JP2007096007A - プリント配線板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤーボンディング用のめっき層形成工程におけるボンディングパッド間のショートを低減させることができるプリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁基材の上に設けられた給電層と、該給電層上に設けられた銅配線層とを具備すると共に、前記銅配線層にニッケル及び金めっき処理が施されたプリント配線板において、前記銅配線層の上に設けられたニッケルの厚さが、当該銅配線層の側面に設けられているニッケル層より厚いことを特徴とするプリント配線板；絶縁基材の上に設けられた給電層の上にめっきレジストを形成し、次いで、前記給電層の露出面に銅配線層を形成し、次いで、前記銅配線層の表面に第１ニッケルめっき層を形成し、次いで、前記めっきレジストを除去し、次いで、前記給電層の露出している部分を除去し、次いで、前記絶縁基材の上にソルダーレジストを形成し、次いで、前記銅配線層の上に第２ニッケルめっき層を形成し、次いで、前記第２ニッケルめっき層の上に金めっき層を形成するプリント配線板の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明はプリント配線板及びその製造方法に係わり、特に、ワイヤーボンディング用のめっき層形成工程において、微細なパッド（ニッケルや金めっきを含む銅配線層部分）間のショートを低減することができるプリント配線板及びその製造方法に関する。

従来、ワイヤーボンティング用のめっき層形成工程を含むプリント配線板の製造方法としては、例えば下記の特許文献１に開示されているものが知られている。

即ち、特許文献１はプリント配線板の製造法に関するものであって、絶縁基板の表面に形成した銅配線層にニッケルめっきを行なった後、更に連続して金めっきを行なうようにした技術が開示されている。

図５は斯かる従来のプリント配線板の製造方法を概略的に説明した図であり、同図（１）はめっきレジスト形成工程、同図（２）はパターンめっき工程、同図（３）はめっきレジスト剥離工程、同図（４）はフラッシュエッチング工程、同図（５）はソルダーレジスト形成工程、同図（６）は電解ニッケルめっき工程、同図（７）は電解金めっき工程をそれぞれ示している。
このような従来法においては、ニッケル層の厚みが、銅配線層の上も銅配線層の側面も同じであった。

また、図中、３０１ａは例えば絶縁性樹脂材料からなる絶縁基材；３０１ｂは例えば銅箔からなる電解めっき給電層；３０２ａ〜３０２ｃはめっきレジスト；３０３ａ，３０３ｂは銅配線層；３０５ａ，３０５ｂはソルダーレジスト；３０６ａ，３０６ｂはニッケルめっき層；３０７ａ，３０７ｂは金めっき層である。

而して、このような従来のプリント配線板の製造方法において充分なワイヤーボンディング性能を持たせる為には、図５（６）に示されるように、パターン形成後の銅配線層３０３ａ，３０３ｂの上に厚さ３〜５μｍ程度のニッケルめっき層３０６ａ，３０６ｂを形成し、更に図５（７）に示されるように、当該ニッケルめっき層３０６ａ，３０６ｂの上に厚さ０．３〜０．５μｍ程度の金めっき層３０７ａ，３０７ｂを形成する必要があった。

然しながら、斯かる従来のプリント配線板の製造方法においては、上記の如く、めっきレジストを剥離してパターン形成した後に電解ニッケルめっき処理を行なうため、銅配線層３０３ａ，３０３ｂ側面（周面）にもニッケルが同量（３μｍ〜５μｍ）ずつ析出してしまうと云う問題があった。そのため、より微細なパッド間隙ではめっき時にショートが発生し易く、ファインパッド形成の妨げになっていたのが実状であった。
特開平５−２３５５１９号公報

本発明は上述のような問題と実状に鑑みてなされたものであり、その課題は、ニッケル又は金めっき層形成工程におけるボンディングパッド間のショートを低減させることができるプリント配線板及びその製造方法を提供することにある。

本発明は、絶縁基材の上に設けられた給電層と、該給電層上に設けられた銅配線層とを具備すると共に、前記銅配線層にニッケル及び金めっき処理が施されたプリント配線板において、前記銅配線層の上に設けられたニッケル層の厚さが、当該銅配線層の側面に設けられているニッケル層の厚さより厚いことを特徴とするプリント配線板により上記課題を解決したものである。

