JP3446957B1 - 配線基板の製造方法 - Google Patents
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- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
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Abstract
【要約】
【課題】 ショート不良を生じることなく低抵抗で狭ピ
ッチ化が可能な配線基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１上又は前記基板１の絶縁層６上の
導体層１Ａ，９をエッチングで略山形状の断面形状の電
極パターン３，１４に加工する工程と、その後、ソフト
エッチングで、その電極パターン３，１４が基板１又は
絶縁層６に接する部分の幅及びその反対側端部の幅より
も大きな幅を有するように前記電極パターン３，１４を
加工する工程とを有する製造方法にした。
ッチ化が可能な配線基板の製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１上又は前記基板１の絶縁層６上の
導体層１Ａ，９をエッチングで略山形状の断面形状の電
極パターン３，１４に加工する工程と、その後、ソフト
エッチングで、その電極パターン３，１４が基板１又は
絶縁層６に接する部分の幅及びその反対側端部の幅より
も大きな幅を有するように前記電極パターン３，１４を
加工する工程とを有する製造方法にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板、特に狭
ピッチの配線パターンを有する配線基板の製造方法に関
する。
ピッチの配線パターンを有する配線基板の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】小型モータに使用するコイルパターンを
有するコイル基板や、ＩＣを搭載するための配線パター
ンを有するＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）
基板等の配線基板に対しては、より高密度に配線パター
ンを形成することが求められている。その要求に応える
ため、従来、これらの配線基板に形成する配線パターン
をめっきによって形成する方法が検討されてきた。
有するコイル基板や、ＩＣを搭載するための配線パター
ンを有するＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）
基板等の配線基板に対しては、より高密度に配線パター
ンを形成することが求められている。その要求に応える
ため、従来、これらの配線基板に形成する配線パターン
をめっきによって形成する方法が検討されてきた。
【０００３】その一例として、特開平６−３５０２２４
号公報に記載されたものがある（以下、従来例１と記
す）。これは、図５に示すように、金属薄板１０１の表
面における、回路を形成する部分以外にレジスト１０２
を塗布し、塗布しない部分に銅メッキにより所定の厚さ
の配線パターン１０３を形成した後、金属薄板１０１を
除去してなる回路基板である。この方法により、導体パ
ターンピッチＰを狭くしても低抵抗となる配線パターン
１０３を有する配線基板を得ることができる。
号公報に記載されたものがある（以下、従来例１と記
す）。これは、図５に示すように、金属薄板１０１の表
面における、回路を形成する部分以外にレジスト１０２
を塗布し、塗布しない部分に銅メッキにより所定の厚さ
の配線パターン１０３を形成した後、金属薄板１０１を
除去してなる回路基板である。この方法により、導体パ
ターンピッチＰを狭くしても低抵抗となる配線パターン
１０３を有する配線基板を得ることができる。
【０００４】また、他の例として、特公平７−１９９５
０号公報に記載されたものがある（以下、従来例２と記
す）。これは、図６に示すように、銅張り基板１１１表
面における、回路以外の部分の銅膜をエッチングにより
除去する、いわゆるサブトラクティブ法を用い、このエ
ッチングをオーバーエッチングにして山型または略Ｉ型
の断面形状の基本配線パターン１１２を形成する。そし
て、その基本配線パターン１１２の周囲に電解めっきに
よって銅層を被着して所定の断面形状の配線パターン１
１３を形成する配線基板である。この方法によっても高
密度で低抵抗の配線パターン１１３を有する配線基板を
得ることができる。
０号公報に記載されたものがある（以下、従来例２と記
す）。これは、図６に示すように、銅張り基板１１１表
面における、回路以外の部分の銅膜をエッチングにより
除去する、いわゆるサブトラクティブ法を用い、このエ
ッチングをオーバーエッチングにして山型または略Ｉ型
の断面形状の基本配線パターン１１２を形成する。そし
て、その基本配線パターン１１２の周囲に電解めっきに
よって銅層を被着して所定の断面形状の配線パターン１
１３を形成する配線基板である。この方法によっても高
密度で低抵抗の配線パターン１１３を有する配線基板を
得ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、配線パター
ンをより狭ピッチ化して配線密度を高める場合には、隣
接する配線パターン間の間隔をできるだけ狭くし、か
つ、配線パターンを低抵抗にすることが重要である。
ンをより狭ピッチ化して配線密度を高める場合には、隣
接する配線パターン間の間隔をできるだけ狭くし、か
つ、配線パターンを低抵抗にすることが重要である。
【０００６】しかしながら、従来例１においては、配線
パターン１０３の断面形状において、レジスト１０２が
配線パターン１０３の内側に入り込んだ部分、すなわち
パターン幅Ｗ１０３が金属薄板１０１の表面に占める投
