JPS6337694A - 回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、回路基板、特に多Ｔ−の回路基板の製造方法
に関するものである。

［背景技術］ 半導体素子の高集積化と共に電子機器の高機能化、小型
化、低コスＦ化に対応した回路基板として多層回路基板
が用いられており、この回路基板のなかでもセラミック
や金属のような無機質の板を基板として用いたものはそ
の熱的強度や機械的強度などの面においで優れた特性を
有するために種々検討がなされている。そしてこのよう
な無機基板を用いて多層の回路基板を製造するにあたっ
て、回路形成は従来上りペースＹ法や無電解メッキ法で
おこなわれている。

ペースト法はＷ＆４図（多層法を示す）に示す工程でな
される。まずアルミナ基板など無機基板１の表面に銅や
銀、金などの導電ペースト１０をパターン形状にスクリ
ーン印刷して回路を施しく第４図（ａ）、　（ｂ））、
これを熱処理する（第４図（ｃ））、そしてがラス７リ
フトなど絶縁ペースト１１を無機基板１の表面にスクリ
ーン印刷で塗布して絶縁ベース）１１で導電ベース）１
０の回路を被覆させる（第４図（ｄ））、このとき絶縁
ペースト１１に設けたパイヤホール１２で導電ペースト
１０の回路の所定部分を露出させてお（ものであり一二
のように絶縁ペースト１１をスクリーン印刷したのち熱
処理する（１４図（ｅ））、そしてさらに絶縁ペースト
１１の表面に導電ペースト１０をパターン形状にスクリ
ーン印刷して第二の回路を施しく第４図（ｆ））、熱処
理する（第４図し））、このとき第二の回路として設け
られる導電ペースト１０はパイヤホール１２によって第
一の回路として設けられる導電ペースト１０に接続され
るものであり、パイヤホール１２によって接続させた状
態で二層の回路を形成することができる。以下同様な揉
作でさらに多層の回路を形成して多層の回路基板を得る
ことができる。

また無電解メッキ法は第５図（一層性を示す）に示す工
程でなされる。まずアルミナなどの無機基板１の表面を
溶融アルカリや熱リン酸などで処理して表面を粗化しく
第５図（ａ）、（ｂ））、次に無機基板１をＰ　ｄＣｉ
ｔ溶液などに浸漬して無機基板１の表面にＰｄ核など触
媒核１３を付着させる核付けをおこなう（第５図（ｅ）
）、この核付けをした無機基板１の表面に無電解メッキ
で銅の導体層１４を形成する（第５図（ｄ））、このと
き導体層１４を厚付けするためには電気メッキを併用す
ることがなされる０次に導体層１４の表面にネガ型のエ
ラチンｆ　Ｌ／　ｉ）スト１５を設けてパターンマスク
１６をセットしく第５図（ｅ））、露光及び現像をして
エツチングレジスト１５の不要部分を除去する（第５図
（ｆ））、そしてエツチングを施すことによってエツチ
ングレジスト１５で覆われてない部分の導体層１４を除
去しく第５図（ｇ））、さらにエツチングレジスト１５
を除去する（第５図（ｈ））、このようにして無電解メ
ッキによる導体層１４で回路を形成して回路基板を得る
ことができる。

しかしながら、ペースト法は導電ペースト１０や絶縁ペ
ースト１１をスクリーン印刷することによって回路形成
をするものであるために、そのパターニングには微細化
の限界があって線幅が１００μ以下の回路を形成するこ
とは困難であり、半導体素子の高集積化などに対応する
ことかで外ないという問題がある。また無電解メッキ法
では表面粗化や触媒核付けなどの処理工程が多くなると
共にメッキ液の温度やｐＨ，イオン濃度などの管理が必
要で装置が大型化し、さらにメッキ液のコストが高価で
、製造コストのうえで問題があり、さらに４よＰ　ｄｃ
　１２などのイオン性不純物によって絶縁性や耐湿性な
どの特性に問題が生じるおそれもある。

［発明の目的］ 本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、ペー
スト法や無電解メッキ法を用いる必要なく、微細パター
ンで回路を形成することがで終ると共に製造コストを低
く抑えることがでト、加えて多層に回路を形成する場合
に各層の回路間の絶縁及び接続の信頼性に優れた回路基
板の製造方法を提供することを目的とするものである。

