JP2007158017A - Wiring board and its manufacturing method - Google Patents

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正人 石井
Tatsuo Kataoka
龍男 片岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a wiring board with an ultrafine wiring pattern buried in an insulator. <P>SOLUTION: The wiring board manufacturing method comprises a step of contacting and pressing a precision press mold with a press mold emboss pattern formed on a male mold composed of hard members on the surface of a support, to a metal film on an organic insulating base composed of the metal film laminated on a resin base of an organic insulating base, thereby forming recesses corresponding to the press mold emboss pattern formed on the male mold toward the deep of the organic insulating base from the metal film of the organic insulating base; then removing the precision press mold; forming a thicker metal plating layer than the depth of the recesses formed on the metal film of the organic insulating base; and polishing the metal plating layer until the organic insulating base is exposed from the metal plating layer surface, thereby forming a wiring pattern with the plating metal filled in the recesses on the organic insulating base. Thus, a wiring board is manufactured with a wiring pattern buried in the organic insulating base. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規な配線基板の製造方法およびこの方法により製造された配線基板に関する。さらに詳しくは本発明は、絶縁性基材中に非常に微細な配線パターンが埋め込まれた配線基板を製造する方法およびこの方法により製造される配線基板に関する。   The present invention relates to a novel method for manufacturing a wiring board and a wiring board manufactured by this method. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a wiring board in which a very fine wiring pattern is embedded in an insulating base material, and a wiring board manufactured by this method.

近時、電子製品の小型化がさらに進んでおり、ファインピッチの配線パターンを形成するためには例えばサブトラクティブ法(Subtractive法)などが適しているとされている。
しかしながら、このようなファインピッチの配線パターンを形成するのに適しているとされているサブトラクティブ法(Subtractive法)で超ファインピッチの配線パターンを製造
したとしても、配線パターンは絶縁基板の表面に凸状に突出して形成されるために、ハンダ付けをする場合に配線パターンのボトム(絶縁基板側の配線パターンの底部)をハンダが流れることにより、隣接する配線パターンとの間の短絡の原因となることがある。
Recently, electronic products have been further miniaturized, and for example, a subtractive method is suitable for forming a fine pitch wiring pattern.
However, even if an ultrafine pitch wiring pattern is manufactured by the subtractive method (Subtractive method), which is considered suitable for forming such a fine pitch wiring pattern, the wiring pattern is not formed on the surface of the insulating substrate. Due to the protruding shape, when soldering, the solder flows through the bottom of the wiring pattern (the bottom of the wiring pattern on the insulating substrate side), causing a short circuit between adjacent wiring patterns. May be.

特に昨今の超ファインパターン化された配線パターンではこうしたハンダの流れ出しによる短絡の危険性が高くなると考えられる。
こうしたハンダ接続によるブリッジの形成を防止する方法として配線パターン間をソルダーレジストで埋め尽くす方法があるが、この方法では配線パターンが超ファインピッチになると、非常に高い印刷位置合わせ精度が必要になるとともに、いくら位置精度よく塗布を行えたとしても塗布したソルダーレジストの流れ出しによって、塗布予定部分と実際に塗布された部分とを完全に一致させることはほとんど不可能である。
In particular, it is considered that the risk of a short circuit due to the flowing out of the solder is increased in the recent ultra-fine wiring pattern.
As a method of preventing the formation of a bridge due to such solder connection, there is a method of filling the space between wiring patterns with a solder resist, but this method requires a very high printing alignment accuracy when the wiring pattern becomes an ultra fine pitch. Even if the coating can be performed with high positional accuracy, it is almost impossible to completely match the portion to be coated with the portion actually coated by flowing out the applied solder resist.

また、上記のようなソルダーレジストの代わりに、フォトレジストを用いることも考えられるが、フォトマスクの位置合わせ精度にやはり限界があり、超ファインピッチの配線パターンを製造する際の方法としては不充分である。   Although it is conceivable to use a photoresist instead of the solder resist as described above, there is still a limit to the alignment accuracy of the photomask, which is insufficient as a method for manufacturing an ultra fine pitch wiring pattern. It is.

また、上述のような位置合わせの問題とは別に、配線パターンにはアウター端子としてハンダボールを用いたチップサイズパッケージ(CSP)を使用することが多くなっている
が、従来のサブトラクティブ法(Subtractive法)などで製造されたCSPは、ショルダー部を含めたパッドの面積が不均一になりやすく、溶融したハンダボールの高さが揃わないとの問題がある。また、このようなCSPでは、ポリイミドフィルムのような絶縁フィルムに形
成された孔部のパッド上にハンダボールを配置してハンダ付けする場合、パッドボトムのコーナー部に空洞が生じやすく、ハンダボールを用いた電気的接続の信頼性が問題になることがある。
In addition to the alignment problem described above, chip patterns (CSP) using solder balls as outer terminals are often used for wiring patterns, but the conventional subtractive method (Subtractive The CSP manufactured by the above method has a problem that the area of the pad including the shoulder portion is likely to be non-uniform, and the height of the molten solder balls is not uniform. Also, in such CSP, when solder balls are placed on the pads of holes formed in an insulating film such as a polyimide film and soldered, cavities are likely to occur at the corners of the pad bottom, and the solder balls are The reliability of the electrical connection used can be a problem.

なお、特開2003-218500号公報(特許文献1)には、支持体の上に積層された導電性金
属箔を配線パターン状に加工し、こうして形成された配線パターンを熱可塑性樹脂中に埋め込み、次いで支持体を剥離して、熱可塑性樹脂フィルム中に配線パターンを埋め込む埋め込み導体パターンフィルムの製造方法が開示されている。
In JP 2003-218500 A (Patent Document 1), a conductive metal foil laminated on a support is processed into a wiring pattern, and the wiring pattern thus formed is embedded in a thermoplastic resin. Then, a method for producing an embedded conductor pattern film in which a support is peeled off and a wiring pattern is embedded in a thermoplastic resin film is disclosed.

しかしながら、この方法では、熱可塑性樹脂中に埋め込まれる導体パターンは、銅箔などの導電性金属を、フォトリソグラフィ法を利用してエッチングすることにより形成されており、超ファインピッチの配線パターンを有する配線基板の製造には適していない。
特開2003-218500号公報
However, in this method, the conductor pattern embedded in the thermoplastic resin is formed by etching a conductive metal such as copper foil using a photolithography method, and has a wiring pattern with an ultrafine pitch. It is not suitable for the production of wiring boards.
JP 2003-218500 A

本発明は、絶縁体中に超ファイン配線パターンが埋め込まれた配線基板の新規な製造方法を提供することを目的としている。
さらに、本発明は、上記配線基板の製造方法により形成された新規な配線基板を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide a novel manufacturing method of a wiring board in which an ultrafine wiring pattern is embedded in an insulator.
Another object of the present invention is to provide a novel wiring board formed by the above-described method for manufacturing a wiring board.

本発明の配線基板の製造方法は、有機絶縁性基材および該有機絶縁性基材の表面に形成された金属薄膜の表面に、押し型基台の表面に押し型パターンが形成された精密押し型を当接して加圧することにより、該金属薄膜側から有機絶縁性基材の深部に向かって、該精密押し型に形成された押し型パターンに対応した形態の凹部を形成した後、該金属薄膜の上に該形成された凹部の深さより厚い金属メッキ層を形成して該精密押し型によって形成された凹部にメッキ金属を充填し、次いで該金属メッキ層の表面から有機絶縁性基材が露出するまで金属メッキ層を研磨して配線パターンを形成することを特徴としている。   The method for manufacturing a wiring board according to the present invention includes a precision stamping method in which a stamp pattern is formed on the surface of a stamp base on the surface of an organic insulating substrate and a metal thin film formed on the surface of the organic insulating substrate. By pressing the mold in contact with the mold and forming a recess corresponding to the stamp pattern formed on the precision stamp mold from the metal thin film side toward the deep part of the organic insulating substrate, the metal A metal plating layer thicker than the depth of the formed recess is formed on the thin film, and the plating metal is filled in the recess formed by the precision stamping die, and then the organic insulating substrate is formed from the surface of the metal plating layer. The wiring pattern is formed by polishing the metal plating layer until it is exposed.

また、本発明の配線基板は、有機絶縁性基材に形成された凹部の表面に金属薄膜を介してメッキ金属が充填されて配線パターンが形成されていることを特徴としている。
上記配線パターンの表面に、該凹部に充填された金属とは異なる金属のメッキ層を形成することが好ましい。
The wiring board of the present invention is characterized in that a wiring pattern is formed by filling the surface of a recess formed in an organic insulating base material with a plating metal via a metal thin film.
It is preferable to form a metal plating layer different from the metal filled in the recesses on the surface of the wiring pattern.

本発明の配線基板の製造方法では極薄の展延性の良好な金属被膜が表面に形成された有機絶縁性基材の表明に形成された金属被膜側から凸型の逆配線パターンを有する精密押し型(金型プレス)を用いて基材上に配線回路の溝を形成した後に精密押し型を引き上げて、上記のようにして形成された溝内に電気メッキにより金属を析出させて凹部に金属を析出させて埋め尽くした後、形成された電気メッキ層の表面から有機絶縁性基材の樹脂層が露出するまでメッキ層を研磨することにより配線パターンを形成しているので、この配線パターンは有機絶縁性基材中に埋もれた状態で形成される。このように配線パターンは、有機絶縁性基材の表面と実質的に同一面上に形成される。このように配線パターンが有機絶縁性基材の表面から実質的に突出していないので、配線パターンのピッチ幅が狭い場合であっても配線パターン間でハンダブリッジが発生することがない。また、この配線パターンはメッキ層を研磨して形成されているので、表面の状態を均一にすることができる。しかも、この配線パターンは有機絶縁性基材と実質的に同一面に形成されているので、この配線パターンにハンダボールを配置してもパットボトムにコーナー部が存在しないのでこの部分に空隙が形成されることがない。したがって、ハンダボールを用いた場合の接続の信頼性を非常に高くすることができる。   In the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, a precision pressing having a convex reverse wiring pattern from the metal film side formed on the surface of the organic insulating base material on which an extremely thin metal film having a good spreadability is formed. After forming the wiring circuit groove on the substrate using a mold (die press), the precision stamping die is pulled up, and the metal is deposited in the groove formed by electroplating in the groove formed as described above. Since the wiring pattern is formed by polishing the plating layer until the resin layer of the organic insulating base material is exposed from the surface of the formed electroplating layer after depositing and filling the wiring pattern, this wiring pattern is It is formed in a state where it is buried in an organic insulating substrate. Thus, the wiring pattern is formed on substantially the same plane as the surface of the organic insulating substrate. Thus, since the wiring pattern does not substantially protrude from the surface of the organic insulating base material, no solder bridge is generated between the wiring patterns even when the pitch width of the wiring pattern is narrow. Further, since the wiring pattern is formed by polishing the plating layer, the surface state can be made uniform. Moreover, since this wiring pattern is formed on substantially the same plane as the organic insulating base material, even if a solder ball is placed on this wiring pattern, there is no corner at the pad bottom, so a void is formed in this part. It will not be done. Therefore, the reliability of connection when using solder balls can be made very high.

次に本発明の配線基板の製造方法およびこの方法により得られる配線基板について具体的に説明する。
図1は、本発明の配線基板を製造する際の各工程における基板の断面を模式的に示す図である。
Next, the manufacturing method of the wiring board of the present invention and the wiring board obtained by this method will be specifically described.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of a substrate in each process when manufacturing a wiring board of the present invention.

