JP2004095983A - プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セミアディティブ法によるプリント配線板の製造で、金属配線パターンを形成する際のソフトエッチング時に、下地層の不要な部分を除去すると同時に、必要な下地層を保護するプリント配線板の製造方法を提供すること。
【解決手段】第１金属の箔を化学研磨液で薄くし下地層１を形成し、マスクパターン３を形成し、露出した下地層部分に電解めっきで第２金属のめっき被膜４を形成し、めっき被膜上に第１金属のめっき被膜５を形成し、マスクパターンを剥離し、不要となった下地層部分１’を除去し、第１金属の下地層、第２金属のめっき被膜、及び第１金属のめっき被膜で構成される金属配線パターン６を形成すること。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セミアディティブ法によるプリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板を製造する際の導体パターンの形成にはサブトラクティブ法が広く用いられている。しかし、近年、電子機器の小型化、高密度実装化及び高性能化（高速化）に伴い、配線板自体の高密度化、即ち導体パターンの微細化が求められるにつれて、サブトラクティブ法では対応しきれなくなっているのは現状である。更なる微細なパターンを形成する有効な手段としてセミアディティブ法が用いられている。
【０００３】
これまで、セミアディティブ法でプリント配線板を製造するには、先ず、絶縁基板上の全面に薄い銅の下地層を形成し、次に、この銅の下地層の表面にめっき用のフォトレジストのマスクパターンを形成する。
次に、電解めっき法で銅めっき被膜を形成し、フォトレジストのマスクパターンを剥離する。最後に、ソフトエッチングで銅の下地層の不要となった部分を除去することによって銅配線パターンを形成するといった方法でプリント配線板を製造していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
セミアディティブ法は、サブトラクティブ法よりも微細な銅配線パターンを形成することができるが、問題もある。主に、銅の下地層の不要となった部分を除去するためのソフトエッチング工程にある。すなわち、ソフトエッチングをする時に銅の下地層の幅が細くなる傾向が見られ、このために銅配線パターンに基板からの剥がれが発生してしまうことが判明した。
本発明は、セミアディティブ法によるプリント配線板の製造において、金属配線パターンを形成する際のソフトエッチング時に、銅の下地層に限らず、他の金属の下地層であっても下地層の不要な部分を除去すると同時に、必要な下地層を保護することのできるプリント配線板の製造方法を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１金属の箔付き絶縁基板上にセミアディティブ法により金属配線パターンを形成するプリント配線板の製造方法において、
１）絶縁基板上の第１金属の箔を化学研磨液で薄くし、電解めっき導通用の第１金属の下地層を形成する工程と、
２）該下地層が形成された絶縁基板上に金属配線パターンを電解めっきで形成するためのマスクパターンを形成する工程と、
３）該マスクパターン以外の露出した下地層部分に電解めっきで第２金属のめっき被膜を形成する工程と、
４）該第２金属のめっき被膜上に電解めっきで第１金属のめっき被膜を形成する工程と、
５）剥離液でマスクパターンを剥離する工程と、
６）不要となった下地層部分をソフトエッチングで除去する工程、
を具備し、第１金属の下地層、第２金属のめっき被膜、及び第１金属のめっき被膜で構成される金属配線パターンを形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
【０００６】
また、本発明は、第１金属の箔付き絶縁基板上にセミアディティブ法により金属配線パターンを形成するプリント配線板の製造方法において、
１）絶縁基板上の第１金属の箔を化学研磨液で薄くし、電解めっき導通用の第１金属の下地層を形成する工程と、
２）該下地層が形成された絶縁基板上に金属配線パターンを電解めっきで形成するためのマスクパターンを形成する工程と、
３）該マスクパターン以外の露出した下地層部分に電解めっきで第２金属のめっき被膜を形成する工程と、
４）該第２金属のめっき被膜上に電解めっきで第３金属のめっき被膜を形成する工程と、
５）剥離液でマスクパターンを剥離する工程と、
６）不要となった下地層部分をソフトエッチングで除去する工程、
を具備し、第１金属の下地層、第２金属のめっき被膜、及び第３金属のめっき被膜で構成される金属配線パターンを形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
【０００７】
また、本発明は、上記発明によるプリント配線板の製造方法において、前記絶縁基板が、ポリイミド、液晶ポリマから選ばれたものであることを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
