KR101393892B1

KR101393892B1 - 배선판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101393892B1
Application number: KR1020127028319A
Authority: KR
Inventors: 도루 나카이; 데츠오 아마노; 요시노리 다카사키
Original assignee: 이비덴 가부시키가이샤
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2011-03-04
Publication date: 2014-05-12
Also published as: TW201212739A; WO2011122244A1; CN102918935A; KR20130018819A; JP5391329B2; JPWO2011122244A1; US20110240358A1; US8581104B2

Abstract

배선판 (100) 은, 실리카계 필러 (10a) 를 포함하고, 적어도 일방의 면이 조화된 절연층 (10) 과, 조화된 면 상에 형성된 도체층 (20) 을 갖는다. 조화된 면에서, 도체층 (20) 의 인접하는 제 1 도체부 (20a) 와 제 2 도체부 (20b) 사이의 면 (F3) 의 조도는, 제 1 도체부 (20a) 아래의 면 (F1) 의 조도 및 제 2 도체부 (20b) 아래의 면 (F2) 의 조도 중 적어도 일방보다 작다.

Description

배선판 및 그 제조 방법{WIRING BOARD AND MANUFACTURING PROCESS FOR SAME}

본 발명은, 예를 들어 휴대 전화나 PC 등에 탑재하기에 유용한 배선판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1 에는, 표면이 조화 (粗化) 된 절연층 상에 도체 회로를 갖는 배선판이 개시되어 있다. 도체 회로는, 무전해 도금막과 전해 도금막으로 구성된다. 도체 회로의 형성 방법으로는, 세미애디티브법이 채용되고 있다. 즉, 절연층의 표면을 조화하고, 그 조화면에 무전해 도금막을 형성한다. 계속하여, 무전해 도금막 상에 도금 레지스트를 형성하고, 그 도금 레지스트의 비형성 부분에 전해 도금막을 형성한다. 계속하여, 도금 레지스트를 제거하고, 그 도금 레지스트 아래에 있는 무전해 도금막을 에칭에 의해 제거한다. 그 결과, 표면이 조화된 절연층 상에 도체 회로가 형성된다.

일본 공개특허공보 평11-214828호

특허문헌 1 에 개시되는 배선판에 있어서는, 도금 레지스트 아래의 무전해 도금막을 에칭으로 제거할 때, 절연층의 조화면 상의 인접하는 배선 사이에, 도체의 에칭 잔여물이 발생하기 쉽다고 생각된다. 또한, 그 절연층 상에, 추가로 상층의 절연층 (예를 들어 솔더 레지스트 또는 층간 절연층 등) 을 형성하는 경우에는, 앵커 (절연층 표면의 요철) 에 의해, 그들 절연층 사이에 공극이 발생하기 쉬워진다고 생각된다. 그 결과, 그 공극에 대한 수분의 침입 등에 의해, 그들 절연층 사이에 있어서의 절연성의 저하가 우려된다.

도체 회로의 배선 사이에서는, 무전해 도금의 전처리로서 사용되는 촉매 (예를 들어 Pd) 도, 동일하게 에칭되지 않고 남는다고 생각되기 때문에, 예를 들어 최외의 도체층 (예를 들어 Cu) 상에 보호 도체막 (예를 들어 Ni/Au) 을 형성하는 경우에는, 그 재료 (예를 들어 Ni) 가 상기 촉매를 핵으로 하여 배선 사이에 이상 석출되고, 인접하는 배선의 쇼트 (도통) 를 야기하는 것이 우려된다.

또한, 에칭 등의 습식법에 의해 무전해 도금막을 제거하는 경우에는, 사이드 에칭에 의해 배선폭이 감소할 우려가 있다.

본 발명은, 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 적절한 배선폭을 유지하면서, 인접하는 배선 사이의 쇼트 (도통) 를 억제하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제 1 관점에 관련된 배선판은, 실리카계 필러를 포함하고, 적어도 일방의 면이 조화된 절연층과, 상기 조화된 면 상에 형성된 도체층을 갖는 배선판으로서, 상기 조화된 면에서, 상기 도체층의 인접하는 제 1 도체부와 제 2 도체부 사이의 면의 조도 (粗度) 는, 상기 제 1 도체부 아래의 면의 조도 및 상기 제 2 도체부 아래의 면의 조도의 적어도 일방보다 작다.

본 발명의 제 2 관점에 관련된 배선판의 제조 방법은, 실리카계 필러를 포함하고, 적어도 일방의 면이 조화된 절연층을 준비하는 것과, 상기 조화된 면 상에, 금속박을 개재하여 또는 개재하지 않고, 무전해 도금막을 형성하는 것과, 상기 무전해 도금막 상에, 부분적으로 전해 도금막을 형성하는 것과, 상기 전해 도금막이 형성되지 않은 영역에 노출되는 상기 무전해 도금막에, 상기 실리카계 필러가 스토퍼가 되는 레이저 조사를 실시하여, 상기 노출되는 무전해 도금막을 제거하는 것을 포함한다.

본 발명에 의하면, 적절한 배선폭을 유지하면서, 인접하는 배선 사이의 쇼트 (도통) 를 억제하는 것이 가능하게 된다.

도 1 은 본 발명의 실시형태에 관련된 배선판의 평면도이다.
도 2 는 도 1 의 A-A 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 실시형태에 관련된 배선판의 SEM (Scanning Electron Microscope) 사진이다.
도 4a 는 도 1 및 도 2 에 나타낸 배선판의 도체부 사이의 면을 나타내는 도면이다.
도 4b 는 도 1 및 도 2 에 나타낸 배선판의 도체부 아래의 면을 나타내는 도면이다.
도 5 는 도체부 사이의 면이 도체부 아래의 면에 대하여 움푹하게 들어가 있는 것을 나타내는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 실시형태에 관련된 배선판의 제 1 예를 나타내는 도면이다.
도 7a 는 도 6 에 나타낸 배선판에 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조를 채용한 제 1 예를 나타내는 도면이다.
도 7b 는 도 6 에 나타낸 배선판에 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조를 채용한 제 2 예를 나타내는 도면이다.
도 8 은 본 발명의 실시형태에 관련된 배선판의 제 2 예를 나타내는 도면이다.
도 9a 는 도 8 에 나타낸 배선판에 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조를 채용한 제 1 예를 나타내는 도면이다.
도 9b 는 도 8 에 나타낸 배선판에 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조를 채용한 제 2 예를 나타내는 도면이다.
도 10 은 절연층을 준비하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 은 절연층의 일측의 면 (제 2 면) 을 조화하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 는 절연층의 조화면 상에 무전해 도금막을 형성하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 은 무전해 도금막 상에 도금 레지스트를 형성하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 는 무전해 도금막 상에 부분적으로 전해 도금막을 형성하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 는 도금 레지스트를 제거하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16a 는 불필요한 무전해 도금막을 제거하기 위한 레이저 조사 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16b 는 도 16a 의 A-A 단면도이다.
도 17 은 레이저 (엄밀하게는 그 조준) 를 이동시키는 경우의 조건의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 18 은 각 재료에 관해서, 레이저의 파장과 흡수율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 19 는 도 16a 및 도 16b 의 레이저 조사 공정에서, 그린 레이저를 사용하여 무전해 도금막을 제거한 결과를 나타내는 도면이다.
도 20 은 도 16a 및 도 16b 의 레이저 조사 공정에서, 엑시머 레이저를 사용하여 무전해 도금막을 제거한 결과를 나타내는 도면이다.
도 21 은 레이저 조사 대신에, 습식법에 의해 무전해 도금막을 제거한 결과를 나타내는 도면이다.
도 22a 는 그린 레이저를 사용하여 불필요한 무전해 도금막을 제거한 후의 도체부 사이의 면을 나타내는 도면이다.
도 22b 는 습식법에 의해 불필요한 무전해 도금막을 제거한 후의 도체부 사이의 면을 나타내는 도면이다.
도 23 은 각 시료에 관해서, ESCA 에 의해, 도체부 사이의 면 (표층부) 에 있어서의 팔라듐의 존재량을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 24 는 필러 함유량이 상이한 4 개의 절연층에, 각각 그린 레이저를 조사한 결과를 나타내는 도표이다.
도 25 는 도체부의 측면에 있어서, 그린 레이저를 조사한 영역과 조사하지 않은 영역의 양방을 나타내는 SEM 사진이다.
도 26 은 절연층의 조화면 상에 형성된 도체층이, 금속박, 무전해 도금막, 및 전해 도금막의 3 층 구조로 이루어지는 배선판의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 27 은 조화면 상에 금속박을 갖는 절연층을 준비하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 28 은 도 27 의 공정 후, 금속박 상에 무전해 도금막을 형성하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 29 는 도 28 의 공정 후, 무전해 도금막 상에 부분적으로 전해 도금막을 형성하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 30 은 도체층의 도체 패턴의 제 1 예를 나타내는 도면이다.
도 31 은 도체층의 도체 패턴의 제 2 예를 나타내는 도면이다.
도 32 는 절연층의 표층부에 필러층을 갖는 배선판의 일례를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 관해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또, 도면 중, 화살표 Z1, Z2 는, 각각 배선판의 주면 (표리면) 의 법선 방향 (또는 코어 기판의 두께 방향) 에 상당하는 배선판의 적층 방향을 가리킨다. 한편, 화살표 X1, X2 및 Y1, Y2 는, 각각 적층 방향에 직교하는 방향 (배선판의 주면에 평행한 방향) 을 가리킨다. 배선판의 주면은 X-Y 평면이 된다. 또한, 배선판의 측면은 X-Z 평면 또는 Y-Z 평면이 된다.