図1(a)には、本発明で使用する有機絶縁性基材が付け番10で示されている。この有機
絶縁性基材10は、電気絶縁性を有する有機材料で形成することができる。また、この有機絶縁性基材10は、例えば、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、ポリイミド、硬化または未硬化の積層糊剤を使用することができる。ここで積層糊剤としては、例えば、巴川製紙所製のX糊を挙げることができる。
In FIG. 1 (a), the organic insulating base material used in the present invention is indicated by reference numeral 10. The organic insulating substrate 10 can be formed of an organic material having electrical insulation. The organic insulating substrate 10 can be made of, for example, a liquid crystal polymer, an epoxy resin, polyimide, a cured or uncured laminated paste. Here, examples of the laminating paste include X glue manufactured by Yodogawa Paper Mill.

この有機絶縁性基材10は、通常は可撓性を有している。例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、硬化した後の積層糊などは硬質であることが多く、このような硬質の樹脂を使
用する場合には、例えばエポキシ樹脂硬化前駆体、ポリアミック酸、未硬化の積層糊剤などを用いることにより、精密押し型を用いる際には軟質の状態で使用し、後の工程で加熱または露光した際に硬化させることができる。上記のように樹脂を硬化させながら有機絶縁性基材10を使用する際には硬化前の樹脂を塗布するために支持体を用いることができる。図1(a)には支持体が付け番11で示されている。この支持体11は、有機絶縁性基材10を
形成する途中の工程で有機絶縁性基材10を支持するものであり、特に絶縁性である必要はない。このような支持体11としては、例えば電解銅箔、アルミニウム箔などの金属箔、合成樹脂フィルムなどを使用することができる。この支持体11は、硬化が完了してないなど、形態が確定していない有機絶縁性基材10の形態を保持するものであり、有機絶縁性基材10の形態が確定した後に剥離除去することもできるし、またこの支持体11を残して有機絶縁性基材10の一部を形成されることもできる。
The organic insulating substrate 10 is usually flexible. For example, epoxy resin, polyimide resin, cured laminated paste and the like are often hard, and when such a hard resin is used, for example, epoxy resin cured precursor, polyamic acid, uncured laminated By using a paste or the like, it can be used in a soft state when using a precision stamping die and cured when heated or exposed in a later step. When using the organic insulating substrate 10 while curing the resin as described above, a support can be used to apply the uncured resin. In FIG. 1 (a), the support is indicated by the number 11. The support 11 supports the organic insulating substrate 10 in the process of forming the organic insulating substrate 10, and does not need to be particularly insulating. As such a support 11, for example, a metal foil such as an electrolytic copper foil or an aluminum foil, a synthetic resin film, or the like can be used. This support 11 holds the form of the organic insulating base material 10 whose form has not been determined, for example, the curing has not been completed, and is peeled off after the form of the organic insulating base material 10 has been determined. It is also possible to form a part of the organic insulating substrate 10 while leaving the support 11.

従って、本発明で使用される有機絶縁性基材10は、押し型によって凹部が形成される層が、上記のように絶縁性を有し、かつ可撓性を有していればよく、単層構造であっても多層構造であってもよい。   Therefore, the organic insulating substrate 10 used in the present invention is not limited as long as the layer in which the concave portion is formed by the pressing die has the insulating property and the flexibility as described above. It may be a layer structure or a multilayer structure.

上記のような有機絶縁性基材10の厚さは、押し型によって凹部が形成可能な厚さであればよく、形成される凹部の深さは通常は5〜30μm程度であるから、有機絶縁性基材10の凹部が形成される部分の厚さがこの凹部深さ以上であればよく、単層の有機絶縁性基材10を用いる場合には、有機絶縁性基材10の厚さは、通常は12.5〜75μm程度であり、また、多層構造の有機絶縁性基材10を用いる場合には、凹部が形成される表層の厚さが通常は12.5〜50μm程度である。   The thickness of the organic insulating substrate 10 as described above may be any thickness as long as a recess can be formed by a pressing die, and the depth of the formed recess is usually about 5 to 30 μm. The thickness of the portion where the concave portion of the conductive substrate 10 is formed should be equal to or greater than the depth of the concave portion, and when the single-layer organic insulating substrate 10 is used, the thickness of the organic insulating substrate 10 is Usually, the thickness is about 12.5 to 75 μm, and when the organic insulating base material 10 having a multilayer structure is used, the thickness of the surface layer where the concave portion is formed is usually about 12.5 to 50 μm.

本発明では上記有機絶縁性基材10の一方の面に、金属薄膜12を形成する。
ここで形成する金属薄膜12は、厚さが通常は0.1〜1μm、好ましくは0.2〜0.8μmの範囲内にある展延性の良好な金属によって形成されている。上記のような厚さの金属薄膜を形成することにより、押し型をプレスしても、金属薄膜にクラックなどの欠陥が生じにくくなる。金属薄膜12は押し型により押されたときの破断を防ぐ観点から伸び率eが0.07以上のものを採用することが好ましく、伸び率eが0.2以上のものを採用することが一層好ましい。伸び率eの上限値は特に制限されるものではないが、経験的には、この上限値は0.5程度である。このような伸び率eを有する金属薄膜を使用するこ
とにより、クラックなどの欠陥が生じにくくなる。ここで金属薄膜の伸び率eは、常温において、所定長さの金属薄膜を延伸したときの破断に至るまでの延伸長さを、元の金属薄膜の長さで割った値であり、例えば10mmの金属薄膜が13mmで破断した場合を例にして説明すると、(13mm−10mm)/10mm=0.3であり、この「0.3(無次元)」がこの金属薄膜の伸び率eである。
In the present invention, the metal thin film 12 is formed on one surface of the organic insulating substrate 10.
The metal thin film 12 formed here is formed of a metal with good extensibility that has a thickness of usually 0.1 to 1 μm, preferably 0.2 to 0.8 μm. By forming the metal thin film having the thickness as described above, defects such as cracks are hardly generated in the metal thin film even when the pressing die is pressed. From the viewpoint of preventing breakage when the metal thin film 12 is pressed by a pressing die, it is preferable to employ a material having an elongation rate e of 0.07 or more, and to employ a material having an elongation rate e of 0.2 or more. preferable. Although the upper limit value of the elongation rate e is not particularly limited, empirically, the upper limit value is about 0.5. By using a metal thin film having such an elongation rate e, defects such as cracks are less likely to occur. Here, the elongation rate e of the metal thin film is a value obtained by dividing the stretched length until breaking when a metal thin film having a predetermined length is stretched at room temperature by the length of the original metal thin film, for example, 10 mm. The case where the metal thin film is broken at 13 mm will be described as an example. (13 mm−10 mm) / 10 mm = 0.3, and “0.3 (dimensionless)” is the elongation e of the metal thin film. .

本発明において、上記のような特性を有する金属薄膜は、例えば以下に記載するような方法で形成することができる。
第1の方法は、上記有機絶縁性基材10の無電解銅メッキにより展延性のよい金属薄膜を
形成する方法である。
In the present invention, the metal thin film having the above characteristics can be formed by, for example, the method described below.
The first method is a method of forming a metal thin film having good spreadability by electroless copper plating of the organic insulating substrate 10.

この方法では、上記有機絶縁性基材10の表面に銅が析出しやすいように、活性化処理を施した後に無電解銅メッキをすることが好ましい。この活性化処理としては、有機絶縁性基材10の表面に無電解銅メッキにより銅が析出し易いように、触媒を吸着される方法が特に好ましい。このような触媒の吸着には、有機絶縁性基材を形成する樹脂の表面を、まず膨潤させ、次いでこの表面を、過マンガン酸カリウムのような酸化剤で処理して表層を酸化除去する。この表面を、中和処理した後、例えば室町テクノス(株)製のMK-140のようなコンディショナーを用いて処理する。このように処理することにより、有機絶縁性基材の表面に触媒が吸着可能な活性を付与することができる。このようにして有機絶縁性基材
の表面を触媒吸着活性化処理した後、例えば過硫酸カリウムなどのエッチング剤が含有されたマイクロエッチング液を用いてマイクロエッチングして表面の酸化物を除去し、次いで硫酸水溶液を用いて有機絶縁性基材表面に残留することもある過硫酸カリウム残渣を除去する。
In this method, electroless copper plating is preferably performed after the activation treatment so that copper is likely to be deposited on the surface of the organic insulating substrate 10. As this activation treatment, a method in which a catalyst is adsorbed so that copper is easily deposited on the surface of the organic insulating substrate 10 by electroless copper plating is particularly preferable. For adsorption of such a catalyst, the surface of the resin forming the organic insulating substrate is first swollen and then the surface is treated with an oxidizing agent such as potassium permanganate to oxidize and remove the surface layer. This surface is neutralized and then treated using a conditioner such as MK-140 manufactured by Muromachi Technos. By treating in this way, the activity capable of adsorbing the catalyst can be imparted to the surface of the organic insulating substrate. After the catalyst adsorption activation treatment of the surface of the organic insulating base material in this way, for example, microetching is performed using a microetching solution containing an etching agent such as potassium persulfate to remove surface oxides, Next, a potassium persulfate residue that may remain on the surface of the organic insulating substrate is removed using an aqueous sulfuric acid solution.

上記のようにして表面調整が行われた有機絶縁性基材に、例えばPd-Sn触媒などの金属
析出用の触媒を吸着させる。このようなPd-Sn触媒の吸着は、有機絶縁性基材を、触媒を
含有する溶液中に浸漬すればよい。この際、有機絶縁性基材を、一気にPd-Sn触媒含有溶
液に浸漬してもよいが、Pd-Sn触媒を含有するプレディッピング液を用意して、有機絶縁
性基材を一旦このプレディッピング液に浸漬した後に、改めてPd-Sn触媒含有溶液に浸漬
することにより、Pd-Sn触媒含有溶液が液劣化しにくくなる。
For example, a metal deposition catalyst such as a Pd—Sn catalyst is adsorbed on the organic insulating base material whose surface has been adjusted as described above. Such adsorption of the Pd—Sn catalyst may be performed by immersing the organic insulating substrate in a solution containing the catalyst. At this time, the organic insulating substrate may be immersed in the Pd-Sn catalyst-containing solution at once, but a pre-dipping solution containing the Pd-Sn catalyst is prepared, and the organic insulating substrate is temporarily pre-dipped. After dipping in the liquid, the Pd—Sn catalyst-containing solution is less likely to be liquid-degraded by dipping again in the Pd—Sn catalyst-containing solution.

このようにPd-Sn触媒含有溶液に浸漬することにより有機絶縁性基材の表面にPd-Sn触媒が吸着される。
こうしてPd-Sn触媒が吸着された有機絶縁性基材を引き上げて水洗することにより、有機絶縁性基材表面に吸着されているSnは、ほとんどが除去され、表面にはPdが吸着され
た状態になる。こうしたPdが吸着された有機絶縁性基材表面における触媒活性をさらに
高めるために、例えば、室町テクノス(株)製のKM-370などのような硫酸系薬品で処理した後、無電解銅メッキにより銅層を形成する。
By soaking in the Pd—Sn catalyst-containing solution in this way, the Pd—Sn catalyst is adsorbed on the surface of the organic insulating substrate.
The organic insulating base material on which the Pd—Sn catalyst is adsorbed is pulled up and washed with water, so that most of the Sn adsorbed on the surface of the organic insulating base material is removed and Pd is adsorbed on the surface. become. In order to further increase the catalytic activity on the surface of the organic insulating substrate on which Pd is adsorbed, for example, after treatment with a sulfuric acid-based chemical such as KM-370 manufactured by Muromachi Technos, electroless copper plating is performed. A copper layer is formed.

