JPH10247782A - 配線板の製造方法 - Google Patents
配線板の製造方法Info
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Abstract
にも優れた配線板の製造方法を提供すること。 【解決手段】 この配線板15の製造方法では、まず金
属マスク形成用の金属箔4を層間絶縁層3上に圧着す
る。その後、金属箔4を全体的に薄層化処理する。次い
で、薄くなった金属箔4上にエッチングレジスト5を形
成した状態で金属箔4を部分的にエッチングする。所定
箇所に開口部8を有する金属マスク7を形成する。この
状態でプラズマ処理することにより、層間絶縁層3の所
定箇所にバイアホール形成用穴10を形成する。
Description
にに関するものである。
実装するための配線板に対して、小型化、高速化、高密
度化、高信頼化等が望まれている。そのため、最近では
配線板が多層化されるとともに、高密度パターンの形成
に有利なアディティブ法が実施されるに至っている。ま
た、特に最近ではバイアホール形成用穴の穴あけの効率
化及び高精度化を目的として、プラズマの利用も提唱さ
れている。以下にその一例を紹介する。
基板上に、樹脂を主成分とする材料からなる層間絶縁層
を形成する。次に、層間絶縁層上に金属マスク形成用の
金属箔を接着する。この金属箔上にエッチングレジスト
を形成した状態で、金属箔を部分的にエッチングする。
その結果、所定箇所に開口部を有する金属マスクを形成
する。さらに、エッチングレジストを剥離した後、プラ
ズマ処理する。すると、層間絶縁層において開口部に対
応する部分がプラズマのダウンストリームに晒されて、
分解・除去される。その結果、層間絶縁層の所定箇所に
バイアホール形成用穴が形成される。この後、無電解め
っき等のプロセス等を経ることによりバイアホール及び
外層導体パターンが形成され、所望の多層配線板が得ら
れるようになっている。
方法では、厚さ10μm以上の金属箔をエッチングする
ことにより金属マスクを形成していたため、開口部にア
ンダーカットができやすい。従って、所望の位置にバイ
アホール形成用穴を正確に形成することができず、この
ことがバイアホールの形成精度の向上を妨げていた。
い金属層を形成し、それを部分的にエッチングして金属
マスクを形成するという手法も考えられる。しかし、こ
の方法であると、高価なスパッタリング装置が必要とな
ることで、低コスト化を図ることができなくなる。
たものであり、その目的は、バイアホールの形成精度に
優れかつコスト性にも優れた配線板の製造方法を提供す
ることにある。
めに、請求項1に記載の発明では、開口部を有する金属
マスクを絶縁層上に形成した状態でプラズマ処理するこ
とにより、前記絶縁層の所定箇所にバイアホール形成用
穴を形成する配線板の製造方法において、金属マスク形
成用の金属箔を絶縁層上に接着した後、その金属箔を全
体的に薄層化処理し、次いで薄くなった金属箔上にエッ
チングレジストを形成した状態で同金属箔を部分的にエ
ッチングすることにより、所定箇所に開口部を有する金
属マスクを形成することを特徴とする配線板の製造方法
をその要旨としている。
いて、前記薄層化処理は前記金属箔を溶解しうるエッチ
ャントを用いた湿式エッチングであるとした。請求項3
に記載の発明では、請求項2において、前記金属箔は前
記湿式エッチングにより6μm 以下にエッチングされる
とした。
項1に記載の発明によると、薄層化処理によってあらか
じめ全体的に薄くなった金属箔に対してエッチングが実
施されるため、金属マスクの開口部にアンダーカットが
できにくくなる。従って、開口部の位置精度が確実に高
くなり、所望の位置にバイアホール形成用穴が正確に形
成され、ひいてはバイアホールの形成精度が向上する。
また、この方法によるとスパッタリングによりあらかじ
め薄い金属層を形成することもないため、高価なスパッ
タリング装置が不要となり、コスト化にも優れている。
ントを用いた湿式エッチングであると、乾式エッチング
と比較して低コストであることに加え、金属箔を均一に
薄層化することができる。
厚さを6μm 以下にしておくと、その後にエッチングに
おけるアンダーカットの発生を確実に防止することがで
きる。
形態の多層配線板の製造方法を図1〜図8に基づき詳細
に説明する。
ターン2が形成されたコア基板1を作製する。ここで内
層導体パターン2は銅パターンであることがよい。この
コア基板1への内層導体パターン2の形成は、例えば銅
張積層板のエッチングという方法により行われる。ま
た、ガラスエポキシ基板、BT(ビスマレイミドトリア
