JP2007266324A

JP2007266324A - ステンレス転写基材、メッキ回路層付きステンレス転写基材、回路基板、部品内蔵モジュール

Info

Publication number: JP2007266324A
Application number: JP2006089626A
Authority: JP
Inventors: Daizo Baba; 大三馬場; Hiromitsu Takashita; 博光高下
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: JP4508141B2

Abstract

【課題】良好な転写性を確保しつつ、メッキ密着性を向上させることができるステンレス転写基材を提供する。
【解決手段】ステンレス転写基材３に関する。ステンレス基材１の片面又は両面にメッキの核となる金属粒子２を０．０５〜５ｍｇ／ｍ^２付着する。
【選択図】図１

Description

本発明は、転写によって配線パターンを絶縁樹脂基材に形成するのに用いられるステンレス転写基材及びメッキ回路層付きステンレス転写基材、また、転写によって配線パターンが形成された回路基板、また、転写によって配線パターンが形成されると共に部品が内蔵された部品内蔵モジュールに関するものである。

より詳しくは、本発明は、メッキにより形成した回路（配線パターン）を絶縁樹脂基材に転写することにより、非常に微細な回路を形成する技術に関するものであり、また、メッキ回路層は絶縁樹脂基材に埋め込まれることにより、一般的に行われているデスミア等の表面処理を行わなくても、メッキ回路層の絶縁樹脂基材に対する密着性を向上させることを可能とする技術に関するものである。更に本発明は、メッキ回路層付きステンレス転写基材に部品を半田リフロー等により実装することが可能であり、回路と共に部品も転写し、埋め込むことができる技術に関するものである。

近年、配線基板の配線密度の向上により、基板の小型化、部品間の配線距離の短縮化が進み、電子機器の高機能化、小型薄型化が進展しているが、一般的には、配線基板の製造方法としてはビルドアップ多層化工法等が使用され、この方法により電気的絶縁層（樹脂層）を介して配線層（導体層、金属膜）を積層して多層配線基板を製造している。

そしてこのような配線基板において配線パターンを形成するにあたっては、次のような方法がある。すなわち、銅箔等の金属箔をあらかじめ絶縁基板と積層一体化した銅張積層板を作製し、これにエッチング法を使用して配線パターンを形成する場合と、絶縁樹脂基板表面にメッキ等により配線層を直接形成し、この配線層をエッチングして所定の配線パターンを形成する場合とがある。

ところで、メッキにより電気的絶縁層の表面に配線層を形成する場合、メッキによって形成した配線層と電気的絶縁層との密着性を高めるために、電気的絶縁層の表面にあらかじめ粗面化処理（デスミア処理）を行った後、メッキを施すことが従来行われていた。粗面化処理は過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム等のエッチング液を用いて電気的絶縁層の表面をエッチングすることによって行われている（例えば、特許文献１参照。）。

一般的なメッキ法は、樹脂表面の脱脂等の前処理工程、エッチング処理工程、キャタライジング処理工程、アクセレレイティング処理工程、無電解銅メッキ処理工程、電解銅メッキ処理工程からなる。このように絶縁樹脂基材表面に直接メッキ処理を行うことなく、種々の処理工程を経てからメッキ処理を行うのは、樹脂が水に濡れにくい疎水性を有するためである。絶縁樹脂基材表面にメッキ処理をそのまま行ったのでは、その表面に金属膜を形成できない。メッキのように水溶液中で表面処理を行うような場合には、絶縁樹脂基材表面を水に濡れやすい親水性にしておかなければならない。更に絶縁樹脂基材表面とメッキ金属とが密着するためには、絶縁樹脂基材表面を親水性にした上に、樹脂表面に極性基を作って活性化し、樹脂表面に微細孔等の凹凸を有する粗面化を施す必要がある。粗面化処理では、有機溶剤系等の膨潤液による膨潤工程、過マンガン酸ナトリウム系等のエッチング液によるエッチング工程、硫酸系等の中和液による中和工程の順で処理を行う。この処理がエッチング処理である。更にメッキ核析出のためには、樹脂表面にパラジウム活性化を行う必要があるため、塩化パラジウムと塩化スズを含むキャタライジング処理液に絶縁樹脂基材を浸漬し、樹脂表面に触媒金属を吸着させる。この処理がキャタライジング処理である。キャタライジング処理工程を行うと、絶縁樹脂基材表面にパラジウムとスズの錯塩が吸着しているので、アクセレレイティング処理工程において、塩酸又は硫酸あるいはＮＨ_４Ｆ・ＨＦ等を含むアクセレレイティング処理液中で、メッキ核となるパラジウム金属を樹脂表面に析出させる。次いで、無電解メッキ処理工程において、樹脂表面に析出したメッキ核の触媒作用によって、銅金属が樹脂表面に無電解メッキされ、樹脂表面に金属膜を形成する。無電解メッキによる金属膜は、電解メッキを行うための給電層の役割を果たすものであり、通常０．５〜２．０μｍ程度の厚さとする。この後で、電解銅メッキ処理工程によって、配線パターン等に使用できる所定の厚さになるまで電解銅メッキを行い、金属膜が形成される。

その他に、配線層と電気的絶縁層との密着性を高める技術として、絶縁樹脂基材の表面を改質してから、その表面に無電解メッキを行う種々の方法が提案されている。例えば、絶縁樹脂基材をアミン化合物ガス又はアミド化合物ガス雰囲気下に置き、この絶縁樹脂基材表面に対して、紫外線レーザを照射し、その後に無電解メッキを行う方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

