説明

回路基板の製造方法および回路基板

【課題】導体回路精度に優れた回路基板の製造方法および回路基板を提供することである。
【解決手段】基材105と、基材105の少なくとも一方の面側に金属層101が形成された積層板10を用意する工程と、金属層101の表面に開口部を設けた第一のレジスト層22を形成する工程と、第一のレジスト層22の開口部にめっきにより導体部31を形成する工程と、第一のレジスト層22を除去する工程と、金属層101および導体部31の全面を覆うように第二のレジスト層51を形成する工程と、第二のレジスト層51の一部を除去し、導体部の側面と上面とを第二のレジスト層で覆うとともに、金属層101を露出させる工程と、エッチングにより露出している金属層101を除去し基材105表面を露出させる工程と、を含むことを特徴とする回路基板1の製造方法である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回路基板の製造方法および回路基板に関する。
【背景技術】
【0002】
回路基板へ導体回路を形成する方法には、大別してサブトラクティブ法とセミアディティブ法が知られている。セミアディティブ法では、導体回路の精細度を決定する要因が、フォトリソグラフィ法でもちいるめっきマスク(フォトマスク)の精度に依存するために、セミアディティブ法で形成する導体回路の精度は、サブトラクティブ法においてエッチング法で形成する導体回路の精度に比べると、回路幅精度に優れた工法である。従って、高精細な導体回路を形成する手法としては、セミアディティブ法が有利である。
【0003】
セミアディティブ法により配線基板を製造する方法について、例えば、特開2003−37137号公報に記載されている(特許文献1)。図4、5は、従来のセミアディティブ法により、導体回路を形成する際の回路基板の製造方法を示す工程の断面図である。
【0004】
まず、図4(a)に示した絶縁樹脂からなる基材105の少なくとも一方の面側に、金属層101が形成された積層板10を用意する。その後、図4(b)に示すように、感光性レジストフィルム(DFRともいう)を金属層101を覆うように真空ラミネータなどをもちいてラミネートする。次に、金属層101表面に所望の導体回路にあたる部分が開口するように、めっきマスク重ね、露光、現像を行うフォトリソグラフィ法によってレジストパターンを形成する(図4(c)(d))。
【0005】
次に、図4(e)に示すように、レジストパターンの開口部分に露出している金属層101の上に、電気めっき法で導体層を積層して導体部31とする。その後、図5(a)に示すように、剥離液またはアルカリ溶液にてレジストパターンの全部を除去して、露出した金属層101を溶解して除去すれば、図5(b)に示すように、所望の配線回路のみが基材105の上に残ることにより、回路基板3が製造される。
【0006】
しかしながら、このようなセミアディティブ法では、形成したレジストパターンを除去した後、基材面に残っている金属層をエッチング液などを用いて除去するが、金属層と同時に電気めっきで形成された導体回路も同時にエッチングされてしまい所望の導体回路が得られないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2003−37137号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、導体回路精度に優れた回路基板の製造方法および回路基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明による回路基板の製造方法は、基材と、前記基材の少なくとも一方の面側に金属層が形成された積層板を用意する工程と、前記金属層の表面に開口部を設けた第一のレジスト層を形成する工程と、前記第一のレジスト層の前記開口部にめっきにより導体部を形成する工程と、前記第一のレジスト層を除去する工程と、前記金属層および前記導体部の全面を覆うように第二のレジスト層を形成する工程と、前記第二のレジスト層の一部を除去し、前記導体部の側面と上面とを前記第二のレジスト層で覆うとともに、前記金属層を露出させる工程と、エッチングにより露出している前記金属層を除去して前記基材表面を露出させる工程と、を含むことを特徴とする。
【0010】
この回路基板の製造方法においては、第二のレジスト層の一部を除去し、導体部の側面と上面とを第二のレジスト層で覆うとともに、金属層を露出させるようにし、その後、エッチングにより露出している金属層を除去する。これにより、金属層をエッチングによって除去されるとき、導体部が第二のレジスト層で覆われているので、導体部がエッチングされることがないので導体回路精度に優れた回路基板の製造方法を提供することができる。
