JP2011211065A - 配線基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サブトラクティブ法により配線導体が形成された配線基板において、配線導体の表面に必要な配線幅を確保することができるとともに絶縁層と接する側で十分な絶縁間隔を確保することが可能な配線基板およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】金属層２Ｐを、サイドエッチング抑制剤を含有する第１のエッチング液により、金属層２Ｐの幅がエッチングレジスト層３側から絶縁層１側に向けて広がるようにエッチングし、次に金属層２Ｐを、エッチング速度がエッチング液の攪拌速度に逆依存する第２のエッチング液により、金属層２Ｐの幅がエッチングレジスト層３側から金属層２Ｐの厚みの中央部に向けて広がるとともに金属層２Ｐの厚みの中央部から絶縁層１側に向けて狭まるようにエッチングして配線導体２を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、配線基板およびその製造方法に関するものであり、より詳細には、サブトラクティブ法により形成された配線導体を絶縁層の表面に有する配線基板およびその製造方法に関するものである。

配線基板における配線導体を形成する方法としてサブトラクティブ法が従来から用いられている。サブトラクティブ法は、配線導体が形成される絶縁層の表面の全面に金属層を被着させた後、その金属層の表面に配線導体に対応するパターンのエッチングレジスト層を形成し、次にエッチングレジスト層から露出した金属層をエッチング除去した後、エッチングレジスト層を除去することにより配線導体を形成する方法である。

しかしながら、サブトラクティブ法により配線導体を形成する場合、エッチングレジスト層から露出する金属層をエッチングする際に、金属層がその厚み方向のみならず、横方向にもエッチングされるため、実際には図４に示すように、配線導体１２の側面がエッチングレジスト層１３の下側にえぐれるように大きくエッチングされ、配線導体１２の絶縁層１１に接する側の幅が広く、エッチングレジスト層１３側の幅が狭い台形状の断面形状になる。

このように配線導体１２の形状が台形状の断面形状である場合、配線導体１２の幅を狭いものとするとともに配線導体１２同士の間隔を狭いものとしようとすると、配線導体１２の表面に必要な配線幅を確保することが困難となったり、配線導体１２の絶縁層１１と接する側では隣接する配線導体１２同士の間に十分な絶縁間隔を確保することが困難となったりするという問題点を有していた。

特開２００４−２５６９０１号公報 特開２００６−１２４７８６号公報 ＷＯ２００５／０８６５５１

本発明は、サブトラクティブ法により配線導体が形成される配線基板において、配線導体の表面に必要な配線幅を確保することができるとともに絶縁層と接する側で十分な絶縁間隔を確保することが可能な配線基板およびその製造方法を提供することを課題とするものである。

本発明の配線基板は、絶縁層の表面にサブトラクティブ法により形成された配線導体を有する配線基板であって、前記配線導体は、その厚みの中央部の幅が広く、且つその表面側および前記絶縁層側の幅が前記中央部の幅よりも狭いことを特徴とするものである。

また本発明の配線基板の製造方法は、絶縁層の表面の全面に金属層を被着させる工程と、前記金属層の表面に配線導体に対応するパターンのエッチングレジスト層を被着させる工程と、次に前記エッチングレジスト層から露出する前記金属層を、サイドエッチング抑制剤を含有する第１のエッチング液により、前記金属層の幅がエッチングレジスト層側から絶縁層側に向けて広がるようにエッチングする第１のエッチング工程と、次に前記金属層を、エッチング速度がエッチング液の攪拌速度に逆依存する第２のエッチング液により、前記金属層の幅がエッチングレジスト層側から金属層の厚みの中央部に向けて広がるとともに金属層の厚みの中央部から絶縁層側に向けて狭まるようにエッチングして配線導体を形成する第２のエッチング工程と、次に前記エッチングレジスト層を除去する工程とを行なうことを特徴とするものである。

本発明の配線基板によれば、絶縁層の表面にサブトラクティブ法により形成された配線導体は、その厚みの中央部の幅が広く、かつその表面側および絶縁層側の幅が前記中央部の幅よりも狭いことから、配線導体の表面に必要な配線幅を確保することができるとともに絶縁層と接する側で十分な絶縁間隔を確保することができる。