また、絶縁樹脂基材に無電解メッキを行うための前処理として、絶縁樹脂基材の表面に紫外線を照射し、その後にその絶縁樹脂基材表面に無電解メッキを行う方法も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。

また、ポリオキシエチレン結合を有する非イオン系界面活性剤を含有するアルカリ溶液と接触させる表面処理工程を行うことによって、密着性を向上させる方法も提案されている（例えば、特許文献４参照。）。

また、絶縁樹脂基材の表面に、紫外線照射によって表面改質した後、アミノ系官能基を有するシランカップリング剤を吸着させ、スズ−パラジウム系触媒の付与を促進させることにより、絶縁樹脂基材上に無電解メッキにより形成された金属膜の密着性を向上させる方法も提案されている（例えば、特許文献５参照。）。
特開２００２−５７４５６号公報特開平６−８７９６４号公報特開平８−２５３８６９号公報特開平１０−８８３６１号公報特開平１０−３１０８７３号公報

粗面化処理によって凹凸面が形成された電気的絶縁層の表面の凹部に導体が充填されることにより、アンカー作用によって配線パターンが電気的絶縁層に密着される。しかし、電気的絶縁層の表面の凹凸が大きくなると配線層をエッチングして配線パターンを形成する際に、表面の凹凸がパターン形成の精度に悪影響を及ぼし、極めて微細な配線パターンを精度良く形成することができないという問題があった。従来の粗面化処理の場合の表面粗度はＲ_ｍａｘ４〜５μｍ程度となる。ちなみに特許文献１，３には、この表面粗度を改良し、Ｒ_ｍａｘ１μｍ以下にする技術が記載されている。

また、電気的絶縁層の表面粗度が大きくなると、配線基板の電気的特性の１つである高周波信号の伝送損失が大きくなるという問題もあった。更に、電気的絶縁層の表面粗度が大きくなると、耐マイグレーション性が低下するという問題もあった。従って、電気的絶縁層の表面粗度はできるだけ小さくすることが必要で、しかも電気的絶縁層と配線層との密着性を向上させ得る技術が求められており、このような技術としては、先に示したように、絶縁樹脂基材の表面にプラズマ処理、イオンビーム照射、紫外線照射を施す方法が知られている。プラズマ処理や紫外線処理によって、−ＯＨ基と−ＮＨ基が生成されることが無電解メッキの密着性の向上に寄与していると考えられている。これらの官能基を有効に発生させるために、絶縁樹脂基材の組成についても配慮が必要であるが、そうすると樹脂設計が制限されるという問題もある。

これらの手法は、絶縁樹脂基材表面をエッチングして粗面化処理を施していることが前提となっており、このエッチング処理は、一般にクロム酸・硫酸混合液、重クロム酸・硫酸混合液、塩素酸、硫酸・過塩素酸混合液等の強酸化性のエッチング処理液に絶縁樹脂基材を浸漬して行われる。しかし、このエッチング処理液は危険性、公害性の高い薬液であるため、その取り扱いや、排出処理に対しては十分な注意が必要であり、金属膜形成におけるメッキ処理工程の中では、作業管理面で負担が大きい。更にエッチングによる樹脂表面の粗面化をより行い易くするために、樹脂中にエッチングされやすい成分を一部混合させる等の配慮が必要であり、そのために樹脂硬化物の特性に制限が加えられてしまうという問題もある。この他にも絶縁樹脂基材表面の改質を促進するための処理剤を通常の処理液とは別に用意する必要があり、処理工程数が増加し、処理コストがかかるという問題がある。更に紫外線照射やプラズマ処理装置を設置しなければならず、設備コストを増大させる要因となり、安価な製品を供給するためには大きな障害となっている。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、主として、良好な転写性を確保しつつ、メッキ密着性を向上させることができ、微細な配線パターンを絶縁樹脂基材に転写して精度良く形成することができるステンレス転写基材、メッキ回路層付きステンレス転写基材、回路基板、部品内蔵モジュールを提供することを目的とするものである。

より詳しくは、本発明は、パターンメッキによりステンレス基材に微細な回路を形成し、その回路のみを絶縁樹脂基材に転写して、回路基板を形成する技術を提供するものであり、エッチングにより回路を形成する必要がなく、非常にファインな回路形成が可能であると共に、絶縁樹脂基板に埋め込まれる側の回路表面は、非常に粗度が小さく、高周波回路として非常に優れた特性を有する。また、ステンレス基材は、メッキ回路層に部品を実装することができるだけの十分な耐熱性を有しているので、リフロー処理等により変形等が起きず、回路及び部品の位置精度が極めて安定している回路基板を作製でき、しかも回路支持体（ステンレス基材）は転写後に剥離して製品から除去されるので、従来のようなインターポーザが不要となり、非常に薄い多層回路基板を作製することができるものである。

本発明の請求項１に係るステンレス転写基材は、ステンレス基材１の片面又は両面にメッキの核となる金属粒子２を０．０５〜５ｍｇ／ｍ^２付着して成ることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１において、金属粒子２の金属のイオン化傾向が、ステンレス基材１を構成する鉄のイオン化傾向より小さいことを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項２において、金属粒子２が、銅とニッケルのうちの少なくともいずれかの粒子であることを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、ステンレス基材１の厚みが２０〜２００μｍであることを特徴とするものである。

