JP2007088288A - 回路基板、その製造方法及び多層回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】多層化が容易な回路基板及びその製造方法を提供すること、カバーレイフィルムで被覆した場合、導体パターン間の間隙の被覆が容易で、かつ、被覆層の表面を平面化することができる回路基板及びその製造方法を提供すること、該回路基板を複数枚積層した多層回路基板を提供すること。
【解決手段】基板上に導体パターンが形成された回路基板において、基板の表面に、導体パターンに対応する溝パターンが形成されており、かつ、該溝パターン内には、導体パターンとして、該基板の表面の高さを超えない厚みを有する導体層が形成されていることを特徴とする回路基板、その製造方法、及び該回路基板を積層してなる多層回路基板。
【選択図】図１

Description

本発明は、導体パターンが形成された回路基板及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、回路を構成する導体パターンが基板表面より突出していない回路基板及びその製造方法に関する。また、本発明は、該回路基板の複数枚を積層してなる多層回路基板に関する。

一般に、回路基板は、絶縁材料からなる基板の表面に、導体パターン（回路パターン）が突出して形成された構造を有している。例えば、プリント配線板において、基板上に導体パターンを形成する方法として、サブトラクティブ法やアディティブ法などが知られている。サブトラクティブ法では、出発材料として銅張積層板を用い、不要な部分をエッチングにより除去して導体パターンを形成している。フルアディティブ法及びセミアディティブ法などのアディティブ法では、出発材料として銅箔のない絶縁材料からなる基板を用いて、めっきにより選択的に導体パターンを形成している。いずれの方法によっても、基板の表面に突出した構造の導体パターンが形成される。

導体パターンの厚みは、通常１００μｍ以下、多くの場合約１０μｍから６０μｍまでと薄いけれども、多層化やカバーレイフィルムによる被覆に際し、様々な問題が生じる。基板の表面に導体パターンが突出して形成された回路基板の複数枚を積層して多層回路基板を作製すると、積層時に、導体パターンに圧力と応力が集中して、導体パターンの破損や変形、多層回路基板の反りなどの不都合が生じやすい。また、突出した導体パターンを有する回路基板は、他の電子部品との不必要な電気的接触を抑制することが困難である。

さらに、基板の表面に導体パターンが突出して形成された回路基板は、部品を接合しない部分の絶縁保護のために、カバーレイフィルムで被覆すると、カバーレイフィルムが導体パターン間の間隙に十分に入り込むことが困難で、絶縁保護が不十分になることがある。また、突出した導体パターンのため、カバーレイフィルムによる被覆層の表面の平面性が損なわれやすい。カバーレイフィルムの接着層の厚みを厚くすると、これらの欠点を緩和することができるものの、比誘電率が高い接着層によって、基板全体の比誘電率が高くなってしまう。

従来、回路基板を構成する基板材料の種類やカバーレイフィルムの材質などについて、例えば、フッ素樹脂や多孔質フッ素樹脂の使用を含む様々な提案がなされているが、前記の如き問題は、未解決のままである。

例えば、特開２００１−３５８４１６号公報（特許文献１）には、ガラスクロスに、フッ素樹脂とシリカ微小中空体との配合物を含浸させて絶縁層を形成し、該絶縁層の少なくとも片面側に回路パターンを形成するように配置された金属箔とを備えたプリント回路基板が開示されている。該特許文献１には、前記プリント回路基板を複数枚積層してなる多層型のプリント回路基板も開示されている。しかし、特許文献１に開示されているプリント回路基板は、前記絶縁層（基板）の表面に配置された金属箔により所定の回路パターン（導体パターン）を形成するものであり、導体パターンが基板表面に突出した構造を有している。

特開平７−２２７４１号公報（特許文献２）には、多孔質フッ素樹脂フィルムの片面に、接着剤からなるコーティング層を設けたカバーレイフィルムが提案されている。このカバーレイフィルムにより回路基板の表面を被覆すると、該多孔質フッ素樹脂フィルムの一部が基板表面に形成された導体パターン間の間隙に入り込み、接着剤の少なくとも一部が該多孔質フッ素樹脂フィルム内に入り込む。該カバーレイフィルムを適用する回路基板は、基板表面に導体パターンが突出した構造を有している。そのため、該カバーレイフィルムを用いても、前記した問題点を解決することができない。

特開平８−１５７６２１号公報（特許文献３）には、フッ素樹脂多孔体に比誘電率が３．５以下のエポキシ樹脂を含浸してなるプリプレグ、及びフッ素樹脂多孔体に比誘電率が３．５以下のエポキシ樹脂をコーティングしてなるプリプレグが開示されている。特許文献３には、該プリプレグもしくは該プリプレグとコア材との積層体の少なくとも片面に導電層を形成してなるプリント基板が示されている。また、特許文献３には、該プリプレグと耐熱性フィルムとからなるカバーレイフィルムが示されている。しかし、このプリント基板は、導電層が基板表面に突出した構造を有するものである。

