JP3527694B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は配線基板の製造方法
に関し、より詳細には電気的絶縁層を介して配線層を積
層して形成した配線基板の製造方法に関する。
に関し、より詳細には電気的絶縁層を介して配線層を積
層して形成した配線基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置に使用する配線基板には、ビ
ルドアップ法等により電気的絶縁層を層間に介在させて
配線層を積層して成る製品がある。このように電気的絶
縁層を層間で介在させて配線層を積層して形成するに
は、ポリイミド、エポキシ樹脂等の電気的絶縁性を有す
る樹脂材を下地上にコーティングし、あるいは電気的絶
縁性を有する樹脂フィルムを圧着して電気的絶縁層を形
成した後、当該電気的絶縁層の表面にめっき等によって
導体層を形成することによっている。電気的絶縁層の表
面に形成した導体層を所定のパターンにエッチングする
ことにより、当該電気的絶縁層の表面に配線パターンを
形成することができる。
ルドアップ法等により電気的絶縁層を層間に介在させて
配線層を積層して成る製品がある。このように電気的絶
縁層を層間で介在させて配線層を積層して形成するに
は、ポリイミド、エポキシ樹脂等の電気的絶縁性を有す
る樹脂材を下地上にコーティングし、あるいは電気的絶
縁性を有する樹脂フィルムを圧着して電気的絶縁層を形
成した後、当該電気的絶縁層の表面にめっき等によって
導体層を形成することによっている。電気的絶縁層の表
面に形成した導体層を所定のパターンにエッチングする
ことにより、当該電気的絶縁層の表面に配線パターンを
形成することができる。
【０００３】図５は、コア基板１０の両面に電気的絶縁
層１２を介して配線層１４を形成した配線基板の例を示
す。配線層１４は電気的絶縁層１２の表面に形成した導
体層をエッチングして所定の配線パターンに形成したも
のである。ところで、めっきにより電気的絶縁層の表面
に導体層を形成する場合、めっきによって形成した導体
層と電気的絶縁層との密着性を高めるため、電気的絶縁
層の表面にあらかじめ粗面化処理（デスミア処理）を行
った後、めっきを施すことが従来行われている。粗面化
処理は過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム
等のエッチング液を用いて電気的絶縁層（樹脂層）の表
面をエッチングすることによって行われる。
層１２を介して配線層１４を形成した配線基板の例を示
す。配線層１４は電気的絶縁層１２の表面に形成した導
体層をエッチングして所定の配線パターンに形成したも
のである。ところで、めっきにより電気的絶縁層の表面
に導体層を形成する場合、めっきによって形成した導体
層と電気的絶縁層との密着性を高めるため、電気的絶縁
層の表面にあらかじめ粗面化処理（デスミア処理）を行
った後、めっきを施すことが従来行われている。粗面化
処理は過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム
等のエッチング液を用いて電気的絶縁層（樹脂層）の表
面をエッチングすることによって行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図６は、エッチング液
を用いて電気的絶縁層の表面を粗面化した状態を拡大し
て示す説明図である。同図に示すように、粗面化処理に
よって凹凸面に形成された電気的絶縁層１２の表面の凹
部に導体が充填されることにより、アンカー作用によっ
て配線パターン１４ａが電気的絶縁層１２に密着され
る。しかしながら、電気的絶縁層の表面の凹凸が大きく
なると、導体層をエッチングして配線パターンを形成す
る際に、表面の凹凸がパターン形成の精度に影響を及ぼ
し、きわめて微細な配線パターンを精度よく形成するこ
とができないといった問題が生じる。
を用いて電気的絶縁層の表面を粗面化した状態を拡大し
て示す説明図である。同図に示すように、粗面化処理に
よって凹凸面に形成された電気的絶縁層１２の表面の凹
部に導体が充填されることにより、アンカー作用によっ
て配線パターン１４ａが電気的絶縁層１２に密着され
る。しかしながら、電気的絶縁層の表面の凹凸が大きく
なると、導体層をエッチングして配線パターンを形成す
る際に、表面の凹凸がパターン形成の精度に影響を及ぼ
し、きわめて微細な配線パターンを精度よく形成するこ
とができないといった問題が生じる。
【０００５】図７は、電気的絶縁層の表面の表面粗度の
大小によって、導体層をエッチングして配線パターンを
形成する際に、配線パターンの側面にどの程度エッチン
グ液が潜り込むかを測定した結果を示すグラフである。
Ｒmaxは電気的絶縁層の表面粗度（凹凸の最大深さ）を
示す。横軸が配線スペース幅、縦軸が潜り込み量であ
る。同図から、電気的絶縁層の表面粗度が大きいと潜り
込み量が大きくなり、表面粗度が小さいと潜り込み量が
小さくなることがわかる。すなわち、電気的絶縁層の表
面の凹凸が大きいと、導体層をエッチングして配線パタ
ーンを形成する際に、エッチング液が凹凸部から配線パ
ターンの側面に入り込みやすくなり、配線パターンの側
面部分が浮き上がった形状になる。このため、表面粗度