影面積に対して厚さ方向に導体として利用できない空間
１０２Ａを有する。
パターン１０３の断面形状において、レジスト１０２が
配線パターン１０３の内側に入り込んだ部分、すなわち
パターン幅Ｗ１０３が金属薄板１０１の表面に占める投
影面積に対して厚さ方向に導体として利用できない空間
１０２Ａを有する。
【０００７】また、形成されるパターンも略半円状の断
面となる。そのため、パターン幅Ｗ１０３とパターン高
さＨ１０３を乗じた有効断面積に対するパターンが占め
る断面積は約６０％程度しか得ることができず、狭ピッ
チにおける低抵抗化に限界があるという問題があった。
面となる。そのため、パターン幅Ｗ１０３とパターン高
さＨ１０３を乗じた有効断面積に対するパターンが占め
る断面積は約６０％程度しか得ることができず、狭ピッ
チにおける低抵抗化に限界があるという問題があった。
【０００８】さらに、レジスト１０２が金属薄板１０１
を除去した後の基体となるので、強度を確保する必要か
らこのレジスト１０２を小さくすることは困難であり、
配線パターン１０３の狭ピッチ化に限界があるという問
題があった。
を除去した後の基体となるので、強度を確保する必要か
らこのレジスト１０２を小さくすることは困難であり、
配線パターン１０３の狭ピッチ化に限界があるという問
題があった。
【０００９】一方、従来例２においてはオーバーエッチ
ングを行うが、オーバーエッチングでは削り量のばらつ
きが大きく、そのためレジスト１１４は余裕を持たせた
幅Ｗ５で塗布する必要があり、配線パターン１１３の狭
ピッチ化に限界があるという問題があった。
ングを行うが、オーバーエッチングでは削り量のばらつ
きが大きく、そのためレジスト１１４は余裕を持たせた
幅Ｗ５で塗布する必要があり、配線パターン１１３の狭
ピッチ化に限界があるという問題があった。
【００１０】また、エッチングにより形成した基本配線
パターン１１２の基板上の輪郭１１５は、エッチング残
りが発生して直線状にならない。そのため、従来例２を
斜視的に表した断面図７に示すように、この基本配線パ
ターン１１２にめっきによって銅層を被着して形成する
配線パターン１１３の基板面上の輪郭も直線状にはなら
ず、隣接するパターン間隔が一定に形成されず、特に狭
ピッチの場合には隣接パターン同士が連結した連結部１
１６が形成されてしまう。そして、この連結部１１６で
回路がショートするため、連結部１１６の発生を防ぐた
めに、余裕を持たせたパターンピッチにする必要があり
更なる狭ピッチ化が難しいという問題があった。
パターン１１２の基板上の輪郭１１５は、エッチング残
りが発生して直線状にならない。そのため、従来例２を
斜視的に表した断面図７に示すように、この基本配線パ
ターン１１２にめっきによって銅層を被着して形成する
配線パターン１１３の基板面上の輪郭も直線状にはなら
ず、隣接するパターン間隔が一定に形成されず、特に狭
ピッチの場合には隣接パターン同士が連結した連結部１
１６が形成されてしまう。そして、この連結部１１６で
回路がショートするため、連結部１１６の発生を防ぐた
めに、余裕を持たせたパターンピッチにする必要があり
更なる狭ピッチ化が難しいという問題があった。
【００１１】そこで本発明が解決しようとする課題は、
ショート不良を生じることなく低抵抗で狭ピッチ化が可
能な配線基板の製造方法を提供することにある。
ショート不良を生じることなく低抵抗で狭ピッチ化が可
能な配線基板の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本願発明は手段として次の手順を有する。即ち、
請求項１は、基板１上又は前記基板１に形成された絶縁
層６上に形成された導体層１Ａ，９をエッチングにより
パターン化した電極パターン３，１４に、電解めっきに
より導体を被着させて所定の縦断面形状を有するように
配線パターン４，１０を形成してなる配線基板の製造方
法において、前記導体層１Ａ，９をエッチングにより略
山形状の縦断面形状を有する電極パターン３，１４に加
工する工程と、その後、ソフトエッチングにより、前記
電極パターン３，１４の縦断面形状が前記基板１又は前
記絶縁層６に接する接触部分の幅Ｗｂ１及び前記接触部
分の反対側端部の幅Ｗｔ１よりも大きな幅を有するよう
に前記電極パターン３，１４を加工する工程とを有する
ことを特徴とする配線基板の製造方法であり、請求項２
は、前記配線パターン３，１４上にインク状の絶縁材又
はガラスクロスを含まないシート状絶縁材によって絶縁
層６を形成し、該絶縁層６上にめっきにより導体層９を
積層して多層化する工程を有することを特徴とする請求
項１記載の配線基板の製造方法である。
めに、本願発明は手段として次の手順を有する。即ち、
請求項１は、基板１上又は前記基板１に形成された絶縁
層６上に形成された導体層１Ａ，９をエッチングにより
パターン化した電極パターン３，１４に、電解めっきに
より導体を被着させて所定の縦断面形状を有するように
配線パターン４，１０を形成してなる配線基板の製造方
法において、前記導体層１Ａ，９をエッチングにより略
山形状の縦断面形状を有する電極パターン３，１４に加
工する工程と、その後、ソフトエッチングにより、前記
電極パターン３，１４の縦断面形状が前記基板１又は前
記絶縁層６に接する接触部分の幅Ｗｂ１及び前記接触部
分の反対側端部の幅Ｗｔ１よりも大きな幅を有するよう
に前記電極パターン３，１４を加工する工程とを有する
ことを特徴とする配線基板の製造方法であり、請求項２
は、前記配線パターン３，１４上にインク状の絶縁材又
はガラスクロスを含まないシート状絶縁材によって絶縁
層６を形成し、該絶縁層６上にめっきにより導体層９を
積層して多層化する工程を有することを特徴とする請求
項１記載の配線基板の製造方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、好ましい