【０００８】
また、本発明は、上記発明によるプリント配線板の製造方法において、前記第１金属、第２金属、及び第３金属の各々の金属が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂから選ばれたものであることを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
【０００９】
また、本発明は、上記発明によるプリント配線板の製造方法において、前記第２金属のめっき被膜の厚みが、０．１μｍ〜５μｍであることを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
【００１０】
また、本発明は、上記発明によるプリント配線板の製造方法において、前記下地層の厚みが、０．１μｍ〜３μｍであることを特徴とするプリント配線板の製造方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明によるプリント配線板の製造方法を、その実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本発明によるプリント配線板の製造方法の一実施例を断面で示す工程図である。図１（１）に示すように、本発明によるプリント配線板の製造方法は、まず、絶縁基板２上に張り付けた第１金属の箔を化学研磨で薄くし、電気めっき導通用の下地層１を形成する。下地層１の厚みは０．１μｍ〜３μｍで、１μｍ以下が好ましい。
絶縁基板２としては、ポリイミド、液晶ポリマ等が使用できる。
【００１２】
第１金属は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂなどから選ぶことができる。また、化学研磨に用いられる薬液は、第１金属によって変わる。例えば、銅の場合は過酸化水素水＋硫酸、又は過硫酸アンモニウムが使用できる。また、ニッケルであれば、例えば、メック社製のメックリムーバＮＨ−１８６２（商品名）が使用できる。
【００１３】
次に、図１（２）に示すように、下地層が形成された絶縁基板２上にドライフィルムをラミネートし、露光、現像などの工程を経て、金属配線パターンを形成するめっき用のマスクパターン３を形成する。ドライフィルムの厚みは１０μｍ〜３０μｍで、好ましいのは１５μｍである。
次に、図１（３）に示すように、電解めっき法で下地層１の露出する部分に第２金属のめっき被膜４を形成する。第２金属のめっき被膜４の厚みは０．１μｍ〜５μｍで、３μｍ以下が好ましい。
第２金属は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂなどから選ぶことができる。
【００１４】
次に、図１（４）〜（６）に示すように、第２金属のめっき被膜４の上に、更に第１金属、或いは第３金属のめっき被膜５を形成し、剥離液でドライフィルムのマスクパターン３を剥離し、下地層の内、不要となった下地層部分１’をソフトエッチングで除去し、所望の金属配線パターン６（１＋４＋５）を形成する。第３金属は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂなどから選ぶことができる。
【００１５】
前記のように、従来は、セミアディティブ法で銅配線パターンを形成する際に、不要となった銅の下地層を除去するソフトエッチングを行うと、銅めっき被膜よりも銅の下地層の幅が細くなり、特に微細な銅配線パターンを形成する時には、線幅が細いため銅配線パターンに剥がれが多発することが観察された。これはドライフィルムのマスクパターンの裾引きに起因するものである。
すなわち、本来なら銅の下地層の上の銅めっき被膜は自然に銅の下地層の保護層になるが、裾引きがあるので、銅めっき被膜の、銅の下地層と接触する部分の接触幅は銅めっき被膜の幅より狭くなり、保護される銅の下地層の幅も銅めっき被膜の幅より狭くなってしまうため、また、ソフトエッチングを行うと、サイドエッチングが原因で銅配線パターンの幅が全体に細くなる中で、銅の下地層の幅がさらに細くなってしまうため、銅配線パターンに剥がれが発生しやすくなってしまうのである。
【００１６】
本発明は、この問題を解決するためになされた金属配線パターンの形成方法である。
すなわち、先ず、第１金属の下地層１と異なる金属を用いて下地層１の上に薄い第２金属のめっき被膜４を形成し、この薄いめっき被膜４の上に、電解めっきによって、例えば、第１金属の下地層１と同じ、或いは第１金属の下地層１及び薄い第２金属のめっき被膜４とは異なる、第３金属のめっき被膜５を形成することである。
この時、下地層１の上の薄いめっき被膜４に影響を与えないソフトエッチング液を選べば、薄いめっき被膜４が保護層の役割を果たし、しかもソフトエッチングをする時に保護層にサイドエッチングが発生しないため、保護層の幅が細くなることはなく、必要な下地層を安定した幅で保護することができる。
【００１７】
