JP2007324399A

JP2007324399A - 配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2007324399A
Application number: JP2006153505A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Nakatani; 祐介中谷; Yoshihito Seki; 善仁関
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】セミアディティブ法によって導電回路部の上面が平坦な配線基板を製造する。
【解決手段】絶縁性基材２に設けられた導電性シード層３の面に、回路パターンとは逆パターンのメッキレジスト層４を設けるメッキレジスト工程と、メッキレジスト層４で被われていない導電性シード層３の面に、電解メッキによって回路パターンの導電回路部５を設けるメッキ工程と、導電回路部５の上面が平坦になるまでメッキレジスト層４と共に導電回路部５の上部を研削する平坦化研削工程と、メッキレジスト層４を除去するメッキレジスト層除去工程と、導電回路部５が設けられていない導電性シード層３の箇所を除去するシード層除去工程とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、絶縁性基材の面にメッキによって導電回路部を形成する配線基板の製造方法に関する。

配線基板の製造方法の一つとしてセミアディティブ法がある。このセミアディティブ法は、ファインピッチ（３０μｍ未満のピッチ）の回路を形成するのに適した方法である。以下、このセミアディティブ法を用いて配線基板を製造する方法を説明する。先ず、図３（ａ）に示すように、絶縁性基材１００の一面に、薄い導電性シード層１０１を形成する。次に、図３（ｂ）に示すように、導電性シード層１０１の面に、回路パターンとは逆パターンとなるようにメッキレジスト層１０２を形成する。次に、図３（ｃ）に示すように、メッキレジスト層１０２で被われていない導電性シード層１０１の面に、電解メッキによって所望の回路パターンの導電回路部１０３を形成する（メッキ工程）。次に、図３（ｄ）に示すように、メッキレジスト層１０２を除去する。次に、図３（ｅ）に示すように、導電回路部１０３が設けられていない導電性シード層１０１の箇所をエッチングによって除去する。

この製造方法では、メッキ工程における電流の供給状態に起因して、導電回路部１０３の両端部に較べて中央部が厚く盛り上がった凸形状となる。導電回路部１０３の上面がこのような凸形状であると、導電回路部１０３上に載置された実装部品の端子が横ズレし易いため、部品の実装性が悪くなるという問題がある。

特に、ＡＣＦ接合では、プレス時に異方性導電フィルムの導電粒子が導電回路部１０３の側部領域に逃げ、導電回路部１０３と接触して有効に機能する異方性粒子の個数が少なくなり、実装部品の接続信頼性が低下する。

そこで、このような不具合を解決した製造方法が特許文献１に提案されている。以下、この製造方法を簡単に説明する。

この配線基板の製造方法は、先ず、図４（ａ）に示すように、絶縁性基材１１０の一面に、回路パターンとは逆パターンのメッキレジスト層１１１を形成する。次に、図４（ｂ）に示すように、絶縁性基材１１０及びメッキレジスト層１１１の露出面の全域に給電層１１２を形成する。次に、図４（ｃ）に示すように、メッキレジスト層１１１間によって形成される凹部が完全に埋まる高さまで電解メッキによって導電回路部１１３を形成する（メッキ工程）。次に、図４（ｄ）に示すように、メッキレジスト層１１１が露出するまで導電回路部１１３及び給電層１１２を研削する（研削工程）。

この製造方法によれば、導電回路部１１３の上面が平坦な配線基板を製造することができる。
特開２００２−２４６７４４号公報

しかしながら、従来の後者の製造方法では、図４（ｃ）に示すように、メッキ工程にあっては導電回路部１１３が導電性シード層１１２の上面にまで形成されるため、メッキ使用量が多く、コスト高になるという問題がある。

又、研削工程にあっては、メッキレジスト層１１１が露出するまで導電回路部１１３及び給電層１１２を研削する必要があるため、研削量が多い。研削量が多いと、材料の無駄が多く、コスト高になるという問題がある。

