JP2009081209A

JP2009081209A - プリント配線板の製造方法

Info

Publication number: JP2009081209A
Application number: JP2007248125A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Fujiwara; 弘明藤原; Shingo Yoshioka; 愼悟吉岡; Tomoaki Watanabe; 朋亮渡辺; Mana Yamaguchi; 真魚山口
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2007-09-25
Filing date: 2007-09-25
Publication date: 2009-04-16

Abstract

【課題】環境負荷を低減しつつ、従来よりも微細かつ信頼性の高い回路が形成されたプリント配線板を製造することができるプリント配線板の製造方法を提供する。
【解決手段】プリント配線板の製造方法に関する。絶縁樹脂１で基材３を形成する。この基材３に溝４を形成する。基材３の表面を粗化する。少なくとも溝４の内面にめっき核２を付着させる。その後、無電解めっき処理によって溝４に回路５を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種電子機器に用いられるプリント配線板を製造する方法に関するものである。

電子機器の高性能化を図るためにはプリント配線板に形成される回路５の微細化が必要とされるが、従来、このような微細回路を形成するにあたっては、図３のようなセミアディティブ法（ＳＡＰ：semi-additive process）が使用されてきた（例えば、特許文献１参照。）。

この方法ではまず図３（ａ）（ｂ）のように、絶縁樹脂１で形成された基材３の表面を過マンガン酸処理によって粗化した後、触媒化処理によってこの粗化面７にＰｄ（パラジウム）を析出させる。次に図３（ｃ）のように、Ｐｄで触媒化された表面に無電解めっき処理（化学めっき処理）を行って厚み１μｍ程度の無電解めっき層８を形成した後、図３（ｄ）のように回路５を形成しない部分をめっきレジスト９で被覆する。そして、図３（ｅ）のように無電解めっき層８を給電層として電解めっき処理を行って電解めっき層１０を形成し、図３（ｆ）のようにめっきレジスト９を除去した後、フラッシュエッチング（ソフトエッチング）を行うことによって、図３（ｇ）のような回路５が形成されたプリント配線板を得ることができるものである。
特許流通支援チャート、［online］、［平成１９年９月２１日検索］、インターネット＜URL:http://www.ryutu.inpit.go.jp/chart/H13/dennki04/1/pdf/1-1-4.pdf、http://www.ryutu.inpit.go.jp/chart/tokumapf.htm＞

しかし、図３のようなセミアディティブ法を使用したプリント配線板の製造方法にあっては、次のような問題がある。すなわち、この方法で用いられるエッチング液などの薬液が環境負荷増大の原因となっている。また、電解めっき処理では回路５の厚みの均一化などが困難である。また、フラッシュエッチングではＰｄを完全に除去するのが困難であるため、回路５間にＰｄが残存してしまい、このＰｄが絶縁信頼性を低下させるので、回路５の微細化には限界がある。具体的には、従来の方法ではＬ（ライン）／Ｓ（スペース）＝１０μｍ／１０μｍが限界である。さらに、従来の方法では回路５の微細化と密着性の向上を両立させるのが困難である。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、環境負荷を低減しつつ、従来よりも微細かつ信頼性の高い回路が形成されたプリント配線板を製造することができるプリント配線板の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１に係るプリント配線板の製造方法は、絶縁樹脂１で基材３を形成し、この基材３に溝４を形成すると共に基材３の表面を粗化し、少なくとも溝４の内面にめっき核２を付着させた後に無電解めっき処理によって溝４に回路５を形成す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、無電解めっき処理の前に、溝４以外の基材３の表面に付着しているめっき核２を除去する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１において、溝４の内面にのみめっき核２を付着させることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係るプリント配線板の製造方法によれば、環境負荷を低減しつつ、従来よりも微細かつ信頼性の高い回路が形成されたプリント配線板を製造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、溝以外の基材の表面にめっき核が存在しなくなることによって、絶縁信頼性を高め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、溝以外の基材の表面にめっき核が存在しなくなることによって、絶縁信頼性を高め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を示すものであり、プリント配線板を製造するにあたってはまず絶縁樹脂１で図１（ａ）のような基材３を形成する。

ここで、絶縁樹脂１としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができる。

そして図１（ａ）のように基材３を形成した後は、図１（ｂ）のようにレーザ加工等によりこの基材３に回路形成用の溝４（トレンチ）を形成する。図示省略しているが、感光性の絶縁樹脂１を用いている場合には、溝４を形成する部分をマスクで被覆し露光した後に現像することによって、溝４を形成することができる。

次に図１（ｃ）のように基材３の表面を過マンガン酸処理によって粗化する。これによって溝４の内面も粗化される。

このようにして粗化処理を行った後は、図１（ｄ）のように少なくとも溝４の内面にめっき核２を付着させる。めっき核２の付着は、例えば、基材３をキャタリスト液に浸漬させて行ったり、インクジェット、ナノインプリント、スパッタリング等によって行ったりすることができる。まためっき核２としては、Ｃｕ（銅）やＰｄ等の金属微粒子を用いることができる。めっき核２の粒径は１０ｎｍ〜１μｍである。これより粒径が大きくなると、微細回路の形成が困難であると共に基材３の絶縁性を確保できなくなるおそれがある。なお、粒径を１０ｎｍ未満にするのは今のところ困難である。まためっき核２の付着量は０．１〜１０μｇ／ｃｍ^２であることが好ましい。