このようにしてPdが吸着された有機絶縁性基材の表面は、無電解銅メッキに対して高
い活性を示し、無電解銅メッキ液から銅を効率よく析出させることができ、このようにして析出した銅からなる無電解銅メッキ層は優れた展延性を示す。
Thus, the surface of the organic insulating substrate on which Pd is adsorbed exhibits high activity against electroless copper plating, and copper can be efficiently precipitated from the electroless copper plating solution. An electroless copper plating layer made of deposited copper exhibits excellent spreadability.

第2の方法は、上記有機絶縁性基材10に、例えば5〜10μm程度の厚さの銅箔をラミ
ネートした後、加熱処理したアニール銅箔を通常は0.1〜1μm、好ましくは0.08〜0.5μmの厚さにハーフエッチングする方法である。ここで使用されるような銅箔をアニール処理することにより銅箔の優れた展延性がさらに向上する。この方法では、上記の有機絶縁体基板10の表面に銅箔をラミネートした後、加熱して熱処理する。加熱処理温度は、銅箔の伸び率eが0.35以上(35%以上)になるように設定することが好まし
く、具体的にはこのアニール処理の温度は、通常は180〜250℃の範囲内の温度に設定される。
In the second method, a copper foil having a thickness of, for example, about 5 to 10 μm is laminated on the organic insulating substrate 10, and then the heat-treated annealed copper foil is usually 0.1 to 1 μm, preferably 0.00. This is a method of half-etching to a thickness of 08 to 0.5 μm. The excellent ductility of the copper foil is further improved by annealing the copper foil used here. In this method, a copper foil is laminated on the surface of the organic insulator substrate 10, and then heated and heat-treated. The heat treatment temperature is preferably set so that the elongation ratio e of the copper foil is 0.35 or more (35% or more). Specifically, the annealing temperature is usually in the range of 180 to 250 ° C. Set to the temperature inside.

こうしてラミネートしアニール処理した銅箔を所定の厚さにハーフエッチングする。ここで使用されるハーフエッチング液としては、通常のエッチング液を使用することができ、エッチング時間を調整することにより、残留銅箔厚さを調整することができる。一般に電解銅箔よりも圧延銅箔の方が展延性に優れることから、ここでは圧延銅箔を使用することが好ましい。   The copper foil thus laminated and annealed is half-etched to a predetermined thickness. As the half etching solution used here, a normal etching solution can be used, and the residual copper foil thickness can be adjusted by adjusting the etching time. In general, rolled copper foil is preferably used here because rolled copper foil is more excellent in spreadability than electrolytic copper foil.

第3の方法は、上記有機絶縁性基材に、銅を0.1〜1μmの厚さにスパッタリングすることにより展延性に優れた金属薄膜を形成する方法である。
すなわち、この方法では、スパッタリング装置を用いて有機絶縁性基材の表面に銅をスパッタリングして所定厚さのスパッタリング銅層を形成する。このようにして形成されたスパッタリング銅層は優れた展延性を示す。
The third method is a method of forming a metal thin film having excellent spreadability by sputtering copper to a thickness of 0.1 to 1 μm on the organic insulating substrate.
That is, in this method, a sputtering copper layer having a predetermined thickness is formed by sputtering copper on the surface of the organic insulating substrate using a sputtering apparatus. The sputtered copper layer thus formed exhibits excellent spreadability.

第4の方法は、上記のようにして形成されたスパッタリング銅層の表面にZnメッキ層を
形成した後、アニール処理して得られる金属薄膜である。このようにスパッタリング銅層の表面に亜鉛メッキ層を形成し、こうして得られた銅層と亜鉛メッキ層との積層体を通常は160〜280℃の範囲内の温度に加熱することにより、それぞれの層を形成する銅および亜鉛が相互に拡散して合金層を形成する。この合金層の厚さは、上述のように通常は
0.1〜1μm、好ましくは0.2〜0.8μmである。
The fourth method is a metal thin film obtained by forming a Zn plating layer on the surface of the sputtered copper layer formed as described above and then annealing it. Thus, by forming a galvanized layer on the surface of the sputtered copper layer and heating the laminate of the copper layer and the galvanized layer thus obtained to a temperature usually in the range of 160 to 280 ° C., The copper and zinc forming the layer diffuse together to form an alloy layer. As described above, the thickness of the alloy layer is usually 0.1 to 1 μm, preferably 0.2 to 0.8 μm.

この方法を採用する場合に、スパッタリング銅層の厚さは、通常は0.07〜0.7μm、好ましくは0.14〜0.56μmであり、亜鉛メッキ層の厚さは、通常は0.03〜0.3μm、好ましくは0.06〜0.24μmである。そして、スパッタリング銅層の厚さと亜鉛メッキ層の厚さとの比(Cu:Zn)を、通常は8:2〜6:4の範囲内、好ましくは7.5:2.5〜6.5:3.5の範囲内に設定する。このような厚さ比、すなわち合金層における銅と亜鉛との比率を有する金属薄膜は大変優れた展延性を有しており、クラックなどの欠陥が著しく生じにくい。   When this method is employed, the thickness of the sputtered copper layer is usually 0.07 to 0.7 μm, preferably 0.14 to 0.56 μm, and the thickness of the galvanized layer is usually 0.00. It is 03-0.3 micrometer, Preferably it is 0.06-0.24 micrometer. And the ratio (Cu: Zn) of the thickness of a sputtering copper layer and the thickness of a zinc plating layer is usually in the range of 8: 2 to 6: 4, preferably 7.5: 2.5 to 6.5: Set within the range of 3.5. A metal thin film having such a thickness ratio, that is, a ratio of copper to zinc in the alloy layer, has very excellent spreadability, and defects such as cracks are hardly generated.

第5の方法は、上記有機絶縁性基材の表面に、Zn−Al系超塑性合金層を形成する方法である。ここで使用するZn-Al系超塑性合金は、非常に優れた展延性を有しており、このよ
うなZn−Al系超塑性合金は、例えば通常のスパッタリング装置を用いてスパッタリング合金層を形成することができる。このZn−Al系超塑性合金層の厚さは、上述のように通常は0.1〜1μm、好ましくは0.2〜0.8μmである。
The fifth method is a method of forming a Zn—Al based superplastic alloy layer on the surface of the organic insulating substrate. The Zn-Al superplastic alloy used here has a very good spreadability, and such a Zn-Al superplastic alloy forms a sputtering alloy layer using, for example, a normal sputtering apparatus. can do. As described above, the thickness of this Zn—Al-based superplastic alloy layer is usually 0.1 to 1 μm, preferably 0.2 to 0.8 μm.

さらにここのようなZn−Al系超塑性合金に限らず、例えばFe−Cr−Ni系合金、Ti−Al−V系合金、Al−Mg系合金などの超塑性合金を用いて、上記のZn−Al系超塑性合金の場合と
同様にして超塑性合金層を形成することにより、Zn−Al系超塑性合金から形成される超塑性合金層と同等の優れた展延性を有する金属薄膜を形成することができる。
Furthermore, not only the Zn-Al based superplastic alloy as described above, but also the above Zn using a superplastic alloy such as Fe-Cr-Ni based alloy, Ti-Al-V based alloy, Al-Mg based alloy, etc. -By forming a superplastic alloy layer in the same way as in the case of an Al-based superplastic alloy, a metal thin film having excellent ductility equivalent to that of a superplastic alloy layer formed from a Zn-Al-based superplastic alloy is formed. can do.

さらに、本発明では、上記の方法のほかにも、上記方法で形成された展延性に優れた金属薄膜と同等の特性を有する金属薄膜を形成することができる他の方法を採用することもできるのは勿論である。例えば、有機絶縁性基材としてポリイミドを採用した場合にはダイレクトメタライジング法の適用が可能である。   Furthermore, in the present invention, in addition to the above method, other methods capable of forming a metal thin film having the same characteristics as the metal thin film excellent in spreadability formed by the above method can also be adopted. Of course. For example, when polyimide is employed as the organic insulating base material, the direct metalizing method can be applied.

図1(b)には、上記有機絶縁性基材10の表面に、上記のようにして形成された展延性のよい金属薄膜12が形成された基板の断面が示されている。なお、図1(a)に示した支持体11
は、図1(b)では記載が省略されている。この支持体11は、任意の層であり、この支持体11を配置する場合であっても有機絶縁性基材11に自己形態保持性が発現した任意の時点で
剥離・除去することができるので、以下に示す図においては図1(b)と同様にその記載を省略する。
FIG. 1 (b) shows a cross section of the substrate on which the metal thin film 12 having good extensibility formed as described above is formed on the surface of the organic insulating substrate 10. The support 11 shown in FIG.
Is omitted in FIG. 1 (b). The support 11 is an arbitrary layer, and even when the support 11 is disposed, it can be peeled off and removed at any time point when the organic insulating base material 11 exhibits self-formability. In the drawings shown below, the description is omitted as in FIG.

本発明の配線基板の製造方法では、図1(c)に示すように、上記のようにして有機絶縁
性基材10の表面に形成された展延性に優れた金属薄膜12に、精密押し型30を当接して加圧して、展延性の金属薄膜12に凹部を形成する。
In the method for manufacturing a wiring board according to the present invention, as shown in FIG. 1 (c), the metal thin film 12 having excellent extensibility formed on the surface of the organic insulating base material 10 as described above is precision-molded. A recess is formed in the malleable metal thin film 12 by abutting and pressing 30.

本発明で使用する精密押し型30は、一般には図2に示すように、この精密押し型を形成する押し型基台31と、この押し型基台31の表面に形成された押し型パターン33を具備している。また、この精密押し型30は、加熱手段(図示なし)を有していてもよい。   As shown in FIG. 2, the precision stamping die 30 used in the present invention is generally a stamping die base 31 that forms this precision stamping die, and a stamping pattern 33 formed on the surface of the stamping die base 31. It has. Further, the precision pressing die 30 may have a heating means (not shown).

押し型基台31は、精密押し型30に形成される押し型パターン33を保持するものであり、通常は、金属、樹脂板などの硬質部材あるいは樹脂フィルム、樹脂シートのような可撓性を有する軟質部材から形成されている。   The pressing die base 31 holds a pressing die pattern 33 formed on the precision pressing die 30, and usually has a flexibility such as a hard member such as a metal or a resin plate or a resin film or a resin sheet. It is formed from the soft member which has.

本発明で使用する精密押し型30には、上記のような押し型基台31の表面に押し型パターンが形成されている。
この押し型パターンは、押し型基台31表面に金属を選択的に析出させて形成する方法、あるいは、押し型基台31の表面にパターンを形成してこのパターンをマスキング材として選択的にエッチングすることにより押し型パターンを形成する方法などにより形成するこ
とができる。
The precision mold 30 used in the present invention has a mold pattern formed on the surface of the mold base 31 as described above.
This mold pattern is formed by selectively depositing metal on the surface of the mold base 31 or by forming a pattern on the surface of the mold base 31 and selectively etching this pattern as a masking material. Thus, it can be formed by a method of forming a stamp pattern.

