JP2000138443A

JP2000138443A - 導体パターンの製造方法

Info

Publication number: JP2000138443A
Application number: JP10308238A
Authority: JP
Inventors: Naozumi Iwazawa; 直純岩沢; Shigeki Hozeki; 成樹宝関
Original assignee: OUGI SHOKAI KK; Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: OUGI SHOKAI KK; Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2000-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】生産性が高く、導体回路厚さのバラツキが極
めて小さい導体パターン及びそれを用いる多層回路板の
提供。【解決手段】第１の態様において、（１）絶縁性基板
の表面に、必要に応じて導通用、部品取付用、位置合わ
せ用等の穴をあける工程、（２）基板両面及び穴内に導
体層を装着する工程、（３）基板の両面に感光性レジス
トの塗布又は感光性ドライフィルムフォトレジストの貼
り付けを行なってレジスト膜を形成する工程、（４）該
レジスト膜を予め規定されたパターンで露光する工程、
（５）露光された部分を現像することにより耐メッキ
性、耐電解エッチング性のレジストパターンを形成する
工程、（６）電解メッキを施し、導体の露出部にメッキ
層を形成する工程、（７）形成されたメッキ層を、レジ
スト膜の最小膜厚以下の厚さになるまで電解エッチング
により除去する工程、（８）レジスト膜を剥離する工程
及び（９）エッチングによりレジスト膜下の導体部分を
除去する工程を順次行うことを特徴とする導体パターン
の製造方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は絶縁材基板に導体パ
ターンを形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電子
機器などの回路を形成するための基板としては、従来、
サブストラクト法、アディテイブ法、セミアディテイブ
法等が用いられている。

【０００３】しかし、サブストラクト法は、回路パター
ンが形成されない部分の銅などの導体をエッチング等で
除去する方法であり、このため有用資源である銅等を回
収する必要があり、工程が複雑となり、処理に費用がか
かるという問題がある。また、表面と裏面の導通をとる
ためや部品をとりつけるために内面に導体層を設けた穴
を有する回路基板を作成するためには、絶縁層の両面に
導体層を設けた基板に穴をあけ、次いで無電解メッキ及
び電解メッキを行い穴の内部を含む基板表面全体にメッ
キを施す必要がある。しかし、メッキ層の厚さは電気の
流れる量に支配されるために、基板全体に同一厚さとは
ならず、メッキ層厚は通常、基板面上で最大＋／−３５
％程度のバラツキを生じる。

【０００４】アディテイブ法ではサブストラクト法のよ
うな銅などの回収の問題はないが、電解メッキを使用し
ない所謂フルアディテイブ法ではメッキに長時間を要
し、生産性が低い、形成されるメッキ層の物性が一般に
電解メッキ法によるものより悪い等の欠点がある。

【０００５】また、薄く無電解メッキを施した後、レジ
ストパターンの形成、電解メッキ及びソフトエッチング
による絶縁層上の無電解メッキ層の除去よりなる所謂セ
ミアディテイブ法は、銅などの回収に要する工数、費用
がサブストラクト法に比較して非常に小さく、生産性も
高いという利点はあるが、電解メッキを使用するために
メッキ厚のバラツキを避けることができない。

【０００６】メッキ厚を均一にするために電解メッキし
た後に微粒のシリカなどを研磨材とした物理的研磨を行
う方法もあるが、研磨中にレジスト膜が損傷を受けて脱
落することがあり、その近傍の導体パターンに歪み、断
線などの異常が生じたり、また基板表面の研磨材を完全
に取り除くことが難しく、ソルダーレジストの形成、部
品実装などの後工程での異常の原因になり易いなどの欠
点がある。

【０００７】現在、電子機器の小型、軽量化に伴い回路
の部品実装密度は急速に高くなって来ており、この導体
回路厚さのバラツキが部品実装密度の高い基板ではその
製造における歩留まりに大きく影響するために、導体回
路厚さのバラツキを小さくすることが強く求められてい
る。

