JPH0513933A - プリント配線板の導体パターン及びその形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント配線板の導体パターン及びその形成
方法に関し、比較的少ない工程数で、パターン導体層の
サイドエッチングを確実に防止できるプリント配線板の
導体パターン及びその形成方法を提供することを目的と
する。 【構成】 基板１の表面に下地導体層２と所定のパター
ンを有するメッキレジスト層３とを順に形成した後、上
記下地導体層２にこれと同質のパターン導体層４、パタ
ーン導体層４へのはんだの付着を防止する第１金属層５
及びはんだとの濡れ性が優れた第２金属層６を順次付着
させてからメッキレジスト層３を剥離し、上記下地導体
層２を選択的にエッチングする、プリント配線板の導体
パターン形成方法において、パターン導体層４を付着さ
せた後、ポストベーキングを行うことによりメッキレジ
スト層３を収縮させてから第１金属層５をパターン導体
層４の表面及び両側面に付着させる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板の製造
方法に関し、特に、プリント配線板の導体パターン形成
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、セラミックプリント基板の表面
に導体パターンを形成する方法としては、例えば図２に
示すように、基板１０１の表面に膜厚１μｍ程度の下地
導体層（下地銅層）１０２をスパッタリング、無電解メ
ッキ等によって形成し〔図２（ａ）〕、この下地導体層
１０２の表面に所定のパターンを有するメッキレジスト
層１０３を形成した後〔図２（ｂ）〕、上記下地導体層
１０２にこれと同質で膜厚３μｍ程度のパターン導体層
（電解銅メッキ層）１０４、パターン導体層１０４への
はんだの付着を防止する膜厚２μｍ程度の第１金属層
（電解ニッケルメッキ層）１０５及びはんだとの濡れ性
が優れた膜厚１μｍ程度の第２金属層（電解金メッキ
層）１０６を順次電解メッキによって付着させてから
〔図２（ｃ）〜（ｅ）〕、メッキレジスト層１０３を剥
離し〔図２（ｆ）〕、上記下地導体層１０２を選択的に
パネルエッチングする〔図２（ｇ）〕、という手順が多
用されている。

【０００３】なお、このようにして作られた導体パター
ンの第２金属層１０６の表面には後にはんだが付着され
る。この従来方法では、下地導体層１０２とパターン導
体層１０４とが同質であるため、例えば図３に示すよう
に、パネルエッチング時にパターン導体層１０４の側面
が同時にエッチングされるサイドエッチングが発生し、
第１金属層１０５及び第２金属層１０６の外縁部が基板
１０１から傘状に浮いた状態になる。この第１金属層１
０５及び第２金属層１０６が後の工程で剥がれてショー
トが発生するおそれがある上、サイドエッチングによる
パターン導体層１０４の断面積が減少して導体抵抗値が
増大するという問題がある。

【０００４】そこで、特開昭６２−１９０７９２号公報
は、図４に示すように、基板１０の表面に下地導体層
（無電解銅メッキ層）１１を形成し〔図４（ａ）〕、こ
の下地導体層１１の表面に所定のパターンを有するメッ
キレジスト層１２を形成した後、下地導体層１１を選択
的にエッチングするエッチング液に対して耐エッチング
性を有する第１金属層（電解ニッケルメッキ層）１５を
パネルメッキし〔図４（ｂ）〕、この第１金属層１５が
メッキレジスト層１２を覆う部分に樹脂コーティング層
１６を形成した後、パターン導体層（電解銅メッキ層）
１３を第１金属層１５上にメッキし、このパターン導体
層１３の表面にはんだメッキ層１８をメッキにより付着
させてから〔図４（ｃ）〕、上記メッキレジスト層１２
を剥離するとともに、該メッキレジスト層１２の表面を
覆う第１金属層１５の部分及び樹脂コーティング１６を
も剥離し、下地導体層１１の不要部分をエッチングによ
り除去する方法が提案されている。