例えば、下地層１として第１金属に銅、下地層上の薄いめっき被膜４として第２金属にニッケル、めっき被膜５として第３金属に、第１金属と同じ銅を用いた金属配線パターンを形成する場合には、ソフトエッチング液を過酸化水素水＋硫酸、又は過硫酸アンモニウムにすれば、ソフトエッチング時にニッケルのめっき被膜４は殆どダメージを受けないため、銅の下地層を保護することができる。
また、例えば、下地層１として第１金属にニッケル、下地層上の薄いめっき被膜４として第２金属に銅、めっき被膜５として第３金属に、第１金属と同じニッケルを用いた金属配線パターンを形成する場合には、ソフトエッチング液をメック社製のメックリムーバＮＨ−１８６２にすれば、ソフトエッチング時に銅のめっき被膜４は殆どダメージを受けないため、ニッケルの下地層を保護することができる。
【００１８】
【実施例】
以下に、実施例により本発明を具体的に説明する。
＜実施例１＞
実施例１では第１金属と第３金属を銅にし、第２金属をニッケルにする。
まず、過硫酸アンモニウムからなるソフトエッチング液で、絶縁基板としてのポリイミドの表面に張り付けた、第１金属の銅箔を化学研磨することによって、１μｍまで薄くし、電気めっき導通用の銅（第１金属）の下地層１を形成した（図１（１）参照）。
【００１９】
次に、銅の下地層が形成されたポリイミド基板の表面に、ニチゴーモートン社製のＮＩＴ（商品名）ドライフィルム（膜厚１５μｍ）を１００℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ^２でラミネートし、約５０ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線で選択的に露光し、３０℃・１％の炭酸ナトリウム溶液で約１０秒間現像を行うことにより電解めっき用のマスクパターン３を形成した（図１（２）参照）。
次に、銅の下地層、及びマスクパターンが形成されたポリイミド基板に、電解めっき法で、銅の下地層の露出する部分に厚さ２μｍのニッケル（第２金属）のめっき被膜４を形成した（図１（３）参照）。
【００２０】
次に、このニッケルのめっき被膜４の上に、更に厚さ１０μｍの銅（第３金属）のめっき被膜５を形成してから（図１（４）参照）、マスクパターン３を５０℃の３％炭酸ナトリウム溶液で剥離した（図１（５）参照）。
前記化学研磨時と同じ薬液でソフトエッチングを行い、不要となった銅の下地層１’を除去し、銅（第１金属）の下地層１、ニッケル（第２金属）のめっき被膜４、銅（第３金属）のめっき被膜５で構成する金属配線パターンを形成した（図１（６）参照）。
【００２１】
＜実施例２＞
実施例２では第１金属と第３金属をニッケルにし、第２金属を銅にする。
まず、メック社製のメックリムーバＮＨ−１８６２をソフトエッチング液として用い、絶縁基板としてのポリイミドの表面に張り付けた、第１金属のニッケル箔を化学研磨することによって、１μｍまで薄くし、電気めっき導通用のニッケル（第１金属）の下地層１を形成した（図１（１）参照）。
【００２２】
次に、ニッケルの下地層が形成されたポリイミド基板の表面に、ニチゴーモートン社製のＮＩＴ（商品名）ドライフィルム（膜厚１５μｍ）を１００℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ^２でラミネートし、約５０ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線で選択的に露光し、３０℃・１％の炭酸ナトリウム溶液で約１０秒間現像を行うことにより電解めっき用のマスクパターン３を形成した（図１（２）参照）。
次に、ニッケルの下地層、及びマスクパターンが形成されたポリイミド基板に、電解めっき法で、ニッケルの下地層の露出する部分に厚さ２μｍの銅（第２金属）のめっき被膜４を形成した（図１（３）参照）。
【００２３】
次に、この銅のめっき被膜４の上に、更に厚さ１０μｍのニッケル（第３金属）のめっき被膜５を形成してから（図１（４）参照）、マスクパターン３を５０℃の３％炭酸ナトリウム溶液で剥離した（図１（５）参照）。
前記化学研磨時と同じ薬液でソフトエッチングを行い、不要となったニッケルの下地層を除去し、ニッケル（第１金属）の下地層１、銅（第２金属）のめっき被膜４、ニッケル（第３金属）のめっき被膜５で構成する金属配線パターンを形成した（図１（６）参照）。
【００２４】
＜実施例３＞
実施例３では第１金属を銅、第２金属をニッケル、第３金属を金にする。
まず、メック社製のメックリムーバＮＨ−１８６２をソフトエッチング液として用い、絶縁基板としてのポリイミドの表面に張り付けた、第１金属の銅箔を化学研磨することによって、１μｍまで薄くし、電気めっき導通用の銅（第１金属）の下地層１を形成した（図１（１）参照）。
【００２５】
次に、銅の下地層が形成されたポリイミド基板の表面に、ニチゴーモートン社製のＮＩＴ（商品名）ドライフィルム（膜厚１５μｍ）を１００℃、圧力３ｋｇｆ／ｃｍ^２でラミネートし、約５０ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線で選択的に露光し、３０℃・１％の炭酸ナトリウム溶液で約１０秒間現像を行うことにより電解めっき用のマスクパターン３を形成した（図１（２）参照）。