が大きい場合には配線パターンを微細に形成することが
困難になる。
大小によって、導体層をエッチングして配線パターンを
形成する際に、配線パターンの側面にどの程度エッチン
グ液が潜り込むかを測定した結果を示すグラフである。
Ｒmaxは電気的絶縁層の表面粗度（凹凸の最大深さ）を
示す。横軸が配線スペース幅、縦軸が潜り込み量であ
る。同図から、電気的絶縁層の表面粗度が大きいと潜り
込み量が大きくなり、表面粗度が小さいと潜り込み量が
小さくなることがわかる。すなわち、電気的絶縁層の表
面の凹凸が大きいと、導体層をエッチングして配線パタ
ーンを形成する際に、エッチング液が凹凸部から配線パ
ターンの側面に入り込みやすくなり、配線パターンの側
面部分が浮き上がった形状になる。このため、表面粗度
が大きい場合には配線パターンを微細に形成することが
困難になる。
【０００６】また、電気的絶縁層の表面粗度が大きくな
ると、配線基板の電気的特性でみた場合、高周波信号の
伝送損失が大きくなるという問題がある。図８は、電気
的絶縁層の表面粗度Ｒaの相違によって高周波信号の伝
送損失がどのようになるか計算した結果をグラフで示し
たものである。配線パターンのパターン幅２０μｍ、電
気的絶縁層の厚さ１２μｍ、配線長３０ｍｍ、誘電率
３．４である。グラフから明らかのように、伝送損失
（Loss）は、表面粗度が小さいほど、小さくなる。ま
た、電気的絶縁層の表面粗度が大きくなると、耐マイグ
レーション性が低下する。したがって、電気的絶縁層の
表面粗度はできるだけ小さいことがのぞましく、したが
って、電気的絶縁層の表面粗度を小さくすることがで
き、かつ、電気的絶縁層と導体層との密着性を向上させ
得ることが求められる。
ると、配線基板の電気的特性でみた場合、高周波信号の
伝送損失が大きくなるという問題がある。図８は、電気
的絶縁層の表面粗度Ｒaの相違によって高周波信号の伝
送損失がどのようになるか計算した結果をグラフで示し
たものである。配線パターンのパターン幅２０μｍ、電
気的絶縁層の厚さ１２μｍ、配線長３０ｍｍ、誘電率
３．４である。グラフから明らかのように、伝送損失
（Loss）は、表面粗度が小さいほど、小さくなる。ま
た、電気的絶縁層の表面粗度が大きくなると、耐マイグ
レーション性が低下する。したがって、電気的絶縁層の
表面粗度はできるだけ小さいことがのぞましく、したが
って、電気的絶縁層の表面粗度を小さくすることがで
き、かつ、電気的絶縁層と導体層との密着性を向上させ
得ることが求められる。
【０００７】電気的絶縁層と導体層との密着性を向上さ
せる方法として、絶縁性基材の表面にプラズマ処理、イ
オンビーム照射、紫外線照射を施す方法（特開平11-214
838号公報等）が知られている。これらの処理方法は、
電気的絶縁層と配線層の密着性を向上させるものである
が、本願発明では配線基板の電気的特性を向上させるた
め、無電解銅めっきと電解銅めっきにより導体層を形成
して配線基板とする。銅めっきはニッケルめっき等と比
較して樹脂材との密着性が低いため、銅めっきによって
導体層を形成する場合には電気的絶縁層とさらに確実な
密着性が要求される。
せる方法として、絶縁性基材の表面にプラズマ処理、イ
オンビーム照射、紫外線照射を施す方法（特開平11-214
838号公報等）が知られている。これらの処理方法は、
電気的絶縁層と配線層の密着性を向上させるものである
が、本願発明では配線基板の電気的特性を向上させるた
め、無電解銅めっきと電解銅めっきにより導体層を形成
して配線基板とする。銅めっきはニッケルめっき等と比
較して樹脂材との密着性が低いため、銅めっきによって
導体層を形成する場合には電気的絶縁層とさらに確実な
密着性が要求される。
【０００８】本発明は、ビルドアップ法等の電気的絶縁
層を介して配線層を積層して形成する配線基板の製造方
法に係るものであり、無電解銅めっき及び電解銅めっき
により電気的絶縁層の表面に導体層を形成して配線基板
を形成する際に、電気的絶縁層の表面粗度を小さく抑え
ることができ、かつ、電気的絶縁層と導体層との密着性
を良好にすることによって、きわめて微細に配線パター
ンを形成することを可能とし、また電気的特性の優れた
配線基板として提供することができる配線基板の製造方
法を提供することを目的とするものである。
層を介して配線層を積層して形成する配線基板の製造方
法に係るものであり、無電解銅めっき及び電解銅めっき
により電気的絶縁層の表面に導体層を形成して配線基板
を形成する際に、電気的絶縁層の表面粗度を小さく抑え
ることができ、かつ、電気的絶縁層と導体層との密着性
を良好にすることによって、きわめて微細に配線パター
ンを形成することを可能とし、また電気的特性の優れた
配線基板として提供することができる配線基板の製造方
法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、下地上に樹
脂材を用いて電気的絶縁層を形成し、該電気的絶縁層の
表面を粗面化することなく電気的絶縁層の表面に無電解
銅めっき及び電解銅めっきをこの順に施して導体層を形
成し、該導体層をパターンニングして配線層を形成する
ことにより配線層間に電気的絶縁層が介在してなる配線
基板の製造方法において、前記下地上に、電気的絶縁層
