JP3431532B2 - 転写媒体の製造方法およびその転写媒体を用いた配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子部品をそ
の表面に搭載して電気的に接続することにより電子回路
を形成することができる配線基板製造のための微細配線
パターンを有する転写媒体の製造方法およびその転写媒
体を用いた配線基板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の小型化に伴い、産業用
にとどまらず広く民生機器の分野においてもＬＳＩなど
の半導体チップを実装できる回路基板が安価に供給され
ることが強く要望されてきている。このような回路基板
では、実装密度の向上による小型化の目的を果たすため
に、より微細な配線ピッチを容易にかつ高歩留まりに生
産できることが重要である。

【０００３】従来、回路基板では、ガラス織布にエポキ
シ樹脂を含浸させたいわゆるガラエポ基板に銅箔を貼り
付けて銅箔をフォトエッチングしてパターン形成を行う
方法が採用されていたが、このような方法は銅箔とガラ
エポ基板との密着性を維持するために銅箔表面を粗化し
ており、このために銅箔が厚くなり微細パターンの形成
が困難であった。

【０００４】これを解決するために、例えば、あらかじ
め別の基板に微細パターンを電気メッキなどにより形成
を行った後に絶縁基材にプレスして転写し、さらにその
後前記基板のみを機械的に剥離する方法も提案されてい
る（特開平６−３１８７８３号公報）。

【０００５】

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、特開平
６−３１８７８３号公報で開示されている方法では、導
電性パターンと基板との剥離強度によっては導電性パタ
ーンが剥離してしまう。すなわち、その方法では機械的
な密着強度の差異により弱い方が剥離されるが、この場
合、導電性パターンの基板側と絶縁基材側との密着強度
の制御はかなり困難である。特に、パターンが微細にな
れば導電性パターンと絶縁基材との密着面積が小さくな
って密着強度が弱くなり、基板のみを剥離することが困
難になってくる。従って、導電性パターンの変形や断線
等によって歩留まりの低下を招く結果となる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の転写媒体の製造
方法は、基材表面に導電性層を形成する工程と、その導
電性層表面に絶縁性材料で所望領域にパターンを形成す
る工程と、パターン形成後に導電性層表面が露出した領
域に異なるエッチング液によって前記基材及び前記導電
性層と選択的に除去が可能な材料の導電性配線を形成す
る工程とを含み、基材表面にめっき形成された導電性層
を少なくとも１度除去して再度導電性層を形成した後、
導電性配線を形成することを特徴とする。 本発明の別の
転写媒体の製造方法は、基材表面に絶縁性材料で所望の
パターンを形成する工程と、パターン形成後に基材表面
が露出した領域に導電性層を形成する工程と、その導電
性層表面に異なるエッチング液によって前記基材と選択
的に除去が可能な導電性配線を形成する工程とを含み、
基材表面にめっき形成された導電性層を少なくとも１度
除去して再度導電性層を形成した後、導電性配線を形成
することを特徴とする。本発明においては、このような
転写方法により基材と導電性配線とを分離し、従来のよ
うに基材と導電性配線とを機械的に剥離しないので、機
械的な密着強度の差異により弱い方が剥離されることは
起こらず、密着強度が弱い微細な配線パターンを容易に
形成することができる。さらに、本発明においては、基
材に導電性配線の形成、特にめっきによる成長形成を容
易にするための導電性層と、導電性配線とをエッチング
液の異なる材料とすることにより、転写プレス後におけ
るエッチングで導電性配線のみを残存するための選択性
を向上させることができる。

【０００７】

【発明の実施形態】本発明の第１の転写媒体は、基材表
面に導電性層が設けられ、さらにその導電性層表面に所
望パターンの導電性配線が設けられた転写媒体であっ
て、前記導電性配線と前記基材および前記導電性層とが
それぞれ異なるエッチング液によって選択的に除去が可
能な材料で構成されていることを特徴とする。この転写
媒体によれば、転写後に所望パターンの導電性配線のみ
を残存させることができる。さらに、化学的にエッチン
グすることによって容易に転写後に導電性配線のみを選
択的に残存させることができる。

【０００８】本発明の第１の転写媒体の製造方法は、基
材表面に導電性層を形成する工程と、その導電性層表面
に絶縁性材料で所望領域にパターンを形成する工程と、
パターン形成後に導電性層表面が露出した領域に異なる
エッチング液によって前記基材及び前記導電性層と選択
的に除去が可能な材料の導電性配線を形成する工程とを
含むことを特徴とする。この方法によって、第１の転写
媒体を製造することができる。

