JP7063101B2 - プリント配線板及びプリント配線板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリント配線板及びプリント配線板の製造方法に関する。

電子機器の小型軽量化に伴い、プリント配線板の配線部のファインピッチ化が図られている。プリント配線板の配線部をファインピッチにするための方法としてセミアディティブ法が採用されている。このセミアディティブ法では、例えば絶縁樹脂層の表面に無電解めっき層を形成し、回路を形成する部分以外をめっきレジストで被覆した後、電気めっきにより回路部分にのみ選択的に電気めっき層を形成する。さらに、めっきレジストを剥離し、回路部分以外の無電解めっき層をエッチングすることでプリント配線板を形成する（特開２００４－６７７３号公報参照）。

特開２００４－６７７３号公報

しかしながら、上述のように無電解めっき層上に電気めっき層を積層することでファインピッチな配線パターンを形成した場合、無電解めっき層及び電気めっき層間の密着性が不十分となり、層間剥離を生じやすい。

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、配線部の幅を小さくした場合でも、この配線部の無電解めっき層及び電気めっき層間の剥離を十分に抑制することが可能なプリント配線板及びプリント配線板の製造方法の提供を課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係るプリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルムと、上記ベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、平行に配設される複数の配線部を含む導電パターンとを備え、上記複数の配線部の平均幅が５μｍ以上１５μｍ以下であり、上記配線部が、無電解めっき層と、この無電解めっき層に積層される電気めっき層とを有し、上記配線部の厚さ方向断面における上記無電解めっき層及び電気めっき層間の界面のボイド密度が０．０１μｍ^２／μｍ以下である。

また、上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係るプリント配線板の製造方法は、絶縁性を有するベースフィルムの少なくとも一方の面側に、平行に配設される複数の配線部を含む導電パターンをセミアディティブ法によって形成する工程を備え、上記形成工程が、上記ベースフィルムの上記一方の面側に無電解めっきする工程と、上記無電解めっき工程で形成される無電解めっき層の表面に上記複数の配線部の反転形状を有するレジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターン形成工程後の上記無電解めっき層及びレジストパターンの表面にプラズマ処理する工程と、上記プラズマ処理工程後の無電解めっき層の表面に電気めっきする工程とを有し、上記複数の配線部の平均幅が５μｍ以上１５μｍ以下であり、上記プラズマ処理工程による上記レジストパターンのアッシング量が６０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。

本発明の実施形態に係るプリント配線板は、配線部の幅を小さくした場合でも、この配線部の無電解めっき層及び電気めっき層間の剥離を十分に抑制することができる。また、本発明の実施形態に係るプリント配線板の製造方法は、配線部の幅を小さくした場合でも、この配線部の無電解めっき層及び電気めっき層間の剥離を十分に抑制可能なプリント配線板を製造することができる。

本発明の一実施形態に係るプリント配線板を示す模式的断面図である。 図１のプリント配線板の製造方法のシード層積層工程を示す模式図である。 図１のプリント配線板の製造方法の無電解めっき工程を示す模式図である。 図１のプリント配線板の製造方法のレジストパターン形成工程を示す模式図である。 図１のプリント配線板の製造方法のプラズマ処理工程を示す模式図である。 図１のプリント配線板の製造方法の電気めっき工程を示す模式図である。 図１のプリント配線板の製造方法の除去工程を示す模式図である。 Ｎｏ．１のプリント配線板の配線部の厚さ方向断面を示す模式図である。 Ｎｏ．２のプリント配線板の配線部の厚さ方向断面を示す模式図である。 Ｎｏ．８のプリント配線板の配線部の厚さ方向断面を示す模式図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。

本発明の一態様に係るプリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルムと、上記ベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、平行に配設される複数の配線部を含む導電パターンとを備え、上記複数の配線部の平均幅が５μｍ以上１５μｍ以下であり、上記配線部が、無電解めっき層と、この無電解めっき層に積層される電気めっき層とを有し、上記配線部の厚さ方向断面における上記無電解めっき層及び電気めっき層間の界面のボイド密度が０．０１μｍ^２／μｍ以下である。

本発明者らが鋭意検討したところ、配線部が無電解めっき層及び電気めっき層の積層構造を有し、複数の配線部の平均幅が上記範囲内であるプリント配線板では、無電解めっき層及び電気めっき層間の界面に形成されるボイドが層間剥離に影響を及ぼしていることが分かった。当該プリント配線板は、配線部の厚さ方向断面における無電解めっき層及び電気めっき層間の界面のボイド密度が上記上限以下であるので、複数の配線部の平均幅が上記範囲内であっても上記無電解めっき層及び電気めっき層間の剥離を十分に抑制することができる。

上記界面に形成されるボイドの最大面積としては、０．０１μｍ^２以下が好ましい。このように、上記界面に形成されるボイドの最大面積が上記上限以下であることによって、上記複数の配線部の無電解めっき層及び電気めっき層間の剥離をより確実に抑制することができる。

上記複数の配線部の平均間隔としては、５μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。このように、上記複数の配線部の平均間隔が上記範囲内であることによって、上記複数の配線部のファインピッチ化を促進することができる。また、当該プリント配線板は、上記複数の配線部の平均間隔が上記範囲内であっても、上記複数の配線部の無電解めっき層及び電気めっき層間の剥離を十分に抑制することができる。

上記無電解めっき層及び電気めっき層の主成分が銅であるとよい。このように、上記無電解めっき層及び電気めっき層の主成分が銅であることによって、層間剥離が抑制された安価で導電性の高い導電パターンを形成することができる。