본 실시형태에서는, 상반되는 법선 방향을 향한 2 개의 주면을, 제 1 면 (Z1 측의 면), 제 2 면 (Z2 측의 면) 이라고 한다. 즉, 제 1 면의 반대측의 주면이 제 2 면이고, 제 2 면의 반대측의 주면이 제 1 면이다. 적층 방향에서, 코어에 가까운 측을 하층 (또는 내층측), 코어로부터 먼 측을 상층 (또는 외층측) 이라고 한다.

회로 등의 배선 (그라운드도 포함한다) 으로서 기능할 수 있는 도체 패턴을 포함하는 층 외에, 베타 패턴만으로 이루어지는 층도 도체층이라고 한다. 구멍 내에 형성되는 도체 중, 구멍의 벽면 (측면 및 저면) 에 형성된 도체막을 컨포멀 도체라고 하고, 구멍에 충전된 도체를 필드 도체라고 한다. 도체층에는, 상기 도체 패턴 외에, 접속 도체의 랜드 등이 포함되는 경우도 있다.

도금이란, 금속이나 수지 등의 표면에 층상으로 도체 (예를 들어 금속) 를 석출시키는 것과, 석출된 도체층 (예를 들어 금속층) 을 말한다. 도금에는, 전해 도금이나 무전해 도금 등의 습식 도금 외에, PVD (Physical Vapor Deposition) 나 CVD (Chemical Vapor Deposition) 등의 건식 도금도 포함된다.

레이저광은, 가시광에 한정되지 않는다. 레이저광에는, 가시광 외에, 자외선이나 X 선 등의 짧은 파장의 전자파나, 적외선 등의 긴 파장의 전자파도 포함된다.

면에 형성되는 라인 패턴 (면 상의 배선 또는 면 아래의 홈 등) 에 관해서는, 라인과 직교하는 방향 중, 형성면과 평행한 방향의 치수를 「폭」이라고 하고, 형성면과 직교하는 방향의 치수를 「높이」 또는 「두께」 또는 「깊이」라고 한다. 또한, 라인의 일단으로부터 타단까지의 치수를 「길이」라고 한다. 단, 다른 치수를 가리키는 것을 명기하고 있는 경우에는, 그렇지 않다.

본 실시형태의 배선판 (100) 은, 도 1 및 도 2 (도 1 의 A-A 단면도) 및 도 3 (SEM 사진) 에 나타내는 바와 같이, 절연층 (10) 과, 도체층 (20) 과, 상층 절연층 (30) 을 갖는다.

절연층 (10) 의 두께 (T10) 는, 약 5∼200 ㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 두께 (T10) 가 이 범위 내에 있으면, 절연 신뢰성을 확보하고, 필요 이상으로 기판을 두껍게 하지 않는 점에서 유리하다.

절연층 (10) 은, 필러 (10a) 와, 수지 (10b) 를 포함한다. 절연층 (10) 은, 수지 (10b) 에 필러 (10a) 를 배합함으로써 형성할 수 있다. 본 실시형태에서는, 필러 (10a) 를, 절연층 (10) 의 거의 전체에 대략 균일하게 분산시키고 있다. 단 이것에 한정되지 않고, 절연층 (10) 의 표층부에만, 필러 (10a) 가 매립되어 있어도 된다 (예를 들어 후술하는 도 32 참조).

본 실시형태에서는, 필러 (10a) 가 실리카계 필러로 이루어진다. 실리카계 필러로는, 규산염 광물을 사용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도, 실리카, 탤크, 운모, 카올린, 및 규산칼슘 중 적어도 1 개를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 실리카로는, 구형 실리카, 파쇄 실리카, 용융 실리카, 및 결정 실리카 중 적어도 1 개를 사용하는 것이 바람직하다.

절연층 (10) 에 포함되는 필러 (10a) (실리카계 필러) 의 최대 입자경은, 약 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 필러 (10a) (실리카계 필러) 의 최대 입자경이 약 3.4 ㎛ 이다.

본 실시형태에서는, 필러 (10a) (실리카계 필러) 의 50 wt% 이상이 구형 실리카이다. 이와 같이 필러 (10a) 의 주성분 (반 이상) 이 구형 실리카이면, 후술하는 레이저 조사 공정 (도 16a 및 도 16b) 에 있어서, 필러 (10a) 가 스토퍼로서 바람직하게 기능하게 된다고 생각된다. 또한 그 결과, 절연층 (10) 상에 도체나 촉매 등이 남기 어려워진다고 생각된다. 단 이것에 한정되지 않고, 필러 (10a) 의 재질 등은 임의이다. 예를 들어 필러 (10a) 는, 구형 실리카를 포함하고 있지 않아도 된다.

본 실시형태에서는, 수지 (10b) 가 에폭시 수지로 이루어진다. 이 에폭시 수지는 열경화성 수지이다. 열경화성 수지로는, 에폭시 수지 외에, 페놀 수지, 폴리페닐렌에테르 (PPE), 폴리페닐렌옥사이드 (PPO), 불소계 수지, LCP (액정 폴리머), 폴리에스테르 수지, 이미드 수지 (폴리이미드), BT 수지, 알릴화페닐렌에테르 수지 (A-PPE 수지), 또는 아라미드 수지 등을 사용할 수 있다.

절연층 (10) 에 있어서는, 수지 (10b) (열경화성 수지) 가 약 30 wt% 이상의 필러 (10a) (실리카계 필러) 를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 절연층 (10) 에 있어서의 필러 (10a) 의 함유율이 이 범위 내에 있으면, 후술하는 레이저 조사 공정 (도 16a 및 도 16b) 에 있어서, 필러 (10a) 가 스토퍼로서 바람직하게 기능하고, 수지 (10b) 의 탄화가 억제된다고 생각된다 (후술하는 도 24 참조).

절연층 (10) 의 제 2 면은 조화되어 있다. 그리고, 그 절연층 (10) 의 제 2 면 (조화면) 상에는 도체층 (20) 이 형성된다.

도체층 (20) 은, 예를 들어 무전해 도금막 (21) 및 전해 도금막 (22) 의 2 층으로 이루어진다. 단 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 도체층 (20) 은, 3 층 이상으로 구성되어도 된다. 무전해 도금막 (21) 의 두께 (T1) 는, 예를 들어 약 0.6 ㎛ 이고, 전해 도금막 (22) 의 두께 (T2) 는, 예를 들어 약 15 ㎛ 이다.

본 실시형태에서는, 무전해 도금막 (21) 및 전해 도금막 (22) 이 구리로 이루어진다. 그리고, 무전해 도금막 (21) 을 형성할 때에는, 촉매로서 팔라듐이 사용된다. 단 이것에 한정되지 않고, 무전해 도금막 (21) 및 전해 도금막 (22) 은, 다른 재료 (예를 들어 구리 이외의 금속) 로 이루어져도 된다. 촉매의 종류도 임의이다. 또한, 필요가 없으면, 촉매를 사용하지 않아도 된다.

