JPS63187682A - プリント配線基板とその製造方法 - 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】 ［ｆｆｉ業上の利用分野］ 本発明は高密度な配線を有するプリント配線基板および
その製造方法に関するものである。

［従来の技術］ プリン］・配線基板に対する高密度配線の要望か近年高
まっている。高音度配線のための配線の細線化技術とし
てスクリーン印刷法、液状レジスト法、ドライフィルム
法などが知られている。スクリーン印刷法は高導電性ペ
ースト・を利用してスクリーン印刷法によって基１反上
に回路を形成する方法である。この方法は簡−巣な工程
でプリント配線基板を作ることかできるが、配線の細線
化には限界があり、１００μｍ以下の細線配線を行うこ
とはできない。液状レジスト法はプリン］・基板の全面
にソルダレジストをコーティングし、＋−ｓｒ製造工程
で用いられるようなフォトリソグラフィにより配線パタ
ーンを形成する方法である。またドライフィルム法は保
護フィルム、フォトレジストおよび凹［型用フィルムの
３層構造からなるドライフイルムを使用し、やはりフォ
トリングラフィ工程によって、配線パターンを形成する
。液状レジスト法、ドライフィルム法によれば配線幅が
１００μｍ以下、数十μｍ程度の細線の配線パターンを
基板上に形成できる。しかしこの両方法は基板の一枚一
枚に対して写真製版を行うので、量産性に乏しく、プリ
ント配線基板の高価格化を招く欠点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述した従来の欠点、すなわちプリント配線基
板の高密度化と量産性、低価格化が両立しなかった点を
解決し、細線で高密度の配線パターンを有し、かつ量産
性にすぐれたプリント配線基板およびその製造方法を提
借することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するために、本発明のプリント配
線基板は、少なくとも一表面に配線用溝が設けられた射
出成形樹脂基体と、配線用溝を埋めるように樹脂基体の
表面に被着された導体層とを備えたことを特徴とする。

また本発明のプリント配線基板の製造方法は、表面に配
線パターンに相当するパターンを凸部として有する成形
型を用いて樹脂基体を射出成形する工程と、樹脂基体の
表面において凹部をなす配線パターンに導体層を形成す
る工程とからなることを特徴とする。

［作　用］ 本発明によれば、あらかじめ射出成形して得られた微細
パターンを有する樹脂基体上に導体層を形成してプリン
ト配線基板とするので、配線幅１００μｍ以下の細線に
よる高密度配線を有するプリント基板をユ産的に得るこ
とができる。

［実施例コ 本発明においては、まずスタンパ方式を採用してプリン
ト配線基板の基体を樹脂の射出成形により作製し、次に
基板上に得られた微細な凹部をもとにめっき技術、蒸着
技術、溶射技術または印刷技術によりて導体層を形成し
てプリント配線基板とする。

まずプリント配線樹脂基体を射出成形するための型の製
造方法について、第１図を参照して説明する。

ガラス基板１１の全面上にフォトレジストを塗布し、そ
れに紫外線またはレーザ照射による露光。

現像処理を施し、配線パターンのレジスト［ｉ１２を形
成するく第１図（ａ））。使用するフォトレジストの種
類およびフォトレジストの薄膜の形成方法は限定されな
い。

次いで、スパッタまたは蒸着法等によりレジストパター
ン１２上に金属電極膜１３を形成する（第１図（ｂ））
。金属電極膜に使用する金属とし、では、クロム、アル
ミニウム、ニッケルが用いられる。

更に、金属電鋳を行って金属電鋳膜１４を形成し、電極
膜１３と電鋳膜１４とを一体としてガラス基板１１から
￥１」雌し、レジスト膜１２を除去すると第１図（ｄ）
　　に示される電鋳型が得られる。金属電鋳を行う場合
に使用する金属としては、クロム、アルミニウム、ニッ
ケルが用いられる。電極膜に使用した金属と、金属電鋳
を行う場合に使用する金属とは異なっていても良い。複
雑な立体構造のプリン］・配線基板を作製する場合には
、Ｚｎ−２２％Ａｆｉ共折合金などの超塑性合金を使用
して電鋳型を作製することもてきる。

