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1. (WO2018128037) プリント配線板の製造方法
Document

明 細 書

発明の名称 プリント配線板の製造方法

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004  

先行技術文献

特許文献

0005  

発明の概要

0006   0007  

図面の簡単な説明

0008  

発明を実施するための形態

0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085  

符号の説明

0086  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6  

図面

1   2A   2B   2C   2D   2E   2F   3   4   5   6A   6B   6C   6D   7  

明 細 書

発明の名称 : プリント配線板の製造方法

技術分野

[0001]
 本発明は、プリント配線板の製造方法に関する。
 本出願は、2017年1月5日出願の日本出願第2017-000617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。

背景技術

[0002]
 プリント配線板の導電パターンは、一般に、レジストパターンを形成するサブトラクティブ法又はセミアディティブ法によって形成されることが多い(特開2010-272837号公報参照)。
[0003]
 典型的なサブトラクティブ法では、まず、基材層及び金属層を有するプリント基板用原板の表面に感光性のレジスト層を積層し、レジスト層を露光及び現像することにより形成しようとする導電パターンに対応する平面形状を有するレジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとしてエッチングすることにより金属層の導電パターン以外の部分を除去することで、平面形状がレジストパターンと略等しい導電パターンを形成することができる。最後に、レジストパターンを溶解して除去することによって基材層上に導電パターンが形成されたプリント配線板が得られる。
[0004]
 一方、典型的なセミアディティブ法では、まず、基材層の表面に無電解めっき等で薄いシード層を形成する。次に、シード層の表面に感光性のレジスト層を積層し、レジスト層を露光及び現像することにより形成しようとする導電パターン以外の部分に対応する平面形状を有するレジストパターンを形成する。続いて、レジストパターンをマスクとし、シード層を被着体とするめっきにより、レジストパターンの開口内に金属を積層する。そして、レジストパターンを溶解して除去した後、さらにレジストパターンが存在していた部分のシード層をエッチングにより除去することで、基材層上に導電パターンが形成されたプリント配線板が得られる。

先行技術文献

特許文献

[0005]
特許文献1 : 特開2010-272837号公報

発明の概要

[0006]
 本発明の一態様に係るプリント配線板の製造方法は、レジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターンを用いて選択的にめっき又はエッチングすることにより導電パターンを形成する工程とを備えるプリント配線板の製造方法である。上記レジストパターンは、平面視で、レジストの外縁が屈曲して鋭角をなしている鋭角部分を備える。上記鋭角部分の角部において、上記レジストの外側外縁は丸みを有し、上記外側外縁の曲率半径は、上記外側外縁から、上記外側外縁の曲率中心から離れる向きに隣接する他の外縁までの距離以上である。
[0007]
 本発明の別の態様に係るプリント配線板の製造方法は、レジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターンを用いて選択的にめっき又はエッチングすることにより導電パターンを形成する工程とを備えるプリント配線板の製造方法である。上記レジストパターンは、3本以上の線状開口と、環状開口を備え、上記3本以上の線状開口は、上記環状開口を介して接続されている。

図面の簡単な説明

[0008]
[図1] 図1は、本発明の一実施形態のプリント配線板の製造方法の手順を示す流れ図である。
[図2A] 図2Aは、図1のプリント配線板製造方法の一工程を示す模式的断面図である。
[図2B] 図2Bは、図1のプリント配線板製造方法の図2Aの次の工程を示す模式的断面図である。
[図2C] 図2Cは、図1のプリント配線板製造方法の図2Bの次の工程を示す模式的断面図である。
[図2D] 図2Dは、図1のプリント配線板製造方法の図2Cの次の工程を示す模式的断面図である。
[図2E] 図2Eは、図1のプリント配線板製造方法の図2Dの次の工程を示す模式的断面図である。
[図2F] 図2Fは、図1のプリント配線板製造方法の図2Eの次の工程を示す模式的断面図である。
[図3] 図3は、図2Cのレジストパターンの詳細を示す模式的部分拡大平面図である。
[図4] 図4は、図2Cのレジストパターンの図3とは異なる部分の詳細を示す模式的部分拡大平面図である。
[図5] 図5は、図1とは異なる実施形態のプリント配線板の製造方法の手順を示す流れ図である。
[図6A] 図6Aは、図5のプリント配線板製造方法の一工程を示す模式的断面図である。
[図6B] 図6Bは、図5のプリント配線板製造方法の図2Aの次の工程を示す模式的断面図である。
[図6C] 図6Cは、図5のプリント配線板製造方法の図2Bの次の工程を示す模式的断面図である。
[図6D] 図6Dは、図5のプリント配線板製造方法の図2Cの次の工程を示す模式的断面図である。
[図7] 図7は、図6Bのレジストパターンの詳細を示す模式的部分拡大平面図である。

