JP2024064238A - 配線基板の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる配線基板の製造装置及び製造方法を提供する。【解決手段】配線基板の製造装置２０は、陽極２１と、陽極２１とシード層付き基材１０との間に配置された固体電解質膜２２と、固体電解質膜２２と対向するとともにシード層付き基材１０を載置する基材載置エリア２７を有する載置台２６と、載置台２６側に開口した開口部２３ｃが固体電解質膜２２に塞がれ、陽極２１及びめっき液Ｓを収容する収容体２３とを備える。載置台２６の基材載置エリア２７の外側には、形成された金属皮膜と該金属皮膜に隣接するシード層付き基材１０の表面の一部とを覆う液膜１５を、シード層付き基材１０の表面に形成するためのノズル３４が複数設けられている。載置されるシード層付き基材１０の周縁部には、液膜１５を堰き止める環状の堰き止め部１６が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、配線基板の製造装置及び製造方法に関し、特に固相電析法を用いた配線基板の製造装置及び製造方法に関する。

固相電析法は、金属イオンが含まれるめっき液と接触した固体電解質膜でワークを加圧した状態で、陽極と陰極であるワークとの間に電圧を印加し、固体電解質膜に含まれる金属イオンに由来した金属皮膜をワークの表面に成膜する方法である。この固相電析法を用いた配線基板の製造方法として、例えば下記特許文献１に記載のように、配線パターンに対応する金属皮膜形成エリアに金属皮膜を成膜することにより配線層を形成することが知られている。

特開２０２１－０４８２１０号公報

上述した配線基板の製造方法では、金属皮膜が形成された後、配線基板に残っためっき液を洗浄するために、配線基板を洗浄工程まで搬送する。しかし、配線基板を洗浄工程に搬送する間に、残っためっき液が、形成された金属皮膜の表面に乗った状態であるので、空気中の酸素がこのめっき液に拡散したり、溶解したりする。これに起因し、形成された金属皮膜が酸化して変色する可能性がある。

本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる配線基板の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る配線基板の製造装置は、固相電析法で基材の表面に金属皮膜を形成することにより配線基板を製造する配線基板の製造装置であって、陽極と、前記陽極と陰極である前記基材との間に配置された固体電解質膜と、前記固体電解質膜と対向するように配置されるとともに、前記基材を載置する基材載置エリアを有する載置台と、前記載置台側に開口した開口部が前記固体電解質膜に塞がれ、前記陽極及びめっき液を収容する収容体と、前記陽極と前記基材との間に電圧を印加する電源部と、を備え、前記載置台の前記基材載置エリアの外側には、形成された前記金属皮膜と該金属皮膜に隣接する前記基材の表面の一部とを覆う液膜を前記基材の表面に形成するためのノズルが設けられ、前記載置台の前記基材載置エリアの外側であって前記ノズルよりも前記基材寄り側、又は、載置される前記基材の周縁部には、前記液膜を堰き止める環状の堰き止め部が設けられていることを特徴とする。

本発明に係る配線基板の製造装置によれば、載置台の基材載置エリアの外側には、形成された金属皮膜と該金属皮膜に隣接する基材の表面の一部とを覆う液膜を基材の表面に形成するためのノズルが設けられているので、該ノズルを利用し、形成された金属皮膜を覆う液膜を形成することによって、形成された金属皮膜の全体が液膜に覆われる状態になる。このため、成膜後の基材を洗浄するまでの間に、形成された金属皮膜はこの液膜に覆われるので、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる。また、載置台の基材載置エリアの外側であってノズルよりも基材寄り側、又は、載置される基材の周縁部には、液膜を堰き止める環状の堰き止め部が設けられているので、該堰き止め部で液膜の溶液の流出を阻止し、液膜の形状を維持することができる。これによって、形成された金属皮膜の酸化を確実に抑えることができる。

