JPH04294594A - プリント回路基板の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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種電子機器の回路構
成に広く使用されるプリント回路基板の配線パターン形
成方法に関する。

【０００２】最近、特に大型の電算機あるいは通信機器
等に使用されるプリント回路基板は更に高集積化された
半導体装置等の電子部品が高密度実装されるに伴い、絶
縁基板に形成される配線パターンの微細化と高密度化が
必要となり、絶縁基板に銅箔を接着させて配線パターン
部の主要はその銅箔に部分メッキ，例えば最終的に半田
等のメッキを行って、その半田をマスクとして銅箔部を
エッチングすることにより配線パターンを形成するセミ
アディティブパターンのエッチング法が採用されている
。

【０００３】しかるに、ウエットエッチング法で配線パ
ターンを形成すると、形成された配線パターンにはサイ
ドエッチングが非常に大きくなるからエッチング液の管
理が困難となっている。また、ドライエッチング法では
、銅箔部に対してマスクとなる金属部のエッチングスピ
ードが大であるため、有機レジストによるマスクという
二重保護を行わねばならないので、セミアディティブパ
ターンのエッチング法で簡単にマスクパターンが形成で
きるとともに、サイドエッチングが最小となる新しいプ
リント回路基板の配線パターン形成方法が要求されてい
る。

【０００４】

【従来の技術】従来広く使用されているプリント回路基
板の配線パターン形成方法の一例を図４に示す。

【０００５】（Ａ）　は、スパッタリング，蒸着，或い
は化学蒸着法（ＣＶＤ）等で、アルミナ等の焼成により
形成した絶縁基板１の表面に順次Ｃｒ：１５００Åｍ，
Ｔｉ：５００Åｍ，Ｃｕ；１００００Åｍのメタライジ
ングを行うことにより、当該絶縁基板１の全面に１．２
μｍのパネル金属膜２を形成した状態、（Ｂ）　は、上
記パネル金属膜２の上面に１０μｍのレジスト膜３を施
した後に、配線パターンを形成する部分のレジスト膜３
を除去して配線パターンと同一形状のパネル金属膜２を
露出させた状態、（Ｃ）　は、上記パネル金属膜２を露
出した部分に、Ｃｕ：５μｍ，Ｎｉ；２μｍ，Ａｕ：１
〜２μｍを順次メッキして、Ｃｕメッキ層４−１　，Ｎ
ｉメッキ層４−２　の上にＡｕメッキ層４−３　を有す
るマスクパターン４を形成した状態、（Ｄ）　は、上記
レジスト膜３を除去して、配線パターンと同一形状のマ
スクパターン４と全パネル金属膜２を露出させた状態、
（Ｅ）　は、当該絶縁基板１をエッチング液５に浸漬し
た状態、（Ｆ）　は、上記マスクパターン４および、当
該マスクパターン４を形成した部分以外の全パネル金属
膜２をエッチングで除去して、絶縁基板１の表面に配線
パターン６を形成した状態、のウエットエッチング法よ
りＡｕメッキ層４−３　を有する配線パターンが形成さ
れている。

【０００６】また、図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ
）　と同一方法で絶縁基板１の表面にパネル金属膜２と
マスクパターン４を形成して、図示していないが前記マ
スクパターン４の上面のみにレジスト膜を施すか、また
は図４（Ｃ）　のＡｕメッキ層４−３　を３〜４倍の厚
みに形成し、リアクティブ−イオンエッチング（ＲＩＥ
），イオンミーリング等を行って、上記マスクパターン
４と当該マスクパターン４が形成された部分以外の全パ
ネル金属膜２を除去するドライエッチング法により配線
パターンが形成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のウ
エットエッチング法による配線パターン形成方法で問題
となるのは、パネル金属２とマスクパターン４の金属と
の間で局分電池が生じてサイドエッチングが非常に大き
くなり、従って図５に示すように形成しようとする二十
数μｍの配線パターン６の下部が約十μｍと細くなって
配線抵抗の増大等をコントロールすることが困難となる
。