本発明の請求項５に係るメッキ回路層付きステンレス転写基材は、請求項１乃至４のいずれかに記載のステンレス転写基材３の金属粒子２を核にしてメッキを施すことによってメッキ回路層４を形成して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項６に係る回路基板は、請求項５に記載のメッキ回路層付きステンレス転写基材５のメッキ回路層４を絶縁樹脂基材６に重ねて熱圧着成形した後に、ステンレス基材１を剥離することによって、絶縁樹脂基材６にメッキ回路層４を転写して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項７に係る部品内蔵モジュールは、請求項５に記載のメッキ回路層付きステンレス転写基材５のメッキ回路層４に部品８を実装すると共にメッキ回路層４及び部品８を絶縁樹脂基材６に重ねて熱圧着成形した後に、ステンレス基材１を剥離することによって、絶縁樹脂基材６にメッキ回路層４を転写すると共に部品８を埋入して成ることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係るステンレス転写基材によれば、金属粒子が所定量付着していることによって、良好な転写性を確保しつつ、通常はメッキが付きにくいステンレス基材へのメッキ密着性を向上させることができるものである。よって、微細な配線パターンを絶縁樹脂基材に転写して精度良く形成することができるものである。

請求項２に係る発明によれば、ステンレス基材の表面に金属粒子を析出させて付着させる処理工程において、イオン化傾向の違いにより析出する金属粒子を変えることができるものである。

請求項３に係る発明によれば、メッキ密着性に優れたステンレス転写基材を最も安価に製造することができるものである。

請求項４に係る発明によれば、ステンレス基材の厚みが２００μｍ以下と薄いことによって、このステンレス基材を絶縁樹脂基材に重ねて熱圧着成形した後に剥離する場合に、絶縁樹脂基材にクラック等が発生するのを防止することができ、剥離性を向上させることができるものである。また、上記ステンレス基材にメッキ回路層を形成し、このメッキ回路層に部品を実装する場合には、バンプ実装、ワイヤーボンディング、リフロー半田等のように加熱処理が必要とされるが、上記ステンレス基材は厚みが２００μｍ以下と薄いものであるので、容易に熱を上昇させることができ、部品の実装を迅速かつ確実に行うことができるものである。

本発明の請求項５に係るメッキ回路層付きステンレス転写基材によれば、優れた転写性及びメッキ密着性を得ることができるものである。よって、そのまま絶縁樹脂基材に重ねて熱圧着成形した後に剥離すれば、容易に回路基板を得ることができるものであり、また、部品を実装したメッキ回路層付きステンレス転写基材を絶縁樹脂基材に重ねて熱圧着成形した後に剥離すれば、容易に部品内蔵モジュールを得ることができるものである。

本発明の請求項６に係る回路基板によれば、メッキ回路層が絶縁樹脂基材に転写されて埋入されることによって、メッキ回路層の絶縁樹脂基材に対する密着性を高く得ることができるものである。また、メッキ回路層が絶縁樹脂基材に転写されて埋入されることによって、回路基板の表面が平坦となるので、このような回路基板を複数用いて多層化することによって多層回路基板を得る場合に、多層回路基板の厚みの安定化を図ることができるものである。

本発明の請求項７に係る部品内蔵モジュールによれば、メッキ回路層が絶縁樹脂基材に転写されて埋入されることによって、メッキ回路層の絶縁樹脂基材に対する密着性を高く得ることができるものである。また、部品を実装したメッキ回路層が絶縁樹脂基材に転写されて埋入されることによって、回路基板の表面が平坦となるので、このような回路基板を複数用いて多層化すれば、部品を内蔵した多層回路基板を容易に得ることができると共に、多層回路基板の厚みの安定化を図ることができるものである。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の実施の形態の一例であるステンレス転写基材３を示すものであり、これは、ステンレス基材１の片面又は両面にメッキの核となる金属粒子２を０．０５〜５ｍｇ／ｍ^２付着させることによって製造することができる。

ステンレス基材１としては適宜のものが用いられるが、特に表面粗化処理を施す場合に粗化容易となるようにするためには、好ましくはクロム含有率が１０〜２０質量％、ニッケル含有率が０〜１５質量％のものを用いるものである。このようなステンレス基材１としては、例えば、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４等が挙げられる。これらの組成のステンレス材は汎用されて入手容易であるため、製造コスト削減が可能である。これら以外の材質でも表面粗化は可能であるが、粗化処理のためのエッチング液の濃度管理等が難しくなる。

ステンレス基材１の厚みは２０〜２００μｍであることが好ましい。このように、ステンレス基材１の厚みが２００μｍ以下と薄いことによって、このステンレス基材１を絶縁樹脂基材６に重ねて熱圧着成形した後に剥離する場合に、絶縁樹脂基材６にクラック等が発生するのを防止することができ、剥離性を向上させることができるものである。また、上記ステンレス基材１にメッキ回路層４を形成し、このメッキ回路層４に部品８を実装する場合には、バンプ実装、ワイヤーボンディング、リフロー半田等のように加熱処理が必要とされるが、上記ステンレス基材１は厚みが２００μｍ以下と薄いものであるので、容易に熱を上昇させることができ、部品８の実装を迅速かつ確実に行うことができるものである。しかし、ステンレス基材１の厚みが２００μｍより厚いと、上記のような効果を十分に得ることができないおそれがある。なお、絶縁樹脂基材６がフレキシブル性を有している場合、あるいは加工上の制限によりステンレス基材１に十分な剛直性が必要とされる場合などには、厚みが２００μｍを超えるようなものを用いてもよい。また、厚みが２０μｍより薄いステンレス基材１を入手するのは困難であると共に、取扱いが難しく、特に部品８を実装する場合のリフロー工程で腰折れ等の問題が生じやすい。