【0011】
また、前記第二のレジスト層は、感光性樹脂であってもよい。
【0012】
また、前記第二のレジスト層を除去する工程は、前記第二のレジスト層の上面に第二のメッキマスクを所定の位置に載置する工程と、光を照射することにより前記導体部の周縁の第二のレジスト層を反応させる工程と、前記反応させた第二のレジスト層以外を除去する工程とを含んでいてもよい。
【0013】
また、上記の方法で得られた回路基板としてもよい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、導体回路精度に優れた回路基板の製造方法および回路基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の回路基板の一実施形態を示す断面図である。
【図2】本発明の回路基板の製造方法の一実施形態を示す工程の断面図である。
【図3】本発明の回路基板の製造方法の一実施形態を示す工程の断面図である。
【図4】従来の回路基板の製造方法を示す工程の断面図である。
【図5】従来の回路基板の製造方法を示す工程の断面図である。
【図6】回路基板の製造方法の他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の回路基板の製造方法および回路基板について添付する好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
【0017】
図1は、基材105と、基材105の少なくとも一方の面側に金属層102を介して導体部31が形成された回路基板1を示す断面図である。
【0018】
本発明の回路基板1の製造方法について説明する(図2、図3参照)。例えばポリイミド樹脂フィルム、エポキシ樹脂などを硬化させた基材105の片面に銅箔が金属層101として付いた積層板10を用意する(図2(a))。金属層として金属薄膜を用いる場合は、乾式法では真空蒸着法やスパッタリング法などが好適に用いられ、湿式法としては電解めっき法、無電解めっき法などがもちいられる。膜厚は、0.05μm〜5μmが好ましく、より好ましくは0.1μm〜2μmである。金属種としてニッケル、クロム、コバルト、モリブデン、バナジウム、タングステンまたは銅などの単一金属か、またはそれらの合金薄膜が好適である。また、極薄金属箔を用いる場合は、金属種としては、ステンレス、ニッケル、アルミ、鉄、銅などがもちいられ、エッチング性などから銅がより好適に用いられる。金属箔の厚さは、5μm〜10μmが好ましく用いられる。本実施形態では、金属層101として2μmの銅箔を用いた。
【0019】
次に、金属層101の表面に第一のレジスト層21を形成する。第一のレジスト層21としては、特に限定はされないが、液状タイプ(液状レジスト)、フィルムタイプ(ドライフィルム)などを用いることができる。液状レジストの場合は、スクリーン印刷法、コータ法などを用いて形成することができる。また、ドライフィルムの場合は、真空ラミネータなどを用いて形成することが出来る(図2(b))。本実施形態においては、ネガ型のドライフィルムを第一のレジスト層21として用いた。第一のレジスト層21の厚さは、所望の導体部の導体の厚さによって決定されるが、例えば、10μm〜50μmが好ましく、より好ましくは10μm〜25μmである。例えば、20μmの導体の厚さの導体部を得ようとした場合、導体部の導体の厚さよりも厚くなるように形成することが好ましく、例えば、厚さ25μmの第一のレジスト層21を形成する(図2(d))。
【0020】
次に、図示はしていないが、第一のレジスト層21面側にめっきマスクを所定の位置に配置する。第一のレジスト層21とめっきマスクは、接触していてもよいし、非接触であってもよい。非接触の方が、めっきマスクの汚染を低減でき、また、第一のレジスト層21とめっきマスクとを吸引によって密着させる工程が省かれるため効率のよい生産ができることからより好ましい。次に露光を行い導体部31となるところの第一のレジスト層21を反応させて硬化する(図2(c))。次に現像を行い露光工程で反応していない第一のめっきレジスト層21を除去し、反応した第一のレジスト層22を形成する。
【0021】
