WO2011052207A1 - 回路基板、及び前記回路基板の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a circuit board and a method for manufacturing the circuit board.
- the subtractive method is a method of forming an electric circuit by removing (subtractive) the metal foil other than the portion (circuit forming portion) where the electric circuit on the surface of the metal foil-clad laminate is to be formed.
- the additive method is a method of forming a predetermined circuit by performing electroless plating only on a portion where a circuit on an insulating substrate is formed.
- the subtractive method is a method in which a thick metal foil is etched to leave only a portion where the electric circuit is to be formed (circuit formation portion), and other portions are removed.
- This method is disadvantageous from the viewpoint of manufacturing cost because the portion of the metal to be removed is wasted.
- the additive method can form a metal wiring by electroless plating only on a portion where an electric circuit is desired to be formed. For this reason, metal is not wasted and resources are not wasted. Also from such a point, the additive method is a preferable circuit forming method.
- FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining each step of forming a metal wiring by a conventional full additive method.
- a plating catalyst D102 is deposited on the surface of an insulating substrate D100 in which a through hole D101 is formed. Note that the surface of the insulating base material D100 is roughened in advance.
- a photoresist layer D103 is formed on the insulating substrate D100 on which the plating catalyst D102 is deposited.
- the photoresist layer D103 is exposed through a photomask D110 on which a predetermined circuit pattern is formed.
- the exposed photoresist layer D103 is developed to form a circuit pattern D104. Then, as shown in FIG.
- a metal wiring D105 is formed on the surface of the circuit pattern D104 formed by development and the inner wall surface of the through hole D101. .
- a circuit made of the metal wiring D105 is formed on the insulating base material D100.
- the plating catalyst D102 is deposited on the entire surface of the insulating substrate D100.
- the following problems have arisen. That is, when the photoresist layer D103 is developed with high accuracy, plating can be formed only on the portion not protected by the photoresist. However, if the photoresist layer D103 is not developed with high accuracy, an unnecessary plating portion D106 may remain in a portion where plating is not originally desired as shown in FIG. This occurs because the plating catalyst D102 is deposited on the entire surface of the insulating substrate D100. The unnecessary plating part D106 causes a short circuit or migration between adjacent circuits. Such a short circuit or migration is more likely to occur when a circuit having a narrow line width and line interval is formed.
- FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the contour shape of a circuit formed by a conventional full additive method.
- examples of the manufacturing method different from the above-described method for manufacturing a circuit board include the manufacturing methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2.
- Patent Document 1 discloses the following method as another additive method.
- a solvent-soluble first photosensitive resin layer and an alkali-soluble second photosensitive resin layer are formed on an insulating substrate (insulating base material). Then, the first and second photosensitive resin layers are exposed through a photomask having a predetermined circuit pattern. Next, the first and second photosensitive resin layers are developed. Next, after the catalyst is adsorbed on the entire surface including the concave portions generated by development, only the unnecessary catalyst is removed by dissolving the alkali-soluble second photosensitive resin with an alkali solution. Then, after that, electroless plating is performed to accurately form a circuit only in a portion where the catalyst exists.
- Patent Document 2 discloses the following method.
- a resin protective film is coated on an insulating substrate (insulating base material) (first step).
- a groove and a through hole corresponding to the wiring pattern are drawn or formed on the insulating substrate coated with the protective film alone or simultaneously by machining or laser beam irradiation (second step).
- an activation layer is formed on the entire surface of the insulating substrate (third step).
- the protective film is peeled off, the activation layer on the insulating substrate is removed, and the activation layer is left only on the inner wall surface of the groove and the through hole (fourth step).
- the insulating substrate is plated without using a plating protective film, and a conductive layer is selectively formed only on the inner surfaces of the activated grooves and through holes (fifth step).
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-186994 discloses that after a thermosetting resin is coated on an insulating substrate as a protective film and heated and cured, the protective film and the insulating substrate are cut according to a predetermined wiring pattern, It is described that the thermosetting resin on the surface of the insulating substrate is removed with a solvent (Japanese Patent Laid-Open No. 58-186994, page 2, lower left column, line 16 to lower right column, line 11).
- thermosetting resin used as the protective film described in JP-A-58-186994 the type is not particularly described. Since general thermosetting resins have excellent solvent resistance, there is a problem that they are difficult to remove with a simple solvent. Also, such a thermosetting resin has too high adhesion to the resin substrate, and it is difficult to accurately remove only the protective film without leaving a fragment of the protective film on the surface of the resin substrate. there were. In addition, when a strong solvent is used for sufficient peeling or when the substrate is immersed for a long time, the plating catalyst on the surface of the substrate is also removed. In this case, the conductive layer is not formed in the portion where the plating catalyst is removed.
- the protective film made of thermosetting resin may collapse so that the plating catalyst in the protective film is redispersed in the solvent. there were.
- the plating catalyst redispersed in the solvent may be reattached to the surface of the resin base material, and an unnecessary plating film may be formed in that portion. Therefore, according to a method such as the method disclosed in Patent Document 2, it is difficult to form a circuit having an accurate contour.
- the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a circuit board in which a highly accurate electric circuit is formed on an insulating base material. It is another object of the present invention to provide a circuit board manufacturing method capable of easily forming a highly accurate electric circuit on an insulating substrate.
- a circuit board forms a resin film on a surface, and forms a recess having a depth exceeding the thickness of the resin film on the basis of the outer surface of the resin film.
- An insulating base material formed by forming a circuit groove having a depth, depositing a plating catalyst or a precursor thereof on the surface of the circuit groove and the surface of the resin film, and peeling the resin film;
- a circuit groove having a predetermined pattern is formed by using laser processing or the like, and the portion where the plating film is not formed is protected by the resin film.
- the plating catalyst or its precursor is deposited on the surface and the surface of the resin coating, and then the resin coating is removed, leaving the plating catalyst or its precursor only in the portion where the plating film is to be formed. From the portion, an insulating substrate from which the plating catalyst or its precursor has been removed is obtained.
- the plating catalyst or a precursor thereof is a portion where the plating film is to be formed, that is, an electroless plating film formed only on the circuit groove. An electric circuit is obtained.
- a circuit board having a highly accurate electric circuit formed on an insulating base material can be obtained. That is, a circuit board in which the outline of the formed circuit is maintained with high accuracy can be obtained. As a result, for example, even when a plurality of circuits are formed at regular intervals, it is possible to suppress the remaining pieces of the electroless plating film between the circuits, and thus suppress the occurrence of short circuits and migration. . In addition, a circuit having a desired depth can be formed.
- the thickness of the electroless plating film is smaller than the depth of the circuit groove as described above, the electroless plating film does not easily form a protrusion protruding from the circuit forming surface, and the number of stacked layers Even if this increases, the unevenness generated on the circuit formation surface is small, and a fine circuit can be easily formed.
- the thickness of the plating film is preferably 0.25 or more with respect to the depth of the circuit groove. According to this configuration, it is possible to obtain a circuit board in which a more accurate electric circuit is formed on the insulating base material while suppressing the occurrence of defects.
- the thickness of the plating film is preferably 0.1 to 10 ⁇ m. According to this configuration, a circuit board on which a highly accurate electric circuit is formed on the insulating base material can be obtained.
- the depth of the circuit groove is preferably 1 to 5 ⁇ m. According to this configuration, a circuit board on which a highly accurate electric circuit is formed on the insulating base material can be obtained.
- the circuit board manufacturing method includes a film forming step of forming a resin film on the surface of an insulating base, and a depth exceeding the thickness of the resin film on the basis of the outer surface of the resin film.
- a circuit groove having a predetermined pattern is formed using laser processing or the like, and a portion where a plating film is not formed is protected by the resin film.
- a plating catalyst or a precursor thereof is deposited on the surface of the circuit groove and the surface of the resin film.
- the plating catalyst or its precursor is easily left only in the portion where the plating film is to be formed, and the plating catalyst or its precursor is removed from other portions. Can be removed.
- an electroless plating film having a predetermined thickness can be easily formed only on a portion where the plating catalyst or its precursor remains, which is a portion where the plating film is to be formed. Can be formed.
- a highly accurate electric circuit can be easily formed on the insulating substrate. That is, the outline of the formed circuit can be maintained with high accuracy. As a result, for example, even when a plurality of circuits are formed at regular intervals, it is possible to suppress the remaining pieces of the electroless plating film between the circuits, and thus suppress the occurrence of short circuits and migration. . In addition, a circuit having a desired depth can be formed.
- the thickness of the electroless plating film is smaller than the depth of the circuit groove as described above, the electroless plating film does not easily form a protrusion protruding from the circuit forming surface, and the number of stacked layers Even if this increases, the unevenness generated on the circuit formation surface is small, and a fine circuit can be easily formed.
- the electroless plating film it is preferable to form the electroless plating film so that the thickness of the electroless plating film is 0.25 or more with respect to the depth of the circuit groove. According to this configuration, it is possible to easily form a more accurate electric circuit on the insulating base material while suppressing the occurrence of defects.
- the step of removing the resin film from the insulating substrate after the film removal step swells the resin film with a predetermined liquid or dissolves a part of the resin film with a predetermined liquid. It is preferable that According to such a manufacturing method, the resin film can be easily peeled from the insulating base material. Therefore, a highly accurate electric circuit can be more easily formed on the insulating substrate.
- the swelling degree of the resin film with respect to the liquid is 50% or more.
- the resin film can be easily peeled from the insulating substrate. Therefore, a highly accurate electric circuit can be more easily formed on the insulating substrate.
- the said resin film has a large degree of swelling with respect to the said liquid, and what melt
- the catalyst deposition step includes a step of treating in an acidic catalyst metal colloid solution, the predetermined liquid in the coating removal step is an alkaline solution, and the resin coating swells with respect to the acidic catalyst metal colloid solution.
- the degree is preferably less than 50%, and the degree of swelling with respect to the alkaline solution is preferably 50% or more.
- the resin film is hardly peeled off in the catalyst deposition process treated under acidic conditions, and is easily peeled off in the film removal process treated with an alkaline solution after the catalyst deposition process. Therefore, the resin coating is selectively peeled off in the coating removal step. Accordingly, the portion where the electroless plating film is not formed can be accurately protected in the catalyst deposition step, and the resin coating can be easily peeled off in the coating removal step after deposition of the plating catalyst or its precursor. For this reason, more accurate circuit formation becomes possible.
- the film removal step is a step of dissolving and removing the resin film with a predetermined liquid. According to such a manufacturing method, the resin film can be easily removed from the insulating base material. Therefore, a highly accurate electric circuit can be more easily formed on the insulating substrate.
- the resin coating is preferably a resin coating formed by applying an elastomer suspension or emulsion to the surface of the insulating substrate and then drying. If such a resin film is used, the resin film can be easily formed on the surface of the insulating substrate. Therefore, a highly accurate electric circuit can be more easily formed on the insulating substrate.
- the resin film is preferably a resin film formed by transferring a resin film formed on a support substrate to the surface of the insulating base material.
- the resin film used for this transfer is more preferably a resin film formed by applying an elastomer suspension or emulsion to the surface of the support substrate and then drying. If such a resin film is used, a large number of resin films can be prepared in advance, which is preferable from the viewpoint of excellent mass productivity.
- the elastomer is preferably selected from the group consisting of a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer having a carboxyl group.
- the diene elastomer is more preferably a styrene-butadiene copolymer. According to such an elastomer, it is possible to easily form a resin film having a desired degree of swelling by adjusting the degree of crosslinking or the degree of gelation. In addition, the degree of swelling of the liquid used in the film removal step can be increased, and a resin film that dissolves in the liquid can be easily formed.
- a film mainly composed of a resin composed of an acrylic resin having a carboxyl group with an acid equivalent of 100 to 800 is also preferably used.
- the resin film (a) at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule, and (b) the (a) single monomer
- a polymer resin obtained by polymerizing at least one kind of monomer that can be polymerized with a polymer or a resin composition containing the polymer resin. If such a resin film is used, the resin film can be easily formed on the surface of the insulating substrate. Therefore, a highly accurate electric circuit can be more easily formed on the insulating substrate.
- many of these resin films can be dissolved by the liquid used in the film removal step, and not only peeling and removal but also dissolution and removal can be used effectively.
- the acid equivalent of the polymer resin is preferably 100 to 800.
- the thickness of the resin film is 10 ⁇ m or less from the viewpoint that a fine circuit can be formed with high accuracy.
- the width of the circuit groove has a portion of 20 ⁇ m or less because an antenna circuit or the like requiring fine processing can be formed.
- the circuit groove forming step is a step of forming a circuit groove by laser processing
- a through hole used for interlayer connection can be formed, or a capacitor can be embedded in an insulating base material.
- the circuit groove forming step is a step of forming a circuit groove using a mold pressing method, it is preferable because the circuit groove can be easily formed by stamping a mold.
- a through hole is formed in the insulating base material when the circuit groove is formed. According to such a manufacturing method, it is possible to form a through hole that can be used for a via hole or an inner via hole when forming a circuit groove. A via hole or an inner via hole is formed by electroless plating the formed through hole.
- the insulating base material has a step surface formed in a step shape, and the surface of the insulating base material is the step surface. That is, the insulating base material has a step surface formed in a step shape, and the coating film forming step, the circuit groove forming step, the catalyst deposition step, the coating film removing step, and the plating treatment are formed on the step surface. It is also a preferable form to perform the process. According to such a manufacturing method, a circuit that can overcome a step can be easily formed.
- the resin coating contains a fluorescent substance, and further includes an inspection step for inspecting a coating removal failure using light emission from the fluorescent substance after the coating removal step.
- the resin coating contains a fluorescent substance, and further includes an inspection step for inspecting a coating removal failure using light emission from the fluorescent substance after the coating removal step.
- the resin film is made to contain a fluorescent substance as described above, and after the film removal step, only a portion where the resin film remains by irradiating a predetermined light source on the surface from which the film has been removed. By emitting light with the fluorescent substance, it is possible to inspect the presence or absence of the film removal failure or the location of the film removal failure.
- a circuit board according to another aspect of the present invention is obtained by the method for manufacturing a circuit board. According to such a configuration, a circuit board on which a highly accurate electric circuit is formed on the insulating base material can be obtained.
- an object is to provide a circuit board having a highly accurate electric circuit formed on an insulating base material. Further, it is possible to provide a circuit board manufacturing method capable of easily forming a highly accurate electric circuit on an insulating substrate. That is, the outline of the electric circuit formed by the electroless plating film can be maintained with high accuracy. Thereby, it can suppress that the fragment
- the 1-1 embodiment it is a drawing for explaining the state of the insulating substrate D1 after the circuit groove forming step and after the plating process. It is explanatory drawing for demonstrating the test
- 2nd-1 embodiment it is drawing for demonstrating the state of insulation base material A1 after the said circuit groove formation process and the said plating process. It is drawing for demonstrating the state of insulating base material A21 at the time of using insulating base material A21 which does not contain a filler.
- FIGS. 14A and 14B are end views taken along line II of FIG. 13, and (A) a circuit board preparation step, (B) a first insulating layer formation step, (C ) Hole forming step, (D) metal column forming step, (E) second insulating layer forming step and film forming step, (F) circuit pattern forming step, (G) catalyst deposition step, (H) film removing step, And (I) shows a plating step.
- FIGS. 14A and 14B are end views taken along the line II of FIG.
- FIGS. 14A and 14B are end views taken along line II of FIG. 13, and (A) a circuit board preparation step, (B) a first insulating layer formation step, (C) in the method for manufacturing a multilayer circuit board according to Embodiment 3-3.
- FIG. 10 is a process diagram for explaining a problem when the additive method is applied when manufacturing a multilayer circuit board by a build-up method. It is a fragmentary top view for showing the structure of the electric circuit in the multilayer circuit board based on embodiment of this invention, arrangement
- FIG. 20 is an end view taken along the line II of FIG.
- FIG. 20 is an end view taken along the line II of FIG. 19, and (A) a circuit board preparation step, (B) an insulating layer formation step, and (C) a hole in the multilayer circuit board manufacturing method according to the 4-2 embodiment.
- FIG. 20 is an end view taken along the line II of FIG. 19, and (A) a circuit board preparation step, (B) an insulating layer formation step, and (C) a hole in the multilayer circuit board manufacturing method according to the fourth to third embodiments.
- FIG. 10 is a process diagram for explaining a problem when the additive method is applied when manufacturing a multilayer circuit board by a build-up method.
- FIG. 20 is an end view taken along the line II in FIG. 19, and (A) a circuit board preparation step, (B) an insulating layer formation step, and (C) a hole in the multilayer circuit board manufacturing method according to the fourth to fourth embodiments.
- FIG. 10 is a process diagram for explaining a problem when the additive method is applied when manufacturing a multilayer circuit board by a build-up method.
- FIG. 20 is an end view taken along the line II in FIG. 19, and (A) a circuit board preparation step, (B) an insulating layer formation step, and (C) a hole in the multilayer circuit board manufacturing method according to the fourth
- FIG. 26 is an enlarged view of a portion surrounded by a symbol X in FIG. 25 for describing the characteristics of the fourth to fourth embodiments.
- FIG. 21 is an enlarged view of the (C) hole forming step, (E) film forming step, and (G) catalyst deposition step of FIG. 20 for explaining the 4-1 embodiment in more detail. It is sectional drawing which shows an example of embodiment of the circuit board of this invention.
- (A) to (E) are schematic cross-sectional views for explaining each step in the method for producing a circuit board of the present invention. It is explanatory drawing for demonstrating the test
- (A) and (B) are the electroless plating formed when the circuit pattern part (circuit groove) which digs an insulating base material is formed exceeding the thickness of a resin film in a circuit pattern formation process. It is a schematic cross section which shows a film
- (A) to (E) are schematic cross-sectional views for explaining each step of manufacturing the circuit board (three-dimensional circuit board) of the present invention.
- (A)-(D) are sectional drawings which show an example of a mode that a circuit board is manufactured by the conventional method. It is sectional drawing which shows an example of the conventional circuit board, (A) shows the state before grinding
- FIG. 38 It is sectional drawing of a circuit board which shows an example of embodiment of this invention.
- or (E) are sectional drawings which show the process of the 1st manufacturing method of a circuit board same as the above.
- or (D) is sectional drawing which shows the process following the process shown by FIG. 36 of the 1st manufacturing method same as the above.
- or (E) are sectional drawings which show the process of the 2nd manufacturing method of a circuit board same as the above.
- or (D) is sectional drawing which shows the process following the process shown by FIG. 38 of the 2nd manufacturing method same as the above.
- FIG. 40 is sectional drawing which shows the process following the process shown by FIG. 40 of the 3rd manufacturing method same as the above.
- or (F) is sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of the conventional circuit board. It is sectional drawing which shows an example of the conventional circuit board.
- An example of embodiment of this invention is shown and (A) thru
- the circuit board according to the present embodiment forms a resin film on the surface, and forms a recess having a depth exceeding the thickness of the resin film with reference to the outer surface of the resin film, thereby obtaining a desired shape and depth.
- An insulating substrate formed by depositing a plating catalyst or a precursor thereof on the surface of the circuit groove and the surface of the resin coating, and peeling off the resin coating, and the insulating substrate
- An electroless plating film is formed on the circuit groove, and the thickness of the electroless plating film is 0.5 or less with respect to the depth of the circuit groove. It is characterized by.
- the insulating group is formed by forming a resin film on the surface of the insulating substrate, and forming a recess having a depth exceeding the thickness of the resin film with reference to the outer surface of the resin film.
- a coating removal step for removing the resin coating from the substrate and a plating treatment step for forming an electroless plating film by performing electroless plating on the insulating substrate from which the resin coating has been removed.
- the electroless plating film is formed so that the thickness of the electroless plating film is 0.5 or less with respect to the depth of the circuit groove.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining each step in the circuit board manufacturing method according to the 1-1 embodiment.
- a resin film D2 is formed on the surface of the insulating base D1. This process corresponds to a film forming process.
- a circuit groove D3 having a depth equal to or greater than the thickness of the resin coating D2 is formed with reference to the outer surface of the resin coating D2. Moreover, you may drill the hole for forming the through-hole D4 as a part of said circuit groove D3 in the said insulation base material D1 as needed.
- the circuit groove D3 defines a portion where an electroless plating film is formed by electroless plating, that is, a portion where an electric circuit is formed. This step corresponds to a circuit groove forming step.
- a plating catalyst or its precursor D5 is deposited on the surface of the circuit groove D3 and the surface of the resin film D2 where the circuit groove D3 is not formed. This step corresponds to a catalyst deposition step.
- the resin coating D2 is removed from the insulating base D1.
- the plating catalyst or its precursor D5 can remain only on the surface of the insulating substrate D1 where the circuit groove D3 is formed.
- the plating catalyst or its precursor D5 deposited on the surface of the resin film D2 is removed together with the resin film D2 while being supported on the resin film D2. This process corresponds to a film removal process.
- electroless plating is performed on the insulating substrate D1 from which the resin coating D2 has been removed.
- the electroless plating film D6 is formed only in the portion where the plating catalyst or its precursor D5 remains. That is, as shown in FIG. 1 (E), an electroless plating film to be an electric circuit D6 is formed in the portion where the circuit groove D3 is formed. And this electric circuit D6 may consist of this electroless plating film
- the electroless plating film D6 may be formed so that the thickness of the electroless plating film D6 / the depth of the circuit groove D3 is 0.5 or less.
- the electroless plating film D6 is preferably formed so that the thickness of the electroless plating film D6 is 0.25 or more with respect to the depth of the circuit groove D3. That is, it is preferable to form the electroless plating film D6 so that the thickness of the electroless plating film D6 / the depth of the circuit groove D3 is 0.25 or more. This process corresponds to a plating process.
- the circuit board D10 as shown in FIG. 1 (E) is formed by the above steps.
- the circuit board D10 formed in this way is obtained by forming the electric circuit D6 with high accuracy on the insulating base material D1.
- FIG. 2 is a view for explaining the state of the insulating base material D1 after the circuit groove forming step and after the plating treatment step.
- 2A shows after the circuit groove forming step
- FIG. 2B shows after the plating step.
- the shape of the circuit groove D3 is not particularly limited.
- the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the circuit groove D3 may be rectangular or U-shaped as shown in FIG.
- the U-shape is preferable from the viewpoint that the length of the circumference of the wiring with respect to the cross-sectional area of the wiring (electric circuit) becomes long and propagation loss, particularly propagation loss of a high-frequency signal can be reduced.
- the thickness T of the electroless plating film D6 is not particularly limited as long as it satisfies a predetermined relationship with the depth D of the circuit groove D3. Specifically, the thickness is not particularly limited as long as T / D is 0.5 or less. The thickness T of the electroless plating film D6 is preferably such that T / D is 0.25 or more.
- the thickness T of the electroless plating film D6 is too thin, the electric resistance of the electric circuit (wiring) tends to increase. On the other hand, if the thickness T of the electroless plating film D6 is too thick, the above-described merit that the propagation loss, particularly the propagation loss of a high-frequency signal can be reduced tends to be reduced.
- T (T / D) of the electroless plating film D6 with respect to the depth D of the circuit groove D3 is too small, the electric resistance of the electric circuit (wiring) increases and there is a risk of open failure due to thermal history or the like. There is a tendency to increase.
- T / D is too large, the above-described merit that propagation loss, particularly propagation loss of a high-frequency signal can be reduced tends to be reduced.
- the specific thickness T of the electroless plating film D6 varies depending on the depth D of the circuit groove D3, but is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, for example.
- the depth D of the circuit groove D3 is not particularly limited as long as the relationship of T / D is satisfied. Specifically, for example, it is preferably 1 to 5 ⁇ m.
- the size of the circuit groove D3 and the electroless plating film (electric circuit) D6 is, specifically, for example, when the specific thickness T of the electroless plating film D6 is 5 ⁇ m, the circuit groove It is conceivable that the depth D of D3 is 20 ⁇ m or 10 ⁇ m. The T / D at this time is 0.25 or 0.5.
- the size of the circuit groove D3 and the electroless plating film (electric circuit) D6 can be measured, for example, by observing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the circuit groove D3.
- the film forming process is a process of forming the resin film D2 on the surface of the insulating base D1.
- the insulating base material D1 used in the film forming step is not particularly limited as long as it can be used for manufacturing a circuit board. Specifically, for example, a resin substrate containing a resin can be used.
- organic substrates that can be used for manufacturing a circuit board, for example, a multilayer circuit board, can be used without any particular limitation.
- organic substrates include those conventionally used in the production of multilayer circuit boards, such as epoxy resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyimide resins, polyphenylene sulfide resins, polyphenylene ether resins, cyanate resins, benzoxazine resins, bis Examples include a substrate made of maleimide resin or the like.
- the epoxy resin is not particularly limited as long as it is an epoxy resin constituting various organic substrates that can be used for manufacturing a circuit board.
- bisphenol A type epoxy resin bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, aralkyl epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin , Dicyclopentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, alicyclic epoxy resins, and the like.
- epoxy resin nitrogen-containing resin, and silicone-containing resin that are brominated or phosphorus-modified to impart flame retardancy are also included.
- said epoxy resin and resin said each epoxy resin and resin may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- a curing agent is contained for curing.
- the curing agent is not particularly limited as long as it can be used as a curing agent. Specific examples include dicyandiamide, phenolic curing agents, acid anhydride curing agents, aminotriazine novolac curing agents, and cyanate resins.
- curing agent a novolak type, an aralkyl type, a terpene type etc. are mentioned, for example. Further examples include phosphorus-modified phenolic resins or phosphorus-modified cyanate resins for imparting flame retardancy.
- curing agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- a resin or the like having good laser light absorption in the wavelength range of 100 to 400 nm because a circuit pattern is formed by laser processing.
- a polyimide resin or the like can be given.
- the insulating base material may contain a filler.
- the filler may be inorganic fine particles or organic fine particles, and is not particularly limited. By containing the filler, the filler is exposed to the laser processed portion, and it is possible to increase the adhesion between the plating due to the unevenness of the filler and the resin.
- the material constituting the inorganic fine particles include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), silica (SiO 2 ), High dielectric constant fillers such as barium titanate (BaTiO 3 ) and titanium oxide (TiO 2 ); magnetic fillers such as hard ferrite; magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 2 ), Antimony trioxide (Sb 2 O 3 ), antimony pentoxide (Sb 2 O 5 ), guanidine salts, zinc borate, molybdate compounds, zinc stannate, and other inorganic flame retardants; talc (Mg 3 (Si 4 O 10) (OH) 2), barium sulfate (BaSO 4), calcium carbonate (CaCO 3), mica, and the like.
- Al 2 O 3 magnesium oxide
- MgO magnesium oxide
- BN boro
- the said inorganic fine particle may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type. Since these inorganic fine particles have high thermal conductivity, relative dielectric constant, flame retardancy, particle size distribution, color tone freedom, etc., when selectively exerting a desired function, appropriate blending and particle size design should be performed. And high filling can be easily performed. Although not particularly limited, it is preferable to use a filler having an average particle diameter equal to or smaller than the thickness of the insulating layer, more preferably 0.01 to 10 ⁇ m, and still more preferably a filler having an average particle diameter of 0.05 ⁇ m to 5 ⁇ m. Is good.
- the inorganic fine particles may be surface-treated with a silane coupling agent in order to enhance dispersibility in the insulating base material.
- the insulating base material may contain a silane coupling agent in order to increase the dispersibility of the inorganic fine particles in the insulating base material.
- the silane coupling agent is not particularly limited. Specific examples include silane coupling agents such as epoxy silane, mercapto silane, amino silane, vinyl silane, styryl silane, methacryloxy silane, acryloxy silane, and titanate.
- the said silane coupling agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- the insulating base material may contain a dispersant in order to improve the dispersibility of the inorganic fine particles in the insulating base material.
- the dispersant is not particularly limited. Specific examples include dispersants such as alkyl ether, sorbitan ester, alkyl polyether amine, and polymer.
- the said dispersing agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- the resin film D2 is not particularly limited as long as it can be removed by the film removal step. Specifically, for example, a soluble resin that can be easily dissolved in an organic solvent or an alkaline solution, a swellable resin film made of a resin that can be swollen with a predetermined liquid (swelling liquid) described later, and the like. Among these, a swellable resin film is particularly preferable because accurate removal is easy. Moreover, as said swelling resin film, it is preferable that the swelling degree with respect to the said liquid (swelling liquid) is 50% or more, for example.
