JPH02141233A - プリント配線板用積層転写フィルム - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ロール状の金属蒸着／メッキ積層フィルムを
利用したリジット型プリント配線板用転写フィルムに関
するもので、ＸＳＹ軸方向に関するファインライン化、
およびＺ軸方向に関する薄層化、多層ラミネート化を可
能にするものである。

［従来の技術］ 近年、電子産業の隆盛は目覚しく、電子機器の高密度化
、高精度化、高信頼性化への要求は強く、単層プリント
配線板、さらに多層プリント配線板を採用する実装方式
が急増している。そして、その用途面で、電子計算機、
その周辺端末機器、電子交換機、数値制御機、通信機器
、放送機器、ファクシミリ、複写機、パソコン、オフコ
ンなどの多く用途で高集積化、高密度化、熱放散性、多
層化などのグレードアップがより強く望まれている。

プリント配線板の絶縁基板には有機系、無機系および金
属系とがあるが、耐熱性、熱放散性の面から無機系、金
属系の方が好ましい。しかし、例えば無機系のセラミッ
ク基板は成型焼成法で製造されるので、有機系のプラス
チック系配線板に比ベて何倍か高価格であり、１０セン
チメートル角以上の大面積は、製造し難い欠点がある。

一方、配線板の高密度集積の観点からみると、ＩＣパッ
ケージから突出するピンの間に３本の銅箔回路を通す、
いわゆるピン間３本が一般化してきているが、回路の微
小化が望まれ、さらにピン間５本にも、１０本にも、あ
るいはそれ以上の細線化が要求されている。すなわち、
従来品の配線板の線幅は約０．３６ｍｍ（約３６０μ）
であったが、より微細化が求められており、具体的には
２５０〜６０μのものが求められている。また、多くの
場合、プリント配線板は厚さ３５μあるいは１８μの銅
板を１０μ以上の接着層により積層するのが通常であっ
た。実装されるＩＣ，ＬＳＩの回圧幅が１μ、サブμと
超微細化していくのに対して、高密度集積の障害になっ
てきている。

一方、プリント配線板の回路導体として使用される薄い
銅箔には、この３０年間もっばら含銅イオン溶液からの
電着による、いわゆる電解銅箔が使用されている。しか
し、銅箔単体の剛性不足のため、広幅薄肉（１８μ以下
）の銅箔は使用されていない。また、他の理由として、
金属銅と基板との接着性が本質的に不良であるため、銅
箔の接着層表面が凹凸になるように電解銅箔を作成し、
さらに、その表面を電気化学的に陽極酸化して表面に数
μの厚さの多孔質の亜酸化銅あるいは酸化銅を形成して
接着力を増強させており、銅箔の薄肉化の限界となって
いる。最近、純度９９．　９９５％以上の無酸素鋼の圧
延箔により、可撓性に侵れた圧延銅箔が開発され、薄膜
化が可能になりつつあるが、広幅で均一薄肉の銅箔を得
ることが極めて難しく、必ずしも普及していない。

リジッドプリント配線板の製造方法としては、導体であ
る銅箔がロール状であるが、基板の方がカット板であり
、連続加工ができず接着剤の層も厚肉で、プレス法で接
着するものが多かった。そのため、生産の合理化、能率
化による低価格化が制限されていた。また、バッチ毎の
加工条件のバラツキによる品質の不安定化の問題があっ
た。しかも、エツチング工程、ハンダ工程など、それに
続く工程かバッチシステムのためにコストダウンに限界
が必った。

［発明が解決しようとする課題１ 本発明者らは前述したような従来の問題点を解決するた
め、金屈酒体のみでは薄膜化時に取扱いか困難になるこ
とを考慮し、プラスチックフィルムを支持体とする転写
性金属部の積層体について鋭意検討した結果、本発明を
完成するに至ったもので必る。すなわち、本発明の目的
は広幅で均一薄肉の銅箔層をフィルム面上に連続的に形
成すると共に、転写法を採用し、各種の基板に連続的あ
るいはバッチ的に圧着し、より高集積化、高密度化を可
能にする配線板用転写フィルムを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記した本発明の目的は、 （１）　　プラスチックフィルム表面に、金属蒸着層お
よび金属メッキ層を設けると共に、該金属メッキ層上に
直接または絶縁層を介して接着層を積層した積層転写フ
ィルムにおいて、プラスチックフィルムと金属蒸着層と
の接着力を０．０５〜２０　ｇ　／　ｃｍとすることを
特徴とするプリント配線板用積層転写フィルム。および （２）離型剤を介してプラスチック表面に、金属蒸着層
および金属メッキ層を設けると共に、該金属メッキ層上
に直接または絶縁層を介して接着層を積層した積層転写
フィルムにおいて、離型層と金属蒸着層との接着力を０
．０５〜２０ｇ／ｃｍとすることを特徴とするプリント
配線板用積層転写フィルム。

