JP2005285946A

JP2005285946A - 回路基板の製造方法

Info

Publication number: JP2005285946A
Application number: JP2004095216A
Authority: JP
Inventors: Mitsunobu Shomura; 光信庄村
Original assignee: Nippon Mektron KK
Current assignee: Nippon Mektron KK
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2005-10-13
Also published as: CN100442953C; CN1678171A; TWI264251B; TW200538002A

Abstract

【課題】特殊な感光性レジストを用いることなく、一般の感光性レジストを用いて高アスペクト配線を形成可能な回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】金属箔付絶縁性樹脂基板表面の金属箔２の上に第１の感光性レジスト膜３を形成後、露光する。そして、第１の感光性レジスト膜３上に第２の感光性レジスト膜４を形成し露光した後、現像によって第１および第２の感光性レジスト膜３、４によるエッチングレジストパタ−ン３ａ、４ａを形成する。そこで、金属箔２をエッチングして高アスペクトな配線７を形成する。このような高アスペクトな配線７を有する回路基板は、特殊な装置を使用することなく、一般的なプリント回路配線板製造装置を用いて容易且つ安価に製造できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＣカード端子等の半導体パッケージングおよび携帯情報端末等の電子機器に組み込まれる高密度プリント配線板、フレキシブルプリント配線板等や薄型モータや各種磁気センサーに組み込まれるコイル状の配線板等の多様なプリント配線板の製造方法に関する。

従来、プリント回路配線の形成は所望の回路部をエッチングレジストで保護し、不要部分を化学エッチング等により除去するサブトラクティブ法が取られてきた。

金属箔表面にエッチングレジストを形成する手法としては半導体プロセス等で多く用いられている、感光性レジストを露光現像するリソグラフィー工程がある。感光性レジストには、フィルム状の感光性レジストを熱ロールにて金属箔表面に熱圧着するドライフィルムや、液状の感光性レジストをロールコート等によりコーティングする液状レジストがある。

近年、電子機器の小型化および高機能化に伴い、プリント配線板の配線導体の高密度化、狭ピッチ化の要求が高まってきている。このサブトラクティブ法における微細配線の形成には回路金属箔層の薄膜化やエッチングレジストの薄膜化、また高解像度を有するレジスト材料の開発が進められてきた。

図２は、従来工法例による導体配線の形成方法を示す工程図である。図２（ａ）では絶縁ベース材5を有する銅箔付絶縁性基板１の銅箔２（例えば厚さ３５μｍ）上に第１のネガ型ドライフィルムからなるレジスト膜３（例えば厚さ１０μｍ）を熱ロールにて銅箔表面に熱圧着し、該レジスト膜３に露光処理をおこなう。図２（ａ）は露光処理が施された後の状態を示し、同図において、３ａは現像後においても残存する部分を示す。

図２（ｂ）では上記露光処理を終えた基板１は炭酸カルシウム等にてスプレー現像することにより３ａが残存してエッチングマスクとして残る。図２（ｃ）では現像処理された基板１は酸性エッチング液（例えば塩化第２鉄液）をスプレーされ、前記銅箔２が前記酸性エッチング液で選択的にエッチングされる。このとき、エッチングレジストと金属箔との界面にエッチング液が侵入し水平方向へも進行するため、エッチングレジストの端部に浮き部分が生じる（以下、水平方向へのエッチングを「サイドエッチング」と呼ぶ）。サイドエッチングが進むとエッチングレジストの剛性が低下するため、エッチング液のスプレーによってエッチングレジストが変形し、エッチングレジスト下のエッチング液の流れを阻害し、配線６下部が裾を引いたような形状になり、所望の高アスペクトな配線導体形状を得られない。図２（ｄ）はエッチングした後の基板１に対して、剥離処理（例えば水酸化ナトリウム水溶液）を施した図である。

特許文献１には、金属箔付絶縁性基板表面の金属箔上に、樹脂レジストパターン膜を形成し、その膜をエッチングレジストとして前記金属箔の膜厚の一部分をハーフエッチングした後、前記樹脂レジストパターン膜の軟化温度以上で加熱することで上記樹脂レジストパターン膜が熱変形し、ハーフエッチングにて形成された金属パターンの側壁部に再付着し、その樹脂レジストパターンが金属箔の膜厚の残り部分をエッチングする際のサイドエッチングレジストとなるため、サイドエッチングの少ない配線導体が得られることが示されている。
特開２００１−０９４２３４号公報

前述のように回路配線の形成は所望の回路部をエッチングレジストで保護し、不要部分を化学エッチング等により除去するサブトラクティブ法でおこなわれる。

ところで、このような回路パターンにおける各パターン幅は、そこに流れる電流量と、パターンを構成する導体箔の厚さによって決定される。電流容量を維持したまま、微細化を進めると配線厚を高めざるを得ない。しかしながら、従来の手法では高アスペクトの微細配線を形成する際に、サイドエッチングによりレジストの機械強度が低下し、レジスト下への液流を阻害することから所望のエッチング形状が得られないか、もしくはプリント配線板内の金属導体幅にばらつきが生じる。

