JP4337313B2 - Circuit board manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は回路板の製造方法、殊に立体回路板の製造に好適に用いることができる回路板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
絶縁性基材上に金属薄膜を形成しておき、パルス状レーザ等の電磁波照射によって該金属薄膜の不要部分(非回路部分の少なくとも輪郭部)を除去した後、金属薄膜の回路部分にめっきを施して回路パターンを形成する回路板の製造方法が特許第3153682号などに示されている。立体成形回路板(MID基板)用に開発された該製造方法では、QスイッチYAGレーザ等のパルス状レーザをガルバノミラー等の偏向手段を用いて基材上を走査させることで、上記金属薄膜の不要部分の除去を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ここにおいて、絶縁性基材が樹脂製である場合には問題となることは殆どなかったものの、絶縁性基材として例えばアルミナのようなセラミックスを用いた場合、次のような問題点が生じることが明らかになった。
【0004】
すなわち、上記レーザの照射による金属薄膜の不要部分の除去は、回路部分と非回路部分との境界線にレーザを照射することで行い、この後、電気めっきを回路部分に対して行って回路部分上に必要厚みのめっき層を形成し、その後、エッチングで金属薄膜の非回路部分を除去しているのであるが、上記電気めっきに際して、めっき層3の一部が図6に示すように金属薄膜2の非回路部分22につながって短絡してしまい、この結果、非回路部上にもめっき層が形成されてしまうという事態が多々生じる。レーザ照射で金属薄膜を除去した部分には本来めっき層が生じることはないはずであるにもかかわらず、ごく一部とはいえ、めっき層が触手を伸ばすようにして非回路部分にまで達してしまうのは、セラミックスからなる絶縁性基材として表面粗度の粗いものを用いた方が上記事態が生じる確率が高くなることを考慮すると、絶縁性基材の表面の微小凹凸やμクラック内に残った金属薄膜や、レーザ照射でいったん溶けて蒸発した後、再度絶縁性基材の表面に付着した金属薄膜の分子がめっきを誘導することが原因ではないかと推察される。
【0005】
しかし、原因が何であれ、上記のような事態が生じるために、セラミックス製の絶縁性基材を用いた場合、合成樹脂製の絶縁性基材を用いた場合よりも歩留まりが大きく低下してしまっており、上記短絡が生じることのない製造方法が望まれている。
【0006】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところはめっき層によるところの非回路部分への短絡を確実に防いで歩留まりを大きく向上させることができる回路板の製造方法を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、絶縁性基材表面に形成した金属薄膜の回路部と非回路部との境界部分をレーザ等の電磁波を照射して除去し、この後、金属薄膜の上記回路部上にめっきを施すとともに非回路部をエッチングで除去して回路パターンを作成する回路板の製造方法において、金属薄膜の回路部上に必要厚みよりも薄い厚みのめっきと、非回路部の金属薄膜を除去するためのエッチングとを上記回路部上のめっきが必要厚みとなるまで繰り返して行うことに特徴を有している。
【0008】
金属薄膜の回路部上にめっきを必要厚みまでいきなり形成するのではなく、薄く形成しておいた状態でエッチングを行って金属薄膜の非回路部の除去を行うことで、めっきを必要厚みまで行う際に金属薄膜の非回路部にめっき層が短絡してしまうことを防ぐようにしたものである。
【0009】
この時、めっき材質に金属薄膜材質よりも耐エッチング性に優れた材料を用いることが好ましく、また、めっき後にめっき部の縁の電解研磨処理を行うのも好ましい。
【0010】
エッチングはめっき用の電気めっき液中に電圧をかけずに浸漬させることで行うようにしたり、ブラスト処理で行うようにしてもよい。
【0011】