レジスト膜１２を除去する際、酸素プラズマ灰化装部等
により残有するレジストを灰化除去することができる。

射出成形プリント配線樹脂基体作製用の型は次のように
しても作製することができる。

鏡面を有する金属板にフォトレジストの薄膜をスピニン
グ法等により形成する。それに紫外線またはレーザ照射
により露光、現像処理を施し、配線パターンのレジスト
膜を形成する。次いで配線パターンの形状に露出した金
属下地を酸を用いてエツチングする。酸としては特に限
定しないが、濃硝酸、濃硫酸などの酸化性の酸は金属不
動態を形成する場合が多いので好ましくなく、希塩酸、
希硝酸、希硫酸が望ましく、特に２〜６規定塩酸を持ち
いるのが有効である。エツチング後は充分に水洗、乾燥
した後、酸素プラズマ灰化装置等により残有するレジス
トを灰化除去す乙。

このようにして作製した型は、配線パターンが凸になっ
ている状態で使用する。型の凹凸の反転はもう一度金属
電訪し直すことによって実施できる。

プリント配線基板にスルーホール部分を設ける場合には
、第２図に示すように配線パターン電鋳型を接着させた
側と反対側に、あらかじめ射出成形した際にスルーホー
ルを形成するように公知の技術で加工しておく。第２図
において、２１は配線パターンをもつ電鋳型、２２はス
ルーホール作製用型である。また、配、ｔ！パターンが
凹になるように転写した型を、スルーホールになる部分
に穴をあけた後金°属電鋳し直して使用することにより
、スルーホールを設けることができる。

以上のようにして作製した射出成形プリント配線樹脂基
体作製用の型を、射出成形用金型に接着させ、樹脂を射
出成形することによりプリント配線樹脂基体を得る。

プリント配線樹脂基体に使用する樹脂は、射出成形でき
るしのならいずれでも良い。好ましくははんだ耐熱性を
もつ耐熱性熱可塑性樹脂、射出成形可能な熱硬化性８Ｉ
脂、セラミックなどの無機物を含む射出形成可能な樹脂
を使用することができる。

上述した方法により、片面だけでなく、両面に配線パタ
ーン用の細い凹部を有する射出成形樹脂基体を作ること
かできる。また樹脂基体は平板状のみならず、立体的に
も形成することができる。

第３図（Δ）〜（Ｄ）　　にこのようにして作製した射
出成形樹脂基体の１新而形状の例を示す。第３図（Ａ）
において、３１は樹脂基体、３２は導体層形成のための
凹部で、本図は片面にのみ配線パターンを有するプリン
ト配線基板のための樹脂基体の断面形状である。樹脂基
体の各部の寸法を例示すると、厚さｔ　＝　２　ｍｍ、
凹部の深さｈ＝３０μｍ、凹部の幅ｂ＝５０μｍ、凹部
の間隔ｐ＝５０μｍである。

上述したように、本発明では、フォトリソグラフィ技術
によっ°Ｃ作製した微細パターンを有する電鋳型を用い
て樹脂基体を射出成形するので、微細パターンを有する
樹脂基体を量産できる。

第３図ＣＢ）は片面に配線パターンを有し、かつスルー
ホールをもつプリント配線基板のための樹脂基体の断面
形状である。寸法を例示すると、スルーホール用穴３３
の直径ｄ、＝８００μｍ、スルーホール導通をとるため
の接続用導体層のための凹部３４の直径ｄ２＝１ｍｍで
ある。

第３図（Ｃ）は導体層形成のための凹部３２を両面に有
する例、第３図（Ｄ）は第３図（Ｃ）の構造にさらにス
ルーポール用穴３３を有する樹脂基体の例である。基体
の厚さｔ、凹部の深さり２幅すおよび間隔ｐ、スルーホ
ール部の直径ｄ１およびｄ２はそれぞれ第３図（八）ま
たは（Ｂ）　に示した寸法と同等またはそれ以下とする
ことができる。