によって達成できる。

以下に添付図面に基づいて本発明を詳述する。

第１図は本発明の第１発明に係るプリント配線板用積層
転写フィルム１の好適例の横断面図であり、プラスチッ
クフィルム１１上に金属蒸着層１２、金属メッキ層１３
および接着層１４を順次形成したものである。また、第
２図は本発明の第２発明に係るプリント配線板用積層転
写フィルム１′の好適例の横断面図であり、プラスチッ
クフィルム１１上に離型層１５、金属蒸着層１２、金属
メッキ層１３および接着層１４を順次形成したものであ
る。

本発明で用いる基材のプラスチックは特に限定はされな
いが、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレートで代表されるポリエステル系、ポリエ
チレン、ポリプロピレンで代表されるポリオレフィン系
、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２で代表され
るポリアミド系、ポリニトロセルロース、ポリ酢酸セル
ロースで代表されるセルロース系、ポリビニルアルコー
ル、３フツ化ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリメ
チルメタクリレート、ポリイミド、塩化ビニル、塩化ビ
ニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテル
スルホン、ポリエーテルエーテルケトン、芳香族ポリア
ミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどの有
機樹脂からなるフィルムがあり、これらは単層もしくは
２枚以」二が貼り合わされたものでもよい。フィルムの
厚さは、３〜２５０μ程度のものが多用されるが、１２
〜５０μの厚さが、より好適である。

プラスチックフィルムの種類によっては、フィルム１１
と金属蒸着層１２との間に、後述する所定の接着力（剥
離力）を与えるために、第２図で示すようにフィルム１
１表面にシリコーン樹脂硬化膜、フッ素樹脂膜、ポリオ
レフィン系樹脂膜、ワックス含有樹脂膜、セルロース樹
脂膜などの離型層１５を塗布する。

プラスチックフィルム１１に直接、またはプラスチック
１１上に設けた離型層１５上に金属蒸着層１２を形成す
る方法としては、１０−ｌｍｍＨｇ以下の高真空度中で
行なう抵抗加熱蒸着、誘導加熱蒸着、電子ビーム蒸着、
熱放射加熱蒸着などの真空加熱蒸着あるいはスパッタリ
ング、イオンブレーティングなどが適用できる。適用さ
れる金属蒸着膜としては、銅、金、ニッケル、スズ、ア
ルミニアム、白金、パラジウムなどの金属ならびに、こ
れらを主成分とする合金などがあげられる。特にエツチ
ングによる微細回路を形成するためには、銅およびニッ
ケルおよび、これらの合金から選ばれた金属が好適であ
る。

蒸着法、スパッタ法またはイオンブレーティング法によ
って設けられる金属薄膜の厚さは、一般に１００〜５０
００人で、３００〜３０００人が好適で、５００・〜１
５００人がさらに好適である。

金属薄膜の厚さが１００大未満の場合は、その後に続く
金属メッキ工程で金属薄膜が溶出し易く、５０００人を
越える場合は装置面での制限があり、蒸着速度が遅くな
り好ましくない。

本発明の最も重要な構成は、プラスチックフィルム１１
と金属蒸着層１２との接着力（第１発明）、または剥離
層１５と金属蒸着層１２との接着力（第２発明）であり
、それぞれ０．０５〜２０　’ｊ　／　ｃｍの範囲とす
る必要がおる。なお、好適には０．１〜５　’ｊ　／　
ｃｍの範囲である。前記接着力が０．０５’ｊ／ｃｍ未
渦の場合は転写フィルムの成形工程中に剥離し、一方接
着力が２０　’ｊ　／　ｃｍを越えるとプリント配線基
板に転写する際にプラスチックフィルムの剥離が困難と
なり、本発明の目的が達成できない。

なあ、プラスチックフィルム上に金属蒸着層を形成する
場合、プラスチックフィルム上に直接金属蒸着層を形成
する（第１発明）か、離型層を介して金属蒸着層を形成
する（第２発明）かは、使用するプラスチックフィルム
の種類によって適宜決定することができる。