도체층 (20) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 도체부 (20a) (제 1 도체부) 와, 도체부 (20b) (제 2 도체부) 를 포함한다.

본 실시형태에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 도체부 (20a 및 20b) 가 직선상으로 형성된다. 도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 는, 서로 대략 평행하게 배치되고, 서로 절연되어 있다. 단 이것에 한정되지 않고, 도체층 (20) 의 도체 패턴 등은 임의이다 (예를 들어 후술하는 도 30, 도 31 참조).

폭 (d1, d2) 의 일례를 나타내면, 도체부 (20a) 의 폭 (d1) 은, 예를 들어 약 10 ㎛ 이고, 도체부 (20b) 의 폭 (d2) 은, 예를 들어 약 10 ㎛ 이다. 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조는, 인접하는 배선 사이의 쇼트를 억제한다고 생각되기 때문에, 도체부 (20a) 의 폭 (d1) 및 도체부 (20b) 의 폭 (d2) 이 약 10 ㎛ 이하인, 배선 밀도가 높은 파인 패턴을 형성하는 경우에 특히 유효하다.

도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 사이에는 공극 (R1) 이 형성된다. 공극 (R1) 의 폭 (d3) (도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 의 간격) 의 일례를 나타내면, 예를 들어 약 10 ㎛ 이다. 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조는, 인접하는 배선 사이의 쇼트를 억제한다고 생각되기 때문에, 공극 (R1) 의 폭 (d3) 이 약 10 ㎛ 이하인, 배선 밀도가 높은 파인 패턴을 형성하는 경우에 특히 유효하다.

절연층 (10) 의 제 2 면에서, 도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 사이 (공극 (R1)) 의 면 (F3) 의 조도는, 도체부 (20a) 아래의 면 (F1) 의 조도 및 도체부 (20b) 아래의 면 (F2) 의 조도보다 작은 것이 바람직하다. 면 (F3) 의 조도가 작은 것에 의해, 상층 절연층 (30) 과의 사이에, 크랙의 원인이 되는 공극 (보이드) 이 남기 어려워진다고 생각된다. 또한, 면 (F3) 에 있어서는, 면 (F3) 의 오목부에 도체 (무전해 도금막) 나 촉매 등이 남기 어려워지므로, 도체층 (20) 에 있어서의 인접하는 배선 (도체부 (20a 및 20b)) 사이의 절연 신뢰성이 향상된다고 생각된다. 또, 면 (F3) 의 조도가, 면 (F1) 의 조도 및 면 (F2) 의 조도 중 적어도 일방보다 작으면, 상기 효과에 준한 효과가 얻어진다고 생각된다.

또한, 도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 사이 (공극 (R1)) 의 면 (F3) 의 10 점 평균 조도는, 도체부 (20a) 아래의 면 (F1) 의 10 점 평균 조도의 약 1/2 이하이고, 또한 도체부 (20b) 아래의 면 (F2) 의 10 점 평균 조도의 약 1/2 이하이기도 하다. 이 경우도, 면 (F3) 의 조도가 작은 것에 의해, 전술한 효과에 준한 효과가 얻어진다고 생각된다. 또한, 면 (F3) 의 10 점 평균 조도가, 면 (F1) 의 10 점 평균 조도 및 면 (F2) 의 10 점 평균 조도 중 어느 일방만의 약 1/2 이하이어도, 상응하는 효과는 얻어진다고 생각된다.

여기서, 면 (F1∼F3) 의 조도의 일례를 나타낸다. 도 4a 중, 면 (F3) 의 최대 조도 (d11) 는, 예를 들어 약 1.90 ㎛ 이고, 면 (F3) 의 10 점 평균 조도는, 예를 들어 약 1.75 ㎛ 이다. 또한, 도 4b 중, 면 (F1 또는 F2) 의 최대 조도 (d12) 는, 예를 들어 약 3.80 ㎛ 이고, 면 (F1 또는 F2) 의 10 점 평균 조도는, 예를 들어 약 3.50 ㎛ 이다.

본 실시형태에서는, 도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 사이 (공극 (R1)) 의 면 (F3) 의 10 점 평균 조도 (예를 들어 약 1.75 ㎛) 가, 절연층 (10) 에 포함되는 필러 (10a) (실리카계 필러) 의 최대 입자경 (예를 들어 약 3.4 ㎛) 이하로 되어 있다. 제조 공정에서 필러 (10a) 를 스토퍼로 하여 레이저 조사하는 결과, 상기 조도가 된다고 생각된다 (상세하게는 후술한다).

본 실시형태에서는, 전해 도금막 (22) 의 외측에 개질층이 형성되어 있다. 개질층이 형성되기 전에는, 도금의 결정립 덩어리의 울퉁불퉁한 느낌이 있는데, 개질층이 형성됨으로써, 도금의 결정립 덩어리의 울퉁불퉁한 느낌이 없어져 평활해진 느낌이 된다 (후술하는 도 25 참조). 이 때문에, 특히 표피 효과가 일어나기 쉬운 고주파에서의 전기 특성이 개량될 것으로 추찰된다.

절연층 (10) 의 제 2 면에서, 도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 사이 (공극 (R1)) 의 면 (F3) 은, 도체부 (20a) 아래의 면 (F1) 및 도체부 (20b) 아래의 면 (F2) 에 대하여 움푹하게 들어가 있다. 이것에 의해, 절연층 (10) 의 제 2 면과 상층 절연층 (30) 의 접촉 면적이 증가하고, 층간 박리 (디라미네이션) 의 발생 리스크가 저감된다고 생각된다. 구체적으로는, 도 5 중, 면 (F3) 의 높이 (H1) (예를 들어 10 점 평균 높이) 와 면 (F1 또는 F2) 의 높이 (H2) (예를 들어 10 점 평균 높이) 의 차 (단차 (d10)) 는, 예를 들어 약 0.7 ㎛ 인 것이 바람직하다.

도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 사이 (공극 (R1)) 의 면 (F3) (표층부) 에 있어서의, 무전해 도금막 (21) 을 형성하기 위한 촉매 (팔라듐) 의 존재량은 약 0.05 ㎍/㎠ 이하인 것이 바람직하다. 본 실시형태의 배선판 (100) 에 있어서는, 면 (F3) (표층부) 에 팔라듐이 거의 존재하지 않는다 (후술하는 도 23 참조). 이것에 의해, 팔라듐을 핵으로 하여 면 (F3) 에 Ni 등이 이상 석출되는 리스크는 경감된다고 생각된다.

도 1 중, 절연층 (10) 의 제 2 면 (조화면) 과 도체부 (20a, 20b) 의 측면 (F10) 이 이루는 각도 (θ) 는, 약 90°이상인 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 각도 (θ) 가 약 90°이다. 즉, 본 실시형태의 배선판 (100) 에서는, 언더 컷이 거의 발생하지 않는다. 이 때문에, 언더 컷에 의한 성능 저하가 발생하지 않고, 양호한 전기 특성이 얻어진다고 생각된다 (상세하게는, 후술하는 도 19∼도 21 참조). 또, 각도 (θ) 는 약 90°에 한정되지 않는다. 예를 들어 각도 (θ) 가 약 90°이상이면, 언더 컷이 발생하지 않고, 상기 효과에 준한 효과가 얻어진다고 생각된다.

절연층 (10) 상에는, 도체부 (20a 및 20b) 를 피복하는 상층 절연층 (30) 이 형성된다. 상층 절연층 (30) 은, 예를 들어 층간 절연층 또는 솔더 레지스트이다. 단 이것에 한정되지 않고, 상층 절연층 (30) 의 용도나 재질 등은 임의이다.

본 실시형태의 배선판 (100) 은, 예를 들어 도 6 에 나타내는 바와 같은 다층 프린트 배선판 (양면 리지드 배선판) 인 것이 바람직하다.

