JP2001267726A - 配線基板の電解メッキ方法及び配線基板の電解メッキ装置 - Google Patents
配線基板の電解メッキ方法及び配線基板の電解メッキ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】配線基板のビアホールを短時間で埋められるよ
うにすることである。 【解決手段】不溶解陽極２２は陰極２３となるプリント
基板と対向配置され、両電極間には正負のパルス電流が
流される。メッキ溶液に「Ｆｅ2+」を添加してパルスリ
バース電解メッキを行うことにより、ビアホールを短時
間で埋めることができる。
うにすることである。 【解決手段】不溶解陽極２２は陰極２３となるプリント
基板と対向配置され、両電極間には正負のパルス電流が
流される。メッキ溶液に「Ｆｅ2+」を添加してパルスリ
バース電解メッキを行うことにより、ビアホールを短時
間で埋めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、配線基板に形成さ
れたビアホールを金属メッキにより埋める配線基板の電
解メッキ方法及びその電解メッキ装置に関する。
れたビアホールを金属メッキにより埋める配線基板の電
解メッキ方法及びその電解メッキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話機、ビデオカメラ、ノートパソ
コン等の電子機器では、高密度の部品の実装が要求され
る。高密度実装を実現するものとして配線層及び絶縁層
を順次形成していくビルドアップ基板やビアを形成した
配線基板を熱圧着していく全層ビア型のプリント基板等
が提案されている。
コン等の電子機器では、高密度の部品の実装が要求され
る。高密度実装を実現するものとして配線層及び絶縁層
を順次形成していくビルドアップ基板やビアを形成した
配線基板を熱圧着していく全層ビア型のプリント基板等
が提案されている。
【０００３】従来のビルドアップ基板は、絶縁層に微小
孔（ビアホール）を形成し、そのビアホール内側面及び
底面に金属メッキを施すことで絶縁層の上下の配線層を
電気的に接続していた。
孔（ビアホール）を形成し、そのビアホール内側面及び
底面に金属メッキを施すことで絶縁層の上下の配線層を
電気的に接続していた。
【０００４】しかしながら、この方法では、ビアホール
の上にさらにビアホールを形成して電気的に確実に接続
することが難しく、ビアホールを重ねてランドをビアホ
ールの上に配置することができなかった。そのようなパ
ターン設計上の制約のためにパターン設計の全てを自動
配置配線ツールを用いて行うことができず、一部を人手
により行う必要があった。それにより、プリント基板の
設計期間が長くなるという問題点があった。
の上にさらにビアホールを形成して電気的に確実に接続
することが難しく、ビアホールを重ねてランドをビアホ
ールの上に配置することができなかった。そのようなパ
ターン設計上の制約のためにパターン設計の全てを自動
配置配線ツールを用いて行うことができず、一部を人手
により行う必要があった。それにより、プリント基板の
設計期間が長くなるという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そのような問題点を解
決するために、ビアホールを電解メッキにより埋める技
術が提案されている。例えば、特開平１１−８４６９号
公報には、無電解金属皮膜を形成した後，ＰＲ電解によ
り金属電気メッキを行ってビアホールを埋める技術が開
示されている。
決するために、ビアホールを電解メッキにより埋める技
術が提案されている。例えば、特開平１１−８４６９号
公報には、無電解金属皮膜を形成した後，ＰＲ電解によ
り金属電気メッキを行ってビアホールを埋める技術が開
示されている。
【０００６】しかしながら、上記の公報に記載されてい
るＰＲ電解によるメッキ方法では、ビアホールを埋める
ためには長時間（例えば、２時間以上）メッキを行う必
要があるので、プリント基板の製造コストが高くなり、
量産レベルで使用することが難しかった。また、メッキ
時間を短縮するために電流密度を高めることが試みられ
ているが、メッキ中にボイドが発生したり、メッキ表面
が荒れてしまうという不具合が生じていた。
るＰＲ電解によるメッキ方法では、ビアホールを埋める
ためには長時間（例えば、２時間以上）メッキを行う必
要があるので、プリント基板の製造コストが高くなり、
量産レベルで使用することが難しかった。また、メッキ
時間を短縮するために電流密度を高めることが試みられ
