JP2007150366A - プリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】導体回路間のショート不良が少なく、回路形成性のよいプリント配線板を提供することを目的とする。
【解決手段】製法の異なる２つ以上の同種金属を選択的にエッチングする際、反応律速性となるエッチング液を用いてエッチングを行う方法、およびその方法を用いたプリント配線板の製造方法を提供することで上記課題を解決した。
【選択図】図１

Description

本発明は、エッチング方法およびプリント配線板の製造方法に関する。

近年、電子機器の小型、軽量、高速化の要求が高まり、プリント配線板の高密度化が進んでいる。従来の、銅をエッチングすることで作製するプリント配線板は、サイドエッチングの影響で配線の微細化には限界があり、基板の高密度化には限界があった。そこで近年は電気めっきを用いたセミアディティブ法によるプリント配線板の製造方法が注目されている。このセミアディティブ法は特許文献１にあるように回路を形成したい樹脂表面にレーザー等でＩＶＨとなる穴を形成した後に、化学粗化やプラズマ処理等により数μｍの凹凸を樹脂上に形成し、Ｐｄ触媒を付与し、１μｍ程度の無電解めっきを行い、パターン電気めっきレジストを形成し、パターン電気めっきにより回路形成を行った後にレジスト及び余分な個所の無電解めっきを除去する手法である。
特開平１１−１８６７１６号公報

しかしながら、上記のセミアディティブ法により回路形成を行う場合、樹脂上に直接無電解銅めっき層を形成するためのＰｄ触媒を付与するために、その後の工程でＰｄを除去することが難しい。樹脂上にＰｄが残存していると、絶縁信頼性の低下等の不具合や後にＮｉ／Ａｕめっきを行う際に樹脂上にめっきが析出してしまう等の不具合が生じる。また密着性向上のために化学粗化やプラズマ処理等により数μｍの凹凸を樹脂上に形成する必要があるが、粗化が不充分で導体回路が剥離するような不具合が発生し易い。

また、銅箔付樹脂上にセミアディティブ法により回路形成を行う方法もある。この場合導体回路を溶解させずに余分な個所の銅箔を除去出来ればよいのであるが、通常銅箔も導体回路も電気銅めっきで作製しているためにエッチング速度差が生じず、逆に液あたりの良い導体回路が先に溶解してしまうという不具合が発生し、設計値通りの微細配線を形成することが出来なかった。

上記を鑑みて、本発明は、上記不具合を発生し難くし、導体回路間のショート不良が少なく、回路形成性のよいプリント配線板を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、同種金属の選択的エッチング方法について検討を行った。

一般に金属は製法が異なると図３に示すように結晶の大きさ、方向性の異なるものが作製されるという特徴がある。製法と結晶の大きさ、または方向性の相関を一義的に定義するのは困難であるが、通常は析出速度が遅ければ大きな結晶になり、析出速度が速ければ小さな結晶になる。このように結晶の大きさ、方向性が異なる同種金属を同じエッチング液で同時にエッチングした場合、その速度に違いが生じることがある。しかし、必ずしも違いが生じるわけではなく、例えば、プリント配線板の導体回路形成時、銅の溶解に通常用いられる塩化鉄、塩化銅等では結晶構造の違いによるエッチング速度の差が殆どない。これは塩化鉄、塩化銅と銅の反応が拡散律速であるからである。

そこで、本発明においては、製法の異なる２つ以上の同種金属を選択的にエッチングする際、反応律速性となるエッチング液を用いることを第１の特徴としている。

ここで「製法の異なる」とは、本発明の選択的エッチングの対象となる同種金属の作製方法の相違を意味し、例えば、金属を還元する方法、条件、または金属のめっき析出の方法、条件などの相違を指す。

また、「同種金属」とは、同じ金属原子からなる金属のことであり、組成比が同じ合金もこれに含む。

さらに、「反応律速性となるエッチング液」とは、金属に対するエッチング速度において、溶液の拡散速度がその速度を支配するのではなく、金属と溶液間の真の素反応の速度がエッチング速度を支配するようなエッチング液を指す。例えば、エッチング液が金属に対して反応律速である場合には、攪拌速度を大きくして液流を強めてもエッチング速度の変化が小さい。また、本発明で対象となっている２つ以上の金属に対して、エッチング速度が結晶構造の違いによって異なっていれば、この場合も反応律速であるといえる。