金属蒸着層１２上には電解または無電解金属メッキによ
って金属メッキ層１３を形成する。該金属メッキ層１３
は単なる表面保護、腐蝕防止を行なう目的でなく、回路
の導体抵抗を満足させるものである。回路の導体抵抗は
、例えば銅メッキ層の場合は転写層を転写したプリント
配線基板上の回路幅と銅メッキ層の膜厚によって決まる
。このため、金属メッキ層１３の膜厚は０．５〜３５μ
が好適で、１．０〜１０μがさらに好適である。

膜厚が０．５μ未満ではメッキ層の信頼性が不充分で、
３５μを越えるとメッキ層の形成に時間がかかり経済性
が劣るほか、エツチング加工時に回路パターンの端部エ
ツチングが進行し易く、また、折り曲げによる断線のお
それがあるなど品質面でも好ましくない。目的とする回
路の電流密度によっても異なるが、加工作業性、品質の
面から膜厚ハ１．０〜１０μの範囲がより好適である。

金属メッキ層１３を形成するための電解金属メッキ工程
は、密着性を向上させるための脱脂および酸活性処理、
金属ストライク、金属メ・ツキの各工程からなっている
。金属層を蒸着した直後に電気メッキ工程に入る場合は
、脱脂、酸活性処理、金属ストライクを省略してもよい
。

金属薄層（金属蒸着層）に給電する電流密度は０．２〜
ＩＯＡ／ｄｒｒｒが好適で、０．５〜５Ａ／ｄｒｆがよ
り好適である。また、該電解金属メ・ツキのかわりに、
無電解金属メッキを施すこともてきる。

メッキ浴は硫酸銅浴、ピロりん酸銅浴、シアン化銅浴、
スルファミン酸ニッケル浴、スズｍ＝・ノケル合金メッ
キ浴、銅−スズー亜鉛合金メ・ツキ浴、スズ−ニッケル
ー銅合金メッキ浴などが好ましいが、これらに限られる
ものでない。一般に、硫酸銅メッキは、液の電導性と均
一電着性を高めるために、硫酸銅、硫酸、さらに微量の
塩素イオンおよび適量の光沢剤が使用される。添加剤と
して、ニカワ、ペプトン、レゾルシノール、チオ尿素、
デキストリンなど、レベル剤として、ポリオキシエチレ
ン、ポリオキシプロピレン誘導体などを用いてもよい。

金属蒸着層１２および金属メッキ層１３を構成する金属
としては、銅、ニッケル、スズおよびこれらの合金から
選ばれた金属が好適であり、これによって、良導電性で
しかも屈曲性に富む薄膜金属層を形成することができる
。

金属メッキ層１３上には、プリント配線基板に本発明の
積層転写フィルムを接着、転写するための接着剤からな
る接着層１４を塗設する。接着層１４を構成する接着剤
としては、金属層および基板に対する良好な接着性を有
し、ハンダ浸漬、メッキ液浸漬、エツチングなどの工程
で接着力が低下せず、かつ金属層を腐蝕しない接着剤を
選択する。このような接着剤としては熱硬化性樹脂、特
にフェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹
脂などが好適である。

なあ、プリンミル配線基板として金属系配線板などの導
電性基板を用いる場合は、金属メッキ層１３と接着層１
４との間に絶縁層を介在させる必要がある。

本発明になる積層転写フィルムを、基板の少なくとも一
面に積層した後、プラスチックフィルムまたはプラスチ
ックフィルム、および離型層を剥離して金属層（金属蒸
着層および金属メッキ層）を残し、次いで金属層に所定
のパターンを形成させてプリント配線板を形成する。第
３図は該プリント配線板の好適例の横断面図であり、２
はプリント配線板を、１２は金属蒸着層を、１３は金属
メッキ層を、１４は接着層を、１６は基板を、それぞれ
示している。

前記基板としては、有機系絶縁物、無別系絶縁物、金属
系などのあらゆる基板を使用することができるが、高密
度実装、高放熱性、寸法安定性などの観点から、有機絶
縁系基板よりもセラミック系、メタルコア系などの無機
系基板、金属系基板が好適である。

本発明になる積層転写フィルムを使用するプリント配線
板の製造方法の代表例には次の方法がある。

第１の方法は、前記積層転写フィルムの接着層面と基板
とを重ね合わせ、所定の温度で加熱、加圧した後、プラ
スチックフィルムまたは（プラスチックフィルム＋離型
層）を剥離して金属層を基板上に転写形成する。この場
合、空気などの巻き込みを防ぐために熱プレス、熱ロー
ルなどを使って熱圧着するのが好適である。また、ノ１
ンダ工程に耐える耐熱性を必要とする場合、できるだけ
高温（１５０〜３００°Ｃ）において熱圧着させること
が好適である。