特開２００１−３５８４１６号公報 特開平７−２２７４１号公報 特開平８−１５７６２１号公報

本発明の課題は、多層化が容易な回路基板及びその製造方法を提供することにある。また、本発明の課題は、カバーレイフィルムで被覆した場合、導体パターン間の間隙の被覆が容易で、かつ、被覆層の表面を平面化することができる回路基板及びその製造方法を提供することにある。本発明の他の課題は、このような回路基板を複数枚積層した多層回路基板を提供することにある。

本発明らは、前記課題を解決するために鋭意研究した結果、絶縁材料からなる基板の表面に、導体パターンに対応した形状の溝（凹部）を形成し、該溝の底面上に導体層を形成し、その際、導体層の厚みが、基板の表面の高さ以下となるように調整する方法に想到した。

上記方法により得られた回路基板は、導体パターンが溝パターン内に形成されており、かつ、その厚みが基板の平坦な表面の高さを超えないため、多層化に際し、導体パターンに圧力と応力が集中することがなく、得られた多層回路基板の反りなどの変形もない。

本発明の回路基板は、導体パターンが突出していないため、カバーレイフィルムによって表面を被覆すると、導体パターン間の間隙を効果的に被覆することができ、しかも平面性に優れた被覆層が得られる。そのため、カバーレイフィルムの接着層の厚みを薄くすることができ、回路基板の比誘電率への悪影響を抑制することができる。本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったものである。

かくして、本発明によれば、導体パターンが形成された回路基板において、基板の表面に、導体パターンに対応する溝パターンが形成されており、かつ、該溝パターン内には、導体パターンとして、該基板の表面の高さを超えない厚みを有する導体層が形成されていることを特徴とする回路基板が提供される。

また、本発明によれば、前記回路基板の複数枚を積層してなる多層回路基板が提供される。

さらに、本発明によれば、導体パターンが形成された回路基板の製造方法において、
（１）基板の表面に、導体パターンに対応する溝パターンを形成する工程１；及び
（２）該溝パターン内に、導体パターンとして、該基板の表面の高さを超えない厚みを有する導体層を形成する工程２；
を含むことを特徴とする回路基板の製造方法が提供される。

本発明によれば、多層化に際し、導体パターンに圧力と応力が集中することがない回路基板が提供される。本発明の回路基板を多層化して得られる多層回路基板には、突出した導体パターンに起因する反りなどの変形がない。本発明の回路基板及び多層回路基板は、導体パターンを含む表面をカバーレイフィルムで被覆したとき、導体パターン間の間隙の被覆が容易で、かつ、被覆層の表面を平面化することができる。

本発明で使用する基板としては、絶縁性材料から形成されたものであって、平坦な表面を有しており、該表面を溝加工することができるものであればよい。基板材料としては、溝加工や導体層の形成のしやすさなどの観点から、樹脂材料が好ましいが、これに限定されるものではなく、エレクトロニクス実装技術分野で用いられている各種基板を用いることができる。

基板の形状、大きさ、厚みなどは、回路基板の使用目的等に応じて適宜設計することができる。基板としては、平坦な表面を有するものを用いる。溝加工の方法、溝の幅や深さ、溝パターンの形状、導体層の形成方法などは、基板材料の種類や回路幅、回路基板の使用目的等に応じて適宜選択することができる。

樹脂基板としては、エレクトロニクス実装技術分野で使用されている各種樹脂基板を使用することができる。樹脂基板の具体例としては、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、液晶ポリマー、フッ素樹脂などの合成樹脂からなるフレキシブルなフィルムまたはシート；アラミド繊維／変性エポキシ樹脂、ポリエステル不織布／エポキシ樹脂などの複合材料からなるセミフレキシブル基板；紙／フェノール樹脂、紙／エポキシ樹脂、ガラス布／エポキシ樹脂、ガラス繊維／エポキシ樹脂、ガラス繊維／ビスマレイミド・トリアジン樹脂（ＢＴ樹脂）などの複合材料を含有するリジッド基板；などが挙げられる。

樹脂基板を構成する樹脂材料としては、上記の他、例えば、ポリフェニレンオキサイド、変性ポリフェニレンエーテル、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホンなどが挙げられる。

樹脂基板としては、耐熱性、加工性、機械的特性、誘電特性などの観点から、フッ素樹脂基板が好ましい。フッ素樹脂基板を構成するフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリふっ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリふっ化ビニリデン共重合体、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ樹脂）などが挙げられる。

