JP2006093651A - 配線基板の製造方法および配線基板製造用無電解メッキ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無電解Ｃｕメッキ膜の厚さバラツキを低減することにより、歩留まり向上ならびに製品間の電気特性の均一化を図ることができる配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】 無電解Ｃｕメッキ液ＥＰＬを収容したメッキ槽５３の中に、配線基板ワーク１００を、無電解Ｃｕメッキ液ＥＰＬが流通可能な隙間を介して鉛直に複数枚立てて並べる一方、それら複数枚の配線基板ワーク１００の設置面積を包含する広さの気泡発生器５７を、メッキ槽５３の底と配線基板ワーク１００との間に配置し、一つ一つの配線基板ワーク１００の両面を伝って気泡が立ち昇っていくように、気泡発生器５７から気泡を噴出させながら、各配線基板ワーク１００に無電解Ｃｕメッキ膜４０を形成する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、配線基板の製造方法に関する。特に、無電解Ｃｕメッキを採用して回路を形成する配線基板に関連が深い。また、配線基板製造用の無電解メッキ装置に関する。

ＩＣあるいはＬＳＩ等のチップ接続用として使用される多層配線基板として、高分子材料からなる誘電体層と導体層とを交互に積層させた構造を有するオーガニック配線基板はよく知られている。今日、微細回路を有するオーガニック配線基板のほとんどは、コア基板上に導体層と誘電体層とを一層ずつ交互に作り上げていくビルドアップ法によって製造されている。ビルドアップ法の代表的な手法においては、まず無電解Ｃｕメッキで薄い下地を形成したのち、その下地導体を用いて電解Ｃｕメッキを行ない、回路を形成する。

電解／無電解Ｃｕメッキ法を駆使して、良質な回路要素（配線やビア導体）を形成するために、次のような技術がある。（特許文献１）ワークの表面に気泡を接触させながら電解Ｃｕメッキを行なう技術。
特開２００３−１３３６９８号公報

ところで、上述したオーガニック配線基板は、生産性向上のため、多数の製品を１枚のパネルで一括して製造する。１枚のパネル（ワーク）から多数の完成品（配線基板）を得るが、現実の製品として出荷するのは、電気特性検査等の出荷前検査をパスしたものだけである。

ここで本発明者は、検査をパスできない規格外品が、パネル内の特定の領域に偏ることに気付いた。そして、詳細な検討を重ねた結果、無電解Ｃｕメッキ膜の厚さバラツキと、規格外品の発生位置とに関連性があるという知見を得た。すなわち、図１０に示すごとく、パネル９０の上端に近い部分は設計通りの厚さの無電解Ｃｕメッキ膜が形成されるが、パネル９０の下端に近い部分は、無電解Ｃｕメッキ膜の厚さが不十分となる傾向にある。ここでいう上下は、パネル９０を無電解Ｃｕメッキ液に浸漬したときの上下に対応する。

無電解Ｃｕメッキ膜の厚さが設計値を下回る場合、たとえば、次のような不具合の発生が予測される。図１１（ａ）に示すごとく、ビア９２の開口部に近いところには、薄いながらも無電解Ｃｕメッキ膜９４が形成される。ところが、ビア９２の底面と側面との境界付近では、無電解Ｃｕメッキ膜９４がほとんど形成されないところ（図１１（ａ）破線部）が出てくる。このような状態で電解Ｃｕメッキを行なった場合、図１１（ｂ）に示すごとく、ビア導体９６の形成が不十分となり、ひいてはビア導体９６とビアパッド９８との接続障害が生じる可能性がある。

こうした問題に鑑み、本発明の一つの課題は、無電解Ｃｕメッキ膜の厚さバラツキを低減することにより、歩留まり向上ならびに製品間の電気特性の均一化を図ることができる配線基板の製造方法を提供することにある。また、他の一つの課題は、その製造方法の実施のための無電解メッキ装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するために本発明にかかる配線基板の製造方法は、無電解Ｃｕメッキ液を収容したメッキ槽の中に、配線基板の製造中途品である配線基板ワークを、無電解Ｃｕメッキ液が流通可能な隙間を介して鉛直に複数枚立てて並べる一方、それら複数枚の配線基板ワークを鉛直下方向に投影したときに形成される投影図の全部を包含する水平方向の広さを有した気泡発生器を、メッキ槽の底と配線基板ワークとの間に配置し、全ての配線基板ワークの表面を伝って気泡が浮上していくように、気泡発生器から気泡を噴出させつつ、各配線基板ワークに無電解Ｃｕメッキ膜を被着させる、無電解Ｃｕメッキ工程を備えたことを主要な特徴とする。