ているが、メッキ中にボイドが発生したり、メッキ表面
が荒れてしまうという不具合が生じていた。
【０００７】また、可溶性陽極を用いた場合に生じる問
題点を解決するために、例えば、特表平８−５０７１０
６号公報で、不溶性の陽極と酸化還元系の化合物を添加
したメッキ溶液を用いる金属メッキ方法が提案されてい
る。
題点を解決するために、例えば、特表平８−５０７１０
６号公報で、不溶性の陽極と酸化還元系の化合物を添加
したメッキ溶液を用いる金属メッキ方法が提案されてい
る。
【０００８】上記の発明は、直流電源を用いた電解メッ
キを前提にしており、配線基板のビアホールを短時間で
埋めるためのメッキ方法を提示するものではない。本発
明の課題は、配線基板のビアホールを短時間で埋められ
るようにすることである。
キを前提にしており、配線基板のビアホールを短時間で
埋めるためのメッキ方法を提示するものではない。本発
明の課題は、配線基板のビアホールを短時間で埋められ
るようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
配線基板を一方の極とし、不溶解電極を他方の極とし、
鉄イオンを０．１グラム／Ｌ以上含む金属メッキ溶液を
用い、正負の電流を流して電解メッキを行い、配線基板
に形成されたビアホールを金属メッキで埋める。
配線基板を一方の極とし、不溶解電極を他方の極とし、
鉄イオンを０．１グラム／Ｌ以上含む金属メッキ溶液を
用い、正負の電流を流して電解メッキを行い、配線基板
に形成されたビアホールを金属メッキで埋める。
【００１０】この発明によれば、鉄イオンを０．１グラ
ム／Ｌ以上含む金属メッキ溶液を用いて、正負の電流を
流して電解メッキを行うことで、従来より短時間でビア
ホールを埋め、かつ平滑な表面特性を持つ金属膜を形成
することができる。これにより絶縁層の上下の配線層を
電気的に接続するビアを短時間で形成することができる
ので、多層配線基板の製造コストを大幅に低減させるこ
とができる。
ム／Ｌ以上含む金属メッキ溶液を用いて、正負の電流を
流して電解メッキを行うことで、従来より短時間でビア
ホールを埋め、かつ平滑な表面特性を持つ金属膜を形成
することができる。これにより絶縁層の上下の配線層を
電気的に接続するビアを短時間で形成することができる
ので、多層配線基板の製造コストを大幅に低減させるこ
とができる。
【００１１】電解メッキの方法としては、例えば、正負
のパルス電流を流すパルスリバース電解方法を用いるこ
とができる。また、メッキ溶液を配線基板のメッキを形
成する面と平行に流れるように攪拌するようにしても良
い。その際、ビアホールの直径、深さに応じてメッキ溶
液の流量を制御するようにしても良い。
のパルス電流を流すパルスリバース電解方法を用いるこ
とができる。また、メッキ溶液を配線基板のメッキを形
成する面と平行に流れるように攪拌するようにしても良
い。その際、ビアホールの直径、深さに応じてメッキ溶
液の流量を制御するようにしても良い。
【００１２】このように構成することで、配線基板の表
面の金属メッキの析出速度と、ビアホールの内部の金属
メッキの析出速度を適正に制御することができる。これ
により、直径が小さく、かつ深いビアホールを内部に空
洞等を生ぜずに埋めることができる。
面の金属メッキの析出速度と、ビアホールの内部の金属
メッキの析出速度を適正に制御することができる。これ
により、直径が小さく、かつ深いビアホールを内部に空
洞等を生ぜずに埋めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。最初に、多層配線基板の製造
工程について図１を参照して説明する。
を参照しながら説明する。最初に、多層配線基板の製造
工程について図１を参照して説明する。
【００１４】ガラスエポキシ等のコア樹脂１２に積層さ
れた銅箔（導体層）１１をエッチングして配線パターン
（配線層）１１’を形成する（図１，（１）、（２）の
工程）。次に、そのパターンの上に絶縁層１３を形成す
る（図１，（３）の工程）。その絶縁層１３にレーザ等
により穴を空け、ビヤホール１４を形成する（図１，
（４）の工程）。次に、電解メッキ等により銅メッキ層
１５を形成してビアホールを埋める（図１、（５）の工
程）。図１の（５）のメッキ工程では、絶縁層１３とビ
アホール１４の底面の配線パターン１１’の上に化学メ
ッキなどによって薄い導体層を形成した後、パルスリバ
ース電解メッキによりビアホール１４を埋め銅メッキ層
１５を形成する。その後、銅メッキ層１５をエッチング