そこで、本発明は、セミアディティブ法によって導電回路部の上面が平坦な配線基板をコスト安に製造できる配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する請求項１の発明は、絶縁性基材に設けられた導電性シード層の面に、回路パターンとは逆パターンのメッキレジスト層を設けるメッキレジスト工程と、前記メッキレジスト層で被われていない前記導電性シード層の面に、電解メッキによって回路パターンの導電回路部を設けるメッキ工程と、前記導電回路部の上面が平坦になるまで前記メッキレジスト層と共に前記導電回路部の上部を研削する平坦化研削工程と、前記メッキレジスト層を除去するメッキレジスト層除去工程と、前記導電回路部が設けられていない前記導電性シード層の箇所を除去するシード層除去工程とを有することを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の配線基板の製造方法であって、前記平坦化研削工程は、ダイヤモンドバイトを用いて行うことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１記載の配線基板の製造方法であって、前記平坦化研削工程は、砥石グラインダを用いて行うことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１記載の配線基板の製造方法であって、前記平坦化研削工程は、ケミカル・メカニカル・ポリッシングを用いて行うことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、メッキ工程では、メッキレジスト層で被われていない導電性シード層の面、つまり、回路パターンの面だけ電解メッキによる導電回路部を形成すれば良いため、少ないメッキ使用量分で足りる。又、平坦化研削工程では、導電回路部の上部の円弧状を平坦化する厚み寸法だけ研削すれば良いため、少ない研削量で足り、材料の無駄を極力抑えることができる。以上より、セミアディティブ法によって導電回路部の上面が平坦な配線基板をコスト安に製造できる。

また、平坦化研削工程では、メッキレジスト層が研削時の外力による導電回路部の変形を防止するため、導電回路部のいわゆるダレを防止できる。又、メッキレジスト層を除去した後に導電回路部を研削すると、研削屑が導電回路部間の隙間に残留する可能性があるが、メッキレジスト層を除去する前に導電回路部を研削するため、導電回路部間への研削屑の残留を防止できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果が得られる。特に、ダイヤモンドバイトによる研削では、研削時には小さな外力しか導電回路部に作用しないため、導電回路部のダレを確実に防止できる。

請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果が得られる。

請求項４の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は本発明の一実施の形態に係るプリント配線基板の各製造過程の断面図である。

図１に示すように、プリント配線基板１は、絶縁性基材２と、この一面に形成された所定の回路パターンの導電性シード層３と、この導電性シード層３の表面に形成された所定の回路パターンの導電回路部５とを備えている。

以下、このプリント配線基板１の製造方法を順に説明する。図２（ａ）に示すように、絶縁性基材２の一面に導電性シード層３を形成した基材を出発材料とする。

先ず、図２（ｂ）に示すように、導電性シード層３の表面に、所望の回路パターンとは逆パターンのメッキレジスト層４を形成する（メッキレジスト工程）。メッキレジスト層４は、導電性シード層３の表面にレジスト膜を塗布し、このレジスト膜を露光し、現像を行うことによって形成する。

次に、図２（ｃ）に示すように、メッキレジスト層４で被われていない導電性シード層３の面に、電解メッキによって所望の回路パターンの導電回路部５を形成する（メッキ工程）。導電回路部５は、導電性シード層３を給電層として、メッキレジスト層４で被われていない箇所に電解メッキを施すことによって形成する。

次に、図２（ｄ）に示すように、導電回路部５の上面が平坦になるまでメッキレジスト層４と共に導電回路部５の上部を研削する（平坦化研削工程）。研削は、例えばダイヤモンドバイトや砥石グラインダやケミカル・メカニカル・ポリッシングを用いて行う。

次に、図２（ｅ）に示すように、メッキレジスト層４を除去する（メッキレジスト層除去工程）。

次に、導電回路部５が設けられていない導電性シード層３の箇所をエッチングによって除去する（シード層除去工程）。以上によって、図１の配線基板１を作成する。

上記製造方法中のメッキ工程では、メッキレジスト層４で被われていない導電性シード層３の面、つまり、回路パターンの面だけメッキによる導電回路部５を形成すれば良いため、少ないメッキ使用量で足りる。又、平坦化研削工程では、導電回路部５の円弧状の上部を平坦化する厚み寸法だけ研削すれば良いため、少ない研削量で足り、材料の無駄を極力抑えることができる。以上より、セミアディティブ法によって導電回路部５の上面が平坦な配線基板１をコスト安に製造できる。

上記製造方法中の平坦化研削工程では、メッキレジスト層４を除去する前に研削を行うため、研削時の外力による導電回路部５の変形をメッキレジスト層４が防止するため、導電回路部５のいわゆるダレを防止できる。又、メッキレジスト層４を除去した後に導電回路部５を研削すると、研削屑が導電回路部５間の隙間に残留する可能性があるが、メッキレジスト層４を除去する前に導電回路部５を研削するため、導電回路部５間への研削屑の残留を防止できる。

