JP2000188460A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】配線基板の配線層をセミアディティブ法にて形
成する場合に、無電解メッキ層のエッチング残りやエッ
チングバラツキをなくす配線基板の製造方法を提供す
る。 【構成】セミアディティブ法による配線層形成工程にお
いて、無電解銅メッキ層９を予め加熱処理した後、露出
した無電解銅メッキ層９をエッチングにより除去する。
また、無電解銅メッキ層９の厚みを０．３〜０．９μｍ
とすることにより、ガードメッキを施さずとも、エッチ
ング残りやオーバーエッチングの防止が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば基板表面に
無電解メッキ層および電解メッキ層からなる配線層を有
する配線基板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば樹脂製配線基板の表面
に配線層を形成する場合には、通常、無電解メッキや電
解メッキによって配線層を形成しており、この配線層の
形成方法として、セミアディティブ法と呼ばれる方法が
知られている。

【０００３】このセミアディティブ法によれば、例え
ば、以下のような手法で例えば銅からなる銅配線層が形
成される（図３参照）。 基板表面全体にパラジウム（Ｐｄ）のメッキ触媒核を
つける。 無電解銅（Ｃｕ）メッキにより、基板表面全体に１〜
２μｍ厚の無電解銅（Ｃｕ）メッキ層を形成する。 感光性フィルムを貼り、露光・現像を行う。 基板端に電極をつけて、露出した無電解銅（Ｃｕ）メ
ッキ層上に電解銅メッキ（硫酸銅メッキ）を行って、無
電解銅（Ｃｕ）メッキ層上に１５μｍ厚の電解銅（Ｃ
ｕ）メッキ層を形成する。 感光性フィルムを剥がし、ソフトエッチングでフィル
ム下の無電解銅（Ｃｕ）メッキ層を除去し、銅配線層
（Ｃｕ配線）を完成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したセミ
アディティブ法では、配線層を形成する場合には、余分
な無電解メッキ層を除去するために、エッチング（ソフ
トエッチング）を行うが、このとき、エッチングが不足
すると配線層間にエッチング残りが生じ、ショートの原
因となる。

【０００５】また、余分な無電解メッキ層を完全に除去
するために。過剰にエッチングを行うと、オーバーエッ
チングが生じ、配線層の細り、断線、剥がれ等の不具合
が発生してしまう。

【０００６】また、このようなエッチング残りはオーバ
ーエッチングは、同じ配線基板内で同時に発生すること
もある。すなわち、一つの配線基板内でも、ある部分に
おいてはオーバーエッチングが生じ、他の部分ではエッ
チング残りが生じることがある。これは、無電解メッキ
層内の金属粒子の配列が、配線基板内では必ずしも一様
ではなく、微妙な相違があるため、それが影響してエッ
チング速度が基板内でも差を生じるものと推察される。

【０００７】そのため、従来では、このような問題を回
避するため、例えば下記に示すような対策を施す必要が
あった（図４参照）。 基板表面全面に、無電解銅（Ｃｕ）メッキ層を形成す
る。 無電解メッキ層の表面に、レジストパターンを形成す
る。 レジストパターンの開口部の無電解銅（Ｃｕ）メッキ
層上に電解銅（Ｃｕ）メッキ層を形成する。 電解銅（Ｃｕ）メッキ層上に、エッチングガード用の
マスキングを施す。 レジストパターンを除去する。 エッチングにより、無電解銅（Ｃｕ）メッキ層を除去
する。 マスキング（層）を除去して、銅配線層（Ｃｕ配線）
を完成する。 銅配線層（Ｃｕ配線）に黒化処理を施す。

【０００８】つまり、この方法は、銅配線層を保護する
ためのオーバーエッチング対策として、電解銅メッキ層
の上にマスキングやガードメッキを施してエッチングを
行うものである。しかし、この方法では、マスキングや
ガードメッキを施す必要があり、配線層を形成する工程
が非常に複雑化し、コスト高を招くという問題があっ
た。

【０００９】本発明は、前記課題に鑑み、配線基板を製
造する場合に、作業が容易で、しかも、オーバーエッチ
ングやエッチング残り等の不具合を効果的に防止できる
配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１の発明は、無電解メッキ層上に電解メッキ層
を形成した構造を有する配線基板において、前記基板表
面に、無電解メッキにより無電解メッキ層を形成する工
程と、前記無電解メッキ層上に、所定パターンの開口部
を有するメッキレジスト層を形成する工程と、前記パタ
ーンの開口部に対応した無電解メッキ層上に、電解メッ
キにより電解メッキ層を形成する工程と、前記メッキレ
ジスト層を除去する工程と、前記無電解メッキ層に加熱
処理を施す加熱工程と、前記メッキレジスト層を除去し
た箇所に対応する余分な無電解メッキ層を除去するエッ
チング工程と、を有することを特徴とする配線基板の製
造方法を要旨とする。