して配線パターン１５’を形成する（図１，（６）の工
程）。これにより、絶縁層１３の上下の配線パターン１
１’、１５’を電気的に導通することができる。
れた銅箔（導体層）１１をエッチングして配線パターン
（配線層）１１’を形成する（図１，（１）、（２）の
工程）。次に、そのパターンの上に絶縁層１３を形成す
る（図１，（３）の工程）。その絶縁層１３にレーザ等
により穴を空け、ビヤホール１４を形成する（図１，
（４）の工程）。次に、電解メッキ等により銅メッキ層
１５を形成してビアホールを埋める（図１、（５）の工
程）。図１の（５）のメッキ工程では、絶縁層１３とビ
アホール１４の底面の配線パターン１１’の上に化学メ
ッキなどによって薄い導体層を形成した後、パルスリバ
ース電解メッキによりビアホール１４を埋め銅メッキ層
１５を形成する。その後、銅メッキ層１５をエッチング
して配線パターン１５’を形成する（図１，（６）の工
程）。これにより、絶縁層１３の上下の配線パターン１
１’、１５’を電気的に導通することができる。
【００１５】なお、パルスリバース電解メッキにより、
ビアホールを埋める技術については、例えば、表面技術
協会「第１００回講演要旨集（１９９９年１０月６〜７
日開催）に記載されている。
ビアホールを埋める技術については、例えば、表面技術
協会「第１００回講演要旨集（１９９９年１０月６〜７
日開催）に記載されている。
【００１６】次に、本実施の形態におけるプリント基板
の電解メッキ方法を、図２を参照して説明する。メッキ
槽２１は、不溶解陽極２２とプリント基板である陰極２
３と、正負のパルス電流を電極間に流すための電源２４
と、鉄イオンを含む銅メッキ溶液とからなる。不溶解陽
極２２として、電極の表面積を大きくするために、多孔
性の電極、例えば、エキスパンドメタル等を使用してい
る。
の電解メッキ方法を、図２を参照して説明する。メッキ
槽２１は、不溶解陽極２２とプリント基板である陰極２
３と、正負のパルス電流を電極間に流すための電源２４
と、鉄イオンを含む銅メッキ溶液とからなる。不溶解陽
極２２として、電極の表面積を大きくするために、多孔
性の電極、例えば、エキスパンドメタル等を使用してい
る。
【００１７】この他に、メッキ槽２１に銅イオンを供給
する銅溶解槽２５が設けられ、銅溶解槽２５の溶液とメ
ッキ槽２１のメッキ溶液とは循環ポンプ２６により循環
するようになっている。
する銅溶解槽２５が設けられ、銅溶解槽２５の溶液とメ
ッキ槽２１のメッキ溶液とは循環ポンプ２６により循環
するようになっている。
【００１８】本実施の形態では、メッキ溶液に鉄イオン
「Ｆｅ2+」を添加したので、不溶解陽極２２の近傍で
は、図２に示すように「Ｆｅ2+」から「Ｆｅ3+＋ｅ」が
生成される。
「Ｆｅ2+」を添加したので、不溶解陽極２２の近傍で
は、図２に示すように「Ｆｅ2+」から「Ｆｅ3+＋ｅ」が
生成される。
【００１９】銅溶解槽２５においては、内部に入れられ
ている銅材料と、不溶解陽極２２で生成され、銅溶解槽
２５に移送されてくる「Ｆｅ3+」との溶解反応により、
「Ｃｕ2+」と「Ｆｅ2+」が生成される。
ている銅材料と、不溶解陽極２２で生成され、銅溶解槽
２５に移送されてくる「Ｆｅ3+」との溶解反応により、
「Ｃｕ2+」と「Ｆｅ2+」が生成される。
【００２０】陰極２３においては、銅溶解層２５から移
送されてくる「Ｃｕ2+」からＣｕが析出され、プリント
基板上に銅メッキ層が形成される。同時に、不溶解陽極
２２で生成される「Ｆｅ3+＋ｅ」から「Ｆｅ2+」が生成
される。
送されてくる「Ｃｕ2+」からＣｕが析出され、プリント
基板上に銅メッキ層が形成される。同時に、不溶解陽極
２２で生成される「Ｆｅ3+＋ｅ」から「Ｆｅ2+」が生成
される。
【００２１】すなわち、不溶解陽極２２における電解反
応によりメッキ溶液に含まれる鉄イオン「Ｆｅ2+」から
「Ｆｅ3+」が生成され、銅溶解槽２５において「Ｆ
ｅ3+」と銅材料とにより「Ｃｕ2+」と「Ｆｅ2+」が生成
されるので、銅イオン「Ｃｕ2+」と、メッキ溶液に添加
され、不溶解陽極２２の反応で消費される鉄イオン「Ｆ
ｅ 2+」が常に銅溶解槽２５から補充されることになる。
応によりメッキ溶液に含まれる鉄イオン「Ｆｅ2+」から
「Ｆｅ3+」が生成され、銅溶解槽２５において「Ｆ
ｅ3+」と銅材料とにより「Ｃｕ2+」と「Ｆｅ2+」が生成
されるので、銅イオン「Ｃｕ2+」と、メッキ溶液に添加
され、不溶解陽極２２の反応で消費される鉄イオン「Ｆ
ｅ 2+」が常に銅溶解槽２５から補充されることになる。