【０００８】そのため、局分電池を発生させないように
エッチング液５に酸化剤を加えて酸化金属を除去する方
法を採用しているが、酸化剤を含むエッチング液５は不
安定で管理が難しくなるという問題が発生する。

【０００９】また、ドライエッチング法ではリアクティ
ブ−イオンエッチング，イオンミーリング等によるパネ
ル金属膜２とマスクとなるマスクパターン４との選択比
が大きい（通常マスクパターン金属のエッチングまたは
ミーリングスピードが大である）ため、マスクパターン
４の金属膜をパネル金属膜２に対し５〜１０倍の厚さで
電着しなければならない。

【００１０】このマスクパターン４を形成するＡｕやＰ
ｔは非常に高価で、なお且つメッキで行う場合でも、Ａ
ｕやＰｔは溶解イオンのみの浴中金属配分のためにメッ
キ液の劣化等による浴変動が著しく管理が難しく、更に
ＡｕやＰｔは電着応力が非常に強く、厚付けすることに
よって自己破壊を生じクラック等が発生するので、有機
レジストによるマスクという二重保護をとっているがそ
の工数の増大や、マスクとパターンの相対的な位置ずれ
が発生する問題が生じている。

【００１１】本発明は上記のような問題点に鑑み、セミ
アディティブパターンを形成するウエットエッチングで
はサイドエッチングが最小となり、ドライエッチング法
ではマスクパターンを簡単に形成することができる新し
いプリント回路基板の配線パターン形成方法の提供を目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１に示すよ
うに絶縁基板１の表面にパネル金属膜２を形成して、当
該パネル金属膜２の上面に、形成する配線パターンと同
一形状で最上部に卑なる金属の第二Ｃｕメッキ層１４−
４を施したマスクパターン１４を形成し、当該マスクパ
ターン１４と同時に上記パネル金属膜２をウエットエッ
チングすることにより絶縁基板１の表面に配線パターン
１６を形成する。

【００１３】また、図２に示すように表面がＣｕ層より
なるパネル金属膜２を絶縁基板１の上面に施して、形成
する配線パターンと同一形状で最上部に当該パネル金属
膜２の表面と同一材質の第二Ｃｕメッキ層２４−４を最
上部に施したマスクパターン２４を上記パネル金属膜２
の上面に形成し、当該マスクパターン２４をマスクとし
て上記パネル金属膜２と同時にドライエッチング２５す
ることにより絶縁基板１の表面に配線パターン１６を形
成する。

【００１４】

【作用】本発明の図１に示すようなウエットエッチング
においては、同時にエッチングされるマスクパターン１
４の金属とパネル金属膜２表面の金属が同一であるので
、マスクパターン１４の側断面には僅かに異種金属が露
出するだけで絶対面積は少なくなって、局分電池の発生
が小さくなることによりサイドエッチングが最小となる
。

【００１５】図２に示すようなドライエッチング法では
、例えはイオンミーリング２５により叩かれるパネル金
属膜２の表面とマスクパターン２４の上面金属は全て同
じであるから、図３に示すようにパネル金属膜２の表面
，例えばＣｕ層２−３　のエッチングが早くなる。

【００１６】また、マスクパターン２４の各メッキ層は
、パネル金属膜２の理論的にエッチングできる時間分に
耐える厚さより僅かに薄くしておけば、エッチングが完
了した時点で形成された配線パターン１６の表面に不要
な金属が残渣しない良好な配線パターン１６を得ること
が可能となる。

【００１７】

【実施例】以下図１および図３について本発明の実施例
を詳細に説明する。図１は本発明の第一実施例によるプ
リント回路基板の配線パターン形成方法を示す工程順側
断面図、図２は第二実施例による配線パターン形成方法
を示す工程順側断面図、図３は本実施例の作用を説明す
る断面図を示し、図中において、図３および図４と同一
部材には同一記号が付してある。

