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特開2016-216757導電体層分離方法および回路体製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2016-216757(P2016-216757A)
(43)【公開日】2016年12月22日
(54)【発明の名称】導電体層分離方法および回路体製造方法
(51)【国際特許分類】
   C23F 1/00 20060101AFI20161125BHJP
   H05K 3/06 20060101ALI20161125BHJP
   C25D 7/00 20060101ALI20161125BHJP
【FI】
   C23F1/00 102
   H05K3/06 E
   C25D7/00 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2015-99214(P2015-99214)
(22)【出願日】2015年5月14日
(71)【出願人】
【識別番号】000010098
【氏名又は名称】アルプス電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100135183
【弁理士】
【氏名又は名称】大窪 克之
(74)【代理人】
【識別番号】100085453
【弁理士】
【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫
(74)【代理人】
【識別番号】100108006
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 昌弘
(72)【発明者】
【氏名】管野 広之
【テーマコード(参考)】
4K024
4K057
5E339
【Fターム(参考)】
4K024AA09
4K024AB02
4K024AB17
4K024BA12
4K024BB11
4K024DA10
4K057WA11
4K057WB03
4K057WB04
4K057WE08
4K057WK06
5E339AC02
5E339BC02
5E339BD03
5E339BD05
5E339BE13
5E339CD01
5E339CE11
5E339CF01
5E339CF20
5E339CG01
5E339GG02
(57)【要約】
【課題】レーザー照射を用いることなく少ない工数で導電体層を分離できる導電体層分離方法およびこの導電体層分離方法を用いた回路体製造方法を提供する。
【解決手段】成形体10の表面に形成された導電体層31の上に塗布された保護材料32が固化して収縮することにより、成形体10の凸部12の先端面12aを区画する角部12cにおいて導電体層31が露出して、エッチング液により導電体層31の露出した部分が溶解される。これにより、導電体層31の凸部12の先端面12aの部分31−1と他の部分31−2、31−3とが分離される。
【選択図】図8
【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁性の成形体の表面に形成された導電体層を部分的に除去することにより前記導電体層を互いに絶縁された複数の部分に分離する導電体層分離方法であって、
前記成形体には角部により区画された先端面を有する凸部または角部により区画された内面を有する凹部が設けられ、前記導電体層が前記凸部または前記凹部を覆うように前記成形体の表面に形成されており、
前記導電体層を溶解する溶解液に耐性を有する保護材料を前記導電体層の上に塗布する塗布工程と、
前記保護材料を固化させて前記導電体層の上に保護層を形成する固化工程と、
前記導電体層及び前記保護層が形成された前記成形体を前記溶解液に浸漬する浸漬工程と、を含み、
前記塗布工程では、前記固化工程での前記保護材料の固化に伴う収縮により前記角部において前記導電体層が前記保護層から露出するように前記保護材料を塗布する
導電体層分離方法。
【請求項2】
前記塗布工程では、前記保護材料を電着により塗布する
請求項1に記載の導電体層分離方法。
【請求項3】
角部により区画された先端面を有する凸部または角部により区画された内面を有する凹部が設けられた絶縁性の成形体において前記先端面または前記内面に回路部が形成された回路体を製造する回路体製造方法であって、
前記凸部または前記凹部を覆うように前記成形体の表面に導電体層を形成する導電体層形成工程と、
前記導電体層を前記先端面または前記内面の部分と他の部分とに分離する導電体層分離工程と、
前記導電体層の前記先端面または前記内面の部分に電気メッキ処理を施す電気メッキ工程と、を含み、
前記導電体層分離工程では、請求項1または請求項2に記載の導電体層分離方法を用いて前記導電体層を分離する
回路体製造方法。
【請求項4】
前記導電体層形成工程では、前記成形体に無電解メッキ処理を施すことにより前記導電体層を形成する
請求項3に記載の回路体製造方法。
【請求項5】
前記凸部の先端面または前記凹部の内面には、前記成形体に埋設された導体の一部が露出されており、
前記電気メッキ工程では、前記導体に通電することにより電気メッキ処理を施す