【０００９】本発明の第２の転写媒体は、基材表面に所
望パターンの導電性層と導電性配線とが順次設けられ、
少なくともその導電性配線と前記基材とがそれぞれ異な
るエッチング液によって選択的に除去が可能な材料で構
成されていることを特徴とする。この転写媒体によれ
ば、導電性層と導電性配線とを所望パターンとすること
によって導電性層と導電性配線とにおいて選択的除去を
必要としないことが可能となる。さらに、化学的にエッ
チングすることによって容易に転写後に導電性配線およ
び導電性層を選択的に残存させることができる。

【００１０】第２の転写媒体において、さらに所望パタ
ーンの導電性層と導電性配線とがそれぞれ異なるエッチ
ング液によって選択的に除去が可能な材料で構成されて
いることが好ましい。これにより、第２の転写媒体にお
いても転写後に所望のパターンの導電性配線のみを選択
的に残存することができる。

【００１１】本発明の第２の転写媒体の製造方法は、基
材表面に絶縁性材料で所望のパターンを形成する工程
と、パターン形成後に基材表面が露出した領域に導電性
層を形成する工程と、その導電性層表面に異なるエッチ
ング液によって前記基材と選択的に除去が可能な導電性
配線を形成する工程とを含むことを特徴とする。この方
法によって、第２の転写媒体を製造することができる。

【００１２】本発明の第１または第２の転写媒体の製造
方法において、導電性層と導電性配線とがめっきによっ
て形成されることが好ましい。これより、容易に第１お
よび第２の転写媒体を製造することができる。また、基
材が導電性材料で形成され、導電性層と導電性配線との
めっきが電気めっきであることが好ましい。これによ
り、転写媒体における所望パターンの導電性配線をより
選択的に形成することができる。

【００１３】本発明の第１の転写媒体の製造方法におい
て、基材表面に設けられる導電性層をスパッタまたは蒸
着法によって形成することが好ましい。これにより、導
電性層形成におけるめっきのような材料選択の制限がな
く、第１の転写媒体を製造することができる。

【００１４】本発明の第１または第２の転写媒体の製造
方法において、基材表面にめっき形成された導電性層を
少なくとも１度除去して再度導電性層を形成した後導電
性配線を形成することが好ましい。これにより、第１お
よび第２の転写媒体の製造に際して、より密着性が良好
でかつより化学的に安定な導電性層を得ることができ
る。

【００１５】本発明の第１の配線パターンの製造方法
は、絶縁性基板に第１または第２の転写媒体の導電性配
線を埋設する工程と、前記転写媒体の基材および導電性
層を除去する工程とを含むことを特徴とする。この方法
により、前記各種の転写媒体による配線パターンを製造
することができる。

【００１６】本発明の第２の配線パターンの製造方法
は、絶縁性基板に第２の転写媒体の導電性層および導電
性配線を埋設する工程と、前記転写媒体の基材を除去す
る工程とを含むことを特徴とする。この方法により、第
２の転写媒体による配線パターンを製造することができ
る。

【００１７】本発明の第１または第２の配線パターンの
製造方法において、絶縁性基板に貫通穴が設けられ、か
つその貫通穴が電気的導通状態であることが好ましい。
これにより、転写媒体による配線パターンが絶縁性基板
の両面に形成され、かつ両面の配線パターンが所望部分
で電気的に接続される。また、前記貫通穴は導電性ペー
ストを充填することにより電気的導通状態であることが
好ましい。これにより、転写媒体による配線パターンの
貫通穴部でも配線パターン表面を平坦にすることができ
る。

【００１８】以下、本発明の実施の形態について配線基
板の具体例を参照しながら図面を用いて説明する。

【００１９】（実施の形態１）図１（Ａ）に示すよう
に、基材１０１として、後の工程において電気めっきを
容易に可能とするために導電性材料として例えばＡｌを
用いる。このＡｌは高純度のものでなく不純物が混入し
ているものでもかまわず、剛性やバネ性等の機械的な強
度を良好にするには、むしろＦｅ，Ｍｎ，Ｓｉ等の不純
物を材料中０．００１〜０．１重量％の範囲で混入する
方が望ましい。ここで、この基材１０１の材料であるＡ
ｌは、後の工程で述べるＡｌのエッチング液では所望パ
ターンの導電性配線１０５の材料であるＣｕをエッチン
グしない材料である。このように、基材１０１の材料
は、適度の機械的強度と導電性とを持つ材料であり、か
つ基材１０１のエッチング液によって導電性配線１０５
がエッチングされない材料であるか、または基材１０１
のエッチング液による導電性配線１０５のエッチング速
度が例えば５０％以下と遅い材料であればよい。これ
は、本実施形態で作成した転写媒体を絶縁性基材に転写
した後、基材１０１および次の工程で形成する導電性層
１０２をエッチング除去する際に、オーバーエッチング
によって導電性配線１０５としてのＣｕをもエッチング
され、微細な導電性配線の痩せによるパターン寸法変化
や絶縁層との間に溝が形成されることを防止するために
重要である。

