JP5997741B2 - 配線基板の製造方法およびその方法により製造された配線基板 - Google Patents
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- H05K3/422—Plated through-holes or plated via connections characterised by electroless plating method; pretreatment therefor
Description
R1−(S)n−R2 (I)
R1−L1−(S)n−R2 (II)
R1−L1−(S)n−L2−R2 (III)
R1−(S)n−L3 (IV)
R1−L1−(S)n−L3 (V)
[一般式(I)乃至(V)中、nは、1以上の整数、R1、R2は、それぞれ独立に炭素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子、窒素原子をそれぞれ任意の数含む脂肪族環状基または芳香族環状基、または該環状基に任意の1種類以上の置換基が1つ以上結合した環状基、L1、L2は、それぞれ独立に直鎖または分岐したアルキル鎖、アルキルアミノ鎖、アルキレン鎖、アルコキシ鎖からなる群の何れか1つであり、L3は、アルキル基、アルキレン基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキレンアミノ基、ヒドロキシル基、アルキルヒドロキシル基、アルキレンヒドロキシル基、カルボキシル基、アルキルカルボキシル基、アルキレンカルボキシル基、アルキルアミノカルボキシル基、アルキレンアミノカルボキシル基、ニトロ基、アルキルニトロ基、ニトリル基、アルキルニトリル基、アミド基、アルキルアミド基、カルボニル基、アルキルカルボニル基、スルホン酸基、アルキルスルホン酸基、ホスホン酸基、アルキルホスホン酸基、スルファニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基からなる群の何れか1つである。]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るプリント配線基板を示す断面図である。
まず、例えば、エポキシ樹脂からなる第1樹脂層2の表面上に、例えば、銅泊(厚さ:数μm〜25μm)を貼着して、第1樹脂層2の表面上に銅張積層板を形成する。次いで、この銅張積層板を、フォトリソグラフィやスクリーン印刷などの方法によりパターニングして、図3(a)に示すように、第1樹脂層2の表面上に導体回路3を形成する。
次に、例えば、エポキシ樹脂(厚さ:20μm〜100μm)を、導体回路3を覆うように第1樹脂層2上に形成し、このエポキシ樹脂に対して加熱・加圧処理(例えば、温度:100〜300℃、圧力:5〜60kg/cm2)を行うことにより、図3(b)に示すように、第1樹脂層2上に導体回路3を覆うようにエポキシ樹脂からなる第2樹脂層4を形成する。
次に、例えば、ポリイミド樹脂(厚さ:0.1μm〜10μm)を、第2樹脂層4上に塗布後、このポリイミド樹脂に対して加熱処理を行うことにより、図3(c)に示すように、第2樹脂層4上にポリイミド樹脂からなる保護層8を形成する。
次に、図3(d)に示すように、第2樹脂層4上に形成された保護層8に貫通孔9を形成するとともに、この貫通孔9を介して、保護層8が積層された第2樹脂層4に、ビアホール5、及びトレンチ6を形成する。
次いで、上述のビアホール5、及びトレンチ6が形成された基板に対して、所定のめっき前処理を行う。より具体的には、例えば、清浄溶液(酸性溶液や中性液)中に65℃で5分間、基板を浸漬させて、基板表面、ビアホール5、及びトレンチ6におけるゴミ等を除去する。この清浄処理によって、ビアホール5やトレンチ6の内部を清浄して、後工程において形成されるめっき皮膜の密着性等を向上させる。
次に、図4(a)に示すように、第2樹脂層4に触媒22を付与して、第2樹脂層4に形成されたビアホール5及びトレンチ6に触媒22を付着させる。
次いで、剥離液を使用して、図4(b)に示すように、第2樹脂層4の表面4a上に形成された保護層8の剥離を行う。より具体的には、剥離液中に、図4(a)に示す触媒22が付与された基板を浸漬させて、保護層8を剥離液に溶解させることにより、第2樹脂層4の表面4a上に形成された保護層8を剥離する。
次いで、図4(b)に示す触媒22が付与された基板(即ち、被処理基板30)に対して、めっき処理(無電解めっき処理)を行い、触媒22が付着したビアホール5内及びトレンチ6内にめっき金属を埋め込むことにより、プリント配線基板1の回路を構成する金属層7を形成する。
R1−(S)n−R2 (I)
R1−L1−(S)n−R2 (II)
R1−L1−(S)n−L2−R2 (III)
R1−(S)n−L3 (IV)
R1−L1−(S)n−L3 (V)