また、本発明は、絶縁基材の上に設けられた給電層と、該給電層上に設けられた銅配線層とを具備すると共に、前記銅配線層にニッケル及び金めっき処理を施したプリント配線板において、前記銅配線層の上だけにニッケル層が設けられていることを特徴とするプリント配線板により上記課題を解決したものである。

また、本発明は、
絶縁基材の上に設けられた給電層の上にめっきレジストを形成する工程と、
次いで、前記給電層の露出面に銅配線層を形成するパターンめっき工程と、
次いで、前記銅配線層の表面に第１ニッケルめっき層を形成する第１ニッケルめっき工程と、
次いで、前記めっきレジストを除去するめっきレジスト剥離工程と、
次いで、前記給電層の露出している部分を除去するフラッシュエッチング工程と、
次いで、前記絶縁基材の上にソルダーレジストを形成するソルダーレジスト形成工程と、
次いで、前記銅配線層の上に第２ニッケルめっき層を形成する第２ニッケルめっき工程と、
次いで、前記第２ニッケルめっき層の上に金めっき層を形成する金めっき工程と
を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。

また、本発明は、
絶縁基材の上に設けられた給電層の上にめっきレジストを形成する工程と、
次いで、前記給電層の露出面に銅配線層を形成するパターンめっき工程と、
次いで、前記銅配線層の表面にニッケルめっき層を形成するニッケルめっき工程と、
次いで、前記めっきレジストを除去するめっきレジスト剥離工程と、
次いで、前記給電層の露出している部分を除去するフラッシュエッチング工程と、
次いで、前記絶縁基材の上にソルダーレジストを形成するソルダーレジスト形成工程と、
次いで、前記ニッケルめっき層の上に金めっき層を形成する金めっき工程と
を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法により上記課題を解決したものである。

本発明のプリント配線板の製造方法によれば、めっきレジストが存在する状態でワイヤーボンディング用のニッケルめっき層を形成しているため、銅配線層側面（周面）にニッケルが析出することがないので、めっき時におけるボンディングパッド間のショートを低減させることができる。

本発明の実施の形態について図を用いて詳細に説明する。なお、本発明は以下に説述する実施の形態により何ら制限されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプリント配線板の要部拡大断面説明図である。この図から明らかなように、本発明の第１の実施の形態に係るプリント配線板は、絶縁基材１０１ａの上に設けられた給電層１０１ｂと；その給電層の上に形成された銅配線層１０３ａ，１０３ｂと；その銅配線層１０３ａ，１０３ｂの上面に形成された第１ニッケルめっき層１０４ａ，１０４ｂの上面及び側面（周面）並びに銅配線層１０３ａ，１０３ｂの側面に形成された第２ニッケルめっき層１０６ａ，１０６ｂと；その第２ニッケルめっき層１０４ａ，１０４ｂの上に形成された金めっき層１０７ａ，１０７ｂと；絶縁基材の上に設けられたソルダーレジスト１０５ａ，１０５ｂとを有しており、当該銅配線層１０３ａ，１０３ｂの上面に形成されたニッケル層は第１ニッケルめっき層１０４ａ，１０４ｂ及び第２ニッケルめっき層１０６ａ，１０６ｂから成り、第２ニッケルめっき層１０６ａ，１０６ｂのみから成る当該銅配線層１０３ａ，１０３ｂの側面（周面）に形成されたニッケル層より厚くなっている。

即ち、銅配線層１０３ａ，１０３ｂの上面にはワイヤーボンディング用として充分な厚さのめっき層（例えば、厚さ５μｍのニッケルめっき層１０４ａ，１０４ｂと；厚さ０．５μｍのニッケルめっき層１０６ａ，１０６ｂと；厚さ０．５μｍの金めっき層１０７ａ，１０７ｂ）が形成されている。また、銅配線層１０３ａ，１０３ｂの側面（周面）及びニッケルめっき層１０４ａ，１０４ｂの側面（周面）には、パッド間のイオンマイグレーションのバリア層として好適なめっき層（例えば、厚さ０．５μｍのニッケルめっき層１０６ａ，１０６ｂと；厚さ０．５μｍの金めっき層１０７ａ，１０７ｂ）が形成されている。