ジン)基板、ポリイミド基板、セラミック基板、金属基
板などの基板に無電解めっき用接着剤層を形成し、この
接着剤層表面を粗化して粗化面とし、ここに無電解めっ
きを施すという方法でもよい。また、前記内層導体パタ
ーン2は、コア基板1の片面のみに形成される場合に限
定されず、両面に形成される場合も含む。なお、コア基
板1が両面板である場合には、表裏を貫通する図示しな
いスルーホールが形成される。スルーホールは表裏両面
の配線層を電気的に接続するためのものである。
ラスエポキシ樹脂からなる基板に18μmの銅箔がラミネ
ートされている銅張積層板を出発材料とし、コア基板1
を作製した。
ターン2が形成されたコア基板1上に層間絶縁層3を形
成する。層間絶縁層3の層全体または少なくともその表
層は、無電解めっき用接着剤層であることが好ましい。
その理由は、表層に粗化面3aが形成するのに好適だか
らである。
解めっき用接着剤層の表面を酸や酸化剤などで粗化処理
する方法、2)粗化金属箔などを接着した後にそれをエ
ッチングにより除去する方法等がある。
酸化剤に可溶性の硬化処理された耐熱性樹脂粒子が、酸
あるいは酸化剤に難溶性の未硬化の耐熱性樹脂中に分散
した無電解めっき用接着剤」が使用されることが好まし
い。
脂粒子が選択的に除去されることにより、アンカーを形
成することができる。従って、無電解めっき膜との密着
が得られて有利である。ここで使用される無電解めっき
用接着剤層は、特に限定されないが、酸あるいは酸化剤
に可溶性の硬化処理された耐熱性樹脂粒子が、酸あるい
は酸化剤に難溶性の未硬化の耐熱性樹脂中に分散したも
のが望ましい。
0μm以下の耐熱性樹脂粉末、平均粒径が2μm以下
の耐熱性樹脂粉末を凝集させた凝集粒子、平均粒径が
10μm以下の耐熱性粉末樹脂粉末と、平均粒径が2μ
m以下の耐熱性樹脂粉末との混合物、平均粒径が2μ
m〜10μmの耐熱性樹脂粉末の表面に、平均粒径が2
μm以下の耐熱性樹脂粉末または無機粉末のいずれか少
なくとも1種を付着させてなる疑似粒子から選ばれるこ
とが望ましい。より複雑なアンカーを形成することがで
きるからである。
樹脂、アミノ樹脂(メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミ
ン樹脂)などが使用可能である。前記酸あるいは酸化剤
に難溶性の未硬化の耐熱性樹脂としては、例えばクレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノール型エポ
キシ樹脂などの各種エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビ
スマレイミドトリアジン樹脂などが挙げられ、中でも特
に脂環式エポキシ樹脂が望ましい。破壊伸度が比較的高
く、誘電率が低いからである。
用接着剤として以下のものを使用している。即ち、脂環
式エポキシ樹脂であるジシクロペンタジエン変成エポキ
シ樹脂(大日本インキ株式会社製:EPICLON H
P−7200)を35重量部、イミダゾール硬化剤(四
国化成製:商品名2E4MZ−CN)2重量部、消泡剤
(サンノプコ社製:S−65)0.5重量部、さらにこ
の混合物に対してエポキシ樹脂粒子(三洋化成製 商品
名 ポリマーポール)の平均粒径3.0μmを10.3
重量部、平均粒径0.5μmのものを3.09重量部を
混合した後、さらにNMP30重量部を添加しながら混
合し、ホモディスパー攪拌機で粘度7Pa・sに調整し
たものである。また、無電解めっき用接着剤層下にある
接着剤層を、脂環式エポキシ樹脂であるジシクロペンタ
ジエン変成エポキシ樹脂(大日本インキ株式会社製:E
PICLON HP−7200)をDMDGに溶解させ
たものを用いて形成した。
りん酸、塩酸、硫酸、あるいは蟻酸や酢酸などの有機酸
があり、その中でも特に有機酸を用いることが望まし
い。粗化処理した場合に、バイアホール12から露出す
る金属導体層を腐食させにくいからである。
えばクロム酸、過マンガン酸塩(過マンガン酸カリウム
など)を用いることが望ましい。粗化処理は、バイアホ
ール形成用穴10の形成前になされてもよく、形成後に
なされてもよい。ただし、バイアホール形成用穴10の
形成後に粗化処理を行うと、バイアホール形成用穴10
の内壁面も粗化されることによりより高い密着性が得ら
れる。従って、本実施形態では後者の手順を採ってい
る。具体的にはクロム酸を用いて2分間の処理を行った
後、中和液(シプレイ製)により中和するという方法を
採用している。
形成用の金属箔4を接着する。金属箔4としては、例え
ば銅箔、アルミニウム箔、スズ箔、金箔、銀箔、白金
