JP2005136042A - 配線基板及び電気装置並びにその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、配線導体の主面と絶縁層との密着が十分に確保できるとともに、電気特性に優れ、長期の熱応力が繰り返し印可されても接続部分で剥離することがない信頼性の高い配線基板およびその製造方法ならびに電気装置を提供することにある。
【解決手段】少なくとも樹脂を含有する絶縁基板１が複数積層され、前記絶縁基板１間に配線導体２を具備してなる配線基板８において、前記配線導体２の少なくとも一方の主面の表面粗さがＲａ０．１μｍ以上であって、前記配線導体２の側面の表面粗さが前記主面の表面粗さよりも小さいことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、配線基板及び電気装置並びにその製造方法に関し、特に、特性インピーダンスが低く、且つ特性インピーダンスのばらつきを抑えることができる配線基板及び電気装置並びにその製造方法を提供するものである。

一般に、現在の電子機器は、移動体通信機器に代表されるように小型・薄型・軽量・高性能・高機能・高品質・高信頼性が要求されてきており、このような電子機器に搭載される電気装置も小型・高密度化が要求されるようになってきている。そのため、電気装置を構成する配線基板にも小型・薄型・多端子化が求められてきており、それを実現するために配線導体の幅を細くするとともにその間隔を狭くし、さらに配線導体を多層化することにより高密度配線化が図られている。

このような高密度配線が可能な配線基板として、ビルドアップ法を採用して製作された配線基板が開示されている。ビルドアップ配線基板は、例えば、ガラスクロスやアラミド不布織等の補強材に耐熱性や耐薬品性を有するエポキシ樹脂に代表される熱硬化性樹脂を含浸させて硬化した芯体上に、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなるワニスを塗布するとともに加熱硬化して絶縁層を形成した後、絶縁層にレーザで径が５０〜２００μｍ程度の貫通孔を穿設し、次に、貫通孔内壁および絶縁層表面を過マンガン酸カリウム溶液等の粗化液で化学的に粗化し、しかる後、無電解銅めっき法および電解銅めっき法を用いて貫通孔内壁および絶縁層表面に銅導体膜を被着して貫通導体および配線導体を形成し、絶縁層のエポキシ樹脂と銅配線との密着を物理的なアンカー効果で確保するために配線導体の全面を粗化し、さらに、この絶縁層上に上記と同様の工程を繰り返して複数の絶縁層や配線導体・貫通導体の形成を行うことによって製造される（特許文献１参照）。

また、他の方法として無電解銅めっきで配線導体を形成するフルアディティブによるビルドアップ法で製造された配線導体が開示されている（特許文献２参照）。
特開平１０−２６１８６９号公報 特開平９−１３００５０号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、配線導体を粗化処理すると、配線導体の絶縁層と接していない側の主面の幅が絶縁層と接している側の主面の幅よりも小さく加工されやすい傾向にあり、配線導体の形状がいびつになり、かつその形状がばらつく傾向にあるため、配線導体を安定に形成するのが困難であり、結果的に特性インピーダンスコントロールが困難であるという問題がある。

また、配線導体の主面に施される粗化処理が配線導体の側面側にも施されており、高周波特性が悪くなるという問題もあった。

また、特許文献２の方法では、配線導体と絶縁層との密着強度が弱いという問題がある。

本発明は、特性インピーダンスコントロールに優れ、絶縁層との密着性に優れた導体配線を有する配線基板およびその製造方法ならびに電気装置を提供することを目的とする。

本発明の配線基板は、少なくとも樹脂を含有する絶縁基板が複数積層され、前記絶縁基板間に配線導体を具備してなる配線基板において、前記配線導体の少なくとも一方の主面の表面粗さがＲａ０．１μｍ以上であって、前記配線導体の側面の表面粗さよりも大きいことを特徴とする。

