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Manufacture of electrophotographic printed wiring board

阅读:617发布:2024-01-01

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【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 絶縁性基板の両面に少なくとも金属導電層及び光導電層をこの順に設け、該光導電層上に電子写真法によりトナー画像を形成させ、次いでトナー画像部以外の光導電層を溶解除去し、かつ光導電層除去部基板表面をエッチングするプリント配線板の作製方法において、電子写真法によるトナー画像の形成が、一方の面に位置合わせ及び帯電を施した後、露光して静電潜像を設け、その後トナー現像処理を行いトナー画像を形成し、
    再び基板を反転して位置合わせ及びもう一方の面の帯電を施し、露光して静電潜像を設けた後、再度トナー現像処理を行ってもう一方の面にトナー画像を形成する事を特徴とする電子写真プリント配線板の作製方法。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁性基板の両面に少なくとも金属導電層及び光導電層をこの順に設け、
    該光導電層上に電子写真法によりトナー画像を形成させ、次いでトナー画像部以外の光導電層を溶解除去し、
    かつ光導電層除去部基板表面をエッチングする電子写真プリント配線板の作製方法に関し、更に詳しくは、高精細な回路パターンであっても、それに対応する両面のトナー画像形成が良好に行われ、線幅均一性に優れたプリント配線板を多数枚効率よく作製する事のできる電子写真プリント配線板の作製方法に関する。

    【0002】

    【従来の技術】電子機器の軽薄短小化や多様化に伴い、
    プリント配線板においても高密度化、工期の短縮化が要求されている現在、レジスト材料として電子写真感光体の応用が検討されている。 従来、電子写真平版印刷版等に使用されている電子写真感光体では、既に赤外域での描画が行われており、レーザ光による走査露光によりフォトマスクを使用せずにコンピューターから直接画像データを送り、高密度の画像を形成する事が実用化されている。

    【0003】電子写真法を利用したプリント配線板(以下、電子写真プリント配線板という)の作製は、次の様にしてなされる。 絶縁性基板上に金属導電層を設けた積層板上に光導電層を設け、暗中で光導電層表面を一様に帯電した後、配線パターンに従って露光を行う事により露光部分の帯電が消失して静電潜像が形成される。 この静電潜像をトナー現像処理を行ってトナー画像を形成し、このトナー画像をレジストとして、トナー画像部以外の光導電層を溶解除去し、トナー画像と光導電層とからなる金属導電層のレジスト画像が作製される。 金属導電層の不要部の溶解除去及びそれ以降のプリント配線板の作製工程は、従来と同様にして行う事ができる。

    【0004】基板の両面に配線パターンを形成する場合の電子写真プリント配線板の作製方法に関しては、特開平10−209606号公報にある様に、絶縁性基板の両面に少なくとも金属導電層及び光導電層をこの順に設け、露光機の定盤上に載置して位置合わせ及び帯電を施した後、露光して一方の光導電層面に静電潜像を設け、
    更に反転して再び位置合わせ及び帯電を施し、反対面の光導電層面を露光して静電潜像を設けた後、トナー現像処理し、それ以降の工程は上述と同様に処理を行って、
    両面に回路パターンを形成したプリント配線板が作製される。

    【0005】しかし、この方法によると、露光終了後に基板を定盤上で反転させる動作とトナー現像部入り口への移送動作との2つの異なる動作が交互に必要となるため、これを装置で自動化しようとすると装置が大きくなり、また、露光機の出データを露光する面毎に交互に入れ替えなければならず、作業効率も悪くなる。 また、
    特に、高精細な回路パターンの作製を行う場合には、高分解能の露光が必要となり、その分露光に要する時間も長くなる。 その場合には、最初に帯電露光を行った面の表面電位が、反対の面の露光を行っている間に時間によって減衰してしまい、トナー現像処理時には適正な表面電位よりも低い状態となってしまう事態が生じる。 トナー画像の画質は、静電潜像の電位の分布に大きく影響を受けるので、通常よりも表面電位の低い状態でトナー現像処理を行うと反転現像の場合には、線幅は太る方向となり良好なトナー画像が得られず、結果として配線パターンの線幅の規定値からのずれ、ひどい場合には回路の短絡等の問題が生ずる。

    【0006】特にスルーホールを有する基板を処理する場合には、特願平10−093311号明細書記載の方法の様に、両面を帯電した後、片面を露光し、反転現像によりトナー現像処理を行い、その後、再び両面を帯電し、反対面の露光をして同様にトナー現像処理を行う事で良好なスルーホール基板が作製できる事が記述されている。

    【0007】しかし、両面を帯電した後、片面を露光してから反転現像によるトナー現像処理を行うと、静電潜像を担持していない面はある一定の表面電位を一様に保持し、従って、帯電極性と同極性のトナー粒子を使用する反転現像では、トナー粒子は静電潜像を担持していない面には付着しない構成となっているが、実際には、多数枚のトナー現像処理を行っていくと、中には表面電位が一部低下した点欠陥が発生する事があり、その点はトナー現像処理を行うと、その点周辺の一定の規定表面電位を保持している非画像部からの電界により、その点にトナー粒子が付着し、非画像部であるべき点にトナー画像が形成され黒点欠陥となる。 これは、最終的なプリント基板としては銅残りとなり、回路の短絡等の重大な欠陥の原因となる。

    【0008】上述の様な両面帯電を行って片面ずつ露光及びトナー現像処理をくり返す構成では、上記の黒点欠陥の発生確率は、上記の一括両面現像する場合と比較し、単純に2倍となり、多数枚のプリント基板の作製を行った際には歩留まりの低下を招いてしまう。 また、上記の一括両面現像を行う場合であっても、露光機で片面の露光を行う際に露光面と反対の面に接触部材がある場合には、基板両面が帯電していると、その接触部材によって放電もしくは接触部の表面電位低下が発生し、トナー現像を行った際にその部分が上記と同様に欠陥となり好ましくない。