本発明の配線基板の製造方法によれば、絶縁層の表面に被着された金属層を、第１のエッチング液により、金属層の幅がエッチングレジスト層側から絶縁層側に向けて広がるようにエッチングした後、第２のエッチング液により、金属層の幅がエッチングレジスト層側から金属層の厚みの中央部に向けて広がるとともに金属の厚みの中央部から絶縁層側向けて狭まるようにエッチングすることにより配線導体を形成することから、配線導体の表面に必要な配線幅を有するとともに配線導体の絶縁層と接する側で十分な絶縁間隔を有する配線基板を提供することができる。

図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、本発明の配線基板の製造方法を説明するための工程毎の概略断面図である。 図３は、本発明の製造方法により製造された本発明の配線基板の要部断面写真である。 図４は、従来の配線基板の製造方法を説明するための概略断面図である。

次に、本発明を添付の図面を基に説明する。図１は本発明の配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図であり、１は絶縁層、２は配線導体である。

絶縁層１は、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料や前記熱硬化性樹脂にシリカ等の絶縁物フィラーを分散させた電気絶縁材料から成る。

配線導体２は、例えば厚みが１０〜２０μｍ程度の銅箔や銅めっき層から成り、後述するようにサブトラクティブ法により形成されている。なお、本例においては、配線導体２は、その厚みの中央部における幅が３０〜４０μｍ、表面側および絶縁層１側の幅が２０〜３０μｍであり、且つ中央部における幅よりも表面側および絶縁層１側の幅が５〜１５μｍ狭いものなっている。このように、配線導体２の幅が、その厚みの中央部で広く、かつその表面側および絶縁層１側で狭くなっていることから、配線導体２の表面に必要な配線幅を確保することができるとともに絶縁層１と接する側で十分な絶縁間隔を確保することができる。

次に、本発明の製造方法について説明する。先ず、図２（ａ）に示すように、絶縁層１の表面の全面に金属層２Ｐを被着させる。絶縁層１の厚みとしては、２０〜２００μｍ、金属層２Ｐの厚みとしては１０〜２０μｍのものを用いる。なお、絶縁層１の表面に金属層２Ｐを被着させるには、例えばガラスクロスに未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させて成る絶縁層１用のプリプレグの表面に金属層２Ｐ用の銅箔を重ね、それらを上下からプレスおよび加熱して熱硬化性樹脂を硬化させる方法が採用される。あるいは、硬化した絶縁層１の表面に無電解銅めっきおよび電解銅めっきを順次施す方法が採用される。

次に、図２（ｂ）に示すように、金属層２Ｐの表面に、配線導体２に対応するパターンを有する厚みが１０〜３０μｍのエッチングレジスト層３を被着させる。エッチングレジスト層３を被着させるには、感光性を有するエッチングレジスト層３用のドライフィルムを金属層２Ｐの表面に貼着するとともに、配線導体２に対応したパターンが形成されるように露光および現像する方法が採用される。

次に、図２（ｃ）に示すように、エッチングレジスト層３から露出する金属層２Ｐを、サイドエッチング抑制剤を含有する第１のエッチング液により、金属層２Ｐの幅がエッチングレジスト層３側から絶縁層１側に向けて広がるようにエッチングする。第１のエッチング液としては、例えば塩化第二銅を主成分とする水溶液にトリアゾール系のサイドエッチング抑制剤を含有させたエッチング液を用いればよい。このような第１のエッチング液を用いることにより、エッチングレジスト層３の端縁部から下方に位置する金属層２Ｐの一部に選択的にエッチング抑制被膜が形成されるので、金属層２Ｐがエッチングレジスト層３の端縁部の下方でサイドエッチングされることが良好に防止され、エッチングレジスト層３側における必要な幅を保ったままで金属層２Ｐをその幅が絶縁層１側に向けて広がるようにエッチングすることができる。なお、第１のエッチング液でエッチングする量は、エッチングレジスト層３のパターン間に金属層２Ｐが０．５〜２μｍ程度の厚みの残る程度とすることが好ましい。