【００１１】本発明によれば、加熱処理を施すことによ
り、後のエッチング工程におけるエッチング速度のバラ
ツキがなくなり、基板全体にわたってほぼ均一な速度で
エッチングされるので、基板内で局部的にオーバーエッ
チングになったり、あるいはエッチング残りが生じるこ
とがなくなる。この理由は、加熱処理によって、無電解
メッキ層中の金属粒子の配列が均一になり、エッチング
速度も均一化されるものと推察される。

【００１２】さらに、請求項２の発明は、前記無電解メ
ッキ層の厚さが、０．３〜０．９μｍであることを特徴
とする請求項１に記載の配線基板の製造方法を要旨とす
る。本発明は、オーバーエッチングやエッチング残り、
さらにはピンホールのない好適な配線基板を製造する方
法を示している。

【００１３】具体的には、まず、基板表面に厚さ０．３
〜０．９μｍの厚さの無電解メッキ層を形成し、その無
電解メッキ層上にメッキレジスト層（感光性レジスト）
を形成する。そして、メッキレジスト層の開口部におけ
る無電解メッキ層上に電解メッキ層を形成し、メッキレ
ジスト層を除去した後に、無電解メッキ層に加熱処理を
施し、その後、エッチングにより余分な無電解メッキ層
を除去する。

【００１４】つまり、本発明では、無電解メッキ層には
エッチング前に加熱処理が施されており、さらに、無電
解メッキ層の厚みが０．９μｍ以下と薄いので、わずか
の時間のエッチングを施すだけで、マスキングやガード
メッキを施さずとも、電解メッキ層を損なうことなく、
速やかに電解メッキ層を除去できる。しかも、配線基板
全体にわたって均一なエッチング速度でエッチングされ
るので、エッチング条件を厳しくコントロールしなくて
も、オーバーエッチング（図２（ａ）参照）やエッチン
グ残りの恐れがないので、その点からも作業能率は大き
く向上する。また、マスキングやガードメッキを施す必
要がないので製造工程を単純化することができる。ま
た、無電解メッキ層の厚みを０．９μｍと薄くしたの
で、無電解メッキ層を形成する時間を短くすることがで
き、製造コストの低減にも寄与することができる。

【００１５】さらに、無電解メッキ層の厚さは、０．３
μｍ以上であるので、無電解メッキにより、基板表面を
確実に覆うことができる。その為、後に電解メッキを行
っても、形成される配線層にピンホール（図２（ｂ）参
照）を生じることがない。

【００１６】さらに、請求項３に記載の発明は、前記エ
ッチング工程の後に、基板表面をエッチングすることを
特徴とする請求項１または２に記載の配線基板の製造方
法を要旨とする。

【００１７】本発明では、エッチング工程の後に、基板
表面をエッチングするので、基板表面に残存した無電解
メッキ層が点在していても、これを基板表面の樹脂と一
緒に除去できる。基板表面のエッチング液は、基板表面
の材質に応じて、適宜選定して用いればよいが、例えば
過マンガン酸カリウム溶液などが用いられる。

【００１８】本発明のメッキレジスト層の材料として
は、例えば、感光性エポキシ樹脂等の感光性樹脂が好適
である。すなわち、この感光性樹脂に対して、露光現像
等の処理を行うことにより、所望のレジストパターン、
すなわち、形成する配線パターンの周囲を形成するいわ
ゆるネガパターンを形成することができる。

【００１９】なお、感光性樹脂を基板表面に配置する方
法としては、感光性樹脂をスクリーン印刷やスピンコー
ト等により塗布する方法や、感光性樹脂からなる感光性
フィルムを貼り付ける方法が採用できる。

【００２０】前記配線層の種類としては、銅、ニッケ
ル、金、銀等の導電性を有する金属からなる配線層が挙
げられるので、無電解メッキ層や電解メッキ層は、これ
らの配線に用いられる金属から構成されている。また、
前記無電解メッキを行う場合には、その前処理として、
無電解メッキ層を形成する場所（開口部）に対して、無
電解メッキの成長核（Ｐｄ、Ａｕ等）を付着させておく
方法が採用できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の配線基板の製造方
法の実施の形態の例（実施例）について、図１および図
２を参照して、順次説明する。なお、本実施例の配線基
板の製造方法は、いわゆるセミアディティブ法を改良し
たものである。

