JP2000294904A - 微細パターンの製造方法及びそれを用いたプリント配線板 - Google Patents
微細パターンの製造方法及びそれを用いたプリント配線板Info
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Abstract
産できる微細パターンの製造方法およびそれを用いたプ
リント配線板の提供を目的とする。 【解決手段】 絶縁性基板上に導電性のパターン電極4
が形成されたマスター版1を作製し、マスター版1の上
に撥水性薄膜からなる剥離層7を形成した後にマスター
版1に形成されたパターン電極4上の剥離層7の表面に
電着法によりパターン膜8を形成し、パターン膜8と被
転写基板10をパターン膜8の軟化点温度以上に加熱し
て圧着せしめた後にパターン膜8を軟化点温度以下に冷
却して被転写基板10を剥離してパターン膜8を被転写
基板10上に転写する。
Description
の半導体パッケージング、携帯情報端末等の電子機器に
組み込まれる高密度プリント配線板や多層プリント配線
板及びフレキシブルプリント配線板等の多様な配線板を
形成する際に必要なエッチングマスクやメッキマスク等
の微細パターンの製造方法及びそれを用いたプリント配
線板に関する。
成する方法としては、半導体プロセスで多く用いられる
様に、感光性レジストを露光現像するフォトリソグラフ
ィー法がある。
高精度の微細パターンが得られるものの、フォトレジス
トの塗布や露光を繰り返す必要があるため製造工程が煩
雑であり、使用される紫外線露光等の装置は高価なた
め、製造コストが高くなるという問題点を有していた。
法等のように基板表面上に微細パターンを直接印刷する
方法がある。
便であり製造コストを低く抑えることができるものの、
インクの流動性やインクの転写不良等に起因してパター
ン幅を100μm以下にするのは難しく、印刷バラツキ
もあって、高精度の微細パターンが得られにくいという
問題もあった。
して、特開平3−150376号公報に記載のものがあ
る。これは、金属板等の導電性基板の上に、微細パター
ンに対応したネガ状のフォトレジスト層を形成してマス
ター版とし、このマスター版上のフォトレジスト層を形
成していない部分に電着法にて微細パターンを電着し、
このパターン膜を粘着剤または接着剤を介して被転写基
板へ剥離転写して微細パターンを得ようとするものであ
る。
パターンの製造方法は、マスター版を使用して微細パタ
ーンを繰り返し剥離転写することができるものの、電着
樹脂の導電性基板への付着力が強固なため、強引に剥離
させることになり、微細パターンの劣化や転写歩留まり
低下等の原因となる可能性があった。
る微細パターンのマスター版への付着力を弱め微細パタ
ーンの完全剥離転写を可能とする微細パターンの製造方
法をすでに提案し、特開平9−272345号として出
願公開した。これは、基板上に所定形状のパターン電極
層を有するマスター版を用い、マスター版上に撥水性薄
膜からなる剥離層を形成し、電着法にて微細パターンを
形成した後、電着樹脂からなる微細パターンに温度が4
0℃以上90℃以下の温水を含浸させるようにしたもの
である。このように温水を含浸させることで、微細パタ
ーンの内部は水分を含有してマスター版表面の剥離層の
撥水力によって付着力を弱めることができる。しかも、
微細パターンの表面は加熱され粘性を生じた状態で、微
細パターンを被転写基板に密着させてマスター版から剥
離させ被転写基板に完全転写するので、転写歩留まりの
良い微細パターンの量産が可能である。
9−272345号公報に開示した微細パターンの製造
方法は、マスター版を使用してパターン膜を繰り返し完
全剥離転写することができるものの、転写時の加熱によ
って電着樹脂が粘性を生じ、全体的に軟化している。こ
のため、剥離の際に微細パターンの形状が変形し、パタ
ーン精度劣化の原因となる可能性があった。
もので、高密度な微細パターンをパターン精度良く量産
できる微細パターンの製造方法及びこの製造方法に基づ
いて高密度でパターン精度の良いプリント配線板を提供
することを目的とする。
に本発明の微細パターンの製造方法は、絶縁性基板上に
導電性のパターン電極が形成されたマスター版を得るマ