【０００８】本発明はこれら従来方法の欠点を解決した
生産性が高く、導体回路厚さのバラツキが極めて小さい
導体パターンの製造方法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる導体パタ
ーンの製造方法の第１の態様に従えば、（１）絶縁性基
板の表面に、必要に応じて導通用、部品取付用、位置合
わせ用等の穴をあける工程、（２）基板両面及び穴内に
導体層を装着する工程、（３）基板の両面に感光性レジ
ストの塗布又は感光性ドライフィルムフォトレジストの
貼り付けを行なってレジスト膜を形成する工程、（４）
該レジスト膜を予め規定されたパターンで露光する工
程、（５）露光された部分を現像することにより耐メッ
キ性、耐電解エッチング性のレジストパターンを形成す
る工程、（６）電解メッキを施し、導体の露出部にメッ
キ層を形成する工程、（７）形成されたメッキ層を、レ
ジスト膜の最小膜厚以下の厚さになるまで電解エッチン
グにより除去する工程、（８）レジスト膜を剥離する工
程及び（９）エッチングによりレジスト膜下の導体部分
を除去する工程を順次行うことを特徴とする導体パター
ンの製造方法が提供される。

【００１０】また、本発明の第２の態様に従えば、
（１）表裏の導通をとるために表面に導体層を有するか
もしくは電導性インク等で満たされた穴を必要に応じて
設けた基板の片面又は両面に導体パターンを有する基板
あるいは内層に導体パターン層を有し、最外層に導体パ
ターンと必要に応じて内層の導体パターンとの導通をと
るために内層部の導体表面に達する表面に導体層を有す
るか又は導電性のインク等で満たされた穴を有する多層
基板の片面又は両面に絶縁層を設ける工程、（２）絶縁
層表面から下層の導体層表面に達する穴をあける工程、
（３）絶縁層の表面及び穴内に導体層を装着する工程、
（４）絶縁層上に感光性レジストの塗布または感光性ド
ライフィルムフォトレジストの貼り付けを行なってレジ
スト膜を形成する工程、（５）レジスト膜を予め規定さ
れたパターンで露光する工程、（６）露光された部分を
現像することにより耐メッキ性、耐電解エッチング性の
レジストパターンを形成する工程、（７）導体の露出部
に電解メッキを施し、メッキ層を形成する工程、（８）
形成されたメッキ層を、レジスト膜の最小膜厚以下の厚
さになるまで電解エッチングにより除去する工程、
（９）レジスト膜を剥離する工程及び（10）エッチング
によりレジスト膜下の導体部分を除去する工程を順次行
うことを特徴とする導体パターンの製造方法が提供され
る。

【００１１】さらに、本発明方法に従えば、上記第２の
態様の工程１から工程１０を複数回繰り返すことを特徴
とする多層回路板の製造方法が提供される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の導体パターンの製造方法
による１実施例を図面によって説明する。図１は導通穴
３を有し、且つ導通穴３を含む全表面に導体層２が装着
された絶縁性基板１である。この絶縁性基板１上に感光
性レジスト層を形成させ、乾燥させることによって感光
性レジスト膜４が形成される（図２）。つぎに、該感光
性レジスト膜４上に置かれたフォトマスク５を介して活
性光線を照射することによって露光が行われ（図３）、
露光された部分を現像することによってレジストパター
ン膜４ａが形成される（図４）。ついで現像によって露
出した導体層２上に電解メッキ層６が形成される（図
５）。この電解メッキ層６はレジストパターン膜４ａの
膜厚より小さい膜厚になるまで電解エッチングされる
（図６）。ついで、レジストパターン膜４ａが剥離さ
れ、さらにエッチングによりレジストパターン膜４ａ下
の導体層２部分を除去することによって所望の導体パタ
ーンが得られる（図７）。

【００１３】また、図８〜１０は、本発明の第２の態様
を示すものであり、図８は導体パターンの導通穴３に導
通性インキ７が満たされた基板を示す。この基板全体に
絶縁材層８が施され、上部の導体層と下部の導体層との
間に導通性をもたせるため、所望の箇所に下層の導体表
面に達する穴があけられる（図９）。ついで、基板全体
に導体層２ａが施される（図１０）。この基材を用いて
第１の態様の工程（３）以下を行うことによって所望の
導体パターンが得られる。

【００１４】以下、本発明をさらに詳細に説明する。

【００１５】本発明で使用する絶縁性基板は、使途に応
じて必要な絶縁性を有するものであれば特に制限はな
く、例えばエポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系、フェノ
ール樹脂系、ポリエステル樹脂系、ポリエーテルスルフ
ォン樹脂系、ポリシロキサン系、アクリル樹脂系等の樹
脂を板、シート、フィルム状等に形成したものやそれら
の樹脂にガラス繊維等を複合した公知のものを使用する
ことができる。

【００１６】基板に穴をあける方法は、特に制限はな
く、例えばドリルによる方法、炭酸ガスレーザーやエキ
シマレーザー等のレーザーによる方法等公知の方法によ
って行なうとができる。