【００２２】（１）最初に、下地を形成するために、Ｂ
Ｔ基板３の表面にエポキシ樹脂（プロビコート；商品
名）を塗布し、１５０℃で１時間加熱して硬化させ、下
地層５を形成する。 （２）次に、形成する銅配線層７との密着性を高めるた
めに、前記下地のエポキシ樹脂を過マンガン酸カリウム
水溶液により樹脂エッチングして、表面を粗化する処理
を行う。これにより、図１（ａ）に示すようにＢＴ基板
３と下地層５からなる基板Ｓを作成しておく。

【００２３】（３）次に、図１（ｂ）に示すように、無
電解メッキの前処理として、周知のキャタリスト処理お
よびアクセラレーター処理で、基板Ｓの表面全体にＰｄ
核を付着させる。 （４）次に、図１（ｃ）に示すように、無電解銅メッキ
材料（メルテックス社製のエンプレートＣｕ４０６Ａ；
商品名）を用いて、Ｐｄ核を付着させた部分（つまり基
板Ｓの表面全体）に周知の無電解メッキを行い、厚さ
０．３〜０．９μｍの範囲の（例えば、厚さ０．７μ
ｍ）の無電解銅メッキ層９を形成する。

【００２４】つまり、このときに、無電解銅メッキ層９
の厚さを０．７μｍに制御するのであるが、具体的に
は、メッキ時間をコントロールし、更にメッキ液の組成
を安定させるために自動分析補充装置によるメッキ液管
理を行うことにより、無電解銅メッキ層９の厚さを調節
する。

【００２５】（５）次に、図１（ｄ）に示すように、無
電解銅メッキ層９上にドライフィルムを２０μｍの厚み
で貼り付け、感光性エポキシ樹脂層１３を形成する。 （６）次に、フォトマスク（図示しない）を用いて、前
記感光性エポキシ樹脂層１３に対してＵＶ露光を行い、
銅配線層７を形成する部分以外の箇所を硬化させる。

【００２６】（７）次に、図１（ｅ）に示すように、炭
酸ナトリウム１％水溶液で、未露光部分（つまり、銅配
線層７形成部分）のエポキシ樹脂を溶解させて除去す
る。したがって、前記感光性エポキシ樹脂層１３のう
ち、溶解除去されない部分が、後述するメッキ処理にお
けるメッキレジスト層１５となる。

【００２７】（８）次に、図１（ｆ）に示すように、無
電解銅メッキ層９に対して電流を流して、電解銅メッキ
液（ワールドメタル社製の硫酸銅メッキ液 ＡＣＢ−９
０；商品名）を用いて、周知の電解メッキを行い、１５
μｍの厚さの電解銅メッキ層１１を、無電解銅メッキ層
９上に形成する。

【００２８】なお、上述したメッキ方法は、周知の多層
プリント配線板のメッキ方法と同様であるので詳述しな
い（例えば、「多層プリント配線板ステップ３６５」；
藤平・藤森共著；工業調査会；１９８９年発行参照）。

【００２９】（９）次いで、周知の水酸化ナトリウム水
溶液を用いて、図１（ｇ）に示すように、メッキレジス
ト層１５を除去し、メッキレジスト層１５を除去した箇
所の無電解銅メッキ層９を露出させ、１５０℃で１２０
分間の加熱処理を施す。

【００３０】（１０）次に、硫酸ナトリウム系のエッチ
ング液（荏原ユージーライトＰＢ−２２８：商品名）を
用いてメッキレジスト層１５を除去した箇所の無電解銅
メッキ層９を除去する（図１（ｈ）参照）。その後、エ
ッチング液（メックエッチボンド ＣＺ−８１００：商
品名）を用いて、電解銅メッキ層１１の表面を粗化処理
する。 （１１）その後、上記無電解銅メッキ層９のエッチング
工程において露出した下地層５の表面を過マンガン酸カ
リウム溶液により樹脂エッチングを行い、下地層５の表
面の不要な付着物を下地層５の表面の樹脂とともに除去
し、銅配線層７を完成する。このようにして形成された
銅配線層７は、銅配線層７上にさらに積層される樹脂絶
縁層（図示しない）と、従来の黒化処理と比べて同等以
上の密着強度を得ることができる。

【００３１】このように、本実施例では、無電解銅メッ
キ層９のエッチング処理前に、１５０℃で１２０分間の
加熱処理を施したので、無電解銅メッキ層９のエッチン
グ工程でのエッチング速度を基板全面にわたりほぼ均一
とすることができる。したがって、局部的に無電解メッ
キ層９のエッチング残りが発生したりすることがない。

【００３２】また、本実施例では、銅配線層７以外の箇
所にて露出した無電解銅メッキ層９が、０．９μｍ以下
と薄いので、その無電解銅メッキ層９をエッチングによ
り短時間でしかも十分に除去することができる。また、
マスキングやガードメッキも不要であるので、作業工程
を簡易化でき、製造コストを低減できる。