例えば、押し型基台31の表面に感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層を露光・現像することにより、所望のパターンを形成し、このパターンをマスキング材として、メッキ処理を行うことにより、金属を析出させて押し型パターンを形成することができる。この方法では、感光性樹脂層を露光・現像する際に、形成しようとする配線パターンの部分が開口するように感光性樹脂を露光現像する。次いで、このようにして形成された感光性樹脂硬化体からなるパターンをマスキング材としてメッキ処理を行って析出した金属により押し型パターンを形成した後、感光性樹脂硬化体からなるマスキング材を除去することにより、押し型パターンを形成することができる。この押し型パターンは、上記のようにメッキ処理により析出した金属により形成されている。ここで押し型パターン33を形成する金属の例としては、ニッケル、銅、クロム、スズ、亜鉛、銀、金などのメッキ処理により析出可能な金属を挙げることができる。上記のような選択的なメッキ処理工程を少なくとも一回行うことにより押し型パターン33を形成することができるが、高さの異なる押し型パターンを形成する場合には、上記の選択的なメッキ工程を二回以上行うことにより、メッキ処理回数により高さの異なる押し型パターンを形成することができる。   For example, a photosensitive resin layer is formed on the surface of the mold base 31, and a desired pattern is formed by exposing and developing the photosensitive resin layer, and plating is performed using this pattern as a masking material. Thus, a metal pattern can be deposited to form a stamp pattern. In this method, when the photosensitive resin layer is exposed and developed, the photosensitive resin is exposed and developed so that a portion of the wiring pattern to be formed is opened. Next, the pattern made of the cured photosensitive resin thus formed is used as a masking material to perform a plating process to form a stamp pattern with the deposited metal, and then the masking material made of the cured photosensitive resin is removed. As a result, a pressing pattern can be formed. This stamp pattern is formed of metal deposited by plating as described above. Here, examples of the metal that forms the stamp pattern 33 include metals that can be deposited by plating such as nickel, copper, chromium, tin, zinc, silver, and gold. The pressing pattern 33 can be formed by performing the selective plating process as described above at least once. However, when forming the pressing patterns having different heights, the selective plating process is performed as described above. By performing the process twice or more, it is possible to form a stamp pattern having different heights depending on the number of plating processes.

また、例えば、エッチング処理可能な金属を用いて押し型パターンを形成する場合には、銅、鉄、ニッケルなどの金属表面に、感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層を露光・現像することにより、感光性樹脂からなるマスキング材を形成し、このマスキング材を用いて金属をエッチングすることにより押し型パターンを形成する。この方法では、金属をエッチングすることにより押し型パターンを形成することから、感光性樹脂硬化体からなるマスキング材の形状は、形成しようとする押し型パターンと略同一形状である。この方法で使用するエッチング剤は、エッチングされる金属の種類にあわせて適宜選択することができる。   For example, when forming a stamp pattern using a metal that can be etched, a photosensitive resin layer is formed on a metal surface such as copper, iron, or nickel, and the photosensitive resin layer is exposed and developed. Thus, a masking material made of a photosensitive resin is formed, and a metal mold is etched using this masking material to form a pressing pattern. In this method, since the stamp pattern is formed by etching the metal, the shape of the masking material made of the photosensitive resin cured body is substantially the same as the stamp pattern to be formed. The etching agent used in this method can be appropriately selected according to the type of metal to be etched.

上記のようなエッチング処理を少なくとも一回行うことにより、金属製の押し型パターンを形成することができる。また、高さの異なる押し型パターンを形成する場合には、上記のようなエッチング処理を二回以上行う。   By performing the etching process as described above at least once, a metal stamp pattern can be formed. Moreover, when forming the pressing pattern having different heights, the etching process as described above is performed twice or more.

また、本発明では、押し型パターンが、上記記載の方法に準じて金属をエッチングして所定のパターンを形成した後、このパターンの表面にメッキ層を形成することによっても製造することができる。   In the present invention, the stamp pattern can also be manufactured by forming a predetermined pattern by etching a metal in accordance with the above-described method, and then forming a plating layer on the surface of this pattern.

上記のようにして形成された押し型パターン33は、押し型によって上記展延性に優れた金属薄膜にクラックが形成されないような高さに形成することができる。このような押し型パターン33の高さは、通常は1〜40μm、好ましくは5〜30μmである。上記のような高さのパターンで押し型を形成しても優れた展延性を有する金属薄膜にクラックなどの欠陥は生じにくいし、さらに後の研磨工程で研磨する際に形成される配線パターンが断線しにくくなる。   The stamp pattern 33 formed as described above can be formed at such a height that no crack is formed in the metal thin film having excellent spreadability by the stamp. The height of the stamp pattern 33 is usually 1 to 40 μm, preferably 5 to 30 μm. Defects such as cracks are less likely to occur in the metal thin film having excellent spreadability even when the stamping die is formed with a pattern having a height as described above, and the wiring pattern formed when polishing in a subsequent polishing step It becomes difficult to break.

上記のようにして形成された押し型パターンの断面形状は、矩形状、台形状、三角形状などの種々の形状にすることができる。
本発明では、図1(d)に示すように、上記のような精密押し型30を金属薄膜12に当接して加圧して、展延性のよい金属薄膜12側から有機絶縁性基材10の深部に向かって、この押し型パターン33に対応した形態の凹部20を優れた展延性を有する金属薄膜12に形成する。
The cross-sectional shape of the pressing pattern formed as described above can be various shapes such as a rectangular shape, a trapezoidal shape, and a triangular shape.
In the present invention, as shown in FIG.1 (d), the precision pressing die 30 as described above is brought into contact with the metal thin film 12 and pressed, so that the organic insulating substrate 10 is formed from the metal thin film 12 side with good spreadability. A concave portion 20 having a shape corresponding to the pressing pattern 33 is formed in the metal thin film 12 having excellent spreadability toward the deep portion.

すなわち、図1(d)に示されるように、展延性のよい金属薄膜12に、精密押し型30を配
置して、押し型パターン33を、展延性の金属薄膜12を展延させながらその下にある有機絶縁性基材10に押し込んで、押し型パターン33の形状に対応した凹部20を形成する。このよ
うに押し型パターン33を押し込むことにより、金属薄膜12は延びながら有機絶縁性基材10の中に侵入するが、この金属薄膜12は上述のように優れた展延性を有することから、クラックなどの欠陥が生じにくく、形成された凹部20の内壁面は、引き伸ばされた展延性の金属薄膜で覆われている。
That is, as shown in FIG. 1 (d), a precision stamping die 30 is arranged on a metal thin film 12 with good spreadability, and the mold pattern 33 is spread while the spreadable metal thin film 12 is spread. The concave portion 20 corresponding to the shape of the stamp pattern 33 is formed by being pressed into the organic insulating substrate 10 in the above. By pushing the stamp pattern 33 in this way, the metal thin film 12 penetrates into the organic insulating base material 10 while extending, but since this metal thin film 12 has excellent spreadability as described above, it is cracked. The inner wall surface of the formed recess 20 is covered with a stretched stretchable metal thin film.

上記のように精密押し型30を用いて凹部20を形成するに際して、金属薄膜12は、回路を形成したときに、この回路表面の線幅をd、深さをh、金属薄膜の破断に至る伸び率をeとしたときに、金属薄膜が次式(1)で表される関係を有していることが好ましい。   When forming the recess 20 using the precision stamping die 30 as described above, when the metal thin film 12 forms a circuit, the line width of the circuit surface is d, the depth is h, and the metal thin film is broken. When the elongation percentage is e, it is preferable that the metal thin film has a relationship represented by the following formula (1).

Figure 2007158017
Figure 2007158017

このように展延性の良好な金属薄膜12の伸び率e、形成される回路表面の線幅d(μm)および深さh(μm)が上記の式(1)で表される関係を満たすようにすることにより、良好に配線パターンを形成することができる。   Thus, the elongation e of the thin metal film 12 with good spreadability, the line width d (μm) and the depth h (μm) of the formed circuit surface satisfy the relationship represented by the above formula (1). By doing so, the wiring pattern can be formed satisfactorily.

本発明において、精密押し型30に付与する圧力は、有機絶縁性基材10の種類にもよるが、通常は、0.1〜20kg/mm2、好ましくは0.2〜10kg/mm2の範囲内に設定される。このような加圧は、加熱下に行ってもよい。この場合の加熱温度は通常は100〜300℃、好ましくは150〜200℃の範囲内の温度に設定する。このように加熱下に加圧することにより、精密押し型30に形成された押し型パターン33の有機絶縁性基材10中への侵入が容易になると共に、加熱によって有機絶縁性基材10を形成する樹脂の硬化反応を急速に進行させることができる。従って、上記のような加熱下に加圧することによって、有機絶縁性基材10の形態が固定される。 In the present invention, the pressure applied to the precision pressing die 30 depends on the type of the organic insulating substrate 10, but is usually 0.1 to 20 kg / mm 2 , preferably 0.2 to 10 kg / mm 2 . Set within range. Such pressurization may be performed under heating. The heating temperature in this case is usually set to a temperature in the range of 100 to 300 ° C, preferably 150 to 200 ° C. By pressurizing under heating in this way, the mold pattern 33 formed on the precision stamping die 30 can easily enter the organic insulating substrate 10, and the organic insulating substrate 10 is formed by heating. The curing reaction of the resin can proceed rapidly. Therefore, the form of the organic insulating substrate 10 is fixed by pressurizing under heating as described above.

このような条件での精密押し型30の押し付け時間は、通常は0.2〜60分間、好ましくは0.3〜30分間である。
上記のようにして精密押し型30を押し付けた後、この精密押し型30は、引き上げられて撤去される。
The pressing time of the precision pressing die 30 under such conditions is usually 0.2 to 60 minutes, preferably 0.3 to 30 minutes.
After pressing the precision pressing die 30 as described above, the precision pressing die 30 is pulled up and removed.

上記のようにして凹部20が形成した後、メッキ処理により、金属薄膜12上に、凹部20の深さより厚い金属メッキ層22を形成する。
本発明においては、この金属メッキ層22は、電気メッキにより形成することが好ましい。有機絶縁性基材10の表面に金属薄膜12が存在することにより、この工程における電気メッキを円滑に行うことができる。
After the recess 20 is formed as described above, a metal plating layer 22 thicker than the depth of the recess 20 is formed on the metal thin film 12 by plating.
In the present invention, the metal plating layer 22 is preferably formed by electroplating. Since the metal thin film 12 is present on the surface of the organic insulating base material 10, electroplating in this step can be performed smoothly.

図1(e)に示すように、本発明では、電気メッキにより凹部20の深さよりも厚い金属メ
ッキ層22を形成する。すなわち、上記の工程で形成した凹部20の深さは、押し型パターン33の高さである通常は1〜40μm、好ましくは5〜30μmに対応した深さになり、この電気メッキ層は、通常はこの凹部20の深さhに対して通常は101〜200%の厚さ、好ましくは110〜150%の厚さに形成する。電気メッキ層の凹部深さに対する厚さを上記の範囲内にすることにより、凹部内を、完全に析出した金属で埋め尽くすことができる。
As shown in FIG.1 (e), in this invention, the metal plating layer 22 thicker than the depth of the recessed part 20 is formed by electroplating. That is, the depth of the recess 20 formed in the above process is usually 1-40 μm, preferably 5-30 μm, which is the height of the stamp pattern 33. Is generally 101 to 200% thick, preferably 110 to 150% thick with respect to the depth h of the recess 20. By setting the thickness of the electroplating layer with respect to the depth of the recess in the above range, the recess can be completely filled with the deposited metal.

このような厚さの電気メッキ層を形成することにより、凹部20を、析出する金属で埋め尽くすことができると共に、凹部20が形成されていない部分の金属薄膜12の表面も電気メッキ層によって覆われる。   By forming an electroplating layer having such a thickness, the recess 20 can be filled with the deposited metal, and the surface of the metal thin film 12 where the recess 20 is not formed is also covered with the electroplating layer. Is called.

