JP2007287953A - 回路基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品搭載部の配線がセミアディティブ法に使用するめっきレジストの解像度以下の微細な配線幅とした回路基板を提供する。
【解決手段】絶縁樹脂の上に金属層がある回路基板の製造方法であって、絶縁樹脂の表面に第１金属層を形成する工程と、第１レジスト層として第１金属層の表面に金属配線パターン用のめっきレジスト層を設け、電解めっきによって第２金属層のパターンを形成する工程と、めっきレジスト層を剥離した後、露出した第１金属層をエッチング液で除去する工程と、第２レジスト層として電子部品搭載部以外の配線パターン上にエッチングレジスト層を設け、電子部品搭載部分の配線パターンである第１金属層と第２金属層の厚さを減じる工程を有する回路基板の製造方法。
【選択図】 図５

Description

本発明は、高精度な回路パターンを形成し得る生産性に優れた回路基板の製造方法に関する。

エレクトロニクス製品の軽量化と小型化に伴い、プリント回路基板のパターニングの高精度化が求められている。中でもプリント回路基板に用いられる可撓性フィルムは、その可撓性ゆえに三次元配線ができ、エレクトロニクス製品の小型化に適していることから需要が拡大している。しかしながら、液晶ディスプレイパネルへのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）接続に用いられるＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）技術は、比較的狭幅の長尺ポリイミドフィルムを加工することで樹脂回路基板としては高精細なパターンを得ることができる。しかしながらＴＡＢ技術においても微細化の進展に関しては限界に近づきつつある。そこで、回路基板を多層化することでより配線密度を高めようとする提案がある（特許文献１参照）。

しかし、多層化により配線密度を高めても、半導体素子端子と回路基板の端子接続の密度を高めることはできない。性能面とコスト面から半導体素子の小型化が求められており、回路基板の半導体素子搭載部分の配線密度はさらに高める必要がある。

高精細パターン加工しやすい方法としてアディティブ法が挙げられる。従来のパターン加工は、銅箔の配線部をマスキングし、不要な部分をエッチングするサブトラクティブ法であった（特許文献２参照）。通常、エッチングを用いたパターン形成方法はエッチング用のマスク開口の大きさによりエッチング液の供給速度が異なる。エッチング用のマスク開口が大きい程、液交換性が良くなり、エッチング速度が加速する。したがって、回路パターンの密度によりエッチングの進行状態にばらつきが生じる。エッチングが加速するとエッチング用マスクの下部まで液が回り込み配線幅方向にエッチングが進むアンダーカットが大きくなる。前記のばらつきが大きくなると、配線幅が細くなるアンダーカットにもばらつきが生じ、配線幅の寸法ばらつきが大きくなる。サブトラクティブ法ではアンダーカットの発生は避けられないため、配線幅が小さい高精細パターン加工では配線の密度が粗い部分である孤立配線が消滅してしまう。一方、配線部のみにめっきを行い、配線を形成するアディティブ法はエッチングによる配線の消滅はないため、高精細パターン形成に優位である。アディティブ法の中では、配線部を無電解で形成し、一切エッチングを行わないフルアディティブ法と、電気給電層として薄い金属層を形成した後、配線部を電解めっきで形成し、薄い金属層を後で軽くエッチングするセミアディティブ法がある。

他方、可撓性フィルムを有機物層を介して補強板に貼り合わせ、寸法精度を維持することで非常に微細な回路パターンを形成し、その後、可撓性フィルムを補強板から剥離して回路基板を得る方法がある（特許文献３参照）。
特開２００２−４３７５０号公報（第２頁−第５頁） 特開２００２−１２９８８号公報（第１頁−第１１頁） 国際公開第０３／００９６５７号パンフレット

近年、電子部品が実装される部分に相当する回路パターンはより微細化が進んでいる。通常、電子部品の端子は回路基板のパターン上に接合する場合、電子部品の端子幅は回路パターンのライン幅よりも大きくし、ラインを覆うようにしてライン幅分は必ずチップ端子と接合するようにする。実装時の位置ズレによりチップ用の端子とラインの中心がずれて、電子部品端子がラインを覆うように接合出来ない場合は接合不良や、ラインの倒壊が発生する。ライン幅は小さい程、配線間の距離が大きいほど、電子部品実装時の位置ずれの影響は小さく、より微細ピッチの電子部品端子の接合が可能となる。また、微細なパターンを形成する場合は、単にライン幅や配線間の幅を狭くするだけでは、絶縁信頼性を確保することができず、特にライン間の距離は安易に小さくすることができない。そこで、より微細なパターンを形成するには、ライン幅を制御することになる。

他方、回路パターンのラインを形成するには、上記に挙げたフルアディティブ法やセミアディティブ法に基づくフォトリソグラフィー技術を用いるが、そこで用いるフォトレジストが有する解像度が影響する。特に、微細配線形成に優位とされているセミアディティブ法で両面回路基板やビルドアップ等による多層回路基板でビア接続と配線形成を同時に行う場合には、次の理由によりネガ型のフォトレジストを使用する。ポジ型のフォトレジストでパターン形成する場合、光を照射した箇所のレジストを現像により除去し、レジストを除去した箇所に配線を形成する。ここで内部に配線形成を行う必要のあるビアホール部は露光−現像によりレジストを除去する必要がある。しかし、フォトレジストの厚さは、配線の厚さとビアホールを形成している絶縁層の厚さを合わせた厚さとなるためかなり大きくなり、ビアホール内部まで光が届きにくくなり、露光、現像によりビアホール内部のレジストを完全に除去することと、配線用のマスクを形成することの両方を同時に得ることが困難となる。

一般に微細配線形成を形成するためのフォトレジストの解像度はネガ型よりもポジ型の方が高いが、上記の問題があるため、依然として、ビアホール部を形成するには、ポジ型のレジストではなくネガ型のレジストを用いることが望ましいということになる。しかしながら、ネガ型のレジストを使用するにはパターンの微細化に限界がある。

ネガ型のレジストを使用しながらも、さらなる微細配線を形成するため、本発明は以下の構成からなる。
（１）絶縁樹脂の上に金属層がある回路基板の製造方法であって、絶縁樹脂の表面に第１金属層を形成する工程と、第１レジスト層として第１金属層の表面に金属配線パターン用のめっきレジスト層を設け、電解めっきによって第２金属層のパターンを形成する工程と、めっきレジスト層を剥離した後、露出した第１金属層をエッチング液で除去する工程と、第２レジスト層として電子部品搭載部以外の配線パターン上にエッチングレジスト層を設け、電子部品搭載部分の配線パターンである第１金属層と第２金属層の厚さを減じる工程を有する回路基板の製造方法。
（２）電子部品搭載部分に突起部を設ける上記（１）記載の回路基板の製造方法。
（３）第２レジストがソルダーレジストである請求項１記載の回路基板の製造方法。
（４）剥離可能な有機物層を介して補強板に貼り付けた絶縁樹脂上で金属層を形成する上記（１）記載の回路基板の製造方法。
（５）補強板がガラスである上記（４）記載の回路基板の製造方法。
（６）電子部品搭載部の配線の厚さが、電子部品搭載部以外の配線よりも薄い回路基板。
（７）補強板、剥離可能な有機物層、上記（６）記載の回路基板がこの順に積層された回路基板用部材。

本発明によれば、ネガ型フォトレジストの解像度の限界以上に微細な配線が回路の必要な部分に、さらに簡単に形成でき、微細ピッチを有する電子部品の接続が可能となる。

本発明の回路基板の製造方法について、以下に説明する。
第１に絶縁樹脂の表面に第１金属層を形成するが、ここで用いられる絶縁樹脂は、回路パターン製造工程および電子部品実装での熱プロセスに耐えるだけの耐熱性を備えている必要がある。本発明で好適に用いられる絶縁樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエーテルサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミドおよび液晶ポリマーなどからなるフィルムを採用することができる。中でもポリイミドフィルムは、耐熱性に優れるとともに耐薬品性にも優れているので好適に採用される。また、低誘電損失など電気的特性が優れている点で、液晶ポリマーフィルムが好適に採用される。絶縁樹脂として、可撓性のガラス繊維補強樹脂板を採用することも可能である。ガラス繊維補強樹脂板の樹脂としては、エポキシ、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、マレイミド、ポリアミドおよびポリイミドなどの樹脂が挙げられる。