また、エッチングは電磁波照射による金属薄膜の除去で露出した基材表面に対して行ったり、この時、エッチングは溶剤あるいは酸あるいはアルカリ溶液による化学エッチングで行うようにしてもよい。
【0012】
そして、セラミックス製の絶縁性基材の表面に形成した金属薄膜の上記境界部分の電磁波による除去にあたり、基材の表面粗さ以上の深さまで基材表面も除去することが望ましい。
【0013】
この時、絶縁性基材としては表面粗度がRa=1〜5μmのセラミックス材が好適であり、また着色したセラミックス材を用いることも好ましい。
【0014】
絶縁性基材を加熱しながら電磁波の照射を行うようにしてもよく、金属薄膜の境界部の電磁波照射による除去を行った後、境界部に露出した絶縁性基材の表面の除去を行うようにしてもよい。
【0015】
さらには、金属薄膜及び絶縁性基材の除去用の電磁波と、絶縁性基材の加熱用の電磁波とを同時に照射してもよいものであり、この場合、絶縁性基材の加熱用の電磁波として、金属薄膜及び絶縁性基材の除去用の電磁波よりも波長の長いものを用いたり、金属薄膜及び絶縁性基材の除去用の電磁波よりもスポット径の大きいものを用いたり、金属薄膜及び絶縁性基材の除去用の電磁波よりもパルス幅の長いものを用いたり、あるいは連続波を用いるとよい。
【0016】
また本発明は、絶縁性基材表面に形成した金属薄膜の回路部と非回路部との境界部分をレーザ等の電磁波を照射して除去し、この後、金属薄膜の上記回路部上にめっきを施すとともに非回路部をエッチングで除去して回路パターンを作成する回路板の製造方法において、金属薄膜の非回路部の除去のためのエッチング処理で除去される厚みよりも大なる厚みで且つ必要厚みよりも薄い厚みのめっきを金属薄膜の回路部上に形成し、次いで金属薄膜の非回路部の除去のためのエッチング処理を行い、その後、金属薄膜の回路部上に必要厚みとなるまで再度めっきを施すことに他の特徴を有している。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図中1はアルミナやジルコニア、窒化アルミ等のセラミックス材からなる絶縁性基材であり、その表面にはスパッタリング等によって形成した金属薄膜2を設けてある。この金属薄膜2にはCu、Ni、Pd、Cr、Agなどを用いることができるが、その厚みは0.1〜1μm程度のものとしてある。
【0018】
この絶縁性基材1上の金属薄膜2のうち、最終的に回路パターンが形成される部分を回路部、回路パターンが形成されない部分を非回路部とする時、両者の境界に位置する部分に電磁波(レーザ)を照射して、図1に示すように、該境界部分の金属薄膜2を除去し、回路部21と非回路部22との間に絶縁性基材1が露出する絶縁溝を形成する。照射する電磁波(レーザ)は、金属薄膜2の材質などにもよるが、第2高調波(SHG)YAGレーザ、第3高調波(THG)YAGレーザなどのパルスレーザが好適であり、ガルバノミラーによる走査などで上記境界部に照射することで境界部にある金属薄膜2の除去を行う。レーザの照射エネルギーは50〜500μJ/pulse程度が好ましいが、これに限定するものではない。
【0019】
この後、金属薄膜2における回路部21上に電気めっきを行うのであるが、従来では電気めっきによってめっき層3を必要厚み(たとえば10〜20μm)まで一気に形成し、その後、金属薄膜2における非回路部22をエッチングで除去していたのに対して、ここでは上記回路部21上に薄い電気めっきをまず行って、たとえば2〜5μm程度の厚みの薄めっき層30を形成し、次いでエッチングを行って金属薄膜2の非回路部22の除去を行う。この時のエッチング処理は薄めっき層30が残るものの、金属薄膜2の非回路部22は全て除去されてしまう程度の軽いエッチング処理が好ましいが、必ずしも非回路部22が全て除去されてしまうものでなくてもよい。その後、上記薄めっき層30上にさらに電気めっきでめっき層31を形成し、さらに必要であればエッチング処理を行って金属薄膜2の非回路部22の除去を行う。こうして複数回の電気めっきによって最終的に必要な厚み(たとえば10〜20μm)のめっき層3を金属薄膜2の回路部21上に形成する。
【0020】