また、本発明の他の一態様に係るプリント配線板の製造方法は、絶縁性を有するベースフィルムの少なくとも一方の面側に、平行に配設される複数の配線部を含む導電パターンをセミアディティブ法によって形成する工程を備え、上記形成工程が、上記ベースフィルムの上記一方の面側に無電解めっきする工程と、上記無電解めっき工程で形成される無電解めっき層の表面に上記複数の配線部の反転形状を有するレジストパターンを形成する工程と、上記レジストパターン形成工程後の上記無電解めっき層及びレジストパターンの表面にプラズマ処理する工程と、上記プラズマ処理工程後の無電解めっき層の表面に電気めっきする工程とを有し、上記複数の配線部の平均幅が５μｍ以上１５μｍ以下であり、上記プラズマ処理工程による上記レジストパターンのアッシング量が６０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。

当該プリント配線板の製造方法は、レジストパターン形成工程後の無電解めっき層及びレジストパターンの表面にプラズマ処理する工程を備え、このプラズマ処理工程による上記レジストパターンのアッシング量が上記範囲内であるので、無電解めっき層及び電気めっき層間の界面にボイドが形成され難い。そのため、当該プリント配線板の製造方法は、複数の配線部の平均幅が上記範囲内であっても上記無電解めっき層及び電気めっき層間の剥離を十分に抑制可能なプリント配線板を製造することができる。

上記電気めっき工程における初期電流密度としては、０．００３Ａ／ｍ^２以上０．０１５Ａ／ｍ^２以下が好ましい。上記電気めっき工程における初期電流密度が上記範囲内であることによって、電気めっき初期におけるめっき金属の結晶粒径を大きくしてこのめっき金属の再結晶化を抑え、無電解めっき層との界面にボイドが形成されることを抑制することができる。

なお、本発明において、「平行」とは、両者のなす角度が５°以下、好ましくは３°以下であることをいう。配線部の「幅」とは、配線部の長手方向と垂直な断面における最大幅を配線部の長手方向に平均した値をいう。配線部の「間隔」とは、隣接する配線部の対向する側縁間の最小距離をこれらの配線部の長手方向に平均した値をいう。「主成分」とは、質量換算で含有量が最も大きい成分をいい、例えば含有量が５０質量％以上の成分をいう。「電気めっき工程における初期電流密度」とは、電気めっき工程の全めっき時間に対し、最初の３％から２０％に相当する時間の電流密度の平均値をいう。「レジストパターンのアッシング量」とは、レジストパターンの表面の一部にアッシング耐性を有するテープを被覆し上記レジストパターンをアッシングした際の、テープの被覆領域におけるレジストパターンの表面とテープの非被覆領域におけるレジストパターンの表面との高さの差を意味し、任意の５点の平均値によって算出される値をいう。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態に係るプリント配線板及びプリント配線板の製造方法について図面を参照しつつ詳説する。

［プリント配線板］
図１のプリント配線板は、絶縁性を有するベースフィルム１と、ベースフィルム１の一方の面側に積層され、平行に配設される複数の配線部１１を含む導電パターン２とを備える。配線部１１は、無電解めっき層１１ａと、無電解めっき層１１ａに積層される電気めっき層１１ｂとを有する。また、配線部１１は、無電解めっき層１１ａの電気めっき層１１ｂが積層される側と反対側の面に積層されるシード層１１ｃを有する。複数の配線部１１の平均幅Ｗは５μｍ以上１５μｍ以下である。当該プリント配線板は、配線部１１の厚さ方向断面における無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面のボイド密度が０．０１μｍ^２／μｍ以下である。

本発明者らが鋭意検討したところ、配線部１１が無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂの積層構造を有し、複数の配線部１１の平均幅Ｗが上記範囲内であるプリント配線板では、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面に形成されるボイドが層間剥離に影響を及ぼしていることが分かった。当該プリント配線板は、配線部１１の厚さ方向断面における無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面のボイド密度が上記上限以下であるので、複数の配線部１１の平均幅Ｗが上記範囲内であっても無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の剥離を十分に抑制することができる。

＜ベースフィルム＞
ベースフィルム１は、合成樹脂を主成分とし、電気絶縁性を有する。ベースフィルム１は、導電パターン２を形成するための基材層である。ベースフィルム１は可撓性を有していてもよい。ベースフィルム１が可撓性を有する場合、当該プリント配線板はフレキシブルプリント配線板として用いられる。

上記合成樹脂としては、例えばポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、液晶ポリマー、フッ素樹脂等が挙げられる。

当該プリント配線板がフレキシブルプリント配線板である場合、ベースフィルム１の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、ベースフィルム１の平均厚さの上限としては、５０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。ベースフィルム１の平均厚さが上記下限未満であると、ベースフィルム１の絶縁強度が不十分となるおそれがある。逆に、ベースフィルム１の平均厚さが上記上限を超えると、当該プリント配線板が不必要に厚くなるおそれや、可撓性が不十分となるおそれがある。

＜導電パターン＞
導電パターン２は、導電性を有する材料からなる層であり、平行に配設される複数の配線部１１を含む。配線部１１は、例えばコイルパターンを形成する配線である。また、導電パターン２は、配線部１１以外の例えばランド部等のパターンを含んでもよい。

導電パターン２は、ベースフィルム１の一方の面に積層されるシード層１１ｃと、シード層１１ｃの一方の面（ベースフィルム１との積層面と反対側の面）に積層される無電解めっき層１１ａと、無電解めっき層１１ａの一方の面（シード層１１ｃとの積層面と反対側の面）に積層される電気めっき層１１ｂとを有する。シード層１１ｃ、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂは、他の層を介さずこの順で直接積層されている。導電パターン２は、シード層１１ｃ、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂの３層構造体である。