ステンレス基材１に金属粒子２を付着させるにあたっては、前記金属粒子２の金属イオンを含有するエッチング液を用いて、ステンレス基材１をエッチング処理することによって行うことができる。これにより、ステンレス基材１の表面が図１に示すように非常に微細に粗化されながら、前記金属イオンと、ステンレス基材１を構成する鉄のイオンとが置換すると共に、前記金属イオンの金属がステンレス基材１の粗化面に複雑に析出するものである。

このように、エッチング液を用いてステンレス基材１の表面を処理することにより、ステンレス基材１の表面に粗化処理を施すと同時に、この表面に金属粒子２を付着させることができるものである。このとき、エッチング液としては、鉄イオンと、鉄よりもイオン化傾向が小さい金属のイオンとを含むエッチング液を用いて、ステンレス基材１の表面を処理することにより、ステンレス基材１の表面に粗化処理を施すと同時に、この表面に鉄よりもイオン化傾向が小さい金属の粒子を付着させて、被処理面を形成することができる。

より具体的には、エッチング液としては、塩化第二鉄を含み、あるいは塩化第二鉄と塩化第一鉄とを含むことにより鉄イオンを含有させた強酸性エッチング液（塩化鉄エッチング液）に、鉄よりもイオン化傾向が小さい金属のイオンを含有させたものを用いることが好ましく、また、鉄よりもイオン化傾向が小さい金属のイオンとしては、銅イオン又はニッケルイオンを含有させることが好ましい。

上記のように、金属粒子２の金属のイオン化傾向が、ステンレス基材１を構成する鉄のイオン化傾向より小さいと、ステンレス基材１の表面に金属粒子２を析出させて付着させる処理工程において、イオン化傾向の違いにより析出する金属粒子２を変えることができるものである。このように、一般に使われる塩化鉄エッチング液に鉄よりもイオン化傾向が小さい金属のイオンを含有させたエッチング液を用いることで、従来あるエッチング技術で粗化処理しただけでは得られない異種金属粒子２が付着した被処理面を得ることが可能となる。なお、鉄のイオン化傾向より小さい金属としては、銅やニッケルのほか、スズ等を挙げることができる。

また、上記のように特に、金属粒子２が、銅とニッケルのうちの少なくともいずれかの粒子であると、メッキ密着性に優れたステンレス転写基材３を最も安価に製造することができるものである。

ここで、通常のステンレス基材１等の穴あけ加工にはある程度以上の酸化還元電位を有するエッチング液を用いてサイドエッチングの少ない加工を行うが、本発明においてはステンレス基材１の表面にメッキの核となる金属粒子２を付着させることが目的であるので、通常のステンレス加工よりも低い酸化還元電位（例えば、４７５〜５５０ｍＶ）を有するエッチング液で処理を行うことが好ましい。また、一般的にはステンレス基材１のエッチングに使用される処理液には、酸や安定剤といったものが混合されて処理効率の向上が図られているが、これと同様に処理を行うことも可能である。

そして、本発明においては、メッキの核となる金属粒子２の付着量を０．０５〜５ｍｇ／ｍ^２に設定するものであるが、このように設定することによって、良好な転写性を確保しつつ、通常はメッキが付きにくいステンレス基材１へのメッキ密着性を向上させることができるものである。よって、微細な配線パターンを絶縁樹脂基材６に転写して精度良く形成することができるものである。

より詳しくは、図１に示すように粗化されたステンレス基材１の表面に金属粒子２が複雑に絡み合って析出しており、この金属粒子２がメッキの核となって、通常メッキが付きにくいステンレス基材１へのメッキ密着性を向上させることができる。メッキが剥れないようにするためには、この金属粒子２の付着量を増加させればよいが、転写性を得るために、ある範囲の付着量で管理しなければならない。つまり、金属粒子２の付着量が０．０５〜５ｍｇ／ｍ^２の範囲である場合に、メッキ密着性と転写性とのバランスが最も良くとれているものである。なお、図１に示すものではステンレス基材１の片面に粗化面を形成して金属粒子２を付着させているが、ステンレス基材１の両面に粗化面を形成して金属粒子２を付着させてもよい。

ここで、金属粒子２の付着量の調整は、エッチング液において金属粒子２の金属イオンの含有量をあらかじめ調整しておくことによって行うことができる。例えば、０．１〜５．０質量％の銅イオンを含有する塩化第二鉄溶液や、０．１〜５．０質量％のニッケルイオンを含有する塩化第二鉄溶液を用いることによって、金属粒子２の付着量を０．０５〜５ｍｇ／ｍ^２の範囲に設定することができるが、特にこれらに限定されるものではない。また、金属粒子２を付着させるためのエッチングの処理時間は１５〜９０秒間に設定することができる。ただし、処理液の濃度により、処理時間はこれに限定されるものではない。また、図１に示すようなステンレス転写基材３の表面に付着している金属粒子２の付着量は、ＥＳＣＡ等によって測定して確認することができる。

