JP2001015911A - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁層の表裏両面に配線層を有し、絶縁層の
貫通孔内壁面に導電層を有する配線基板において、前記
配線層と導電層とに段差のない配線基板を、絶縁層とし
て無電解めっき触媒を含む材料を用いることなく形成で
き、しかも絶縁層と配線層および導電層との密着性が優
れた配線基板を提供する。 【解決手段】 絶縁層１に貫通孔２を形成し、絶縁層１
の表裏両面１ａ，１ｂおよび貫通孔２の内壁面２ａとを
物理的に粗面化して、前記絶縁層１の表裏両面１ａ，１
ｂおよび貫通孔２の内壁面２ａにめっき触媒を付与し、
このめっき触媒を付与した絶縁層の表裏両面１ａ，１ｂ
および貫通孔２の内壁面２ａとに、配線層３，４および
導電層５を無電解めっき層によりまたは無電解めっき層
と電解めっき層の積層により同時にかつ一体に形成した
配線基板およびその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器等に用い
られる配線基板およびその製造方法に関し、より詳細に
は、両面配線基板、ビルドアップ配線基板等のフィルム
を多層に積層して形成した配線基板とその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】各種電子機器の組み立てに用いられる配
線基板として、従来はガラスエポキシ等の硬質基材に、
銅箔等の導電層を接着した後、導電層を所望の回路配線
パターン形状に加工したものが使用されてきたが、最近
では樹脂フィルムを用いた配線基板が賞用されている。
この種の配線基板としては、例えば特開平１０−１７３
３０３号公報に開示されている。そのような配線基板に
ついて、以下説明する。図８は従来の配線基板の縦断面
図である。図８において、２１はポリイミド樹脂等から
なる絶縁層で、その表裏両面に接着剤２２，２３により
銅箔等よりなる配線層２４，２５が接着一体化され、か
つ所望パターンに形成されている。２６は前記絶縁層２
１をその表裏両面の配線層２４，２５とともに貫通する
貫通孔である。２７は前記貫通孔２６の内壁面２６ａか
ら前記絶縁層２１の表裏両面に形成された配線層２４，
２５上にかけて形成されて、前記表裏両面の配線層２
４，２５を電気的に接続する導電層である。図９ないし
図１１は、前記従来の配線基板の各製造工程における絶
縁層等の縦断面図を示す。以下、図９ないし図１１を参
照して、従来の配線基板の製造方法について説明する。
まず、絶縁層２１を用意し、その表裏両面に接着剤２
２，２３を介して銅箔等よりなる配線層２４，２５を接
着する（図９）。次に、絶縁層２１をその表裏両面に形
成された配線層２４，２５とともに機械的方法または化
学的方法により穿設して貫通孔２６を形成する（図１
０）。こののち、前記貫通孔２６の内壁面２６ａから前
記絶縁層２１の表裏両面に形成された配線層２４，２５
上にかけて導電層２７を形成し、この導電層２７を介し
て配線層２４，２５を電気的に接続する（図１１）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の配線
基板においては、絶縁層２１の表裏両面に形成した配線
層２４，２５は、絶縁層２１に接着剤２２，２３を介し
て銅箔等を接着して形成されるものであるため、配線層
２４，２５の形成が面倒である。のみならず、貫通孔２
６の内壁面２６ａから絶縁層２１の表裏両面に形成され
ている配線層２４，２５の上にかけて導電層２７を積層
して形成するので、導電層２７が配線層２４，２５より
も突出し、この後、表裏両面にフォトレジスト層やソル
ダーレジスト層を形成する場合に、その段差に起因し
て、ファインパターンの形成が困難になるといった各種
の問題点がある。また耐熱性樹脂表面を薬液処理するこ
とによってめっき密着性を確保することが難しく、とく
に貫通孔２６の内壁面２６ａはめっき密着性が低く、完
成品に熱ストレスを加えると導電層２７が内壁面２６ａ
から剥離することがある。