ここで電気メッキ層22は、銅の電気メッキ層であることが好ましい。この電気メッキで使用されるメッキ液の銅濃度は、通常は5〜30g/リットル、好ましくは8〜25g/リットルの範囲内にあり、このようなメッキ液を用いた際の電流密度は通常は0.5〜8A/dm2、好ましくは1〜6A/dm2であり、メッキ液の温度は通常は19〜28℃、好ましくは21〜26℃の範囲内の温度に設定される。 Here, the electroplating layer 22 is preferably a copper electroplating layer. The copper concentration of the plating solution used in this electroplating is usually in the range of 5-30 g / liter, preferably 8-25 g / liter, and the current density when using such a plating solution is usually The temperature is 0.5 to 8 A / dm 2 , preferably 1 to 6 A / dm 2 , and the temperature of the plating solution is usually 19 to 28 ° C., preferably 21 to 26 ° C.

このような条件で電気メッキ時間は、通常は1〜10分間、好ましくは2〜8分間である。
本発明では上記のようにして電気メッキにより金属メッキ層22を形成した後、図1(f)
、(g)に示すように、この金属メッキ層22の表面から有機絶縁性基材10が露出するまで金
属メッキ層22を研磨して有機絶縁性基材10に、凹部20にメッキ金属24が充填された配線パターン26を形成する。
Under such conditions, the electroplating time is usually 1 to 10 minutes, preferably 2 to 8 minutes.
In the present invention, after the metal plating layer 22 is formed by electroplating as described above, FIG.
As shown in (g), the metal plating layer 22 is polished until the organic insulating substrate 10 is exposed from the surface of the metal plating layer 22, and the plating metal 24 is formed in the recess 20 in the organic insulating substrate 10. A filled wiring pattern 26 is formed.

すなわち、この研磨工程では、研磨具35を用いて、金属メッキ層の表面からこの金属メッキ層22を研磨して除去し、さらに有機絶縁性基材10の表面にある金属薄膜12も研磨除去する。従って、このように研磨することにより、図1(h)に示すように、有機絶縁性基材10の表面から金属薄膜12が除去され、有機絶縁性基材10が露出する。他方、凹部20は、有
機絶縁性基材10に埋め込まれているので、この凹部20に充填されたメッキ金属24およびこの下にある展延性の金属薄膜12は研磨されずに有機絶縁性基材10に埋没した配線パターン26となる。最初は#200〜#320番のブラシで有機絶縁基材10の表面が露出するまで粗研磨し、さらに#600〜#800番のバフで整面する。
That is, in this polishing step, the metal plating layer 22 is polished and removed from the surface of the metal plating layer using the polishing tool 35, and the metal thin film 12 on the surface of the organic insulating substrate 10 is also polished and removed. . Therefore, by polishing in this way, the metal thin film 12 is removed from the surface of the organic insulating substrate 10 and the organic insulating substrate 10 is exposed as shown in FIG. On the other hand, since the recess 20 is embedded in the organic insulating base material 10, the plated metal 24 filled in the recess 20 and the extensible metal thin film 12 below the organic metal base material are not polished. The wiring pattern 26 is buried in 10. First, rough polishing is performed with the # 200 to # 320 brushes until the surface of the organic insulating substrate 10 is exposed, and then the surfaces are adjusted with the # 600 to # 800 buffs.

次の仕上げ研磨工程では、化学研磨、物理研磨の両方を採用できるが、物理研磨の方が工程が簡単となり好ましい。物理研磨を採用した場合、研磨具35として通常の研磨ブラシ、研磨バフを使用することができるほか、砥粒を含有する研磨剤組成物を使用することもできる。ここで使用することができる研磨ブラシ、研磨バフとしては、粗さが#1500番以上、好ましくは#2500番以上の研磨ブラシ、研磨バフを挙げることができる。   In the next finish polishing step, both chemical polishing and physical polishing can be employed. However, physical polishing is preferable because it simplifies the process. When physical polishing is employed, a normal polishing brush and polishing buff can be used as the polishing tool 35, and an abrasive composition containing abrasive grains can also be used. Examples of the polishing brush and the polishing buff that can be used here include a polishing brush and a polishing buff having a roughness of # 1500 or more, preferably # 2500 or more.

また、研磨剤組成物を使用する場合には、砥粒の平均粒子径が、1μm以下、好ましくは0.3μm以下のアルミナ砥粒を含有する組成物を使用することができる。上記のような粗さの異なった研磨具35を用いて順次研磨を行うことが好ましい。このような研磨具35を順次使用することにより、効率よく研磨を行うことができると共に、過度に研磨することがないので、形成された配線パターンが損傷を受けることがない。   Moreover, when using an abrasive | polishing agent composition, the composition containing the alumina abrasive grain whose average particle diameter of an abrasive grain is 1 micrometer or less, Preferably it is 0.3 micrometer or less can be used. It is preferable to perform polishing sequentially using the polishing tools 35 having different roughness as described above. By sequentially using such a polishing tool 35, polishing can be performed efficiently, and excessive polishing is not performed, so that the formed wiring pattern is not damaged.

上記のように粗研磨は、有機絶縁性基材10の表面がほぼ露出するまで行うのが好ましい。このようにして粗研磨を行った後、バフ仕上げ研磨を行い銅パターン表面を平滑に仕上げる。   As described above, the rough polishing is preferably performed until the surface of the organic insulating substrate 10 is almost exposed. After rough polishing in this way, buff finish polishing is performed to finish the copper pattern surface smoothly.

このようにしてバフ研磨をすることにより、有機絶縁性基材10表面に残留する金属メッキ層22および金属薄膜12が除去されて有機絶縁性基材10に埋め込まれて多数形成された配線パターン26を形成することができる。こうして形成された配線パターンの間には、有機絶縁性基材10が存在するだけであり、形成された多数の配線パターン26は隣接する配線パターン26と電気的から独立した状態になる。   By buffing in this way, the metal plating layer 22 and the metal thin film 12 remaining on the surface of the organic insulating substrate 10 are removed and embedded in the organic insulating substrate 10 to form a large number of wiring patterns 26. Can be formed. Between the wiring patterns thus formed, only the organic insulating substrate 10 exists, and the formed many wiring patterns 26 are in an electrically independent state from the adjacent wiring patterns 26.

また、上記のように研磨することにより形成された配線パターン26の上端部27は、有機絶縁性基材10の表面と同一面になる。
このようにして形成された展延性の良好なメッキ金属および金属薄膜からなる配線パターン26は、上端部27が有機絶縁性基材の表面と同一面上に形成されて露出しているが、配線パターンの他の部分は有機絶縁性基材内に埋め込まれて形成されている。この配線基板
を使用する場合には、有機絶縁性基剤の表面と同一面上に形成された配線パターン26の上端部27を接続部として使用するが、このような形態を有する配線基板ではハンダ流れが発生しない。
Further, the upper end portion 27 of the wiring pattern 26 formed by polishing as described above is flush with the surface of the organic insulating substrate 10.
The wiring pattern 26 made of plated metal and metal thin film with good spreadability formed in this way has an upper end portion 27 formed on the same surface as the surface of the organic insulating base material and exposed. The other part of the pattern is formed by being embedded in the organic insulating substrate. When this wiring board is used, the upper end portion 27 of the wiring pattern 26 formed on the same surface as the surface of the organic insulating base is used as a connection portion. In the wiring board having such a configuration, solder is used. There is no flow.

このようにして研磨することにより得られた配線基板はそのまま使用することもできるが、さらに配線パターン26を形成する金属とは異なる金属で有機絶縁性基材10の表面に露出している配線パターン26の上端部27をメッキ処理することが好ましい。   Although the wiring board obtained by polishing in this way can be used as it is, the wiring pattern exposed on the surface of the organic insulating substrate 10 with a metal different from the metal forming the wiring pattern 26. The upper end 27 of 26 is preferably plated.

ここでメッキ処理により形成される層を構成する異なる金属としては、後の工程で使用するハンダの濡れ性が向上するようなものを使用することが好ましい。
本発明で配線パターン26を電気メッキにより銅を析出させることにより製造している場合には、配線パターン26の上端部27に、スズメッキ、金メッキ、ニッケルメッキ、金−ニッケルメッキ、ハンダメッキ、鉛フリーハンダメッキなどを施すことができる。特に本発明ではハンダ濡れ性と防食効果が両立するようにスズメッキまたは金メッキをすることが好ましい。
Here, as the different metal constituting the layer formed by the plating treatment, it is preferable to use a metal that improves the wettability of the solder used in the subsequent step.
When the wiring pattern 26 is manufactured by depositing copper by electroplating in the present invention, the upper end 27 of the wiring pattern 26 is tin-plated, gold-plated, nickel-plated, gold-nickel-plated, solder-plated, lead-free. Solder plating can be applied. In particular, in the present invention, it is preferable to perform tin plating or gold plating so that the solder wettability and the anticorrosive effect are compatible.

図1(i)には、上記のようにメッキ処理された本発明の配線基板が示されており、メッキ層は付け番28で示されている。
例えば、スズメッキを行う場合、スズメッキ層の厚さは通常は0.1〜0.7μm、好ましくは0.2〜0.5μmの範囲内にある。
FIG. 1 (i) shows the wiring board of the present invention plated as described above, and the plating layer is denoted by reference numeral 28.
For example, when tin plating is performed, the thickness of the tin plating layer is usually in the range of 0.1 to 0.7 μm, preferably 0.2 to 0.5 μm.

このようなスズメッキ層は、無電解スズメッキあるいは電気スズメッキにより形成することが好ましい。ここで使用することができる無電解スズメッキ液としては通常使用されているスズメッキ液を使用することができ、このようなスズメッキ液では、スズ濃度が通常は15〜35g/リットル、好ましくは19〜29g/リットルである。   Such a tin plating layer is preferably formed by electroless tin plating or electrotin plating. As the electroless tin plating solution that can be used here, a tin plating solution that is usually used can be used. In such a tin plating solution, the tin concentration is usually 15 to 35 g / liter, preferably 19 to 29 g. / Liter.

例えば上記のようにして形成される金属メッキ層28が例えば金メッキ層あるいはスズメッキ層であり、このメッキ層を電気メッキにより形成した場合には、図1(i)に示される
ように、有機絶縁性基材10の表面から突出して形成される。表面を平滑に維持するためには形成されるメッキ層の厚さが0.5μm以下であることが好ましい。また、例えば、上記のスズメッキ層を無電解スズメッキにより形成すると、図1(j)に示されるように、この無電解スズメッキの際に配線パターン26の表面の銅がスズと置換して無電解スズメッキ層29が形成され、この無電解スズメッキ層29の上面は有機絶縁性基材10の表面と同一面上に形成される。このように金属メッキ層は置換型無電解メッキにより形成することが好ましい。
For example, the metal plating layer 28 formed as described above is, for example, a gold plating layer or a tin plating layer, and when this plating layer is formed by electroplating, as shown in FIG. It is formed protruding from the surface of the substrate 10. In order to keep the surface smooth, the thickness of the formed plating layer is preferably 0.5 μm or less. Further, for example, when the above tin plating layer is formed by electroless tin plating, as shown in FIG. 1 (j), the copper on the surface of the wiring pattern 26 is replaced with tin during the electroless tin plating, and the electroless tin plating is performed. A layer 29 is formed, and the upper surface of the electroless tin plating layer 29 is formed on the same surface as the surface of the organic insulating substrate 10. Thus, the metal plating layer is preferably formed by substitutional electroless plating.

