JPH1168308A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】樹脂絶縁層の表面における粗化状態に拘わら
ず、その上に形状と寸法精度に優れた配線パターンを形
成する配線基板の製造方法を提供する。 【解決手段】コア基板１の上面に形成した樹脂絶縁層６
の表面を粗化して凹凸面６ａとする工程と、この樹脂絶
縁層６の上に無電解メッキにより導体層８を形成する工
程と、この導体層８の上に液状の第１レジスト９を塗布
して硬化させ、その上にドライフィルムの第２レジスト
１０を貼付ける工程と、これらの２層からなるレジスト
層１１に対し露光と現像を行ってメッキレジスト１１ａ
とその間に開口パターン１２を形成する工程と、開口パ
ターン１２内に電解銅メッキを施して配線パターン１５
を形成する工程と、上記メッキレジスト１１ａを剥離
し、電解メッキ層１４の下部以外に位置する導体層８を
除去する工程と、を含む配線基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線パターンと樹
脂絶縁層とを積層して形成する配線基板の製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に配線基板は、図３(Ａ)に示すよう
に、コア基板３０の上面に図示しない配線パターンを形
成し、該配線パターンの上方に所定厚さのエポキシ系の
感光性樹脂ペーストを塗布し乾燥させて樹脂絶縁層３２
を形成する。次に、この樹脂絶縁層３２に対し、露光と
現像を行って所定の位置に図示しないビアホールを形成
する。その後、上記樹脂絶縁層３２の表面に酸化剤等を
接触させ、図３(Ｂ)に示すように、凹凸面３３を形成す
るように粗化する。次いで、係る樹脂絶縁層３２の凹凸
面３３上に沿って、Ｓｎ／Ｐｄコロイドタイプのメッキ
触媒核を吸着した後、図３(Ｃ)に示すように、無電解銅
メッキを施して厚さ約１μｍの導体層３４を形成する。

【０００３】そして、図３(Ｄ)に示すように、係る導体
層３４の上に感光性樹脂からなる厚さ２５μｍのドライ
フィルム３６を貼付ける。その後、このドライフィルム
３６に対し露光と現像を行って、図３(Ｅ)に示すよう
に、該フィルム３６の所定の位置に開口パターン３８を
形成し、且つ残ったフィルム３６はメッキレジスト３７
となる。このメッキレジスト３７を上面に有する上記導
体層３４に対して、硫酸系電解銅メッキを行って、図３
(Ｆ)に示すように、上記開口パターン３８内の導体層３
４の上に電解メッキ層４０が形成される。その後、上記
メッキレジスト３７をＮａＯＨ水溶液に接触させて剥離
すると共に、これにより露出した部分の上記導体層３４
をエッチングにより除去する。この結果、上記電解メッ
キ層４０とその直下に残った導体層３４とが一体となっ
て配線パターン４２を形成する。また、同時に前記ビア
ホール内にも、上記電解メッキ層４０と導体層３４とが
一体となってビアを形成し、上下の各配線パターン間を
導通する。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】ところで、上記メッキレジス
ト３７となるドライフィルム３６の密着性は、樹脂絶縁
層３２の凹凸面３３を有する表面の粗化状態により影響
される。そして、該フィルム３６の密着を確保するに
は、樹脂絶縁層３２の表面における表面粗度が平均(Ｒ
ａ)で２μｍ以下、最大(Ｒmax)で５μｍ以下にする必要
がある。しかし、配線基板においては、樹脂絶縁層３２
とその上に形成される配線パターンの密着強度を高める
ため、上記粗化による樹脂絶縁層３２の凹凸面３３を上
記した表面粗度よりも粗くすることが行われる。