樹脂基板としては、溝加工、導体層の形成、誘電特性、積層化などの観点から、多孔質樹脂基板が好ましく、多孔質フッ素樹脂基板がより好ましく、多孔質ＰＴＦＥ樹脂基板が特に好ましい。そこで、以下に、主として、多孔質フッ素樹脂に代表される多孔質樹脂を基板材料として用いた場合について説明するが、本発明で使用する樹脂基板は、多孔質フッ素樹脂基板に限定されるものではない。

多孔質樹脂基板を作製する方法としては、一般に、造孔法、相分離法、溶媒抽出法、延伸法、レーザー照射法などが挙げられる。これらの中でも、平均孔径や気孔率の制御が容易である点で、延伸法が好ましい。多孔質樹脂基板を用いることにより、回路基板に厚み方向の弾力性を持たせることができるとともに、誘電率を極めて低くすることができる。

多孔質樹脂基板は、気孔率が２０〜８０％程度であることが好ましい。多孔質樹脂基板は、平均孔径が１０μｍ以下あるいはバブルポイントが２ｋＰａ以上であることが好ましく、導体パターンや貫通孔（スルーホールなどの穴）のファインピッチ化の観点からは、平均孔径が５μｍ以下、さらには１μｍ以下であることが好ましい。平均孔径の下限値は、０．０５μｍ程度である。多孔質樹脂基板のバブルポイントは、好ましくは５ｋＰａ以上、より好ましくは１０ｋＰａ以上である。バブルポイントの上限値は、３００ｋＰａ程度であるが、これに限定されない。

多孔質樹脂基板の厚みは、使用目的や使用箇所に応じて適宜選択することができるが、通常、２０〜３０００μｍ、好ましくは２５〜２０００μｍ、より好ましくは３０〜１０００μｍである。したがって、多孔質樹脂基板の厚みは、フィルム（２５０μｍ未満）及びシート（２５０μｍ以上）の領域を含んでいる。

多孔質樹脂基板の中でも、延伸法により得られた多孔質ポリテトラフルオロエチレン基板（延伸多孔質ＰＴＦＥ基板）は、耐熱性、加工性、機械的特性、誘電特性などに優れ、しかも均一な孔径分布を有する多孔質樹脂基板が得られやすいため、最も優れた材料である。延伸多孔質ＰＴＦＥ基板は、多数のフィブリルとノードからなる微細組織を有しており、該フィブリルにめっき粒子などの導電性金属を付着させやすい。

本発明で使用する延伸多孔質ＰＴＦＥ基板は、例えば、特公昭４２−１３５６０号公報に記載の方法により製造することができる。先ず、ＰＴＦＥの末焼結粉末に液体潤滑剤を混合し、ラム押し出しによって、チューブ状または板状に押し出す。厚みの薄いシートが所望な場合には、圧延ロールによって板状体の圧延を行う。押出圧延工程の後、必要に応じて、押出品または圧延品から液体潤滑剤を除去する。こうして得られた押出品または圧延品を少なくとも一軸方向に延伸すると、未焼結の延伸多孔質ＰＴＦＥが膜状で得られる。未焼結の延伸多孔質ＰＴＦＥ膜は、収縮が起こらないように固定しながら、ＰＴＦＥの融点である３２７℃以上の温度に加熱して、延伸した構造を焼結・固定すると、強度の高い延伸多孔質ＰＴＦＥ膜が得られる。

延伸多孔質ＰＴＦＥ膜は、それぞれＰＴＦＥにより形成された非常に細いフィブリルと該フィブリルによって互いに連結されたノードとからなる微細繊維状組織を有している。延伸多孔質ＰＴＦＥ膜は、この微細繊維状組織が多孔質構造を形成している。本発明では、この延伸多孔質ＰＴＦＥ膜を多孔質ＰＴＦＥ基板として用いることが好ましい。

本発明の回路基板を製造方法するには、先ず、基板の表面に、導体パターンに対応する溝パターンを形成する。基板の表面にパターン化された溝（凹部）を形成する方法としては、例えば、光アブレーション法によりエッチングする方法；マイクロドリルを用いて機械的に溝加工する方法；熱プレスにより溝部を形成する方法；先端部に少なくとも１本の振動子を備えた超音波ヘッドを用い、該振動子の先端を押し付けて超音波エネルギーを加えて溝加工する方法；などが挙げられる。

