント基 板及びその製造方法を提供することにある。

課題を解決するための手段 [0008] 上記課題は「非導電性の材料で成る多孔質性シート又は箔に形成した導電性材料 で成る回路パターン上に蒸着重合法により有機高分子膜を絶縁薄膜として形成した ことを特徴とするプリント基板」によって解決される。

[0009] また、以上の課題は、「非導電性の材料で成る多孔質性の第 1のシートまたは箔に 第 1の所定の回路パターンを形成させた第 1の基板と、非導電性の材料で成る多孔 質性の第 2のシートまたは箔に第 2の所定の回路パターンを形成させた第 2の基板と を、前記第 1の所定のパターンの少なくとも一部と前記第 2の所定のパターンの少なく とも一部とが相当接するように前記第 1の基板と前記第 2の基板とを上下に重ねて一 体化され、前記第 1、第 2の所定の回路パターン上に蒸着重合法により有機高分子 膜を絶縁薄膜として形成されていることを特徴とするプリント基板」によって解決される

[0010] また、以上の課題は、「(A)非導電性の多孔質性シートまたは箔にフォトレジスト層 を形成する工程；

(B)前記所定のフォトレジスト層に露光、現像により所定の回路パターンを形成する 工程；

(C)前記回路パターンに導電性材料をメツキする工程；

(D)前記フォトレジスト層を除去する工程;及び

(E)前記導電性の材料で成る回路パターン上に蒸着重合法により有機高分子材を 絶縁薄膜として蒸着させる工程;から成ることを特徴とするプリント基板の製造方法」 によって解決される。

[0011] また、以上の課題は、「(A)非導電性の多孔質性シートまたは箔にフォトレジスト層 を形成する工程；

(B)前記所定のフォトレジスト層に露光、現像により所定の回路パターンを形成する 工程；

(C)前記回路パターンに導電性材料をメツキする工程；

(D)前記フォトレジスト層を除去する工程；

(E)前記メツキ工程の後に更に前記導電性の材料の回路パターン上に前記導電性 の材料と同じ導電性の材料をメツキして、前記回路パターンの厚さを所定の大きさと する工程;及び

(F)前記導電性の材料で成る回路パターン上に蒸着重合法により有機高分子材を 絶縁薄膜として蒸着させる工程；

力も成ることを特徴とするプリント基板の製造方法」によって解決される。

発明の効果

[0012] 本発明のプリント基板及びその製造方法によれば、絶縁膜を含めた全体の厚さが 非常に小さくなり、柔軟性 (Flexibility)が非常によくなり、狭い機器内の空間内でも折 り曲げが容易に行われ、全体的な回路構成を容易かつコンパクトにすることができる 図面の簡単な説明

[0013] [図 1]第 1実施形態に適用されるシートとしての網の部分斜視図。

[図 2]第 1実施形態によるプリント基板の製造工程の第 1工程を示す断面図。

[図 3]第 1実施形態によるプリント基板の製造工程の第 2工程を示す断面図。

[図 4]第 1実施形態によるプリント基板の製造工程の第 3工程を示す断面図。

[図 5]第 1実施形態によるによるプリント基板の製造工程の第 4工程を示す断面図。

[図 6]回路パターンの一例を示す平面図。

[図 7]第 1実施形態によるプリント基板の断面図（比較のため従来の絶縁層は 2点鎖 線で示す)。

[図 8]第 2実施形態によるプリント基板の製造工程を示す断面図。

[図 9]第 1実施形態によるプリント基板の変形例を示す断面図。

[図 10]第 2実施形態によるプリント基板の変形例を示す断面図。

[図 11]本発明の両実施の形態に適用される蒸着重合装置の模式図。

[図 12]本発明のシートの変形例を示す部分平面図。

[図 13]従来のプリント基板の断面図。

符号の説明

[0014] 10 網

14 フォトレジスト

18 銅 20 銅

m ポリイミド

60 蒸着重合装置

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に 説明する。

[0016] 図 1は本発明の第 1及び第 2の実施の形態に適用される非導電性の材料で成る多 孔質性のシートとしての網 10を示す力 液晶ポリマーで成る横糸 11と縦糸 12とから 成っている。