スター版作製工程と、前記マスター版上に撥水性薄膜か
らなる剥離層を形成した後、前記マスター版に形成され
た前記パターン電極上の前記剥離層表面に電着法により
パターン膜を形成するパターン膜形成工程と、前記パタ
ーン膜と被転写基板を前記パターン膜の軟化点温度以上
に加熱して圧着せしめた後、前記パターン膜を前記軟化
点温度以下に冷却して前記被転写基板を剥離し、前記パ
ターン膜を前記被転写基板上に転写する剥離転写工程と
からなることを特徴とする。
の微細パターンの形状変形が無くなり、高密度な微細パ
ターンをパターン精度良く量産することができる。
性基材と金属箔よりなる被転写基板上に剥離転写された
パターン膜を形成し、前記パターン膜をエッチングマス
クとして用い、前記金属箔をエッチング除去することを
特徴とする。
ーンをエッチングマスクとして利用できることから、高
密度でパターン精度の良いプリント配線板を得ることが
できる。
基板上に導電性のパターン電極が形成されたマスター版
を得るマスター版作製工程と、前記マスター版上に撥水
性薄膜からなる剥離層を形成した後、前記マスター版に
形成された前記パターン電極上の前記剥離層表面に電着
法によりパターン膜を形成するパターン膜形成工程と、
前記パターン膜と被転写基板を前記パターン膜の軟化点
温度以上に加熱して圧着せしめた後、前記パターン膜を
前記軟化点温度以下に冷却して前記被転写基板を剥離
し、前記パターン膜を前記被転写基板上に転写する剥離
転写工程とからなるものであり、パターン膜の軟化点温
度以下まで冷却して、粘性の無い硬い樹脂膜の状態で剥
離を行うために、剥離転写の際に微細パターンの形状保
持能力に優れるという作用を有する。
程において、冷却板を用いて冷却することを特徴とする
請求項1に記載の微細パターンの製造方法であり、冷却
方法として、熱伝導率が大きく放熱効果が高い材質で構
成された板材への接触による放熱を用いるために、マス
ター版と被転写基板全体を冷却でき、パターン膜の軟化
点温度以下まで冷却して、粘性の無い硬い樹脂膜の状態
で剥離を行うために、剥離転写の際に微細パターンの形
状保持能力に優れ、且つ、冷却能力が大きいという作用
を有する。
程において、冷却液を用いて冷却することを特徴とする
請求項1に記載の微細パターンの製造方法であり、冷却
方法として、冷却した溶液中への浸漬を用いるために、
マスター版と被転写基板全体を瞬時に冷却できるという
作用を有する。
程において、加熱ローラを用いて前記パターン膜と前記
被転写基板を加熱圧着することを特徴とする請求項1か
ら3のいずれかに記載の微細パターンの製造方法であ
り、加圧方法として加熱ローラを使用することにより、
加熱時に被転写基板へ微細パターンを均一に加圧できる
という作用を有する。
程において、前記被転写基板を加熱圧着する前に予備加
熱することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記
載の微細パターンの製造方法であり、被転写基板を予め
予備加熱し、加熱圧着時の加熱時間が短いという作用を
有する。
形成工程の後に、前記パターン膜に温度が40℃以上で
90℃以下の温水を含浸させる含水工程と、を備えたこ
とを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の微細
パターンの製造方法であり、電着法によって形成された
パターン膜の内部は水分を含有し、マスター版表面の剥
離層の撥水力によってパターン膜の付着力を弱めること
ができるという作用を有する。
のいずれかに記載の微細パターンの製造方法によって絶
縁性基材と金属箔よりなる被転写基板上に剥離転写され
たパターン膜を形成し、前記パターン膜をエッチングマ
スクとして用い、前記金属箔をエッチング除去すること
により製造されたプリント配線板であり、微細な形状の
プリント配線板を得ることができるという作用を有す
る。
のいずれかに記載の微細パターンの製造方法によって絶
縁性基材よりなる被転写基板上に剥離転写されたパター
ン膜を形成し、前記パターン膜をメッキマスクとして用
い、前記被転写基板上に金属膜をメッキ形成することに
より製造されたプリント配線板であり、さらに微細な形