【００３３】なお、前記実施例では、基板Ｓの表面に配
線層を形成した例を示したが、以下の（１２）〜（１
８）の工程を適宜繰り返すことにより、所望の多層配線
基板をえることができる。 （１２）銅配線層７（図１（ｈ）参照）上に感光性を有
する樹脂絶縁層を形成する。 （１３）周知のフォトリソグラフィ技術により、この樹
脂絶縁層にビアホールを形成し、銅配線層７の一部を露
出させる。 （１４）露出した銅配線層７上面、ビアホール内周面、
および樹脂絶縁層上に０．３〜０．９μｍの無電解銅メ
ッキ層を形成する。 （１５）前記無電解銅メッキ層上に、所定パターンの開
口部を有するメッキレジスト層を形成する。 （１６）前記パターンの開口部に対応した無電解メッキ
層上に、電解銅メッキにより電解銅メッキ層を形成す
る。 （１７）前記メッキレジスト層を除去する。 （１８）前記電解銅メッキ層の表面を粗化するととも
に、前記メッキレジスト層を除去した箇所に対応する余
分な無電解銅メッキ層を除去し、銅配線層を形成する。

【００３４】なお、本実施例の配線層表面粗化処理で用
いられるエッチング液としては、前記したメック社製の
メックエッチボンド（商品名）の他、荏原電産社製のネ
オブラウン（商品名）なども用いることができる。エッ
チング液の材料としては、オキソ酸として硫酸を、過酸
化物として過酸化水素あるいはペルオキソ（一）酸
（塩）を、助剤として塩素を塩化ナトリウムにより、ま
た、アゾールとして、ピロロール、オキサゾール、チア
ゾール等を配合したものを用いることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の配線基
板の製造方法によれば、無電解メッキ層のエッチング速
度のバラツキが低減し、したがって、無電解メッキ層の
エッチング残りや、電解メッキ層のオーバーエッチング
の発生率を大幅に低減できる。

【００３６】さらに、配線層の表面の粗化処理と不要な
無電解メッキ層の除去処理とを同一の工程で行うことが
でき、さらに、マスキングやガードメッキも不要である
ので、作業工程を簡易化でき、製造コストを低減でき
る。

【００３７】また、配線層の表面の粗化処理の後で、下
地層５の表面を樹脂エッチングするので、表面の不要な
付着物（点在して残存する無電解銅メッキ層（金属粒
子）やパラジウム等のメッキ触媒核、さらには配線層の
表面粗化処理時に配線層より溶出し下地層５の上に付着
した金属粒子など）を、その下の樹脂と一緒に確実に除
去できる。さらに、無電解メッキ層の厚さが０．３μｍ
以上と十分厚いため、ピンホールの発生を防止でき、し
かも、０．９μｍ以下と薄いので、オーバーエッチン
グ、エッチング残り等の不具合を効果的に防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の配線基板の製造方法を示す説明図であ
る。

【図２】従来の配線基板の欠陥を示し、（ａ）はオーバ
ーエッチングによる配線層の欠陥を示す説明図、（ｂ）
はピンホールによる配線層の欠陥を示す説明図である。

【図３】従来技術を示す説明図である。

【図４】従来技術を示す説明図である。

【符号の説明】

３：ＢＴ基板 ５：下地層 ７：銅配線層 ９：無電解銅メッキ層 １１：電解銅メッキ層 １３：感光性エポキシ樹脂層 １５：メッキレジスト層 Ｓ：基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼頭 直樹 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 平野 聡 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E343 AA16 AA17 BB14 BB23 BB24 BB25 BB44 CC43 CC73 DD33 DD43 DD76 EE37 ER16 ER18 ER26 ER33 GG20

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無電解メッキ層上に電解メッキ層を形成
   した構造を有する配線基板において、 前記基板表面に、無電解メッキにより無電解メッキ層を
   形成する工程と、 前記無電解メッキ層上に、所定パターンの開口部を有す
   るメッキレジスト層を形成する工程と、 前記パターンの開口部に対応した無電解メッキ層上に、
   電解メッキにより電解メッキ層を形成する工程と、 前記メッキレジスト層を除去する工程と、 前記無電解メッキ層に加熱処理を施す加熱工程と、 前記メッキレジスト層を除去した箇所に対応する余分な
   無電解メッキ層を除去するエッチング工程と、 を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記無電解メッキ層の厚さが、０．３〜
   ０．９μｍであることを特徴とする請求項１に記載の配
   線基板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記エッチング工程の後に、前記基板表
   面をエッチングすることを特徴とする請求項１または２
   に記載の配線基板の製造方法。