JPH11177210A - 導体パターンの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライフィルムレジストと銅箔との密着性と
剥離性とを両立させて、めっきもぐりやドライフィルム
レジストの剥離不良を防止する。 【解決手段】 銅箔１３の表面の整面処理として、黒化
処理を行い、更に、ジェットスクラブ研磨を行い、酸洗
した上で、再度、ジェットスクラブ研磨を行う。この
後、銅箔１３の表面にドライフィルムレジスト１４をラ
ミネートし、このドライフィルムレジスト１４を露光現
像処理して、導体パターン１５のネガパターン形状のめ
っきレジスト１４を形成する。その後、銅箔１３に電流
を流して電解Ｎｉ／Ａｕめっきを施すことで、銅箔１３
の表面のうちのめっきレジスト１４から露出する部分に
Ｎｉ／Ａｕを析出させてめっきパターン１６を形成す
る。その後、ドライフィルムレジスト１４を剥離し、め
っきパターン１６をエッチングレジストとして銅箔１３
をエッチングして導体パターン１５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面に電解めっき
処理が施された導体パターンを形成する導体パターンの
形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、配線基板は、基板表面に銅で
導体パターンを形成したものが多用され、その導体パタ
ーンの表面処理として、Ｎｉ／Ａｕめっきが施されるこ
とも多い。このＮｉ／Ａｕめっきは、無電解めっき、電
解めっきのいずれでも可能であるが、無電解めっきで
は、浴管理が面倒で、めっき被膜（特にＮｉめっき被
膜）の膜質が安定せず、また、めっき液が高価で、めっ
きコストが高くつくという欠点がある。

【０００３】これに対し、電解めっきでは、このような
欠点は無いが、めっき処理する導体パターンに通電する
ためのめっきリード線を配線基板に形成する必要がある
ため、その分、配線基板に形成する導体パターンの配線
密度が制限されてしまい、近年の高密度配線の要求を十
分に満たすことができないばかりか、めっきリード線が
反射ノイズの発生源となり、しかも、電気的に孤立した
導体パターンにはめっきできないという欠点がある。

【０００４】このような欠点を解消するために、めっき
リード線を必要としない電解Ｎｉ／Ａｕめっきを用いた
導体パターン形成方法が考えられている。この導体パタ
ーン形成方法は、銅張積層板の銅箔表面にドライフィル
ムレジスト（感光性フィルム）をラミネートし、このド
ライフィルムレジストを露光現像処理することで、導体
パターンのネガパターン形状のめっきレジストを形成す
る。その後、銅箔に電流を流して電解Ｎｉ／Ａｕめっき
を施すことで、銅箔表面のうちのめっきレジストから露
出する部分にＮｉ／Ａｕを析出させて、Ｎｉ／Ａｕめっ
きパターンを形成する。その後、ドライフィルムレジス
トを剥離し、Ｎｉ／Ａｕめっきパターンをエッチングレ
ジストとして銅箔の不要部分をエッチングして導体パタ
ーンを形成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記導
体パターン形成方法では、ドライフィルムレジストと銅
箔との界面にめっき液が浸入して、“めっきもぐり”と
称されるめっき不良が発生し、それによって、めっきパ
ターンの線幅が広がって、導体パターンのショートが発
生しやすいという欠点がある。この原因は、ドライフィ
ルムレジストがアルカリ現像／アルカリ剥離であるた
め、中性／弱アルカリの電解Ａｕめっき液中でドライフ
ィルムレジストが膨潤して銅箔から剥がれやすくなるた
めである。

【０００６】この対策として、ドライフィルムレジスト
の現像後に、通常のベーク処理よりも高温のベーク処理
を行ってドライフィルムレジストと銅箔との密着性を高
めることが考えられる。しかし、後述する比較例３のよ
うに、過度のベーク処理を行うと、電解めっき処理後の
ドライフィルムレジスト剥離工程で、ドライフィルムレ
ジストが剥がれにくくなって、ドライフィルムレジスト
が部分的に破れて銅箔表面に残存する剥離不良が発生し
やすくなる。このような剥離不良が発生した状態で銅箔
をエッチングすると、ドライフィルムレジストが残存す
る部分がエッチングされずに残ってしまい、導体パター
ンがショートする原因となる。

