JPS5810467B2 - 回路パタ−ン打抜き金型の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えはダイススタンプ法により印刷配線板を
製造するのに用いられ金属箔を回路パターンに打抜くの
に好適な刃型を有する回路パターン打抜き金型のように
、金属箔を所望のパターンに打抜くのに適した刃型を備
え、その刃型で囲んだその内側は金属箔を押圧するのに
適するように浅く陥没し、またその外側は打抜いた後の
不用な金属箔が逃げれるように深く陥没して段差を有す
る回路パターン打抜き金型の製造方法に関し、簡単な方
法にして精度が高く高品質になった打抜き金型を容易に
製造できるようにすることを目的とする。

従来上述のように刃型の内側と外側との間に段差が生ず
るようにするエツチング技術は、金属箔から印刷配線板
のベースとなる有機絶縁基板上に回路パターンを打抜く
のに適した刃型を有する回路パターン打抜き用金型の製
造方法（例えは、特公昭５０−３２６５１号、特開昭４
８−１８６４号、特開昭５１−３２９５９号）に含まれ
る１つの工程に応用されており、エツチングレジストの
形状に用いられる回路パターンフォトマスクとして所望
の配線回路パターンより僅かに広い回路幅を有する回路
パターンネガフィルムＡと僅かに狭い回路幅を有する回
路パターンポジフィルムＢとの２種のフォトマスクを用
いて、段差エツチングを行なっている。

ここで従来の上記２種のフォトマスクＡ、Ｂを用いて、
前述のような刃型を有する金型の製造工程の一部を第１
図〜第９図を用いて簡単に説明する。

所望の配線回路パターンより僅かに広い回路パターン１
を有するネガブイルムＡ（第１図、第２図）を用いて金
属原板３の上にエツチングレジスト２（第３図）を形成
し、エツチング法により平型回路パターン４を有する金
属板５（第４図）を製造し、次に該金属板５の凹陥部６
に、例えばエポキシ樹脂よりなる耐酸性樹脂９を第７図
に示すように充填する。

次に所望の配線回路パターンより僅かに狭い回路パター
ン７を有するポジフィルムＢ（第５図、第６図）を用い
て、第７図のようにエツチングレジスト８を形成し、エ
ツチング法により第８図に示すように浅くエツチングし
、耐酸性樹脂９を加熱軟化除去する。

このようにして刃型１１を有する金型１０（第９図）が
製造される。

ここで、刃型を有する金型の製造工程での重要な点は、
エツチングレジストを形成するための２種のフォトマス
クにあり、この従来例において示したように所望の配線
回路パターンより僅かに広い回路幅を有する回路パター
ンＡと僅かに狭い回路幅を有する回路パターンＢとの２
種のフォトマスクでは、前記金型製造工程中の樹脂埋込
み後のフォトレジスト形成工程に際し、広い面積の印刷
配線用金型を製造するときなどは特にそうであるが、第
１回目のエツチングで形成した平面金型上にエツチング
レジスト（第７図の８）を形成するための所望の配線回
路パターンより僅かに狭い回路幅を有する回路パターン
Ｂ（第５図）が正確に位置決めされ、かつ中心があうよ
うに、注意深く位置決めしなけれはならず、金属板上で
は、相当の熟練を必要とし、この２種のフォトマスクＡ
。

Ｂの位置の合せ方で刃先の形状か左右され数１０μのず
れでも必要としている金型の刃先（第９図の１１）が、
左右でアンバランスなものとなり、片側の刃先は比較的
太いが片側の刃先は非常に細いという結果になりやすい
など所望品質の金型を得ることは、頗る困難であった。

本発明は、金属板の表面に所望の回路パターンを形成す
る為に必要なエツチングレジストパターンを簡単に形成
することができ、しかも回路パターンフォトマスクの位
置合せ等も迅速に行なえるような新規なパターン形状の
フォトマスクを用いることにより、従来の回路パターン
打抜き金型の製造方法における上述のような欠点を改良
し、常に一定した高品質の金型が容易に得られるように
しようとするもので、以下に図面を用いその実施例を説
明する。