〈シード層〉
シード層１１ｃは、ベースフィルム１の一方の面側に電気めっきを施すためのめっき形成用の金属層である。シード層１１ｃをベースフィルム１の一方の面に積層する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば蒸着法、スパッタリング法等の公知の方法を採用することができる。また、シード層１１ｃは、ベースフィルム１の一方の面に金属粒子を含むインクを塗布し、金属粒子を焼結させた金属粒子の焼結層であってもよい。シード層１１ｃの主成分としては、例えばニッケル、金、銀、タングステン、モリブデン、銅、スズ、コバルト、クロム、鉄、亜鉛等が挙げられ、中でもベースフィルム１との密着性が高く、かつめっき開始表面として適する銅が好ましい。シード層１１ｃの平均厚さとしては、平面方向において切れ目が生じるのを防止しつつ、エッチングによる除去効率を高める観点から、例えば１０ｎｍ以上２μｍ以下程度とすることができる。

〈無電解めっき層〉
無電解めっき層１１ａは無電解めっきによって形成される。無電解めっき層１１ａの主成分としては、銅、ニッケル、銀等が挙げられ、中でも導電性が高く、比較的安価であると共に、シード層１１ｃの主成分が銅である場合にシード層１１ｃとの高い密着性が得られる銅が好ましい。無電解めっき層１１ａの平均厚さとしては、シード層１１ｃの表面を十分に被覆すると共に、無電解めっきに要する時間が長くなることで生産性が低下することを抑える観点から、例えば５０ｎｍ以上２μｍ以下程度とすることができる。

〈電気めっき層〉
電気めっき層１１ｂは電気めっきによって形成される。電気めっき層１１ｂの主成分としては、銅、ニッケル、銀等が挙げられ、中でも導電性が高く、比較的安価であると共に、無電解めっき層１１ａの主成分が銅である場合に無電解めっき層１１ａとの高い密着性が得られる銅が好ましい。電気めっき層１１ｂの主成分が銅である場合、電気めっき層１１ｂは、比較的安価でかつ厚さを調節しやすい等の観点から、添加剤を含む硫酸銅めっき浴を用いた電気めっきによって形成されることが好ましい。当該プリント配線板は、後述するように、無電解めっき層１１ａの電気めっき層１１ｂが積層される側の表面がプラズマ処理されている。これにより、当該プリント配線板は、無電解めっきにより無電解めっき層１１ａ表面に付着された有機物等の汚れが除去されている。また、当該プリント配線板は、後述するように、電気めっき時の初期電流密度が抑えられている。これにより、当該プリント配線板は、電気めっき初期のめっき金属の結晶粒径が大きくなり、めっき金属の再結晶化を抑制して上記添加剤に基づくボイドの発生を抑えやすいと考えられる。そのため、当該プリント配線板は、添加剤を含む硫酸銅めっき浴を用いて電気めっきを行った場合でも、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面のボイドの発生を十分に抑えることができる。

電気めっき層１１ｂの平均厚さとしては、どのようなプリント回路を作製するかによって設定されるもので特に限定されるものではなく、例えば１μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。

〈配線部〉
複数の配線部１１は、線状かつ略同一形状に形成されている。複数の配線部１１は、それぞれ幅が小さく、かつ狭ピッチで配設されている。換言すると、複数の配線部１１は、ファインピッチで配設されている。

複数の配線部１１の平均幅Ｗの下限としては、上述のように５μｍであり、８μｍがより好ましい。一方、複数の配線部１１の平均幅Ｗの上限としては、上述のように１５μｍであり、１２μｍがより好ましい。上記平均幅Ｗが上記下限に満たないと、複数の配線部１１の製造が容易でなくなるおそれがある。逆に、上記平均幅Ｗが上記上限を超えると、所望の配線密度を得難くなるおそれがある。これに対し、上記平均幅Ｗが上記範囲内である場合、従来のプリント配線板では無電解めっき層及び電気めっき層間の界面で剥離するおそれが高いが、当該プリント配線板は無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面のボイドの発生を十分に抑えることで、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の剥離を十分に抑制することができる。

複数の配線部１１の平均間隔Ｄの下限としては、５μｍが好ましく、８μｍがより好ましい。一方、複数の配線部１１の平均間隔Ｄの上限としては、１５μｍが好ましく、１２μｍがより好ましい。上記平均間隔Ｄが上記下限に満たないと、複数の配線部１１の製造が容易でなくなるおそれがある。逆に、上記平均間隔Ｄが上記上限を超えると、所望の配線密度を得難くなるおそれがある。

複数の配線部１１の平均間隔Ｄに対する平均幅Ｗの比（Ｗ／Ｄ）の下限としては、０．３が好ましく、０．８がより好ましい。一方、Ｗ／Ｄの上限としては、３．０が好ましく、１．５がより好ましい。Ｗ／Ｄが上記下限に満たないと、複数の配線部１１の平均間隔Ｄが不必要に大きくなり、所望の配線密度を得難くなるおそれや、複数の配線部１１の平均幅Ｗが小さくなり、回路が剥がれやすくなるおそれがある。逆に、Ｗ／Ｄが上記上限を超えると、複数の配線部１１の平均幅Ｗが不必要に大きくなり、所望の配線密度を得難くなるおそれや、複数の配線部１１の平均間隔Ｄが小さくなり、複数の配線部１１の形成時にレジストパターンが剥がれやすくなるおそれがある。

無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面のボイド密度の上限としては、上述のように０．０１μｍ^２／μｍであり、０．００５μｍ^２／μｍが好ましく、０．００２μｍ^２／μｍがより好ましい。上記ボイド密度が上記上限を超えると、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の剥離を十分に抑制することができないおそれがある。一方、上記ボイド密度は小さい方が好ましく、その下限としては、０μｍ^２／μｍとすることができる。なお、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面のボイドは、配線部１１の厚さ方向の断面写真を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の電子顕微鏡を用いて撮影し、この断面写真をＧＮＵ Ｉｍａｇｅ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ等の画像処理ソフトを用いてボイドが黒色となるよう二値化することで測定することができる。さらに、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面のボイド密度の測定は、上記画像処理ソフトを用いて得られた明度のヒストグラムから黒色の割合を算出することで行うことができる。より詳しくは、まず上記電子顕微鏡によって配線部１１の厚さ方向の任意の１０点の断面写真を撮影し、これらの断面写真から無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面の所定の長さ領域を切り出し、各断面写真の単位長さ（μｍ）当たりのボイド密度を測定する。続いて、１０点の断面写真のボイド密度の平均値を算出し、この平均値を無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面のボイド密度とすることができる。