第２の方法は、両面板あるいは多層積層板を製造する方
法として一般に採用されている多段階法である。すなわ
ち、本発明になる積層転写フィルムを仮接着させた後、
より高温で加熱、加圧して仕上げる方法で、例えば積層
転写フィルムの金属層を一層ずつ基板上に仮接着させて
おき、最後に全てを積層した後、加熱、加圧処理して多
層積層板を製造する方法である。

前記で得られたプリント配線板にはエツチングによるパ
ターン形成、すなわち金属層の不要部分を化学反応で溶
解除去し、所定の電気回路図形を形成する。この場合、
エツチング液としては塩化第二銅、塩化第二鉄、過硫酸
塩類、過酸化水素／硫酸、アルカリエンチャントなどの
水溶液などが使用できる。パターンとして残すべき金属
の必要部分は、写真法やスクリーン印刷法で有機化合物
系レジストを被覆させるか、または異種金属系レジスト
をメッキし保護して、金属の溶解を防止する。なおエツ
チングは、本発明の積層転写フィルムを基板に積層、接
着させる前にエツチングする方法、基板に積層転写フィ
ルムの金属層を接着転写させた後にエツチングする方法
が採用できる。

なお、本発明になる積層転写フィルムのプラスチックフ
ィルムと金属蒸着層との接着力および剥離層と金属蒸着
層との接着力の測定は、評価サンプルの一端に粘着テー
プを貼り、一部分を剥離し、引き続き１８０度方向に剥
離する場合の接着力（ｇ／ｃｍ）を測定する方法である
。

［発明の効果］ 本発明になる積層転写フィルムは、すでに述べたような
構成を有しているので次のような効果が発揮される。

（１）連続状のプラスチックフィルムに、より薄い金属
蒸着／金属メッキ層／接着層からなる積層膜が形成でき
、さらにこれを有機系基板、無機系基板、金属系基板の
各種プリント基板に連続的に接着させた後、プラスチッ
クフィルムを剥離しながら金属層（金属蒸着層／金属メ
ッキ層）を転写することができる。

（２）得られるプリント配線板は、パターン形成、エツ
チング、配線などの工程を経ても純度が高く、緻密構造
の金属蒸着層が基板に圧接固定されており、剥離、断線
がなく、密着性に優れたプリント配線板が生産できる。

（３）従来品は１８ミクロン未満の金属箔の生産が限定
されていたが、本発明では、より薄膜の金属層を転写形
成でき、パターン精度が向上すると共に、より高密度、
高精度の配線を可能にすることができる。しかも両面板
、多層板の配線板の作成も可能にすることができる。

（４）本発明になる積層転写フィルムを用いるプリント
配線板は、計算機、端末機器、電話機、通信機器、計測
制御機器、ファクシミリ、複写機、パソコン、オフコン
、カメラ、時計、自動車、家電機器、航空機計器、医療
機器などのあらゆるエレクトロニクスの分野に極めて有
効に活用できる。

［実　施　例］ 以下、本発明を実施例を挙げて説明する。

実施例１ 厚さ４０μの二軸延伸ポリプロピレンフィルム〔東し■
、登録商標“トレファン”〕の片面に、スパッタリング
機で純度９９．９９％銅を厚さ１２００人となるように
スパッタリングして銅蒸着層を形成した後、この銅蒸着
フィルムを真空下、１１０℃で３時間のエージング処理
を行なった。

次いで硫酸銅２００ｇ／ｌ、硫酸５０ｇ／ρ、金属銅５
０ｇ／Ω、光沢剤（荏原ニーシライト）２ｍ１／ρ、塩
素６０ｍｇ／ｆＩのメッキ浴において、銅メッキを行な
った。メッキ温度は３０℃にし、電流密度を初期は０．
５Ａ／ｄｒｒｒから順々に３Ａ／ｄｒｒｒに上昇させ、
銅蒸着上に厚さ１０μｍの銅メッキ層を形成した。

得られたフィルム／銅蒸着層／銅メッキ層からなる積層
体の銅メッキ層表面に、エポキシ含有アクリルポリオー
ル３５部、イソシアネート５部、酢酸エチル３０部、メ
チルエチルケトン３０部、フィラー３部からなる接着剤
を塗布し、１２０℃、１分で乾燥し、塗布厚さ３μの接
着層を積層して、第１図の積層転写フィルムを形成した
。