状のプリント配線板を容易に得ることができるという作
用を有する。
から図5を用いて説明する。
ー版の作製工程について説明する。図1(a)は本発明
の実施の形態1における導電性基板にパターン電極を形
成する工程を示す要部断面図、図1(b)は本発明の実
施の形態1における導電性基板とマスター版基板を接着
する工程を示す要部断面図、図1(c)は本発明の実施
の形態1における導電性基板をエッチング除去する工程
を示す要部断面図で、図1(d)は本発明の実施の形態
1におけるマスター版の斜視断面図である。
スター版、2はマスター版基板、3は絶縁層、4はパタ
ーン電極、5は導電性基板、6はレジスト層である。
なる導電性基板5にポジ型フォトレジストをスピンコー
ト法にて厚さ10μmに塗布して、これをフォトマスク
を用いて露光した後、炭酸ナトリウム水溶液で現像して
パターン電極4のネガ形状に対応したレジスト層6を形
成する。次に、レジスト層6の非形成部に厚さ5μmの
ニッケル薄膜を電鋳法を用いて形成し、さらに、厚さ5
μmの銅薄膜を電鋳法により順に形成し、最後にパター
ン電極4の表面に銅の粗化メッキを行う。このようにパ
ターン電極4表面に銅の粗化メッキを行うことにより、
パターン電極4と後述する絶縁層3との界面の接着強度
が向上し、パターン電極4の耐久性が向上する。
ナトリウム水溶液等にて除去して導電性基板5の表面に
微細形状を有するパターン電極4を形成する。なお、レ
ジスト層6を溶解除去せず残しておいてもよい。次に、
パターン電極4の表面に、エポキシ系接着剤をロールコ
ート法にて厚さ15μmに塗布して絶縁性接着剤層を形
成する。この絶縁性接着剤層は、表面に銅の粗化メッキ
を行ったマスター版基板2と加熱接着された後、固化し
て絶縁層3を形成する。このマスター版基板2の表面に
銅の粗化メッキを行うことにより、マスター版基板2と
絶縁層3との界面の接着強度が向上し、マスター版1の
耐久性が向上する。
ることで、図1(d)に示すようなパターン電極4の転
写剥離面が露出したマスター版1を得ることができる。
一方、導電性基板5を剥離する代わりに塩化鉄系水溶液
等にてエッチング除去することによって、パターン電極
4の導電性基板5との分離面が露出したマスター版1を
得ることもできる。こうすることでマスター版1に形成
されたパターン電極4の表面と絶縁層3の表面に凹凸が
生じることがなく、略同一平面であるため、被転写基板
への転写性が優れたものになる。また、マスター版1の
パターン電極4の形成方法はエッチング方法ではなく電
鋳法によるため、パターン精度が極めて良好である。以
上のように本実施の形態1によるマスター版1は、パタ
ーン精度が高く転写性に優れたものとすることができ
る。
法によりパターン膜を形成するパターン膜形成工程につ
いて図2(a)と図2(b)に基づいて説明する。図2
(a)は本発明の実施の形態1におけるパターン電極に
剥離層を設けたマスター版の要部断面図、図2(b)は
本発明の実施の形態1におけるパターン電極の剥離層上
にパターン膜を設けたマスター版の要部断面図である。
なお、図1(a)、(b)、(c)及び(d)の例のも
のと同じ部材については共通の符号で指示し、本実施の
形態においても基本的に同一であるためここでは説明を
省略する。
4表面に形成された剥離層で、撥水性と液体中で導電性
を有する材料からなる。この剥離層7は後で形成される
パターン膜とパターン電極4の付着力を弱める効果が有
り、この剥離性に関しては加熱及び冷却を行っても良好
である。また、図2の(b)において、8はパターン電
極4上の剥離層7の表面に形成されたパターン膜であ
る。このパターン膜8は、フタロシアニンブルー系青色
顔料を30ml/lの濃度で添加したアクリル系アニオ
ン型樹脂を満たした樹脂浴で電着して得られたもので、
その厚みは2μmである。
る剥離転写工程について図3(a)、図3(b)、図3
(c)及び図3(d)に基づいて説明する。図3(a)
は本発明の実施の形態1における剥離層上のパターン膜
に温水を含浸させる工程の要部断面図、図3(b)は本
発明の実施の形態1におけるマスター版上のパターン膜
を被転写基板に加熱密着する工程の要部断面図、図3
(c)は本発明の実施の形態1におけるマスター版上の