絶縁樹脂の厚さは、電子機器の軽量化や小型化、あるいは微細なビアホール形成のためには薄い方が好ましい。一方、機械的強度を確保するためや平坦性を維持するためには厚い方が好ましいことから、４μｍから１２５μｍの範囲であることが好ましい。

形成される第１金属層は、厚さが０．０１μｍ以上３μｍ以下の範囲であることが好ましく、０．２μｍ以下であることがさらに好ましい。第１金属層が３μｍを超えると、回路層をパターニングするとき、エッチングに多大な時間を要するだけでなく、パターン幅が減少し、パターンやせやパターン消滅という問題を引き起こす可能性がある。また、配線幅の減少を１μｍ以下にするためには第１金属層の厚さは０．２μｍ以下であることが好ましい。一方、第１金属層が０．０１μｍ未満の場合は抵抗が高く電圧降下の影響が大きいため、電流が流れにくくなり、電解めっき膜厚ばらつきが大きくなることがある。また、第１金属層は複数層の金属層から形成されても良い。例えば、可撓性フィルムと密着性を確保するために、クロム、モリブデン、チタンやそれらを含む合金層を形成した上に、電気伝導率の良い銅、銀、金などの金属層を形成し、これらの複数層を合わせて給電用の第１金属層として形成しても良い。具体的な例としては、ポリイミドフィルム表面をプラズマ処理した後、厚さ１０ｎｍ以上、３０ｎｍ以下のＮｉ：Ｃｒ＝８０：２０の合金膜をスパッタにて形成した後に８０〜２００ｎｍの厚さでＣｕスパッタ層を形成して第１金属層とすることが挙げられる。

第２に、上記で形成された第１金属層の表面に、第１レジスト層として金属配線パターン用のめっきレジスト層を設け、電解めっきによって第２金属層のパターンを形成する。第２金属層としては電気伝導度の高い銅、金、銀等の材料が好ましい。電解めっき給電用第１金属層上に電解めっき用の第１レジスト層としてレジストパターンが形成される。これはフォトリソグラフィーの技術を用いて配線を配置する場所のレジストを除去してレジストパターンを形成する。フォトレジストはビアホール内に残存した際に除去しにくいポジ型よりも、ビアホール内部を露光する必要のないネガ型を使用する方が好ましい。また、ビアホール形成を必要とする両面基板、多層基板を作製する際においてもネガ型のフォトレジストを使用することが好ましい。

第３に上記で用いためっきレジスト層を剥離した後、露出した第１金属層をエッチング液で除去する。露出した第１金属層を除去するエッチング液はエッチングレートの低いものが好ましい。エッチングレートが高いとエッチングばらつきが大きくなり、第１金属層だけでなく、第２金属層である配線まで除去してしまうからである。第２金属層である配線には粗密があり、特に孤立して存在する配線はエッチング液が強く当たり消滅しやすい。エッチング液としては過酸化水素／硫酸系エッチング液や過硫酸ソーダ等のエッチングレートが低いものが好ましい。また、第１金属層にエッチングされにくいクロムやクロムを含む合金層を用いた場合は、クロムやクロム合金のみを選択エッチングする液でエッチングする必要がある。クロムやクロム合金のみを選択エッチングする液は塩酸とベンゾトリアゾール等のインヒビターが含まれ、銅にインヒビターが吸着して、銅を保護してエッチングしない。

さらに、第１金属層が除去された配線間の樹脂表面をエッチングした方が好ましい。これは絶縁信頼性を低下させる給電用第１金属層の残渣を樹脂表面ごとエッチングし、完全に除去するためである。樹脂表面の除去厚さは１ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。このとき用いるエッチング液としては濃硫酸、アルカリ系水溶液、有機溶剤、クロム酸、アルカリ過マンガン酸溶液等がある。またエッチング液を用いない方法としてプラズマアッシングによりエッチングする方法がある。

第４に、第２レジスト層として電子部品搭載部以外の配線パターン上にエッチングレジスト層を設け、電子部品搭載部分の配線パターン表面を第１金属層と第２金属層の厚さの合計値よりも薄くエッチングする。この工程が本発明において最も必要な工程である。第２レジスト層は電子部品搭載部以外に形成する単純なパターンであるため、電子部品搭載部のような高い解像度を有する必要はかならずしもなく、フォトレジストを用いて露光、現像により形成しても構わないし、熱硬化性のレジストを用いてスクリーン印刷等の印刷法で形成しても構わない。また、第２レジスト層としてソルダーレジストを用いると、材料を兼ねることになるため、使用する材料と工程が少なくて済む。

エッチングは配線表面を均一に等法的にエッチングを行う。エッチング液は１μｍ／分以下の遅いエッチングレートのものを選択する。エッチング液は過酸化水素／硫酸系エッチング液もしくは過硫酸ソーダ等のエッチング液を使用する。等方的にエッチングにするためには、反応律速となるようエッチング液濃度を高く、エッチングレートは遅い方が好ましい。また、液流動の影響が少なくするためにディップ方式の静止浴を用い、エッチング液温でばらつきが発生しない最低の循環を行うことが好ましい。等方的なエッチングが可能になったとき、配線厚をａμｍエッチングすると配線幅は２ａμｍエッチングできる。配線幅を２ａμｍだけエッチングすることで配線間の距離を２ａμｍ広げることができる。例えば配線のＬ／Ｓ＝１０／１０μｍで配線厚さが１０μｍの配線がある場合、配線厚を２μｍエッチングすると配線幅が４μｍだけエッチングできるため、Ｌ／Ｓ＝６／１４μｍ、配線厚８μｍとなる。このことによりライン幅は小さく、配線間の距離は大きくでき、電子部品実装時の位置ズレの影響は小さく、より微細ピッチの電子部品端子の接合が可能となる。また、配線間距離が大きいことで絶縁信頼性をより確実に確保することができる。

本発明の回路基板には、回路パターン表面上の突起部が形成されることが好ましい。突起部は電子部品の搭載部分にあたる配線上に形成され、回路基板と電子部品との距離を確保する。突起部の高さは１μｍ以上、より好ましくは４μｍ以上が良い。また５０μｍ以下であることが望ましく、２５μｍ以下であることが良い。電子部品と回路基板の距離は突起部の高さと電子部品の接合端子であるバンプ高さの和に相当するため、突起部の高さは５０μｍ以下であることが望ましい。また、各バンプにおいてバンプ高さのばらつきが１μｍ程度発生することがあるため、電子部品（ＩＣ等）搭載時にバンプ高さ方向に１μｍ程度加圧圧縮して平坦性を確保する。したがって、突起部の高さは１μｍ以上であることが望ましい。

また、突起部とバンプの両方の断面形状が微細ピッチ形成に有利な低アスペクト比になるためには、突起部とバンプの高さがほぼ同じであることが好ましい。すなわち、突起部の高さは電子部品と回路基板の距離の半分程度であることが好ましい。例えば電子部品と回路基板の距離が１０μｍであるとき、突起部の高さが５μｍに近い値で微細ピッチに一番有利な形状であるといえる。電子部品と回路基板の熱膨張係数の差を緩和するためには、電子部品と回路基板はお互いの距離を８μｍから５０μｍ離して電子部品が搭載されていることが望ましいため、突起部の高さは４μｍ以上、２５μｍ以下であることがさらに好ましい。

セミアディティブ法で配線を形成する場合は、第１金属層を突起物形成時の電解めっき給電層として用い、具体的には、突起物をめっき析出させた後で第１金属層を除去する。この場合リード線が不要であるため、（１）リード線面積分の配線密度が高くなる、（２）アンテナ効果や信号の反射等からノイズ発生の原因となるリード線と信号線の分岐を排除することにより高速信号に対応できるメリット等がある。突起物の材料としては配線や電子部品との端子接続に用いられている金、銀、銅、ニッケル、コバルト、錫を含む金属であることが好ましい。また、突起物を金属ペーストなどの導電性ペーストにより形成する場合は、有機バインダーを含む金属粉体を配線上に印刷して形成する。