- the swellable resin film is not limited to a resin film that does not substantially dissolve in the liquid (swelling liquid) and easily peels off from the surface of the insulating substrate D1 due to swelling.
- dissolution is also contained.
- the method for forming the resin coating D2 is not particularly limited. Specifically, for example, it is formed by applying a liquid material capable of forming a resin film on the surface of the insulating base material D1 and then drying, or by applying the liquid material to a support substrate and then drying it. And a method of transferring the resin film to be transferred onto the surface of the insulating base D1.
- the method for applying the liquid material is not particularly limited. Specifically, for example, conventionally known spin coating method, bar coater method and the like can be mentioned.
- the thickness of the resin coating D2 is preferably 10 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or less. On the other hand, the thickness of the resin coating D2 is preferably 0.1 ⁇ m or more, and more preferably 1 ⁇ m or more. When the thickness of the resin coating D2 is too thick, the accuracy of circuit grooves and through holes formed by laser processing or machining in the circuit groove forming process tends to be reduced. Moreover, when the thickness of the resin film D2 is too thin, it tends to be difficult to form a resin film having a uniform film thickness.
- a resin film having a swelling degree of 50% or more with respect to the swelling liquid can be preferably used. Furthermore, a resin film having a swelling degree with respect to the swelling liquid of 100% or more is more preferable. In addition, when the said swelling degree is too low, there exists a tendency for a swelling resin film to become difficult to peel in the said film removal process.
- the method for forming the swellable resin film is not particularly limited as long as it is the same as the method for forming the resin film D2 described above. Specifically, for example, a method of drying after applying a liquid material capable of forming a swellable resin film on the surface of the insulating base D1, or drying after applying the liquid material to a support substrate And a method of transferring the swellable resin film formed by the method to the surface of the insulating substrate D1.
- liquid material that can form the swellable resin film examples include an elastomer suspension or emulsion.
- the elastomer include a diene elastomer such as a styrene-butadiene copolymer, an acrylic elastomer such as an acrylate ester copolymer, and a polyester elastomer. According to such an elastomer, it is possible to easily form a swellable resin film having a desired degree of swelling by adjusting the degree of crosslinking or gelation of the elastomer resin particles dispersed as a suspension or emulsion.
- the swellable resin film is particularly preferably a film whose degree of swelling changes depending on the pH of the swelling liquid.
- the liquid condition in the catalyst deposition step is different from the liquid condition in the coating removal step, so that the swellable resin can be obtained at the pH in the catalyst deposition step.
- the coating maintains high adhesion to the insulating substrate, and the swellable resin coating can be easily peeled off at the pH in the coating removal step.
- the catalyst deposition step includes a step of treating in an acidic plating catalyst colloid solution (acid catalyst metal colloid solution) having a pH in the range of 1 to 3, for example, and the coating removal step has a pH of 12 to 12.
- an acidic plating catalyst colloid solution acid catalyst metal colloid solution
- the coating removal step has a pH of 12 to 12.
- the step of swelling the swellable resin film in an alkaline solution in the range of 14 is provided, the swelling degree of the swellable resin film with respect to the acidic plating catalyst colloid solution is less than 50%, and further 40% or less.
- the resin film preferably has a degree of swelling with respect to the alkaline solution of 50% or more, more preferably 100% or more, and even more preferably 500% or more.
- Examples of such a swellable resin film include photocuring used for a sheet formed from an elastomer having a predetermined amount of carboxyl groups, a dry film resist (hereinafter also referred to as DFR) for patterning printed wiring boards, and the like. And a sheet obtained by curing the entire surface of a curable alkali-developing resist, and thermosetting or alkali-developing sheet.
- the elastomer having a carboxyl group examples include diene elastomers such as a styrene-butadiene copolymer having a carboxyl group in the molecule by containing a monomer unit having a carboxyl group as a copolymerization component; acrylic acid Examples include acrylic elastomers such as ester copolymers; and polyester elastomers. According to such an elastomer, a swellable resin film having a desired alkali swelling degree can be formed by adjusting the acid equivalent, the degree of crosslinking or the degree of gelation of the elastomer dispersed as a suspension or emulsion. .
- the carboxyl group in the elastomer swells the swellable resin film with respect to the alkaline aqueous solution and acts to peel the swellable resin film from the surface of the insulating substrate.
- the acid equivalent is the polymer weight per equivalent of carboxyl groups.
- the monomer unit having a carboxyl group examples include (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, and the like.
- the content ratio of the carboxyl group in the elastomer having such a carboxyl group is preferably 100 to 2000, more preferably 100 to 800 in terms of acid equivalent.
- the acid equivalent is too small, the compatibility with the solvent or other composition tends to decrease, whereby the resistance to the plating pretreatment liquid tends to decrease.
- an acid equivalent is too large, there exists a tendency for the peelability with respect to aqueous alkali solution to fall.
- the molecular weight of the elastomer is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 20,000 to 60,000.
- the molecular weight of the elastomer is too large, the releasability tends to decrease, and when it is too small, the viscosity decreases, so that it is difficult to maintain a uniform thickness of the swellable resin film, and plating pretreatment The resistance to the liquid also tends to deteriorate.
- the resin coating includes (a) at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule and (b) the monomer (a). And a polymer resin obtained by polymerizing at least one monomer that can be polymerized with or a resin composition containing the polymer resin.
- the polymer resin may be an essential component as a main resin, and at least one of oligomers, monomers, fillers and other additives may be added.
- the main resin is preferably a linear polymer having thermoplastic properties. In order to control fluidity, crystallinity, etc., it may be grafted and branched.
- the molecular weight is about 1,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight, and preferably 5000 to 50,000. If the molecular weight is too small, the flexibility of the film and the resistance to the plating nucleation solution (acid resistance) tend to decrease. Moreover, when molecular weight is too large, there exists a tendency for the sticking property at the time of using alkali peelability or a dry film to worsen.
- a cross-linking point may be introduced for improving the resistance to plating nucleus chemicals, suppressing thermal deformation during laser processing, and controlling flow.
- the composition of the polymer resin as the main resin includes (a) a carboxylic acid or acid anhydride monomer having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule, and (b) the above ( a) It is obtained by polymerizing a monomer that can be polymerized with the monomer.
- known techniques include those described in JP-A-7-281437, JP-A-2000-231190, and JP-A-2001-201851.
- Examples of (a) include (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, maleic acid half ester, butyl acrylate, etc., alone or in combination of two or more May be combined.
- Examples of (b) are generally non-acidic and have (1) a polymerizable unsaturated group in the molecule, but are not limited thereto. It is selected so as to maintain various properties such as resistance in the plating process and flexibility of the cured film. Specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, tert. -Butyl (meth) acrylate, 2-hydroxylethyl (meth) acrylate, 2-hydroxylpropyl (meth) acrylates.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene or polymerizable styrene derivatives. It can also be obtained by polymerization of only a carboxylic acid or acid anhydride having one polymerizable unsaturated group in the molecule.
- a monomer having a plurality of unsaturated groups is selected as a monomer used in the polymer so that it can be three-dimensionally cross-linked, such as an epoxy group, a hydroxyl group, an amino group, an amide group, a vinyl group in the molecular skeleton. Reactive functional groups can be introduced.
- the amount of the carboxyl group contained in the resin is preferably 100 to 2000, preferably 100 to 800, as an acid equivalent.
- the acid equivalent means the weight of the polymer having 1 equivalent of a carboxyl group therein.
- compatibility with a solvent or other composition is lowered or plating pretreatment solution resistance is lowered.
- plating pretreatment solution resistance is lowered.
- peelability there exists a tendency for peelability to fall.
- the composition ratio of the monomer (a) is 5 to 70% by mass.
- Any monomer or oligomer may be used as long as it is resistant to plating nucleation chemicals and can be easily removed with alkali. Further, in order to improve the sticking property of the dry film (DFR), it can be considered that it is used as a tackifier as a plasticizer. Further, a crosslinking agent is added to increase various resistances. Specifically, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, tert.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene or polymerizable styrene derivatives. It can also be obtained by polymerization of only a carboxylic acid or acid anhydride having one polymerizable unsaturated group in the molecule. Furthermore, a polyfunctional unsaturated compound may be included. Any of the above monomers or oligomers obtained by reacting the monomers may be used. In addition to the above monomers, it is possible to include two or more other photopolymerizable monomers.
- Examples of monomers include 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polyoxyethylene Polyoxyalkylene glycol di (meth) acrylate such as polyoxypropylene glycol di (meth) acrylate, 2-di (p-hydroxyphenyl) propane di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) Acrylate, trimethylolpropane triglycidyl ether tri (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether tri (meth) acrylate, 2,2-bis (4-methacryloxy) Pointer ethoxyphenyl) propane, there is a polyfunctional (meth) acrylate containing urethane groups. Any
- a filler may be contained.
- the filler is not particularly limited, but silica, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, clay, kaolin, titanium oxide, barium sulfate, alumina, zinc oxide, talc, mica, glass, potassium titanate, wollastonite, sulfuric acid Magnesium, aluminum borate, an organic filler, etc. are mentioned.
- the resist thickness is generally as thin as 1 to 10 ⁇ m, it is preferable to have a small filler size. Although it is preferable to use a material having a small average particle size and cut coarse particles, the coarse particles can be crushed during dispersion or removed by filtration.
- additives include, for example, photopolymerizable resins (photopolymerization initiators), polymerization inhibitors, colorants (dyes, pigments, coloring pigments), thermal polymerization initiators, and crosslinking agents such as epoxies and urethanes. Can be mentioned.
- laser processing may be used, but in the case of laser processing, it is necessary to impart ablation by a laser to the resist material.
- a laser processing machine a carbon dioxide laser, an excimer laser, a UV-YAG laser, or the like is selected. These laser processing machines have various intrinsic wavelengths, and productivity can be improved by using a material having a high absorption rate for these wavelengths.
- the UV-YAG laser is suitable for fine processing, and the laser wavelength is the third harmonic 355 nm and the fourth harmonic 266 nm. Therefore, it is desirable that the absorptance is high with respect to these wavelengths.
- a material having a somewhat low absorption rate may be preferable.
- the UV light transmits through the resist, so that energy can be concentrated on the underlying insulating layer processing. That is, since the advantages differ depending on the absorption rate of the laser beam, it is preferable to use a resist in which the absorption rate of the laser beam of the resist is adjusted according to the situation.
- a sheet of a resin composition can be used.
- a dry film of a photopolymerizable resin composition as disclosed in JP 2000-231190 A, JP 2001-201851 A, and JP 11-212262 A is used. Sheets obtained by curing, and commercially available as an alkali development type DFR, for example, UFG series manufactured by Asahi Kasei Corporation can be mentioned.
- a resin containing a carboxyl group and containing rosin as a main component for example, “NAZDAR229” manufactured by Yoshikawa Chemical Co., Ltd.
- a resin containing phenol as a main component for example, LEKTRACHEM “104F”
- the swellable resin film was formed on the surface of the insulating substrate by applying a resin suspension or emulsion using a conventionally known application method such as a spin coat method or a bar coater method, followed by drying or a support substrate. After the DFR is bonded to the surface of the insulating substrate using a vacuum laminator or the like, it can be easily formed by curing the entire surface.
- examples of the resin film include the following.
- the following are mentioned as a resist material which comprises the said resin film.
- Properties required for the resist material constituting the resin coating include, for example, (1) resistance to a liquid (plating nucleation chemical) in which an insulating substrate on which the resin coating is formed is immersed in a catalyst deposition step described later. (2) The film coating process described later, for example, the resin film (resist) can be easily removed by the step of immersing the insulating base material on which the resin film is formed in alkali, and (3) High film formability. (4) easy dry film (DFR) formation, (5) high storage stability, and the like.
- the plating nucleation chemical solution As the plating nucleation chemical solution, as will be described later, for example, in the case of an acidic Pd—Sn colloid catalyst system, all are acidic (pH 1-2) aqueous solutions.
- the catalyst imparting activator is a weak alkali (pH 8 to 12), and the others are acidic. From the above, it is necessary to withstand pH 1 to 11, preferably pH 1 to 12, as the resistance to the plating nucleating solution. Note that being able to withstand is that when a sample on which a resist is formed is immersed in a chemical solution, swelling and dissolution of the resist are sufficiently suppressed, and the resist serves as a resist.
- the immersion temperature is from room temperature to 60 ° C.
- the immersion time is from 1 to 10 minutes
- the resist film thickness is from about 1 to 10 ⁇ m, but is not limited thereto.
- an aqueous NaOH solution or an aqueous sodium carbonate solution is common. Its pH is 11 to 14, and it is desirable that the resist film can be easily removed preferably at pH 12 to 14.
- the concentration of the aqueous NaOH solution is about 1 to 10%
- the processing temperature is room temperature to 50 ° C.
- the processing time is 1 to 10 minutes
- the immersion or spray treatment is generally performed, but is not limited thereto.
- a resist is formed on an insulating material, film formability is also important. A uniform film formation without repelling or the like is necessary. Moreover, although it is made into a dry film for the simplification of a manufacturing process, reduction of material loss, etc., the flexibility of a film is required in order to ensure handling property. Also, a dry film resist is pasted on the insulating material with a laminator (roll, vacuum). The pasting temperature is room temperature to 160 ° C., and the pressure and time are arbitrary. Thus, adhesiveness is required at the time of pasting. For this reason, the resist formed into a dry film is generally used as a three-layer structure sandwiched by a carrier film and a cover film to prevent dust from adhering, but is not limited thereto.
- Storability is best when it can be stored at room temperature, but it must be refrigerated or frozen. As described above, it is necessary to prevent the composition of the dry film from being separated at low temperatures or to be cracked due to a decrease in flexibility.
- the resin composition of the resist material may include a main resin (binder resin) as an essential component, and at least one of oligomers, monomers, fillers, and other additives may be added.
- a main resin binder resin
- the main resin should be a linear polymer with thermoplastic properties. In order to control fluidity and crystallinity, it may be branched by grafting.
- the molecular weight is about 1,000 to 500,000 in terms of number average molecular weight, preferably 5000 to 50,000. If the molecular weight is too small, the flexibility of the film and the resistance to the plating nucleation solution (acid resistance) tend to decrease. Moreover, when molecular weight is too large, there exists a tendency for the sticking property at the time of using alkali peelability or a dry film to worsen.
- a crosslinking point may be introduced to improve resistance to plating nucleus chemicals, suppress thermal deformation during laser processing, and control flow.
- composition of the main resin (a) a carboxylic acid or acid anhydride monomer having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule and (b) (a) a monomer that can be polymerized with the monomer It is obtained by polymerizing.
- known techniques include those described in JP-A-7-281437, JP-A-2000-231190, and JP-A-2001-201851.
- Examples of (a) include, for example, (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, maleic acid half ester, butyl acrylate, etc., alone or 2 More than one type may be combined.
- Examples of (b) are generally non-acidic and have (one) polymerizable unsaturated group in the molecule, but are not limited thereto. It is selected so as to maintain various properties such as resistance in the plating process and flexibility of the cured film. Specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, tert. -Butyl (meth) acrylate, 2-hydroxylethyl (meth) acrylate, 2-hydroxylpropyl (meth) acrylates and the like.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene, or a polymerizable styrene derivative may be used. It can also be obtained by polymerization of only a carboxylic acid or acid anhydride having one polymerizable unsaturated group in the molecule.
- a monomer having a plurality of unsaturated groups is selected as a monomer used in the polymer so that it can be three-dimensionally cross-linked, such as an epoxy group, a hydroxyl group, an amino group, an amide group, a vinyl group in the molecular skeleton. Reactive functional groups can be introduced.
- the amount of the carboxyl group contained in the resin is preferably 100 to 2000, preferably 100 to 800, in terms of acid equivalent.
- the acid equivalent means the weight of the polymer having 1 equivalent of a carboxyl group therein.
- compatibility with a solvent or other composition is lowered or plating pretreatment solution resistance is lowered.
- an acid equivalent is too high, there exists a tendency for peelability to fall.
- the composition ratio of the monomer (a) is 5 to 70% by weight.
- Any monomer or oligomer may be used as long as it is resistant to plating nucleation chemicals and can be easily removed with alkali.
- DFR dry film
- a plasticizer as a tackifier.
- a crosslinking agent is added to increase various resistances. Specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, tert.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene, or a polymerizable styrene derivative are also included. It can also be obtained by polymerization of only a carboxylic acid or acid anhydride having one polymerizable unsaturated group in the molecule. Furthermore, a polyfunctional unsaturated compound may be included. Any of the above monomers or oligomers obtained by reacting the monomers may be used.
- this monomer examples include, for example, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, Polyoxyalkylene glycol di (meth) acrylate such as polyoxyethylene polyoxypropylene glycol di (meth) acrylate, 2-di (p-hydroxyphenyl) propane di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (Meth) acrylate, trimethylolpropane triglycidyl ether tri (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether tri (meth) acrylate, 2,2-bis (4-methyl) Methacryloxy penta
- a filler may be contained.
- the filler is not particularly limited. Specifically, for example, silica, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, clay, kaolin, titanium oxide, barium sulfate, alumina, zinc oxide, talc, mica, glass, titanic acid. Examples include potassium, wollastonite, magnesium sulfate, aluminum borate, and an organic filler.
- the resist thickness is generally as thin as 1 to 10 ⁇ m, it is preferable to have a small filler size. Although it is preferable to use a material having a small average particle size and cut coarse particles, the coarse particles can be crushed during dispersion or removed by filtration.
- additives include, for example, photopolymerizable resins (photopolymerization initiators), polymerization inhibitors, colorants (dyes, pigments, coloring pigments), thermal polymerization initiators, and crosslinking agents such as epoxies and urethanes. Can be mentioned.
- laser processing may be used, but in the case of laser processing, it is necessary to impart ablation by a laser to the resist material.
- a laser processing machine a carbon dioxide laser, an excimer laser, a UV-YAG laser, or the like is selected. These laser processing machines have various intrinsic wavelengths, and productivity can be improved by using a material having a high absorption rate for these wavelengths.
- the UV-YAG laser is suitable for fine processing, and the laser wavelength is the third harmonic 355 nm and the fourth harmonic 266 nm. Therefore, it is desirable that the absorptance is high with respect to these wavelengths.
- a material having a somewhat low absorption rate may be preferable.
- the UV light transmits through the resist, so that energy can be concentrated on the underlying insulating layer processing. That is, since the advantages differ depending on the absorption rate of the laser beam, it is preferable to use a resist in which the absorption rate of the laser beam of the resist is adjusted according to the situation.
- the circuit groove forming step is a step of forming the circuit groove D3 in the insulating base material D1.
- the method for forming the circuit groove D3 is not particularly limited. Specifically, for example, the insulating base material D1 on which the resin coating D2 is formed, from the outer surface side of the resin coating D2, laser processing, cutting processing such as dicing processing, mechanical processing such as embossing processing, etc.
- channel D3 of a desired shape and depth by giving is mentioned.
- laser processing the cutting depth or the like can be freely adjusted by changing the output of the laser or the like.
- the stamping process for example, a stamping process using a fine resin mold used in the field of nanoimprinting can be preferably used.
- a through hole D4 for forming a via hole or the like may be formed as a part of the circuit groove D3.
- This step defines the shape and depth of the circuit groove D3, the diameter and position of the through hole D4, and the like.
- the circuit groove forming step may be performed by dug more than the thickness of the resin coating D2, may be dug by the thickness of the resin coating D2, or may be dug beyond the thickness of the resin coating D2.
- the width of the circuit groove D3 formed in the circuit groove forming step is not particularly limited. When laser processing is used, a fine circuit having a line width of 20 ⁇ m or less can be easily formed.
- the depth of the circuit groove is the depth of the electric circuit formed in the present embodiment when the step is eliminated between the electric circuit and the insulating base material by fill-up plating.
- the catalyst deposition step is a step of depositing a plating catalyst or a precursor thereof on the surface of the circuit groove D3 and the surface of the resin coating D2. At this time, when the through hole D4 is formed, the plating catalyst or its precursor is also applied to the inner wall surface of the through hole D4.
- the plating catalyst or its precursor D5 is a catalyst applied to form an electroless plating film only in a portion where it is desired to form an electroless plating film by electroless plating in the plating treatment step.
- Any plating catalyst can be used without particular limitation as long as it is known as a catalyst for electroless plating.
- a plating catalyst precursor may be deposited in advance, and the plating catalyst may be generated after removing the resin film.
- Specific examples of the plating catalyst include, for example, metal palladium (Pd), platinum (Pt), silver (Ag), etc., or a precursor that generates these.
- Examples of the method of depositing the plating catalyst or its precursor D5 include a method of treating with an acidic Pd—Sn colloidal solution treated under acidic conditions of pH 1 to 3 and then treating with an acidic solution. It is done. Specific examples include the following methods.
- the oil adhering to the surface of the insulating base material D1 in which the circuit groove D3 and the through hole D4 are formed is washed with hot water in a surfactant solution (cleaner / conditioner) for a predetermined time.
- a surfactant solution cleaning / conditioner
- a soft etching treatment is performed with a sodium persulfate-sulfuric acid based soft etching agent.
- an acidic solution such as a sulfuric acid aqueous solution or a hydrochloric acid aqueous solution having a pH of 1 to 2.
- a pre-dip treatment is performed in which a chloride ion is adsorbed on the surface of the insulating substrate D1 by immersing in a pre-dip solution mainly containing a stannous chloride aqueous solution having a concentration of about 0.1%.
- Pd and Sn are aggregated and adsorbed by further dipping in an acidic plating catalyst colloidal solution such as acidic Pd—Sn colloid having a pH of 1 to 3 containing stannous chloride and palladium chloride.
- an oxidation-reduction reaction SnCl 2 + PdCl 2 ⁇ SnCl 4 + Pd ⁇
- the metal palladium which is a plating catalyst precipitates.
- the acidic plating catalyst colloid solution a known acidic Pd—Sn colloid catalyst solution or the like can be used, and a commercially available plating process using an acidic plating catalyst colloid solution may be used. Such a process is systematized and sold by Rohm & Haas Electronic Materials Co., Ltd., for example.
- the plating catalyst or its precursor D5 can be deposited on the surface of the circuit groove D3, the inner wall surface of the through hole D4, and the surface of the resin coating D2.
- the coating removal step is a step of removing the resin coating D2 from the insulating base material D1 subjected to the catalyst deposition step.
- the method for removing the resin coating D2 is not particularly limited. Specifically, for example, after the resin film D2 is swollen with a predetermined solution (swelling liquid), the resin film D2 is peeled off from the insulating base D1, or the resin with a predetermined solution (swelling liquid). A method in which the resin film D2 is peeled from the insulating substrate D1 after the film D2 is swollen and further partially dissolved, and a method in which the resin film D2 is dissolved and removed with a predetermined solution (swelling liquid) Etc.
- the swelling liquid is not particularly limited as long as it can swell the resin film D2.
- the swelling or dissolution is performed by immersing the insulating base material D1 coated with the resin coating D2 in the swelling liquid for a predetermined time. And removal efficiency may be improved by irradiating with ultrasonic waves during the immersion. In addition, when it swells and peels, you may peel off with a light force.
- the swellable resin film D2 can be formed without substantially decomposing or dissolving the insulating base material D1 and the plating catalyst or its precursor D5. Any liquid that can be swollen or dissolved can be used without particular limitation. Moreover, the liquid which can swell so that the said swellable resin film D2 can be peeled easily is preferable. Such a swelling liquid can be appropriately selected depending on the type and thickness of the swellable resin film D2.
- the swelling resin film is an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer, or (a) a carboxylic acid or an acid having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule.
- a polymer resin obtained by polymerizing at least one monomer of an anhydride and (b) at least one monomer that can be polymerized with the monomer (a) or the polymer resin In the case where the resin composition is formed from a carboxyl group-containing acrylic resin, an alkaline aqueous solution such as a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of about 1 to 10% can be preferably used.
- the swelling resin film D2 has a swelling degree of less than 50%, preferably 40% or less under acidic conditions.
- the degree of swelling is 50% or more under alkaline conditions
- elastomers such as diene elastomers, acrylic elastomers, and polyester elastomers, (a) at least one polymerizable unsaturated group in the molecule
- Polymer resin obtained by polymerizing at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one monomer and (b) at least one monomer that can be polymerized with monomer
- it is preferably formed from a resin composition containing the polymer resin and a carboxyl group-containing acrylic resin.
- Such a swellable resin film easily swells and peels off with an alkaline aqueous solution having a pH of 12 to 14, for example, a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of about 1 to 10%.
- an alkaline aqueous solution having a pH of 12 to 14 for example, a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of about 1 to 10%.
- Examples of the method for swelling the swellable resin film D2 include a method of immersing the insulating base material D1 coated with the swellable resin film D2 in a swelling liquid for a predetermined time. Moreover, in order to improve peelability, it is particularly preferable to irradiate with ultrasonic waves during immersion. In addition, when not peeling only by swelling, you may peel off with a light force as needed.
- the plating treatment step is a step of performing an electroless plating treatment on the insulating substrate D1 after the resin coating D2 is removed.
- an insulating base material D1 partially coated with a plating catalyst or its precursor D5 is immersed in an electroless plating solution, and the plating catalyst or its precursor D5 is applied.
- a method of depositing an electroless plating film (plating layer) only on the portion may be used.
- Examples of the metal used for electroless plating include copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), and aluminum (Al).
- the plating which has Cu as a main component is preferable from the point which is excellent in electroconductivity.
- Ni is included, it is preferable from the point which is excellent in corrosion resistance and adhesiveness with a solder.
- an electroless plating film is deposited only on the portion where the plating catalyst or its precursor D5 remains on the surface of the insulating base D1. Therefore, it is possible to accurately form the conductive layer only in the portion where the circuit groove is to be formed. On the other hand, the deposition of the electroless plating film on the portion where the circuit groove is not formed can be suppressed. Therefore, even when a plurality of fine circuits having a narrow line width with a narrow pitch interval are formed, an unnecessary plating film does not remain between adjacent circuits. Therefore, the occurrence of a short circuit and the occurrence of migration can be suppressed.
- the resin coating D2 contains a fluorescent material, and after the coating removal step, the coating removal failure is inspected by using light emitted from the fluorescent material.
- An inspection process may be further included. That is, by including a fluorescent substance in the resin film D2, the film removal failure is caused by using light emitted from the fluorescent substance by irradiating the surface to be inspected with ultraviolet light or near ultraviolet light after the film removal step. It is possible to inspect the presence or absence of the film and the location where the film removal is defective.
- an electric circuit having an extremely narrow line width and line interval can be formed.
- FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an inspection process for inspecting defective film removal by using a light emission from the fluorescent substance by adding a fluorescent substance to the resin film.
- the fluorescent substance that can be contained in the resin film D2 used in the inspection process is not particularly limited as long as it exhibits light emission characteristics when irradiated with light from a predetermined light source. Specific examples thereof include Fluoresceine, Eosine, Pyroline G, and the like.
- the part where the light emission from the fluorescent substance is detected by this inspection process is the part where the residue D2a of the resin film D2 remains. Therefore, by removing the portion where luminescence is detected, it is possible to suppress the formation of an electroless plating film on that portion. Thereby, generation
- the circuit board manufacturing method further includes a desmear treatment step of performing a desmear treatment after the plating treatment step, specifically, before or after the fill-up plating. May be.
- a desmear treatment step of performing a desmear treatment after the plating treatment step specifically, before or after the fill-up plating. May be.
- desmear treatment unnecessary resin adhered to the electroless plating film can be removed.
- the surface of the insulating base material where the electroless plating film is not formed is roughened, and the adhesion with the upper layer of the circuit board is improved. Can be improved.
- a desmear process may be performed on the via bottom. By doing so, unnecessary resin adhered to the via bottom can be removed.
- a well-known desmear process can be used. Specifically, the process etc. which are immersed in a permanganic acid solution etc. are mentioned, for example.
- circuit board D10 as shown in FIG. 1 (E) is formed.
