JPH03222392A - プリント配線パターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリント配線パターン形成方法に係り、特に下
地薄銅箔のエツチング工程でのサイドエツチングによる
銅配線パターンの幅、断面積の減少を防止するのに好適
なプリント配線パターン形成方法に関する。

〔従来の技術〕

プリント配線板の製造においては、通常、薄銅箔張積層
板の表面にドライフィルムフォトレジストにより配線パ
ターン部が開口しためつきレジストパターンを形成し、
該開口部に厚付銅めっきと半田めっきを順次行い、その
後、めっきレジストであるフォトレジストを剥離し、半
田めっきをエツチングレジストとして下地薄銅箔をエツ
チング除去することにより、所望のプリント配線パター
ンを積層板表面に形成する方法がとられる。この下地薄
銅箔のエツチング時、厚付銅めっきの側壁もエツチング
（サイドエツチング）によって侵食され、銅配線パター
ン幅や断面積の減少、あるいは半田めっきが側面から張
呂す現象（オーバーハング）が発生する。

従来、下地薄銅箔エツチング時のサイドエツチングを防
止する方法としては、例えば、特開昭６２−２６２４８
９号公報に記載のように、ドライフィルムフォトレジス
ト現像により開口した配線パターン部に厚付銅めっきを
行った後、再びドライフィルムフォトレジスト現像を施
こして厚付銅めっきとドライフィルムフォトレジストと
の間に隙間を作り、半田めっき膜を厚付銅めっきパター
ンの表面だけでなく側壁にも析出させる方法、あるいは
、特開昭６３−６９２９０号公報に記載のように、第１
のレジストにより銅配線パターン部が開口しためっきレ
ジストパターンを形成後、該開口部に第２のレジストを
充填しパターンニングして、第１のレジストによる開口
部よりやや小さい開口部を形成し、該開口部に厚付銅め
っきを行い、その後、第２のレジストパターンを除去し
て、厚付銅めっきと第１のレジストとの間に隙間を作り
、半田めっき膜を厚付銅めっきパターンの側壁にも析出
させる方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来技術にはいくつかの制約がある
。パターン鋼めっき法では、フォトレジストの不完全露
光部から銅めっき液中にめっき反応疎外物質が溶出する
のを防止する等の目的から、現像後のフォトレジストを
再度露光するとかベーキングして、不完全露光部を完全
硬化させる場合がある。この場合には、特開昭６２−２
６２４８９号公報の方法は有効でない。特開昭６３−６
９２９０号公報の方法においては、第１のレジストを溶
剤可溶型、第２のレジストをアルカリ可溶型とするのが
実用上有利な方法であるが、この場合は厚付銅めっきに
非アルカリ系のめっき浴を選び必要がある。平面つき回
り性がよく、めっきパターンの粗密によるめっき厚ばら
つきの小さいアルカリ系厚付化学銅めっきを採用するの
には、レジストの選択に困難が予想される。また、いず
れの方法においても、工程数が増加することを避られな
い。

本発明の目的は、パターン鋼めっき法による積層板表面
へのプリント配線パターンの形成にあたり、上記従来技
術の制約を取り除き、工程数も増加させずに、半田めっ
き膜を厚付銅めっきパターンの表面だけでなく、厚付銅
めっきパターンの側壁にも析出させることにより、下地
薄銅箔エツチング時の配線パターンのサイドエツングを
防止することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために１本発明は、薄銅箔張積層板
の表面にドライフィルムフォトレジストにより配線パタ
ーン部が開口しためっきレジストパターンを形成した後
、該開口部に高温（望ましくは７０℃〜７５℃）の厚付
銅めっき浴中でパターン鋼めっきを行い、次に、常温の
電気半田めっき浴中にて適正電流と低電流（望ましくは
適正電流の１０％以下）の通電を交互に繰り返しながら
半田めっきを行うことを特徴とするものである。

〔作　用〕

下地薄銅箔エツチング時の配線パターンのサイドエツチ
ングを防止するためには、半田めっき膜を厚付銅めっき
パターンの表面だけでなく側壁にも析出させればよい。

これを簡単に行う方法を模索する過程で、めっきレジス
トであるフォトレジストの開口部側壁と該開口部に析出
させた厚付銅めっきパターンの側壁との間に、半田めっ
き時、わずかな隙間のある事に着目した。この隙間は、
ベースとなる銅張積層板の熱膨張率と、銅張積層板の表
面に配線パターンを形成するドライフィルムフォトレジ
ストの熱膨張率の相違により生ずると考えられる。