突起部の幅は特に限定されない。電子部品と回路基板の接合方法が接着剤シートを介して搭載し、バンプと突起部が接着剤シートを貫通して接合する場合は、接着シートを貫通させやすいように、小さい方が望ましい。また、突起部表面に錫めっきを施し、金バンプを使用する金／錫のハンダ接合を電子部品搭載に用いる場合は、ハンダ接合面積が大きいほど接着強度が大きく電気抵抗が小さいため、突起部の幅を大きくする方が有利である。

本発明の回路基板は剥離可能な有機物を介して補強板に貼り付けた絶縁樹脂上で金属層を形成して製造しても良い。好ましく用いられる補強板は、ソーダライムガラス、ホウケイ酸系ガラス、石英ガラスなどのガラス板、インバー合金、ステンレススチール、チタンなどの金属板、アルミナ、ジルコニアおよび窒化シリコンなどのセラミックス板やガラス繊維補強樹脂板などが挙げられる。これらは、いずれも熱膨張係数や吸湿膨張係数が小さい点で好ましい。また回路パターン製造工程の耐熱性と耐薬品性に優れている点、大面積で表面平滑性が高い基板が安価に入手しやすい点、および塑性変形しにくい点でガラス板が好ましい。中でも、アルミノホウケイ酸塩ガラスに代表されるホウケイ酸系ガラスからなるガラス板は、高弾性率でかつ熱膨張係数が小さいため、特に好ましく用いられる。

金属板やガラス繊維補強樹脂板を補強板に採用する場合は、長尺連続体の製造もできるが、位置精度を確保しやすい点で、枚葉式で行うことが好ましい。枚葉とは、長尺連続体でなく、個別のシート状でハンドリングされる状態を言う。

補強板に用いられるガラス板は、ヤング率が小さかったり厚さが小さかったりすると、可撓性フィルムの膨張、収縮力で反りやねじれが大きくなり、平坦なステージ上に真空吸着したときにガラス板が割れることがある。また、真空吸着、脱着で絶縁樹脂が変形することになり位置精度の確保が難しくなる傾向がある。一方、ガラス板が厚いと、肉厚ムラにより平坦性が悪くなることがあり、露光精度が悪くなる傾向がある。また、ロボット等によるハンドリング時に負荷が大きくなり、素早い取り回しが難しくなって生産性が低下する要因になる他、運搬コストも増大する傾向がある。これらの点から、ガラス板の厚さは、０．３ｍｍから２．０ｍｍの範囲が好ましい。

補強板に金属板を用いる場合、金属板のヤング率が小さかったり厚さが薄いと、絶縁樹脂の膨張力や収縮力で金属板の反りやねじれが大きくなり、平坦なステージ上に真空吸着できなくなったり、また、金属板の反りやねじれの分、絶縁樹脂が変形することにより、位置精度の保持が難しくなる。また、金属板に折れがあると、その時点で不良品になる。一方、金属板が厚いと、肉厚ムラにより平坦性が悪くなることがあり、露光精度が悪くなる。また、ロボット等によるハンドリング時に負荷が大きくなり、素早い取り回しが難しくなって生産性が低下する要因になる他、運搬コストも増大する。これらの点から、金属板の厚さは、０．１ｍｍから０．７ｍｍの範囲が好ましい。

本発明において、補強板は絶縁樹脂全面を固定する必要はない。絶縁樹脂上にある回路パターンの寸法精度の要求される部分のみ固定してもよい。したがって絶縁樹脂と補強板の大きさは異なっても構わない。例えば絶縁樹脂上に搭載するＩＣ等の電子部品と同等もしくは少し大きめの補強板を貼り合わせて固定しても構わない。可撓性に乏しいガラス板やセラミックス板を補強板に用いることもでき、長尺の絶縁樹脂（例えば可撓性フィルム等）を使用して長尺連続体の製造が可能である。

回路基板と補強板の貼り合わせに用いられる有機物層には、接着剤または粘着剤が使用される。接着剤または粘着剤としては、例えば、アクリル系またはウレタン系の再剥離剤と呼ばれる粘着剤を挙げることができる。回路基板の加工中は十分な接着力があり、剥離時は容易に剥離でき、回路基板に歪みを生じさせないために、弱粘着から中粘着と呼ばれる領域の接着力のものが好ましい。このような接着剤または粘着剤として、タック性があるシリコーン樹脂、エポキシ系樹脂を使用することも可能である。

また、有機物層として、低温領域で接着力が減少するもの、紫外線照射で接着力が減少するものや、加熱処理で接着力が減少するものも好適に用いられる。これらの中でも、接着力の変化が大きいという点で、紫外線照射で接着力が減少する有機物が好ましく用いられる。紫外線照射で接着力が減少するものの例としては、２液架橋型のアクリル系粘着剤が挙げられる。また、低温領域で接着力が減少するものの例としては、結晶状態と非結晶状態間を可逆的に変化するアクリル系粘着剤が挙げられる。

本発明において、剥離力は、有機物層を介して補強板と貼り合わせた１ｃｍ幅の絶縁樹脂を剥離するときの１８０°方向ピール強度で測定される。剥離力を測定するときの剥離速度は３００ｍｍ／分とする。本発明において、剥離力は０．０９８Ｎ／ｍから９８Ｎ／ｍの範囲であることが好ましい。

絶縁樹脂を補強板から剥離するときの剥離力は、０．０９８Ｎ／ｍより小さいと回路パターン形成中に絶縁樹脂が有機物層から剥離するおそれがある。一方、剥離力が９８Ｎ／ｍより大きいと、回路基板が可撓性フィルムをベースとした回路基板である場合、剥離後の可撓性フィルムが変形したりカールしたりするおそれがある。剥離の界面は、補強板と有機物層との界面でも有機物層と回路基板との界面でもどちらでも良いが、回路基板から有機物層を除去する工程が省略できるので、有機物層と回路基板との界面で剥離する方が好ましい。

補強板と有機物層との接着力を向上させるために、補強板にシランカップリング剤塗布などのプライマー処理を行っても良い。プライマー処理以外に、紫外線処理あるいは紫外線オゾン処理などによる洗浄や、ケミカルエッチング処理、サンドブラスト処理あるいは微粒子分散層形成などの表面粗化処理なども好適に用いられる。

本発明の有機物層の厚さは、０．１μｍから２０μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは０．３μｍから１０μｍの範囲である。

回路基板が可撓性フィルムをベースとした回路基板である場合、可撓性フィルムは補強板への貼り合わせに先立って、調湿されていることが好ましい。可撓性フィルムは熱や湿度など環境によって膨張や収縮を繰り返す特性を有する。例えば温度や湿度で膨張した可撓性フィルムを補強板に貼り合わせ、高精度の回路パターンを形成すると、補強板からの剥離後に可撓性フィルムが収縮するために可撓性フィルム上の回路パターンの位置精度は低下する。あるいは、温度や湿度で収縮した可撓性フィルムを補強板に貼り合わせ、高精度の回路パターンを形成すると、補強板からの剥離後に可撓性フィルムが膨張するために可撓性フィルム上の回路パターンの位置精度は低下する。以上より、調湿は、０℃超、１００℃未満の温度条件、２５％ＲＨ以上７５％ＲＨ以下の湿度条件下で、可撓性フィルムを重ねないで行うことが好ましい。補強板から剥離後に可撓性フィルムの回路パターンと、電子部品や他の回路基板とを接合する際の温湿度環境がわかっている場合は、その環境に合わせることが好ましい。

回路基板は加工前に、熱処理されていることが好ましい。熱処理をすることによって、回路基板の製造工程の熱履歴による回路基板への熱収縮歪みが蓄積されるのを抑制することができる。熱処理温度は１００℃以上であることが好ましく、回路基板製造工程の最高温度以上であることがさらに好ましい。

補強板、剥離可能な有機物層、回路基板がこの順に積層された回路基板用部材により配線上の突起物は位置精度よく形成できる。例えば補強板としてガラスを使用した場合、回路基板はガラスに保持されるため、湿度に関係なくガラスの線膨張係数をもって温度により可逆的に伸び縮みする。これにより温度のみのコントロールで長さ方向に対して０．００１％以下の誤差範囲で位置精度を確保することができる。剥離可能な有機物で補強板に保持されている回路基板の配線の中央部に突起部を形成する場合、５００ｍｍ四角の基板のどの位置であっても、突起部中心と配線中央の位置ずれは１μｍ以下にすることが可能である。この位置精度により３０μｍピッチの配線であっても、１０μｍピッチの配線であっても突起部を配線上に形成することが可能となる。

