JPH10126038A

JPH10126038A - プリント配線基板およびその製造方法

Info

Publication number: JPH10126038A
Application number: JP27590896A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Masuda; 和明益田; Hiroshi Koizumi; 寛小泉; Masami Ikeda; 雅実池田; Hiromichi Noguchi; 弘道野口; Hiroshi Sugitani; 博志杉谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-10-18
Filing date: 1996-10-18
Publication date: 1998-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】レジスト層を形成した上フォトマスクを用い
て露光し、現像するという過程を省略し、しかも不連続
や短絡のない高精度の回路パターンにならった配線回路
が形成可能なプリント配線基板およびその製造方法を提
案および提供する。【解決手段】絶縁層１２上に形成された金属層１１の
表面を粗面化手段１６により無方向に所定の粗度が得ら
れるよう粗面化し、このようにして得られた配線回路形
成側の面上に光硬化組成物１３Ｂをインクジェットヘッ
ド１７から吐出させて回路形成部を被覆するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
およびその製造方法に関し、詳しくは、印刷技術を用い
て図形を作画した上、エッチングにより配線回路を残し
て形成するプリント配線基板およびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の一般的なプリント配線基板製造方
法を図３に従って説明する。

【０００３】図３の（Ａ）において、１１は絶縁層１２
上に積層された金属層である。絶縁層１２は例えばガラ
エポと称されるガラスやエポキシ樹脂を主材として形成
され、基体をなすもの（樹脂層）で、その上に銅などの
導電性金属による金属層１１が積層されて、プリント配
線用の基板２１として用意される。次に示す（Ｂ）は整
面処理過程であり、上記の金属層１１上にＵＶ光（紫外
線光）に対して感光性のあるレジスト層１３が（Ｃ）に
示す過程で形成されるが、それに先行してレジスト層１
３の金属層１１への密着性を高める目的で行われるもの
である。なお、かかる整面処理にはこれまで一般的にバ
フ研磨などの方法がとられてきた。

【０００４】このようなバフ研磨により金属層１１の表
面粗さは研磨前に比べて稍荒くされる。かくして過程
（Ｃ）においてレジスト層１３の金属層１１に対する密
着性が高められる。次の（Ｄ）は露光過程における露光
状態を示し、ここで、１４はフォトマスク、１４Ａはフ
ォトマスク１４に設けられた透光窓、１４Ｂは紫外線光
である。しかしてこの露光過程（Ｄ）により透光窓１４
Ａを介して露光されたレジスト層１３の露光部（以下で
は回路形成部という）１３Ａが組成変化し、次に示す現
像過程（Ｅ）でこの回路形成部１３Ａが不溶性となって
金属層１１上に残る。上記の透光窓１４Ａは金属層１１
上に要求に応じて形成される回路パターンに応じて穿設
されるものである。なお、以上に述べた過程はフォトリ
ソグラフィ技術として公知のもので、ポジ型とネガ型と
によって実際の操作は異なるが、上記ではその基本的な
一例を示したものである。また、レジスト層１３の形成
にあたっては、液状のレジスト形成材に限らずドライフ
ィルム型のものが使用されることもある。

【０００５】以上のようにして（Ｅ）に示す現像過程で
フォトレジスト層１３の未感光部分を現像液で溶解除去
したあと、（Ｆ）に示すエッチング過程で、金属を化学
的に腐蝕させるエッチング薬液を用い、回路形成部１３
Ａによって被覆されていない金属層露出部１１Ｂと共に
レジスト層１３の回路形成部１３Ａを溶解除去して回路
形成部１３Ａによって被覆された金属層１１の部分に導
電回路１１Ａを形成することができる。よって、このあ
との過程（Ｇ）で絶縁層１２上の導電回路１１Ａの周り
にソルダーレジスト（はんだの保護絶縁層）１５を形成
して、所望のプリント配線基板２０が得られる。なお、
要すれば、さらに（Ｇ）の過程に加えて導電回路１１Ａ
上に銀めっきが施されることもある（不図示）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
プリント配線基板の製造方法では感光性レジスト層をい
ったん形成し、さらにフォトマスクを用いて露光するこ
とにより金属層上のレジスト層に配線回路に対応する回
路形成部を形成するという過程を必要とし、それだけプ
リント配線基板の製造コストが高くつく。

