JPH05343828A - 回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路基板に紫外域レーザー光を照射して微細
加工を施す際に生じる回路パターン表面へのダメージを
防止し、しかも樹脂分解物５が回路基板上に付着するこ
とを防止できる回路基板の製造方法を提供する。 【構成】 回路パターン１２を絶縁性樹脂層１の片面も
しくは両面に設けた回路基板に、高エネルギーの紫外域
レーザー光を照射して絶縁性樹脂層１に孔部４を形成す
る前に、回路パターン１２表面にカバー樹脂層３を形成
しておく。また、他の製造方法としては回路パターン１
２表面に保護金属層８を形成しておくこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回路基板の製造方法に関
し、詳しくは回路基板にスルーホール加工を施した際に
生じる回路基板への熱的ダメージや、絶縁性樹脂の分解
物が回路基板上に付着残留することが防止できる回路基
板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の半導体産業の技術進歩によって半
導体素子や半導体装置の小型化、軽量化がさらに進んで
おり、これに伴って素子や装置が搭載される回路基板上
の回路パターンも微細化の要求が高まっている。一般に
回路パターンを微細化するには、メッキや蒸着などによ
って回路パターンの層を薄くすることが好ましい。ま
た、微細化された回路パターンを有する回路基板にスル
ーホールなどを形成して表裏面に導通させるための導通
路などを形成するには、従来の機械的穿孔法よりも微細
化に対応できる高エネルギーの紫外域レーザー光を用い
た加工法が望ましい方法として注目されている。

【０００３】しかしながら、高エネルギーの紫外域レー
ザー光を用いた加工では、被加工物である回路基板に熱
的ダメージを与えて、回路パターンを酸化したり、パタ
ーン欠損を生じるおそれがある。また、レーザー光を基
板上に照射して絶縁性樹脂層にスルーホールを形成する
と、絶縁性樹脂が分解してその分解物が基板表面上のス
ルーホール開口部に強固に付着するので、この分解物を
洗浄などの手段にて除去する必要があり、工程が煩雑に
なると共に確実に除去できないこともある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の回
路基板の製造方法において、高エネルギーの紫外域レー
ザー光による加工時に生じる種々の問題点を解決すべく
なされたものであって、加工時の熱的ダメージがなく、
基板表面に分解物も全く付着しない高い電気的信頼性を
有する回路基板を得ることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは従
来の目的を達成するために鋭意検討を行った結果、レー
ザー加工を施す前に、回路パターンを被覆保護するカバ
ー樹脂層を予め積層したのち、レーザー光を照射する
か、もしくは回路パターンを保護金属層にて保護したの
ちレーザー光を照射することによって、回路パターンに
ダメージを与えることがなく、しかも樹脂分解物が全く
付着しない回路基板が得られることを見い出し、本発明
を完成するに至った。

【０００６】即ち、本発明の回路基板の第１の製造方法
は、絶縁性樹脂層の片面もしくは両面に所定形状の回路
パターンを形成する工程と、回路パターンを被覆して絶
縁性樹脂層にカバー樹脂層を積層する工程と、カバー樹
脂層形成側からカバー樹脂層および隣接する絶縁性樹脂
層の所定位置に高エネルギーの紫外域レーザー光を照射
して表裏面を導通させるための孔部を形成する工程と、
カバー樹脂層を除去する工程とを含むものである。

【０００７】また、本発明の回路基板の第２の製造方法
は、絶縁性樹脂層の片面もしくは両面に所定形状の回路
パターンを形成する工程と、回路パターン上に保護金属
層を形成する工程と、保護金属層形成側から絶縁性樹脂
層の所定位置に高エネルギーの紫外域レーザー光を照射
して表裏面を導通させるための孔部を形成する工程と、
保護金属層を除去する工程とを含むものである。

【０００８】以下、本発明を図面を用いて説明する。図
１（ａ）〜（ｈ）は本発明の回路基板の第１の製造方法
の一実例の各工程を説明する断面図である。

【０００９】本発明の第１の製造方法によれば、例えば
図１（ａ）に示すように絶縁性樹脂層１の片面もしくは
両面に金、銀、銅、ニッケル、コバルトなど、またはこ
れらの合金からなる金属の導電層２を形成した基板を作
製し、これに自体公知のエッチング法などを施して図１
（ｂ）に示すように、所定形状の回路パターン１２を形
成する。積層する導電層２としては後工程での電解メッ
キ性の点から銅を主体とする金属が好ましく、絶縁性樹
脂層１をキャスティングしたり、圧着、スパッタリン
グ、蒸着、メッキなどの手段によって積層する。また上
記導電層２や回路パターン１２の厚みは、微細パターン
化のために０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．１〜１
０μｍ程度の厚みに設定することが好ましい。

【００１０】次いで、図１（ｃ）に示すようにレーザー
加工を施す側の回路パターン１２面にカバー樹脂層３を
積層して、そののちカバー樹脂層３およびそれに隣接す
る絶縁性樹脂層１の所定位置に高エネルギーの紫外域レ
ーザー光を照射し、図１（ｄ）に示すように孔部４を形
成する。このとき回路パターン１２表面はカバー樹脂層
３によってダメージから保護されている。また、絶縁性
樹脂の分解物５は図１（ｄ）に示すように、孔部４の開
口部周辺に付着する。

