配線回路基板の製造方法
【課題】 導体パターンの密着性を向上することが可能な配線回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】 例えばポリイミドからなる絶縁層１上にスパッタリングにより例えば厚さ１００Åの例えばクロムからなる膜と、例えば厚さ１０００Åの例えば銅からなる膜との積層膜である金属薄膜２を形成する。フォトレジストにより所定の領域にめっきレジストを形成し、めっきレジストが形成されていない金属薄膜２上に電解めっきにより例えば銅からなる導体パターン３を形成する。電解めっきの条件としては、電解めっきの初期電圧を一定に維持する。この初期電圧は、０．２Ｖ以上０．５Ｖ以下であることが好ましい。また、形成すべき導体パターン３の厚みの３０分の１以上になるまで、電圧を一定にすることが好ましい。
【解決手段】 例えばポリイミドからなる絶縁層１上にスパッタリングにより例えば厚さ１００Åの例えばクロムからなる膜と、例えば厚さ１０００Åの例えば銅からなる膜との積層膜である金属薄膜２を形成する。フォトレジストにより所定の領域にめっきレジストを形成し、めっきレジストが形成されていない金属薄膜２上に電解めっきにより例えば銅からなる導体パターン３を形成する。電解めっきの条件としては、電解めっきの初期電圧を一定に維持する。この初期電圧は、０．２Ｖ以上０．５Ｖ以下であることが好ましい。また、形成すべき導体パターン３の厚みの３０分の１以上になるまで、電圧を一定にすることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線回路基板は、一般的にセミアディティブ法により製造される。このセミアディティブ法は、絶縁層上にスパッタリングにより金属薄膜を形成する工程、この金属薄膜上に所定パターンのめっきレジストを形成する工程、めっきレジストが形成されていない領域に導体パターンを形成する工程、めっきレジストを除去する工程および露出した金属薄膜をエッチングにより除去する工程を含む。
【０００３】
例えば、特許文献１に示されている多層プリント配線板においては、柱状の導体パターンを形成する際に、導体層の形状のばらつきを低減するために、めっき液の電流密度が制御されている。
【特許文献１】特開平１０−９８２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の配線回路基板の製造方法では、導体パターン下の領域を除いて金属薄膜を化学エッチング等により除去する工程において導体パターン下の金属薄膜にサイドエッチングが発生する。サイドエッチングとは、導体パターン下の金属薄膜までもがエッチングされてしまい、金属薄膜の両端側が抉り取られた状態になることである。その結果、金属薄膜に対する導体パターンの密着性が低下する。また、密着性の低下が著しい場合には、導体パターンが剥離する場合もある。
【０００５】
本発明の目的は、導体パターンの密着性を向上することが可能な配線回路基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、導体パターン下の金属薄膜のサイドエッチングの原因を解明すべく、種々の実験および考察を重ねた結果、電解めっき膜からなる導体パターンが粗い構造の膜となっている場合に、サイドエッチングが生じるということを見い出した。
【０００７】
また、本発明者は、電解めっき膜が粗い構造の膜となるのは、電解めっきの初期に生じる一時的な高電圧が要因であることを見い出した。すなわち、通常、電解めっきは電流値を一定に維持しながら行うが、電圧印加直後において陰電極の金属の溶出が生じる。陰電極近傍においては金属イオンの濃度が上昇し、この金属イオンは電流値を低下させる。その結果、電流値を一定に維持する制御工程においては一時的に電圧が非常に高くなる。
【０００８】
そこで、本発明者は、導体パターンを形成する際の電解めっきの電圧を制御することによりサイドエッチングを抑制できるという知見を得、以下の発見を案出した。
【０００９】
本発明に係る配線回路基板の製造方法は、絶縁層上に金属薄膜を形成し、金属薄膜上に電解めっきにより導体パターンを形成し、導体パターン下を除いて金属薄膜をエッチングにより除去する配線回路基板の製造方法であって、導体パターンの厚みが所定の厚みになるまで、電解めっきの電圧を一定にするものである。
【００１０】
本発明に係る配線回路基板の製造方法においては、導体パターンの厚みが所定の厚みになるまで、電解めっきの電圧が一定にされる。それにより、導体パターンの表面が粗くなることが防止される。これにより、導体パターン下に形成される金属薄膜のサイドエッチングが抑制され、導体パターンと金属薄膜との密着性が向上する。
【００１１】