本発明に係る配線基板の製造装置において、前記ノズルは、前記載置台の前記基材載置エリアを取り囲むように複数設けられ、各ノズルは、前記基材載置エリアの中央に向かって傾斜していることが好ましい。このようにすれば、基材載置エリアを取り囲むように設けられた複数のノズルを利用して基材に溶液を供給し液膜を形成することで、例えばノズルが一方向のみから溶液を基材に供給する場合と比べて、液膜を形成するまでの時間を短縮できるとともに、供給される溶液の圧力を小さくできるので、形成された金属皮膜へのダメージを低減することができる。また、各ノズルは基材載置エリアの中央に向かって傾斜しているので、ノズルから供給される溶液が固体電解質膜に直接当たることを防止し、固体電解質膜へのダメージを抑制することができる。

また、本発明に係る配線基板の製造方法は、固相電析法で基材の表面に金属皮膜を形成することにより配線基板を製造する配線基板の製造方法であって、固体電解質膜で収容体の開口部を塞いだ状態で、前記固体電解質膜を該固体電解質膜と対向する載置台に載置された前記基材に接触させた後、前記収容体にめっき液を供給し、前記めっき液と接触した前記固体電解質膜で前記基材を加圧する加圧工程と、前記基材を加圧した状態で、電圧印加により前記固体電解質膜に含まれる金属イオンに由来した金属皮膜を前記基材の表面に成膜する成膜工程と、前記めっき液を前記収容体から排出した後、前記固体電解質膜を前記基材から離間させる離間工程と、形成された前記金属皮膜と該金属皮膜に隣接する前記基材の表面の一部とを覆う液膜を前記基材の表面に形成する液膜形成工程と、前記液膜が形成された前記基材を前記載置台から取り外し、洗浄する洗浄工程と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る配線基板の製造方法によれば、成膜後、固体電解質膜を基材から離間させ、形成された金属皮膜と該金属皮膜に隣接する基材の表面の一部とを覆う液膜を基材の表面に形成するので、形成された金属皮膜の全体が液膜に覆われる状態になる。従って、成膜後の基材を洗浄するまでの間に、形成された金属皮膜はこの液膜に覆われるので、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる。

本発明によれば、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる。

実施形態に係る配線基板の製造装置の構造を示す断面図である。 載置台及び載置されたシード層付き基材を示す概略平面図である。 液膜の形成を説明するための断面図である。 配線基板の構造を示す断面図である。 実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するためのフロー図である。

以下、図面を参照して本発明に係る配線基板の製造装置及び製造方法の実施形態について説明する。それらを説明する前に、配線基板１の構造を簡単に説明する。

図４に示すように、配線基板１は、例えば絶縁基板１１と、絶縁基板１１の表面に設けられた所定の配線パターンの配線層２とを備えている。配線層２は、絶縁基板１１の表面に形成されるとともに導電性を有する下地層１２と、下地層１２の表面に形成された金属シード層１３と、金属シード層１３の表面に形成された金属層１４とを有する。なお、配線層２は、この内容に限らず、例えば下地層１２と金属シード層１３との間に形成された拡散層を更に有してもよい。

［配線基板の製造装置］
図１に示すように、配線基板の製造装置２０は、成膜装置ともいい、固相電析法を利用し、配線パターンに対応する金属皮膜形成エリアに金属皮膜を成膜することにより金属層１４を形成するめっき装置である。配線基板の製造装置２０は、金属製の陽極２１と、陽極２１と陰極であるシード層付き基材１０（後述する）との間に配置された固体電解質膜２２と、陽極２１及びめっき液Ｓを収容する収容体２３と、陽極２１とシード層付き基材１０の下地層１２との間に電圧を印加する電源部２４と、を備えている。下地層１２および金属シード層１３は導通しているため、陽極２１と下地層１２との間に電圧を印加すると、成膜時に陽極２１と金属シード層１３との間に電流が流れる。

陽極２１は、板状を呈し、固体電解質膜２２と対向して配置されるとともに収容体２３の天板部に埋め込まれている。この陽極２１は、金属層１４と同じ材料（例えばＣｕ）からなる可溶性の陽極、または、めっき液Ｓに対して不溶性を有した材料（例えばＴｉ）からなる陽極のいずれであってもよい。