以上の方法で製造した導体層を持たない成形基体に形成
された凹形状の微細線部分に導体層を形成することによ
り、本発明のプリント配線基板とする。

その方法としては、例えば、無電解めっき法によれは、
成形基体画部分を被覆しでおき、凹部を機械的もしくは
化学的に処理し、活性化した後、無電解めっきし、所望
により電解めりきする方法、無電解めっきの接着法の向
上のための接着用ブライマ一層を成形基体凹部表面に予
め形成し、表面処理し、活性化した後、無電解めっきし
、所望により電解めっきする方法などによる。

導電性塗料もしくはインキによる場合には、成形基体画
部分を被覆しておき、金、銀、銅、ニッケルなどの金属
粉体類とバインダー樹脂とを必須成分とする導電性塗料
もしくはインキを成形基体開部分に塗布もしくはプリン
トする方法による。

スパッタリングまたは金属の蒸着などの場合には、成形
基体画部分を被覆しておきスパッタリングまたは金属の
蒸着などする方法による。使用する金属としては、銅、
銀、ニッケル、賜、金またはこれらの合金を用いること
ができる。

導体層を形成した後、被覆をはがすと本発明のプリント
配線基板を得ることができる。

このように、本発明によれば、導体層の形成は簡単な方
法で行うことかでき、しかも細線、高密度のプリント配
線基板を得ることができる。

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明する
。

実施例１ 鏡面を有するガラス板にポジ型フォトレジスト（１０％
濃度の八Ｚ−１３５０（米国シブレイ社製））を厚み３
０μｍになるように塗布ｌノた。次に第４図のような配
線パターンを配線パターン以外の部分を露出てきるよう
にレーザカッティング装置により露光した後、現像を行
った。

次に配線パターンを形成したガラス板にニッケルめフぎ
を施し、ニッケル電鋳を行い、ニッケルめフき膜とニッ
ケル電鋳層を一体としてガラス板から剥離させ、ニッケ
ル板についていた残存フォトレジストを酸素プラズマ灰
化法により灰化除去して第４図に示す配線パターンを備
えた厚さ０．５ｍｍのニッケル板を得た。

第４図において、４１は３０ｍｍ角のニッケル板、４２
．４３および・１４はそれぞれ配線パターンに相当する
凸部で幅１００μｍ、　４５．４６および４７はそれぞ
れ配線パターンに相当する幅５０μｍの凸部である。

４８および４９はスルーホール導通をとるための配線パ
ターンに相当する直径１ｍｍの凸部である。

次にこのニッケル板に厚さ１．５ｍｍのニッケル板を重
ね合せ、第５図に示すようにスルーホールを形成するた
めに直径０．６ｍｍの穴５１をあけ、この加工したニッ
ケル板にｌ　Ｏｍｍの鏡面を有するニッケル板を重ねて
ニッケル電鋳することにより、凹凸が逆のニッケル板を
作製した。

このニッケル板を金型の可動側に接着させ、ポリエーテ
ルイミド（ＵＬＴＥＭ　１００（ＧＥ社製））を射出成
形し、第５図のような成形片を得た。第５図において、
５２は樹脂基体、５３〜５８は配線パターン用の凹部、
５９はスルーホール導通用導体のための凹部である。

次にレジストインキをローラーにより成形片凸部に塗布
した後、塩化８／塩化パラジウム水溶液で活性化し、無
電解ニッケルめっき（ＮＩＩＷ化学ニッケル液（奥野製
薬工業（株）製））で４０ｔ：　２５分間無電解めっき
し、水洗、乾燥を行った後レジストインキを除去した。

こうして第５図における凹部５３〜５５および凹部５６
〜５８を埋めて幅１００μｍおよび５０μｍの導体層が
形成され、かつ直径０．６ｍｍ　、周囲導体層の直径１
ｍｍのスルーホールを有するプリント配線板６ｏが得ら
れた。配線の導電性をテストしたところ良好であった。