【０００５】その結果、前記図３(Ｄ)に示すように、ド
ライフィルム３６が樹脂絶縁層３２の凹凸面３３に倣っ
た導体層３４の表面に追従できず、浮き上がることがあ
る。また、図３(Ｅ)に示すように、開口パターン３８を
形成する現像時にドライフィルム３６が樹脂絶縁層３２
の凹凸面３３に倣った導体層３４の凹凸表面から浮き上
がり、該凹凸表面とメッキレジスト３７との隙間Ｓから
硫酸系電解銅メッキのメッキ液が浸透し、電解メッキ層
４０が導体層３４の凹凸表面とメッキレジスト３７との
間にまで潜り込んで形成されるという問題点があった。
特に、電解メッキ層４０の上記潜り込みは、形成される
配線パターン４２の水平方向への太り(メッキダレ)を生
じる。この太り部分は前記エッチングでは十分に除去で
きない。従って、隣接する配線パターン４２同士間の絶
縁性が低下したり、甚だしい場合は隣接する配線パター
ン４２との間で短絡を招きかねないという問題点があっ
た。

【０００６】また、前記ドライフィルム３６に替えて、
液状の樹脂を塗布して乾燥させる液状レジストを用いる
こともでき、前記樹脂絶縁層３２の凹凸面３３に追従し
易いという利点を有する。しかし、この液状レジストは
塗布厚さがばらつき易く、精度の良い開口パターン３８
を形成することが困難である。また、液状レジストは約
５μｍ程度の厚さであれば、前記露光・現像時の解像性
に問題はないが、前記ドライフィルム３６と同等の厚さ
(例えば２５μｍ)まで厚くすると解像性が低下する。ま
た、厚塗りが困難なため、数回の塗布が必要であり、工
数が嵩む。これらの理由から、液状レジストのみで配線
形成を行うことは困難であった。本発明は、以上の従来
の技術が抱える問題点を解決し、樹脂絶縁層の表面にお
ける粗化状態に拘わらず、その上に形状及び寸法精度の
優れた配線パターンを密着性を保って形成できる配線基
板の製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、樹脂絶縁層の粗化された表面上に液状レジ
ストとドライフィルム等の２層構造からなるメッキレジ
ストを形成することに着想して成されたものである。即
ち、本発明の配線基板の製造方法は、樹脂絶縁層の表面
を粗化する工程と、上記粗化された樹脂絶縁層の表面上
に無電解メッキ又はスパッタリングにより導体層を形成
する工程と、上記導体層の上に液状の第１レジストを塗
布して硬化する工程と、上記第１レジストの上に第２レ
ジストを形成する工程と、上記第１及び第２レジストの
２層からなるレジスト層に対し、露光と現像を行い配線
パターン用の開口パターンを形成する工程と、上記導体
層を通じて電流を流し、上記開口パターン内に配線パタ
ーンを形成する工程と、その後、上記レジスト層を剥離
すると共に、上記配線パターンの下部以外に位置する上
記導体層を除去する工程と、を含むことを特徴とする。

【０００８】この方法によれば、粗化された樹脂絶縁層
の表面上に無電解メッキ又はスパッタリングにより形成
された凹凸面のある導体層の表面上に、液状の第１レジ
ストを塗布することによりこの凹凸面に第１レジストが
追従し、且つ該第１レジストにより平坦性が得られる。
従って、その上面に第２レジストを形成して所要厚さの
レジスト層が形成できると共に、形状及び寸法精度が優
れた開口パターンと、前記潜り込みや太りのない配線パ
ターンを形成することができる。しかも、該配線パター
ンは、樹脂絶縁層の表面に密着強度を高くして形成でき
る。また、液状の第１レジストは薄く形成されるので、
解像性の問題は生じない。尚、液状の第１レジストの厚
さは、５μｍ以下が好ましい。上記第２レジストには、
具体的には前記ドライフィルムが用いられる。

【０００９】更に上記方法によれば、樹脂絶縁層との密
着強度を高く保ちつつ、粗化された樹脂絶縁層の表面上
に前記潜り込みや太りがなく、形状及び寸法精度に優れ
た配線パターンを確実に形成することができる。尚、前
記樹脂絶縁層がビアホールを含み且つ該ビアホール内に
も前記導体層が形成され、前記配線パターンと同時に上
記ビアホール内にビアを形成する配線基板の製造方法と
することもできる。これによれば、上下に複数層の配線
パターンを有し、且つこれらの間を係るビアで導通した
多層配線基板を容易に製造することができる。