次に、図２（ｄ）に示すように、金属層２Ｐを、エッチング速度がエッチング液の攪拌速度に逆依存する第２のエッチング液により、金属層２Ｐの幅がエッチングレジスト層３側から金属層２Ｐの厚みの中央部に向けて広がるとともに金属層２Ｐの厚みの中央部から絶縁層１側に向けて狭まるようにエッチングして配線導体２を形成する。第２のエッチング液としては、例えばペルオキソ二硫酸アンモニウムおよびエタノールを含むエッチング液を用いればよい。このような第２のエッチング液を用いることにより、エッチング液の攪拌速度が遅い、すなわちエッチング液の当たりが弱い絶縁層１の表面に近い部分が優先的にエッチングされるので、配線導体２の幅がその厚みの中央部から絶縁層１側に向けて狭まるようにエッチングされる。なお、第２のエッチング液でエッチングする量は、配線導体２におけるエッチングレジスト３側の幅と絶縁層１側の幅とが略同等な幅となる程度とすることが好ましい。

最後に、図２（ｅ）に示すように、エッチングレジスト層３を剥離除去することにより図１に示した配線基板が完成する。したがって、本例の配線基板の製造方法によれば、配線導体２の表面に必要な配線幅を有するとともに配線導体２の絶縁層１と接する側で十分な絶縁間隔を有する配線基板を提供することができる。

先ず、エポキシ樹脂に粒径が１０μｍ以下のシリカフィラーを分散させて成る厚みが３５μｍの絶縁層の表面に厚みが１８μｍの銅箔を被着させた試料を準備した。次に、銅箔の表面に厚みが２５μｍの感光性ドライフィルムを貼着するとともに露光および現像して、銅箔上に幅が２５μｍで隣接間隔が２５μｍのパターンを有するエッチングレジスト層を形成した。次に、この試料をサイドエッチング抑制剤を含有する塩化第二銅系の第１のエッチング液により、エッチングレジスト層のパターン間の中央部に約１μｍの厚みの銅箔が残るようにエッチング処理した。次にエッチング速度がエッチング液の攪拌速度に逆依存するエタノールを含むペルオキソ二硫酸アンモニウム系の第２のエッチング液により、エッチングレジスト層側の幅と絶縁層側の幅が同等となるまでエッチング処理した後、エッチングレジスト層をアルカリ系の剥離液で剥離して除去した。これにより表面側および絶縁層側の幅が２３〜２５μｍ程度で、厚みの中央部における幅が３３〜３５μｍ程度の配線導体を形成することができた。その状態を図３に写真で示す。次に、この試料における配線導体間の絶縁抵抗を測定した。その結果、配線導体間における絶縁抵抗は１０^１１Ω以上と十分なものであった。

１ 絶縁層
２ 配線導体
３ エッチングレジスト層

Claims (2)

1. 絶縁層の表面にサブトラクティブ法により形成された配線導体を有する配線基板であって、前記配線導体は、その厚みの中央部の幅が広く、且つその表面側および前記絶縁層側の幅が前記中央部の幅よりも狭いことを特徴とする配線基板。
2. 絶縁層の表面の全面に金属層を被着させる工程と、前記金属層の表面に配線導体に対応するパターンのエッチングレジスト層を被着させる工程と、次に前記エッチングレジスト層から露出する前記金属層を、サイドエッチング抑制剤を含有する第１のエッチング液により、前記金属層の幅がエッチングレジスト層側から絶縁層側に向けて広がるようにエッチングする第１のエッチング工程と、次に前記金属層を、エッチング速度がエッチング液の攪拌速度に逆依存する第２のエッチング液により、前記金属層の幅がエッチングレジスト層側から金属層の厚みの中央部に向けて広がるとともに金属層の厚みの中央部から絶縁層側に向けて狭まるようにエッチングして配線導体を形成する第２のエッチング工程と、次に前記エッチングレジスト層を除去する工程とを行なうことを特徴とする配線基板の製造方法。