上記本発明によれば、全ての配線基板ワークに均一に気泡を接触させることが可能になる。新鮮な無電解Ｃｕメッキ液を全体に行き渡らせることができるようになるので、無電解Ｃｕメッキ膜厚のバラツキを低減することができる。また、ビア内にしっかりと無電解Ｃｕメッキ膜が形成されることにより、ビアの導通接続信頼性が向上する。結果として、出荷前検査でＮＧとなる配線基板が減少する。さらには、製品間の電気特性の均一化も期待できる。

また、本発明の方法は、錯化剤としてロッシェル塩を含有する無電解Ｃｕメッキ液を使用する場合に、特に有効である。そして、無電解Ｃｕメッキ膜の厚さが０．３μｍ以上３μｍ以下となるように無電解Ｃｕメッキ工程を行なった後、無電解Ｃｕメッキ膜を通電用の下地導体として利用して電解Ｃｕメッキ工程を実施する。

無電解Ｃｕメッキ液の錯化剤としては、ロッシェル塩（酒石酸ナトリウムカリウム）またはＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）が一般的である。ＥＤＴＡを用いた無電解Ｃｕメッキ液は、メッキ膜の被着性に優れるが、残留応力が大きくなる傾向にある。他方、ロッシェル塩を用いた無電解Ｃｕメッキ液は、残留応力が小さくなる傾向を持つ一方で、被着性にやや劣る。半田リフローなどの後工程を考慮した場合、メッキ膜の残留応力はなるべく小さい方がよい。残留応力の大きいメッキ膜に熱履歴を与えると、クラックを生じたりする恐れがあるからである。

確かに、ＥＤＴＡを用いた無電解Ｃｕメッキ液は、厚い無電解Ｃｕメッキ膜を形成するのに向いている。しかしながら、無電解Ｃｕメッキのみで回路を形成するフルアディティブ法以外では、無電解Ｃｕメッキ膜の用途は、電解Ｃｕメッキを施すための下地である。そのため、後で簡単に除去できるように０．３μｍ以上３μｍ以下の厚さに調整するのがよい。そして、総合的に見ると、電解Ｃｕメッキ工程との組み合わせで回路を形成する場合には、ロッシェル塩を用いた無電解Ｃｕメッキ液の使用が望ましい。単にロッシェル塩を使用するだけでは、被着性の問題が残るが、上記した本発明により、その問題は緩和される。また、ロッシェル塩を用いた無電解Ｃｕメッキ液は、室温で析出を行なえるという利点もある。

また、複数枚の配線基板ワークをラックに等間隔で吊下げ、それら配線基板ワークと気泡発生器との間隔が一定に保たれるよう、そのラックをメッキ槽に浸漬することができる。このようにすれば、気泡発生器と配線基板ワークとの距離を簡単に確保でき、気泡をムラ無く配線基板ワークに接触させることが可能となる。

また、気泡発生器は、水平方向に対して斜めに傾いた角度で気泡が噴出されるように気泡噴出孔が列をなして形成されたものを用いることができる。そして、隣り合う列から噴出させた気泡を配線基板ワークの下端よりも下の位置で交錯させた後、配線基板ワークの両面を伝っていくように気泡発生器と配線基板ワークとの位置関係を調整することが好適である。気泡発生器から噴出させた気泡をいったん交錯させることにより、きめ細かい気泡の発生を促すことができるとともに、気泡が配線基板ワークの両面をスムーズに這い上がっていくようになる。

具体的に、気泡発生器の気泡噴出孔は千鳥状に配列していることが望ましい。このようにすれば、隣り合う列から噴出させた気泡を簡単に交差させることができる。

また、複数の気泡発生パイプを連結することによって気泡発生器を構成し、一つの気泡発生パイプに気泡噴出孔が長手方向に沿って２列以上形成する。そして、その気泡発生器を構成する気泡発生パイプの長手方向と、配線基板ワークの面内方向（厚さ方向と直交する方向）とが平行となるようにすることが好適である。このようにすれば、全ての配線基板ワークの両面により均一に気泡を接触させることが可能となる。すなわち、より均一なメッキ膜の形成に有利である。

