説明

配線基板作製方法及び配線基板

【課題】本発明は、基板基材上に電子部品を実装させるための導電性の金属膜を形成する配線基板作製方法及び配線基板に関し、基板作製に際して工程削減と使用される導電金属材の無駄を省くことを目的とする。
【解決手段】導電性金属プレート13上に接触又は微小間隔で位置された基板基材21Aの所定部分にレーザ14Aを照射し、レーザ照射時に、基板基材21Aのレーザ照射位置に穴部22と、当該穴部22の周辺に当該導電金属プレート12へのレーザ照射で発生した金属イオン13Aを付着固化させた金属膜31とを形成させる構成とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板基材上に電子部品を実装させるための導電性の金属膜を形成する配線基板作製方法及び配線基板に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、配線基板はプリント基板として一般化しており、プリント基板には電子部品を実装することで回路が構成される配線部が形成された回路基板と、電子部品を実装してワイヤ等で配線を行わせるランド部のみが形成されたいわゆるベース基板とがある。これら配線基板の作製にあたっては、導電金属材で導電部分が形成されるものであるが、工程削減と使用される導電金属材の無駄をなくすことが望まれる。
【0003】
従来、プリント基板を作製するにあたって、ランド部や配線部を形成する手法としてエッチング法を用いることが知られている。例えば、下記特許文献1のように、金属膜形成シート上に導電性金属膜を形成し、当該導電性金属膜上に回路受容基材を重ね合わせ、レーザ照射により照射位置の導電性金属を回路受容基材側に溶射させて回路形成させるものである。
【0004】
また、下記特許文献2の図4のように、絶縁基板上に金属薄膜を形成し、回路として不要な部分にレーザを照射することにより照射部分の金属薄膜を金属粒子とさせて除去することも知られている。
【0005】
【特許文献1】特開2004−214420号公報
【特許文献2】特開2007−184510号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上記特許文献1では回路受容基材に導電性金属膜による回路形成させた場合の金属膜形成シート上に残存した導電性金属膜は廃棄されることになり、また、上記特許文献2では、回路として不要な部分の金属薄膜は除去されることによって回路が形成されるものであるから、廃棄や除去される金属は無駄であるという問題がある。なお、特許文献1においは、残存した導電性金属膜を溶融してリサイクルできると考えられるが、別工程で溶融させるに際してもコストがかかるという問題もある。また、上記特許文献1,2において、リード挿入型の電子部品の実装用とさせる場合には、金属膜形成の前段階又は後段階でリード挿入のための穴を形成させなければならず、別に加工工程が必要になるという問題もある。
【0007】
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、基板作製に際して工程削減と使用される導電金属材の無駄を省く配線基板作製方法及び配線基板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】
【0008】
上記課題を解決するために、請求項1の発明では、基板基材上に電子部品を実装させるための導電性の金属膜を形成する配線基板作製方法であって、導電性金属プレート上に接触又は微小間隔で前記基板基材を位置させ、上方より当該基板基材の所定部分にレーザを照射するステップと、前記レーザ照射時に、前記基板基材のレーザ照射位置に穴部と、当該穴部の周辺に前記導電金属プレートへの前記レーザ照射で発生した金属イオンを付着固化させた前記金属膜とを形成させるステップと、を含む構成とする。
【0009】
請求項2の発明では、請求項1記載の配線基板作製方法であって、前記レーザ照射により形成される穴部及びその周辺の金属膜を、当該金属膜を一部重ねて連続に形成する構成である。
【0010】
請求項3の発明では、基板基材上に電子部品を実装させるための導電性の金属膜を形成する配線基板であって、導電性金属プレート上に接触又は微小間隔で前記基板基材を位置させた状態で上方より当該基板基材の所定部分にレーザを照射し、当該レーザ照射時に形成される当該基板基材のレーザ照射位置の穴部、及び当該穴部の周辺に前記導電性金属プレートへの当該レーザ照射で発生した金属イオンを付着固化させた前記金属膜が連続又は不連続で設けられる構成とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、導電性金属プレート上に接触又は微小間隔で位置された基板基材の所定部分にレーザを照射し、レーザ照射時に、基板基材のレーザ照射位置に穴部と、当該穴部の周辺に当該導電金属プレートへのレーザ照射で発生した金属イオンを付着固化させた金属膜とを形成させる構成とすることにより、穴部と金属膜とがレーザ照射時に略同時に形成されることから、別工程で穴部を形成する必要がなく工程削減を図ることができ、また、基板基材に形成される金属膜は導電金属材から得られる金属イオンで形成されることから導電金属材の無駄をなくすことができるものである。