を形成した後、めっき前処理として、めっき前処理後の
電気的絶縁層の表面粗度（Ｒ max) が１μｍ以下となる条
件で、該電気的絶縁層にプラズマ処理を施し、次いで紫
外線処理を施した後、前記無電解銅めっき及び電解銅め
っきを施すことを特徴とする。また、前記電気的絶縁層
を形成する樹脂材として、Ｎ含有化合物を含む材料が銅
との密着性を向上させる点で好適である。また、前記紫
外線処理において、波長１７２ｎｍの紫外線を照射する
ことが有効である。
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、下地上に樹
脂材を用いて電気的絶縁層を形成し、該電気的絶縁層の
表面を粗面化することなく電気的絶縁層の表面に無電解
銅めっき及び電解銅めっきをこの順に施して導体層を形
成し、該導体層をパターンニングして配線層を形成する
ことにより配線層間に電気的絶縁層が介在してなる配線
基板の製造方法において、前記下地上に、電気的絶縁層
を形成した後、めっき前処理として、めっき前処理後の
電気的絶縁層の表面粗度（Ｒ max) が１μｍ以下となる条
件で、該電気的絶縁層にプラズマ処理を施し、次いで紫
外線処理を施した後、前記無電解銅めっき及び電解銅め
っきを施すことを特徴とする。また、前記電気的絶縁層
を形成する樹脂材として、Ｎ含有化合物を含む材料が銅
との密着性を向上させる点で好適である。また、前記紫
外線処理において、波長１７２ｎｍの紫外線を照射する
ことが有効である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明に係る配線基板の製造方法
は、電気的絶縁層を層間に介在させて配線層を積層する
ことにより配線基板を製造する方法に関するものであ
り、とくに、電気的絶縁層の表面にめっきを施して導体
層を被着形成する際における前処理の方法を特徴とす
る。電気的絶縁層の表面にめっきを施して導体層を被着
形成する場合、めっき液を選択することによって種々の
めっきを施すことが可能である。本発明に係る配線基板
の製造方法では、配線基板の高周波特性等の電気的特性
を良好にするため銅めっきによって導体層を形成する。
て詳細に説明する。本発明に係る配線基板の製造方法
は、電気的絶縁層を層間に介在させて配線層を積層する
ことにより配線基板を製造する方法に関するものであ
り、とくに、電気的絶縁層の表面にめっきを施して導体
層を被着形成する際における前処理の方法を特徴とす
る。電気的絶縁層の表面にめっきを施して導体層を被着
形成する場合、めっき液を選択することによって種々の
めっきを施すことが可能である。本発明に係る配線基板
の製造方法では、配線基板の高周波特性等の電気的特性
を良好にするため銅めっきによって導体層を形成する。
【００１１】電気的絶縁層の表面に銅めっきを施す場合
は、無電解銅めっきを施し、次いで電解銅めっきを施し
て所定の厚さの導体層（銅層）を形成する。無電解銅め
っきは、電解銅めっきを施すための給電層を形成するた
めのものであり、通常は０．５〜２．０μｍ程度の厚さ
に形成する。なお、銅めっきはニッケルめっき等と比較
して樹脂との密着性が低いという難点がある。したがっ
て、樹脂材によって形成した電気的絶縁層の表面に銅め
っきを施して導体層を形成する場合は、一定の密着性が
確保できる処理を施す必要がある。
は、無電解銅めっきを施し、次いで電解銅めっきを施し
て所定の厚さの導体層（銅層）を形成する。無電解銅め
っきは、電解銅めっきを施すための給電層を形成するた
めのものであり、通常は０．５〜２．０μｍ程度の厚さ
に形成する。なお、銅めっきはニッケルめっき等と比較
して樹脂との密着性が低いという難点がある。したがっ
て、樹脂材によって形成した電気的絶縁層の表面に銅め
っきを施して導体層を形成する場合は、一定の密着性が
確保できる処理を施す必要がある。
【００１２】以下では、樹脂板の表面に電気的絶縁層を
形成したサンプルを多数個用意し、各々のサンプルに下
記のめっき前処理を施し、電気的絶縁層の表面に形成さ
れた導体層の性状とピール強度を評価する比較試験を行
った結果を示す。なお、サンプルは樹脂板の表面にポリ
フェニレンエーテルの厚さ５０μｍのフィルムを熱圧着
して電気的絶縁層を形成したものである。
形成したサンプルを多数個用意し、各々のサンプルに下
記のめっき前処理を施し、電気的絶縁層の表面に形成さ
れた導体層の性状とピール強度を評価する比較試験を行
った結果を示す。なお、サンプルは樹脂板の表面にポリ
フェニレンエーテルの厚さ５０μｍのフィルムを熱圧着
して電気的絶縁層を形成したものである。
【００１３】サンプルに対してめっき前処理として施し
た処理は、プラズマ処理、紫外線処理、粗面化処理であ
る。図３にサンプルに対してプラズマ処理を施した装置
の概略構成を示す。同図で２０がチャンバー、２２ａ、
２２ｂが電極であり、高周波電源２４により電極２２
ａ、２２ｂ間に高周波が印加されるよう構成されてい
る。２５はチャンバー２０内を真空に減圧する真空系に
接続する接続管およびバルブ、２６、２７はチャンバー
２０に導入するガスの導入管である。本試験ではチャン
バー２０に酸素とＣＦ４ガスを導入してプラズマエッチ
ングを行った。２８は電極２２ｂにセットしたサンプル