発明を実施するための形態

[0009]
[本開示が解決しようとする課題]
 レジストパターンを形成するプリント配線板の製造方法において、製造するプリント配線板の配線密度を大きくすると、レジストパターンの平面形状に幅が小さい部分が多くなる。このようなプリント配線板の高密度化に伴って、レジストパターンの現像時、サブトラクティブ法における金属層のエッチング時、又はセミアディティブ法におけるめっき時に、レジストパターンの幅が小さい部分が剥離して、導電パターンの短絡や断線が生じて歩留まりを低下させ得ることが確認されている。
[0010]
 そこで、レジストパターンの剥離を防止できるプリント配線板の製造方法を提供することを課題とする。
[0011]
[本開示の効果]
 本発明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剥離を防止することができる。
[0012]
[本発明の実施形態の説明]
 (1)本発明の一態様に係るプリント配線板の製造方法は、レジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターンを用いて選択的にめっき又はエッチングすることにより導電パターンを形成する工程とを備えるプリント配線板の製造方法である。上記レジストパターンは、平面視で、レジストの外縁が屈曲して鋭角をなしている鋭角部分を備える。上記鋭角部分の角部において、上記レジストの外側外縁は丸みを有し、上記外側外縁の曲率半径は、上記外側外縁から、上記外側外縁の曲率中心から離れる向きに隣接する他のレジストの外縁までの距離以上である。
 以降において、レジストの外側外縁を「外側外縁」と呼び、角部における外側外縁の曲率半径を「外側外縁の曲率半径」と呼び、角部において外側外縁の曲率中心から離れる向きに隣接する他のレジストの外縁を「他の外縁」と呼ぶことがある。
 なお、レジストの外側外縁とは、鋭角部分の鋭角側を内側として、外側の外縁を意味する。また、外側外縁から他の外縁までの距離とは、外側外縁から他の外縁までの「外側外縁の曲率半径方向に沿った」距離とする。
[0013]
 当該プリント配線板の製造方法では、外側外縁の曲率半径が外側外縁から他の外縁までの距離以上であることによって、各種液体(エッチング液、めっき液、等)のレジストの端面にぶつかるまでのレジストパターンの平面方向の助走距離が、比較的小さくなる。これにより、当該プリント配線板の製造方法では、レジストの端面にぶつかる各種液体の運動エネルギーが比較的小さくなるので、レジストパターンの剥離を防止することができる。
 外側外縁は、屈曲して鋭角をなしているとよい。他の外縁は、屈曲して鋭角をなしているとよい。鋭角部分の角部において、外側外縁と他の外縁は相似であってもよい。
 また、外側外縁の丸み部分のうちの少なくとも一部分において、外側外縁の曲率半径が外側外縁から他の外縁まで距離以上であればよいが、外側外縁の丸み部分のすべてにおいて、外側外縁の曲率半径が外側外縁から他の外縁までの距離以上であるとよい。
[0014]
 (2)上記レジストパターンは、線状開口を備え、上記レジストパターンの線状開口の最大幅は、上記導電パターンの配線の平均幅の1.2倍以下であるとよい。線状開口の最大幅が上記上限以下であることによって、配線密度を大きくしつつレジストパターンの剥離を防止することができる。
[0015]
 (3)上記レジストパターンは、3本以上の線状開口と、環状開口を備え、上記3本以上の線状開口は、上記環状開口を介して接続されているとよい。レジストパターンの3本以上の線状開口が、環状開口を介して接続されていることによって、レジストパターンの平面形状において鋭角ができることを防止できる(レジストの外縁が屈曲して鋭角となることを防止できる)。これにより、レジストパターンの線状開口に沿って流れる各種液体がレジストパターンの開口の角にぶつかっても、レジストパターンが剥離しにくい。
[0016]
 (4)上記鋭角部分の角部において、上記外側外縁を有するレジストの上記曲率半径の方向の幅が、上記外側外縁から上記他の外縁までの距離以上であるとよい。この幅が、外側外縁から他の外縁までの距離以上であることによって、レジストパターンの強度が大きくなり、レジストパターンがより剥離し難くなる。
 外側外縁の丸み部分のうちの少なくとも一部分において、この幅が外側外縁から他の外縁まで距離以上であればよいが、外側外縁の丸み部分のすべてにおいて、この幅が外側外縁から他の外縁までの距離以上であるとよい。
[0017]
 (5)本発明の別の態様に係るプリント配線板の製造方法は、レジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターンを用いて選択的にめっき又はエッチングすることにより導電パターンを形成する工程とを備えるプリント配線板の製造方法である。上記レジストパターンは、3本以上の線状開口と、環状開口を備え、上記3本以上の線状開口は、上記環状開口を介して接続されている。
[0018]
 当該プリント配線板の製造方法は、3本以上の線状開口が環状開口を介して接続されていることによって、レジストパターンの平面形状において鋭角ができることを防止できる(レジストの外縁が屈曲して鋭角となることを防止できる)。これにより、レジストパターンの線状開口に沿って流れる各種液体がレジストパターンの開口の角にぶつかっても、レジストパターンが剥離しにくい。従って、当該プリント配線板の製造方法は、レジストパターンの剥離を防止することができる。
[0019]