【０００７】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、ドライフィルムレジ
ストを用いて電解めっきで表面処理した導体パターンを
形成する方法において、ドライフィルムレジストと銅箔
との密着性と剥離性とを両立させることができて、めっ
きもぐりやドライフィルムレジストの剥離不良による銅
箔のエッチング不良を防止できる導体パターンの形成方
法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の導体パターンの形成方法は、銅
箔表面にドライフィルムレジストをラミネートする前
に、銅箔表面の整面処理として、少なくとも黒化処理
（ブラックオキサイド処理）を行うようにしたものであ
る。ここで、黒化処理は、亜塩素酸塩を主剤とするアル
カリ水溶液に銅箔を浸して、その表面に無数の微細突起
のある黒色の酸化第二銅被膜を形成する酸化処理法であ
る。この黒化処理により、銅箔表面に形成された無数の
微細突起によって、ドライフィルムレジストと銅箔表面
との密着性が向上し、めっきもぐりが発生しなくなる。
しかも、過度のベーク処理が不要であるため、ドライフ
ィルムレジストの剥離性も良好であり、電解めっき処理
後のドライフィルムレジスト剥離工程で、ドライフィル
ムレジストが比較的容易に剥がれる。

【０００９】この場合、請求項２のように、銅箔表面を
黒化処理した後、少なくとも酸洗するようにしても良
い。このようにすれば、酸洗によって銅箔表面の酸化第
二銅被膜の表面が溶解されて、銅箔表面が更に粗化さ
れ、ドライフィルムレジストの密着性が更に向上する。

【００１０】また、請求項３のように、銅箔表面を黒化
処理した後、ジェットスクラブ研磨等の機械研磨を行
い、酸洗した上で、再度、機械研磨を行うようにしても
良い。このようにすれば、銅箔表面に黒化処理により形
成された酸化第二銅の突起のうち、粗大な突起が機械研
磨によって除去され、銅箔表面の突起の大きさが均一化
されると共に、機械研磨によっても銅箔表面が粗化され
る。更に、酸洗と機械研磨を行うことで、銅箔表面の粗
化と突起の均一化が繰り返されて、銅箔表面の粗化状態
（整面状態）が極めて良好なものとなり、ドライフィル
ムレジストの密着性が更に向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態における導体
パターンの形成方法を図１に基づいて説明する。この実
施形態で用いる銅張積層板１１は、例えばプラスチック
ＢＧＡ（BallGrid Array ）パッケージ等に用いられる
プラスチック回路基板であり、例えばＢＴ（ビスマレイ
ミド・トリアジン）エポキシ樹脂等の高耐熱性、誘電特
性、絶縁特性、加工性に優れたプラスチックを基材とす
る単層又は多層のプラスチック基板１２の表面に銅箔１
３を接着剤で接着したものである。

【００１２】まず、黒化処理の前処理として、銅張積層
板１１の銅箔１３の表面を脱脂し、塩化第二銅溶液（Ｃ
ｕＣｌ₂ ・２Ｈ₂ Ｏ：４０ｇ／リットル）で銅箔１３の
表面をソフトエッチングした後、例えば３５％の塩酸溶
液で酸洗する。この後、黒化処理工程に移り、亜塩素酸
塩を主剤とするアルカリ水溶液に銅張積層板１１を浸漬
して、銅箔１３の表面を黒化処理する。この黒化処理に
より、銅箔１３の表面に、０．１μｍ程度の微細な突起
を無数に有する黒色の酸化第二銅被膜１３ａが形成され
る。