所定の厚みは０．５μｍ以上であってもよい。所定の厚みは形成すべき導体パターンの厚みの３０分の１以上であってもよい。電圧は０．５Ｖ以下であってもよい。それにより、導体パターンの表面が粗くなることがより防止される。これにより、導体パターン下に形成される金属薄膜のサイドエッチングがより抑制され、導体パターンと金属薄膜との密着性がより向上する。
【００１２】
導体パターンの厚みが所定の厚みになるまで、電解めっきの電圧を一定にするように電解めっきの電流値を制御し、導体パターンの厚みが所定の厚みになった後に、電解めっきの電流値を上昇させてもよい。
【００１３】
この場合、導体パターンの厚みが所定の厚みになれば、導体パターンの表面が粗くなることはない。導体パターンの厚みが所定の厚みになった後に、電解めっきの電流値を上昇させることにより、導体パターンの形成速度を上げることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導体パターンの表面が粗くなることが防止される。それにより、導体パターン下に形成される金属薄膜のサイドエッチングが抑制され、導体パターンと金属薄膜との密着性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本実施の形態に係る配線回路基板の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施の形態では、配線回路基板の製造方法として一般的なセミアディティブ法が用いられる。
【００１７】
最初に、図１を用い金属薄膜のサイドエッチングについて説明する。図１は、導体パターン下の金属薄膜のサイドエッチングを説明するための説明図である。なお、図１は、露出した金属薄膜をエッチングにより除去した後、導体パターン下の金属薄膜にサイドエッチングが生じた状態を示す。
【００１８】
図１に示すように、例えばポリイミドからなる絶縁層１上にスパッタリングにより例えば厚さ１００Åの例えばクロムからなる膜と、例えば厚さ１０００Åの例えば銅からなる膜との積層膜である金属薄膜２を形成する。
【００１９】
フォトレジストにより所定の領域にめっきレジスト（図示せず）を形成し、めっきレジストが形成されていない金属薄膜２上に下記に示す条件で電解めっきにより例えば銅からなる導体パターン３を形成する。その後、導体パターン３下を除く領域の金属薄膜２をエッチングにより除去する。
【００２０】
図１において、導体パターン３の一端面から、この一端面に近い側における導体パターン３下の金属薄膜２の一端面までの長さがサイドエッチング長さＡに相当する。
【００２１】
電解めっきの条件としては、電解めっきの初期電圧を一定に維持する。この初期電圧は、０．２Ｖ以上０．５Ｖ以下であることが好ましい。それにより、電解めっき膜からなる導体パターン３の表面が粗くなることが防止される。これにより、導体パターン３下の金属薄膜２のサイドエッチングが抑制され、導体パターン３の密着性が向上する。
【００２２】
また、形成すべき導体パターン３の厚みの３０分の１以上になるまで、電圧を一定にすることが好ましい。形成すべき導体パターン３の厚みが０．５μｍ以上になるまで、電圧を一定にすることが好ましい。それにより、電解めっき膜からなる導体パターン３の表面が粗くなることが十分に防止される。これにより、導体パターン３下の金属薄膜２のサイドエッチングがより抑制され、導体パターン３の密着性がより向上する。
【００２３】
導体パターン３の厚みが０．５μｍになれば、電解めっき膜からなる導体パターン３の表面が粗くなることはないので、電圧を上げ導体パターン３の形成速度を上げることが好ましい。
【００２４】
この場合、電流を一定に維持し所望の導体パターン３の厚さ（例えば、１５μｍ）まで、電解めっきを継続させることが好ましい。上記電流の値は、十分な電解めっき膜の形成速度を得るためには、１Ａ／ｄｍ２ 以上が好ましい。また、上記電流の値が４Ａ／ｄｍ２ 以上になると、電解めっき膜表面に変色が生じるとともに電解めっき膜表面の凹凸の度合いが顕著になってしまう。
【実施例】
【００２５】
以下、上記実施の形態に基づいて実施例および比較例の配線回路基板を作製し、作製された配線回路基板の金属薄膜２のサイドエッチング長さＡを測定した。
【００２６】
（実施例）
本実施例では、以下に示す導体パターン３の電解めっきの処理条件を除いて上記実施の形態に係る配線回路基板の製造方法と同様の製造方法により配線回路基板を作製し、導体パターン３下の金属薄膜２のサイドエッチング長さＡを測定した。
【００２７】
導体パターン３の厚みが０．５μｍになるまで、電圧を０．５Ｖに一定に維持した。なお、この期間の電流値は約４Ａであった。
【００２８】
次に、電流値を５０Ａに上昇させ、その後電流値を一定に維持し、導体パターン３の厚みが１５μｍになるまで電解めっきを行った。そして、めっきレジストを剥離後、露出している金属薄膜２を、硫酸系エッチング液を用いてエッチング除去した。本実施例においては、サイドエッチング長さＡは０．６μｍであった。
