JP2005340432A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線基板の製造に要する湿式加工の工程を削減させ、高品質かつ低コストで配線基板を製造する配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】 配線パターンを形成するための凸部１２が形成された成形材１０の、凸部１２を形成した面の全面に、導体皮膜１４を剥離可能に被着する工程と、導体皮膜１４を付着させた成形材１０を基板２０に加圧して、基板表面に配線パターンとなる部分を凹部２２として形成すると共に、成形材１０から基板２０に導体皮膜１４を転写させる工程と、基板２０に転写された導体皮膜１４をシード層として、電解めっきを施す工程と、電解めっきが施された基板２０の表面のめっき金属３０を所要厚さで取り除き、凹部２２内にのみめっき金属３０を残留させて基板表面に配線パターンを形成する工程を含むことを特徴とする配線基板４０の製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は配線基板の製造方法に関し、より詳細には、配線基板の製造時における湿式処理の回数を削減させると共に、めっき処理におけるシード層と基板との接合強度を向上させた配線基板の製造方法に関する。

半導体素子が搭載される配線基板の製造方法の一例としてダマシン法（特許文献１）がある。ダマシン法とは、絶縁膜に溝加工を施し、溝部分に配線材料となる導体金属をメッキ等の方法で埋め込み、溝外部の余分な導体薄膜を研磨処理によって除去することで配線を形成する技術である。

特許文献１に記載されている配線基板の製造方法においては、樹脂からなる基板に成形体を押圧加工して配線パターンとなる部分に溝を形成した後、基板表面の全面に無電解銅めっき、蒸着若しくはスパッタリングにより金属膜を形成し、その後、金属膜をめっき給電層として電解めっきを施すことにより配線パターン用の溝に金属を析出させた後に、配線パターンである溝部分を除く基板表面に被着した金属膜を除去し、基板表面に独立したパターンに配線パターンを形成する方法である。
特開２００２−１７１０４８号公報

ところで、特許文献１記載の配線基板の製造方法においては、基板表面に溝を形成した後、基板表面に無電解めっき等によって形成した金属膜は、基板との付着強度が低く、微細配線を形成する際において、配線部分が基板から脱落してしまうおそれがあるという課題があった。

そこで、本発明は、基板に形成する配線パターンのシード層と基板の付着強度を高めると共に、配線基板の製造に要する湿式加工の工程を削減させることにより、高品質かつ低コストで配線基板を製造することが可能な配線基板の製造方法の提供を目的としている。

本発明は、配線パターンを形成するための凸部が形成された成形材の、前記凸部を形成した面の全面に、導体皮膜を剥離可能に被着する工程と、該導体皮膜を付着させた成形材を絶縁樹脂材からなる基板に加圧して、該基板表面に配線パターンとなる部分を凹部として形成すると共に、前記成形材から前記基板に前記導体皮膜を転写させる工程と、基板に転写された前記導体皮膜をシード層として、電解めっきを施す工程と、該電解めっきが施された基板の表面のめっき金属を所要厚さで取り除き、前記凹部内にのみめっき金属を残留させて基板表面に配線パターンを形成する工程を含むことを特徴とする配線基板の製造方法である。

また、前記絶縁樹脂は熱可塑性樹脂であることを特徴とする。
また、前記成形材の凸部を形成した面に導体皮膜を被着する工程として、衝撃皮膜形成法により導体皮膜を形成する処理を施すことを特徴とする。
また、前記電解めっきが施された表面のめっき金属を取り除く処理として、研磨処理を施すことを特徴とする。

本発明にかかる配線基板の製造方法によれば、基板表面に配線パターンを形成する際において、基板に導体皮膜を転写させて、電解めっき用のシード層を形成するから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。
また、基板に熱可塑性樹脂を用いているため、加圧時に基板が軟化し、導体皮膜を強固に接着する作用をなすため、配線パターンを電解めっきする際におけるシード層と基板の付着強度が高まり、信頼性の高い配線基板を製造することが可能になると共に、微細な配線パターンの形成が可能になる。

さらに、型材への導体皮膜を付着させる際に、衝撃皮膜形成法を採用することにより、型材と導体皮膜の付着強度を適宜設定することが可能になり、基板と配線パターンの付着強度をさらに好適にすることが可能になる。
また、研磨処理により基板表面に配線パターンをあらわしているため、配線部分及び基板を余分に取り除いてしまうおそれがないため精度の高い配線基板の提供が可能になる。

以下、配線基板の製造方法の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１、２は、本実施の形態における配線基板の製造工程を示す説明図である。