    【0009】

    【発明が解決しようとする課題】本発明は、絶縁性基板の両面に少なくとも金属導電層及び光導電層をこの順に設け、該光導電層上に電子写真法によりトナー画像を形成させ、次いでトナー画像部以外の光導電層を溶解除去し、かつ光導電層除去部基板表面をエッチングする電子写真プリント配線板の作製方法であって、高精細な回路パターンであっても、それに対応する両面のトナー画像形成が良好に行われ、且つ、多数枚のプリント配線板を効率よく作製する事のできる電子写真プリント配線板の作製方法を提供する事を課題とする。

    【0010】

    【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために検討した結果、絶縁性基板の両面に少なくとも金属導電層及び光導電層をこの順に設け、該光導電層上に電子写真法によりトナー画像を形成させ、次いでトナー画像部以外の光導電層を溶解除去し、かつ光導電層除去部基板表面をエッチングするプリント配線板の作製方法において、電子写真法によるトナー画像の形成が、一方の面に位置合わせ及び帯電を施した後、露光して静電潜像を設け、その後トナー現像処理を行いトナー画像を形成し、再び基板を反転して位置合わせ及びもう一方の面の帯電を施し、露光して静電潜像を設けた後、再度トナー現像処理を行ってもう一方の面にトナー画像を形成する事を特徴とするプリント配線板の作製方法によって上記課題は達成された。

    【0011】

    【発明の実施の形態】以下に本発明の電子写真プリント配線板の作製方法について詳細に説明する。

    【0012】本発明に係わる電子写真法によるトナー画像形成は次の様になされる。 両面に少なくとも金属導電層及び光導電層をこの順に設けた基板を帯電露光機の定盤上に載置し、定盤上での位置合わせ及び定盤の対向面と反対の面(第1面とする)の光導電層上の帯電を行い、その後、パターン露光を行って静電潜像を形成する。 その後、トナー現像処理を行って、第1面にトナー画像を形成させた後、基板を反転させ、再度定盤上に載置して、トナー画像が形成されていない面(第2面とする)を第1面と同様に、位置合わせ及び露光を行い静電潜像を形成し、その後トナー現像処理を行って、第2面にトナー画像を形成させる。 これにより、配線パターンに対応するトナー画像を基板両面の光導電層上に形成できる。

    【0013】従って、本発明に係わる電子写真法によるトナー画像形成の工程の順序は、位置合わせ工程、片面のみを帯電する片面帯電工程、帯電面の露光を行う露光工程、及びトナー現像処理工程(以上、第1面処理工程)、及び基板反転工程を経、反対の面の位置合わせ工程、片面帯電工程、露光工程、及びトナー現像処理工程(以上、第2面処理工程)の順となる。

    【0014】以下、上記工程に沿って各工程別に説明する。

    【0015】基板の一方面の光導電層を配線パターン様に露光して(露光工程)電子写真法によりトナー画像を形成するに当たり、特にスルーホールを介して本発明に係わる基板の両面の配線パターンを三次元的に接合する関係から、基板の露光位置に対する位置合わせを行う。

    【0016】本発明に係わる位置合わせ工程は、基本的には、基板の位置を計測し、露光位置と基板の位置とが一致させる様に、基板位置を変更させる(位置合わせする)事により行う。

    【0017】位置合わせは、定盤上に基板を載置した初期の位置から、その位置の計測結果より、基板を移動させる事により行うが、移動方法としては、基板を載置した定盤を露光位置に対して回転もしくはXY方向に移動する方法を用いる事ができる。 また、基板位置の計測結果に従って、基板を移動させずに露光位置を変更する事によっても行う事ができる。 本発明に係わる位置合わせ工程に用いられる基板の位置の計測手段としては、CC
    Dカメラが挙げられる。

    【0018】位置合わせ工程の次工程として、露光に先立っての片面の帯電工程がある。 帯電方法としては、従来よりコロトロン方式及びスコロトロン方式等の非接触帯電方法、また導電ブラシ帯電や導電ロール帯電等の接触帯電方法が知られており、本発明に係わる帯電工程に用いる帯電方法としては、少なくとも本発明に係わる下記光導電層が一様に帯電でき、かつ光導電層の変質なくして一定度以上の電位が確保できればこれら何れの方式を採用しても良い。

    【0019】帯電は、帯電手段か基板かの少なくとも何れか一方を移動させながら行うが、帯電機構の簡略化から基板を移動させながら行う方が好ましい。 基板の移動方法としては、移動方向に渡したベルトによる方法、ロール対に挟持させる方法、移動方向と直に渡した複数のロールによる方法、または定盤に保持して移動させる方法等、及びそれらを組合わせた方法が採られる。

    【0020】これらの方法の内、帯電中の帯電手段と基板の帯電面とのギャップや搬送移動速度に変動が少ない定盤保持移動方式が最も有利である。 特に定盤保持移動方式では、定盤に真空吸着機構を設けて基板を定盤上に吸着させながら帯電させる事が望ましい。

    【0021】光導電層の一方の面に帯電が施され、これと帯電前に位置合わせが行われた基板は、続く露光工程に於て、公知の操作によって帯電部に画像露光して静電潜像を形成させる。 露光方法としては、キセノンランプ、タングステンランプ、蛍光灯等を光源とした反射画像露光、透明陽画フィルムを通した密着露光や、レーザー光、発光ダイオード等による走査露光が挙げられる。
    走査露光に於ける光源は、He−Neレーザー、アルゴンイオンレーザー、クリプトンイオンレーザー、ルビーレーザー、YAGレーザー、窒素レーザー、色素レーザー、エキサイマーレーザー、GaAs/GaAlAs、
    及びInGaAsPの様な半導体レーザー等のレーザー光源を利用でき、または発光ダイオード、液晶シャッタを利用した走査露光(発光ダイオードアレイ、液晶シャッタアレイ等を用いたラインプリンタ型の光源も含む)
    を行っても良い。