無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面に形成されるボイドの最大面積の上限としては、０．０１μｍ^２が好ましく、０．００５μｍ^２がより好ましく、０．００３μｍ^２がさらに好ましい。上記最大面積が上記上限を超えると、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の剥離を十分に抑制することができないおそれがある。一方、上記ボイドは存在しない方が好ましく、この場合上記最大面積は０μｍ^２である。

無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面に複数のボイドが形成される場合、隣接するボイド同士は繋がっていないことが好ましい。換言すると、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間には連続ボイドが形成されないことが好ましい。隣接するボイド同士が繋がっていないことで、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂの層間剥離をより確実に抑制することができる。無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面に複数のボイドが形成される場合、単位長さ（μｍ）当たりの全ボイドに対する連続ボイドの存在率の上限としては、１０％が好ましく、５％がより好ましい。上記存在率が上記上限を超えると、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の剥離を十分に抑制することができないおそれがある。一方、上記存在率は小さい方が好ましく、その下限としては、０％とすることができる。なお、単位長さ（μｍ）当たりの全ボイドに対する連続ボイドの存在率は以下の方法で測定することができる。まず、ＳＥＭ等の上述の電子顕微鏡によって配線部１１の厚さ方向の任意の１０点の断面写真を撮影し、これらの断面写真から無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面の所定の長さ領域を切り出し、各断面写真の単位長さ（μｍ）当たりの連続ボイドの存在率を算出する。続いて、１０点の断面写真の連続ボイドの存在率の平均値を算出し、この平均値を単位長さ（μｍ）当たりの全ボイドに対する連続ボイドの存在率とする。

［プリント配線板の製造方法］
次に、図２Ａ～図２Ｆを参照して、図１のプリント配線板の製造方法の一例について説明する。

当該プリント配線板の製造方法は、絶縁性を有するベースフィルム１の一方の面側に、平行に配設される複数の配線部１１を含む導電パターン２をセミアディティブ法によって形成する工程（形成工程）を備える。上記形成工程は、ベースフィルム１の上記一方の面側に無電解めっきする工程（無電解めっき工程）と、上記無電解めっき工程で形成される無電解めっき層１１ａの表面に複数の配線部１１の反転形状を有するレジストパターンＲを形成する工程（レジストパターン形成工程）と、上記レジストパターン形成工程後の無電解めっき層１１ａ及びレジストパターンＲの表面にプラズマ処理する工程（プラズマ処理工程）と、上記プラズマ処理工程後の無電解めっき層１１ａの表面に電気めっきする工程（電気めっき工程）とを有する。また、上記形成工程は、上記無電解めっき工程より前に、ベースフィルム１の一方の面の略全面にシード層１１ｃを積層する工程（シード層積層工程）と、上記電気めっき工程後に、上記レジストパターン形成工程で形成したレジストパターンＲ、並びにシード層１１ｃ及び無電解めっき層１１ａのレジストパターンＲと平面視で重なり合う領域を除去する工程（除去工程）とを有する。複数の配線部１１の平均幅は５μｍ以上１５μｍ以下である。上記プラズマ処理工程によるレジストパターンＲのアッシング量は６０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。

上記形成工程では、まずベースフィルム１の一方の面の略全面にシード層１１ｃ及び無電解めっき層１１ａをこの順で積層したうえ、無電解めっき層１１ａの表面に複数の配線部１１の反転形状を有するレジストパターンＲを形成する。続いて、上記レジストパターン形成工程後の無電解めっき層１１ａ及びレジストパターンＲの表面にプラズマ処理し、無電解めっき層１１ａ表面に付着されている有機物等の汚れを除去する。次に、上記プラズマ処理後の無電解めっき層１１ａ表面のレジストパターンＲの非積層領域に電気めっき層１１ｂを積層した後、レジストパターンＲ、並びにシード層１１ｃ及び無電解めっき層１１ａのレジストパターンＲと平面視で重なり合う領域を除去することで複数の配線部１１を製造する。

当該プリント配線板の製造方法は、上記プラズマ処理工程で、上記レジストパターン形成工程後の無電解めっき層１１ａ及びレジストパターンＲの表面に上記アッシング量でプラズマ処理するので、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面にボイドが形成され難い。そのため、当該プリント配線板の製造方法は、複数の配線部１１の平均幅が上記範囲内であっても無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の剥離を十分に抑制可能な図１のプリント配線板を製造することができる。

（シード層積層工程）
上記シード層積層工程では、図２Ａに示すように、ベースフィルム１の一方の面の略全面に電気めっきを施すためのめっき形成用のシード層１１ｃ（金属層）を積層する。上記シード層積層工程でシード層１１ｃを積層する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば蒸着法、スパッタリング法等が挙げられる。また、上記シード層積層工程では、ベースフィルム１の一方の面の略全面に金属粒子を含むインクを塗布し、この金属粒子を焼結させることで、ベースフィルム１の一方の面に金属粒子の焼結層を積層してもよい。シード層１１ｃの主成分としては、例えばニッケル、金、銀、タングステン、モリブデン、銅、スズ、コバルト、クロム、鉄、亜鉛等が挙げられ、中でもベースフィルム１との密着性が高く、かつめっき開始表面として適する銅が好ましい。