一方、剥離可能な有機物で補強板に保持されていない従来の回路基板においては０．０４％以上の位置精度誤差を生じる。これは、フィルムの熱により不可逆且つ不均一な収縮と吸湿と温度による収縮による発生するためである。５００ｍｍ四角の基板の場合であれば、基板の両端で約２００μｍの位置精度誤差が発生し、コントロールすることはできない。

本発明における回路基板は電子部品搭載部の配線の厚さが、電子部品搭載部以外の配線よりも薄いことにより、搭載した電子部品と基板の間にボイドを発生させることなくアンダーフィル材を封入できる。通常、ＩＣ等の電子部品と回路基板の接合部へのゴミや湿度の保護と応力緩和を目的として電子部品と回路基板の間にアンダーフィル材と呼ばれる樹脂を封入する。このとき、配線間の距離が小さく配線厚があるとアンダーフィル材は流れにくくなり、気泡を噛み込みやすい。よって、アンダーフィル材が入り込みやすいように電子部品搭載部の配線の厚さは薄く、配線間の距離は広いことが好ましい。本発明における回路基板は電子部品搭載部の配線の厚さが、電子部品搭載部以外の配線よりも薄いとともに配線幅も細く、配線間の距離を広く確保できため、アンダーフィル材を封入するにはより好ましい形状である。

次に、図１〜１０に基づいて本発明の回路基板の製造方法の一例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

ポリイミドフィルム１０１上に配線回路（配線パターン２０１および２０２）を形成する（図１−（１）、図２−（１））。配線パターン２０１を形成する方法としてはセミアディティブ法、サブトラクティブ法、フルアディティブ法のいずれを用いても構わない。配線パターン２０１の材料としては銅、金、銀等の電気伝導度の高い材料を用いる。次いで第２レジスト層として電子部品搭載部以外の配線パターン２０１上にエッチングレジスト層３０１を形成する（図１−（２）、図２−（２））。そしてエッチングレジスト層３０１に被覆されていない配線パターン２０１を等方的にハーフエッチングする（図１−（３）、図２−（３））。これにより配線幅の減少は厚さ方向減少の２倍となる。厚さ方向で１μｍエッチングすると、配線幅で２μｍのエッチングによる減少がみられる。これにより配線間の距離を多くとることが可能となり、絶縁信頼性が確保できる。次いでエッチングレジスト層３０１を剥離する（図３−（１）、図４）。必要に応じ、ソルダーレジスト４０１を被膜し、バンプ５０１を備えた電子部品６０１を実装する（図３−（２）、図５）。このとき、配線回路表面は電子部品６０１を実装するために、表面にスズなどのハンダめっきや金めっきを被覆する。なお、配線パターン２０２である第１金属層は配線パターン２０１である第２金属層の下部にあるため、平面図からは見えない位置にある。

本発明の回路基板の製造方法について順をおって説明する。厚さ０．７ｍｍの補強板７０２（例えばアルミノホウケイ酸塩ガラス板）に、スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機などで、シランカップリング剤を塗布する。間欠的に送られてくる枚葉基板に、比較的低粘度のシランカップリング剤の薄膜を均一に塗布するためには、スピンコーターの使用が好ましい。ガラス基板にシランカップリング剤塗布後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、厚さが２０ｎｍのシランカップリング剤層を得る。

次に、上記シランカップリング剤層上に、スピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機などで、紫外線硬化型有機物７０１を塗布する。間欠的に送られてくる枚葉基板のシランカップリング剤層上に比較的粘度が高い有機物を均一に塗布するためには、ダイコーターの使用が好ましい。シランカップリング剤層上に有機物層７０１を形成後、加熱乾燥や真空乾燥などにより乾燥し、厚さ２μｍの紫外線硬化型有機物層（以下、有機物層という）を得る。この有機物層７０１に、ポリエステルフィルムルム上にシリコーン樹脂層を設けた空気遮断用フィルムを貼り付けて１週間放置させる。空気遮断用フィルムを貼り合わせる代わりに、窒素雰囲気中や真空中で保管することもできる。また、有機物層を長尺フィルム基体に塗布し、乾燥後、枚葉基板に転写することも可能である。

また、上記シランカップリング剤は補強板７０２の表面に塗布する代わりに、有機物層７０１に添加しても構わない。シランカップリング剤は補強板７０２に塗布しても有機物層７０１に添加しても同じ効果を得ることができる。

なお、有機物層７０１は、最初に可撓性フィルム側に形成されていても良いし、補強板側に形成されていても良く、両側に各々形成されていても良い。有機物層の形成が容易であり、可撓性フィルムを剥離する際に有機物層が可撓性フィルム側ではなく補強板側に残るように剥離できることから、有機物層は補強板側に形成する方が好ましい。

次に、上記空気遮断用フィルムを剥がして可撓性フィルム（例えばポリイミドフィルム）１０１を貼り付ける。可撓性フィルム１０１の厚さは、４μｍから１２５μｍの範囲であることが好ましい。可撓性フィルム１０１の片面または両面に金属層があらかじめ形成されていても良い。可撓性フィルム１０１の補強板貼り合わせ面側に金属層を設けておくと、電磁波遮断用のためのグラウンド層などとして利用することができる。可撓性フィルムは、あらかじめ所定の大きさのカットシートにしておいて貼り付けても良いし、長尺ロールから巻きだしながら、貼り付けと切断をしてもよい。貼り付け作業には、ロール式ラミネーターや真空ラミネーターを使用することができる。可撓性フィルム１０１を貼り付けた後、有機物層７０１に紫外線を照射して架橋を進行させる。

次に、可撓性フィルムの貼り合わせ面とは反対側の面に、セミアディティブ法で配線パターンを形成する。セミアディティブ法は、例えば、以下のようなプロセスである。まず、回路パターンを形成する面に、クロム、ニッケル、チタン、タングステンおよびこれらの合金の少なくとも１種からなる第１金属層２０２を形成する。第１金属層は複数層の金属層から形成されることが好ましい。例えば、樹脂等と密着性の良いクロムを含む合金と電気伝導率の高い銅等の金属を複数積層することで、導電率が良く、密着性の優れた多機能な第１金属層を形成できる。具体的な例としては、可撓性フィルム表面をプラズマ処理した後、厚さ１０ｎｍ以上、３０ｎｍ以下のＮｉ：Ｃｒ＝８０：２０の合金膜をスパッタにて形成した後に８０〜２００ｎｍの厚さでＣｕスパッタ層を形成して第１金属層とすることが挙げられる。

第１金属層２０２形成に先立ち、可撓性フィルム１０１表面に接着力向上のために、プラズマ処理、逆スパッタ処理、プライマー層塗布あるいは接着剤層塗布が適宜行われる。中でもエポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ポリアミド樹脂系、ポリイミド樹脂系あるいはＮＢＲ系などの接着剤層塗布は接着力改善効果が大きい。これらの処理や塗布は、補強板７０２へ貼り合わせる前に行っても良いし、補強板７０２へ貼り合わせた後に行っても良い。補強板７０２へ貼り合わせる前に、長尺の可撓性フィルム１０１に対してロールツーロールで第１金属層形成を連続処理されることにより、生産性向上を図ることができる。図６の（１）は第１金属層２０２の形成直後の補強板７０２に貼り付けられた可撓性フィルム１０１の断面模式図である。このようにして形成された第１金属層２０２上に、配線パターン形成用フォトレジスト３０２をスピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機などで塗布して、乾燥する。フォトレジストを所定パターンのフォトマスクを介して露光、現像して、めっき膜が不要な部分に配線パターン形成用フォトレジスト層３０２を形成する（図６−（２））。

次いで、第１金属層を電解めっき給電用の電極として電解銅めっきを行う。電解銅めっき液としては、硫酸銅めっき液、シアン化銅めっき液およびピロ燐酸銅めっき液などが用いられる。電解銅めっきの電流密度は、生産性を損なわない範囲で小さい程好ましい。電流密度が大きいほど電圧降下が大きくなり、めっき膜の厚さのばらつきが大きくなるからである。硫酸銅めっき液の場合、電流密度は０．２〜２Ａ／ｄｍ^２が望ましく、０．２〜１Ａ／ｄｍ^２がさらに好ましい。厚さ２μｍから２０μｍの配線パターンである第２金属層２０１の形成を行う（図６−（３））。