箔、ニッケル箔等が使用可能である。ただし、廉価であ
りエッチング性も優れているという点から、本実施形態
では銅箔を選択している。
厚さは9μm〜18μmとすべきである。これが薄すぎ
ると、箔自体の取扱性が悪くなり接着作業が困難にな
る。逆にこれが厚すぎると、後述する肉薄化処理の時間
が長くなるため、非効率かつ不経済になるおそれがあ
る。
て接着される。その際、層間絶縁層3の上面にはあらか
じめ接着剤が塗布される。この接着剤は金属箔4側に塗
布されていてもよい。
着された金属箔4を全体的に薄層化する(図3参照)。
前記薄層化処理は金属箔4を溶解しうるエッチャントを
用いた湿式エッチング(いわゆるハーフエッチ)である
ことが望ましい。エッチャントを用いた湿式エッチング
であると、乾式エッチングと比較して低コストであるこ
とに加え、金属箔4を均一に薄層化することができるか
らである。この場合、銅箔用のエッチャントとしては、
例えば塩化第二鉄、塩化第二銅、硫酸と過酸化水素との
混合液、過硫酸塩等がある。本実施形態では硫酸と過酸
化水素との混合液(三菱ガス化学製,CPE−700
[硫酸40〜50g/l,過酸化水素10g/l ])を用いている。
り6μm 以下、好ましくは4μm 以下にエッチングされ
ることがよい。その理由は、その後にエッチング時にお
けるアンダーカットの発生を確実に防止することができ
るからである。本実施形態では当初の厚さが12μmで
あり、これを4μmに(即ち1/4に)に薄くしてい
る。
ッチングレジスト5を形成する(図4参照)。そして、
このエッチングレジスト5に対してフォトリソグラフィ
等の従来公知の技法により開口部6を形成する。このと
き、開口部6を介して金属箔4が部分的に露出する。開
口部6の径は15μm〜60μm程度に設定される。
により、金属箔4を部分的に溶解する。これにより、バ
イアホール形成用穴10を形成すべき所定箇所に開口部
8を有する金属マスク7が形成される(図5参照)。そ
の後、エッチングレジスト5は専用の剥離液によって剥
離される。なお、金属箔4が銅箔である場合、金属箔4
を溶解しうるエッチャントとして、薄層化処理において
使用したエッチャントを使用すればよい。
ル形成用穴10を設ける(図6参照)。このときの穴あ
けは、プラズマアッシング装置を用いて行われる。金属
マスク7を形成した状態で処理を行うと、開口部8に対
応する部分がプラズマ11のダウンストリームに晒さ
れ、その部分の樹脂が分解除去される。その結果、バイ
アホール形成用穴10が形成される。なお、本実施形態
ではバイアホール形成用穴10の径は25μm程度であ
る。前記穴あけの終了後には、不要となった金属マスク
7を同じエッチャントを用いて完全に剥離する。その結
果、層間絶縁層3の表面が完全に露出する。
にしておいて、プラズマ処理により同時にアッシングす
ることも可能である。次に、前述した粗化処理を行うこ
とによって、層間絶縁層3の表面及びバイアホール形成
用穴10の内壁面に、微細な多数のアンカー用凹部から
なる粗化面3aを形成する。
りパターン形成を行うべく、粗化面3aに対して触媒核
を付与した後、図示しないめっきレジストを形成する。
そして、前記めっきレジストの非形成部分に対して無電
解めっきを施す。その結果、バイアホール形成用穴10
がバイアホール内導体層11で充填され、バイアホール
12が完成する(図7参照)。
コロイドなどを用いることが望ましく、一般的には、塩
化パラジウムやパラジウムコロイドを使用する。なお、
触媒核を固定するために加熱処理を行うことが望まし
い。このような触媒核としてはパラジウムがよい。
ライフィルムを使用することができる。とくには、クレ
ゾールノボラック型エポキシ樹脂やフェノールノボラッ
ク型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂をメ
タクリル酸やアクリル酸でアクリル化した樹脂とイミダ
ゾール硬化剤からなる感光性樹脂組成物を使用すること
が望ましい。解像度や耐塩基性に優れるからである。
にて充填形成する場合(いわゆるフィルドビア形成の場
合)は、以下のようにすることがよい。即ち、無電解め
っき用接着剤層上に触媒核を付与する前に、バイアホー
ル形成用穴10から露出する下層の導体層の表面を酸で
処理する。このような活性化処理の後、次いで無電解め
っき液に浸漬する。これは表面の酸化皮膜を除去し、め
っきを析出しやすくさせるためである。
下記の組成の無電解銅めっき液に約6時間浸漬すること
により、バイアホール形成用穴10への無電解銅めっき
を行った。
等):少量 析出速度は、6μm/時間 次いで、めっきでバイアホール形成用穴10を充填した