の樹脂板である。なお、ＣＦ４のガス圧８０Ｐａ、出力
６００Ｗでプラズマ処理を行った。
た処理は、プラズマ処理、紫外線処理、粗面化処理であ
る。図３にサンプルに対してプラズマ処理を施した装置
の概略構成を示す。同図で２０がチャンバー、２２ａ、
２２ｂが電極であり、高周波電源２４により電極２２
ａ、２２ｂ間に高周波が印加されるよう構成されてい
る。２５はチャンバー２０内を真空に減圧する真空系に
接続する接続管およびバルブ、２６、２７はチャンバー
２０に導入するガスの導入管である。本試験ではチャン
バー２０に酸素とＣＦ４ガスを導入してプラズマエッチ
ングを行った。２８は電極２２ｂにセットしたサンプル
の樹脂板である。なお、ＣＦ４のガス圧８０Ｐａ、出力
６００Ｗでプラズマ処理を行った。
【００１４】図４にサンプルに対して紫外線処理を施す
装置の概略構成を示す。本試験では１７２ｎｍの紫外線
光を照射する装置として誘電体バリア放電エキシマラン
プを使用した。同図で３０、３２が金属電極であり、こ
れら金属電極３０、３２間に交流高電圧を印加すること
により、金属電極３２側から紫外線光が照射されるよう
構成されている。３４ａ、３４ｂが誘電体（石英ガラ
ス）であり、誘電体３４ａ、３４ｂによって挟まれたキ
ャビティ３６内に放電ガス（キセノンガス）が充填され
て１７２ｎｍの単色光が発光するように構成されてい
る。３８は電源である。本試験では、紫外線光の発光面
側から１ｍｍ離間させてサンプルを配置して紫外線光を
照射した。照射面での照度は７ｍＷ／ｃｍ2である。
装置の概略構成を示す。本試験では１７２ｎｍの紫外線
光を照射する装置として誘電体バリア放電エキシマラン
プを使用した。同図で３０、３２が金属電極であり、こ
れら金属電極３０、３２間に交流高電圧を印加すること
により、金属電極３２側から紫外線光が照射されるよう
構成されている。３４ａ、３４ｂが誘電体（石英ガラ
ス）であり、誘電体３４ａ、３４ｂによって挟まれたキ
ャビティ３６内に放電ガス（キセノンガス）が充填され
て１７２ｎｍの単色光が発光するように構成されてい
る。３８は電源である。本試験では、紫外線光の発光面
側から１ｍｍ離間させてサンプルを配置して紫外線光を
照射した。照射面での照度は７ｍＷ／ｃｍ2である。
【００１５】粗面化処理は従来の配線基板の製造方法に
おいて行われているデスミア処理と同様である。粗面化
処理では膨潤工程、エッチング工程、中和工程の順で処
理を行って粗面化する。本試験では、有機溶剤系の膨潤
液を用いた６０℃、５分間の膨潤工程、過マンガン酸ナ
トリウム系のエッチング液を用いた８０℃、１０分間の
エッチング工程、硫酸系の中和液を用いて４０℃、５分
間の中和工程による粗面化処理を行った。
おいて行われているデスミア処理と同様である。粗面化
処理では膨潤工程、エッチング工程、中和工程の順で処
理を行って粗面化する。本試験では、有機溶剤系の膨潤
液を用いた６０℃、５分間の膨潤工程、過マンガン酸ナ
トリウム系のエッチング液を用いた８０℃、１０分間の
エッチング工程、硫酸系の中和液を用いて４０℃、５分
間の中和工程による粗面化処理を行った。
【００１６】サンプルは上記各処理あるいは各処理を組
み合わせた処理を行った後、電気的絶縁層の表面に無電
解銅めっきと電解銅めっきを施し、無電解銅めっきを施
した状態での表面の性状、電解銅めっきを施した状態で
の導体層の性状を観察し、銅めっきによる導体層を剥離
試験してピール強度を各々測定した。
み合わせた処理を行った後、電気的絶縁層の表面に無電
解銅めっきと電解銅めっきを施し、無電解銅めっきを施
した状態での表面の性状、電解銅めっきを施した状態で
の導体層の性状を観察し、銅めっきによる導体層を剥離
試験してピール強度を各々測定した。
【００１７】無電解銅めっきは、ソフトエッチング、酸
洗を行った後、アクチベータ及びアクセラレータを使用
した無電解銅めっき液により、３５℃、３０分めっきを
施した。めっき厚は約１．５μｍである。電解銅めっき
は、電流密度１．０ＡＳＤ、９０分めっきを施した。め
っき厚は約２０μｍである。ピール強度の測定は、無電
解銅めっき及び電解銅めっきを施した後のサンプルに１
ｃｍ幅で切り込みを入れ、幅１ｃｍ、引っ張り方向９０
°、引っ張り速度５０ｍｍ／minの条件で垂直剥離を行
いそのときの剥離強度を測定することによって行った。
洗を行った後、アクチベータ及びアクセラレータを使用
した無電解銅めっき液により、３５℃、３０分めっきを
施した。めっき厚は約１．５μｍである。電解銅めっき
は、電流密度１．０ＡＳＤ、９０分めっきを施した。め
っき厚は約２０μｍである。ピール強度の測定は、無電
解銅めっき及び電解銅めっきを施した後のサンプルに１
ｃｍ幅で切り込みを入れ、幅１ｃｍ、引っ張り方向９０
°、引っ張り速度５０ｍｍ／minの条件で垂直剥離を行
いそのときの剥離強度を測定することによって行った。
【００１８】
【表１】
表１は、サンプルに上述したプラズマ処理、紫外線処
理、粗面化処理を施した後、上述した無電解銅めっき及
び電解銅めっきを施して評価した結果を示す。
理、粗面化処理を施した後、上述した無電解銅めっき及
び電解銅めっきを施して評価した結果を示す。
【００１９】表１でサンプル１は、上記のプラズマ処理
を５分施した後、紫外線を３０秒照射して、無電解銅め