【０００７】そこで、本発明者らは、先にインクジェッ
ト記録装置により図３の（Ｂ）に示したように積層基板
２１の整面処理された金属層１１上に紫外線光に対して
感光性のある組成部を有するインクを直接吐出させ、そ
のインク吐出を所望のパターンに従って行うことにより
上述の（Ｃ），（Ｄ）および（Ｅ）の過程を省略するこ
とのできる製造方法を提案してきた。本発明者等の提案
によれば、このあと、図３の（Ｆ），（Ｇ）の過程作業
を実施するだけで済み、製作時間の短縮、製造設備の簡
略化によりプリント配線基板のコスト低減に貢献でき
る。

【０００８】しかしながら、上記の提案によるプリント
配線基板の製造方法では、プリント配線基板のコスト低
減には貢献できるものの、金属層表面に対し従来と同様
な整面処理を行うことに問題があった。

【０００９】すなわち、上述のインク（以下ではＵＶ硬
化インクという）を従来の整面化した金属層表面に着弾
させた場合、着弾したＵＶ硬化インク滴は微細ではある
が、着弾時に有する衝撃量である程度ひろがる傾向を有
する。ところが、整面化した金属層表面には、例えばバ
フ研磨等により整面過程で研削された時に形成されたす
じ状の細かい凹凸が残っており、かかるすじ状の凹凸は
研磨時の方向にほぼ沿って形成される傾向がある。そこ
で、ＵＶ硬化インク滴によって金属層１１上に形成され
るパターンとしては、図２の（Ｂ）に示すような形状の
画素３０Ｂの集合体となり、そのため特に高密度のパタ
ーンを描画しようとする場合、隣接する回路パターン同
士が接合してしまったり、逆に互いに画素３０Ｂ同士に
連続性が要求されるにかかわらず分断されてしまう場合
があり、かかることがあると、折角仕上がったパターン
において短絡や断線の発生することがあり、製造歩留り
の低下につながる。

【００１０】本発明の目的は、上述したような問題点に
着目し、従来のようにレジスト層を形成した上フォトマ
スクを用いて露光し、さらに現像する過程を省略するこ
とができると共に、高精度の回路パターンにならった配
線回路が形成可能なプリント配線基板およびその製造方
法を提供および提案するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、絶縁層上に配線回路形成のための金属
層が積層された基板に対し、前記金属層のうち、回路形
成部を光硬化組成物により被覆した後エッチング処理に
より前記配線回路が前記絶縁層上に得られるようにする
プリント配線基板の製造方法において、所定の粗度が無
方向に得られるような粗面化手段により前記金属層の配
線回路形成側の面を粗面化し、粗面化された前記配線回
路形成面上の前記回路形成部に前記光硬化組成物をイン
クとしてインクジェットヘッドから吐出させるようにす
ることを特徴とするものである。

【００１２】本発明によれば、金属層の配線回路形成面
を無方向性でかつ所定の粗度が得られるように粗面化し
た上、その粗面化された配線回路形成面上にインクジェ
ットヘッドから光硬化組成物の生成が可能なインクを吐
出して回路形成部を被覆するので、従来のようにフォト
レジスト層を形成して露光した上現像するという工程を
省くことができ、しかも粗面化された配線回路形成面上
に不接線や短絡の惧れのない微細なほぼ円形のドットに
より配線回路に対応する部分の被覆を行い、エッチング
処理によりその部分に金属層を形成する導体による精細
な配線回路を形成することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明の
実施例を詳細かつ具体的に説明する。

【００１４】図１は本発明によるプリント配線基板の製
造過程を示す。図１の（Ａ）は図３の（Ａ）において説
明したと同様予め用意される基板２１の構成を示すが、
ここで絶縁層１２としてはガラエポに限らず、その片面
若しくは両面に銅などの金属層１１が積層される形態の
ものであればどのような形態のものであってもよい。図
１の（Ｂ）は金属層１１の表面を整面化する工程である
が、先にも述べたように従来のバフ研磨などによる方法
はその表面に微細なほぼ同方向に形成される筋痕が問題
であった。

【００１５】本発明では、この点に着目し、この工程で
方向性の無い微細な凹凸が得られるようにする。そこ
で、本実施例の場合はサンドブラストによってかかる方
向性の無いランダムの微細な凹凸が得られるようにし
た。なお、従来の整面化と区別するために、この過程を
粗面化の工程と呼ぶ。かくして図１の（Ｂ）に示す粗面
化過程で矢印方向で示すようにサンドブラスト１６によ
り面と直交する方向から粒子を吹き付けて金属層１１の
表面を方向性の無い凹凸の形成により粗面化し、次の過
程（Ｃ）でインクジェットヘッド１７から設定パターン
に従ってＵＶ硬化インクを吐出する。ここで、１３Ｂは
粗面化した金属層１１の表面に形成されたＵＶインク硬
化組成物であり、硬化組成物１３Ｂは図３の（Ｅ）に示
した回路形成部１３Ａに対応するものである。

