ファインパターン(微細配線)形成

近年、製品の小型化や高性能化に伴いファインパターン(微細配線)形成のニーズが高まっています。
微細配線は以下のような目的・用途に必要とされます。

  • 基板の小型化:スマートフォンやVRメガネなどの小型機器
  • 伝送経路の短縮:ミリ波を使用する5G(IoT)機器や車載機器

微細配線は、Cuなどの金属薄膜のパターンを形成することで作られます。
当社は微細配線の形成を得意としており、タッチセンサーなどの量産実績があります。
微細配線の形成が必要な場合には、ぜひNISSHAにご相談ください。

この記事では、微細配線形成に用いる工法およびNISSHAの技術の特徴を紹介をします。

微細配線形成(パターニング)技術について

微細配線は、Cuなどの金属薄膜のパターンを形成することで作られます。
微細配線形成技術は、大きく分けて2つの工法があります。

サブトラクティブ法と呼ばれる工法は、ベースフィルムに金属薄膜を全面に形成し、必要のない部分を除去する工法です。

アディティブ法と呼ばれる工法は、ベースフィルムに金属薄膜を必要な部分だけに形成する工法で、
主にSAP・MSAPという工法があります。

NISSHAは特にサブトラクティブ法を得意としています。
またMSAP法の開発を行っています。
この記事ではサブトラクティブ法とMSAP法を中心に紹介します。

サブトラクティブ法による微細配線形成

NISSHAはサブトラクティブ法に用いるDFRラミネート・露光・現像・エッチングなどの加工技術を保有しています。

サブトラクティブ法

ベースフィルムに金属薄膜を全面に形成し、必要のない部分を除去する工法です。

  1. 積層
    金属薄膜をベースフィルム全面に形成し、その上に感光性樹脂のレジスト膜を積層形成します。
  2. 露光
    レジスト膜にフォトマスクを当てて露光(光を照射)します。
    感光性樹脂のレジストには以下の2種類があります。

    *ネガティブ型:光を当てると硬化するレジスト。(光を当てた箇所の金属薄膜が残ります。)

    *ポジティブ型:光を当てると柔らかくなるレジスト。(光を当てた箇所の金属薄膜が除去されます。)

  3. 現像
    現像液で不要なレジストを除去します。
  4. エッチング
    レジストを形成したフィルムをエッチング液に通すことで、
    レジストでマスキングされていない部分の金属薄膜が除去されます。
  5. レジスト除去
    レジストを除去し、目的の形状の金属パターンを得ます。

ネガティブ型レジストを使用した場合

NISSHAのサブトラクティブ法の特徴

加工精度と生産性に優れたロール to ロール方式の製造プロセスにより、安定した品質での大量生産に対応します。
クリーンルーム(クラス1,000)で製造することで、Line/Space 10/10μmでの量産を実現しています。
また、主に小型製品に必要とされる微細配線ですが、NISSHAは500mm幅の大面積の配線形成も対応可能です。

仕様
成膜材料 ITO、Cu、Niなどの各種金属およびこれらの合金
ベースフィルム COP(ITO/Cu),PET(ITO,Cu合金など)
有効露光エリア Max 500×600mm ※特殊仕様最大サイズ:500×1000mm
Line/Space 10/10µm

MSAP法による超微細配線形成

NISSHAはサブトラクティブ法だけでなく、MSAP法と呼ばれる工法も開発しています。

MSAP法

MSAP法は、アディティブ法と呼ばれる工法の一つで、
ベースフィルムに金属薄膜を必要な部分だけに形成する工法です。
アディティブ法には主に、SAP法とMSAP法があり、
MSAP法は、SAP法からシード層を変更(モディファイ)した工法です。
SAPと異なるところは、シード層として薄銅箔(1~3µm)が使われることと、
両面あるいは多層基板に採用される点です。
その他のプロセスはSAPと同様です。

  1. ベースフィルム

    両面FCCLを使用します。
    シード層として薄銅箔が使用されます。

    ベースフィルム
  2. DFRラミネート
  3. レジスト形成(露光・現像)

    上述のサブトラクティブ法と同じ方法でレジストを形成します。

    レジスト形成(露光・現像)
  4. めっき
    めっき
  5. レジスト剥離
    レジスト剥離
  6. シード層除去
    シード層除去

NISSHAのMSAP法の特徴

一般的なMSAP法で形成できる線幅は30µm程度ですが、
NISSHAは最小5µmの配線形成を目指しています。

仕様
成膜材料 ITO、Cu、Niなどの各種金属およびこれらの合金
ベースフィルム COP,PET
有効露光エリア Max 500×600mm
Line/Space 10/10µm

微細配線形成の工法の比較

MSAP法とサブトラクティブ法の違い

MSAP法は、サブトラクティブ法と比較して、以下のような特徴があります。

  • 配線形状・E.F.(エッチングファクター)が良好。
  • 配線幅が安定する。インピーダンス精度がよい。
  • 細線が形成可能。
サブトラクティブ法 MSAP法
サブトラクティブ法 MSAP法

NISSHAは微細配線形成のエキスパートです

NISSHAは微細配線形成のエキスパートです。
ロールtoロール方式の設備を保有しており、高い精度で大量生産が可能です。
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