請求項3または請求項4に記載の回路体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、絶縁性の成形体の表面に形成された導電体層を部分的に除去することにより前記導電体層を互いに絶縁された複数の部分に分離する導電体層分離方法、および、この導電体層分離方法を用いた回路体製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、基板の表面にスパッタリングにより導体膜を形成し、次に回路形成部分の輪郭に沿って導体膜にレーザーを照射して、回路形成部分を分離する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−283071号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記方法ではレーザー照射に耐えられる基板材料に限定されてしまい、例えば、液晶ポリマー樹脂(LCP樹脂)などの寸法精度が良好で熱変形しにくい材料を基板に用いることができなかった。また、レーザー照射を用いずに導体膜から回路形成部分を分離する方法として、例えば、導体膜に回路形成部分の形状に合わせて感光性レジストによるマスクを形成し、エッチングにより回路形成部分以外の導体膜部分を除去する方法があるが、マスクの形成のための工程が必要となるので、工数が増加してしまうという問題があった。
【0005】
そこで本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、レーザー照射を用いることなく少ない工数で導電体層を分離できる導電体層分離方法およびこの導電体層分離方法を用いた回路体製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明の第1の態様においては、絶縁性の成形体の表面に形成された導電体層を部分的に除去することにより前記導電体層を互いに絶縁された複数の部分に分離する導電体層分離方法であって、前記成形体には角部により区画された先端面を有する凸部または角部により区画された内面を有する凹部が設けられ、前記導電体層が前記凸部または前記凹部を覆うように前記成形体の表面に形成されており、前記導電体層を溶解する溶解液に耐性を有する保護材料を前記導電体層の上に塗布する塗布工程と、前記保護材料を固化させて前記導電体層の上に保護層を形成する固化工程と、前記導電体層及び前記保護層が形成された前記成形体を前記溶解液に浸漬する浸漬工程と、を含み、前記塗布工程では、前記固化工程での前記保護材料の固化に伴う収縮により前記角部において前記導電体層が前記保護層から露出するように前記保護材料を塗布する導電体層分離方法を提供する。前記塗布工程では、前記保護材料を電着により塗布してもよい。
【0007】
上記導電体層分離方法によれば、導電体層の上に塗布された保護材料が固化して収縮することにより、成形体の表面に設けられた凸部の先端面または凹部の内面を区画する角部において導電体層が露出して、溶解液により導電体層の露出した部分が溶解される。これにより、導電体層の凸部の先端面または凹部の内面の部分と他の部分とが分離される。
【0008】
本発明の第2の態様においては、角部により区画された先端面を有する凸部または角部により区画された内面を有する凹部が設けられた絶縁性の成形体において前記先端面または前記内面に回路部が形成された回路体を製造する回路体製造方法であって、前記凸部または前記凹部を覆うように前記成形体の表面に導電体層を形成する導電体層形成工程と、前記導電体層を前記先端面または前記内面の部分と他の部分とに分離する導電体層分離工程と、前記導電体層の前記先端面または前記内面の部分に電気メッキ処理を施す電気メッキ工程と、を含み、前記導電体層分離工程では、請求項1または請求項2に記載の導電体層分離方法を用いて前記導電体層を分離する回路体製造方法を提供する。
【0009】
前記導電体層形成工程では、前記成形体に無電解メッキ処理を施すことにより前記導電体層を形成してもよい。前記凸部の先端面または前記凹部の内面には、前記成形体に埋設された導体の一部が露出されており、前記電気メッキ工程では、前記導体に通電することにより電気メッキ処理を施してもよい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、レーザー照射を用いることなく少ない工数で導電体層を分離できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】本発明の一実施形態にかかる回路体製造方法により製造された回路体の一例を示す斜視図である。
図2図1の回路体の平面図である。
図3図1のA−A線に沿う断面図である。
図4図1の回路体が有する成形体の斜視図である。
図5図4のA−A線に沿う断面図である。
図6図4の成形体の表面に導電体層を形成した状態を示す断面図である。
図7】導電体層の上に保護材料を塗布した状態を示す断面図である。
図8】導電体層の上に塗布された保護材料を固化させて保護層を形成した状態を示す断面図である。
図9】導電体層を部分的に除去した状態を示す断面図である。
図10】保護層を除去した状態を示す断面図である。
図11】導電体層の一部について電気メッキ処理を施した状態を示す断面図である。
図12】保護材料を塗布した後の成形体の凸部の角部近傍の断面の電子顕微鏡写真の一例を示す。
