JP2571867B2 - プリント配線板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアディティブ法によるプリント配線板の製造
法に関する。

〔従来の技術〕

近年、エレクトロニクス機器の小型化、多機能化或い
は高性能化が急速に進んでおり、半導体素子とともにそ
の実装ベースであるプリント配線板においても、微細パ
ターンによる高密度化の要求が顕著になっている。

これに対し、従来よりプリント配線板製造法の主流で
あるサブトラクティブ法では対応が難しく、アディティ
ブ法での開発が試みられている。

アディティブ法は、絶縁基板に無電解めっきによって
導電性金属を所望の厚さまでめっきし、配線パターンを
形成する方法であり、このようなアディティブ法による
プリント配線板の製造に於いては、絶縁基板と無電解め
っきによって形成された導電性金属との密着力が、プリ
ント配線板にとって極めて重要である。

プリント配線板用有機質基板（絶縁基板）とめっき金
属の接着力を付与する主な方法は、有機質基板表面を物
理的又は化学的な方法で処理して、その基板表面を親水
化と粗面化する方法である。これらの方法の中で実用化
されている代表的な方法は、化学粗化液で処理すると親
水化でき、微細な凹凸形状をもつ粗面が得られる樹脂層
を基板表面に設け、化学粗化液で処理する方法である。

しかし、この方法では、接着剤層付基板表面を粗化す
るため粗化液を用いなければならない。

使用できる粗化面のほとんどは酸化剤を含むものであ
り、毒性が強い。そのために作業環境が悪いこと、特別
な廃液処理が必要である。

又、粗化液に可溶な成分は一般に電気絶縁特性が悪
い。例えば耐湿絶縁特性、高温絶縁特性の劣化がある。
また接着剤層の耐熱性が低く、寸法変化率も高いので、
高度な寸法精度やスルーホール接続信頼性が要求される
多層プリント配線板への適用には限界がある。

これを改良する方法として、特開昭63−168077号公報
に示されているように基板表面に接着剤層を設けず、絶
縁基板それ自体を粗面化する方法がある。この方法は、
銅箔を酸化剤含有の処理液に接触させて銅箔表面に酸化
銅箔を形成し、酸化銅が形成された面に絶縁性有機材料
の基材を積層し、基材から銅箔および酸化銅を除去する
ことによって、絶縁性有機基材を粗面化し、無電解めっ
きと良好な接着力を得るものである。

最近、微細配線レベルとしてライン／スペース幅が50
/50μｍといった超精細なものが要求され始めている。
この場合、上記の方法でエポキシ基材等の紫外線反射の
比較的大きい絶縁性有機材料を使用する際に、めっきレ
ジスト形成に写真法を用いても、基板からの反射光の影
響を受け、上記の様な微細配線の形成は難しい。或いは
形成条件管理が厳しいという問題点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

特開昭63−168077号公報に示される方法は、絶縁基板
表面に接着剤層が存在せず、かつ粗面化された基板と無
電解めっきの密着性が良好であるため、パターン間の電
気絶縁性特性、高温時の導体密着強度或いは寸法安定性
の改善が期待できるものの、エポキシ基材等上での写真
法によるめっきレジスト形成の際に微細パターン形成が
困難であるという問題点があった。

本発明は、エポキシ等の有機質プリント配線基板上で
の写真法によるめっきレジストの解像性を向上させ、微
細パターンを有するプリント配線板の製造法を提供する
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、以下の各工程を順に含む製造工程によって
プリント配線板を製造する方法である。

（ａ）銅箔に酸化剤を含有する処理液を接触させて、銅
箔表面に酸化銅を形成する工程。

（ｂ）酸化銅が形成された表面に、それと接触する少な
くとも最表面が紫外線反射抑制能を有する絶縁性有機基
材を加圧・加熱積層する工程。

（ｃ）絶縁性有機基材から銅箔及び酸化銅を除去する工
程。

（ｄ）絶縁性有機基材上に感光性めっきレジストを形成
する工程。

（ｅ）めっきレジストを形成した絶縁性有機基材に無電
解めっき工程を含む配線加工を行い、配線を形成する工
程。

本発明で用いる銅箔表面に酸化銅を形成する方法には
種々の方法がある。例えば、亜塩素酸ナトリウム、次亜
塩素酸ナトリウム、過硫酸カリウム、塩素酸カリウム、
過塩素酸カリウムなどの酸化剤を含む処理液に銅箔を浸
漬して処理する方法である。この場合、浸漬でなく処理
液の噴霧でもよい。

使用する銅箔としては、他の金属箔や有機質フィルム
などの支持体の上に銅箔が形成されたものでもよい。支
持体を使用しない場合は、銅箔の厚さに特に制限はない
が、取り扱い上および価格の点から18〜70μｍのものが
良好である。

また、本発明の方法で作成したプリント配線板とめっ
き金属の接着力を高めるためには、銅箔表面を予め粗面
化しておくのが好ましい。その粗面化の方法としては研
磨、ホーニング、エッチング、電気めっき、無電解銅め
っき等がある。例えば銅箔張り積層板用銅箔は良好に使
用できる。酸化銅処理前には、酸化銅が均一に形成され
るようにするために、銅箔は脱脂洗浄や塩酸水溶液又は
硫酸水溶液で処理して使用することが望ましい。

酸化銅を形成した銅箔と積層する絶縁性有機材料は、
熱硬化性樹脂ではエポキシ等、熱可塑性樹脂ではテフロ
ン等の材料が有効である。これらは、紙基材やガラス繊
維布材に上記の樹脂を塗布したプリプレグが用いられ
る。