また、本発明の配線基板は、配線導体の少なくとも一方の側面の表面粗さＲａが０．０５μｍ≦Ｒａ≦０．１μｍであることが望ましい。

また、本発明の配線基板は、配線導体が銅を主成分とすることが望ましい。

また、本発明の配線基板は、配線導体が、絶縁基板に無電解めっき層と、電解めっき層を順次積層して形成されたことが望ましい。

本発明の配線基板の製造方法は、少なくとも樹脂を含有する絶縁基板の一方の主面に、配線導体を形成する工程と、前記配線導体の前記絶縁基板と接していない側の主面をＲａ０．１μｍ以上に粗化する第一の粗化工程と、前記配線導体の側面の表面粗さＲａを０．０５μｍ≦Ｒａ≦０．１μｍとする第二の粗化工程とを具備することを特徴とする。

また、本発明の配線基板の製造方法は、第一、二の粗化工程が化学的処理により行われることが望ましい。

本発明の配線基板の製造方法は、配線導体が銅を主成分とすることが望ましい。

本発明の電気装置は、以上説明した配線基板の少なくとも一方の主面に電子部品を搭載したことを特徴とする。

本発明の配線基板によれば、配線導体の少なくとも一方の主面の表面粗さをＲａ０．１μｍ以上とし、前記配線導体の少なくとも一方の主面の表面粗さを側面の表面粗さよりも大きくすることが重要である。

このような配線基板において、配線導体と絶縁基板との密着は、配線導体の少なくとも一方の主面の表層に形成された凹凸形状のアンカー部と絶縁基板とが物理的に接合されることによって確保されている。

このアンカー部の表面粗さは、温度変化が加わった場合でもデラミネーションを抑制し、密着性を確保するために、少なくともＲａで０．１μｍ以上必要である。一方、配線導体の側面の表面粗さが配線基板の信頼性に及ぼす影響は、非常に小さい。むしろ、配線導体の側面の表面粗さを小さくすることで、高周波の信号を通す際のロスを小さくすることができるのである。

即ち、配線導体の少なくとも一方の主面の表面粗さをＲａ０．１μｍ以上とし、前記配線導体の側面の表面粗さを、主面の表面粗さよりも小さくすることで、信頼性と、高周波特性とを向上させることができる。

また、筆者らが精鋭に研究した結果によると、配線導体の側面の表面粗さＲａが０．１μｍを越えると特性インピーダンスが設計値より大きくなってしまうことが明らかとなった。また、配線導体の少なくとも一方の側面の表面粗さＲａを０．０５μｍ以上とすることで、わずかながらも配線導体と絶縁層との密着性を改善することができる。即ち、配線導体の少なくとも一方の側面の表面粗さＲａを０．０５μｍ≦Ｒａ≦０．１μｍとすることによって、長期の熱応力が繰り返し印加されても高い信頼性を確保しながら、特性インピーダンスを設計値に近づけ、且つ、特性インピーダンスのばらつきを抑えた配線基板を得ることが可能となる。

また、配線導体として、安価で導通抵抗の小さい銅を主成分して用いることで、例えば、配線導体の配線幅が１０μｍ程度の微細な配線を形成した場合でも配線導体抵抗を低く抑えられ、特に、１〜６．４ＧＨｚ程度の高速な電気信号を伝送する配線基板に、特に好適に用いることができる。

また、配線導体を、絶縁基板に無電解めっき層と、電解めっき層を順次積層して形成することによって、熱硬化性樹脂を含有する絶縁基板に、容易に微細な配線導体を形成することができ、安価な配線基板を供給することが可能となる。

本発明の配線基板の製造方法によれば、配線導体の少なくとも一方の主面をＲａ０．１μｍ以上に粗化する第一の粗化工程により、配線導体と絶縁基板との密着信頼性を確保することができるとともに、配線導体の側面の表面粗さＲａを０．０５μｍ≦Ｒａ≦０．１μｍとする第二の粗化工程により、配線導体の特性インピーダンスのばらつきを抑制することができる。

また、第一、二の粗化工程を化学的処理により行わうことが望ましく、例えば、エッチング液を用いることで化学的な反応を利用して容易にかつ安価に所定の表面粗さに粗化することができる。