この場合、電気めっきを行う時、めっき層30(もしくはめっき層31)が上記レーザ照射による絶縁溝(幅は50〜60μm程度)を横切って金属薄膜2の非回路部22に達するまで成長することはなく、例え複数回の電気めっきの繰り返しで絶縁溝を横切るまで成長することがあっても、その時には複数回にわたるエッチング処理で金属薄膜2の非回路部22は除去されてしまっていることから、短絡が生じることはない。
【0021】
ところで、このような電気めっきの繰り返しでめっき層3を形成するにあたっては、金属薄膜2の非回路部22の除去のためのエッチング処理で除去される厚みよりも大なる厚みで且つ必要厚みよりも薄い厚みの薄めっき層30を金属薄膜2の回路部21上に形成し、次いで金属薄膜2の非回路部22をエッチングによって完全に除去し、その後の薄めっき層30上への電気めっきでめっき層31を形成した時点で必要厚みが確保されためっき層3を得られるようにするのがめっき処理の回数やエッチング回数の点から一番好ましいのはもちろんである。
【0022】
上記エッチング処理は金属薄膜2がCuからなる場合、過硫酸アンモニウムをエッチング液として用いるのが通常であるが、めっき層3(殊に薄めっき層30)はこのエッチング液によってエッチングされにくい材質のもの、例えばAuなどで形成すると、エッチングの際にめっき層3が浸食されにくくなるために、好ましい結果を得ることができる。なお、材質はCuとAuに限るものではなく、金属薄膜2の材質よりも耐エッチング性に優れた金属でめっき層3を形成しているのであれば、その材質は問わない。
【0023】
また、薄めっき層30の形成後にその縁の電解研磨処理を行っておくことも好ましい。非回路部20へと延びようとする部分を除去することができるからである。電解研磨処理は例えば10vol%のリン酸に浸漬して電流密度0.1〜0.3A/dm2通電して処理する。
【0024】
なお、金属薄膜2の非回路部22の除去のためのエッチングは、めっき用の電気めっき液中に電圧をかけずに浸漬しておくことで行ってもよい。たとえば硫酸銅めっき浴中において通電してめっき層30を形成し、その後、浸漬させたままで通電せずに硫酸濃度を調整して浴管理を行うのである。別途エッチング液に浸漬せずとも、めっき層3(30,31)の形成のための電気めっき液中に浸漬したままでエッチングを行うことができる。
【0025】
このほか、エッチングはアルミナ粉やガラス粒やクルミ殻、ビーズ等のブラスト処理で行ってもよい。
【0026】
さらに、エッチングは電磁波照射による金属薄膜2の除去で露出した基材2表面の絶縁溝部分に対してエッチング性の強いエッチングを選択的に行うものであってもよい。この場合のエッチングは溶剤あるいは酸あるいはアルカリ溶液による化学エッチングが好ましく、例えば絶縁性基材1がアルミナ基板である場合、リン酸浴に浸漬すればよく、液晶ポリマーなどにおいては水酸化ナトリウム溶液などに浸漬すればよい。ちなみにこのエッチング処理では金属薄膜2の非回路部22が最終的にすべて除去されなくてもよい。絶縁溝での絶縁が確実になされるからであり、まためっき層3と非回路部22との短絡の原因となるめっき層3の不要な成長は上記エッチング処理で除去されるためである。
【0027】
ところで、絶縁性基材1がアルミナや窒化アルミやジルコニアなどのセラミックス焼結体である場合、その表面がどうしても粗くなるために、前述のようにめっき層3と金属薄膜2の非回路部22との短絡が生じやすくなることから、この短絡のより確実な防止という点において、めっき層3(30,31)を前記手順で形成することに加えて、金属薄膜2の非回路部22と回路部21との境界部に電磁波(レーザ)を照射して境界部の金属薄膜2を除去することで絶縁溝を形成するにあたり、図2に示すように、電磁波で境界部の金属薄膜2だけでなく、基材1の表面をその表面粗さ以上の深さまで除去するようにしてもよい。表面粗さRa=1〜5μmであれば、Ra<dとなる深さdまで基材1の表面も除去してしまうのである。このような処理を行うと、電磁波の照射でセラミックスである基材1の表面が溶融するために表面凹凸が小さくなり、残存する導体粒子が浮き出て露出することでエッチングによる除去が用意となる等の推定的理由で、短絡が生じにくいことは経験的に確かめられている。
【0028】
なお、基材1が合成樹脂製である場合は、基材1の一部も電磁波で除去することは炭化が生じて基材1にダメージを与えるために問題となるが、セラミックスであれば何ら問題は生じない。