【００１１】紫外域レーザー光としては、発振波長が紫
外領域にある高エネルギー波を有する光であり、好まし
くはエキシマレーザーが用いられる。照射にあたっては
直接加工表面に集光させるか、もしくは適当なフォトマ
スクを介して行う。形成する孔部４の直径は、回路パタ
ーンの微細化対応などの点からは通常、１５〜１００μ
ｍ、好ましくは２０〜５０μｍ程度に設定することが好
ましい。

【００１２】次に、図１（ｅ）に示すように、積層して
いるカバー樹脂層３を剥離除去することによって、保護
されていた回路パターン１２が露出すると共に、付着し
ていた樹脂分解物５が同時に取り除かれるのである。

【００１３】このようにして表裏面を導通させるための
孔部４を形成した回路基板は、図１（ｆ）に示すよう
に、露出する回路パターン１２を耐メッキ性のレジスト
６に被覆保護したのち、フォトリソグラフィーによって
図１（ｇ）に示すように、孔部４の底面および側面を露
出させる。

【００１４】そして、電解メッキ法によって孔部４に
金、銀、銅、錫、鉛、ニッケル、コバルト、インジウ
ム、半田などの金属物質７をメッキ充填して図１（ｈ）
に示すような回路基板を得ることができる。また、図１
（ｈ）に示すように充填する金属物質７を開口部から５
μｍ以上、好ましくは５〜１００μｍ程度のバンプ状に
突出させることによって接続端子とすることができ、電
気的接続を確実なものとすることができる。なお、孔部
４には金属物質を電解メッキ充填するだけでなく、無電
解メッキ充填や、金属粉体を樹脂に分散させてペースト
状にした導電性ペーストを機械的に注入して充填しても
よいものである。

【００１５】本発明の製造方法において用いられる絶縁
性樹脂層１およびカバー樹脂層３は、電気絶縁特性を有
するものであって、フレキシブル回路基板とするために
は厚み１〜２００μｍ、好ましくは１０〜１００μｍ程
度のフィルム状のものが好ましい。用いることができる
樹脂としては、例えばポリエステル系樹脂、エポキシ系
樹脂、ウレタン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチ
レン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、Ａ
ＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン系樹脂な
ど熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を問わず用いることがで
き、これらの樹脂は絶縁性樹脂層やカバー樹脂層のいず
れに用いることができる。また、絶縁性樹脂層１に可撓
性を必要とする場合はシリコーンゴム、ウレタンゴム、
フッ素ゴムなどの弾性体を使用することが好ましく、耐
熱性が要求される場合にはポリイミド、ポリエーテルス
ルホン、ポリフェニレンスルフィドなどの耐熱性樹脂を
用いることが好ましい。なお、カバー樹脂層３は絶縁性
樹脂層１よりも酸やアルカリ溶液、溶剤に対して溶解し
やすい材料を用いることが、後の工程にてカバー樹脂層
のみを剥離する上で好ましく、厚みはカバー効果を発揮
するために０．１μｍ以上、好ましくは１μｍ以上とす
る。

【００１６】図２（ａ）〜（ｈ）は本発明の回路基板の
の第２の製造方法の一実例の各工程を説明する断面図で
ある。

【００１７】この第２の製造方法においては、図２
（ａ）に示すように、まず導電層２の表面に耐メッキ性
のレジスト６を所定形状の回路パターンが得られるよう
に塗布する。次いで、図２（ｂ）に示すように、導電層
２を電極にして電解メッキを施して導電層表面に回路パ
ターン１２を形成したのち、レジスト６を剥離すること
によって図２（ｃ）に示すような導体層２表面に回路パ
ターン１２を形成する。

【００１８】次に、図２（ｄ）に示すように回路パター
ン１２表面に絶縁性樹脂層１を形成したのち、導電層２
をエッチング除去して絶縁性樹脂層１の片面に所定形状
の回路パターン１２を形成した回路基板を作製する。

【００１９】この回路パターン１２上に図２（ｆ）に示
すように保護金属層８を形成したのち、保護金属層８を
形成した側から絶縁性樹脂層１の所定位置に紫外域レー
ザー光を照射して図２（ｇ）に示すように表裏面を導通
させるための孔部４を形成する。保護金属層８は後の工
程にてエッチング除去するので、回路パターン１２が同
時に除去されないように、回路パターン１２を形成する
金属と保護金属層８に用いる金属とは異種のものにする
必要があり、好ましくはより卑な金属や酸化還元電位が
大きく異なる金属、特定の溶出液成分と錯体を形成する
ような金属が採用できる。また、厚みは前記カバー樹脂
層と同様、０．１μｍ以上、好ましくは１μｍ以上に調
整する。