    【0022】本発明に適用できる露光機としては、特開平7−35993号及び同7−35994号公報等に記載されているフォトポリマーを用いた基板を露光するレーザ描画装置に新たに帯電手段を付加したものを挙げる事ができる。 露光手段として特に走査露光系を用いた場合、少なくとも露光中は露光系か基板の少なくとも何れか一方を移動させながら行うが、露光による静電潜像の形成は、プリント配線板に於ける最終的な配線像の品位を決定する事もあり、何れか一方を移動させるなら、基板(を保持する基板保持手段)を移動させる方が好ましい。

    【0023】位置合わせ工程、帯電工程、露光工程を上記の順で経て、一方の面に静電潜像が形成された基板は、トナー現像処理工程で、トナー画像が形成される。
    本発明に係わるトナー現像処理に於る現像方法としては、静電潜像と同じ極性を有するトナー粒子を含有する液体現像剤を用いて露光部を現像する反転現像法や、静電潜像と反対の極性を有するトナー粒子を含有する液体現像剤を用いて非露光部を現像する正現像法の何れも用いる事ができる。 反転現像法の場合は勿論、正現像法に於ても、非画像部へのトナー粒子の付着やベタ部のピンホール等を防ぐため、バイアス電圧を印加する事が好ましい。

    【0024】本発明で用いられる液体現像剤は、従来より電子写真印刷版に使用されているものを使用する事ができるが、後工程である非回路部の光導電層の溶出除去に対してレジスト性を有したものでなければならない。
    そこで、液体現像剤中のトナー粒子成分としては、例えばメタクリル酸、メタクリル酸エステル等からなるアクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニルとエチレンまたは塩化ビニル等との共重合体、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルブチラールの様なビニルアセタール樹脂、ポリスチレン、スチレンとブタジエンやメタクリル酸エステル等との共重合物、ポリエチレン、ポリプロピレン及びその塩化物、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンイソフタレート等のポリエステル樹脂、ポリカプラミドやポリヘキサメチレンアジポアミド等のポリアミド樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、
    アルキッド樹脂、ビニル変性アルキッド樹脂、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース等のセルロースエステル誘導体、その他ワックス、蝋等が好ましい。

    【0025】また、液体現像剤には、現像あるいは定着等に悪影響を及ぼさない範囲で、色素や電荷制御剤を含有させる事もできる。 更に、その荷電は使用する光導電性化合物及び帯電極性に応じて正、負を使い分ける必要がある。

    【0026】一方、本発明に係わるトナー現像処理を実施する装置における方式としては、従来より用いられている基板の静電潜像形成面を上下方向に向けて略平に搬送し、その上面または下面から片面に液供給する片面横水平現像、特開平2−91649号公報等に記載の様な基板を立てて略水平に搬送し、その片面に液供給する片面縦水平現像、特開平6−224541号公報等に記載の様な基板を寝かせて略水平に搬送し、その上下両側から基板両面に液供給する両面横水平現像、特願平8−
    298363号明細書に記載の様に基板を立てて略水平に搬送し、その両面に液供給する両面縦水平現像の他、
    特にフレキシブル板に適するが、基板を立てて上方より搬送し、略水平方向に方向を変えて搬送するその前または後にその両面に液供給する現像等の方式が挙げられる。 本発明に係わるトナー現像処理工程では基板の片面のみのトナー現像処理を行う。

    【0027】以下、本発明に好適に用いられるトナー現像処理装置の1例について説明する。 本発明に好適に用いられるトナー現像処理装置は、液体現像部と乾燥部及び熱定着部とよりなる。 上記帯電及び露光処理により、
    その片面に静電潜像が形成された基板は、搬送ロール対等の搬送手段によってトナー現像処理装置の現像電極部に搬入され、現像電極部に於て液体現像処理が施された後、絞液ロール対により乾燥部及び熱定着部へと搬出するが、基板は液体現像部に於て片面がトナー現像された後、乾燥部に於て片面もしくは両面に残存する液体現像剤中の分散媒の蒸発除去がなされ、熱定着部に於てトナー粒子が光導電層上に熱定着する。

    【0028】液体現像部は、基板に液体現像剤を供給して実質的に基板にトナー現像処理を施す現像電極部、現像電極部へと基板を搬送する搬送手段、及び基板を挟持して乾燥部へ搬送すると共に、光導電層上に残存する液体現像剤を絞液する絞液ロール対より構成されている。
    液体現像剤は、液体現像剤貯液槽に貯液され、これより送液手段を経て現像電極部へ供給する。

    【0029】現像電極部は更に、搬送基板表面に対して所定の間隙をもって対向して配設された、少なくとも一部が導電性を有する現像電極、液体現像剤貯液槽に貯液された液体現像剤を一時貯留して整流し、静流にして現像電極と基板の静電潜像面の間隙に供給する液体現像剤供給手段より構成されている。 また、現像電極には、バイアス電圧印加手段が接続されており、基板の静電潜像形成面へバイアス電圧が印加可能にされている。

    【0030】送液手段は、送液ポンプ、液量調整弁、及び液送管からなり、送液ポンプの作動により液体現像剤が液体現像剤貯液槽から液量調整弁を経て、液体現像剤供給手段に供給され液体現像剤供給口から基板の静電潜像形成面に供給される。

    【0031】搬送ロール対に於けるロールは、軸及びその外周に設けた弾性体からなる。 軸としては、鉄、ステンレス、及びアルミ等の金属の他、硬質樹脂も使用できる。 軽量化や成形等のため、中空軸としても良いし、金属と硬質樹脂とを組合せて用いても良い。