【0029】
さらに、基材1の表面が粗くとも、上記処理を行うことで短絡を防ぐことができるために、逆に言えば、金属薄膜2の基材1への密着性を高めるために基材1の表面をRa=1〜5μm程度に粗くしておいても問題は無いことになる。
【0030】
また、セラミックスからなる基材1の上記絶縁溝の部分の表面を電磁波で除去する場合、セラミックスとして、アルミナにMnやCoなどを混ぜて焼結することで黒色に着色したものを用いると、基材1の電磁波吸収率が高くなるために、基材1表面の除去を容易に行うことができる。
【0031】
なお、金属薄膜2の境界部の除去にはエキシマレーザやTHG−YAGレーザなどの吸収率の高い紫外レーザを用い、境界部に露出した絶縁性基材1の表面にCO2レーザなどのセラミックスの加工に適した高出力のレーザを用いるようにしてもよい。金属薄膜2の除去の後に基材1の表面除去を行う。
【0032】
さらには、セラミックス製の基材1は熱伝導性が樹脂と比較して高いために熱加工が困難であることから、基材1を加熱しながら除去のための電磁波の照射を行うようにしてもよい。この場合、基材1の加熱には電磁波(レーザ)を好適に用いることができ、たとえば図3に示すようにIR−YAGレーザL2で基材1全体を加熱することなく加工部のみを効率良く加熱しつつ、THG−YAGレーザやエキシマレーザなどのレーザL1で基材1の表面の上記除去を行う。ここで加熱用に長波長のレーザL2を用いるのは、加熱効率の点と、金属薄膜2の残しておくべき部分が除去されてしまうことがないようにするためである。
【0033】
この時、加熱用レーザL2と除去用レーザL1とは同時に照射することが好ましい。また、図4に示すように、加熱用のレーザL2のスポット径D2は、金属薄膜及び絶縁性基材の除去用のレーザL1のスポット径D1より大きくしておくと、位置調整を容易に行うことができる。ちなみにスポット径D1が30〜100μmであるとすると、スポット径D2は200〜300μmとしておく。
【0034】
さらに、加熱用のレーザL2には、図5に示すように除去用のレーザL1よりもパルス幅の長いものを用いると同時に、加熱用レーザL2の各パルスの終期に除去用のレーザL1のパルスが出るようにしておくことで、基材1の温度が十分に上昇した時点で除去を行うことができ、除去加工性を高くすることができる。
【0035】
加熱用のレーザL2にCW(連続波)発振のIR−YAGレーザを用いてもよい。パルス制御の必要がなくなるために除去加工が容易となる。
【0036】
【発明の効果】
以上のように本発明は、絶縁性基材表面に形成した金属薄膜の回路部と非回路部との境界部分をレーザ等の電磁波を照射して除去し、この後、金属薄膜の上記回路部上にめっきを施すとともに非回路部をエッチングで除去して回路パターンを作成する回路板の製造方法において、金属薄膜の回路部上に必要厚みよりも薄い厚みのめっきと、非回路部の金属薄膜を除去するためのエッチングとを上記回路部上のめっきが必要厚みとなるまで繰り返して行うものであり、金属薄膜の回路部上にめっきを必要厚みまでいきなり行わずに、薄く形成しておいた状態でエッチングを行って金属薄膜の非回路部の除去を行うことから、めっきを必要厚みまで行う際に金属薄膜の非回路部にめっき層が短絡してしまうことを防ぐことができるものであり、このために歩留まり及び生産性を向上させることができる。
【0037】
この時、めっき材質に金属薄膜材質よりも耐エッチング性に優れた材料を用いると、エッチングによるめっき部分の浸食を抑制することができる。
【0038】
また、めっき後にめっき部の縁の電解研磨処理を行うと、短絡発生をより確実に防ぐことができる。
【0039】
エッチングはめっき用の電気めっき液中に電圧をかけずに浸漬させることで行ってもよく、この場合、エッチング槽が不要となる上に水洗工程などを省略することができる。
【0040】
エッチングはブラスト処理で行ってもよく、この場合、化学薬品を用いないために液管理などが不要となって生産性を良くすることができる。
【0041】
また、エッチングは電磁波照射による金属薄膜の除去で露出した基材表面に対して行うと、金属薄膜の除去をより確実に行うことができ、これに伴って短絡の発生のおそれを低減させることができる。