（無電解めっき工程）
上記無電解めっき工程では、図２Ｂに示すように、上記シード層積層工程で積層されたシード層１１ｃの表面の略全面に無電解めっき層１１ａを積層する。上記無電解めっき工程に用いる金属としては、銅、ニッケル、銀等が挙げられ、中でも導電性が高く、比較的安価であると共に、シード層１１ｃの主成分が銅である場合にシード層１１ｃとの高い密着性が得られる銅が好ましい。

（レジストパターン形成工程）
上記レジストパターン形成工程では、まず上記無電解めっき工程で積層された無電解めっき層１１ａの表面の略全面にフォトレジスト膜を積層する。このフォトレジスト膜は、感光することにより高分子の結合が強化されて現像液に対する溶解性が低下するネガ型レジスト組成物、又は感光することにより高分子の結合が弱化されて現像液に対する溶解性が増大するポジ型レジスト組成物によって形成される。

上記レジストパターン形成工程では、上記フォトレジスト膜を、例えば液状レジスト組成物の塗工及び乾燥によって、又は室温で流動性を有しないドライフィルムレジストの熱圧着によって無電解めっき層１１ａの表面に形成する。中でも、上記レジストパターン形成工程では、アッシング量が安定しやすく、このアッシング量の制御によって後述のプラズマ処理工程におけるエッチング量を制御しやすい観点から、ポジ型液状レジスト組成物を用いることが好ましい。

次に、上記レジストパターン形成工程では、フォトマスク等を用いて上記フォトレジスト膜を選択的に露光することにより、上記フォトレジスト膜に現像液に溶解する部分と溶解しない部分とを形成する。続いて、現像液を用いて上記フォトレジスト膜の溶解性の高い部分を洗い流すことで、図２Ｃに示すように複数の配線部１１の形成領域に対応する開口を有するレジストパターンＲを形成する。

（プラズマ処理工程）
上記プラズマ処理工程では、図２Ｄに示すように、上記レジストパターン形成工程後の無電解めっき層１１ａ及びレジストパターンＲの表面にプラズマを接触させてエッチングする。これにより、無電解めっき層１１ａ表面に付着した有機物の汚れを除去する。当該プリント配線板の製造方法は、上記プラズマ処理工程で無電解めっき層１１ａの表面に付着した有機物の汚れを除去することで、後述の電気めっき工程によって無電解めっき層１１ａに電気めっき層１１ｂを積層した際に両者の界面にボイドが生じることを抑制する。

上記プラズマ処理工程におけるプラズマ処理で用いる処理ガスとしては、例えば酸素、窒素、空気、フッ素系ガス等が挙げられ、これらを１種単独で又は２種以上を混合して用いることができる。中でも、アッシングレートの観点からフッ素系ガスを含むことが好ましい。より具体的には、酸素、窒素及びフッ素系ガスの混合ガスが好ましく、酸素、窒素及び四フッ化メタンの混合ガスがより好ましい。

上記プラズマ工程におけるレジストパターンＲのアッシング量の下限としては、上述のように６０ｎｍであり、８０ｎｍが好ましい。一方、上記アッシング量の上限としては、上述のように３００ｎｍであり、２００ｎｍがより好ましい。上記アッシング量が上記下限に満たないと、無電解めっき層１１ａ表面の汚れを十分に除去することができず、無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面にボイドが発生するのを十分に抑制することができないおそれがある。逆に、上記アッシング量が上記上限を超えると、プラズマ処理時間が不必要に長くなり、製造コストが高くなるおそれや、無電解めっき層１１ａの表面に焦げ、傷等が形成されるおそれがある。

上記プラズマ処理工程のプラズマ処理時間（プラズマ照射時間）の下限としては、２５秒が好ましく、３０秒がより好ましい。一方、上記プラズマ処理時間の上限としては、６０秒が好ましく、４０秒がより好ましい。上記プラズマ処理時間が上記下限に満たないと、レジストパターンＲのアッシング量が不十分となり、無電解めっき層１１ａ表面の汚れを十分に除去することができないおそれがある。逆に、上記プラズマ処理時間が上記上限を超えると、プラズマ処理時間が不必要に長くなり、製造コストが高くなるおそれや、無電解めっき層１１ａの表面に焦げ、傷等が形成されるおそれがある。

上記プラズマ処理におけるプラズマ出力の下限としては、４００Ｗが好ましく、５００Ｗがより好ましい。一方、上記プラズマ出力の上限としては、１０００Ｗが好ましく、８００Ｗがより好ましい。上記プラズマ出力が上記下限に満たないと、レジストパターンＲのアッシング量が不十分となり、無電解めっき層１１ａ表面の汚れを十分に除去することができないおそれがある。逆に、上記プラズマ出力が上記上限を超えると、製造コストが高くなるおそれや、無電解めっき層１１ａの表面に焦げ、傷等が形成されるおそれがある。

（電気めっき工程）
上記電気めっき工程では、図２Ｅに示すように、上記プラズマ処理工程によってプラズマ処理された無電解めっき層１１ａの表面に電気めっき層１１ｂを積層する。上記電気めっき工程では、無電解めっき層１１ａの表面のうち、レジストパターンＲの非積層領域（レジストパターンＲの開口に対応する領域）に電気めっき層１１ｂを積層する。

上記電気めっき工程に用いる金属としては、銅、ニッケル、銀等が挙げられ、中でも導電性が高く、比較的安価であると共に、無電解めっき層１１ａの主成分が銅である場合に無電解めっき層１１ａとの高い密着性が得られる銅が好ましい。上記電気めっき工程で用いる金属が銅である場合、上記電気めっき工程では、比較的安価でかつ電気めっき層１１ｂの厚さを調節しやすい等の観点から、添加剤を含む硫酸銅めっき浴を用いた電気めっきを行うことが好ましい。通常、添加剤を含む硫酸銅めっき浴には多数のマイクロボイドが存在しており、めっき金属の再結晶過程で上記マイクロボイドに由来する巨大なボイドが形成されやすい。しかしながら、当該プリント配線板の製造方法は、後述のように上記電気めっき工程における初期電流密度を小さくすることで、めっき金属の再結晶化を抑えることができ、上記マイクロボイドに由来する巨大なボイドの形成を十分に抑制することができる。