    【0032】また、弾性体としては、炭化水素や溶剤に対して溶解性の少ない成分からできたゴムが好ましく、
    アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)、
    ウレタンゴム、イソプレン−アクリロニトリル共重合ゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、多硫化ゴム、シリコーンゴム、及びフッ素ゴム等が挙げられる。 これらの内、耐摩耗性、
    耐溶剤性、加工性、及びコスト等の点からアクリロニトリルの含有量の多いNBRが優れている。 これらゴムには、補強用充填剤、増量用充填剤、分散性向上剤、接着性向上剤、耐熱添加剤、酸化防止剤、着色剤、架橋剤、
    及び硬化触媒等の添加剤を耐溶剤性等に影響を与えない範囲で含有させる事もできる。 搬送ロール対に於けるゴム硬度は、30〜70度の範囲のものが好ましく、更には35〜60度の範囲が好適である。 ゴム硬度は、JI
    S K 6301で規定されたスプリング式硬さ試験器A
    型によって測定でき、ロールのゴム厚に関係なく上記範囲であれば良い。

    【0033】絞液ロール対は、上記搬送ロール対と同一物も使用できるし、特開平8−76603号公報に記載の様に、弾性体として毛細管作用を有する吸液部材を用いたものも使用できる。 特に搬送ロール対と同一物を使用する場合は、この搬送後方に、特開平7−24546
    2号公報記載の気体吹き付け手段を配しても良い。 一方、吸液部材としては、天然ゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、及びアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム等の弾性体をスポンジ構造にしたものや、織布、不織布、及びこれらの樹脂含浸物等が挙げられる。 絞液ロール対に於ける弾性体として毛細管作用を有する吸液部材を用いた吸液ロールを使用する場合、この吸液ロールに接続する減圧吸引手段を設け、吸液した余剰の液体現像剤組成物を廃棄しても良い。 吸液ロール対の具体例としては、SUS304製の軸に坪量70g/m 2の不織布を複層巻き付けたものが使用できる。

    【0034】搬送ロール対及び絞液ロール対の近傍には、基板の側端部または側表面の金属導電層に接触する様に配置された接地機構が設けられている事が望ましい。 現像電極及び接地機構には電源が接続されており、
    反転現像を行う場合には、基板に対してバイアス電圧が印加される。 印加するバイアス電圧は、光導電層や液体現像剤の種類等の材料系の因子、静電潜像の帯電部及び非帯電部の表面電位、現像電極と基板間距離、及び基板の搬送速度等の現像条件等の因子等の複数の因子より決定される。 上記の様なトナー現像処理装置によって基板の一方の面にトナー画像が形成された後、次にもう一方の面に静電潜像を形成するため、基板反転工程において基板を反転させる。 基板の反転手段としては、減圧吸着パッドや減圧吸着盤等に基板を吸着させ、これら減圧吸着手段と共に反転させる方法、基板の対向する少なくとも2側面(厚み方向の面)、好ましくは移動方向と平行な少なくとも2側面を挟持手段により押圧挟持したまま、挟持手段を回転させて反転する方法、対向する2組の基板(片面)保持手段を用い、及び基板を一方の保持手段よりもう一方の保持手段へ基板保持面を換える事で反転させる方法等、及びこれらを組合せた方法が挙げられる。

    【0035】基板反転工程に於て反転した基板は、上記それぞれの第1工程と同様に、位置合わせ工程に続く帯電工程及び露光工程の各工程を経てトナー現像処理をおこなって基板の両面にトナー画像が形成される。

    【0036】次に、本発明に係わるトナー現像処理工程以降のプリント配線板の作製工程を説明する。 本発明に於て、光導電層に電子写真法によりトナー画像が設けられた基板は、トナー画像部をレジストとしてそれ以外の不要部(非画像部)の光導電層を溶出処理によって除去する。 溶出処理には、光導電層の結着樹脂が酸可溶型の場合には酸性化合物を含有する酸性溶出液を、アルカリ可溶型の場合にはアルカリ性化合物を含有するアルカリ性溶出液を用いる。 酸性化合物としては、塩酸、硫酸
    燐酸、蟻酸、酢酸、及びメタスルホン酸等の酸性化合物が挙げられる。 酸性溶出液にあって、これら酸性化合物は単独または2種以上を混合して使用できる。 アルカリ性化合物としては、ケイ酸アルカリ金属塩、アルカリ金属水酸化物、リン酸及び炭酸アルカリ金属及びアンモニウム塩等の無機アルカリ性化合物、エタノールアミン類、エチレンジアミン、プロパンジアミン類、トリエチレンテトラミン、及びモルホリン等の有機アルカリ性化合物等を用いる事ができる。 アルカリ性溶出液にあって、これらアルカリ性化合物は単独または2種以上を混合して使用できる。 また、溶出液の溶媒としては、酸性液であってもアルカリ性液であっても、水を有利に用いる事ができる。

    【0037】基板の非画像部光導電層を溶出除去する方法及び装置は、従来公知のものを適用する事ができるが、特に両面に感光層や光導電層の画像形成層等を有する板状体の画像形成層を溶出除去する方法及び装置としては、特開平2−52352号、同2−52353号、
    同2−52354号、同2−52355号、同2−52
    356号、同2−93474号、同2−132447
    号、同2−275457号、同2−275461号、同3−29953号、及び同3−48849号公報等に開示されており、これらも優位に利用できる。