【0042】
この時、エッチングは溶剤あるいは酸あるいはアルカリ溶液による化学エッチングで行うと、確実にエッチングを行うことができる。
【0043】
そして、セラミックス製の絶縁性基材の表面に形成した金属薄膜の上記境界部分の電磁波による除去にあたり、基材の表面粗さ以上の深さまで基材表面も除去すると、基材表面の除去部の表面粗さを小さくして短絡発生の事態をより確実に防ぐことができる。
【0044】
この時、絶縁性基材としては表面粗度がRa=1〜5μmのセラミックス材を用いると、当初から表面粗さが小さい基材を用いる場合に比して、回路密着性を高くすることができる。
【0045】
また着色したセラミックス材を基材として用いると、電磁波の吸収率が高くなるために基材表面の除去も容易に行うことができるものとなる。
【0046】
絶縁性基材を加熱しながら電磁波の照射を行うようにしても、基材表面の除去を容易に行うことができる。熱伝導性の良いセラミックス製の基材を予備的に加熱することで基材表面の除去を効率よく行うことができるからである。
【0047】
この時、金属薄膜の境界部の電磁波照射による除去を行った後、境界部に露出した絶縁性基材の表面の除去を行うと、金属薄膜の除去と基材の除去とを夫々に適切な電磁波を用いて確実に行うことができる。
【0048】
また、金属薄膜及び絶縁性基材の除去用の電磁波と、絶縁性基材の加熱用の電磁波とを同時に照射すると、基材の他の部分に対する熱的影響を極力小さくすることができる。
【0049】
この場合、絶縁性基材の加熱用の電磁波に、金属薄膜及び絶縁性基材の除去用の電磁波よりも波長の長いものを用いると、効果的な加熱を行えると同時に、加熱用の電磁波が基材や金属薄膜にダメージを与えてしまうことがないものとなる。
【0050】
また加熱用の電磁波として、金属薄膜及び絶縁性基材の除去用の電磁波よりもスポット径の大きいものを用いると、両電磁波の位置調整を容易に行うことができるものとなる。
【0051】
また、加熱用の電磁波として、金属薄膜及び絶縁性基材の除去用の電磁波よりもパルス幅の長いものを用いたり、あるいは連続波を用いると、加熱と除去とを夫々効率良く行うことができる。
【0052】
また本発明は、絶縁性基材表面に形成した金属薄膜の回路部と非回路部との境界部分をレーザ等の電磁波を照射して除去し、この後、金属薄膜の上記回路部上にめっきを施すとともに非回路部をエッチングで除去して回路パターンを作成する回路板の製造方法において、金属薄膜の非回路部の除去のためのエッチング処理で除去される厚みよりも大なる厚みで且つ必要厚みよりも薄い厚みのめっきを金属薄膜の回路部上に形成し、次いで金属薄膜の非回路部の除去のためのエッチング処理を行い、その後、金属薄膜の回路部上に必要厚みとなるまで再度めっきを施すことに他の特徴を有している。めっきを必要厚みまで行う際に金属薄膜の非回路部にめっき層が短絡してしまうことを防ぐことができて、歩留まり及び生産性を向上させることができる上に、めっき工程の増加を最小限に抑えるとともにエッチング処理の工程の増加を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の説明図である。
【図2】(a)は金属薄膜が表面に形成された基材の拡大断面図、(b)は金属薄膜の境界部及び基材表面の除去後の拡大断面図である。
【図3】(a)(b)は夫々加熱用レーザと除去用レーザの同時照射についての説明図である。
【図4】加熱用レーザと除去用レーザのスポット径についての説明図である。
【図5】加熱用レーザと除去用レーザのパルス幅についての説明図である。
【図6】短絡発生に関する説明図である。
【符号の説明】
1 基材
2 金属薄膜
3 めっき
21 回路部
22 非回路部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a circuit board manufacturing method, and more particularly to a circuit board manufacturing method that can be suitably used for manufacturing a three-dimensional circuit board.