実施例２ 鏡面を有する厚み２ｍｍのニッケル板にポジ型フォトレ
ジストＡ’２−１３５０をスピンコードン去により〃み
１０００人になるように塗布した。次に第４図に示した
配線パターンを配線パターンの部分を露出できるように
レーザカッティング装置により露光した後、現像を行っ
た。

次に配線パターンが露出したニッケル板を６規定塩酸で
配線パターンの深さが３０μｍになるまてニッケル板を
エツチング溶解した後、充分に純水で洗浄したのち乾燥
した。このニッケル板の残存フォトレジストを酸素プラ
ズマ灰化法により灰化除去して配線パターンを形成した
ニッケル板を得た。

次に第５図のようなスルーホールを形成するようにニッ
ケル板に穴をあけ、この加工したニッケル板に厚さ１０
ｍｍの鏡面を有するニッケル板を重ねてニッケル電鋳す
ることにより、凹凸が逆のニッケル板を作製した。この
ニッケル板を金型の可動側に接着させ、ポリエーテルイ
ミドを射出成形し、成形品を得た。以後は実施例１と同
様にしてプリント配線基板を作製した。

配線の導電性は良好であった。

実施例３ シアン酸エステル−マレイミド樹脂２０重量部、平均粒
子径５μｍの銅粉末７０重量部、平均粒子径５μｍの銀
粉末１０重量部をメヂルエチルケトンを使用して混合し
た後、亜燐酸１０重量部を混合し、導電性塗料を製造し
た。

これを実施例１と同様にして得た凸部をレジストしであ
る成形体の開部分に塗布し、１４０℃で２時間加熱硬化
した後、レジストを除去して導体層が２０μｍの厚さの
プリント配線基板を得た。

配線の導電性は良好であった。

実施例４ 実施例２と同様にして得た凸部をレジストしである成形
体の凹部分に実施例３で用いた導電性塗料を使用し、実
施例３と同様にしてプリント配線基板を得た。

配線の導電性は良好であった。

実施例５ ポリエーテルイミドのかわりにポリエーテルスルホンを
用いる以外は実施例１と同様にしてプリント配線基板を
得た。

配線の導電性は良好であった。

実施例６ ポリエーテルイミドのかわりにポリエーテルスルホンを
用いる以外は実施例２と同様にしてプリント配線基板を
得た。

配線の導電性は良好であフた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によればあらかじめ射出成
形して得られた微細配線パターンを有する樹脂基体上に
導体層を形成するので、配線幅１００μｍ以下の細線に
よる高密度配線を有するプリント配線基板を量Ｊ量的に
得ることができる。