도 6 의 예에 있어서의 배선판 (100) 은, 기판 (200) (코어 기판) 과, 절연층 (101∼104) (층간 절연층) 과, 솔더 레지스트 (105, 106) 와, 도체층 (113∼116) 을 갖는다. 기판 (200) 은, 절연층 (100a) 과, 도체층 (111, 112) 을 갖는다. 배선판 (100) 의 편면 또는 양면에 다른 배선판이나 전자 부품 등이 실장됨으로써, 배선판 (100) 은, 예를 들어 휴대 전화 등의 회로 기판으로서 사용할 수 있다.

배선판 (100) 은, 예를 들어 기판 (200) 에, 절연층 (101∼104) 과, 도체층 (113∼116) 을 교대로 빌드업한 후, 최외층에 솔더 레지스트 (105, 106) 를 형성함으로써 제조할 수 있다.

기판 (200) 은, 예를 들어 후술하는 도 10∼도 16b 의 공정에 의해 제조할 수 있다. 또한, 기판 (200) 으로서, 양면 동장 적층판을 사용해도 된다. 절연층 (101∼104) 은, 예를 들어 수지 필름 (반경화 상태의 접착 시트) 을 사용한 진공 라미네이트에 의해 형성 (적층) 할 수 있다. 도체층 (113∼116) 은, 예를 들어 패널 도금법, 패턴 도금법, 풀애디티브법, 세미애디티브 (SAP) 법, 서브트랙티브법, 및 텐팅법 중 어느 1 개, 또는 이들의 2 이상을 임의로 조합한 방법으로 형성할 수 있다. 솔더 레지스트 (105, 106) 는, 예를 들어 스크린 인쇄 또는 라미네이트 등에 의해 형성할 수 있다.

상기 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조는, 다층 프린트 배선판의 빌드업부, 예를 들어 도 7a 중의 영역 R11 의 구조로서 채용할 수 있다. 도 7a 의 예에서는, 절연층 (104) 이 절연층 (10) 에 상당하고, 도체층 (116) 이 도체층 (20) 에 상당하고, 솔더 레지스트 (106) 가 상층 절연층 (30) 에 상당한다.

또한, 상기 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조는, 다층 프린트 배선판의 코어부, 예를 들어 도 7b 중의 영역 R12 의 구조로서 채용해도 된다. 도 7b 의 예에서는, 절연층 (100a) (코어) 이 절연층 (10) 에 상당하고, 도체층 (112) 이 도체층 (20) 에 상당하고, 절연층 (102) (층간 절연층) 이 상층 절연층 (30) 에 상당한다.

배선판 (100) 의 구조 등은, 도 6 에 나타내는 예에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 8 에 나타내는 바와 같이, 기판 (200) (코어 기판) 을 갖지 않는 다층 프린트 배선판 (양면 리지드 배선판) 이어도 된다. 도 8 의 예에서는, 도체층 (110) 을 기준 (코어 위치) 으로 하여, 제 1 면측에, 2 층의 절연층 (101, 103) 및 2 층의 도체층 (113, 115) 이 교대로 적층되고, 제 2 면측에, 2 층의 절연층 (102, 104) 및 2 층의 도체층 (114, 116) 이 교대로 적층되어 있다. 그리고, 제 1 면측의 최외층 (절연층 (103) 및 도체층 (115)) 은, 솔더 레지스트 (105) 로 덮이고, 제 2 면측의 최외층 (절연층 (104) 및 도체층 (116)) 은, 솔더 레지스트 (106) 로 덮여 있다.

상기 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조는, 예를 들어 도 9a 중의 영역 R11 의 구조로서 채용할 수 있다. 도 9a 의 예에서는, 절연층 (104) 이 절연층 (10) 에 상당하고, 도체층 (116) 이 도체층 (20) 에 상당하고, 솔더 레지스트 (106) 가 상층 절연층 (30) 에 상당한다.

또한, 상기 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조는, 다층 프린트 배선판의 코어부, 예를 들어 도 9b 중의 영역 R12 의 구조로서 채용해도 된다. 도 9b 의 예에서는, 절연층 (102) 이 절연층 (10) 에 상당하고, 도체층 (114) 이 도체층 (20) 에 상당하고, 절연층 (104) 이 상층 절연층 (30) 에 상당한다.

또, 배선판 (100) 은, 리지드 배선판이어도 되고, 플렉시블 배선판이어도 된다. 또, 배선판 (100) 은, 양면 배선판이어도 되고, 편면 배선판이어도 된다. 도체층 및 절연층의 층수도 임의이다.

상기 배선판 (100) (특히 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조) 은, 예를 들어 이하와 같은 방법으로 제조된다.

먼저, 적어도 제 2 면이 조화된 절연층 (10) 을 준비한다.

구체적으로는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 절연층 (10) 을 준비한다. 절연층 (10) 은, 예를 들어 수지 (10b) (열경화성 수지) 에, 필러 (10a) (실리카계 필러) 를 약 30 wt% 이상 함유시켜 이루어진다.

계속하여, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 에칭에 의해, 절연층 (10) 의 제 2 면을 조화한다. 구체적으로는, 예를 들어 과망간산 용액을 사용한 침지 등에 의해, 절연층 (10) 의 제 2 면을 에칭한다. 단, 조화 방법은 에칭에 한정되지 않고 임의이며, 예를 들어 연마 처리, 산화 처리, 또는 산화 환원 처리 등에 의해, 절연층 (10) 의 제 2 면을 조화해도 된다.

상기와 같이, 절연층 (10) 을 준비하고, 그 일측의 면 (제 2 면) 을 조화한 결과, 제 2 면이 조화된 절연층 (10) 이 완성된다.

계속하여, 예를 들어 침지에 의해, 절연층 (10) 의 제 2 면 (조화면) 에 촉매를 흡착시킨다. 이 촉매는, 전술한 바와 같이 팔라듐이다. 침지에는, 예를 들어 염화팔라듐이나 팔라듐콜로이드 등의 용액을 사용할 수 있다. 촉매를 고정시키기 위해, 침지 후에 가열 처리를 실시해도 된다.

계속하여, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 화학 도금법에 의해, 절연층 (10) 의 제 2 면 (조화면) 상에, 예를 들어 구리의 무전해 도금막 (1001) 을 형성한다. 도금액으로는, 예를 들어 환원제 등이 첨가된 황산 구리 용액 등을 사용할 수 있다. 환원제로는, 예를 들어 차아인산염 또는 글루옥실산 등을 사용할 수 있다.

계속하여, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 무전해 도금막 (1001) 상에 도금 레지스트 (1002) 를 형성한다. 도금 레지스트 (1002) 는, 소정의 위치에 개구부 (1002a) 를 갖는다. 개구부 (1002a) 는, 도체층 (20) 의 도체 패턴 (도 1) 에 대응하여 배치되어 있다.

계속하여, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 패턴 도금법에 의해, 도금 레지스트 (1002) 의 개구부 (1002a) 에, 예를 들어 구리의 전해 도금막 (1003) 을 형성한다. 구체적으로는, 양극에 도금하는 재료인 구리를 접속하고, 음극에 피도금재인 무전해 도금막 (1001) 을 접속하여 도금액에 침지한다. 그리고, 양극 사이에 직류 전압을 인가하여 전류를 흘리고, 음극의 노출되어 있는 무전해 도금막 (1001) 의 제 2 면에 구리를 석출시킨다. 이것에 의해, 무전해 도금막 (1001) 상에, 부분적으로 전해 도금막 (1003) 이 형성된다. 도금액으로는, 예를 들어 황산 구리 용액, 피로인산 구리 용액, 청 (시안) 화 구리 용액, 또는 붕불화 구리 용액 등을 사용할 수 있다.

계속하여, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 소정의 박리액에 의해, 도금 레지스트 (1002) 를 제거한다.

계속하여, 불필요한 무전해 도금막 (1001) 을 제거함으로써, 상기 도 1 에 나타낸 도체 패턴을 갖는 도체층 (20) 을 형성한다. 구체적으로는, 예를 들어 도 16a (도 1 에 대응한 평면도) 및 도 16b (도 16a 의 A-A 단면도) 에 나타내는 바와 같이, 피조사체 (절연층 (10) 등) 의 제 2 면측에, 개구부 (1004a) 를 갖는 차광 마스크 (1004) 를 형성한 상태에서, 피조사체의 전체면 (상세하게는 제 2 면 전역) 에 그린 레이저를 조사하는 것이 바람직하다. 여기서, 그린 레이저란, 파장 약 1064 ㎚ 의 기본파의 제 2 고조파로서, 파장 약 532 ㎚ 의 레이저광을 가리킨다.