なお、金属粒子２の付着量が０．０５ｍｇ／ｍ^２より少ないと、メッキ回路層４のステンレス基材１に対する密着性が低下し、メッキ回路層４を絶縁樹脂基材６に転写する前にメッキ回路層４がステンレス基材１から剥がれ落ちてしまうものである。また、半田リフロー処理でメッキ回路層４に部品８を実装する場合に剥離や膨れ等の発生につながる。逆に、金属粒子２の付着量が５ｍｇ／ｍ^２より多いと、メッキ回路層４の絶縁樹脂基材６への転写性が低下するものである。すなわち、メッキ回路層４のステンレス基材１に対する密着性が高くなり過ぎて、メッキ回路層４がステンレス基材１から剥離しにくくなり、メッキ回路層４を絶縁樹脂基材６に転写できなくなるものである。

また、図１に示すステンレス転写基材３の被処理面は、表面粗度Ｒａを１．０μｍ以下となるように形成することが好ましい。この表面粗度は、ＪＩＳＢ０６０１に基づき、カットオフ値λ_ｃ＝０．８０ｍｍ、測定長さＬ＝λ_ｃ×５＝４．０ｍｍで測定することにより得られる。ここで、この表面粗度は小さければ小さいほど、その後の回路形成時の精度向上が期待できる。この粗度については、金属粒子２の析出速度との関係もあり、金属粒子２の析出量の最適化が必要である。この粗度が小さくなり過ぎた場合には、パターンメッキ等のレジストの密着性が悪化し、メッキ処理液等の強酸、強アルカリ雰囲気で、端部の剥離が発生し易くなり、ファインパターンの形成に問題が発生する可能性が出てくるので、注意が必要である。

ところで、上述した方法とは別の方法で、ステンレス基材１の表面に金属粒子２を付着させることも可能である。例えば、蒸着工法により金属粒子２を付着させる方法であるが、この方法では、ソフトエッチングにより微細な粗化表面を形成した後に、その微細な凹凸表面に金属粒子２を付着させるものであり、このような方法でもメッキ密着性を向上させることが可能である。

さらに、エッチング液は、塩化第二鉄溶液に限定されるものではなく、塩化銅溶液等のようにステンレス基材１を粗化、エッチング可能な処理液であれば、自由に選択することができる。

次に、メッキ回路層付きステンレス転写基材５について説明する。このメッキ回路層付きステンレス転写基材５は、上述したステンレス転写基材３を用いて、図２に示すようにして製造することができる。すなわち、図２（ａ）に示すステンレス転写基材３の被処理面（金属粒子２を付着させた面）に、図２（ｂ）に示すようにメッキレジスト層１０を形成した後、配線パターンを形成したフォトマスクフィルム１１を通して光を照射する。露光後、現像液を用いて現像すると、図２（ｃ）に示すように、メッキを行う部分のメッキレジスト層１０が除去されてステンレス転写基材３の被処理面が露出すると共に、メッキを行わない部分のメッキレジスト層１０が残る。そして、露出した被処理面の金属粒子２をメッキの核として、図２（ｄ）に示すようにメッキを施すことによってメッキ回路層４を形成した後に、メッキレジスト層１０を除去すると、図２（ｅ）に示すようなメッキ回路層付きステンレス転写基材５を得ることができる。ここで、メッキとしては、電解銅メッキ等の電解メッキを施すことができる。また、メッキ回路層４は、単一のメッキ種で形成するほか、色々なメッキ種を層状に積層して形成することができる。例えば、銅メッキを形成した後、金メッキを最上層に形成して、後に金ワイヤー１８による接続を行うことができるようにしてもよいし、また、銅・ニッケルの２層構造でもよい。このような多層メッキの技術としては一般的に公知なものを使用すればよい。

そして、図２（ｅ）に示すようなメッキ回路層付きステンレス転写基材５によれば、優れた転写性及びメッキ密着性を得ることができるものである。よって、そのまま絶縁樹脂基材６に重ねて熱圧着成形した後に剥離すれば、容易に回路基板７（後述）を得ることができるものであり、また、部品８を実装したメッキ回路層付きステンレス転写基材５を絶縁樹脂基材６に重ねて熱圧着成形した後に剥離すれば、容易に部品内蔵モジュール９（後述）を得ることができるものである。また、図２（ａ）〜（ｅ）に示す回路形成の過程においては、エッチングを行っていないので、メッキ回路層４によって微細な配線パターンを精度良く形成することができるものである。

次に、回路基板７について説明する。この回路基板７は、上述したメッキ回路層付きステンレス転写基材５を用いて、図３に示すようにして製造することができる。すなわち、図３（ａ）（ｂ）に示すように、メッキ回路層付きステンレス転写基材５のメッキ回路層４を半硬化状態（Ｂステージ状態）の絶縁樹脂基材６に重ねて熱圧着成形（加熱加圧成形）した後に、ステンレス基材１を剥離することによって、絶縁樹脂基材６にメッキ回路層４を転写すると、図３（ｃ）に示すような回路基板７を得ることができる。熱圧着成形は、成形後の絶縁樹脂基材６で形成される絶縁樹脂層がＢステージ状態を維持する条件で行ったり、絶縁樹脂層がＣステージ状態となる条件で行ったりすることができる。

ここで、絶縁樹脂基材６としては、例えば、エポキシ樹脂組成物等のような適宜の電気絶縁性の熱硬化性樹脂組成物や、熱可塑性樹脂組成物を用いて形成したものを用いることができる。具体的には、樹脂組成物をシート状に成形し、加熱乾燥して半硬化状態としたポリイミドフィルム等の樹脂シートや、また、ガラス織布や有機繊維シート等に樹脂組成物を含浸させ、加熱乾燥して半硬化状態としたプリプレグなどといった、Ｂステージ状態の電気絶縁性の樹脂組成物から構成されるシート材を用いることができる。絶縁樹脂基材６は、一枚のシート材にて形成したり、複数枚のシート材を積層一体化して形成したりすることができる。