収容体２３は、めっき液Ｓに対して不溶性の材料からなり、その内部にめっき液Ｓを収容する空間を有するように形成されている。収容体２３は、底部に形成された開口部２３ｃを有する。開口部２３ｃは、収容体２３の下方に開口し、固体電解質膜２２に塞がれている。収容体２３において、陽極２１と固体電解質膜２２との間には、めっき液Ｓを収容する上述の空間が形成されている。

また、収容体２３には、めっき液Ｓが供給される供給口２３ａと、めっき液Ｓが排出される排出口２３ｂとが設けられている。供給口２３ａおよび排出口２３ｂは、配管を介してタンク３１に接続されている。タンク３１からポンプ３２によって送り出されためっき液Ｓは、供給口２３ａから収容体２３に流入し、排出口２３ｂから排出されてタンク３１に戻る。排出口２３ｂの下流側には圧力調整弁３３が設けられており、圧力調整弁３３およびポンプ３２により収容体２３内のめっき液Ｓを所定の圧力で加圧することが可能である。

固体電解質膜２２は、多孔質膜又は多孔質樹脂膜ともいい、一定の可撓性を有する樹脂膜により形成されている。この固体電解質膜２２は、めっき液Ｓに接触させることにより、めっき液Ｓに含まれた金属イオンをその内部に含浸（含有）する。そして、電圧が印加されたとき、陰極である金属シード層１３の表面に金属イオン由来の金属を析出する。固体電解質膜２２の厚みは、例えば、約５μｍ～約２００μｍである。

めっき液Ｓに接触させることにより、金属イオンを内部に含浸することができ、電圧を印加したときに陰極（金属シード層１３）の表面において金属イオン由来の金属を析出可能であれば、固体電解質膜２２は特に限定されない。固体電解質膜２２の材料としては、例えばデュポン社製のナフィオン（登録商標）等のフッ素系樹脂、炭化水素系樹脂、ポリアミック酸樹脂、旭硝子社製のセレミオン（ＣＭＶ、ＣＭＤ、ＣＭＦシリーズ）等の陽イオン交換機能を有した樹脂を挙げることができる。

めっき液Ｓは、金属層１４の金属をイオンの状態で含有する液であり、その金属に、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｇ、またはＡｕ等を挙げることができ、めっき液Ｓは、これらの金属を、硝酸、リン酸、コハク酸、硫酸、またはピロリン酸等の酸で溶解（イオン化）したものである。

さらに、本実施形態の配線基板の製造装置２０は、収容体２３の上部に配置されて収容体２３を昇降させる昇降装置２５を備えている。昇降装置２５は、収容体２３を昇降させることができるものであればよく、例えば、油圧式または空圧式のシリンダ、電動式のアクチュエータ、リニアガイドおよびモータ等によって構成可能である。

さらに、配線基板の製造装置２０は、シード層付き基材１０を載置する載置台２６を備えている。載置台２６は、導電性を有する材料からなり、載置されるシード層付き基材１０が固体電解質膜２２と対向するように、収容体２３の下方に配置されている。載置台２６は、電源部２４の負極に電気的に接続されている（導通している）。電源部２４の正極は、収容体２３に内蔵された陽極２１に電気的に接続されている（導通している）。

図１及び図２に示すように、載置台２６の中央には、シード層付き基材１０を載置するための基材載置エリア２７が設けられている。基材載置エリア２７は、シード層付き基材１０を嵌め込み可能な直方体状の凹部からなり、例えば配置された状態のシード層付き基材１０の下地層１２の表面と載置台２６の表面２６ａとが面一になる深さを有する。

また、載置台２６の基材載置エリア２７の外側には、複数（ここでは、３２個）のノズル３４が設けられている。これらのノズル３４は、基材載置エリア２７を取り囲むように、基材載置エリア２７の四周に沿って８つずつ配置されている（図２参照）。ノズル３４は、シード層付き基材１０に形成された金属皮膜と、該金属皮膜に隣接するシード層付き基材１０の表面（より具体的には、シード層付き基材１０の下地層１２の表面）の一部とを覆う液膜１５をシード層付き基材１０の下地層１２の表面に形成するために設けられるものである。そして、各ノズル３４は、基材載置エリア２７の中央に向かって傾斜するように配置されている。より具体的には、ノズル３４は、ノズル３４から噴射される溶液が固体電解質膜２２に直接当たらないように、基材載置エリア２７の中央に向かって傾斜している。