【００１７】穴をあけた基板に導体を装着する方法とし
ては、特に制限はないが、例えば、無電解メッキ、スパ
ッタリング、真空蒸着法やこれらを組み合わせた公知の
方法を使用することができる。導体の装着は後工程での
電解メッキや電解エッチングを可能にするためのもので
あり、電解メッキや電解エッチングが可能になる程度の
電導性が得られる膜厚であればよく、通常導体の膜厚は
２００Åから１μｍ程度である。

【００１８】使用する導体は、特に制限はなく、目的に
応じて適宜選べばよく、例えば、銅、クロム、ニッケ
ル、アルミニウムやそれらの合金、酸化インジウムなど
の導電性金属酸化物などを挙げることができる。

【００１９】基板表面に塗布又は貼り付ける感光性レジ
ストはポジ型のものであってもネガ型のものであっても
よい。レジスト膜としては、塩化第２銅、硝酸セリウム
塩、アンモニア系のエッチング液などのエッチング液に
対して耐性があること、また燐酸水溶液、クロム酸水溶
液や硫酸／硫酸銅水溶液等を使用した電解エッチングに
耐性があることが必要である。これらの耐性があればレ
ジストには特に制限はないが、例えば通常ソルダーレジ
スト等に用いられるエポキシ樹脂系の溶剤やアルカリ水
溶液などで現像可能な感光性レジスト、アクリル樹脂系
の溶剤やアルカリ水溶液などで現像可能な光硬化性レジ
スト、ナフトキノンジアジド系感光剤を使用したフェノ
ール樹脂やアクリル樹脂系の溶剤やアルカリ水溶液など
で現像可能なポジ型レジスト、光酸発生剤により生成し
た酸と反応し、溶剤やアルカリ水溶液に可溶性となるポ
ジ型感光性組成物等が挙げられる。これらのレジスト
は、溶剤溶液、水溶液、ベースフィルムの上に塗布した
後、溶剤を除去したドライフィルムなど何れのタイプの
ものであってもよい。

【００２０】これらの溶液型のレジストを塗布する方法
としては、特に制限はなく、ロールコーター、ナイフコ
ーター、ダイコーター、カーテンコーター、スプレーコ
ーター等、また水溶液の場合は電着塗装等公知の方法が
挙げられる。また、ドライフィルムレジストの場合はラ
ミネーターを用いて基板上にレジストを貼り付ければよ
い。基板上に塗布されたレジストは必要に応じて、静置
や加熱により溶剤や水を除去して感光膜とされる。

【００２１】本発明においては、レジスト膜を基板上で
必要な膜厚で膜厚のバラツキを小さく形成することが必
要である。膜厚は通常１０から１００μｍの範囲で必要
に応じて適宜選択される。膜厚が３０μｍ以上必要とさ
れる場合は、レジストの過剰な流動を防止するためにレ
ジスト組成物中に炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
硫酸バリウム、タルク、シリカなどの体質顔料、有機又
は無機のマイクロゲル等を配合することが好ましく、そ
れらの使用量はレジストの固形分１００重量部に対して
０．５から２５０重量部が好ましく、さらに好ましくは
１から１５０重量部の範囲である。

【００２２】本発明の目的を達成するためには、レジス
ト膜厚の基板面上でのバラツキは好ましくは＋／−１５
％以下、更に好ましくは＋／−１０％以下に調整するこ
とが必要である。また、レジストの最小膜厚は目標メッ
キのメッキ厚より少し厚いことが必要である。通常その
厚さは目標メッキ厚に対して０．１μｍ以上、好ましく
は０．５〜５μｍ程度厚ければよい。レジスト膜が目標
メッキ厚より薄いと、得られたパターンにショート等の
欠陥を生じる可能性があり好ましくない。このレジスト
膜厚の制御は、適切な塗布装置の選択、塗布装置に応じ
たレジスト液の粘性調整、塗布装置やラミネーターの調
整、塗布条件などの調整により容易に行うことができ
る。

【００２３】露光は、レジストの特性に応じた必要なパ
ターンを有するフォトマスクを介して活性光線を照射す
るか、または可視光や紫外線レーザーによる直接描画法
により行うことができる。使用する光源は、特に制限は
なく、レジストの特性に応じて適宜選択すればよい。ま
た、レジストの特性に応じて現像性を向上するために露
光後且つ現像前に加熱を行ってもよい。また、レジスト
の現像液やエッチング液に対する耐性を高めるために現
像後に加熱や活性光線照射を行ってもよい。