- the circuit board obtained by forming the electric circuit on the planar insulating base material has been described, but the present invention is not particularly limited thereto. Specifically, even when a three-dimensional insulating base material having a stepped three-dimensional surface is used as the insulating base material, a circuit board (stereoscopic circuit board) having an accurate electric circuit of wiring can be obtained.
- FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining each step of manufacturing the three-dimensional circuit board according to the first to second embodiments.
- a resin coating D2 is formed on the surface of a three-dimensional insulating substrate D51 having a stepped portion. This process corresponds to a film forming process.
- various resin molded bodies that can be used in the manufacture of conventionally known three-dimensional circuit boards can be used without any particular limitation. It is preferable from the viewpoint of production efficiency that such a molded body is obtained by injection molding.
- Specific examples of the resin material for obtaining the resin molding include polycarbonate resin, polyamide resin, various polyester resins, polyimide resin, polyphenylene sulfide resin, and the like.
- the method for forming the resin coating D2 is not particularly limited. Specifically, for example, the same formation method as in the case of the first to first embodiments can be mentioned.
- a circuit groove D3 having a depth equal to or greater than the thickness of the resin coating D2 is formed with reference to the outer surface of the resin coating D2.
- the method for forming the circuit groove D3 is not particularly limited. Specifically, for example, the same formation method as in the case of the first to first embodiments can be mentioned.
- the circuit groove D3 defines a portion where an electroless plating film is formed by electroless plating, that is, a portion where an electric circuit is formed. This step corresponds to a circuit groove forming step.
- a plating catalyst or its precursor D5 is deposited on the surface of the circuit groove D3 and the surface of the resin film D2 where the circuit groove D3 is not formed.
- the method for depositing the plating catalyst or its precursor D5 is not particularly limited. Specifically, for example, the same method as in the first to first embodiments can be used.
- This step corresponds to a catalyst deposition step.
- the plating catalyst or its precursor D5 can be deposited on the surface of the circuit groove D3 and the surface of the resin coating D2.
- the resin coating D2 is removed from the three-dimensional insulating base D51.
- a plating catalyst or its precursor D5 can be made to remain only on the surface of the portion where the circuit groove D3 of the three-dimensional insulating substrate D51 is formed.
- the plating catalyst or its precursor D5 deposited on the surface of the resin film D2 is removed together with the resin film D2 while being supported on the resin film D2.
- the method for removing the resin film D2 is not particularly limited. Specifically, for example, the same method as in the first to first embodiments can be used. This process corresponds to a film removal process.
- electroless plating is applied to the three-dimensional insulating substrate D51 from which the resin coating D2 has been removed.
- the electroless plating film D6 is formed only in the portion where the plating catalyst or its precursor D5 remains. That is, an electroless plating film D6 that becomes an electric circuit is formed in a portion where the circuit groove D3 and the through hole D4 are formed.
- the formation method of the electroless plating film D6 is not particularly limited. Specifically, for example, the same formation method as in the case of the first to first embodiments can be mentioned. This process corresponds to a plating process.
- the circuit board D60 formed in this way can form an electric circuit with high accuracy even if the line width and line interval of the electric circuit formed on the insulating base material are narrow.
- the circuit board according to the present embodiment is accurately and easily formed on the surface of the three-dimensional circuit board having the stepped portion.
- the present invention relates to a further circuit board and a method for manufacturing said circuit board.
- the subtractive method is a method of forming an electric circuit by removing (subtractive) a metal foil other than a portion where the electric circuit on the surface of the metal foil-clad laminate is desired to be formed.
- the additive method is a method of forming an electric circuit by performing electroless plating only on a portion where a circuit on an insulating substrate is to be formed.
- the subtractive method is a method in which the metal foil on the surface of the metal foil-clad laminate is etched to leave only the portion where the electric circuit is to be formed, and to remove other portions.
- This method is disadvantageous from the viewpoint of manufacturing cost because the portion of the metal to be removed is wasted.
- metal wiring can be formed by electroless plating only in a portion where an electric circuit is desired to be formed. For this reason, metal is not wasted and resources are not wasted. Also from such a point, the additive method is a preferable circuit forming method.
- FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining each step of forming a metal wiring by a conventional full additive method.
- a plating catalyst A102 is deposited on the surface of an insulating substrate A100 in which a through hole A101 is formed. Note that the surface of the insulating base material A100 is roughened in advance.
- a photoresist layer A103 is formed on the insulating base material A100 on which the plating catalyst A102 is deposited.
- the photoresist layer A103 is exposed through a photomask A110 on which a predetermined circuit pattern is formed.
- the exposed photoresist layer A103 is developed to form a circuit pattern A104. Then, as shown in FIG.
- a metal wiring A105 is formed on the surface of the circuit pattern A104 formed by development and the inner wall surface of the through hole A101. .
- a circuit made of the metal wiring A105 is formed on the insulating base A100.
- the plating catalyst A102 is deposited on the entire surface of the insulating base material A100.
- the following problems have arisen. That is, when the photoresist layer A103 is developed with high accuracy, plating can be formed only on the portions not protected by the photoresist. However, if the photoresist layer A103 is not developed with high accuracy, an unnecessary plating portion A106 may remain in a portion where plating is not originally desired as shown in FIG. This occurs because the plating catalyst A102 is deposited on the entire surface of the insulating base material A100. The unnecessary plating portion A106 causes a short circuit or migration between adjacent circuits. Such a short circuit or migration is more likely to occur when a circuit having a narrow line width and line interval is formed.
- FIG. 12 is a schematic cross-sectional view for explaining the contour shape of a circuit formed by a conventional full additive method.
- examples of the manufacturing method different from the above-described circuit board manufacturing method include the manufacturing methods described in JP-A-57-134996 and JP-A-58-186994.
- JP-A-57-134996 discloses the following method as another additive method.
- a solvent-soluble first photosensitive resin layer and an alkali-soluble second photosensitive resin layer are formed on an insulating substrate (insulating base material). Then, the first and second photosensitive resin layers are exposed through a photomask having a predetermined circuit pattern. Next, the first and second photosensitive resin layers are developed. Next, after the catalyst is adsorbed on the entire surface including the concave portions generated by development, only the unnecessary catalyst is removed by dissolving the alkali-soluble second photosensitive resin with an alkali solution. Then, after that, electroless plating is performed to accurately form a circuit only in a portion where the catalyst exists.
- Japanese Patent Laid-Open No. 58-186994 discloses the following method.
- a resin protective film is coated on an insulating substrate (insulating base material) (first step).
- a groove and a through hole corresponding to the wiring pattern are drawn or formed on the insulating substrate coated with the protective film alone or simultaneously by machining or laser beam irradiation (second step).
- an activation layer is formed on the entire surface of the insulating substrate (third step).
- the protective film is peeled off, the activation layer on the insulating substrate is removed, and the activation layer is left only on the inner wall surface of the groove and the through hole (fourth step).
- the insulating substrate is plated without using a plating protective film, and a conductive layer is selectively formed only on the inner surfaces of the activated grooves and through holes (fifth step).
- Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-186994 discloses that after a thermosetting resin is coated on an insulating substrate as a protective film and heated and cured, the protective film and the insulating substrate are cut according to a predetermined wiring pattern, It is described that the thermosetting resin on the surface of the insulating substrate is removed with a solvent (Japanese Patent Laid-Open No. 58-186994, page 2, lower left column, line 16 to lower right column, line 11).
- thermosetting resin used as the protective film described in JP-A-58-186994 the type is not particularly described. Since general thermosetting resins have excellent solvent resistance, there is a problem that they are difficult to remove with a simple solvent. Also, such a thermosetting resin has too high adhesion to the resin substrate, and it is difficult to accurately remove only the protective film without leaving a fragment of the protective film on the surface of the resin substrate. there were. In addition, when a strong solvent is used for sufficient peeling or when the substrate is immersed for a long time, the plating catalyst on the surface of the substrate is also removed. In this case, the conductive layer is not formed in the portion where the plating catalyst is removed.
- the protective film made of thermosetting resin may collapse so that the plating catalyst in the protective film is redispersed in the solvent. there were.
- the plating catalyst redispersed in the solvent may be reattached to the surface of the resin base material, and an unnecessary plating film may be formed in that portion. Therefore, according to a method such as the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-186994, it is difficult to form a circuit having an accurate contour.
- a relatively large LSI Large Scale Integration
- LSI Large Scale Integration
- Such an LSI is bonded to the land portion formed as a part of the circuit of the electric circuit board by solder bumps. Since the portable information terminal device is carried, there are many opportunities to receive an impact. When such an impact is applied, there is a risk that a force is applied to the mounted LSI and the metal wiring constituting the land portion is peeled off from the insulating base material.
- the circuit wiring is widened, the metal wiring is reinforced, the contact area between the metal wiring and the insulating base is increased, and the metal wiring and the insulating base are in close contact with each other.
- a method for improving the sex can be considered. However, such a method cannot increase the density of the circuit.
- the present invention has been made in view of such circumstances, and even if the line width and the line interval of the electric circuit formed on the insulating substrate are narrow, the adhesion between the insulating substrate and the electric circuit is high, An object of the present invention is to provide a circuit board in which an electric circuit is hardly damaged. Moreover, it aims at providing the manufacturing method of the said circuit board.
- the present inventors paid attention to the composition of the insulating base material in order to improve the adhesion between the insulating base material and the electric circuit.
- an insulating base material that does not contain a filler it is considered that the surface of the circuit groove formed by laser processing or machining does not contain a filler, and therefore tends to be smooth.
- a circuit groove with a smooth surface is considered to be easier to form an electric circuit, and a filler that can reduce the smoothness of the surface of the circuit groove formed by laser processing or machining is not included. It is done.
- the present inventors may apply electroless plating after depositing a catalytic metal on the surface of a circuit groove formed on the insulating base material.
- the present inventors have found that a phenomenon occurs in which a plating layer to be an electric circuit is not formed on a circuit groove or a formed plating layer is peeled off.
- the insulating base material does not contain a filler, it was considered that the thermal expansion coefficient was large. Specifically, it was considered that the insulating base material was easily deformed due to temperature change, and the stress applied to the electric circuit due to the deformation exceeded the adhesive force between the electric circuit and the insulating base material.
- the circuit groove is formed by laser processing or machining, since the insulating base material does not contain a filler, the heat resistance of the insulating base material is low, melting due to heat occurs, and the shape of the circuit groove is distorted. Thought to be. That is, it was considered that the stress applied to the electric circuit became non-uniform due to this irregular shape, and a portion where the stress applied to the electric circuit exceeded the adhesive force between the electric circuit and the insulating base was formed.
- the present inventors have conceived the present invention as described below by intentionally containing a filler capable of reducing the smoothness of the surface of the circuit groove formed by laser processing or machining. It was.
- a circuit board forms a resin film on a surface, and forms a circuit groove having a desired shape and depth by laser processing or machining from the outer surface side of the resin film, Applying a catalytic metal to the surface of the circuit groove and the surface of the resin coating, and applying the electroless plating to the insulating substrate formed by peeling the resin coating from the insulating substrate.
- the insulating base material contains a filler.
- the circuit between the insulating base material and the electric circuit has high adhesion and the electric circuit is not easily damaged.
- a substrate is obtained.
- the said electric circuit is specifically formed on the circuit groove
- the surface of the formed circuit groove is formed with minute irregularities derived from the filler by performing laser processing or machining on the insulating substrate. And, it is considered that the catalyst metal deposited on the surface of the circuit groove can be sufficiently suppressed by the minute unevenness. Therefore, it is considered that the occurrence of defects in the electric circuit formed on the circuit groove can be sufficiently suppressed by electroless plating.
- the adhesion between the electric circuit formed on the circuit groove of the insulating base material and the insulating base material can be enhanced by the anchor effect due to the minute unevenness.
- the insulating base material contains a filler, the thermal expansion coefficient is small. Therefore, the insulating base material is not easily deformed by a temperature change, and stress applied to the formed electric circuit is reduced. Therefore, it is considered that peeling of the electric circuit due to the stress applied to the electric circuit due to the deformation can be suppressed.
- the circuit groove is formed by laser processing or machining, since the insulating base material contains a filler, the heat resistance of the insulating base material is high, and melting due to heat hardly occurs. Therefore, it is considered that the shape of the formed circuit groove can be sufficiently suppressed. That is, since it is suppressed that the shape of the circuit groove is distorted, it is considered that the stress applied to the electric circuit becomes uniform and peeling of the electric circuit can be suppressed.
- the content of the filler is 10 to 90% by mass with respect to the insulating base material. According to such a configuration, even if the line width and the line interval of the electric circuit are narrow, a circuit board with higher adhesion between the insulating base and the electric circuit can be obtained.
- the average particle diameter of the filler is preferably 0.05 to 10 ⁇ m. According to such a configuration, even if the line width and the line interval of the electric circuit are narrow, a circuit board with higher adhesion between the insulating base and the electric circuit can be obtained.
- the average particle diameter of the filler is 0.25 with respect to the minimum value among the width of the circuit groove, the depth of the circuit groove, and the width of the portion between adjacent circuit grooves. It is preferably ⁇ 50%. According to such a configuration, even if the line width and the line interval of the electric circuit are narrow, a circuit board with higher adhesion between the insulating base and the electric circuit can be obtained.
- the filler is preferably inorganic fine particles. According to such a configuration, even if the line width and the line interval of the electric circuit are narrow, a circuit board with higher adhesion between the insulating base and the electric circuit can be obtained. This is considered to be able to make a larger contribution due to the fact that, among the above mechanisms, for example, the thermal expansion coefficient of the insulating base material can be made smaller. That is, the insulating base material is less likely to be deformed due to the temperature change, and the stress applied to the formed electric circuit is reduced. Therefore, it is considered that the peeling of the electric circuit due to the stress applied to the electric circuit due to the deformation can be further suppressed.
- the electric circuit includes a portion having a line width of at least 5 to 30 ⁇ m.
- a circuit board having a sufficiently dense circuit can be obtained.
- the contact area between the electric circuit and the insulating substrate is narrow, the adhesion between the electric circuit and the insulating substrate is lowered, and the electric circuit is insulated from the insulating substrate. Easy to peel from the material.
- a circuit board manufacturing method includes a film forming step of forming a resin film on the surface of an insulating base, and laser processing or mechanical processing on the insulating base from the outer surface side of the resin film.
- the coating forming step contains a filler as the insulating substrate. It is characterized by using what to do.
- the second embodiment of the present invention includes the following.
- Item 2-1 A resin film is formed on the surface, and laser processing or machining is performed from the outer surface side of the resin film to form a circuit groove having a desired shape and depth, and on the surface of the circuit groove and the surface of the resin film An insulating substrate formed by depositing a catalytic metal and peeling the resin film from the insulating substrate; An electric circuit formed by applying electroless plating to the insulating base, The circuit board, wherein the insulating base material contains a filler.
- Item 2-2 The circuit board according to Item 1, wherein a content of the filler is 10 to 90% by mass with respect to the insulating base material.
- Item 2-3 The circuit board according to Item 2-1, wherein the filler has an average particle size of 0.05 to 10 ⁇ m.
- the average particle diameter of the filler is a minimum value among the width of the circuit groove, the depth of the circuit groove, and the width of a portion between adjacent circuit grooves,
- Item 2-5 The circuit board according to any one of Items 2-1 to 2-4, wherein the filler is inorganic fine particles.
- Item 2-6 The circuit board according to any one of claims 2-1 to 2-5, wherein the electric circuit includes a portion having a line width of at least 5 to 30 ⁇ m.
- the present invention it is possible to provide a circuit board having high adhesion between the insulating base material and the electric circuit even if the line width and line spacing of the electric circuit formed on the insulating base material are narrow.
- a method for manufacturing the circuit board is also provided.
- the circuit board according to the present embodiment forms a circuit groove having a desired shape and depth by forming a resin film on the surface and laser processing or machining from the outer surface side of the resin film. Formed by depositing a catalytic metal on the surface of the resin and the surface of the resin coating, and peeling the resin coating from the insulating substrate, and applying electroless plating to the insulating substrate And the insulating base material contains a filler.
- FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining each step of manufacturing the circuit board according to the 2-1 embodiment.
- a resin coating A2 is formed on the surface of the insulating base A1.
- This process corresponds to a film forming process.
- the insulating base A1 contains a filler. Specifically, for example, a base material containing a resin and a filler can be used.
- a desired shape and depth are obtained by laser processing or machining the insulating base material A1 on which the resin coating A2 is formed from the outer surface side of the resin coating A2.
- Circuit groove A3 is formed.
- the laser processing or machining for forming the circuit groove A3 is performed by cutting beyond the thickness of the resin coating A2 with reference to the outer surface of the resin coating A2. Moreover, you may drill the hole for forming through-hole A4 in the said insulating base material A1 as needed. This step corresponds to a circuit groove forming step.
- a catalyst metal (plating catalyst) A5 is deposited on the surface of the circuit groove A3 and the surface of the resin coating A2 where the circuit groove A3 is not formed.
- the catalyst metal A5 is also deposited on the inner wall surface of the through hole A4. This step corresponds to a catalyst deposition step.
- the resin coating A2 is peeled from the insulating base material A1.
- the catalyst metal A5 can remain only on the surface of the insulating substrate A1 where the circuit groove A3 and the through hole A4 are formed.
- the catalyst metal A5 deposited on the surface of the resin coating A2 is removed together with the resin coating A2 while being supported on the resin coating A2. This process corresponds to a film peeling process.
- electroless plating is performed on the insulating base material A1 from which the resin film A2 has been peeled off.
- the plating layer A6 is formed only in the portion where the catalyst metal A5 remains. That is, a plating layer A6 that becomes an electric circuit is formed in a portion where the circuit groove A3 and the through hole A4 are formed.
- the electric circuit may be composed of the plating layer A6, or may be a film obtained by further applying electroless plating (fill-up plating) to the plating layer A6. .
- an electric circuit composed of a plating layer A6 is formed so as to fill the entire circuit groove A3, and a step between the insulating base and the electric circuit is eliminated. You may do it. This process corresponds to a plating process.
- the circuit board A10 as shown in FIG. 7E is formed by the above steps.
- the circuit board A10 thus formed has high adhesion between the insulating substrate and the electric circuit even if the line width and the line interval of the electric circuit formed on the insulating substrate are narrow, and the electric circuit is damaged. Hateful.
- FIG. 8 is a drawing for explaining the state of the insulating base A1 after the circuit groove forming step and during the plating step in the 2-1 embodiment.
- FIG. 8A shows the state of the insulating base material A1 after the circuit groove forming step
- FIG. 8B shows the state of the insulating base material A1 during the plating process.
- the insulating substrate A1 after the circuit groove forming step is formed with a circuit groove A3 by subjecting the insulating substrate A1 to laser processing or machining. Further, as shown in FIG. 8A, the filler A11 contained in the insulating base A1 is partially exposed on the surface of the circuit groove A3, or a bulge based on the filler A11 is formed. It is thought that. Therefore, it is considered that minute irregularities derived from the filler A11 are formed on the surface of the circuit groove A3. Then, it is considered that the catalyst metal deposited on the surface of the circuit groove A3 by the catalyst deposition step is unlikely to fall off due to the minute unevenness.
- an electrocircuit is formed on the circuit groove A3 as shown in FIG. 8B by performing electroless plating in the plating process.
- a plating layer A7 is formed. This plating layer A7 is considered to be able to be formed while sufficiently suppressing the occurrence of defects since the dropping of the catalytic metal deposited on the surface of the circuit groove A3 is suppressed.
- the adhesion between the electric circuit formed on the circuit groove of the insulating base material and the insulating base material can be enhanced by the anchor effect due to the minute unevenness.
- the insulating base material contains a filler, the thermal expansion coefficient is small. Therefore, the insulating base material is not easily deformed by a temperature change, and stress applied to the formed electric circuit is reduced. Therefore, it is considered that peeling of the electric circuit due to the stress applied to the electric circuit due to the deformation can be suppressed.
- the circuit groove is formed by laser processing or machining, since the insulating base material contains a filler, the heat resistance of the insulating base material is high, and melting due to heat hardly occurs. Therefore, it is considered that the shape of the formed circuit groove can be sufficiently suppressed. That is, since it is suppressed that the shape of the circuit groove is distorted, it is considered that the stress applied to the electric circuit becomes uniform and peeling of the electric circuit can be suppressed.
- the insulating base material A21 containing no filler when used, even if the electric circuit is formed by the same method as in this embodiment, the plating layer that becomes the electric circuit is formed on the circuit groove.
- the present inventors have found that there is a phenomenon in which no part or formed plating layer is peeled off. It is assumed that it is as follows.
- FIG. 9 is drawing for demonstrating the state of insulating base material A21 at the time of using insulating base material A21 which does not contain a filler.
- FIG. 9A and FIG. 9B are drawings corresponding to FIG. 8A and FIG. 8B, respectively.
- the surface of the circuit groove A23 formed in the insulating base A21 is smooth by laser processing or machining, even if a catalyst metal is applied to the surface of the circuit groove A23, it is not sufficiently applied. , Is considered to fall out.
- the circuit is caused by a portion where the catalytic metal is not deposited on the surface of the circuit groove A23 as shown in FIG. 9B. It is considered that a portion 23a where the plating layer A25 serving as an electric circuit is not formed is formed on the groove A23.
- the insulating base material A21 does not contain a filler, the coefficient of thermal expansion is increased. Therefore, the insulating base material A21 is easily deformed due to the temperature change, and the stress applied to the plating layer A25 by the deformation exceeds the adhesive force between the plating layer A25 and the insulating base material A21, and the portion where the plating layer A25 is peeled off. It is considered that A25a is formed.
- the circuit groove A23 is formed by laser processing or machining, since the insulating base material A21 does not contain a filler, the heat resistance of the insulating base material A21 is low and melting due to heat occurs, so that the circuit groove A23 is formed. The shape of this is thought to be distorted. Therefore, the stress applied to the plating layer A25 becomes non-uniform due to this irregular shape, and a portion where the stress applied to the plating layer A25 exceeds the adhesion between the plating layer A25 and the insulating base A21 can be formed. It is considered that a portion 25a from which A25 has been peeled is formed.
- the plating layer A25 serving as an electric circuit is not formed on the circuit groove A23 of the insulating base material A21 or peels off. That is, when fill-up plating is further applied to the plating layer A25, the obtained electric circuit is considered to be more easily peeled off from the insulating base material A21.
- the insulating base material A1 contains a filler. Specifically, for example, a base material containing a resin and a filler can be used.
- the resin can be used without particular limitation as long as it is a resin constituting various organic substrates that can be used in the manufacture of circuit boards.
- an epoxy resin an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyimide resin, a polyphenylene sulfide resin, and the like can be given.
- the epoxy resin is not particularly limited as long as it is an epoxy resin constituting various organic substrates that can be used for manufacturing a circuit board.
- bisphenol A type epoxy resin bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, aralkyl epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin , Dicyclopentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having phenolic hydroxyl groups, triglycidyl isocyanurate, finger ring type epoxy resins and the like.
- the above-mentioned epoxy resin or the like that is brominated or phosphorus-modified is also included.
- said epoxy resin said each epoxy resin may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- a curing agent is contained for curing.
- the curing agent is not particularly limited as long as it can be used as a curing agent. Specific examples include dicyandiamide, phenolic curing agents, acid anhydride curing agents, aminotriazine novolac curing agents, and the like.
- curing agent a novolak type, an aralkyl type, a terpene type etc. are mentioned, for example.
- curing agent said each hardening
- the filler may be inorganic fine particles or organic fine particles, and is not particularly limited.
- the material constituting the inorganic fine particles include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), silica (SiO 2 ), High dielectric constant fillers such as barium titanate (BaTiO 3 ) and titanium oxide (TiO 2 ); magnetic fillers such as hard ferrite; magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 2 ), Antimony trioxide (Sb 2 O 3 ), antimony pentoxide (Sb 2 O 5 ), guanidine salts, zinc borate, molybdate compounds, zinc stannate, and other inorganic flame retardants; talc (Mg 3 (Si 4 O 10) (OH) 2), barium sulfate (BaSO 4), calcium carbonate (CaCO 3), mica, and the like.
- Al 2 O 3 magnesium oxide
- MgO magnesium oxide
- BN boro
- the said inorganic fine particle may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type. Since these inorganic fine particles have high thermal conductivity, relative dielectric constant, flame retardancy, particle size distribution, color tone freedom, etc., when selectively exerting a desired function, appropriate blending and particle size design should be performed. And high filling can be easily performed.
- the inorganic fine particles may be surface-treated with a silane coupling agent in order to enhance dispersibility in the insulating base material.
- the insulating base material may contain a silane coupling agent in order to increase the dispersibility of the inorganic fine particles in the insulating base material.
- Specific examples of the silane coupling agent include epoxy silane, mercapto silane, amino silane, vinyl silane, styryl silane, methacryloxy silane, acryloxy silane, titanate silane couplings, and the like. Agents and the like.
- the said silane coupling agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- the insulating base material may contain a dispersant in order to improve the dispersibility of the inorganic fine particles in the insulating base material.
- a dispersant include alkyl ether-based, sorbitan ester-based, alkyl polyether amine-based, polymer-based dispersants, and the like.
- the said dispersing agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- organic fine particles include rubber fine particles.
- the filler is preferable among the above fillers because the inorganic fine particles can easily achieve high filling and can exhibit an anchor effect due to the uneven shape. Furthermore, among these, in addition to the above effects, silica fine particles can exhibit low expansion, low moisture absorption, low dielectric constant, low dielectric loss tangent, high strength, high elastic modulus, etc., and increase heat resistance. It is preferable because it can be used. Moreover, when it is necessary to improve the heat dissipation of the circuit board obtained, it is preferable to contain not only silica particles but also alumina particles and aluminum hydroxide particles together with silica particles.
- the content of the filler is preferably 10 to 90% by mass, preferably 30 to 90% by mass, and preferably 60 to 90% by mass with respect to the insulating base material.
- the content of the filler is within the above range, it approaches the linear expansion coefficient of an electric circuit, for example, an electric circuit made of Cu, and low warpage and low stress can be realized.
- there is too little content of the said filler there exists a tendency which cannot fully suppress generation
- the smoothness of an insulation base material will fall, Therefore, when peeling the resin film in a film peeling process, malfunctions, such as damaging an insulation base material, generate
- the average particle size of the filler is preferably 0.05 to 10 ⁇ m, and more preferably 0.1 to 7 ⁇ m.
- the average particle diameter of the filler is 0 with respect to the minimum value among the width W of the circuit groove, the depth D of the circuit groove, and the width of the portion between adjacent circuit grooves. It is preferably 25 to 50%, more preferably 0.5 to 40%.
- the average particle diameter means a volume average particle diameter, and can be measured using a general particle size meter, for example, a particle size meter (SALD2100 manufactured by Shimadzu Corporation).
- the filler If the filler is too small, there is a tendency that generation of a portion where the plating layer is not formed and peeling of the plating layer cannot be sufficiently suppressed. This is considered to be due to the fact that the fine irregularities derived from the filler as described above are hardly formed on the surface of the circuit groove or the through hole. On the other hand, if the filler is too large, there is a tendency that a desired circuit groove cannot be formed when forming a circuit with higher density, for example, a circuit having a line width and a line interval of 10 ⁇ m or less. Furthermore, there is a tendency that generation of a portion where the plating layer is not formed and peeling of the plating layer cannot be sufficiently suppressed. This is considered to be because if the filler is too large, the fine irregularities derived from the filler as described above are hardly formed.
- the average particle diameter of the filler is preferably 0.05 to 3 ⁇ m when the circuit groove width (trench width) is 10 ⁇ m or less, and 0.05 to 3 ⁇ m when the trench width exceeds 10 ⁇ m and 20 ⁇ m or less. It is preferably 5 ⁇ m.
- the trench width exceeds 20 ⁇ m and is 30 ⁇ m or less, it is preferably 0.05 to 7 ⁇ m, and when the trench width exceeds 30 ⁇ m, it is preferably 0.05 to 10 ⁇ m.
- the same relationship as the trench width is satisfied with respect to the width (inter-trench width) of the portion between adjacent circuit grooves and the depth of the circuit groove (trench depth).