【００１３】この後、銅箔１３の表面にジェットスクラ
ブ研磨を施す。このジェットスクラブ研磨は、例えば平
均粒径２３μｍ（３２０＃）の砥粒を２．５ｋｇ／ｃｍ
² で銅箔１３の表面に吹き付けることで、銅箔１３の表
面に黒化処理で形成された酸化第二銅の突起のうち、粗
大な突起を除去して、銅箔１３の表面の突起の大きさを
０．１μｍ程度に均一化すると共に、銅箔１３の表面を
更に粗化する。

【００１４】次に、銅箔１３の表面を酸洗する。この酸
洗には、例えば１０％の硫酸溶液を用い、室温で例えば
２分程度の酸洗を行う。この酸洗により、銅箔１３表面
の酸化第二銅被膜１３ａの表面が溶解されて、銅箔１３
の表面が更に粗化される。

【００１５】この後、再度、銅箔１３の表面にジェット
スクラブ研磨を施す。このジェットスクラブ研磨も前回
のジェットスクラブ研磨と同じ条件で行う。これによ
り、再度、銅箔１３の表面の粗大な突起が除去されて、
銅箔１３の表面の突起の大きさが０．１μｍ程度に均一
化されると共に、銅箔１３の表面が更に粗化され、その
粗化状態（整面状態）が極めて良好なものとなる。

【００１６】以上にて、銅箔１３の表面の整面処理を終
了し、次の工程で、銅箔１３の表面にドライフィルムレ
ジスト１４をラミネートする。このドライフィルムレジ
スト１４は、キャリアフィルム（図示せず）上に感光性
レジストを塗布して乾燥したものであり、その上から保
護フィルムを被着したサンドイッチ構造となっている。
そして、ラミネート工程では、ドライフィルムラミネー
ト装置（図示せず）を用いて、保護フィルムを剥がしな
がら、例えば１００℃程度に加熱し、ドライフィルムレ
ジスト１４（感光性レジスト層）の表面を接着面として
ロール（図示せず）で銅箔１３の表面に押圧すること
で、ドライフィルムレジスト１４を銅箔１３の表面に接
着する。接着後、ドライフィルムレジスト１４からキャ
リアフィルムを剥離する。

【００１７】この後、露光・現像工程に移り、ドライフ
ィルムレジスト１４のうち後述する導体パターン１５に
対応しない部分だけを露光し（露光量：１００ｍＪ／ｃ
ｍ² ）、これをアルカリ性の現像液（例えば１％のＮａ
₂ ＣＯ₃ 溶液）で現像することで、導体パターン１５の
ネガパターン形状のめっきレジスト１４を形成する。こ
の後、軽くベーク処理して、めっきレジスト（ドライフ
ィルムレジスト）１４と銅箔１３の表面との密着性を更
に高める。この時のベークの条件は、例えば１００℃、
３０分である。尚、このベーク処理は省略しても良い。

【００１８】次に、電解Ｎｉ／Ａｕめっき工程に移り、
銅箔１３に電流を流して電解Ｎｉめっきを施した後、こ
のＮｉめっきを下地として電解Ａｕめっきを施す。これ
により、銅箔１３の表面のうちのめっきレジスト（ドラ
イフィルムレジスト）１４から露出する部分に電解Ｎｉ
／Ａｕめっきを施してＮｉ／Ａｕめっきパターン１６を
形成する。この際、Ｎｉめっき液としては、例えばＰＨ
＝５のものを使用し、Ａｕめっき液としては、例えばＰ
Ｈ＝６．５のものを使用し、それによって、Ｎｉめっき
の膜厚を例えば７μｍとし、Ａｕめっきの膜厚を例えば
０．５μｍとする。

【００１９】この電解Ｎｉ／Ａｕめっき終了後、めっき
レジスト（ドライフィルムレジスト）１４をアルカリ性
の剥離液（例えば３％のＮａＯＨ溶液）に浸して、ドラ
イフィルムレジスト１４を銅箔１３の表面から剥離す
る。