また、固体電解質膜２２とシード層付き基材１０との接触に影響を与えないように、各ノズル３４は載置台２６の表面２６ａから突出しないように載置台２６に埋設されている。なお、各ノズル３４は、それぞれ配管を介してタンク３５に接続されている。配管には、送液ポンプ３６が配置されている。形成された金属皮膜へのダメージを抑制するために、送液ポンプ３６の回転数を調整可能とされている。すなわち、送液ポンプ３６の回転数を調整することで、ノズル３４から噴射される溶液の圧力を制御し、噴射される溶液による金属皮膜へのダメージを低減することが可能である。なお、ここでは、配管に圧力調整弁を更に配置してもよい。また、ノズル３４から噴射される溶液としては、純水又はめっき液Ｓを用いることができる。

図示しないが、載置台２６には、該載置台２６とシード層付き基材１０とを導通する導電部材が更に設けられている。導電部材は、例えば金属板を断面Ｚ字状に折り曲げることにより形成されている。導電部材の一端部は載置台２６と接触し、他端部はシード層付き基材１０の上面（すなわち、下地層１２の上面）と接触している。これにより、載置台２６は、該導電部材を介して下地層１２と導通する。なお、導電部材は、シード層付き基材１０に対して脱着可能となっている。

また、シード層付き基材１０の周縁部には、取り外し可能な堰き止め部１６が設けられている。堰き止め部１６は、例えばマスキングテープ、レジスト材料、又は耐めっき性を有する樹脂材料などによって、環状に形成されている。堰き止め部１６の高さは、例えば下地層１２の表面を基準にして５μｍ～１００μｍである。

そして、取り外し可能な堰き止め部１６を用いる場合、例えばシード層付き基材１０を載置台２６に載置した後、形成しようとする液膜１５を囲むように、下地層１２の周縁部にマスキングテープを貼り付けることにより環状の堰き止め部１６を形成する。液膜１５を形成する際に、ノズル３４で堰き止め部１６の内側に溶液を噴射し、該堰き止め部１６に囲まれた領域に充満するように液膜１５の形成を行う。そして、成膜後のシード層付き基材１０を洗浄した後に、マスキングテープをはがすことにより堰き止め部１６を取り外す。

なお、堰き止め部１６は、必ずしもシード層付き基材１０の周縁部に設けられる必要はなく、例えば載置台２６の基材載置エリア２７の外側であってノズル３４よりもシード層付き基材１０寄り側に設けられてもよい。この場合、堰き止め部１６は取り外し可能でなくてもよい。

以上のように構成された配線基板の製造装置２０によれば、載置台２６の基材載置エリア２７の外側には、形成された金属皮膜を覆う液膜１５をシード層付き基材１０の表面に形成するためのノズル３４が設けられているので、該ノズル３４を利用し、形成された金属皮膜と、該金属皮膜に隣接するシード層付き基材１０の下地層１２の表面の一部とを覆う液膜１５を形成することで、形成された金属皮膜の全体が液膜１５に覆われる状態になる。このため、成膜後のシード層付き基材１０を洗浄するまでの間に、形成された金属皮膜はこの液膜１５に覆われるので、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる。

また、ノズル３４は載置台２６の基材載置エリア２７を取り囲むように複数設けられているので、これらのノズルを利用してシード層付き基材１０に溶液を噴射し液膜１５を形成することで、例えばノズルが一方向のみから溶液を噴射する場合と比べて、液膜を形成するまでの時間を短縮できるとともに、噴射される溶液の圧力を小さくできるので、形成された金属皮膜へのダメージを低減することができる。

更に、各ノズル３４は、基材載置エリア２７の中央に向かって傾斜しているので、ノズル３４から噴射される溶液が固体電解質膜２２に直接当たることを防止し、固体電解質膜２２へのダメージを抑制することができる。すなわち、噴射される溶液に起因する固体電解質膜２２への負荷を抑えることができる。