まず本発明において用いられる新規なパターン形状のフ
ォトマスクは、１枚の原図（トレース図）から普通の写
真技術で作成した所望の回路パターンに輪郭線を設けた
輪郭線付パターンフォトマスクＢ３（第１６図、第１７
図）と所望の回路パターンの回路幅以上の少し広めの回
路幅を有するパターンフォトマスクＡ４（第１８図、第
１９図）との２種のフォトマスクの組合せたものであり
、以下そのフォトマスクの形状について詳細に説明する
。

たとえは、第２８図に示すように所望の回路幅がａ（刃
の外側で金属箔が切れることは実験的に確認している。

）、刃型３３の１幅がＶ、金属箔を押圧するための浅い
溝２７の深さがｄ、金属箔を逃がすための深い溝３１が
Ｄである金属箔を所望のパターン状に打抜くのに適した
刃型を有する金型（第２８図）を製造する場合、一方の
フォトマスクは、刃型３３と金属箔を押圧するための浅
い溝２７を形成するための輪郭線付パターン１８を有す
るフォトマスクＢ３（第１６図、第１７図）である。

このフォトマスクＢ３は、所望のパターンの回路幅ａか
ら、金型の刃型の幅Ｖに２を乗じたものと金属箔を押圧
するのに適するように浅くエツチング（深さｄ）したと
きのサイドエッチ量（２ｄ／Ｅ、Ｆ、、但しＥ、Ｆ、は
金属板をエツチングするときのエッチファクターであり
、深さｄだけエツチングしたとき、レジスト画線部より
ｂだけサイドエッチが行なわれたとすると、Ｅ、Ｆ、−
２ｄ／ｂで表わされる）とを減じたものに等しい幅ａ；
を有して所望のパターン形状に対応するパターンの尿わ
りに輪郭線４１を有している。

そしてこの輪郭線４１の内側の幅ａ２は、所望のパター
ンの幅ａに、浅くエツチングしたときのサイドエッチ量
（２ｄ／Ｅ、Ｆ、）を加えたものに等しくしである。

また輪郭線４１の外側の＝ａ３は回路幅ａに、深くエツ
チング（深さＤ）したときのサイドエッチ量２Ｄ／Ｅ、
Ｆから浅くエツチング（深さｄ）したときのサイドエッ
チ量を減じたものに等しくしである。

これらの関係を第１７図、第２８図にそって式で表わす
と、ａ１＝ａ−（２ｖ＋２ｄ／Ｅ、Ｆ、） ａ２＝ａ＋２ｄ／Ｅ、Ｆ。

ａ３＝ａ＋２（Ｄ−ｄ）／Ｅ、Ｆ、（但しＤ〉ｄ）とな
る。

次にもう一方のフォトマスクは、金属箔を逃がすための
深い溝３１を形成するための少し広めのパターン１９を
有するフォトマスクＡ４（第１８図、第１９図）である
。

このフォトマスクＡ４はその幅ａ４が所望の回路パター
ンの回路幅ａより広くか又は等しくなるようにし、かつ
幅ａに深い溝３１（深さＤ）を形成するためエツチング
したときのサイドエッチ量（２Ｄ／Ｅ、Ｆ、）を加えた
幅よりも狭くか又は等しくなるようにしているこの関係
を第１９図、第２８図に沿って式で表わすと、 ａ≦ａ４≦ａ＋２Ｄ／Ｅ、Ｆ。

となる。

次に以上のような２種のフォトマスクを用いて金型を製
造したときの製造方法について、やはり図面を用い説明
する。

なお説明を（イ）カメラワーク工程と、（ロ）エツチン
グ工程の２つに分けて行なう。

（イ）カメラワーク工程 最初に作図誤差を押えるため作図精度、寸法許容値等を
考慮し拡大率を決め、第１０図のように、第１６図、第
１７図でいうと、輪郭線４１の内側部分（すなわち、巾
が３２になった部分）を拡大したパターン１２の画かれ
た拡大原図を作成する。