【０００５】この公知の方法によれば、図４（ｃ）に示
すように、パターン導体層１３の側面が第１金属層１５
によって覆われた状態となり、パターン導体層１３のサ
イドエッチングが発生することはなくなるはずである。
尚、特開昭６２−１９０７９２号公報の『１図（ｄ）』
には第１金属層（電解ニッケルメッキ層）１５がパター
ン導体層１３とはんだメッキ層１８の間にも存在するよ
うに描かれているが本願図４（ｄ）の如く訂正されるべ
きである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この公
知の方法は、比較的工程数が多い上、実際には、メッキ
レジスト層１２、該メッキレジスト層１２の表面を覆う
第１金属層１５の部分及び樹脂コーティング１６を剥離
する時に第１金属層１５のパターン導体層１３側面に沿
う部分も剥離されて、サイドエッチングの発生を十分に
防止できなかったり、パターン導体層１３が第１金属層
１５とともに剥離されて、欠損したりすることがある。

【０００７】また、パターン導体層１３に直接はんだメ
ッキ層１８を付着させているので、はんだがパターン導
体層１３に拡散してパターン導体層１３の導電性が損な
われる。このため、高密度化を図るためにパターン幅が
例えば１００μｍ以下に微細化されている場合には必要
な導電性を確保できなくなるおそれがある。

【０００８】本発明は、上記の事情を鑑みてなされたも
のであり、比較的少ない工程数で、パターン導体層のサ
イドエッチングを確実に防止できるプリント配線板の導
体パターン及びその形成方法を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプリント配
線板の導体パターンは、例えば図１（Ｈ）に示すよう
に、基板１の表面に順に付着される下地導体層２、これ
と同質のパターン導体層４、パターン導体層４のはんだ
濡れを防止する第１金属層５及びはんだの濡れ性が優れ
た第２金属層６を備えるプリント配線板の導体パターン
を前提とし、上記の目的を達成するため、上記第１金属
層５がパターン導体層４の表面と側面とを連続して覆う
ように形成されることを特徴としている。

【００１０】また、上記のようなプリント配線板の導体
パターンを形成するについてはパターン導体層４を付着
させた後、ポストベーキングを行うことによりメッキレ
ジスト層３を収縮させてから第１金属層５をパターン導
体層４の表面及び両側面に付着させる。

【００１１】

【作用】本発明によれば、図２に示す従来方法にポスト
ベーキングの工程を付加するだけで、第１金属層５がパ
ターン導体層４の表面及び両側面に付着され、後に下地
導体層２を選択的にエッチングする時にはパターン導体
層４の側面が第１金属層５で保護されるので、サイドエ
ッチングが発生するおそれがなくなる。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を図１に基づき具体的に説
明すれば、以下の通りである。本発明が適用される基板
１は、特に限定されないが、ここでは、セラミック製の
基板１に導体パターンを形成する場合を例にとって説明
する。

【００１３】本発明の一実施例に係るプリント配線板の
導体パターン形成方法では、まず、外形成形及び表面研
磨を済ませた基板１の表面全面に下地導体層２をスパッ
タリング、蒸着、イオンプレーティング等の薄膜形成
法、無電解メッキ等によって形成する下地導体層形成工
程（Ａ）を行う。

【００１４】この実施例では、基板１との密着性に優
れ、比較的簡単に所要の膜厚を得られるスパッタリング
によって下地導体層２が形成される。下地導体層２の膜
厚は、特に限定されないが、ここでは、１μｍ程度にし
ている。

【００１５】また、下地導体層２の素材は、特に限定さ
れないが、基板１のビアとの相溶性ないし同質性を備え
ることが好ましく、ここでは、基板１のビア導体が銅で
構成れているので、銅（Ｃｕ）を素材として選択してい
る。