[0002]
[Prior art]
After removal of the previously formed metal thin film on an insulating substrate, thus unnecessary portions of the metal thin film electromagnetic radiation pulsed laser or the like (at least the contour of the non-circuit portion), plated circuit portion of the metal thin film Japanese Patent No. 3153682 discloses a method of manufacturing a circuit board for forming a circuit pattern by applying the above. In the manufacturing method developed for a three-dimensional molded circuit board (MID substrate), a pulsed laser such as a Q-switched YAG laser is scanned on a substrate using a deflecting means such as a galvanometer mirror, thereby Remove unnecessary parts.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Here, there was almost no problem when the insulating base material is made of resin, but the following problems occur when ceramics such as alumina are used as the insulating base material. Became clear.
[0004]
That is, the unnecessary portion of the metal thin film by the laser irradiation is removed by irradiating the boundary line between the circuit portion and the non-circuit portion with a laser, and then electroplating is performed on the circuit portion. A plating layer having a necessary thickness is formed thereon, and then a non-circuit portion of the metal thin film is removed by etching. In the above electroplating, a part of the plating
[0005]
However, whatever the cause, the above situation will occur, so the yield is greatly reduced when using a ceramic insulating base material compared to using a synthetic resin insulating base material. Therefore, a manufacturing method that does not cause the short circuit is desired.
[0006]
The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to manufacture a circuit board that can reliably prevent a short circuit to a non-circuit portion due to a plating layer and greatly improve the yield. Is in providing a way.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention removes the boundary portion between the circuit portion and the non-circuit portion of the metal thin film formed on the surface of the insulating base material by irradiating an electromagnetic wave such as a laser, and then on the circuit portion of the metal thin film. In the method of manufacturing a circuit board that creates a circuit pattern by plating and removing the non-circuit part by etching, plating thinner than the required thickness on the circuit part of the metal thin film and removing the metal thin film of the non-circuit part It is characterized in that the etching for performing the above process is repeated until the plating on the circuit portion has a required thickness .
[0008]
Instead of suddenly formed to the required thickness of the plating on the circuit portion of the metal thin film, by etching in a state which has been thinly formed by the removal of the non-circuit portion of the metal thin film is performed until required thickness of the plating In this case, the plating layer is prevented from being short-circuited to the non-circuit portion of the metal thin film.
[0009]
At this time, it is preferable to use a material having higher etching resistance than the metal thin film material as the plating material, and it is also preferable to perform an electropolishing treatment on the edge of the plated portion after plating.
[0010]
Etching may be performed by immersing in an electroplating solution for plating without applying voltage, or by blasting.
[0011]
Etching may be performed on the surface of the substrate exposed by removing the metal thin film by electromagnetic wave irradiation. At this time, etching may be performed by chemical etching using a solvent, an acid or an alkali solution.
[0012]
In removing the metal thin film formed on the surface of the ceramic insulating substrate by the electromagnetic wave, it is desirable to remove the substrate surface to a depth equal to or greater than the surface roughness of the substrate.
[0013]
At this time, a ceramic material having a surface roughness of Ra = 1 to 5 μm is suitable as the insulating base material, and a colored ceramic material is also preferably used.
[0014]
You may make it irradiate electromagnetic waves while heating an insulating base material, and after removing by the electromagnetic wave irradiation of the boundary part of a metal thin film, the surface of the insulating base material exposed to the boundary part is removed. It may be.
[0015]
Furthermore, the electromagnetic wave for removing the metal thin film and the insulating base material and the electromagnetic wave for heating the insulating base material may be simultaneously irradiated. In this case, the electromagnetic wave for heating the insulating base material is used. As described above, an electromagnetic wave having a longer wavelength than the electromagnetic wave for removing the metal thin film and the insulating base material is used, an electromagnetic wave having a larger spot diameter than the electromagnetic wave for removing the metal thin film and the insulating base material, An electromagnetic wave having a pulse width longer than that of the electromagnetic wave for removing the insulating substrate may be used, or a continuous wave may be used.