図２は、図１に示される本発明のプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図であり、同図（１）はめっきレジスト形成工程、同図（２）はパターンめっき工程、同図（３）は第１電解ニッケルめっき工程、同図（４）はめっきレジスト剥離工程、同図（５）はフラッシュエッチング工程、同図（６）はソルダーレジスト形成工程、同図（７）は第２電解ニッケルめっき工程、同図（８）は電解金めっき工程をそれぞれ示している。

また、図２中、１０１ａは例えば絶縁性樹脂材料からなる絶縁基材；１０１ｂは例えば銅箔からなる電解めっき給電層；１０２ａ〜１０２ｃはめっきレジスト；１０３ａ，１０３ｂは銅配線層、１０４ａ，１０４ｂは第１ニッケルめっき層；１０５ａ，１０５ｂはソルダーレジスト、１０６ａ，１０６ｂは第２ニッケルめっき層；１０７ａ，１０７ｂは金めっき層である。

以下斯かる図２と共に本発明の第１の実施の形態を説明する。まず、図２（１）に示されるように、めっきレジストの形成を行なう。即ち、電解めっき給電層１０１ｂの上にめっきレジスト１０２ａ〜１０２ｃを形成する。

次に、図２（２）に示されるように、パターンめっきを行なう。即ち、露出している電解めっき給電層１０１ｂの上に電解銅めっきにより、銅配線層１０３ａ，１０３ｂを形成する。
次いで、図２（３）に示されるように、第１電解ニッケルめっき処理を行なう。即ち、めっきレジスト１０２ａ〜１０２ｃが存在する状態で銅配線層１０３ａ，１０３ｂの上に電解めっきにより、厚さが２〜１０μｍ、好ましくは５μｍである第１ニッケルめっき層１０４ａ，１０４ｂを形成する。

次いで、図２（４）に示されるように、めっきレジストの剥離を行なう。即ち、めっきレジスト１０２ａ〜１０２ｃを膨潤剥離させるなどして除去する。
次いで、図２（５）に示されるように、フラッシュエッチングを行なう。即ち、銅配線層１０３ａ，１０３ｂなどで覆われることなく露出している電解めっき給電層１０１ｂを除去する。
次いで、図２（６）に示されるように、ソルダーレジストの形成を行なう。即ち、絶縁基材１０１ａの上にソルダーレジスト１０５ａ，１０５ｂを形成する。

次いで、図２（７）に示されるように、第２電解ニッケルめっき処理を行なう。即ち、第１ニッケルめっき層１０４ａ，１０４ｂの上に電解めっきにより、厚さが０．２〜１．０μｍ、好ましくは０．５μｍである第２ニッケルめっき層１０６ａ，１０６ｂを更に形成する。
最後に、図２（８）に示されるように、電解金めっき処理を行なう。即ち、第２ニッケルめっき層１０６ａ，１０６ｂの上に電解めっきにより、厚さが０．２〜１．０μｍ、好ましくは０．５μｍである金めっき層１０７ａ，１０７ｂを更に形成する。
このようにして本発明のプリント配線板が得られる。

図３は、本発明の第２の実施の形態に係るプリント配線板の要部拡大断面説明図である。この図から明らかなように、本発明の第２の実施の形態に係るプリント配線板は、絶縁基材２０１ａの上に設けられた給電層２０１ｂと、その給電層の上に形成された銅配線層２０３ａ，２０３ｂと、その銅配線層２０３ａ，２０３ｂの上にのみ形成されたニッケルめっき層２０４ａ，２０４ｂと、そのニッケルめっき層２０４ａ，２０４ｂの上に形成された金めっき層２０７ａ，２０７ｂと、絶縁基材の上に設けられたソルダーレジスト２０５ａ，２０５ｂとを有しており、この第２の実施の形態においても、銅配線層２０３ａ，２０３ｂの上面には、ワイヤーボンディング用として充分な厚さの、ニッケルめっき層２０４ａ，２０４ｂ及び金めっき層２０７ａ，２０７ｂから成るめっき層が形成されていると共に、銅配線層２０３ａ，２０３ｂの側面（周面）及びニッケルめっき層２０４ａ，２０４ｂの側面（周面）にも、パッド間のイオンマイグレーションのバリア層として好適なめっき層（例えば厚さ０．５μｍの金めっき層２０７ａ，２０７ｂ）が形成されている。