【００１０】

【実施の形態】以下において本発明の実施に好適な形態
を図面と共に説明する。図１は本発明を用いた配線基板
の製造方法の概略を示す工程の断面図である。図１(Ａ)
に示すように、厚さ０．８ｍｍのガラス布−ＢＴ(ビス
マレイミド・トリアジン)樹脂の複合材からなるコア基板
１の上下両面には、厚さ２８μｍの銅からなる下層配線
パターン４が形成されている。また、コア基板１には直
径３００μｍのスルーホール２がドリル加工により多数
穿孔され、各スルーホール２内には円筒形でその周壁の
厚さが１５μｍの導通部３が形成されている。この導通
部３は、コア基板１の両面における下層配線パターン４
同士を導通させる役割を果たす。尚、各導通部３の中空
部内には図示しない熱硬化性樹脂が充填される。

【００１１】係るコア基板１及び下層配線パターン４
は、以下のようにして形成される。先ず、コア基板１の
上下両面に厚さ約１８μｍの銅箔が貼付けられる。得ら
れた銅貼り積層板に、ドリル加工を行い多数のスルーホ
ール２を穿孔する。次いで、この積層板の上下両面及び
スルーホール２内にＰｄ触媒核を付着させ、その後に無
電解メッキ及び電解メッキを施し、各表面において銅の
厚さが約２８μｍとなるようにする。更に、この銅の上
にドライフィルムを貼付けて、露光と現像を施した後、
不要部分をエッチングにて除去することにより、上記下
層配線パターン４が形成される。

【００１２】次に、図１(Ｂ)に示すように、下層配線パ
ターン４の上方に厚さ５５μｍの感光性を有するエポキ
シ系の樹脂絶縁層６が全面に形成される。この樹脂絶縁
層６の所定の位置に露光と現像を行い、直径が約１００
μｍのビアホール７が形成される。このビアホール７の
底部には、下層配線パターン４の上面が露出する。次い
で、ビアホール７を含む樹脂絶縁層６の表面をクロム酸
溶液で粗化した。これは次述する無電解メッキ層との密
着性を向上させるために施される。

【００１３】次いで、樹脂絶縁層６の表面にＰｄ触媒核
を吸着させ、無電解銅メッキを施して、図１(Ｃ)に示す
ように、樹脂絶縁層６の表面全体及びビアホール７内の
下層配線パターン４の上面に厚さ約１μｍの無電解メッ
キ層(導体層)８を形成する。更に、係る無電解メッキ層
８の上面全体に、液状のレジストを塗布して硬化させ、
図示しない第１レジストを形成する。更に、この第１レ
ジストの上に第２レジストの水溶性で感光性樹脂のドラ
イフィルムを貼着し、これら２層からなるレジスト層に
対し露光と現像を行う。すると、図１(Ｄ)に示すよう
に、所定の開口パターン１２を間に有するメッキレジス
ト１１ａが形成される。

【００１４】次に、係るメッキレジスト１１ａが形成さ
れた無電解メッキ層８に対し硫酸系電解銅メッキを施す
と、図１(Ｅ)に示すように、上記メッキレジスト１１ａ
で覆われていない開口パターン１２内の無電解メッキ層
８の上面に厚さ１５μｍの電解メッキ層１４が形成され
る。同時に、ビアホール７内の上記無電解メッキ層８の
上にも同様の厚さの電解メッキ層１４が形成される。そ
の後、上記メッキレジスト１１ａをＮａＯＨ水溶液に接
触させることにより剥離し、更に露出した無電解メッキ
層８をエッチング液により除去する。すると図１(Ｆ)に
示すように、電解メッキ層１４とその真下の無電解メッ
キ層８とからなる上層配線パターン１５及びビア１３が
形成される。これにより上層・下層配線パターン１５，
４がビア１３によって導通された立体回路が形成され
る。