- the minimum value among the trench width, the inter-trench width, and the trench depth determines a suitable range of the average particle diameter of the filler. Specifically, for example, when all of the trench width, the inter-trench width, and the trench depth are 20 ⁇ m, a filler having an average particle diameter of 0.05 to 5 ⁇ m is preferably used. On the other hand, even if the trench width and the inter-trench width are both 20 ⁇ m, if the trench depth is 10 ⁇ m, a filler having an average particle diameter of 0.05 to 3 ⁇ m is preferably used.
- the form of the insulating substrate is not particularly limited. Specifically, a sheet
- the thickness of the insulating substrate A1 is not particularly limited. Specifically, in the case of sheets, films and prepregs, for example, the thickness is preferably 10 to 200 ⁇ m, more preferably about 20 to 100 ⁇ m.
- the resin film A2 is not particularly limited as long as it can be removed in the film peeling process.
- a soluble resin that can be easily dissolved by an organic solvent or an alkaline solution a resin film made of a swellable resin that can be swollen by a predetermined liquid (swelling liquid) described later, and the like.
- a swellable resin film is particularly preferable because accurate removal is easy.
- the swellable resin film include a resin film that does not substantially dissolve in a predetermined liquid (swelling liquid), which will be described later, and easily peels from the surface of the insulating base material A1 by swelling. .
- the method for forming the resin coating A2 is not particularly limited. Specifically, for example, a liquid material is applied to the main surface of the insulating base A1 and then dried, or a resin coating A2 such as a resin film formed in advance on the main surface of the insulating base A1. The method of bonding what is obtained is mentioned.
- the method for applying the liquid material is not particularly limited. Specifically, for example, conventionally known spin coating method, bar coater method and the like can be mentioned.
- the thickness of the resin coating A2 is preferably 10 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or less. On the other hand, the thickness of the resin coating A2 is preferably 0.1 ⁇ m or more, and more preferably 1 ⁇ m or more. When the thickness of the resin coating A2 is too thick, the accuracy of grooves and holes formed by laser processing or machining tends to decrease. Moreover, when the thickness of the resin coating A2 is too thin, it tends to be difficult to form a resin coating with a uniform thickness.
- a resin film having a swelling degree of 50% or more with respect to the swelling liquid can be preferably used. Further, a resin film having a degree of swelling with respect to the swelling liquid of 100% or more is more preferable, and a resin film having 1000% or less is more preferable.
- a resin film having 1000% or less is more preferable.
- the said swelling degree is too low, there exists a tendency for a swelling resin film to become difficult to peel in the said film peeling process.
- the said swelling degree is too high, there exists a tendency for peeling to become difficult by tearing at the time of peeling, etc., when the film strength falls.
- the method for forming the swellable resin film is not particularly limited. Specifically, for example, a liquid material capable of forming a swellable resin film is applied to the main surface of the insulating base A1 and then dried, or the liquid material is applied to a support substrate and then dried. For example, a method of transferring a film formed by this onto the main surface of the insulating base A1 can be used.
- liquid material that can form the swellable resin film examples include an elastomer suspension or an emulsion.
- the elastomer include a diene elastomer such as a styrene-butadiene copolymer, an acrylic elastomer such as an acrylate ester copolymer, and a polyester elastomer. According to such an elastomer, it is possible to easily form a swellable resin film having a desired degree of swelling by adjusting the degree of crosslinking or gelation of the elastomer resin particles dispersed as a suspension or emulsion.
- the swellable resin film is particularly preferably a film whose degree of swelling changes depending on the pH of the swelling liquid.
- the liquid condition in the catalyst deposition step is different from the liquid condition in the coating stripping step, so that a swellable resin can be obtained at the pH in the catalyst deposition step.
- the coating maintains high adhesion to the insulating substrate, and the swellable resin coating can be easily peeled off at the pH in the coating peeling step.
- the catalyst deposition step includes a step of treating in an acidic catalyst metal colloid solution having a pH range of 1 to 3, for example, and the film peeling step is performed in an alkaline solution having a pH range of 12 to 14.
- the swellable resin film has a swelling degree with respect to the acidic catalyst metal colloid solution of 25% or less, further 10% or less, and a swelling degree with respect to the alkaline solution. It is preferable that the resin film has a thickness of 50% or more, more preferably 100% or more, and even more preferably 500% or more.
- Examples of such a swellable resin film include photocuring used for a sheet formed from an elastomer having a predetermined amount of carboxyl groups, a dry film resist (hereinafter also referred to as DFR) for patterning printed wiring boards, and the like. And a sheet obtained by curing the entire surface of a curable alkali-developing resist, and thermosetting or alkali-developing sheet.
- the elastomer having a carboxyl group examples include diene elastomers such as a styrene-butadiene copolymer having a carboxyl group in the molecule by containing a monomer unit having a carboxyl group as a copolymerization component; acrylic acid Examples include acrylic elastomers such as ester copolymers; and polyester elastomers. According to such an elastomer, a swellable resin film having a desired alkali swelling degree can be formed by adjusting the acid equivalent, the degree of crosslinking or the degree of gelation of the elastomer dispersed as a suspension or emulsion. .
- the carboxyl group in the elastomer swells the swellable resin film with respect to the alkaline aqueous solution and acts to peel the swellable resin film from the surface of the insulating substrate.
- the acid equivalent is the polymer weight per equivalent of carboxyl groups.
- the monomer unit having a carboxyl group examples include (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, and the like.
- the content ratio of the carboxyl group in the elastomer having such a carboxyl group is preferably 100 to 2000, more preferably 100 to 800 in terms of acid equivalent.
- the acid equivalent is too small, the compatibility with the solvent or other composition tends to decrease, whereby the resistance to the plating pretreatment liquid tends to decrease.
- an acid equivalent is too small, there exists a tendency for the peelability with respect to aqueous alkali solution to fall.
- the molecular weight of the elastomer is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 20,000 to 60,000.
- the molecular weight of the elastomer is too large, the releasability tends to decrease, and when it is too small, the viscosity decreases, so that it is difficult to maintain a uniform thickness of the swellable resin film, and plating pretreatment The resistance to the liquid also tends to deteriorate.
- a sheet of a resin composition can be used.
- a dry film of a photopolymerizable resin composition as disclosed in JP 2000-231190 A, JP 2001-201851 A, and JP 11-212262 A is used. Sheets obtained by curing, and commercially available as an alkali development type DFR, for example, UFG series manufactured by Asahi Kasei Corporation can be mentioned.
- a resin containing a carboxyl group and containing rosin as a main component for example, “NAZDAR229” manufactured by Yoshikawa Chemical Co., Ltd.
- a resin containing phenol as a main component for example, LEKTRACHEM “104F”
- a swellable resin film is formed on a surface of an insulating substrate by applying a resin suspension or emulsion on the surface of the insulating substrate using a conventionally known application method such as a spin coat method or a bar coater method, and then drying it.
- the bonded DFR can be easily formed by pasting the DFR on the surface of the insulating substrate using a vacuum laminator or the like and then curing the entire surface.
- the width of the circuit groove formed in the circuit groove forming step is not particularly limited. Specifically, for example, it is preferable that the circuit groove includes a line width portion of at least 5 to 30 ⁇ m.
- the circuit groove A3 defines a portion where a plating layer is formed by electroless plating, that is, a portion where an electric circuit is formed.
- the width of the circuit groove formed here is the line width of the electric circuit formed in the present embodiment. That is, in the case of such an electric circuit with a narrow line width, a circuit board having a sufficiently high density circuit can be obtained.
- the depth of the circuit groove is the depth of the electric circuit formed in this embodiment when a step is eliminated between the electric circuit and the insulating base material by fill-up plating.
- a fine circuit having a line width of 20 ⁇ m or less can be easily formed.
- the plating catalyst 5 is a catalyst applied to form a plating layer only in a portion where it is desired to form a plating layer by electroless plating in the plating process.
- Any plating catalyst can be used without particular limitation as long as it is known as a catalyst for electroless plating.
- a plating catalyst precursor may be deposited in advance, and the plating catalyst may be generated after the resin film is peeled off.
- Specific examples of the plating catalyst include, for example, metal palladium (Pd), platinum (Pt), silver (Ag), etc., or a precursor that generates these.
- Examples of the method of depositing the plating catalyst 5 include a method of treating with an acidic Pd—Sn colloid solution treated under acidic conditions of pH 1 to 3 and then treating with an acid solution. Specific examples include the following methods.
- the oil adhering to the surface of the insulating base material A1 in which the circuit groove A3 and the through hole A4 are formed is washed with hot water in a surfactant solution (cleaner / conditioner) for a predetermined time.
- a surfactant solution cleaning / conditioner
- a soft etching treatment is performed with a sodium persulfate-sulfuric acid based soft etching agent.
- an acidic solution such as a sulfuric acid aqueous solution or a hydrochloric acid aqueous solution having a pH of 1 to 2.
- a pre-dip treatment is performed in which a chloride ion is adsorbed on the surface of the insulating base material A1 by immersing in a pre-dip solution mainly containing a stannous chloride aqueous solution having a concentration of about 0.1%.
- Pd and Sn are aggregated and adsorbed by further immersing in an acidic catalytic metal colloid solution such as acidic Pd—Sn colloid having a pH of 1 to 3 containing stannous chloride and palladium chloride.
- an oxidation-reduction reaction SnCl 2 + PdCl 2 ⁇ SnCl 4 + Pd ⁇
- the metal palladium which is a plating catalyst precipitates.
- the acidic catalyst metal colloid solution a known acidic Pd—Sn colloid catalyst solution or the like can be used, and a commercially available plating process using an acidic catalyst metal colloid solution may be used. Such a process is systematized and sold by Rohm & Haas Electronic Materials Co., Ltd., for example.
- the resin film A2 is dissolved or removed by swelling by immersing the insulating substrate A1 coated with the resin film A2 in a liquid such as an alkaline solution for a predetermined time.
- a liquid such as an alkaline solution for a predetermined time.
- an alkaline solution for example, an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of about 1 to 10% can be used.
- the swellable resin film A2 can be easily obtained without substantially decomposing or dissolving the insulating base material A1, the swellable resin film A2, and the plating catalyst 5. Any liquid that can be swollen to such an extent that it can be peeled can be used without particular limitation. Such a swelling liquid can be appropriately selected depending on the type and thickness of the swellable resin film A2.
- the swellable resin film is formed of an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer, for example, sodium hydroxide having a concentration of about 1 to 10%
- an aqueous alkali solution such as an aqueous solution can be preferably used.
- the swelling resin film A2 has a swelling degree of 10% or less under acidic conditions, and under alkaline conditions. It is preferably formed from an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer having a degree of swelling of 50% or more.
- an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer having a degree of swelling of 50% or more.
- Such a swellable resin film easily swells and peels off with an alkaline aqueous solution having a pH of 12 to 14, for example, a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of about 1 to 10%.
- Examples of the method for swelling the swellable resin film A2 include a method of immersing the insulating base material A1 coated with the swellable resin film A2 in a swelling liquid for a predetermined time. Moreover, in order to improve peelability, it is particularly preferable to irradiate with ultrasonic waves during immersion. In addition, when not peeling only by swelling, you may peel off with a light force as needed.
- the insulating substrate A1 partially coated with the plating catalyst 5 is immersed in an electroless plating solution, and only the portion where the plating catalyst 5 is deposited is electroless plated film.
- a method of depositing (plating layer) may be used.
- Examples of the metal used for electroless plating include copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), and aluminum (Al).
- the plating which has Cu as a main component is preferable from the point which is excellent in electroconductivity.
- Ni is included, it is preferable from the point which is excellent in corrosion resistance and adhesiveness with a solder.
- the film thickness of the electroless plating film 6 is not particularly limited. Specifically, for example, it is preferably about 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably about 1 to 5 ⁇ m. In particular, by increasing the depth of the circuit groove A3, it is possible to easily form a metal wiring having a large thickness and a large cross-sectional area. In this case, it is preferable because the strength of the metal wiring can be improved.
- the electroless plating film is deposited only on the portion where the plating catalyst 5 remains on the surface of the insulating base A1. Therefore, it is possible to accurately form the conductive layer only in the portion where the circuit groove is to be formed. On the other hand, the deposition of the electroless plating film on the portion where the circuit groove is not formed can be suppressed. Therefore, even when a plurality of fine circuits having a narrow line width with a narrow pitch interval are formed, an unnecessary plating film does not remain between adjacent circuits. Therefore, the occurrence of a short circuit and the occurrence of migration can be suppressed.
- the circuit board obtained by forming an electric circuit on a flat insulating base material has been described, but the present invention is not particularly limited thereto. Specifically, even when a three-dimensional insulating base material having a stepped three-dimensional surface is used as the insulating base material, a circuit board (stereoscopic circuit board) having an accurate electric circuit of wiring can be obtained.
- FIG. 10 is a schematic cross-sectional view for explaining each step of manufacturing the three-dimensional circuit board according to the 2-2 embodiment.
- a resin coating A2 is formed on the surface of a three-dimensional insulating base A51 having a stepped portion. This process corresponds to a film forming process.
- various resin molded bodies that can be used for manufacturing a conventionally known three-dimensional circuit board can be used without any particular limitation. It is preferable from the viewpoint of production efficiency that such a molded body is obtained by injection molding.
- Specific examples of the resin material for obtaining the resin molding include polycarbonate resin, polyamide resin, various polyester resins, polyimide resin, polyphenylene sulfide resin, and the like.
- the method for forming the resin coating A2 is not particularly limited. Specifically, for example, the same formation method as in the case of the above-mentioned 2-1 embodiment and the like can be mentioned.
- a desired shape and depth are obtained by laser processing or machining the three-dimensional insulating base material A51 on which the resin coating A2 is formed from the outer surface side of the resin coating A2.
- the circuit groove A3 is formed.
- the laser processing or machining for forming the circuit groove A3 is performed by cutting beyond the thickness of the resin coating A2 with reference to the outer surface of the resin coating A2. This step corresponds to a circuit groove forming step.
- the circuit groove A3 defines a portion where a plating layer is formed by electroless plating, that is, a portion where an electric circuit is formed.
- a catalytic metal (plating catalyst) 5 is deposited on the surface of the circuit groove A3 and the surface of the resin coating A2 where the circuit groove A3 is not formed.
- This step corresponds to a catalyst deposition step.
- the catalyst metal A5 can be deposited on the surface of the circuit groove A3 and the surface of the resin coating A2.
- the resin coating A2 is peeled from the three-dimensional insulating base material A51.
- the catalyst metal A5 can be left only on the surface of the portion of the three-dimensional insulating base A51 where the circuit groove A3 is formed.
- the catalyst metal A5 deposited on the surface of the resin coating A2 is removed together with the resin coating A2 while being supported on the resin coating A2. This process corresponds to a film peeling process.
- electroless plating is applied to the three-dimensional insulating substrate A51 from which the resin film A2 has been peeled off.
- the plating layer A6 is formed only in the portion where the catalyst metal A5 remains. That is, a plating layer A6 that becomes an electric circuit is formed in a portion where the circuit groove A3 and the through hole A4 are formed. This process corresponds to a plating process.
- a circuit board A60 in which an electric circuit A6 is formed on a three-dimensional solid insulating base A51 as shown in FIG. 10 (E) is formed.
- the circuit board A60 thus formed has high adhesion between the insulating base and the electric circuit even if the line width and line spacing of the electric circuit formed on the insulating base are narrow, and the electric circuit is damaged. Hateful.
- the circuit board according to the present embodiment is also accurately and easily formed on the surface of the three-dimensional circuit board having the stepped portion.
- the present invention further relates to a method for manufacturing a multilayer circuit board using the additive method, and to a multilayer circuit board manufactured by the manufacturing method, which belongs to the technical field of multilayer circuit boards.
- a subtractive method and an additive method are known as a method of forming a circuit on a circuit board.
- the subtractive method is a method of forming a circuit by removing (subtractive) a metal foil other than a portion where a circuit is desired to be formed on the surface of the metal foil-clad laminate.
- the additive method is a method of forming a circuit by performing electroless plating only on a portion on the insulating base material where the circuit is to be formed.
- the subtractive method is a method in which a metal foil is left only in a circuit formation portion by etching a thick metal foil. According to this method, a portion of the metal to be removed is wasted. On the other hand, the additive method does not waste metal because the electroless plating film can be formed only on the portion where the metal wiring is to be formed. Also in this respect, the additive method is a preferable circuit forming method.
- the full additive method which is one of the conventional representative additive methods, is performed as follows, for example. First, a plating catalyst is deposited on the surface of the insulating substrate. Next, a photoresist layer is formed on the plating catalyst. Next, the surface of the photoresist layer is exposed through a photomask on which a predetermined circuit pattern is formed. Next, the circuit pattern is developed. Then, by applying electroless plating to the surface of the circuit pattern formed by development, metal wiring is formed on the circuit pattern portion. An electric circuit is formed on the insulating base material by such a process.
- the plating catalyst is deposited on the entire surface of the insulating base material.
- the plating film can be formed only on the portion not protected by the photoresist.
- a plating film may be unnecessarily formed in a portion where a circuit is not originally desired to be formed. This occurs because the plating catalyst is deposited on the entire surface of the insulating substrate. Unnecessarily formed plating films cause short circuits and migration between adjacent circuits. Such a short circuit or migration is more likely to occur when a circuit having a narrow line width and line interval is formed.
- a protective film of resin is coated on the insulating substrate.
- grooves and through holes corresponding to the circuit pattern are drawn and formed on the insulating substrate coated with the protective film by machining or laser beam irradiation.
- an activation layer is formed on the entire surface of the insulating substrate.
- the activation layer is left only on the inner wall surface of the groove and the through hole by peeling off the resin protective film.
- a conductive layer is selectively formed only on the inner surfaces of the activated grooves and through holes.
- the applicant of the present invention relates to an invention in which a plating catalyst for electroless plating is left with high accuracy only on a portion where electroless plating is desired, such as a circuit pattern portion or an inner wall surface of a through hole.
- Patent applications have already been filed (Japanese Patent Application No. 2008-118818 and Japanese Patent Application No. 2009-104086 based on this). A circuit forming method according to this patent application will be described with reference to FIG.
- a resin film b is coated on the surface of the insulating base material a.
- a groove c or a through hole d having a desired circuit pattern is formed on the insulating base material a coated with the resin film b.
- the bottom surface of the groove c coincides with the surface of the insulating base material a, but the groove c may be dug deeper than the surface of the insulating base material a.
- a plating catalyst e is deposited on the surface of the groove c and the through hole d and the surface of the resin film b.
- the plating catalyst is a concept including its precursor.
- the plating film e is left only on the surfaces of the groove c and the through hole d by peeling off the resin film b.
- the electroless plating film f is formed only on the portion where the plating catalyst e is left, so that the conductive layer is accurately formed only on the inner wall surface of the groove c and the through hole d.
- a substrate x is obtained.
- a circuit board g on which a first electric circuit h is formed is prepared.
- the circuit h is mounted on the upper surface of the circuit board g, but may be embedded in the upper surface of the circuit board g.
- the method for forming the first circuit h is not limited here.
- an insulating layer i is formed on the upper surface of the circuit board g on which the first circuit h is formed.
- a resin film j is formed on the upper surface (outer surface) of the insulating layer i.
- a laser processing is performed from the outer surface of the formed resin film j, thereby forming a circuit pattern k having a depth greater than the thickness of the resin film j and an interlayer connection hole m.
- the circuit pattern k includes a wiring groove, an electrode pad hole, and the like.
- the interlayer connection hole m reaches the first circuit h of the circuit board g and exposes the first circuit h.
- a plating catalyst n is deposited on the surface of the resin film j, the surface of the circuit pattern k, the surface of the interlayer connection hole m, and the exposed surface of the first circuit h. From the viewpoint of electroless plating, which will be described later, it is not necessary to apply the plating catalyst n to the surface of the first circuit h, but the work can be facilitated by applying the plating catalyst n to the entire insulating layer i. Is achieved.
- the resin film j is removed from the insulating layer i. Then, as shown in FIG.
- the wiring groove in the circuit portion has a fine line width and a shallow depth. Since the hole for the part is also shallow, both of them complete the conductor formation in a short time, but the hole for the interlayer connection is larger than the line width of the wiring groove and the depth is deeper than the circuit part. It takes a long time to fill with plating metal. Therefore, when the electroless plating is completed at the time when the conductor formation of the circuit portion is completed, as illustrated in FIG. 18G, the metal filling of the interlayer connection hole becomes insufficient, and the connection between the circuit and the interlayer connection hole is poor. Cause.
- the conductor formation in the circuit portion becomes excessive and short circuits or the like are likely to occur.
- the depth of the interlayer connection hole can be reduced, or the interlayer connection hole can be reduced. It is proposed to reduce the diameter of the.
- the former is often difficult in designing a circuit board and is difficult to realize. In the latter, the contact area between the interlayer connection hole and the circuit is reduced, and the reliability of the interlayer connection is lowered.
- the metal filling is completed in a short time. In addition to growing from the bottom, it also grows from the circuit pattern side, so voids are easily generated inside the metal pillar.
- the present invention is intended to solve the above-described problems when the additive method is applied when manufacturing a multilayer circuit board by the build-up method, and even if a fine circuit pattern and interlayer connection holes are mixed.
- Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer circuit board, in which the metal filling of the interlayer connection holes is sufficiently and satisfactorily performed and excessive conductor formation in the circuit portion can be avoided.
- the method for manufacturing a multilayer circuit board according to the present invention is a method for manufacturing a multilayer circuit board having interconnected electrical circuits and interlayer connection holes, and the circuit board circuit on which the first electrical circuit is formed.
- the first insulating layer forming step, the hole forming step, and the metal pillar forming step before forming the circuit pattern are previously filled with the plated metal only in the interlayer connection hole. Without worrying about conductor formation, the metal filling of the interlayer connection holes can be sufficiently performed over time. In addition, since the circuit pattern is not yet formed, the plating film does not grow from the circuit pattern side, and good metal filling with suppressed generation of voids is realized. Then, after the metal filling of the interlayer connection holes is completed, the second insulating layer forming process, the film forming process, the circuit pattern forming process, the catalyst deposition process, the film removing process, and the plating process are performed.
- the conductor formation of the circuit portion is performed by the additive method as described, a fine conductor can be accurately formed in a short time, and excessive formation of the conductor in the circuit portion is avoided. As described above, even when a fine circuit pattern and interlayer connection holes are mixed, a multilayer circuit board can be produced without any problem by the build-up method while applying the additive method satisfactorily.
- the “metal pillar” formed in the metal pillar forming step is not limited as long as it has a thickness larger than that of the conductor layer constituting the electric circuit and is a conductive convex portion protruding substantially perpendicular to the electric circuit. Is not particularly limited. For example, in addition to a columnar shape having a constant cross-sectional shape such as a cylinder or a prism, a truncated cone shape or a truncated pyramid shape whose cross-sectional shape changes in the length direction is also included.
- the “groove” of the circuit pattern formed in the circuit pattern forming step is mainly a wiring groove, and the “hole” is, for example, a hole for an electrode pad portion. However, depending on the situation, it may be an interlayer connection hole (an interlayer connection hole different from the one that has been previously filled with metal).
- the second insulating layer is formed on the outer surface of the first insulating layer
- the resin film is formed on the outer surface of the second insulating layer
- at least the thickness of the resin film and the thickness of the second insulating layer Since the resin film is removed after the circuit pattern having a depth equal to or greater than the total value is formed, the second insulating layer is always processed and removed. Therefore, the bottom surface of the circuit pattern is located at a position dug down from the outer surface of the second insulating layer, and the conductor layer constituting the electric circuit is partially or entirely embedded in the outer surface of the second insulating layer. .
- the thickness of the conductor layer can be increased, and the mechanical strength of the circuit can be ensured.
- the amount of protrusion of the conductor layer from the second insulating layer can be eliminated or reduced to protect the circuit, suppress the falling of the circuit from the insulating layer, and eliminate or reduce irregularities generated on the circuit formation surface. It becomes possible.
- the circuit pattern in the circuit pattern forming step, is formed so that the top of the metal pillar is exposed and protrudes from the bottom surface of the circuit pattern, and the second electric circuit formed so as to cover the top of the metal pillar It is preferable that this part is an electrode pad part. This is because the top portion of the metal pillar bites into the conductor layer of the pad portion, and the drop-off of the pad portion is effectively suppressed by the anchor effect, and a pad portion that can sufficiently withstand the weight of the mounted component is obtained.
- the circuit pattern in the circuit pattern forming step, may be formed so that the top of the metal pillar is exposed and does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern. In this case, it is possible to avoid the conductor layer formed on the top of the metal pillar from protruding from the outer surface of the insulating layer, and it is possible to eliminate the unevenness generated on the circuit forming surface.
- the metal pillar may be grown to the outer surface of the first insulating layer.
- the metal pillar is not grown to the outer surface of the first insulating layer, but is grown at a height earlier than that. It stops. Thereby, it can be easily achieved that the top of the metal pillar does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern at the stage of the metal pillar forming process prior to the circuit pattern forming process.
- the top of the metal pillar can be removed to the position that becomes the bottom surface of the circuit pattern, so that the top of the metal pillar can be exposed and not protruded in the circuit pattern forming process. It is. Accordingly, it is possible to reliably achieve the correction of the position of the top of the metal column so that the top of the metal column does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern.
- the hole in the metal column forming step, can be filled with the plated metal by growing the plated film from the exposed first electric circuit by electroless plating. Since the electric circuit which is a conductor is used as a plating nucleus of electroless plating, a metal column can be rationally formed.
- a plating catalyst is deposited on the surface of the first insulating layer, the inner wall surface of the hole, and the exposed surface of the first electric circuit.
- electrolytic plating is performed to fill the holes with plating metal, and then the plating metal deposited on the outer surface side of the first insulating layer including the surface of the first insulating layer can be removed. Good. Since the electroless plating layer formed on the outer surface side of the first insulating layer including the surface of the first insulating layer is used as a power feeding layer necessary for electrolytic plating, a metal column can be rationally formed.
- the resin film is preferably a resin film that can be dissolved or removed from the insulating layer by dissolving or swelling with a predetermined liquid.
- the resin film can be easily and satisfactorily removed from the surface of the insulating layer. If the resin film is collapsed when removing the resin film, the plating catalyst deposited on the resin film will be scattered, and the scattered plating catalyst will be re-deposited on the insulating layer, and an unnecessary plating film will be formed on that part. There is a problem. Such a problem can be prevented because the resin film can be easily and satisfactorily removed from the surface of the insulating layer.
- the multilayer circuit board of this invention is a multilayer circuit board manufactured by the above manufacturing methods. Therefore, even if a fine circuit pattern and an interlayer connection hole are mixed, the metal filling of the interlayer connection hole is sufficiently and satisfactorily performed, and the connection between the circuit and the interlayer connection hole is good. Excessive conductor formation in the portion is avoided, and a multilayer circuit board in which a short circuit or the like hardly occurs is obtained.
- the third embodiment of the present invention includes the following.
- Item 3-1 A method of manufacturing a multilayer circuit board having electrical circuits and interlayer connection holes connected to each other, A first insulating layer forming step of forming a first insulating layer on a circuit forming surface of a circuit board on which the first electric circuit is formed; Forming a hole from the outer surface in the first insulating layer and exposing the first electric circuit; A metal column forming step of filling the hole with plating metal from the exposed first electric circuit to form a metal column; A second insulating layer forming step of forming a second insulating layer on the outer surface of the first insulating layer and the top of the metal pillar; A film forming step of forming a resin film on the outer surface of the second insulating layer; A circuit pattern is formed by forming a groove and / or a hole having a predetermined depth and a predetermined shape at least equal to or greater than the total value of the thickness of the resin film and the thickness of the second insulating layer from the outer surface of the resin film.
- Circuit pattern forming step to be formed A catalyst deposition step of depositing a plating catalyst on the surface of the resin film and the surface of the circuit pattern; A film removing step of removing the resin film from the second insulating layer; and By performing electroless plating on the first insulating layer and the second insulating layer, a plating film is formed on the portion of the circuit pattern where the plating catalyst remains and on the exposed portion of the metal pillar, and the first insulating layer and the second insulating layer A plating step of forming a second electric circuit in the second insulating layer and inter-connecting the second electric circuit of the insulating layer and the first electric circuit of the circuit board via the metal pillar; A method for manufacturing a multilayer circuit board.