後、図8に示されるように、無電解めっき用接着剤層上
に触媒核を付与し、めっきレジスト(永久レジスト1
3)を設ける。この状態で無電解めっきを行うことによ
り、レジスト非形成部分に外層導体パターン14を形成
する。このようにして形成される外層導体パターン14
と内層導体パターン2とは、バイアホール12を介して
電気的に接続される。
ては、無電解銅めっき液が使用されることがよい。より
詳細には、銅イオン、トリアルカノールアミン、還元剤
及びpH調整剤からなる無電解めっき液が有利である。
高速めっきを実現できるからである。
ノールアミン、トリイソパノールアミン、トリメタノー
ルアミン及びトリプロパノールアミンから選ばれる少な
くとも1種であることが望ましい。前記アミン類は水溶
性だからである。
は、アルデヒド、次亜リン酸塩、水素化ホウ素塩及びヒ
ドラジンから選ばれる少なくとも1種であることが望ま
しい。先に列挙した物質は水溶性であり、塩基性条件下
で還元力を持つからである。
水酸化カリウム及び水酸化カルシウムから選ばれる少な
くとも1種であることが望ましい。なお、導体層と無電
解めっき用接着剤層との密着力を向上させる方法として
は、以下のような方法もある。即ち、銅、ニッケル、コ
バルト及びリンから選ばれる少なくとも2種以上の金属
イオンを使用した合金めっきを一次めっきとして施した
後、銅めっきを二次めっきとして施す方法である。これ
らの合金は強度が高く、ピール強度を向上させることが
できるからである。
13が形成されたコア基板1に対して、下記組成を有す
る無電解銅−ニッケル合金めっき浴を用いて一次めっき
を行い、レジスト非形成部分に厚さ約1.7 μmの銅−ニ
ッケル−リンめっき薄膜を形成した。めっき浴の温度は
60℃とし、めっき浸漬時間は1時間とした。
き上げて表面に付着しているめっき浴を水で洗い流し、
さらに、そのコア基板1を酸性溶液で処理することによ
り、銅−ニッケル−リンめっき薄膜表層の酸化皮膜を除
去した。その後、Pd置換を行うことなく、国際公開番号
WO96/20294号の国際特許出願に記載の前処理
液で活性化処理を施し、銅−ニッケル−リンめっき薄膜
上に、下記組成の無電解銅めっき浴を用いて二次めっき
を施した。めっき浴の温度は50〜70℃とし、めっき浸漬
時間は90〜360 分とした。
等):少量 析出速度は、6μm/時間 また、本実施形態では永久レジスト13の作製を以下の
ような手順で行った。まず、感光性エポキシ樹脂からな
る液状のワニスを作製し、それをコア基板1にロールコ
ーターを用いて塗布し、60℃で30分の乾燥を行っ
た。それにより厚さ30μmのレジスト層とした。次い
でフォトマスクフィルムを載置して400mJ/cm2
の紫外線を照射しかつ露光した。フォトマスクフィルム
を取り除き、レジスト層をDMTGで溶解現像した後、
開口部を所定箇所に有するめっき用レジストをコア基板
1上に形成した。さらに超高圧水銀灯によって6000
mJ/cm2 で露光し、100℃で1時間かつ150℃
で3時間の加熱処理を行い、永久レジスト13とした。
より、所望の多層配線板15が製造される。なお、層間
絶縁層3の形成以降の工程を必要に応じて繰り返してビ
ルドアップを行えば、さらに多層化した多層配線板15
を得ることができる。
作用効果を説明する。 (イ)この実施形態の製造方法では、薄層化処理によっ
てあらかじめ全体的に薄くなった金属箔4に対してエッ
チングが実施される。このため、金属マスク7の開口部
8にアンダーカットができにくくなる。従って、開口部
8の位置精度が確実に高くなり、所望の位置にバイアホ
ール形成用穴10が正確に形成され、ひいてはバイアホ
ール12の形成精度が向上する。また、この方法による
とスパッタリングによりあらかじめ薄い金属層を形成す
ることもないため、高価なスパッタリング装置が不要と
なり、コスト化にも優れている。
チャントを用いた湿式エッチングを採用している。湿式
エッチングは乾式エッチングと比較して低コストである
点で有利である。また、それに加えて金属箔4を均一に
薄層化することができるという利点を有する。
ことはなく、例えば次のような形態に変更することが可
能である。 ◎ 前記薄層化処理は、サンドブラスト等のような乾式
法によりなされてもよい。しかし、実施形態のような湿
式法、とりわけエッチャントを用いた湿式エッチングの
ほうが均一にかつ安価に金属箔4を薄層化できる点で優
れている。
成する方法しては、易溶性の樹脂フィラーを用いた上記
方法に限定されず、粗化金属箔の接着という上記第2の
方法であっても勿論よい。
を、バイアホール12の形成以外の目的、例えばバンプ