また、本発明の第１の特徴において、２つ以上の同種金属のうち、難溶性の方のエッチング速度が易溶性の方のエッチング速度の８０％以下であることが好ましい。

ここで、本発明のおいて「難溶性」および「易溶性」とは、互いに相対的なものであり、金属そのものの性質を指すものではない。例えば、同じエッチング液で２つの同種金属を同時にエッチングした場合、一方の金属のエッチング速度が他方の金属のエッチング速度に対して大きければ、一方の金属は「易溶性」となり、他方は「難溶性」となる。

また、本発明の第１の特徴において、エッチング液はハロゲン元素を含まない酸と過酸化水素を主成分とすることが好ましい。ハロゲン元素を含まない酸とは化学式にフッ素原子や塩素原子等のハロゲン元素を含まない化合物の酸のことであり、そのような酸としては硫酸が好ましい。また、主成分が硫酸と過酸化水素である場合には、それぞれ５〜３００ｇ／Ｌ、５〜２００ｇ／Ｌの濃度であることが好ましい。

また、本発明の第１の特徴において、エッチング時のエッチング液の液温が２０〜５０℃の範囲であることが好ましい。

また、本発明の第１の特徴において、２つ以上の同種金属が２つ以上の銅である場合、銅に対するエッチングの律速段階は銅の酸化反応であることが好ましい。

さらに、上記２つ以上の銅がいずれも電気銅めっきにより作製されていることが好ましい。電気銅めっきにより２つ以上の銅を作製する場合、難溶性の銅が硫酸銅めっき液を用いて作製され、易溶性の銅がピロリン酸銅めっき液を用いて作製されているか、または、２つ以上の銅がいずれも硫酸銅めっき液を用いて作製され、かつ、易溶性の銅が難溶性の銅よりも高い電流密度で作製されていることが好ましい。後者の場合、易溶性の銅が５Ａ／ｄｍ^２以上の電流密度で作製され、かつ、難溶性の銅が５Ａ／ｄｍ^２以下の電流密度で作製されていることがより好ましい。

以上のような本発明の第１の特徴によれば、製法の異なる２つ以上の同種金属のそれぞれのエッチング速度を同時にコントロールすることができるため、これらの選択的エッチングが可能となる。

さらに、本発明は、内層回路基板上に給電層或いは給電層の一部として易溶性金属層を形成する工程、易溶性金属層上にパターン電気めっきレジストを形成した後、電気めっきにより易溶性金属と製法の異なる同種金属である難溶性金属層を形成する工程、および、パターン部以外の前記易溶性金属層を、前述のエッチング方法により、選択的にエッチング除去する工程、を少なくとも有するプリント配線板の製造方法を第２の特徴としている。

本発明の第２の特徴において、易溶性金属層が銅箔および／または銅箔上に形成される無電解銅めっき層である場合、上記銅箔の厚みが１〜５μｍであること、また上記無電解銅めっき層の厚みが０．１〜１μｍ以下であることが好ましい。また、難溶性金属層は電気銅めっき層であってもよい。

さらに、銅箔がピロリン酸銅めっき液を用いて作製され、かつ電気銅めっき層が硫酸銅めっき液を用いて作製されていること、または、銅箔および電気銅めっき層がいずれも硫酸銅めっき液を用いて作製され、かつ電気めっき時の電流密度が銅箔作製時の電流密度よりも低いことが好ましく、後者の場合、銅箔が５Ａ／ｄｍ^２以上の電流密度で作製されており、かつ電気銅めっき層が５Ａ／ｄｍ^２以下の電流密度で作製されていることがより好ましい。

さらに、本発明の第２の特徴において、内層回路基板に層間接続のためのＩＶＨ（インタースティシャルバイアホール）を形成する工程、または、内層回路基板と易溶性金属層の間にプリプレグを積層する工程をさらに有していても良く、さらには、電気めっきレジストを除去後、酸化剤により配線基板表面を洗浄する工程を有してもよく、この場合、酸化剤が過マンガン酸塩を有することがより好ましい。

以上のような、本発明の第２の特徴によれば、パターン部以外の金属が素早く除去され、導体回路のトップ幅の著しい減少は抑制されることとなり、回路形成性のよいプリント配線板を製造することが可能となる。