【００２０】最後に回路パターン１２を被覆していた保
護金属層８をエッチング除去して本発明の回路基板を得
ることができる。なお、孔部への導電物質の充填も公知
の方法にて行うことができるものである。

【００２１】なお、上記本発明の第２の製造方法におけ
る各工程において用いる絶縁性樹脂層１や導電層２、回
路パターン１２、レジスト６などは前記第１の製造方法
にて説明したと同様のものが使用でき、また、エッチン
グ処理や剥離方法なども同様である。

【００２２】

【実施例】以下に本発明の実施例を示し、さらに具体的
に説明する。

【００２３】実施例１ ２５μｍ厚のポリイミド樹脂フィルムの両面に銅のスパ
ッタ蒸着を施し、さらに無電解メッキを行って３μｍ厚
の銅層を形成した。次いで、感光性レジストを銅層表面
に塗布し、フォトリソグラフィーによってレジスト層を
所定の回路パターンに形成した。そののち、塩化第２鉄
溶液でウエットエッチングを行い、ポリイミド樹脂フィ
ルムの両面に銅の回路パターンを形成したのち、レジス
ト層を剥離除去した。

【００２４】次いで、回路パターン形成面側にノボラッ
ク樹脂溶液を塗布、効果して１０μｍ厚のカバー樹脂層
を形成した。そして、カバー樹脂層側からエキシマレー
ザー光を照射して他方の面の回路パターンにまで達する
２５μｍφの孔部を形成した。

【００２５】そののち、カバー樹脂層除去して付着して
いた樹脂分解物も同時に除去した。

【００２６】次に、耐メッキ性のレジストを用いて回路
パターンを保護して、フォトリソグラフィーによって孔
部内面および底部のみを露出させて電解メッキによって
孔部内に導電物質としての金を充填し、さらにメッキを
続けて孔部の開口部から１５μｍの高さまで金が盛り上
がったところでメッキを中断した。

【００２７】最後にレジストを剥離することによって、
図１（ｈ）に示すような樹脂分解物の付着もなく、また
回路パターンに損傷がない回路基板を得ることができ
た。

【００２８】実施例２ １８μｍ厚の銅箔の両面に感光性レジストを塗布し、フ
ォトリソグラフィーによって一方の面のレジスト層が所
定の回路パターンとなるようにネガパターンに形成し
た。次いで、銅の露出面に金メッキを施して１μｍ厚の
金回路パターンを形成したのち、レジスト層を剥離除去
した。

【００２９】得られた金回路パターン形成面側にポリイ
ミド樹脂の前駆体溶液を塗布、乾燥、イミド転化して１
２μｍ厚のポリイミド樹脂層を形成した。そののち、銅
箔を塩化第２鉄溶液にてエッチング除去することによっ
て金回路パターンを片面に有する回路基板を得た。

【００３０】次に、電解メッキを施すことによって回路
パターン表面にニッケルを保護金属層として３μｍ厚で
形成した。そして保護金属層形成側からエキシマレーザ
ー光を照射して１５μｍφの孔部を形成した。

【００３１】最後に塩化第２鉄溶液で保護金属層を除去
することによって、付着していた樹脂分解物も同時に除
去して回路パターンに損傷もない回路基板を得ることが
できた。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、本発明の回路基板の製造
方法によれば、回路基板に紫外域レーザー光を照射して
微細加工を施すときに生じる樹脂分解物の付着や、回路
パターンへのダメージなどが全くない回路基板を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）〜（ｈ）は本発明の回路基板の第１の
製造方法の一実例を説明する各工程の断面図である。

【図２】 （ａ）〜（ｈ）は本発明の回路基板の第２の
製造方法の一実例を説明する各工程の断面図である。

【符号の説明】

１ 絶縁性樹脂層 ２ 導電層 ３ カバー樹脂層 ４ 孔部 ５ 分解物 ６ レジスト ７ 金属物質 ８ 保護金属層 １２ 回路パターン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性樹脂層の片面もしくは両面に所定
   形状の回路パターンを形成する工程と、回路パターンを
   被覆して絶縁性樹脂層にカバー樹脂層を積層する工程
   と、カバー樹脂層形成側からカバー樹脂層および隣接す
   る絶縁性樹脂層の所定位置に高エネルギーの紫外域レー
   ザー光を照射して表裏面を導通させるための孔部を形成
   する工程と、カバー樹脂層を除去する工程とを含む回路
   基板の製造方法。
2. 【請求項２】 孔部に導電物質を充填して表裏面に導通
   させる工程を含む請求項１記載の回路基板の製造方法。
3. 【請求項３】 絶縁性樹脂層の片面もしくは両面に所定
   形状の回路パターンを形成する工程と、回路パターン上
   に保護金属層を形成する工程と、保護金属層形成側から
   絶縁性樹脂層の所定位置に高エネルギーの紫外域レーザ
   ー光を照射して表裏面を導通させるための孔部を形成す
   る工程と、保護金属層を除去する工程とを含む回路基板
   の製造方法。
4. 【請求項４】 孔部に導電物質を充填して表裏面に導通
   させる工程を含む請求項３記載の回路基板の製造方法。