JP2002359454A - 銅メッキ回路層付銅張積層板及びその銅メッキ回路層付銅張積層板を用いたプリント配線板の製造方法 - Google Patents

銅メッキ回路層付銅張積層板及びその銅メッキ回路層付銅張積層板を用いたプリント配線板の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ファインピッチ回路を備えたプリント配線板に
加工した際の回路形状のアスペクト比を、従来よりも優
れた形状とすることの出来る銅メッキ回路層付銅張積層
板及びプリント配線板の製造方法を提供する。 【解決手段】セミアディティブ法でプリント配線板を製
造するための銅メッキ回路層を備えた銅メッキ層付銅張
積層板において、特定のエッチング液を用いた場合の、
前記銅メッキ回路層を構成する析出銅の溶解速度（Ｖs
p）と、前記外層銅箔層を構成する銅の溶解速度（Ｖs
c）との比であるＲv値＝（Ｖsc／Ｖsp）が１．０以上と
なる関係を満足する銅メッキ回路層と外層銅箔層とを備
えたことを特徴とする銅メッキ回路層付銅張積層板を用
いて、プリント配線板の製造を行うことによる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】銅メッキ回路層付銅張積層板
及びその銅メッキ回路層付銅張積層板を用いたプリント
配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】微細回路を備えたプリント配線板を製造
する際に、形成する回路のアスペクト比が良好であるこ
とが求められてきた。即ち、回路を断面から観察した場
合の形状は、所謂台形状をしているのが一般的であり、
回路の下端部に比べ、上端部の幅が狭くなるとアスペク
ト比が悪いことになる。この上端部の幅が狭くなると、
部品実装時の部品実装面積が狭小化することを意味して
おり、実装作業の困難さが上昇する。
【０００３】従って、アスペクト比に優れたファインピ
ッチ回路を備えたプリント配線板を得る手段として、所
謂セミアディティブ法を採用したプリント配線板製造が
行われてきた。
【０００４】このときの、セミアディティブ法とは、
銅張積層板の外層に位置する銅箔の表面に、メッキレジ
ストを用いて、露光、現像のプロセスを経て、回路を形
成する部位のメッキレジストを剥離除去し外層銅箔の表
面を露出させ、回路を形成しない部位のメッキレジスト
のみを外層銅箔上に残留させる。そして、その表面に
銅メッキすることで、メッキレジストを剥離除去して露
出した外層銅箔の表面に銅メッキ回路層を形成して、回
路形状を形成する。メッキが終了すると、残留してい
るメッキレジストを剥離して、形成した回路の間の底部
に存在している銅箔を、フラッシュエッチングにより溶
解除去して、プリント配線板が完成する。このようにし
て、ファインピッチ回路を形成したプリント配線板を市
場に供給してきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如きセミアディティブ法では、銅箔層をフラッシュエッ
チングで除去しようとする際に、銅メッキ回路層の上端
エッジ部も同時に浸食され、最終製品であるプリント配
線板の回路形状を悪化させ、回路の断面形状のアスペク
ト比が悪くなることを回避できなかった。
【０００６】従って、プリント配線板に加工した際の回
路形状のアスペクト比を、従来よりも優れた形状とする
ことの出来る銅張積層板及びプリント配線板の製造方法
が求められてきた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本件発明者等
が、鋭意研究した結果、銅張積層板に張り合わせる銅箔
と、そこに形成する銅メッキ回路層の性状を考慮した銅
張積層板の設計を行えば、上述した課題を解決すること
が出来ることに想到したのである。即ち、銅メッキ回路
層と銅箔層とのエッチング液に対する溶解速度の差に着
目することにより、双方の溶解速度に一定レベル以上の
差異を持たせ、特定のエッチング液を用いることで、セ
ミアディティブ法を用いて従来にない高品質のプリント
配線板製造を可能としたのである。
【０００８】請求項１には、セミアディティブ法でプリ
ント配線板を製造するための銅メッキ回路層を備えた銅
メッキ回路層付銅張積層板において、特定のエッチング
液を用いた場合の、前記銅メッキ回路層を構成する析出