本発明の方法の適用対象となる配線基板の形態は特に限定されるものではないが、層間の導通接続をとるためのビアの底面の径が製品完成時の寸法で５５μｍ以下の小径ビア品である場合に特に効果が期待できる。この場合の配線基板ワークは、個別の配線基板となる複数の単位ワークが一体化された（連結された）ものとなる。小径のビア孔には新鮮なメッキ液が行き渡りにくく、メッキ膜の被着性に乏しいので、そのような小径のビア孔を有する配線基板に対して本発明の適用が推奨される。

他の局面において、課題を解決するための本発明の配線基板製造用無電解メッキ装置は、無電解メッキ液を収容するためのメッキ槽と、得るべき配線基板の製造中途品である配線基板ワークを、無電解メッキ液が流通可能な隙間を介して鉛直に複数枚立てて並べた状態で保持してメッキ槽の中に浸漬されるラックと、ラックに保持された配線基板ワークとメッキ槽の底との間に配置され、複数枚の配線基板ワークを鉛直下方向に投影したときに形成される投影図の全部を包含する水平方向の広さを有するとともに、全ての配線基板ワークの表面に気泡が接触する密度で気泡噴出孔が設けられた気泡発生器と、を備えたことを主要な特徴とする。

上記本発明の無電解メッキ装置は、全ての配線基板ワークの表面に気泡が接触する密度で気泡噴出孔が設けられた気泡発生器を備えるので、全ての配線基板ワークに均一に気泡を接触させることが可能である。新鮮な無電解メッキ液を全体に行き渡らせることができるため、配線基板ワークに形成される無電解メッキ膜厚のバラツキを低減することができる。

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明によって得られる配線基板１の断面構造を模式的に示すものである。配線基板１は、耐熱性樹脂板（たとえばビスマレイミド−トリアジン樹脂板）や、繊維強化樹脂板（たとえばガラス繊維強化エポキシ樹脂）等で構成された板状コア２の両表面に、所定のパターンに配線金属層をなすコア導体層Ｍ１，Ｍ１１（単に導体層ともいう）がそれぞれ形成される。これらコア導体層Ｍ１，Ｍ１１は板状コア２の表面の大部分を被覆する面導体パターンとして形成され、電源層または接地層として用いられるものである。他方、板状コア２には、ドリル等により穿設されたスルーホール１２が形成され、その内壁面にはコア導体層Ｍ１，Ｍ１１を互いに導通させるスルーホール導体３０が形成されている。また、スルーホール１２は、エポキシ樹脂等の樹脂穴埋め材３１により充填されている。

また、コア導体層Ｍ１，Ｍ１１の上層には、熱硬化性樹脂組成物６にて構成された第一誘電体層（ビルドアップ層）Ｖ１，Ｖ１１がそれぞれ形成されている。さらに、その表面にはそれぞれ金属配線７を有する第一導体層Ｍ２，Ｍ１２がＣｕメッキにより形成されている。なお、コア導体層Ｍ１，Ｍ１１と第一導体層Ｍ２，Ｍ１２とは、それぞれビア３４により層間接続がなされている。同様に、第一導体層Ｍ２，Ｍ１２の上層には、熱硬化性樹脂組成物６を用いた第二誘電体層（ビルドアップ層）Ｖ２，Ｖ１２がそれぞれ形成されている。その表面には、金属端子パッド１０，１７を有する第二導体層Ｍ３，Ｍ１３が形成されている。これら第一導体層Ｍ２，Ｍ１２と第二導体層Ｍ３，Ｍ１３とは、それぞれビア３４により層間接続がなされている。ビア３４は、ビアホール３４ｈとその内周面に設けられたビア導体３４ｓと、底面側にてビア導体３４ｓと導通するように設けられたビアパッド３４ｐと、ビアパッド３４ｐと反対側にてビア導体３４ｈの開口周縁から外向きに張り出すビアランド３４ｌとを有している。