以上、本発明によれば、製法の異なる２つ以上の同種金属を選択的にエッチングすることができ、さらには、これをプリント配線板の製造方法に用いることで、導体回路間のショート不良が少なく、回路形成性のよいプリント配線板を製造することが出来る。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に用いることのできるエッチング液としては、製法の異なる２つ以上の同種金属に対するエッチングの律速段階が反応過程となるようなエッチング液であればよい。例えば、金属の酸化反応がエッチングの律速段階である系の場合、酸化剤の濃度により容易にエッチング速度をコントロールすることができる。この場合、ハロゲン元素を含まない酸と過酸化水素を主成分とするエッチング液を用いることが好ましい。ハロゲン元素を含まない酸としては、硝酸、硫酸などが使用できるが、硫酸である事が安価で好ましい。さらに、硫酸と過酸化水素が主成分である場合には、それぞれの濃度を５〜３００ｇ／Ｌ、５〜２００ｇ／Ｌとすることがエッチング速度、液の安定性の面から好ましい。

さらに、本発明に用いるエッチング液は上記主成分に加えて溶媒、添加剤を含み、溶媒としては、コスト、取り扱い性、安全性の面から水が好ましく用いられ、水にはアルコール等が添加されていても構わない。また、添加剤としては過酸化水素の安定剤等が添加されうる。

さらに、エッチング時のエッチング液の液温は、エッチング速度の違いが２つ以上の同種金属の溶解時の活性化エネルギーの差から生じるものであるから、低温であることが好ましい。しかしながらあまりにも低温であると作業性が著しく低下するので、好ましくは２０〜５０℃の範囲である。

また、本発明において、エッチングの対象となる２つ以上の同種金属は、例えば、銅、金、等のプリント配線板によく使用される金属が好ましく挙げられるが、この他にも銀、亜鉛、クロム、スズ等にも適用することができ、特に限定されない。また、その作製方法としては、２つ以上の同種金属のうち、それぞれの製法が異なり、それぞれの結晶の大きさ、方向性が異なるものを得ることができるのであれば、還元、めっき析出等の一般的な方法でよく、限定されない。例えば、２つ以上の同種金属がいずれも電気銅めっきで作製される場合、ピロリン酸銅めっきで作製された電気銅めっきは硫酸銅めっきで作製した電気銅めっきに比べ結晶が小さく、上記のようなエッチング液に溶けやすいといった特徴があるためにエッチング速度差を出すことが容易である。また、両者が共に硫酸銅めっきで作製した電気銅めっきである場合、高電流密度で作製した電気銅めっきは低電流密度で作製した電気銅めっきに比べ結晶が小さく、上記のようなエッチング液に溶けやすいといった特徴があるために、この場合もエッチング速度差を出すことが容易であり、好ましくは易溶性の銅が５Ａ／ｄｍ^２以上の電流密度であり、難溶性の銅が５Ａ／ｄｍ^２以下の電流密度である。

また、上記のようなエッチング液を用いて上記のような製法の異なる２つ以上の同種金属を同時にエッチングした場合、それぞれの金属間でエッチング速度に差が生じれば、本発明による選択的エッチングが為されたということができるが、選択的エッチングの効果をはっきり認識するためには、難溶性の金属の易溶性に対するエッチング速度が８０％以下であることが好ましい。

以下には、上記エッチング方法を用いたプリント配線基板の製造方法の一実施例を図１を用いて詳細に説明する。

まず、絶縁基材を加工して内層回路基板を作製する。絶縁基材表面への導体回路の形成は、銅張積層板をエッチングして行うサブトラクティブ法が一般的であるが、特に限定されない。さら絶縁基材にスルーホール等の貫通孔を形成し、内層導体回路を形成し、内層回路基板を得る。図１（ａ）では単層の両面板であるが、この内層回路基板は多層板でもよい。

次に内層回路基板の表面の内層銅パターンを粗面化し、この銅パターンの上に形成される層間樹脂絶縁層との密着性を向上させる必要がある。具体的には内層銅パターンの上に針状の無電解めっきを形成する方法や内層銅パターンを酸化（黒化）―還元処理する方法、内層銅パターンをエッチングする方法等がある。

