JP2500293B2 - エッチング装置及びエッチング方法 - Google Patents

エッチング装置及びエッチング方法

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JP2500293B2
JP2500293B2 JP5207728A JP20772893A JP2500293B2 JP 2500293 B2 JP2500293 B2 JP 2500293B2 JP 5207728 A JP5207728 A JP 5207728A JP 20772893 A JP20772893 A JP 20772893A JP 2500293 B2 JP2500293 B2 JP 2500293B2
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etching
corona discharge
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electrode
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和夫 大場
好範 嶋
章 大場
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SAKAE DENSHI KOGYO KK
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、とくにプリント回路な
どに有用なエッチング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、プリント回路は高多層化、ファイ
ンライン化の傾向を強めますます高密度化している。こ
れに伴い基板上の銅箔のエッチングも高い精度が要求さ
れている。エッチング法としては化学薬剤を使用する方
法や真空下のプラズマ雰囲気を利用する方法が行なわれ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、化学薬剤によ
るエッチングでは、エッチング溶液による浸透、膨潤に
より想定どおりの精密さでエッチングができず、絶縁不
良を生ずるという問題がある。また、プラズマエッチン
グは、精密加工は可能だが、処理速度が遅く、効率が悪
いという問題の他に切粉を除去しにくいという問題もあ
る。本発明は、こうした実情の下に高度に精密でかつ処
理速度も格段に迅速で、しかも切粉の除去も容易なエッ
チング方法及びそのための装置を提供することを目的と
するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討し
た結果、コロナ放電をエッチングに利用することが有効
であることを知見し、本発明に至った。すなわち、本発
明は、(1)被加工材料の載置装置及び該被加工材料上
に微小間隔を介して配設された陽電極と陰電極とからな
るコロナ放電発生用電極対から構成される被加工材料の
エッチング装置、及び(2)被加工材料上に微小間隔を
介して陽電極と陰電極とからなる電極対を配置し、この
電極に電圧を印加し、気圧10〜2×103Torr下
でコロナ放電を発生させて被加工材料をエッチングする
エッチング方法を要旨とするものである。
【0005】本発明によるエッチングは、コロナ放電を
利用するものである。この方式は従来のプラズマ放電に
よるエッチングが0.05〜0.1Torrといったか
なりの減圧状態下で行なわれているのに対して、10〜
2×103Torr、好ましくは大気圧という相対的に
非常に高い圧力の下でエッチング処理が行われる点が特
徴的である。
【0006】本発明の処理方式によるエッチング法は、
高精度であるとともにエッチング速度が格段に大きく、
生産性に優れている。その上エッチングにより発生する
切粉のイオン化などによる除去も容易であるから、これ
が異物として回路基板などの被加工材料上に残留するこ
ともない。これは、エッチング処理後の異物除去のため
の後処理工程を省略することを可能とするものでこの点
からも生産性に優れている。加えて、本発明のコロナ放
電によるエッチング面は、分極化されて活性化されてお
り、水との親和性が著しく向上し、その接触角は少なく
とも90°以上となる。このため、その後の水洗、各種
めっき工程において微細穴、凹部にも洗浄水やめっき液
がよく浸透し、これらの穴ないし凹部内での洗浄やめっ
きが不完全となることを皆無とすることができる。
【0007】さらに、本発明によるエッチング面は、イ
オンプレーティングによるめっき膜の密着性にも優れて
いる。これは、コロナ放電によりエッチング面がミクロ
的に粗面化されることによるものと推測される。本発明
のエッチング装置を図面により説明する。図1は、本発
明のエッチング装置の説明図である。図1中、1はコロ
ナ放電処理室、2は回路基板3を載置する載置装置で、
この載置装置は好ましくはここに載置された基板をエッ
チング位置に正確に位置決めできるように数値制御され
た移動が可能とする。4はコロナ放電発生装置でコロナ
放電発生用電極5を備えている。このコロナ放電発生装
置も、好ましくは基板のエッチング域上を移動できるよ
うにするための移動装置6を付帯する。7は銅箔、8は
樹脂などの基板材料を示す。
【0008】本発明にコロナ放電発生のための電極対
は、1〜数μ径の陽電極と陰電極とから構成され、その
電極間の間隔は1〜5×104μ、好ましくは2〜5×
102μである。また、被加工材料である基板との間隔
は1〜1×103μ、好ましくは2〜5×102μであ
る。図2に示すものは電極対の例を説明するもので両極
が端部において近接するように構成されている。図3に
示すものは他の例を説明するものでリング状の陽極と、
そのリング内に配設した偏心回転軸を有する陰極とから
構成される。
【0009】本発明に使用するコロナ放電処理雰囲気
は、空気、非酸化性ガス、反応ガス、蒸気のいずれかで
ある。例えば、被加工材料としてアルミナ基板やシリコ
ン基板のように耐熱、耐食性の良い材料を用いた基板の
場合は、例えば一般にセラミックスエッチング用として
使われるフッ化水素系ガス以外にも水酸化ナトリウムや
水酸化カリウム水を50〜60℃に温め、アルカリ蒸気
として使用することができる。燃えやすい紙製品の如き
基板については、Ar、N2ガス雰囲気でプラズマ放電
処理すれば良い。この他、処理雰囲気は、空気、例えば