【００２９】
（比較例）
導体パターン３の電解めっきの処理条件を下記のように設定した以外は、上記実施例と同様にして配線回路基板を作製し、サイドエッチング長さＡを測定した。
【００３０】
電解めっきの初期から電流値を３０Ａに一定に維持し、導体パターン３の厚みが１５μｍになるまで電解めっきを行った。なお、この期間の電圧値は約１．５Ｖであった。
【００３１】
その結果、電解めっき初期において一時的な高電圧（２．０Ｖ）が生じた。また、サイドエッチング長さＡは６μｍとなり、上記実施例のサイドエッチング長さＡの１０倍となった。
【００３２】
（評価）
導体パターン３の厚みが０．５μｍになるまで電圧を０．５Ｖに一定に維持し電解めっきを行うと、電解めっきの初期に生じる一時的な高電圧の発生を防止でき、サイドエッチングを抑制できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、種々の電気機器、電子機器等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】導体パターン下の金属薄膜のサイドエッチングを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 絶縁層
２ 金属薄膜
３ 導体パターン
Ａ サイドエッチング長さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線回路基板は、一般的にセミアディティブ法により製造される。このセミアディティブ法は、絶縁層上にスパッタリングにより金属薄膜を形成する工程、この金属薄膜上に所定パターンのめっきレジストを形成する工程、めっきレジストが形成されていない領域に導体パターンを形成する工程、めっきレジストを除去する工程および露出した金属薄膜をエッチングにより除去する工程を含む。
【０００３】
例えば、特許文献１に示されている多層プリント配線板においては、柱状の導体パターンを形成する際に、導体層の形状のばらつきを低減するために、めっき液の電流密度が制御されている。
【特許文献１】特開平１０−９８２６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の配線回路基板の製造方法では、導体パターン下の領域を除いて金属薄膜を化学エッチング等により除去する工程において導体パターン下の金属薄膜にサイドエッチングが発生する。サイドエッチングとは、導体パターン下の金属薄膜までもがエッチングされてしまい、金属薄膜の両端側が抉り取られた状態になることである。その結果、金属薄膜に対する導体パターンの密着性が低下する。また、密着性の低下が著しい場合には、導体パターンが剥離する場合もある。
【０００５】
本発明の目的は、導体パターンの密着性を向上することが可能な配線回路基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、導体パターン下の金属薄膜のサイドエッチングの原因を解明すべく、種々の実験および考察を重ねた結果、電解めっき膜からなる導体パターンが粗い構造の膜となっている場合に、サイドエッチングが生じるということを見い出した。
【０００７】
また、本発明者は、電解めっき膜が粗い構造の膜となるのは、電解めっきの初期に生じる一時的な高電圧が要因であることを見い出した。すなわち、通常、電解めっきは電流値を一定に維持しながら行うが、電圧印加直後において陰電極の金属の溶出が生じる。陰電極近傍においては金属イオンの濃度が上昇し、この金属イオンは電流値を低下させる。その結果、電流値を一定に維持する制御工程においては一時的に電圧が非常に高くなる。
【０００８】
そこで、本発明者は、導体パターンを形成する際の電解めっきの電圧を制御することによりサイドエッチングを抑制できるという知見を得、以下の発見を案出した。
【０００９】
本発明に係る配線回路基板の製造方法は、絶縁層上に金属薄膜を形成し、金属薄膜上に電解めっきにより導体パターンを形成し、導体パターン下を除いて金属薄膜をエッチングにより除去する配線回路基板の製造方法であって、導体パターンの厚みが所定の厚みになるまで、電解めっきの電圧を一定にするものである。
【００１０】
本発明に係る配線回路基板の製造方法においては、導体パターンの厚みが所定の厚みになるまで、電解めっきの電圧が一定にされる。それにより、導体パターンの表面が粗くなることが防止される。これにより、導体パターン下に形成される金属薄膜のサイドエッチングが抑制され、導体パターンと金属薄膜との密着性が向上する。
【００１１】