【０００４】そのため、特開昭６３−９１９２号公報に
は、当該発明の従来例として、２つの方法が開示されて
いる。第１の方法は、絶縁層２１に予め無電解めっきを
開始可能な無電解めっき触媒を含ませておくか、もしく
は絶縁層２１の表裏両面に無電解めっき触媒を付与して
おき、無電解めっき液に浸積して電気めっきのための導
通を可能にする所要の厚さ（１μｍ未満）の無電解銅め
っき層を形成した後、電気めっき法により所要厚さ（３
０μｍ程度）の配線層２４，２５を形成する方法であ
る。第２の方法は、絶縁層２１に予め無電解めっきを開
始可能な無電解めっき触媒を含ませておくか、もしくは
配線基板の表裏両面に無電解めっき触媒を付与してお
き、無電解めっき液に浸積して無電解銅めっきのみで所
要厚さ（３０μｍ程度）の無電解銅めっき層よりなる配
線層２４，２５を形成する方法である。しかしながら、
このような方法は、接着剤による銅箔等の接着は不要に
なる反面、いずれも絶縁層２１それ自体に無電解めっき
を開始可能な無電解めっき触媒を含ませておく場合は、
絶縁層２１の材質が特定されるのみならず、絶縁層２１
が特殊材料のためコストアップになるという問題があ
り、導体層２７が配線層２４，２５よりも突出するとい
った問題は解決できていない。また耐熱性樹脂表面に無
電解めっき触媒を付与しても、絶縁層２１と密着性の良
い無電解めっき層を形成することはできなかった。

【０００５】そこで、本発明は、絶縁層の表裏両面およ
び貫通孔に接着剤を介することなく直接、しかも段差が
なく、絶縁層に対して密着性の良い配線層および導電層
を有する配線基板を提供することを目的とする。本発明
はまた、上記の配線基板を製造する製造方法を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の配線基板は、絶
縁層が一つ以上の貫通孔を有し、かつ前記絶縁層の両面
に配線層を有し、前記貫通孔内に前記両面の配線層を接
続する導電層を設けた配線基板において、前記絶縁層の
両面と前記貫通孔の内壁面とが物理的に粗面化されてい
ることを特徴とする配線基板である。本発明の配線基板
の製造方法は、絶縁層に貫通孔を形成する工程と、前記
絶縁層の両面および貫通孔の内壁面を物理的に粗面化す
る工程と、前記絶縁層の両面および前記貫通孔の内壁面
に無電解めっき法により導電層および導電体を一体に形
成する工程とを含むことを特徴とする配線基板の製造方
法である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
絶縁層が一つ以上の貫通孔を有し、かつ前記絶縁層の両
面に配線層を有し、前記貫通孔内に前記両面の配線層を
電気的に接続する導電層を設けた配線基板において、前
記絶縁層の両面と前記貫通孔の内壁面とが物理的に粗面
化され、かつ前記絶縁層に配線層および導電層が接着剤
を介することなく形成されていることを特徴とする配線
基板である。

【０００９】本発明の請求項２記載の発明は、前記粗面
化された絶縁層の表面および貫通孔の内壁面との面粗度
が、０．１〜１０μｍであることを特徴とする請求項１
記載の配線基板である。

【００１０】本発明の請求項３記載の発明は、前記配線
層および導電層が、前記粗面化された絶縁層の表面およ
び貫通孔の内壁面とにめっき触媒を付与した層と、無電
解めっき層により、または無電解めっき層の上に電解め
っき層を積層して形成されていることを特徴とする請求
項１または２記載の配線基板である。

【００１１】本発明の請求項４記載の発明は、前記配線
層および導電層の厚さが、４〜３０μｍであることを特
徴とする請求項１ないし３記載の配線基板である。

【００１２】本発明の請求項５記載の発明は、前記配線
層および導電層が、銅，ニッケル，錫，クロム，銅合
金，ニツケル合金，錫合金，クロム合金から選択された
金属または合金からなる第一層と、および／または銅、
銀、金、パラジウムから選択された金属またはそれを主
成分とする合金よりなる第二層と、および／または銅、
金、パラジウムから選択された金属またはそれを主成分
とする合金よりなる第三層とを有することを特徴とする
請求項１ないし４記載の配線基板である。