更に、載置台２６に載置されるシード層付き基材１０の周縁部には、液膜１５を堰き止める環状の堰き止め部１６が設けられているので、該堰き止め部１６で液膜１５の溶液の流出を阻止し、液膜１５の形状を維持することができる。その結果、形成された金属皮膜の酸化を確実に抑えることができる。

［配線基板の製造方法］
以下、本実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する。図５に示すように、本実施形態に係る配線基板の製造方法は、準備工程Ｓ１、加圧工程Ｓ２、成膜工程Ｓ３、離間工程Ｓ４、液膜形成工程Ｓ５、洗浄工程Ｓ６、及び配線層形成工程Ｓ７を含む。

まず、準備工程Ｓ１では、絶縁基板１１の表面に導電性を有する下地層１２と所定の配線パターンに応じた金属シード層１３とを順次に形成し、シード層付き基材１０を準備する。絶縁基板１１の表面に下地層１２及び金属シード層１３を順次に形成する方法として、周知された技術（例えば上記特許文献１に開示された技術）を用いることができる。ここでは、その詳細な説明を省略する。

絶縁基板１１としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されないが、例えばガラスエポキシ樹脂からなる基板、焼成したガラスエポキシ樹脂からなる基板、ポリイミド樹脂等の可撓性を有するフィルム状の基板、またはガラスからなる基板等を用いることが好ましい。

下地層１２は、金属層１４の形成の際に、金属シード層１３に電流を通電するための層である。図１に示すように、シード層付き基材１０では、下地層１２は絶縁基板１１の表面全体にわたって形成されている。下地層１２は、酸化物を含む層である。酸化物は、下地層１２を構成する金属に由来した酸化物であってもよく、下地層１２の本体に付着させた酸化物であってもよい。この酸化物により、後の成膜工程Ｓ３では、下地層１２の露出部分１２ａの表面（言い換えれば、下地層１２の表面のうち、金属シード層１３が形成されていない部分）に、固体電解質膜２２が接触しても、金属層１４に由来の金属が析出することを抑えることができ、金属シード層１３に選択的にその金属を析出させることができる。

金属シード層１３は、配線基板１の配線パターンに対応するように形成されており、例えば独立した複数の配線パターンを有するように形成されている。シード層付き基材１０において、独立した配線パターンは、下地層１２を介して互いに導通しているため、後述する成膜工程Ｓ３において配線パターンごとに電圧を印加するための引出し線を形成する必要がなく、各配線パターンに同時に金属層１４を形成することができる。なお、金属シード層１３としては、例えば銀、銅、金、パラジウムおよび白金からなる群より選択される少なくとも１つである。

このような構造を有するシード層付き基材１０では、複数の配線パターンを有する金属シード層１３の表面は、後の成膜工程Ｓ３で金属皮膜が形成されるエリアになり、すなわち、シード層付き基材１０の金属皮膜形成エリアである。金属シード層１３の表面を除く他の部分（例えば、下地層１２の露出部分１２ａの表面）は、シード層付き基材１０の非金属皮膜形成エリアである。

準備工程Ｓ１に続く加圧工程Ｓ２では、めっき液Ｓと接触した固体電解質膜２２をシード層付き基材１０に加圧する。具体的には、まず、載置台２６の基材載置エリア２７にシード層付き基材１０を載置し、上述の導電部材で載置台２６とシード層付き基材１０の下地層１２の上面とを電気的に接続させる。続いて、形成しようとする液膜１５を囲むように、シード層付き基材１０の下地層１２の周縁部に、例えばマスキングテープを貼り付けることにより環状の堰き止め部１６を形成する。

続いて、固体電解質膜２２で収容体２３の底部に形成された開口部２３ｃを塞ぐように、固体電解質膜２２を収容体２３の下端に取り付ける。続いて、固体電解質膜２２で収容体２３の開口部２３ｃを塞いだ状態で、昇降装置２５により収容体２３を下降させ、固体電解質膜２２をシード層付き基材１０の金属シード層１３の表面と、下地層１２の露出部分１２ａの表面と接触させる。