光アブレーション法により溝加工する場合は、所定の導体パターンに対応する形状の開口部（光透過部）を設けた光遮蔽シート（マスク）を介して、基板の表面に光を照射することにより、パターン化された溝を形成する方法を採用することが好ましい。光遮蔽シートの開口部より光が透過して、基板表面の被照射箇所は、エッチングされて溝が形成される。光アブレーション法の照射光としては、シンクロトロン放射光及びレーザー光が好ましい。この光アブレーション法によれば、溝の幅（導体幅に対応する）を１μｍ程度にまで狭くすることが可能であり、導体パターンのファインピッチ化も容易である。また、この方法によれば、溝のアスペクト比（溝の高さ／溝の底面の幅）を２０以上とすることも可能である。極細線の溝パターンを形成するには、シンクロトロン放射光を用いることが好ましい。

レーザー光を照射して溝パターンを形成する場合には、パルス幅が、好ましくは１０ｐｓ以下、より好ましくは５ｐｓ以下、特に好ましくは１ｐｓ以下のレーザー光を照射することにより、導体パターンに対応する溝パターンを形成する。レーザー光は、直接または遮蔽シートを介して、基板の表面に照射する。

基板表面に機械的に溝加工するには、例えば、マイクロドリルを用いる方法が挙げられる。マイクロドリルを用いた溝加工は、手動で行なってもよいが、自動制御によりマイクロドリルまたは基板を移動させて、所定の溝パターンを形成することもできる。溝の幅は、マイクロドリルの直径によって制御する。

マイクロドリルを用いた溝加工に際し、多孔質樹脂基板の多孔質構造内にポリメチルメタクリレートなどの可溶性ポリマーまたはパラフィンを溶液もしくは溶融状態で含浸させ、固化させてから加工する方法を採用することもできる。この方法によれば、溝や穴の内壁における多孔質構造を保持しやすい。加工後、可溶性ポリマーまたはパラフィンは、溶解もしくは溶融させて多孔質樹脂基板から除去することができる。

基板を熱プレスして溝パターンを形成することができる。熱プレス法では、上金型と下金型の２つの金型を使用する。下金型は、平坦な底面を有しており、その中に基板を載置する。上金型には、導体パターンに対応する突状のパターンが形成されている。上金型を熱プレスして下金型に嵌合させると、上金型の突状パターンが基板に転写されて、基板の表面に溝パターンが形成される。延伸多孔質ＰＴＦＥ基板などの多孔質樹脂基板を用いて、熱プレスすると、熱プレスした箇所の多孔質構造が密になるものの、多孔質樹脂基板全体の形状を変形させることがない。

熱プレス時の加熱温度は、多孔質樹脂基板を構成する樹脂材料の熱分解温度未満の温度であり、樹脂材料の種類によって適宜設定することができる。延伸多孔質ＰＴＦＥ基板などの延伸多孔質フッ素樹脂基板の場合には、加熱温度は、通常２００〜３２０℃、好ましくは２５０〜３１０℃である。圧力は、上下金型が噛み合う圧力とする。加圧時間は、溝パターンの形状が固定される条件で、樹脂材料の種類に応じて適宜設定することができる。延伸多孔質ＰＴＦＥ基板などの延伸多孔質フッ素樹脂基板の場合には、加圧時間は、通常１００〜１０００秒、好ましくは２００〜８００秒であるが、これに限定されない。

超音波法では、先端部に少なくとも１本の振動子を有する超音波ヘッドを用いて、基板の表面に超音波エネルギーを加えることにより、パターン化された溝を形成する。振動子の先端が接触した近傍のみに超音波エネルギーが加えられ、超音波による振動エネルギーによって局所的に温度が上昇し、容易に樹脂が切断され除去されて、溝が形成される。

基板に導体パターンを形成することに加えて、スルーホール（貫通穴）やブラインドビアホール（非貫通穴）、マイクロビアホール（非貫通穴）などを形成するための穴加工を行ってもよい。これらの穴加工は、溝加工と同様の方法により実施することができる。

溝加工や穴加工に際し、必要に応じて、基板の片面または両面に、他の層を配置してから加工を行うことができる。該溝内にめっき触媒を選択的に付与して、無電解めっきにより溝内に銅体操を形成する方法を採用する場合、予めマスクとなる樹脂層やテープを多孔質樹脂基板の表面に積層してから、溝加工や穴加工を行うことが好ましい。マスクは、通常、触媒付与後に剥離する。

溝パターンの幅は、回路基板の使用目的に従って設計される導体パターンの幅に従って設定することができる。溝パターンの幅は、通常１μｍから２ｍｍ、多くの場合１０μｍから１ｍｍの範囲である。溝の幅が５０μｍ以下の幅が狭い溝パターンを形成するには、シンクロトロン放射光やレーザー光を用いた光アブレーション法を採用することが好ましい。比較的幅が広い溝パターンを形成するには、マクロドリルを用いる機械加工法及び熱プレス法などを採用することができる。