板状コア２の第一主表面ＭＰ１においては、コア導体層Ｍ１、第一誘電体層Ｖ１、第一導体層Ｍ２、第二誘電体層Ｖ２および第二導体層Ｍ３が第一配線積層部Ｌ１を形成している。また、板状コア２の第二主表面ＭＰ２においては、コア導体層Ｍ１１、第一誘電体層Ｖ１１、第一導体層Ｍ１２、第二誘電体層Ｖ１２および第二導体層Ｍ１３が第二配線積層部Ｌ２を形成している。いずれも、第一主表面ＣＰが誘電体層６にて形成されるように、誘電体層と導体層とが交互に積層されたものであり、該第一主表面ＣＰ上には、複数の金属端子パッド１０，１７がそれぞれ形成されている。第一配線積層部Ｌ１側の金属端子パッド１０は、集積回路チップなどをフリップチップ接続するための半田ランド１０を構成する。また、第二配線積層部Ｌ２側の金属端子パッド１７は、配線基板自体をマザーボード等にピングリッドアレイ（ＰＧＡ）あるいはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）により接続するための裏面ランド（ＰＧＡパッド、ＢＧＡパッド）として利用されるものである。

半田ランド１０は配線基板１の第一主表面の略中央部分に格子状に配列し、各々その上に形成された半田バンプ１１とともにチップ搭載部を形成している。また、第二導体層Ｍ１３内の裏面ランド１７も、格子状に配列形成されている。そして、各第二導体層Ｍ３，Ｍ１３上には、それぞれ、感光性または熱硬化性樹脂組成物よりなるソルダーレジスト層８，１８（ＳＲ１，ＳＲ１１）が形成されている。いずれも半田ランド１０あるいは裏面ランド１７を露出させるために、各ランドに一対一に対応する形で開口部８ａ，１８ａが形成されている。第一配線積層部Ｌ１側に形成されたソルダーレジスト層８の半田バンプ１１は、たとえばＳｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｓｂなど実質的にＰｂを含有しない半田にて構成することができる。他方、第二配線積層部Ｌ２側の金属端子パッド１７はソルダーレジスト層１８の開口部１８ａ内に露出するように構成されている。

次に、配線基板１の製造方法について説明する。
まず、板状コア２としての耐熱性樹脂板（たとえばビスマレイミド−トリアジン樹脂板）または繊維強化樹脂板（たとえばガラス繊維強化エポキシ樹脂）に、ドリリング等の方法でスルーホール１２を穿孔する。パターンメッキによりコア導体層Ｍ１，Ｍ１１およびスルーホール導体３０を形成し、スルーホール１２に樹脂製穴埋め材３１を充填する。

次に、コア導体層Ｍ１，Ｍ１１に粗化処理を施したのち、コア導体層Ｍ１，Ｍ１１を被覆するように樹脂膜をラミネートおよび硬化させて、第一誘電体層Ｖ１，Ｖ１１を形成する（誘電体層形成工程）。樹脂膜は、シリカフィラー等を混入した熱硬化性樹脂組成物で構成されるものである。板状コア２上にコア導体層Ｍ１，Ｍ１１と第一誘電体層Ｖ１，Ｖ１１とをこの順番で積層したのち、第一誘電体層Ｖ１，Ｖ１１に対してその主表面からレーザ光を照射し、所期のパターンにてビアホール３４ｈを形成する（レーザ穿孔工程）。そして、フォトリソグラフィー技術を用いたパターンメッキ工程の実施により、ビアホール３４ｈ内へのビア導体３４ｓの形成とともに、第一導体層Ｍ２，Ｍ１２を形成する。

上記の工程を繰り返し、第一配線積層部Ｌ１および第二配線積層部Ｌ２を形成する。さらに、ソルダーレジスト層ＳＲ１，ＳＲ１１を形成し、それらソルダーレジスト層ＳＲ１，ＳＲ１１の開口部８ａ，１８ａ内に露出した導体層Ｍ３，Ｍ１３にＮｉ／Ａｕメッキを施し、端子パッド１０，１７を得る。Ｎｉ／Ａｕメッキ工程の終了後、ソルダーレジスト層ＳＲ１の開口部８ａ内にＳｎ−Ａｇ−Ｃｕなどの鉛フリー半田ペーストを充填し、リフロー工程を行なう。これにより、端子パッド１０の上に半田バンプ１１が形成される。