実施例により図１乃至図５により説明する。図１は、本
発明の配線基板の製造方法の実施例における製造工程を
説明する概略断面図であり、図２は、本発明の配線基板
の製造方法の実施例で製造した配線基板の要部を説明す
る概略断面図であり、図３は、本発明の配線基板の製造
方法の実施例で製造した配線基板の要部を説明する斜視
的断面図であり、図４は、本発明の配線基板の製造方法
の実施例で製造した配線基板の要部を説明する模式的断
面図である。
実施例により図１乃至図５により説明する。図１は、本
発明の配線基板の製造方法の実施例における製造工程を
説明する概略断面図であり、図２は、本発明の配線基板
の製造方法の実施例で製造した配線基板の要部を説明す
る概略断面図であり、図３は、本発明の配線基板の製造
方法の実施例で製造した配線基板の要部を説明する斜視
的断面図であり、図４は、本発明の配線基板の製造方法
の実施例で製造した配線基板の要部を説明する模式的断
面図である。
【００１４】本発明の実施例で製造した配線基板と、工
程（ａ）〜工程（ｉ）を有するその製造工程を図１
（ａ）〜図１（ｊ）を用いて説明する。この実施例で
は、基板（コア材）として基体１Ｂと厚さ３５μｍの銅
層１Ａとを有する両面銅張り積層板（ＦＲ−４）１を用
いている。
程（ａ）〜工程（ｉ）を有するその製造工程を図１
（ａ）〜図１（ｊ）を用いて説明する。この実施例で
は、基板（コア材）として基体１Ｂと厚さ３５μｍの銅
層１Ａとを有する両面銅張り積層板（ＦＲ−４）１を用
いている。
【００１５】図１においては、簡単のために、両面銅張
り積層板の片面側について示しているが、反対面につい
ても同様に配線パターンが形成されるものである。ま
た、以下の説明で断面とは特に記載がない限り縦断面を
示すものである。さらに、配線パターンの断面形状を表
すために各寸法の符号を以下のように定義し、説明はこ
の符号に添字を付して行う（例えばＰについてはＰ１，
Ｐ１ａ等）。 Ｐ：配線パターン間ピッチ（パターンピッチ） Ｗｂ：配線パターンの断面形状において、その外形が基
板に接する接点部分の幅（ボトム幅） Ｗｔ：配線パターンの断面形状において、基板と反対側
端部の幅（トップ幅） Ｗｍ：配線パターンの断面形状における最大幅 Ｔ：配線パターンの断面形状における厚さ Ｓ：隣接配線パターンとの距離（スペース） 次に、各工程について順次詳述する。
り積層板の片面側について示しているが、反対面につい
ても同様に配線パターンが形成されるものである。ま
た、以下の説明で断面とは特に記載がない限り縦断面を
示すものである。さらに、配線パターンの断面形状を表
すために各寸法の符号を以下のように定義し、説明はこ
の符号に添字を付して行う（例えばＰについてはＰ１，
Ｐ１ａ等）。 Ｐ：配線パターン間ピッチ（パターンピッチ） Ｗｂ：配線パターンの断面形状において、その外形が基
板に接する接点部分の幅（ボトム幅） Ｗｔ：配線パターンの断面形状において、基板と反対側
端部の幅（トップ幅） Ｗｍ：配線パターンの断面形状における最大幅 Ｔ：配線パターンの断面形状における厚さ Ｓ：隣接配線パターンとの距離（スペース） 次に、各工程について順次詳述する。
【００１６】（１）工程Ａ：フォトレジストの塗布（図
１（ａ）参照） 両面銅張り積層板１の表面上の配線（引き出し線を含
む）を形成しない部分にフォトレジスト２を塗布する。
１（ａ）参照） 両面銅張り積層板１の表面上の配線（引き出し線を含
む）を形成しない部分にフォトレジスト２を塗布する。
【００１７】（２）工程Ｂ：エッチング（図１（ｂ）参
照） エッチングによりフォトレジスト２が塗布されていない
部分の銅層１Ａを除去して基本配線パターン３を形成す
る。この際、エッチングの特徴として基本配線パターン
３はフォトレジスト２側が若干多く削れてすぼまった略
山形に形成される。
照） エッチングによりフォトレジスト２が塗布されていない
部分の銅層１Ａを除去して基本配線パターン３を形成す
る。この際、エッチングの特徴として基本配線パターン
３はフォトレジスト２側が若干多く削れてすぼまった略
山形に形成される。
【００１８】（３）工程Ｃ：フォトレジストの剥離（図
１（ｃ）参照） フォトレジスト２を除去する。これにより得られた基本
配線パターン３の断面の詳細を図２（ａ）に示す。この
基本配線パターン３は、後工程の電解めっきにおいて電
極となる電極パターンであり、その断面形状は、各寸法
を以下に示す山形形状である。 Ｐ１＝１８０μｍ，Ｓ１＝１００μｍ，Ｗｂ１＝８０μ
ｍ，Ｗｔ１＝６０μｍ，Ｔ１＝３５μｍ
１（ｃ）参照） フォトレジスト２を除去する。これにより得られた基本
配線パターン３の断面の詳細を図２（ａ）に示す。この
基本配線パターン３は、後工程の電解めっきにおいて電
極となる電極パターンであり、その断面形状は、各寸法
を以下に示す山形形状である。 Ｐ１＝１８０μｍ，Ｓ１＝１００μｍ，Ｗｂ１＝８０μ
ｍ，Ｗｔ１＝６０μｍ，Ｔ１＝３５μｍ
【００１９】（４）工程Ｄ：ソフトエッチング（図１
（ｄ）参照） 硫酸過水系のソフトエッチング液により削り量を約１μ
ｍとしたソフトエッチングを施す。このソフトエッチン
グは、薄肉部を厚肉部よりも多くエッチングする作用が
あるので、基本配線パターン３の外形が基材１Ａに接す
る部分近傍の薄肉部が多く削られて内側にすぼまった逆
傾斜面部３Ａが形成される（図２（ｂ）参照）。従っ
て、略山形形状の側面に頂部３Ｂが形成されてそこが幅
方向の最大外形となる。ソフトエッチング液としては、
上記の他、過硫酸系のソフトエッチング液を使用するこ
とができる。
（ｄ）参照） 硫酸過水系のソフトエッチング液により削り量を約１μ
ｍとしたソフトエッチングを施す。このソフトエッチン
グは、薄肉部を厚肉部よりも多くエッチングする作用が
あるので、基本配線パターン３の外形が基材１Ａに接す