- Item 3-2 In the circuit pattern forming step, the top of the metal column is exposed from the bottom surface of the circuit pattern and the circuit pattern is formed so as to protrude, and the portion of the second electric circuit formed so as to cover the top of the metal column is an electrode.
- Item 3 A manufacturing method of a multilayer circuit board according to Item 3-1, which is used as a pad part.
- Item 3-3 The method for manufacturing a multilayer circuit board according to Item 3-1, wherein in the circuit pattern forming step, the circuit pattern is formed so that the top of the metal pillar is exposed from the bottom surface of the circuit pattern and does not protrude.
- Item 3-4 The multilayer according to Item 3-3, wherein the top of the metal pillar is exposed and does not protrude in the circuit pattern forming process by filling the metal pattern with the plating metal up to a position that becomes a bottom surface of the circuit pattern in the metal pillar forming process.
- the top of the metal column is removed to a position that becomes the bottom surface of the circuit pattern, so that the top of the metal column is exposed and does not protrude in the circuit pattern forming step.
- the manufacturing method of the multilayer circuit board as described.
- Item 3-6 The metal column forming process according to any one of Items 3-1 to 3-5, wherein the hole is filled with a plating metal by growing a plating film by electroless plating from the exposed first electric circuit.
- the metal column forming step after the plating catalyst is deposited on the surface of the first insulating layer, the inner wall surface of the hole, and the exposed surface of the first electric circuit, electroless plating is performed on the plating catalyst deposition portion.
- electrolytic plating By applying electrolytic plating, the holes are filled with plating metal, and then the plating metal deposited on the outer surface side of the first insulating layer including the surface of the first insulating layer is removed.
- Item 3-8 The method for producing a multilayer circuit board according to any one of Items 3-1 to 7, wherein the resin film is a resin film that can be dissolved or removed from the insulating layer by dissolving or swelling with a predetermined liquid.
- Item 9 A multilayer circuit board manufactured by the manufacturing method according to any one of Items 3-1 to 3-8.
- a multilayer circuit board can be produced without any problem by the build-up method while applying the additive method satisfactorily.
- an electric circuit embedded in the insulating layer can be obtained, it is possible to secure the mechanical strength of the circuit, protect the circuit, suppress the falling off of the circuit from the insulating layer, suppress unevenness generated on the circuit forming surface, etc. It is done.
- FIG. 13 is a partial plan view for illustrating the configuration of the electric circuit F27 and the arrangement of the interlayer connection holes F21 (or the metal pillars F22) in the multilayer circuit board F1 according to the present embodiment.
- the multilayer circuit board F1 in which the electric circuit F27 and the via hole which is the interlayer connection hole F21 are connected to each other is manufactured.
- the circuit F27 includes a fine line width wiring F27a and an electrode pad portion F27b.
- the electrode pad portion F27b is provided so as to overlap the interlayer connection hole F21.
- reference numeral F10 is a circuit board
- reference numeral F11 is a first electric circuit
- reference numeral F20 is a first insulating layer
- reference numeral F21 is an interlayer connection hole
- reference numeral F22 is a metal pillar
- reference numeral F23 is a second insulating layer
- reference numeral F24 is a resin film
- symbol F25 is a circuit pattern
- symbol F26 is a plating catalyst
- symbol F27 is a second electric circuit
- symbol F30 is an entire insulating layer including the first insulating layer F20 and the second insulating layer F23.
- the first electric circuit F11 formed on the circuit board F10 and the insulating layer F30 (the first insulating layer F20 and the second insulating layer F20 stacked on the circuit board F10).
- the second electric circuit F27 formed in the insulating layer F23) is interlayer-connected through an interlayer connection hole F21 (or metal pillar F22) formed in the first insulating layer F20.
- a circuit board F10 on which the first electric circuit F11 is formed is prepared (circuit board preparation step).
- the first circuit F11 is mounted on the upper surface of the circuit board F10, but may be embedded in the upper surface of the circuit board F10.
- the formation method of the first circuit F11 is not limited here. For example, it may be formed by a conventionally known circuit forming method such as a subtractive method or an additive method. Further, the circuit board may be formed on only one side or may be formed on both sides. A multilayer circuit board may also be used.
- circuit board F10 various organic substrates conventionally used for manufacturing multilayer circuit boards can be used without any particular limitation.
- the organic substrate include substrates made of epoxy resin, acrylic resin, polycarbonate resin, polyimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyphenylene ether resin, cyanate resin, benzoxazine resin, bismaleimide resin, and the like.
- the form of the circuit board F10 is not particularly limited, such as a sheet, a film, a prepreg, and a three-dimensional molded body.
- the thickness of the circuit board F10 is not particularly limited. For example, in the case of a sheet, film, prepreg, etc., the thickness is about 10 to 500 ⁇ m, preferably about 20 to 200 ⁇ m.
- the detailed description of the circuit board F10 is the same as the detailed description of the first insulating layer F20 described below.
- a first insulating layer F20 is formed on the upper surface (circuit forming surface) of the circuit board F10 on which the first circuit F11 is formed (first insulating layer forming step).
- the form of the first insulating layer F20 is not particularly limited. Specific examples include a sheet, a film, a prepreg, and a three-dimensional molded article formed by applying a resin solution.
- the thickness of the first insulating layer F20 is not particularly limited. Specifically, in the case of sheets, films and prepregs, for example, the thickness is preferably 10 to 200 ⁇ m, more preferably about 20 to 100 ⁇ m.
- the first insulating layer F20 may contain inorganic fine particles such as silica particles.
- the first insulating layer F20 can be formed by, for example, laminating a sheet, a film, or a prepreg on the upper surface of the circuit board F10, pressing and bonding them, and then curing, or by curing by heating and pressing. it can.
- the first insulating layer F20 can also be formed by applying a resin solution to the upper surface of the circuit board F10 and then curing it.
- a material to be an insulating layer may be put in using a mold and a frame mold, and pressed and cured to form a three-dimensional molded body, or a sheet, film, or prepreg is punched out.
- the three-dimensional shaped molded body or the like may be formed by laminating the hollowed material on the upper surface of the circuit board F10 and pressurizing and then curing, or curing by heating and pressing.
- organic substrates conventionally used for manufacturing multilayer circuit boards can be used without any particular limitation.
- organic substrates include those conventionally used in the production of multilayer circuit boards, such as epoxy resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyimide resins, polyphenylene sulfide resins, polyphenylene ether resins, cyanate resins, benzoxazine resins, bis Examples include a substrate made of maleimide resin or the like.
- the epoxy resin is not particularly limited as long as it is an epoxy resin constituting various organic substrates that can be used for manufacturing a circuit board.
- bisphenol A type epoxy resin bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, aralkyl epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin , Dicyclopentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, alicyclic epoxy resins, and the like.
- epoxy resin nitrogen-containing resin, and silicone-containing resin that are brominated or phosphorus-modified to impart flame retardancy are also included.
- said epoxy resin and resin said each epoxy resin and resin may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- a curing agent is contained for curing.
- the curing agent is not particularly limited as long as it can be used as a curing agent. Specific examples include dicyandiamide, phenolic curing agents, acid anhydride curing agents, aminotriazine novolac curing agents, and cyanate resins.
- phenolic curing agent examples include novolak type, aralkyl type, and terpene type. Further examples include phosphorus-modified phenolic resins or phosphorus-modified cyanate resins for imparting flame retardancy.
- curing agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- a resin or the like having good laser light absorption in the wavelength region of 100 nm to 400 nm because a circuit pattern is formed by laser processing is preferable to use.
- a polyimide resin or the like can be given.
- the insulating base material may contain a filler.
- the filler may be inorganic fine particles or organic fine particles, and is not particularly limited. By containing the filler, the filler is exposed in the laser processed part, and it is possible to improve the adhesion between the plating due to the unevenness of the filler and the resin.
- the material constituting the inorganic fine particles include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), silica (SiO 2 ), High dielectric constant fillers such as barium titanate (BaTiO 3 ) and titanium oxide (TiO 2 ); magnetic fillers such as hard ferrite; magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 2 ), Antimony trioxide (Sb 2 O 3 ), antimony pentoxide (Sb 2 O 5 ), guanidine salts, zinc borate, molybdate compounds, zinc stannate, and other inorganic flame retardants; talc (Mg 3 (Si 4 O 10) (OH) 2), barium sulfate (BaSO 4), calcium carbonate (CaCO 3), mica, and the like.
- Al 2 O 3 magnesium oxide
- MgO magnesium oxide
- BN boro
- the said inorganic fine particle may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type. Since these inorganic fine particles have high thermal conductivity, relative dielectric constant, flame retardancy, particle size distribution, color tone freedom, etc., when selectively exerting a desired function, appropriate blending and particle size design should be performed. And high filling can be easily performed. Although not particularly limited, it is preferable to use a filler having an average particle diameter equal to or less than the thickness of the insulating layer, more preferably 0.01 ⁇ m to 10 ⁇ m, and still more preferably a filler having an average particle diameter of 0.05 ⁇ m to 5 ⁇ m. It is good.
- the inorganic fine particles may be surface-treated with a silane coupling agent in order to enhance dispersibility in the insulating base material.
- the insulating base material may contain a silane coupling agent in order to increase the dispersibility of the inorganic fine particles in the insulating base material.
- the silane coupling agent is not particularly limited. Specific examples include silane coupling agents such as epoxy silane, mercapto silane, amino silane, vinyl silane, styryl silane, methacryloxy silane, acryloxy silane, and titanate.
- the said silane coupling agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- the insulating base material may contain a dispersant in order to improve the dispersibility of the inorganic fine particles in the insulating base material.
- the dispersant is not particularly limited. Specific examples include dispersants such as alkyl ether, sorbitan ester, alkyl polyether amine, and polymer.
- the said dispersing agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- organic fine particles include rubber fine particles.
- the first insulating layer F20 is overlaid on the upper surface (circuit formation surface) of the circuit board F10, and is laminated and cured by heat pressing. May be.
- the types of materials and resins that form the circuit board F10 may differ from the types of materials and resins that form the first insulating layer F20. However, from the viewpoint of satisfactorily adhering and laminating the circuit board F10 and the first insulating layer F20, it is preferable that the types be familiar with each other, and it is more preferable that the types are typically the same.
- a smear (not shown) that is a resin residue of the first insulating layer F20 remains on the first circuit F11 exposed by laser processing. Since smear causes conduction failure, it is preferably removed by desmear treatment.
- desmear treatment for example, a known method such as dissolving and removing smear by dipping in a permanganic acid solution is used without limitation. However, the desmear process can be omitted depending on the situation.
- the interlayer connection hole F21 is filled with a plated metal from the exposed first circuit F11 by electroless plating or electrolytic plating, and the metal column F22 is filled in the interlayer connection hole F21.
- the first circuit F11 functions as a plating nucleus, and a plating film grows from the first circuit F11.
- a plating catalyst is deposited on the surface of the first insulating layer F20, the inner wall surface of the hole F21, and the exposed surface of the first circuit F11, and electroless plating is applied to the plating catalyst deposition portion. After the application, electrolytic plating is performed to fill the hole F21 with a plating metal, and thereafter, the plating metal deposited on the outer surface side of the first insulating layer F20 including the surface of the first insulating layer F20 is removed.
- the shape, size, interval, etc. of the metal pillar F22 are not particularly limited. Specifically, for example, a metal column F22 having a substantially cylindrical shape, a height of about 5 to 200 ⁇ m, and a bottom surface diameter of about 10 to 500 ⁇ m can be preferably realized. A metal column F22 having a prismatic shape, a truncated cone shape, or a truncated pyramid shape may be used.
- FIG. 14D shows a case where the metal column F22 has grown to the height of the outer surface (upper surface) of the first insulating layer F20 in this metal column forming step.
- the first circuit F11, the second circuit F26, The interlayer connection hole F21 for connecting the layers to each other can be formed by filling a sufficient amount of a good metal column F22 in which generation of voids is suppressed.
- a second insulating layer F23 is formed on the outer surface of the first insulating layer F20 and the top of the metal column F22 (second insulating layer forming step).
- the second insulating layer F23 is the same as that of the first insulating layer F20.
- examples of the second insulating layer F23 include a sheet, a film, a prepreg, and a three-dimensional molded body formed by applying a resin solution.
- the thickness of the second insulating layer F23 is not particularly limited.
- the thickness is preferably 3 to 50 ⁇ m, and more preferably about 5 to 40 ⁇ m.
- the second insulating layer F23 may contain inorganic fine particles such as silica particles.
- the second insulating layer F23 may be formed, for example, by laminating a sheet, a film, and a prepreg on the outer surface of the first insulating layer F20, press-bonding them, and then curing the first insulating layer F23.
- the resin solution may be applied to the outer surface of F20 and then cured.
- a three-dimensional shaped molded body or the like may be formed by putting a material to be the second insulating layer F23 using a mold, a frame mold, or the like, and applying pressure and curing.
- organic substrates conventionally used for manufacturing a multilayer circuit board can be used without any particular limitation.
- organic substrates include those conventionally used in the production of multilayer circuit boards, such as epoxy resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyimide resins, polyphenylene sulfide resins, polyphenylene ether resins, cyanate resins, benzoxazine resins, bis Examples include a substrate made of maleimide resin or the like.
- the detailed description of the second insulating layer F23 is the same as the detailed description of the first insulating layer F20 described above.
- the types of materials and resins that constitute the first insulating layer F20 may differ from the types of materials and resins that constitute the second insulating layer F23. However, from the viewpoint of satisfactorily adhering and laminating the first insulating layer F20 and the second insulating layer F23, it is preferable that the types be familiar with each other, and typically the same types are more preferable. .
- a resin film F24 is formed on the outer surface of the second insulating layer F23 (film formation process).
- the resin film (resist) F24 is not particularly limited as long as it can be removed in a film removal process described later.
- the resin film F24 is preferably a resin film that can be easily dissolved or removed from the surface of the second insulating layer F23 by dissolving or swelling with a predetermined liquid.
- a film made of a soluble resin that can be easily dissolved by an organic solvent or an alkaline solution a film made of a swellable resin that can swell with a predetermined liquid (swelling liquid), and the like can be given.
- the swellable resin film does not substantially dissolve in a predetermined liquid, and not only a resin film that easily peels off from the surface of the second insulating layer F23 by swelling, but also in a predetermined liquid.
- a resin film that easily peels from the surface of F23 is also included. By using such a resin film, the resin film can be easily and satisfactorily removed from the surface of the insulating layer.
- the plating catalyst deposited on the resin film will be scattered, and the scattered plating catalyst will be re-deposited on the insulating layer, and an unnecessary plating film will be formed on that part. There is a problem. Such a problem can be prevented because the resin film can be easily and satisfactorily removed from the surface of the insulating layer.
- the formation method of the resin film F24 is not particularly limited. Specifically, for example, after applying a liquid material capable of forming the resin film F24 on the outer surface (upper surface) of the second insulating layer F23, a method of drying, or after applying the liquid material to the support substrate, Examples thereof include a method of transferring a resin film formed by drying onto the surface of the second insulating layer F23. Moreover, as another method, the method etc. which bond the resin film which consists of the resin film F24 formed beforehand on the outer surface (upper surface) of the 2nd insulating layer F23 are mentioned.
- the method for applying the liquid material is not particularly limited. Specifically, for example, conventionally known spin coating method, bar coater method and the like can be mentioned.
- any resin that can be easily dissolved or removed from the surface of the second insulating layer F23 by dissolving or swelling with a predetermined liquid can be used without particular limitation.
- a resin having a degree of swelling with respect to a predetermined liquid is 50% or more, more preferably 100% or more, and still more preferably 500% or more.
- the degree of swelling is too low, the resin film tends to be difficult to peel.
- Such a resin film is formed by applying an elastomer suspension or emulsion to the surface of the second insulating layer F23 and then drying, or by applying an elastomer suspension or emulsion to the support substrate and then drying.
- the film can be easily formed by a method of transferring the film to the surface of the second insulating layer F23.
- the elastomer examples include diene elastomers such as a styrene-butadiene copolymer, acrylic elastomers such as an acrylate ester copolymer, and polyester elastomers. According to such an elastomer, a resin film having a desired swelling degree can be easily formed by adjusting the degree of crosslinking or gelation of the elastomer resin particles dispersed as a suspension or emulsion.
- such a resin film is particularly preferably a film whose degree of swelling changes depending on the pH of the swelling liquid.
- the liquid condition in the catalyst deposition process described later is different from the liquid condition in the film removal process described later, so that the resin is used at the pH in the catalyst deposition process.
- the film F24 maintains high adhesion to the second insulating layer F23, and the resin film F24 can be easily peeled and removed at the pH in the film removal step.
- a catalyst deposition step described later includes a step of treating in an acidic catalyst metal colloid solution having a pH range of 1 to 3, for example, and a film removal step described later is alkaline in a pH range of 12 to 14.
- the resin film has a swelling degree of 60% or less, further 40% or less with respect to the acidic catalyst metal colloid solution, and a swelling degree with respect to the alkaline solution of 50% or less. % Or more, preferably 100% or more, and more preferably 500% or more.
- Examples of such a resin film are used for a sheet formed from an elastomer having a predetermined amount of carboxyl groups, a dry film resist for patterning a printed wiring board (hereinafter sometimes referred to as “DFR”), and the like.
- Examples thereof include a sheet obtained by completely curing a photocurable alkali-developing resist, a thermosetting or alkali-developing sheet, and the like.
- the elastomer having a carboxyl group examples include diene elastomers such as a styrene-butadiene copolymer having a carboxyl group in the molecule by containing a monomer unit having a carboxyl group as a copolymerization component, and acrylic.
- examples include acrylic elastomers such as acid ester copolymers, and polyester elastomers. According to such an elastomer, a resin film having a desired degree of alkali swelling can be formed by adjusting the acid equivalent, the degree of crosslinking or the degree of gelation of the elastomer dispersed as a suspension or emulsion.
- the swelling degree with respect to the predetermined liquid used in a film removal process can be increased, and a resin film that dissolves in the liquid can be easily formed.
- the carboxyl group in the elastomer swells the resin film with respect to the alkaline aqueous solution and acts to peel the resin film from the surface of the second insulating layer F23.
- the acid equivalent is the polymer molecular weight per carboxyl group.
- the monomer unit having a carboxyl group examples include (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, and the like.
- the content ratio of the carboxyl group in the elastomer having such a carboxyl group is preferably 100 to 2000, more preferably 100 to 800 in terms of acid equivalent.
- the acid equivalent is too small (when the number of carboxyl groups is relatively large), the compatibility with a pretreatment solution for electroless plating is reduced due to a decrease in compatibility with a solvent or other composition. Tend.
- the acid equivalent is too large (when the number of carboxyl groups is relatively small), the peelability with respect to the alkaline aqueous solution tends to decrease.
- the molecular weight of the elastomer is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 20,000 to 500,000, and more preferably 20,000 to 60,000.
- the molecular weight of the elastomer is too large, the peelability tends to decrease.
- the molecular weight is too small, the viscosity decreases and it becomes difficult to maintain a uniform thickness of the resin film. There is also a tendency that the resistance to the treatment liquid also decreases.
- DFR for example, an acrylic resin, an epoxy resin, a styrene resin, a phenol resin, a urethane resin, or the like containing a predetermined amount of a carboxyl group is used as a resin component, and a photopolymerization initiator is included.
- a sheet of curable resin composition may be used.
- Specific examples of such DFR include a dry film of a photopolymerizable resin composition as disclosed in JP-A-2000-231190, JP-A-2001-201851, and JP-A-11-212262. Sheets obtained by curing, and commercially available as an alkali development type DFR, for example, UFG series manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd. may be mentioned.
- a resin containing a carboxyl group and containing rosin as a main component for example, “NAZDAR229” manufactured by Yoshikawa Chemical Co., Ltd.
- a resin containing phenol as a main component for example, LEKTRACHEM
- the resin film F24 may be formed by applying a resin suspension or emulsion on the surface of the second insulating layer F23 using a conventionally known application method such as a spin coat method or a bar coater method, and drying. After the DFR formed in (1) is bonded to the surface of the second insulating layer F23 using a vacuum laminator or the like, it can be easily formed by curing the entire surface.
- the thickness of the resin film F24 is preferably 10 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or less. Moreover, 0.1 micrometer or more is preferable and 1 micrometer or more is further more preferable. When the thickness is too thick, the accuracy tends to decrease when the fine circuit pattern F25 is formed by laser processing, machining, or the like. Moreover, when the thickness is too thin, it tends to be difficult to form the resin film F24 having a uniform film thickness.
- the resin film F24 for example, a resin film mainly composed of a resin made of an acrylic resin having a carboxyl group with an acid equivalent of about 100 to 800 (carboxyl group-containing acrylic resin) can be preferably used. .
- the following is also suitable as the resin film F23. That is, as a characteristic required for the resist material constituting the resin film, for example, (1) an insulating base material (circuit board, insulating layer, etc.) on which the resin film is formed is immersed in a catalyst deposition process described later. High resistance to liquid (plating nucleation chemical), (2) Easily remove resin film (resist) by the film removal process described later, for example, the process of immersing the insulating substrate on which the resin film is formed in alkali (3) High film formability, (4) Easy dry film (DFR) formation, (5) High storage stability, and the like.
- a characteristic required for the resist material constituting the resin film for example, (1) an insulating base material (circuit board, insulating layer, etc.) on which the resin film is formed is immersed in a catalyst deposition process described later. High resistance to liquid (plating nucleation chemical), (2) Easily remove resin film (resist) by the film removal process described later, for example, the process of immersing
- the plating nucleation chemical solution is an acidic (eg, pH 1 to 3) aqueous solution.
- the catalyst imparting activator is a weak alkali (pH 8 to 12), and the others are acidic. From the above, it is necessary to withstand pH 1 to 11, preferably pH 1 to 12, as the resistance to the plating nucleating solution. In addition, being able to withstand is that when a sample on which a resist is formed is immersed in a chemical solution, swelling and dissolution of the resist are sufficiently suppressed, and the resist plays a role as a resist.
- the immersion temperature is from room temperature to 60 ° C.
- the immersion time is from 1 to 10 minutes
- the resist film thickness is from about 1 to 10 ⁇ m, but is not limited thereto.
- the alkali stripping chemical used in the film removal step is generally an aqueous NaOH solution or an aqueous sodium carbonate solution. Its pH is 11 to 14, and it is desirable that the resist film can be easily removed preferably at pH 12 to 14.
- the concentration of the aqueous NaOH solution is about 1 to 10%
- the processing temperature is room temperature to 50 ° C.
- the processing time is 1 to 10 minutes
- the immersion or spray treatment is generally performed, but is not limited thereto. Since a resist is formed on an insulating material, film formability is also important.
- a uniform film formation without repelling or the like is necessary.
- a dry film resist is pasted on the insulating material with a laminator (roll, vacuum).
- the pasting temperature is room temperature to 160 ° C., and the pressure and time are arbitrary.
- adhesiveness is required at the time of pasting.
- the resist formed into a dry film is generally used as a three-layer structure sandwiched by a carrier film and a cover film to prevent dust from adhering, but is not limited thereto.
- the best preservation is that it can be stored at room temperature, but it must also be refrigerated or frozen. As described above, it is necessary to prevent the composition of the dry film from being separated at low temperatures or to be cracked due to a decrease in flexibility.
- the resin film F24 (a) at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule, and (b) ( It may be a polymer resin obtained by polymerizing a) at least one monomer that can be polymerized with a monomer, or a resin composition containing this polymer resin.
- Known techniques include JP-A-7-281437, JP-A-2000-231190, JP-A-2001-201851, and the like.
- (A) As an example of the monomer, (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, maleic acid half ester, butyl acrylate, etc. may be mentioned alone or Two or more types may be combined.
- Examples of the monomer (b) are generally non-acidic and have (1) a polymerizable unsaturated group in the molecule, but are not limited thereto. It is selected so as to maintain various properties such as resistance in the plating process and flexibility of the cured film.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene or polymerizable styrene derivatives.
- a monomer having a plurality of unsaturated groups can be selected as the monomer used for the polymer so that three-dimensional crosslinking can be performed.
- reactive functional groups such as epoxy groups, hydroxyl groups, amino groups, amide groups, and vinyl groups can be introduced into the molecular skeleton.
- the amount of the carboxyl group contained in the resin is preferably 100 to 2000, preferably 100 to 800, and more preferably 100 to 600 in terms of acid equivalent. If the acid equivalent is too low, the compatibility with the solvent or other composition is lowered and the resistance to the plating pretreatment solution is lowered. If the acid equivalent is too high, the peelability is lowered.
- the composition ratio of the monomer (a) is preferably 5 to 70% by mass.
- the resin composition may contain the polymer resin as an essential component as a main resin (binder resin), and may contain at least one of oligomers, monomers, fillers, and other additives.
- the main resin is preferably a linear polymer having thermoplastic properties. In order to control fluidity and crystallinity, it may be branched by grafting.
- the molecular weight is about 1,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight, and preferably 5,000 to 50,000. When the weight average molecular weight is small, the flexibility of the film and the resistance to the plating nucleation solution (acid resistance) are lowered. On the other hand, when the molecular weight is large, the alkali peelability and the sticking property when a dry film is formed deteriorate.
- a crosslinking point may be introduced to improve resistance to plating nucleus chemicals, suppress thermal deformation during laser processing, and control flow.
- Any monomer or oligomer may be used as long as it is resistant to plating nucleation chemicals and can be easily removed with alkali. Further, in order to improve the sticking property of the dry film (DFR), it can be considered that it is used as a tackifier as a plasticizer. Further, it is conceivable to add a crosslinking agent in order to increase various resistances.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene or polymerizable styrene derivatives.
- Examples of monomers include 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polyoxyethylene Polyoxyalkylene glycol di (meth) acrylate such as polyoxypropylene glycol di (meth) acrylate, 2-di (p-hydroxyphenyl) propane di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) Acrylate, trimethylolpropane triglycidyl ether tri (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether tri (meth) acrylate, 2,2-bis (4-methacryloxy) Pointer ethoxyphenyl) propane, there is a polyfunctional (meth) acrylate containing urethane groups. Any
- the filler is not particularly limited, but silica, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, clay, kaolin, titanium oxide, barium sulfate, alumina, zinc oxide, talc, mica, glass, potassium titanate, wollastonite, sulfuric acid Magnesium, aluminum borate, an organic filler, etc. are mentioned. Further, since the preferable thickness of the resist is as thin as 0.1 to 10 ⁇ m, it is preferable that the resist has a small filler size. Although it is preferable to use a material having a small average particle size and cut coarse particles, the coarse particles can be crushed during dispersion or removed by filtration.
- additives include photopolymerizable resins (photopolymerization initiators), polymerization inhibitors, colorants (dyes, pigments, coloring pigments), thermal polymerization initiators, and crosslinking agents such as epoxy and urethane.
- the resin film F23 is subjected to laser processing or the like, and therefore it is necessary to impart a laser ablation property to the resist material.
- the laser processing machine for example, a carbon dioxide laser, an excimer laser, a UV-YAG laser, or the like is selected. These laser processing machines have various intrinsic wavelengths, and productivity can be improved by using a material having a high UV absorption rate for these wavelengths.
- the UV-YAG laser is suitable for microfabrication, and the laser wavelength is 3rd harmonic 355 nm and 4th harmonic 266 nm. Therefore, as a resist material (material for the resin film F24), Therefore, it is desirable that the UV absorption rate is relatively high.
- the processing of the resist F24 is finished finer, and the productivity can be improved.
- the present invention is not limited to this, and it may be better to select a resist material having a relatively low UV absorption rate.
- the UV absorption rate decreases, the UV light passes through the resist F24, so that the UV energy can be concentrated on the processing of the second insulating layer F23 and the first insulating layer F20 therebelow, and the insulating layers F20, 23 are processed. Particularly favorable results can be obtained when the material is difficult to form.
- a total value (hereinafter referred to as “total thickness”) of at least the thickness of the resin film F24 and the thickness of the second insulating layer F23 from the upper surface (outer surface) of the resin film F24.