【００１６】次に、所定のパターンを有するメッキレジ
スト層３を下地導体層２の表面に形成するレジスト層形
成工程（Ｂ）を行う。メッキレジスト層３は公知の印刷
法、写真法等によって形成すればよいが、ここでは、よ
り微細なパターン形成が可能な写真法によってメッキレ
ジスト層３を形成している。従って、メッキレジスト層
３の素材としては、シート状あるいは液状の感光硬化性
合成樹脂が使用できるが、ここでは形成される膜厚を必
要最小限まで薄くできる液状の感光硬化性合成樹脂を使
用している。なお、メッキレジスト層３の膜厚は、後述
するパターン導体層４、第１金属層５及び第２金属層６
の膜厚の合計よりも大きくしてあればよく、例えば１０
〜２５μｍ以上に設定される。

【００１７】次に、パターン導体層４を下地導体層２の
露出部分にメッキするパターン導体メッキ工程（Ｃ）を
行う。パターン導体層４の素材は下地導体層２と、特
に、耐エッチング性及び電気的特性が同等であるものが
使用され、ここでは、下地導体層２と同じ銅（Ｃｕ）を
選択し、その膜厚は、最も幅が狭いパターンに要求され
る導電性を確保できる厚さに設定され、例えば３μｍ程
度に設定される。このパターン導体層４のメッキ方法と
しては、電解メッキ法が採用されている。

【００１８】次に、ポストベーキング工程（Ｄ）を行
い、メッキレジスト層３を収縮させてパターン導体層４
とメッキレジスト層３との間に間隙７を形成する。ポス
トベーキングによって形成される間隙７の大きさは、エ
ッチングレジスト層３を剥離する時に後述する第１金属
層５及び第２金属層６が剥離されることを防止するた
め、第１金属層５の膜厚より大きくする必要があり、第
１金属層５の膜厚と第２金属層６の膜厚との合計よりも
大きくすることが好ましい。ここでは、第１金属層５の
膜厚と第２金属層６の膜厚との合計よりも大きい３〜５
μｍ程度以上の大きさにしている。

【００１９】ポストベーキングの温度及び時間は、特に
限定されないが、上記の大きさの間隙７を形成するに必
要な温度及び時間に設定することが必要であり、例えば
１００℃で３０分に設定すればよい。

【００２０】次に、第１金属層５をパターン導体層４及
びこれとエッチングレジスト層３との間で露出する下地
導体層２にメッキする第１金属層メッキ工程（Ｅ）が行
われる。

【００２１】第１金属層５の素材は銅からなるパターン
導体層４及び下地導体層２との接合性に優れ、かつ、銅
からなるパターン導体層４及び下地導体層２へのはんだ
の溶解を防止できるものであればよく、例えば、ニッケ
ル（Ｎｉ）が選択される。

【００２２】第１金属層５の膜厚は、はんだの拡散が表
面から内側面に達しない程度に設定され、例えば２μｍ
程度に設定される。これによって、第１金属層５がパタ
ーン導体層４の表面及び側面、下地導体層２のパターン
導体層４とエッチングレジスト層３との間で露出する部
分の表面にわたって一様に連続して形成される。尚、第
１金属層５のメッキ方法としては、パターン導体層４及
び下地導体層２との接合強度を確保するとともに、膜厚
制御が容易な電解メッキ法を採用している。

【００２３】次に、第２金属層６を第１金属層５の表面
にメッキする第２金属層メッキ工程（Ｆ）が行われる。
第２金属層６の素材は第１金属層５との接合性に優れ、
しかも、はんだに対する濡れ性が優れたものであればよ
く、例えば、金（Ａｕ）が選択される。

【００２４】第２金属層６の膜厚は、特に限定されない
が、はんだを所定以上の接合強度で接合できる程度であ
ればよく、例えば１μｍ程度に設定される。第２金属層
６のメッキ方法としては、第１金属層５との接合強度を
確保するとともに、膜厚制御が容易な電解メッキ法を採
用している。