っき及び電解銅めっきをこの順に施したものである。無
電解銅めっき及び電解銅めっき後の導体層の表面状態に
異常は見られず、ピール強度も１．０kgf/cmと配線基板
の製造に十分なピール強度を有することが確認された。
表１でサンプル２〜９は、本発明の比較例となるもので
ある。サンプル２、３は、プラズマ処理後に粗面化処理
を施したものである。この例では、導体層の表面性状に
は問題がなかったが、ピール強度が低いという難点があ
る。サンプル４は、プラズマ処理後、粗面化処理を施
し、さらに紫外線処理を施したものである。この場合は
電解銅めっきを施した状態で導体層にふくれが生じ、不
適となった。
を５分施した後、紫外線を３０秒照射して、無電解銅め
っき及び電解銅めっきをこの順に施したものである。無
電解銅めっき及び電解銅めっき後の導体層の表面状態に
異常は見られず、ピール強度も１．０kgf/cmと配線基板
の製造に十分なピール強度を有することが確認された。
表１でサンプル２〜９は、本発明の比較例となるもので
ある。サンプル２、３は、プラズマ処理後に粗面化処理
を施したものである。この例では、導体層の表面性状に
は問題がなかったが、ピール強度が低いという難点があ
る。サンプル４は、プラズマ処理後、粗面化処理を施
し、さらに紫外線処理を施したものである。この場合は
電解銅めっきを施した状態で導体層にふくれが生じ、不
適となった。
【００２０】サンプル５は、プラズマ処理のみを施した
ものである。この場合は、電解銅めっきを施した状態で
導体層に一部ふくれが生じるという問題と、ピール強度
が不足するという問題があった。サンプル６〜９は、紫
外線処理のみを施したもので、紫外線照射時間を変えた
場合、窒素雰囲気中で紫外線照射した場合、紫外線の波
長を変えた場合での結果を示す。サンプル６、７では電
解銅めっき後の導体層の表面に一部ふくれが生じたこと
と、ピール強度が低いという問題がある。
ものである。この場合は、電解銅めっきを施した状態で
導体層に一部ふくれが生じるという問題と、ピール強度
が不足するという問題があった。サンプル６〜９は、紫
外線処理のみを施したもので、紫外線照射時間を変えた
場合、窒素雰囲気中で紫外線照射した場合、紫外線の波
長を変えた場合での結果を示す。サンプル６、７では電
解銅めっき後の導体層の表面に一部ふくれが生じたこと
と、ピール強度が低いという問題がある。
【００２１】サンプル８は、窒素雰囲気中で紫外線照射
して試験したものである。この場合も、電解銅めっき後
に導体層の一部にふくれが生じたことと、ピール強度が
不足するという問題がある。窒素雰囲気中で紫外線照射
する目的は、大気中で紫外線照射すると紫外線によって
オゾンが発生するから、このオゾンによる作用を排除し
た条件で評価するためである。試験結果は、酸素を排除
した窒素雰囲気中で紫外線照射した場合も、他の紫外線
処理のみの場合と同様な導体層の一部のふくれとピール
強度の不足という問題が生じることがわかった。
して試験したものである。この場合も、電解銅めっき後
に導体層の一部にふくれが生じたことと、ピール強度が
不足するという問題がある。窒素雰囲気中で紫外線照射
する目的は、大気中で紫外線照射すると紫外線によって
オゾンが発生するから、このオゾンによる作用を排除し
た条件で評価するためである。試験結果は、酸素を排除
した窒素雰囲気中で紫外線照射した場合も、他の紫外線
処理のみの場合と同様な導体層の一部のふくれとピール
強度の不足という問題が生じることがわかった。
【００２２】上記各サンプルについて、紫外線を照射す
る場合は１７２ｎｍの波長の紫外線を使用したが、サン
プル９は低圧水銀ランプによる２５４ｎｍの波長の紫外
線を照射した例である。この試験によると、無電解銅め
っきを施した際にすでに微少のふくれが生じ、電解銅め
っきを施した際に一部にふくれが観察されたこと、ピー
ル強度が他にくらべてかなり低いことがわかる。これか
ら、紫外線処理には波長１７２ｎｍの紫外線が波長２５
４ｎｍの紫外線よりも効果的であることがわかる。
る場合は１７２ｎｍの波長の紫外線を使用したが、サン
プル９は低圧水銀ランプによる２５４ｎｍの波長の紫外
線を照射した例である。この試験によると、無電解銅め
っきを施した際にすでに微少のふくれが生じ、電解銅め
っきを施した際に一部にふくれが観察されたこと、ピー
ル強度が他にくらべてかなり低いことがわかる。これか
ら、紫外線処理には波長１７２ｎｍの紫外線が波長２５
４ｎｍの紫外線よりも効果的であることがわかる。
【００２３】以上の比較試験の結果から、電気的絶縁層
に銅めっきを施す前に行うめっき前処理としては、サン
プル１での処理内容、すなわち、プラズマ処理を施した
後に紫外線処理を施す方法が好適であることがわかる。
プラズマ処理と紫外線処理を施した場合は、従来の粗面
化処理を施した場合にくらべて電気的絶縁層の表面粗度
がはるかに小さくなる。従来の粗面化処理の場合の表面
粗度がＲmax４〜５μｍ程度であるのに対して、プラズ
マ処理及び紫外線処理による場合の表面粗度はＲmax１
μｍ以下となる。また、導体層のピール強度は従来も
９．８Ｎ/cm程度であり、サンプル１は十分なピール強
度を有している。
に銅めっきを施す前に行うめっき前処理としては、サン
プル１での処理内容、すなわち、プラズマ処理を施した