 (6)ドライフィルムフォトレジストを用いて上記レジストパターンを形成するとよい。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。一方、ドライフィルムフォトレジストを用いてレジストパターンを形成すると、一般的には密着性が小さくなるおそれがある。しかし、当該プリント配線板の製造方法によれば、ドライフィルムフォトレジストを用いてレジストパターンを形成しても、レジストの端面にぶつかる各種液体の運動エネルギーを小さくすることでレジストパターンの剥離を防止することができ、歩留まりを向上させてプリント配線板を比較的安価に製造することができる。
[0020]
[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の製造方法の各実施形態について、図面を参照しつつ詳説する。
[0021]
[第一実施形態]
 図1に、本発明の一実施形態に係るプリント配線板の製造方法の手順を示す。なお、本実施形態のプリント配線板の製造方法は、いわゆるセミアディティブ法に分類される方法である。
[0022]
 図1のプリント配線板の製造方法は、図2Aに示すように、絶縁性を有するシート状の基材1の表面に導電性を有するシード層2を形成する工程<ステップS1:シード層形成工程>と、図2Bに示すように、シード層2の表面にフォトレジスト3を積層する工程<ステップS2:フォトレジスト積層工程>と、図2Cに示すように、フォトレジスト3を露光及び現像することによりレジストパターン4を形成する工程<ステップS3:レジストパターン形成工程>と、図2Dに示すように、レジストパターン4を用いて選択的にめっきすることにより配線を含む導電パターン5を形成する工程<ステップS4:導電パターン形成工程>と、図2Eに示すように、剥離液によりレジストパターン4を除去する工程<ステップS5:レジストパターン除去工程>と、図2Fに示すように、エッチングにより導電パターン5が形成されていない部分のシード層2を除去する工程<ステップS6:シード層除去工程>と備える。
[0023]
<ステップS1:シード層形成工程>
 ステップS1のシード層形成工程では、例えば、無電解めっき、金属微粒子分散液の塗布及び焼成等によって、図2Aに示すように、基材1の表面にシード層2を形成する。
[0024]
(基材)
 基材1の材質としては、例えば、ポリイミド、液晶ポリマー、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等の可撓性を有する樹脂、紙フェノール、紙エポキシ、ガラスコンポジット、ガラスエポキシ、ポリテトラフルオロエチレン、ガラス基材等のリジッド材、硬質材料と軟質材料とを複合したリジッドフレキシブル材などを使用することができる。
[0025]
(シード層)
 シード層2は、後述するステップS5の導電パターン形成工程における電気めっきの被着体(カソード)として用いられる。
[0026]
 シード層2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。シード層2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。シード層2の平均厚さが上記下限に満たない場合、シード層2の連続性を担保できないことにより導電パターン5を均一な厚さで形成できないおそれがある。シード層2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。
[0027]
 シード層2を無電解めっきにより形成する場合、シード層2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、銅又はコバルトが好適に用いられる。
[0028]
 金属微粒子分散液を用いてシード層2を形成する場合、金属微粒子分散液としては、金属微粒子の分散媒と、分散媒中に金属微粒子を均一に分散させる分散剤とを含むものが好適に使用される。均一に金属微粒子が分散する金属微粒子分散液を用いることで、基材1の表面に金属微粒子を均一に付着させることができ、基材1の表面に均一なシード層2を形成することができる。
[0029]
 金属微粒子の主成分としては、例えば、銅、ニッケル、金、銀等を挙げることができる。この中でも、比較的安価で導電性に優れる銅が好適に用いられる。なお、「主成分」とは、最も質量含有量が大きい成分を意味する。
[0030]
 金属微粒子分散液に含まれる金属微粒子は、高温処理法、液相還元法、気相法等で製造することができるが、粒子径が均一な粒子を比較的安価に製造できる液相還元法により製造される金属微粒子を使用することが好ましい。
[0031]
 金属微粒子分散液に含まれる分散剤としては、特に限定されないが、分子量が2,000以上300,000以下の高分子分散剤を用いることが好ましい。分子量が上記範囲の高分子分散剤を用いることで、金属微粒子を分散媒中に良好に分散させることができ、得られるシード層2の膜質を緻密でかつ欠陥のないものにすることができる。分散剤の分子量が上記下限に満たない場合、金属微粒子の凝集を防止して分散を維持する効果が十分に得られないおそれがあり、その結果、基材1に積層されるシード層2を緻密で欠陥の少ないものにできないおそれがある。分散剤の分子量が上記上限を超える場合、分散剤の嵩が大き過ぎ、金属微粒子分散液の塗布後に行う加熱時に、金属微粒子同士の焼結を阻害してボイドを生じさせるおそれがある。また、分散剤の嵩が大き過ぎると、シード層2の膜質の緻密さが低下するおそれや、分散剤の分解残渣によって導電性が低下するおそれがある。
[0032]