【００１６】なお、このあとは、エッチング過程（図３
の説明のところで述べたと同様）を経て図１の（Ｄ）に
示すように絶縁層１２上に導電回路１１Ａを形成するこ
とができる。この場合の導電回路１１Ａを形成する画素
３０Ａは図２の（Ａ）に示すようにほぼ円形状に形成さ
れた。従って、これまでの整面化した金属層１１表面に
形成された画素（図２の（Ｂ）参照）３０Ｂのように筋
状に流れることがなく、画素３０Ａによって形成された
回路パターンでは短絡や断線を防止することができる。
本例の場合ＵＶ硬化インクの吐出にあたっては、３６０
ドット／ｉｎｃｈの密度で６４個の吐出口を有する記録
ヘッドを用いて行い、画素３０Ａ形成のための吐出量は
約８０ｎｇ、得られた画素３０Ａの直径は１つあたり約
１００μｍであった。

【００１７】以下に、かかる記録ヘッドからＵＶ硬化イ
ンクを吐出してその画素３０Ａにより回路パターンを形
成するにあたり、具体的に行った粗面化の実施例につい
て説明する。

【００１８】〔実施例１〕本実施例の粗面化処理は、ブ
ラストで実施した。ブラスト材として溶融アルミナを用
い、粒度は＃２２０を用いた。

【００１９】まず、基板２１を水平面方向に移動可能な
ステージ上にセットし、その基板に対してブラスト材の
吹き付け方向をその上側垂直方向にセットした。両者の
距離を約２０ｃｍに保持し噴射ノズル径約φ６．５ｍ
ｍ、空気圧約２．０ｋｇｆ／ｃｍ²で吹きを行い。前記
ステージ上の基板を移動させながら、索地表面１１の粗
さに変化が認められなくなるまで行った。

【００２０】また別の吹き付け例として、＃４００番の
ブラスト材を用いて、同様に粗面化を行った。前者が表
面粗さが約１０μｍ前後であったものが、この例では約
５μｍ程度であった。本実施例の目的は、方向性のない
面を得ることであるため、もちろんさらに細かい粒度の
ブラストを用いて粗面化を行っても良い。ただし、粒度
の大きい側は、たとえば＃４６のブラスト材を用いて行
うと、この場合は、吹工程でのインクジェットによるパ
ターニングを行った際に凹凸が大きすぎるためか、所望
の大きさにまでインクが拡がらず、パターンが細かくな
たり、ショートしたりするという不具合が発生すること
がある。

【００２１】さらに、いくつかの粒度のブラスト材で処
理を行った後にインクによるパターニングを行いその良
否を目視で確認した。その結果を下表に示す。

【００２２】表において、○印はパターンの均一性が良
く、ショートなどの不具合のないものであり、×印は大
きさが不規則であたっり、ショート気味であったりな
ど、実用にならないと判断したものである。また、△印
はその中間のものである。

【００２３】表から明らかなように粒度分布で、＃６０
より細かなブラスト材は、パターニング性が良好である
ことがわかる。

【００２４】

【表１】

【００２５】上述のような記録ヘッドはこれまで一般的
に市販されているものであり、以上に述べた実施例では
ＵＶ硬化インクを吐出させるエネルギ発生源として電気
エネルギを熱エネルギに変換する電気熱変換素子を各液
路に有する形態の記録ヘッドを使用して行った。一方、
サンドブラストによって形成される金属層表面の荒さと
ＵＶ硬化インクの粘度や表面張力との関係によって、得
られる画素の大きさも当然のことながら変化する。従っ
て、使用されるＵＶ硬化インクの物性に応じてサンドブ
ラストに使用する粒径も適切なものを選択する必要があ
ることは勿論である。特に表面粗さを必要以上に大きく
するとＵＶ硬化インクの表面上での拡散が阻害され、不
規則な画素の形状となるので好ましくなく、好適には、
表面粗さでＲｍａｘ＝１０μｍ〜Ｒｍａｘ＝０．１μｍ
の範囲が良い。