    【0038】不要部分の光導電層を溶出除去した基板は、エッチング工程により露出した金属導電層を除去する。 エッチングの方法及びその処理に用いるエッチング液等は、「プリント回路技術便覧−第二版−」((社)
    プリント回路学会編、1993年発行、日刊工業新聞社発刊)記載の方法、エッチング液等を使用する事ができる。 ただし、エッチング液はトナー画像及び光導電層からなるエッチングレジストが耐性を有しているものを使用する。 一般に、光導電層に用いた結着樹脂が酸可溶型の場合には、アンモニア性アルカリエッチング液を使用する事ができる。 アルカリ可溶型の場合には、塩化第二鉄液、塩化第二銅液、及び過酸化水素−硫酸液等を使用する事ができる。

    【0039】上記エッチング工程後に残存する光導電層及びトナー画像からなるレジスト画像は、回路構成部品を接続する際に不要となる場合には除去する。 酸可溶型結着樹脂を用いた場合には、溶出液よりも更に酸性度の強い液を用いて、またアルカリ可溶型結着樹脂を用いた場合には、溶出液よりも更にアルカリ性の強い液を用いて処理する事で除去する事ができる。 また、必要に応じて、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、2−ブタノン、
    1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、2−メトキシエタノール、及び2
    −ブトキシエタノール等の光導電層の結着樹脂を溶解させる事が可能な有機溶剤を使用する事もできる。 以上の工程により、絶縁性基板の両面にトナー画像に側した配線パターンを有するプリント配線板が得られる。

    【0040】次に、本発明に係わる基板を説明する。 本発明に係わる基板は、プリント配線板として最終的に絶縁性基板の両面に金属導電層の配線パターンを形成し得るものであり、その配線パターン形成の少なくとも一工程は電子写真法を利用して行うものである。 より詳しくは絶縁性基板の両面に略全面一様に設けられた金属導電層に於て、配線パターン部以外の不要部を除去する際の要部のレジストを電子写真法によって形成させるため、
    少なくともこの金属導電層の上にトナー画像形成可能な電子写真光導電層が設けられたものである。 すなわち、
    本発明に係わる基板は、絶縁性基板の両面に少なくとも金属導電層及び光導電層をこの順に有する基板である。
    また、スルーホールを有するプリント配線板を作製するために用いる基板としては、絶縁性基板の両面に第1の金属導電層を設けた積層板にスルーホールを開け、金属めっき処理を行ってスルーホール内部及び積層板表面に第2の金属導電層を設けた後、第2の金属導電層上に光導電層を形成した基板が、本発明のプリント配線板の作製に使用できる。

    【0041】本発明に係わる絶縁性基板としては、ガラス基材エポキシ樹脂板、紙基材フェノール樹脂板、紙基材エポキシ樹脂板、ガラス基材ポリイミド樹脂板、ポリエステルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィルム、及びポリふっ化ビニルフィルム等が挙げられる。 また、絶縁性基板の厚さは80μm〜3.2mm程度であり、プリント配線板としての最終使用形態により、その材質と厚さが選定される。 薄い基板については、複数枚張り合わせて用いても良い。

    【0042】また、この両面に設ける金属導電層に用いる金属としては、銅、銀、アルミニウム、ステンレス、
    ニクロム、及びタングステン等が挙げられる。 金属導電層の厚さは5〜35μmが一般的であるが、高い解像度をもたらすためには、金属導電層の厚みは薄い方が好ましい。 これら絶縁性基板及びその上に金属導電層を設けた積層板としては、「プリント回路技術便覧−第二版−」((社)プリント回路学会編、1993年発行、日刊工業新聞社発刊)記載のものを使用する事ができる。

    【0043】上記の積層板の金属導電層上には光導電層を設けるが、積層板と光導電層との間には、接着性や電子写真特性等の向上のため、必要に応じカゼイン、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、フェノール樹脂、スチレン/無水マレイン酸共重合体、マレイン酸/アクリル酸共重合体、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、ポリアクリル酸、及びこれら高分子電解質のアルカリ金属塩及び/またはアンモニウム塩、エタノールアミン類及びそれらの塩酸塩、しゅう酸塩、リン酸塩、クエン酸、及び酒石酸等のヒドロキシカルボン酸、
    及びそれらの塩、グリシン、アラニン、グルタミン酸等のアミノ酸、スルファミン酸等の脂肪族アミノスルホン酸、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、トリエチレンンテトラミン六酢酸等の(ポリ)アミノポリ酢酸、アミノトリ(メチレンホスホン)酸、1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)等の(ポリ)アミノポリ(メチレンホスホン酸)及びその類似物、及びこれら化合物の酸基の少なくとも一部がアルカリ金属塩あるいはアンモニウム塩等からなる中間層を設けても良い。

    【0044】中間層には更に、酸化チタン、アルミナ、
    シリカ、ジルコニア、及び酸化アンチモン等の微粒子を併用しても良い。 中間層の厚みには特に制限はないが、
    光導電層の接着性を目的とするのであれば、用いる積層板に関係なく、厚くとも10μm程度で良い。 また、中間層の電気伝導度が低いと、光導電層の電荷の散逸が起こり難く、光感度が低下してトナー画像の解像度が低下するから、中間層の電気伝導度は10 -9 S/cm以上が好ましい。