次に、図2(e)に示すように、反応していない第一のめっきレジスト層21を除去した開口部の底部の金属層101の上に、金属導体層からなる導体部31を形成する。金属導体としては、銅、銀、金、ニッケルまたは錫であるか、または、はんだのようにこれらからなる群から選ばれた2種以上からなる合金であり、銅の単体が選択されることが好ましい。導体部31の形成方法は、乾式法よりも成膜速度の速い湿式法を用いることが一般的であり、好ましくは電気めっき法が使用される。銅をもって導体部31を形成する場合には、硫酸銅めっき液、ピロリン酸銅めっき液などが使用できるが、硫酸銅めっき液の使用が好ましい。導体部31の厚さは、上述した第一のレジスト層21の厚さより薄くすることが好ましく、例えば5μm〜35μm、好ましくは8μm〜25μmであるが、用途によって適宜、最適な厚さとすることが望ましい。
【0022】
次に、反応した第一のレジスト層22を剥離する(図3(a))。通常、反応した第一のレジスト層22は、専用の剥離液またはアルカリ溶液を用いて剥離する。
【0023】
続いて、金属層101および導体部31の全面を覆うように第二のレジスト層51を形成する(図3(b))。第二のレジスト層51としては、感光性樹脂であることがこのましい。これにより、導体部31とマスクとの位置合わせをおこない露光現像する工程を選択することができるので位置精度を向上させることができる。また、感光性樹脂には、例えば、ポジ型、ネガ型などを用いることができる。
【0024】
第二のレジスト層51としては、特に限定はされないが、液状タイプ(液状レジスト)、フィルムタイプ(ドライフィルム)などを用いることができる。導体部31への被覆性を考慮した場合、液状レジストを用いることが好ましい。
液状レジストの場合は、スクリーン印刷法、コータ法など形成することができる。また、両面に導体部31が形成されている両面回路基板を用いる場合は、両面回路基板を液状レジスト中に浸漬することにより両面同時に第二のレジスト層51を形成することが可能である。レジスト膜の形成された形状は、例えば、液状レジストをスクリーン印刷法で行った場合、工程断面図である図3(b)のように、略平坦な表面を持った形状にしてもよいし、図6に示すように、導体部31が形成されている領域と形成されていない領域で畝(うね)状になっていてもよい。このような場合には、導体部31の全面、導体部31間で露出している金属層101の表面が第二のレジスト層51で被膜の厚さが異なっていても確実に覆われているようになっていればよい。
ドライフィルムの場合は、真空ラミネータなどを用いて形成することが出来る。本実施形態においては、ネガ型の液状レジストを第二のレジスト層51とし、スクリーン印刷法によって第二のレジスト層51を得た。
【0025】
次に、図示はしていないが、第二のレジスト層51面側にマスクを所定の位置に配置する。第二のレジスト層51とマスクは、接触していてもよいし、非接触であってもよい。非接触の方が、めっきマスクの汚染を低減でき、また、第二のレジスト層51とマスクとを吸引によって密着させる工程が省かれるため効率のよい生産ができることからより好ましい。
【0026】
次に露光を行い導体部31の周縁部の第二のレジスト層51を反応させて反応した第二のレジスト層53を形成する(図3(c))。このとき、反応させる第二のレジスト層53の領域は、導体部31の回路幅より広い領域を反応させる。例えば、導体部31の回路幅が50μmであれば、60μm以上とすることが好ましい。これにより、マスクと導体部31とに位置ズレが生じたとしても確実に導体部31の側縁面を反応した第二のレジスト層53で覆うことができる。
次に現像を行い露光工程で反応していない第二のめっきレジスト層51を除去し、反応した第二のレジスト層53を形成する(図3(d))。
【0027】
次に、図3(e)に示すように、反応した第二のレジスト層53で覆われた導体部31の開口部に露出している金属層101をエッチング等により除去し、基材表面を露出させそれぞれの導体部31が絶縁されるようにする(図3(e))。このとき、導体部の上面、側縁部は反応した第二のレジスト層53で覆われているので、金属層101をエッチングで除去している間、導体部31がエッチング液にさらされるのを防ぐことが可能となる。また、開口部の金属層101をエッチングにより除去していく工程において、反応した第二のレジスト層53が傘のような役割となり金属層102が所定の幅以上にエッチングによって除去されるのを防ぐ効果も併せ持つことができる。
【0028】
次に、反応した第二のレジスト層53を剥離し、所望の導体部31を有する回路基板を得る(図3(f))。反応した第二のレジスト層53は、専用の剥離液またはアルカリ溶液を用いて剥離する。
【0029】
以上、本発明の回路基板およびその製造方法について添付図面に記載する片面の回路基板1を例示して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、両面に導体部を有する両面回路基板等に用いることも可能である。