めっき核２を付着させた後は、無電解銅めっき処理を行うものであるが、図１（ｄ）のように溝４以外の基材３の表面にめっき核２が付着していると、この部分にも無電解めっき層８が形成され、後でフラッシュエッチングを行う必要性が生じたり、またフラッシュエッチングを行っても、基材３の表面にめっき核２が残存したりするおそれがある。そこで、無電解めっき処理の前には、溝４以外の基材３の表面に付着しているめっき核２を除去するのが好ましい。めっき核２の除去は、例えば、周面に粘着層又は吸着層を設けて形成されるローラーを基材３の表面に当ててこれを転動させ、上記粘着層等でめっき核２を捕捉することによって行うことができる。また、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）によってめっき核２を除去することもできる。また、溝４の幅より大きなシリカやドライアイスの粒子を基材３の表面に吹き付けるブラストによってめっき核２を除去することもできる。また、エアやＡｒ（アルゴン）等のガス流又はレーザを基材３の表面に対して斜め４０〜８０°の角度で当てることによってめっき核２を除去することもできる。この場合、溝４の内面のうち内側面に付着しているめっき核２も除去されるおそれがあるが、少なくとも溝４の底面にめっき核２が付着していれば問題なく無電解めっき層８を形成することができる。このように各種方法を使用してめっき核２を除去すれば、溝４以外の基材３の表面にめっき核２が存在しなくなることによって、絶縁信頼性を高めることができるものである。

その後、無電解銅めっき処理などの無電解めっき処理によって溝４に回路５を形成すると、図１（ｆ）に示すようなプリント配線板を得ることができる。

このように、本発明ではエッチング液などの薬液は一切用いないので、環境負荷を低減することができるものである。また本発明では回路５の形成の際に電解めっき処理を行う必要がないので、回路５の厚みが不均一になるのを防止することができるものである。さらに本発明では溝４の内部に回路５を形成するので、基材３に対する回路５の密着性が向上し、高い信頼性を得ることができるものである。よって、従来よりも微細な回路５を形成することができるものである。

図２は本発明の実施の形態の他の一例を示すものであり、図１と同様にプリント配線板を製造するにあたってはまず絶縁樹脂１で図２（ａ）のような基材３を形成する。

次に図２（ｂ）のようにレーザ加工等によりこの基材３に回路形成用の溝４（トレンチ）を形成した後、図２（ｃ）のように基材３の表面を過マンガン酸処理によって粗化する。

このようにして粗化処理を行った後は、図２（ｄ）のように溝４の内面にのみめっき核２を付着させる。このようにめっき核２を選択的に付着させるにあたっては、例えば、インクジェット、ナノインプリント、スパッタリング等を使用して行うことができる。ここでもし溝４の内面に限定しないでめっき核２を付着させると、図１（ｄ）の場合と同様に溝４以外の基材３の表面にもめっき核２が付着し、この部分にも無電解めっき層８が形成され、後でフラッシュエッチングを行う必要性が生じたり、またフラッシュエッチングを行っても、基材３の表面にめっき核２が残存したりするおそれがある。しかし上記のように溝４の内面にのみめっき核２を選択的に付着させるようにすれば、溝４以外の基材３の表面にめっき核２が存在しなくなることによって、絶縁信頼性を高めることができるものである。

その後、無電解銅めっき処理などの無電解めっき処理によって溝４に回路５を形成すると、図２（ｅ）に示すようなプリント配線板を得ることができる。

そして本実施形態では図１に示す実施形態と同様の効果を得ることができるほか、次のような効果も得ることができる。すなわち、図１に示す実施形態では溝４以外の基材３の表面にめっき核２が付着しているおそれがあり、この場合にはこのめっき核２を除去する工程が必要とされる。しかし、図２に示す実施形態では溝４の内面にのみめっき核２を付着させるようにしているので、溝４以外の基材３の表面にめっき核２が付着しているおそれがない。従って、図２に示す実施形態ではめっき核２を除去する工程は不要であり、図１に示す実施形態に比べてプリント配線板の製造工程の簡素化を図ることができるものである。

本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｆ）は断面図である。本発明の実施の形態の他の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｅ）は断面図である。従来の技術の一例を示すものであり、（ａ）〜（ｇ）は断面図である。

符号の説明

１絶縁樹脂
２めっき核
３基材
４溝
５回路

Claims

絶縁樹脂で基材を形成し、この基材に溝を形成すると共に基材の表面を粗化し、少なくとも溝の内面にめっき核を付着させた後に無電解めっき処理によって溝に回路を形成することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
無電解めっき処理の前に、溝以外の基材の表面に付着しているめっき核を除去することを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。
溝の内面にのみめっき核を付着させることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の製造方法。