    【0045】上記積層板の両面に光導電層を設けて本発明に係わる基板となる。 本発明に係わる光導電層は、少なくとも光導電性化合物を含有する。 本発明に用いる事ができる光導電性化合物としては、有機及び無機の光導電性化合物が挙げられる。 無機光導電性化合物の例としては、セレン及びセレン合金、アモルファスシリコン、
    硫化カドミウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化チタン等を挙げる事ができる。 また、有機光導電性化合物の例としては、 a)米国特許第3,112,197号明細書等に記載のトリアゾール誘導体、 b)米国特許第3,189,447号明細書等に記載のオキサジアゾール誘導体、 c)特公昭37−16096号公報等に記載のイミダゾール誘導体、 d)米国特許第3,542,544号、同3,615,
    402号、同3,820,989号明細書、特公昭45
    −555号、同51−10983号、特開昭51−93
    224号、同55−108667号、同55−1569
    53号、及び同56−36656号公報等に記載のポリアリールアルカン誘導体、 e)米国特許第3,180,729号、同4,278,
    746号明細書、特開昭55−88064号、同55−
    88065号、同49−105537号、同55−51
    086号、同56−80051号、同56−88141
    号、同57−45545号、同54−112637号、
    及び同55−74546号公報等に記載のピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、 f)米国特許第3,615,404号明細書、特公昭5
    1−10105号、同46−3712号、同47−28
    336号、特開昭54−83435号、同54−110
    836号、及び同54−119925号公報等に記載のフェニレンジアミン誘導体、 g)米国特許第3,567,450号、同3,180,
    703号、同3,240,597号、同3,658,5
    20号、同4,232,103号、同4,175,96
    1号、同4,012,376号明細書、西独国特許(D
    AS)1,110,518号、特公昭49−35702
    号、同39−27577号、特開昭55−144250
    号、同56−119132号、及び同56−22437
    号公報等に記載のアリールアミン誘導体、 h)米国特許第3,526,501号明細書記載のアミノ置換カルコン誘導体、 i)米国特許第3,542,546号明細書等に記載のN,N-ビカルバジル誘導体、 j)米国特許第3,257,203号明細書等に記載のオキサゾール誘導体、 k)特開昭56−46234号公報等に記載のスチリルアントラセン誘導体、 l)特開昭54−110837号公報等に記載のフルオレノン誘導体、 m)米国特許第3,717,462号明細書、特開昭5
    4−59143号(米国特許第4,150,987号に対応)、同55−52063号、同55−52064
    号、同55−46760号、同55−85495号、同57−11350号、同57−148749号、及び同57−104144号公報等に記載のヒドラゾン誘導体、 n)米国特許第4,047,948号、同4,047,
    949号、同4,265,990号、同4,273,8
    46号、同4,299,897号、及び同4,306,
    008号明細書等に記載のベンジジン誘導体、 o)特開昭58−190953号、同59−95540
    号、同59−97148号、同59−195658号、
    及び同62−36674号公報等に記載のスチルベン誘導体、 p)特公昭34−10966号公報に記載のポリビニルカルバゾール及びその誘導体、 q)特公昭43−18674号及び同43−19192
    号公報に記載のポリビニルビレン、ポリビニルアントラセン、ポリ−2−ビニル−4−(4´−ジメチルアミノフェニル)−5−フェニルオキサゾール、及びポリ−3
    −ビニル−N−エチルカルバゾール等のビニル重合体、 r)特公昭43−19193号公報に記載のポリアセナフチレン、ポリインデン、及びアセナフチレン/スチレン共重合体等の重合体、 s)特公昭56−13940号公報等に記載のピレン/
    ホルムアルデヒド樹脂及びエチルカルバゾール/ホルムアルデヒド樹脂等の縮合樹脂、 t)特開昭56−90883号、同56−161550
    号公報等に記載の各種トリフェニルメタン重合体、 u)米国特許第3,397,086号、同4,666,
    802号、特開昭51−90827号、同52−655
    643号、特開昭64−2061号、及び同64−43
    89号公報等に記載の無金属あるいは金属(酸化物)フタロシアニン及びナフタロシアニン、及びその誘導体等がある。 本発明に係わる有機光導電性化合物は、a)〜u)に挙げられた化合物に限定されず、他の有機光導電性化合物を用いる事ができる。 これらの有機光導電性化合物は、
    所望により2種類以上を併用しても良い。

    【0046】また、本発明に係わる光導電層に於ては、
    光導電層の感度の向上や所望の波長域に感度を持たせるため等の目的で、各種の顔料、染料等を併用する事ができる。 これらの例としては、 1)米国特許第4,436,800号、同4,439,
    506号明細書、特開昭47−37543号、同58−
    123541号、同58−192042号、同58−2
    19263号、同59−78356号、同60−179
    746号、同61−148453号、同61−2380
    63号、特公昭60−5941号、及び同60−456
    64号公報等に記載のモノアゾ、ビスアゾ、及びトリスアゾ顔料、 2)米国特許第3,371,884号明細書等に記載のペリレン系顔料、 3)英国特許第2,237,680号明細書等に記載のインジゴ及びチオインジゴ誘導体、 4)英国特許第2,237,679号明細書等に記載のキナクリドン系顔料、 5)英国特許第2,237,678号明細書、特開昭5
    9−184348号、及び同62−28738号公報等に記載の多環キノン系顔料、 6)特開昭47−30331号公報等に記載のビスベンズイミダゾール系顔料、 7)米国特許第4,396,610号及び同4,64
    4,082号明細書等に記載のスクアリウム塩系顔料、 8)特開昭59−53850号及び同61−21254
    2号公報等に記載のアズレニウム塩系顔料等が挙げられる。 また、増感染料としては、「電子写真」 129 (1
    973)、「有機合成化学」 24 No. 11 101
    0 (1966)等に記載の公知の化合物を使用する事ができる。 その例としては、 9)米国特許第3,141,770号、同4,283,
    475号明細書、特公昭48−25658号、及び特開昭61−71965号公報等に記載のピリリウム系染料、 10)Applied Optics Supplement 50 (196
    9)及び特開昭50−39548号公報等に記載のトリアリールメタン系染料、 11)米国特許第3,597,196号明細書等に記載のシアニン系染料、 12)特開昭59−164588号、同60−1630
    47号、及び同60−252517号公報等に記載のスチリル系染料等である。 これらの増感色素は1種でも、また2種以上を併用しても良い。