【００２０】この後、銅エッチング工程に移り、Ｎｉ／
Ａｕめっきパターン１６をエッチングレジストとして銅
箔１３の不要部分をエッチングして導体パターン１５を
形成する。この際、エッチング液として、アルカリエッ
チング液を使用する。

【００２１】以上説明した実施形態の導体パターン形成
方法では、ドライフィルムレジスト１４のラミネート前
に、銅箔１３の表面の整面処理として、黒化処理を行う
ようにしたので、銅箔１３の表面に無数の微細突起のあ
る黒色の酸化第二銅被膜１３ａを形成することができ
て、銅箔１３の表面を適度に粗化することができる。こ
れにより、ドライフィルムレジスト１４と銅箔１３の表
面との密着性を向上できて、電解Ｎｉ／Ａｕめっき時に
ドライフィルムレジスト１４と銅箔１３との界面にめっ
き液が浸入する“めっきもぐり”を防止できて、良好な
Ｎｉ／Ａｕめっきパターン１６を形成できる。

【００２２】しかも、過度のベーク処理が不要であるた
め、ドライフィルムレジスト１４の剥離性を良好に保つ
ことができ、Ｎｉ／Ａｕ電解めっき処理後のドライフィ
ルムレジスト剥離工程で、ドライフィルムレジスト１４
を比較的容易に剥離することができる。これにより、ド
ライフィルムレジスト１４の剥離時に、ドライフィルム
レジスト１４が部分的に破れて銅箔１３の表面に残存す
ることを防止でき、エッチングにより銅箔１３のうちの
導体パターン１５以外の部分を完全に除去することがで
きて、良好な導体パターン１５を形成でき、不完全なエ
ッチングによる導体パターン１５のショートを無くすこ
とができる。

【００２３】本発明者は、銅箔１３の表面の整面処理を
黒化処理で行う効果を評価するために、次の比較例１〜
３の方法で導体パターンを形成して、ドライフィルムレ
ジストの密着性と剥離性を評価したところ、次のような
結果が得られた。

【００２４】［比較例１］ドライフィルムレジストのラ
ミネート前の銅箔表面の整面処理をジェットスクラブ研
磨又はバフ研磨のみとした。整面処理後の工程は、前記
実施形態と同じである。

【００２５】このように、ジェットスクラブ研磨又はバ
フ研磨のみでも銅箔表面を多少は粗化できるが、粗化の
程度が少なく、ドライフィルムレジストの密着性が不足
して電解Ｎｉ／Ａｕめっき時にめっきもぐりが多発し、
導体パターンのショートが多発した。

【００２６】［比較例２］銅箔表面の整面処理を、上記
比較例１と同じく、ジェットスクラブ研磨又はバフ研磨
のみとした。そして、ドライフィルムレジスト現像後の
ベーク処理で、ベーク温度を高めの温度（１２０℃）に
設定して３０分間ベークした。ベーク処理後の工程は、
前記実施形態と同じである。

【００２７】この比較例２では、ベーク温度を高めの温
度（１２０℃）に設定して、ドライフィルムレジストの
密着性を高めたが、この程度のベーク温度では、まだ密
着性が不足して、めっきもぐりが発生し、導体パターン
のショートが発生した。

【００２８】［比較例３］銅箔表面の整面処理を、前記
比較例１と同じく、ジェットスクラブ研磨又はバフ研磨
のみとした。そして、ドライフィルムレジスト現像後の
ベーク処理で、ベーク温度を上記比較例２より更に高め
の温度（１５０℃）に設定して３０分間ベークした。ベ
ーク処理後の工程は、前記実施形態と同じである。

【００２９】この比較例３では、高温のベーク処理によ
りドライフィルムレジストの密着性を上記比較例２より
更に高めることができるため、めっきもぐりを防止でき
るが、電解めっき処理後のドライフィルムレジスト剥離
工程で、ドライフィルムレジストが剥がれにくくなっ
て、ドライフィルムレジストが部分的に破れて銅箔表面
に残存しやすくなり、その後のエッチング工程で、ドラ
イフィルムレジストが残存する部分がエッチングされず
に残ってしまい、導体パターンのショートが多発した。