図13】保護材料を固化した後の成形体の凸部の角部近傍の断面の電子顕微鏡写真の一例を示す。
図14】本発明の一実施形態にかかる回路体製造方法により製造された回路体の他の一例を示す斜視図である。
図15図14の回路体の平面図である。
図16図14のA−A線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。また、「上下」を示す記載は各部材間の相対的な位置関係を説明するために便宜的に用いているものであり、絶対的な位置関係を示すものではない。
【0013】
図1は、本発明の一実施形態にかかる回路体製造方法により製造された回路体の一例を示す斜視図である。図2は、図1の回路体の平面図である。図3は、図1のA−A線に沿う断面図である。図4は、図1の回路体が有する成形体の斜視図である。図5は、図4のA−A線に沿う断面図である。
【0014】
図1に示す回路体1は、本発明の実施形態である回路体製造方法により製造され、樹脂からなる成形体の表面に配線パターンを構成する回路部が形成されたものである。なお、本実施形態では、比較的簡易な形状を有する回路体を例に説明しているが、本発明は、例えば、ICソケットのハウジングなどの複雑な形状の回路体にも同様に適用可能である。
【0015】
図1図3に示すように、回路体1は、成形体10と、回路部20と、を一体に有している。
【0016】
成形体10は、例えば、インサート成形により液晶ポリマー樹脂(LCP樹脂)などの絶縁性の合成樹脂に後述する導体15が埋め込まれた構成であって、図4図5に示すように、矩形平板状の本体部11の上面11aに凸部12が設けられた形状を有している。
【0017】
成形体10の凸部12は、平面状の先端面12aと、先端面12aと本体部11の上面11aおよび側面11bとを連接する側面12bと、を有しており、先端面12aと側面12bとが交わることにより角部12cを形成している。つまり、先端面12aは、角部12cにより区画されている。凸部12は、本体部11の上面11aからの高さが0.5mm以下であることが好ましい。また、角部12cは、直角、鋭角、鈍角のいずれでもよく、または、多少の丸みをもっていてもよい。
【0018】
成形体10には、凸部12の先端面12aから本体部11の下面11cに貫通する円柱状の銅製の導体15が埋め込まれている。導体15の上端面15aおよび下端面15bは、それぞれ凸部12の先端面12aおよび本体部11の下面11cと面一にされている。導体15を省略した構成でもよい。
【0019】
回路部20は、凸部12の先端面12a上に形成された銅からなる導体膜である。回路部20は、成形体10の導体15の上端面15aに重ねられて、導体15と一体となるように設けられている。
【0020】
次に、上記回路体1の製造方法について、回路体1の製造途中を示す断面図である図6図11を参照して説明する。
【0021】
図6は、図4の成形体の表面に導電体層を形成した状態を示す断面図である。図7は、導電体層の上に保護材料を塗布した状態を示す断面図である。図8は、導電体層の上に塗布された保護材料を固化させて保護層を形成した状態を示す断面図である。図9は、導電体層を部分的に除去した状態を示す断面図である。図10は、保護層を除去した状態を示す断面図である。図11は、導電体層の一部について電気メッキ処理を施した状態を示す断面図である。図12は、保護材料を塗布した後の成形体の凸部の角部近傍の断面の電子顕微鏡写真の一例を示し、図13は、保護材料を固化した後の成形体の凸部の角部近傍の断面の電子顕微鏡写真の一例を示す。図7図9では、(a)が回路体1の製造途中の断面図であり、(b)が成形体10の凸部12の角部12c近傍の拡大断面図である。
【0022】
(1)最初に、図6に示すように、成形体10の凸部12を覆うようにして成形体10の表面に導電体層31を形成する(導電体層形成工程)。具体的には、本体部11の上面11a並びに凸部12の先端面12aおよび側面12bを重クロム酸等の表面処理剤に浸して表面荒らし処理を行った後無電解銅メッキ処理を施して、銅からなる導電体層31を形成する。導電体層31は、成形体10の導体15の上端面15aにも積層されて、導体15と導電体層31とが一体となる。なお、無電解銅メッキ処理に代えて、例えば、無電解ニッケルメッキ処理を施してニッケルからなる導電体層31を形成してもよく、導電体層31を形成する方法および材料については、本発明の目的に反しない限り任意である。
【0023】
(2)次に、導電体層31を凸部12の先端面12aの部分31−1と本体部11の上面の部分31−2、31−3との複数の部分に分離する(導電体層分離工程)。
【0024】
(2.1)この導電体層分離工程では、まず、図7(a)に示すように、導電体層31を溶解可能な塩化第二鉄溶液などのエッチング液(溶解液)に耐性を有する保護材料32を導電体層31の上に全体にわたって塗布する(塗布工程)。このとき、図7(b)に示すように、成形体10の凸部12の角部12cと保護材料32の粘度や厚さ等との関係で、角部12cにおいて保護材料32の付き回りが悪くなるようにして、角部12cにおいて導電体層31が保護材料32から露出しまたは保護材料32が非常に薄くなるようにする。図12に保護材料を塗布した後の成形体の凸部の角部近傍の断面を電子顕微鏡で拡大した写真の一例を示す。保護材料32の一例として、日本ペイント社のフォトED(登録商標)システムで用いられる電着レジストを用いることができる。もちろん、保護材料として、これ以外のものを用いてもよい。なお、保護材料32は、導電体層31の所望の部分が溶解するまで、導電体層31の他の部分を保護できる程度にエッチング液に耐性を有していればよい。