上記電気めっき工程における初期電流密度の下限としては、０．００３Ａ／ｍ^２が好ましく、０．００５Ａ／ｍ^２がより好ましい。一方、上記初期電流密度の上限としては、０．０１５Ａ／ｍ^２が好ましく、０．０１２Ａ／ｍ^２がより好ましい。上記初期電流密度が上記下限に満たないと、結晶粒径の大きい層が薄くなり、めっき金属の再結晶化を十分に抑制できず、ボイド抑制効果が不十分となるおそれがある。また、上記初期電流密度が上記下限に満たないと、所定の厚みを得るのに時間がかかり、生産性が低下するおそれがある。逆に、上記初期電流密度が上記上限を超えると、電気めっき初期におけるめっき金属の結晶粒径が不十分となり、このめっき金属の再結晶化が促進され、無電解めっき層１１ａとの界面にボイドが形成されやすくなるおそれや、電気めっき層１１ｂを均一な厚さに形成し難くなるおそれがある。

上記電気めっき工程後における無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面のボイド密度、ボイドの最大面積及び単位長さ（μｍ）当たりの全ボイドに対する連続ボイドの存在率としては、図１のプリント配線板における無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面のボイド密度、ボイドの最大面積及び単位長さ（μｍ）当たりの全ボイドに対する連続ボイドの存在率と同様である。

（除去工程）
上記除去工程では、図２Ｆに示すように、上記電気めっき工程後に、レジストパターンＲ、並びにシード層１１ｃ及び無電解めっき層１１ａのレジストパターンＲと平面視で重なり合う領域を除去する。

上記除去工程では、まずレジストパターンＲを無電解めっき層１１ａから剥離することでレジストパターンＲを除去する。具体的には、ベースフィルム１、シード層１１ｃ、無電解めっき層１１ａ、電気めっき層１１ｂ及びレジストパターンＲを有する上記電気めっき工程後の積層体を剥離液に浸漬させることで、レジストパターンＲを剥離液により膨張させる。これにより、レジストパターンＲと無電解めっき層１１ａとの間に反発力が生じ、レジストパターンＲが無電解めっき層１１ａから剥離する。この剥離液としては公知のものを用いることができる。

次に、上記除去工程では、レジストパターンＲの剥離によって露出した無電解めっき層１１ａの露出部分及びこの露出部分に重なり合うシード層１１ｃをエッチングにより除去する。このエッチングにはシード層１１ｃ及び無電解めっき層１１ａを形成する金属を浸食するエッチング液が使用される。このシード層１１ｃ及び無電解めっき層１１ａの除去によって、ベースフィルム１の一方の面側に複数の配線部１１が形成される。当該プリント配線板の製造方法は、上述のように無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面におけるボイドの発生が抑制されているので、上記除去工程で用いる剥離液、エッチング液等が無電解めっき層１１ａ及び電気めっき層１１ｂ間の界面に浸透し難い。そのため、当該プリント配線板の製造方法は、ファインピッチの配線部１１を形成した場合でも、上記剥離液、エッチング液等に起因して電気めっき層１１ｂが無電解めっき層１１ａの表面から剥離し難い。

［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

例えば上記実施形態ではベースフィルムの一方の面側に導電パターンが積層される構成について説明したが、当該プリント配線板はベースフィルムの両面側に一対の導電パターンが積層されてもよい。また、当該プリント配線板の製造方法は、ベースフィルムの両面側に一対の導電パターンを形成してもよい。

上記配線部は、必ずしもシード層を有しなくてもよい。例えば上記配線部は、ベースフィルムの一方の面に直接積層される無電解めっき層と、この無電解めっき層に積層される電気めっき層とを有していてもよい。また、上記配線部が上記シード層を有する場合でも、このシード層は接着剤によってベースフィルムの一方の面側に積層されてもよい。

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

［Ｎｏ．１］
平均厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（株式会社カネカ製「アピカルＮＰＩ」）からなるベースフィルムを用意した。このベースフィルムの一方の面側に、平行に配設される複数（１０００本）の配線部を含む導電パターンをセミアディティブ法によって形成した。具体的には、まず水中に銅ナノ粒子が分散した銅ナノ粒子分散液をベースフィルムの一方の面に塗布し、焼成することで、ベースフィルムの一方の面に銅ナノ粒子の焼結体からなる平均厚さ０．３μｍのシード層を積層した（シード層積層工程）。次に、上記シード層積層工程で積層されたシード層の表面の略全面に無電解銅めっきを施し、平均厚さ０．２５μｍの無電解めっき層を積層した（無電解めっき工程）。続いて、無電解めっき層の表面の略全面にアクリル系ドライフィルムレジストの熱圧着によってフォトレジスト膜を積層した後、フォトマスクを用いて上記フォトレジスト膜を選択的に露光することにより、上記フォトレジスト膜に現像液に溶解する部分と溶解しない部分とを形成し、現像液を用いて上記フォトレジスト膜の溶解性の高い部分を洗い流すことで、複数の配線部の形成領域に対応する開口を有するレジストパターンを形成した（レジストパターン形成工程）。