次に、上記のようにして得られた内層回路基板上に図１（ｂ）に示す様に銅箔付層間絶縁樹脂をラミネートする。層間絶縁樹脂としてはエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂を主成分として含むものが好ましいが、他にもアクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、フッ素樹脂、シアネート樹脂、ＰＰＥ等や、その含有物でもよい。銅箔付層間絶縁樹脂をラミネートとするかわりにプリプレグを介して銅箔を積層してもよい。層間樹脂絶縁層の厚みは１０から１００μｍ程度、望ましくは２０から６０μｍがよく、銅箔の厚みは１〜５μｍが好適である。銅箔の粗化面にはクロメート処理等密着促進の為の異種金属処理が施されていてもよい。また、ここで用いる銅箔は、好ましくは電流密度５Ａ／ｄｍ^２以上の電流密度により硫酸銅めっきで作製されていること、若しくはピロリン酸銅めっきで作製されていることが好ましい。上記銅箔は結晶が小さく、エッチングされやすいために後の回路形成上有利になる。

次いで図１（ｃ）に示す様に銅箔の上から層間樹脂絶縁層にＩＶＨを形成する。ＩＶＨを形成する方法としては、レーザーを用いるのが好適である。ここで用いることが出来るレーザーとしては、ＣＯ_２やＣＯ、エキシマ等の気体レーザーやＹＡＧ等の固体レーザーがある。ＣＯ_２レーザーは容易に大出力を得られる事からφ５０μｍ以上のＩＶＨの加工に適している。φ５０μｍ以下の微細なＩＶＨを加工する場合は、より短波長で集光性のよいＹＡＧレーザーが適している。

次いで過マンガン酸塩、クロム酸塩、クロム酸のような酸化剤を用いてＩＶＨ内部の樹脂残さの除去を行う。

次いで銅箔上及びＩＶＨ内部に触媒核を付与する。触媒核の付与には、貴金属イオンやパラジウムコロイドを使用する。特にパラジウムコロイドを使用するのが安価で好ましい。

次に図１（ｄ）に示すように、触媒核を付与した銅箔上及びＩＶＨ内部に薄付けの無電解めっき層を形成する。この無電解めっきには、硫酸銅、ホルマリン、錯化剤、水酸化ナトリウム等を主成分とする市販のものが使用でき、例えば、ＣＵＳＴ２０００（日立化成工業株式会社製、商品名）やＣＵＳＴ２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）等が挙げられるが、特に限定されるものではない。めっきの厚さは次の電気銅めっきを行うことができる厚さであればよく、好ましくは０．１〜１μｍである。

次に図１（ｅ）に示すように無電解めっき層上のＩＶＨ上と導体回路となる以外の個所に電気めっきレジストを形成する。電気めっきレジストの厚さは、その後めっきする導体の厚さと同程度か、より厚い膜厚にするのが好適である。電気めっきレジストに使用できる樹脂には、ＰＭＥＲ Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ（東京応化株式会社製、商品名）のような液状レジストや、ＨＷ−４２５（日立化成工業株式会社、商品名）、ＲＹ−３０２５（日立化成工業株式会社、商品名）等のドライフィルムがある。

次に図１（ｆ）に示すように導体回路パターンとなる電気銅めっき層を形成する。電気銅めっきには、通常プリント配線板で使用される硫酸銅電気めっき等が使用できる。電気銅めっきの厚さは、導体回路として使用できればよく、１〜１００μｍの範囲であることが好ましく、５〜５０μｍの範囲であることがより好ましい。また、電気銅めっき層形成時の電流密度は上記銅箔作製時の電流密度よりも小さいことが好ましく、５Ａ／ｄｍ^２以下であることがより好ましい。電気銅めっき層形成時の電流密度が銅箔作製時の電流密度よりも高いと後のエッチング工程で過剰に溶解されやすくなってしまい良好な回路形成を為すのに支障をきたす場合がある。

次にアルカリ性剥離液や硫酸あるいは市販のレジスト剥離液を用いて電気めっきレジストの剥離を行う。

次に好ましくは過マンガン酸塩を有する酸化剤を用いて基板表面の洗浄を行う。この時点では銅箔が残っているために酸化剤により絶縁層が痛むことはない。基板表面を酸化剤で洗浄することで、レジスト等の有機物残さを完全に除去することが出来る。