後に紫外線処理を施す方法が好適であることがわかる。
プラズマ処理と紫外線処理を施した場合は、従来の粗面
化処理を施した場合にくらべて電気的絶縁層の表面粗度
がはるかに小さくなる。従来の粗面化処理の場合の表面
粗度がＲmax４〜５μｍ程度であるのに対して、プラズ
マ処理及び紫外線処理による場合の表面粗度はＲmax１
μｍ以下となる。また、導体層のピール強度は従来も
９．８Ｎ/cm程度であり、サンプル１は十分なピール強
度を有している。
【００２４】図１、２は表面粗度の相違の例を示す電気
的絶縁層の断面電子顕微鏡写真である。図１は、ポリフ
ェニレンエーテルを主成分とする樹脂層にプラズマ処理
と紫外線処理を施したもの、図２はエポキシ樹脂に粗面
化処理を施したものである。
的絶縁層の断面電子顕微鏡写真である。図１は、ポリフ
ェニレンエーテルを主成分とする樹脂層にプラズマ処理
と紫外線処理を施したもの、図２はエポキシ樹脂に粗面
化処理を施したものである。
【００２５】以上説明したように、本発明に係る配線基
板の製造方法は、樹脂材によって形成した電気的絶縁層
にプラズマ処理と紫外線処理を施すことによって、電気
的絶縁層の表面粗度を小さく抑えることができ、同時
に、無電解銅めっきと電解銅めっきによって形成した導
体層と電気的絶縁層との密着性を向上させることを可能
にするものである。
板の製造方法は、樹脂材によって形成した電気的絶縁層
にプラズマ処理と紫外線処理を施すことによって、電気
的絶縁層の表面粗度を小さく抑えることができ、同時
に、無電解銅めっきと電解銅めっきによって形成した導
体層と電気的絶縁層との密着性を向上させることを可能
にするものである。
【００２６】電気的絶縁層の表面粗度を小さく抑えるこ
とができることから、導体層をエッチングして配線パタ
ーンを形成する際に、導体パターンの側面にエッチング
液が潜り込むといったことがなく、きわめて微細なパタ
ーンに配線パターンを形成することが可能になる。ま
た、導体層と電気的絶縁層との密着性が良好であること
から、微細なパターンに配線パターンを形成した場合で
も、配線パターンが電気的絶縁層に確実に被着され、信
頼性の高い配線基板として提供することが可能になる。
また、電気的絶縁層の表面粗度が小さくできることか
ら、高周波信号の伝送損失が抑えられ配線基板の高周波
電気特性を良好にすることができる。
とができることから、導体層をエッチングして配線パタ
ーンを形成する際に、導体パターンの側面にエッチング
液が潜り込むといったことがなく、きわめて微細なパタ
ーンに配線パターンを形成することが可能になる。ま
た、導体層と電気的絶縁層との密着性が良好であること
から、微細なパターンに配線パターンを形成した場合で
も、配線パターンが電気的絶縁層に確実に被着され、信
頼性の高い配線基板として提供することが可能になる。
また、電気的絶縁層の表面粗度が小さくできることか
ら、高周波信号の伝送損失が抑えられ配線基板の高周波
電気特性を良好にすることができる。
【００２７】なお、プラズマ処理及び紫外線処理による
作用を考察するため、各処理を施した後にＩＲ分析を行
い、以下のような知見を得た。プラズマ処理を単独で行
った後のＩＲ分析において、３２１０cm-1に吸収ピーク
があらわれた。この結果は、プラズマ処理によって−Ｏ
Ｈ基と−ＮＨ基が生成されたことを推定させる。紫外線
処理を単独で行った後のＩＲ分析において、１１０７cm
-1のピーク強度が増大した。この結果は、ＣＮ、Ｓｉの
存在に起因するものと推定される。プラズマ処理を施し
た後、紫外線処理を行った場合は、ＩＲ分析において、
３３９０cm-1に吸収ピークがあらわれ、３２１０cm-1の
吸収ピークが増大した。この結果から、この処理によっ
て−ＯＨ基と−ＮＨ基が生成されたものと推定される。
プラズマ処理を施した後、粗面化処理を行った場合は、
ＩＲ分析において、３２１０cm-1の吸収ピークが消失し
た。
作用を考察するため、各処理を施した後にＩＲ分析を行
い、以下のような知見を得た。プラズマ処理を単独で行
った後のＩＲ分析において、３２１０cm-1に吸収ピーク
があらわれた。この結果は、プラズマ処理によって−Ｏ
Ｈ基と−ＮＨ基が生成されたことを推定させる。紫外線
処理を単独で行った後のＩＲ分析において、１１０７cm
-1のピーク強度が増大した。この結果は、ＣＮ、Ｓｉの
存在に起因するものと推定される。プラズマ処理を施し
た後、紫外線処理を行った場合は、ＩＲ分析において、
３３９０cm-1に吸収ピークがあらわれ、３２１０cm-1の
吸収ピークが増大した。この結果から、この処理によっ
て−ＯＨ基と−ＮＨ基が生成されたものと推定される。
プラズマ処理を施した後、粗面化処理を行った場合は、
ＩＲ分析において、３２１０cm-1の吸収ピークが消失し
た。
【００２８】これらのＩＲ分析の結果から、無電解銅め
っきの密着性に寄与すると考えられる−ＯＨ基と−ＮＨ
基の生成は、プラズマ処理単独あるいは紫外線処理単独
の場合にくらべて、プラズマ処理後、紫外線処理を行う
ことによってその効果が大きくなると考えられる。上述
したように、プラズマ処理によって生じる３２１０cm-1
の吸収ピークが粗面化処理によって消失すること、プラ
ズマ処理→粗面化処理→紫外線処理では良好な結果が得