[0016]
Further, the present invention removes the boundary portion between the circuit portion and the non-circuit portion of the metal thin film formed on the surface of the insulating substrate by irradiating an electromagnetic wave such as a laser, and thereafter plating on the circuit portion of the metal thin film. In the method of manufacturing a circuit board in which a non-circuit portion is removed by etching and a circuit pattern is created, the thickness is larger than the thickness removed by the etching process for removing the non-circuit portion of the metal thin film and is necessary. A plating with a thickness smaller than the thickness is formed on the circuit portion of the metal thin film, and then an etching process is performed to remove the non-circuit portion of the metal thin film, and then again until the required thickness is obtained on the circuit portion of the metal thin film. It has other features in applying plating.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to an embodiment. In the figure,
[0018]
Of the metal
[0019]
After that, electroplating is performed on the
[0020]
In this case, when performing electroplating, the plating layer 30 (or the plating layer 31) grows until it reaches the
[0021]
By the way, in forming the
[0022]
In the etching process, when the metal
[0023]
Moreover, it is also preferable to perform the electropolishing process of the edge after forming the
[0024]
In addition, you may perform the etching for the removal of the
[0025]
In addition, the etching may be performed by blasting alumina powder, glass particles, walnut shells, beads or the like.
[0026]
Further, the etching may be performed by selectively performing etching with strong etching property on the insulating groove portion on the surface of the
[0027]
By the way, when the insulating
[0028]
In addition, when the
[0029]
Furthermore, even if the surface of the
[0030]
Further, when the surface of the insulating groove portion of the
[0031]
The removal of the boundary portion of the metal
[0032]
Furthermore, since the
[0033]
At this time, it is preferable that the heating laser L2 and the removal laser L1 are irradiated simultaneously. Further, as shown in FIG. 4, if the spot diameter D2 of the laser L2 for heating is larger than the spot diameter D1 of the laser L1 for removing the metal thin film and the insulating base, the position adjustment is easily performed. be able to. Incidentally, if the spot diameter D1 is 30 to 100 μm, the spot diameter D2 is set to 200 to 300 μm.
[0034]
Further, as shown in FIG. 5, the heating laser L2 has a longer pulse width than the removal laser L1, and at the same time, the pulse of the removal laser L1 at the end of each pulse of the heating laser L2. By making it appear, removal can be performed when the temperature of the
[0035]
A CW (continuous wave) oscillation IR-YAG laser may be used as the heating laser L2. Since the need for pulse control is eliminated, removal processing is facilitated.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the present invention removes the boundary portion between the circuit portion and the non-circuit portion of the metal thin film formed on the surface of the insulating substrate by irradiating electromagnetic waves such as a laser, and thereafter the circuit portion of the metal thin film. In a method of manufacturing a circuit board in which a non-circuit portion is removed by etching and a circuit pattern is formed by plating on the top of the metal thin-film circuit portion, the plating is thinner than the necessary thickness, and the non-circuit portion metal thin film Etching to remove the metal layer is repeated until the required thickness of the plating on the circuit part is reached , and the metal part is formed thinly on the circuit part without being suddenly plated to the required thickness . Since the non-circuit part of the metal thin film is removed by performing etching in a state, it is possible to prevent the plating layer from being short-circuited to the non-circuit part of the metal thin film when performing plating to the required thickness. This It is possible to improve the yield and productivity for.
[0037]
At this time, if a material having higher etching resistance than the metal thin film material is used as the plating material, erosion of the plated portion due to etching can be suppressed.
[0038]
Moreover, when the electropolishing process of the edge of a plating part is performed after plating, the occurrence of a short circuit can be prevented more reliably.
[0039]
Etching may be performed by immersing in an electroplating solution for plating without applying a voltage. In this case, an etching bath is not required and a water washing step and the like can be omitted.