［発明の開示］ しかして本発明に係る回路基板の製造方法は、セラミッ
ク板や金属板のような無機基板１の表面に蒸着やスパッ
タリング、イオンプレーティングのような物理メッキ法
で導体層２を形成し、次いでこの導体層２にエツチング
を施して回路３を形成させたのちに、無機基板１の表面
に感光性樹脂４を塗布して回路３を被覆させるようにし
たことを特徴とするものであり、以下本発明の詳細な説
明する。

無機基板１はセラミックや金属の板で形成されるもので
あり、セラミックとしてはアルミナ、ステアタイト（Ｍ
ｇＯ−８ｉｏ　２）などを用いることができ、またアル
ミニウム板や鋼板など金属板を無機基板１として用いる
場合には表面を樹脂絶縁層などで絶縁処理する必要があ
る。そしてまず無機基板１の表面に導体層２を形成する
（第１図（ａ）、（ｂ））、導体層２の形成は蒸着やス
パッタリング、イオンプレーティングなどのような物理
メッキ法（Ｐ、　Ｖ　、　Ｄ　；ｐｈｙｓｉｃａｌ　　
ｖａｐｏｒ　　ｄｅｐｏｓｉｔ）でメタライズすること
によっておこなうものである。従って無電解メッキをお
こなう場合のような表面粗化や触媒核付けなどの処理工
程を必要としない。ここで、物理メッキ法による導体層
２は導体ペーストや無電解メッキによる導体層よりもセ
ラミックなどの無機基板１に対する密着力が優れるもの
であり、特に無機基［１を加熱した状態で物理メッキす
る場合にはさらに密着力を高めることができ、またスパ
ッタリングする場合においては高速スパッタリングをお
こなうことが密着力をさらに高めるうえで好ましい、こ
のように無機基板１に対する導体層２の密着性が優れる
ために、エツチングで回路形成するにあたって回路を構
成する微細ラインのやせ１８９や太りを少なくしてファ
インな回路形成が可能になる。また導体層２を形成する
にあたって厚付けする場合は電気メッキを併用すること
ができる。

上記のように無機基板１の表面に導体層２を形成したの
ちに、導体層２の表面にエツチングレジスト１８を形成
させ、さらにエツチングレノスト１８の表面にパターン
マスク１９をセットする（第１図（ｅ））、エツチング
レノスト１８としては液状レジストやドライフィルムな
どエツチングレジストとして使用されている任意のもの
を用いることができる。またパターンマスク１９には回
路パターンで光通過部分が形成してあり、露光、現像す
ることによってパターンマスク１９で覆われ露光されな
い部分においてエツチングレジスト１８を除去する（第
１図（ｃり）、次いでエツチング処理をおこなうことに
よって、エツチングレノスト１８で被覆されず露出され
た部分の導体層２を除去しく第１図（ｅ））、さら１こ
エツチングレジスト１８を除去することによって無機基
板１の表面に導体層２で形成された回路３を設けた回路
基板を得ることがで終る（第１図（ｆ））、このように
回路３は導体層２のエツチングで形成することができ、
導電ペーストをスクリーン印刷する場合に比べて回路３
のパターンを微細化して形成するとができる。

線幅は２０層程度に形成することが可能であり、さらに
回路３の線間の間隔と線幅との比率が１゜２〜１．５程
度になるようにこの線間隔を小さくすることも可能にな
る。

さらに回路基板を多層回路基板として製造するにあたっ
ては、回路３の上から無機基板１の表面に感光性樹脂４
を塗布して設けると共に感光性樹脂４の表面にパターン
マスク２０をセットする（第１図（ｇ）及び第２図（ａ
））、感光性樹脂４は眉間絶縁層を形成させるために用
いられるものであり、回路３は感光性樹脂４によって完
全に覆われる。

感光性樹脂４としては感光性ポリイミドや感光性エポキ
シ樹脂などを用いることができる。そして露光して現像
することによってパターンマスク２０で覆われ露光され
ない部分においで感光性樹脂４を除去し、この除去部分
をパイヤホール５として回路３の所定部分を露出させる
（第１図（ｈ）及び第２図（ｂ））、次ぎに感光性樹１
１’ｆｆ４の表面に物理メッキ法で第二の導体層６を形
成させる（第１図（ｉ））。

このとき導体層６は一部がパイヤホールＳ内に入り込ん
でおり、パイ中ホール５内において回路３に一体に接続
されている０次ぎに導体層６の表面に液状レジストやド
ライフィルムなどのエツチングレノスト２１を形成させ
、さらにエツチングレジスト２１の表面にパターンマス
ク２２をセットする（第１図（ｊ））、こののちに露光
、現像することによってパターンマスク２２で覆われ露
光されない部分においてエツチングレノスト２１を除去
しく第１図（ｋ））、さらにエツチング処理をおこなう
ことによって、エツチングレジスト２１で被覆されず露
出された部分の導体層６を除去しく第１図（ｉ））、そ
してエツチングレノスト２１を除去することで感光性樹
脂４の表面に第二の導体層６で形成された第二の回路７
を設けることができる。