このようにして形成される本発明の配線基板は、有機絶縁性基材10に形成された凹部20の表面に金属薄膜12を介してメッキ金属24が充填されて配線パターン26が形成されている。   In the wiring board of the present invention formed in this manner, the surface of the recess 20 formed in the organic insulating base material 10 is filled with the plating metal 24 via the metal thin film 12, and the wiring pattern 26 is formed. .

さらに、こうして形成された配線パターン26の表面には、凹部20に充填されたメッキ金属24とは異なる金属からなる金属メッキ層28を形成することが好ましい。
本発明の配線基板は、配線パターン26を有機絶縁性基材10の内部に埋没させていることから、配線パターン26の間隔が非常に微細であっても、隣接する配線パターン26間に短絡が形成されることがない。従って、本発明の配線基板では配線パターン26のピッチ幅を狭く形成することができ、本発明では配線パターンのピッチ幅が20μm以上であれば製造することができ、特に配線パターンのピッチ幅が30〜300μmの配線基板を製造するのに適している。さらに、本発明の配線基板における配線パターンの幅は、通常は5〜150μm、好ましくは15〜100μmである。
Furthermore, it is preferable to form a metal plating layer 28 made of a metal different from the plating metal 24 filled in the recess 20 on the surface of the wiring pattern 26 formed in this way.
In the wiring board of the present invention, since the wiring pattern 26 is buried in the organic insulating base material 10, even if the interval between the wiring patterns 26 is very fine, a short circuit is caused between the adjacent wiring patterns 26. It is never formed. Therefore, the wiring substrate of the present invention can be formed with a narrow pitch width of the wiring pattern 26. In the present invention, the wiring pattern can be manufactured as long as the pitch width of the wiring pattern is 20 μm or more. It is suitable for manufacturing a wiring board of ˜300 μm. Furthermore, the width of the wiring pattern in the wiring board of the present invention is usually 5 to 150 μm, preferably 15 to 100 μm.

本発明の配線基板の製造方法によれば、配線パターンを有機絶縁性基材中に埋め込んだ配線基板を形成することができる。すなわち、有機絶縁性基材10に形成された凹部20には、展延性の良好な金属薄膜12を介してメッキ金属が充填されており、この配線パターン26の上端部27は有機絶縁性基材10の表面と同一面上に形成されている。このような配線パターン26は展延性の良好な金属薄膜12を介して有機絶縁性基材10中に埋設され、有機絶縁性基材10に配線パターン26が食い込んで形成されているので、有機絶縁性基材10と配線パターン26との密着性が高い。さらに、このように有機絶縁性基材10と同一面上に配線パターン26を形成することにより、この配線パターン26をハンダボールのパッドとして使用することにより、ハンダボールパッド面積が均一になり、ハンダボールの高さに不一致になることがない。さらに、このような配線パターンをハンダボールのパッドとして使用すると、このハンダボールバッドにはコーナー部分が存在しないので、ハンダ付けする場合に空洞などが形成されることがなく、ハンダボールを用いた電気的接続の信頼性が向上する。   According to the method for manufacturing a wiring board of the present invention, a wiring board in which a wiring pattern is embedded in an organic insulating base material can be formed. That is, the concave portion 20 formed in the organic insulating base material 10 is filled with a plating metal through the metal thin film 12 having good spreadability, and the upper end portion 27 of the wiring pattern 26 is an organic insulating base material. It is formed on the same plane as 10 surfaces. Such a wiring pattern 26 is embedded in the organic insulating base material 10 through the metal thin film 12 having good spreadability, and the wiring pattern 26 is formed by biting into the organic insulating base material 10. The adhesion between the conductive substrate 10 and the wiring pattern 26 is high. Further, by forming the wiring pattern 26 on the same surface as the organic insulating base material 10 in this way, by using the wiring pattern 26 as a solder ball pad, the solder ball pad area becomes uniform and the solder ball pad area becomes uniform. There is no discrepancy in the height of the ball. Furthermore, when such a wiring pattern is used as a solder ball pad, there is no corner portion in the solder ball pad, so that no voids are formed when soldering, and the electric power using the solder ball is not formed. Connection reliability is improved.

〔実施例〕
次に本発明の配線基板の製造方法および配線基板を実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
〔Example〕
Next, the method for manufacturing a wiring board and the wiring board according to the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

支持体である厚さ12μmの電解銅箔に、ガラス遷移温度Tg=180℃のエポキシ樹脂
を20μmの厚さで塗布した。
こうして形成されたエポキシ樹脂層を膨潤させ、酸化物で酸化除去し、中和処理後に、コンディショナーで汚れの除去と触媒吸着活性化処理をして過硫酸カリウムでマイクロエッチングして酸化物を除去し、硫酸で過硫酸残渣を除去した。これらの工程における処理時間はいずれもそれぞれ数分間であった。
An epoxy resin having a glass transition temperature Tg = 180 ° C. was applied to an electrolytic copper foil having a thickness of 12 μm as a support to a thickness of 20 μm.
The epoxy resin layer thus formed is swollen, oxidized and removed with an oxide, and after neutralization, the soil is removed with a conditioner and the catalyst adsorption is activated, and the oxide is removed by microetching with potassium persulfate. The persulfuric acid residue was removed with sulfuric acid. The processing time in these steps was several minutes each.

次いで、触媒浴保護のためにプレディップ処理した後、このエポキシ樹脂表面にPd-Sn触媒を吸着させた。こうして形成された触媒層を水洗することによりSnを除去し、さらに触媒活性を促進させるために硫酸系薬品で処理した後、この触媒活性化されたエポキシ樹脂を無電解銅メッキ液で15分間処理することにより、0.4μm厚さの銅被膜を形成した。こうして銅被膜を形成した後、水洗することにより、エポキシ樹脂層の表面に厚さ0.4μmの無電解メッキ層を有する35mm×40mmの二層基材(電解銅箔支持体付き)を形成した。なお、同様の方法で別途作成した二層基材の無電解メッキ層の伸び率eは0.1であった。   Then, after pre-dip treatment for protecting the catalyst bath, the Pd—Sn catalyst was adsorbed on the surface of the epoxy resin. The catalyst layer thus formed is washed with water to remove Sn, and further treated with sulfuric acid chemicals to promote catalytic activity, and then the catalyst activated epoxy resin is treated with an electroless copper plating solution for 15 minutes. As a result, a copper film having a thickness of 0.4 μm was formed. After forming the copper film in this manner, washing with water formed a 35 mm × 40 mm double layer substrate (with an electrolytic copper foil support) having an electroless plating layer having a thickness of 0.4 μm on the surface of the epoxy resin layer. . The elongation ratio e of the electroless plating layer of the two-layer base material separately prepared by the same method was 0.1.

この二層基材の厚さ0.4μmの無電解メッキ層面に、配線高さ10μmであり、180μmピッチ(線幅100μm、間隔80μm)に台形のパターンが形成された15mm×15mmの金メッキ精密押し型を載置し、この金メッキ精密押し型をパルスヒート熱圧着装置(日本アビオニクス社製)を用いて3mm幅のヒートツールで0.2kg/mm2の圧力で16
0℃×19.8秒間加熱圧着して、金メッキ精密押し型に形成された凸部に対応した凹部を、二層基材の0.4μm無電解銅メッキ層表面に形成した。
15 mm x 15 mm gold-plated precision press with a wiring height of 10 μm and a trapezoidal pattern formed on a 180 μm pitch (line width of 100 μm, spacing of 80 μm) on the surface of the electroless plating layer having a thickness of 0.4 μm. A mold is placed, and this gold-plated precision stamping die is used with a pulse heat thermocompression bonding apparatus (manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd.) with a 3 mm wide heat tool at a pressure of 0.2 kg / mm 2.
A thermocompression bonding was performed at 0 ° C. for 19.8 seconds to form a concave portion corresponding to the convex portion formed on the gold-plated precision stamping die on the surface of the 0.4 μm electroless copper plating layer of the two-layer base material.

上記のようにして金メッキ精密押し型を用いることにより、金メッキ精密押し型に形成されている凸部は二層基材のくぼみ(凹部)として形成された。くぼみ(凹部)の深さhは10μmであった。このようにくぼみ(凹部)を形成したことによっても無電解銅メッキ層にクラックなどは発生しなかった。なお、上記のように加熱下に加圧することにより、エポキシ樹脂は硬化した。   By using the gold-plated precision stamping die as described above, the convex portions formed on the gold-plated precision stamping die were formed as depressions (concave portions) of the two-layer base material. The depth h of the depression (recess) was 10 μm. Thus, no cracks or the like occurred in the electroless copper plating layer even when the depression (recess) was formed. In addition, the epoxy resin hardened | cured by pressurizing under heating as mentioned above.

次に銅濃度18g/リットルのスルーホールメッキ用硫酸銅メッキ液を用いて電流密度を4A/dm2に設定して強攪拌下に20分間常温で銅電気メッキを行い、17μmの厚さ(凹部深さhに対して170%)の電気銅メッキ層を形成することができた。 Next, using a copper sulfate plating solution for through-hole plating with a copper concentration of 18 g / liter, the current density was set to 4 A / dm 2 , and copper electroplating was performed at room temperature for 20 minutes with vigorous stirring. An electrolytic copper plating layer having a depth of 170% with respect to the depth h could be formed.

次いで、こうして形成された電気銅メッキ層を表面から、#280番の研磨紙で粗研磨
をした後、#600番の研磨紙で整面し、さらに#1500番のバフにより仕上げ研磨して樹脂基板表面に形成された電気銅メッキ層を除去し、さらに電気銅メッキ層の下にある無電解銅メッキ層を除去して、エポキシ樹脂基板を露出させた。
Next, the electrolytic copper plating layer thus formed was roughly polished from the surface with # 280 polishing paper, then leveled with # 600 polishing paper, and then finish-polished with # 1500 buffing to finish the resin. The electrolytic copper plating layer formed on the substrate surface was removed, and the electroless copper plating layer under the electrolytic copper plating layer was removed to expose the epoxy resin substrate.

このように余剰の電気銅メッキ層を研磨除去することにより、使用した金メッキ精密押し型に形成されているパターンとは対称の凹部に銅電気メッキ金属が充填された配線パターンが形成された。こうして形成された配線パターンのピッチ幅は180μmであった。   By polishing and removing the excess electrolytic copper plating layer in this way, a wiring pattern in which a copper electroplating metal was filled in a recess symmetrical to the pattern formed on the gold-plated precision stamp used was formed. The wiring pattern thus formed had a pitch width of 180 μm.

上記のようにして形成された配線パターンに無電解スズメッキ液(LT-34、ロームアンドハース社製)を用いて、70℃×2.5分の条件で無電解スズメッキを行い、配線パターン表面の平均厚さ0.5μmの銅を無電解スズメッキ層で置換した。   Using the electroless tin plating solution (LT-34, manufactured by Rohm and Haas) on the wiring pattern formed as described above, electroless tin plating is performed under the conditions of 70 ° C. × 2.5 minutes. Copper having an average thickness of 0.5 μm was replaced with an electroless tin plating layer.

このようにして形成された配線パターンのうち、電解銅からなる配線パターンは樹脂基板に食い込むように形成されているが、この上に形成された無電解スズメッキ層も、樹脂基材の表面と同一面上に形成されている。また、最初に支持体として使用した電解銅箔支持体側にも銅メッキとスズメッキとが付着した形態となり、上記パターンとは導通のない2メタル基板が得られた。   Of the wiring patterns formed in this way, the wiring pattern made of electrolytic copper is formed so as to bite into the resin substrate, but the electroless tin plating layer formed thereon is also the same as the surface of the resin base material. It is formed on the surface. Moreover, it became the form which copper plating and tin plating adhered also to the electrolytic copper foil support body side used as a support body first, and the 2 metal board | substrate which is not electrically connected with the said pattern was obtained.