【００２４】現像は、レジストの特性に応じて溶剤、ア
ルカリ水溶液や酸水溶液を使用して行えばよいが、電解
エッチングは通常酸性溶液中で行われるので耐酸性の高
いレジストパターンが得られやすい溶剤やアルカリ現像
性のものが好ましい。

【００２５】電解メッキは、特に制限はなく、ピロリン
酸銅浴など公知の方法によればよい。メッキ層の最小厚
さはその目標膜厚より少し厚いことが必要である。前述
したように基板の部位により電流の流れる量が変わるた
め、基板面内でメッキ膜厚に最大＋／−３５％程度のバ
ラツキが生じる。そのために、メッキ層の最小厚さはそ
の目標膜厚より少し厚いことが必要である。目標膜厚よ
り薄いと電解エッチングにより目標メッキ厚より薄いメ
ッキ層が形成される部位が生じる恐れがあり好ましくな
い。かくして、メッキ層の最小メッキ厚を目標膜厚より
０．１〜５μｍ、好ましくは０．５〜２μｍ厚くするこ
とが好ましい。０．１μｍより小さすぎると目標メッキ
厚を下まわる部位が生じる恐れがあり、他方５μｍより
上まわると電解エッチングに時間がかかるため生産性が
低下したり、エッチング液中の銅などの回収工数が増大
するという問題を生じる。

【００２６】電解エッチングは、先に述べたエッチング
液などを使用して基板を陽極にしてエッチング液中で対
極との間に０．５ボルトから１０ボルト程度の直流を印
加して行う。通電時間及び印加電圧によりエッチング量
を調節することによって所望のパターンを得る。均一な
膜厚の導体パターンを得るためには、メッキ層の厚さ
が、レジスト膜の最小膜厚以下になるようにエッチング
量を調整すればよい。

【００２７】本発明の大きな特徴は、電解エッチング法
の採用により、基板面上の導体メッキ厚のバラツキが自
動修正されることである。即ち、電解メッキにおいては
基板の外周部やパターン密度の高い部分に電流が集中し
て流れやすく、この部分の導体の電析量が多くなり、導
体メッキ厚のバラツキを生じる。一方、電解エッチング
においても同様箇所に電流が集中するため、この部分の
導体の溶出量が多くなり、結果として導体メッキ厚のバ
ラツキが精度よく自動修正される。

【００２８】次いで、溶剤やカセイソーダ水溶液等の強
アルカリ性水溶液などの剥離剤を用いてレジストパター
ンを除去する。

【００２９】次いで、セミアディテイブ法の場合と同
様、無電解メッキなどで形成された導体の薄膜をその導
体をエッチングできるエッチング液を用いて除去する。
このエッチングは１μｍ以下程度の導体薄膜を除去する
のが目的であり、極めて短時間の内に行えるので、形成
された導体パターンの品質に悪影響を与えることなは
い。

【００３０】かくして、本発明の第１の態様に基く導体
パターンを製造することができる。

【００３１】本発明の第２の態様は、第１の態様の工程
１で使用した基板の代わりに、表裏の導通をとるために
表面に導体層を有するかもしくは電導性インク等で満た
された穴を必要に応じて設けた基板の片面又は両面に導
体パターンを有する基板あるいは内層に導体パターン層
を有し、最外層に導体パターンと必要に応じて内層の導
体パターンとの導通をとるために内層部の導体表面に達
する表面に導体層を有するか又は導電性のインク等で満
たされた穴を有する多層基板を用いるものである。

【００３２】本基板上の片面又は両面に絶縁層が設けら
れるが、絶縁層は通常のビルドアップ基板に用いられる
エポキシ樹脂系、ポリイミド樹脂系等公知の絶縁材を使
用することができる。

【００３３】絶縁材は、感光性であっても無くてもよ
く、溶剤や水に溶解した塗布型のものであっても、ベー
スフィルム上に塗布されたドライフィルム状のいずれで
あってもよい。

【００３４】ベースフィルムはポリエチレンテレフタレ
ートのような有機樹脂であっても銅箔のような金属箔で
あってもよい。

【００３５】これらの絶縁材層乃至は金属箔付き絶縁材
を基板上に用途に応じて１０から１００μｍ程度の膜厚
（ベースフィルムや金属箔の厚みは除く）になるように
形成する。