続いて、ポンプ３２を駆動してタンク３１に貯留されためっき液Ｓを収容体２３に供給する。これによって、タンク３１に貯留されためっき液Ｓは、供給口２３ａから収容体２３の内部に流れる。そして、めっき液Ｓの液圧によって、固体電解質膜２２は金属シード層１３の表面と、下地層１２の露出部分１２ａの表面とを均一に加圧することができる。加圧する圧力は、例えば圧力調整弁３３を用いて調整することができる。

加圧工程Ｓ２に続く成膜工程Ｓ３では、固体電解質膜２２でシード層付き基材１０を加圧した状態で、電圧印加によりシード層付き基材１０の金属皮膜形成エリアに金属皮膜を成膜する。具体的には、電源部２４を用いて陽極２１と下地層１２との間に電圧を印加し、固体電解質膜２２に含有した金属イオンを還元することで、金属シード層１３の表面（すなわち、金属皮膜形成エリア）に該金属イオンに由来した金属が析出する。さらに、電圧の印加により、収容体２３内のめっき液Ｓの金属イオンは陰極で還元され続けるので、金属シード層１３の表面に金属皮膜が形成される。形成された金属皮膜は、上述の金属層１４になる（図３参照）。

ここで、下地層１２が、その露出部分１２ａの表面（すなわち、非金属皮膜形成エリア）に、上述したように、自然酸化膜または表面処理により形成された酸化膜のような酸化物を含む場合、露出部分１２ａの表面の絶縁性が高まる。そのため、固体電解質膜２２が金属シード層１３の表面と下地層１２の露出部分１２ａの表面とに密着している状態では、金属シード層１３の表面のみに電流が流れる。これにより、金属シード層１３の表面では、固体電解質膜２２に含有した金属イオン（例えば、Ｃｕイオン）が還元され、金属（例えば、Ｃｕ）が析出する。この結果、下地層１２の露出部分１２ａの表面への金属析出を防止して、金属シード層１３の表面に選択的に金属層１４が形成される。なお、金属シード層１３のみに固体電解質膜２２が接触してもよい。この場合は、下地層１２の露出部分１２ａの表面には金属は析出せず、金属シード層１３の表面のみに金属層１４が形成される。

成膜工程Ｓ３に続く離間工程Ｓ４では、固体電解質膜２２を成膜後のシード層付き基材１０から離間させる。具体的には、金属層１４が所定の厚さに形成されると、陽極２１と下地層１２との間の電圧印加を終了する。続いて、例えば収容体２３の内部に圧縮空気を供給し、該圧縮空気を利用して収容体２３の内部のめっき液Ｓを排出口２３ｂから排出する。排出されためっき液Ｓはタンク３１に戻される。続いて、昇降装置２５で収容体２３を所定の高さまで上昇させて、固体電解質膜２２を、金属皮膜（すなわち、金属層１４）が形成されたシード層付き基材１０から離間させる。

離間工程Ｓ４に続く液膜形成工程Ｓ５では、形成された金属皮膜と該金属皮膜に隣接するシード層付き基材１０の下地層１２の表面の一部とを覆う液膜１５を、成膜後のシード層付き基材１０の表面に形成する。具体的には、送液ポンプ３６を駆動してタンク３５に貯留された純水をノズル３４に供給する。これによって、図３に示すように、タンク３５に貯留された純水は、ノズル３４から成膜後のシード層付き基材１０の表面に噴射され、金属層１４と該金属層１４に隣接する下地層１２の表面の一部（例えば、露出部分１２ａの表面の一部）とを覆う液膜１５を形成する。なお、金属層１４を覆うというのは、金属層１４の表面のみならず、金属層１４の全側面も液膜１５で覆う意味である。そして、金属層１４は金属シード層１３の表面に形成されたため、金属シード層１３の全側面も液膜１５に覆われることになる。