이러한 그린 레이저를 피조사체의 전체면에 조사하는 경우에는, 예를 들어 피조사체를 고정시켜 그린 레이저 (엄밀하게는 그 조준) 를 이동시키는 것, 또는 반대로 그린 레이저 (엄밀하게는 그 조준) 를 고정시켜 피조사체를 이동시키는 것이 바람직하다. 그린 레이저를 이동시키는 경우에는, 예를 들어 갈바노 미러에 의해 그린 레이저를 이동시키는 (주사하는) 것이 바람직하다. 또한, 피조사체를 이동시키는 경우에는, 예를 들어 실린드리컬 렌즈에 의해 그린 레이저를 라인광으로 하여, 이것을 소정의 위치에 조사하면서, 컨베이어에 의해 피조사체를 이동시키는 것이 바람직하다.

또, 레이저 강도 (광량) 의 조정은, 펄스 제어로 실시하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 레이저 강도를 변경하는 경우에는, 1 숏트 (1 회의 조사) 당 레이저 강도는 바꾸지 않고, 숏트 수 (조사 횟수) 를 변경하도록 한다. 즉, 1 숏트에서는 원하는 레이저 강도가 얻어지지 않는 경우에는, 동일한 조사 위치에 다시 레이저광을 조사한다. 이러한 제어 방법에 의하면, 조사 조건을 바꾸는 시간을 생략할 수 있기 때문에, 스루풋이 향상된다고 생각된다. 단 이것에 한정되지 않고, 레이저 강도의 조정 방법은 임의이다. 예를 들어 조사 위치마다 조사 조건을 정하고, 조사 횟수를 일정 (예를 들어 1 개의 조사 위치에 대하여 1 숏트) 하게 해도 된다. 또한, 동일한 조사 위치에 복수 회의 레이저 조사를 실시하는 경우에 있어서, 숏트마다 레이저 강도를 바꿔도 된다.

여기서, 갈바노 미러에 의해 그린 레이저를 이동시키는 경우의 조건의 일례를 나타낸다. 도 17 중, 레이저광의 스폿 직경 (d21) 은, 예를 들어 30 ㎛ 이다. 이 예에서는, 레이저광의 주사 방향을 X 방향으로 한다. X 방향의 단위 이동량 (d22) (인접하는 스폿의 조사 중심 (P) 사이의 거리) 은, 예를 들어 20 ㎛ 이다. 또한, Y 방향의 단위 이동량 (d23) (인접하는 스폿의 조사 중심 (P) 사이의 거리) 은, 예를 들어 15 ㎛ 이다. 레이저광의 주사 속도는, 예를 들어 3000 ㎜/sec 이다. 즉, 1 숏트마다 레이저광을 X 방향으로 20 ㎛ 주사하는 경우에는, 레이저광은 1 초 동안에 15 만 숏트 조사된다.

이하, 이러한 조건에서 레이저 조사를 실시하는 경우를 예로 하여, 레이저 조사 양태의 일례에 관해서 설명한다.

이 예에서는, 먼저, 피조사체의 X-Y 평면 상의 제 1 라인, 예를 들어 (0, 0)∼(XX, 0) 에 관해서 레이저 조사를 실시한다. 구체적으로는, 최초의 조사 위치 (0, 0) 에 대하여 레이저 조사를 실시하고, 그 레이저 조사가 끝나면, 단위 이동량 (d22) 만큼 X2 측으로 이동하고, 다음 조사 위치 (20, 0) 에 대하여 레이저 조사를 실시한다. 그리고, 도 16a 중에 화살표로 나타내는 바와 같이, 레이저 조사 및 X2 측에 대한 이동을 반복하여, 피조사체의 X 방향에 설정된 각 조사 위치에 순차적으로 레이저 조사를 실시해 간다. 이렇게 해서, 피조사체의 X 방향 전역에 관해서 그린 레이저의 조사가 끝나면, 제 1 라인에 대한 레이저 조사는 완료된 것이 된다.

계속하여, 피조사체의 X-Y 평면 상의 제 2 라인, 예를 들어 (0, 15)∼(XX, 15) 에 관해서 레이저 조사를 실시한다. 구체적으로는, 그린 레이저는, 도 16a 중에 화살표로 나타내는 바와 같이, 제 1 라인의 마지막의 조사 위치 (XX, 0) 로부터, X 좌표를 원점으로 되돌림과 함께, Y 좌표를 단위 이동량 (d23) 만큼 Y1 측으로 이동하고, 조사 위치 (0, 15) 로부터, 다시 제 1 라인과 동일하게, X2 측을 향하여 레이저광을 주사한다. 이렇게 해서, 각 라인에 관해서 순차적으로 레이저 조사를 실시함으로써, 피조사체의 제 2 면 (X-Y 평면) 전역에 그린 레이저를 조사할 수 있다.

여기서는, 도체부 (20a 및 20b) (도 1) 의 길이 방향 (Y 방향) 과 직교하는 X 방향을 따라 레이저광을 주사하는 예를 나타냈는데, 도체부 (20a 및 20b) (도 1) 의 길이 방향과 평행한 Y 방향을 따라 레이저광을 주사해도 된다. 또, 차광 마스크 (1004) 를 사용하지 않고, 비조사 부분에 있어서는 레이저 조사를 멈추고, 조사해야 할 부분에만 레이저광을 조사하도록 해도 된다. 기타, 조사 위치나 레이저 강도의 제어 방법 등도 임의이다.

본 실시형태에서는, 불필요한 무전해 도금막 (1001) 을 제거하기 위한 레이저 조사 (도 16a 및 도 16b) 에 있어서, 그린 레이저를 사용함으로써, 필러 (10a) 가 스토퍼가 되어, 무전해 도금막 (1001) 아래의 절연층 (10) 이 과잉으로 제거되는 것을 억제할 것으로 생각된다. 이하, 도 18 등을 참조하여, 이것에 관해서 설명한다.

도 18 은, 에폭시 수지 (선 (L11)), 구리 (선 (L12)), 및 실리카 (선 (L13)) 의 각각에 레이저광을 조사한 경우에 있어서의, 레이저광의 파장과 흡수율의 관계를 나타내는 그래프이다. 또, 에폭시 수지를 다른 수지 (특히 열경화성 수지) 로 바꿔도, 대략 동일한 결과가 얻어질 것으로 생각된다.

먼저, 파장 약 532 ㎚ 의 레이저광 (LZ3) (그린 레이저) 과, 파장 약 10640 ㎚ 의 레이저광 (LZ4) 을 비교한다. 레이저광 (LZ4) 의 광원으로는, 예를 들어 CO₂ 레이저를 사용할 수 있다.

도 18 에 나타내는 바와 같이, 레이저광 (LZ4) 의 흡수율은, 에폭시 수지 (선 (L11)) 및 실리카 (선 (L13)) 의 양방에서 높은데, 레이저광 (LZ3) 의 흡수율은, 에폭시 수지 (선 (L11)) 에서는 높고, 실리카 (선 (L13)) 에서는 낮다. 특히, 레이저광 (LZ3) 으로는, 실리카 (선 (L13)) 에서의 흡수율을 10 % 정도로 억제할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 절연층 (10) 에, 수지 (10b) (에폭시 수지) 뿐만 아니라, 필러 (10a) (실리카계 필러) 도 포함되어 있기 때문에, 그린 레이저를 절연층 (10) 에 조사한 경우에는, 필러 (10a) 에 의해, 절연층 (10) 의 분해 반응 (광화학 반응) 의 진행이 억제된다고 생각된다. 즉, 불필요한 무전해 도금막 (1001) 을 제거하기 위한 레이저 조사 (도 16a 및 도 16b) 에 있어서는, 필러 (10a) 가 스토퍼가 되어, 무전해 도금막 (1001) 아래의 절연층 (10) 이 과잉으로 제거되는 것을 억제할 것으로 생각된다. 필러 (10a) 를 스토퍼로서 사용하기 위해서는, 수지 (10b) 에서의 레이저광의 흡수율이, 필러 (10a) 에서의 레이저광의 흡수율의 7 배 이상인 것이 바람직하다고 생각된다.