第二の回路７は感光性樹脂４を眉間絶縁層として前記の
第一の回路３と絶縁を確保されていると共に、パイヤホ
ール５によって第一の回路３と第二の回路７とを接続さ
せることができ、このようにして二層回路構成の多層回
路板を得ることができる（第１図（ｗ）及び第２図（ｅ
））、ここで、感光性樹脂４は光リソグラフィー技術に
よって精密な光加工をすることができ、精密に形成され
たパイヤホール５によって回路３，７の眉間接続の信頼
性を確保することができるものである。そして第１図（
ｇ）〜第１図（論）の工程を繰り返すことによってさら
に多層の回路構成の多層回路板を得ることができるもの
であり、例えば第３図のような構造の多層回路板を製造
することができる。＃４３図においてａは電源層や接地
層となる回路、ｂ乃至ｆは第１層乃至１５層の信号回路
である。

次ぎに本発明を実施例によってさらに説明する。

及１圧り 純度９６％のアルミナ基板（京セラ社製、寸法７５＋ａ
ｍＸ７５ｍ鎗Ｘ０．６３■曽）を無機基板１として用い
・銅をスパッタリングして無機基板１の表面に導体層２
を形成した（第１図（ａ）（ｂ））・ここで銅のスパッ
タリングは装置として日電アネルパｓ！Ｄ。

Ｃマグネトロン式高速スパッタリング装置（ｓｐＦ−２
１０８）を用いておこない、真空度６×１０−　’Ｔｏ
ｒｒＳＡｒ圧力３×１０−コＴ　ｏｒｒ、出力６００Ｖ
、０，８Ａ、無機基板の温度２００℃、時間２０分の条
件に設定して、銅厚みが８μの導電層２を形成した０次
ぎにエツチングレジスト１８としてベキスト社製ボッ型
ドライフィルム（オザテッ９Ｒ２２５）を用い、エツチ
ングレノスト１８を露光、現像しく＃ＪＪ１図（ｅ）（
ｄ））、さらに導体層２をエツチング処理して回路３を
形成させた（第１図（ｅ））、ここで、露光は露光機と
して７オトレジスＦ光源装置（ＯＲＣＨＭＮ−６Ｎ）を
用いて２００論Ｊ　／　ｃ簡２の条件でおこない、また
現像は現像機として吉谷商会社製エツチングマシン（Ｙ
ＣＥ８３）を用いると共に現像液として１％ＮａＯＨを
用い、２０℃、６０秒、スプレー塗布の条件でおこなっ
た。さらにエツチングは吉谷商会社製エツチングマシン
（ＹＣＥ８３）を用いると共にエツチング液として塩化
銅水溶液を用い、２０℃、５分、スプレー塗布の条件で
おこなった。このようにエツチングをおこなったのちに
７七トンによって回路３の上のエツチングレジスト１８
を除去した（第１図（ｆ））、以上のようにして第１層
の回路形成をおこなった。

次ぎに感光性樹脂４として旭化成工業社製感光性ポリイ
ミド（ＤＮ−６）を用い、回路３の上からＷ＆機基板１
の表面に３０００ｒｐ論、３０秒の条件のスピン塗布で
膜厚が２０μになるように塗布し、７０℃のクリーンオ
ーブンで２時間乾燥させた（第１図（ｇ））、次いで感
光性樹脂４を露光したのち焼き付け、さらに現像すると
共に１４０℃で１時間及ＶＮ２雰囲気中で４００℃で１
時間それぞれ加熱することによって硬化させ、感光性樹
脂４を層間絶縁層として硬化形成させると共に感光性樹
脂４に形成したパイヤホール５で回路３の一部を露出さ
せた（第１図（ｈ））、ここで、露光は２５０Ｗ超高圧
水銀灯を用いて２００＊Ｊ／ｃｓ＋２．２５秒の条件で
おこない、焼き付けは７０℃のクリーンオーブンで１０
分の条件でおこなった。さらに現像は専用現像液＜Ａ−
１３５）を用いて１００秒の条件でおこなうと共に専用
リンス（Ｃ−２００）を用いて６０秒間リンスをおこな
った。