パターン膜と被転写基板を冷却する工程の要部断面図、
図3(d)は本発明の実施の形態1におけるパターン膜
を剥離転写した被転写基板の要部断面図である。ここで
も図2(a)、(b)と同じ符号のものは本実施の形態
においても基本的に同一であるためここでは説明を省略
する。
図3の(b)において10は被転写基板であり、この被
転写基板10は、柔軟性を有する絶縁性基材であるポリ
イミドフィルム11の表面に厚さが約18μmの銅箔1
2を形成したものである。また、13はマスター版1を
加熱するヒータ、14は被転写基板10の加圧加熱を行
う加熱ローラ、15は加熱されたマスター版1の冷却を
行う冷却板である。更に、図3の(d)において16は
被転写基板10上に転写された微細パターンである。
7、パターン膜8を形成したマスター版1を70℃の温
水浴9中に1分間浸漬して、パターン膜8に十分温水を
含浸させるとともに、パターン膜8を加温する。ここ
で、マスター版1を温水浴9中に浸漬することで、パタ
ーン膜8の内部が水分を含有し剥離層7の撥水力によっ
て付着力が極めて弱い状態となると同時に、パターン膜
8は加温されその表面が粘性を有したものとなる。
し、図3の(b)に示すようにこのマスター版1をヒー
タ13上で80℃に加熱し、上から被転写基板10を重
ね、80℃に加熱した加熱ローラ14を用いて密着加圧
する。
よる方法もあるが、被転写基板10への均一な加圧に
は、本発明の実施の形態1におけるローラ加圧による方
法が好ましい。なぜなら、加圧される被転写基板10の
加圧面に多少の起伏が有る場合、前述の樹脂パッドによ
る加圧では面による加圧であるために、起伏に起因する
加圧過剰や加圧不足等の加圧ムラが生じやすく、それに
対応したパターン精度の劣化が発生し易い。したがっ
て、被転写基板10の加圧面の起伏に追従しやすいロー
ラによる加圧方法を用いることにより、均一な被転写基
板10への加圧が可能となり、高密度な微細パターンを
パターン精度良く得ることができる。また、加熱手段を
有する加熱ローラ14による加圧方法であっても同様の
効果が得られる。
することで、マスター版1と被転写基板10の加圧密着
時の加熱時間が短くなるので、タクトタイムを短縮する
ことも可能である。
にマスター版1と被転写基板10を冷却板15上にてパ
ターン膜の軟化点温度以下である室温まで冷却する。こ
の冷却により、加熱され軟化していたパターン膜8を樹
脂の軟化点温度以下まで冷却して、粘性の無い硬い樹脂
膜とすることにより、後述の剥離工程においてパターン
形状がくずれるのを防ぐことができる。
大きく放熱効果が高い材質で構成された冷却板15上に
載せる方法だけでなく、冷却板15自体を移動させるよ
うにしてもよい。また、冷却板15でマスター版1と被
転写基板10を両側から挟んでもよい。冷却板15の材
質としては、樹脂材料よりも熱伝導率の高い金属材料、
例えば、銅、鉄、SUS、及びアルミ等が望ましい。ま
た、十分な冷却効果をもたせるために、冷却板15の体
積は冷却するマスター版1と被転写基板10よりも大き
い方が望ましい。また、冷却板15以外の冷却方法とし
て、室温以下に冷やした水等の冷却液に浸漬し、全体的
に瞬時に冷却し、工程のタクトタイムを短縮することも
可能である。
すると、マスター版1上のパターン膜8を被転写基板1
0に容易にパターン精度良く剥離転写でき、高精度の微
細パターン16を得ることができる。なお、剥離転写後
のマスター版1は、電着法によって再びパターン膜8が
形成され、図3(a)に戻ってパターン膜8の被転写基
板10への剥離転写のために繰り返し使用することがで
きる。このようにして、高密度な微細パターンをパター
ン精度良く得ることができる。
(b)、(c)及び(d)で得られた被転写基板面に剥
離転写された微細パターンを、エッチングマスクとして
利用するプリント配線板の製造方法について図4
(a)、(b)、(c)を用いて説明する。この方法
は、エッチング処理にて不要部分を除去して配線導体を
形成するものである。図4(a)は本発明の実施の形態
2における絶縁性基材表面に形成された銅箔面に微細パ
ターンを形成した銅張基板の要部断面図、図4(b)は
本発明の実施の形態2における銅箔をエッチング除去し