또한, 구리 (선 (L12)) 에서의 흡수율은, 레이저광 (LZ4) 보다 레이저광 (LZ3) 이 높다. 무전해 도금막 (1001) (구리) 을 제거하기 위한 레이저 조사 (도 16a 및 도 16b) 에 있어서는, 구리에서의 레이저광의 흡수율이, 어느 정도 높은 것이 바람직하다고 생각된다. 무전해 도금막 (1001) 을 제거하는 효율이 높아지고, 또한 전해 도금막 (22) (도 2) 표면의 결정립 덩어리의 울퉁불퉁한 느낌이 없어지는 등, 개질 효과를 기대할 수 있기 때문이다 (도 25 참조). 단, 구리에서의 레이저광의 흡수율이 지나치게 높으면, 구리가 과잉으로 깎이는 등의 문제가 발생할 우려가 있다. 이 점, 그린 레이저는, 적절히 구리에 흡수되기 때문에, 무전해 도금막 (1001) 을 제거하기 위한 레이저 조사에 적합하다고 생각된다. 구리에서의 레이저광의 흡수율은 약 50 % 인 것이 바람직하다고 생각된다.

또한, 약 1064 ㎚ 이하의 파장을 갖는 레이저광은, 주로 광화학 반응에 의해 피조사체를 분해하고, 약 1064 ㎚ 보다 큰 파장을 갖는 레이저광은, 주로 열반응에 의해 피조사체를 분해한다고 생각된다. 2 개의 반응을 비교하면, 광을 열로 변환하여 사용하는 열반응보다, 광을 그대로 사용하는 광화학 반응이 에너지 효율이 높다고 생각된다. 이것으로부터, 그린 레이저는, 에너지 효율 면에서도 우수하다고 생각된다.

다음으로, 파장 약 200 ㎚ 의 레이저광 (LZ1) 과, 파장 약 355 ㎚ 의 레이저광 (LZ2) (UV 레이저) 과, 파장 약 532 ㎚ 의 레이저광 (LZ3) (그린 레이저) 을 비교한다. 또, 레이저광 (LZ1) 의 광원으로는, 예를 들어 엑시머 레이저를 사용할 수 있다. 또한, 레이저광 (LZ2) 으로는, 예를 들어 YAG 레이저의 제 3 고조파를 사용할 수 있다.

이들 레이저광 (LZ1∼LZ3) 은, 주로 광화학 반응으로부터 피조사체를 분해하는 점에서 공통된다고 생각된다. 그러나, 도 18 에 나타내는 바와 같이, 에폭시 수지 (선 (L11)), 구리 (선 (L12)), 및 실리카 (선 (L13)) 에서의 흡수율에 관해서는, 레이저광 (LZ1) 이 가장 높고, 다음으로 레이저광 (LZ2) 이 높고, 레이저광 (LZ3) 이 가장 낮다. 보다 상세하게 보면, 레이저광 (LZ2, LZ3) 의 흡수율은, 높은 쪽부터, 에폭시 수지 (선 (L11)), 구리 (선 (L12)), 실리카 (선 (L13)) 의 순서로 되어 있는데, 레이저광 (LZ1) 의 흡수율은, 높은 쪽부터, 에폭시 수지 (선 (L11)), 실리카 (선 (L13)), 구리 (선 (L12)) 의 순서로 되어 있다. 또한, 레이저광 (LZ1) 에서는, 에폭시 수지 (선 (L11)) 에서의 흡수율과 실리카 (선 (L13)) 에서의 흡수율 사이에 거의 차이가 없다. 따라서, 상기 레이저 조사 공정 (도 16a 및 도 16b) 에 있어서, 엑시머 레이저를 사용한 경우에는, 필러 (10a) 가 스토퍼로서 기능하지 않는다고 생각된다.

구체적으로는, 상기 레이저 조사 공정 (도 16a 및 도 16b) 에 있어서, 그린 레이저를 사용한 경우에는, 필러 (10a) 가 스토퍼로서 기능하기 때문에, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 언더 컷이 발생하지 않고, 도체부 (20a 및 20b) (도체층 (20)) 가 형성된다고 생각된다. 한편, 엑시머 레이저를 사용한 경우에는, 필러 (10a) 가 스토퍼로서 기능하지 않기 때문에, 도 20 에 나타내는 바와 같이, 언더 컷이 발생할 우려가 있다.

또한, 도 18 에 나타내는 바와 같이, 레이저광 (LZ1) 에서는, 구리 (선 (L12)) 에서의 흡수율에 대하여, 에폭시 수지 (선 (L11)) 에서의 흡수율 및 실리카 (선 (L13)) 에서의 흡수율이 크다. 이 때문에, 상기 레이저 조사 공정 (도 16a 및 도 16b) 에 있어서, 엑시머 레이저를 사용한 경우에는, 무전해 도금막 (1001) 의 잔사가 남기 쉬워진다. 그 결과, 도 20 에 나타내는 바와 같이, 도체부 (20a, 20b) 의 측면 (F10) 이 평활해지지 않을 우려가 있다. 이 점, 그린 레이저를 사용한 경우에는, 레이저광이 적절히 구리에 흡수되고, 또한 필러 (10a) 가 스토퍼로서 기능하기 때문에, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 도체부 (20a, 20b) 의 측면 (F10) 이 평활해진다고 생각된다. 또, 구리 (선 (L12)) 에서의 흡수율과 실리카 (선 (L13)) 에서의 흡수율의 비율 (구리/실리카) 은 약 5 이상인 것이 바람직하다고 생각된다.

이상으로부터, 무전해 도금막 (1001) (구리) 을 제거하기 위한 레이저 조사 (도 16a 및 도 16b) 에 사용하는 레이저광은, 주로 광화학 반응에 의해 피조사체를 분해할 수 있는 것, 즉 약 1064 ㎚ 이하의 파장을 갖는 것이 바람직하다고 생각된다. 또한, 구리에서의 레이저광의 흡수율이 어느 정도 높아지도록, 레이저광의 흡수율은, 높은 쪽부터, 에폭시 수지 (선 (L11)), 구리 (선 (L12)), 실리카 (선 (L13)) 의 순서로 되어 있는 것이 바람직하다고 생각된다. 따라서, 상기 레이저광의 파장은, 도 18 중의 범위 R21, 즉 약 300∼1064 ㎚ 의 범위에 있는 것이 바람직하다고 생각된다. 또한, 필러 (10a) 를 스토퍼로서 사용하는 것이나, 무전해 도금막 (1001) 을 제거하는 효율 등을 고려하면, 상기 레이저광의 파장은, 약 350∼600 ㎚ 의 범위 (범위 R22) 에 있는 것이 바람직하고, 그 중에서도, 약 500∼560 ㎚ 의 범위 (범위 R23) 에 있는 것이 보다 바람직하다고 생각된다.

광원은, 고체 레이저이어도 되고, 액체 레이저이어도 되고, 기체 레이저이어도 된다. 구체적으로는, YAG 레이저, YVO₄레이저, 아르곤 이온 레이저, 또는 구리 증기 레이저가 광원으로서 바람직하다고 생각된다. 예를 들어 YAG 레이저 또는 YVO₄레이저의 제 2 고조파를 사용함으로써, 파장 약 532 ㎚ 의 레이저광이 얻어지고, YAG 레이저 또는 YVO₄ 레이저의 제 3 고조파를 사용함으로써, 파장 약 355 ㎚ 의 레이저광이 얻어진다. 또한, 아르곤 이온 레이저에 의하면, 약 488∼515 ㎚ 의 범위에 있는 파장을 갖는 레이저광이 얻어진다. 또한, 구리 증기 레이저에 의하면, 약 511∼578 ㎚ 의 범위에 있는 파장을 갖는 레이저광이 얻어진다. 단, 광원은 이들에 한정되지 않고 임의이며, 필요한 레이저광의 파장에 따라 적절한 것을 선정하는 것이 바람직하다.