実測によると、銅めっき浴温度が７０℃〜７５℃の場合
で上記隙間は０．５μｍ前後であった。

パターンめっき法の場合、下地薄銅箔エツチング工程に
おいては、０．５μｍ厚程度の半田めっきなら充分エツ
チングレジストの役目を果す。従って、０．５μｍ程度
の隙間の開いている厚付銅めっきパターンの側壁部に、
表面同様に半田めっき工程で半田を析出できれば、従来
技術のように新たに工程を追加したり、２種類のめっき
レジストを使い分けるといった工程の複雑さや銅めっき
浴に対する制約の問題を解決できる。

しかし、常温半田めっき浴中にて、推奨される適正電流
を通電して電圧半田めっきを行っても、厚付銅めっきパ
ターンの上部表面には半田は析出するが、０．５μｍ程
度の隙間に接する厚付めっきパターン側壁部には、半田
はほとんど析出しない。これは、０．５μｍ程度の隙間
では、半田めっき浴の撹拌の効果が充分でなく５通電に
より半田が析出していくのに必要なイオン成分の消費に
対し供給が間に合わないためである。

幅挟部でのイオン成分の消費を遅くして供給とのバラン
スを保つ為に、通電する電流密度を小さくすることが考
えられる。しかし、この場合には、析出する半田めっき
の物性が低下することが避けられない。また、めっき電
流密度は推奨値のままで、０．５μｍ程度の幅挟部に存
するイオン成分が消費されてなくなるまで通電し、次に
めっき液の撹拌と拡散により０．５μｍ程度の幅挟部に
消費されてしまったイオン成分が補給されるまでは通電
を停止するという操作を繰り返えす方法が考えられる。

しかし、通電を全く停止してしまうと、めっき処理表面
でめっき反応以外の反応が起こり。

場合によってはめっき反応に悪影響を及ぼす。そこで、
本発明においては、適正電流と適正電流の１０％以下程
度の低電流とを一定時間（例えば５〜１０秒）ずつ交互
に通電して半田めっきを行う。

これにより、０．５μｍ程度の幅挟部でのめっき反応イ
オン成分の消費、供給をバランスさせることが可能にな
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第７図の工程図に
より説明する。

第１図は、基板１１の表面に薄銅箔１２を施こした薄銅
箔張積層板１０の一部断面図を示している。薄銅箔１２
の厚さは１２μｍ程度である。この薄銅箔張積層板１０
の表面に、厚さ５０μｍ程度の溶剤可溶型のめっきレジ
スト用ドライフィルムフォトレジストをラミネートし、
写真マスクを使って所望の配線パターンを該フォトレジ
ストに露光し、現像する。第２図は、この状態を示した
もので、トライフィルムフォトレジスト１３により配線
パターン部が開口（図中１４で示す）しためっきレジス
トパターンが形成される。

次に、ベーキングにより配線パターン開口部１４の側壁
の半硬化レジストを完全硬化させた後、該開口部１４に
、高温（望ましくは７０℃〜７５℃）の厚付銅めっき浴
中で厚付銅めっきを行い、銅めっき配線パターンを得る
。第３図は、この状態を示したものである。厚付銅めっ
き配線パターン１５のめっき厚は、ドライフィルムフォ
トレジスト１３の厚さ５０μｍよりやや少なめの４０μ
ｍ程度とする。

厚付銅めっき配線パターンの形成後、該銅めつき配線パ
ターンとドライフィルムフォトレジストとの境界部を走
査型電子顕微鏡により観察した結果、該境界部に０．５
μｒｎ前後の隙間１６が見られた。これは、次のような
理由によるものと考えられる。