る部分近傍の薄肉部が多く削られて内側にすぼまった逆
傾斜面部３Ａが形成される（図２（ｂ）参照）。従っ
て、略山形形状の側面に頂部３Ｂが形成されてそこが幅
方向の最大外形となる。ソフトエッチング液としては、
上記の他、過硫酸系のソフトエッチング液を使用するこ
とができる。
【００２０】（５）工程Ｅ：電解めっき（図１（ｅ）参
照） 陽極となる硫酸銅めっき液中に、基本配線パターン３を
陰極として通電しながら基板１全体を浸漬させて電解め
っきを施す。陰極電流密度を３Ａ／ｄｍ2，得られる配
線パターンの厚さが７０μｍとなるようにめっき条件を
設定した。この電解めっきにより得られた配線パターン
４の断面を図２（ｃ）に示す。この工程で得られた配線
パターン４の断面形状は、各寸法を以下に示すような基
板側がすぼまった略山形形状である。 Ｐ１ａ＝１８０μｍ，Ｗｍ１ａ＝１５０μｍ，Ｓ１ａ＝
３０μｍ，Ｗｂ１ａ＝１１５μｍ，Ｗｔ１ａ＝７０μ
ｍ，Ｔ１ａ＝７２μｍ
照） 陽極となる硫酸銅めっき液中に、基本配線パターン３を
陰極として通電しながら基板１全体を浸漬させて電解め
っきを施す。陰極電流密度を３Ａ／ｄｍ2，得られる配
線パターンの厚さが７０μｍとなるようにめっき条件を
設定した。この電解めっきにより得られた配線パターン
４の断面を図２（ｃ）に示す。この工程で得られた配線
パターン４の断面形状は、各寸法を以下に示すような基
板側がすぼまった略山形形状である。 Ｐ１ａ＝１８０μｍ，Ｗｍ１ａ＝１５０μｍ，Ｓ１ａ＝
３０μｍ，Ｗｂ１ａ＝１１５μｍ，Ｗｔ１ａ＝７０μ
ｍ，Ｔ１ａ＝７２μｍ
【００２１】配線パターンを単層とする場合は、以上説
明した工程Ａ〜工程Ｅを実施し、最後に必要に応じてＰ
ＳＲ（フォトソルダーレジスト）５等の保護層を表面に
形成して配線基板は完成する（図１（ｅ１）参照）。配
線パターンを多層にする場合は、工程Ｅの後に、以下に
説明するビルドアップ工程Ｆ〜工程Ｉを実施して多層化
する。
明した工程Ａ〜工程Ｅを実施し、最後に必要に応じてＰ
ＳＲ（フォトソルダーレジスト）５等の保護層を表面に
形成して配線基板は完成する（図１（ｅ１）参照）。配
線パターンを多層にする場合は、工程Ｅの後に、以下に
説明するビルドアップ工程Ｆ〜工程Ｉを実施して多層化
する。
【００２２】（６）工程Ｆ：絶縁層の形成（図１（ｆ）
参照） 工程Ｅで得られた単層の配線板に表面粗化処理である黒
化処理を施した後、インク状の絶縁材料を塗布して絶縁
層６を形成する。表面粗化処理としてはＣＺ処理でもよ
い。絶縁層６の塗布厚さは基体１Ｂの面から１００μｍ
とした。また、絶縁材料としてガラスクロスを含まない
絶縁シートを用い、真空ラミネートにより絶縁層を形成
してもよい。いずれも、薄層に形成しても配線パターン
間の比較的深くて狭い空間に完全に充填することができ
るものである。
参照） 工程Ｅで得られた単層の配線板に表面粗化処理である黒
化処理を施した後、インク状の絶縁材料を塗布して絶縁
層６を形成する。表面粗化処理としてはＣＺ処理でもよ
い。絶縁層６の塗布厚さは基体１Ｂの面から１００μｍ
とした。また、絶縁材料としてガラスクロスを含まない
絶縁シートを用い、真空ラミネートにより絶縁層を形成
してもよい。いずれも、薄層に形成しても配線パターン
間の比較的深くて狭い空間に完全に充填することができ
るものである。
【００２３】（７）工程Ｇ：ＴＨ（スルーホール），Ｌ
ＢＨ（レーザービアホール）等の形成（図１（ｇ）参
照） 必要に応じて所定の位置にＴＨ７あるいはＬＢＨ８を形
成する。
ＢＨ（レーザービアホール）等の形成（図１（ｇ）参
照） 必要に応じて所定の位置にＴＨ７あるいはＬＢＨ８を形
成する。
【００２４】（８）工程Ｈ：第２の銅層形成（図１
（ｈ）参照） 絶縁層６の外側に厚さ３５μｍの第２の銅層９を無電解
めっき及び電解めっきにより形成する。ＴＨやＬＢＨは
このめっきにより銅が充填される。
（ｈ）参照） 絶縁層６の外側に厚さ３５μｍの第２の銅層９を無電解
めっき及び電解めっきにより形成する。ＴＨやＬＢＨは
このめっきにより銅が充填される。
【００２５】（９）工程Ｉ：外層配線パターンの形成
（図１（ｉ）参照） 工程Ａ〜工程Ｅを再度実施し、絶縁層６の外側に第２の
配線パターン１０を形成する。
（図１（ｉ）参照） 工程Ａ〜工程Ｅを再度実施し、絶縁層６の外側に第２の
配線パターン１０を形成する。
【００２６】以上の工程Ｆ〜工程Ｉにより２層に積層さ
れた第１，第２の配線パターン４，１０が形成される。
この第２の配線パターン１０の断面形状は、各寸法を以
下に示すような基板側がすぼまった略山形形状である。 Ｐ１ｂ＝１８０μｍ，Ｗｂ１ｂ＝１１２μｍ，Ｗｔ１ｂ
＝７２μｍ，Ｗｍ１ｂ＝１５３μｍ，Ｔ１ｂ＝７２μ
ｍ，Ｓ１ｂ＝２７μｍ この後、工程Ａ〜工程Ｉを同様に繰り返すことでさらに
多層化が可能となる。最終層の配線パターンが形成され
たら、必要に応じてＰＳＲ（フォトソルダーレジスト）
５等の保護層を表面に形成して多層の配線基板は完成す
る（図１（ｅｊ）参照）。
れた第１，第２の配線パターン４，１０が形成される。
この第２の配線パターン１０の断面形状は、各寸法を以
下に示すような基板側がすぼまった略山形形状である。 Ｐ１ｂ＝１８０μｍ，Ｗｂ１ｂ＝１１２μｍ，Ｗｔ１ｂ
＝７２μｍ，Ｗｍ１ｂ＝１５３μｍ，Ｔ１ｂ＝７２μ
ｍ，Ｓ１ｂ＝２７μｍ この後、工程Ａ〜工程Ｉを同様に繰り返すことでさらに
多層化が可能となる。最終層の配線パターンが形成され
たら、必要に応じてＰＳＲ（フォトソルダーレジスト）
５等の保護層を表面に形成して多層の配線基板は完成す
る（図１（ｅｊ）参照）。
【００２７】以上の工程によって得られた配線パターン
の低抵抗化の評価をするために、以下に示すような有効
断面積率を算出した。具体的には、配線パターンの実際
の断面積ＳＺと、そのパターンの断面形状における最大
幅とパターン厚みとを乗じた理想断面積ＳＲとから、有