また、本発明の配線基板の製造方法によれば、配線導体に導通抵抗の小さい銅を主成分とするものを用いることで、配線導体の配線幅が１０μｍ程度の微細な配線を形成しても配線導体抵抗を低く抑えられ、特に、１〜６．４ＧＨｚ程度の高速な電気信号を伝送する配線基板を容易に作製することができる。

本発明の電気装置では、信頼性に優れた配線基板を用いることで信頼性の高い電気装置となる。また、インピーダンスマッチングなどの電気特性に優れた配線基板を用いることで、高周波特性に優れた電気装置となる。

次に、本発明の配線基板および電気装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の配線基板は、例えば、図１に示すように、絶縁基板１である芯体１ａと絶縁層１ｂとが複数積層され、そして、それらの間に配線導体２が形成されている。この配線導体２は、無電解めっき層２ａ（図示せず）と電解めっき層２ｂ（図示せず）とからなり、そして、この異なる層間に位置する配線導体２を、芯体１ａを貫通して形成されたスルーホール導体４と、絶縁層１ｂを貫通して形成された貫通導体６とで電気的に接続して配線回路が形成されている。

そして、このような配線基板８の一方の主面に半田バンプ１０を介して、半導体素子１２などの電気素子１２が搭載されて、本発明の電気装置１４が構成される。

なお、図１の形態では配線基板８の電気素子１２が搭載された逆側の面に半田ボール１５などが形成され、この半田ボール１５を介して、例えば、プリント基板（図示せず）と接続される。

また、配線基板８の表面には、ソルダレジスト１６が形成されてもよく、ソルダレジスト１６が形成された配線基板８と電気素子１２との間にアンダーフィル１８が形成されていてもよい。

この例では、芯体１ａは、ガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させてなるもので、その主面には銅・ニッケル・金等の薄膜からなる配線導体２が被着形成されている。

また、芯体１ａは、その上面から下面にかけて直径が０．１〜１．０ｍｍ程度の複数のスルーホール４ａ（図示せず）を有しており、そして、そのスルーホール４ａの内壁には銅膜からなるスルーホール導体４が被着形成されており、芯体１ａの上下面の配線導体層２がスルーホール導体４を介して電気的に接続されている。

このような芯体１ａは、ガラスクロスに未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させたシートを熱硬化させた後、これに上面から下面にかけてドリル加工やレーザー加工を施すことにより作製される。また、配線導体２は、芯体１ａ用のシートの主面に厚みが３〜５０μｍの銅膜を被着しておくとともに、この銅膜をシートを硬化した後にエッチング加工することにより所定のパターンに形成される。さらに、スルーホール導体４は、芯体１ａにスルーホール４ａを穿設した後に、このスルーホール４ａにめっき法により厚みが３〜５０μｍ程度の銅めっき膜を析出させることにより形成される。

さらに、スルーホール導体４形成する空間にはエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂からなる樹脂柱４ｂ（図示せず）が充填されている。樹脂柱４ｂは、スルーホール４ａを塞ぐことによりスルーホール４ａの直上および直下に絶縁層１ｂを形成可能とするためのものであり、未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂をスルーホール４ａ内にスクリーン印刷法により充填し、これを熱硬化させた後、その上下面を略平坦に研磨することにより形成される。そして、この樹脂柱４ｂを含む芯体１ａの上下面に絶縁層１ｂが積層されている。また、スルーホール導体４の抵抗を小さくするために樹脂柱４ｂに換えて、導体ペーストを用いてもよい。

芯体１ａの上下面に積層された絶縁層１ｂは、それぞれの厚みが１０〜８０μｍ程度であり、各層の上面から下面にかけて直径が２０〜１００μｍの貫通孔６ａ（図示せず）を有している。

これらの絶縁層１ｂは、配線導体２を高密度に配線するための絶縁間隔を提供するためのものである。そして、上層の配線導体２と下層の配線導体２とを貫通孔６ａの内壁に形成された銅膜からなる貫通導体６を介して電気的に接続することにより高密度配線を立体的に形成可能としている。