次にパターン部以外の銅を前述したエッチング方法、すなわちエッチングの律速段階が反応過程となるようなエッチング液を用いて除去することで回路形成が終了する（図１（ｇ））。好ましくはハロゲン元素を含まない酸及び過酸化水素を主成分とするエッチング液を用い、より好ましくは、ハロゲン元素を含まない酸として硫酸を用いる。この場合、エッチング液の主成分の濃度として、１０〜３００ｇ／Ｌの硫酸および１０〜２００ｇ／Ｌの過酸化水素水を用いることが好ましい。上記濃度域以下の濃度ではエッチング速度が遅いために作業性が低下し、上記濃度域以上の濃度ではエッチング速度が速いためにエッチング量のコントロールが難しい。

さらに、パターン部以外の銅をエッチング除去し、設計通りの導体回路のトップ幅、ボトム幅を得るためには電気銅めっきのエッチング速度が銅箔のエッチング速度の８０％以下であることが好ましい。また、銅箔のエッチング速度としては１〜１５μｍ／分となるようにコントロールすることが作業性の面から好ましい。また、結晶構造の差異によるエッチング速度の差はエッチング液の温度に依存するため、エッチング除去の際のエッチング液の温度は２０〜５０℃とすることが好ましく、２０〜４０℃とすることがより好ましい。さらにエッチング時間としては、所望の導体回路幅が形成されるような時間を実験により適宜求めればよいが、作業性、エッチングの均一性等のために１０秒〜１０分の範囲であることが好ましい。

さらに、上記で形成された導体回路パターン上に金めっき処理を行うことも出来る（図１（ｈ））。金めっき層の形成方法としては、ＳＡ―１００（日立化成工業株式会社製、商品名）のような活性化処理液で導体回路界面の活性化処理を行った後、ＮＩＰＳ―１００（日立化成工業株式会社製、商品名）のような無電解ニッケルめっき液により１〜１０μｍ程度のニッケル層を形成し、このニッケル層の上面にＨＧＳ―１００（日立化成工業株式会社製、商品名）のような置換金めっき液により０．０１〜０．１μｍ程度の金めっき下地層を形成し、さらにその上面にＨＧＳ―２０００（日立化成工業株式会社製、商品名）のような無電解金めっき液により０．１〜１μｍ程度の金めっき仕上げ層を形成する方法が挙げられるが、もちろんこれに限定されず、通常行われうる金めっき処理に適した方法であればよい。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例および比較例で製造する基板の導体回路の設計値は、トップ幅３０μｍ、ボトム幅３０μｍ、スペース幅３０μｍ、導体回路のトップ幅およびボトム幅の設計値からの乖離値を±２μｍ以下とした。

実施例１
図１（ａ）に示すように、絶縁基材に、厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）を用い、その不要な箇所の銅箔をエッチング除去し、スルーホール１２を形成して、内層導体回路１０を形成し、内層回路基板１１を作製した。

内層回路基板１１の内層導体回路１０の処理を、ＭＥＣ ｅｔｃｈ ＢＯＮＤ ＣＺ−８１００（メック株式会社製、商品名）を用い、液温３５℃、スプレー圧０．１５ＭＰの条件で、スプレー噴霧処理し、銅表面を粗面化して、粗さ３μｍ程度の凹凸を作り、ＭＥＣ ｅｔｃｈ ＢＯＮＤ ＣＬ−８３００（メック株式会社製、商品名）を用いて、液温２５℃、浸漬時間２０秒間の条件で浸漬して、銅表面に防錆処理を行った。

図１（ｂ）に示すように、内層回路基板１１の両面に、１０Ａ／ｄｍ^２の電流密度で作製した３μｍ銅箔１３に接着剤を塗布したＭＣＦ−７０００ＬＸ（日立化成工業株式会社製、商品名）を、１７０℃、３０ｋｇｆ／ｃｍ^２の条件で６０分加熱加圧ラミネートし、厚さ４０μｍの層間絶縁樹脂層１４を形成した。

図１（ｃ）に示すように、銅箔１３上から炭酸ガスインパクトレーザー穴あけ機Ｌ−５００（住友重機械工業株式会社製、商品名）により、直径８０μｍの非貫通孔であるＩＶＨ１５をあけ、過マンガン酸カリウム６５ｇ／Ｌと水酸化ナトリウム４０ｇ／Ｌの混合水溶液に、液温７０℃で２０分間浸漬し、スミアの除去を行った。

その後、パラジウム溶液であるＨＳ−２０２Ｂ（日立化成工業株式会社製、商品名）に２５℃で１５分間浸漬し、触媒を付与した後、ＣＵＳＴ−２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、液温２５℃、３０分の条件で無電解銅めっきを行い、図１（ｄ）に示すように厚さ０．３μｍの無電解銅めっき層１６を形成した。