コア導体層Ｍ１，Ｍ１１、第一導体層Ｍ２，Ｍ１２および第二導体層Ｍ３，Ｍ１３、さらにはスルーホール導体３０およびビア導体３４ｓを形成するパターンメッキ工程は、次のようにして行なうことができる。図３に示すごとく、本実施形態におけるパターンメッキ工程は、無電解Ｃｕメッキ工程と、メッキレジスト形成工程と、電解Ｃｕメッキ工程と、メッキレジスト除去工程と、エッチング工程とを含む。図３の例では、ビア３４の形成を代表して示している。

図３に示すごとく、コア基板２の主表面に樹脂膜を貼着して、誘電体層６を形成した後、その誘電体層６にレーザを照射してビアホール３４ｈを設ける。そして、ビアホール３４ｈ内の樹脂残渣を除去するデスミア工程や水洗工程等の前処理を行なった後、無電解Ｃｕメッキ工程を行なう。

一般に、図１に示すような配線基板１は、複数の配線基板１が連結された連結配線基板として製造される。そのため、配線基板１の製造工程は、図２に示すごとく、製造途中の多数の配線基板１ａ（単位ワーク）が連結された配線基板ワーク１００に対して行なわれる。ビア３４等の回路要素を形成するための無電解Ｃｕメッキ工程は、図４に示す無電解メッキ装置２００を用いて行なうことができる。

図４に示すごとく、無電解メッキ装置２００は、無電解Ｃｕメッキ液ＥＰＬを収容するメッキ槽５３と、複数枚の配線基板ワーク１００を鉛直に立てた状態で保持するラック５１と、配線基板ワーク１００とメッキ槽５３の底との間に位置することとなる気泡発生器５７とを備える。ラック５１は、配線基板ワーク１００を保持する。配線基板ワーク１００は、ステンレス等の金属製またはセラミック製のラック５１に、無電解Ｃｕメッキ液ＥＰＬが流通可能な隙間を介して鉛直に立てて並べられ、その状態を保ったままラック５１ごとメッキ槽５３に収容される。これにより、無電解Ｃｕメッキ液ＥＰＬを収容したメッキ槽５３の中に、複数の配線基板ワーク１００が浸漬される。

メッキ槽５３の底、具体的には、ラック５１に保持された配線基板ワーク１００の下方に位置する気泡発生器５７は、全ての配線基板ワーク１００を鉛直下方向に投影したときに形成される投影図の全部を包含する水平方向の広さを有している。気泡発生器５７は、一つ一つの配線基板ワーク１００の両面を伝って気泡が浮上していくように、気泡を噴出する。配線基板ワーク１００の全体に均一に気泡を接触させることにより、無電解Ｃｕメッキ液ＥＰＬの循環性が向上し、無電解Ｃｕメッキ膜４０の厚さバラツキを抑制することができる。

無電解Ｃｕメッキ液ＥＰＬは、銅塩（ＣｕＳＯ_４など）、還元剤（ＨＣＨＯなど）、錯化剤（ロッシェル塩、ＥＤＴＡなど）、ｐＨ調整剤（ＮａＯＨ、ＫＯＨなど）、添加剤（ポリエチレングリコール、ジピリジルなど）等を含有するものである。本実施形態においては、電解Ｃｕメッキとの組み合わせで回路を形成するセミアディティブ法を採用しているので、無電解Ｃｕメッキ膜４０は、後で簡単に除去できるように０．３μｍ以上３μｍ以下の厚さに調整することとしている。薄付け用の無電解Ｃｕメッキ液ＥＰＬの錯化剤には、ロッシェル塩を使用するのがよい。ロッシェル塩を用いた無電解Ｃｕメッキ液ＥＰＬは、室温でのメッキ工程の実施が可能であるという利点や、形成される無電解Ｃｕメッキ膜４０の残留応力が小さいという利点がある。