このような絶縁層１ｂは、未硬化の熱硬化性樹脂のフィルムを芯体１ａ上下面に貼着し、これを熱硬化させるとともにレーザ加工により貫通孔６ａを形成し、さらに、絶縁層１ｂ上に配線導体２を、貫通孔６ａ内部に貫通導体６を形成した後、同様にして次の絶縁層１ｂを順次積み重ねることによって積層される。

このような配線導体２および貫通導体６は、絶縁層１ｂの表面および貫通孔６ａ内部を過マンガン酸塩類水溶液等の粗化液に浸漬し、粗化した後、無電解用のパラジウム触媒の水溶液中に浸漬し、絶縁層１ｂの表面および貫通孔６ａ内部にパラジウム触媒を付着させ、しかる後、硫酸銅・ロッセル塩・ホルマリン・ＥＤＴＡナトリウム塩・安定剤等からなる無電解めっき液に約３０分間浸漬して０．１〜２μｍ程度の無電解銅めっき層２ａを析出させ、つぎに、無電解銅めっき層２ａ上に耐めっき樹脂層を被着し、露光・現像により配線導体２のパターン形状に電解銅めっき層２ｂを被着させるための開口部を形成し、さらに、硫酸・硫酸銅５水和物・塩素・光沢剤等からなる電解銅めっき液に２〜５Ａ／ｄｍ^２の電流を印加しながら数時間浸漬することにより開口部に電解銅めっき層２ｂを被着した後、耐めっき樹脂層から露出している電解銅めっき層２ｂ表面を過マンガン酸塩類水溶液等の粗化液に浸漬するか、または耐めっき樹脂層から露出している電解銅めっき層２ｂ表面をバフロールにて研磨することによって粗化し、その後、水酸化ナトリウムで耐めっき樹脂層を剥離し、そして、耐めっき樹脂層を剥離したことにより露出する無電解銅めっき層２ａを硫酸・過酸化水素水等の硫酸系水溶液によりエッチング除去し、電解銅めっき層２ｂの側面と主面を有機酸系マイクロエッチング剤水溶液等の粗化液に浸漬して粗化することにより絶縁層１ｂの表面および貫通孔６ａ内部に形成される。

また、絶縁層１ｂの一方の最外層表面に形成された配線導体２の一部は、電子部品１２の各電極に例えば鉛−錫からなる半田バンプ１０を介して接合される電子部品接続用の接合パッドを形成し、また、絶縁層１ｂの他方の最外層表面に形成された配線導体２の一部は、外部プリント基板の各電極（図示せず）に例えば鉛−錫からなる半田ボール１５を介して接続される外部接続用の接合パッドを形成している。

そして、接合パッドとなる配線導体２の表面には、その酸化腐蝕を防止するとともに半田バンプ１０や、半田ボール１５との接続を良好とするために、半田との濡れ性が良好で耐腐蝕性に優れたニッケル・金等のめっき層（図示せず）が被着されている。

また、最外層の絶縁層２である接合パッドには、接合パッドの中央部を露出させる開口を有するソルダーレジスト１６が被着されている。このようなソルダーレジスト層１６は、感光性樹脂と光開始剤と無機粉末フィラーとからなる未硬化樹脂フィルムあるいは熱硬化性樹脂と無機粉末フィラーとからなる未硬化樹脂ワニスを塗布するか、未硬化樹脂フィルムをラミネートした後、露光・現像により開口部を形成し、これをＵＶ硬化および熱硬化させることにより被着される。

さらに、半田バンプ１０は、鉛−錫・錫−亜鉛・錫−銀−ビスマス等の合金の導電材料からなり、例えば、鉛−錫からなる半田の場合、鉛−錫からなる半田ペーストをソルダーレジスト１６の開口の露出した接合パッド上にスクリーン印刷で充填し、リフロー炉を通すことにより接合パッド上に半球状に固着形成される。しかる後、接合パッドに電子部品１２の各電極を半田バンプ１０を介して接合して電子部品１２を搭載することで、本発明の電気装置１４となる。