ここで、上記一般式(I)〜(V)において、nは、1以上の整数であり、R1、R2は、それぞれ独立に炭素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子、窒素原子をそれぞれ任意の数含む脂肪族環状基または芳香族環状基、または該環状基に任意の1種類以上の置換基が1つ以上結合した環状基であり、L1、L2は、それぞれ独立に直鎖または分岐したアルキル鎖、アルキルアミノ鎖、アルキレン鎖、アルコキシ鎖からなる群の何れか1つであり、L3は、アルキル基、アルキレン基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキレンアミノ基、ヒドロキシル基、アルキルヒドロキシル基、アルキレンヒドロキシル基、カルボキシル基、アルキルカルボキシル基、アルキレンカルボキシル基、アルキルアミノカルボキシル基、アルキレンアミノカルボキシル基、ニトロ基、アルキルニトロ基、ニトリル基、アルキルニトリル基、アミド基、アルキルアミド基、カルボニル基、アルキルカルボニル基、スルホン酸基、アルキルスルホン酸基、ホスホン酸基、アルキルホスホン酸基、スルファニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基からなる群の何れか1つである。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、上記第1の実施形態と同様の構成部分については同一の符号を付してその説明を省略する。また、配線基板の製造方法については、上述の第1の実施形態の場合と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。図5は、本発明の第2の実施形態に係る無電解めっき装置を示す図である。
一般的な絶縁樹脂(味の素ファインテクノ(株)製、商品名:ABF−GX13)を積層し、表面にレジスト(保護層)を被覆した基板に、ビアホール形成に用いるレーザ加工機(日立ビアメカニクス(株)製、商品名:LC−L)を使用してレジストごと加工し、幅10μm、深さ10μmのトレンチ(回路)を形成した。
硫酸銅:0.04mol/L
EDTA:0.1mol/L
水酸化ナトリウム:4g/L
ホルムアルデヒド:4g/L
2,2’−ビピリジル:2mg/L
ポリエチレングリコール(分子量1000):1000mg/L
2,2’−ジピリジルジスルフィド:5mg/L
(実施例2)
一般的な絶縁樹脂(味の素ファインテクノ(株)製、商品名:ABF−GX13)を積層し、表面にマスキングテープ(保護層)を貼り付けた基板に、ビアホール形成に用いるレーザ加工機(日立ビアメカニクス(株)製、商品名:LC−L)を使用してマスキングテープごと加工し、幅10μm、深さ10μmのトレンチ(回路)を形成した。
めっき液に対する酸素含有気体の供給速度を、めっき液1Lあたり0.9L/分に設定して散気を行ったこと以外は、上述の実施例1と同様にして、無電解めっき処理を行った。そして、実施例1と同様にして、トレンチ外の部分におけるめっき析出の有無、及びトレンチにおける金属層の充填性(埋まり性)を観察した。以上の結果を表1に示す。
無電解めっき処理を行う際に、酸素含有気体を散気しなかったこと以外は、上述の実施例1と同様にして、無電解めっき処理を行った。そして、実施例1と同様にして、トレンチ外の部分におけるめっき析出の有無、及びトレンチにおける金属層の充填性(埋まり性)を観察した。以上の結果を表1に示す。
下記の組成に調製した無電解銅めっき液を用いるとともに、めっき液に対する酸素含有気体の供給速度を、めっき液1Lあたり0.2L/分に設定して散気を行ったこと以外は、上述の実施例2と同様にして、無電解めっき処理を行った。そして、実施例1と同様にして、トレンチ外の部分におけるめっき析出の有無、及びトレンチにおける金属層の充填性(埋まり性)を観察した。以上の結果を表1に示すとともに、得られた金属顕微鏡写真を図7に示す。
硫酸銅:0.04mol/L
EDTA:0.1mol/L
水酸化ナトリウム:4g/L
ホルムアルデヒド:4g/L
ポリエチレングリコール(分子量1000):1000mg/L
2 第1樹脂層
3 導体回路
4 第2樹脂層
4a 第2樹脂層の表面
5 ビアホール
6 トレンチ
7 金属層
8 保護層
9 貫通孔
10 無電解めっき装置
11 めっき槽
12 液供給手段
13 散気手段
14 オーバーフロー槽
18 温度調節手段
20 めっき液
23 排出路
24 排出口
30 被処理基板
40 無電解めっき装置
41 整流手段
42 支持部材
Claims (5)
- ビアホール及びトレンチの少なくとも一方が形成された被処理基板を下記の無電解めっき液に浸漬した状態で、前記被処理基板に対して無電解めっきを行うことにより、前記ビアホール内及び前記トレンチ内の少なくとも一方にめっき金属を埋め込む配線基板の製造方法であって、
前記被処理基板の下方へ前記無電解めっき液を供給する工程と、
前記被処理基板の下方に供給された前記無電解めっき液内へ酸素含有気体を散気する工程と、
前記無電解めっき液を前記被処理基板の上方からオーバーフローさせる工程と
を少なくとも備え、
前記無電解めっきを開始する前に、所定時間、前記酸素含有気体を散気する工程を行わないことを特徴とする配線基板の製造方法。
無電解めっき液:少なくとも、水溶性金属塩と、還元剤と、錯化剤とを含有するとともに、下記一般式(I)乃至(V)の何れかで表される少なくとも1種の硫黄系有機化合物からなるレベラーを含有する。