高温の厚付銅めっき浴中では、薄銅箔張積層板の表面に
配線パターン部が開口するように形成されたトライフィ
ルムフォトレジストは熱膨張する。

ドライフィルムフォトレジストが単独で熱膨張すれば、
該開ロバターンは拡大するが、トライフィルムフォトレ
ジストは薄銅箔張積層板の表面に固着しており、該銅張
積層板の熱膨張率はドライフィルムレジストの熱膨張率
より小さい一方、剛性は逆に該銅張積層板の方が大きい
ために、レジスト自身の熱膨張は拘束されることとなり
、結果的に配線パターンの開口部は縮小する。この状態
で厚付銅めっきをすれば、銅が開口部を埋めるように析
出する。厚付銅めっきの後、積層板を高温のめっき浴か
ら取り呂して常温に戻すると、縮小していたドライフィ
ルムフォトレジストの開口部は元の大きさに戻る。析出
した銅めっきパターンは当然体積縮小する。この結果、
トライフィルムフォトレジストの開ロバターン側壁と析
出銅パターン側壁との間に隙間が生ずると考えられる。

隙間の大きさは、ドライフィルムフォトレジストと薄銅
箔張積層板と析出銅の熱膨張率、ドライフィルムフォト
レジストの開ロバターン幅と弁開ロバターン幅の比、銅
めっき浴の温度等のパラメータから決まってくるが、実
測によれば、銅めっき浴温度が７０℃〜７５℃の場合で
０．５μｍ前後であった・ 次に、常温（例えば２５℃前後）の電気半田めっき浴中
にて、適正電流（例えば適当電流密度は０．５Ａ／ｃＪ
）と該適正電流の１０％以下の低電流の通電を一定時間
（望ましくは５〜１０秒）ずつ交互に繰返しく望ましく
は１００〜２００回）。

半田めっきを行う。これにより、半田めっき膜が厚付銅
めっきパターンの表面だけでなく、ドライフィルムフォ
トレジストの開ロバターン側壁と０．５μｍ程度の隙間
で接する厚付銅めっきパターンの側壁にも析出する。第
４図は、この状態を示したものである。

上記半田めっき後、第５図に示すようにドライフィルム
フォトレジストを剥離除去し、次に、半田めっきをエツ
チングレジストとして、露出した下地の薄銅箔を過酸化
水素−硫酸系のエツチング液を使ってエツチング除去す
る。第６図は、該エツチング後の配線パターン断面の形
状を示したものである。第６図には、従来法により半田
めっきを行った場合（常温半田めっき浴中で適正電流を
連続通電して半田めっきを行う）の形状も破線で示しで
ある。第６図より、本発明においては、配線パターン側
壁に析出した半田めっき膜１７がエツチングレジストの
役目を果し、サイドエツチング量を抑止するのに効果の
あることが分かる。最後に第７＠に示すように半田めっ
き膜を除去して、積層板表面への所望プリント配線パタ
ーンの形成を終了とする。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、薄銅箔
張積層板の表面にドライフィルムフォトレジストにより
配線パターン部が開口しためっきレジストパターンを形
成し、該開口部に厚付銅めっきと半田めっきを順次行っ
た後、めっきレジストであるフォトレジストを剥離し、
半田めっきをエツチングレジストとして下地薄銅箔をエ
ツチング除去することにより、所望のプリント配線パタ
ーンを積層板表面に形成する方法において、工程を追加
することなく、半田めっき膜を厚付銅めツきパターンの
表面だけでなく、該厚付銅めっきパターンの側壁にも析
出させることができるため、下地薄銅箔のエツチング工
程での銅めっきパターンのサイドエツチングによるパタ
ーン幅の減少、パターン断面積の減小、半田めっきのオ
ーバーハングといった問題を容易に解決できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の一実施例の工程図である。 １０・・・薄銅箔張積層板、 １１・・・基板、　　１２・・・薄銅箔、１３・・ドラ
イフィルムフォトレジスト、１４・・・配線パターン部
（開口部）、１５・・・厚付銅めっき配線パターン、第
１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄銅箔張積層板の表面にドライフィルムフォトレ
   ジストをラミネートし、露光、現像して配線パターン部
   が開口しためっきレジストパターンを形成する工程と、
   前記現像により開口した配線パターン部に厚付銅めっき
   を行う工程と、前記厚付銅めっき表面に半田めっきを行
   う工程と、前記めっきレジストパターンを形成している
   フォトレジストを剥離する工程と、前記半田めっきをエ
   ッチングレジストとして下地薄銅箔をエッチング除去す
   る工程とにより、プリント配線パターンを積層板表面に
   形成する方法において、 前記厚付銅めっきを高温の銅めっき浴にて行い、その後
   、前記半田めっきを常温の電気半田めっき浴にて適正電
   流と低電流の通電を交互に繰り返して行うことを特徴と
   するプリント配線パターン形成方法。