効断面積率ＳＹ＝（ＳＺ／ＳＲ）＊１００を算出するも
のである。この有効断面積率はＳＹは、その値が１００
％に近い程配線パターンの空間的利用率が高く、配線パ
ターンが高密度でより低抵抗化して優れたパターンであ
ることを示し、配線パターンの低抵抗化を評価する場合
に有効な指標である。
の低抵抗化の評価をするために、以下に示すような有効
断面積率を算出した。具体的には、配線パターンの実際
の断面積ＳＺと、そのパターンの断面形状における最大
幅とパターン厚みとを乗じた理想断面積ＳＲとから、有
効断面積率ＳＹ＝（ＳＺ／ＳＲ）＊１００を算出するも
のである。この有効断面積率はＳＹは、その値が１００
％に近い程配線パターンの空間的利用率が高く、配線パ
ターンが高密度でより低抵抗化して優れたパターンであ
ることを示し、配線パターンの低抵抗化を評価する場合
に有効な指標である。
【００２８】その結果、実施例における第１，第２の配
線パターン４，１０の断面積ＳＺは、それぞれ９６００
μｍ2，１００００μｍ2であり、理想断面積はそれぞれ
１０８００μｍ2，１１３２２μｍ2であるので、有効断
面積率ＳＹはそれぞれ８９％，８８％という高率で形成
されている。従って、実施例のように電解めっきとソフ
トエッチングとを併用して裾がすぼまった略山形に配線
パターンを形成することにより、高密度で低抵抗の配線
パターンが得られることが確認された。
線パターン４，１０の断面積ＳＺは、それぞれ９６００
μｍ2，１００００μｍ2であり、理想断面積はそれぞれ
１０８００μｍ2，１１３２２μｍ2であるので、有効断
面積率ＳＹはそれぞれ８９％，８８％という高率で形成
されている。従って、実施例のように電解めっきとソフ
トエッチングとを併用して裾がすぼまった略山形に配線
パターンを形成することにより、高密度で低抵抗の配線
パターンが得られることが確認された。
【００２９】さらに、上述したように、第１，第２の配
線パターン４，１０の外形と基体１Ｂあるいは絶縁層６
との接点部分がソフトエッチング（工程Ｄ）により削ら
れて、内側にすぼまった逆傾斜面部４Ａ，１０Ａが形成
されるので、エッチング（工程Ｂ）で発生するエッチン
グ残りが除去される。そのため、実施例の配線パターン
を斜視的断面で表した図３に示すように、第１，第２の
配線パターン４，１０の基体１Ｂあるいは絶縁層６状の
輪郭は直線状になるので安定してスペースＳを確保する
ことができ、ショート不良が大幅に低減する。
線パターン４，１０の外形と基体１Ｂあるいは絶縁層６
との接点部分がソフトエッチング（工程Ｄ）により削ら
れて、内側にすぼまった逆傾斜面部４Ａ，１０Ａが形成
されるので、エッチング（工程Ｂ）で発生するエッチン
グ残りが除去される。そのため、実施例の配線パターン
を斜視的断面で表した図３に示すように、第１，第２の
配線パターン４，１０の基体１Ｂあるいは絶縁層６状の
輪郭は直線状になるので安定してスペースＳを確保する
ことができ、ショート不良が大幅に低減する。
【００３０】次に、実施例の配線パターンと、配線パタ
ーンが基板と接する幅を断面形状の最大幅とする例えば
従来例２に示すような山形断面パターンとその断面積を
比較する。
ーンが基板と接する幅を断面形状の最大幅とする例えば
従来例２に示すような山形断面パターンとその断面積を
比較する。
【００３１】図４は、最大幅Ｗｂ０同一にした場合の実
施例の配線パターンの断面形状を実線で示し、従来例２
の配線パターン４０Ａ，４０Ｂの断面形状を破線で示し
た概略断面図である。実施例の配線パターン４，１０の
断面形状における最大外形幅は、基板と接している部分
ではなく、略山形形状の側面に形成された頂部４Ｂ，１
０Ｂの間隔である。従って、ほぼ当図の斑点を付した範
囲の面積だけ実施例の配線パターン４，１０方が断面積
が広いことがわかる。
施例の配線パターンの断面形状を実線で示し、従来例２
の配線パターン４０Ａ，４０Ｂの断面形状を破線で示し
た概略断面図である。実施例の配線パターン４，１０の
断面形状における最大外形幅は、基板と接している部分
ではなく、略山形形状の側面に形成された頂部４Ｂ，１
０Ｂの間隔である。従って、ほぼ当図の斑点を付した範
囲の面積だけ実施例の配線パターン４，１０方が断面積
が広いことがわかる。
【００３２】すなわち、実施例によれば、隣接パターン
とのスペースが同じであっても断面積が大きいので低抵
抗の配線パターンを有する配線基板を得ることができ
る。逆に、同じ抵抗値とするならば、従来の配線パター
ンよりも狭ピッチ化が可能な高密度配線を可能にする配
線基板を得ることができる。
とのスペースが同じであっても断面積が大きいので低抵
抗の配線パターンを有する配線基板を得ることができ
る。逆に、同じ抵抗値とするならば、従来の配線パター
ンよりも狭ピッチ化が可能な高密度配線を可能にする配
線基板を得ることができる。
【００３３】この実施例の効果について比較例を用いて
評価したので詳述する。評価に供した配線基板は、片面
２層の両面４層で作成し、実施例は前述した工程によ
り、また、比較例は実施例に対して、第１，第２の配線
パターンの形成方法と積層時の絶縁層６の形成方法が異
なるものとして２種類作成した。比較例の作成方法につ
いて以下に説明する。
評価したので詳述する。評価に供した配線基板は、片面
２層の両面４層で作成し、実施例は前述した工程によ
り、また、比較例は実施例に対して、第１，第２の配線
パターンの形成方法と積層時の絶縁層６の形成方法が異
なるものとして２種類作成した。比較例の作成方法につ
いて以下に説明する。
【００３４】＜比較例１＞比較例１の配線基板の製作工
程は、実施例の工程に対してソフトエッチング（工程
Ｆ）を行わないものであり、さらに、積層時の絶縁層の
形成方法も異なるものである。後者について具体的に
は、実施例がインク状の絶縁材料をを塗布するのに対し