- a circuit pattern F25 is formed by forming grooves and / or holes having the above predetermined depth and predetermined shape (circuit pattern forming step).
- the circuit pattern F25 is formed by laser processing, cutting processing, embossing processing, or the like.
- the groove of the circuit pattern F25 is mainly a groove for the wiring F27a (see FIG.
- the hole of the circuit pattern F25 is, for example, a hole for the electrode pad portion F27b (see FIG. 13).
- the circuit pattern F25 may include an interlayer connection hole (an interlayer connection hole different from the hole F21 in which the metal column F22 has already been formed in the metal column forming step).
- the circuit pattern F25 is formed by the total thickness, as shown in FIG. 14F, the first insulating layer F20 is not dug and the circuit pattern F25 is formed on the outer surface (upper surface) of the first insulating layer F20. Will be put on.
- the circuit pattern F25 is formed exceeding the total thickness, the first insulating layer F20 is dug as shown in FIG. 15F of the 3-2 embodiment and FIG. 16F of the 3-3 embodiment. As a result, the circuit pattern F25 is embedded in the outer surface (upper surface) of the first insulating layer F20.
- the width of the groove for the wiring F27a in the circuit pattern F25 is not particularly limited. When laser processing is used, a fine groove having a line width of 20 ⁇ m or less can be easily formed.
- the method for forming the circuit pattern F25 is not particularly limited. Specifically, cutting by laser processing, dicing processing, etc., embossing, etc. are used. In order to form a highly accurate fine circuit pattern F25, laser processing is preferable. According to laser processing, the digging depth and the like of the first insulating layer F20 can be easily adjusted by controlling the output (energy or power) of the laser.
- embossing for example, embossing with a fine resin mold used in the field of nanoimprinting can be preferably used.
- the predetermined circuit pattern F25 a portion where the electroless plating film is provided later and the second electric circuit F27 is formed is defined.
- FIG. 15F showing the third to second embodiment shows that the top of the metal column F22 formed in the previous metal column forming step is exposed and protrudes from the bottom surface of the circuit pattern F25 in this circuit pattern forming step. As shown, the circuit pattern F25 is formed.
- the resin or the like constituting the first insulating layer F20 can be easily removed, but the plating metal constituting the metal pillar F22 is Caused by being difficult to remove.
- a plating catalyst F26 is deposited on the surface of the resin film F24 and the surface of the circuit pattern F25 (catalyst deposition step). That is, the plating catalyst F26 is deposited on the entire surface of the resin film F24 and the insulating layer F30 on which the circuit pattern F25 is formed and on the entire surface of the resin film F24 and the insulating layer F30 on which the circuit pattern F25 is not formed. From the viewpoint of electroless plating described later, it is not necessary to apply the plating catalyst F26 to the surface of the metal column F22. However, the plating catalyst F26 is applied to the entire resin film F24 and the insulating layer F30. The work is facilitated.
- the plating catalyst F26 is a concept including its precursor.
- the plating catalyst F26 is a catalyst that is applied in advance in order to form the plating film only on the portion where the electroless plating film is desired to be formed in the plating process described later.
- the plating catalyst F26 can be used without particular limitation as long as it is known as a catalyst for electroless plating.
- the precursor of the plating catalyst F26 may be deposited in advance, and the plating catalyst F26 may be generated after the resin film F24 is removed.
- Specific examples of the plating catalyst F26 include, for example, metal palladium (Pd), platinum (Pt), silver (Ag), and the like, and precursors that generate these.
- Examples of the method of depositing the plating catalyst F26 include a method of treating with an acidic Pd—Sn colloid solution treated under acidic conditions of pH 1 to 3 and then treating with an acid solution. More specifically, the following methods can be mentioned.
- the oil and the like adhering to the surfaces of the resin film F24 on which the circuit pattern F25 is formed and the insulating layer F30 are washed in a surfactant solution (cleaner / conditioner) for a predetermined time.
- a surfactant solution cleaning / conditioner
- a soft etching treatment is performed with a sodium persulfate-sulfuric acid based soft etching agent.
- an acidic solution such as a sulfuric acid aqueous solution or a hydrochloric acid aqueous solution having a pH of 1 to 2.
- a pre-dip treatment is performed in which chloride ions are adsorbed on the surfaces of the resin film F24 and the insulating layer F30 by immersing in a pre-dip solution mainly composed of a stannous chloride aqueous solution having a concentration of about 0.1%.
- Pd and Sn are aggregated and adsorbed by further immersing in an acidic catalytic metal colloid solution such as acidic Pd—Sn colloid having a pH of 1 to 3 containing stannous chloride and palladium chloride.
- an oxidation-reduction reaction (SnCl 2 + PdCl 2 ⁇ SnCl 4 + Pd ⁇ ) is caused between the adsorbed stannous chloride and palladium chloride.
- the metal palladium which is the plating catalyst F26 is deposited.
- the acidic catalyst metal colloid solution a known acidic Pd—Sn colloid catalyst solution or the like can be used, and a commercially available plating process using an acidic catalyst metal colloid solution may be used. Such a process is systematized and sold by, for example, Rohm & Haas Electronic Materials.
- the plating catalyst F26 can be deposited on the surface of the resin film F24 and the surface of the circuit pattern F25.
- the resin film F24 is removed from the insulating layer F30 (more specifically, the second insulating layer F23) (film removal step). That is, when the resin film F24 is made of a soluble resin, the resin film F24 is dissolved using an organic solvent or an alkaline solution and removed from the surface of the insulating layer F30. When the resin film F24 is made of a swellable resin, the resin film F24 is swollen using a predetermined liquid, and is peeled off from the surface of the insulating layer F30 and removed.
- the plating catalyst F26 can remain only on the surface of the insulating layer F30 where the circuit pattern F25 is formed.
- the plating catalyst F26 deposited on the surface of the resin film F24 is removed from the insulating layer F30 together with the resin film F24.
- the resin film F24 collapses apart when removed from the insulating layer F30. It is preferable that the whole can be removed without being continuous.
- the resin film F24 As the liquid for dissolving or swelling the resin film F24, the resin film F24 is easily dissolved or removed from the insulating layer F30 without substantially decomposing or dissolving the circuit board F10, the insulating layer F30, and the plating catalyst F26. Any liquid that can be dissolved or swollen to the extent possible can be used without particular limitation. Such a resin film removing liquid can be appropriately selected depending on the type and thickness of the resin film F24. Specifically, for example, when a photocurable epoxy resin is used as the resist resin, an organic solvent, a resist remover in an alkaline aqueous solution, or the like is used.
- the resin film F24 is formed from an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer, or as the resin film F24, (a) a polymerizable unsaturated group is included in the molecule. It is obtained by polymerizing at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one and at least one monomer that can be polymerized with (b) (a) monomer.
- an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer
- a polymerizable unsaturated group is included in the molecule. It is obtained by polymerizing at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one and at least one monomer that can be polymerized with (b) (a) monomer.
- aqueous alkali solution such as an aqueous sodium solution can be preferably used.
- the resin film F24 has a swelling degree of 60% or less, preferably 40% or less under acidic conditions. It is formed of an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer that has a degree of swelling of 50% or more under alkaline conditions, or (a) polymerizable in the molecule.
- an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer that has a degree of swelling of 50% or more under alkaline conditions, or (a) polymerizable in the molecule.
- a resin film can be easily dissolved or swollen by immersing it in an alkaline aqueous solution having a pH of 11 to 14, preferably a pH of 12 to 14, such as an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of about 1 to 10%. Then, it is removed by dissolution or peeling.
- Examples of the method of removing the resin film F24 include a method of immersing the insulating layer F30 coated with the resin film F24 in a resin film removal liquid for a predetermined time. Moreover, in order to improve peeling removal property or melt
- Electroless plating is performed on the insulating layer F30 to form an electroless plating film on the portion of the circuit pattern F25 where the plating catalyst F26 remains and on the exposed portion of the metal pillar F22.
- a second electric circuit F27 is formed on the insulating layer F30 (that is, the first insulating layer F20 and the second insulating layer F23).
- the second circuit F27 of the insulating layer F30 and the first circuit F11 of the circuit board F10 are interlayer-connected through the metal pillar F22 (plating process).
- an insulating layer F30 partially coated with a plating catalyst F26 is immersed in an electroless plating solution, and an electroless plating film is deposited only on the portion where the plating catalyst F26 is deposited.
- Such a method can be used.
- Examples of the metal used for electroless plating include copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), aluminum (Al), and the like. Of these, plating mainly composed of Cu is preferable because of its excellent conductivity. Moreover, when Ni is included, it is preferable from the point which is excellent in corrosion resistance and adhesiveness with a solder.
- the film thickness of the electroless plating film is not particularly limited. Specifically, for example, it is preferably about 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably about 1 to 5 ⁇ m.
- an electroless plating film is deposited only on the portion of the surface of the insulating layer F30 where the plating catalyst F26 remains. Therefore, the conductor layer can be formed with high precision only in the portion where the second circuit F27 is to be formed.
- the deposition of the electroless plating film on the portion where the circuit pattern F25 is not formed can be suppressed. Therefore, even when a plurality of fine wirings F27a having a narrow line width at a narrow pitch interval are formed, an unnecessary plating film does not remain between the adjacent wirings F27a. Therefore, the occurrence of a short circuit and the occurrence of migration can be suppressed.
- an electroless plating film can be deposited only on the laser-processed portion of the surface of the insulating layer F30.
- a second circuit F27 is newly formed on the surface of the insulating layer F30, and the second circuit F27 of the insulating layer F30 and the first circuit F11 of the circuit board F10 are connected to the interlayer connection hole F21 or the metal pillar. Interlayer connection is made via F22.
- the multilayer circuit board F1 having the second circuit F27 on the surface of the insulating layer F30 as shown in FIG. 13 is manufactured.
- the electrical circuits F11, 27 and the interlayer connection holes F21 are connected to each other in each layer, and the electrical circuits F11, 27 in each layer are connected to each other via the interlayer connection holes F21. Interlayer connection.
- the film thickness and depth of the second circuit F27 can be freely adjusted by adjusting the depth of the circuit pattern F25 with respect to the insulating layer F30.
- the second circuit F27 can be formed in a deep portion of the insulating layer F30, or the plurality of second circuits F27 can be formed at positions having different depths. Further, by forming the second circuit F27 in a deep portion of the insulating layer F30, a thick circuit F27 can be formed.
- a thick film circuit has a high cross-sectional area, and thus has high strength and electric capacity.
- the interlayer connection hole F21 is filled with the plating metal in advance by the first insulating layer forming step, the hole forming step, and the metal column forming step before forming the circuit pattern F25. Without worrying about excessive conductor formation in the second circuit F27, the metal filling of the interlayer connection hole F21 can be sufficiently performed over time. In addition, when the metal is filled in the interlayer connection hole F21, the circuit pattern F25 is not yet formed. Therefore, the plating film does not grow from the circuit pattern side, and good metal filling with suppressed generation of voids is achieved. Realize.
- the second insulating layer forming process, the film forming process, the circuit pattern forming process, the catalyst deposition process, the film removing process, and the plating process are performed by the additive method. Since the conductor formation of the circuit F27 is performed, a fine conductor can be accurately formed in a short time, and excessive formation of the conductor in the second circuit F27 is avoided. As described above, even when the fine circuit pattern F25 and the interlayer connection hole F21 are mixed, the multilayer circuit board F1 can be manufactured without any problem by the build-up method while applying the additive method satisfactorily.
- the second insulating layer F23 is formed on the outer surface of the first insulating layer F20, the resin film F24 is formed on the outer surface of the second insulating layer F23, and at least the thickness of the resin film F24 is determined. Since the resin film F24 is removed after the circuit pattern F25 having a depth equal to or greater than the total value of the thickness of the second insulating layer F23 is formed, the portion of the circuit pattern F25 is always removed by processing the second insulating layer F23. Will be.
- the bottom surface of the circuit pattern F25 is located at a position dug down from the outer surface of the second insulating layer F23, and the conductor layer constituting the second circuit F27 is partially or entirely embedded in the outer surface of the second insulating layer F23. It will be in a state to be. As a result, the thickness of the conductor layer can be increased, and the mechanical strength of the second circuit F27 can be ensured. Further, the amount of protrusion of the conductor layer from the second insulating layer F23 can be eliminated or reduced, the second circuit F27 is protected, the second circuit F27 is prevented from falling off the insulating layer F30, and the circuit is formed. It is possible to eliminate or reduce the unevenness generated on the surface.
- the interlayer connection hole F21 can be filled with plating metal by growing a plating film from the exposed first electric circuit F11 by electroless plating in the metal column forming step. it can. Since the electric circuit F11 that is a conductor is used as a plating nucleus of electroless plating, the metal pillar F22 can be reasonably formed.
- the plating catalyst F25 is formed on the surface of the first insulating layer F20, the inner wall surface of the interlayer connection hole F21, and the exposed surface of the first electric circuit F11 in the metal column forming step.
- the electroplating is performed to fill the interlayer connection hole F21 with the plating metal, and then, the first insulating layer F20 including the surface of the first insulating layer F20.
- the plating metal deposited on the outer surface side of the one insulating layer F20 may be removed. Since the electroless plating layer formed on the outer surface side of the first insulating layer F20 including the surface of the first insulating layer F20 is used as a power feeding layer necessary for electrolytic plating, the metal pillar F22 can be rationally formed.
- the resin film F24 is a resin film that can be dissolved or removed from the second insulating layer F23 (or the insulating layer F30) by dissolving or swelling with a predetermined liquid. preferable.
- the resin film F24 can be easily and satisfactorily removed or removed from the surface of the second insulating layer F23. If the resin film F24 is collapsed when the resin film F24 is removed, the plating catalyst F26 deposited on the resin film F24 is scattered, and the scattered plating catalyst F26 is re-deposited on the insulating layer F30 and is unnecessary in that portion. There is a problem that a thick plating film is formed. Since the resin film F24 can be easily and satisfactorily removed from the surface of the insulating layer F30, such a problem can be prevented.
- the multilayer circuit board F1 manufactured by the manufacturing method of the present embodiment even when the fine circuit pattern F25 and the interlayer connection hole F21 are mixed, the metal filling of the interlayer connection hole F21 is sufficiently and satisfactorily performed. Thus, the connection between the circuits F11, 27 and the interlayer connection hole F21 is good, and excessive conductor formation in the circuit F27 portion is avoided, so that a multilayer circuit board F1 in which a short circuit or the like hardly occurs is obtained. Therefore, the multilayer circuit board F1 can be manufactured without any problem by the build-up method while applying the additive method satisfactorily. As a result, the multilayer circuit board F1 on which the electric circuit F27 with high shape accuracy is formed is provided.
- the multilayer circuit board F1 used for applications such as an IC substrate, a printed wiring board for mobile phones, a three-dimensional circuit board, etc., in which the width of the wiring F27a and the distance between the wirings F27a are narrow. Can be manufactured.
- the fluorescent substance by irradiating an ultraviolet-ray or near-ultraviolet light to a test object surface after the film removal process mentioned above by making the resin film F24 contain a fluorescent substance.
- the film removal failure can be inspected using the luminescence from.
- the metal wiring F27a in which the line width of the wiring F27a and the interval between the wirings F27a are extremely small can be formed. In such a case, for example, there is a concern that the resin film F24 between the adjacent metal wirings F27a may remain without being completely removed.
- the resin film F24 When the resin film F24 remains between the metal wirings F27a, a plating film is formed in that portion, which may cause migration or a short circuit.
- the resin film F24 is made to contain a fluorescent substance, and after the film removal step, the film removal surface is irradiated with a predetermined light emission source so that only the portion where the film F24 remains is caused to emit light. By this, the presence or absence of a film removal defect and the location of a film removal defect can be inspected.
- the fluorescent substance that can be contained in the resin film F24 used in the inspection process is not particularly limited as long as it exhibits light emission characteristics when irradiated with light from a predetermined light source. Specific examples thereof include Fluoresceine, Eosine, Pyroline G, and the like.
- the part where the light emission from the fluorescent material is detected by this inspection process is the part where the resin film F24 remains. Therefore, by removing the portion where light emission is detected, it is possible to suppress the formation of a plating film on that portion. Thereby, generation
- the circuit exceeds the total value of the thickness of the resin film F24 and the thickness of the second insulating layer F23 from the outer surface of the resin film F24.
- a pattern F25 is formed.
- the first insulating layer F20 is dug, and the bottom surface of the circuit pattern F25 is the first insulating layer F20. Located inward from the outer surface.
- the circuit pattern F25 is formed. This is because when the first insulating layer F20 is dug by laser processing, the resin or the like constituting the first insulating layer F20 is easily removed, but the plating metal constituting the metal pillar F22 is difficult to remove. To happen.
- the circuit pattern F25 is formed so that the top of the metal pillar F22 protrudes from the bottom surface of the circuit pattern F25, and the top of the metal pillar F22 is covered.
- the portion of the second electric circuit F27 (see FIG. 15I) is preferably used as an electrode pad portion F27b (see FIG. 13).
- the top portion of the metal pillar F22 bites into the conductor layer of the pad portion F27b, and the drop off of the pad portion F27b from the insulating layer F30 is effectively suppressed by the anchor effect, and the pad portion F27b that can sufficiently withstand the weight of the mounted component is obtained. Because.
- the metal pillar F22 does not grow to the height of the outer surface of the first insulating layer F20 in the metal pillar forming step.
- the metal pillar F22 is configured by growing a plating film up to a position (see FIG. 16F) which becomes the bottom surface of the circuit pattern F25. That is, the metal column F22 is not grown up to the outer surface of the first insulating layer F20, but is stopped at a height before that. Thereby, it can be easily achieved that the top of the metal pillar F22 does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern F25 at the stage of the metal pillar forming process prior to the circuit pattern forming process. Then, as shown in FIG.
- the circuit pattern F25 is formed so that the top of the metal pillar F22 does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern F25.
- the conductor layer formed on the top of the metal pillar F22 can be prevented from protruding from the outer surface of the second insulating layer F23, and the circuit F27 of the insulating layer F30 can be avoided. It is possible to eliminate or reduce the unevenness generated on the formation surface. Therefore, even if the number of stacked layers increases, the unevenness generated on the circuit formation surface does not increase, and a fine circuit can be formed.
- the position becomes the bottom surface of the circuit pattern F25.
- the circuit pattern F25 is formed so that the top of the metal pillar F22 does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern F25. It is also possible to form. Accordingly, it is possible to reliably achieve the correction of the position of the top of the metal column F22 so that the top of the metal column F22 does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern F25.
- the present invention belongs to the technical field of multilayer circuit boards, and relates to a method of manufacturing a multilayer circuit board using an additive method and a multilayer circuit board manufactured by the manufacturing method.
- a subtractive method and an additive method are known as a method of forming a circuit on a circuit board.
- the subtractive method is a method of forming a circuit by removing (subtractive) a metal foil other than a portion where a circuit is desired to be formed on the surface of the metal foil-clad laminate.
- the additive method is a method of forming a circuit by performing electroless plating only on a portion on the insulating base material where the circuit is to be formed.
- the subtractive method is a method in which a metal foil is left only in a circuit formation portion by etching a thick metal foil. According to this method, a portion of the metal to be removed is wasted. On the other hand, the additive method does not waste metal because the electroless plating film can be formed only on the portion where the metal wiring is to be formed. Also in this respect, the additive method is a preferable circuit forming method.
- the full additive method which is one of the conventional representative additive methods, is performed as follows, for example. First, a plating catalyst is deposited on the surface of the insulating substrate. Next, a photoresist layer is formed on the plating catalyst. Next, the surface of the photoresist layer is exposed through a photomask on which a predetermined circuit pattern is formed. Next, the circuit pattern is developed. Then, by applying electroless plating to the surface of the circuit pattern formed by development, metal wiring is formed on the circuit pattern portion. An electric circuit is formed on the insulating base material by such a process.
- the plating catalyst is deposited on the entire surface of the insulating base material.
- the plating film can be formed only on the portion not protected by the photoresist.
- a plating film may be unnecessarily formed in a portion where a circuit is not originally desired to be formed. This occurs because the plating catalyst is deposited on the entire surface of the insulating substrate. Unnecessarily formed plating films cause short circuits and migration between adjacent circuits. Such a short circuit or migration is more likely to occur when a circuit having a narrow line width and line interval is formed.
- a protective film of resin is coated on the insulating substrate.
- grooves and through holes corresponding to the circuit pattern are drawn and formed on the insulating substrate coated with the protective film by machining or laser beam irradiation.
- an activation layer is formed on the entire surface of the insulating substrate.
- the activation layer is left only on the inner wall surface of the groove and the through hole by peeling off the resin protective film.
- a conductive layer is selectively formed only on the inner surfaces of the activated grooves and through holes.
- the applicant of the present invention relates to an invention in which a plating catalyst for electroless plating is left with high accuracy only on a portion where electroless plating is desired, such as a circuit pattern portion or an inner wall surface of a through hole.
- Patent applications have already been filed (Japanese Patent Application No. 2008-118818 and Japanese Patent Application No. 2009-104086 based on this). A circuit forming method according to this patent application will be described with reference to FIG.
- a resin film b is coated on the surface of the insulating base material a.
- a groove c or a through hole d having a desired circuit pattern is formed on the insulating base material a coated with the resin film b.
- the bottom surface of the groove c coincides with the surface of the insulating base material a, but the groove c may be dug deeper than the surface of the insulating base material a.
- a plating catalyst e is deposited on the surface of the groove c and the through hole d and the surface of the resin film b.
- the plating catalyst is a concept including its precursor.
- the plating film e is left only on the surfaces of the groove c and the through hole d by peeling off the resin film b.
- the electroless plating film f is formed only on the portion where the plating catalyst e is left, so that the conductive layer is accurately formed only on the inner wall surface of the groove c and the through hole d.
- a substrate x is obtained.
- a circuit board g on which a first electric circuit h is formed is prepared.
- the circuit h is mounted on the upper surface of the circuit board g, but may be embedded in the upper surface of the circuit board g.
- the method for forming the first circuit h is not limited here.
- an insulating layer i is formed on the upper surface of the circuit board g on which the first circuit h is formed.
- a resin film j is formed on the upper surface (outer surface) of the insulating layer i.
- a laser processing is performed from the outer surface of the formed resin film j to form a circuit pattern k having a depth greater than the thickness of the resin film j and an interlayer connection hole m.
- the circuit pattern k includes a wiring groove, an electrode pad hole, and the like.
- the interlayer connection hole m reaches the first circuit h of the circuit board g and exposes the first circuit h.
- a plating catalyst n is deposited on the surface of the resin film j, the surface of the circuit pattern k, the surface of the interlayer connection hole m, and the exposed surface of the first circuit h. From the viewpoint of electroless plating, which will be described later, it is not necessary to apply the plating catalyst n to the surface of the first circuit h, but the work can be facilitated by applying the plating catalyst n to the entire insulating layer i. Is achieved.
- the resin film j is removed from the insulating layer i. Then, as shown in FIG.
- the wiring groove in the circuit portion has a fine line width and a shallow depth. Since the hole for the part is also shallow, both of them complete the conductor formation in a short time, but the hole for the interlayer connection is larger than the line width of the wiring groove and the depth is deeper than the circuit part. It takes a long time to fill with plating metal. Therefore, when the electroless plating is completed when the conductor formation of the circuit portion is completed, as illustrated in FIG. 24G, the metal filling of the interlayer connection hole is insufficient, and the connection between the circuit and the interlayer connection hole is poor. Cause.
- the conductor formation in the circuit portion becomes excessive and short circuits or the like are likely to occur.
- the depth of the interlayer connection hole can be reduced, or the interlayer connection hole can be reduced. It is proposed to reduce the diameter of the.
- the former is often difficult in designing a circuit board and is difficult to realize. In the latter, the contact area between the interlayer connection hole and the circuit is reduced, and the reliability of the interlayer connection is lowered.
- the metal filling is completed in a short time. In addition to growing from the bottom, it also grows from the circuit pattern side, so voids are easily generated inside the metal pillar.
- the present invention is intended to solve the above-described problems when the additive method is applied when manufacturing a multilayer circuit board by the build-up method, and even if a fine circuit pattern and interlayer connection holes are mixed.
- Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multilayer circuit board, in which the metal filling of the interlayer connection holes is sufficiently and satisfactorily performed and excessive conductor formation in the circuit portion can be avoided.
- the method for manufacturing a multilayer circuit board according to the present invention is a method for manufacturing a multilayer circuit board having interconnected electrical circuits and interlayer connection holes, and the circuit board circuit on which the first electrical circuit is formed.
- a circuit pattern forming step of forming a circuit pattern by forming a groove and / or a hole having a predetermined depth and a predetermined shape, and a plating catalyst is deposited on the surface of the resin film and the surface of the circuit pattern.
- a catalyst deposition step a film removal step of removing the resin film from the insulating layer, and an electroless plating on the insulating layer, thereby leaving a portion of the circuit pattern where the plating catalyst remains and an exposed portion of the metal pillar
- a plating film is formed on the insulating layer to form a second electric circuit, and the second electric circuit of the insulating layer and the first electric circuit of the circuit board are connected to each other through the metal pillars.
- the insulating layer forming step, the hole forming step, and the metal pillar forming step before forming the circuit pattern are filled in advance with the plated metal in the interlayer connection hole, excessive conductor formation in the circuit portion is performed. Without worrying about the above, it is possible to sufficiently fill the metal for the interlayer connection hole with time.
- the plating film does not grow from the circuit pattern side, and good metal filling with suppressed generation of voids is realized. Then, after the metal filling of the interlayer connection holes is completed, an additive method as described with reference to FIGS.
- 23A to 23E is performed by a film formation process, a circuit pattern formation process, a catalyst deposition process, a film removal process, and a plating process. Since the conductor formation of the circuit portion is performed, a fine conductor can be formed with high accuracy in a short time, and excessive formation of the conductor in the circuit portion is avoided. As described above, even when a fine circuit pattern and interlayer connection holes are mixed, a multilayer circuit board can be produced without any problem by the build-up method while applying the additive method satisfactorily.
- the “metal pillar” formed in the metal pillar forming step is not limited as long as it has a thickness larger than that of the conductor layer constituting the electric circuit and is a conductive convex portion protruding substantially perpendicular to the electric circuit. Is not particularly limited. For example, in addition to a columnar shape having a constant cross-sectional shape such as a cylinder or a prism, a truncated cone shape or a truncated pyramid shape whose cross-sectional shape changes in the length direction is also included.
- the “groove” of the circuit pattern formed in the circuit pattern forming step is mainly a wiring groove, and the “hole” is, for example, a hole for an electrode pad portion. However, depending on the situation, it may be an interlayer connection hole (an interlayer connection hole different from the one that has been previously filled with metal).
- the circuit pattern stays on the outer surface of the insulating layer, so that the conductor layer constituting the electric circuit is the insulating layer. It will be on the outer surface.
- a part or all of the circuit pattern is located at a position dug down from the outer surface of the insulating layer, so that an electric circuit is formed.
- the conductor layer is in a state where part or all of the conductor layer is embedded in the outer surface of the insulating layer. In the latter case, the thickness of the conductor layer can be increased, and the mechanical strength of the circuit can be ensured.
- the circuit pattern in the circuit pattern forming step, is formed so that the top of the metal pillar is exposed and protrudes from the bottom surface of the circuit pattern, and the second electric circuit formed so as to cover the top of the metal pillar It is preferable that this part is an electrode pad part. This is because the top portion of the metal pillar bites into the conductor layer of the pad portion, and the drop-off of the pad portion is effectively suppressed by the anchor effect, and a pad portion that can sufficiently withstand the weight of the mounted component is obtained.
- the circuit pattern in the circuit pattern forming step, may be formed so that the top of the metal pillar is exposed and does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern. In this case, it is possible to avoid the conductor layer formed on the top of the metal pillar from protruding from the outer surface of the insulating layer, and it is possible to eliminate the unevenness generated on the circuit forming surface.
- the top of the metal pillar can be removed to the position that becomes the bottom surface of the circuit pattern, so that the top of the metal pillar can be exposed and not protruded in the circuit pattern forming process. It is. Accordingly, it is possible to reliably achieve the correction of the position of the top of the metal column so that the top of the metal column does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern.