さらに突起部を設ける場合は、次のように行う。配線パターン（第２金属層）２０１上の突起部２０３をめっきにて形成する。配線パターン形成用フォトレジスト３０２上に突起部形成用のめっきレジスト３０３を任意の厚さに形成する（図６−（４））。突起部形成用レジストとしては１０〜２５μｍが好ましい。突起部形成用レジスト３０３はフォトレジストをスピンコーター、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷機などで塗布して、乾燥する。フォトレジストを所定パターンのフォトマスクを介して露光、現像して、電子部品の実装端子があたる箇所に、開口部を形成した突起部形成用レジスト層３０３を形成する。そして配線パターン形成のめっき時に使用した第１金属層２０２を給電用の電極として用い、電解めっきを行う。電解めっきの金属の種類としては配線や電子部品実装に使用される銅、金、銀、ニッケル、コバルト、錫を含むものを使用する。銅めっきを２０μｍの厚さまで析出させた後、最表面に金めっき１μｍ厚を被覆形成するような多層の金属層からなる突起部２０３形成も可能である（図７−（１））。突起部分にめっき析出した後、フォトレジストを剥離し（図７−（２））、続いてスライトエッチングと可撓性フィルム１０１表面のエッチングを組み合わせて、第１金属層２０２を完全に除去する（図７−（３））。

次いで第２レジスト層として電子部品搭載部以外の配線パターン２０１上にエッチングレジスト層３０１を形成する（図７−（４））。そしてエッチングレジスト層３０１に被覆されていない配線パターン２０１を等方的にハーフエッチングする（図８−（１））。配線パターン２０１が等方的にハーフエッチングされると同時に、突起部２０３もエッチングされるほうが好ましい。突起部を配線と同時にエッチングする場合は、突起部の幅は配線同様にエッチングにより小さくできる。突起部２０３が配線パターン２０１と同時にハーフエッチングできない材料で構成されている場合は突起部２０３を配線パターン２０１に対してハーフエッチングの寸法分だけ小さく作製する必要があり、突起部２０３の形成難易度と製造コストが高くなるからである。

次いでエッチングレジスト層３０１を剥離する（図８−（２））。さらに必要に応じて電子部品にある接続端子部やその他の接続部に金、ニッケルまたは錫などのめっきを施す。

必要に応じて、回路パターン上にソルダーレジスト４０１を形成する（図８−（３））。スクリーン印刷機などで回路パターン上にソルダーレジスト４０１を塗布し、１００℃から２００℃の温度でキュアをする。

図８−（４）は電子部品６０１を実装したときの断面模式図である。補強板７０２に貼り合わせて加工された高精度の回路パターンに、電子部品６０１等の電子部品を接合する。電子部品と回路基板との接合方法としては、回路基板の接合部に形成された金属層と電子部品の接合部に形成された金属層を加熱圧着し金属接合させる方法が挙げられる。また、回路基板の接合部の金属層と電子部品の接合部に形成された金属層を圧着しつつ回路基板と電子部品間に配置した異方導電性接着剤または非導電性接着剤を硬化させ、機械的に接合させる方法などを挙げることもできる。電子部品６０１の電子部品側接合端子５０１の高さが、十分高くなくても、突起部２０３が１〜５０μｍの高さがあるので、上記の異方導電性接着剤や非導電性接着剤を用いた接合の際に、これらの接着剤が接合部において流動する空隙を十分確保することができ、確実な接合ができる。金属接合においても配線と電子部品の接触を回避したり、アンダーフィル材の充填が容易になる。また、配線基板と電子部品との接合部のトータル高さを大きくすることによって温度サイクルなどの接合信頼性を高めることができる。電子部品実装後は応力緩和目的のアンダーフィル材１０２が電子部品６０１と回路基板用部材の間に挿入される。この後、有機物層７０１を含む補強板７０２を剥がすことで電子部品が実装された回路基板を得ることができる。

可撓性フィルムの両面に高精細の回路パターンを形成する場合は、可撓性フィルムを補強板に貼り合わせて、サブトラクティブ法、セミアディティブ法やフルアディティブ法で補強板の貼り合わせ面とは反対側の面に回路パターンを形成し、次いで、別の補強板に、可撓性フィルムの回路形成面側を貼り合わせてから、最初の補強板を剥離し、他方の面に、セミアディティブ法で回路パターンとその上の突起部を形成し、第２レジスト層として電子部品搭載部以外の配線パターン上にエッチングレジスト層を形成し、ハーフエッチングを行う方法が好ましく用いられる。この場合電子部品との接続端子の直下には基板反対側の配線パターンを形成することが好ましい（図９）。もしくは接続端子直下に剛性のある金属やガラス等の板状のものを埋め込むと、電子部品接続時に接続端子の沈む込みを防ぐことができ、好ましい。接続端子の沈み込みが大きいと電子部品のエッジと配線が接触して短絡する場合がある。

本発明の製造方法は多層基板にも用いることが可能である。前述した両面基板作製と同じ方法で作製した補強板で固定された両面基板用部材の上にビルドアップ層を形成することで多層基板を得て最表層に突起部を形成し、第２レジスト層として電子部品搭載部以外の配線回路上にエッチングレジスト層を形成し、ハーフエッチングを行う方法が好ましく用いられる。この場合も電子部品接続時に接続端子の沈む込みを防ぐため、接続端子直下には剛性のあるものを用意することが好ましい。例えば、接続端子直下にフィルドビア２１２、２２２を直列に形成することが挙げられる（図１０）。回路パターンが形成された可撓性フィルムを補強板から剥離することによって回路基板が得られる。剥離する方法としては、可撓性フィルムの端部をロールに固定し、ロールに巻き取る形で剥離する方法や、可撓性フィルムの端部表面に粘着テープを押しつけ、粘着テープ部を引き上げることで剥離する方法などが挙げられる。剥離のタイミングは、電子部品を接合してから行うことが、電子部品実装を高精度に保つために好ましい。また、電子部品接合後、さらに可撓性フィルム上の回路パターンの一部を他の回路基板に接合してから剥離することは接合の精度を高く保つために好ましい。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１
図６、図７、図８、図１１を用いて説明する。可撓性フィルム１０１である２５μｍ厚のポリイミドフィルム（“カプトン”（商品名）１００ＥＮ 東レ・デュポン（株）製）を剥離可能な有機物層７０１（紫外線硬化型粘着剤“ＳＫダイン”ＳＷ２２（商品名）綜研化学（株）製）を介して平坦なガラス板である補強板７０２に固定した。有機物層７０１は可撓性フィルム１０１を補強板７０２に固定した後に１Ｊ／ｃｍ^２のＵＶ照射を行い、接着力を低下させた。

次に可撓性フィルム基板１０１の表面を窒素プラズマ処理した後、Ｎｉ：Ｃｒ＝８０：２０の合金膜をスパッタで１０ｎｍ形成し、次いで銅をスパッタで１００ｎｍ形成、第１金属層２０２を形成した（図６−（１））。第１金属層２０２は電解めっき給電目的の導電層として用いる。

次に第１金属層２０２上に配線パターン形成用めっきレジスト３０２を１５μｍの厚さに形成した（図６−（２））。めっきレジストは東京応化（株）の”ＯＲＤＹＬ Ｅ４７１５”（ネガ型）を使用し、テスト用パターンを形成した。テスト用マスクパターンは、以下のようにして形成した（図１１）。インナーリード（ＩＬ）として、１２ｍｍ×２ｍｍの長方形８０１の２つの長辺上に、２０μｍピッチで、１辺あたり６００個ずつ、１０μｍ×５０μｍの長方形の接合パッド８０２を並べた。接合パッドの１０μｍの辺を上記の１２ｍｍ×２ｍｍの長方形の長辺と平行に配置し、接合パッドの５０μｍの辺の中心を長方形の長辺上に配置した。また、アウターリード（ＯＬ）として、ＩＬ長方形と中心を同じくする、３０ｍｍ×３０ｍｍの長方形８０４の２つの長辺上に、５０μｍピッチで、１辺あたり６００個ずつ、２４μｍ×５０μｍの長方形の接合パッド８０５を並べた。ＩＬ接合パッドとＯＬ接合パッドは、一対一に対応しており、幅１０μｍの配線８０３で結んだ。これらを１ユニットとして、これを３３５ｍｍ×２５０ｍｍのポリイミドフィルム上に、４０ｍｍピッチで８行×６列に均等配置した。なお図１１は上記に示したパターンを全て記載しておらず、符号８１０で省略した部分を示した。