て、比較例１ではプリプレグと銅箔とを圧着プレスによ
り積層している。
程は、実施例の工程に対してソフトエッチング（工程
Ｆ）を行わないものであり、さらに、積層時の絶縁層の
形成方法も異なるものである。後者について具体的に
は、実施例がインク状の絶縁材料をを塗布するのに対し
て、比較例１ではプリプレグと銅箔とを圧着プレスによ
り積層している。
【００３５】１−：基体１Ｂと厚さ３５μｍの銅層１
Ａとを有する両面銅張り積層板（ＦＲ−４）１の表面上
の配線（引き出し線を含む）を形成しない部分にエッチ
ングレジスト層２を形成する（図８（ａ）参照）。
Ａとを有する両面銅張り積層板（ＦＲ−４）１の表面上
の配線（引き出し線を含む）を形成しない部分にエッチ
ングレジスト層２を形成する（図８（ａ）参照）。
【００３６】１−：エッチングによりエッチングレジ
スト層２が形成されていない部分の銅層１Ａを除去して
基本配線パターン３０Ａを形成する（図８（ｂ）参
照）。この際、エッチングの特徴として基本配線パター
ン３０Ａはフォトレジスト層２側が若干多く削れてすぼ
まった略山形に形成される。
スト層２が形成されていない部分の銅層１Ａを除去して
基本配線パターン３０Ａを形成する（図８（ｂ）参
照）。この際、エッチングの特徴として基本配線パター
ン３０Ａはフォトレジスト層２側が若干多く削れてすぼ
まった略山形に形成される。
【００３７】１−：エッチングレジスト層２を除去す
る（図８（ｃ）参照）。
る（図８（ｃ）参照）。
【００３８】１−：陽極となる硫酸銅めっき液中に、
基本配線パターン３０Ａを陰極として通電しながら基板
全体を浸漬させ電解めっきを施す（図８（ｄ）参照）。
陰極電流密度を３Ａ／ｄｍ2，最終パターン厚さが７０
μｍとなるように条件設定した。この電解めっきにより
得られた第１の配線パターン４０Ａは各寸法を以下に示
すような略山形形状である。 Ｐ２ａ＝１８０μｍ，Ｗｍ２ａ＝Ｗｂ２ａ＝１５０μ
ｍ，Ｓ２ａ＝３０μｍ，Ｗｔ２ａ＝７０μｍ，Ｔ２ａ＝
６９μｍ
基本配線パターン３０Ａを陰極として通電しながら基板
全体を浸漬させ電解めっきを施す（図８（ｄ）参照）。
陰極電流密度を３Ａ／ｄｍ2，最終パターン厚さが７０
μｍとなるように条件設定した。この電解めっきにより
得られた第１の配線パターン４０Ａは各寸法を以下に示
すような略山形形状である。 Ｐ２ａ＝１８０μｍ，Ｗｍ２ａ＝Ｗｂ２ａ＝１５０μ
ｍ，Ｓ２ａ＝３０μｍ，Ｗｔ２ａ＝７０μｍ，Ｔ２ａ＝
６９μｍ
【００３９】１−：次に黒化処理を行い、その後、厚
さ１００μｍのプリプレグ１１と厚さ３５μｍの銅箔１
２とを積層プレスにより基板に積層した（図８（ｅ）参
照）。
さ１００μｍのプリプレグ１１と厚さ３５μｍの銅箔１
２とを積層プレスにより基板に積層した（図８（ｅ）参
照）。
【００４０】１−：前述１−〜１−を再度実施し
て第２の配線パターン４０Ａを形成した。この第２の配
線パターン４０Ａは、各寸法を以下に示すような略山形
形状で形成された。 Ｐ２ｂ＝１８０μｍ，Ｗｍ２ｂ＝Ｗｂ２ｂ＝１５０μ
ｍ，Ｓ２ｂ＝３０μｍ，Ｗｔ２ｂ＝７０μｍ，Ｔ２ｂ＝
６９μｍ
て第２の配線パターン４０Ａを形成した。この第２の配
線パターン４０Ａは、各寸法を以下に示すような略山形
形状で形成された。 Ｐ２ｂ＝１８０μｍ，Ｗｍ２ｂ＝Ｗｂ２ｂ＝１５０μ
ｍ，Ｓ２ｂ＝３０μｍ，Ｗｔ２ｂ＝７０μｍ，Ｔ２ｂ＝
６９μｍ
【００４１】＜比較例２＞比較例２の配線基板の配線パ
ターンの形成方法は比較例１と同一であり、積層時の絶
縁層の形成方法が実施例と同じものである。以下に図９
を用いてこの比較例２の詳細を説明する。
ターンの形成方法は比較例１と同一であり、積層時の絶
縁層の形成方法が実施例と同じものである。以下に図９
を用いてこの比較例２の詳細を説明する。
【００４２】２−：基体１Ｂと厚さ３５μｍの銅層１
Ａとを有する両面銅張り積層板（ＦＲ−４）１の表面上
の配線（引き出し線を含む）を形成しない部分にエッチ
ングレジスト層２を形成する（図９（ａ）参照）。
Ａとを有する両面銅張り積層板（ＦＲ−４）１の表面上
の配線（引き出し線を含む）を形成しない部分にエッチ
ングレジスト層２を形成する（図９（ａ）参照）。
【００４３】２−：エッチングによりエッチングレジ
スト層２が形成されていない部分の銅層１Ａを除去して
基本配線パターン３０Ｂを形成する（図９（ｂ）参
照）。この際、エッチングの特徴として基本配線パター
ン３０Ｂはエッチングレジスト層２側が若干多く削れて
すぼまった略山形に形成される。
スト層２が形成されていない部分の銅層１Ａを除去して
基本配線パターン３０Ｂを形成する（図９（ｂ）参
照）。この際、エッチングの特徴として基本配線パター
ン３０Ｂはエッチングレジスト層２側が若干多く削れて
すぼまった略山形に形成される。
【００４４】２−：エッチングレジスト２を除去する
（図９（ｃ）参照）。
（図９（ｃ）参照）。
【００４５】２−：陽極となる硫酸銅めっき液中に、
基本配線パターン３０Ｂを陰極として通電しながら基板
全体を浸漬させ電解めっきを施す（図９（ｄ）参照）。
陰極電流密度を３Ａ／ｄｍ2，最終パターン厚さが７０
μｍとなるように条件設定した。この電解めっきにより
得られた第１の配線パターン４０Ｂは各寸法を以下に示
すような略山形形状である。 Ｐ３ａ＝１８０μｍ，Ｗｍ３ａ＝Ｗｂ３ａ＝１４９μ
ｍ，Ｓ３ａ＝３１μｍ，Ｗｔ３ａ＝７０μｍ，Ｔ３ａ＝
７１μｍ
基本配線パターン３０Ｂを陰極として通電しながら基板
全体を浸漬させ電解めっきを施す（図９（ｄ）参照）。
陰極電流密度を３Ａ／ｄｍ2，最終パターン厚さが７０
μｍとなるように条件設定した。この電解めっきにより
得られた第１の配線パターン４０Ｂは各寸法を以下に示
すような略山形形状である。 Ｐ３ａ＝１８０μｍ，Ｗｍ３ａ＝Ｗｂ３ａ＝１４９μ
ｍ，Ｓ３ａ＝３１μｍ，Ｗｔ３ａ＝７０μｍ，Ｔ３ａ＝
７１μｍ
【００４６】２−：次に黒化処理を行い、その後、イ