【００１８】本発明の第一実施例のウエットエッチング
法によるプリント回路基板の配線パターン形成方法を図
１に示す。（Ａ）　は、スパッタリング，蒸着，或いは
化学蒸着法等で、アルミナ等の焼成により形成した絶縁
基板１の表面に順次、Ｃｒ：１５００Åｍ，Ｔｉ：５０
０Åｍ，Ｃｕ；１００００Åｍのメタライジングを行う
ことにより、絶縁基板１の全面に従来と同様１．２μｍ
のパネル金属膜２を形成した状態、（Ｂ）　は、上記パ
ネル金属膜２の上面に１０μｍのレジスト膜３を施した
後に、配線パターンを形成する部分のレジスト膜３を除
去して配線パターンと同一形状のパネル金属膜２を従来
と同様に露出させた状態、（Ｃ）　は、上記パネル金属
膜２を露出した部分に、Ｃｕ：５μｍ，Ｎｉ；２μｍ，
Ａｕ：１μｍを順次メッキした上に更にＣｕメッキを約
２μｍ施して、第一Ｃｕメッキ層１４−１，Ｎｉメッキ
層１４−２，Ａｕメッキ層１４−３，　第二Ｃｕメッキ
層１４−４よりなるマスクパターン１４を形成した状態
、（Ｄ）　は、上記レジスト膜３を除去してマスクパタ
ーン１４と全パネル金属膜２を露出させた状態、（Ｅ）
　は、上記絶縁基板１をエッチング液５に浸漬した状態
、（Ｆ）　は、上記マスクパターン１４と当該マスクパ
ターン１４形成部分以外の全パネル金属膜２をエッチン
グで除去して絶縁基板１の表面に微細幅の配線パターン
１６を形成した状態、の工程で上面にＡｕメッキ層１４
−３を露出した配線パターンを形成する。

【００１９】その結果、除去されるマスクパターン１４
表面の金属とパネル金属膜２表面の金属が同一，　或い
はマスクパターン１４の表面に電極電位の大きいＡｕ（
イオン化傾向の大きな金属）が施されているので、マス
クパターン１４の側断面には僅かに異種金属が露出する
だけで絶対面積は少なくなるともに、マスクパターン１
４上にパネル金属膜２の表面と同一の金属を当該パネル
金属厚みより０．数μｍ厚くされているので、パネルエ
ッチングが完了しても配線パターン１６上に不要な金属
が残るが、貴な電位を持つパターン表面金属と電池を起
こして不要な金属のみと速く反応して不要な金属が除去
される。

【００２０】更に、マスクパターン１４とパネル金属膜
２の膜厚分配は電位ファクターから考慮すると、図３に
示すマスクパターン２４の第二Ｃｕメッキ層２４−４は
パネル金属膜２のＣｕ層２−３　の厚さと同等か５％ア
ップ程度の厚さで、サイドエッチングが最小となる配線
パターン１６を形成することができる。

【００２１】次に第二実施例のドライエッチング法によ
る配線パターンの形成方法は、図１（Ａ），（Ｂ）　に
示すように上記ウエットエッチング法と同一方法で配線
パターンと同一形状のパネル金属膜２を露出させ、図１
（Ｃ）　においては、図２（Ｅ）　に示すような５μｍ
の第一Ｃｕメッキ層２４−１と２μｍのＮｉメッキ層２
４−２および１μｍをＡｕメッキ層２４−３を順次形成
した上面に、更に約２μｍの第二Ｃｕメッキ層２４−４
を施してマスクパターン２４を形成した後に、図１（Ｄ
）　に示す如く絶縁基板１の前記レジスト膜３を除去し
てマスクパターン２４と全パネル金属膜２を露出させる
。

【００２２】そして、図２（Ｅ）　に示す如くリアクテ
ィブ−イオンエッチング，イオンミーリング２５等によ
り、上記マスクパターン２４とパネル金属膜２を除去す
ることにより、図２（Ｆ）　に示すような絶縁基板１の
表面に微細幅の配線パターン１６が形成される。