[0017] 図 2に示すように、網 10の上下面に感光剤もしくはフォトレジスト 14を塗布する。図 示しな 、が上方に所定のパターンを形成させたフォトマスクを近接させて露光し、現 像して所定のパターン（開口） 16を感光剤 14に形成する（図 3)。

[0018] このパターン開口 16に導電性の材料として銅 (Cu)18を図 4に示すように無電解メッ キする。

[0019] 更に、 Cuイオンを含む溶液中に図 4のメツキ物を浸漬して電流を流して先のメツキ 1 8上に銅 20を成長させる（電解メツキ)。電気を流す時間の調整により所望の厚さの 回路パターンを得ることができる（図 5)。図 6は回路パターンの一例を示す。

[0020] 次いで、感光剤 14をエッチング液で除去する。よって網 10の上に銅材で成る回路 パターンが得られる。なお、図 5では以下、図を分力りやすくするために感光剤 14を 除去した後は網 10のメツキ以外の部分が露出するのである力 シート 10として同一 の形状を保つものとする。実際は図 7又は図 9に示すようになる。

[0021] ここで図 11を参照して、本発明に適用される蒸着重合装置 60について説明する。

[0022] 通常の蒸着重合法では、蒸発源に対向した基板面にしか高分子膜を形成できない 。そこで、基板 32及び真空槽壁 30をモノマーの蒸発温度程度 (200°C)に加熱してお き、この中に 2種類のモノマーを図 11に示すように導入する。モノマーの飽和蒸気圧 が等しくなる温度に加熱、導入して複雑形状の表面にポリイミド膜を形成する方法が 開発されて ヽる (全方向同時蒸着重合)。

[0023] 図 11にお!/、てモノマーとして PMDA34 (無水ピロメリト酸）及び ODA (ォキシジァ 二リン） 36が槽 30内に導入される。

[0024] 1種類のモノマーだけを導入した場合には、真空槽壁 30及び基板 32上にモノマー は付着できず、再蒸発して排気されるが、 2種類のモノマーを同時に導入すると、両 者が基板上で反応して蒸気圧の低い二量体や三量体となり基板 32上に付着し、更 に反応して高重合体へと成長する。未反応モノマー分子が真空槽壁面全体から再 蒸発するため均一な膜厚分布の薄膜が得られる。このようにして、複雑形状の基板、 部品などに均一な膜厚のポリイミド膜を被覆することができる。

[0025] 蒸着重合法は、モノマーの輸送を通常の真空昇華精製するプロセスと同じ手法で 行うことから、生成する膜の純度が高ぐし力も溶媒の添加'除去 ·回収などの工程が なく（無公害）、不純物の混入が極めて少ない膜が得られる。また、基板表面の凸凹 形状に忠実に膜が成長するため、細孔の内面でも均一に成膜できる。

[0026] 図 11において、基板 32として図 5の基板 P'〔網 10 +回路パターン（18、 20)で成る 。フォトレジスト層 14は除去されている〕を槽 30内に設置すれば表裏面が同時に短 時間にポリイミド膜が形成される。

[0027] 図 7はこうして得られた絶縁材被覆基板 P〃を示す力 従来は例えば 2点鎖線で示 すようにエポキシ材 Mで絶縁膜を形成していた。この場合、プリント基板 P〃の全体厚 さ tは約 40 であった力 本発明の実施の形態によれば全体厚さ t'は約 1 μとされる。 図 7では、点線 mでポリイミド膜が示されている力 回路パターン（18、 20)をカ卩えても 約 1 である。なお、図 7ではエポキシ材 Mの厚さは図を分力りやすくするために大幅 に縮小して図示している。また、図では全体的な割合は無視するものとする。