（実施例）
次に、上記製造方法の各工程の具体例を説明する。

出発材料の基材は、絶縁性基材２として２５μｍのユーピレックスの片面に、スパッタリングでＮｉ−Ｃｒ層が３０ｎｍ、Ｃｕ層が２００ｎｍの導電性シード層３が形成されたダイアファイン（三菱伸銅製）を使用した。

メッキレジスト工程では、導電性シード層３の表面に厚さ２５μｍのドライフィルムレジスト（日立化成製）をラミネートし、このドライフィルムレジストに回路パターンを露光・現像することによってドライフィルムレジストの回路パターンに対応する箇所を除去する。このようにして導電性シード層３の表面に、回路パターンとは逆パターンのドライフィルムレジスト（メッキレジスト層４）を形成した。

メッキ工程では、メッキレジスト層４で被われない導電性シード層２の上面に、電解銅メッキによって厚さ約２５μｍの銅を析出させた。その際のメッキ液としては、以下のハイスローメッキ浴を使用した。

（硫酸銅メッキ浴）
硫酸銅５水塩が１００ｇ／Ｌ、硫酸が１９０ｇ／Ｌ、塩素イオンが５０ｍｇ／Ｌ、カバーグリームＳＴ−９０１ＡＭ（メルテックス製）が２ｍｇ／Ｌ、カバーグリームＳＴ−９０１ＢＭ（メルテックス製）が１０ｍｇ／Ｌのものである。

平坦化研削工程では、ダイヤモンドバイト研削装置（ＤＩＳＣＯ社製）を用いて研削を行った。このダイヤモンドバイト研削装置は、ディスクに取り付けられたダイヤモンドバイトを高速回転させ、チャックテーブルに吸着されたワーク（図２（ｃ）の基材）を送り込むことで研削を行う。チャックテーブルは予めセルフカットされ、Ｚ軸の加工基準となる。そして、研削は、２μｍずつ行い、導電回路部５の銅の削り屑が確認されてから更に４μｍ研削することによって平坦化を完了する。

メッキレジスト層除去工程では、３％水酸化ナトリウム水溶液を用いてメッキレジスト層４を剥離した。

シード層除去工程では、塩化鉄液や塩化銅液、硫酸過酸化水素液等のエッチング液を用いて導電性シード層３をエッチングによって除去した。

このようにして製造したプリント配線基板１は、その導電回路部５の両端部と中央部の高低差が０．１μｍ以内であった。これに対し、平坦化研削工程を行わずに、後は同じ製造工程で製造したプリント配線基板では、導電回路部の両端部と中央部の高低差が最大１．２μｍであった。以上より、本発明における導電回路部５の平坦化が実証された。

又、上記製造方法で製造したプリント配線基板１は、導電回路部５の上面をレーザ顕微鏡によって測定した結果、その表面粗さはＲａ＝３８ｎｍ、Ｒｚ＝２４６ｎｍであった。

本発明の一実施の形態にかかるプリント配線基板の断面図である。（ａ）〜（ｅ）は一実施の形態にかかるプリント配線基板の各製造過程の断面図である。従来例を示し、（ａ）〜（ｅ）は配線基板の各製造過程の断面図である。他の従来例を示し、（ａ）〜（ｅ）は配線基板の各製造過程の断面図である。

符号の説明

１プリント配線基板（配線基板）
２絶縁性基材
３導電性シード層
４メッキレジスト層
５導電回路部

Claims

絶縁性基材に設けられた導電性シード層の面に、回路パターンとは逆パターンのメッキレジスト層を設けるメッキレジスト工程と、
前記メッキレジスト層で被われていない前記導電性シード層の面に、電解メッキによって回路パターンの導電回路部を設けるメッキ工程と、
前記導電回路部の上面が平坦になるまで前記メッキレジスト層と共に前記導電回路部の上部を研削する平坦化研削工程と、
前記メッキレジスト層を除去するメッキレジスト層除去工程と、
前記導電回路部が設けられていない前記導電性シード層の箇所を除去するシード層除去工程と、
を有することを特徴とする配線基板の製造方法。
前記平坦化研削工程は、ダイヤモンドバイトを用いて行うことを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
前記平坦化研削工程は、砥石グラインダを用いて行うことを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
前記平坦化研削工程は、ケミカル・メカニカル・ポリッシングを用いて行うことを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。