厚さ10μmのタフピッチ銅圧延銅箔に50μmの液晶ポリマー(全芳香族ポリエステル樹脂を配向制御したもの)をラミネートして、180℃で1時間アニーリングし、伸び
率が35%以上(0.35以上)に向上した35mm×40mmの二層積層体の圧延銅箔層を、厚さが1μmになるようにハーフエッチングした。なお、使用した圧延銅箔の伸び率eは0.12であった
これとは別に、突起高さ5μmで50μmピッチ(線幅30μm、間隔20μm)の配線回路を(矩形)を形成した15mm×15mmで厚さ0.2mmのシリコン製精密押し型を用意した。
Laminated 10 μm thick tough pitch copper rolled copper foil with 50 μm liquid crystal polymer (all aromatic polyester resin orientation controlled), annealed at 180 ° C. for 1 hour, elongation of 35% or more (0.35 or more The rolled copper foil layer of the 35 mm × 40 mm two-layer laminate improved to (1) was half-etched so as to have a thickness of 1 μm. The elongation e of the rolled copper foil used was 0.12. Separately from this, a wiring circuit having a protrusion height of 5 μm and a pitch of 50 μm (line width 30 μm, interval 20 μm) formed (rectangular) 15 mm × A precision die made of silicon having a thickness of 15 mm and a thickness of 0.2 mm was prepared.

上記のようにして調製した1μmの銅層が形成された樹脂基板の銅層表面に載置して、パルスヒート熱圧着装置(日本アビオニクス社製)を用いて、3mmの幅のヒートシール(スーパーインパー社製)で、200g/mm2の圧力、350℃×5秒間加熱圧着したところ、二層基材に深さ5μm、幅30μmの配線溝を形成することができた。 Placed on the surface of the copper layer of the resin substrate on which the 1 μm copper layer prepared as described above was formed, using a pulse heat thermocompression bonding apparatus (manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd.), heat seal (super When the thermocompression bonding was performed at a pressure of 200 g / mm 2 and 350 ° C. × 5 seconds using Imper, a wiring groove having a depth of 5 μm and a width of 30 μm could be formed on the two-layer substrate.

このようにしてシリコン製精密押し型を加熱下に押し付けて凹部を形成したが、上記のようにして厚さ1μmに厚さ調整した展延性の良好な圧延銅箔に亀裂などは発生しなかった。   In this way, the silicon precision stamping die was pressed under heating to form a recess, but no cracks or the like occurred in the rolled copper foil with good spreadability adjusted to a thickness of 1 μm as described above. .

次に、精密押し型を撤去して、銅濃度18g/リットルのスルーホールメッキ用硫酸銅
メッキ液を用いて強攪拌下に電流密度4A/dm2で15分間常温で銅電気メッキを行うことにより厚さ13μmの電気銅メッキ層を全面に形成することができた。
Next, the precision stamping die is removed and copper electroplating is performed at room temperature for 15 minutes at a current density of 4 A / dm 2 under strong stirring using a copper sulfate plating solution for through-hole plating with a copper concentration of 18 g / liter. An electrolytic copper plating layer having a thickness of 13 μm could be formed on the entire surface.

次いで、こうして形成された電気銅メッキ層を表面から、#280番の研磨紙で粗研磨
をした後、#600番の研磨紙で整面し、さらに#1500番のバフにより仕上げ研磨して樹脂基板表面に形成された電気銅メッキ層および1μm厚の銅箔層を研磨して除去し、樹脂基板である液晶ポリマーの表面を露出させた。
Next, the electrolytic copper plating layer thus formed was roughly polished from the surface with # 280 polishing paper, then leveled with # 600 polishing paper, and then finish-polished with # 1500 buffing to finish the resin. The electrolytic copper plating layer and the 1 μm-thick copper foil layer formed on the substrate surface were removed by polishing to expose the surface of the liquid crystal polymer as the resin substrate.

このように余剰のメッキ層を研磨除去することにより、使用したシリコン製精密押し型に形成されているパターンとは対称の凹部に、銅電気メッキ金属が充填されて配線パター
ンが形成された。こうして形成された配線パターンのピッチ幅は50μmであった。
By polishing and removing the excess plating layer in this way, a copper electroplating metal was filled in a recess symmetrical to the pattern formed in the used silicon precision stamping die to form a wiring pattern. The wiring pattern thus formed had a pitch width of 50 μm.

上記のようにして形成された配線パターンに無電解スズメッキ液(LT-34、ロームアン
ドハース社製)を用いて、70℃×2.5分の条件で無電解スズメッキを行い、配線パターン表面の平均厚さ0.5μmの銅を無電解スズメッキ層で置換した。
Using the electroless tin plating solution (LT-34, manufactured by Rohm and Haas) on the wiring pattern formed as described above, electroless tin plating is performed under the conditions of 70 ° C. × 2.5 minutes. Copper having an average thickness of 0.5 μm was replaced with an electroless tin plating layer.

このようにして形成された配線パターンのうち、電解銅からなる配線パターンは液晶ポリマーからなる樹脂基板に食い込むように形成されているが、この上に形成された無電解スズメッキ層も、液晶ポリマーからなる樹脂基材の表面と同一面上に形成されている。   Among the wiring patterns formed in this way, the wiring pattern made of electrolytic copper is formed so as to bite into the resin substrate made of liquid crystal polymer, but the electroless tin plating layer formed thereon is also made of liquid crystal polymer. It is formed on the same surface as the surface of the resin base material.

15mm×15mmのサイズのシリコンに配線高さ5μmで30μmピッチ(線幅18μm、間隔12μm)の凸パターンを10mmの長さで16本形成した精密押し型を作製した。
これとは別に、35μm厚さのポリイミドフィルム(宇部興産(株)製、商品名:ユーピレックスS)の表面にNi-Cr(Cr含量20重量%)合金を250Åの厚さにスパッタリングし、さらに2000Åの厚さにCuをスパッタリングしてe=0.15相当のスパッタ金属層付き有機絶縁性基材を調製した。
A precision stamping die in which 16 convex patterns having a wiring height of 5 μm and a pitch of 30 μm (line width of 18 μm, spacing of 12 μm) with a length of 10 mm were formed on silicon of 15 mm × 15 mm size was produced.
Separately, a Ni-Cr (Cr content 20 wt%) alloy was sputtered to a thickness of 250 mm on the surface of a 35 μm-thick polyimide film (trade name: Upilex S, manufactured by Ube Industries, Ltd.), and further 2000 mm. An organic insulating substrate with a sputtered metal layer corresponding to e = 0.15 was prepared by sputtering Cu to a thickness of 5 mm.

上記のようにして調製したスパッタ金属層付き有機絶縁性基材のスパッタ金属層表面に精密押し型を当接してパルスヒート熱圧着装置(日本アビオニクス社製、TCW-125)を用
いて3mm幅のヒートツールで7550g/mm2の圧力を付与して300℃で19.8秒間加熱圧着した。
A precision stamping die is brought into contact with the surface of the sputtered metal layer of the organic insulating substrate with the sputtered metal layer prepared as described above, and a pulse heat thermocompression bonding apparatus (manufactured by Nippon Avionics Co., Ltd., TCW-125) is used. A pressure of 7550 g / mm 2 was applied with a heat tool and thermocompression bonded at 300 ° C. for 19.8 seconds.

常温まで冷却させた後、ヒートツールを引き上げ、精密押し型を撤去した。
スパッタ金属層付き有機絶縁性基材のスパッタ金属層面には深さ約5μmの凹状パターンが形成されていることが確認された。こうした形成されたスパッタ金属層にクラックなどは認められなかった。
After cooling to room temperature, the heat tool was pulled up and the precision die was removed.
It was confirmed that a concave pattern having a depth of about 5 μm was formed on the surface of the sputter metal layer of the organic insulating substrate with a sputter metal layer. No cracks or the like were observed in the formed sputtered metal layer.

上記のようにして凹状パターンが形成されたスパッタ金属層付き有機絶縁性基材に、銅濃度15g/リットルのスルーホールメッキ用硫酸銅メッキ液を用いて液温を22℃に調
整し、強攪拌下に電流密度3A/dm2で12分間銅電気メッキを行うことにより、厚さ8μmの電気銅メッキ層を有機絶縁性基材の全面に形成した。
Using a copper sulfate plating solution for through-hole plating with a copper concentration of 15 g / liter, the solution temperature is adjusted to 22 ° C. on the organic insulating substrate with a sputter metal layer having a concave pattern formed as described above, and strong stirring is performed. A copper electroplating layer having a thickness of 8 μm was formed on the entire surface of the organic insulating substrate by performing copper electroplating at a current density of 3 A / dm 2 for 12 minutes.

次いで、上記のようにして形成された電気銅メッキ層表面を#280番の研磨紙で回転型研磨機を用いて粗研磨し、有機絶縁性基材であるポリイミドフィルム面が現れだしたタイミングで研磨紙を#600番の研磨紙に交換して研磨して研磨傷を細かく整えた。さらに、平均粒径1μmの砥粒が分散された研磨液(ミラー社製)を滴下しながら#1500番の研磨紙(丸本ストルアス(株)製)で研磨し、さらに研磨紙を#2400番の研磨紙(丸本ストルアス(株)製)に変更して、平均粒子径0.3μmの砥粒が分散された研磨液を滴下しながら仕上げ研磨を行った。   Next, the surface of the electrolytic copper plating layer formed as described above was roughly polished with a # 280 polishing paper using a rotary type polishing machine, and the polyimide film surface as an organic insulating base material appeared. The abrasive paper was replaced with # 600 abrasive paper and polished to finely prepare the abrasive scratches. Further, while dripping a polishing liquid (Miller Co., Ltd.) in which abrasive grains having an average particle diameter of 1 μm are dispersed, polishing is performed with # 1500 polishing paper (manufactured by Marumoto Struers Co., Ltd.), and the polishing paper is # 2400. The polishing paper (manufactured by Marumoto Struers Co., Ltd.) was used, and final polishing was performed while dropping a polishing liquid in which abrasive grains having an average particle size of 0.3 μm were dispersed.

その結果、表面が平滑で光沢を有するポリイミドフィルム(有機絶縁性基材)と同一高さに銅で形成された配線パターンを有する配線基板が得られた。なお、形成された配線パターンは精密押し型に形成されている凸状のパターンと対称である。   As a result, a wiring board having a wiring pattern formed of copper at the same height as the polyimide film (organic insulating base material) having a smooth surface and gloss was obtained. The formed wiring pattern is symmetric with the convex pattern formed in the precision stamping die.

次に、上記の配線基板を金メッキ浴(EEJA社製、テンペレックス#8400)にいれ、メッキ液温度65℃、電流密度0.5A/dm2で2分間、電気金メッキを行うことにより、
図1(i)に示すように配線パターンの上に、有機絶縁性基材の表面から厚さ0.5μmの金メッキ層が突出して形成された配線パターンを有する配線基板を得ることができた。
Next, the above-mentioned wiring board is placed in a gold plating bath (manufactured by EEJA, Temperex # 8400), and electroplating is performed at a plating solution temperature of 65 ° C. and a current density of 0.5 A / dm 2 for 2 minutes.
As shown in FIG. 1I, a wiring substrate having a wiring pattern in which a gold plating layer having a thickness of 0.5 μm protrudes from the surface of the organic insulating base material on the wiring pattern was obtained.