続いて、上記レジストパターン形成工程で形成されたレジストパターン及びこのレジストパターンの開口から露出する無電解めっき層の表面に、Ｔｏｐ Ｒａｎｇｅ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ社製の真空プラズマ装置を用い、以下の条件でプラズマ処理を施した（プラズマ処理工程）。
プラズマ方式：マイクロ波プラズマ
ガス：Ｏ_２、ＣＦ_４、Ｎ_２混合ガス
ガス流量：Ｏ_２：ＣＦ_４：Ｎ_２＝２０００ｍＬ／Ｌ：２００ｍＬ／Ｌ：２ｍＬ／Ｌ
チャンバー内圧力：８０Ｐａ
プラズマ出力：５００Ｗ
プラズマ処理時間：３０秒

上記プラズマ処理工程では、レジストパターンの表面の一部にアッシング耐性を有するテープを被覆し上記レジストパターンをアッシングした。テープの被覆領域におけるレジストパターンの表面とテープの非被覆領域におけるレジストパターンの表面との高さの差を任意の５点において測定し、この測定値の平均値を算出することで上記プラズマ処理工程によるレジストパターンのアッシング量［ｎｍ］を求めた。この測定結果を表１に示す。

次に、上記プラズマ処理工程後の無電解めっき層の表面に電気銅めっきを施すことで、平均厚さ１０μｍの電気めっき層を積層した（電気めっき工程）。
上記電気めっきは下記の条件で行った。
めっき浴の組成：硫酸銅五水和物１００ｇ／Ｌ、硫酸１８０ｇ／Ｌ、塩素５０ｍｇ／Ｌ、添加剤（ＲＦ－ＭＵ（ＪＣＵ社製）１０ｍＬ／Ｌ、ＲＦ－Ｂ（ＪＣＵ社製）０．７５ｍＬ／Ｌ）
初期電流密度：０．００５Ａ／ｍ^２
めっき浴温度：２５℃
アノード：不溶性アノード

次に、上記電気めっき工程後に剥離液を用いてレジストパターンを除去し、さらにレジストパターンの剥離によって露出する無電解めっき層の露出部分及びこの露出部分に重なり合うシード層をエッチングにより除去し（除去工程）、Ｎｏ．１のプリント配線板を製造した。Ｎｏ．１のプリント配線板の複数の配線部の平均幅及び平均間隔を表１に示す。

（ボイド密度）
プリント配線板の配線部の厚さ方向の任意の１０点の断面写真を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影し、これらの断面写真から無電解めっき層及び電気めっき層間の界面の４μｍの領域を切り出し、ＧＮＵ Ｉｍａｇｅ Ｍａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍを用いてボイドが黒色となるよう二値化した。さらに、得られた明度のヒストグラムで対象ピクセルをカウントし、各断面写真におけるボイド密度［μｍ^２／μｍ］を算出した。さらに、１０点の断面写真のボイド密度の平均値を求めることでＮｏ．１のボイド密度とした。このボイド密度を表１に示す。また、Ｎｏ．１の無電解めっき層及び電気めっき層間の界面の二値化図を図３に示す。

（ボイドの最大面積）
上記１０点の断面写真におけるボイドの最大面積［μｍ^２］を求めた。このボイドの最大面積を表１に示す。なお、本実施例において、複数のボイドが連続して１つの連続ボイドが形成されている場合、この連続ボイドの面積を１つのボイド面積とした。

［Ｎｏ．２～Ｎｏ．６］
上記プラズマ処理工程にけるプラズマ処理時間、上記電気めっき工程における初期電流密度、複数の配線部の平均幅及び平均間隔を表１の通りとした以外、Ｎｏ．１と同様にしてＮｏ．２～Ｎｏ．６のプリント配線板を製造した。Ｎｏ．２～Ｎｏ．６のレジストパターンのアッシング量、ボイド密度及びボイドの最大面積を表１に示す。また、Ｎｏ．２の無電解めっき層及び電気めっき層間の界面の二値化図を図４に示す。

［Ｎｏ．７］
上記プラズマ処理工程におけるガス流量及びプラズマ出力を以下の通りとした以外、Ｎｏ．２と同様にしてＮｏ．７のプリント配線板を製造した。Ｎｏ．７のレジストパターンのアッシング量、ボイド密度及びボイドの最大面積を表１に示す。
ガス流量：Ｏ_２：ＣＦ_４：Ｎ_２＝１９００ｍＬ／Ｌ：３００ｍＬ／Ｌ：２ｍＬ／Ｌ
プラズマ出力：８００Ｗ

［Ｎｏ．８］
上記プラズマ処理工程にけるプラズマ処理時間、上記電気めっき工程における初期電流密度、複数の配線部の平均幅及び平均間隔を表１の通りとした以外、Ｎｏ．１と同様にしてＮｏ．８のプリント配線板を製造した。Ｎｏ．８のレジストパターンのアッシング量、ボイド密度及びボイドの最大面積を表１に示す。また、Ｎｏ．８の無電解めっき層及び電気めっき層間の界面の二値化図を図５に示す。

［Ｎｏ．９］
上記プラズマ処理工程におけるガス流量及びプラズマ出力を以下の通りとした以外、Ｎｏ．２と同様にしてＮｏ．９のプリント配線板を製造した。Ｎｏ．９のレジストパターンのアッシング量、ボイド密度及びボイドの最大面積を表１に示す。
ガス流量：Ｏ_２：ＣＦ_４：Ｎ_２＝１９００ｍＬ／Ｌ：３００ｍＬ／Ｌ：２ｍＬ／Ｌ
プラズマ出力：１１００Ｗ

［Ｎｏ．１０］
上記プラズマ処理工程に代えて、無電解めっき層の表面にアルカリ処理を施した以外はＮｏ．１と同様にしてＮｏ．１０のプリント配線板を製造した。上記アルカリ処理は、無電解めっき層の表面に４０℃の環境下で２０ｇ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を１分間接触させることで行った。Ｎｏ．１０のボイド密度及びボイドの最大面積を表１に示す。