【００３６】絶縁材の特性に応じてレーザーや感光性絶
縁材を用いたケミカルエッチング法など公知の方法で、
上部の導体層と下部の導体層との間に導通性をもたせる
ため、必要個所に下層の導体表面に達する穴をあける。

【００３７】次いで必要に応じてデスミア処理、表面粗
化処理などの表面処理や加熱や活性光線照射による後硬
化処理を行った後第１の態様の工程２以降と同様にして
第２の態様の導体パターンが製造される。後硬化処理は
表面処理の前、又は後に行うことができる。

【００３８】更に、第２の態様の工程１から工程１０を
複数回繰り返すことにより多層回路板を得ることができ
る。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、導体回路厚さのバラツ
キの極めて小さい導体パターン及び多層回路板が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の態様の工程（１）および（２）
を説明するための部分断面図である。

【図２】本発明の第１の態様の工程（３）を説明するた
めの部分断面図である。

【図３】本発明の第１の態様の工程（４）を説明するた
めの部分断面図である。

【図４】本発明の第１の態様の工程（５）を説明するた
めの部分断面図である。

【図５】本発明の第１の態様の工程（６）を説明するた
めの部分断面図である。

【図６】本発明の第１の態様の工程（７）を説明するた
めの部分断面図である。

【図７】本発明の第１の態様の工程（８）及び（９）を
説明するための部分断面図である。

【図８】本発明の第２の態様の工程（１）を説明するた
めの部分断面図である。

【図９】本発明の第２の態様の工程（２）を説明するた
めの部分断面図である。

【図１０】本発明の第２の態様の工程（３）を説明する
ための部分断面図である。

【符号の説明】

１絶縁性基板２，２ａ導体層３導通穴４感光性レジスト膜４ａレジストパターン膜５フォトマスク６電解メッキ層７導電性インキ８絶縁材層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宝関成樹大阪市北区西天満３丁目13番７号株式会社扇商會内Ｆターム(参考） 5E343 AA07 AA16 AA17 BB24 BB28 BB38 BB44 BB59 BB72 DD23 DD25 DD33 DD43 ER16 ER18 ER26 GG06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）絶縁性基板の表面に、必要に応じ
て導通用、部品取付用、位置合わせ用等の穴をあける工
程、（２）基板両面及び穴内に導体層を装着する工程、（３）基板の両面に感光性レジストの塗布または感光性
ドライフィルムフォトレジストの貼り付けを行なってレ
ジスト膜を形成する工程、（４）該レジスト膜を予め規定されたパターンで露光す
る工程、（５）露光された部分を現像することにより耐メッキ
性、耐電解エッチング性のレジストパターンを形成する
工程、（６）電解メッキを施し、導体の露出部にメッキ層を形
成する工程、（７）形成されたメッキ層を、レジスト膜の最小膜厚以
下の厚さになるまで電解エッチングにより除去する工
程、（８）レジスト膜を剥離する工程及び（９）エッチングによりレジスト膜下の導体部分を除去
する工程を順次行うことを特徴とする導体パターンの製
造方法。
【請求項２】（１）表裏の導通をとるために表面に導
体層を有するかもしくは電導性インク等で満たされた穴
を必要に応じて設けた基板の片面又は両面に導体パター
ンを有する基板あるいは内層に導体パターン層を有し、
最外層に導体パターンと必要に応じて内層の導体パター
ンとの導通をとるために内層部の導体表面に達する表面
に導体層を有するか又は導電性のインク等で満たされた
穴を有する多層基板の片面又は両面に絶縁層を設ける工
程、（２）絶縁層表面から下層の導体層表面に達する穴をあ
ける工程、（３）絶縁層の表面及び穴内に導体層を装着する工程、（４）絶縁層上に感光性レジストの塗布又は感光性ドラ
イフィルムフォトレジストの貼り付けを行なってレジス
ト膜を形成する工程、（５）レジスト膜を予め規定されたパターンで露光する
工程、（６）露光された部分を現像することにより耐メッキ
性、耐電解エッチング性のレジストパターンを形成する
工程、（７）導体の露出部に電解メッキを施し、メッキ層を形
成する工程、（８）形成されたメッキ層を、レジスト膜の最小膜厚以
下の厚さになるまで電解エッチングにより除去する工
程、（９）レジスト膜を剥離する工程及び（10）エッチングによりレジスト膜下の導体部分を除去
する工程を順次行うことを特徴とする導体パターンの製
造方法。
【請求項３】請求項２の工程１から工程１０を複数回
繰り返すことを特徴とする多層回路板の製造方法。