여기까지, 레이저를 사용하여 무전해 도금막 (1001) 을 제거하는 경우에 관해서 언급해 왔지만, 에칭액을 사용한 습식법에 의해, 무전해 도금막 (1001) 을 제거할 수도 있다. 그러나 이 경우, 레이저를 사용한 경우와 같은 이방성의 가공 (상세하게는, 주로 Z 방향의 가공) 이 아니라, 대략 등방성의 가공이 되기 때문에, 도 21 에 나타내는 바와 같이, 사이드 에칭 등으로 도체부 (20a, 20b) 가 과잉으로 제거되기 쉽다. 그 결과, 도체부 (20a, 20b) 의 폭 (배선폭) 이, 원하는 폭보다 감소될 우려가 있다. 또한, 사이드 에칭의 영향으로, 도체부 (20a, 20b) 의 측면 (F10) 은 평활해지기 어렵다고 생각된다.

이 점, 레이저를 사용하면, 국소적인 선 가늘어짐이 억제됨으로써, 파인 패턴의 설계가 용이해지고, 또한 임피던스의 정합도 도모하기 쉬워진다고 생각된다. 또한, 사이드 에칭의 영향이 적기 때문에, 도체부 (20a, 20b) 측면 (F10) 의 평활성이 향상된다고 생각된다.

또한, 레이저를 사용한 것이, 습식법보다, 도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 사이 (공극 (R1)) 의 면 (F3) 의 조도를 작게 할 수 있다고 생각된다. 도 22a, 도 22b 에, 이것에 관한 실험 결과를 나타낸다.

도 22a 는, 그린 레이저를 사용하여 무전해 도금막 (1001) 을 제거한 후의 면 (F3) 을 나타내는 도면이다. 한편, 도 22b 는, 습식법에 의해 무전해 도금막 (1001) 을 제거한 후의 면 (F3) 을 나타내는 도면이다. 도 22a 및 도 22b 는, SEM 사진에 기초하여 제조한 모식도이다. 이들 도 22a, 도 22b 에 나타내는 바와 같이, 양자를 비교하면, 그린 레이저를 사용한 경우가 면 (F3) 의 조도가 작다. 또, 다른 레이저광에 있어서도, 대략 동일한 경향이 얻어진다고 생각된다.

또한, 레이저를 사용한 것이, 습식법보다, 도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 사이 (공극 (R1)) 의 면 (F3) 에 있어서의, 무전해 도금막 (1001) (무전해 도금막 (21)) 을 형성하기 위한 촉매를 확실히 제거할 수 있다고 생각된다. 도 23 에, 이것에 관한 실험 결과를 나타낸다.

이 실험에서는, 상기 도 10∼도 15 에 나타낸 공정을 거쳐, 절연층 (10) 상에 무전해 도금막 (1001) 및 전해 도금막 (1003) 을 형성한 후 (도 15 참조), 불필요한 무전해 도금막 (1001) 을 제거함으로써, 시료 A 및 시료 B 를 제조하였다. 단, 시료 A 에서는, 그린 레이저를 사용하여 불필요한 무전해 도금막 (1001) 을 제거하고, 시료 B 에서는, 습식법에 의해 불필요한 무전해 도금막 (1001) 을 제거하였다. 시료 A 및 시료 B 중 어느 것에 있어서도, 무전해 도금막 (1001) 을 형성할 때, 촉매로서 팔라듐을 사용하였다.

도 23 은, 시료 A 및 시료 B 의 각각에 관해서, 면 (F3) (표층부) 에 있어서의 팔라듐의 존재량을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 측정 방법으로는, ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) 를 채용하였다. 상세하게는, 각 시료의 면 (F3) 에 X 선을 조사하여, 팔라듐 (특히 그 3d^5/2 궤도) 고유의 피크가 나타나는 에너지 범위에 있어서, 협역 (狹域) 스펙트럼 측정을 실시하였다. 이 그래프에 있어서, 세로축은 광전자 강도 (광전자의 수) 이고, 가로축은 전자의 결합 에너지이다. 또한, 선 (L21) 은, 시료 A 에 관한 측정 결과이고, 선 (L22) 은, 시료 B 에 관한 측정 결과이다.

선 (L21) 은, 피크를 나타내고 있지 않으므로, 시료 A 의 면 (F3) 에는, 팔라듐이 거의 존재하지 않는 것을 알 수 있다. 한편, 선 (L22) 은, 팔라듐 고유의 피크 위치에 피크를 나타내고 있으므로, 시료 B 의 면 (F3) 에는 팔라듐이 존재하는 것을 알 수 있다. 또한, 피크 강도나 면적 강도 등으로부터, 정량 분석을 한 결과, 시료 B 의 면 (F3) 에 있어서의 팔라듐의 존재량은 4.39 ㎍/㎠ 이었다.

상기 실험 결과로부터, 그린 레이저를 사용한 경우가, 습식법보다, 팔라듐의 존재량이 적어진다고 추찰할 수 있다. 이 때문에, 그린 레이저를 사용하면, 팔라듐을 핵으로 하여 면 (F3) 에 Ni 등이 이상 석출되는 리스크가 경감된다고 생각된다. 다른 레이저광에 있어서도, 대략 동일한 경향이 얻어진다고 생각된다.

또한, 습식법에서는 폐액이 생기기 때문에, 환경면을 고려해도, 레이저가 바람직하다고 생각된다.

도 24 는, 필러 (10a) 함유량이 상이한 4 개의 절연층 (10) 에, 각각 그린 레이저를 조사한 결과를 나타내는 도표이다. 이 실험에서는, 수지 (10b) 로서 에폭시 수지를 사용하고, 필러 (10a) 로서 SiO₂ 분말을 사용하였다. 레이저광의 주사 속도는 약 50 ㎜/sec 로 하였다. 또한, 레이저 강도는, 제조 공정시의 약 60 배로 하였다.

도 24 에 나타내는 바와 같이, 수지 (10b) 에 약 0 wt% 또는 약 15 wt% 의 필러 (10a) 를 함유시킨 경우에는, 각각 레이저 조사면에 수지 (10b) 의 탄화가 확인되었다. 한편, 수지 (10b) 에 약 30 wt% 또는 약 50 wt% 의 필러 (10a) 를 함유시킨 경우에는, 각각 레이저 조사면에 수지 (10b) 의 탄화가 확인되지 않았다. 이 결과로부터, 수지 (10b) 에 약 30 wt% 이상의 필러 (10a) 를 함유시킴으로써, 수지 (10b) 의 탄화가 억제된다고 추찰된다.

도 25 는, 도체부 (20a, 20b) 의 측면 (F10) (특히 전해 도금막 (22) 의 외측) 에 있어서, 그린 레이저를 조사한 영역 (조사 영역 R101) 과 조사하지 않은 영역 (미조사 영역 R102) 의 양방을 나타내는 SEM 사진이다.

도 25 에 나타내는 바와 같이, 미조사 영역 R102 에서는, 도금의 결정립 덩어리의 울퉁불퉁한 느낌이 있는데, 조사 영역 R101 에서는, 개질층이 형성되고, 도금의 결정립 덩어리의 울퉁불퉁한 느낌이 없어져 평활해진 느낌이 난다. 이 때문에, 특히 표피 효과가 일어나기 쉬운 고주파에서의 전기 특성이 개량된다고 추찰된다.

본 실시형태에서는, 레이저 조사 후, 도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 사이 (공극 (R1)) 의 면 (F3) 의 10 점 평균 조도 (예를 들어 약 1.75 ㎛) 가, 절연층 (10) 에 포함되는 필러 (10a) (실리카계 필러) 의 최대 입자경 (예를 들어 약 3.4 ㎛) 이하가 된다. 이것은, 레이저 조사에 의해, 필러 (10a) 의 주위에 있는 수지 (10b) 가 약 절반 이상 제거되는 부분에서는, 필러 (10a) 가 수지 (10b) 로부터 탈락되어 생기는 오목면이 면 (F3) 의 표면에 나타나는 한편, 레이저 조사에 의해, 필러 (10a) 의 주위에 있는 수지 (10b) 가 약 절반 미만밖에 제거되지 않은 부분에서는, 수지 (10b) 에 남은 필러 (10a) 가 노출되어 생기는 볼록면이 면 (F3) 의 표면에 나타나기 때문이라고 생각된다.