そこでエッチングレジスト厚みを増すことでレジスト強度を向上させることができるが、レジスト厚が増すと一般的にエッチングレジストの解像度が低下することに加え、狭ギャップ部ではレジスト間での液の流れが阻害されるため微細配線形成が困難になる。特許文献１に記載されているようにレジストパターン膜を熱変形させ、ハーフエッチングにて形成された金属パターンの側壁部に再付着させることができれば、サイドエッチングが少なく高アスペクトの配線導体が得られるが、熱変形したレジストパターンを均一に金属銅箔に再付着させることは工業的に困難である。また、再付着させたレジストパターンは３次元的な変形をしていることから剥離性も困難になることが予想される。

このような背景から、従来のサブトラクト工法では、高アスペクト配線の形成が困難であった。

本発明は、前述の点を考慮してなされたもので、高アスペクト配線を形成可能な回路基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成させる為の手段として、本発明は、金属箔付絶縁性樹脂基板表面の金属箔上に第１の感光性レジスト膜を形成後、露光し、前記感光性レジスト膜上に第２の感光性レジスト膜を形成し露光した後、現像により、前記第１および第２の感光性レジスト膜によるエッチングレジストパターンを形成し、前記金属箔をエッチング形成することに特徴がある。

本発明によれば、特殊な感光性レジストを用いることなく、一般の感光性レジストを用いることができるため、従来困難であった高アスペクトな配線基板を容易にかつ安価に提供できる。加えて特殊な装置を使うことなく一般的なプリント回路配線板製造装置を用いて製造できるという利点もある。

以下、図示の実施例を参照しながら本発明を更に説明する。図１は、本発明の一実施例による高アスペクトな導体配線を形成できる回路基板の製造工程図である。

図１（ａ）では銅箔付絶縁性基板１の銅箔２（例えば厚さ３５μｍ）上に第１のネガ型ドライフィルムからなるレジスト膜３（例えば厚さ１０μｍ）を熱ロールにて銅箔表面に熱圧着し、該レジスト膜３に露光処理をおこなう。図１（ａ）は露光処理が施された後の状態を示し、同図において、３ａは現像後においても残存する部分を示す。また、5は絶縁ベース材を示す。

図１（ｂ）では上記露光処理が施された絶縁性基板に第２のネガ型ドライフィルムからなるレジスト膜４（例えば厚さ２０μｍ）を熱ロールにてレジスト膜３表面に熱圧着し、このレジスト膜４に露光処理をおこなう。このとき前記レジスト膜３ａより内側（例えば１０μｍ）の面に露光されることが重要である。図２（ｂ）は露光処理が施された後の状態を示し、同図において、４ａは現像後においても残存する部分を示す。

図１（ｃ）では上記露光処理を終えた基板１は炭酸カルシウム等にてスプレー現像することにより３ａ、４ａが残存してエッチングマスクとして残る。

図１（ｄ）では現像処理された基板１は酸性エッチング液（例えば塩化第２鉄液）をスプレーされ、前記銅箔２が前記酸性エッチング液で選択的にエッチングされる。このときサイドエッチングによりエッチングレジスト３ａの端部に浮き部分が生じる。しかし、３ａと４ａは接着しており、剛性が高い。そのためエッチング液のスプレーにもエッチングレジストが変形することなく、エッチングレジスト下のエッチング液の流れを阻害しない。また、エッチングレジスト３ａは薄いこと、加えて、エッチングレジスト４ａは３ａより厚いものの、エッチングレジスト３ａより後退しているため銅箔２をエッチングする液の流れを阻害することが少ないことから所望のエッチング形状の配線７を得ることができる。

図１（ｅ）は所望のエッチング形状を得た後の基板１に対して、剥離処理（例えば水酸化ナトリウム水溶液）を施した図である。

また、本実施形態では、感光性樹脂レジストとしてネガ型を用いているが、ポジ型を用いても可能である。また、本実施形態では、感光性樹脂レジストとしてドライフィルムを用いているが、液状レジストを用いても可能である。また、本実施形態では、第１および第２の感光性樹脂レジストをドライフィルムとしているが、液状レジストとドライフィルムとの組合せでも可能である。

さらに、本実施形態では、片面に銅箔が付いた銅箔付絶縁性基板を用いているが、両面または多層基板を用いても可能である。

本発明の一実施例による回路基板の製造工程図。従来例による回路基板の製造工程図。

符号の説明

１銅箔付絶縁性基板
２銅箔
３ａ第１の感光性レジスト膜
４ａ第２の感光性レジスト膜
５絶縁ベース材
７配線

Claims

金属箔付絶縁性樹脂基板表面の金属箔上に第１の感光性レジスト膜を形成後、露光し、前記感光性レジスト膜上に第２の感光性レジスト膜を形成し露光した後、現像により、前記第１および第２の感光性レジスト膜によるエッチングレジストパターンを形成し、前記金属箔をエッチング形成する回路基板の製造方法。