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エッチングとは

フレキシブル基板(FPC)の製造で特に重要な工程であるエッチング。このページではフレキシブル基板(FPC)のエッチングについて、実際の工程や種類、注意点、技術的なポイントについて解説します。

目的の形状や組織を得るための方法

エッチングとはプリント基板や半導体、金属、ガラスなどの表面の一部を除去し、目的の形状や組織を得る方法です。切削や研磨と比較すると、微量の表面部分を除去できるので表面の精密加工によく用いられます。

エッチングの一般的な手順は、除去不要な部分に耐食性・耐久性のあるレジストでマスキングした後、薬品やイオンビームなどで表面処理するとマスキングした部分以外が除去されます。そして不要部分を除去した後、残ったレジストを取り除くと目的の形状や組織が得られます。

不要部分を除去する表面処理には、化学薬品の腐食性を利用する方法と、イオンビームなどを利用する方法があります。

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エッチングの種類

ウェットエッチング

ウェットエッチングは化学薬品の腐食性によって不要部分を除去する方法です。一度に大量の処理が可能なのでコストパフォーマンスがよく、プリント基板の他、ガラスの装飾加工・銅版画などの工芸品や美術品、半導体の補助的な処理としてよく用いられます。

ドライエッチング

ドライエッチングはイオンビームを照射、または反応性のガスに処理物を曝して不要部分を除去する方法です。半導体やMEMSと呼ばれる集積デバイスの処理によく用いられます。ウェットエッチングよりも微細な処理が可能ですが、コストが高いというデメリットがあります。

等方性エッチング

等方性エッチングとは、すべての方向に反応が進むことです。反応速度が速い場合に起こります。すべての方向に反応が進むので、レジストに近い場所はえぐられたような形状となり、処理された凹部分の角は丸くなりU字のような形状になります。

異方性エッチング

異方性エッチングは、反応速度が遅い場合に起こり、反応が一方向にだけ起こるものです。処理された凹部分の角は残り、レジストに近い場所だけ、えぐられたようになることもありません。エッチング処理では異方性エッチングがよいとされますが、反応速度が遅くなると生産性が低下するため、この兼ね合いがエッチング処理のノウハウと言えます。

ケミカルエッチング

ケミカルエッチングとは化学薬品の腐食性を利用して、処理物に凹凸をつけたり穴を開けたりすることです。ケミカルエッチングは一度に大量の処理が可能なので、ドリルやレーザーでの穴あけと比較してコストダウンが可能です。削り跡も残らず、削り屑がでないので美しく仕上げることができます。

しかし、等方性エッチングが起こると、余計な部分まで除去されてしまうので、反応速度のコントロールが必要です。希望どおりに仕上げるためには技術力が要求されます。

フォトエッチング

フォトエッチングはエッチング技術と写真製版の技術を融合させた手法です。フォトマスクと呼ばれるマスクパターンが描かれた板からフォトレジストに紫外線を照射することでマスクパターンを転写します。現像液で不要なレジストを除去し、処理物にレジストパターンを形成。その後、この処理物をエッチング処理して仕上げます。

微細な加工が可能なので、フレキシブル基板(FPC)を含むプリント基板製造において、よくこの手法が採用されています。