ところで、通常使用されているステンレスプレートでは、非常に剛直な回路基板７であれば、剥離できるが、薄い回路基板７の場合は、回路基板７の方をめくりあげて剥離しなければならず、機械的応力により回路基板７に微細クラック等が発生する可能性があり、信頼性に問題が生じ易かったが、上述したようにステンレス基材１を厚み２００μｍ以下の箔状にすることにより、ステンレス基材１をめくりあげることにより、非常にデリケートな回路基板７も微細クラック等を発生させずに簡単に剥離することが可能となる。このように剥離性の向上のためには、上述したようにステンレス基材１の厚みが２０〜２００μｍの範囲であることが好ましく、この場合、ステンレス基材１を絶縁樹脂基材６から剥離する際に、ステンレス基材１を絶縁樹脂基材６からめくりあげて撓ませながら容易に剥離することができ、かつ、このとき絶縁樹脂基材６に対して過大な応力がかかることを抑制して、回路基板７の破損等を防止することができる。

そして、図３（ｃ）に示すような回路基板７によれば、メッキ回路層４が絶縁樹脂基材６に転写されて埋入されることによって、メッキ回路層４の絶縁樹脂基材６に対する密着性を高く得ることができるものである。そのため、図３（ａ）に示す段階において絶縁樹脂基材６の表面にあらかじめ粗面化処理（デスミア処理）を行っておく必要がなくなり、これにより、粗面化処理を行わないようにすれば、高周波信号の伝送損失が大きくなるのを防止することができると共に、耐マイグレーションの低下も防止することができるものである。また、メッキ回路層４が絶縁樹脂基材６の表面において露出するように転写されて埋入されることによって、メッキ回路層４の露出面と絶縁樹脂基材６の外面とが面一となって凹凸が無くなり、回路基板７の表面が平坦となるので、このような回路基板７をコア材として複数用いて、ビルドアップ工法等により多層化することによって多層回路基板１４を得る場合に、多層回路基板１４の厚みの安定化を図ることができるものである。

また、回路基板７は、両面にメッキ回路層４が形成されたメッキ回路層付きステンレス転写基材５を用いて、図４に示すようにして、一度に２枚製造することもできる。すなわち、図４（ａ）（ｂ）に示すように、両面にメッキ回路層４が形成されたメッキ回路層付きステンレス転写基材５を２枚の半硬化状態の絶縁樹脂基材６で挟み込んで熱圧着成形した後に、２枚の絶縁樹脂基材６を剥離することによって、図４（ｃ）に示すように、２枚の回路基板７を得ることができる。

また、図５に回路基板７の他の一例を示す。この回路基板７は、導電性ペースト１２を充填したスルーホール１３を設けて形成される絶縁樹脂基材６と、メッキ回路層付きステンレス転写基材５とを用いて製造することができる。すなわち、図５（ａ）（ｂ）に示すように、前記絶縁樹脂基材６を２枚のメッキ回路層付きステンレス転写基材５で挟み込んで熱圧着成形した後に、２枚のステンレス基材１を剥離することによって、図５（ｃ）に示すような回路基板７を得ることができる。この回路基板７においては、スルーホール１３によって両面の配線パターン間の導通が取られている。

次に、図６に多層回路基板１４の一例を示す。この多層回路基板１４は、導電性ペースト１２を充填したスルーホール１３を設けて形成される絶縁樹脂基材６と、メッキ回路層付きステンレス転写基材５と、ＦＲ−４等の両面にメッキ回路層４等で配線パターンを設けると共にスルーホール１３を設けて形成されるプリント配線板１５とを用いて製造することができる。すなわち、図６（ａ）（ｂ）に示すように、メッキ回路層付きステンレス転写基材５とプリント配線板１５とで前記絶縁樹脂基材６を挟み込んで熱圧着成形した後に、ステンレス基材１を剥離することによって、図６（ｃ）に示すような３層の多層回路基板１４を得ることができる。この多層回路基板１４においては、スルーホール１３によって各層の配線パターン間の導通が取られている。なお、本発明によれば、４層以上の多層回路基板１４を得ることもできることはいうまでもない。

次に、部品内蔵モジュール９について説明する。この部品内蔵モジュール９も、上述したメッキ回路層付きステンレス転写基材５を用いて、図７に示すようにして製造することができる。すなわち、まず図７（ａ）に示すように、メッキ回路層付きステンレス転写基材５のメッキ回路層４に部品８を実装する。

ここで、部品８としては、チップ状抵抗体、チップ状コンデンサ、チップ状インダクタ等の受動部品を用いることができ、このような部品８を半田１６にてメッキ回路層４に接続して実装することができる。また、部品８としては、半導体ベアチップ等の能動部品を用いることもでき、このような部品８を図８（ａ）に示すように半田ボール等のバンプ１７によりメッキ回路層４に接続して実装してもよい。さらに、図８（ｂ）に示すように部品８を接着剤にてメッキ回路層４に接続すると共に、他のメッキ回路層４と部品８とを金ワイヤー１８等でワイヤーボンディングして実装してもよい。ところで、部品８の実装時に加熱を行う場合には、従来のものでは、部品８やメッキ回路層４がステンレス基材１から剥がれ落ちるおそれがあるが、本発明では、所定量の金属粒子２がステンレス基材１とメッキ回路層４との密着性を高めていることによって、加熱による部品８の実装時に部品８やメッキ回路層４の脱落を防止することができるものであり、しかも部品８やメッキ回路層４を絶縁樹脂基材６に転写して埋入した後には、ステンレス基材１のみを簡単に剥離することができるものである。また、部品８の実装時に加熱を行う場合に、ステンレス基材１が厚いと、熱が上昇しにくく、バンプ実装、ワイヤーボンディング、リフロー半田等に問題が生じ易いが、厚みが２００μｍ以下のステンレス基材１を用いることにより、簡単に加熱することができ、全体的に均一な加熱処理が容易となる。