図１（ｅ）に示すように、ドライフィルムフォトレジストであるＲＹ−３０２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、無電解めっき層１６の表面にラミネートし、電気銅めっきを行う箇所をマスクしたフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像して電気めっきレジスト１７を形成した。

図１（ｆ）に示すように、硫酸銅浴を用いて、液温２５℃、電流密度１．０Ａ／ｄｍ^２の条件で、電気銅めっきを２０μｍほど行い、回路導体幅／回路導体間隔（Ｌ／Ｓ）＝３０／３０μｍとなるように電気銅めっき層１８を形成した。

次に図１（ｇ）に示すように、レジスト剥離液であるＨＴＯ（ニチゴー・モートン株式会社製、商品名）で電気めっきレジスト１７の除去を行った後に主成分として硫酸２０ｇ／Ｌ、過酸化水素１０ｇ／Ｌの組成のエッチング液を用いてパターン部以外の銅をエッチング除去した。エッチング時は基板を片面１ｄｍ^２の小片に切断した後、１Ｌビーカーに入れ、マグネティックスターラーを用いて４０℃で５分間エッチングを行った。

最後に表１に示す条件で導体回路にＮｉ／Ａｕめっき層１９を形成した（図１（ｈ））。

実施例２
電気銅めっきを３Ａ／ｄｍ^２の電流密度で行った他は実施例１と同様に基板を作製した。

実施例３
エッチング液の主成分の組成を硫酸２０ｇ／Ｌ、過酸化水素４０ｇ／Ｌとし、エッチング時間を６０秒とした他は実施例１と同様に基板を作製した。

実施例４
電気銅めっきを３Ａ／ｄｍ^２の電流密度で行った他は実施例３と同様に基板を作製した。

実施例５
エッチング液の主成分の組成を硫酸２０ｇ／Ｌ、過酸化水素４０ｇ／Ｌとし、エッチング温度を３０℃、エッチング時間を１００秒とした他は実施例１と同様に基板を作製した。

実施例６
電気銅めっきを３Ａ／ｄｍ^２の電流密度で行った他は実施例５と同様に基板を作製した。

実施例７
エッチング液の主成分の組成を硝酸２０ｇ／Ｌ、過酸化水素１０ｇ／Ｌとした他は実施例１と同様に基板を作製した。

実施例８
エッチング液の主成分の組成を硫酸２００ｇ／Ｌ、過酸化水素２００ｇ／Ｌとした他は実施例１と同様に基板を作製した。

実施例９
３μｍ銅箔をピロリン酸銅浴にて３Ａ／ｄｍ^２の電流密度で作製し、パターン電気めっきを３Ａ／ｄｍ^２の電流密度で行った他は実施例１と同様に基板を作製した。

比較例１
エッチング液の主成分の組成を硫酸２０ｇ／Ｌ、過酸化水素２０ｇ／Ｌとし、エッチング温度を６０℃、エッチング時間を１００秒とした他は実施例１と同様に基板を作製した。

比較例２
パターン部以外の銅のエッチングにＦｅＣｌ_３水溶液３０ｇ／Ｌを用いた他は実施例１と同様に基板を作成した。

比較例３
パターン部以外の銅のエッチングにＣｕＣｌ_２水溶液４０ｇ／Ｌ、塩酸３０ｇ／Ｌを用いた他は実施例１と同様に基板を作成した。

比較例４
パターン部以外の銅のエッチングに塩化テトラアンミン銅（ＩＩ）を主成分とするＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて３０℃で３０秒間エッチングを行った他は実施例１と同様に基板を作成した。

比較例５
図２（ａ）に示すように、絶縁基材に、厚さ１８μｍの銅箔を両面に貼り合わせた厚さ０．２ｍｍのガラス布基材エポキシ銅張り積層板であるＭＣＬ−Ｅ−６７９（日立化成工業株式会社製、商品名）を用い、その不要な箇所の銅箔をエッチング除去し、スルーホール２２を形成して、内層導体回路２０を形成し、内層回路基板２１を作製した。