【0012】
また、レーザ照射により形成される穴部及びその周辺の金属膜を、当該金属膜を一部重ねて連続に形成することにより、導電金属材の無駄をなくすことができると共に、従来のエンチング法によらず短時間で配線を形成させることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の最良の実施形態を図により説明する。
図1に、本発明に係る配線基板作製装置の構成図を示す。図1(A)は配線基板作製装置の構成図、図1(B)は主要部分の説明図である。図1(A)、(B)において、配線基板作製装置11は、基台12上に導電性金属プレート13が配置される。当該導電性金属プレート13は、後述する基板基材上に金属膜を形成させる材料となるもので、電気抵抗が低い金属が好ましく、低コスト性から銅やアルミニウムが適している。
【0014】
上記導電性金属プレート13の上方には、XY駆動装置14でXY方向に移動自在なレーザ照射手段15が配置される。レーザ照射手段12より照射するレーザは、後述の形成する穴部と導電性金属プレート13の材料により適宜選択するが(本実施形態では銅として説明する)、例えば銅の導電性金属プレート13に適する波長1064nmのYAGレーザ、YVO4レーザ、CO2レーザ、エキシマレーザ、ディスクレーザ等が好ましい。
【0015】
上記導電性金属プレート13の両側には挾持ローラ16,16が配置され、基板基材21Aを当該導電性金属プレート13上で固定させる役割をなす。基板基材21Aは、ここでは紙類や樹脂フィルムのものが使用され、図のようにロール状から順次供給することにより、当該導電性金属プレート13上の領域部分を一として連続して複数形成させることができるものである。なお、基板基材21Aとして、従前より使用されているベークライト、エポキシ樹脂等の板状絶縁基板であっても適用することができる。
【0016】
そこで、図2に、図1の配線基板作製の説明図を示す。図2(A)において、まず、基台上12の導電性金属プレート13の上方に基板基材21Aが搬送される。例えば導電性金属プレート13と基板基材21Aとを微小間隔の、例えば0.5mm程度としている。なお、基板基材21Aを導電性金属プレート13に接触させてもよいことは確認されている。すなわち、導電性金属プレート13と基板基材21Aとの間隔は0〜1mm程度である。
【0017】
そこで、図2(B)に示すように、基板基材21Aの所定部分にレーザ照射手段15より波長1064nm(導電性金属プレート13を銅とした場合)のレーザ15Aを照射する。この場合、レーザ15Aの焦点は導電性金属プレート13の表面に合致させるように調整される。
【0018】
レーザ15Aの照射によって、基板基材(ここでは、紙類とする)21A上には穴部22が形成されるが、形成される穴部22の直径はΦ0.05mm〜Φ3.0mmに形成可能であり、Φ0.08mm〜0.1mm程度が好ましい。したがって、導電性金属プレート13と基板基材21Aとの間隔、形成させる穴部22の直径に応じて、基板基材21Aとレーザ照射手段(レーザ照射口)15との距離が設定される。
【0019】
すなわち、図2(C)に示すように、レーザ15Aは、まず基板基材21A上に穴部22を形成し、下方の導電性金属プレート13をそのエネルギによって加熱することにより、導電性金属プレート13の表面近傍がプラズマ状態となって金属イオンが飛翔する。このプラズマ金属イオン13Aが基板基材21Aの穴部22の周辺に付着し、温度差によって固化されことによって銅の金属膜31が形成される。この場合のレーザ15Aのエネルギ密度を50〜4000J/cm2とした場合として上記金属イオンの飛翔速度は0.5〜5Km/sである。
【0020】
なお、形成する金属膜31の直径及び厚さは、レーザ照射時間や基板基材21Aと導電性金属プレート13との距離に応じて適宜設定することができるものである。また、本実施形態では、レーザ照射を基板基材21Aに対して略垂直に照射させた形態としている。これによって、穴部22の周辺に金属膜31の径を均一に形成することができ、他の穴部22における金属膜31と同品質で形成することができるものである。
【0021】
ところで、レーザ照射手段を照射するレーザが同軸上になるように複数配置して、複数のレーザ(例えば、CO2レーザとエキシマレーザ)で照射することとしてもよい。例えば、CO2レーザで基板基材21Aの穴部22を形成し、エキシマレーザで導電性金属プレート13を照射させるものである。