- Another aspect of the method for manufacturing a multilayer circuit board according to the present invention is a method for manufacturing a multilayer circuit board having an electrical circuit and an interlayer connection hole connected to each other, wherein the first electrical circuit is formed.
- An insulating layer forming step of forming an insulating layer on the circuit forming surface of the circuit board, a hole forming step of forming a hole in the insulating layer from the outer surface and exposing the first electric circuit, and an exposed first electric circuit A metal column forming step of filling the hole with a plated metal to form a metal column, a film forming step of forming a resin film on the outer surface of the insulating layer and the top of the metal column, at least from the outer surface of the resin film
- the top of the metal column does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern in the circuit pattern forming step by filling the plating metal up to a position that does not reach the position that becomes the bottom surface of the circuit pattern.
- the resin film is removed so that the top of the metal pillar is exposed at a position retracted from the bottom surface of the circuit pattern.
- the distance from the outer surface to the bottom surface of the circuit pattern d1 the distance from the bottom surface of the circuit pattern to the top of the metal pillar when the d2, is 0 ⁇ d2 ⁇ d1 ⁇ 30%.
- the circuit pattern is formed so that the top of the metal pillar does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern.
- the resin film is removed so that the top of the metal pillar is exposed at a position retracted from the bottom surface of the circuit pattern. Also in this case, it is possible to avoid the conductor layer formed on the top of the metal pillar from protruding from the outer surface of the insulating layer, and it is possible to eliminate the unevenness generated on the circuit forming surface.
- the distance from the outer surface of the insulating layer to the bottom surface of the circuit pattern is d1
- the distance from the bottom surface of the circuit pattern to the top portion of the metal column is from the bottom surface of the circuit pattern.
- the plating metal is filled up to the position that does not reach the position that becomes the bottom of the circuit pattern, so that the top of the metal pillar does not protrude from the bottom of the circuit pattern in the circuit pattern forming process, and the film is removed.
- the top of the metal pillar is exposed at a position retreated from the bottom surface of the circuit pattern. Therefore, the top of the metal pillar is the circuit pattern at the stage of the metal pillar forming process before the circuit pattern forming process and the film removing process. It can be easily achieved that it does not protrude from the bottom surface.
- the hole in the metal column forming step, can be filled with the plated metal by growing the plated film from the exposed first electric circuit by electroless plating. Since the electric circuit which is a conductor is used as a plating nucleus of electroless plating, a metal column can be rationally formed.
- a plating catalyst is deposited on the surface of the insulating layer, the inner wall surface of the hole, and the exposed surface of the first electric circuit, and electroless plating is performed on the plating catalyst deposition portion.
- the holes may be filled with plating metal by electrolytic plating, and then the plating metal deposited on the outer surface side of the insulating layer including the surface of the insulating layer may be removed. Since the electroless plating layer formed on the outer surface side of the insulating layer including the surface of the insulating layer is used as a power feeding layer necessary for electrolytic plating, a metal column can be rationally formed.
- the resin film is preferably a resin film that can be dissolved or removed from the insulating layer by dissolving or swelling with a predetermined liquid.
- the resin film can be easily and satisfactorily removed from the surface of the insulating layer. If the resin film is collapsed when removing the resin film, the plating catalyst deposited on the resin film will be scattered, and the scattered plating catalyst will be re-deposited on the insulating layer, and an unnecessary plating film will be formed on that part. There is a problem. Such a problem can be prevented because the resin film can be easily and satisfactorily removed from the surface of the insulating layer.
- the multilayer circuit board of this invention is a multilayer circuit board manufactured by the above manufacturing methods. Therefore, even if a fine circuit pattern and an interlayer connection hole are mixed, the metal filling of the interlayer connection hole is sufficiently and satisfactorily performed, and the connection between the circuit and the interlayer connection hole is good. Excessive conductor formation in the portion is avoided, and a multilayer circuit board in which a short circuit or the like hardly occurs is obtained.
- the fourth embodiment of the present invention includes the following.
- Item 4-1 A method of manufacturing a multilayer circuit board having electrical circuits and interlayer connection holes connected to each other, An insulating layer forming step of forming an insulating layer on the circuit forming surface of the circuit board on which the first electric circuit is formed; Forming a hole from the outer surface in the insulating layer and exposing the first electric circuit; A metal column forming step of filling the hole with plating metal from the exposed first electric circuit to form a metal column; A film forming step of forming a resin film on the outer surface of the insulating layer and the top of the metal column; A circuit pattern forming step of forming a circuit pattern by forming grooves and / or holes having a predetermined depth and a predetermined shape at least equal to or greater than the thickness of the resin film from the outer surface of the resin film; A catalyst deposition step of depositing a plating catalyst on the surface of the resin film and the surface of the circuit pattern; A film removing step of removing the resin film from the insulating layer; and By performing electroless plating
- the top of the metal column is exposed from the bottom surface of the circuit pattern and the circuit pattern is formed so as to protrude, and the portion of the second electric circuit formed so as to cover the top of the metal column is an electrode.
- Item 4. The method for producing a multilayer circuit board according to Item 4-1, wherein the pad portion is a pad portion.
- Item 4-3 The method for producing a multilayer circuit board according to Item 4-1, wherein in the circuit pattern forming step, the circuit pattern is formed so that the top of the metal pillar is exposed from the bottom surface of the circuit pattern and does not protrude.
- Item 4-4 The multilayer according to Item 4-3, wherein in the circuit pattern forming step, the top of the metal column is exposed and does not protrude by filling the plated metal to a position that becomes the bottom surface of the circuit pattern in the metal column forming step.
- the top of the metal column is removed to a position that becomes the bottom surface of the circuit pattern, so that the top of the metal column is exposed and does not protrude in the circuit pattern forming step.
- the manufacturing method of the multilayer circuit board as described.
- Item 4-6 A method of manufacturing a multilayer circuit board having electrical circuits and interlayer connection holes connected to each other, An insulating layer forming step of forming an insulating layer on the circuit forming surface of the circuit board on which the first electric circuit is formed; Forming a hole from the outer surface in the insulating layer and exposing the first electric circuit; A metal column forming step of filling the hole with plating metal from the exposed first electric circuit to form a metal column; A film forming step of forming a resin film on the outer surface of the insulating layer and the top of the metal column; A circuit pattern forming step of forming a circuit pattern by forming grooves and / or holes having a predetermined depth and a predetermined shape at least equal to or greater than the thickness of the resin film from the outer surface of the resin film; A catalyst deposition step of depositing a plating catalyst on the surface of the resin film and the surface of the circuit pattern; A film removing step of removing the resin film from the insulating layer; and By performing electroless plating
- the circuit pattern is formed so that the top of the metal column does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern by filling the plating metal up to a position that does not reach the position to be the bottom surface of the circuit pattern.
- the resin film is removed so that the top of the metal pillar is exposed at a position retracted from the bottom surface of the circuit pattern, Production of multilayer circuit board where 0 ⁇ d2 ⁇ d1 ⁇ 30%, where d1 is the distance from the outer surface of the insulating layer to the bottom surface of the circuit pattern and d2 is the distance from the bottom surface of the circuit pattern to the top of the metal pillar Method.
- Item 4-7 The metal column forming process according to any one of Items 4-1 to 4-6, wherein the hole is filled with a plating metal by growing a plating film from the exposed first electric circuit by electroless plating. A method of manufacturing a multilayer circuit board.
- Item 4-8 In the metal column forming step, a plating catalyst is deposited on the surface of the insulating layer, the inner wall surface of the hole, and the exposed surface of the first electric circuit, and electroless plating is performed on the plating catalyst deposition portion, followed by electrolysis.
- the hole is filled with a plating metal, and then the plating metal deposited on the outer surface side of the insulating layer including the surface of the insulating layer is removed. The manufacturing method of the multilayer circuit board as described.
- Item 9 The multilayer circuit board according to any one of Items 4-1 to 4-8, wherein the resin film is a resin film that can be dissolved or removed from the insulating layer by dissolving or swelling with a predetermined liquid. Method.
- Item 4-10 A multilayer circuit board manufactured by the manufacturing method according to any one of Items 4-1 to 4-9.
- a multilayer circuit board can be produced without any problem by the build-up method while applying the additive method satisfactorily.
- FIG. 19 is a partial plan view for illustrating the configuration of the electric circuit G26, the arrangement of the interlayer connection holes G21 (or the metal pillars G22), and the like in the multilayer circuit board G1 according to the present embodiment.
- a multilayer circuit board G1 in which the electric circuit G26 and the via hole which is the interlayer connection hole G21 are connected to each other is manufactured.
- the circuit G26 includes a wiring G26a having a fine line width and an electrode pad portion G26b.
- the electrode pad portion G26b is provided so as to overlap the interlayer connection hole G21.
- FIG. 20 The II line in FIG. 19 shows the cut part of the end views of FIGS.
- reference numeral 10 is a circuit board
- reference numeral 11 is a first electric circuit
- reference numeral G20 is an insulating layer
- reference numeral G21 is an interlayer connection hole
- reference numeral G22 is a metal pillar
- reference numeral G23 is a resin film
- reference numeral G24 is a circuit pattern
- Reference numeral G25 indicates a plating catalyst
- reference numeral G26 indicates a second electric circuit.
- the first electric circuit G11 formed on the circuit board G10 and the second electric circuit G26 formed on the insulating layer G20 stacked on the circuit board G10. Are connected to each other through an interlayer connection hole G21 (or metal pillar G22) formed in the insulating layer G20.
- a circuit board G10 on which the first electric circuit G11 is formed is prepared (circuit board preparation step).
- the first circuit G11 is mounted on the upper surface of the circuit board G10, but may be embedded in the upper surface of the circuit board G10.
- the method for forming the first circuit G11 is not limited here. For example, it may be formed by a conventionally known circuit forming method such as a subtractive method or an additive method. Further, the circuit board may be formed on only one side or may be formed on both sides. A multilayer circuit board may also be used.
- circuit board G10 various organic substrates conventionally used for manufacturing multilayer circuit boards can be used without any particular limitation.
- the organic substrate include substrates made of epoxy resin, acrylic resin, polycarbonate resin, polyimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyphenylene ether resin, cyanate resin, benzoxazine resin, bismaleimide resin, and the like.
- the form of the circuit board G10 is not particularly limited, such as a sheet, a film, a prepreg, or a three-dimensional molded body.
- the thickness of the circuit board G10 is not particularly limited. For example, in the case of a sheet, film, prepreg, etc., the thickness is about 10 to 500 ⁇ m, preferably about 20 to 200 ⁇ m.
- the detailed description of the circuit board G10 is the same as the detailed description of the insulating layer G20 described below.
- an insulating layer G20 is formed on the upper surface (circuit forming surface) of the circuit board G10 on which the first circuit G11 is formed (insulating layer forming step).
- the form of the insulating layer G20 is not particularly limited. Specific examples include a sheet, a film, a prepreg, and a three-dimensional molded article formed by applying a resin solution.
- the thickness of the insulating layer G20 is not particularly limited. Specifically, in the case of sheets, films and prepregs, for example, the thickness is preferably 10 to 200 ⁇ m, more preferably about 20 to 100 ⁇ m.
- the insulating layer G20 may contain inorganic fine particles such as silica particles.
- the insulating layer G20 can be formed by, for example, laminating a sheet, a film, or a prepreg on the upper surface of the circuit board G10, pressurizing them, and curing them, or by curing them by heating and pressing.
- the insulating layer G20 can also be formed by applying a resin solution to the upper surface of the circuit board G10 and then curing it.
- a material to be an insulating layer may be put in using a mold and a frame mold, and pressed and cured to form a three-dimensional molded body, or a sheet, film, or prepreg is punched out.
- the three-dimensional molded body or the like may be formed by laminating the hollowed material on the upper surface of the circuit board G10 and pressurizing them, followed by curing, or curing by heating and pressing.
- organic substrates conventionally used for manufacturing a multilayer circuit board can be used without any particular limitation.
- organic substrates include those conventionally used in the production of multilayer circuit boards, such as epoxy resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyimide resins, polyphenylene sulfide resins, polyphenylene ether resins, cyanate resins, benzoxazine resins, bis Examples include a substrate made of maleimide resin or the like.
- the epoxy resin is not particularly limited as long as it is an epoxy resin constituting various organic substrates that can be used for manufacturing a circuit board.
- bisphenol A type epoxy resin bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, aralkyl epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin , Dicyclopentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, alicyclic epoxy resins, and the like.
- epoxy resin nitrogen-containing resin, and silicone-containing resin that are brominated or phosphorus-modified to impart flame retardancy are also included.
- said epoxy resin and resin said each epoxy resin and resin may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- a curing agent is contained for curing.
- the curing agent is not particularly limited as long as it can be used as a curing agent. Specific examples include dicyandiamide, phenolic curing agents, acid anhydride curing agents, aminotriazine novolac curing agents, and cyanate resins.
- phenolic curing agent examples include novolak type, aralkyl type, and terpene type. Further examples include phosphorus-modified phenolic resins or phosphorus-modified cyanate resins for imparting flame retardancy.
- curing agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- a resin or the like having good laser light absorption in the wavelength region of 100 nm to 400 nm because a circuit pattern is formed by laser processing is preferable to use.
- a polyimide resin or the like can be given.
- the insulating base material may contain a filler.
- the filler may be inorganic fine particles or organic fine particles, and is not particularly limited. By containing the filler, the filler is exposed in the laser processed part, and it is possible to improve the adhesion between the plating due to the unevenness of the filler and the resin.
- the material constituting the inorganic fine particles include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), silica (SiO 2 ), High dielectric constant fillers such as barium titanate (BaTiO 3 ) and titanium oxide (TiO 2 ); magnetic fillers such as hard ferrite; magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 2 ), Antimony trioxide (Sb 2 O 3 ), antimony pentoxide (Sb 2 O 5 ), guanidine salts, zinc borate, molybdate compounds, zinc stannate, and other inorganic flame retardants; talc (Mg 3 (Si 4 O 10) (OH) 2), barium sulfate (BaSO 4), calcium carbonate (CaCO 3), mica, and the like.
- Al 2 O 3 magnesium oxide
- MgO magnesium oxide
- BN boro
- the said inorganic fine particle may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type. Since these inorganic fine particles have high thermal conductivity, relative dielectric constant, flame retardancy, particle size distribution, color tone freedom, etc., when selectively exerting a desired function, appropriate blending and particle size design should be performed. And high filling can be easily performed. Although not particularly limited, it is preferable to use a filler having an average particle diameter equal to or less than the thickness of the insulating layer, more preferably 0.01 ⁇ m to 10 ⁇ m, and still more preferably a filler having an average particle diameter of 0.05 ⁇ m to 5 ⁇ m. It is good.
- the inorganic fine particles may be surface-treated with a silane coupling agent in order to enhance dispersibility in the insulating base material.
- the insulating base material may contain a silane coupling agent in order to increase the dispersibility of the inorganic fine particles in the insulating base material.
- the silane coupling agent is not particularly limited. Specific examples include silane coupling agents such as epoxy silane, mercapto silane, amino silane, vinyl silane, styryl silane, methacryloxy silane, acryloxy silane, and titanate.
- the said silane coupling agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- the insulating base material may contain a dispersant in order to improve the dispersibility of the inorganic fine particles in the insulating base material.
- the dispersant is not particularly limited. Specific examples include dispersants such as alkyl ether, sorbitan ester, alkyl polyether amine, and polymer.
- the said dispersing agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- organic fine particles include rubber fine particles.
- the insulating layer G20 may be superposed on the upper surface (circuit forming surface) of the circuit board G10 and stacked and cured by heating and pressing.
- the types of materials and resins that constitute the circuit board G10 may differ from the types of materials and resins that constitute the insulating layer G20. However, from the viewpoint of satisfactorily adhering and laminating the circuit board G10 and the insulating layer G20, it is preferable that the types are familiar to each other, and it is more preferable that the types are typically the same.
- an interlayer connection hole G21 is formed in the insulating layer G20 by laser processing from the upper surface (outer surface) of the insulating layer G20 (hole forming step). At this time, the interlayer connection hole G21 reaches the first circuit G11 of the circuit board G10 and exposes the first circuit G11.
- the detailed description of the laser processing and the peripheral technology is the same as the detailed description of the laser processing and the peripheral technology described in other steps.
- a smear (not shown) that is a resin residue of the insulating layer G20 remains on the first circuit G11 exposed by laser processing. Since smear causes conduction failure, it is preferably removed by desmear treatment.
- desmear treatment for example, a known method such as dissolving and removing smear by dipping in a permanganic acid solution is used without limitation. However, the desmear process can be omitted depending on the situation.
- the interlayer connection hole G21 is filled with plating metal from the exposed first circuit G11 by electroless plating or electrolytic plating, and the metal column G22 is filled in the interlayer connection hole G21.
- the first circuit G11 functions as a plating nucleus, and a plating film grows from the first circuit G11.
- a plating catalyst is deposited on the surface of the insulating layer G20, the inner wall surface of the hole G21, and the exposed surface of the first circuit G11, and electroless plating is applied to the plating catalyst deposition portion. Thereafter, electrolytic plating is performed to fill the hole G21 with a plating metal, and thereafter, the plating metal deposited on the outer surface side of the insulating layer G20 including the surface of the insulating layer G20 is removed.
- the shape, size, interval, etc. of the metal pillar G22 are not particularly limited. Specifically, for example, a metal column G22 having a substantially columnar shape with a height of about 5 to 200 ⁇ m and a bottom surface diameter of about 10 to 500 ⁇ m can be preferably realized. A metal column G22 having a prism shape, a truncated cone shape, or a truncated pyramid shape may be used.
- 20D shows a case where the metal column G22 has grown to the height of the upper surface (outer surface) of the insulating layer G20 in this metal column forming step.
- the present invention is not limited to this, and the metal column G22 may be grown to a position where it does not reach the upper surface of the insulating layer G20 in the metal column forming step. However, it is a condition that the metal pillar G22 grows beyond the position that becomes the bottom surface of the circuit pattern G24 formed in the circuit pattern forming process described later.
- the generation of voids is suppressed in the interlayer connection hole G21 connecting the first circuit G11 and the second circuit G26. It can be formed by filling a sufficient amount of a good metal column G22.
- a resin film G23 is formed on the outer surface of the insulating layer G20 and the top of the metal column G22 (film formation process).
- the resin film (resist) G23 is not particularly limited as long as it can be removed in a film removal step described later.
- the resin film G23 is preferably a resin film that can be easily dissolved or removed from the upper surface of the insulating layer G20 by dissolving or swelling with a predetermined liquid.
- a film made of a soluble resin that can be easily dissolved by an organic solvent or an alkaline solution a film made of a swellable resin that can swell with a predetermined liquid (swelling liquid), and the like can be given.
- the swellable resin film does not substantially dissolve in a predetermined liquid and swells in a predetermined liquid as well as a resin film that easily peels off from the surface of the insulating layer G20 due to swelling.
- at least a part of the resin film is dissolved and easily dissolved from the surface of the insulating layer G20 by swelling or dissolution, or dissolved in a predetermined liquid, and easily dissolved from the surface of the insulating layer G20 by dissolution.
- a resin film that peels off is also included.
- the resin film can be easily and satisfactorily removed from the surface of the insulating layer. If the resin film is collapsed when removing the resin film, the plating catalyst deposited on the resin film will be scattered, and the scattered plating catalyst will be re-deposited on the insulating layer, and an unnecessary plating film will be formed on that part. There is a problem. Such a problem can be prevented because the resin film can be easily and satisfactorily removed from the surface of the insulating layer.
- the formation method of the resin film G23 is not particularly limited. Specifically, for example, a liquid material capable of forming the resin film G23 is applied to the upper surface (outer surface) of the insulating layer G20 and then dried, or the liquid material is applied to a support substrate and then dried. And a method of transferring the resin film formed on the surface of the insulating layer G20. Another method includes a method of bonding a resin film made of a resin film G23 formed in advance on the upper surface (outer surface) of the insulating layer G20.
- the method for applying the liquid material is not particularly limited. Specifically, for example, conventionally known spin coating method, bar coater method and the like can be mentioned.
- any resin can be used without particular limitation as long as it can be easily dissolved or removed from the surface of the insulating layer G20 by dissolving or swelling with a predetermined liquid.
- a resin having a degree of swelling with respect to a predetermined liquid is 50% or more, more preferably 100% or more, and still more preferably 500% or more.
- the degree of swelling is too low, the resin film tends to be difficult to peel.
- Such a resin film is formed by applying an elastomer suspension or emulsion to the surface of the insulating layer G20 and then drying, or by applying an elastomer suspension or emulsion to a support substrate and then drying. Can be easily formed by a method of transferring the film to the surface of the insulating layer G20.
- the elastomer examples include diene elastomers such as a styrene-butadiene copolymer, acrylic elastomers such as an acrylate ester copolymer, and polyester elastomers. According to such an elastomer, a resin film having a desired swelling degree can be easily formed by adjusting the degree of crosslinking or gelation of the elastomer resin particles dispersed as a suspension or emulsion.
- such a resin film is particularly preferably a film whose degree of swelling changes depending on the pH of the swelling liquid.
- the liquid condition in the catalyst deposition process described later is different from the liquid condition in the film removal process described later, so that the resin is used at the pH in the catalyst deposition process.
- the film G23 maintains high adhesion to the insulating layer G20, and the resin film G23 can be easily removed at the pH in the film removal process.
- a catalyst deposition step described later includes a step of treating in an acidic catalyst metal colloid solution having a pH range of 1 to 3, for example, and a film removal step described later is alkaline in a pH range of 12 to 14.
- the resin film has a swelling degree of 60% or less, further 40% or less with respect to the acidic catalyst metal colloid solution, and a swelling degree with respect to the alkaline solution of 50% or less. % Or more, preferably 100% or more, and more preferably 500% or more.
- Examples of such a resin film are used for a sheet formed from an elastomer having a predetermined amount of carboxyl groups, a dry film resist for patterning a printed wiring board (hereinafter sometimes referred to as “DFR”), and the like.
- Examples thereof include a sheet obtained by curing the entire surface of a photocurable alkali-developing resist, a thermosetting or alkali-developing sheet, and the like.
- the elastomer having a carboxyl group examples include diene elastomers such as a styrene-butadiene copolymer having a carboxyl group in the molecule by containing a monomer unit having a carboxyl group as a copolymerization component, and acrylic.
- examples include acrylic elastomers such as acid ester copolymers, and polyester elastomers. According to such an elastomer, a resin film having a desired degree of alkali swelling can be formed by adjusting the acid equivalent, the degree of crosslinking or the degree of gelation of the elastomer dispersed as a suspension or emulsion.
- the swelling degree with respect to the predetermined liquid used in a film removal process can be increased, and a resin film that dissolves in the liquid can be easily formed.
- the carboxyl group in the elastomer swells the resin film with respect to the alkaline aqueous solution and acts to peel the resin film from the surface of the insulating layer G20.
- the acid equivalent is the polymer molecular weight per carboxyl group.
- the monomer unit having a carboxyl group examples include (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, and the like.
- the content ratio of the carboxyl group in the elastomer having such a carboxyl group is preferably 100 to 2000, more preferably 100 to 800 in terms of acid equivalent.
- the acid equivalent is too small (when the number of carboxyl groups is relatively large), the compatibility with a pretreatment solution for electroless plating is reduced due to a decrease in compatibility with a solvent or other composition. Tend.
- the acid equivalent is too large (when the number of carboxyl groups is relatively small), the peelability with respect to the alkaline aqueous solution tends to decrease.
- the molecular weight of the elastomer is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 20,000 to 500,000, and more preferably 20,000 to 60,000.
- the molecular weight of the elastomer is too large, the peelability tends to decrease.
- the molecular weight is too small, the viscosity decreases and it becomes difficult to maintain a uniform thickness of the resin film. There is also a tendency that the resistance to the treatment liquid also decreases.
- DFR for example, an acrylic resin, an epoxy resin, a styrene resin, a phenol resin, a urethane resin, or the like containing a predetermined amount of a carboxyl group is used as a resin component, and a photopolymerization initiator is included.
- a sheet of curable resin composition may be used.
- Specific examples of such DFR include a dry film of a photopolymerizable resin composition as disclosed in JP-A-2000-231190, JP-A-2001-201851, and JP-A-11-212262. Sheets obtained by curing, and commercially available as an alkali development type DFR, for example, UFG series manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd. may be mentioned.
- a resin containing a carboxyl group and containing rosin as a main component for example, “NAZDAR229” manufactured by Yoshikawa Chemical Co., Ltd.
- a resin containing phenol as a main component eg, LEKTRACHEM
- the resin film G23 is formed on the surface of the insulating layer G20 by applying a resin suspension or emulsion using a conventionally known application method such as a spin coating method or a bar coater method, and then drying the resin coating G23.
- the bonded DFR can be easily formed by bonding the entire surface of the insulating layer G20 to the surface of the insulating layer G20 using a vacuum laminator or the like and then curing the entire surface.
- the thickness of the resin film G23 is, for example, preferably 10 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or less. Moreover, 0.1 micrometer or more is preferable and 1 micrometer or more is further more preferable. If the thickness is too thick, the accuracy tends to decrease when the fine circuit pattern G24 is formed by laser processing, machining, or the like. Moreover, when the thickness is too thin, it tends to be difficult to form the resin film G23 having a uniform film thickness.
- the resin film G23 for example, a resin film mainly composed of a resin composed of an acrylic resin having a carboxyl group with an acid equivalent of about 100 to 800 (carboxyl group-containing acrylic resin) can be preferably used.
- the following is also suitable as the resin film G23. That is, as a characteristic required for the resist material constituting the resin film, for example, (1) an insulating base material (circuit board, insulating layer, etc.) on which the resin film is formed is immersed in a catalyst deposition process described later. High resistance to liquid (plating nucleation chemical), (2) Easily remove resin film (resist) by the film removal process described later, for example, the process of immersing the insulating substrate on which the resin film is formed in alkali (3) High film formability, (4) Easy dry film (DFR) formation, (5) High storage stability, and the like.
- a characteristic required for the resist material constituting the resin film for example, (1) an insulating base material (circuit board, insulating layer, etc.) on which the resin film is formed is immersed in a catalyst deposition process described later. High resistance to liquid (plating nucleation chemical), (2) Easily remove resin film (resist) by the film removal process described later, for example, the process of immersing
- the plating nucleation chemical solution is an acidic (eg, pH 1 to 3) aqueous solution.
- the catalyst imparting activator is a weak alkali (pH 8 to 12), and the others are acidic. From the above, it is necessary to withstand pH 1 to 11, preferably pH 1 to 12, as the resistance to the plating nucleating solution. In addition, being able to withstand is that when a sample on which a resist is formed is immersed in a chemical solution, swelling and dissolution of the resist are sufficiently suppressed, and the resist plays a role as a resist.
- the immersion temperature is from room temperature to 60 ° C.
- the immersion time is from 1 to 10 minutes
- the resist film thickness is from about 1 to 10 ⁇ m, but is not limited thereto.
- the alkali stripping chemical used in the film removal step is generally an aqueous NaOH solution or an aqueous sodium carbonate solution. Its pH is 11 to 14, and it is desirable that the resist film can be easily removed preferably at pH 12 to 14.
- the concentration of the aqueous NaOH solution is about 1 to 10%
- the processing temperature is room temperature to 50 ° C.
- the processing time is 1 to 10 minutes
- the immersion or spray treatment is generally performed, but is not limited thereto. Since a resist is formed on an insulating material, film formability is also important.
- a uniform film formation without repelling or the like is necessary.
- a dry film resist is pasted on the insulating material with a laminator (roll, vacuum).
- the pasting temperature is room temperature to 160 ° C., and the pressure and time are arbitrary.
- adhesiveness is required at the time of pasting.
- the resist formed into a dry film is generally used as a three-layer structure sandwiched by a carrier film and a cover film to prevent dust from adhering, but is not limited thereto.
- the best preservation is that it can be stored at room temperature, but it must also be refrigerated or frozen. As described above, it is necessary to prevent the composition of the dry film from being separated at low temperatures or to be cracked due to a decrease in flexibility.