【００１３】本発明の請求項６記載の発明は、前記絶縁
層が耐熱温度２００℃以上の高耐熱性樹脂フィルムであ
ることを特徴とする請求項１ないし５記載の配線基板で
ある。

【００１４】本発明の請求項７記載の発明は、絶縁層に
貫通孔を形成する工程と、前記絶縁層の両面および貫通
孔の内壁面を物理的に粗面化する工程と、前記絶縁層の
両面および前記貫通孔の内壁面にめっき触媒を付与する
工程と、前記めっき触媒を付与した絶縁層の両面および
前記貫通孔の内壁面に無電解めっき法によりまたは無電
解めっき法に続いて電解めっき法により配線層および導
電層を同時に形成する工程とを含むことを特徴とする配
線基板の製造方法である。

【００１５】本発明の請求項８記載の発明は、絶縁層に
貫通孔を形成する工程と、前記絶縁層の両面および貫通
孔の内壁面をウェットブラスト処理または液体ホーニン
グ処理により物理的に粗面化する工程と、前記粗面化さ
れた絶縁層の両面および前記貫通孔の内壁面にめっき触
媒を付与する工程と、前記めっき触媒を付与した絶縁層
の両面および前記貫通孔の内壁面に無電解めっき法によ
りまたは無電解めっき法に続いて電解めっき法により配
線層および導電層を同時に形成する工程とを含むことを
特徴とする配線基板の製造方法である。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例の配線基板について、以下、
図面を参照して説明する。図１は本発明の実施例の配線
基板Ａの縦断面図である。図１において、１は絶縁層
で、例えばガラス転移点が２８０℃以上の全芳香族ポリ
エステル液晶ポリマー樹脂フィルム、具体的にはＫ社製
ＣＴ液晶ポリマ（ガラス転移点３２５℃）が用いられ
る。なお、本発明においては、絶縁層１として、上記の
全芳香族ポリエステル液晶ポリマー以外にポリイミド、
エポキシ、ポリエステル等の可撓性を有する耐熱性樹脂
フィルムを用いることができる。２は前記絶縁層１を貫
通する貫通孔である。前記絶縁層１の表裏両面１ａ，１
ｂおよび前記貫通孔２の内壁面２ａは、図２の要部拡大
断面図に示すように、物理的にその面粗度が０．１〜１
０μｍ，好ましくは０．５〜５μｍ程度の粗面に形成さ
れている。そして、それぞれ粗面化された前記絶縁層１
の表裏両面１ａ，１ｂおよび前記貫通孔２の内壁面２ａ
に例えばパラジウムなどのめっき触媒を付与し、接着剤
を介することなく、無電解銅めっき層等によりまたは無
電解銅めっき層および電解銅めっき層の積層により、厚
さが１８μｍ程度の配線層３，４と導電層５とが同時に
かつ一体に形成され、前記絶縁層１の表裏両面の配線層
２，３は、前記貫通孔２の内壁面２ａに形成された導電
層５を介して電気的に接続されている。これらの配線層
３，４および導電層５の上には、所望により厚さが０．
１〜２μｍ程度の銀、パラジウムまたは金またはそれら
の合金よりなる第二層を積層形成してもよい。さらに、
前記配線層３，４および導電層５は、ソルダーレジスト
層６，７，８によって被覆されており、端子部分のみが
ソルダーレジスト層６，７を有さない窓部となってい
る。この窓部から露出する配線層３，４に直接、電子部
品や半導体素子等のボンデングワイヤを接続したり、窓
部から露出する配線層３，４の上に、所望によりさらに
銅または銀またはパラジウムまたは金等よりなるボンデ
ィングパッドを形成してもよい。