所定の厚みは０．５μｍ以上であってもよい。所定の厚みは形成すべき導体パターンの厚みの３０分の１以上であってもよい。電圧は０．５Ｖ以下であってもよい。それにより、導体パターンの表面が粗くなることがより防止される。これにより、導体パターン下に形成される金属薄膜のサイドエッチングがより抑制され、導体パターンと金属薄膜との密着性がより向上する。
【００１２】
導体パターンの厚みが所定の厚みになるまで、電解めっきの電圧を一定にするように電解めっきの電流値を制御し、導体パターンの厚みが所定の厚みになった後に、電解めっきの電流値を上昇させてもよい。
【００１３】
この場合、導体パターンの厚みが所定の厚みになれば、導体パターンの表面が粗くなることはない。導体パターンの厚みが所定の厚みになった後に、電解めっきの電流値を上昇させることにより、導体パターンの形成速度を上げることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導体パターンの表面が粗くなることが防止される。それにより、導体パターン下に形成される金属薄膜のサイドエッチングが抑制され、導体パターンと金属薄膜との密着性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本実施の形態に係る配線回路基板の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施の形態では、配線回路基板の製造方法として一般的なセミアディティブ法が用いられる。
【００１７】
最初に、図１を用い金属薄膜のサイドエッチングについて説明する。図１は、導体パターン下の金属薄膜のサイドエッチングを説明するための説明図である。なお、図１は、露出した金属薄膜をエッチングにより除去した後、導体パターン下の金属薄膜にサイドエッチングが生じた状態を示す。
【００１８】
図１に示すように、例えばポリイミドからなる絶縁層１上にスパッタリングにより例えば厚さ１００Åの例えばクロムからなる膜と、例えば厚さ１０００Åの例えば銅からなる膜との積層膜である金属薄膜２を形成する。
【００１９】
フォトレジストにより所定の領域にめっきレジスト（図示せず）を形成し、めっきレジストが形成されていない金属薄膜２上に下記に示す条件で電解めっきにより例えば銅からなる導体パターン３を形成する。その後、導体パターン３下を除く領域の金属薄膜２をエッチングにより除去する。
【００２０】
図１において、導体パターン３の一端面から、この一端面に近い側における導体パターン３下の金属薄膜２の一端面までの長さがサイドエッチング長さＡに相当する。
【００２１】
電解めっきの条件としては、電解めっきの初期電圧を一定に維持する。この初期電圧は、０．２Ｖ以上０．５Ｖ以下であることが好ましい。それにより、電解めっき膜からなる導体パターン３の表面が粗くなることが防止される。これにより、導体パターン３下の金属薄膜２のサイドエッチングが抑制され、導体パターン３の密着性が向上する。
【００２２】
また、形成すべき導体パターン３の厚みの３０分の１以上になるまで、電圧を一定にすることが好ましい。形成すべき導体パターン３の厚みが０．５μｍ以上になるまで、電圧を一定にすることが好ましい。それにより、電解めっき膜からなる導体パターン３の表面が粗くなることが十分に防止される。これにより、導体パターン３下の金属薄膜２のサイドエッチングがより抑制され、導体パターン３の密着性がより向上する。
【００２３】
導体パターン３の厚みが０．５μｍになれば、電解めっき膜からなる導体パターン３の表面が粗くなることはないので、電圧を上げ導体パターン３の形成速度を上げることが好ましい。
【００２４】
この場合、電流を一定に維持し所望の導体パターン３の厚さ（例えば、１５μｍ）まで、電解めっきを継続させることが好ましい。上記電流の値は、十分な電解めっき膜の形成速度を得るためには、１Ａ／ｄｍ２ 以上が好ましい。また、上記電流の値が４Ａ／ｄｍ２ 以上になると、電解めっき膜表面に変色が生じるとともに電解めっき膜表面の凹凸の度合いが顕著になってしまう。
【実施例】
【００２５】
以下、上記実施の形態に基づいて実施例および比較例の配線回路基板を作製し、作製された配線回路基板の金属薄膜２のサイドエッチング長さＡを測定した。
【００２６】
（実施例）
本実施例では、以下に示す導体パターン３の電解めっきの処理条件を除いて上記実施の形態に係る配線回路基板の製造方法と同様の製造方法により配線回路基板を作製し、導体パターン３下の金属薄膜２のサイドエッチング長さＡを測定した。
【００２７】
導体パターン３の厚みが０．５μｍになるまで、電圧を０．５Ｖに一定に維持した。なお、この期間の電流値は約４Ａであった。
【００２８】
次に、電流値を５０Ａに上昇させ、その後電流値を一定に維持し、導体パターン３の厚みが１５μｍになるまで電解めっきを行った。そして、めっきレジストを剥離後、露出している金属薄膜２を、硫酸系エッチング液を用いてエッチング除去した。本実施例においては、サイドエッチング長さＡは０．６μｍであった。
