JP4681023B2 - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は配線基板の製造方法に関する。

最近、携帯電話機、デジタルカメラなどのデジタル電子製品の軽量化、小型化、薄型化、及び多機能化が急速に進んでいる。そして、大規模集積回路（ＬＳＩ：Large Scale Circuit）パッケージの高速化及び高密度化が要求され、ビルドアップ（build up）基板においても高密度化が要求されている。このように、高密度化及び高集積化になり続ける配線基板を製造するために、セミアディティブ（semi-additive）工法が用いられており、セミアディティブ工法よりさらに精密な工法であるレーザーアブレーション（laser ablation）、またはインプリント（imprint）を用いる工法も現在用いられている。レーザーアブレーションまたはインプリント工法とは、レーザーまたはインプリントを用いて微細なトレンチ（trench）を形成した後に、メッキなどの方法を用いてトレンチの内部に導体を充填することにより回路を形成する方法である。

こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明は回路パターンの厚みを一定にすることができ、工程性に優れた配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法は、ベースにトレンチを形成した後に、ベースの表面及びトレンチの内面に無電解メッキ層を形成する段階と、一面にメッキレジストが塗布されているキャリアを提供する段階と、キャリアをベースに積層し、メッキレジストをベースの表面に転写してベースの表面に転写部を形成する段階と、トレンチにメッキでパターンを形成し、転写部を除去する段階と、無電解メッキ層及びパターンの一部を除去する段階と、を含む。

本発明に係る配線基板の製造方法の実施形態は、次のような特徴を一つまたはその以上有する。例えば、トレンチはレーザーアブレーションまたはインプリント工程により形成できる。そして、トレンチを形成した後にはベースの表面に化学薬品処理またはプラズマ処理を行ってトレンチ形成による残存物除去及びベースの表面を粗化する段階をさらに含むことができる。

そして、一面にメッキレジストが塗布されているキャリアを提供する段階において、メッキレジストとしては、液状、ゲル状、または、半硬化状の中の何れか一つの状態にある樹脂を用いればよく、例えば、メッキレジストは離型性に優れたポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂の中の何れか一つからなることがよい。また、転写部の厚みは、メッキレジストの厚みと同一であるか、メッキレジストの厚みより薄い方がよい。キャリアは、ポリエチレンテレフタレートからなってもよく、無電解メッキ層及びパターンの一部はフラッシュエッチングで除去できる。

本発明によれば、回路パターンの厚みを一定にすることができ、工程性に優れた配線基板の製造方法を提供することができる。

本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施形態を有することができるため、特定実施形態を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、本発明がこれらの特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。本発明を説明するに当たって、係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

以下、図１〜図９を用いて本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法を示すフローチャートである。

図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法は、ベースにトレンチを形成した後にベースの表面及びトレンチの内面に無電解メッキ層を形成する段階と、一面にメッキレジストが塗布されているキャリアを提供する段階と、キャリアをベースに積層した後にメッキレジストをベースの表面に転写してベースの表面に転写部を形成する段階と、トレンチにメッキでパターンを形成し、転写部を除去する段階と、無電解メッキ層及びパターンの一部を除去する段階と、を含む。

本実施形態に係る配線基板の製造方法は、フィルムなどから形成されたキャリアの表面にメッキレジストを形成した後、これをトレンチが形成されているベースに転写することにより、ベースの表面にだけメッキレジストを容易に形成することができる。これにより、トレンチにメッキレジストが流入されないため、パターンの厚みを均一にすることができ、ピンホール（pin hole）が発生しないため、信頼性のある配線基板を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法の各段階を図２〜図１０を用いて説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法において、ベース１２０にトレンチ１２２が形成された状態を示す断面図である。

ベース１２０は、通常熱硬化性樹脂などで形成できる。図２には一層のベース１２０が示されているが、これは説明の便宜のためのものであって、ベース１２０の上下には複数層の他のベース１２０を積層できることは自明である。ベース１２０にトレンチ１２２を形成する方法には、レーザーアブレーション工法またはインプリント工法などがある。トレンチ１２２は、後でメッキにより伝導性物質が充填される部分であって、一定した幅及び厚みを有する。トレンチ１２２に充填されるメッキの量に応じて、回路パターンの厚みが決められる。