【００２０】次に、図１（Ｂ）に示すように、導電性層
１０２を電気めっきによって形成する。この導電性層１
０２は例えばＺｎ系の材料を用いる。ここで、導電性層
１０２は基材１０１のエッチング液によってエッチング
されるか、またはエッチング液が異なる場合でも導電性
配線に対してのエッチングにおいては基材１０１と同様
にエッチング速度が遅いか、エッチングされない材料で
ある必要があり、Ｚｎ系の材料であれば基材１０１と同
じエッチング液であるため望ましい。

【００２１】その後、図１（Ｃ）に示すように、硝酸系
の溶液によって導電性層１０２を除去し、さらに、図１
（Ｄ）に示すように、再度導電性層１０３をめっき形成
する。これは最初に形成した導電性層１０２は密度が低
く基材１０１との密着力が弱く、後工程において感光性
樹脂の現像や除去液であるアルカリ系の溶液によって侵
されるが、１度除去し再度形成することによってこれを
防止できるためである。

【００２２】さらに、この導電性層１０３におけるＺｎ
系の材料として、ＺｎにＣｕ，Ｎｉ等を材料中１〜２０
重量％の範囲で混合することによって前述した密着性や
耐薬品性を向上するとともに、後の微細な導電性配線１
０５としてのＣｕのめっき形成を特に容易にする。尚、
導電性層１０３の形成に蒸着やスパッタ法を用いること
によっても密着力が良好なばかりでなく、密度が高く複
数の材料が高精度に混合された層を得ることが可能であ
る。

【００２３】次に、図１（Ｅ）に示すように、絶縁性材
料１０４として感光性樹脂を塗布し、マスクを用いて露
光、現像することによって、絶縁性材料１０４のパター
ンが形成でき、所望領域に導電性層１０３を露出するこ
とができる。感光性樹脂としては、例えば、ＴＨＢ５２
３（登録商標、ＪＳＲ社製）を用いる。この時、感光性
樹脂に微細なパターン形成が容易に可能なポジ型を用い
た場合、現像には例えば１重量％程度の水酸化ナトリウ
ム水溶液などのアルカリ系溶液を用いるため、現像時間
が長すぎた場合、露出した導電性層１０３の密度が低け
れば基材１０１のＡｌを侵すため、前述したように導電
性層１０３が剥離する。

【００２４】次に、図１（Ｆ）に示すように、電気めっ
きによって、導電性層１０３が露出している表面にのみ
選択的に導電性配線１０５を形成する。この導電性配線
としては例えばＣｕを用いる。この時、基材１０１およ
び導電性層１０３が導電性の材料であるため容易に電気
めっきが採用できる。すなわち、無電界めっきではなく
電気めっきを採用できることは微細なパターン部分にお
いても確実にめっき形成ができる。

【００２５】その後、図１（Ｇ）に示すように、例えば
３重量％程度の水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ
系溶液によって感光性樹脂を除去することにより、転写
媒体を製造する。この感光性樹脂の除去においても、ア
ルカリ系溶液が基材１０１のＡｌを侵すことにより、Ｚ
ｎ系の導電性層１０３が剥離し、Ｃｕからなる微細なパ
ターンの導電性配線１０５も剥離してしまう恐れがある
が、導電性層１０３を再形成することによりこれを防止
できる。尚、ここで感光性樹脂を除去することにより転
写媒体のＣｕからなる導電性配線１０５が凸となり、転
写媒体をプレスによって転写する際には導電性ペースト
への圧縮力を向上する効果を発揮する。しかしながら、
絶縁性材料１０４が印刷によるエポキシ系樹脂や感光性
樹脂等でも、転写媒体をプレスした後における接着力や
各種の信頼性等に耐え得る材料であれば特に除去する必
要はない。