気泡発生器５７について詳しく説明する。図４に示すごとく、気泡発生器５７は、多数の配線基板ワーク１００が等間隔で吊下げられたラック５１の外縁よりも内側に収まる配置となっている。また、気泡発生器５７には、全ての配線基板ワーク１００の表面に気泡が接触する密度で気泡噴出孔５５ａ，５５ｂ（図８参照）が設けられているので、ラック５１に保持された全ての配線基板ワーク１００に、十分に気泡が行き渡る。また、配線基板ワーク１００と気泡発生器５７との間には、十分な間隙が設けられている。したがって、気泡発生器５７を構成する気泡発生パイプ５５から噴出した気泡群は、水平方向に十分に拡がってから、配線基板ワーク１００の両面に沿って浮上する。

図７の平面模式図に示すごとく、気泡発生器５７は、５本（複数）の気泡発生パイプ５５の平行に配置し、両端を２本の集合パイプ５６，５８で連結したものである。さらに、無電解Ｃｕメッキ工程の実施時には、図５に示すごとく、気泡発生器５７を構成する気泡発生パイプ５５の長手方向と、配線基板ワーク１００の主面（表面および裏面）が平行となる配置としている。これにより、隣り合う配線基板ワーク１００，１００の間に、スムーズに気泡を送り込めるようになる。なお、図７のような気泡発生パイプ５５を用いた気泡発生器５７の他、一方の主面側に多数の微孔を設けた中空板状の気泡発生器なども採用し得る。また、メッキ槽５３の底部に気泡を発生させる構造をメッキ槽５３自身と一体に設けることも可能である。

図８の拡大図に示すごとく、気泡発生器５７を構成する個々の気泡発生パイプ５５には、２列の気泡噴出孔５５ａ，５５ｂが長手方向に沿って千鳥状に形成されている。気泡発生パイプ５５は、断面円形を呈するものを採用している。したがって、一の列をなす気泡噴出孔５５ａの周方向角度位置と、他の列をなす気泡噴出孔５５ｂの周方向角度位置とは、互いにずれた関係となる。

具体的には、図９の断面図に示すごとく、一の気泡噴出孔５５ａと気泡発生パイプ５５の中心Ｏとを結ぶ方向は、鉛直方向に対して角度θ傾いている。同じように、他の気泡噴出孔５５ｂと気泡発生パイプの中心Ｏとを結ぶ方向は、鉛直方向に対して角度θ傾いている。傾斜角度θは、４５度前後に設定される。この結果、気泡発生器５７は、水平方向に対して斜めに傾いた角度で気泡を噴出する。

このような場合、気泡発生器５７と配線基板ワーク１００との鉛直方向における間隙を一定以上に調整することにより、図４および図６に示すごとく、隣り合う気泡発生パイプ５５から噴出した気泡が、配線基板ワーク１００の下端よりも下方で交錯するようになる。その結果、ラック５１に並べられた配線基板ワーク１００の枚数より少ない数の気泡発生パイプ５５で、全ての配線基板ワーク１００に均一に気泡を接触させつつ無電解Ｃｕメッキ工程を行なうことが可能になる。隣り合う配線基板ワーク１００，１００間に、気泡発生パイプ５５を一本ずつ位置させることや、配線基板ワーク１００と同数列の気泡噴出孔を設けることは好ましい。しかし、生産性、設備スペース、設備コスト等を考慮すると、本実施形態のように、隣り合う気泡発生パイプ５５，５５同士の間隔を配線基板ワーク１００の配置間隔よりも広くするのが好適である。

なお、本実施形態では、気泡発生器５７に送り込む気体は空気としているが、空気攪拌による溶存酸素濃度の過剰上昇が問題となる場合には、他のガス、たとえば窒素による攪拌を行なうようにしてもよいし、空気を窒素ガスで希釈して酸素濃度を低減した希釈ガスで攪拌を行なうようにしてもよい。あるいは、溶存酸素濃度をモニターしながら、間欠的に気泡噴出を行なうようにしてもよい。

図３に戻って説明する。無電解Ｃｕメッキ工程を行なった後、無電解Ｃｕメッキ膜４０よりも厚いＣｕメッキを形成するべき要厚付け領域が露出するようにメッキレジスト４２をパターニングする（メッキレジスト形成工程）。メッキレジスト４２を形成した後、無電解Ｃｕメッキ膜４０を通電下地として利用し、電解Ｃｕメッキ工程を行なう。これにより、ビアホール３４ｈ内にビア導体３４ｓが形成される。電解Ｃｕメッキ工程が終了したら、メッキレジスト４２を除去する（メッキレジスト除去工程）。メッキレジスト４２を除去すると、電解Ｃｕメッキの非形成領域には無電解Ｃｕメッキ膜４０が露出するので、ソフトエッチング（短時間のエッチング）により、この無電解Ｃｕメッキ膜４０を除去する。これにより、配線間の直流的な分離がなされる。