銅の溶解速度（Ｖsp）と、前記外層銅箔層を構成する銅
の溶解速度（Ｖsc）との比であるＲv値＝（Ｖsc／Ｖs
p）が１．０以上となる関係を満足する銅メッキ回路層
と外層銅箔層とを備えたことを特徴とする銅メッキ回路
層付銅張積層板としている。
【０００９】図１にこの銅メッキ回路層付銅張積層板の
模式断面を示している。この銅メッキ回路層付銅張積層
板は、上述した従来のセミアディティブ法のの段階ま
での加工が終了した状態のものを意味している。
【００１０】そして、請求項１に記載したように、この
ときの銅メッキ回路層を構成する析出銅の溶解速度（Ｖ
sp）と、前記外層銅箔層を構成する銅の溶解速度（Ｖs
c）との比であるＲv値＝（Ｖsc／Ｖsp）が１．０以上と
なる銅メッキ回路層付銅張積層板としていれば、以下の
工程で銅箔層をフラッシュエッチングで除去する際の、
銅メッキ回路層の上端エッジ部の浸食を防止して、最終
製品であるプリント配線板の回路形状を悪化させること
が無くなるのである。
【００１１】即ち、従来の方法では図２（ｂ）に示した
ように、形成した回路断面の上部のエッジ部が浸食さ
れ、角が取れて丸くなる。その結果、回路上部の平坦な
領域が狭くなることになる。これに対して、本件発明に
係る銅メッキ回路層付銅張積層板を用いれば、形成した
回路断面の上部のエッジ部の浸食が防止され、図２
（ａ）に示す如きシャープな角が残留する事になる。そ
の結果、回路上部の平坦な領域が広くなるため、当初の
設計通りの回路幅を得やすくなり、仕上がり精度に優れ
るものとなる。しかも、部品実装を行う際の接続面積も
広くなり工程管理が容易となることになるのである。
【００１２】このとき、銅メッキ回路層を構成する析出
銅の溶解速度（Ｖsp）が、前記外層銅箔層を構成する銅
の溶解速度（Ｖsc）よりも遅いものでなければ、目的を
達成し得ないことは明らかである。しかも、厳密に考え
れば、この溶解速度は、エッチング液の種類によっても
異なる。また、エッチング液の種類によってＶspとＶsc
との差を広く採れるか否かが定まるものである。
【００１３】言い換えれば、ＶspとＶscとの差を広く採
れないエッチング液を使用することは出来ないことにな
り、ＶspとＶscとの差を広く採れるエッチング液であれ
ば、いかなる溶液でも使用可能と言えるのである。そし
て、この差がＲv値＝（Ｖsc／Ｖsp）が１．０以上の値
となるようなものでなければならないのである。鋭意研
究の結果、Ｒv値がこの値未満となると、銅メッキ回路
層部の浸食が大きく、回路断面のアスペクト比が急激に
変化し出すのである。従って、当然、この差が広ければ
広いほど、上述したセミアディティブ法のフラッシュエ
ッチングでの銅メッキ回路層の浸食を防止することが可
能となるのである。そこで本件発明では、請求項１の中
で、「特定のエッチング液を用いた場合の」というよう
に表現しているのである。 このエッチング液に関して
は、以下の製造方法の説明において、詳細に説明する。
【００１４】以上に述べたようなエッチング溶液への溶
解速度を、製品ロット毎に測定するのは、面倒であり、
かなりの検査時間を要することが明らかである。そこ
で、本件発明者等は、溶解速度と相関関係を持つ物性
値、要因等の有無を検討した。その結果、銅の溶解速度
と、銅の硬度とが非常に良好な相関を示すことが判明し
てきた。その関係を示したのが、図３である。この図３
から明らかなように、銅の硬度が高いほどエッチング液
に対する溶解速度が遅くなるのである。この理論的根拠
は、現段階で明確にはなっていない。
【００１５】そこで、請求項２では、セミアディティブ
法でプリント配線板を製造するための銅メッキ回路層を
備えた銅メッキ回路層付銅張積層板において、特定のエ
ッチング液を用いた場合の、前記銅メッキ回路層を構成
する析出銅のビッカース硬度（Ｈvp）と、前記外層銅箔
層を構成する銅の溶解速度（Ｈvc）との比であるＲhv値
＝（Ｈvc／Ｈvp）が１．０以下となる関係を満足する銅
メッキ回路層と外層銅箔層とを備えたことを特徴とする
銅メッキ回路層付銅張積層板としているのである。
【００１６】ここで、本件発明者等は、請求項１で示し
たＲv値＝（Ｖsc／Ｖsp）が１．０以上の値となる範囲
を、ビッカース硬度の値で置き換えた結果、銅メッキ回
路層を構成する析出銅のビッカース硬度（Ｈvp）と、前
記外層銅箔層を構成するビッカース硬度（Ｈvc）との比