 分散剤は、部品の劣化防止の観点より、硫黄、リン、ホウ素、ハロゲン及びアルカリを含まないものが好ましい。好ましい分散剤としては、分子量が上記範囲にあるもので、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン等のアミン系の高分子分散剤、ポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロース等の分子中にカルボン酸基を有する炭化水素系の高分子分散剤、ポバール(ポリビニルアルコール)、スチレン-マレイン酸共重合体、オレフィン-マレイン酸共重合体、1分子中にポリエチレンイミン部分とポリエチレンオキサイド部分とを有する共重合体等の極性基を有する高分子分散剤、等を挙げることができる。
[0033]
 分散剤は、水又は水溶性有機溶媒に溶解した溶液の状態で反応系に添加することもできる。分散剤の含有割合としては、金属微粒子100質量部当たり1質量部以上60質量部以下が好ましい。分散剤が金属微粒子を取り囲むことで金属微粒子の凝集を防止し、金属微粒子は良好に分散する。しかし、分散剤の含有割合が上記下限に満たない場合、凝集防止効果が不十分となるおそれがある。分散剤の含有割合が上記上限を超える場合、金属微粒子分散液の塗布後の加熱工程において、過剰の分散剤が金属微粒子の焼結を阻害してボイドが発生するおそれがあり、また、高分子分散剤の分解残渣が不純物としてシード層2中に残存して導電性が低下するおそれがある。
[0034]
 金属微粒子分散液における分散媒となる水の含有割合としては、金属微粒子100質量部当たり20質量部以上1900質量部以下が好ましい。分散媒の水は、分散剤を十分に膨潤させて分散剤で囲まれた金属微粒子を良好に分散させるが、水の含有割合が上記下限に満たない場合、水による分散剤の膨潤効果が不十分となるおそれがある。水の含有割合が上記上限を超える場合、金属微粒子分散液中の金属微粒子割合が少なくなり、基材1の表面に必要な厚さと密度とを有する良好なシード層2を形成できないおそれがある。
[0035]
 金属微粒子分散液に必要に応じて配合する有機溶媒として、水溶性である種々の有機溶媒が使用可能である。その具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、n-プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n-ブチルアルコール、イソブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、tert-ブチルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、エチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールやその他のエステル類、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類等を挙げることができる。
[0036]
 金属微粒子分散液における水溶性の有機溶媒の含有割合としては、金属微粒子100質量部当たり30質量部以上900質量部以下が好ましい。水溶性の有機溶媒の含有割合が上記下限に満たない場合、有機溶媒による分散液の粘度調整及び蒸気圧調整の効果が十分に得られないおそれがある。水溶性の有機溶媒の含有割合が上記上限を超える場合、水による分散剤の膨潤効果が不十分となり、金属微粒子分散液中で金属微粒子の凝集が生じるおそれがある。
[0037]
 基材1に金属微粒子分散液を塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ダイコート法、スリットコート法、ロールコート法、ディップコート法等の従来公知の塗布方法を用いることができる。
[0038]
 基材1に塗布した金属微粒子分散液の塗膜を加熱することにより、金属微粒子分散液の溶媒分散剤が蒸発又は熱分解し、残る金属微粒子が焼結されて基材1の表面に固着されたシード層2が得られる。なお、加熱の前に金属微粒子分散液の塗膜を乾燥させることが好ましい。
[0039]
 一定量の酸素が含まれる雰囲気下で、金属微粒子の焼結を行うことが好ましい。焼結時の雰囲気の酸素濃度の下限としては、1体積ppmが好ましく、10体積ppmがより好ましい。酸素濃度の上限としては、10,000体積ppmが好ましく、1,000体積ppmがより好ましい。酸素濃度が上記下限に満たない場合、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。酸素濃度が上記上限を超える場合、金属微粒子が過剰に酸化してシード層2の導電性が不十分となり、導電パターン形成工程における導電パターン5の均一な形成が困難となるおそれがある。
[0040]
 焼結温度の下限としては、150℃が好ましく、200℃がより好ましい。焼結温度の上限としては、500℃が好ましく、400℃がより好ましい。焼結温度が上記下限に満たない場合、金属微粒子間の接続が不十分となり、シード層2が崩壊するおそれがある。焼結温度が上記上限を超える場合、基材1が変形するおそれがある。
[0041]
<ステップS2:フォトレジスト積層工程>
 ステップS2のフォトレジスト積層工程では、図2Bに示すように、シード層2の表面に感光性を有するフォトレジスト3を積層する。
[0042]
(フォトレジスト)
 フォトレジスト3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。
[0043]
 フォトレジスト3は、液状のレジスト組成物の塗工及び乾燥によってシード層2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3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3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4の細密化が容易となる。また、後で詳しく説明するように、当該プリント配線板の製造方法では、レジストパターン4の剥離を防止できるので、フォトレジスト3としてドライフィルムフォトレジストを用いた場合にも、正確に導電パターン5を形成することができる。したがって、ドライフィルムフォトレジストを利用する場合でも、プリント配線板の品質を低下させることなく製造コストを抑制することができる。