【００１５】更に、図１(Ｇ)に示すように、前記樹脂絶
縁層６の上面全体に厚さ５５μｍの樹脂絶縁層１６が形
成され、前記同様に露光と現像を行って、該絶縁層１６
の所定の位置にビアホール１７が形成される。この樹脂
絶縁層１６の表面にも前記と同様の粗化が施される。上
記樹脂絶縁層１６の上面に前記同様の図示しない無電解
メッキ層(導体層)と第１及び第２レジストからなるメッ
キレジストが形成される。これらに対し硫酸系電解銅メ
ッキを施すと、上記メッキレジストのない無電解メッキ
層の上面に厚さ１５μｍの最上層配線パターン２０が形
成され、同時にビアホール１７内には上記同様のビア１
８が形成される。これにより、図１(Ｇ)のように、下層
・上層・最上層配線パターン４，１５，２０とこれらを
導通するビア１３，１８からなる立体回路が形成され
る。

【００１６】そして、図１(Ｈ)に示すように、上記樹脂
絶縁層１６及び最上層配線パターン２０の上面全体に感
光性のエポキシ変性樹脂からなるソルダーレジスト２２
を形成し、露光と現像を行って最上層配線パターン２０
の上面に開口部２４を形成する。この開口部２４内に露
出する最上層配線パターン２０の上面に、無電解メッキ
によりＮｉ(Ｎｉ−Ｐ)メッキ層及びＡｕメッキ層からな
るパッド２６を形成して、多層配線基板２８を得た。

【００１７】この多層配線基板２８の製造方法は、上層
・最上層配線パターン１５，２０及びビア１３，１８を
形成する直前の工程において、各樹脂絶縁層６，１６の
表面を粗化し、その上に導体層８等を形成した後、液状
で塗布して硬化させた第１レジストとドライフィルムの
第２レジストとの２層からなるレジスト層を形成し、露
光と現像にてメッキレジスト１１ａを形成する。このた
め、導体層８とメッキレジスト１１ａとの間が密着す
る。従って、前記電解メッキ層１４の潜り込みやこれに
よる太りのない上層配線パターン１５等を確実に形成す
ることができる。

【００１８】しかも、樹脂絶縁層６，１６と上層・最上
層配線パターン１５，２０との密着強度も強固に維持さ
れるので、３層の配線パターン４，１５，２０間をビア
１３，１８により確実に導通した安定性のある立体回路
を提供することができる。尚、下層、上層、及び最上層
配線パターン４，１５，２０は上下方向における相対的
な名称で、仮に上層配線パターン１５を下層配線パター
ンとした場合、最上層配線パターン２０がその上層配線
パターンとなる。

【００１９】次に図２により本発明の特徴的な製造工程
について説明する。図２(Ａ)は前記図１(Ｂ)の一部を拡
大した断面図で、樹脂絶縁層６の表面を約５μｍ研磨し
て除去した後、クロム酸溶液(８００ｇ／リットル)で粗化
し、次にビアホール７内に位置する下層配線パターン４
の上面を硫酸−過酸化水素系エッチング液(奥野製薬製;
商品名ＯＰＣ−４００）でソフトエッチングした。これ
らは何れも次述する無電解メッキ層との密着性を向上さ
せるために施される。上記粗化を施すことにより、図２
(Ｂ)に示すように、樹脂絶縁層６の表面に凹凸面６ａが
形成される。係る凹凸面６ａの表面粗度はＲａで６μｍ
であった。この粗化された樹脂絶縁層６にＳｎ−Ｐｄコ
ロイド溶液(奥野製薬製;商品名ＯＰＣ−８０)を浸漬し
てＰｄ触媒核を吸着させ、更に、無電解Ｃｕメッキ液(奥
野製薬製;商品名ビルドカッパー)に浸漬して、樹脂絶縁
層６の表面全体に厚さ約１μｍの無電解メッキ層(導体
層)８を形成する。すると、図２(Ｃ)に示すように、上
記凹凸面６ａに倣った無電解メッキ層８が形成される。