であるＲhv値＝（Ｈvc／Ｈvp）が１．０以下となる関係
を満足すれば良いことが判明したのである。
【００１７】そして、ここでエッチング液について説明
することとする。本件発明者等は、上述した銅の溶解速
度を研究する際に、種々の溶液をエッチング液として用
いた。代表的には、塩化鉄系溶液、塩化銅系溶液、硫酸
−過酸化水素酸系溶液等である。適宜常識的に考え得る
限りの添加剤等も併用する場合もあったため、「・・・
・系溶液」と称している。
【００１８】この結果、塩化銅系、塩化鉄系、硫酸−過
酸化水素水系のいずれかの溶液のみが、銅の性質に応じ
て、溶解速度が大きく異なる事が判明してきた。このこ
とは、裏返して考えると、銅の物性をコントロールすれ
ば、エッチング時の溶解速度をコントロールできること
を意味することとなる。従って、本件発明者等は、上述
した請求項１又は請求項２に記載の銅メッキ回路層付銅
張積層板を用いて、セミアディティブ法でファインピッ
チ回路を備えたプリント配線板製造する際の、フラッシ
ュエッチングのエッチング液として塩化銅系、塩化鉄
系、硫酸−過酸化水素酸系溶液を用いることに想到した
のである。
【００１９】そこで、請求項３には、請求項１又は請求
項２に記載の銅メッキ回路層付銅張積層板を用いてセミ
アディティブ法でプリント配線板を製造する方法におい
て、銅メッキ回路層が表面に形成されておらず、露出し
た状態の外層銅箔層のみをエッチング除去するためのフ
ラッシュエッチングに用いるエッチング液に、塩化銅
系、塩化鉄系、硫酸−過酸化水素水系のいずれかの銅エ
ッチング液を用いることを特徴としたプリント配線板の
製造方法としているのである。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本件発明の実施の形態を説
明する。本実施形態では、銅メッキ回路層付銅張積層板
を製造し、フラッシュエッチングすることでプリント配
線板を製造した。そして、形成された回路断面の形状観
察を行った。
【００２１】本実施形態においては、最も単純化したケ
ースとして、セミアディティブ法を用いて両面プリント
配線板１の製造をした。以下、図４〜図６に示した製造
フローを参照しつつ説明する。従って、ここでは、図４
（ａ）に示したＦＲ−４プリプレグ２の両面に、公称厚
さ５μｍの電解銅箔３を外層に張り付けた両面銅張積層
板４を用いた。そして、最初に、図４（ｂ）に示すよう
に、この両面銅張積層板４の外層に位置する電解銅箔３
の両表面に、メッキレジスト層５の形成を行った。メッ
キレジスト層５は、２５μｍ厚のドライフィルム（ポジ
型）を、ドライフィルムラミネータを用いて、加熱ロー
ルで圧着した。
【００２２】そして、形成する回路パターンに応じたフ
ォトマスクフィルムを、外層銅箔の表面に形成したメッ
キレジスト層５の上に配して、ＵＶ照射することで露光
を行った。このときのＵＶ露光量は、約４０ｍＪ／ｃｍ
２とした。ここでは、いわゆるネガ型に比べて、露光解
像度に優れるポジ型のドライフィルムを用いたため、Ｕ
Ｖ照射を受けたメッキレジスト層５の部位が現像時に溶
解され、ＵＶ照射を受けなかったメッキレジスト層５の
部位が現像後も残留することとなるのである。
【００２３】露光の終了した後は、現像を行なった。現
像液には、界面活性剤を含ませた１ｗｔ％の水酸化ナト
リウム溶液を用いた。現像の結果、以下の銅メッキ処理
において、回路を形成する部位のメッキレジスト層５が
剥離除去され外層銅箔の表面を露出させ、回路を形成し
ない部位のメッキレジスト層５のみを外層銅箔上に残留
させた状態とした。この様子を示したのが図５（ｃ）に
示す模式断面図である。
【００２４】そして、現像の終了した両面銅張積層板４
の外層銅箔層３を陰極として、銅メッキ溶液中で電解
し、メッキレジスト層５が剥離除去され外層銅箔の表面
が露出した部位に、銅を析出させることで、回路形状を
した約２０μｍ厚の銅メッキ回路層６を形成したのであ
る。この様子を示したのが図５（ｄ）に示す模式断面図
である。更に、残留したメッキレジスト層５を、水酸化
ナトリウム液を用いて、膨潤させ剥離することで、図６
（ｅ）に示す模式断面図を持つ、銅メッキ回路層付銅張
積層板７のようになった。
【００２５】図６（ｅ）に模式断面図として示した銅メ
ッキ回路層付銅張積層板７を、エッチング液として、硫
酸４０ｍ／ｌ、過酸化水素水３２ｍ／ｌ、液温３０℃の