    【0047】本発明に係わる光導電層には更に、トリニトロフルオレノン、クロラニル、及びテトラシアノエチレン等の化合物、特開昭58−65439号、同58−
    102239号、同58−129439号、及び同60
    −71965号公報等に記載の化合物等を併用する事ができる。

    【0048】本発明に係わる光導電層には、上記光導電性化合物の他に結着樹脂を含有させる事が好ましい。 本発明に用いられる結着樹脂は、帯電性等を含む電子写真特性を満足し、かつ溶出液への溶解性を有していなければならない。 溶出液としては酸性またはアルカリ性液が用いられるが、酸性溶出液の場合結着樹脂としては酸可溶型結着樹脂が、アルカリ性溶出液の場合はアルカリ可溶型結着樹脂を使用する。

    【0049】本発明に用いられる結着樹脂の内、アルカリ可溶型樹脂としては、カルボン酸基、メタクリル酸アミド、フェノール性水酸基、スルホン酸基、スルホンアミド基、スルホンイミド基、ホスホン酸基を有する単量体を含有する共重合体、及びフェノール樹脂、キシレン樹脂等が挙げられる。 これらの内、カルボン酸基を有する単量体を含有する共重合体及びフェノール樹脂は、電荷保持性が高いため有利に使用できる。 カルボン酸基を有する単量体含有共重合体としては、スチレンとマレイン酸モノエステルとの共重合体、アクリル酸あるいはメタクリル酸とそれらのアルキルエステル、アリールエステルまたはアラルキルエステルとの二元以上の共重合体が好ましい。 また、酢酸ビニルまたは安息香酸ビニルとクロトン酸との共重合体も良い。 フェノール樹脂中特に好ましいものは、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、あるいはp−クレゾールとホルムアルデヒドまたはアセトアルデヒドとを酸性条件下で縮合させたノボラック樹脂を挙げる事ができる。

    【0050】本発明に用いられる結着樹脂の具体例としては、スチレン/マレイン酸モノアルキルエステル共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、
    スチレン/メタクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸/メタクリル酸エステル/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/メタクリル酸/アクリル酸エステル共重合体、スチレン/アクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル/クロトン酸共重合体、酢酸ビニル/クロトン酸/メタクリル酸エステル共重合体、
    安息香酸ビニル/アクリル酸/メタクリル酸エステル共重合体等のスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル等と上記カルボン酸含有単量体との共重合体等が挙げられる。 これらの結着樹脂は単独でも、あるいは2種以上を混合して用いても良い。

    【0051】酸可溶型結着樹脂の例としては、特公平1
    −41982号公報に記載のトリフェニルメタンポリマー及びキトサン等が挙げられる。

    【0052】光導電層は、薄くなると必要な帯電電位が確保できず、高品位のトナー画像が得られず、逆に厚くなるとと後工程のトナー画像部以外の光導電層の溶出除去に於て溶出液の劣化を促進するばかりか、光導電層の層方向からの溶出液の回り込みによる光導電層細りが悪化して好ましくない。 従って、本発明に係わる光導電層の厚さは、現像との兼ね合いで、所望する帯電電位が安定的に得られる最低厚さ程度が適当である。 本発明に於ては光導電層の厚さは、0.5〜10μmが好ましく、
    さらには1〜7μmが良い。

    【0053】本発明に係わる光導電層に於て、光導電性化合物に結着樹脂を併用する場合の混合比は、光導電性化合物が有する電子写真特性によって異なるが、トナー現像に必要な帯電性が確保される最低膜厚に結着樹脂を設定し、しかる後に所望の感度及び残留電位が得られる様に光導電性化合物との混合比を決定する。 本発明に係わる光導電層に於ては、光導電性化合物は概ね結着樹脂の1〜100重量%程度の範囲が好ましく、更には5〜
    40重量%が好適である。

    【0054】本発明に係わる基板は、常法に従って光導電層形成用塗布液を支持体の両面に塗布積層して得られる。 光導電層形成用塗布液は、光導電層を構成する成分を適当な溶媒に溶解または分散して作製する。 塗布液の有効成分(光導電性化合物及び結着樹脂等)濃度及び塗布液に使用する溶媒は、塗布方法及び乾燥条件等によって適当なものを選択する。 特に、電着法により光導電層を作製する場合には、溶媒として少なくとも水を併用する。 また、結着樹脂を水溶性にするため、結着樹脂を塩基性化合物含有液で中和して用いても良い。 この塩基性化合物としては、例えばトリエチルアミン、ジエチルアミン、及びモノエタノールアミン等の有機塩基、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及びアンモニア水等の無機塩基を使用する事ができる。

    【0055】また、光導電性化合物がフタロシアニン等の様に溶媒に不溶な成分を用いる場合は、分散機により平均粒径0.4μm以下、より好ましくは0.2μm以下に分散して用いる。 さらに、塗布液には必要に応じ、
    光導電性化合物及び結着樹脂の他に、光導電層の膜物性、塗布液の粘度、及び分散性等を改良する目的で、可塑剤、界面活性剤、その他の添加剤を加える事ができる。

    【0056】本発明に係わる光導電層の支持体への積層は、浸漬法、バーコート法、スプレーコート法、ロールコート法、カーテンコート法、及び電着法等によって行う。 浸漬法等の様に支持体両面に同時に光導電層が積層できる場合以外は、一方面と他方面とを異なった方法で光導電層を形成しても良い。 また、光導電層の積層は、
    光導電層を構成する成分を同一層中に含有させる方法、
    あるいは二層以上の層に分離して含有させる方法、例えば下層(支持体側)に易溶出性、強接着性の結着樹脂を配置し、上層に良帯電性の樹脂を配置したり、光導電性化合物の含量を増加させる等、異なる層に分離して用いる方法等が知られており、何れの方法にても積層しても良い。 塗布液の乾燥に於ては、特に初期乾燥ゾーンの乾燥条件(温度及び風量)によって電子写真特性が悪化する事があるため、穏和な乾燥条件を設定する事が好ましい。