そして、図７（ａ）（ｂ）に示すように、部品８を実装したメッキ回路層付きステンレス転写基材５のメッキ回路層４及び部品８を絶縁樹脂基材６に重ねて熱圧着成形した後に、ステンレス基材１を剥離することによって、絶縁樹脂基材６にメッキ回路層４を転写すると共に部品８を埋入すると、図７（ｃ）に示すような部品内蔵モジュール９を得ることができる。

このようにして製造される部品内蔵モジュール９にあっては、メッキ回路層４が絶縁樹脂基材６に転写されて埋入されることによって、メッキ回路層４の絶縁樹脂基材６に対する密着性を高く得ることができるものである。また、部品８を実装したメッキ回路層４が絶縁樹脂基材６において露出するように転写されて埋入されることによって、メッキ回路層４の露出面と絶縁樹脂基材６の外面とが面一となって凹凸が無くなり、回路基板７の表面が平坦となるので、このような回路基板７を複数用いて多層化すれば、部品８を内蔵した多層回路基板１４を容易に得ることができると共に、多層回路基板１４の厚みの安定化を図ることができるものである。また、部品８を内蔵しているので、従来のものに比べて、小型薄型化を図ることができるものである。なお、図７（ｃ）に示す部品内蔵モジュール９の表面に露出するメッキ回路層４に半田ボール等のバンプ１９を設けて、この部品内蔵モジュール９を他の基板（図示省略）に２次実装することができるようにしてもよい。

上述した回路基板７や部品内蔵モジュール９にあっては、レーザ加工やドリル加工等による穴あけ加工を施した後に、この穴内にホールメッキを施したり導電性ペースト１２を充填したりするなどしてスルーホール１３を形成することができる。

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）
ステンレス基材１として、ＳＵＳ３０１（７６％Ｆｅ，１７％Ｃｒ，７％Ｎｉ）、調質３／４Ｈ、厚み１００μｍのものを用い、１．０質量％の銅イオンを含有する塩化第二鉄溶液（酸化還元電位５００ｍＶ、比重１．４６）にて前記ステンレス基材１の片面にエッチング処理を６０秒間施すことにより、図１に示すようなステンレス転写基材３を得た。この金属粒子２（銅粒子）の付着量は０．５ｍｇ／ｍ^２であった。

次に、前記ステンレス転写基材３を用いて、メッキレジスト層１０の形成、露光、現像、電解メッキを順に行うことによって、図２に示すようなメッキ回路層付きステンレス転写基材５を得た。ただし、メッキ回路層４は、銅メッキ（厚み２０μｍ）によって形成した。

次に、絶縁樹脂基材６としてエポキシ樹脂シート（厚み１００μｍ）を用い、図３（ａ）（ｂ）に示すように、前記メッキ回路層付きステンレス転写基材５をエポキシ樹脂シートに重ねて、１００℃、５ｋｇ／ｃｍ^２（０．４９ＭＰａ）の条件で熱圧着成形した。そしてこれを冷却した後にステンレス基材１を剥離することによって、図３（ｃ）に示すような回路基板７を得た。

前記メッキ回路層付きステンレス転写基材５のメッキ回路層４は、転写前においては不用意に剥離することがなく、また、回路基板７を製造する際には、前記メッキ回路層４はすべてエポキシ樹脂シートに転写されたことを確認した。

（実施例２）
３．０質量％の銅イオンを含有する塩化第二鉄溶液（酸化還元電位５００ｍＶ、比重１．４６）にてエッチング処理を３０秒間施すようにした以外は、実施例１と同様にして図１に示すようなステンレス転写基材３を得た。この金属粒子２（銅粒子）の付着量は２．０ｍｇ／ｍ^２であった。

次に、前記ステンレス転写基材３を用いて、メッキレジスト層１０の形成、露光、現像、電解メッキを順に行うことによって、図２に示すようなメッキ回路層付きステンレス転写基材５を得た。ただし、メッキ回路層４は、銅メッキ（厚み１８μｍ）、ニッケルメッキ（厚み１０μｍ）、金メッキ（厚み１μｍ）を被処理面から順に積層することによって、３層構造に形成した。

次に、前記メッキ回路層付きステンレス転写基材５を用いて、実施例１と同様に回路基板７を製造した。

（実施例３）
２．０質量％のニッケルイオンを含有する塩化第二鉄溶液（酸化還元電位５２０ｍＶ、比重１．４５）にてエッチング処理を４５秒間施すようにした以外は、実施例１と同様にして図１に示すようなステンレス転写基材３を得た。この金属粒子２（ニッケル粒子）の付着量は１．０ｍｇ／ｍ^２であった。

次に、前記ステンレス転写基材３を用いて、メッキレジスト層１０の形成、露光、現像、電解メッキを順に行うことによって、図２に示すようなメッキ回路層付きステンレス転写基材５を得た。ただし、メッキ回路層４は、ニッケルメッキ（厚み２０μｍ）によって形成した。