【0030】
本実施形態では、基材105と、基材105の少なくとも一方の面側に金属層101が形成された積層板10を用意し、金属層101の表面に開口部を設けた反応した第一のレジスト層22を形成する。次に、反応した第一のレジスト層22の開口部にめっきにより導体部31を形成したあと、反応した第一のレジスト層22を除去する。次に、金属層101および導体部31の全面を覆うように第二のレジスト層51を形成し、第二のレジスト層51の一部を除去し、導体部31の側面と上面とを反応した第二のレジスト層53で覆うとともに、金属層101を露出させ、エッチングにより露出している金属層101を除去することにより回路基板を得ることができる。
【0031】
この回路基板の製造方法においては、第二のレジスト層の一部を除去し、導体部の側面と上面とを第二のレジスト層で覆うとともに、金属層を露出させるようにし、その後、エッチングにより露出している金属層を除去する。これにより、金属層をエッチングによって除去されるとき、導体部が第二のレジスト層で覆われているので、導体部がエッチングされることがないので導体回路精度に優れた回路基板の製造方法とすることができる。
【実施例】
【0032】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
積層板は、基材の厚さが25μmのポリイミドフィルムを用い、金属層として厚さ5μmの銅箔を用いた。銅箔表面に第一のレジスト層として、厚さ25μmのドライフィルムレジストを真空ラミネータで積層し、露光、現像することにより、開口部が50μmの第一のレジスト層を形成した。その後、電解銅めっきにより厚さが20μmとなるように行い導体部を形成した後、ドライフィルムレジスト層をアルカリ剥離液により剥離した。次に、第二のレジスト層として液状レジストをスクリーン印刷機で印刷することにより導体部の側面と上面とを液状レジストにより覆った。マスクとしては、導体部よりも片側20μm広い90μm幅の露光部分をもつネガフィルムを用意し、露光、現像を行うことにより、基材面に積層している銅箔が露出するようにした。エッチング液として塩化第二銅を用い露出している銅箔を溶解させ、基材を露出させた。次に、残っていた液状レジスト層を剥離し回路基板を得た。得られた回路基板は、導体部の幅が約50μmとなり、ドライフィルムレジスト層の開口部と略同一のものが得られたことを確認した。
【符号の説明】
【0033】
1、3 回路基板
10 積層板
101、102 金属層
105 基材
21 第一のレジスト層
22 反応した第一のレジスト層
31、33 導体部
51 第二のレジスト層
53 反応した第二のレジスト層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材と、前記基材の少なくとも一方の面側に金属層が形成された積層板を用意する工程と、
前記金属層の表面に開口部を設けた第一のレジスト層を形成する工程と、
前記第一のレジスト層の前記開口部にめっきにより導体部を形成する工程と、
前記第一のレジスト層を除去する工程と、
前記金属層および前記導体部の全面を覆うように第二のレジスト層を形成する工程と、
前記第二のレジスト層の一部を除去し、前記導体部の側面と上面とを前記第二のレジスト層で覆うとともに、前記金属層を露出させる工程と、
エッチングにより露出している前記金属層を除去し前記基材表面を露出させる工程と、
を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項2】
前記第二のレジスト層を除去する工程は、前記第二のレジスト層の上面に第二のメッキマスクを所定の位置に載置する工程と、光を照射することにより前記導体部の周縁の第二のレジスト層を反応させる工程と、前記反応させた第二のレジスト層以外を除去する工程とを含む請求項1に記載の回路基板の製造方法。
【請求項3】
前記第二のレジスト層は、感光性樹脂である請求項1または2に記載の回路基板の製造方法。
【請求項4】
前記金属層は、スパッタリング法により形成されたものである請求項1ないし3のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項5】
前記金属層は、極薄金属箔である請求項1ないし3のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれかの方法で得られた回路基板。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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