図面には示されていないが、ベース１２０が複数層積層される場合、ベース１２０には回路パターンを形成するためのトレンチ１２２の以外に、互いに異なる層に位置する回路パターンを接続させるビアホールを形成するためのトレンチを形成することもできる。

そして、レーザーアブレーションまたはインプリント工法でトレンチを形成すると、ベースの表面１２４に残存物が生じる。このような残存物を除去するために、化学薬品またはプラズマ工法によりベース１２０の表面１２４を加工する。化学薬品処理またはプラズマ工法でベース１２０の表面１２４を加工する。これにより、ベース１２０の表面１２４に粗化が発生するので、メッキレジスト（図４の１８０参照）との密着力を高めることができる。

図３は、図２のベース１２０に無電解メッキを行って、ベース１２０の表面１２４及びトレンチ１２２に無電解メッキ層１４０が形成された状態を示す断面図である。

図３を参照すると、ベース１２０の表面に銅（Ｃｕ）で数μｍ〜数十μｍの厚みを有する無電解メッキ層１４０を形成する。無電解メッキ層１４０は、ベース１２０の表面１２４だけでなく、トレンチ１２２の内面にも形成される。無電解メッキ層１４０は、後でトレンチ１２２の内部をメッキで充填する過程にてシード層（Seed layer）となる。

図４は、無電解メッキ層１４０が形成されたベース１２０の上に、一面にメッキレジスト１８０が形成されているキャリア１６０を提供する状態を示す断面図である。

図４に示すように、キャリア１６０の一面には一定の厚みでメッキレジスト１８０がコーティングまたは塗布されている。キャリア１６０は、ポリエチレンテレフタレートなどのようなフィルムからなることがよい。そして、メッキレジスト１８０は、離型性に優れ、乾燥後にはメッキ薬品に対する抵抗性に優れたポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、及びエポキシ樹脂の中の何れか一つを用いればよい。また、メッキレジスト１８０は、液状、ゲル状、及び半硬化状の樹脂をキャリア１６０の一面に塗布するか、コーティングすることにより形成される。そして、メッキレジスト１８０が形成されたキャリア１６０をローラー（roller）に巻いて用いることにより作業能率を向上できる。

図５は、図４のメッキレジスト１８０が形成されているキャリア１６０を、ベース１２０の表面１２４に積層した状態を示す断面図であり、図６は、ベース１２０の表面１２４にメッキレジスト１８０が転写された状態を示す断面図である。

図５に示すように、キャリア１６０をベース１２０の表面１２４に位置させ、一定した熱と圧力を加えてメッキレジスト１８０がベース１２０の表面１２４にだけ転写されるようにする。このとき、キャリア１６０がローラーに巻かれている場合には、ローラーに巻かれているキャリア１６０を解いてベース１２０の上に位置させた後、一定した熱と圧力を加えることにより、メッキレジスト１８０をベース１２０の表面１２４に転写できる。そして、メッキレジスト１８０がトレンチ１２２に流入されないようにするために、一定時間が経過した後にはキャリア１６０を除去する。このようにキャリア１６０を除去すれば、図６に示すように、ベース１２０の表面１２４にだけメッキレジスト１８０が形成される。

図６を参照すると、メッキレジスト１８０をベース１２０の表面１２４に転写した後にキャリア１６０を除去すると、ベース１２０の表面１２４に対応付けられなかった部分のメッキレジスト１８０は転写されなく、キャリア１６０の表面にそのまま残っていて残存部１８４を形成する。そして、ベース１２０の表面１２４にはメッキレジスト１８０の一部が転写されて転写部１８２を形成する。その後、転写部１８２を硬化または乾燥して、メッキ工程を行えるようにする。

このような転写部１８２は、フィルムに積層されたメッキレジスト１８０を転写することにより形成されるので、その厚みを均一にすることができるだけでなく、トレンチ１２２の内部にメッキレジスト１８０が流入されることを防止することもできる。これにより、トレンチ１２２に形成される回路パターンにピンホールが形成されることを防止でき、回路パターンの厚みを一定にすることができる。

図７は、トレンチ１２２に銅メッキでパターン２２０が形成された状態を示す断面図である。

図７に示すように、トレンチ１２２の内部に銅メッキでパターン２２０を形成する。パターン２２０は、回路パターンであるか、または互いに異なる層に位置する回路パターンを電気的に接続させるビアホールを形成するためのパターンである。そして、ベース１２０の表面１２４には、メッキレジスト１８０の転写部１８２が形成されているため、メッキが形成されない。このために、回路パターン２２０またはビアホールパターン２２０が一定の深みを有するトレンチ１２２に形成されるので、パターン２２０を微細に形成できるだけでなく、パターン２２０の剥離または歪みを防止できる。