溝パターンの深さは、所望の導体パターンの厚みに応じて適宜設定することができる。溝の深さは、通常１０〜２００μｍ、多くの場合１５〜１００μｍである。溝パターンの断面形状は、矩形、台形、逆テーパー状など任意であるが、四角形や長方形などの矩形であることが好ましい。溝パターンの形状は、回路基板の使用目的に応じて適宜設計することができるが、溝パターン間の最小間隔は、１μｍから３ｍｍ、多くの場合１０μｍから２ｍｍの範囲内とすることが望ましい。溝パターンは、通常、基板の片面に形成するが、必要に応じて、両面に形成してもよい。

基板表面の溝パターン内に導体層を形成する方法としては、無電解めっき法が好ましい。無電解めっきにより溝パターン内に選択的に導体層を形成し、必要に応じて、電気めっきにより、導体層の厚みを増大させてもよい。

具体的に、例えば、基板として多孔質樹脂基板を使用する場合、合成樹脂から形成された絶縁性の多孔質樹脂膜からなる基板の表面に溝パターンを形成し、次いで、該溝パターンの底面を含む内壁面における多孔質構造の樹脂部（例えば、フィブリル）に導電性金属を付着させる。導電性金属の付着量を増やすことにより、所望の厚みの導体層を形成する。導電性金属の付着は、一般に、無電解めっきにより、溝パターンの内壁面の多孔質構造の樹脂部にめっき粒子を付着させる方法により行うことができる。厚みの厚い導体層を形成する場合には、先ず、無電解めっきによって、薄い導体層を形成し、その後、電解めっきにより導体層を成長させる方法を採用することができる。

無電解めっき法を含むめっき法による導体層の形成方法は、特に限定されないが、例えば、以下に述べる方法を例示することができる。

例えば、下記の工程１乃至５：
（ａ）多孔質樹脂基板の両面に、マスク層として樹脂層を積層して、３層構成の積層体を形成する工程１；
（ｂ）積層体のマスク層の表面から多孔質樹脂基板の表面の下方に至る深さの溝加工を行い溝パターンを形成する工程２；
（ｃ）溝パターンの内壁面を含む積層体表面の樹脂部（主としてフィブリル）に、金属イオンの還元反応を促進する触媒を付着させる工程３；
（ｄ）多孔質樹脂基板からマスク層を剥離する工程４；及び
（ｅ）前記触媒を利用して、多孔質樹脂基板の表面に形成された溝パターンの内壁面の樹脂部に導電性金属を付着させ、導体層として成長させる工程５；
を含む回路基板の製造方法を挙げることができる。

マスク層の材料としては、樹脂材料が好ましく用いられる。多孔質樹脂基板として多孔質フッ素樹脂膜を用いる場合には、マスク層として、同種の多孔質フッ素樹脂膜を用いることが好ましいが、フッ素樹脂無孔質膜や、フッ素樹脂以外の樹脂材料からなる無孔質樹脂膜または多孔質樹脂膜を使用することもできる。各層間の融着性と剥離性とのバランスの観点から、マスク層の材料としては、多孔質樹脂膜と同質の多孔質樹脂膜を用いることが好ましい。

多孔質樹脂基板の両面にマスク層を配置する場合、一般に融着により３層を一体化させる。多孔質樹脂基板として延伸多孔質ＰＴＦＥ基板を用いる場合は、マスク層としても同質の延伸多孔質ＰＴＦＥ膜を用いることが好ましい。これら３層は、加熱圧着することにより、各層間が融着した積層体とすることができる。このマスク層は、後の工程で容易に剥離することができる。

多孔質樹脂基板の片面にのみ溝パターンを形成する場合、パターンを形成する側の面のマスクとして延伸多孔質ＰＴＦＥ膜を使用し、パターンを形成しない面には保護テープを配置することができる。

保護テープとしては、触媒の付着から多孔質樹脂基板を保護し、使用後には容易に剥離することができる粘着テープなどを用いることができる。溝パターンの内壁面を含む積層体の表面に、金属イオンの還元反応を促進する触媒（「めっき触媒」ともいう）を付着させるには、積層体を、例えばパラジウム−スズコロイド触媒付与液に十分に撹拌しながら浸漬すればよい。溝パターン内壁面の樹脂部に付着して残留する触媒を利用して、該内壁面に選択的に導電性金属を付着させる。導電性金属を付着させる方法としては、無電解めっき法が好適である。