電解銅めっきは硫酸銅めっき液を用い、めっき条件は電流密度１Ａ／ｄｍ^２で銅層である第２金属層を厚さ１０μｍ形成した（図６−（３））。その上に突起部形成用レジスト層であるめっきレジスト３０３を形成した（図６−（４））。めっきレジストは東京応化（株）の“ＰＭＥＲ Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ”を使用し、１０μｍ×５０μｍの長方形の接合パッド部８０２上にレジスト厚１２μｍでφ１０μｍの円形の開口部を形成した。ガラスにポリイミドフィルム全体が固定されているため、開口部の位置ズレ精度は１μｍ以下であった。この開口部に突起部２０３を１０μｍの厚さに形成した（図７−（１））。

電解銅めっき後、配線パターン形成用めっきレジスト３０２と突起部形成用めっきレジスト３０３をアルカリ性の剥離液で除去した後（図７−（２））、過酸化水素−硫酸系のエッチング液を用いて配線間にある第１金属層２０２を除去して配線形成した（図７−（３））。また、第１金属層の一部であるＮｉ：Ｃｒ＝８０：２０合金層は、銅をエッチングせずにクロムやクロム合金のみを選択エッチングする液（“メックリムーバー”（商品名）ＣＨ１９２０ メック（株）製）でエッチングした。次に、第１金属層が除去された配線間の樹脂表面をアルカリ過マンガン酸で０．２μｍエッチングした。

次いで第２レジスト層として、長方形の接合パッド８０２以外の配線パターン２０１、配線８０３上にエッチングレジスト層３０１を突起部形成用めっきレジスト３０３と同じレジストを用いて形成した（図７−（４））。そしてエッチングレジスト層３０１で被覆されていない配線パターン２０１、接合パッド８０２と突起部２０３を等方的にハーフエッチングした（図８−（１））。厚さ方向で２μｍ、配線幅方向で４μｍだけエッチングにより微細化した。これにより長方形の接合パッド８０２は６μｍ×４８μｍで厚さが８μｍ、突起部２０３はφ６μｍ、高さ８μｍの円柱状に微細化した。これにより接合パッド８０２、突起部２０３の配線間の距離を１４μｍとした。次いでエッチングレジスト層３０１を剥離した（図８−（２））。

次に突起部２０３を含む電子部品実装部８０１と外部端子８０５の両方を除く部分に１０μｍ厚さのソルダーレジスト４０１（“ＳＮ９０００”（商品名）日立化成（株）製）をスクリーン印刷法で形成した（図８−（３））。ついで、ソルダーレジスト４０１が被覆されていない配線パターン２０１、接合パッド８０２と突起部２０３の表面に０．５μｍ厚の無電解錫めっきを行った。この無電解錫めっきは置換めっきであり、配線の銅と錫の置換であるため配線間の距離は変わらない。ついで、電子部品６０１を回路パターンに実装する。電子部品６０１側にある端子は回路基板側の端子よりも大きく、必ず回路基板側端子（突起部２０３）上面の全てを電子部品６０１側の端子で接合する必要がある。位置ずれにより回路基板側端子（突起部２０３）上面の全てを接合できなかった場合は、接合による力が配線を倒壊させる方向にずれ、配線が横倒しに倒壊し実装ができない。従って２０μｍピッチで突起部よりも両サイドに２μｍだけ広いφ１０μｍ、厚さ３μｍの円柱状の金バンプ５０１がある電子部品６０１を加熱圧着した。金バンプ５０１と突起部２０３の各々の中心の位置ずれが２μｍ以下で接合することができた（図８―４））。これにより電子部品側の端子６０１の間隔は１０μｍ、電子部品と回路基板の距離が１０μｍであるため、接続信頼性に優れた２０μｍピッチの端子接続が可能となった。

電子部品が実装された回路基板を1個としたとき、この回路基板を１０個準備して以下の手順で信頼性試験を行った。隣り合う接合パッド８０５（端子）間に５０Ｖの電圧を加え、８５℃８５％ＲＨの環境下で１０００時間保持した。すべての回路基板で１×１０^９Ω以上の抵抗を維持できた。

実施例２
図９を用いて説明する。可撓性フィルム１０１である２５μｍ厚さのポリイミドフィルム（“カプトン”（商品名）１００ＥＮ 東レ・デュポン（株）製）の片面に第一金属層２０２と第２金属層２０１からなる配線パターンが形成され、その上にソルダーレジスト４０１が形成された片面に配線パターンを有する回路基板を、ソルダーレジスト面が剥離可能な有機物層７０１（紫外線硬化型粘着剤“ＳＫダイン”ＳＷ２２（商品名）綜研化学（株）製）に接するようにして平坦なガラス板である補強板７０２に固定した（図９−（１））。有機物層７０１は可撓性フィルム１０１を補強板７０２に固定した後に１Ｊ／ｃｍ^２のＵＶ照射を行い、接着力を低下させた。

次に任意の箇所にＹＡＧレーザーを用いて孔を形成し、孔内を過マンガン酸で洗浄した（図９−（２）。その後、孔内と第一金属層２１２と第２金属層２１１からなる配線パターンをセミアディティブ法にて同時形成した（図９−（３）。これ以後は、実施例１と同様にして回路基板を得た（図９−（４））。

２０μｍピッチでφ１０μｍ、厚さ３μｍの円柱状の金バンプがある電子部品を加熱圧着したところ、金バンプと突起部２０３のセンターの位置ズレを２μｍ以下で接合することができた。これにより電子部品６０１側の端子の間隔は１０μｍ、電子部品と回路基板の距離が１０μｍであるため、接続信頼性に優れた２０μｍピッチの端子接続が可能となった。電子部品が実装された回路基板を1個としたとき、この回路基板を１０個準備して以下の手順で信頼性試験を行った。回路基板の隣り合う接合パッド８０５（端子）間に５０Ｖの電圧を加え、８５℃８５％ＲＨの環境下で１０００時間保持した。すべての回路基板で１×１０^９Ω以上の抵抗を維持できた。

実施例３
図１０を用いて説明する。可撓性フィルム１０１である２５μｍ厚さのポリイミドフィルム（“カプトン”（商品名）１００ＥＮ 東レ・デュポン（株）製）の片面に第一金属層２０２と第２金属層２０１からなる配線パターンが形成され、その上にソルダーレジスト４０１が形成された片面に配線パターンを有する回路基板を、ソルダーレジスト面が剥離可能な有機物層７０１（紫外線硬化型粘着剤”ＳＫダイン”ＳＷ２２（商品名）綜研化学（株）製）に接するようにして平坦なガラス板である補強板７０２に固定した。有機物層７０１は可撓性フィルム１０１を補強板７０２に固定した後に１Ｊ／ｃｍ^２のＵＶ照射を行い、接着力を低下させた。

次に任意の箇所にＹＡＧレーザーを用いて孔を形成し、孔内を過マンガン酸で洗浄した。その後、第一金属層２１２と第２金属層２１１からなる配線パターンをセミアディティブ法にて孔内と可撓性フィルム１０１表面に同時形成した。このとき孔内は銅めっきにて充填するビアフィル用の電解銅めっき液を用いた。

次にこの上に２５μｍ厚さのエポキシ樹脂層１１１をシートラミネートを用いて形成した。このエポキシ樹脂層１１１の任意の箇所にＹＡＧレーザーを用いて孔を形成し、孔内を過マンガン酸で洗浄した。その後、第一金属層２２２と第２金属層２２１からなる配線パターンを、孔内とエポキシ樹脂１１１表面にセミアディティブ法にて同時形成した。このときも孔内は銅めっきにて充填するビアフィル用の電解銅めっき液を用いた。同様にしてエポキシ樹脂層１２１と第一金属層２３２と第２金属層２３１からなる配線パターンを形成した。これ以後は、実施例１と同様にして回路基板を得た（図１０）。