【００２０】次に、図２(Ｄ)に示すように、該無電解メ
ッキ層８の上に、ロールコータ又はスクリーン印刷によ
って、液状の感光性レジスト(太陽インキ製;商品名ＰＥ
Ｒ−２０ＴＲ１３Ｄ８）を塗布し硬化させると厚さ約５
μｍの第１レジスト９が形成される。この第１レジスト
９の上面は、塗布時の液状状態に起因して平坦となって
いる。また、第１レジスト９の下部は、塗布時の追従性
に起因して無電解メッキ層８の上面に密着している。次
いで、該第１レジスト９の上面に厚さ２５μｍの第２レ
ジストとなるドライフィルム１０が貼付けられる。これ
ら第１、第２レジスト９，１０の間には隙間なく、密着
状態となる。更に、第１、第２レジスト９，１０の２層
からなるレジスト層１１に対し、露光と現像を行うと、
図２(Ｅ)に示すように、開口パターン１２を間に有する
メッキレジスト１１ａが形成される。係る現像の際、第
２レジスト１０は第１レジスト９に密着し、且つ第１レ
ジスト９は導体層８に密着しているので、従来のような
浮き上がりを生じない。尚、上記現像液には炭酸ソーダ
水溶液が用いられる。

【００２１】このメッキレジスト１１ａが形成された無
電解メッキ層８に対し電流を流して硫酸系電解銅メッキ
を施すと、図２(Ｆ)に示すように、開口パターン１２内
の無電解メッキ層８の上面に厚さ約１５μｍの電解メッ
キ層１４が形成される。係る電解メッキの際、そのメッ
キ液は導体層８と第１レジスト９の間や、第１、第２レ
ジスト９，１０の間に潜り込むことはない。次に、図２
(Ｇ)に示すように、上記メッキレジスト１１ａをＮａＯ
Ｈ水溶液に接触させることにより剥離する。更に、過硫
酸塩系エッチング液（荏原ユージライト製;商品名ＰＢ
−２２８)を用いて、露出した無電解メッキ層８を除去
する。

【００２２】その結果、図２(Ｈ)に示すように、残った
無電解メッキ層８と上記電解メッキ層１４が積層されて
一体化した配線パターン１５が樹脂絶縁層６の上に形成
され、前記図１(Ｆ)の状態となる。尚、同時に樹脂絶縁
層６のビアホール７内に無電解メッキ層８と電解メッキ
層１４からなるビア１３が形成される。以上のように、
上記電解銅メッキの際にそのメッキ液がメッキレジスト
１１ａの下側に潜り込まず、これらの部分に銅メッキが
形成されないため、得られた配線パターン１５は所定の
断面形状に正確に形成され、従来のような水平方向への
太りがなく、隣接する配線パターン１５と短絡すること
もない。

【００２３】ここで、図２の方法を用いて製造した本発
明方法による発明例の配線基板２８と、前記図３にて示
した従来の技術により製造した同じ配線パターンを有す
る従来例の配線基板とを、それぞれ１６０個ずつ用意し
て比較した。即ち、各配線基板２８の前記パッド２６の
全てについて図示しないプローブを順次接触させ、外部
電源から一定の電流を流し、上層配線パターン１５同士
間、又は最上層配線パターン２０同士間に短絡(ショー
ト)があるか否かを測定した。因みに、各配線基板２８
内における上層・最上層配線パターン１５，２０の幅は
平均４０μｍで、これらのパターン同士の間隔は平均４
０μｍである。

【００２４】そして、各配線基板２８内で１個所でも短
絡した個所のある配線基板２８を短絡不良とし、発明例
と従来例の各グループ全体に対する短絡不良率を算出し
た。その結果、発明例のグループでは短絡不良率は５％
以下であったのに対し、従来例のグループの短絡不良率
は３０％以上であった。この結果から、本発明方法の２
層からなるレジスト層１１を用いた場合、配線パターン
１５，２０の太りが著しく低減され、短絡のない正確な
回路を形成できたことが裏付けられた。