【００１７】図１ないし図２に示す配線基板は、絶縁層
１の表裏両面１ａ，１ｂおよび貫通孔２の内壁面２ａが
物理的に粗面化されて、その上に配線層３，４および導
電層５が面一に形成されているので、図８に示すよう
な、配線層２４，２５と導電層２７との段差はなく、両
者の段差に起因する各種の不都合はなくなる。また、絶
縁層１の表裏両面１ａ，１ｂおよび貫通孔２の内壁面２
ａが粗面化されて、その上に配線層３，４および導電層
５が形成されているので、絶縁層１と配線層３，４およ
び導電層５との密着強度は著しく大きく、したがって、
絶縁層１と配線層３，４の間および絶縁層１と導電層５
間で剥離が生じないという優れた特長がある。

【００１８】なお、上記実施例は、配線層３，４および
導電層５を無電解銅めっき層のみで、または無電解銅め
っき層の上に電解銅めっき層を積層形成する場合につい
て説明したが、ニツケル、錫、クロム等の他の金属層、
または銅合金、ニツケル合金、錫合金またはクロム合金
等の合金層で形成してもよい。

【００１９】次に、本発明の配線基板の製造方法につい
て説明する。図３ないし図７は本発明の配線基板の製造
工程における絶縁層等の縦断面図である。以下、上記図
３ないし図７を用いて本発明の配線基板の製造方法につ
いて説明する。まず、例えば液晶ポリマーフィルムから
なる絶縁層１を用意する（図３）。この絶縁層１の表裏
両面１ａ，１ｂは、図３中の円内に一部拡大して示すよ
うに平滑であるため、この表裏両面１ａ，１ｂに直接無
電解めっき法で配線層３，４形成しても所望の密着強度
を得ることはできない。次に、絶縁層１の所定位置に貫
通孔２を形成する（図４）。この貫通孔２の形成は、レ
ーザ加工方法が精度の高い加工ができて有利であるが、
機械的加工や化学的加工でもよい。次に、前記絶縁層１
の表裏両面１ａ，１ｂおよび貫通孔２の内壁面２ａを、
ウェットブラスト処理または液体ホーニング処理により
物理的に、面粗度が０．１〜１０μｍ程度、好ましくは
０．５〜５μｍ程度に粗面化する（図５）。図５中に
は、一部円内に拡大して粗面化の状態を示している。前
記ウェットブラスト処理または液体ホーニング処理は、
例えば粒径が５〜３００μｍ程度で硬度がヌープ硬度で
１３００〜２５００の範囲（またはモース硬度で７〜１
５の範囲）の多角状の砥粒を用いて、ポンプ圧力１〜５
ｋｇ／ｃｍ２、砥粒と液体との比率は５〜４０ｖｏｌ％
程度の条件で実施する。上記絶縁層１の粗面化した表裏
両面１ａ，１ｂおよび貫通孔２の内壁面２ａは、粗面化
によってできた微細で多数の凹凸にめっき触媒が付着し
やすいために、フィルム上に直接無電解めっきが可能で
ある。そのため、絶縁層１の表裏両面１ａ，１ｂおよび
貫通孔２の内壁面２ａに、例えばパラジウム等でめっき
触媒を付与した後、無電解銅めっきを施して、あるいは
無電解銅めっきを施した後この無電解銅めっき層の上に
電解銅めっきを施して、厚さ１５〜２０μｍ程度の配線
層３，４および導電層５を同時にかつ一体に形成する
（図６）。したがって、配線層３，４および導電層５は
同一厚さであり、両者間には段差が存在しない。次に、
この配線層３，４および導電層５の上に所望パターンの
ソルダーレジスト層６，７，８をフォトリソグラフィ法
で形成する（図７）。以上で、本発明の配線基板が製作
される。

【００２０】以上の製造方法によれば、絶縁層１の表裏
両面１ａ，１ｂおよび貫通孔２の内壁面２ａを粗面化す
ることにより、無電解めっき触媒を付与して直接無電解
めっきが可能になる。その結果、配線層３，４と導電層
５の段差が無くなり、また表裏両面１ａ，１ｂの配線層
３，４と絶縁層５との密着性，特に貫通孔２の導電層５
と絶縁層１との密着性が改善される。さらに、従来のよ
うに絶縁層の両面に接着剤を介して配線層を接着形成し
た特殊な材料を用いる必要がなく、絶縁層１として、通
常のポリマーフィルムを用いることができるので、絶縁
層１のコストが低くて済む。さらにまた、配線層３，４
および導電層５を同時に形成できるので、これらを順次
形成する方法に比較して、容易かつ短時間で形成でき、
製造工程および製造時間を短縮できるという特長があ
る。