[0028] なお、平面的に見れば網 10の目開きしている部分がかなり残存している。こうして 得られたプリント基板 ΡΊま非常にフレキシブルなものとなる。橈みやすぐ曲げる部分 のある回路構成も通常のポリビニールの袋シートの如く容易に行われる。また、ポリイ ミド mは耐熱性が良 、ので (例えば熱変形が小さ!/、）、種々の加工が容易となる。

[0029] 本発明の第 1の実施の形態によれば、更に図 9においてポリイミドの薄膜 mの上に 導電性の材料 (例えばアルミニウム）がスパッタされて、アルミニウム膜 nが形成される 。これにより、外部から内部への、及び内部力 外部への電磁波シールドを行うことが できる。 [0030] 図 8は本発明の第 2の実施形態を示すが、本形態では第 1の実施形態で作成した プリント基板が上下に重ねられる。上方のプリント基板 P

2は下方のプリント基板 P

1とは 回路パターンは同一であってもよいし、異なっていてもよいが、ここでは同一の場合を 図示する。矢印は押圧力の方向を示す。相当接する回路部 20、 20'は圧接される。

[0031] 回路パターン（18、 20) (18'、 20')の相対する側の回路部（20、 20')は図示するよ うに相当接している。接着材 Qで両基板 P、 P

1 2は一体ィ匕されている。

[0032] 一体化したプリント基板 P、 Pは図 11の装置によりポリイミド層が全表面に形成され

1 2

る。紙面に対し垂直方向からもモノマーが侵入し、密接して図示しているが接着剤 Q と回路パターン一部との間の隙間、細孔内にも侵入し、ポリイミド膜を形成する。

[0033] 図 10は本発明の第 2の実施の形態によるプリント基板の変形例を示す断面図であ る。本変形例では、第 1のプリント基板 P 'に形成される回路パターン（38、 40、 50)と

1

、上方の第 2のプリント基板 Pに形成される回路パターン（38'、 40'、 50')とは異なる

2

[0034] これら回路パターンも上記第 1実施の形態のプリント基板と同様に製造されるが、図 10で示すように、上下に重ねるときに上の回路パターンと下の回路パターンとで部分 的に相当接しないパターン部（50、 50')がある。接着剤 Qは図示するように塗布すれ ば上下のプリント基板 P、 Pは一体ィ匕される。

1 2

[0035] この場合も図 11の蒸着重合装置を使用すれば簡単に全表面にポリイミドを重合蒸 着させることができる。プリント基板 P

1 'の上面側及びプリント基板 P

2 'の下面側の回路 パターン及び網 10、 10'の全面にも容易にポリイミドを蒸着させることができる。

[0036] なお、接着剤 Qは図示ではパターンの一部 (40、 40'、 50')に密に接触しているが、 これらの間に隙間があっても何ら問題なぐこれら隙間にもポリイミド膜が形成される。

[0037] 以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本願発明はこれらに限定 されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

[0038] 例えば、以上の実施の形態では回路パターンを形成する導電性の材料として銅を 用いたが、これに限ることなく他の導電部材、例えばアルミニウム (A1)や金 (Au)であつ てもよい。

[0039] また、回路パターンとしての銅表面に酸ィ匕防止のためにニッケル (Ni)及び Z又は金 (Au)をメツキするようにしてもよい。本発明の回路パターンにはこのような場合も含む ものとする。

[0040] また、以上の実施の形態では網 10を構成する材料として液晶ポリマーを用いた力 他の非導電性の材料、例えばポリエステルを用いてもよ 、。

[0041] また、蒸着重合させて得られる有機高分子としてポリイミドを用いたが、他の蒸着重 合させて得られる有機高分子、例えばポリ尿素やポリアミドであってもよい。モノマー の種類を変えて、種々の有機高分子の蒸着重合物が得られ、その特性に応じて用 いることがでさる。