無電解めっきを行う前に溝パターンの内壁面に残留した触媒（例えば、パラジウム−スズ）を活性化する。具体的には、めっき触媒活性化用として市販されている有機酸塩等に浸漬することで、スズを溶解し、触媒を活性化する。溝パターンの内壁面に触媒を付与した多孔質樹脂基板を無電解めっき液に浸漬することにより、触媒が付着した溝パターン内壁面の樹脂部に導電性金属（めっき粒子）を析出させることができる。この方法によって、導電層が形成される。導電性金属としては、銅、ニッケル、銀、金、ニッケル合金などが挙げられるが、高導電性が必要な場合には、銅を使用することが好ましい。

延伸多孔質ＰＴＦＥ基板を使用すると、めっき粒子は、初め延伸多孔質ＰＴＦＥ基板の溝パターンの内壁面に露出した樹脂部（主としてフィブリル）に絡むように析出し、めっき時間をコントロールすることにより導電性金属の付着状態をコントロールすることができる。適度なめっき量とすることにより、所望の厚みの導電性金属層（導体層）が形成される。微細多孔質構造の樹脂部の太さ（例えば、延伸多孔質ＰＴＦＥ基板のフィブリルの太さ）は、５０μｍ以下であることが好ましい。

上記で作製された導体層は、酸化防止及び電気的接触性を高めるため、酸化防止剤を使用するか、貴金属または貴金属の合金で被覆しておくことが好ましい。貴金属としては、電気抵抗の小さい点で、パラジウム、ロジウム、及び金が好ましい。被覆層の厚さは、通常０．００５〜０．５μｍ、好ましくは０．０１〜０．１μｍである。例えば、導体層を金で被覆する場合、０．０５〜２μｍ程度のニッケルで導体層を被覆した後、置換金めっきを行う方法が効果的である。

基板の溝パターン内に導体層を形成する方法としては、上記方法に限定されない。例えば、フォトリソグラフィ技術を用いて、溝パターンに対応するレジストパターンを形成し、溝パターンの内壁部の樹脂のみに触媒を付着させてから、無電解めっきを行う方法などが挙げられる。

以下、本発明の回路基板と製造方法の具体例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の回路基板１の一例に関する断面略図である。多孔質フッ素樹脂基板などの基板１０１の平坦な表面１０２上に、導体パターンに対応する溝パターン１０３が形成されており、該溝パターン１０３内には、導電層１０４が形成されている。導体層１０４の厚みは、該基板１０１の平坦な表面１０２の高さを超えない厚みである。該導電層１０４が導体パターンとして機能する。

図２は、本発明の回路基板２の他の一例に関する斜視図である。基板２０１の平坦な表面２０２に、熱プレス法などにより、導体パターンに対応する溝パターン２０３が形成されており、該溝パターン２０３内には、導電層２０４が形成されている。導体層２０４の厚みは、該基板２０１の平坦な表面２０２の高さを超えない厚みである。

導体層の厚みは、基板の平坦な表面と同じ高さであるか、あるいは該平坦な表面の高さより低い厚みとする。それによって、導体パターン（導体層）が基板表面に突出することがない。導体層の厚みは、通常１〜２００μｍ、多くの場合２〜１００μｍの範囲内から選択される。

他の回路基板には、導体層（導体パターン）以外に、ランドやビアホールなどの必要な部位を設けることができる。これらの部位は、所望により、溝内に設けることができるが、他の回路基板や電気部品との接続のために、ランドなどは、基板表面上に設けてもよい。

本発明の回路基板は、その複数枚を積層して多層回路基板を形成することができる。図３に示すように、本発明の回路基板を積層すると、導体パターンが基板表面に突出していないため、加熱・加圧、熱融着などによる積層時に、導体パターンに圧力や応力が集中することがない。また、多層回路基板が、導体パターンによって変形することもない。本発明の回路基板は、導体パターンが突出していないため、カバーレイフィルムにより導体パターン間の間隙を十分に被覆することができる。また、本発明の回路基板は、導体層の厚みを調整することにより、カバーレイフィルムによる被覆表面を平面にすることが容易である。

本発明の回路基板を用いて多層回路基板を作製する場合、その積層枚数は、必要に応じて適宜設計することができる。本発明の回路基板は、他の各種回路基板と積層してもよい。例えば、本発明の回路基板を他の多層回路基板の最表面層に配置すれば、カバーレイフィルムにより被覆したとき、導体パターンを十分に保護し、かつ、被覆表面を平面化することができる。

図４及び５に、本発明の回路基板の具体的な製造工程の一例を示す。延伸多孔質ＰＴＦＥ基板などの多孔質樹脂基板４０１の片面にマスク層として、多孔質樹脂膜４０２を熱融着法により一体化させる。マスク層となる多孔質樹脂膜４０２の上に、導体パターンに対応する開口部４０４を設けた光遮蔽シート４０３を配置する。光遮蔽シート４０３の上からシンクロトロン放射光４０５を照射して、多孔質樹脂膜４０２を貫通し、多孔質樹脂基板４０１の表面部に達する溝４０６をパターン状に形成する。