[0044]
 フォトレジスト3として用いるドライフィルムフォトレジストとしては、例えば、旭化成イーマテリアルズ社の「サンフォート(商標)」、日立化成社の「フォテック(商標)」、ニチゴー・モートン社の「ALPHOTM(商標)」等の市販のアクリル系ドライフィルムフォトレジストを用いることができる。
[0045]
 フォトレジスト3の平均厚さは、フォトレジスト3を均一に形成できるよう選択される。フォトレジスト3としてドライフィルムフォトレジストを用いる場合、フォトレジスト3の平均厚さの下限としては、10μmが好ましく、15μmがより好ましい。フォトレジスト3の平均厚さの上限としては、100μmが好ましく、80μmがより好ましい。フォトレジスト3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。フォトレジスト3の平均厚さが上記上限を超える場合、レジストパターン4の形状の精度が低下するおそれがある。
[0046]
<ステップS3:レジストパターン形成工程>
 ステップS3のレジストパターン形成工程では、まずフォトマスク等を用いてフォトレジスト3を選択的に露光することにより、フォトレジスト3に現像液で溶解する部分と溶解しない部分とを形成する。
[0047]
 続いて、現像液を用いてフォトレジスト3の溶解性の高い部分を洗い流すことで、レジストパターン4を得る。レジストパターン4では、形成すべき導電パターン5に対応する部分が開口6になっている
[0048]
 現像工程において使用される現像液としては、例えば炭酸ナトリウム水溶液等を挙げることができる。炭酸ナトリウムの濃度としては、例えば0.5質量%以上2質量%以下とすることができる。
[0049]
(レジストパターン)
 レジストパターン4は、図3に示すように、導電パターン5を画定する開口6を有する。開口6は、導電パターン5の配線を画定する線状開口6aを含む。なお、図3では、分かりやすいようレジストパターン4の開口6をハッチングで示している。
[0050]
 レジストパターン4は、平面視で、レジストの外縁が屈曲して鋭角をなしている鋭角部分を備える。この鋭角部分の角部において、レジストの外側外縁4aは丸みを有している。この角部において、外側外縁4aの曲率半径Rは、外側外縁4aから、曲率半径Rの方向(外側外縁4aに概ね垂直な方向)に開口6を挟んで(外側外縁4aの角部の曲率中心から離れる向きに)隣接する他の外縁4bまでの距離D以上である。
[0051]
 セミアディティブ法により導電パターン5を形成する場合に、レジストパターン4の外側外縁4aの曲率半径Rを、外側外縁4aから他の外縁4bまでの距離D以上とする具体的方法としては、例えば、導電パターン5の配線幅を小さくする方法、導電パターン5の配線の屈曲部の曲率半径を大きくする方法等が挙げられる。
[0052]
 レジストパターン4において、レジスト形状が屈曲している鋭角部分があり、その鋭角部分の角部の曲率半径が小さいと、レジストパターン形成工程で使用する現像液又は配線パターン形成工程で使用するめっき液が、レジストパターン4のレジストの端面にぶつかるまでの助走距離が大きくなる。つまり、レジストパターン4の角部の曲率半径が小さいと、その角部の周辺のレジストは剥がれ易くなる。
 そこで、外側外縁4aの曲率半径Rを外側外縁4aから他の外縁4bまでの距離D以上とすれば、例えば図2Cに矢印Fで例示するように、液体(現像液又はめっき液)がレジストパターン4の開口6の中に流れ込んでからシード層2に沿って流れる距離が短くなる。このため、液体のレジストパターン4のレジストの端面にぶつかる際の速度及び運動エネルギーが抑制されるので、液体の衝突によるレジストパターン4の剥離が抑制される。
[0053]
 また、レジストパターン4において、導電パターン5の配線を画定する線状開口6aの最大幅の上限としては、導電パターン5の配線の平均幅の1.2倍が好ましく、1.1倍がより好ましい。つまり、導電パターン5の配線幅の設計上の最大値を平均値の1.2倍以下、好ましくは1.1倍以下とするとよい。レジストパターン4の線状開口6aの最大幅が上記上限を超える場合、線状開口6aの側壁にぶつかる液体の流速が大きくなることで、レジストパターン4の剥離による導電パターン5の配線間の短絡が生じるおそれがある。なお、線状開口6aの最大幅の下限は、理論上導電パターン5の配線の平均幅と等しい。
[0054]
 また、外側外縁4aを有するレジストの曲率半径Rの方向の幅Uの下限としては、外側外縁4aから他の外縁4bまでの距離Dの1倍が好ましく、1.2倍がより好ましい。幅Uが上記下限に満たない場合、レジストパターン4が剥離しやすくなることで導電パターン5の配線間の短絡が生じるおそれがある。幅Uの上限は、特に限定されないが、基材1の寸法及びレジストパターン4に並列して形成される線状開口6aの数等によって制限される。
[0055]
 また、レジストパターン4において、3本以上の線状開口6aを接続する場合、図4に示すように、3本以上の線状開口6aが環状開口6bを介して接続されているとよい。線状開口6aが交差する場合、レジストパターン4の開口6内を線状開口6aに沿って流れる流体が線状開口6aの交差部に形成されるレジストパターン4の角にぶつかりやすい。しかしながら、レジストパターン4の3本以上の線状開口6aが環状開口6bを介して接続されていることによって、開口6の接続部においてレジストパターン4の外縁が鋭角になることを防止し、レジストパターン4を剥がれにくくすることができる。