また、さらに、配線基板８と電子部品１２との間にアンダーフィル１８を設け、さらに、図示しない蓋体やポッティング樹脂により封止するなどしてもよい。

そして、この電気装置１４における接合パッドを半田ボール１５を介して外部プリント基板（図示せず）の配線導体に接続することにより本発明の電気装置１４が外部プリント基板に実装されることとなる。

そして、このような配線基板８並びに電気装置１４において、配線導体２の少なくとも一方の主面の表面粗さをＲａ０．１μｍ以上とし、配線導体２の側面の表面粗さを、主面の表面粗さよりも小さくすることが重要である。そして、特に、配線導体２の側面の表面粗さをＲａで、０．０５μｍ以上、０．１μｍ以下とすることが望ましい。

本発明の配線基板８によれば、配線導体２を、上記構成とすることで、配線導体２の密着性を確保することができ、配線基板８並びに電気装置１４に温度変化が加わった場合でも、絶縁基板１間のデラミネーションを抑制し、絶縁基板１と配線導体２との界面にクラックが発生することがなく、それが伸展していって配線導体２を断線してしまうこともない。

また、配線導体２の側面の表面粗さを小さくすることで、高周波の信号を通す際のロスを小さくすることができ、高周波特性を向上させることができる。

図２に、以上説明した本発明の配線基板８の配線導体２の要部拡大図を示す。

この例では、絶縁層１ｂの表面には、配線導体２が被着形成され、配線導体２は、幅が１０〜５０μｍであり、厚みが０．１〜２μｍの無電解めっき層２ａと、厚みが６〜３０μｍの電解めっき層２ｂとからなるものである。このように、絶縁層１ｂに、無電解めっき層２ａと電解めっき層２ｂとからなる配線導体２を形成することで、安価で、微細な配線導体２を有する配線基板８を容易に製造することができるのである。

なお、従来の工法（特許文献１参照）では、無電解銅めっき法および電解銅めっき法を用いて、貫通孔内壁および絶縁層表面に銅導体膜を被着して貫通導体および配線導体を形成し、絶縁層のエポキシ樹脂と銅配線との密着を物理的なアンカー効果で確保するために配線導体の全面を粗化するために、配線導体の一方の主面の幅が他方の主面の幅よりも小さく加工され易く、また、一方の主面の幅のばらつきを小さく抑えられないことなどから配線導体の一方の主面の幅やばらつきを抑えて配線導体を安定に形成するのが困難になっていたが、本発明の製法によれば、配線導体２の一方の主面の幅が他方の主面の幅よりも著しく小さくなることがなく、また、一方の主面の幅のばらつきを小さく抑えられることから、配線導体２の一方の主面の幅のばらつきを抑えて配線導体２を安定に形成することができる。

かくして、本発明の電気装置１４によれば、上記の配線基板８の主面に電子部品１２を搭載し、配線導体２と電子部品１２の各電極とを電気的に接続したことから、配線導体２間の絶縁性が良好であるとともに配線導体２が断線することのない信頼性の良好な電気装置１４とすることができる。

次に、本発明の配線基板８の製造方法を、図１に示した配線基板８を製造する場合を例にとって詳細に説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、芯体１ａと絶縁層１ｂとからなる絶縁基板１を準備し、絶縁層１ｂに無電解めっき用のパラジウム触媒２ｃ（図示せず）を以下の方法で被着させる。

この絶縁基板１は、ガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させたシートを仮硬化することにより形成した厚みが０．３〜１．５ｍｍの芯体１ａの主面に、エポキシ樹脂や変性ポリフェニレンエーテル樹脂等の熱硬化性樹脂からなる厚みが２０〜６０μｍの絶縁層１ｂを粘着し、これを熱硬化することによって形成される。

そして、まず、絶縁層１ｂの主面を５０℃の過マンガン酸塩類水溶液等の粗化液に１５分間浸漬し、粗化し、その後、絶縁基板１を３０℃の無電解めっき用のパラジウム触媒の水溶液中に５分間浸漬し、絶縁層１ｂの主面にパラジウム触媒２ｃを付着させる。