次にこの拡大原図を普通の写真製版用カメラで原寸に縮
少して第１１図のように幅が３２（ａ２＝ａ−２ｄ／Ｅ
、Ｆ）になったパターン１３を有するネガフィルムＡ１
を作成する。

次に普通の写真製版用のガラスのついている真空焼枠あ
るいはスプリングで圧力をかける密着焼枠を用いて、第
２０図のように未露光フィルム２０を置き、その上に原
稿２１（前記の原寸に縮少した第１１図の如きネガフィ
ルムＡ１）を、そしてその上に密着用ガラス２２を重ね
て密着し、その上方から点光源（密着焼付用ランプ）２
３で露光する。

未露光フィルム２０にネガ−ネガ（ポジーポジ）タイプ
の写真フィルム、例えはコダックスーパースピードデュ
ープリケーテイングフイルムＮｏ、２５５１を用いると
、第２１図の曲線Ｎに示すように露光量（露光時間）を
変えることにより元の拡散量が変り、原稿２１の線幅を
所望の線幅に太らすことができる。

このことは実験の結果から確認済みである。

そこで原稿２１として第１１図のネガフィルムＡ１を装
着し、露光時間を太り量が第１６図。

第１７図の（ａ３−ａ２）に相当する時間でネガ−ネガ
タイプの未露光フィルム２０に露光し、現像、定着、水
洗すれは少し太った回路パターン（第１２図の１４）を
有するネガフィルムＡ２を得る。

一方策１１図のネガフィルムＡ１から適正露光を与えて
密着反転で該ネガフィルムＡ１の回路パターン１３と同
寸の回路パターン（第１３図の１５）を有するポジフィ
ルムＢ１を作成しておく。

次に第２０図で未露光フィルム２０として、ポジーポジ
タイプの写真フィルム（例えはコダック製リスフィルム
Ｎｏ、２５５］）を用い、原稿２１として第１３図のポ
ジフィルムＢ１を、そしてその上に密着用ガラス２２を
重ねて密着し、その上方から点元源２３で露光すると、
第２１図において曲線Ｐで示すように露光量（露光時間
）を変えることにより元の拡散量が変り、原稿２１の線
幅を所望の線幅に細らすことができる。

そこで露光時間を細り量が第１７図の（ａ２−ａｌ）に
相当する時間で、露光し、現像定着、水洗すれは、少し
細った回路パターン（第１４図の１６）を有するポジフ
ィルムＢ２を得る。

さらにこのポジフィルムＢ２から適正露光の密着反転に
よりポジフィルムＢ２の回路パターン１６と同寸の回路
パターン（第１５図の１７）を有するネガフィルムＡ３
を作成する次に第２０図で未露光フィルム２０としてネ
ガ−ポジタイプの写真フィルム、例えは、コダックリプ
ロダクションフイルムＮｏ、２５６６を用い原稿２１と
して、第１３図のポジフィルムＢ１と、少し太った回路
パターン（第１２図の１４：を有するネガフィルムＡ２
とを重ねて密着し、適正露光を与える。

次に公知のレジスターパンチを用いたピン合せ装置（図
示せず）を用いて第１３図と第１２図のフィルムＢ１と
Ａ２の代りに第１５図の少し細ったネガフィルムＡ３を
重ねて再露光し、現像、定着、水洗処理することにより
、本発明において重要部分をなす輪郭線付き回路パター
ン（第１６図、第１７図の１８：を有するポジフィルム
Ｂ３が作成される。

次に真空焼枠などを用いて、第２０図のように未露光フ
ィルム２０としてネガ−ネガタイプの写真フィルムを置
き、その上に原稿２１として、前記拡大原図を原寸に縮
小した第１１図のネガフィルムＡ１を置き、露光時間は
、回路パターンの線幅が金型の刃型をおおうだけの量（
ａ≦ａ４≦ａ＋２Ｄ／Ｅ、Ｆ）になるように、第２１図
を参照して選んで決める。