    【0057】

    【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は本実施例のみに限定されるものではない。

    【0058】実施例 基板として、両面銅張り積層板(三菱ガス化学製、CC
    L‐E170)を使用し、342mm×512mm(厚み0.6mm)の長方形状基板に対角線上角に直径5m
    mの基準穴をあけた。 長端(512mmの辺部)をチャックで10mm挟んで電子写真光導電層形成用塗液[メタクリル酸/メタクリル酸ベンジル/アクリル酸n‐ブチル共重合体(重量組成比20/30/50、分子量2.5万)50重量部、χ型無金属フタロシアニン(大日精化工業製、MCP‐80)10重量部、1,4‐ジオキサン690重量部で構成]の入ったディップ層に入れ、ディップ法で約5μm厚の光導電層を形成した。 この様にして基板を100枚作製した。

    【0059】この光導電層を両面に形成した両面銅張り基板をレーザー露光機の定盤に載置し、長方形基板の対角線上角にある基準穴2カ所をCCDでモニターして、
    基板の水平平面内での位置を定盤を微小回転させる事で位置合わせを行った。

    【0060】更に、この露光機のレーザ照射位置の前段に設置してあるコロトロン帯電器を用いて、定盤を移動させて、帯電を行いながら、その直後に、488nm、
    出力100mWのArレーザー光(定盤上でのビーム径30μm)を8面ポリゴンで走査して基板上を露光し、
    配線パターンの静電潜像を一方の面に得た。 配線パターンは、両面プリント基板用の配線パターンで最小ライン&スペース50μmを含む高精細パターンを用いた。

    【0061】次に、片面に静電潜像を形成した基板を特開平6−224541号公報に記載の両面トナー現像機を用い、静電潜像をトナー画像に変換した。 その際、静電潜像形成面を上面として処理し、下側の現像電極は取り外し、静電潜像が形成されていない面にはトナーが付着しない様にした。 この様にして100枚の基板を処理し、それぞれの片側に配線パターンに対応したトナー画像を形成した。 次に、100枚の片側にトナー画像を形成した基板を反転し、もう一方の面(第2面)を上記と同様にして位置合わせ、帯電、露光、トナー現像処理を行い、トナー画像を形成し、100枚の基板の両面にトナー画像を形成した。 第2面を露光する際には、露光機内の第1面の露光データを第2面の露光データに入れ換えて露光を行った。 この基板に、30℃に加熱した1重量%炭酸ナトリウム溶液をスプレーした後、水道水で洗浄し、トナーで被覆されていない部分の光導電層を溶出除去した後、45℃に加熱した塩化第二鉄水溶液をスプレーして露出した銅部を除去した。 更に、50℃に加熱した3.0重量%の水酸化ナトリウム水溶液をスプレーし、残存しているトナー及び光導電層を除去して基板の両面に配線パターンを得た。

    【0062】得られた基板の配線パターン形成面は、両面共に汚れがなく、配線パターンの線幅も表裏で均一で良好な配線パターンが形成されていた。 上記処理方法で、光導電層を両面に設けた基板100枚を用意してから、トナー画像を100枚の基板の両面に形成するまで、約2時間半かかった。

    【0063】比較例 実施例と同様にして光導電層を両面に設けた基板100
    枚を作製した。 実施例と同様の位置合わせ方法、帯電方法、露光方法を用いて、一方の面に静電潜像を形成した。 その後、基板の反転動作を行い、定盤上に裏返して載置して、同様に位置合わせ、帯電、露光を行い、基板両面に静電潜像を形成した。 第2面を露光する際には、
    第1面の露光データを入れ換えて露光を行った。 この基板を特開平6−224541号公報記載の両面トナー現像処理装置をそのまま用いて両面にトナー画像を形成した。

    【0064】その後の処理は実施例と同様にして行い、
    基板の両面に配線パターンを得た。 得られた基板の配線パターン形成面については、基板100枚中20枚に、
    銅残りによる配線パターンの短絡が観察され、その銅残りの状況は、定盤吸着時の定盤接触部位の形状と一致し、定盤接触により静電潜像の接触位置の電位が低下し、トナー現像処理時にトナーが付着した事が原因で銅残りの欠陥になった事がわかった。

    【0065】また、第1面と第2面との配線パターンの線幅を比較すると、100枚全ての基板について、第1
    面の線幅が規定値よりも平均10μm太っている事が分かり、線幅均一性に劣る事がわかった。 これは、第1面の帯電を行ってから、トナー現像処理を行うまでの間の時間が、実施例の処理、及び比較例第2面の処理と比較して長くなり、その間に静電潜像の電位が暗減衰により低下したためと考えられる。

    【0066】また、上記処理方法で、光導電層を両面に設けた基板100枚を用意してから、トナー画像を10
    0枚の基板の両面に形成するまで、約3時間かかった。
    露光機定盤上での反転作業、また露光データの入れ替えによる時間のロスにより、実施例の方法による処理に比べ20%余分に時間がかかった。

    【0067】

    【発明の効果】以上に説明した如く、本発明のプリント配線板の作製方法によれば、絶縁性基板の両面に少なくとも金属導電層及び光導電層をこの順に設け、該光導電層上に電子写真法によりトナー画像を形成させ、次いでトナー画像部以外の光導電層を溶解除去し、かつ光導電層除去部基板表面をエッチングする電子写真プリント配線板を作製するに当たり、高精細な回路パターンであっても、それに対応する両面のトナー画像形成が良好に行われ、線幅均一性の優れたプリント配線板を多数枚効率よく作製する事ができる。

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