R1−(S)n−R2 (I)
R1−L1−(S)n−R2 (II)
R1−L1−(S)n−L2−R2 (III)
R1−(S)n−L3 (IV)
R1−L1−(S)n−L3 (V)
[一般式(I)乃至(V)中、nは、1以上の整数、
R1、R2は、それぞれ独立に炭素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子、窒素原子をそれぞれ任意の数含む脂肪族環状基または芳香族環状基、または該環状基に任意の1種類以上の置換基が1つ以上結合した環状基、
L1、L2は、それぞれ独立に直鎖または分岐したアルキル鎖、アルキルアミノ鎖、アルキレン鎖、アルコキシ鎖からなる群の何れか1つであり、
L3は、アルキル基、アルキレン基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキレンアミノ基、ヒドロキシル基、アルキルヒドロキシル基、アルキレンヒドロキシル基、カルボキシル基、アルキルカルボキシル基、アルキレンカルボキシル基、アルキルアミノカルボキシル基、アルキレンアミノカルボキシル基、ニトロ基、アルキルニトロ基、ニトリル基、アルキルニトリル基、アミド基、アルキルアミド基、カルボニル基、アルキルカルボニル基、スルホン酸基、アルキルスルホン酸基、ホスホン酸基、アルキルホスホン酸基、スルファニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基からなる群の何れか1つである。] - 前記酸素含有気体の気泡径が5〜50μmであ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。
- 前記無電解めっきは、前記無電解めっき液が充填されためっき槽と、前記被処理基板の下方へ前記無電解めっき液を供給するめっき液供給手段と、前記無電解めっき液内へ酸素含有気体を散気する散気手段と、前記無電解めっき液を前記被処理基板の上方からオーバーフローさせるオーバーフロー槽とを少なくとも備える無電解めっき装置により行われる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。
- 前記散気手段が多孔性セラミック材料により形成されていることを特徴とする請求項3に記載の配線基板の製造方法。
- ビアホール及びトレンチの少なくとも一方が形成された被処理基板を下記の無電解めっき液に浸漬した状態で、前記被処理基板に対して無電解めっきを行うことにより、前記ビアホール内及び前記トレンチ内の少なくとも一方にめっき金属を埋め込む配線基板の製造方法であって、
前記被処理基板の下方へ前記無電解めっき液を供給する工程と、
前記被処理基板の下方に供給された前記無電解めっき液内へ酸素含有気体を散気する工程と、
前記無電解めっき液を前記被処理基板の上方からオーバーフローさせる工程と
を少なくとも備え、
前記無電解めっきは、前記無電解めっき液が充填されためっき槽と、前記被処理基板の下方へ前記無電解めっき液を供給するめっき液供給手段と、前記無電解めっき液内へ酸素含有気体を散気する散気手段と、前記無電解めっき液を前記被処理基板の上方からオーバーフローさせるオーバーフロー槽とを少なくとも備える無電解めっき装置により行われ、
前記無電解めっき装置が、前記めっき槽内の前記無電解めっき液の流れを調整する整流手段を備えることを特徴とする配線基板の製造方法。
無電解めっき液:少なくとも、水溶性金属塩と、還元剤と、錯化剤とを含有するとともに、下記一般式(I)乃至(V)の何れかで表される少なくとも1種の硫黄系有機化合物からなるレベラーを含有する。
R1−(S)n−R2 (I)
R1−L1−(S)n−R2 (II)
R1−L1−(S)n−L2−R2 (III)
R1−(S)n−L3 (IV)
R1−L1−(S)n−L3 (V)
[一般式(I)乃至(V)中、nは、1以上の整数、
R1、R2は、それぞれ独立に炭素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子、窒素原子をそれぞれ任意の数含む脂肪族環状基または芳香族環状基、または該環状基に任意の1種類以上の置換基が1つ以上結合した環状基、
L1、L2は、それぞれ独立に直鎖または分岐したアルキル鎖、アルキルアミノ鎖、アルキレン鎖、アルコキシ鎖からなる群の何れか1つであり、
L3は、アルキル基、アルキレン基、アミノ基、アルキルアミノ基、アルキレンアミノ基、ヒドロキシル基、アルキルヒドロキシル基、アルキレンヒドロキシル基、カルボキシル基、アルキルカルボキシル基、アルキレンカルボキシル基、アルキルアミノカルボキシル基、アルキレンアミノカルボキシル基、ニトロ基、アルキルニトロ基、ニトリル基、アルキルニトリル基、アミド基、アルキルアミド基、カルボニル基、アルキルカルボニル基、スルホン酸基、アルキルスルホン酸基、ホスホン酸基、アルキルホスホン酸基、スルファニル基、スルフィニル基、チオカルボニル基からなる群の何れか1つである。]
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