次に、銅の下地層、及びマスクパターンが形成されたポリイミド基板に、電解めっき法で、銅の下地層の露出する部分に厚さ２μｍのニッケル（第２金属）のめっき被膜４を形成した（図１（３）参照）。
【００２６】
次に、このニッケルのめっき被膜４の上に、更に厚さ１０μｍの金（第３金属）のめっき被膜５を形成してから（図１（４）参照）、マスクパターン３を５０℃の３％炭酸ナトリウム溶液で剥離した（図１（５）参照）。
前記化学研磨時と同じ薬液でソフトエッチングを行い、不要となった銅の下地層を除去し、銅（第１金属）の下地層１、ニッケル（第２金属）のめっき被膜４、金（第３金属）のめっき被膜５で構成する金属配線パターンを形成した（図１（６）参照）。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、第１金属の下地層を形成する工程と、マスクパターンを形成する工程と、第２金属のめっき被膜を形成する工程と、第１金属のめっき被膜を形成する工程と、マスクパターンを剥離する工程と、下地層部分を除去する工程、を具備し、第１金属の下地層、第２金属のめっき被膜、及び第１金属又は第３金属のめっき被膜で構成される金属配線パターンを形成するプリント配線板の製造方法であるので、金属配線パターンを形成する際のソフトエッチング時に、銅の下地層に限らず、他の金属の下地層であっても下地層の不要な部分を除去すると同時に、必要な下地層を保護することのできるプリント配線板の製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるプリント配線板の製造方法の一実施例を断面で示す工程図である。
【符号の説明】
１・・・第１金属の下地層
１’・・・不要となった下地層部分
２・・・絶縁基板
３・・・マスクパターン
４・・・第２金属のめっき被膜
５・・・第１又は第３金属のめっき被膜
６・・・金属配線パターン

Claims (6)

1. 第１金属の箔付き絶縁基板上にセミアディティブ法により金属配線パターンを形成するプリント配線板の製造方法において、
   １）絶縁基板上の第１金属の箔を化学研磨液で薄くし、電解めっき導通用の第１金属の下地層を形成する工程と、
   ２）該下地層が形成された絶縁基板上に金属配線パターンを電解めっきで形成するためのマスクパターンを形成する工程と、
   ３）該マスクパターン以外の露出した下地層部分に電解めっきで第２金属のめっき被膜を形成する工程と、
   ４）該第２金属のめっき被膜上に電解めっきで第１金属のめっき被膜を形成する工程と、
   ５）剥離液でマスクパターンを剥離する工程と、
   ６）不要となった下地層部分をソフトエッチングで除去する工程、
   を具備し、第１金属の下地層、第２金属のめっき被膜、及び第１金属のめっき被膜で構成される金属配線パターンを形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
2. 第１金属の箔付き絶縁基板上にセミアディティブ法により金属配線パターンを形成するプリント配線板の製造方法において、
   １）絶縁基板上の第１金属の箔を化学研磨液で薄くし、電解めっき導通用の第１金属の下地層を形成する工程と、
   ２）該下地層が形成された絶縁基板上に金属配線パターンを電解めっきで形成するためのマスクパターンを形成する工程と、
   ３）該マスクパターン以外の露出した下地層部分に電解めっきで第２金属のめっき被膜を形成する工程と、
   ４）該第２金属のめっき被膜上に電解めっきで第３金属のめっき被膜を形成する工程と、
   ５）剥離液でマスクパターンを剥離する工程と、
   ６）不要となった下地層部分をソフトエッチングで除去する工程、
   を具備し、第１金属の下地層、第２金属のめっき被膜、及び第３金属のめっき被膜で構成される金属配線パターンを形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
3. 前記絶縁基板が、ポリイミド、液晶ポリマから選ばれたものであることを特徴とする請求項１、又は請求項２記載のプリント配線板の製造方法。
4. 前記第１金属、第２金属、及び第３金属の各々の金属が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂから選ばれたものであることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３記載のプリント配線板の製造方法。
5. 前記第２金属のめっき被膜の厚みが、０．１μｍ〜５μｍであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載のプリント配線板の製造方法。
6. 前記下地層の厚みが、０．１μｍ〜３μｍであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、又は請求項５記載のプリント配線板の製造方法。

Images