［参考例］
［Ｎｏ．１１］
上記プラズマ処理工程にけるプラズマ処理時間、上記電気めっき工程における初期電流密度、複数の配線部の平均幅及び平均間隔を表１の通りとした以外、Ｎｏ．１と同様にしてＮｏ．１１のプリント配線板を製造した。Ｎｏ．１１のレジストパターンのアッシング量、ボイド密度及びボイドの最大面積を表１に示す。

＜プリント配線板の品質＞
（剥がれ率）
Ｎｏ．１～Ｎｏ．１１のプリント配線板をそれぞれ１０個ずつ製造し、各プリント配線板の無電解めっき層及び電気めっき層間の剥がれの有無を確認した。複数の配線部の一部にでも剥がれがある場合は剥がれありとして評価した。各プリント配線板のサンプル数（１０個）に対する剥がれのあったサンプルの個数を剥がれ率として算出した。この算出結果を表２に示す。

（無電解めっき層表面の品質）
上記各１０個のプリント配線板について、プラズマ処理工程又はアルカリ処理工程後の無電解めっき層の表面を目視にて確認し、無電解めっき層表面の品質を以下の基準で評価した。この評価結果を表２に示す。
Ａ：無電解めっき層の表面に焦げ、傷、溶解等の劣化が視認されない。
Ｂ：無電解めっき層の表面に焦げ、傷、溶解等の劣化が視認される。

＜評価結果＞
表１及び表２に示すように、ボイド密度が０．０１μｍ^２／μｍ以下であるＮｏ．１～Ｎｏ．７、Ｎｏ．９は、無電解めっき層及び電気めっき層間の剥がれ率が０％に抑えられている。中でも、プラズマ処理工程におけるレジストパターンのアッシング量が６０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であるＮｏ．１～Ｎｏ．７は、無電解めっき層表面の品質が良好である。なお、ボイド密度が０．０１４μｍ^２／μｍであるＮｏ．１０は剥がれ率が１０％であるのに対し、複数の配線部の配線幅及び配線間隔をいずれも２０μｍとしたＮｏ．１１は、ボイド密度がＮｏ．１０と同じである一方、剥がれ率は０％である。これは、複数の配線部がファインピッチに配設されると、無電解めっき層及び電気めっき層間の密着性が不十分となりやすく、無電解めっき層及び電気めっき層間を強固に密着するために両者の界面のボイド密度を制御する必要が生じることを示している。また、Ｎｏ．８及びＮｏ．１１では、アッシング量及び初期電流密度がいずれも同じであるのに対し、Ｎｏ．８のボイド密度はＮｏ．１１のボイド密度よりも大きくなっている。これは、配線部がファインピッチに配設されると、無電解めっき層及び電気めっき層間の界面にボイドが生じやすくなることを示している。

以上のように、本発明の実施形態に係るプリント配線板は、配線部の幅を小さくした場合でもこの配線部の無電解めっき層及び電気めっき層間の剥離を十分に抑制することができるので、小型電子機器用のプリント配線板として適している。

１ ベースフィルム
２ 導電パターン
１１ 配線部
１１ａ 無電解めっき層
１１ｂ 電気めっき層
１１ｃ シード層
Ｒ レジストパターン

Claims (6)

1. 絶縁性を有するベースフィルムと、
   上記ベースフィルムの少なくとも一方の面側に積層され、平行に配設される複数の配線部を含む導電パターンと
   を備え、
   上記複数の配線部の平均幅が５μｍ以上１５μｍ以下であり、
   上記ベースフィルムが平膜状であり、かつ上記配線部が上記ベースフィルムの上記少なくとも一方の面側から、シード層、無電解めっき層及び電気めっき層をこの順で有する積層体であり、
   上記配線部の厚さ方向断面における上記無電解めっき層及び上記電気めっき層間の界面のボイド密度が０．０１μｍ^２／μｍ以下であるプリント配線板。
2. 上記界面に形成されるボイドの最大面積が０．０１μｍ^２以下である請求項１に記載のプリント配線板。
3. 上記複数の配線部の平均間隔が５μｍ以上１５μｍ以下である請求項１又は請求項２に記載のプリント配線板。
4. 上記無電解めっき層及び電気めっき層の主成分が銅である請求項１、請求項２又は請求項３に記載のプリント配線板。
5. 絶縁性を有するベースフィルムの少なくとも一方の面側に、平行に配設される複数の配線部を含む導電パターンをセミアディティブ法によって形成する工程を備え、
   上記形成工程が、
   上記ベースフィルムの少なくとも一方の面にシード層を積層する工程と、
   上記シード層の表面に無電解めっきする工程と、
   上記無電解めっき工程で形成される無電解めっき層の表面に上記複数の配線部の反転形状を有するレジストパターンを形成する工程と、
   上記レジストパターン形成工程後の上記無電解めっき層及びレジストパターンの表面にプラズマ処理する工程と、
   上記プラズマ処理工程後の無電解めっき層の表面に電気めっきする工程と
   を有し、
   上記複数の配線部の平均幅が５μｍ以上１５μｍ以下であり、
   上記ベースフィルムが平膜状であり、かつ上記配線部が上記ベースフィルムの上記少なくとも一方の面から、上記シード層、上記無電解めっき層及び電気めっき層をこの順で有する積層体であり、
   上記プラズマ処理工程による上記レジストパターンのアッシング量が６０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、
   上記電気めっき工程で、添加剤を含む硫酸銅めっき浴を用いて電気めっきを行い、
   上記配線部の厚さ方向断面における上記無電解めっき層及び上記電気めっき層間の界面のボイド密度が０．０１μｍ ^２ ／μｍ以下であるプリント配線板の製造方法。
6. 上記電気めっき工程における初期電流密度が０．００３Ａ／ｍ^２以上０．０１５Ａ／ｍ^２以下である請求項５に記載のプリント配線板の製造方法。

Images