【００２１】なお、上記実施例に示した全芳香族ポリエ
ステル液晶ポリマーフィルムよりなる絶縁層１を用いる
配線基板によれば、絶縁層１の吸水率が０．０４％（２
３℃，２４Ｈ ）と、従来のポリイミド樹脂フィルムの
吸水率２．９％（２３℃，２４Ｈ ）に比較して約７０
分の１であり、これに伴って、配線層３，４および導電
層５の形成前の絶縁層１の粗面化のためのウェットブラ
スト処理または液体ホーニング処理工程や、その後のソ
ルダーレジスト形成工程等における吸湿寸法変化率は４
×１０−６／℃（ＲＨ）と、従来のポリイミド樹脂フィ
ルムの吸湿寸法変化率２２×１０−６／℃（ＲＨ）と比
較して約５分の１に低減でき、回路配線パターンの変形
等が生じない配線基板が提供できるという特長がある。
しかしながら、本発明の絶縁層１の材料としては、全芳
香族ポリエステル液晶ポリマーフィルムのみに限定され
るものではなく、ポリイミドフィルム等の他のポリマー
フィルムも使用できるものである。

【００２２】

【発明の効果】本発明は以上のように、、絶縁層が一つ
以上の貫通孔を有し、かつ前記絶縁層の両面に配線層を
有し、前記貫通孔内に前記両面の配線層を電気的に接続
する導電層を設けた配線基板において、前記絶縁層の両
面と前記貫通孔の内壁面とが物理的に粗面化され、かつ
前記絶縁層に配線層および導電層が接着剤を介すること
なく形成されていることを特徴とする配線基板であるか
ら、絶縁層と配線層および導電層との固着強度が著しく
大きく、絶縁層と配線層との間および絶縁層と導電層と
の間で剥離等が生じ難い配線基板が提供できる。本発明
また、絶縁層に貫通孔を形成する工程と、前記絶縁層の
両面および貫通孔の内壁面を粗面化する工程と、前記絶
縁層の両面および前記貫通孔の内壁面にめっき触媒を付
与する工程と、前記めっき触媒を付与した絶縁層の両面
および前記貫通孔の内壁面に無電解めっき法によりまた
は無電解めっき法により配線層および導電層を同時にか
つ一体に形成する工程とを含むことを特徴とする配線基
板の製造方法であるから、配線層と導電層との間に段差
が生じなくなるとともに、絶縁層に無電解めっき触媒を
含む特殊な材料を用いないので、絶縁層の材料選択が容
易であり、かつ資材コストが安くなり、また配線層およ
び導電層の形成工程も少なくでき、製造コストを低減で
きるという配線基板の製造方法が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の配線基板の縦断面図

【図２】 本発明の一実施例の配線基板の要部拡大縦断
面図

【図３】 本発明の一実施例の配線基板に用いる絶縁層
の縦断面図

【図４】 本発明の一実施例の配線基板の製造工程にお
ける絶縁層に貫通孔形成後の状態を示す縦断面図

【図５】 本発明の一実施例の配線基板の製造工程にお
ける絶縁層の表裏両面および貫通孔内壁面の粗面化後の
状態を示す縦断面図

【図６】 本発明の一実施例の配線基板の製造工程にお
ける絶縁層の表裏両面および貫通孔内壁面に配線層およ
び導電層形成後の状態を示す縦断面図

【図７】 本発明の一実施例の配線基板の製造工程にお
ける絶縁層の表裏両面および貫通孔内壁面に形成した配
線層および導電層の上にソルダーレジスト層形成後の状
態を示す縦断面図