た銅張基板の要部断面図、図4(c)は本発明の実施の
形態2における微細パターンを除去した銅張基板の要部
断面図である。ここで図3(a)、(b)、(c)及び
(d)と同じ符号のものは本実施の形態においても基本
的に同一であるため説明を省略する。
転写された微細パターン16を140℃で30分間加熱
して乾燥し、銅箔12への付着強度を上げておく。次
に、図4(b)に示すように、加熱乾燥した微細パター
ン16をエッチングマスクとして利用して、銅箔12の
露出している部分を塩化鉄系水溶液等にてエッチング除
去する。その後、図4(c)に示すように、微細パター
ン16を70℃に加熱した水酸化ナトリウム水溶液によ
って除去することで、ポリイミドフィルム11上に微細
パターン形状の銅配線が形成される。微細パターンが精
度良く形成できているため、高密度でパターン精度の良
いプリント配線板を容易に得ることができる。
細パターンをメッキマスクとして利用したプリント配線
板の製造方法について図5(a)、(b)、(c)を用
いて説明する。この方法は、絶縁性のパターン膜を形成
し、これをメッキマスクとして無電解メッキで配線銅体
を形成するものである。図5(a)は本発明の実施の形
態2における微細パターンを剥離転写したプリント配線
板の要部断面図、図5(b)は本発明の実施の形態2に
おける銅メッキ膜が形成されたプリント配線板の要部断
面図、図5(c)は本発明の実施の形態2における微細
パターンを除去したプリント配線板の要部断面図であ
る。ここで図4(a)、(b)、(c)と同じ符号のも
のは本実施の形態においても基本的に同一であるためこ
こでは説明を省略する。17は内部に多層構造の配線パ
ターンを有するビルドアップ構造のプリント配線板であ
る。
細パターン16を転写したプリント配線板17を140
℃で30分間加熱乾燥し、プリント配線板17への微細
パターン16の付着強度を上げる。
パターン16をメッキマスクとして利用して、プリント
配線板17の露出している部分に無電解メッキ法にて銅
メッキ膜18を形成する。ついで、図5(c)に示すよ
うに、微細パターン16を70℃に加熱した水酸化ナト
リウム水溶液にて除去すると、微細パターン16に対応
した形状の銅配線が形成される。微細パターンが精度良
く形成できているため、高密度でパターン精度の良いプ
リント配線板17が得られる。
製造方法によれば、パターン膜の軟化点温度以下まで冷
却して、粘性の無い硬い樹脂膜の状態で剥離すなわち冷
却板を用いて冷却することから、高密度の微細パターン
をパターン精度良く量産することができるという効果を
有する。
によれば、剥離転写工程では冷却液を用いて冷却するこ
とから、剥離転写工程のタクトタイムが短くなるという
効果を有する。
によれば、剥離転写工程が、加熱ローラを用いてパター
ン膜と被転写基板を加熱圧着することから、高密度の微
細パターンをパターン精度良く量産することができると
いう効果を有する。
によれば、剥離転写工程が、被転写基板を加熱圧着する
前に予備加熱することから、剥離転写工程のタクトタイ
ムがさらに短くなるという効果を有する。
によれば、パターン膜の付着力を弱めることができるこ
とから、高密度の微細パターンをパターン精度と転写性
良く量産することができるという効果を有する。
性基材と金属箔よりなる被転写基板上に剥離転写された
パターン膜を形成し、前記パターン膜をエッチングマス
クとして用い、前記金属箔をエッチング除去することか
ら、高密度なプリント配線板をパターン精度良く得るこ
とができるという効果を有する。
性基材よりなる被転写基板上に剥離転写されたパターン
膜を形成し、前記パターン膜をメッキマスクとして用
い、前記被転写基板上に金属膜をメッキ形成することか
ら、さらに高密度なプリント配線板をパターン精度良く
得ることができるという効果を有する。
板にパターン電極を形成する工程を示す要部断面図 (b)本発明の実施の形態1における導電性基板とマス
ター版基板を接着する工程を示す要部断面図 (c)本発明の実施の形態1における導電性基板をエッ
チング除去する工程を示す要部断面図 (d)本発明の実施の形態1におけるマスター版の斜視
断面図