金メッキは同一面上にはなっていないがハンダ付けなど実質上の問題はない。   Although the gold plating is not on the same surface, there is no practical problem such as soldering.

本発明の方法により製造された配線基板は、有機絶縁性基材中に導体が埋まっているので、銅メッキの付着強度が低い樹脂を基板として用いた場合であっても、樹脂基板と導体との間に高い密着性が発現する。このため配線基板を製造するために基材として使用できる樹脂の選択幅が広がり、良好な絶縁性能、耐薬品性、耐熱性、優れた電気的特性は有しているが配線パターンと密着性が低いために基材として使用が難しいと考えられていた樹脂を用いて新たな配線基板を製造することができ、樹脂基材を選択することにより得られた配線基板に所望の特性を付与することが容易になる。   In the wiring board manufactured by the method of the present invention, the conductor is embedded in the organic insulating base material. Therefore, even when the resin having low copper plating adhesion strength is used as the substrate, the resin substrate and the conductor High adhesion is developed between the two. For this reason, the range of selection of resin that can be used as a base material for manufacturing a wiring board is widened, and it has good insulation performance, chemical resistance, heat resistance, and excellent electrical characteristics, but it has good wiring pattern and adhesion. A new wiring board can be manufactured using a resin that is thought to be difficult to use as a base material because it is low, and the desired characteristics are imparted to the wiring board obtained by selecting the resin base material Becomes easier.

また、本発明の配線基板では、形成された配線パターンが樹脂中に埋まっている構造を有するので、ファインピッチ化しても、ボトム間でハンダブリッジが生じない。
特に本発明の配線基板は、外部端子としてハンダボールを用いて実装してもハンダ接続部の耐疲労信頼性が高く、信頼性の高い電気的接続を確立することができる。
Further, since the wiring board of the present invention has a structure in which the formed wiring pattern is embedded in the resin, no solder bridge occurs between the bottoms even if the pitch is fine.
In particular, the wiring board of the present invention has high fatigue resistance reliability of the solder connection portion even when mounted using solder balls as external terminals, and can establish highly reliable electrical connection.

図1−1は、本発明の配線基板を製造する際の各工程における基板の断面を模式的に示す図である。1-1 is a figure which shows typically the cross section of the board | substrate in each process at the time of manufacturing the wiring board of this invention. 図1−2は、本発明の配線基板を製造する際の各工程における基板の断面を模式的に示す図である。1-2 is a figure which shows typically the cross section of the board | substrate in each process at the time of manufacturing the wiring board of this invention. 図2は、本発明で使用する精密押し型の断面を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section of the precision pressing die used in the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・有機絶縁性基材
11・・・支持体
12・・・金属薄膜
20・・・凹部
22・・・金属メッキ層
24・・・メッキ金属
26・・・配線パターン
27・・・上端部
28・・・メッキ層
29・・・無電解スズメッキ層
30・・・精密押し型
31・・・押し型基台
33・・・押し型パターン
35・・・研磨具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Organic insulating base material 11 ... Support body 12 ... Metal thin film 20 ... Concave 22 ... Metal plating layer 24 ... Plating metal 26 ... Wiring pattern 27 ... Upper end Part 28 ... Plating layer 29 ... Electroless tin plating layer 30 ... Precision die 31 ... Piece base 33 ... Piece pattern 35 ... Abrasive tool

Claims (13)

有機絶縁性基材および該有機絶縁性基材の表面に形成された金属薄膜の表面に、押し型基台の表面に押し型パターンが形成された精密押し型を当接して加圧することにより、該金属薄膜側から有機絶縁性基材の深部に向かって、該精密押し型に形成された押し型パターンに対応した形態の凹部を形成した後、該金属薄膜の上に該形成された凹部の深さより厚い金属メッキ層を形成して該精密押し型によって形成された凹部にメッキ金属を充填し、次いで該金属メッキ層の表面から有機絶縁性基材が露出するまで金属メッキ層を研磨して配線パターンを形成することを特徴とする配線基板の製造方法。   By contacting and pressurizing an organic insulating substrate and a precision mold having a stamp pattern formed on the surface of the stamp base on the surface of the metal thin film formed on the surface of the organic insulating substrate, From the metal thin film side toward the deep part of the organic insulating substrate, a recess having a shape corresponding to the stamp pattern formed on the precision stamp is formed, and then the recess formed on the metal thin film is formed. Form a metal plating layer thicker than the depth, fill the recess formed by the precision die with plating metal, and then polish the metal plating layer until the organic insulating substrate is exposed from the surface of the metal plating layer A method of manufacturing a wiring board, comprising forming a wiring pattern. 上記金属薄膜の厚さが、0.1〜1μmの範囲内にあり、該金属薄膜の伸び率eが0.
07以上であることを特徴とする請求項第1項記載の配線基板の製造方法。
The thickness of the metal thin film is in the range of 0.1 to 1 μm, and the elongation e of the metal thin film is 0.00.
2. The method of manufacturing a wiring board according to claim 1, wherein the wiring board is 07 or more.
上記有機絶縁性基材の表面を活性化処理し、該活性化処理された有機絶縁性基材上に、無電解銅メッキにより厚さ0.1〜1μmの銅を析出させることにより金属薄膜を形成することを特徴とする請求項第1項記載の配線基板の製造方法。   The surface of the organic insulating substrate is activated and a metal thin film is deposited on the activated organic insulating substrate by depositing copper having a thickness of 0.1 to 1 μm by electroless copper plating. 2. The method for manufacturing a wiring board according to claim 1, wherein the wiring board is formed. 上記有機絶縁性基材に銅箔をラミネートした後にアニール処理された銅箔を0.1〜1μmの厚さにハーフエッチングすることにより金属薄膜を形成することを特徴とする請求項第1項記載の配線基板の製造方法。   2. The metal thin film is formed by half-etching a copper foil that has been annealed after laminating a copper foil on the organic insulating base material to a thickness of 0.1 to 1 μm. Wiring board manufacturing method. 上記有機絶縁性基材に、銅を0.1〜1μmの厚さにスパッタリングすることにより金属薄膜を形成することを特徴とする請求項第1項記載の配線基板の製造方法。   2. The method of manufacturing a wiring board according to claim 1, wherein a metal thin film is formed on the organic insulating base material by sputtering copper to a thickness of 0.1 to 1 μm. 上記有機絶縁体基板に、銅をスパッタリングした後、該スパッタリング銅層の表面にZnメッキ層を形成し、次いでアニール処理をすることによりスパッタリング銅とZnとの合金層を形成することにより金属薄膜を形成することを特徴とする請求項第1項記載の配線基
板の製造方法。
After sputtering copper on the organic insulator substrate, a Zn plating layer is formed on the surface of the sputtering copper layer, and then an annealing treatment is performed to form an alloy layer of sputtering copper and Zn, thereby forming a metal thin film. 2. The method for manufacturing a wiring board according to claim 1, wherein the wiring board is formed.
上記有機絶縁性基材の表面に、Zn−Al系超塑性合金をスパッタリングすることにより金属薄膜を形成することを特徴とする請求項第1項記載の配線基板の製造方法。   2. The method for manufacturing a wiring board according to claim 1, wherein a metal thin film is formed on the surface of the organic insulating base material by sputtering a Zn—Al based superplastic alloy. 上記有機絶縁性基材が、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、ポリイミド、硬化または未硬化の積層糊剤であることを特徴とする請求項第1項記載の配線基板の製造方法。   2. The method for producing a wiring board according to claim 1, wherein the organic insulating substrate is a liquid crystal polymer, an epoxy resin, polyimide, a cured or uncured laminated glue. 上記精密押し型により形成される回路表面の線幅をd(μm)、深さをh(μm)、金属薄膜の破断に至る伸び率をeとしたときに、金属薄膜が次式(1)で表される関係を有することを特徴とする請求項第1項記載の配線基板の製造方法;
Figure 2007158017
When the line width on the surface of the circuit formed by the precision pressing die is d (μm), the depth is h (μm), and the elongation to break of the metal thin film is e, the metal thin film is expressed by the following formula (1). 2. The method of manufacturing a wiring board according to claim 1, wherein the wiring board has a relationship represented by:
Figure 2007158017
上記有機絶縁性基材の金属薄膜上に該形成された凹部の深さhに対して101〜200%の厚さに電気メッキ層を形成することを特徴とする請求項第1項記載の配線基板の製造方法。   2. The wiring according to claim 1, wherein an electroplating layer is formed on the metal thin film of the organic insulating substrate to a thickness of 101 to 200% with respect to the depth h of the formed recess. A method for manufacturing a substrate. 上記電気メッキ層の表面から有機絶縁性基材が露出するまで金属メッキ層を研磨して有機絶縁性基材に凹部にメッキ金属が充填された配線パターンを形成した後、該形成された配線パターン表面に、該充填金属とは異なる金属からなるメッキ層を形成することを特徴
とする請求項第1乃至第10項の何れかの項記載の配線基板の製造方法。
After polishing the metal plating layer until the organic insulating substrate is exposed from the surface of the electroplating layer to form a wiring pattern in which the concave portion is filled with the plating metal on the organic insulating substrate, the formed wiring pattern 11. The method for manufacturing a wiring board according to claim 1, wherein a plating layer made of a metal different from the filling metal is formed on the surface.
有機絶縁性基材に形成された凹部の表面に金属薄膜を介してメッキ金属が充填されて配線パターンが形成されていることを特徴とする配線基板。   A wiring board, wherein a surface of a recess formed in an organic insulating substrate is filled with a plating metal through a metal thin film to form a wiring pattern. 前記展延性の金属薄膜が銅箔を加工して形成されたものであることを特徴とする請求項第12項記載の配線基板。   13. The wiring board according to claim 12, wherein the spreadable metal thin film is formed by processing a copper foil.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008283131A (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Micronics Japan Co Ltd Multilayer wiring board, method of manufacturing the same, and probe apparatus
WO2012033026A1 (en) * 2010-09-06 2012-03-15 Jx日鉱日石金属株式会社 Copper foil for printed wiring board
US8187518B2 (en) 2006-03-06 2012-05-29 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Method for manufacturing substrate by imprinting
WO2017150678A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-08 株式会社クラレ Metal-clad laminate and manufacturing method for same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06112630A (en) * 1992-09-25 1994-04-22 Nippon Mektron Ltd Method of forming circuit wiring pattern
JPH11186698A (en) * 1997-12-18 1999-07-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of circuit board, and circuit board

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06112630A (en) * 1992-09-25 1994-04-22 Nippon Mektron Ltd Method of forming circuit wiring pattern
JPH11186698A (en) * 1997-12-18 1999-07-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of circuit board, and circuit board

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8187518B2 (en) 2006-03-06 2012-05-29 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Method for manufacturing substrate by imprinting
JP2008283131A (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Micronics Japan Co Ltd Multilayer wiring board, method of manufacturing the same, and probe apparatus
WO2012033026A1 (en) * 2010-09-06 2012-03-15 Jx日鉱日石金属株式会社 Copper foil for printed wiring board
WO2017150678A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-08 株式会社クラレ Metal-clad laminate and manufacturing method for same
CN108778713A (en) * 2016-03-03 2018-11-09 株式会社可乐丽 Metal-coated laminated board and its manufacturing method
JPWO2017150678A1 (en) * 2016-03-03 2018-12-27 株式会社クラレ Metal-clad laminate and manufacturing method thereof
US11052638B2 (en) 2016-03-03 2021-07-06 Kuraray Co., Ltd. Metal-clad laminate and manufacturing method for same

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