本発明ではこれらのような絶縁性有機材料に紫外線反
射抑制能を付与する。その方法としては、感光性レジス
トの吸収と同等、或いは近接波長の紫外線吸収効果を有
する物質を絶縁性有機材料に含有させることが有効であ
る。このような特性をもつレジスト基材等は、松下電気
工業株式会社，住友化工業株式会社，日立化成工業株式
会社等で開発が進められ、銅張り積層板等に使用されて
いる。

酸化銅を形成した銅箔と絶縁性有機材料を積層化した
後、銅箔と酸化銅を除去するためには、エッチング液が
用いられる。このエッチング液はプリント配線板のエッ
チング液として一般に使用されている。過硫酸アンモニ
ウム水溶液，塩化鉄と塩酸の水溶液，塩化銅と塩酸の水
溶液などが使用できる。

感光性めっきレジストには、耐無電解銅めっき性のも
のであればドライフィルムレジスト，液状レジストのど
ちらでも使用することができる。これらのレジストはDu
Pont社，サンノブコ，日立化成工業株式会社などから販
売されている。

無電解銅めっきに先立つ触媒処理は、プリント配線板
の触媒処理に使用されている一般の方法が用いられる。
触媒処理の代わりに触媒入り材料を用いることも出来
る。

無電解めっきは、無電解ニッケルめっき，無電解銅め
っきなどが用いられる。一般にはプリント配線板の導体
には無電解銅めっきが用いられる。

〔作用〕

本発明のプリント配線板製造法では、絶縁性有機基板
の最表面、すなわちめっきレジスト像を形成する面は紫
外線反射抑制能を有している。このため、露光の際にレ
ジストの形成精度低下を招く、絶縁性有機基板表面から
の乱反射が抑えられ、基板表面に紫外線反射抑制能を付
与しない場合と比較して、めっきレジストの解像度が向
上し、より微細なパターンの形成が可能となる。

〔実施例〕

日本電解株式会社製の銅箔張り積層板用35μｍ銅箔を
用意し、前処理として銅箔をシップレイ社製の脱脂液で
あるニュートラルクリーンに５分間浸漬し、流水洗し、
更に10％硫酸水に２分間浸漬し、流水洗した。この銅箔
に次の条件で酸化銅形成処理を行った。

NaOH ＝15g/l Na₃PO₄・12H₂O＝30g/l NaClO₂ ＝80g/l 純水 ＝１になる量 液温度 ＝85℃ 銅箔浸漬時間 ＝120秒 酸化銅形成後流水で洗浄し、80℃で30分間乾燥した。

次に、紫外線吸収性ガラス布入りエポキシプリプレグ
（日立化成工業株式会社製）と加熱・加圧積層した。積
層条件は成形圧力35kg/cm²,170℃60分間である。

次に、過硫酸アンモニウム水溶液を用いて銅箔と酸化
銅を除去した。

水洗した後、塩化パラジウムを含む活性化処理液に浸
漬して無電解銅めっき反応を開始させるためのパラジウ
ム触媒を付与した。

次に、感光製の無電解銅めっき用ドライフィルムフォ
テックSR−3000（日立化成工業株式会社製．商品名，厚
さ35μｍ）を常圧ラミネーターにより、粗面化したエポ
キシ基板上にラミネートした。次に、これに所望のパタ
ーンが描かれたフォトマスクを密着させ、露光機フェニ
ックス3000型（オーク製作所製．商品名）で90mj/cm²照
射し、さらに80℃で５分間加熱した。これを1,1,1−ト
リクロルエタンをスプレーして現像処理することによ
り、レジストのパターンを形成した後、前記露光機で約
2000mj/cm²照射し、さらに、150℃で30分間加熱処理す
ることによりレジストを完全に硬化させた。

次に、下記組成及び条件の無電解銅めっきを行った。

CuSO₄・５H₂O ＝1g/l EDTA・4Na ＝40g/l pH ＝12.3 37％CH₂O ＝3ml/l めっき液添加剤 ＝少量 めっき液温度 ＝70℃ めっき膜厚 ＝35μｍ 比較例 実施例１で用いた日本電解株式会社製の銅箔を実施例
１と同じ酸化銅形成処理と乾燥を行い、ガラス布入りエ
ポキシプリプレグＥ−67（日立化成工業株式会社製．商
品名）と実施例１と同じ積層条件で積層した。実施例１
で用いたレジストを実施例１と同じ条件で、ラミネート
・露光・現像し、実施例１と同じ方法で無電解銅めっき
を行った。

以上の実施例及び比較例により製造されたプリント配
線板について、常態における無電解めっき皮膜の引き剥
し強度（銅箔引き剥し幅:10mm,引き剥し強度50mm/分）
及びレジスト像の形成状態の観察を行い、その結果を表
に示した。

〔発明の効果〕 本発明によれば、耐熱性，絶縁特性が優れ、めっき金
属の接着力の高い、微細パターンを有するアディティブ
用プリント配線板が製造できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中祖 昭士 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化 成工業株式会社下館研究所内 (72)発明者 皆川 一泰 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化 成工業株式会社下館研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−168077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−163362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−264785（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−144160（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】以下の工程を順に含む製造工程によってプ
   リント配線板を製造する方法。 （ａ）銅箔に酸化剤を含有する処理液を接触させて、銅
   箔表面に酸化銅を形成する工程。 （ｂ）酸化銅が形成された表面に、それと接触する少な
   くとも最表面が紫外線吸収性を有する絶縁性有機基材を
   加圧・加熱積層する工程。 （ｃ）絶縁性有機基材から銅箔及び酸化銅を除去する工
   程。 （ｄ）絶縁性有機基材上に感光性めっきレジストを形成
   する工程。 （ｅ）めっきレジストを形成した絶縁性有機基材に無電
   解めっき工程を含む配線加工を行い、配線を形成する工
   程。