電極に剥離層を設けたマスター版の要部断面図 (b)本発明の実施の形態1におけるパターン電極の剥
離層上にパターン膜を設けたマスター版の要部断面図
のパターン膜に温水を含浸させる工程の要部断面図 (b)本発明の実施の形態1におけるマスター版上のパ
ターン膜を被転写基板に加熱密着する工程の要部断面図 (c)本発明の実施の形態1におけるマスター版上のパ
ターン膜と被転写基板を冷却する工程の要部断面図 (d)本発明の実施の形態1におけるパターン膜を剥離
転写した被転写基板の要部断面図
材表面に形成された銅箔面に微細パターンを形成した銅
張基板の要部断面図 (b)本発明の実施の形態2における銅箔をエッチング
除去した銅張基板の要部断面図 (c)本発明の実施の形態2における微細パターンを除
去した銅張基板の要部断面図
ーンを剥離転写したプリント配線板の要部断面図 (b)本発明の実施の形態2における銅メッキ膜が形成
されたプリント配線板の要部断面図 (c)本発明の実施の形態2における微細パターンを除
去したプリント配線板の要部断面図
Claims (8)
- 【請求項1】絶縁性基板上に導電性のパターン電極が形
成されたマスター版を得るマスター版作製工程と、前記
マスター版上に撥水性薄膜からなる剥離層を形成した
後、前記マスター版に形成された前記パターン電極上の
前記剥離層表面に電着法によりパターン膜を形成するパ
ターン膜形成工程と、前記パターン膜と被転写基板を前
記パターン膜の軟化点温度以上に加熱して圧着せしめた
後、前記パターン膜を前記軟化点温度以下に冷却して前
記被転写基板を剥離し、前記パターン膜を前記被転写基
板上に転写する剥離転写工程とを備えた微細パターンの
製造方法。 - 【請求項2】前記剥離転写工程において、冷却板を用い
て冷却することを特徴とする請求項1に記載の微細パタ
ーンの製造方法。 - 【請求項3】前記剥離転写工程において、冷却液を用い
て冷却することを特徴とする請求項1に記載の微細パタ
ーンの製造方法。 - 【請求項4】前記剥離転写工程において、加熱ローラを
用いて前記パターン膜と前記被転写基板を加熱圧着する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の微
細パターンの製造方法。 - 【請求項5】前記剥離転写工程において、前記被転写基
板を加熱圧着する前に予備加熱することを特徴とする請
求項1から4のいずれかに記載の微細パターンの製造方
法。 - 【請求項6】前記パターン膜形成工程の後に、前記パタ
ーン膜に温度が40℃以上で90℃以下の温水を含浸さ
せる含水工程と、を備えたことを特徴とする請求項1か
ら5のいずれかに記載の微細パターンの製造方法。 - 【請求項7】請求項1から6のいずれかに記載の微細パ
ターンの製造方法によって絶縁性基材と金属箔よりなる
被転写基板上に剥離転写されたパターン膜を形成し、前
記パターン膜をエッチングマスクとして用い、前記金属
箔をエッチング除去することにより製造されたことを特
徴とするプリント配線板。 - 【請求項8】請求項1から6のいずれかに記載の微細パ
ターンの製造方法によって絶縁性基材よりなる被転写基
板上に剥離転写されたパターン膜を形成し、前記パター
ン膜をメッキマスクとして用い、前記被転写基板上に金
属膜をメッキ形成することにより製造されたことを特徴
とするプリント配線板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10227199A JP3755333B2 (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 微細パターンの製造方法及びそれを用いたプリント配線板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10227199A JP3755333B2 (ja) | 1999-04-09 | 1999-04-09 | 微細パターンの製造方法及びそれを用いたプリント配線板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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