図８は、図７のメッキレジスト１８０の転写部１８２が除去された状態を示す断面図であり、図９は、無電解メッキ層１４０及びパターン２２０の一部が除去された状態を示す断面図である。

図８に示すように、ベース１２０の表面１２４に転写されたメッキレジスト１８０の転写部１８２を、剥離または化学薬品を用いて溶解させることにより除去する。これにより、ベース１２０の無電解メッキ層１４０が外部に露出する。そして、図９に示すように、フラッシュエッチングで無電解メッキ層１４０及びパターン２２０の一部を除去する。

図１０は、キャリアの除去の後、ベース１２０の表面１２４に形成された転写部１８２’がメッキレジスト１８０の厚みより薄く形成されている状態を示す断面図である。

図１０に示すように、ベース１２０の表面１２４に転写される転写部１８２’の厚みは、メッキレジスト１８０の厚みより薄く形成されることもできる。メッキレジスト１８０の塗布方法、またはメッキレジスト１８０と無電解メッキ層１４０との密着性などにより転写部１８２’の厚みが決定される。

前記では本発明の好ましい実施形態に基づいて説明したが、当該技術分野の通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができることを理解できよう。

本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る配線基板の製造方法で、ベースにトレンチが形成された状態を示す断面図である。 図２のベースに無電解メッキを行ってベースの表面及びトレンチに無電解メッキ層が形成された状態を示す断面図である。 無電解メッキ層１４０が形成されたベースの上に、一面にメッキレジストが形成されているキャリアを提供する状態を示す断面図である。 図４のメッキレジストが形成されているキャリアを、ベースの表面に積層した状態を示す断面図である。 ベースの表面にメッキレジストが転写された状態を示す断面図である。 トレンチに銅メッキをしてパターンが形成された状態を示す断面図である。 図７のメッキレジストの転写部が除去された状態を示す断面図である。 無電解メッキ層及びパターンの一部が除去された状態を示す断面図である。 キャリアの除去の後に、ベースの表面に形成された転写部がメッキレジストの厚みより薄く形成された状態を示す断面図である。

符号の説明

１２０ ベース
１２２ トレンチ
１２４ べースの表面
１４０ 無電解メッキ層
１８０ メッキレジスト
１６０ キャリア
１８２ 転写部
２２０ パターン

Claims (10)

1. ベースの表面に凹んだトレンチを形成した後に、前記ベースの表面及び前記トレンチの内面に無電解メッキ層を形成する段階と、
   一面にメッキレジストが塗布されているキャリアを提供する段階と、
   前記キャリアを前記ベースに積層し、前記メッキレジストと接する前記ベースの表面に選択的に前記メッキレジストを転写して前記ベースの表面に転写部を形成する段階と、
   前記トレンチにメッキでパターンを形成し、前記転写部を除去する段階と、
   前記無電解メッキ層及び前記パターンの一部を除去する段階と、
   を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 前記トレンチが、レーザーアブレーションまたはインプリント（imprint）工程で形成されることを特徴とする請求項１に記載の配線基板の製造方法。
3. 前記トレンチを形成した後に前記ベースの表面には、化学薬品処理またはプラズマ処理を行って前記トレンチ形成による残存物の除去及び前記ベースの表面を粗化する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線基板の製造方法。
4. 一面にメッキレジストが塗布されているキャリアを提供する段階において、前記メッキレジストが、液状、ゲル（gel）状、または、半硬化状の中の何れか一つの状態の樹脂を前記キャリアに積層したことであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
5. 前記メッキレジストが、離型性物質を含んでなることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
6. 前記メッキレジストが、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂の中の何れか一つからなることを特徴とする請求項５に記載の配線基板の製造方法。
7. 前記転写部の厚みが、前記メッキレジストの厚みと同一であることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
8. 前記転写部の厚みが、前記メッキレジストの厚みより薄いことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
9. 前記キャリアが、ポリエチレンテレフタレート（Polyethylene Terephtalate）からなることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。
10. 前記無電解メッキ層及び前記パターンの一部が、フラッシュエッチングで除去されることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の配線基板の製造方法。

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