実験例

本発明の効果を確かめるために以下に記す実験を行なった。

（無電解メッキ装置について）
実験には図１２の鉛直投影図に示す構成の無電解メッキ装置２００を用いた。メッキ槽５３内に太線で表されている部分が図７で説明した気泡発生器５７である。メッキ工程実施中において、気泡発生器５７に送り込む空気の量はマスフローコントローラ（図示省略）で調節した。

（配線基板ワークについて）
図１２の投影図に示すごとく、気泡発生器５７の真上にラック５１を配置した。配線基板ワーク１００は、ラック５１の内側の細線で示す位置に懸架されている。全ての配線基板ワーク１００は、基板主表面が気泡発生器５７の長手方向および鉛直方向に平行である。１台の気泡発生器５７に対して２台のラック５１，５１を並べて配置した。１台のラック５１について１６枚の配線基板ワーク１００を配置した。配線基板ワーク１００は、大きさが□４５０×４３０ｍｍのダミー基板上に配線基盤用の樹脂フィルム（味の素社製ビルドアップフィルム）を貼り合わせただけのビア未形成品とした。

（メッキ条件について）
無電解Ｃｕメッキ液の組成は以下の通りとした。
Ｃｕ ｃｏｎｃ． ２．５±０．３（ｇ／ｌｉｔｅｒ）
ＨＣＨＯ ｃｏｎｃ． ２．０±０．５（ｇ／ｌｉｔｅｒ）
ＮａＯＨ ｃｏｎｃ． １．５±０．５（ｇ／ｌｉｔｅｒ）
比重 Ｍａｘ １．０８
錯化剤としてはロッシェル塩を用いた。無電解Ｃｕメッキ工程中のメッキ液の温度はヒータにより３６℃に保った。また、無電解Ｃｕメッキ工程は無電解Ｃｕメッキ膜の厚さが約１．０μｍとなるように実施した。なお、無電解Ｃｕメッキ工程の実施中に、目視観察にて、全ての配線基板ワーク１００に対して気泡が満遍なく接触している様子を確認した。

（無電解Ｃｕメッキ膜の厚さの計測結果について）
無電解Ｃｕメッキ工程の終了後、ラック５１をメッキ槽５３から素早く引き上げ、配線基板ワーク１００を水洗した。そして、個々の配線基板ワーク１００について、図１３に規定する５つのポジションごとにメッキ膜厚を測定して、膜厚の分布を調べた。図１４に結果を示す。図１４のグラフは、各ポジションにおける全測定結果が、四角で示す範囲に含まれることを表わしている。

図１４に示すごとく、本発明の方法によれば、電解Ｃｕメッキ膜の厚さバラつきは、同一ポジションであるか、異なるポジション間であるかを問わず小さかった。標準偏差を求めると０．０２６であった。つまり、図１４から分かるように、配線基板ワーク１００の上下方向に関して膜厚の明白な差が生じなかった。

（比較例について）
図１２のメッキ装置２００から全ての気泡発生器５７を撤去し、代わりにメッキ液攪拌器としてのスクリューを設置した。スクリューでメッキ液をゆっくり攪拌する点以外の条件を本実施例の手順と全く同一とし、配線基板ワーク１００に無電解Ｃｕメッキ膜を形成した。無電解Ｃｕメッキ膜形成後、本実施例と同一手順で膜厚測定を行なった。結果を図１５に示す。

図１５に示すごとく、メッキ液を攪拌しただけの比較例の方法によれば、無電解Ｃｕメッキ膜の厚さバラツキが大きかった。標準偏差を求めると０．０８６であった。図１５から分かるように、特に、配線基板ワーク１００の上端に近いポジション１，２では膜厚が大、下端に近いポジション５では膜厚が小の傾向を顕著に示した。