尚、この第２の実施の形態の場合、図１を用いて説述した本発明の第１の実施形態の場合と異なり、銅配線層２０３ａ，２０３ｂの側面（周面）においてはニッケルめっき層が存在しない、すなわちニッケルめっき層を介さず直接金めっき層２０７ａ，２０７ｂが形成されている。

図４は、図３に示される本発明のプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図であり、同図（１）はめっきレジスト形成工程、同図（２）はパターンめっき工程、同図（３）は電解ニッケルめっき工程、同図（４）はめっきレジスト剥離工程、同図（５）はフラッシュエッチング工程、同図（６）はソルダーレジスト形成工程、同図（７）は電解金めっき工程をそれぞれ示している。

また、図４中、２０１ａは例えば絶縁性樹脂材料からなる絶縁基材；２０１ｂは例えば銅箔からなる電解めっき給電層；２０２ａ〜２０２ｃはめっきレジスト；２０３ａ，２０３ｂは銅配線層；２０４ａ，２０４ｂはニッケルめっき層；２０５ａ，２０５ｂはソルダーレジスト；２０７ａ，２０７ｂは金めっき層である。

以下斯かる図４と共に本発明の第２の実施の形態を説明する。まず、図４（１）に示されるように、めっきレジストの形成を行なう。即ち、電解めっき給電層２０１ｂの上にめっきレジスト２０２ａ〜２０２ｃを形成する。

次に、図４（２）に示されるように、パターンめっきを行なう。即ち、露出している電解めっき給電層２０１ｂの上に電解銅めっきにより、銅配線層２０３ａ，２０３ｂを形成する。
次いで、図４（３）に示されるように、電解ニッケルめっきを行なう。即ち、めっきレジスト２０２ａ〜２０２ｃが存在する状態で銅配線層２０３ａ，２０３ｂの上に電解めっきにより、厚さが２〜１０μｍ、好ましくは５μｍであるニッケルめっき層２０４ａ，２０４ｂを形成する。

次いで、図４（４）に示されるように、めっきレジストの剥離を行なう。即ち、めっきレジスト２０２ａ〜２０２ｃを膨潤剥離させるなどして除去する。
次いで、図４（５）に示されるように、フラッシュエッチングを行なう。即ち銅配線層２０３ａ，２０３ｂなどで覆われることなく露出している電解めっき給電層２０１ｂを除去する。

次いで、図４（６）に示されるように、ソルダーレジスト形成を行なう。即ち、絶縁基材２０１ａの上にソルダーレジスト２０５ａ，２０５ｂを形成する。
その後、図４（７）に示されるように、電解金めっきを行なう。即ち、銅配線層２０３ａ，２０３ｂの上とニッケルめっき層２０４ａ，２０４ｂの上に、厚さが０．２〜１．０μｍ、好ましくは０．５μｍである金めっき層２０７ａ，２０７ｂを更に形成する。
このようにして本発明のプリント配線板が得られる。

以上説述したように、本発明によれば、めっきレジストが存在する状態でニッケルめっき層を形成しているので、銅配線層側面（周面）にニッケルが析出することがないと共に、ボンディングパッドのトップ部分に、十分なワイヤーボンディング性能を持つ厚さのニッケルめっきを施すことができる利点がある。
このため、より微細なボンディングパッド間隔に対しても、電解ニッケルめっきにおけるショートを低減することができる。

その結果、間隔を狭くしてパターン幅を広く確保することが可能となり、ボンディングに使用できる面積が増える。従って、本発明によれば、微細なパッドピッチにおいても、優れたボンディング性を確保することができる。
また、セミアディティブ工法における無電解銅めっき除去のフラッシュエッチング時に、ボンディングパッドのトップ部分が電解ニッケルめっきによって保護される。これにより、ボンディングパッドトップ部分の平坦性を保つことができ、ワイヤーボンディング時に有利となる。