その内層回路基板２１の内層導体回路２０の処理を、ＭＥＣ ｅｔｃｈ ＢＯＮＤ ＣＺ−８１００（メック株式会社製、商品名）を用い、液温３５℃、スプレー圧０．１５ＭＰの条件で、スプレー噴霧処理し、銅表面を粗面化して、粗さ３μｍ程度の凹凸を作り、ＭＥＣ ｅｔｃｈ ＢＯＮＤ ＣＬ−８３００（メック株式会社製、商品名）を用いて、液温２５℃、浸漬時間２０秒間の条件で浸漬して、銅表面に防錆処理を行った。

図２（ｂ）に示すように、内層回路基板２１の両面に、絶縁接着剤であるＢＬ−９７００（日立化成工業株式会社製、商品名）を厚さ４０μｍに塗布し、１７０℃で６０分加熱し、層間絶縁樹脂層２４を形成した。

図２（ｃ）に示すように、炭酸ガスインパクトレーザー穴あけ機Ｌ−５００（住友重機械工業株式会社製、商品名）により、直径８０μｍの非貫通孔であるＩＶＨ２５をあけ、過マンガン酸カリウム６５ｇ／Ｌと水酸化ナトリウム４０ｇ／Ｌの混合水溶液に、液温７０℃で２０分間浸漬し、スミアの除去を行うと同時に表面に微細な凹凸を作った。

次に、超音波洗浄装置ＰＵＣ−０５８６（東京超音波技研株式会社製、商品名）を用いて、洗浄液イオン交換水、発信周波数２５ｋＨｚ、出力６００Ｗの条件で５分間超音波処理を行い、基板表面の脆弱層の除去を行った。

その後、パラジウム溶液であるＨＳ−２０２Ｂ（日立化成工業株式会社製、商品名）に、２５℃で１５分間浸漬し、触媒を付与した後、ＣＵＳＴ−２０１（日立化成工業株式会社製、商品名）を使用し、液温２５℃、３０分の条件で無電解銅めっきを行い、図２（ｄ）に示すように厚さ０．３μｍの無電解銅めっき層２６を形成した。

図２（ｅ）に示すように、ドライフィルムフォトレジストであるＲＹ−３０２５（日立化成工業株式会社製、商品名）を、無電解銅めっき層２６の表面にラミネートし、電気銅めっきを行う箇所をマスクしたフォトマスクを介して紫外線を露光し、現像して電気めっきレジスト２７を形成した。

図２（ｆ）に示すように、硫酸銅浴を用いて、液温度２５℃、電流密度１．０Ａ／ｄｍ^２の条件で、電気銅めっきを２０μｍほど行い、回路導体幅／回路導体間隔（Ｌ／Ｓ）＝３０／３０μｍとなるように電気銅めっき層２８を形成した。

次に、図２（ｇ）に示すように、レジスト剥離液であるＨＴＯ（ニチゴー・モートン株式会社製、商品名）で電気めっきレジスト２７の除去を行った後、主成分として硫酸２０ｇ／Ｌ、過酸化水素１０ｇ／Ｌの組成のエッチング液を用いてパターン部以外の銅をエッチング除去した。エッチング時は基板を片面１ｄｍ^２の小片に切断した後、１Ｌビーカーに入れ、４０℃まで加温した後マグネティックスターラーにて１分間エッチングを行った。

最後に、図２（ｈ）に示すように実施例１と同様の手法でＮｉ／Ａｕめっき層２９を形成することで基板を作製した。

比較例６
パターン部以外の銅のエッチングにＦｅＣｌ_３水溶液３０ｇ／Ｌを用いた他は比較例５と同様に基板を作成した。

比較例７
パターン部以外の銅のエッチングにＣｕＣｌ_２水溶液４０ｇ／Ｌ、塩酸３０ｇ／Ｌを用いた他は比較例５と同様に基板を作成した。

比較例８
パターン部以外の銅のエッチングに塩化テトラアンミン銅（ＩＩ）を主成分とするＡプロセス液（メルテックス株式会社製、商品名）を用いて３０℃で３０秒間エッチングを行った他は比較例５と同様に基板を作成した。