２０μｍピッチでφ１０μｍ、厚さ３μｍの円柱状の金バンプ５０１がある電子部品６０１を加熱圧着した。金バンプ５０１と突起部２０３の各々の中心の位置ずれが２μｍ以下で接合することができた。これにより電子部品６０１側の各端子の間隔は１０μｍ、電子部品と回路基板の距離が１０μｍであるため、接続信頼性に優れた２０μｍピッチの端子接続が可能となった。電子部品が実装された回路基板を1個としたとき、この回路基板を１０個準備して以下の手順で信頼性試験を行った。回路基板の隣り合う接合パッド８０５（端子）間に５０Ｖの電圧を加え、８５℃８５％ＲＨの環境下で１０００時間保持した。すべての回路基板で１×１０^９Ω以上の抵抗を維持できた。

実施例４
本発明の一実施形態であるソルダーレジストを第２レジストとして使用する回路基板の製造方法の一例を下記に説明する。

図６、図７−（３）までは実施例１と同様に下記の手順で行う。
可撓性フィルム１０１である２５μｍ厚のポリイミドフィルム（“カプトン”（商品名）１００ＥＮ 東レ・デュポン（株）製）を剥離可能な有機物層７０１（紫外線硬化型粘着剤“ＳＫダイン”ＳＷ２２（商品名）綜研化学（株）製）を介して平坦なガラス板である補強板７０２に固定した。有機物層７０１は可撓性フィルム１０１を補強板７０２に固定した後に１Ｊ／ｃｍ^２のＵＶ照射を行い、接着力を低下させた。

次に可撓性フィルム基板１０１の表面を窒素プラズマ処理した後、Ｎｉ：Ｃｒ＝８０：２０の合金膜をスパッタで１０ｎｍ形成し、次いで銅をスパッタで１００ｎｍ形成、第１金属層２０２を形成した（図６−（１））。第１金属層２０２は電解めっき給電目的の導電層として用いる。

次に第１金属層２０２上に配線パターン形成用めっきレジスト３０２を１５μｍの厚さに形成した（図６−（２））。めっきレジストは東京応化（株）の”ＯＲＤＹＬ Ｅ４７１５”（ネガ型）を使用し、テスト用パターンを形成した。テスト用マスクパターンは、実施例１と同じものを用いた。電解銅めっきは硫酸銅めっき液を用い、めっき条件は電流密度１Ａ／ｄｍ^２で銅層である第２金属層を厚さ１０μｍ形成した（図６−（３））。その上に突起部形成用レジスト層であるめっきレジスト３０３を形成した（図６−（４））。めっきレジストは東京応化（株）の“ＰＭＥＲ Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ”を使用し、１０μｍ×５０μｍの長方形の接合パッド部８０２上にレジスト厚１２μｍでφ１０μｍの円形の開口部を形成した。ガラスにポリイミドフィルム全体が固定されているため、開口部の位置精度は１μｍ以下であった。この開口部に突起部２０３を１０μｍの厚さに形成した（図７−（１））。

電解銅めっき後、配線パターン形成用レジスト層３０２と突起部形成用レジスト層３０３をアルカリ性の剥離液で除去した後（図７−（２））、過酸化水素−硫酸系のエッチング液を用いて配線間にある第１金属層２０２を除去して配線形成した（図７−（３））。また、第１金属層の一部であるＮｉ：Ｃｒ＝８０：２０合金層は、銅をエッチングせずにクロムやクロム合金のみを選択エッチングする液（“メックリムーバー”（商品名）ＣＨ１９２０ メック（株）製）でエッチングした。次に、第１金属層が除去された配線間の樹脂表面をアルカリ過マンガン酸で０．２μｍエッチングした。

次いで第２レジスト層として突起部２０３を含むインナーリード位置を決める長方形８０１（電子部品実装部）と接合パッド８０５（アウターリード部）の両方を除く部分に１０μｍ厚さのソルダーレジスト４０１（“ＳＮ９０００”（商品名）日立化成（株）製）をスクリーン印刷にて形成した。長方形の接合パッド８０２以外の配線パターン２０１、配線８０３上にエッチングレジスト層としてソルダーレジスト４０１を形成した。そしてソルダーレジスト４０１で被覆されていない配線パターン２０１、接合パッド８０２と突起部２０３を等方的にハーフエッチングした。厚さ方向で２μｍ、配線幅方向で４μｍだけエッチングにより微細化した。これにより長方形の接合パッド８０２は６μｍ×４８μｍで厚さが８μｍ、突起部２０３はφ６μｍ、高さ８μｍの円柱状に微細化した。これにより接合パッド８０２、突起部２０３の配線間の距離を１４μｍとした。

ついで、ソルダーレジスト４０１で被覆されていない配線パターン２０１、接合パッド８０２と突起部２０３の表面に０．５μｍ厚さの無電解錫めっきを行った。この無電解錫めっきは置換めっきであり、配線の銅と錫の置換であるため配線間の距離は変わらない。２０μｍピッチで厚さ３μｍの金バンプ５０１のある電子部品６０１を加熱圧着した。金バンプ５０１と突起部２０３の各々の中心の位置ずれが２μｍ以下で接合することができた。これにより電子部品６０１側の各端子の間隔は１０μｍ、電子部品と回路基板の距離が１０μｍであるため、接続信頼性に優れた２０μｍピッチの端子接続が可能となった。

電子部品が実装された回路基板を1個としたとき、この回路基板を１０個準備して以下の手順で信頼性試験を行った。電子部品実装した回路基板の接合パッド８０５間に５０Ｖの電圧を加え、８５℃８５％ＲＨの環境下で１０００時間保持した。すべての回路基板で１×１０^９Ω以上の抵抗が維持できた。

比較例１
図６、図７−（３）までは実施例１と同様に次の手順で行う。可撓性フィルム１０１である２５μｍ厚のポリイミドフィルム（“カプトン”（商品名）１００ＥＮ 東レ・デュポン（株）製）を剥離可能な有機物層７０１（紫外線硬化型粘着剤“ＳＫダイン”ＳＷ２２（商品名）、綜研化学（株）製）を介して平坦なガラス板である補強板７０２に固定した。有機物層７０１は可撓性フィルム１０１を補強板７０２に固定した後に１Ｊ／ｃｍ^２のＵＶ照射を行い、接着力を低下させた。

次に可撓性フィルム基板１０１の表面を窒素プラズマ処理した後、Ｎｉ：Ｃｒ＝８０：２０の合金膜をスパッタで１０ｎｍ形成し、次いで銅をスパッタで１００ｎｍ形成、第１金属層２０２を形成した（図６−（１））。第１金属層２０２は電解めっき給電目的の導電層として用いる。

次に第１金属層２０２上に配線パターン形成用めっきレジスト層３０２を１５μｍの厚さに形成した（図６−（２））。めっきレジストは東京応化（株）の”ＯＲＤＹＬ Ｅ４７１５”（ネガ型）を使用し、テスト用パターンを形成した。テスト用マスクパターンは、実施例１と同じものを用いた。電解銅めっきは硫酸銅めっき液を用い、めっき条件は電流密度１Ａ／ｄｍ^２で銅層である第２金属層を厚さ１０μｍ形成した（図６−（３））。その上に突起部形成用レジスト層であるめっきレジスト３０３を形成した（図６−（４））。めっきレジストは東京応化（株）の“ＰＭＥＲ Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ”を使用し、１０μｍ×５０μｍの長方形の接合パッド部８０２上にレジスト厚１２μｍでφ６μｍの円形の開口部を形成した。ガラスにポリイミドフィルム全体が固定されているため、開口部の位置精度は１μｍ以下であった。この開口部に突起部２０３を１０μｍの厚さに形成した（図７−（１））。

電解銅めっき後、配線パターン形成用めっきレジスト層３０２と突起部形成用めっきレジスト層３０３をアルカリ性の剥離液で除去した後（図７−（２））、過酸化水素−硫酸系のエッチング液を用いて配線間にある第１金属層２０２を除去して配線形成した（図７−（３））。また、第１金属層の一部であるＮｉ：Ｃｒ＝８０：２０合金層は、銅をエッチングせずにクロムやクロム合金のみを選択エッチングする液（“メックリムーバー”（商品名）ＣＨ１９２０ メック（株）製）でエッチングした。次に、第１金属層が除去された配線間の樹脂表面をアルカリ過マンガン酸で０．２μｍエッチングした。