[0056]
<ステップS4:導電パターン形成工程>
 ステップS4の導電パターン形成工程では、レジストパターン4の開口内に露出するシード層2に電気めっきによって金属を積層することで、図2Dに示すように、導電パターン5を形成する。
[0057]
 具体的には、導電パターン形成工程では、基材1、シード層2及びレジストパターン4の積層体と積層体に対向する電極とを電解液中に配置し、直流電源の負極をシード層2に接続し、正極を対向電極に接続することで、電解液中の金属をシード層2表面に析出させる。
[0058]
 電気めっきにより積層する金属、つまり導電パターン5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。
[0059]
(導電パターン)
 電気めっきにより形成される導電パターン5の平均厚さは、プリント配線板の許容電流等に応じて設定されるものであるが、一般的には、導電パターン5の平均厚さの下限としては、1μmが好ましく、2μmがより好ましい。導電パターン5の平均厚さの上限としては、100μmが好ましく、50μmがより好ましい。導電パターン5の平均厚さが上記下限に満たない場合、導電パターン5が断線し易くなるおそれがある。導電パターン5の平均厚さが上記上限を超える場合、プリント配線板が不必要に厚くなるおそれや、プリント配線板用の可撓性が不十分となるおそれがある。
[0060]
<ステップS5:レジストパターン除去工程>
 ステップS5のレジストパターン除去工程では、剥離液によって、図2Eに示すように、レジストパターン4を除去する。
[0061]
 レジストパターン除去工程で用いる剥離液としては、レジストパターン4の材質に応じて選択されるが、例えばpH11以上13以下の水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液を使用することができる。水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの濃度としては、例えば1質量%以上5質量%以下とされる。
[0062]
<ステップS6:シード層除去工程>
 ステップS6のシード層除去工程では、エッチングによって、図2Fに示すように、シード層2のレジストパターン4に覆われていた部分を除去して、導電パターン5の配線間を電気的に分離する。なお、導電パターン5の表面もエッチングにより除去され得るが、エッチングの条件を適切に選択することで、導電パターン5の表面の除去(導電パターン5の金属の除去)は考慮しなくてもよい程度(無視できる程度)となる。
[0063]
<利点>
 当該プリント配線板の製造方法では、レジストパターン4において、外側外縁4aの曲率半径Rが、外側外縁4aから他の外縁4bまでの距離D以上であることによって、各種液体がレジストパターン4のレジストの端面にぶつかるまでの助走距離を短くして、レジストパターン4の剥離を防止することができる。
[0064]
 また、当該プリント配線板の製造方法では、レジストパターン4の3本以上の線状開口6aが環状開口6bを介して接続されていることによって、レジストパターン4のレジストの外縁が鋭角にならないようにできるので、レジストパターン4の剥がれを防止することができる。
[0065]
 このため、当該プリント配線板の製造方法によって製造されるプリント配線板は、導電パターン5の短絡が抑制されるので、比較的歩留まりが大きく信頼性に優れる。
[0066]
[第二実施形態]
 図5に、本発明の一実施形態に係るプリント配線板の製造方法の手順を示す。なお、本実施形態のプリント配線板の製造方法は、いわゆるサブトラクティブ法に分類される方法である。
[0067]
 図5のプリント配線板の製造方法は、図6Aに示すように、絶縁性を有するシート状の基材1と金属層7とを有するプリント配線板用原板8の金属層7の表面にフォトレジスト3を積層する工程<ステップS11:フォトレジスト積層工程>と、図6Bに示すように、フォトレジスト3を露光及び現像することによりレジストパターン9を形成する工程<ステップS12:レジストパターン形成工程>と、図6Cに示すように、レジストパターン9を用いて金属層7を選択的にエッチングすることにより配線を含む導電パターン10を形成する工程<ステップS13:導電パターン形成工程>と、図6Dに示すように、剥離液によりレジストパターン9を除去する工程<ステップS14:レジストパターン除去工程>と備える。
[0068]
<ステップS11:フォトレジスト積層工程>
 ステップS11のフォトレジスト積層工程では、図6Aに示すように、プリント配線板用原板8の金属層7の表面に感光性を有するフォトレジスト3を積層する。
[0069]
 図6Aのプリント配線板用原板8の基材1としては、図2Aの基材1と同様のものを用いることができる。また、図6Aのフォトレジスト3の構成及び積層方法としては、図2Bのフォトレジスト3の構成及び積層方法と同様とすることができる。
[0070]
(金属層)
 金属層7の材質としては、例えば、銅、ニッケル、金、銀、白金、鉄、アルミニウム等を挙げることができ、中でも比較的安価で導電性に優れる銅が好適に用いられる。
[0071]
 金属層7の平均厚さの下限としては、2μmが好ましく、5μmがより好ましい。金属層7の平均厚さの上限としては、500μmが好ましく、200μmがより好ましい。金属層7の平均厚さが上記下限に満たない場合、導通性が不十分となるおそれがある。金属層7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1が不要に厚くなるおそれがある。
[0072]
<ステップS12:レジストパターン形成工程>