露光後、現像定着、水洗処理すると所望の回路パターン
の回路幅よりも広い回路パターン（第１８図、第１９図
の１９）を有するネガフィルムＡが作成される。

（０）エツチング工程 第２２図のように、金属原板２５（炭素工具鋼５に−３
などの低炭素鋼か、これに焼入れ処理したもの）に、フ
ォトレジスト材２４（例えは東京応化工業製ＴＰＲ、コ
ダック製ＫＰＲなどのエツチングレジスト）をホアラー
で塗布焼付し、その上に所望の回路パターンに輪郭線を
設けた輪郭線付き回路パターン１８を有するパターンフ
ォトマスクとしての前記ポジフィルム旦３（第１７図）
を置いて上から紫外線（メタルハライドランプなど）を
照射した後、現像し水洗する。

その結果金属原板２５の上にポジフィルムＢ３（第１７
図）の透明な回路パターンに相当するエツチングレジス
ト２６（第２３図）が形成される。

次にこのエツチングレジスト２６が形成された金属原板
２５を浅くエツチング処理することにより、エツチング
レジスト２６が施されていない金属原板２５の露出され
た部分が腐食されて第２４図に示されるように凹陥部２
７が形成される。

こうして得られた金属板２８（第２４図）の表面のエツ
チングレジスト２６を剥離液で剥離する。

この凹陥部２７に例えばエポキシ樹脂よりなる耐酸性樹
脂２９を第２５図に示すようにエツチングされていない
部分と同じ高さの平らな表面になるように充填する。

次にこの表面にフォトレジスト材を塗布焼付し、所望の
回路パターンの回路幅よりも広い回路幅を有する回路パ
ターン１９を有するパターンフォトマスクとしての前記
ネガフィルムＡ４（第１９図）を用いて露光し、現像、
水洗し、第２６図に示すようなエツチングレジスト３０
を形成する。

この後、深くエツチング処理３１することにより第２７
図に示すように腐食される。

そしてエツチングレジスト３０を剥離液で剥離し、さら
に耐酸性樹脂２９を加熱軟化して除去する。

このようにして第２８図に示すような刃型３３を有する
金型２７が製造される。

なおフォトマスク（第１７図のポジフィルムＢ３の輪郭
線付き回路パターンの幅（ａｌ、ａ２）を変えることに
より、鈍い刃型のもの、鋭い刃型のもの、さらに尖鋭な
刃型をもった印刷配線用回路パターン打抜き金型が製造
される。

