JP2000174421A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】配線基板を製造する場合に、工程を単純化し、
しかも、ハローイングやピンクリングとよばれる不具合
を防止できる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、電解銅メッキ層７の表面を粗化するとともに、メ
ッキレジスト層１５を除去した箇所に対応する余分な無
電解メッキ層９を除去することにより配線層を形成す
る。また、無電解銅メッキ層９の厚みを０．３〜０．９
μｍとすることにより、エッチング残りやオーバーエッ
チングを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
解メッキによって銅配線層を形成しており、この銅配線
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銅配線層が形成される（図３参
照）。 基板表面全体にＰｄの核をつける。 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】ところで、銅は樹脂との接着性が低いこと
が知られている。そのため、従来から樹脂製配線基板の
銅配線層と樹脂絶縁層の接着性を向上させるため、次の
処理がなされている。

【０００５】すなわち、基板表面の銅配線層の表面を塩
化第二銅液、塩化第二鉄液、硫化過酸化水素水などでエ
ッチング（化学研磨）した後、表面を酸化して酸化銅の
微細突起を作り、銅配線層の表面に積層される樹脂が微
細突起のアンカー作用により銅配線層表面に強固に固定
されるようにする処理がなされている。この処理は、得
られた処理表面の色調から一般に黒化処理と呼ばれてい
る。このような表面粗化処理は、通常、銅配線層が完成
した後に行われていた。

【０００６】

【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。

【０００７】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。

【０００８】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。 メッキレジスト層を除去して、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。

【０００９】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。

【００１０】また、黒化処理により表面粗化処理では、
銅配線層と樹脂絶縁層との十分な密着性が得られるもの
の、ドリル加工後のメッキ処理において、穴の周辺の酸
化銅がメッキ浴中の酸によって溶解侵食されるハローイ
ングまたはピンクリングと呼ばれる現象が生じるという
問題があった。

【００１１】本発明は、前記課題に鑑み、配線基板を製
造する場合に、工程を単純化し、しかも、ハローイング
やピンクリングとよばれる不具合を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。

【００１２】

【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、前記電解メッキ層の表面を
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。

【００１３】本発明では、従来は別々に行われていた配
線層の表面粗化処理と、余分な無電解メッキ層を除去す
るソフトエッチングとを、同時に行うので、工程が単純
化される。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。

【００１４】さらに、表面粗化処理の方法として、黒化
処理ではなく、配線層の表面をエッチングすることによ
り表面に凹凸を形成するので、ハローイングやピンクリ
ングという不具合を生じることがない。

【００１５】本発明のエッチング工程に用いられるエッ
チング液としては、例えば、硫酸と過酸化水素とを主成
分とする水溶液や、過硫酸塩を主成分とする水溶液が使
用される。

【００１６】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。

【００１７】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、電解メッキ層の表面の金属を
部分的に溶出させて表面粗化するとともに、余分な無電
解メッキ層を除去する。

【００１８】つまり、本発明では、電解メッキ層の表面
粗化と同時に除去する無電解メッキ層の厚みが０．９μ
ｍ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、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。

【００１９】また、無電解メッキ層の厚さは、０．３μ
ｍ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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】

【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。

【００２４】（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。

【００２５】（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０．９μ
ｍ）の無電解銅メッキ層９を形成する。

【００２６】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。

【００２７】（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。

【００２８】（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。

【００２９】（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。

【００３０】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）。

【００３１】（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を露出させる。

【００３２】（１０）次に、図１（ｈ）に示すように、
エッチング液（メック社製のエッチング液 メックエッ
チボンド）を用いて、電解銅メッキ層１１の表面を粗化
させつつ、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。 （１１）その後、基板Ｓの表面の洗浄を行って、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。

【００３３】このように、本実施例では、銅配線層７の
表面の粗化処理と不要な無電解メッキ層９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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】なお、本実施例の配線層表面粗化処理およ
び無電解メッキ層のエッチング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。

【００３７】

【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、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。

【００３８】また、本発明の表面粗化処理方法によれ
ば、ハローイングやピンクリングとよばれる不具合が発
生することがなく、また、樹脂絶縁層との密着強度も従
来の黒化処理と比べて同等以上のものが得られる。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、０．９μ
ｍ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

【整理番号】 ９９−００４１

Claims (2)

【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、 前記電解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。