配線基板の断面構造の一例を示す図。 配線基板ワークの模式図。 配線基板の製造工程説明図。 無電解Ｃｕメッキ工程の工程説明図。 配線基板ワークと気泡発生器との配置関係の説明図。 気泡の噴出形態の説明図。 気泡発生器の平面模式図。 気泡噴出孔の形成形態を示す拡大平面図。 図８のＡ−Ａ断面図。 無電解Ｃｕメッキ膜の厚さ分布を説明する模式図。 無電解Ｃｕメッキ膜の厚さバラツキに基づく不具合の説明図。 無電解メッキ装置の鉛直方向投影図。 無電解Ｃｕメッキ膜厚の測定位置の説明図。 本発明の方法によって形成した無電解Ｃｕメッキ膜厚の測定結果を示すグラフ。 比較例の結果を示すグラフ。

符号の説明

１ 配線基板
１ａ 単位ワーク
３４ｓ ビア導体
４０ 無電解Ｃｕメッキ膜
５１ ラック
５３ メッキ槽
５５ 気泡発生パイプ
５５ａ，５５ｂ 気泡噴出孔
５７ 気泡発生器
１００ 配線基板ワーク
２００ 無電解メッキ装置
ＥＰＬ 無電解Ｃｕメッキ液

Claims (8)

1. 無電解Ｃｕメッキ液を収容したメッキ槽の中に、配線基板の製造中途品である配線基板ワークを、前記無電解Ｃｕメッキ液が流通可能な隙間を介して鉛直に複数枚立てて並べる一方、それら複数枚の配線基板ワークを鉛直下方向に投影したときに形成される投影図の全部を包含する水平方向の広さを有した気泡発生器を、前記メッキ槽の底と前記配線基板ワークとの間に配置し、全ての前記配線基板ワークの表面を伝って気泡が浮上していくように、前記気泡発生器から気泡を噴出させつつ、各配線基板ワークに無電解Ｃｕメッキ膜を被着させる、無電解Ｃｕメッキ工程を備えたことを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 前記無電解Ｃｕメッキ液は、錯化剤としてロッシェル塩を含有するものであり、前記無電解Ｃｕメッキ膜の厚さが０．３μｍ以上３μｍ以下となるように前記無電解Ｃｕメッキ工程を行なった後、前記無電解Ｃｕメッキ膜を通電用の下地導体として利用して電解Ｃｕメッキ工程を実施する請求項１記載の配線基板の製造方法。
3. 複数枚の前記配線基板ワークをラックに等間隔で吊下げ、それら配線基板ワークと前記気泡発生器との間隔が一定に保たれるよう、そのラックを前記メッキ槽に浸漬する請求項１または２記載の配線基板の製造方法。
4. 前記気泡発生器は、水平方向に対して斜めに傾いた角度で気泡が噴出されるように気泡噴出孔が列をなして形成されたものであり、隣り合う列から噴出させた気泡を前記配線基板ワークの下端よりも下の位置で交錯させた後、前記配線基板ワークの両面を伝っていくように前記気泡発生器と前記配線基板ワークとの位置関係を調整する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
5. 前記気泡噴出孔は千鳥状に配列している請求項４記載の配線基板の製造方法。
6. 前記気泡発生器は、複数の気泡発生パイプを連結することによって構成され、一つの気泡発生パイプに気泡噴出孔が長手方向に沿って２列以上形成されたものであり、その気泡発生器を構成する前記気泡発生パイプの長手方向と、前記配線基板ワークの面内方向とが平行となるようにする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
7. 前記配線基板はビアの底面の径が５５μｍ以下の小径ビア品である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
8. 無電解メッキ液を収容するためのメッキ槽と、
   得るべき配線基板の製造中途品である配線基板ワークを、前記無電解メッキ液が流通可能な隙間を介して鉛直に複数枚立てて並べた状態で保持して前記メッキ槽の中に浸漬されるラックと、
   前記ラックに保持された前記配線基板ワークと前記メッキ槽の底との間に配置され、複数枚の前記配線基板ワークを鉛直下方向に投影したときに形成される投影図の全部を包含する水平方向の広さを有するとともに、全ての前記配線基板ワークの表面に気泡が接触する密度で気泡噴出孔が設けられた気泡発生器と、
   を備えたことを特徴とする配線基板製造用無電解メッキ装置。
   

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