こののちに上記方法と同様にして銅のスパッタリング、
ドライフィルムを用いた露光及び現像、エツチングの工
程を繰り返しで回路形成しく第１図＜ｉ）乃至第１図（
１））、第１図（論）のような回路３゜７を有する二層
回路構成の回路基板を得た。

及１肚玄 実施例１と同様なアルミナ基板を無機基板１として用い
、実施例１と同様にしてスパッタリングをおこなうこと
によって厚み０．５μの銅層を無機基板１の表面に形成
させ、さらにこの銅層の表面に電気めっきを施して最終
厚みが８μとなった導体層２を形成した。ここで電気メ
ッキは、メツ斗液として硫酸銅（７０〜１２０ｇ／ｊり
を用い、温度２５℃、電流密度２Ａ／ａｍ”、時間１５
分の条件でおこなった。このようにして導体層２をスパ
ッタリングと電気メッキとを併用して形成するようにし
た他は実施例１と同様にして二層回路構成の回路基板を
得た。

！ＥＪＬＬＬ 感光性樹脂４として感光性エポキシ樹脂を用い、硬化条
件を１００℃１時間と１５０℃１時間に設定した他は、
実施例１と同様にして二層回路構成の回路基板を得た。

１１九支 無機基板１として、７５論醜×７５−一×１−輪のアル
ミニウム板の表面に厚み５０μのエポキシ樹脂絶縁層を
設けたものを用い、あとは実施例１と同様にして二層回
路構成の回路基板を得た。

無機基板１として実施例１と同様なアルミナ基板を用い
、真空蒸着法で８μの厚みにアルミニウムを蒸着するこ
とによって導体層２を形成させた。

ここで真空蒸着は抵抗加熱式蒸着装置を用い、真空度２
　Ｘ　１０−　’Ｔｏｒｒ、無機基板１の温度２００°
Ｃ１ボートの温度１２００℃の条件で、ウオーミングア
ツプ時間を５分、本コーティング時間を１０分に設定し
ておこなった。あとはエツチングを、エツチング液とし
てリン酸水溶液を用いて２０℃、８分、スプレー塗布で
おこなうようにした他は、実施例１と同様にして二層回
路構成の回路基板を得た。

犬Ｊ「鮭Ｊ− 無機基板１としてアルミナよりも誘電率の低いステアタ
イト基板（京セラ社製、５０論諺Ｘ５０−論Ｘ０．６３
ｍｍ）を用い、あとは実施例１と同様にして二層回路構
成の回路基板を得た。

上記の各実施例のものにあっては、回路を線幅２０〜１
００μ、線間隔２５〜１５０μの微細なパターンとして
形成することができるものであった。

［発明の効果］ 上述のように本発明にあっては、セラミックや金属板の
ような無機基板の表面に蒸着やスパッタリング、イオン
プレーティングのような物理メッキ法で導体層を形成す
るようにしであるので、無電解メッキ法で導体層を形成
する場合のような工数等の問題がないと共に、導体層の
エツチングによって精度良く回路を形成することができ
るものであって、ペースト法においてスクリーン印刷で
回路を形成する場合よりも微細に回路を形成することが
できるものである。また、この導体層にエツチングを施
して回路を形成させたのちに、＊ｍ基板の表面に感光性
樹脂を塗布して回路を被覆するようにしたので、多層で
回路を形成するにあたって感光性樹脂を眉間絶縁層とし
て各層の回路の絶縁性を確保することができると共に、
感光性樹脂を光リソグラフィーの技術で露光現像して精
密にバイヤホールを形成させることができ、パイヤホー
ルで各層の回路を信頼性高く接続することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（−）は本発明の一実施例の各工程部
分を示す横型的な断面図、第２図（ａ）（ｂ）（ｃ）は
同上の一部の工程部分の横型的な斜視図、第３図は同上
によって得た多層の回路板の横型的な断面図、第４図輸
）乃至（ｇ）及び第５図（ａ）乃至（ｈ）はそれぞれ従
来例の各工程部分を示す断面図である。 １は無機基板、２は導体層、３は回路、４は感光性樹脂
、５はパイヤホール、６は導体層、７は回路である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック板や金属板のような無機基板の表面に
   蒸着やスパッタリング、イオンプレーティングのような
   物理メッキ法で導体層を形成し、次いでこの導体層にエ
   ッチングを施して回路を形成させたのちに、無機基板の
   表面に感光性樹脂を塗布して回路を被覆させるようにし
   たことを特徴とする回路基板の製造方法。