本発明により得られる配線の線幅が１００μｍ以下であ
るプリント基板は、近年要求されている配線の高密度な
立体的なプリント基板における配線の密度を２倍からｌ
Ｏ倍程度まで大幅に向上させることかできる。このこと
は、従来の平面型プリント配線基板から、射出成形され
た三次元プリント配線基板に置換する際の至上の課題で
ある高密度化をより大幅に実現することになり、産業上
の有用性は大変に大ぎい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における樹脂基体成形のための成形型の
作製工程を説明する図、 第２図はスルーボールを有するプリント配線基板のため
の樹脂基体の成形型の一例を示す断面図、 第３図（Ａ）ないしくＤ）はそれぞれ本発明の射出成形
樹脂基体の断面図形を示す図、 第４図は本発明における電鋳型の例を示す平面図、 第５図は本発明のプリント配線基板の一実施例を示す平
面図である。 １１・・・ガラス基板、 １２・・・レジスト膜、 １３・・・金属電極膜、 １４・・・金属電鋳膜、 ２１・・・電鋳型、 ２２・・・スルーホール作製用型、 ３１・・・樹脂基体、 ３２・・・凹部、 ３３・・・スルーホール用穴、 ３４・・・凹部、 ４１・・・ニッケル板、 ４２．４３，４４，４５，４６．４７・・・配線パター
ンに相当する凸部、 ５１・・・穴、 ５２・・・樹脂基体、 ５３．５４，５５，５６，５７．５８・・・凹部（導体
層）、６０・・・プリント配線基板。 可ψ力偵１」　　　　　　固疋イ則 第２図 一ノ　　　　　　　　　　　　　　　　　νＱ　　　　
　　　　　　　０ 第５紘１ 手続ネ市正二占 昭和６２年４月１４日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　少なくとも一表面に配線用溝が設けられた射出成
   形樹脂基体と、前記配線用溝を埋めるように前記樹脂の
   表面に被着された導体層とを 備えたことを特徴とするプリント配線基板。 ２）　前記導体層の幅が１００μｍ以下であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のプリント配線基板
   。 ３）　前記導体層は、めっき法、印刷法、蒸着法、溶射
   法のいずれかで形成されたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項または第２項記載のプリント配線基板。 ４）　前記プリント配線基板がスルーホールを有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のい
   ずれかの項に記載のプリント配線基板。 ５）　前記射出成形樹脂基板が、表面に配線パターンを
   凸部として有する電鋳型を成形金型として射出成形され
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第４項
   のいずれかの項に記載のプリント配線基板。 ６）　表面に配線パターンに相当するパターンを凸部と
   して有する成形型を用いて樹脂基体を射出成形する工程
   と、該樹脂基体の表面において凹部をなす配線パターン
   に導体層を形成する工程とからなることを特徴とするプ
   リント配線基板の製造方法。 ７）　前記導体層の幅が１００μｍ以下であることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項記載のプリント配線基板
   の製造方法。 ８）　前記導体層をめっき法、印刷法、蒸着法、溶射法
   のいずれかで形成することを特徴とする特許請求の範囲
   第６項または第７項に記載のプリント配線基板の製造方
   法。 ９）　前記プリント配線基板がスルーホールを有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項ないし第８項のい
   ずれかの項に記載のプリント配線基板の製造方法。 １０）　前記成形型が電鋳型であることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項ないし第９項のいずれかの項に記載
   のプリント配線基板の製造方 法。 １１）　前記電鋳型が配線パターンを形成したフォトレ
   ジスト被着の基礎担体表面を金属でめっきし、さらに金
   属電鋳して作製した電鋳型であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１０項記載のプリント配線基板の製造方法
   。 １２）　前記電鋳型が配線パターンを露出するように形
   成したフォトレジスト被着金属担体表面をエッチングし
   、フォトレジストを除去した後、該金属担体を配線パタ
   ーンが凸部になるように金属電鋳して作製した電鋳型で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載のプ
   リント配線基板の製造方法。 １３）　前記電鋳型と対向して、射出成形した時にスル
   ーホールを形成するようあらかじめ加工した第２の型を
   配設し、前記電鋳型と前記第２の型を用いて前記樹脂を
   射出成形することを特徴とする特許請求の範囲第１１項
   または第１２項記載のプリント配線基板の製造方法。 １４）　前記電鋳型が配線パターンが凸になるように形
   成したフォトレジスト被着の基礎担体表面を金属でめっ
   きし、その上に金属電鋳して型を作製し、さらに該型に
   スルーホール用穴を加工し、その後再び金属電鋳して配
   線パターンを凸部になるようにした電鋳型であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１０項記載のプリント配線
   基板の製造方法。 １５）　前記電鋳型が配線パターンを露出するように形
   成したフォトレジスト被着金属担体表面をエッチングし
   、かつスルーホール用穴を加工し、フォトレジストを除
   去した後、該金属担体を配線パターンが凸部になるよう
   に金属電鋳して作製した電鋳型であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１０項記載のプリント配線基板の製造
   方法。 １６）　前記電鋳型が超塑性合金からなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１０項ないし第１５項のいずれか
   の項に記載のプリント配線基板の製造方法。