[0040]
Etching may be performed by blasting. In this case, since chemicals are not used, liquid management or the like is unnecessary, and productivity can be improved.
[0041]
In addition, if etching is performed on the surface of the substrate exposed by removing the metal thin film by electromagnetic wave irradiation, the metal thin film can be removed more reliably, and this can reduce the possibility of occurrence of a short circuit. it can.
[0042]
At this time, if the etching is performed by chemical etching using a solvent, an acid or an alkali solution, the etching can be reliably performed.
[0043]
Then, in removing the boundary portion of the metal thin film formed on the surface of the ceramic insulating base material by electromagnetic waves, if the base material surface is also removed to a depth equal to or higher than the surface roughness of the base material, The surface roughness can be reduced to prevent the occurrence of a short circuit more reliably.
[0044]
At this time, if a ceramic material having a surface roughness of Ra = 1 to 5 μm is used as the insulating substrate, circuit adhesion can be increased compared to the case of using a substrate having a small surface roughness from the beginning. it can.
[0045]
Further, when a colored ceramic material is used as a base material, the absorption rate of electromagnetic waves is increased, so that the surface of the base material can be easily removed.
[0046]
Even if the electromagnetic wave is irradiated while heating the insulating base material, the surface of the base material can be easily removed. This is because the surface of the substrate can be efficiently removed by preliminarily heating the ceramic substrate having good thermal conductivity.
[0047]
At this time, after removing the boundary of the metal thin film by electromagnetic wave irradiation, if the surface of the insulating base exposed at the boundary is removed, the removal of the metal thin film and the removal of the base are respectively appropriate. It can be performed reliably using electromagnetic waves.
[0048]
In addition, when the electromagnetic wave for removing the metal thin film and the insulating base material and the electromagnetic wave for heating the insulating base material are simultaneously irradiated, the thermal influence on other portions of the base material can be minimized.
[0049]
In this case, if an electromagnetic wave having a wavelength longer than that of the electromagnetic wave for removing the metal thin film and the insulating substrate is used as the electromagnetic wave for heating the insulating base material, effective heating can be performed simultaneously with the heating electromagnetic wave. The substrate and the metal thin film are not damaged.
[0050]
Further, when the electromagnetic wave for heating has a larger spot diameter than the electromagnetic wave for removing the metal thin film and the insulating substrate, the position of both electromagnetic waves can be easily adjusted.
[0051]
In addition, when the electromagnetic wave for heating has a longer pulse width than the electromagnetic wave for removing the metal thin film and the insulating base, or when a continuous wave is used, heating and removal can be performed efficiently. .
[0052]
Further, the present invention removes the boundary portion between the circuit portion and the non-circuit portion of the metal thin film formed on the surface of the insulating substrate by irradiating an electromagnetic wave such as a laser, and thereafter plating on the circuit portion of the metal thin film. In the method of manufacturing a circuit board in which a non-circuit portion is removed by etching and a circuit pattern is created, the thickness is larger than the thickness removed by the etching process for removing the non-circuit portion of the metal thin film and is necessary. A plating with a thickness smaller than the thickness is formed on the circuit portion of the metal thin film, and then an etching process is performed to remove the non-circuit portion of the metal thin film, and then again until the required thickness is obtained on the circuit portion of the metal thin film. It has other features in applying plating. When plating to the required thickness, the plating layer can be prevented from short-circuiting to the non-circuit part of the metal thin film, yield and productivity can be improved, and the increase in plating process is minimized. And an increase in the number of etching processes can be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an example of an embodiment of the present invention.
2A is an enlarged cross-sectional view of a base material on which a metal thin film is formed, and FIG. 2B is an enlarged cross-sectional view after removal of the boundary portion of the metal thin film and the surface of the base material.
FIGS. 3A and 3B are explanatory diagrams of simultaneous irradiation of a heating laser and a removal laser, respectively.
FIG. 4 is an explanatory diagram of spot diameters of a heating laser and a removal laser.
FIG. 5 is an explanatory diagram of pulse widths of a heating laser and a removal laser.
FIG. 6 is an explanatory diagram regarding occurrence of a short circuit.
[Explanation of symbols]
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