【００２２】図３は、本実施の形態のメッキ槽２１のメ
ッキ溶液の流れを模式的に示した図である。メッキ槽２
１の中央に陰極（プリント基板）２３が配置され、その
プリント基板２３と対向するようにメッシュ状の２個の
不溶解陽極２２が配置されている。そして、メッキ溶液
が循環ポンプ２６により、図３の右方向、つまりプリン
ト基板２３のメッキが形成される面に平行に所定の流量
で流れるように循環される。このようにメッキ溶液をプ
リント基板２３のメッキを形成する面に対して平行に流
すことによりビアホールを完全に埋め、かつ適正な膜厚
のメッキ層を形成することができた。これは、例えば、
メッキ溶液をプリント基板２３の表面と平行に流すこと
により、プリント基板２３の表面に存在する「Ｆｅ3+」
の量を制御して、プリント基板２３の表面における銅の
析出速度とビアホール内部の銅の析出速度を調整するこ
とができたものと考えられる。
ッキ溶液の流れを模式的に示した図である。メッキ槽２
１の中央に陰極（プリント基板）２３が配置され、その
プリント基板２３と対向するようにメッシュ状の２個の
不溶解陽極２２が配置されている。そして、メッキ溶液
が循環ポンプ２６により、図３の右方向、つまりプリン
ト基板２３のメッキが形成される面に平行に所定の流量
で流れるように循環される。このようにメッキ溶液をプ
リント基板２３のメッキを形成する面に対して平行に流
すことによりビアホールを完全に埋め、かつ適正な膜厚
のメッキ層を形成することができた。これは、例えば、
メッキ溶液をプリント基板２３の表面と平行に流すこと
により、プリント基板２３の表面に存在する「Ｆｅ3+」
の量を制御して、プリント基板２３の表面における銅の
析出速度とビアホール内部の銅の析出速度を調整するこ
とができたものと考えられる。
【００２３】次に、本実施の形態のメッキ方法で、絶縁
層に形成された深さ５０μｍのビアホールを埋めるとき
のメッキ条件とメッキの評価結果について説明する。本
実施の形態で使用したメッキ溶液の基本的な組成は以下
の通りである。
層に形成された深さ５０μｍのビアホールを埋めるとき
のメッキ条件とメッキの評価結果について説明する。本
実施の形態で使用したメッキ溶液の基本的な組成は以下
の通りである。
【００２４】硫酸銅・５水和物：２３５．７ｇ／Ｌ 硫酸：６０ｇ／Ｌ 有機物添加剤（界面活性剤、例えば、アトテック社製イ
ンパルスレベラー）：１５ｍＬ／Ｌ 有機物添加剤（光沢剤、例えば、アトテック社製インパ
ルスブライトナー） 塩素イオン：４０ｍｇ／Ｌ 鉄イオン：１５ｇ／Ｌ（又は０．１ｇ／Ｌ） 本実施の形態では、電極に正負のパルス電流を流してパ
ルスリバース電解メッキを行っている。両電極間に流す
メッキ電流は、図４に示すように正電流の期間Ｔ１が４
０ｍｓ、負電流の期間Ｔ２が２ｍｓの正負のパルス電流
である。また、陰極の平均電流密度は３Ａ／ｄｍ2 に設
定してある。
ンパルスレベラー）：１５ｍＬ／Ｌ 有機物添加剤（光沢剤、例えば、アトテック社製インパ
ルスブライトナー） 塩素イオン：４０ｍｇ／Ｌ 鉄イオン：１５ｇ／Ｌ（又は０．１ｇ／Ｌ） 本実施の形態では、電極に正負のパルス電流を流してパ
ルスリバース電解メッキを行っている。両電極間に流す
メッキ電流は、図４に示すように正電流の期間Ｔ１が４
０ｍｓ、負電流の期間Ｔ２が２ｍｓの正負のパルス電流
である。また、陰極の平均電流密度は３Ａ／ｄｍ2 に設
定してある。
【００２５】図５は、パルスリバース電解メッキを施し
たプリント基板のサンプル１〜３のメッキ条件、つまり
メッキ溶液に含まれる鉄イオンの量と、平均電流密度
と、メッキ時間を示す図である。
たプリント基板のサンプル１〜３のメッキ条件、つまり
メッキ溶液に含まれる鉄イオンの量と、平均電流密度
と、メッキ時間を示す図である。
【００２６】サンプル１は、鉄イオンを含まないメッキ
溶液において、平均電流密度３Ａ／ｄｍ2 で、３３．３
分間電解メッキを行ったものである。サンプル２は、鉄
イオンを１５ｇ／Ｌ含むメッキ溶液でにおいて、平均電
流密度３Ａ／ｄｍ2 で、３３．３分間電解メッキを行っ
たものである。
溶液において、平均電流密度３Ａ／ｄｍ2 で、３３．３
分間電解メッキを行ったものである。サンプル２は、鉄
イオンを１５ｇ／Ｌ含むメッキ溶液でにおいて、平均電
流密度３Ａ／ｄｍ2 で、３３．３分間電解メッキを行っ
たものである。
【００２７】サンプル３は、鉄イオンを０．１ｇ／Ｌ含
むメッキ溶液において、平均電流密度３Ａ／ｄｍ2 で、
３３．３分間メッキを行ったものである。図６は、それ