次に突起部２０３を含むインナーリード位置を決める長方形８０１（電子部品実装部）と接合パッド８０５（アウターリード部）の両方を除く部分に１０μｍ厚さのソルダーレジスト４０１（“ＳＮ９０００”日立化成（株）製）をスクリーン印刷法で形成した。ついで、ソルダーレジスト４０１の被覆されていない配線パターン２０１、接合パッド８０２と突起部２０３の表面に０．５μｍ厚の無電解錫めっきを行った。この無電解錫めっきは置換めっきであり、配線の銅と錫の置換であるため配線間の距離は変わらない。ついで、実施例１と同様に２０μｍピッチで突起部よりも両サイドに２μｍだけ広いφ１０μｍ、厚さ３μｍの円柱状の金バンプ５０１のある電子部品６０１を加熱圧着した。金バンプ５０１と突起部２０３の各々の中心の位置ずれが２μｍ以下で接合することができた。このとき配線間の距離は狭くなり、接合パッド８０２、突起部２０３の配線間の距離は１０μｍとなった。そして、電子部品６０１側の端子の位置は最大２μｍずれた。接合パッド８０２と隣の電子部品６０１の端子との距離は、絶縁信頼性を確保するため、少なくとも８μｍ必要となった。

電子部品が実装された回路基板を1個としたとき、この回路基板を１０個準備して以下の手順で信頼性試験を行った。回路基板の隣り合う端子８０５間に５０Ｖの電圧を加え、８５℃８５％ＲＨの環境下で１０００時間保持した。準備した１０個の回路基板は１×１０^３Ω以下まで抵抗が低下した。

比較例２
図６−（３）までは実施例１と同様に次の手順で行う。可撓性フィルム１０１である２５μｍ厚のポリイミドフィルム（“カプトン”（商品名）１００ＥＮ 東レ・デュポン（株）製）を剥離可能な有機物層７０１（紫外線硬化型粘着剤“ＳＫダイン”ＳＷ２２（商品名）綜研化学（株）製）を介して平坦なガラス板である補強板７０２に固定した。有機物層７０１は可撓性フィルム１０１を補強板７０２に固定した後に１Ｊ／ｃｍ^２のＵＶ照射を行い、接着力を低下させた。

次に可撓性フィルム基板１０１の表面を窒素プラズマ処理した後、Ｎｉ：Ｃｒ＝８０：２０の合金膜をスパッタで１０ｎｍ形成し、次いで銅をスパッタで１００ｎｍ形成、第１金属層２０２を形成した（図６−（１））。第１金属層２０２は電解めっき給電目的の導電層として用いる。

次に第１金属層２０２上に配線パターン形成用めっきレジスト層３０２を１５μｍの厚さに形成した（図６−（２））。めっきレジストは東京応化（株）の”ＯＲＤＹＬ Ｅ４７１５”（ネガ型）を使用し、テスト用パターンを形成した。テスト用マスクパターンは、実施例１と同じものを用いた。電解銅めっきは硫酸銅めっき液を用い、めっき条件は電流密度１Ａ／ｄｍ^２で銅層である第２金属層を厚さ１０μｍ形成した（図６−（３））。

電解銅めっき後、配線パターン形成用めっきレジスト層３０２をアルカリ性の剥離液で除去した後、過酸化水素−硫酸系のエッチング液を用いて配線間にある第１金属層２０２を除去して配線形成した。また、第１金属層の一部であるＮｉ：Ｃｒ＝８０：合金層は、銅をエッチングせずにクロムやクロム合金のみを選択エッチングする液（“メックリムーバー”（商品名）ＣＨ１９２０ メック（株）製）でエッチングした。次に、第１金属層が除去された配線間の樹脂表面をアルカリ過マンガン酸で０．２μｍエッチングした。

次にインナーリード位置を決める長方形８０１（電子部品実装部）と接合パッド８０５（外部端子）の両方を除く部分に１０μｍ厚さのソルダーレジスト４０１（“ＳＮ９０００”日立化成（株）製）をスクリーン印刷法で形成した。ついで、ソルダーレジスト４０１の被覆されていない配線パターン２０１、接合パッド８０２に０．５μｍ厚の無電解錫めっきを行った。この無電解錫めっきは置換めっきであり、配線の銅と錫の置換であるため配線間の距離は変わらない。ついで、実施例１と同様に２０μｍピッチで１０μｍ×５０μｍの長方形の接合パッド８０２よりも両サイドに２μｍ広い１４μｍ×５０μｍ、高さ１０μｍの直方体の金バンプ５０１がある電子部品６０１を加熱圧着した。金バンプ５０１と突起部２０３の各々の中心の位置ずれが２μｍ以下で接合することができた。このとき配線間の距離は狭くなり、接合パッド８０２では６μｍとなった。

電子部品が実装された回路基板を1個としたとき、この回路基板を１０個準備して以下の手順で信頼性試験を行った。回路基板の接合パッド８０５間に５０Ｖの電圧を加え、８５℃８５％ＲＨの環境下で１０００時間保持した。準備した１０個の回路基板は１×１０^３Ω以下まで抵抗が低下した。

本発明の回路基板の製造方法は、例えば、電子機器の配線板、ＩＣパッケージ用インターポーザーおよびウェハレベルバーンインソケット用配線板などを作製する際に好適に用いられる。

本発明の回路基板の一態様を示す断面図。 本発明の回路基板の一態様を示す平面図。 本発明の回路基板の一態様を示す断面図。 本発明の回路基板の一態様を示す平面図。 本発明の回路基板の一態様を示す平面図。 本発明の回路基板の製造工程の一態様を示した図。 図６から続く製造工程の一態様を示した図。 図７から続く製造工程の一態様を示した図。 本発明の回路基板の製造方法のうち両面に配線パターンを設ける場合の製造工程を示した図。 本発明の製造方法で得られた両面に配線パターンを有する回路基板の一態様を示した断面図。 本発明の回路基板の実施例で使用したテストパターンを示す模式図。

符号の説明

１０１ 可撓性フィルム
１０２ アンダーフィル材
１１１、１２１ エポキシ樹脂層
２０１、２１１、２２１、２３１ 配線パターン（第２金属層）
２０２、２１２、２２２、２３２ 配線パターン（第１金属層）
２１３、２２３ フィルドビア
２０３ 突起部
３０１ エッチングレジスト層
３０２ 配線パターン形成用フォトレジスト層（金属配線パターン用のめっきレジスト層）
３０３ 突起部形成用レジスト層
４０１、４１１ ソルダーレジスト
５０１ バンプ
６０１ 電子部品
７０１ 有機物層
７０２ 補強板
８０１ インナーリード位置を決める長方形
８０２ 接合パッド（インナーリード部）
８０３ 配線（インナーリード部とアウターリーダ部を結ぶ線）
８０４ テストパターンのアウターリード位置を決める四角形
８０５ 接合パッド（アウターリード部）

Claims (7)

1. 絶縁樹脂の上に金属層がある回路基板の製造方法であって、絶縁樹脂の表面に第１金属層を形成する工程と、第１レジスト層として第１金属層の表面に金属配線パターン用のめっきレジスト層を設け、電解めっきによって第２金属層のパターンを形成する工程と、めっきレジスト層を剥離した後、露出した第１金属層をエッチング液で除去する工程と、第２レジスト層として電子部品搭載部以外の配線パターン上にエッチングレジスト層を設け、電子部品搭載部分の配線パターンである第１金属層と第２金属層の厚さを減じる工程を有する回路基板の製造方法。
2. 電子部品搭載部分に突起部を設ける請求項１記載の回路基板の製造方法。
3. 第２レジスト層がソルダーレジストである請求項１記載の回路基板の製造方法。
4. 剥離可能な有機物層を介して補強板に貼り付けた絶縁樹脂上で金属層を形成する請求項１記載の回路基板の製造方法。
5. 補強板がガラスである請求項４記載の回路基板の製造方法。
6. 電子部品搭載部の配線の厚さが、電子部品搭載部以外の部分における配線の厚さよりも薄い回路基板。
7. 補強板、剥離可能な有機物層、請求項６記載の回路基板がこの順に積層された回路基板用部材。

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