これによって、金属層１４全体だけではなく、金属層１４に隣接する下地層１２の露出部分１２ａの表面の一部にも、液膜１５が形成される（図３参照）。そして、液膜１５は、１つの連続したものである。また、液膜１５の形状を維持するために、シード層付き基材１０の周縁部に設けられた環状の堰き止め部１６の内側に、液膜１５を形成する。例えば堰き止め部１６の内側に、該堰き止め部１６に囲まれた領域に充満するように液膜１５を形成する。

液膜１５の厚みは、以下の理由で、下地層１２の表面を基準にし、５μｍ～形成される金属皮膜の最大厚みの範囲であることが好ましい。すなわち、液膜１５が５μｍよりも薄くなると、洗浄までの間に乾燥によって、形成された金属皮膜が酸化する可能性がある。一方、形成される金属皮膜の最大厚みを超えると、成膜後のめっき液の濃度が低下するので、めっき液の再利用ができなくなり、希釈廃液の量が増加してしまう。

液膜形成工程Ｓ５に続く洗浄工程Ｓ６では、液膜１５が形成されたシード層付き基材１０を載置台２６から取り外し、水洗槽まで搬送し、水洗槽に入れて洗浄する。洗浄後、金属層１４が形成されたシード層付き基材１０を乾燥し、マスキングテープをはがすことにより堰き止め部１６を取り外す。なお、堰き止め部１６の取り外しは、水洗槽に入れる前に行われてもよい。

洗浄工程Ｓ６に続く配線層形成工程Ｓ７では、金属シード層１３から露出した下地層１２の露出部分１２ａを除去することにより、絶縁基板１１の表面に配線層２を形成する。下地層１２を除去する方法は、特に限定されるものではないが、例えばプラズマエッチング法、スパッタリング法、化学エッチング法等を用いることができる。

下地層１２の露出部分１２ａを除去することにより、図４に示すように、絶縁基板１１の表面に、下地層１２のうち露出部分１２ａ以外の部分と、金属シード層１３と、金属層１４とをこの順で含む配線層２が形成される。これによって、配線基板１が製造される。

本実施形態に係る配線基板の製造方法では、固体電解質膜２２を成膜後のシード層付き基材１０から離間させ、形成された金属皮膜（すなわち、金属層１４）と該金属皮膜に隣接する下地層１２の表面の一部とを覆う液膜１５をシード層付き基材１０の表面に形成するので、形成された金属皮膜の全体が液膜１５に覆われる状態になる。従って、成膜後のシード層付き基材１０を洗浄するまでの間に、形成された金属皮膜はこの液膜１５に覆われるので、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる。

液膜１５のうち、金属皮膜の縁部に対応する部分は比較的に薄いため、該縁部で酸化反応が比較的に起きやすい。そして、形成された金属皮膜と該金属皮膜に隣接する下地層１２の表面の一部とを覆うように、連続した液膜１５をシード層付き基材１０の表面に形成することで、金属皮膜の縁部に対応する液膜の部分を厚くすることができるので、金属皮膜の縁部の酸化を確実に防止することができる。

以下、実施例を挙げて本実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。

［実施例及び比較例］
実施例および比較例では、まず、厚み３ｍｍのＣｕ基板を準備し、同じ条件で前処理を行った。Ｃｕ基板上の金属皮膜エリアをともに２ｃｍ×１ｃｍ、すなわち、Ｃｕ基板上の成膜面積をともに２ｃｍ^２とした。次に、Ｃｕ基板に対し、アルカリ性電解洗浄液（株式会社ＪＣＵ製、商品名ＩＣ－２００ＲＭ）を用いた陰極電解脱脂を５５℃、１ｍｉｎの条件で処理した後、純水を用いて１ｍｉｎ洗浄した。続いて、Ｃｕ基板に対し、さらに室温で希硫酸（濃度１０％）に１ｍｉｎ浸漬した後、純水を用いて１ｍｉｎ洗浄した。

続いて、Ｃｕ基板に対し、固相電析法で厚み１０μｍの金属皮膜を成膜した。その際、陽極には無酸素銅板、めっき液には１ｍｏｌ／Ｌ硫酸銅と０．２ｍｏｌ／Ｌ硫酸を含む溶液をそれぞれ用いた。また、陽極と陰極（すなわち、Ｃｕ基板）との電極間距離は２ｍｍ、成膜温度は４２℃、電流は１００ｍＡ、加圧１ｋＮであった。