【００２６】（実施の形態２）図２（Ｈ）に示すよう
に、基材２０１として、後の工程において電気めっきを
容易に可能とするために導電性材料として例えばＡｌを
用いる。このＡｌは実施の形態１で説明したのと同様
に、高純度のものでなく不純物が混入しているものでも
かまわず、剛性やバネ性等の機械的な強度を良好にする
には、むしろＦｅ，Ｍｎ，Ｓｉ等の不純物を材料中０．
００１〜０．１重量％の範囲で混入する方が望ましい。
ここで、この基材２０１の材料としてＡｌを用いる理由
は、実施の形態１で説明したのと同様な理由、すなわち
後の工程で述べる基材２０１のオーバーエッチングによ
る導電性配線２０５の痩せや溝の形成等を防止するため
である。

【００２７】次に、図２（Ｉ）に示すように、基材２０
１の表面に絶縁性材料２０２として感光性樹脂を塗布
し、マスクを用いて露光、現像することによって、絶縁
性材料２０２のパターンが形成でき、所望領域に基材２
０１を露出することができる。感光性樹脂としては、例
えば、ＴＨＢ５２３を用いる。

【００２８】次に、図２（Ｊ）に示すように、導電性層
２０３を電気めっきによって形成する。この導電性層１
０２としては例えばＺｎ系の材料を用いる。

【００２９】その後、図２（Ｋ）に示すように、硝酸系
の溶液によって導電性層２０３を除去し、さらに、図２
（Ｌ）に示すように、再度導電性層２０４をめっき形成
する。これによって実施の形態１と同様に緻密で密着力
が良好な導電性層２０４が得られる。尚、本実施の形態
においては、実施の形態１とは異なり、蒸着やスパッタ
法で導電性層２０４を形成すると、導電性層２０４が絶
縁性材料２０２表面にも形成され、選択性が失われるた
め採用はできない。また、導電性層２０４は導電性配線
２０５と同じパターンで形成されるため、特にエッチン
グ除去する必要はなく、基材２０１のエッチング液によ
って全く侵されない材料でも良い。従って、本実施形態
においては、導電性層２０４の材料の選択性は広い。

【００３０】さらに、図２（Ｍ）に示すように、導電性
層２０４表面に例えばＣｕを電気めっきすることによっ
て導電性配線２０５を形成する。その後、図２（Ｎ）に
示すように、感光性樹脂からなる絶縁性材料２０２を例
えば５重量％水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ系
溶液によって除去することによって転写媒体を製造す
る。この場合も実施の形態１と同様に絶縁性材料２０２
は必ず除去する必要はない。

【００３１】（実施の形態３）本実施の形態においては
転写媒体としては実施の形態１において製造した転写媒
体を用いた場合について説明する。

【００３２】図３（Ｏ）に示すように、ポリイミドフィ
ルムからなる絶縁性基板３０１の両面に接着剤層３０２
を被着し、レーザーやドリル等で貫通穴３０３を形成す
る。尚、絶縁性基板３０１としてはアラミドプリプレグ
やガラエポ基板等でもよい。

【００３３】次に、図３（Ｐ）に示すように、貫通穴３
０３に導電性ペースト３０４を印刷や圧入することによ
って充填する。導電性ペースト３０４としては、例え
ば、ＣｕやＡｇ、Ａｕ等の金属とエポキシ樹脂などの樹
脂や有機溶剤とを混練したものを用いる。この導電性ペ
ースト３０４は絶縁性基板３０１の両面を電気的に接続
するためのものである。従って、導電性ペースト３０４
を充填することによって貫通穴３０３部分での凹凸をな
くし平坦化するものであるが、貫通穴３０３周辺に無電
界めっきなどによってＣｕなどを被着してもよい。

【００３４】次に、図３（Ｑ）に示すように、表，裏両
面に接着剤層３０２を被着したポリイミドフィルムの絶
縁性基板３０１に、Ａｌからなる基材３０５とＺｎ系の
導電性層３０６とＣｕからなる導電性配線３０７とによ
って構成された転写媒体、およびＡｌからなる基材３０
８とＺｎ系の導電性層３０９とＣｕからなる導電性配線
３１０とによって構成された転写媒体を、各々の導電性
配線３０７と導電性配線３１０とがそれぞれ表，裏の接
着剤層３０２と対向した状態でプレス接着を行う。尚、
プレス接着は例えば２００℃程度の適当な温度にて行う
ことにより接着効果がより向上する。

【００３５】プレスによって図３（Ｒ）に示すように、
接着剤層３０２にＣｕの導電性配線３０７，３１０が埋
め込まれると共に、貫通穴中の導電性ペースト３０４は
表，裏両側の導電性配線３０７，３１０によって圧縮さ
れ接続がより確実で良好な状態となる。