られないことから、プラズマ処理後に粗面化処理を施し
た場合はその後に紫外線処理を施しても効果的でなく、
プラズマ処理後につづけて紫外線処理を施す方法がとく
に効果的であるといえる。
っきの密着性に寄与すると考えられる−ＯＨ基と−ＮＨ
基の生成は、プラズマ処理単独あるいは紫外線処理単独
の場合にくらべて、プラズマ処理後、紫外線処理を行う
ことによってその効果が大きくなると考えられる。上述
したように、プラズマ処理によって生じる３２１０cm-1
の吸収ピークが粗面化処理によって消失すること、プラ
ズマ処理→粗面化処理→紫外線処理では良好な結果が得
られないことから、プラズマ処理後に粗面化処理を施し
た場合はその後に紫外線処理を施しても効果的でなく、
プラズマ処理後につづけて紫外線処理を施す方法がとく
に効果的であるといえる。
【００２９】前述したＩＲ分析の結果から、無電解銅め
っきの密着性の向上にはプラズマ処理及び紫外線処理に
よって−ＯＨ基と−ＮＨ基が生成されることが寄与して
いると考えられる。したがって、電気的絶縁層を形成し
ている樹脂材についていえば、上記のプラズマ処理及び
紫外線処理によって−ＯＨ基あるいは−ＮＨ基が生成さ
れる樹脂材が好適に使用できるものということになる。
配線基板の電気的絶縁層を形成する樹脂材には種々の樹
脂材が使用されており、通常は主材料にいろいろな化合
物を添加して提供されている。したがって、本発明に係
る配線基板の製造方法では、プラズマ処理及び紫外線処
理によって銅めっきとの密着性をあらわす官能基を生成
できる化合物を含む樹脂材を用いて電気的絶縁層を形成
することが好適であることになる。
っきの密着性の向上にはプラズマ処理及び紫外線処理に
よって−ＯＨ基と−ＮＨ基が生成されることが寄与して
いると考えられる。したがって、電気的絶縁層を形成し
ている樹脂材についていえば、上記のプラズマ処理及び
紫外線処理によって−ＯＨ基あるいは−ＮＨ基が生成さ
れる樹脂材が好適に使用できるものということになる。
配線基板の電気的絶縁層を形成する樹脂材には種々の樹
脂材が使用されており、通常は主材料にいろいろな化合
物を添加して提供されている。したがって、本発明に係
る配線基板の製造方法では、プラズマ処理及び紫外線処
理によって銅めっきとの密着性をあらわす官能基を生成
できる化合物を含む樹脂材を用いて電気的絶縁層を形成
することが好適であることになる。
【００３０】上記ＩＲ分析結果で特徴的な官能基は−Ｎ
Ｈ基である。したがって、電気的絶縁層を形成する樹脂
材としては、プラズマ処理及び紫外線処理によって化学
結合が切断されて官能基末端が生成されるＮ含有化合物
を含む樹脂材が好適であると考えられる。Ｎ含有化合物
としては、たとえば、アクリルニトリル、アクリルアミ
ド、イソシアヌル酸、トリアジン環等の化合物をあげる
ことができる。
Ｈ基である。したがって、電気的絶縁層を形成する樹脂
材としては、プラズマ処理及び紫外線処理によって化学
結合が切断されて官能基末端が生成されるＮ含有化合物
を含む樹脂材が好適であると考えられる。Ｎ含有化合物
としては、たとえば、アクリルニトリル、アクリルアミ
ド、イソシアヌル酸、トリアジン環等の化合物をあげる
ことができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明に係る配線基板の製造方法によれ
ば、上述したように、配線基板を製造する際に、電気的
絶縁層の表面に粗面化処理を施すことなく、配線層間に
介在させる電気的絶縁層に対してプラズマ処理と紫外線
処理をこの順に続けて行った後、無電解銅めっき及び電
解銅めっきを施すことにより、電気的絶縁層の表面粗度
を小さく抑えることができ、かつ銅めっきと電気的絶縁
層との密着性を良好にすることが可能となり、配線パタ
ーンをきわめて微細に形成することを可能にし、かつ配
線基板の電気的特性を良好にすることが可能になるとい
う効果を奏する。
ば、上述したように、配線基板を製造する際に、電気的
絶縁層の表面に粗面化処理を施すことなく、配線層間に
介在させる電気的絶縁層に対してプラズマ処理と紫外線
処理をこの順に続けて行った後、無電解銅めっき及び電
解銅めっきを施すことにより、電気的絶縁層の表面粗度
を小さく抑えることができ、かつ銅めっきと電気的絶縁
層との密着性を良好にすることが可能となり、配線パタ
ーンをきわめて微細に形成することを可能にし、かつ配
線基板の電気的特性を良好にすることが可能になるとい
う効果を奏する。
【図１】プラズマ処理と紫外線処理を行った状態での電
気的絶縁層の表面状態を示す電子顕微鏡写真である。
気的絶縁層の表面状態を示す電子顕微鏡写真である。
【図２】粗面化処理を行った状態での樹脂層の表面状態
を示す電子顕微鏡写真である。
を示す電子顕微鏡写真である。
【図３】プラズマ処理を施した装置の概略構成を示す説
明図である。
明図である。
【図４】紫外線処理を施した装置の概略構成を示す説明
図である。
図である。
【図５】電気的絶縁層を介して配線層を形成した配線基
板の例を示す断面図である。
板の例を示す断面図である。
【図６】粗面化処理により電気的絶縁層の表面が凹凸面
に形成された状態を示す説明図である。
に形成された状態を示す説明図である。
【図７】配線パターンをエッチングして形成する際にエ