【0022】
ここで、図3に、本発明に係る配線基板作製装置で作製された配線基板の説明図を示す。図3(A)は、RFID(Radio Frequency Identification)に使用される配線基板21のアンテナ部としての配線部41を形成させた場合を示している。すなわち、上記のように例えば紙類に穴部22とその周辺の金属膜31とを、当該金属膜31の一部を重ねて多数連続させた配線部41とし、また例えば4つを連続させて配線部41とは不連続としたパッド42を形成させたものである。
【0023】
上記配線部41は、RFIDのアンテナ部としたものであり、連続した金属膜31に対して穴部22の影響が考えられるが、穴部22の存在しないアンテナ部と比較しても通信距離等の性能が同等であることが確認されている。
【0024】
また、図3(B)は、ベース基板51の一部拡大図を示している。このベース基板51とは、ランド部(導電部)のみが形成されたもので、電子部品が実装され、各電子部品間をワイヤ等で配線することで回路基板とさせるためのものである。すなわち、上記のように、レーザ照射によって、穴部22とその周辺の金属膜31とを不連続で、例えばマトリクス状に形成したものであり、従前の穴部の形成と金属膜の形成とが別工程でお行われたものが、本発明によって当該穴部22と金属膜31とを一度のレーザ照射によって形成させることができたものである。
【0025】
このように、穴部22と金属膜31とがレーザ照射時に略同時に形成されることから、別工程で穴部22を形成する必要がなく工程削減を図ることができ、また、基板基材21Aに形成される金属膜31は導電性金属プレート13の導電金属材より得られる金属イオンで形成されることから導電金属材の無駄をなくすことができるものである。
【0026】
また、レーザ照射により形成される穴部22及びその周辺の金属膜31を、当該金属膜を一部重ねて連続に形成することにより、導電金属材の無駄をなくすことができると共に、従来のエンチング法によらず短時間で配線を形成させることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【0027】
本発明の配線基板作製方法は、配線基板及びベース基板を作製する産業に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明に係る配線基板作製装置の構成図である。
【図2】図1の配線基板作製の説明図である。
【図3】本発明に係る配線基板作製装置で作製された配線基板の説明図である。
【符号の説明】
【0029】
11 配線基板作製装置
12 基台
13 導電性金属プレート
14 XY駆動手段
15 レーザ照射手段
15A レーザ
16 挾持ローラ
21 配線基板
21A 基板基材
22 孔
31 ランド部
41 配線部
51 ベース基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板基材上に電子部品を実装させるための導電性の金属膜を形成する配線基板作製方法であって、
導電性金属プレート上に接触又は微小間隔で前記基板基材を位置させ、上方より当該基板基材の所定部分にレーザを照射するステップと、
前記レーザ照射時に、前記基板基材のレーザ照射位置に穴部と、当該穴部の周辺に前記導電金属プレートへの前記レーザ照射で発生した金属イオンを付着固化させた前記金属膜とを形成させるステップと、
を含むことを特徴とする配線基板作製方法。
【請求項2】
請求項1記載の配線基板作製方法であって、前記レーザ照射により形成される穴部及びその周辺の金属膜を、当該金属膜を一部重ねて連続に形成することを特徴とする配線基板作製方法。
【請求項3】
基板基材上に電子部品を実装させるための導電性の金属膜を形成する配線基板であって、
導電性金属プレート上に接触又は微小間隔で前記基板基材を位置させた状態で上方より当該基板基材の所定部分にレーザを照射し、当該レーザ照射時に形成される当該基板基材のレーザ照射位置の穴部、及び当該穴部の周辺に前記導電性金属プレートへの当該レーザ照射で発生した金属イオンを付着固化させた前記金属膜が連続又は不連続で設けられることを特徴とする配線基板。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−231393(P2009−231393A)
【公開日】平成21年10月8日(2009.10.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−72565(P2008−72565)
【出願日】平成20年3月19日(2008.3.19)
【出願人】(000110217)トッパン・フォームズ株式会社 (989)
【Fターム(参考)】