 ステップS12のレジストパターン形成工程では、まずフォトマスク等を用いてフォトレジスト3を選択的に露光することにより、フォトレジスト3に現像液で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3の溶解性の高い部分を洗い流すことで、図6Bに示すように、形成すべき導電パターン10以外の部分に対応する部分が開口するレジストパターン9を得る。つまり、レジストパターン9は、形成しようとする導電パターン10と略等しい平面形状を有する。
[0073]
(レジストパターン)
 図7に示すように、レジストパターン9では、外側外縁9aの曲率半径Rが、外側外縁9aから他の外縁9bまでの距離D以上である。導電パターン10の配線に対応する配線形成部11が鋭角に屈曲する部分には、近接して他の配線形成部11が配置されているとよい。また、最も外側の配線形成部11の鋭角部の外側には、ダミー形成部12を配置する構成とするとよい。ダミー形成部12は、最終的に得られるプリント配線板において回路に接続されないダミー配線部に対応する。
[0074]
 このようにすれば、レジストパターン形成工程で使用する現像液又は配線パターン形成工程で使用するエッチング液がレジストパターン9のレジストの端面にぶつかるまでの助走距離が短くなるので、これらの液体のレジストパターン9のレジストの端面にぶつかる際の速度が抑制される。このため、レジストパターン9を用いる当該プリント配線板の製造方法では、これらの液体がぶつかることによるレジストパターン9の剥がれを抑制し、ひいては形成される導電パターン10の断線を防止することができる。
[0075]
 また、レジストパターン9における導電パターン10の配線以外の部分に対応する線状開口、つまり配線間のスペースを画定する線状開口の最大幅の上限としては、導電パターン10の配線の平均幅の1.2倍が好ましく、1.1倍がより好ましい。つまり、導電パターン10の配線間隔(配線間のスペースの距離)の最大値を、配線幅の平均値の1.2倍以下、好ましくは1.1倍以下とするとよい。レジストパターン9の開口6の最大幅が上記上限を超える場合、レジストパターン9の開口の側壁にぶつかる液体の流速が大きくなることでレジストパターン9が剥離しやすくなり、導電パターン10の配線の断線が生じるおそれがある。なお、導電パターン10の配線幅の下限としては、フォトレジスト3の現像可能最小幅とすることができる。
[0076]
 また、レジストパターン9において、外側外縁9aを有するレジストの曲率半径Rの方向の幅、つまり導電パターン10の屈曲部分における配線幅の下限としては、外側外縁9aから他の外縁9bまでの距離の1倍が好ましく、1.2倍がより好ましい。この幅が上記下限に満たない場合、レジストパターン9が剥離しやすくなることで導電パターン10の配線の断線が生じるおそれがある。なお、この幅の上限は、特に限定されないが、基材1寸法、レジストパターン9において並列して形成される配線形成部11とダミー形成部12の数、等によって制限される。
[0077]
<ステップS13:導電パターン形成工程>
 ステップS13の導電パターン形成工程では、金属層7のレジストパターン9の開口内に露出する部分をエッチングによって除去することで、図6Cに示すように、導電パターン10を形成する。
[0078]
 導電パターン形成工程で用いるエッチング液としては、一般的に金属層除去に用いられる酸性溶液を使用することができる。酸性溶液としては、例えば、塩化銅溶液、塩酸、硫酸、王水等が挙げられる。
[0079]
<ステップS5:レジストパターン除去工程>
 ステップS5のレジストパターン除去工程では、剥離液によって、図6Dに示すように、レジストパターン9を除去する。
[0080]
 レジストパターン除去工程で用いる剥離液としては、レジストパターン9の材質に応じて選択されるが、例えばpH11以上13以下の水酸化ナトリウム水溶液又は水酸化カリウム水溶液を使用することができる。水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの濃度としては、例えば1質量%以上5質量%以下とされる。
[0081]
<利点>
 当該プリント配線板の製造方法では、レジストパターン9において、外側外縁9aの曲率半径Rが、外側外縁9aから他の外縁9bまでの距離D以上であることによって、各種液体がレジストパターン9のレジストの端面にぶつかるまでの助走距離を短くでき、レジストパターン9の剥離を防止することができる。このため、当該プリント配線板の製造方法によって製造されるプリント配線板は、導電パターン10が断線しにくく、比較的歩留まりが大きく信頼性に優れる。
[0082]
[その他の実施形態]
 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。
[0083]
 当該プリント配線板の製造方法において形成されるレジストパターンは、外側外縁の曲率半径が外側外縁から他の外縁までの距離以上とする構成と、3本以上の線状開口が環状開口を介して接続されている構成のうちのいずれか一方だけを有するものであってもよい。
[0084]
 また、当該プリント配線板の製造方法において形成されるレジストパターンにおいて、3本以上の線状開口を接続する環状開口は、円環状に限られず、多角形環状であってもよい。
[0085]
 また、3本以上の線状開口を接続する環状開口は、線状開口との接続部分において、レジストの外縁が鋭角を形成しないものであればよい。
 また、環状開口の内部にさらに環状開口を設け、内側の環状開口と外側の環状開口が2か所以上で接続される構成としてもよい。3本以上の線状開口が導電パターンの配線を画定する場合、この構成により、互いに接続される3本以上の配線間の接続部分の電気抵抗を低減することができる。