【００３０】これに対し、前記実施形態では、過度のベ
ーク処理を行わなくても、黒化処理により十分にドライ
フィルムレジスト１４の密着性を確保できるため、ドラ
イフィルムレジスト１４と銅箔１３との密着性と剥離性
とを両立させることができ、めっきもぐりやドライフィ
ルムレジストの剥離不良による銅箔１３のエッチング不
良を防止でき、導体パターン１５のショートを無くすこ
とができる。

【００３１】尚、前記実施形態では、銅箔１３の表面の
整面処理として、黒化処理後に、ジェットスクラブ研磨
→酸洗→ジェットスクラブ研磨を行うようにしたが、こ
の他に、次のような４通りの整面処理が考えられる。 黒化処理のみ 黒化処理＋酸洗のみ 黒化処理＋ジェットスクラブ研磨のみ 黒化処理＋ジェットスクラブ研磨＋酸洗

【００３２】また、ジェットスクラブ研磨に代えて、バ
フ研磨、ブラシスクラブ研磨、その他の機械研磨を用い
るようにしても良い。その他、本発明は、銅箔表面にＮ
ｉ／Ａｕ以外の導体の電解めっきを施す場合にも、適用
できる。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１の導体パターンの形成方法によれば、ドライ
フィルムレジストをラミネートする前に、銅箔表面の整
面処理として、少なくとも黒化処理を行うようにしたの
で、過度のベーク処理を行わなくても、ドライフィルム
レジストの密着性を十分に高めることができて、めっき
もぐりを防止できると共に、ドライフィルムレジストの
剥離性を損なうことがなく、ドライフィルムレジストの
剥離不良による銅箔のエッチング不良を防止でき、導体
パターンのショートを防止できる。

【００３４】更に、請求項２では、銅箔表面を黒化処理
した後、少なくとも酸洗するようにしたので、黒化処理
と酸洗との相乗効果によってドライフィルムレジストの
密着性を更に向上することができる。

【００３５】また、請求項３では、銅箔表面を黒化処理
した後、ジェットスクラブ研磨等の機械研磨を行い、酸
洗した上で、再度、機械研磨を行うようにしたので、銅
箔表面の粗化状態（整面状態）を一層良好なものとする
ことができ、ドライフィルムレジストの密着性を更に高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における導体パターン形成
方法を説明する工程図

【符号の説明】

１１…銅張積層板、１２…プラスチック基板、１３…銅
箔、１３ａ…酸化第二銅被膜、１４…ドライフィルムレ
ジスト、１５…導体パターン、１６…Ｎｉ／Ａｕめっき
パターン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅張積層板の銅箔表面にドライフィルム
   レジストをラミネートし、このドライフィルムレジスト
   を露光現像処理することで、導体パターンのネガパター
   ン形状のめっきレジストを形成し、前記銅箔表面のうち
   の前記めっきレジストから露出する部分に電解めっきを
   施してめっきパターンを形成した後、前記ドライフィル
   ムレジストを剥離し、前記めっきパターンをエッチング
   レジストとして前記銅箔の不要部分をエッチングして導
   体パターンを形成する導体パターンの形成方法におい
   て、 前記銅箔表面に前記ドライフィルムレジストをラミネー
   トする前に、前記銅箔表面の整面処理として、少なくと
   も黒化処理を行うことを特徴とする導体パターンの形成
   方法。
2. 【請求項２】 前記銅箔表面を黒化処理した後、少なく
   とも酸洗することを特徴とする請求項１に記載の導体パ
   ターンの形成方法。
3. 【請求項３】 前記銅箔表面を黒化処理した後、ジェッ
   トスクラブ研磨等の機械研磨を行い、酸洗した上で、再
   度、機械研磨を行うことを特徴とする請求項２に記載の
   導体パターンの形成方法。