【図８】 従来の配線基板の縦断面図

【図９】 従来の配線基板の製造方法における絶縁層の
表裏両面に配線層を接着した状態を示す縦断面図

【図１０】 従来の配線基板の製造方法における絶縁層
および配線層に貫通孔を形成した状態を示す縦断面図

【図１１】 従来の配線基板の製造方法における絶縁層
の貫通孔の内壁面に導電層形成後の状態を示す縦断面図

【符号の説明】

１ 絶縁層 １ａ 絶縁層の表面 １ｂ 絶縁層の裏面 ２ 貫通孔 ２ａ 貫通孔の内壁面 ３、４ 配線層 ５ 導電層 ６、７，８ ソルダーレジスト層

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/38 Ｈ０５Ｋ 3/38 Ａ Ｆターム(参考） 4E351 AA03 AA04 BB01 BB33 BB35 BB36 BB38 BB49 CC06 CC07 DD04 DD05 DD06 DD12 DD19 DD20 DD21 GG20 5E317 AA04 AA24 BB02 BB03 BB12 BB13 BB14 BB15 BB18 CC32 CC33 CC52 CD05 CD27 GG03 GG17 5E343 AA02 AA07 AA12 AA17 AA18 AA33 AA36 AA39 BB14 BB17 BB23 BB24 BB25 BB44 BB48 BB52 CC20 CC73 CC80 DD33 DD43 EE32 EE37 EE42 EE52 ER02 GG11

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁層が一つ以上の貫通孔を有し、かつ前
   記絶縁層の両面に配線層を有し、前記貫通孔内に前記両
   面の配線層を電気的に接続する導電層を設けた配線基板
   において、前記絶縁層の両面と前記貫通孔の内壁面とが
   物理的に粗面化され、かつ前記絶縁層に配線層および導
   電層が接着剤を介することなく形成されていることを特
   徴とする配線基板。
2. 【請求項２】前記粗面化された絶縁層の表面および貫通
   孔内壁面の面粗度が、０．１〜１０μｍであることを特
   徴とする請求項１記載の配線基板。
3. 【請求項３】前記配線層および導電層が、前記粗面化さ
   れた絶縁層の表面および貫通孔内壁面とにめっき触媒を
   付与した層と、無電解めっき層により、または無電解め
   っき層の上に電解めっき層を積層して形成されているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の配線基板。
4. 【請求項４】前記配線層および導電層の厚さが、４〜３
   ０μｍであることを特徴とする請求項１ないし３記載の
   配線基板。
5. 【請求項５】前記配線層および導電層が、銅，ニッケ
   ル，錫，クロム，銅合金，ニッケル合金，錫合金，クロ
   ム合金から選択された金属または合金からなる第一層
   と、および／または銅、銀、金、パラジウムから選択さ
   れた金属またはそれを主成分とする合金よりなる第二層
   と、および／または銅、金、パラジウムから選択された
   金属またはそれを主成分とする合金よりなる第三層とを
   有することを特徴とする請求項１ないし４記載の配線基
   板。
6. 【請求項６】前記絶縁層が、耐熱温度２００℃以上の高
   耐熱性樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１な
   いし５記載の配線基板。
7. 【請求項７】絶縁層に貫通孔を形成する工程と、前記絶
   縁層の両面および貫通孔の内壁面を物理的に粗面化する
   工程と、前記粗面化された絶縁層の両面および前記貫通
   孔の内壁面にめっき触媒を付与する工程と、前記めっき
   触媒を付与した絶縁層の両面および前記貫通孔の内壁面
   に、無電解めっき法により配線層および導電層を同時に
   形成する工程とを含むことを特徴とする配線基板の製造
   方法。
8. 【請求項８】絶縁層に貫通孔を形成する工程と、前記絶
   縁層の両面および貫通孔の内壁面をウェットブラスト処
   理または液体ホーニング処理により粗面化する工程と、
   前記粗面化された絶縁層の両面および前記貫通孔の内壁
   面にめっき触媒を付与する工程と、前記めっき触媒を付
   与した前記絶縁層の両面および前記貫通孔の内壁面に無
   電解めっき法によりまたは無電解めっき法に続いて電解
   めっき法により配線層および導電層を同時に形成する工
   程とを含むことを特徴とする配線基板の製造方法。