Ar、He、N2などの非酸化性ガス、例えばCH4、C
Cl4、C22などの反応性ガス、例えばNaOH水蒸
気などの蒸気を適宜選択して適用する。
【0010】本発明において気圧の制御は重要で10T
orr未満では、沿面放電が生じ、グロー放電となり、
目的とするコロナ放電によるエッチング効率が悪くなる
ばかりでなく、コロナ放電処理の不必要な箇所まで処理
することになってくる。又、2×103Torrを超え
るとコロナ放電処理室の高圧化に問題が生じると共に放
電も生じ難くなる。本発明においてエッチング処理の際
電極に印加する電圧は、電極間隔と基板材質、雰囲気に
よって変わる。電極間隔は狭い時は電圧は低く、広い時
は電圧は高く、基板材質は誘電率の高いエポキシ系は電
圧は低く誘電率の低いフッ素樹脂系は電圧は高く、雰囲
気圧が低い時は電圧は低く、気圧が高い時は電圧は高目
がよく放電し易い。
【0011】本発明は、とくに回路基板のエッチングに
好適であるが、これに制限されるものではなく、精密さ
が要求される他のエッチングにも有用である。また、本
発明は特定の態様において特筆されるべき有用性を有す
る。それはフッ素系樹脂基材のエッチングに対してとく
に好適であることである。周知のようにフッ素系樹脂の
ドライエッチングにはフロンガスが専ら使用されている
が、このフロンガスの使用は環境保全の見地から国際的
に大きな制限が課されており、代替技術の開発が強く要
望されている。本発明は、こうした要望にも応えること
ができる。さらに、本発明のエッチング法によればすで
に述べたようにエッチング面が活性化されて水に対する
親和性を著しく向上することができるが、フッ素系樹脂
の場合においてこの作用効果は特に重要である。フッ素
系樹脂は撥水性を有することでよく知られており、この
樹脂面にめっきを施すにあたっては、めっき液との濡れ
性をよくするためにめっき面を予め腐食剤により粗面化
する前処理が必要となっている。この腐食剤としては現
在フッ酸系の強酸液を使用しているが、この前処理によ
っても濡れ性の向上は十分とはいえず、0.3mmφの
穴には液が入り難い。しかも周囲の銅箔が著しく腐蝕す
るなど問題が多かった。これに対して本願発明のコロナ
放電方式のエッチング面は、水との親和性が大きく十分
な濡れ性を有しているので、フッ素系樹脂基材にめっき
をする場合であっても従来のような濡れ性向上のための
前処理を要せずに欠陥のないめっきを形成することがで
きる。
【0012】
【実施例】
実施例1 コロナ放電処理装置内載置装置上に1mm厚みの4層銅
箔回路エポキシ樹脂基板を設置した。電極は100μm
φのタングステン線で先端を図2のような形状とし、先
端は約5μmφとした。その電極間の間隔は10μmと
した。このようなコロナ放電電極は数値制御により基板
表面上を4μm以下の間隔で移動できるようにした。エ
ッチング面が銅箔の場合はエッチング処理の際、電極に
印加する電圧Vpは50V、パルス幅τon10msとし
た。雰囲気は空気中760Torr下で、電極移動速度
は5mm/secでエッチング処理を行った。その結
果、エッチング深さは2μmであった。
【0013】実施例2 同様に1mm厚み銅箔4層回路エポキシ基板のエポキシ
樹脂面のエッチング処理を行った。電極間の間隔は10
mmとした。コロナ放電電極は基板表面上を4μm以下
の間隔で移動できるようにした。エッチング処理時の印
加電圧Vpは6000V、パルス幅τonは10msとし
た。雰囲気は空気中、760Torr下で電極移動速度
は1.5mm/secで、エッチング深さは3μmであ
った。水に対する濡れ性を調べた結果、接触角は90°
以上あり、濡れ性は良好であった。なお、処理前は90
°以下で球状化した。
【0014】実施例3 フッ素樹脂(商品名テフロン)基板についてエッチング
を行った。実施例1で使用したのと同一の電極を使用
し、電極間の間隔を3mmとし、印加電圧Vpを400
0V、パルス幅τon10msとした。空気中760To
rr、電極移動速度は1mm/secで行った。基板面
との間隔は4μm以下とした。その結果、エッチング深
さは1.5μmであって、水に対する濡れ性を調べたと
ころ接触角は90°以上であり、濡れ性は良好で、未処
理面では水は球状となり90°以下となって全く濡れな
かった。コロナ放電による効果は極めて大なることを示
している。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、コロナ放電を利用
する本発明は精密なエッチングに好適で、その処理速度
は従来の真空プラズマ処理によるものに比べて格段に大
きく、また、エッチング面の水に対する親和性が向上す
るので、めっき工程や洗浄工程など後処理工程での処理
液との濡れ性がよく、めっきや洗浄を欠陥なく完全に行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエッチング装置の説明図、
【図2】コロナ放電発生用電極対の実施例を示す説明
図、
【図3】同上別の実施例を示す説明図、
【符号の説明】
2 載置装置 3 回路基板 5 コロナ放電発生用電極対 7 銅箔
フロントページの続き (72)発明者 嶋 好範 神奈川県川崎市麻生区王禅寺768番地15 (72)発明者 大場 章 埼玉県朝霞市浜崎1丁目9番地の3− 205 (56)参考文献 特開 昭54−47756(JP,A) 特開 平2−41897(JP,A) 特公 平3−16757(JP,B2)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加工材料の載置装置及び該被加工材料
    上に微小間隔を介して配設された陽電極と陰電極とから
    なるコロナ放電発生用電極対から構成される被加工材料
    のエッチング装置。
  2. 【請求項2】 被加工材料上に微小間隔を介して陽電極
    と陰電極とからなる電極対を配置し、この電極に電圧を
    印加し、気圧10〜2×103Torr下でコロナ放電
    を発生させて被加工材料をエッチングすることを特徴と
    するエッチング方法。
JP5207728A 1993-08-23 1993-08-23 エッチング装置及びエッチング方法 Expired - Lifetime JP2500293B2 (ja)

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