多孔質樹脂基板４０１の他面に、保護テープ（例えば、粘着テープ）４０７を貼付する。このようにして作製した溝パターンを有する積層体を、めっき触媒溶液中に浸漬して、溝パターン内を含む全面にめっき触媒４０８を付与する。保護テープ４０７として、めっき触媒が付着しにくいものを使用すると、該保護テープの４０７の表面にはめっき触媒が実質的に付着しない。ただし、保護テープの表面にめっき触媒が付着してもよい。

次いで、マスク層の多孔質樹脂膜４０２及び保護テープ４０７を剥離すると、溝パターン４１０の底面を含む内壁面の樹脂部のみにめっき触媒４１１が付着した多孔質樹脂基板が得られる。この多孔質樹脂基板を無電解めっき（例えば、無電解銅めっき）処理すると、めっき触媒が付着した溝パターン内に導電層４１２が形成される。導電層の厚みは、給電部を設けて電気めっきすることにより、増大させることもできる。

以下に実施例を挙げて、本発明についてより具体的に説明する。

［実施例１］
面積１０ｃｍ×１０ｃｍ角、気孔率（ＡＳＴＭ−Ｄ−７９２）６０％、平均孔径０．１μｍ、バブルポイント（イソプロピルアルコールを使用し、ＡＳＴＭ−Ｆ−３１６−７６に従って測定）が１５０ｋＰａの延伸多孔質ＰＴＦＥ膜であって、厚みが６００μｍと３０μｍの延伸多孔質ＰＴＦＥ膜の２枚を準備した。

厚み６００μｍの延伸多孔質ＰＴＦＥ膜を基板とし、その片面に、マスク層として、厚み３０μｍの延伸多孔質ＰＴＦＥ膜を重ね合わせて、厚み３ｍｍ、縦１５０ｍｍ、横１００ｍｍのステンレス板２枚の間に挟み、ステンレス板の荷重とともに３５０℃で３０分間加熱処理した。加熱後、ステンレス板の上から水にて急冷し、２層に融着し多孔質ＰＴＦＥ膜の積層体を得た。

次いで、幅１０μｍ、ピッチ３０μｍ、５０ｍｍの長さの開口部を設けたタングステンシート（光遮蔽シート）を積層体の厚み３０μｍの延伸多孔質ＰＴＦＥ膜側に重ねて、該タングステンシート上からシンクロトロン放射光を照射して、膜厚さ方向へ深さ５０μｍの溝加工を行った。

深さ５０μｍの溝加工を行った該積層体の厚み６００μｍの延伸多孔質ＰＴＦＥ基板の他面を保護テープにて全面保護した後、ダイキン工業（株）製ＤＳ−４０３を１００ｇ／Ｌに希釈した液に１５分間浸漬し、コンディショニングを行った。さらに、該積層体を１０％硫酸に１分間浸漬した後、プレディップとして、０．８％塩酸にメルテックス（株）製エンプレートＰＣ−２３６を１８０ｇ／Ｌの割合で溶解した液に２分間浸漬した。

さらに、該積層体を、メルテックス（株）製エンプレートアクチベータ４４４を３％、エンプレートアクチベータアディティブを１％、塩酸を３％溶解した水溶液にメルテックス（株）製エンプレートＰＣ−２３６を１５０ｇ／Ｌの割合で溶解した液に５分間浸漬して、触媒粒子を積層体の表面及び溝パターンの壁面全域に付着させた。次に、該積層体をメルテックス（株）製エンプレートＰＡ−３６０の５％溶液に５分間浸漬し、パラジウム触媒核の活性化を行った。その後、保護フィルム及びマスク層を延伸多孔質ＰＴＦＥ基板から剥離して、厚み６００μｍの延伸多孔質ＰＴＦＥ基板の溝パターン（深さ２０μｍ）の底面を含む内壁面のみに触媒パラジウム粒子が付着した延伸多孔質ＰＴＦＥ基板を得た。

奥野製薬工業（株）製ＯＰＣ−７５０−Ａ、ＯＰＣ−７５０−Ｂ、及びＯＰＣ−７５０−Ｃを、それぞれ１０ｍｌ／Ｌ、１００ｍｌ／Ｌ、及び２ｍｌ／Ｌの割合で建浴した無電解銅めっき液に、十分エアー撹件を行いながら、上記基板を３０分間浸漬して、溝パターン内のみに銅を付着させた延伸多孔質ＰＴＦＥ基板を得た。