ぞれのサンプル１〜３のメッキの表面粗さを触針式粗さ
計により測定したときの測定結果を示す図である。
むメッキ溶液において、平均電流密度３Ａ／ｄｍ2 で、
３３．３分間メッキを行ったものである。図６は、それ
ぞれのサンプル１〜３のメッキの表面粗さを触針式粗さ
計により測定したときの測定結果を示す図である。
【００２８】図６において、鉄イオンを含まないメッキ
溶液でパルスリバース電解メッキを、３３．３分間行っ
たサンプル１のメッキの表面粗さの平均値は、３．４９
６μｍであるのに対して、鉄イオンを０．１ｇ／Ｌ含む
メッキ溶液でパルスリバース電解メッキを、３３．３分
間行ったサンプル３のメッキの表面粗さの平均値は２．
８３０μｍであり、鉄イオンを含むメッキ溶液でメッキ
を行ったサンプル３の方が平滑なメッキ面が得られるこ
とを確認できた。
溶液でパルスリバース電解メッキを、３３．３分間行っ
たサンプル１のメッキの表面粗さの平均値は、３．４９
６μｍであるのに対して、鉄イオンを０．１ｇ／Ｌ含む
メッキ溶液でパルスリバース電解メッキを、３３．３分
間行ったサンプル３のメッキの表面粗さの平均値は２．
８３０μｍであり、鉄イオンを含むメッキ溶液でメッキ
を行ったサンプル３の方が平滑なメッキ面が得られるこ
とを確認できた。
【００２９】さらに、鉄イオンを１５ｇ／Ｌ含むメッキ
溶液でパルスリバース電解メッキを３３．３分間行った
サンプル２のメッキの表面粗さの平均値は１．８２１μ
ｍであり、鉄イオンを０．１ｇ／Ｌ含むメッキ溶液でメ
ッキした場合よりさらに平滑なメッキ面が得られた。
溶液でパルスリバース電解メッキを３３．３分間行った
サンプル２のメッキの表面粗さの平均値は１．８２１μ
ｍであり、鉄イオンを０．１ｇ／Ｌ含むメッキ溶液でメ
ッキした場合よりさらに平滑なメッキ面が得られた。
【００３０】図７（Ａ）は、鉄イオンを１５ｇ／Ｌを含
むメッキ溶液を用いて上述した条件でパルスリバース電
解メッキを行ったときのビアの断面写真を示し、図７
（Ｂ）は鉄イオンを０．１ｇ含むメッキ溶液を用いてパ
ルスリバース電解を行ったときの断面写真を示す図であ
る。また、図８は、鉄イオンを含まないメッキ溶液でパ
ルスリバース電解メッキを行ったときのビアの断面写真
を示す図である。なお、ビアホールはテーパ状の形状し
ており、穴の開口部の直径が４０μｍ、底部の径が２５
μｍ、深さが５０μｍである。
むメッキ溶液を用いて上述した条件でパルスリバース電
解メッキを行ったときのビアの断面写真を示し、図７
（Ｂ）は鉄イオンを０．１ｇ含むメッキ溶液を用いてパ
ルスリバース電解を行ったときの断面写真を示す図であ
る。また、図８は、鉄イオンを含まないメッキ溶液でパ
ルスリバース電解メッキを行ったときのビアの断面写真
を示す図である。なお、ビアホールはテーパ状の形状し
ており、穴の開口部の直径が４０μｍ、底部の径が２５
μｍ、深さが５０μｍである。
【００３１】鉄イオンを１５ｇ／Ｌ含むメッキ溶液を用
いて３３．３分間パルスリバース電解メッキを行った場
合には、図７（Ａ）に示すように、ビアホールが完全に
埋まり、銅メッキの表面も平滑になっていることが分か
る。ビアの中央部のへこみはビアの深さ（５０μｍ）に
比べて小さいので実用上問題はない。
いて３３．３分間パルスリバース電解メッキを行った場
合には、図７（Ａ）に示すように、ビアホールが完全に
埋まり、銅メッキの表面も平滑になっていることが分か
る。ビアの中央部のへこみはビアの深さ（５０μｍ）に
比べて小さいので実用上問題はない。
【００３２】鉄イオンを０．１ｇ／Ｌ含むメッキ溶液を
用いて３３．３分間パルスリバース電解メッキを行った
場合には、図７（Ｂ）に示すように、ビアホールが完全
に埋まっている。銅メッキの表面は、図７（Ａ）に比べ
るとやや粗くなっているが、実用上問題のないレベルで
あった。
用いて３３．３分間パルスリバース電解メッキを行った
場合には、図７（Ｂ）に示すように、ビアホールが完全
に埋まっている。銅メッキの表面は、図７（Ａ）に比べ
るとやや粗くなっているが、実用上問題のないレベルで
あった。
【００３３】図８は、比較のために鉄イオンを含まない
メッキ溶液を用いて上記と同じ条件でパルスリバース電
解メッキを行った場合の断面写真を示す図である。この
場合、ビアは埋まっているが、銅メッキの表面が、図７
（Ｂ）の鉄イオンを０．１ｇ／Ｌ含むメッキ溶液でメッ
キを行った場合に比べて粗くなっている。メッキ表面が
粗いと、レジストを形成してパターンエッチングを行う
際に、レジスト下面のパターンが削られ、パターンを幅
が不均一になってしまうので、図７（Ａ）、（Ｂ）の鉄