次に、絶縁基板１を硫酸銅・ロッセル塩・ホルマリン・ＥＤＴＡナトリウム塩・安定剤等からなる６０℃の無電解めっき液に約３０分間浸漬して絶縁層１ｂの主面に０．１〜２μｍ程度の無電解銅めっき層２ａを析出させる。

その後、図３（ｂ）に示すように、無電解銅めっき層２ａに耐めっき樹脂層Ｂを被着させる。耐めっき樹脂層Ｂは、例えば、厚みが１５〜５０μｍの感光性樹脂からなり、ラミネートすることにより被着形成される。

その後、図３（ｃ）に示すように、耐めっき樹脂層Ｂの一部を露光と現像により配線導体２のパターン形状に除去して、電解銅めっき層２ｂを被着させるための開口部Ｃを形成する。

しかる後、図３（ｄ）に示すように、硫酸・硫酸銅５水和物・塩素・光沢剤等からなる電解銅めっき液に２〜５Ａ／ｄｍ^２の電流を印加しながら、耐めっき樹脂層Ｂの一部を除去した絶縁基板１を数時間浸漬することにより、開口部Ｃに厚みが６〜３０μｍの電解銅めっき層２ｂが被着、形成される。

その後、図４（ｅ）に示すように、耐めっき樹脂層Ｂから露出している電解銅めっき層２ｂの主面を過マンガン酸塩類水溶液等の粗化液に浸漬するか、又は耐めっき樹脂層から露出している電解銅めっき層２ｂの主面をバフロールにて研磨するなどして粗化する。

その後、図４（ｆ）に示すように、３０℃の水酸化ナトリウム水溶液で耐めっき樹脂層Ｂを除去し、さらに、図４（ｇ）に示すように、耐めっき樹脂層Ｂを除去したことにより露出する無電解銅めっき層２ａを２５℃の硫酸・過酸化水素水あるいは硫酸銅等の硫酸系水溶液により５分間エッチングして除去する。

そして最後に、図４（ｈ）に示すように、硫酸系水溶液などの有機酸系マイクロエッチング剤水溶液等の粗化液で、配線導体２の側面と主面を粗化する。

なお、図４（ｇ）での硫酸・過酸化水素水あるいは硫酸銅等の硫酸系水溶液によるエッチング処理で、電解銅めっき層２ｂの側面の表面粗さのＲａが０．０５μｍ以上得られている時には、図４（ｈ）で行った配線導体２の側面に対する粗化処理を省いてもよい。

なお、本発明の配線基板８の製造方法においては、配線導体２の絶縁基板１と接する側と逆の主面の表面粗さをＲａ０．１μｍ以上とし、配線導体２の側面の表面粗さが前記主面の表面粗さよりも小さくする条件で配線基板８を製造することが重要である。

そして、さらに配線導体２の側面の表面粗さＲａが０．０５μｍ≦Ｒａ≦０．１μｍとなるような条件で配線基板８を製造することが望ましい。

即ち、上記したように、配線導体２の主面と側面とを異なる粗さに処理できる本発明の配線基板８の製造方法によれば、信頼性に優れ、電気特性に優れる配線基板８を容易に製造することができるのである。

なお、本発明の製造方法は、上述の実施の形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更・改良を施すことが可能であり、例えば、上述の例では絶縁層１ｂを芯体１ａの主面に積層し、この絶縁層１ｂ上に配線導体２を形成したが、絶縁層１ｂを芯体１ａの上下両面に積層し、この両面に配線導体２を形成してもよい。また、両面に形成した配線導体２間を絶縁基板１の内部に形成した貫通導体で電気的に接続してもよい。さらに、上述の例では、絶縁基板１を芯体１ａに絶縁層１ｂを積層してなるものとしたが、絶縁基板１を芯体１ａのみで構成してもよい。