更に、セミアディティブ工法におけるフラッシュエッチング時に、パターンの粗密におけるエッチングレートの差を埋めることができる。このため、従来の方法に比して、設計値に近い仕上がりを得ることができるという利点もある。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であり、例えば、電解ニッケルめっき工程の前に電解脱脂工程を入れても良く、また、図４（７）の電解金めっき工程において、銅配線層２０３ａ，２０３ｂの上面にのみ厚さ０．５μｍの金めっき層２０７ａ，２０７ｂが形成されるようにしても良い。

本発明のプリント配線板の要部拡大断面説明図。 本発明のプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図。 他の本発明のプリント配線板の要部拡大断面説明図。 他の本発明のプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図。 従来のプリント配線板の製造方法を示す概略断面工程説明図。

符号の説明

１０１ａ，２０１ａ，３０１ａ：絶縁基材
１０１ｂ，２０１ｂ，３０１ｂ：電解めっき給電層
１０２ａ〜１０２ｃ，２０２ａ〜２０２ｃ，３０２ａ〜３０２ｃ：めっきレジスト
１０３ａ，１０３ｂ，２０３ａ，２０３ｂ，３０３ａ，３０３ｂ：銅配線層
１０４ａ，１０４ｂ：第１ニッケルめっき層
１０５ａ，１０５ｂ，２０５ａ，２０５ｂ，３０５ａ，３０５ｂ：ソルダーレジスト
１０６ａ，１０６ｂ：第２ニッケルめっき層
２０４ａ，２０４ｂ，３０６ａ，３０６ｂ：ニッケルめっき層
１０７ａ，１０７ｂ，２０７ａ，２０７ｂ，３０７ａ，３０７ｂ：金めっき層

Claims (6)

1. 絶縁基材の上に設けられた給電層と、該給電層上に設けられた銅配線層とを具備すると共に、前記銅配線層にニッケル及び金めっき処理が施されたプリント配線板において、前記銅配線層の上に設けられたニッケル層の厚さが、当該銅配線層の側面に設けられているニッケル層より厚いことを特徴とするプリント配線板。
2. 絶縁基材の上に設けられた給電層と、該給電層上に設けられた銅配線層とを具備すると共に、前記銅配線層にニッケル及び金めっき処理を施したプリント配線板において、前記銅配線層の上だけにニッケル層が設けられていることを特徴とするプリント配線板。
3. 絶縁基材の上に設けられた給電層の上にめっきレジストを形成する工程と、
   次いで、前記給電層の露出面に銅配線層を形成するパターンめっき工程と、
   次いで、前記銅配線層の表面に第１ニッケルめっき層を形成する第１ニッケルめっき工程と、
   次いで、前記めっきレジストを除去するめっきレジスト剥離工程と、
   次いで、前記給電層の露出している部分を除去するフラッシュエッチング工程と、
   次いで、前記絶縁基材の上にソルダーレジストを形成するソルダーレジスト形成工程と、
   次いで、前記銅配線層の上に第２ニッケルめっき層を形成する第２ニッケルめっき工程と、
   次いで、前記第２ニッケルめっき層の上に金めっき層を形成する金めっき工程と
   を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
4. 前記第１及び第２のニッケルめっき層を、電解ニッケルめっき処理で形成することを特徴とする請求項３記載のプリント配線板の製造方法。
5. 絶縁基材の上に設けられた給電層の上にめっきレジストを形成する工程と、
   次いで、前記給電層の露出面に銅配線層を形成するパターンめっき工程と、
   次いで、前記銅配線層の表面にニッケルめっき層を形成するニッケルめっき工程と、
   次いで、前記めっきレジストを除去するめっきレジスト剥離工程と、
   次いで、前記給電層の露出している部分を除去するフラッシュエッチング工程と、
   次いで、前記絶縁基材の上にソルダーレジストを形成するソルダーレジスト形成工程と、
   次いで、前記ニッケルめっき層の上及び配線層の側面に金めっき層を形成する金めっき工程と
   を有することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
6. 前記ニッケルめっき層を、電解ニッケルめっき処理で形成することを特徴とする請求項５記載のプリント配線板の製造方法。