イオンを含むメッキ溶液を使用する方が、より高品質な
配線パターンが得られることが確認できた。
メッキ溶液を用いて上記と同じ条件でパルスリバース電
解メッキを行った場合の断面写真を示す図である。この
場合、ビアは埋まっているが、銅メッキの表面が、図７
（Ｂ）の鉄イオンを０．１ｇ／Ｌ含むメッキ溶液でメッ
キを行った場合に比べて粗くなっている。メッキ表面が
粗いと、レジストを形成してパターンエッチングを行う
際に、レジスト下面のパターンが削られ、パターンを幅
が不均一になってしまうので、図７（Ａ）、（Ｂ）の鉄
イオンを含むメッキ溶液を使用する方が、より高品質な
配線パターンが得られることが確認できた。
【００３４】図６のメッキ面の表面粗さの比較結果と図
７（Ａ）、（Ｂ）及び図８のビアの断面写真から、メッ
キ溶液に鉄イオンを０．１ｇ／Ｌ以上添加し、パルスリ
バース電解メッキを行うことで、従来より短時間（約３
３．３分）でビアを埋め、かつメッキ表面を平滑に形成
することができることが確認できた。また、同じ条件で
鉄イオンを含まないメッキ溶液でメッキした場合の結果
から判断しても、鉄イオンを添加することでメッキ面を
平滑にする効果が大きいことが確認できた。
７（Ａ）、（Ｂ）及び図８のビアの断面写真から、メッ
キ溶液に鉄イオンを０．１ｇ／Ｌ以上添加し、パルスリ
バース電解メッキを行うことで、従来より短時間（約３
３．３分）でビアを埋め、かつメッキ表面を平滑に形成
することができることが確認できた。また、同じ条件で
鉄イオンを含まないメッキ溶液でメッキした場合の結果
から判断しても、鉄イオンを添加することでメッキ面を
平滑にする効果が大きいことが確認できた。
【００３５】上述した実施の形態によれば、銅メッキ溶
液に鉄イオンを添加してパルスリバース電解メッキを行
うことで、短時間でビアホールを埋めることができ、か
つその表面をほぼ平滑にすることができる。
液に鉄イオンを添加してパルスリバース電解メッキを行
うことで、短時間でビアホールを埋めることができ、か
つその表面をほぼ平滑にすることができる。
【００３６】さらに、メッキ溶液を陰極２３のプリント
基板のメッキを形成する面（ビアホールが形成されてい
る面）と平行に流すことで、メッキ特性をさらに改善す
ることができた。また、メッキ溶液の流量を適正な値に
制御することで、陰極２３の表面及びビアホールの内部
の銅の析出速度を所望の値とすることもできる。
基板のメッキを形成する面（ビアホールが形成されてい
る面）と平行に流すことで、メッキ特性をさらに改善す
ることができた。また、メッキ溶液の流量を適正な値に
制御することで、陰極２３の表面及びビアホールの内部
の銅の析出速度を所望の値とすることもできる。
【００３７】上述した実施の形態では、銅メッキ溶液に
「Ｆｅ2+」を添加しているが、これに限らず、他の酸化
還元化合物を使用しても良いし、銅以外の金属メッキに
も本発明は適用できる。また、メッキ電流の正負の通電
時間、電極の電流密度、メッキ液の組成、メッキ時間等
は、実施の形態に示したものに限らない。例えば、銅、
その他の金属の電解メッキに使用できるものであればど
のような組成でも良い。
「Ｆｅ2+」を添加しているが、これに限らず、他の酸化
還元化合物を使用しても良いし、銅以外の金属メッキに
も本発明は適用できる。また、メッキ電流の正負の通電
時間、電極の電流密度、メッキ液の組成、メッキ時間等
は、実施の形態に示したものに限らない。例えば、銅、
その他の金属の電解メッキに使用できるものであればど
のような組成でも良い。
【００３８】さらに、メッキ溶液を流す方向は、図３に
示したようなメッキ槽２１の左右方向に限らず、上下方
向に流しても良い。要はプリント基板のメッキを形成し
たい面に対して平行にメッキ溶液が流れるようにすれば
良い。本発明は、多層プリント基板に限らず、半導体素
子を搭載する多層基板等にも適用できる。
示したようなメッキ槽２１の左右方向に限らず、上下方
向に流しても良い。要はプリント基板のメッキを形成し
たい面に対して平行にメッキ溶液が流れるようにすれば
良い。本発明は、多層プリント基板に限らず、半導体素
子を搭載する多層基板等にも適用できる。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、短時間でビアホールを
埋め、かつ平滑な表面特性を持つ金属膜を形成すること
ができる。これにより絶縁層の上下の配線層を電気的に
接続するビアを短時間で形成することができるので、多
層配線基板の製造コストを大幅に低減させることができ