[0042] 更に、以上の実施の形態では、シートとして液晶ポリマー材を横糸、縦糸で編んだ 網 10を用いたがこれに代えて図 12に示すように非導電性の材料で成る箔 Sに多数 の小貫通孔 bを形成させたものを用いてもょ ヽ。

Claims

請求の範囲

[1] 非導電性の材料で成る多孔質性シート又は箔に形成した導電性材料で成る回路 ノ^ーン上に蒸着重合法により有機高分子膜を絶縁薄膜として形成した

ことを特徴とするプリント基板。

[2] 前記有機高分子は、ポリイミド、ポリアミド及びポリ尿素の 、ずれかである

ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のプリント基板。

[3] 前記絶縁薄膜の上に金属薄膜を形成した

ことを特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項に記載のプリント基板。

[4] 非導電性の材料で成る多孔質性の第 1のシートまたは箔に第 1の所定の回路バタ ーンを形成させた第 1の基板と、非導電性の材料で成る多孔質性の第 2のシートまた は箔に第 2の所定の回路パターンを形成させた第 2の基板とを、前記第 1の所定のパ ターンの少なくとも一部と前記第 2の所定のパターンの少なくとも一部とが相当接する ように前記第 1の基板と前記第 2の基板とを上下に重ねて一体化され、前記第 1、第 2 の所定の回路パターン上に蒸着重合法により有機高分子膜を絶縁薄膜として形成さ れている

ことを特徴とするプリント基板。

[5] 前記第 1、第 2の基板の上方または下方に、同様にして更に第 3、第 4· · ·第 n番目 の基板が上下に重ねられ、これら第 1、第 2、第 3、第 4 · · ·第 n番目（n≥3)の基板は 一体化されている

ことを特徴とする請求の範囲第 4項に記載のプリント基板。

[6] 前記有機高分子膜はポリイミド、ポリアミド及びポリ尿素のいずれかである

ことを特徴とする請求の範囲第 4項または請求の範囲第 5項に記載のプリント基板。

[7] 前記絶縁薄膜の上に金属薄膜を形成させて 、る

ことを特徴とする請求の範囲第 4項乃至請求の範囲第 6項のいずれかに記載のプリ ント基板。

[8] (A)非導電性の多孔質性シートまたは箔にフォトレジスト層を形成する工程；

(B)前記所定のフォトレジスト層に露光、現像により所定の回路パターンを形成する 工程； (c)前記回路パターンに導電性材料をメツキする工程；

(D)前記フォトレジスト層を除去する工程;及び

(E)前記導電性の材料で成る回路パターン上に蒸着重合法により有機高分子材を 絶縁薄膜として蒸着させる工程；

から成ることを特徴とするプリント基板の製造方法。

[9] (A)非導電性の多孔質性シートまたは箔にフォトレジスト層を形成する工程；

(B)前記所定のフォトレジスト層に露光、現像により所定の回路パターンを形成する 工程；

(C)前記回路パターンに導電性材料をメツキする工程；

(D)前記フォトレジスト層を除去する工程；

(E)前記メツキ工程の後に更に前記導電性の材料の回路パターン上に前記導電 性の材料と同じ導電性の材料をメツキして、前記回路パターンの厚さを所定の大きさ とする工程;及び

(F)前記導電性の材料で成る回路パターン上に蒸着重合法により有機高分子材を 絶縁薄膜として蒸着させる工程；

から成ることを特徴とするプリント基板の製造方法。

[10] 前記絶縁薄膜上に金属薄膜を形成する

ことを特徴とする請求の範囲第 8項または請求の範囲第 9項に記載のプリント基板の 製造方法。

[11] 前記有機高分子はポリイミド、ポリアミド及びポリ尿素のいずれかである

ことを特徴とする請求の範囲第 8項乃至請求の範囲第 10項のいずれかに記載のプリ ント基板の製造方法。