이상 설명한 바와 같이, 레이저 조사 공정 (도 16a 및 도 16b) 에 의해, 불필요한 무전해 도금막 (1001), 즉 도금 레지스트 (1002) 아래에 있는 무전해 도금막 (1001) (도 14 참조) 을 제거할 수 있다. 그리고 그 결과, 상기 도 1 에 나타낸 도체 패턴을 갖는 도체층 (20) 이 형성된다. 또한 그 후, 예를 들어 스크린 인쇄 또는 라미네이트 등에 의해, 절연층 (10) 상에 상층 절연층 (30) 을 형성함으로써, 배선판 (100) (특히 도 1 및 도 2 에 나타낸 구조) 이 완성된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 관련된 배선판 및 그 제조 방법에 관해서 설명하였지만, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

절연층 (10) 의 조화면 상에 형성된 도체층 (20) 은, 무전해 도금막 (21) 및 전해 도금막 (22) 의 2 층 구조로 이루어지는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어 도 26 (도 2 에 대응한 단면도) 에 나타내는 바와 같이, 절연층 (10) 측에서 순서대로, 금속박 (23), 무전해 도금막 (21), 및 전해 도금막 (22) 이 적층된 3 층 구조로 이루어지는 도체층 (20) 이어도 된다. 금속박 (23), 무전해 도금막 (21), 및 전해 도금막 (22) 은, 예를 들어 구리로 이루어진다.

도 26 의 예에 있어서의 배선판 (100) 은, 예를 들어 도 27 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 제 2 면 (조화면) 상에 금속박 (1001a) (예를 들어 동박) 을 갖는 절연층 (10) 을 준비한다. 금속박 (1001a) 은, 예를 들어 라미네이트에 의해, 절연층 (10) 의 제 2 면 (조화면) 에 형성한다.

계속하여, 도 28 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 전술한 실시형태와 동일한 방법으로, 금속박 (1001a) 상에, 예를 들어 구리의 무전해 도금막 (1001) 을 형성한다.

계속하여, 도 29 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 전술한 실시형태와 동일한 방법으로, 도금 레지스트 (1002) 를 사용하여, 무전해 도금막 (1001) 상에, 부분적으로 예를 들어 구리의 전해 도금막 (1003) 을 형성한다. 그 후, 도금 레지스트 (1002) 를 제거한다.

계속하여, 예를 들어 전술한 실시형태와 동일한 레이저 조사 공정에 의해, 불필요한 무전해 도금막 (1001) 및 금속박 (1001a), 즉 도금 레지스트 (1002) 아래에 있는 무전해 도금막 (1001) 및 금속박 (1001a) (도 29 참조) 을 제거한다. 이것에 의해, 상기 도 1 에 나타낸 도체 패턴을 갖는 도체층 (20) 이 형성된다. 또한 그 후, 예를 들어 스크린 인쇄 또는 라미네이트 등에 의해, 절연층 (10) 상에 상층 절연층 (30) 을 형성함으로써, 배선판 (100) (특히 도 26 에 나타낸 구조) 이 완성된다.

절연층 (10) 의 조화면 상에 형성된 도체층 (20) 의 층수는 2 층이나 3 층에 한정되지 않고 임의이며, 예를 들어 4 층 이상으로 구성되는 도체층 (20) 이어도 된다.

도체층 (20) 의 도체 패턴은 임의이다.

예를 들어 도 30 (도 1 에 대응한 평면도) 에 나타내는 바와 같이, 도체층 (20) 이 U 자상의 도체 패턴을 갖고, 도체부 (20a) 와 도체부 (20b) 가 서로 연결되어 있어도 된다.

또한, 도 31 (도 1 에 대응한 평면도) 에 나타내는 바와 같이, 도체층 (20) 의 공극 (R1) 이 구멍이어도 된다.

필러 (10a) 를 절연층 (10) 의 대략 전체에 분산시키는 것은 필수는 아니다. 예를 들어 도 32 (도 2 에 대응한 단면도) 에 나타내는 바와 같이, 절연층 (10) 은, 예를 들어 필러 (10a) 를 포함하지 않는 제 1 층 (11) (수지층) 과, 필러 (10a) 를 포함하는 제 2 층 (12) (필러층) 을 갖고 있어도 된다. 이 예에서는, 제 1 층 (11) 이 주로 수지 (10b) 로 이루어지고, 제 2 층 (12) 이 주로 필러 (10a) 및 수지 (10b) 로 이루어진다. 그리고, 제 1 층 (11) 상에 제 2 층 (12) 이 형성된다. 또한, 복수의 수지층과 복수의 필러층이 교대로 형성되어도 된다.

도체층 (20) 의 재료로서, 구리 이외의 도체를 사용해도 된다. 도 18 에 나타낸 관계에 준한 관계가 얻어지면, 전술한 효과에 준한 효과가 얻어진다고 생각된다.

그 밖의 점에 관해서도, 배선판 (100) 의 구성, 및 그 구성 요소의 종류, 성능, 치수, 재질, 형상, 층수, 또는 배치 등은, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변경할 수 있다.

배선판 (100) 의 제조 방법은, 상기 실시형태의 내용에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 순서나 내용을 변경할 수 있다. 또한, 용도 등에 따라, 필요 없는 공정을 할애해도 된다.

상기 실시형태 및 각 변형예는 임의로 조합할 수 있다. 용도 등에 따라 적절한 조합을 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어 도 26 의 구조에 도 32 의 구조를 적용해도 된다.

이상, 본 발명의 실시형태에 관해서 설명하였지만, 설계 상의 사정이나 그 밖의 요인에 의해 필요하게 되는 다양한 수정이나 조합은, 「청구항」에 기재되어 있는 발명이나 「발명을 실시하기 위한 형태」에 기재되어 있는 구체예에 대응하는 발명의 범위에 포함된다고 이해되어야 한다.

산업상 이용가능성

본 발명에 관련된 배선판은, 전자 기기의 회로 기판에 적합하다. 또한, 본 발명에 관련된 배선판의 제조 방법은, 전자 기기의 회로 기판의 제조에 적합하다.

10 : 절연층
10a : 필러
10b : 수지
11 : 제 1 층 (수지층)
12 : 제 2 층 (필러층)
20 : 도체층
20a, 20b : 도체부
21 : 무전해 도금막
22 : 전해 도금막
23 : 금속박
30 : 상층 절연층
100 : 배선판
100a : 절연층
101∼104 : 절연층
105, 106 : 솔더 레지스트
111∼116 : 도체층
200 : 기판
1001 : 무전해 도금막
1001a : 금속박
1002 : 도금 레지스트
1002a : 개구부
1003 : 전해 도금막
1004 : 차광 마스크
1004a : 개구부

Claims

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실리카계 필러를 포함하고, 적어도 일방의 면이 조화된 절연층을 준비하는 것과,
상기 조화된 면 상에, 금속박을 개재하여 또는 개재하지 않고, 무전해 도금막을 형성하는 것과,
상기 무전해 도금막 상에, 부분적으로 전해 도금막을 형성하는 것과,
상기 전해 도금막이 형성되지 않은 영역에 노출되는 상기 무전해 도금막에, 상기 실리카계 필러가 스토퍼가 되는 레이저 조사를 실시하여, 상기 노출되는 무전해 도금막을 제거하는 것을 포함하는, 배선판의 제조 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 레이저 조사는 피조사체의 전체면에 실시하는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조 방법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 금속박, 상기 무전해 도금막, 및 상기 전해 도금막은 구리로 이루어지고,
상기 레이저 조사에서는, 350∼600 ㎚ 의 범위에 있는 파장을 갖는 레이저광을 조사하는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 레이저 조사에서는, 500∼560 ㎚ 의 범위에 있는 파장을 갖는 레이저광을 조사하는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조 방법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 금속박, 상기 무전해 도금막, 및 상기 전해 도금막은 구리로 이루어지고,
상기 레이저 조사에서는, YAG 레이저, YVO₄레이저, 아르곤 이온 레이저, 및 구리 증기 레이저 중 어느 것을 광원으로 하는 것을 특징으로 하는 배선판의 제조 방법.