る。
埋め、かつ平滑な表面特性を持つ金属膜を形成すること
ができる。これにより絶縁層の上下の配線層を電気的に
接続するビアを短時間で形成することができるので、多
層配線基板の製造コストを大幅に低減させることができ
る。
【図１】多層配線基板の製造工程の説明図である。
【図２】実施の形態の電解メッキ方法の説明図である。
【図３】メッキ溶液の流れを示す図である。
【図４】メッキ電流の電流波形を示す図である。
【図５】サンプルのメッキ条件を示す図である。
【図６】サンプルの表面粗さの測定結果を示す図であ
る。
る。
【図７】図７（Ａ）、（Ｂ）は実施の形態のビアの断面
を示す図である。
を示す図である。
【図８】鉄イオンを含まないメッキ溶液でメッキした場
合のビアの断面を示す図である。
合のビアの断面を示す図である。
２１ メッキ槽 ２２ 不溶解陽極 ２３ 陰極（プリント基板） ２４ 電源 ２５ 銅溶解槽 ２６ 循環ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｎ Ｆターム(参考） 4K023 AA19 BA06 CA01 CA09 DA07 4K024 AA09 AB01 BA09 BB11 BC02 CA07 CB05 CB12 FA05 GA02 GA16 5E317 AA24 BB11 BB12 CC25 CC33 CC36 CC42 GG16 5E343 AA07 BB24 BB43 CC78 DD43 DD46 GG11 5E346 CC31 CC32 FF14 GG17 HH32
Claims (5)
- 【請求項１】配線基板を一方の極とし、不溶解電極を他
方の極とし、 鉄イオンを０．１グラム／Ｌ以上含む金属メッキ溶液を
用い、正負の電流を流して電解メッキを行い、配線基板
に形成されたビアホールを金属メッキで埋めることを特
徴とする配線基板の電解メッキ方法。 - 【請求項２】前記金属メッキ溶液が配線基板のメッキを
形成する面に対して平行に流れるように金属メッキ溶液
を攪拌することを特徴とする請求項１記載の配線基板の
電解メッキ方法。 - 【請求項３】前記不溶解電極を多孔性の電極で構成し、
鉄イオンを０．１グラム／Ｌ以上含む銅メッキ溶液を用
いてパルスリバース電解メッキを行うことを特徴とする
請求項１または２記載の配線基板の電解メッキ方法。 - 【請求項４】配線基板の対極となる不溶解電極と、 鉄イオンを０．１グラム／Ｌ以上含む金属メッキ溶液
と、 前記配線基板と不溶解電極との間に正負の電流を流して
電解メッキを行うための電源とを備えることを特徴とす
る配線基板の電解メッキ装置。 - 【請求項５】前記金属メッキ溶液が配線基板のメッキを
形成する面に対して平行に流れるように金属メッキ溶液
を攪拌する攪拌手段を有し、 前記不溶解電極は多孔性の電極からなり、前記電源は正
負のパルス電流を前記配線基板と不溶解電極との間に流
すことを特徴とする請求項４記載の配線基板の電解メッ
キ装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000079709A JP2001267726A (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 配線基板の電解メッキ方法及び配線基板の電解メッキ装置 |
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| KR10-2000-0076808A KR100386146B1 (ko) | 2000-03-22 | 2000-12-15 | 배선기판의 전해 도금 방법 및 배선기판의 전해 도금 장치 |
| US09/805,841 US6783654B2 (en) | 2000-03-22 | 2001-03-14 | Electrolytic plating method and device for a wiring board |
| DE10113767A DE10113767A1 (de) | 2000-03-22 | 2001-03-21 | Elektrolytisches Plattierungsverfahren und Vorrichtung für eine Leiterbahnplatine |