以上の説明から明らかなように、本発明において重要な
役割をはたす２種のフォトマスクのうちの一方であり、
輪郭線付パターンを有するフォトマスクＢ３は、金型の
刃先を形成するための輪郭（ａ２−ａｌ）が写真的にレ
ジスターパンチによるピン合せ方式で精度よく形成され
ているために、パターンの位置決めの許容差が広くなり
、またより簡単にかつ正確にエツチングレジストの形成
が可能なため、常に一定した高品質の金型を得ることが
でき、その効果は極めて犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図はフォトマスクを用いて、金型を製
造する従来の製造方法を説明するための図で、このうち
第１図、第２図はそれぞれ所望の配線回路パターンより
僅かに広い回路パターンを有するネカブイルムの平面図
、および断面図、第３図および第４図は金属原板上に第
１図のネガフィルムの回路パターンをエツチングにより
得る手順を示す断面図、第５図、第６図はそれぞれ所望
の配線回路パターンより僅かに狭い回路パターンを有す
るポジフィルムの平面図および断面図、第７図ないし第
９図は第４図の金属板をエツチング処理し、刃型回路パ
ターンを有する金型を製造する手順を示す断面図、第１
０図ないし第２８図は本発明の実施例である回路パター
ン打抜き金型の製造方法を説明するための図で、このう
ち第１０図ないし第１５図は本発明の実施例において用
いられる金型製作用フォトマスクの作成手順を説明する
ための平面図、第１６図、第１７図はそれぞれ同フォト
マスクの一方の側の平面図および断面図、第１８図、第
１９図はそれぞれ同フォトマスクの他方の側の平面図お
よび断面図、第２０図は同フォトマスクを作成するとき
に用いる装置を説明するための図、第２１図は上記装置
における露光時間と線幅の太り量および細り量との関係
を示す曲線図、第２２図ないし第２８図は金属原板を上
記フォトマスクを用いてエツチング処理し、刃型回路パ
ターンを有する金型を製造する手順を示すための断面図
である。 １３．１５・・・拡大トレース図から原寸大に縮小した
パターン、１４・・・原寸大回路パターンより少し太っ
た回路パターン、１７・・・原寸大回路パターンより少
し細った回路パターン、２５・・・金属原板、２６．３
０・・・エツチングレジスト、３２・・・金型、３３・
・・刃型、２７・・・金属箔を押圧するための浅い溝、
３１・・・金属箔を逃がすための深い溝、Ｂ３・・・輪
郭線付回路パターンフォトマスク（ポジフィルム）、Ａ
４・・・少し広めの回路パターンフォトマスク（ネガフ
ィルム）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 打抜くべき回路パターンの周縁形状に対応したルー
   プ状の刃を有し、上記の内側は浅く陥没しかつその外側
   は深く陥没した回路パターン打抜用金型の製造方法にお
   いて、上記刃のパターンに対応した回路パターン形状を
   有するとともに上記パターンの外側に沿い所定幅の輪郭
   線を有する第１のフォトマスクと、所望の回路パターン
   の回路幅以上の少し広めの回路パターンを有する第２の
   フォトマスクの２種のフォトマスクを作成する第１工程
   と、第１のフォトマスクを用い金属板上に上記刃のパタ
   ーンに対応するようにしてエツチングレジストを設ける
   第２工程と、第２工程においてエツチングレジストが設
   けられた上記金属緘を浅くエツチングすることにより、
   上記金型の浅く陥没した部分を形成するとともに、上記
   刃の外側に溝を形成する第３工程と、こうして得られた
   金属板表面のエツチングレジストを剥離し、エツチング
   で得られた浅く陥没した部分に耐酸性樹脂を充填する第
   ４工程と、第２フオトマスクで上記金属板の回路パター
   ン上にエツチングレジストを設ける第５工程と、第５工
   程においてエツチングレジストが設けられた上記金属板
   を深くエツチングすることにより、上記金型の深く陥没
   した部分を形成する第６エ程と、こうして得られた金属
   板のエツチングレジストと金属板上の浅く陥没した部分
   に充填した耐酸性樹脂を除去する第７エ程を有し、第１
   のフォトマスク、第２のフォトマスクそれぞれのパター
   ンの対向する刃に対応する部分についていえは、第１の
   フォトマスクのパターンの内側を形取り対向する刃のそ
   れぞれの内側の縁に対応する内側縁取線相互間の幅が、
   所望の回路幅から刃の幅に２を乗じたものと第３工程に
   おいて浅くエツチングしたときのサイドエッチ量とを減
   じたものと等しく、また同じく第１のフォトマスクの外
   側を形取り、対向する刃のそれぞれの外側の縁に対応す
   るとともに輪郭線の内側を形取る線に共通する外側縁取
   線相互間の幅が所望の回路幅に第３工程において浅くエ
   ツチングしたときのサイドエッチ量を加えたものと等し
   く、また輪郭線の外側を形取り、互いに対向する部分の
   線間における幅が所望のパターン幅に第６エ程および第
   ３工程においてそれぞれ深くおよび浅くエツチングした
   ときの両者のサイドエッチ量の差を加えたものと等しく
   、さらに第２のフォトマスクのパターンを形取りする線
   の対向する部分での両者間の幅が、所望のパターン幅よ
   り小さくなく、かつ所望のパターン幅に第６エ程におい
   て深くエツチングしたときのサイドエッチ量を加えたも
   のより大きくないようにしたことを特徴とする回路パタ
   ーン打抜き金型の製造方法。