ンク状の絶縁材料を塗布して絶縁層６を形成する。塗布
厚さは基体１Ｂの面から１００μｍとした。
ンク状の絶縁材料を塗布して絶縁層６を形成する。塗布
厚さは基体１Ｂの面から１００μｍとした。
【００４７】２−：絶縁層６の外側に厚さ３５μｍの
第２の銅層９を無電解めっき及び電解めっきにより形成
する（図９（ｅ）参照）。
第２の銅層９を無電解めっき及び電解めっきにより形成
する（図９（ｅ）参照）。
【００４８】２−：そして、２−〜２−の工程を
再度実施して第２の配線パターン４０Ｂを形成した。こ
の第２の配線パターン４０Ｂは各寸法を以下に示すよう
な略山形形状である。 Ｐ３ｂ＝１８０μｍ，Ｗｍ３ｂ＝Ｗｂ３ｂ＝１４９μ
ｍ，Ｗｔ３ｂ＝７１μｍ，Ｔ３ｂ＝７２μｍ，Ｓ２ｂ＝
３０μｍ
再度実施して第２の配線パターン４０Ｂを形成した。こ
の第２の配線パターン４０Ｂは各寸法を以下に示すよう
な略山形形状である。 Ｐ３ｂ＝１８０μｍ，Ｗｍ３ｂ＝Ｗｂ３ｂ＝１４９μ
ｍ，Ｗｔ３ｂ＝７１μｍ，Ｔ３ｂ＝７２μｍ，Ｓ２ｂ＝
３０μｍ
【００４９】以上のように作成した実施例，比較例１及
び比較例２の配線基板の仕様をまとめたものを表１に示
す。
び比較例２の配線基板の仕様をまとめたものを表１に示
す。
【表１】
【００５０】＜評価＞上述した実施例，比較例１及び比
較例２の配線基板を供試品として、ホットオイル試験と
ショート不良試験という２つの方法で評価した。この結
果について表２に示して詳述する。
較例２の配線基板を供試品として、ホットオイル試験と
ショート不良試験という２つの方法で評価した。この結
果について表２に示して詳述する。
【表２】
【００５１】（Ａ）ホットオイル試験
ホットオイル試験は、供試品を２６０℃のオイルに１０
秒間浸した後、常温空気中に２０秒放置する処理を１回
として、これを１００回実施するものである。１００回
実施して尚接続を維持しているものを良好とした。その
結果、実施例及び比較例２は良好であったのに対し、比
較例１は７０回で接続が維持できなくなり不良となっ
た。
秒間浸した後、常温空気中に２０秒放置する処理を１回
として、これを１００回実施するものである。１００回
実施して尚接続を維持しているものを良好とした。その
結果、実施例及び比較例２は良好であったのに対し、比
較例１は７０回で接続が維持できなくなり不良となっ
た。
【００５２】これは、プリプレグ１１の圧着において、
第１の配線パターン４０Ａ間の厚さ方向約７０μｍ、幅
方向約３０μｍの空間にプリプレグ１１が充分に充填せ
ずボイド１３を生じ、その状態で温度負荷が加わること
でボイド１３からクラックが発生して層間剥離を生じた
ためである。従って、多層化する場合の層間絶縁層の形
成方法としては、狭ピッチ化によって狭くなる配線パタ
ーン間に確実に充填できる絶縁層の材料としては、プリ
プレグではなくインク状の絶縁材あるいはガラスクロス
を含まない絶縁シートを用いるのが有効であり、それに
よって積層厚さをより薄くして高密度することも可能と
なる。
第１の配線パターン４０Ａ間の厚さ方向約７０μｍ、幅
方向約３０μｍの空間にプリプレグ１１が充分に充填せ
ずボイド１３を生じ、その状態で温度負荷が加わること
でボイド１３からクラックが発生して層間剥離を生じた
ためである。従って、多層化する場合の層間絶縁層の形
成方法としては、狭ピッチ化によって狭くなる配線パタ
ーン間に確実に充填できる絶縁層の材料としては、プリ
プレグではなくインク状の絶縁材あるいはガラスクロス
を含まない絶縁シートを用いるのが有効であり、それに
よって積層厚さをより薄くして高密度することも可能と
なる。
【００５３】（Ｂ）ショート不良評価
ショート不良評価は、供試品のインダクタンスを測定
し、規格値に対して±１０％以上の差がある場合に不良
とするものである。そして、このショート不良の発生率
が１％以下となる例を良好と評価した。その結果、実施
例と比較例２が良好であったのに対し、比較例１が８０
％の不良発生率となった。これは、前述のように、エッ
チングによる配線パターン形成においてパターンと基板
との境界部にエッチング残りが生じ、隣接パターンとの
所定のスペース約３０μｍが確保できていない部分や連
結してしまっている部分があることによる。このエッチ
ング残りを除去するソフトエッチングにより、３０μｍ
のスペースでショート不良を良好に防止できることが明
らかになった。
し、規格値に対して±１０％以上の差がある場合に不良
とするものである。そして、このショート不良の発生率
が１％以下となる例を良好と評価した。その結果、実施
例と比較例２が良好であったのに対し、比較例１が８０
％の不良発生率となった。これは、前述のように、エッ
チングによる配線パターン形成においてパターンと基板
との境界部にエッチング残りが生じ、隣接パターンとの
所定のスペース約３０μｍが確保できていない部分や連
結してしまっている部分があることによる。このエッチ
ング残りを除去するソフトエッチングにより、３０μｍ
のスペースでショート不良を良好に防止できることが明
らかになった。
【００５４】さて、本発明の実施例は、上述した構成に
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において例えば下記のように変更が可能である。フォ
トレジスト，エッチング液及びソフトエッチング液も限
定されるものではなく、またエッチング条件も使用する
液に応じて最適となるように設定してよいものである。
また、本発明の実施例で製造する基板は両面基板でなく
ても片面基板でもよい。 また、単層でも多層でもよ
く、ＴＨやＬＢＨも自由に設けてよいものである。
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲において例えば下記のように変更が可能である。フォ
トレジスト，エッチング液及びソフトエッチング液も限