符号の説明

[0086]
1 基材
2 シード層
3 フォトレジスト
4 レジストパターン
4a 外側外縁
4b 他の外縁
5 導電パターン
6 開口
6a 線状開口
6b 環状開口
7 金属層
8 プリント配線板用原板
9 レジストパターン
9a 外側外縁
9b 他の外縁
10 導電パターン
11 配線形成部
12 ダミー形成部
D 距離
R 曲率半径
U 幅
S1 シード層形成工程
S2 フォトレジスト積層工程
S3 レジストパターン形成工程
S4 導電パターン形成工程
S5 レジストパターン除去工程
S6 シード層除去工程
S11 フォトレジスト積層工程
S12 レジストパターン形成工程
S13 導電パターン形成工程
S14 レジストパターン除去工程

請求の範囲

[請求項1]
 レジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターンを用いて選択的にめっき又はエッチングすることにより導電パターンを形成する工程とを備えるプリント配線板の製造方法であって、
 上記レジストパターンは、平面視で、レジストの外縁が屈曲して鋭角をなしている鋭角部分を備え、
 上記鋭角部分の角部において、上記レジストの外側外縁は丸みを有し、上記外側外縁の曲率半径は、上記外側外縁から、上記外側外縁の曲率中心から離れる向きに隣接する他の外縁までの距離以上であるプリント配線板の製造方法。
[請求項2]
 上記レジストパターンは、線状開口を備え、
 上記線状開口の最大幅は、上記導電パターンの配線の平均幅の1.2倍以下である請求項1に記載のプリント配線板の製造方法。
[請求項3]
 上記レジストパターンは、3本以上の線状開口と、環状開口を備え、
 上記3本以上の線状開口は、上記環状開口を介して接続されている請求項1又は請求項2に記載のプリント配線板の製造方法。
[請求項4]
 上記鋭角部分の角部において、上記外側外縁を有するレジストの上記曲率半径方向の幅が、上記外側外縁から上記他の外縁までの距離以上である請求項1、請求項2又は請求項3に記載のプリント配線板の製造方法。
[請求項5]
 レジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターンを用いて選択的にめっき又はエッチングすることにより導電パターンを形成する工程とを備えるプリント配線板の製造方法であって、
 上記レジストパターンは、3本以上の線状開口と、環状開口を備え、
 上記3本以上の線状開口は、上記環状開口を介して接続されているプリント配線板の製造方法。
[請求項6]
 ドライフィルムフォトレジストを用いて上記レジストパターンを形成する請求項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。

図面

[ 図 1]

[ 図 2A]

[ 図 2B]

[ 図 2C]

[ 図 2D]

[ 図 2E]

[ 図 2F]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6A]

[ 図 6B]

[ 図 6C]

[ 図 6D]

[ 図 7]