また、あるいは芯体１ａに換えて、他の絶縁基板を用いてもよいことはいうまでもない。

また、本発明においては配線導体２の主面と側面の粗さを、以上説明した特定の範囲に調製することが重要であり、配線導体２の形成に金属のターゲットを用いたスパッタ法、蒸着法などのドライプロセスを用いたり、銅箔などを用いて配線導体２を加工する転写法などで形成してもよいことは勿論である。

（配線基板の作製方法）
（１）ガラス繊維を縦横に織り込んだガラスクロス入りの厚み０．８ｍｍのエポキシ両面銅張積層板を芯体１ａとし、芯体１ａ表面に従来周知のドクターブレード法を採用して形成したエポキシ樹脂からなるシートを積層するとともに、これらを３ＭＰａの圧力で仮圧着したのち、１７０℃で２時間加熱し、絶縁基板１を作製した。

（２）次に、絶縁基板１を５０℃の過マンガン酸塩類水溶液等の粗化液に１５分間浸漬し、絶縁基板１の表面をＲａ０．２μｍの粗さまで粗化した後、３０℃の無電解銅めっき用のパラジウム触媒の水溶液中に５分間浸漬し、絶縁基板１の表面にパラジウム触媒２ｃを付着させた。

（３）さらに、パラジウム触媒２ｃを付着させた絶縁基板１を、硫酸銅・ロッセル塩・ホルマリン・ＥＤＴＡナトリウム塩・安定剤等からなる６０℃の無電解めっき液に３０分間浸漬して、パラジウム触媒２ｃ上に厚さ１μｍの無電解めっき層２ａを形成した。

（４）そして、無電解銅めっき層２ａ上に耐めっき樹脂層Ｂとなるアクリル樹脂を主たる成分としてなるフォトレジストＢを被着し、露光・現像により、フォトレジストＢの一部を除去し、電解銅めっき層２ｂを被着するための開口部Ｃを形成した。

（５）次に、開口部Ｃを形成した絶縁基板１を硫酸・硫酸銅５水和物・塩素・光沢剤等からなる電解銅めっき液に３Ａ／ｄｍ^２の電流を印加しながら１２０分浸漬することにより、開口部Ｃに電解銅めっき層２ｂを１８μｍの厚みで形成した。

（６）さらに、配線導体２の主面となる開口部Ｃから露出した電解銅めっき層２ｂを有機酸系ソフトエッチング剤で、表１に示すような表面粗さになるように浸漬時間を調整してエッチング処理した。

（７）その後、耐めっき樹脂層Ｂを水酸化ナトリウムで除去し、耐めっき樹脂層Ｂの下部に位置していた露出した無電解銅めっき層２ａを硫酸−過酸化水素水溶液を使用して、エッチングして除去した。

（６）その後、配線導体２を有機酸系ソフトエッチング剤でエッチング速度を調整し、表１に示すような表面粗さになるようにエッチング処理することで配線導体２の主面並びに側面を粗化した。

（７）そして、粗化した配線導体２を具備する絶縁基板１の配線導体２が形成された側の主面に４０μｍ厚の熱硬化性のエポキシ樹脂からなる他の絶縁層１ｂを積層した。

（８）その後、他の絶縁層１ｂの表面に２０μｍ厚のアクリル変性エポキシ樹脂からなるソルダーレジスト１６を形成し、配線基板８とした。

得られた配線基板８について、温度サイクル試験（−５５℃／１２５℃）１０００Ｈｒ試験した後の配線導体２の剥がれ・デラミネーションの有無観察と、配線導体２の形状及び特性インピーダンスを測定した結果を表１に示す。

なお、表１では、配線導体２の剥がれ・デラミネーションが全くないものについては、「◎」と表記した。また、配線導体２の剥がれ・デラミネーションが若干認められるものの、実用上、問題のないものについては「○」と表記した。そして、配線導体２の剥がれ・デラミネーションが発生し、実用に耐えないものについては「×」と表記した。