【００２３】本ドライエッチング法では、図３に示すよ
うにマスクパターン２４の第一Ｃｕメッキ層２４−１，
　Ｎｉメッキ層２４−２，　Ａｕメッキ層２４−３，　
および第二Ｃｕメッキ層２４−４は、パネル金属膜２の
Ｃｒ層２−１，Ｔｉ層２−２，Ｃｕ層２−３　の理論的
にエッチングできる時間分に耐える厚さを加味している
から、パネル金属膜２の各属が全て無くなる厚さよりマ
スクパターン２４の厚さを僅かに薄くしておけばエッチ
ングが完了した時点で形成された配線パターンの表面に
不要な金属が残渣しないので、配線パターン１６のＡｕ
メッキ層２４−３を例えば最終的に１μｍ残したい時に
は次の計算式で求められる。

【００２４】 ｔＣｕ＝ＴＣｕ×０．８Ｔ　　　　　　　　　　　　　
　　　（１）ｔＡｕ＝（ＴＣｕ×０．２Ｔ）＋Ｋ　　　
　　　　　（２）Ｋ：最終的なＡｕ厚さ ｔ：メッキ厚　　μｍ また、ミーリング時間（μｍ／ｍｉｎ　）は、ｔＣｕ／
ＴＣｕ＋ｔＴｉ／ＴＴｉ＋ｔＣｒ／ＴＣｒ＝Ｔとなる。

【００２５】ここで、（１）式の０．８と（２）式の０
．２の定数は、パターン上に電着されるメッキの能力，
即ち膜厚のバラツキの程度で変化する。無電解メッキの
ように均一に付着するタイプでは（１）式の０．９と（
２）式の０．１にもなる。しかし通常電解メッキでは（
１）式の０．８と（２）式の０．２から、（１）式の０
．６と（２）式の０．４の比にすると残渣物が無く良好
な配線パターン１６を得ることができる。

【００２６】その結果、簡単にマスクパターンが形成で
きるとともに品質の良い配線パターンを形成することが
できる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば極めて簡単な方法で、ウエットエッチングではサ
イドエッチングが最小となり、ドライエッチング法では
マスクパターンを簡単に形成することができて、品質の
良いセミアディティブパターンを形成することができる
等の利点があり、著しい経済的及び、信頼性向上の効果
が期待できるプリント回路基板の配線パターン形成方法
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の第一実施例によるプリント回路基
板の配線パターン形成方法を示す工程順側断面図である
。

【図２】　　第二実施例による配線パターン形成方法を
示す工程順側断面図である。

【図３】　　本実施例の作用を説明する断面図である。

【図４】　　従来の配線パターン形成方法を示す工程順
側断面図である。

【図５】　　問題点の一例を示す模式的側断面図である
。

【符号の説明】

１は絶縁基板、 ２はパネル金属膜、 ２−１　はＣｒ層、　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　２−２　はＴｉ層、２−３　はＣｕ層、 ３はレジスト膜、 ５はエッチング液 １４，　２４はマスクパターン、 １４−１，　２４−１は第一Ｃｕメッキ層、　　　　　
　１４−２，　２４−２はＮｉメッキ層、 １４−３，　２４−３はＡｕメッキ層、　　　　　　　
　　　１４−４，　２４−４は第二Ｃｕメッキ層、 ２５はイオンミーリング、 １６は配線パターン、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　　　絶縁基板（１）　の表面に形成さ
   れたパネル金属膜（２）　の上面に、配線パターンと同
   一形状で、最上部に前記パネル金属膜（２）　より卑な
   る金属膜（１４−４）を施したマスクパターン（１４）
   を形成し、当該マスクパターン（１４）と同時に上記パ
   ネル金属膜（２）をウエットエッチングすることにより
   、該絶縁基板（１）表面に配線パターン（１６）を形成
   したことを特徴とするプリント回路基板の配線パターン
   形成方法。
2. 【請求項２】　　　　絶縁基板（１）　の表面にパネル
   金属膜（２）　を施してその上面に、配線パターンと同
   一形状で、最上部に当該パネル金属膜（２）　の表面と
   同一材質の金属層（２４−４）を施したマスクパターン
   （２４）を形成し、当該マスクパターン（２４）をマス
   クとして上記パネル金属膜（２）　と同時にドライエッ
   チング（２５）することにより絶縁基板（１）　の表面
   に配線パターン（１６）を形成したことを特徴とする請
   求項１記載のプリント回路基板の配線パターン形成方法
   。