ッチング液の潜り込み量を示すグラフである。
ッチング液の潜り込み量を示すグラフである。
【図８】電気的絶縁層の表面粗度により高周波信号の伝
送損失がどのように変化するかを示すグラフである。
送損失がどのように変化するかを示すグラフである。
１０ コア基板
１２ 電気的絶縁層
１４ 配線層
１４ａ 配線パターン
２０ チャンバー
２２ａ、２２ｂ 電極
２４ 高周波電源
３０、３２ 金属電極
３４ａ、３４ｂ 誘電体
３６ キャビティ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−260763（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−162758（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−201900（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−219586（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H05K 1/00 - 3/38
Claims (3)
- 【請求項１】 下地上に樹脂材を用いて電気的絶縁層を
形成し、該電気的絶縁層の表面を粗面化することなく電
気的絶縁層の表面に無電解銅めっき及び電解銅めっきを
この順に施して導体層を形成し、該導体層をパターンニ
ングして配線層を形成することにより配線層間に電気的
絶縁層が介在してなる配線基板の製造方法において、 前記下地上に、電気的絶縁層を形成した後、めっき前処
理として、めっき前処理後の電気的絶縁層の表面粗度
（Ｒ max) が１μｍ以下となる条件で、該電気的絶縁層に
プラズマ処理を施し、次いで紫外線処理を施した後、 前記無電解銅めっき及び電解銅めっきを施すことを特徴
とする配線基板の製造方法。 - 【請求項２】 前記電気的絶縁層を形成する樹脂材とし
て、Ｎ含有化合物を含む材料を用い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。 - 【請求項３】 前記紫外線処理において、波長１７２ｎ
ｍの紫外線を照射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。
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| JP2000245074A JP3527694B2 (ja) | 2000-08-11 | 2000-08-11 | 配線基板の製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2000245074A JP3527694B2 (ja) | 2000-08-11 | 2000-08-11 | 配線基板の製造方法 |
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ID=18735659
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000245074A Expired - Fee Related JP3527694B2 (ja) | 2000-08-11 | 2000-08-11 | 配線基板の製造方法 |
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| KR100688864B1 (ko) * | 2005-02-25 | 2007-03-02 | 삼성전기주식회사 | 인쇄회로기판, 플립칩 볼 그리드 어레이 기판 및 그 제조방법 |
| FR2934964B1 (fr) * | 2008-08-12 | 2010-10-22 | Jet Metal Technologies | Procede de traitement optophysique de surface de substrats polymere et dispositif pour la mise en oeuvre du procede |
| JP2010245064A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-28 | Nippon Zeon Co Ltd | 回路基板の製造方法 |
| WO2011027558A1 (ja) * | 2009-09-02 | 2011-03-10 | パナソニック株式会社 | プリント配線板、ビルドアップ多層基板とその製造方法 |
| JP2011100798A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 回路基板 |
| JP6057641B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2017-01-11 | 新光電気工業株式会社 | 配線基板及びその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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