なお、配線導体２の剥がれ・デラミネーションの有無観察と配線導体２の形状は、それぞれの配線基板８の断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）観察して判断した。そして、配線導体２の形状は、より矩形に近いものが望ましいため、配線導体２の形状をＷｂ／Ｗａ（配線導体の一方の主面の配線幅Ｗｂ／配線導体の他方の主面の配線幅Ｗａ）として評価した。なお、ＷｂとＷａとは、どちらか広い方の配線幅をＷａとして計算した。

また、作製した配線基板８の特性インピーダンスは５０Ωとなるように設計した。

本発明の範囲外の配線導体の主面の表面粗さＲａが０．１μｍ未満である試料Ｎｏ．１、２、５、６では、優れた特性インピーダンスは示すものの、温度サイクル試験（−５５℃／１２５℃）において１０００サイクル後で配線導体の主面と絶縁基板との界面部分においてデラミネーションの発生が見られ、信頼性に劣ることが判った。

また、配線導体の主面の表面粗さＲａが０．１μｍ以上ではあるものの、配線導体の側面の表面粗さが、配線導体の主面の粗さと同じである本発明の範囲外の試料Ｎｏ．３、４では、信頼性には優れているものの、配線導体の形状が台形に近くなっており、設計値からの特性インピーダンスのずれが１０％以上と大きくなっている。

また、配線導体の主面の表面粗さＲａが０．１μｍ以上ではあるものの、配線導体の側面の表面粗さが、配線導体の主面の粗さよりも大きい本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１３〜１５では、信頼性には優れているものの、配線導体の形状がさらに台形に近くなっており、設計値からの特性インピーダンスのずれが２０％以上と非常に大きくなっている。

一方、本発明の配線導体２の表面粗さＲａが０．１μｍ以上である試料Ｎｏ．７〜１２、１６〜２２の場合では、温度サイクル試験（−５５℃／１２５℃）を１０００サイクル行なっても配線導体と絶縁基板の界面部分でのデラミネーションの発生はほとんど確認できなかった。また、配線導体２形状は台形に近く、Ｗｂ／Ｗａは０．９３以上となっている。

また、特性インピーダンスの設計値からのずれは７％以下であり、非常に優れた値を示した。

本発明の配線基板に電子部品を搭載してなる電気装置の実施の形態の一例を示す断面図である。 本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す要部拡大図である。 本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程図である。

符号の説明

１・・・・・・絶縁基板
１ａ・・・・・芯体
１ｂ・・・・・絶縁層
２・・・・・・配線導体
２ａ・・・・・無電解めっき層
２ｂ・・・・・電解めっき層
８・・・・・・配線基板
１２・・・・・電子部品
１４・・・・・電気装置

Claims (8)

1. 少なくとも樹脂を含有する絶縁基板が複数積層され、前記絶縁基板間に配線導体を具備してなる配線基板において、前記配線導体の少なくとも一方の主面の表面粗さがＲａ０．１μｍ以上であって、前記配線導体の側面の表面粗さが前記主面の表面粗さよりも小さいことを特徴とする配線基板。
2. 配線導体の少なくとも一方の側面の表面粗さＲａが０．０５μｍ≦Ｒａ≦０．１μｍであることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 配線導体が銅を主成分とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線基板。
4. 配線導体が、絶縁基板に無電解めっき層と、電解めっき層を順次積層して形成されたことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の配線基板。
5. 少なくとも樹脂を含有する絶縁基板の一方の主面に、配線導体を形成する工程と、前記配線導体の前記絶縁基板と接していない側の主面をＲａ０．１μｍ以上に粗化する第一の粗化工程と、前記配線導体の側面の表面粗さＲａを０．０５μｍ≦Ｒａ≦０．１μｍとする第二の粗化工程とを具備することを特徴とする配線基板の製造方法。
6. 第一、二の粗化工程が化学的処理により行われることを特徴とする請求項５に記載の配線基板の製造方法。
7. 配線導体が銅を主成分とすることを特徴とする請求項５又は６に記載の配線基板の製造方法。
8. 請求項１乃至４のうちいずれかに記載の配線基板の少なくとも一方の主面に電子部品を搭載したことを特徴とする電気装置。

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