定されるものではなく、またエッチング条件も使用する
液に応じて最適となるように設定してよいものである。
また、本発明の実施例で製造する基板は両面基板でなく
ても片面基板でもよい。 また、単層でも多層でもよ
く、ＴＨやＬＢＨも自由に設けてよいものである。
【００５５】
【発明の効果】以上詳述したように、本願発明によれ
ば、導体層をエッチングにより略山形状の断面形状を有
する電極パターンに加工した後、ソフトエッチングによ
って、電極パターンの断面形状が基板又は絶縁層に接す
る接触部分の幅及び接触部分の反対側端部の幅よりも大
きな幅を有するように、電極パターン外形の基板又は絶
縁層と接する部分を内側にえぐるように加工したので、
その後の電解めっきによって配線パターンの外形が基板
又は絶縁層と接する部分が内側にすぼまった断面形状に
形成される。従って、エッチング残りによるショート不
良を生ずることなく配線パターンをより狭ピッチ化した
配線基板が得られると共に、隣接パターンとのスペース
が同じであっても断面積が大きくなるのでより低抵抗の
配線パターンを有する配線基板が得られる。さらに、多
層化工程において、配線パターン上にインク状絶縁材又
はガラスクロスを含まないシート状絶縁材を、塗布又は
真空ラミネートして絶縁層を形成した後、その絶縁層上
に導体層をめっきで積層形成したので、ボイドの発生が
なく信頼性に優れ、層間距離がの短く高密度化した多層
の配線基板を得ることができる。
ば、導体層をエッチングにより略山形状の断面形状を有
する電極パターンに加工した後、ソフトエッチングによ
って、電極パターンの断面形状が基板又は絶縁層に接す
る接触部分の幅及び接触部分の反対側端部の幅よりも大
きな幅を有するように、電極パターン外形の基板又は絶
縁層と接する部分を内側にえぐるように加工したので、
その後の電解めっきによって配線パターンの外形が基板
又は絶縁層と接する部分が内側にすぼまった断面形状に
形成される。従って、エッチング残りによるショート不
良を生ずることなく配線パターンをより狭ピッチ化した
配線基板が得られると共に、隣接パターンとのスペース
が同じであっても断面積が大きくなるのでより低抵抗の
配線パターンを有する配線基板が得られる。さらに、多
層化工程において、配線パターン上にインク状絶縁材又
はガラスクロスを含まないシート状絶縁材を、塗布又は
真空ラミネートして絶縁層を形成した後、その絶縁層上
に導体層をめっきで積層形成したので、ボイドの発生が
なく信頼性に優れ、層間距離がの短く高密度化した多層
の配線基板を得ることができる。
【図１】本発明の配線基板の製造方法の実施例における
製造工程を説明する概略断面図である。
製造工程を説明する概略断面図である。
【図２】本発明の配線基板の製造方法の実施例で製造し
た配線基板の要部を説明する概略断面図である。
た配線基板の要部を説明する概略断面図である。
【図３】本発明の配線基板の製造方法の実施例で製造し
た配線基板の要部を説明する斜視的断面図である。
た配線基板の要部を説明する斜視的断面図である。
【図４】本発明の配線基板の製造方法の実施例で製造し
た配線基板の要部を説明する模式的断面図である。
た配線基板の要部を説明する模式的断面図である。
【図５】従来の配線基板の例を示す断面図である。
【図６】従来の配線基板の他の例を示す断面図である。
【図７】従来の配線基板の他の例を説明する斜視的断面
図である。
図である。
【図８】比較例１の製作工程を説明する概略断面図であ
る。
る。
【図９】比較例２の製作工程を説明する概略断面図であ
る。
る。
１ 銅張り積層板（基板）
１Ａ 銅層（導体層）
１Ｂ 基体
２ フォトレジスト
３，１４ 基本配線パターン（電極パターン）
３Ａ 逆傾斜面部
３Ｂ 頂部
４ （第１の）配線パターン
５ フォトソルダーレジスト（ＰＳＲ）
６ 絶縁層
７ スルーホール（ＴＨ）
８ レーザービアホール（ＬＶＨ）
９ 第２の銅層（第２の導体層）
１０ 第２の配線パターン
１１ プリプレグ
１２ 銅箔
１３ ボイド
フロントページの続き
(72)発明者 笠 浩之
神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12
番地 日本ビクター株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−333998（ＪＰ，Ａ)
特開2002−76610（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05K 3/06
C23F 1/00
C25D 7/00
H05K 3/18
H05K 3/46
Claims (2)
- 【請求項１】基板上又は前記基板に形成された絶縁層上
に形成された導体層をエッチングによりパターン化した
電極パターンに、電解めっきにより導体を被着させて所
定の縦断面形状を有するように配線パターンを形成して
なる配線基板の製造方法において、 前記導体層をエッチングにより略山形状の縦断面形状を
有する電極パターンに加工する工程と、 その後、ソフトエッチングにより、前記電極パターンの
縦断面形状が前記基板又は前記絶縁層に接する接触部分
の幅及び前記接触部分の反対側端部の幅よりも大きな幅
を有するように前記電極パターンを加工する工程とを有
することを特徴とする配線基板の製造方法。 - 【請求項２】前記配線パターン上にインク状の絶縁材又
はガラスクロスを含まないシート状絶縁材によって絶縁
層を形成し、該絶縁層上にめっきにより導体層を積層し
て多層化する工程を有することを特徴とする請求項１記
載の配線基板の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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