（実施例４）
ステンレス基材１として、ＳＵＳ３０１（７６％Ｆｅ，１７％Ｃｒ，７％Ｎｉ）、調質３／４Ｈ、厚み１００μｍのものを用い、１．０質量％の銅イオンを含有する塩化第二鉄溶液（酸化還元電位５００ｍＶ、比重１．４６）にて前記ステンレス基材１の両面にエッチング処理を６０秒間施すことにより、ステンレス転写基材３を得た。この金属粒子２（銅粒子）の付着量は片面当たり０．５ｍｇ／ｍ^２であった。

次に、前記ステンレス転写基材３を用いて、メッキレジスト層１０の形成、露光、現像、電解メッキを順に行うことによって、図４（ａ）に示すようなメッキ回路層付きステンレス転写基材５を得た。ただし、メッキ回路層４は、銅メッキ（厚み１０μｍ）によって形成した。

次に、絶縁樹脂基材６としてポリイミドフィルム（厚み５０μｍ）を２枚用い、図４（ａ）（ｂ）に示すように、前記メッキ回路層付きステンレス転写基材５を前記２枚のポリイミドフィルムで挟み込んで、２００℃、５ｋｇ／ｃｍ^２（０．４９ＭＰａ）の条件で熱圧着成形した。そしてこれを冷却した後に２枚のポリイミドフィルムを剥離することによって、図４（ｃ）に示すように、２枚の回路基板７を得た。

前記メッキ回路層付きステンレス転写基材５のメッキ回路層４は、転写前においては不用意に剥離することがなく、また、回路基板７を製造する際には、前記メッキ回路層４はすべてポリイミドフィルムに転写されたことを確認した。

（比較例１）
ステンレス基材１として、ＳＵＳ３０１（７６％Ｆｅ，１７％Ｃｒ，７％Ｎｉ）、調質３／４Ｈ、厚み１００μｍのものを用い、０．０２質量％の銅イオンを含有する塩化第二鉄溶液（酸化還元電位６００ｍＶ、比重１．４６）にて前記ステンレス基材１の片面にエッチング処理を３０秒間施すことにより、図１に示すようなステンレス転写基材３を得た。この金属粒子２（銅粒子）の付着量は０．０３ｍｇ／ｍ^２であった。

しかし、このメッキ回路層４は触れただけで剥がれ落ちてしまった。

（比較例２）
８．０質量％の銅イオンを含有する塩化第二鉄溶液（酸化還元電位４７０ｍＶ、比重１．４６）にてエッチング処理を６０秒間施すようにした以外は、比較例１と同様にして図１に示すようなステンレス転写基材３を得た。この金属粒子２（銅粒子）の付着量は６ｍｇ／ｍ^２であった。

次に、前記ステンレス転写基材３を用いて、メッキレジスト層１０の形成、露光、現像、電解メッキを順に行うことによって、図２に示すようなメッキ回路層付きステンレス転写基材５を得た。ただし、メッキ回路層４は、銅メッキ（厚み３５μｍ）によって形成した。

しかし、このメッキ回路層４は、転写前においては不用意に剥離することはなかったが、回路基板７を製造する際には、前記メッキ回路層４はすべてエポキシ樹脂シートに転写されることはなかった。

ステンレス転写基材の一例を示すものであり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の表面部分の拡大断面図である。メッキ回路層付きステンレス転写基材の製造方法の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｅ）は断面図である。回路基板の製造方法の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｃ）は断面図である。回路基板の製造方法の他の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｃ）は断面図である。回路基板の製造方法の他の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｃ）は断面図である。回路基板（多層回路基板）の製造方法の他の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｃ）は断面図である。部品内蔵モジュールの製造方法の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｄ）は断面図である。部品を実装したメッキ回路層付きステンレス転写基材の一例を示すものであり、（ａ）（ｂ）は断面図である。

符号の説明

１ステンレス基材
２金属粒子
３ステンレス転写基材
４メッキ回路層
５メッキ回路層付きステンレス転写基材
６絶縁樹脂基材
７回路基板
８部品
９部品内蔵モジュール

Claims

ステンレス基材の片面又は両面にメッキの核となる金属粒子を０．０５〜５ｍｇ／ｍ^２付着して成ることを特徴とするステンレス転写基材。
金属粒子の金属のイオン化傾向が、ステンレス基材を構成する鉄のイオン化傾向より小さいことを特徴とする請求項１に記載のステンレス転写基材。
金属粒子が、銅とニッケルのうちの少なくともいずれかの粒子であることを特徴とする請求項２に記載のステンレス転写基材。
ステンレス基材の厚みが２０〜２００μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のステンレス転写基材。
請求項１乃至４のいずれかに記載のステンレス転写基材の金属粒子を核にしてメッキを施すことによってメッキ回路層を形成して成ることを特徴とするメッキ回路層付きステンレス転写基材。
請求項５に記載のメッキ回路層付きステンレス転写基材のメッキ回路層を絶縁樹脂基材に重ねて熱圧着成形した後に、ステンレス基材を剥離することによって、絶縁樹脂基材にメッキ回路層を転写して成ることを特徴とする回路基板。
請求項５に記載のメッキ回路層付きステンレス転写基材のメッキ回路層に部品を実装すると共にメッキ回路層及び部品を絶縁樹脂基材に重ねて熱圧着成形した後に、ステンレス基材を剥離することによって、絶縁樹脂基材にメッキ回路層を転写すると共に部品を埋入して成ることを特徴とする部品内蔵モジュール。