溶液を用いて、フラッシュエッチングした。その結果、
図６（ｆ）に示すような模式断面の両面プリント配線板
１が得られた。
【００２６】以上のようにして得られた両面プリント配
線板の回路形状を断面から観察すると、回路断面の上部
を構成する銅メッキ回路層６のエッジ部の浸食が防止さ
れ、シャープな角が残留することが明瞭に見て取れた。
また、この回路断面形状の観察を行ったが、ほぼ完全な
四角形状となっていた。
【００２７】
【発明の効果】本件発明に係る銅メッキ回路層付銅張積
層板を用いて、本件発明に係る製造方法により得られる
プリント配線板の回路は、非常に優れたアスペクト比を
備えた断面形状を備えることが出来るようになり、設計
通りの回路幅を得やすく、従来にないレベルで仕上がり
精度に優れるものとなる。しかも、部品実装を行う際の
部品実装面積も広く確保することが可能となり、工程管
理コストの低減が可能となり、トータル製造コストの削
減に寄与することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】銅メッキ回路層付銅張積層板の模式断面図。
【図２】本件発明により得られる回路断面形状と、従来
法により得られる回路断面形状の差異を模式的に対比表
示した図。
【図３】銅の溶解速度と硬度との関係を示した図であ
る。
【図４】プリント配線板の製造フローを表す模式図。
【図５】プリント配線板の製造フローを表す模式図。
【図６】プリント配線板の製造フローを表す模式図。
【符号の説明】
１ 両面プリント配線板 ２ プリプレグ ３ 電解銅箔 ４ 両面銅張積層板 ５ メッキレジスト層 ６ 銅メッキ回路層 ７ 銅メッキ回路層付銅張積層板
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｃ２５Ｄ 7/00 Ｃ２５Ｄ 7/00 Ｊ Ｈ０５Ｋ 3/06 Ｈ０５Ｋ 3/06 Ｄ Ｎ Ｆターム(参考） 4K024 AA09 AB01 AB08 AB19 BA09 BB11 DB09 FA05 FA10 GA16 4K057 WA13 WB04 WB17 WC10 WE03 WE08 WE25 WG10 WN01 5E339 AB02 AD03 BC02 BD06 BD08 BE13 BE17 GG02 5E343 AA02 AA13 AA14 AA17 BB24 BB67 CC62 DD43 ER16 ER18 GG08

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 セミアディティブ法でプリント配線板
    を製造するための銅メッキ回路層を備えた銅メッキ回路
    層付銅張積層板において、 特定のエッチング液を用いた場合の、前記銅メッキ回路
    層を構成する析出銅の溶解速度（Ｖsp）と、前記外層銅
    箔層を構成する銅の溶解速度（Ｖsc）との比であるＲv
    値＝（Ｖsc／Ｖsp）が１．０以上となる関係を満足する
    銅メッキ回路層と外層銅箔層とを備えたことを特徴とす
    る銅メッキ回路層付銅張積層板。
  2. 【請求項２】 セミアディティブ法でプリント配線板
    を製造するための銅メッキ回路層を備えた銅メッキ回路
    層付銅張積層板において、 特定のエッチング液を用いた場合の、前記銅メッキ回路
    層を構成する析出銅のビッカース硬度（Ｈvp）と、前記
    外層銅箔層を構成する銅のビッカース硬度（Ｈvc）との
    比であるＲhv値＝（Ｈvc／Ｈvp）が１．０以下となる関
    係を満足する銅メッキ回路層と外層銅箔層とを備えたこ
    とを特徴とする銅メッキ回路層付銅張積層板。
  3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の銅メッ
    キ回路層付銅張積層板を用いてセミアディティブ法でプ
    リント配線板を製造する方法において、 銅メッキ回路層が表面に形成されておらず、露出した状
    態の外層銅箔層をエッチング除去するためのフラッシュ
    エッチングに用いるエッチング液に、塩化銅系、塩化鉄
    系、硫酸−過酸化水素水系のいずれかの銅エッチング液
    を用いることを特徴としたプリント配線板の製造方法。
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