【００２５】この後、メッキレジスト層３を剥離するレ
ジスト剥離工程（Ｇ）と、下地導体層２の不要部分をエ
ッチングして除去するパネルエッチング工程（Ｈ）とが
順に行われる。

【００２６】パネルエッチング工程（Ｈ）では、エッチ
ング液として銅を選択的に溶蝕するものが使用される
が、パターン導体層４はその表面と側面とをエッチング
液に対して耐エッチング性を有する第１金属層５及び第
２金属層６によって覆われているので、全く溶蝕される
ことはない。

【００２７】上記のように、このプリント配線板の導体
パターン形成方法によれば、図３に示す従来方法にポス
トベーキング工程（Ｄ）を付加するだけで、図１（Ｈ）
に示す本発明の一実施例に係るプリント配線板の導体パ
ターンＰが得られる。

【００２８】この導体パターンによれば、パターン導体
層４がサイドエッチングされないので、その表面に付着
した第１金属層５及び第２金属層６が基板１の表面から
傘状に浮き上がることはなく、後の工程で第１金属層５
及び第２金属層６が剥離したり、導体パターンＰの断面
積、特に、導通性に最も重大な影響を与えるパターン導
体層４の断面積が減少して導体抵抗値が増大したりする
おそれがなくなり、不良品の発生率を減少できるととも
に、製品に対する信頼性が著しく高められる。

【００２９】また、パターン導体層４に直接はんだが付
着するおそれがないので、はんだの拡散によりパターン
導体層４の導電性が損なわれるおそれがなく、幅が例え
ば１００μｍ以下の微細な導体パターンにも適用するこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ポスト
ベーキング工程を付加するだけで、パターン導体層のサ
イドエッチングの発生を完全に防止でき、後の工程で第
１金属層及び第２金属層が剥離したり、導体パターンの
導体抵抗値が増大したりすることを確実に防止でき、不
良品の発生率を減少できるとともに、製品に対する信頼
性が著しく高められる。

【００３１】また、パターン導体層に直接はんだが付着
するおそれがないので、はんだの拡散によりパターン導
体層の導電性が損なわれるおそれがなく、幅が例えば１
００μｍ以下の微細な導体パターンにも適用することが
でき、高密度回路の導体パターンの形成に最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るプリント配線板の導体
パターンの形成方法のフロー図である。

【図２】従来のプリント配線板の導体パターンの形成方
法のフロー図である。

【図３】従来のプリント配線板の導体パターンの断面図
である。

【図４】他の従来のプリント配線板の導体パターンの形
成方法のフロー図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 下地導体層 ３ メッキレジスト層 ４ パターン導体層 ５ 第１金属層 ６ 第２金属層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板(1) の表面に順に付着される下地導
   体層(2) 、これと同質のパターン導体層(4) 、パターン
   導体層(4) のはんだ濡れを防止する第１金属層(5) 及び
   はんだの濡れ性が優れた第２金属層(6) を備えるプリン
   ト配線板の導体パターンにおいて、 上記第１金属層(5) がパターン導体層(4) の表面と側面
   とを連続して覆うように形成されることを特徴とする、
   プリント配線板の導体パターン。
2. 【請求項２】 基板(1) の表面に下地導体層(2) と所定
   のパターンを有するメッキレジスト層(3) とを順に形成
   した後、上記下地導体層(2) にこれと同質のパターン導
   体層(4) 、パターン導体層(4) へのはんだの付着を防止
   する第１金属層(5) 及びはんだの濡れ性が優れた第２金
   属層(6) を順次付着させてからメッキレジスト層(3) を
   剥離し、上記下地導体層(2) を選択的にエッチングす
   る、プリント配線板の導体パターン形成方法において、 パターン導体層(4) を付着させた後、ポストベーキング
   を行うことによりメッキレジスト層(3) を収縮させてか
   ら第１金属層(5) をパターン導体層(4) の表面及び両側
   面に付着させることを特徴とする、プリント配線板の導
   体パターン形成方法。