の形成等に利用しても勿論よい。 ◎ 外層導体パターン14の形成としては実施形態のよ
うなフルアディテイブ法によるばかりでなく、例えばセ
ミアディティブ法を採用しても勿論よい。セミアディテ
ィブ法では、必要に応じて無電解めっき用接着剤層を粗
化処理し、触媒核を付与する。その後、層間絶縁層3の
全面に無電解めっきを施して、導体層とバイアホール1
2とを形成する。さらに、パターン非形成部分にめっき
レジストを形成した状態で電解めっきを施し、外層導体
パターン14及びバイアホール12の厚付けを行う。こ
の後、めっきレジストを除去してエッチングを行い、外
層導体パターン12を独立化する。
めの無電解めっきと、外層導体パターン14の形成のた
めの無電解めっきとを、同じ無電解めっき液を用いて同
時に行ってもよい。
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 (1) 請求項1〜3のいずれか1項において、前記金
属箔は9μm 〜18μm であることを特徴とする配線板
の製造方法。この範囲内であると、箔自体の取扱性が悪
くなることもなく、肉薄化処理の時間が長くなることも
ないからである。
ずれか1項において、前記金属箔は銅箔であることを特
徴とする配線板の製造方法。この方法であると、銅自体
が比較的廉価であることに加え、一般的なエッチャント
を用いることができるため極めて簡単にかつ安価に薄層
化することができる。
層上に形成した状態でプラズマ処理することにより、前
記絶縁層の所定箇所に穴をあける方法において、金属マ
スク形成用の金属箔を絶縁層上に接着した後、その金属
箔を全体的に薄層化処理し、次いで薄くなった金属箔上
にエッチングレジストを形成した状態で同金属箔を部分
的にエッチングすることにより、所定箇所に開口部を有
する金属マスクを形成することを特徴とする絶縁層の穴
あけ方法。
語を次のように定義する。「エッチャント: 金属箔を
溶解しうる液体や気体等の流体であって、りん酸、塩
酸、硫酸等の無機酸や、蟻酸、酢酸等の有機酸、さらに
クロム酸、過マンガン酸酸塩等の酸化剤をいう。」
載の発明によれば、バイアホールの形成精度に優れかつ
コスト性にも優れた多層配線板の製造方法を提供するこ
とができる。
化及びであることに加え、金属箔を均一に薄層化するこ
とができる。請求項3に記載の発明によれば、より確実
にアンダーカットの発生を防止することができる。
製造方法において、内層導体パターンを有するコア基板
を示す部分概略断面図。
箔を接着した状態を示す部分概略断面図。
分概略断面図。
レジストを形成した状態を示す部分概略断面図。
成した状態を示す部分概略断面図。
形成した状態を示す部分概略断面図。
を施した状態を示す部分概略断面図。
パターンを形成した状態を示す部分概略断面図。
ト、7…金属マスク、8…開口部、9…プラズマ、10
…バイアホール形成用穴、12…バイアホール、15…
多層配線板。
Claims (3)
- 【請求項1】開口部を有する金属マスクを絶縁層上に形
成した状態でプラズマ処理することにより、前記絶縁層
の所定箇所にバイアホール形成用穴を形成する配線板の
製造方法において、 金属マスク形成用の金属箔を絶縁層上に接着した後、そ
の金属箔を全体的に薄層化処理し、次いで薄くなった金
属箔上にエッチングレジストを形成した状態で同金属箔
を部分的にエッチングすることにより、所定箇所に開口
部を有する金属マスクを形成することを特徴とする配線
板の製造方法。 - 【請求項2】前記薄層化処理は前記金属箔を溶解しうる
エッチャントを用いた湿式エッチングであることを特徴
とする請求項1に記載の配線板の製造方法。 - 【請求項3】前記金属箔は前記湿式エッチングにより6
μm 以下にエッチングされることを特徴とする請求項2
に記載の配線板の製造方法。
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JP4891797A JP3049215B2 (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 配線板の製造方法 |
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JP4891797A Expired - Lifetime JP3049215B2 (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 配線板の製造方法 |
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