【００２９】
（比較例）
導体パターン３の電解めっきの処理条件を下記のように設定した以外は、上記実施例と同様にして配線回路基板を作製し、サイドエッチング長さＡを測定した。
【００３０】
電解めっきの初期から電流値を３０Ａに一定に維持し、導体パターン３の厚みが１５μｍになるまで電解めっきを行った。なお、この期間の電圧値は約１．５Ｖであった。
【００３１】
その結果、電解めっき初期において一時的な高電圧（２．０Ｖ）が生じた。また、サイドエッチング長さＡは６μｍとなり、上記実施例のサイドエッチング長さＡの１０倍となった。
【００３２】
（評価）
導体パターン３の厚みが０．５μｍになるまで電圧を０．５Ｖに一定に維持し電解めっきを行うと、電解めっきの初期に生じる一時的な高電圧の発生を防止でき、サイドエッチングを抑制できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、種々の電気機器、電子機器等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】導体パターン下の金属薄膜のサイドエッチングを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
１ 絶縁層
２ 金属薄膜
３ 導体パターン
Ａ サイドエッチング長さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層上に金属薄膜を形成し、前記金属薄膜上に電解めっきにより導体パターンを形成し、前記導体パターン下を除いて前記金属薄膜をエッチングにより除去する配線回路基板の製造方法であって、
前記導体パターンの厚みが所定の厚みになるまで、前記電解めっきの電圧を一定にすることを特徴とする配線回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記所定の厚みは０．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記電圧は０．５Ｖ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記所定の厚みは形成すべき前記導体パターンの厚みの３０分の１以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記導体パターンの厚みが所定の厚みになるまで、前記電解めっきの電圧を一定にするように前記電解めっきの電流値を制御し、前記導体パターンの厚みが所定の厚みになった後に、前記電解めっきの電流値を上昇させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項１】
絶縁層上に金属薄膜を形成し、前記金属薄膜上に電解めっきにより導体パターンを形成し、前記導体パターン下を除いて前記金属薄膜をエッチングにより除去する配線回路基板の製造方法であって、
前記導体パターンの厚みが所定の厚みになるまで、前記電解めっきの電圧を一定にすることを特徴とする配線回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記所定の厚みは０．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記電圧は０．５Ｖ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記所定の厚みは形成すべき前記導体パターンの厚みの３０分の１以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配線回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記導体パターンの厚みが所定の厚みになるまで、前記電解めっきの電圧を一定にするように前記電解めっきの電流値を制御し、前記導体パターンの厚みが所定の厚みになった後に、前記電解めっきの電流値を上昇させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の配線回路基板の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００６−１５６５４８（Ｐ２００６−１５６５４８Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４２１７９（Ｐ２００４−３４２１７９）
【出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２６日（２００４．１１．２６）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]