【００２６】また、粗面化の手段としては、上述の実施
例で使用したサンドブラストに限らず、例えば液体ホー
ニングを用いることも可能である。かかる液体ホーニン
グにより不規則な凹凸を金属層表面に形成することがで
きる。さらにまた、化学的エッチング法を用いることも
可能であり、要は微細でかつ方向性がない凹凸を金属表
面に形成可能な手段であればどのような粗面化手段であ
っても良い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかるプ
リント配線基板の製造方法によれば、、所定の粗度が無
方向に得られるような粗面化手段により前記金属層の配
線回路形成側の面を粗面化し、粗面化された前記配線回
路形成面上の前記回路形成部に前記光硬化組成物をイン
クとしてインクジェットヘッドから吐出させるようにす
るので、工程の簡略化を図ることができ、作業時間の短
縮が図られると共に回路に不連続の部分を生じたり逆に
短絡が生じることなく精細な密度の回路パターンを基板
上に形成することができるようになった。

【００２８】また、作業時間の短縮、フォトマスクによ
る露光処理過程や現像過程を省略することができるもの
でプリント配線基板のコスト低減に貢献し、殊に試作段
階でのプリント配線においてその作業の簡略化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプリント配線基板の製造方法を
（Ａ）〜（Ｄ）の過程順に示す説明図である。

【図２】基板上に回路形成のためにＵＶ硬化インクを吐
出して得られた画素が金属表面整面作業の相違により異
なるのを（Ａ），（Ｂ）の模式的比較によって示す説明
図である。

【図３】従来のプリント配線基板の製造方法を（Ａ）〜
（Ｇ）の過程順に示す説明図である。

【符号の説明】

１１金属層１１Ａ導電回路１２樹脂層１３レジスト層１３Ａ露光部（回路形成部）１３ＢＵＶインク硬化組成物１４フォトマスク１４Ａ透光窓１５ソルダーレジスト１６サンドブラスト１７インクジェットヘッド２０プリント配線基板２１積層基板３０Ａ，３０Ｂ画素

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野口弘道東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者杉谷博志東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁層上に配線回路形成のための金属層
が積層された基板に対し、前記金属層のうち、回路形成
部を光硬化組成物により被覆した後エッチング処理によ
り前記配線回路が前記絶縁層上に得られるようにするプ
リント配線基板の製造方法において、所定の粗度が無方向に得られるような粗面化手段により
前記金属層の配線回路形成側の面を粗面化し、粗面化された前記配線回路形成面上の前記回路形成部に
前記光硬化組成物をインクとしてインクジェットヘッド
から吐出させるようにすることを特徴とするプリント配
線基板の製造方法。
【請求項２】前記所定の粗度は前記金属層の配線回路
形成面に対し直交する方向からのサンドブラストによっ
て得られることを特徴とする請求項１に記載のプリント
配線基板の製造方法。
【請求項３】前記サンドブラストに使用される吹き付
け粒子は、その大きさが、＃６０より細かいものである
ことを特徴とする請求項２に記載のプリント配線基板の
製造方法。
【請求項４】前記所定の粗度は、前記金属層の配線回
路形成面に対し直交する方向からの液体ホーニングによ
って得られることを特徴とする請求項１に記載のプリン
ト配線基板の製造方法。
【請求項５】前記所定の粗度は、Ｒｍａｘが２０μｍ
以下の範囲であることを特徴とする請求項１ないし４の
いずれかの項に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項６】前記光硬化組成物は紫外線光により硬化
されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの
項に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項７】前記インクジェットヘッドは前記光硬化
組成物を含むインクを吐出するエネルギを発生する素子
として電気エネルギを熱エネルギに変換する電気熱変換
体を有することを特徴とする請求項１に記載のプリント
配線基板の製造方法。
【請求項８】前記インクジェットヘッドは、３６０ド
ット／インチの密度で設けられたインク吐出口を有し、
該インク吐出口から吐出されたインク滴により前記配線
回路形成面上に形成される光硬化物の径が約１００μｍ
であることを特徴とする請求項７に記載のプリント配線
基板の製造方法。
【請求項９】前記金属層は銅によって形成されること
を特徴とする請求項１ないし８のいずれかの項に記載の
プリント配線基板の製造方法。
【請求項１０】請求項１ないし９のいずれかの項に記
載の製造方法によって製造されたことを特徴とするプリ
ント配線基板。