蒸留水中に次亜リン酸ナトリウム１水和物（２０ｇ／Ｌ）、無水クエン酸三ナトリウム（４０ｇ／Ｌ）、硫酸ニッケル（２２ｇ／Ｌ）、五ホウ酸アンモニウム８水和物（１３ｇ／Ｌ）の割合で建浴した無電解ニッケルめっき液中に３分間浸漬した後、蒸留水で洗浄し、さらに蒸留水中にメルテックス（株）製ＡＵ−６６３０Ａ（２００ｍｌ／Ｌ）、ＡＵ−６６３０Ｂ（１００ｍｌ／Ｌ）、ＡＵ−６６３０Ｃ（２０ｇ／Ｌ）、及び（株）徳力化学研究所製５％亜硫酸金ナトリウム水溶液（２０ｍｌ／Ｌ）の割合で建浴した置換金めっき液に５分間浸漬して、めっき金属を金で被覆し、延伸多孔質ＰＴＦＥ基板の溝パターン内に導電層が形成された回路基板を得た。めっき工程において、無電解銅めっきのプレディップ工程と触媒付与工程の間以外の各液浸漬後は、蒸留水にて３０秒間から１分間程度水洗を行った。各液の温度は、脱脂処理を除いて全て常温（２０〜３０℃）で行った。

このようにして得られた回路基板の導体パターンは、幅が３０μｍ、ピッチが１０μｍ、長さが５０ｍｍであり、溝の深さが２０μｍで、導体層の厚みが２μｍであった。

本発明の回路基板及び多層回路基板は、エレクトロニクス実装基板の技術分野において利用することができる。

本発明の回路基板の一例の断面図である。 本発明の回路基板の他の一例の断面図である。 他の回路基板を２枚積層した多層回路基板の一例の断面図である。 本発明の回路基板の製造工程の一例を示す説明図である。 本発明の回路基板の製造工程の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ 回路基板
２ 回路基板
３ 多層回路基板
１０１ 基板
１０２ 基板の平坦な表面
１０３ 溝パターン
１０４ 導体層
２０１ 基板
２０２ 基板の平坦な表面
２０３ 溝パターン
２０４ 導体層
４０１ 基板
４０２ マスク層
４０３ 光遮蔽シート
４０４ 開口部
４０５ シンクロトロン放射光
４０６ 溝パターン
４０７ 保護テープ
４０８ めっき触媒
４０９ 基板の平坦な表面
４１０ 溝パターン
４１１ めっき触媒
４１２ 導体層

Claims (15)

1. 導体パターンが形成された回路基板において、基板の表面に、導体パターンに対応する溝パターンが形成されており、かつ、該溝パターン内には、導体パターンとして、該基板の表面の高さを超えない厚みを有する導体層が形成されていることを特徴とする回路基板。
2. 該基板が、樹脂基板である請求項１記載の回路基板。
3. 該樹脂基板が、フッ素樹脂基板である請求項２記載の回路基板。
4. 該フッ素樹脂基板が、多孔質フッ素樹脂基板である請求項３記載の回路基板。
5. 該基板の一つ以上の箇所に、該基板の第一表面から第二表面に貫通する回路が更に形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回路基板。
6. 請求項５記載の回路基板の複数枚を積層してなる多層回路基板。
7. 導体パターンが形成された回路基板の製造方法において、
   （１）基板の表面に、導体パターンに対応する溝パターンを形成する工程１；及び
   （２）該溝パターン内に、導体パターンとして、該基板の表面の高さを超えない厚みを有する導体層を形成する工程２；
   を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
8. 該基板が、樹脂基板である請求項７記載の製造方法。
9. 該樹脂基板が、フッ素樹脂基板である請求項８記載の製造方法。
10. 該フッ素樹脂基板が、多孔質フッ素樹脂基板である請求項９記載の製造方法。
11. 前記工程１において、該基板の表面に、導体パターンに対応する開口パターンを有する光遮蔽シートを介して、シンクロトロン放射光を照射することにより、導体パターンに対応する溝パターンを形成する請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の製造方法。
12. 前記工程１において、パルス幅１０ｐｓ以下のレーザー光を照射することにより、導体パターンに対応する溝パターンを形成する請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の製造方法。
13. 前記工程１において、該基板の表面に、マイクロドリルを用いて機械加工することにより、導体パターンに対応する溝パターンを形成する請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の製造方法。
14. 前記工程１において、該基板を熱プレスすることにより、該基板の表面に、導体パターンに対応する溝パターンを形成する請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の製造方法。
15. 前記工程２において、無電解めっきまたは無電解めっきと電気めっきとの組み合わせにより導体層を形成する請求項７記載の製造方法。

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