| US10/896,488 US20050121314A1 (en) | 2000-03-22 | 2004-07-22 | Electrolytic plating method and device for a wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000079709A JP2001267726A (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 配線基板の電解メッキ方法及び配線基板の電解メッキ装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001267726A true JP2001267726A (ja) | 2001-09-28 |
Family
ID=18596916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000079709A Pending JP2001267726A (ja) | 2000-03-22 | 2000-03-22 | 配線基板の電解メッキ方法及び配線基板の電解メッキ装置 |
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|---|---|
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| JP (1) | JP2001267726A (ja) |
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| DE (1) | DE10113767A1 (ja) |
| TW (1) | TW595293B (ja) |
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| KR100728754B1 (ko) * | 2006-04-11 | 2007-06-19 | 삼성전기주식회사 | 범프를 이용한 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
| JP2007169700A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Victor Co Of Japan Ltd | 不溶性陽極を用いる電解銅めっき方法 |
| JP2008130585A (ja) * | 2006-11-16 | 2008-06-05 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 銅被覆ポリイミド基板とその製造方法 |
| KR100843367B1 (ko) * | 2007-03-06 | 2008-07-03 | 삼성전기주식회사 | 인쇄회로기판 및 그 제조방법 |
| JP2012518084A (ja) * | 2009-02-17 | 2012-08-09 | アトテック ドイチェランド ゲーエムベーハー | スルーシリコンビア（ｔｓｖ）内にチップ−チップ間、チップ−ウェハー間及びウェハー−ウェハー間の銅インターコネクトを電着するプロセス |
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| DE10259362A1 (de) * | 2002-12-18 | 2004-07-08 | Siemens Ag | Verfahren zum Abscheiden einer Legierung auf ein Substrat |
| DE10325101A1 (de) * | 2003-06-03 | 2004-12-30 | Atotech Deutschland Gmbh | Verfahren zum Auffüllen von µ-Blind-Vias (µ-BVs) |
| DE102004045451B4 (de) * | 2004-09-20 | 2007-05-03 | Atotech Deutschland Gmbh | Galvanisches Verfahren zum Füllen von Durchgangslöchern mit Metallen, insbesondere von Leiterplatten mit Kupfer |
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2004
- 2004-07-22 US US10/896,488 patent/US20050121314A1/en not_active Abandoned
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