続いて、固体電解質膜をＣｕ基板から離間させた後、純水噴霧で成膜後のＣｕ基板の表面に、金属皮膜と該金属皮膜に隣接するＣｕ基板の表面の一部とを覆うように連続した液膜を形成したものを作製し、それを実施例のサンプルとした。また、液膜を形成しないものを比較例のサンプルとした。

続いて、実施例のサンプル及び比較例のサンプルをともに３０ｓｅｃ放置した。その後、実施例のサンプル及び比較例のサンプルをそれぞれ純水で洗浄し、洗浄後に変色しないように直ちにエアブローで乾燥した。その後、実施例のサンプル及び比較例のサンプルに対し、変色有無（言い換えれば、酸化の有無）をそれぞれ確認した。

その結果として、実施例のサンプルの場合、形成された金属皮膜の変色はなかった。それに対し、比較例のサンプル場合、形成された金属皮膜に変色があった。これによって、形成された金属皮膜と該金属皮膜に隣接する基材の表面の一部とを覆う液膜を形成することで、形成された金属皮膜の酸化を防止できることが示された。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。

１：配線基板、１０：シード層付き基材、１１：絶縁基板、１２：下地層、１２ａ：露出部分、１３：金属シード層、１４：金属層、１５：液膜、１６：堰き止め部、２０：配線基板の製造装置、２１：陽極、２２：固体電解質膜、２３：収容体、２３ａ：供給口、２３ｂ：排出口、２３ｃ：開口部、２４：電源部、２５：昇降装置、２６：載置台、２６ａ：表面、２７：基材載置エリア、３１：タンク、３２：ポンプ、３３：圧力調整弁、３４：ノズル、３５：タンク、３６：送液ポンプ

Claims (3)

1. 固相電析法で基材の表面に金属皮膜を形成することにより配線基板を製造する配線基板の製造装置であって、
   陽極と、
   前記陽極と陰極である前記基材との間に配置された固体電解質膜と、
   前記固体電解質膜と対向するように配置されるとともに、前記基材を載置する基材載置エリアを有する載置台と、
   前記載置台側に開口した開口部が前記固体電解質膜に塞がれ、前記陽極及びめっき液を収容する収容体と、
   前記陽極と前記基材との間に電圧を印加する電源部と、
   を備え、
   前記載置台の前記基材載置エリアの外側には、形成された前記金属皮膜と該金属皮膜に隣接する前記基材の表面の一部とを覆う液膜を前記基材の表面に形成するためのノズルが設けられ、
   前記載置台の前記基材載置エリアの外側であって前記ノズルよりも前記基材寄り側、又は、載置される前記基材の周縁部には、前記液膜を堰き止める環状の堰き止め部が設けられていることを特徴とする配線基板の製造装置。
2. 前記ノズルは、前記載置台の前記基材載置エリアを取り囲むように複数設けられ、
   各ノズルは、前記基材載置エリアの中央に向かって傾斜している請求項１に記載の配線基板の製造装置。
3. 固相電析法で基材の表面に金属皮膜を形成することにより配線基板を製造する配線基板の製造方法であって、
   固体電解質膜で収容体の開口部を塞いだ状態で、前記固体電解質膜を該固体電解質膜と対向する載置台に載置された前記基材に接触させた後、前記収容体にめっき液を供給し、前記めっき液と接触した前記固体電解質膜で前記基材を加圧する加圧工程と、
   前記基材を加圧した状態で、電圧印加により前記固体電解質膜に含まれる金属イオンに由来した金属皮膜を前記基材の表面に成膜する成膜工程と、
   前記めっき液を前記収容体から排出した後、前記固体電解質膜を前記基材から離間させる離間工程と、
   形成された前記金属皮膜と該金属皮膜に隣接する前記基材の表面の一部とを覆う液膜を前記基材の表面に形成する液膜形成工程と、
   前記液膜が形成された前記基材を前記載置台から取り外し、洗浄する洗浄工程と、
   を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
   

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