【００３６】その後、図３（Ｓ）に示すように、転写媒
体の基材３０５，３０８および導電性層３０６，３０９
を除去する。このとき、基材３０５，３０８の材料はＡ
ｌを用いており、例えば塩酸によって容易にエッチング
でき、さらに導電性層３０６，３０９もＺｎ系であるの
で塩酸によって容易に除去が可能である。しかしなが
ら、導電性配線３０７，３１０はＣｕであるため、塩酸
によっては侵されることはない。従って、転写媒体のプ
レス後に必要な導電性配線３０７，３１０を選択的に残
存して基材３０５，３０８と導電性層３０６，３０９を
同時に除去できるが、このことは重要である。

【００３７】例えば、導電性層３０６，３０９の材料が
導電性配線と同じ材料もしくはエッチング液が同じであ
る材料、またはこれを含んだ層で構成されていた場合、
すなわちＺｎ系導電性層の表面にＣｕのファインパター
ンめっきを容易にするためにフラッシュ銅などのめっき
層を形成した後に所望パターンの導電性配線３０７，３
１０を形成した場合には次に述べるような不具合が起こ
る。すなわち、この導電性層３０６，３０９をエッチン
グ除去する際にオーバーエッチングなどにより導電性配
線３０７，３１０の表面もエッチングされ厚さが薄くな
り配線の電気抵抗を大きくしたり、導電性配線３０７，
３１０がエッチングされ導電性配線３０７，３１０と接
着剤層３０２との間で隙間が形成されることによって配
線抵抗のみならず密着性も損なわれて導電性配線３０
７，３１０が剥離してしまうことも生じる。

【００３８】

【発明の効果】本発明の転写媒体を用いることによっ
て、微細な配線パターンの断線や変形等を発生させずに
歩留まりよく微細な回路基板を容易に製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における転写媒体の製造
工程を示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態２における転写媒体の製造
工程を示す断面図である。

【図３】本発明の実施の形態３における配線パターンの
製造工程を示す断面図である。

【符号の説明】

１０１，２０１，３０５，３０８ 基材 １０２，１０３，２０３，２０４，３０６，３０９ 導
電性層 １０４，２０２ 絶縁性材料 １０５，２０５，３０７、３１０ 導電性配線 ３０１ 絶縁性基板 ３０２ 接着剤層 ３０３ 貫通穴 ３０４ 導電性ペースト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東谷 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−127492（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−307564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−79396（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−17300（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/20 H05K 3/40 H05K 3/46

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材表面に導電性層を形成する工程と、
   その導電性層表面に絶縁性材料で所望領域にパターンを
   形成する工程と、パターン形成後に導電性層表面が露出
   した領域に異なるエッチング液によって前記基材及び前
   記導電性層と選択的に除去が可能な材料の導電性配線を
   形成する工程とを含み、基材表面にめっき形成された導
   電性層を少なくとも１度除去して再度導電性層を形成し
   た後、導電性配線を形成する転写媒体の製造方法。
2. 【請求項２】 基材表面に絶縁性材料で所望のパターン
   を形成する工程と、パターン形成後に基材表面が露出し
   た領域に導電性層を形成する工程と、その導電性層表面
   に異なるエッチング液によって前記基材と選択的に除去
   が可能な導電性配線を形成する工程とを含み、基材表面
   にめっき形成された導電性層を少なくとも１度除去して
   再度導電性層を形成した後、導電性配線を形成する転写
   媒体の製造方法。
3. 【請求項３】 導電性層と導電性配線とがめっきによっ
   て形成される請求項１または２に記載の転写媒体の製造
   方法。
4. 【請求項４】 基材が導電性材料で形成され、かつ導電
   性層と導電性配線とのめっきが電気めっきである請求項
   ３に記載の転写媒体の製造方法。
5. 【請求項５】 基材表面に設けられる導電性層がスパッ
   タまたは蒸着法によって形成される請求項１に記載の転
   写媒体の製造方法。
6. 【請求項６】 請求項１または２に記載の転写媒体の製
   造方法によって得られた転写媒体の導電性配線を絶縁性
   基板に埋設する工程と、前記転写媒体の基材および導電
   性層を除去する工程とを含むことを特徴とする配線基板
   の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項１または２に記載の転写媒体の製
   造方法によって得られた転写媒体の導電性配線を絶縁性
   基板に埋設する工程と、前記転写媒体の基材を除去する
   工程とを含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
8. 【請求項８】 絶縁性基板に貫通穴が設けられ、かつそ
   の貫通穴が電気的導通状態であることを特徴とする請求
   項６または７に記載の配線基板の製造方法。
9. 【請求項９】 貫通穴が導電性ペーストを充填すること
   により電気的導通状態であることを特徴とする請求項８
   に記載の配線基板の製造方法。