この積層転写フィルムを厚さ１ｍｍのセラミック配線基
板の表面に、その接着層を介して積層した後、１６０℃
、１トンの加熱プレス機でプレスし、次いでフィルム表
面の端部に粘着テープを貼りつけ、容易にフィルムのみ
を剥離することができた。

このときのフィルムと銅蒸着層との接着力は０゜５〜２
　ｇ　／　ｃｍの範囲であった。

次に基板上に設けた銅蒸着層／銅メッキ層上に線間距離
２ｍｍのパターンレジストを焼付けた後、塩化第二鉄５
％、フッ酸５％の水溶液のエツチング液に浸漬し、第３
図に示すようなプリント配線板を得た。

実施例２ 実施例１で得られた二軸延伸ポリプロピレンフィルム／
銅蒸着層／銅メッキ層／接着層からなる積層転写フィル
ムを、ガラス／エポキシからなるプリント基板に接着層
を介して積層した後、加熱ロールプレス機を使用し、温
度１６５℃で接着させた。

次に、実施例１と同様にしてフィルムのみを容易に剥離
したが、このときのフィルムと銅蒸着層との接着力は１
〜５　ｇ　／　ｃｍの範囲であった。次いで、線間距離
２ｍｍのファインパターンを銅蒸着層／銅メッキ層にエ
ツチングした後、２８０℃のハンダ浴に１０秒間接触さ
せ、端子をとりつけたところ、何ら損傷なく銅線端子を
とりつけることができた。この端子とりつけ配線板を、
２３０℃、３時間の耐熱性テストを行なったところ、耐
熱デス１〜前の引張り密着力は８２０　ｇ／　ａｒｒで
あり、耐熱テスト後でも６８０　’ｊ　／　ｃｍと侵れ
ていた。

比較例１ 実施例１において、二軸延伸ポリプロピレンフィルムの
代りに、厚さ２５μの二軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルムを使用し、同様に銅を蒸着し、ざらに銅メ
ッキを実施した。さらに接着層を形成した後、セラミッ
ク配線基板に加熱プレス機でプレスしたか、ポリエチレ
ンテレフタレートフィルムと銅蒸着層との接着力が１５
０〜１８０９／ｃｍと高く、ポリエチレンテレフタシー
１〜フイルムは容易に剥離できなかった。

実施例３ 比較例１において、＠型層として厚さ２μのセルロース
アセテート層を塗イ５した厚さ２５μの二軸延伸ポリエ
チレンテレフタレートフィルムを使用し、ポリエチレン
テレフタレー１へフィルム／離型層／銅蒸着層／銅メッ
キ層／接着層からなる積層転写フィルムを作成した。こ
の積層転写フィルムを比較例１と同様に７ＪＯ熱プレス
した場合はフィルム／離型層と銅蒸着層との接着力は１
０−２０　ｇ／　ｃｍとやや高いが、本発明の規定の範
囲内であり、剥離は可能であった。

比較例２ 実施例１で使用した二軸延伸ポリプロピレンフィルムに
厚さ２μのシリコンオイル層を塗布した後、銅蒸着層／
銅メッキ層／接着層を複合させた場合には、接着剤の塗
布工程で剥離してしまう１〜ラブルを生じた。この場合
、シリコンオイル塗布フィルムと金属蒸着層との接着力
は、０．０５ｇ／ｃｍ未満であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１発明に係るプリント配線板用積層
転写フィルムの好適例の横断面図を、第２図は本発明の
第２発明に係るプリン１〜配線板用積層転写フィルムの
好適例の横断面図を、第３図は第１図の積層転写フィル
ムを用いて得られたプリント配線板の好適例の横断面図
を、それぞれ示す。 ・・・・・・プリント配線基板 ・・・・・・プラスチックフィルム ・・・・・・金属蒸着層 ・・・・・・金属メッキ層 ・・・・・・接着層 ・・・・・・離型層 ・・・・・・基　　板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチックフィルム表面に、金属蒸着層および
   金属メッキ層を設けると共に、該金属メッキ層上に直接
   または絶縁層を介して接着層を積層した積層転写フィル
   ムにおいて、プラスチックフィルムと金属蒸着層との接
   着力を０．０５〜２０ｇ／ｃｍとすることを特徴とする
   プリント配線板用積層転写フィルム。
2. （２）離型剤を介してプラスチック表面に、金属蒸着層
   および金属メッキ層を設けると共に、該金属メッキ層上
   に直接または絶縁層を介して接着層を積層した積層転写
   フィルムにおいて、離型層と金属蒸着層との接着力を０
   ．０５〜２０ｇ／ｃｍとすることを特徴とするプリント
   配線板用積層転写フィルム。