比較例９
エッチング液の主成分の組成を塩酸４０ｇ／Ｌ、過酸化水素１０ｇ／Ｌとした他は実施例１と同様に基板を作製した。

比較例１０
エッチング液の主成分の組成を硫酸３ｇ／Ｌ、過酸化水素３ｇ／Ｌとした他は実施例１と同様に基板を作製した。

比較例１１
銅箔作製時の電流密度を５Ａ／ｄｍ^２、電気銅めっき時の電流密度を７Ａ／ｄｍ^２とした他は実施例１と同様に基板を作製した。

実施例１〜９、比較例１〜１１で作製した基板の導体トップ幅、導体ボトム幅、回路間エッチング残り、回路間Ａｕめっき析出を評価した結果を表２に示す。回路間エッチング残りや回路間Ａｕめっき析出は図４のように回路からすそをひくような形状で発生することが多い。そこで、回路間のトップとボトムの差を２で割った値をすその長さとし、この値が５μｍ以上であれば回路間エッチング残りありとした（回路間Ａｕめっき析出の測定方法も同様）。導体および回路間のトップ幅およびボトム幅は基板を光学顕微鏡で上部から撮影し、画像処理を行ったデータをもとに任意に２０点測定し、平均を算出したものである。

また、回路導体幅／回路導体間隔（Ｌ／Ｓ）＝２０／２０となるように電気めっき層を形成した以外は実施例１と同条件で作製した基板、およびＬ／Ｓ＝２０／２０となるように電気めっき層を形成した以外は比較例２と同条件で作製した基板のＳＥＭ画像をそれぞれ図５および図６に示す。

実施例１〜９で作製した基板は、ほぼ設計値通り（トップ幅３０μｍ、ボトム幅３０μｍ、スペース幅３０μｍ、導体回路のトップ幅およびボトム幅の設計値からの乖離値；±２μｍ以下）に仕上がっており、トップ幅とボトム幅の差もほとんどなく、導体回路のトップ幅およびボトム幅の設計値からの乖離値を±２μｍ以下とすることができ、回路形成性は良好であった。一方、比較例１は、エッチング液の温度を高めに設定したために銅箔と導体回路のエッチング速度にほとんど差が生じず、導体回路が設計値以上にエッチングされてしまった。比較例２〜４、６〜９は拡散律速性エッチング液を使っているので液当たりのよい導体トップの部分が過剰に溶解されてしまい、回路間エッチング残り、回路間Ａｕめっき析出が発生しやすいことが分かった。比較例５はＰｄ除去が不十分になりやすく回路間Ａｕめっき析出が発生しやすいことが分かった。比較例１０は、エッチング液の主成分濃度が薄いため設計値通りに回路形成されるまでのエッチング時間が長くなってしまった。比較例１１は、電気銅めっき時の電流密度が銅箔作製時の電流密度の値より大きいためにパターン部以外の銅と導体トップ部分のエッチング速度に殆ど差が生じず、導体回路が設計値以上にエッチングされてしまった。

本発明は上記に複数の実施の形態を示したが、この記載が本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはここでは記載していない様々な代替実施の形態、実施例、運用技術が明らかとなろう。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明によるプリント配線板の製造工程の一例を示す断面図である。 比較例５のプリント配線板の製造工程を示す断面図である。 製法の違いによる銅の結晶構造の違いを示す写真。 回路間エッチング残りまたは回路間Ａｕめっき析出を示す回路の断面図である。 Ｌ／Ｓ＝２０／２０とした以外は実施例１と同条件で作製した配線基板のＳＥＭ画像。 Ｌ／Ｓ＝２０／２０とした以外は比較例２と同条件で作製した配線基板のＳＥＭ画像。

符号の説明

１０、２０ 内層導体回路
１１、２１ 内層回路基板
１２、２２ スルーホール
１３ 銅箔
１４、２４ 層間絶縁樹脂層
１５、２５ ＩＶＨ
１６、２６ 無電解銅めっき層
１７、２７ 電気めっきレジスト
１８、２８ 電気銅めっき層
１９、２９ Ｎｉ／Ａｕめっき層

Claims (6)

1. トップ幅とボトム幅が略同一の導体回路を有することを特徴とするプリント配線板。
2. 前記導体回路が、第１の電解銅層、無電解銅めっき層および前記第１の電解銅層より結晶粒の大きな銅からなる第２の電解銅層で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
3. 前記導体回路の最表面に無電解Ｎｉ／Ａｕめっき層を有することを特徴とする請求項１または２記載のプリント配線板。
4. 前記第１の電解銅層の厚みが１〜５μｍであることを特徴とする請求項２または３に記載のプリント配線板。
5. 前記導体回路幅／前記導体回路間隔が３０μｍ／３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプリント配線板。
6. 前記導体回路のトップ幅とボトム幅の差が±２μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプリント配線板。

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