【００２５】本発明は以上において説明した形態や実施
例に限定されるものではない。例えば、前記樹脂絶縁層
の表面を粗化するには、前記クロム酸によりエッチング
する他、過マンガン酸又は濃硫酸を使用することもでき
る。また、前記導体層は無電解メッキで形成する他、導
体となる金属を電極として放電溶解し、この溶融金属粒
子を高速で樹脂絶縁層の表面上に吹付けて被覆するスパ
ッタリングを用いて形成することもできる。前記多層配
線基板２８のコア基板１には、ＢＴ樹脂とガラス繊維布
との複合材(ガラス−ＢＴレジン材)の他、ガラス−エポ
キシ材、ガラス−ＰＰＥ材や、紙−エポキシ材等の複合
材、或いはエポキシ、ＢＴレジン、ポリイミド、ＰＰＥ
等の樹脂を用いても良い。

【００２６】更に、コア基板１を上記樹脂等に限らず、
セラミック製としても良い。係る剛性の高いセラミック
のコア基板１を用いる場合、その両面に同数の樹脂絶縁
層６，１６と下層・上層・最上層配線パターン４，１
５，２０を形成せず、互いに異なる層数としたり、或い
はコア基板１の片面にのみ樹脂絶縁層６等や下層・上層
配線パターン４，１５等を形成しても良い。後者の場
合、前記スルーホール２等を省略することができる。

【００２７】また、上記コア基板１は必須の要素ではな
く、例えば既設の樹脂絶縁層の上面に下層配線パターン
４を形成して順次前記の各工程を行って、樹脂製多層配
線基板を製造しても良い。或いは、既設のセラミック層
又はセラミック多層配線基板の上面に下層配線パターン
４を形成して順次前記の各工程を行い、セラミックと樹
脂を含む複合多層配線基板を製造することも可能であ
る。

【００２８】更に、前記多層配線基板２８の外部との導
通用端子にパッド２６を用いたが、これに替えて半田バ
ンプ、リード、又はピン等を使用することもできる。
尚、配線パターン４等を銅で形成したが、Ｎｉ及びその
合金(Ｎｉ−Ｐ,Ｎｉ−Ｂ,Ｎｉ−Ｃｕ−Ｐ)、Ｃｏ及びそ
の合金(Ｃｏ−Ｐ,Ｃｏ−Ｂ,Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ)、Ｓｎとそ
の合金(Ｓｎ−Ｐｂ,Ｓｎ−Ｐｂ−Ｐｄ)、Ａｕ,Ａｇ,Ｐ
ｄ,Ｐｔ,Ｒｈ,又はＲｕ等とそれらの合金の何れかを用
いることもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上において説明した本発明の製造方法
によれば、液状のレジストを塗布して硬化させた第１レ
ジストの上に所定の厚さの第２レジストを形成したの
で、樹脂絶縁層の粗化面及びその上に形成された導体層
に対し液状レジストが追従して隙間が発生せず、開口パ
ターンを形成する現像工程でも浮き上がりを生じない。
この結果、開口パターン内に形成される配線パターンも
幅方向への太りがない正確な形状と寸法を有するものと
なり、配線パターン同士間の短絡が殆んどない精度の良
い配線基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(Ａ)乃至(Ｈ)は本発明を用いた配線基板の製造
工程の概略を示す部分断面図。

【図２】(Ａ)乃至(Ｈ)は図１中の本発明方法の特徴的な
製造工程を示す部分断面図。

【図３】(Ａ)乃至(Ｆ)は従来の技術による製造工程を示
す部分断面図。

【符号の説明】

６，１６…樹脂絶縁層 ８…………導体層 ９…………第１レジスト １０………第２レジスト １１………レジスト層 １２………開口パターン １５………上層配線パターン(配線パターン) ２８………配線基板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂絶縁層の表面を粗化する工程と、 上記粗化された樹脂絶縁層の表面上に無電解メッキ又は
   スパッタリングにより導体層を形成する工程と、 上記導体層の上に液状の第１レジストを塗布して硬化す
   る工程と、 上記第１レジストの上に第２レジストを形成する工程
   と、 上記第１及び第２レジストの２層からなるレジスト層に
   対し、露光と現像を行い配線パターン用の開口パターン
   を形成する工程と、 上記導体層を通じて電流を流し、上記開口パターン内に
   配線パターンを形成する工程と、 その後、上記レジスト層を剥離すると共に、上記配線パ
   ターンの下部以外に位置する上記導体層を除去する工程
   と、 を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。