【0025】
(2.2)そして、図8(a)に示すように、保護材料32を固化させて保護層を形成する(固化工程)。具体的には、保護材料32を乾燥させたのち、全面を露光して現像剤により現像する。これにより、図8(b)に示すように、保護材料32は、乾燥および現像などによる固化に伴って収縮し、角部12cにおいて導電体層31が保護材料32から露出される。図13に、保護材料を固化した後の成形体の凸部の角部近傍の断面を電子顕微鏡で拡大した写真の一例を示す。
【0026】
(2.3)それから、導電体層31および保護層32が表面に形成された成形体10をエッチング液に浸漬する(浸漬工程)。これにより、図9(a)、(b)に示すように、角部12cにおいて導電体層31が溶解して、導電体層31が、凸部12の先端面12aの部分31−1と、本体部11の上面11aの部分31−2、31−3とに分離される。
【0027】
(2.4)そのあと、図10に示すように、剥離剤を用いて保護材料32を剥離する(剥離工程)。
【0028】
(3)上記導電体層分離工程で導電体層31が各部分31−1、31−2、31−3に分離されると、次に、図11に示すように、導電体層31の凸部12の先端面12aの部分31−1に電気銅メッキ処理を施し、当該部分31−1に一体に銅メッキ層33を重ねて回路部20を形成する(電気メッキ工程)。このとき、導体15の下端面15bに図示しない電極を接続して電気メッキ処理を行う。
【0029】
(4)最後に、エッチング液に浸漬することにより、導電体層31の本体部11の上面11aの部分31−2、31−3を除去して、回路体1が得られる。
【0030】
本実施形態によれば、導電体層31の上に塗布された保護材料32が固化して収縮することにより、成形体10の凸部12の先端面12aを区画する角部12cにおいて導電体層31が露出して、エッチング液により導電体層31の露出した部分が溶解される。これにより、レーザー照射やマスク形成などを要することなく、導電体層31の凸部12の先端面12aの部分31−1と他の部分31−2、31−3とが分離される。
【0031】
したがって、レーザー照射を用いることなく少ない工数で導電体層を分離できる。
【0032】
上述した実施形態では、成形体10の凸部12の先端面12aに回路部20が形成された回路体1を製造するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、図14図16に示すように、凸部12に代えて、矩形平板状の本体部13の上面13aに角部14cで区画された凹部14が設けられた形状を有する成形体10Aにおいて当該凹部14の内面14aに回路部20Aが形成された回路体2を製造してもよい。内面14aは、断面略U字となる曲面状に形成されている。この回路体2についても、上述した回路体1の製造方法と同様にして製造することができる。
【0033】
即ち、(1)成形体10Aの凹部14を覆うようにして成形体10Aの表面に導電体層を形成し、(2.1)保護材料を導電体層の上に全体にわたって塗布する。このとき、成形体10Aの凹部14の角部14cと保護材料の粘度や厚さ等との関係で、角部14cにおいて保護材料の付き回りが悪くなるようにして、角部14cにおいて導電体層が保護材料から露出しまたは保護材料が非常に薄くなるようにする。そして、保護材料を固化させて保護層を形成し(2.2)、これにより、保護材料は、固化に伴って収縮し、角部14cにおいて導電体層が保護材料から露出される。(2.3)エッチング液に浸漬して、保護材料から露出した導電体層を溶解したのち、(2.4)剥離剤を用いて保護材料を剥離する。(3)導電体層の凹部14の内面14aの部分に電気銅メッキ処理を施し、当該部分に一体に銅メッキ層を重ねて回路部20Aを形成する。(4)エッチング液に浸漬することにより、導電体層の本体部13の上面13aの部分を除去して、回路体2が得られる。
【0034】
なお、上記に本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。前述の各実施形態またはその適用例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0035】
1、2…回路体、10、10A…成形体、11…本体部、11a…(本体部の)上面、11b…(本体部の)側面、11c…(本体部の)下面、12…凸部、12a…(凸部の)先端面、12b…(凸部の)側面、12c…(凸部の)角部、13…本体部、13a…(本体部の)上面、14…凹部、14a…(凹部の)内面、14c…(凹部の)角部、15…導体、15a…(導体の)上端面、15b…(導体の)下端面、20、20A…回路部20、31…導電体層、31−1〜31−3…(導電体層の)部分、32…保護材料、32−1〜32−3…保護層、33…銅メッキ層。
図1
図2
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図15
図16
図3
図4
図12
図13
図14