まず、図１（ａ）に示すように、配線パターンとなる部分が凸部１２として形成された成形材１０を準備する。成形材１０は、例えば、ニッケル、銅等の金属板を用いて、フォトリソグラフィー法等の公知の方法により、所定の配線パターンの形状に合わせて凸部１２を形成する。凸部１２の突出量は２５〜５０μｍ程度でよい。成形材１０は、何回も繰り返して配線基板の形成に用いられること、および、成形材１０の表面には、衝撃皮膜形成法により導体皮膜が形成されるので、硬度が高く、耐磨耗性のある材料を用いて形成することが望ましい。なお、成形材１０としては、所定の硬度、耐久性を備えた樹脂材、セラミック等を使用することもできる。

凸部１２を有する成形材１０を形成した後、ショットコーティングに代表される衝撃皮膜形成法を用いて、微細な導体粉末を成形材１０の表面に吹きつけ、凸部１２を形成した面の全面に導体粉末を剥離可能に付着させる。図１（ｂ）は成形材１０の凸部１２を形成した表面に導体皮膜層１４が形成された状態を示す模式図である。導体皮膜層１４は１〜２μｍの厚さに設ければよい。
本実施の形態においては、導体粉末として銅を用いているが、銅の他にも銀、金、ニッケル等の金属を用いることができる。

図１（ｃ）は、導体皮膜層１４が形成された成形材１０を樹脂基板２０に加圧している状態を示す。樹脂基板２０は、熱可塑性樹脂からなるものである。樹脂基板２０に成形材１０を加圧する前に、樹脂基板２０を加熱して軟化させておくことにより、成形材１０の凸部１２によって樹脂基板２０へ凹部２２を容易に成形することができる。

加えて、樹脂基板２０を軟化させることにより、熱可塑性樹脂が接着剤的な作用をなす。これにより、成形材１０の表面に付着していた導体皮膜層１４は、図２（ａ）に示すように、成形材１０の表面から剥離して樹脂基板２０の表面に転写される。
導体皮膜層１４が形成された樹脂基板２０は、樹脂基板２０の表面に転写された（剥離された）導体皮膜層１４をめっきシード層として、電解めっきが施される。これにより、図２（ｂ）に示すように、樹脂基板２０の導体皮膜層１４が転写された側の表面にめっき金属３０が析出する。電解めっきは、図２（ｂ）に示すように、樹脂基板２０に形成された凹部２２がめっき金属３０によって充てんされるまで行われる。本実施の形態においては、電解めっきとして、電解銅めっきを施している。

凹部２２がめっき金属３０により充てんされるように電解めっきを施した後、めっき金属３０が析出した側の樹脂基板２０の表面をＣＭＰ法等により研磨する。この研磨操作は、基板１２の凹部２２以外の表面に析出しているめっき金属３０を除去して、凹部２２にのみめっき金属３０を残すようにする（図２（ｃ））。成形材１０に設けられた凸部１２は、予め配線パターン形状に合わせて形成されているから、凹部２２は凸部１２と同一のパターンに樹脂基板２０に形成されることにより、樹脂基板２０に配線パターンが形成されることになる。

以上に本実施の形態に基づいて、本発明による配線基板４０の製造方法について説明してきたが、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものではないのはもちろんである。
例えば、本実施の形態においては、成形材１０の表面へショットコーティング法により導体皮膜層１４の形成をしているが、ショットコーティング法の他に、スパッタリング法を採用することができる。

本実施の形態における配線基板の製造工程を示す説明図である。 本実施の形態における配線基板の製造工程を示す説明図である。

符号の説明

１０ 成形材
１２ 凸部
１４ 導体皮膜
２０ 樹脂基板
２２ 凹部
２４ 配線パターン
３０ めっき金属
４０ 配線基板

Claims (4)

1. 配線パターンを形成するための凸部が形成された成形材の、前記凸部を形成した面の全面に、導体皮膜を剥離可能に被着する工程と、
   該導体皮膜を付着させた成形材を絶縁樹脂材からなる基板に加圧して、該基板表面に配線パターンとなる部分を凹部として形成すると共に、前記成形材から前記基板に前記導体皮膜を転写させる工程と、
   基板に転写された前記導体皮膜をシード層として、電解めっきを施す工程と、
   該電解めっきが施された基板の表面のめっき金属を所要厚さで取り除き、前記凹部内にのみめっき金属を残留させて基板表面に配線パターンを形成する工程を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
2. 前記絶縁樹脂は熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方法。
3. 前記成形材の凸部を形成した面に導体皮膜を被着する工程として、衝撃皮膜形成法により導体皮膜を形成する処理を施すことを特徴とする請求項１または２記載の配線基板の製造方法。
4. 前記電解めっきが施された表面のめっき金属を取り除く処理として、研磨処理を施すことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項記載の配線基板の製造方法。
   

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