- the resin film G23 (a) at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule, and (b) ( It may be a polymer resin obtained by polymerizing a) at least one monomer that can be polymerized with a monomer, or a resin composition containing this polymer resin.
- Known techniques include JP-A-7-281437, JP-A-2000-231190, JP-A-2001-201851, and the like.
- (A) As an example of the monomer, (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, maleic acid half ester, butyl acrylate, etc. may be mentioned alone or Two or more types may be combined.
- Examples of the monomer (b) are generally non-acidic and have (1) a polymerizable unsaturated group in the molecule, but are not limited thereto. It is selected so as to maintain various properties such as resistance in the plating process and flexibility of the cured film.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene or polymerizable styrene derivatives.
- a monomer having a plurality of unsaturated groups can be selected as the monomer used for the polymer so that three-dimensional crosslinking can be performed.
- reactive functional groups such as epoxy groups, hydroxyl groups, amino groups, amide groups, and vinyl groups can be introduced into the molecular skeleton.
- the amount of the carboxyl group contained in the resin is preferably 100 to 2000, preferably 100 to 800, and more preferably 100 to 600 in terms of acid equivalent. If the acid equivalent is too low, the compatibility with the solvent or other composition is lowered and the resistance to the plating pretreatment solution is lowered. If the acid equivalent is too high, the peelability is lowered.
- the composition ratio of the monomer (a) is preferably 5 to 70% by mass.
- the resin composition may contain the polymer resin as an essential component as a main resin (binder resin), and may contain at least one of oligomers, monomers, fillers, and other additives.
- the main resin is preferably a linear polymer having thermoplastic properties. In order to control fluidity and crystallinity, it may be branched by grafting.
- the molecular weight is about 1,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight, and preferably 5,000 to 50,000. When the weight average molecular weight is small, the flexibility of the film and the resistance to the plating nucleation solution (acid resistance) are lowered. On the other hand, when the molecular weight is large, the alkali peelability and the sticking property when a dry film is formed deteriorate.
- a crosslinking point may be introduced to improve resistance to plating nucleus chemicals, suppress thermal deformation during laser processing, and control flow.
- Any monomer or oligomer may be used as long as it is resistant to plating nucleation chemicals and can be easily removed with alkali. Further, in order to improve the sticking property of the dry film (DFR), it can be considered that it is used as a tackifier as a plasticizer. Further, it is conceivable to add a crosslinking agent in order to increase various resistances.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene or polymerizable styrene derivatives.
- Examples of monomers include 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polyoxyethylene Polyoxyalkylene glycol di (meth) acrylate such as polyoxypropylene glycol di (meth) acrylate, 2-di (p-hydroxyphenyl) propane di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) Acrylate, trimethylolpropane triglycidyl ether tri (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether tri (meth) acrylate, 2,2-bis (4-methacryloxy) Pointer ethoxyphenyl) propane, there is a polyfunctional (meth) acrylate containing urethane groups. Any
- the filler is not particularly limited, but silica, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, clay, kaolin, titanium oxide, barium sulfate, alumina, zinc oxide, talc, mica, glass, potassium titanate, wollastonite, sulfuric acid Magnesium, aluminum borate, an organic filler, etc. are mentioned. Further, since the preferable thickness of the resist is as thin as 0.1 to 10 ⁇ m, it is preferable that the resist has a small filler size. Although it is preferable to use a material having a small average particle size and cut coarse particles, the coarse particles can be crushed during dispersion or removed by filtration.
- additives include photopolymerizable resins (photopolymerization initiators), polymerization inhibitors, colorants (dyes, pigments, coloring pigments), thermal polymerization initiators, and crosslinking agents such as epoxy and urethane.
- the resin film G23 is subjected to laser processing or the like, and therefore it is necessary to impart a laser ablation property to the resist material.
- the laser processing machine for example, a carbon dioxide laser, an excimer laser, a UV-YAG laser, or the like is selected. These laser processing machines have various intrinsic wavelengths, and productivity can be improved by using a material having a high UV absorption rate for these wavelengths.
- the UV-YAG laser is suitable for microfabrication, and the laser wavelength is 3rd harmonic 355 nm and 4th harmonic 266 nm. Therefore, as a resist material (material for the resin film G23), Therefore, it is desirable that the UV absorption rate is relatively high.
- the present invention is not limited to this, and it may be better to select a resist material having a relatively low UV absorption rate.
- the lower the UV absorption rate the more UV light passes through the resist G23, so that the UV energy can be concentrated on the processing of the underlying insulating layer G20, which is particularly preferable when the insulating layer G20 is a material that is difficult to process. Results are obtained.
- a circuit is formed by forming grooves and / or holes having a predetermined depth and a predetermined shape at least equal to or greater than the thickness of the resin film G23 from the upper surface (outer surface) of the resin film G23.
- a pattern G24 is formed (circuit pattern forming step).
- the circuit pattern G24 is formed by laser processing, cutting processing, embossing processing, or the like.
- the groove of the circuit pattern G24 is mainly a groove for the wiring G26a (see FIG. 19), and the hole of the circuit pattern G24 is, for example, a hole for the electrode pad portion G26b (see FIG. 19).
- the circuit pattern G24 may include an interlayer connection hole (an interlayer connection hole different from the hole G21 in which the metal column G22 has already been formed in the metal column forming step).
- the circuit pattern G24 is formed by the thickness of the resin film G23, the insulating layer G20 is not dug as shown by the left metal column G22 in FIG. ) Is placed on the circuit pattern G24.
- the circuit pattern G24 is formed exceeding the thickness of the resin film G23, the insulating layer G20 is dug as shown in the right and center metal pillars G22 and G22 in FIG.
- the circuit pattern G24 is embedded in the upper surface (outer surface) of G20.
- the width of the groove for the wiring G26a in the circuit pattern G24 is not particularly limited. When laser processing is used, a fine groove having a line width of 20 ⁇ m or less can be easily formed.
- the method for forming the circuit pattern G24 is not particularly limited. Specifically, cutting by laser processing, dicing processing, etc., embossing, etc. are used. In order to form a highly accurate fine circuit pattern G24, laser processing is preferable. According to laser processing, the digging depth of the insulating layer G20 can be easily adjusted by controlling the output (energy or power) of the laser.
- embossing for example, embossing with a fine resin mold used in the field of nanoimprinting can be preferably used.
- the circuit pattern G24 is formed so that the top of the metal column G22 formed in the previous metal column forming step is exposed and protrudes from the bottom surface of the circuit pattern G24. Shows the case. As will be described later, when the insulating layer G20 is dug by laser processing, the resin or the like constituting the insulating layer G20 can be easily removed, but the plating metal constituting the metal pillar G22 is difficult to remove. Caused by.
- a plating catalyst G25 is deposited on the surface of the resin film G23 and the surface of the circuit pattern G24 (catalyst deposition step). That is, the plating catalyst G25 is deposited on the entire surface where the circuit pattern G24 is formed and the entire surface where the circuit pattern G24 is not formed. From the viewpoint of electroless plating described later, it is not necessary to apply the plating catalyst G25 to the surface of the metal column G22. However, the work can be facilitated by applying the plating catalyst G25 to the entire insulating layer G20. Is planned.
- the plating catalyst G25 is a concept including its precursor.
- the plating catalyst G25 is a catalyst that is applied in advance in order to form the plating film only on the portion where the electroless plating film is desired to be formed in the plating process described later.
- the plating catalyst G25 can be used without particular limitation as long as it is known as a catalyst for electroless plating.
- the precursor of the plating catalyst G25 may be deposited in advance, and the plating catalyst G25 may be generated after the resin film G23 is removed.
- Specific examples of the plating catalyst G25 include, for example, metal palladium (Pd), platinum (Pt), silver (Ag), and the like, and precursors that generate these.
- Examples of the method of depositing the plating catalyst G25 include a method of treating with an acidic Pd—Sn colloidal solution treated under acidic conditions of pH 1 to 3 and then treating with an acid solution. More specifically, the following methods can be mentioned.
- an oil component or the like adhering to the surface of the insulating layer G20 on which the circuit pattern G24 is formed is washed with hot water in a surfactant solution (cleaner / conditioner) for a predetermined time.
- a soft etching treatment is performed with a sodium persulfate-sulfuric acid based soft etching agent.
- an acidic solution such as a sulfuric acid aqueous solution or a hydrochloric acid aqueous solution having a pH of 1 to 2.
- a pre-dip treatment is performed in which chloride ions are adsorbed on the surface of the insulating layer G20 by dipping in a pre-dip solution mainly containing a stannous chloride aqueous solution having a concentration of about 0.1%.
- Pd and Sn are aggregated and adsorbed by further immersing in an acidic catalytic metal colloid solution such as acidic Pd—Sn colloid having a pH of 1 to 3 containing stannous chloride and palladium chloride.
- an oxidation-reduction reaction SnCl 2 + PdCl 2 ⁇ SnCl 4 + Pd ⁇
- the metal palladium which is the plating catalyst G25 is deposited.
- the acidic catalyst metal colloid solution a known acidic Pd—Sn colloid catalyst solution or the like can be used, and a commercially available plating process using an acidic catalyst metal colloid solution may be used. Such a process is systematized and sold by, for example, Rohm & Haas Electronic Materials.
- the plating catalyst G25 can be deposited on the surface of the resin film G23 and the surface of the circuit pattern G24.
- the resin film G23 is removed from the insulating layer G20 (film removal step). That is, when the resin film G23 is made of a soluble resin, the resin film G23 is dissolved using an organic solvent or an alkaline solution and removed from the surface of the insulating layer G20. When the resin film G23 is made of a swellable resin, the resin film G23 is swollen using a predetermined liquid, and is peeled off from the surface of the insulating layer G20.
- the plating catalyst G25 can remain only on the surface of the insulating layer G20 where the circuit pattern G24 is formed.
- the plating catalyst G25 deposited on the surface of the resin film G23 is removed from the insulating layer G20 together with the resin film G23.
- the resin film G23 collapses apart when removed from the insulating layer G20. It is preferable that the whole can be removed without being continuous.
- the resin film G23 can be easily dissolved or removed from the insulating layer G20 without substantially decomposing or dissolving the circuit board G10, the insulating layer G20, and the plating catalyst G25. Any liquid that can be dissolved or swollen to the extent possible can be used without particular limitation.
- a resin film removing liquid can be appropriately selected depending on the type and thickness of the resin film G23. Specifically, for example, when a photocurable epoxy resin is used as the resist resin, an organic solvent, a resist remover in an alkaline aqueous solution, or the like is used.
- the resin film G23 is formed from an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer, or as the resin film G23, (a) a polymerizable unsaturated group is included in the molecule. It is obtained by polymerizing at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one and at least one monomer that can be polymerized with (b) (a) monomer.
- an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer
- a polymerizable unsaturated group is included in the molecule. It is obtained by polymerizing at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one and at least one monomer that can be polymerized with (b) (a) monomer.
- aqueous alkali solution such as an aqueous sodium solution can be preferably used.
- the resin film G23 has a swelling degree of 60% or less, preferably 40% or less under acidic conditions, It is formed of an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer that has a degree of swelling of 50% or more under alkaline conditions, or (a) polymerizable in the molecule.
- an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer that has a degree of swelling of 50% or more under alkaline conditions, or (a) polymerizable in the molecule.
- a resin film can be easily dissolved or swollen by immersing it in an alkaline aqueous solution having a pH of 11 to 14, preferably a pH of 12 to 14, such as an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of about 1 to 10%. Then, it is removed by dissolution or peeling.
- Examples of the method of removing the resin film G23 include a method of immersing the insulating layer G20 coated with the resin film G23 in a resin film removal liquid for a predetermined time. Moreover, in order to improve dissolution removal property or peeling removal property, it is particularly preferable to irradiate ultrasonic waves during immersion. In addition, when it is difficult to remove or remove, for example, it may be peeled off with a light force as necessary.
- Electroless plating is performed on the insulating layer G20 to form an electroless plating film on the portion of the circuit pattern G24 where the plating catalyst G25 remains and the exposed portion of the metal pillar G22.
- a second electric circuit G26 is formed in the insulating layer G20.
- the second circuit G26 of the insulating layer G20 and the first circuit G11 of the circuit board G10 are interlayer-connected via the metal pillar G22 (plating step).
- an insulating layer G20 partially coated with a plating catalyst G25 is immersed in an electroless plating solution, and an electroless plated film is deposited only on a portion where the plating catalyst G25 is deposited. Such a method can be used.
- Examples of the metal used for electroless plating include copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), aluminum (Al), and the like. Of these, plating mainly composed of Cu is preferable because of its excellent conductivity. Moreover, when Ni is included, it is preferable from the point which is excellent in corrosion resistance and adhesiveness with a solder.
- the film thickness of the electroless plating film is not particularly limited. Specifically, for example, it is preferably about 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably about 1 to 5 ⁇ m.
- an electroless plating film is deposited only on the portion of the surface of the insulating layer G20 where the plating catalyst G25 remains. Therefore, the conductor layer can be formed with high precision only in the portion where the second circuit G26 is to be formed. On the other hand, it is possible to suppress the deposition of the electroless plating film on the portion where the circuit pattern G24 is not formed. Accordingly, even when a plurality of fine wirings G26a having a narrow line width and a narrow pitch are formed, an unnecessary plating film does not remain between the adjacent wirings G26a. Therefore, the occurrence of a short circuit and the occurrence of migration can be suppressed.
- the electroless plating film can be deposited only on the laser-processed portion of the surface of the insulating layer G20.
- a second circuit G26 is newly formed on the surface of the insulating layer G20, and the second circuit G26 of the insulating layer G20 and the first circuit G11 of the circuit board G10 are connected to the interlayer connection hole G21 or the metal pillar. Interlayer connection is made via G22.
- the multilayer circuit board G1 having the second circuit G26 on the surface of the insulating layer G20 as shown in FIG. 19 is manufactured.
- the electrical circuits G11, 26 and the interlayer connection hole G21 are connected to each other in each layer, and the electrical circuits G11, 26 in each layer are connected to each other via the interlayer connection hole G21. Interlayer connection.
- the film thickness and depth of the second circuit G26 can be freely adjusted by adjusting the depth of the circuit pattern G24 with respect to the insulating layer G20.
- the second circuit G26 can be formed in a deep portion of the insulating layer G20, or the plurality of second circuits G26 can be formed at positions having different depths. Further, by forming the second circuit G26 in a deep portion of the insulating layer G20, a thick circuit G26 can be formed.
- a thick film circuit has a high cross-sectional area, and thus has high strength and electric capacity.
- the interlayer connection hole G21 is filled in advance with the plating metal by the insulating layer forming step, the hole forming step, and the metal column forming step before the circuit pattern G24 is formed. Without worrying about excessive conductor formation in the circuit G26, the metal filling of the interlayer connection hole G21 can be sufficiently performed over time. In addition, since the circuit pattern G24 is not yet formed when the interlayer connection hole G21 is filled with metal, the plating film does not grow from the circuit pattern side, and good metal filling with suppressed generation of voids is achieved. Realize.
- the conductor formation of the second circuit G26 is performed by an additive method by the film formation process, the circuit pattern formation process, the catalyst deposition process, the film removal process, and the plating process. Therefore, a fine conductor can be accurately formed in a short time, and excessive formation of the conductor in the second circuit G26 is avoided. As described above, even if the fine circuit pattern G24 and the interlayer connection hole G21 are mixed, the multilayer circuit board G1 can be manufactured without any problem by the build-up method while applying the additive method satisfactorily.
- the circuit pattern G24 is formed so that the top of the metal column G22 protrudes from the bottom surface of the circuit pattern G24 (see FIG. 20F), and the top of the metal column G22 is formed.
- the part of the second electric circuit G26 formed so as to cover is preferably used as an electrode pad part G26b (see FIG. 19).
- the top part of the metal pillar G22 bites into the conductor layer of the pad part G26b, and the drop off of the pad part G26b from the insulating layer G20 is effectively suppressed by the anchor effect, and the pad part G26b that can sufficiently withstand the weight of the mounted component is obtained. Because.
- the interlayer connection hole G21 can be filled with plating metal by growing a plating film from the exposed first electric circuit G11 by electroless plating in the metal column forming step. it can. Since the electric circuit G11 which is a conductor is used as a plating nucleus for electroless plating, the metal pillar G22 can be reasonably formed.
- the plating catalyst G25 is coated on the surface of the insulating layer G20, the inner wall surface of the interlayer connection hole G21, and the exposed surface of the first electric circuit G11 in the metal column forming step.
- the interlayer connection hole G21 is filled with a plating metal by performing electroplating, and then the outside of the insulating layer G20 including the surface of the insulating layer G20.
- the plated metal deposited on the surface side may be removed. Since the electroless plating layer formed on the outer surface side of the insulating layer G20 including the surface of the insulating layer G20 is used as a power feeding layer necessary for electrolytic plating, the metal pillar G22 can be reasonably formed.
- the resin film G23 is preferably a resin film that can be dissolved or removed from the insulating layer G20 by dissolving or swelling with a predetermined liquid.
- the resin film G23 can be easily and satisfactorily removed or removed from the surface of the insulating layer G20. If the resin film G23 is destroyed when the resin film G23 is removed, the plating catalyst G25 deposited on the resin film G23 scatters, and the scattered plating catalyst G25 is re-deposited on the insulating layer G20 and is unnecessary in that portion. There is a problem that a thick plating film is formed. Since the resin film G23 can be easily and satisfactorily removed from the surface of the insulating layer G20, such a problem can be prevented.
- the multilayer circuit board G1 manufactured by the manufacturing method of the present embodiment even when the fine circuit pattern G24 and the interlayer connection hole G21 are mixed, the metal filling of the interlayer connection hole G21 is sufficiently and satisfactorily performed. Thus, the connection between the circuits G11 and G26 and the interlayer connection hole G21 is good, and the formation of excessive conductors in the circuit portion is avoided, so that a multilayer circuit board G1 in which a short circuit or the like hardly occurs is obtained. Therefore, the multilayer circuit board G1 can be manufactured without any trouble by the build-up method while applying the additive method satisfactorily. As a result, the multilayer circuit board G1 on which the electric circuit G26 with high shape accuracy is formed is provided.
- the multilayer circuit board G1 used for applications such as IC substrates, printed wiring boards for mobile phones, and three-dimensional circuit boards in which the width of the wiring G26a and the distance between the wirings G26a are narrow. Can be manufactured.
- the fluorescent material is obtained by irradiating the surface to be inspected with ultraviolet light or near ultraviolet light after the above-described film removal step by adding a fluorescent material to the resin film G23.
- the film removal failure can be inspected using the luminescence from
- the resin film G23 When the resin film G23 remains between the metal wirings G26a, a plating film is formed in that portion, which may cause migration or short circuit.
- the resin film G23 contains a fluorescent substance, and after the film removal step, the film removal surface is irradiated with a predetermined light emission source so that only the portion where the film G23 remains is emitted by the fluorescent substance. Thus, it is possible to inspect the presence or absence of film removal failure and the location of film removal failure.
- the fluorescent substance that can be contained in the resin film G23 used in the inspection process is not particularly limited as long as it exhibits light emission characteristics when irradiated with light from a predetermined light source. Specific examples thereof include Fluoresceine, Eosine, Pyroline G, and the like.
- the part where the light emission from the fluorescent substance is detected by this inspection process is the part where the resin film G23 remains. Therefore, by removing the portion where light emission is detected, it is possible to suppress the formation of a plating film on that portion. Thereby, generation
- the metal column G22 is not grown to the height of the upper surface of the insulating layer G20 in the metal column forming step.
- the metal pillar G22 is configured by growing a plating film up to a position which becomes the bottom surface of the circuit pattern G24. That is, the metal pillar G22 is not grown to the outer surface of the insulating layer G20, but is stopped at a height before that. Thereby, at the stage of the metal column forming process prior to the circuit pattern forming process, the top of the metal column G22 is easily exposed and prevented from protruding from the bottom surface of the circuit pattern G24. Then, as shown in FIG.
- the circuit pattern G24 is formed so that the top of the metal pillar G22 is exposed from the bottom surface of the circuit pattern G24 and does not protrude.
- FIG. 21I it is possible to avoid the conductor layer formed on the top of the metal pillar G22 from protruding from the upper surface (outer surface) of the insulating layer G20 in the plating step, and the circuit of the insulating layer G20. It is possible to eliminate or reduce the unevenness generated on the G26 forming surface. Therefore, even if the number of stacked layers increases, the unevenness generated on the circuit formation surface does not increase, and a fine circuit can be formed.
- the metal column G22 is grown to the height of the top surface of the insulating layer G20 in the metal column forming step, the metal is formed to the position where it becomes the bottom surface of the circuit pattern G24.
- the circuit pattern G24 is formed so that the top of the metal pillar G22 does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern G24. It is also possible. Accordingly, it is possible to reliably achieve the correction of the position of the top of the metal column G22 so that the top of the metal column G22 does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern G24.
- the circuit pattern G24 is formed on the insulating layer G20. Not dug from the top. Instead, the bottom surface of the circuit pattern G24 is made to coincide with the top surface of the insulating layer G20. As a result, as shown in FIG. 22I, the second circuit G26 is placed on the upper surface of the insulating layer G20 in the plating step.
- the present invention is such that even when the fine circuit pattern G24 and the interlayer connection hole G21 are mixed, the multilayer circuit board G1 can be manufactured without any trouble by the build-up method while applying the additive method satisfactorily. The features of are not affected at all.
- Circuit board preparation process In the manufacturing method of the present embodiment, first, as shown in FIG. 25A, a circuit board G10 on which the first electric circuit G11 is formed is prepared (circuit board preparation step).
- an insulating layer G20 is formed on the upper surface (circuit forming surface) of the circuit board G10 on which the first circuit G11 is formed (insulating layer forming step).
- an interlayer connection hole G21 is formed in the insulating layer G20 by laser processing from the upper surface (outer surface) of the insulating layer G20 (hole forming step). At this time, the interlayer connection hole G21 reaches the first circuit G11 of the circuit board G10 and exposes the first circuit G11.
- the interlayer connection hole G21 is filled with plating metal from the exposed first circuit G11 by electroless plating or electrolytic plating, and the metal column G22 is filled in the interlayer connection hole G21. (Metal pillar forming step).
- the metal column G22 does not grow up to the height of the upper surface of the insulating layer G20.
- the plated metal is filled up to a position that does not reach the position that becomes the bottom surface of the circuit pattern G24 formed in the circuit pattern forming step.
- a resin film G23 is formed on the outer surface of the insulating layer G20 and the top of the metal column G22 (film formation process).
- a circuit is formed by forming grooves and / or holes having a predetermined depth and a predetermined shape at least greater than the thickness of the resin film G23 from the upper surface (outer surface) of the resin film G23.
- a pattern G24 is formed (circuit pattern forming step).
- the circuit pattern G24 is formed by laser processing, cutting processing, embossing processing, or the like.
- the resin film G23 remains on the metal pillar G22 in the circuit pattern forming process. That is, in the metal column forming step, the metal column G22 remains because it has not grown to a position that becomes the bottom surface of the circuit pattern G24. This remaining resin film G23 is removed in a subsequent film removal step. Thereby, in this circuit pattern formation process, circuit pattern G24 is formed so that the top part of metal pillar G22 may not protrude from the bottom of circuit pattern G24. Alternatively, in the circuit pattern forming step, the resin film G23 covering the metal pillar G22 may be removed until the top of the metal pillar G22 is exposed.
- the resin film G23 is dug deeper than the bottom surface of the circuit pattern G24. Also in this circuit pattern forming step, the top of the metal pillar G22 does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern G24, and the top of the metal pillar G22 is exposed at a position retracted from the bottom surface of the circuit pattern G24. Will be formed. Any of the fourth to fourth embodiments may be used.
- a plating catalyst G25 is deposited on the surface of the resin film G23 and the surface of the circuit pattern G24 (catalyst deposition step).
- Electroless plating is performed on the insulating layer G20 to form an electroless plating film on the portion of the circuit pattern G24 where the plating catalyst G25 remains and on the exposed portion of the metal pillar G22.
- a second electric circuit G26 is formed in the insulating layer G20.
- the plating catalyst G25 does not remain on the exposed portion of the metal column G22, an electroless plating film is formed and grows starting from the metal of the metal column G22.
- the second circuit G26 of the insulating layer G20 and the first circuit G11 of the circuit board G10 are interlayer-connected via the metal pillar G22 (plating step).
- the circuit pattern G24 is formed in the circuit pattern forming step so that the top of the metal pillar G22 does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern G24. Further, in the film removal step, the resin film is removed so that the top of the metal pillar G22 is exposed at a position retracted from the bottom surface of the circuit pattern G24. As a result, as shown in FIG. 25I, it can be avoided that the conductor layer formed on the top of the metal column G22 protrudes from the outer surface of the insulating layer G20, and unevenness generated on the circuit G26 forming surface of the insulating layer G20. It can be eliminated or reduced.
- the distance from the outer surface of the insulating layer G20 to the bottom surface of the circuit pattern G24 is d1
- the metal pillar G22 from the bottom surface of the circuit pattern G24 0 ⁇ d2 ⁇ d1 ⁇ 30%, where d2 is the distance to the top of (i.e., the depth at which the top of the metal column G22 has receded from the bottom of the circuit pattern G24).
- the distance from the outer surface of the insulating layer G20 to the bottom surface of the circuit pattern G24 is d1
- the distance from the bottom surface of the circuit pattern G24 to the top of the metal pillar G22 (retreat depth). Since d ⁇ 2 is 0 ⁇ d2 ⁇ d1 ⁇ 30%, the receding depth d2 is smaller than the depth d1 of the circuit pattern G24. Therefore, the conductor formation of the circuit G26 portion and the metal filling of the interlayer connection hole G21 can be performed sufficiently satisfactorily, and the circuit G26 and the interlayer connection hole G21 can be sufficiently satisfactorily connected.
- the width of the groove for the wiring G26a in the circuit pattern G24, the size of the hole for the electrode pad G26b, etc. instead of 0 ⁇ d2 ⁇ d1 ⁇ 30%, It may be 0 ⁇ d2 ⁇ d1 ⁇ 20%, 0 ⁇ d2 ⁇ d1 ⁇ 40%, or the like.
- the top portion of the metal column G22 does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern G24 in the circuit pattern forming step by filling the plating metal up to a position that does not reach the position that becomes the bottom surface of the circuit pattern G24.
- the top of the metal pillar G22 is exposed at a position retracted from the bottom surface of the circuit pattern G24. Therefore, the metal pillar is formed at the stage of the metal pillar formation process before the circuit pattern formation process and the film removal process. It can be easily achieved that the top of G22 does not protrude from the bottom surface of the circuit pattern G24.
- the top of the metal pillar G22 is the same height as the upper surface of the insulating layer G20 to the height exceeding the bottom surface of the circuit pattern G24.
- the fourth and second embodiments are the case where the top of the metal column G22 is the same height as the bottom surface of the circuit pattern G24 (circuit pattern In the case where the top of the metal column G22 does not protrude from the bottom surface of the G24), the fourth to fourth embodiments are such that the top of the metal column G22 is lower than the bottom surface of the circuit pattern G24 (the metal from the bottom surface of the circuit pattern G24) This is a mode in which the top of the column G22 does not protrude.
- the metal column G22 may have a truncated cone shape or a truncated pyramid shape.
- FIG. 27C shows a case where an interlayer connection hole G21 having a shape in which the diameter on the upper surface side of the insulating layer G20 is larger than the diameter on the first circuit G11 side is formed in the (C) hole formation step of the 4-1 embodiment. Is shown. Therefore, as shown in FIG. 27E, when the resin film G23 is formed on the upper surface of the insulating layer G20 and the top of the metal column G22 in the (E) film forming process of the embodiment 4-1, the interlayer connection hole G21 is formed.
- the metal column G22 filled in has a shape in which the diameter on the upper surface side of the insulating layer G20 is larger than the diameter on the first circuit G11 side. That is, the upper part of the metal column G22 has a larger diameter than the lower part.
- the plating catalyst G25 is not deposited on the side surface of the metal column G22, and the electroless plating film is not deposited on the side surface of the metal column G22. That is, the side surface of the metal column G22 does not contact the second electric circuit G26, and the metal column G22 and the second electric circuit G26 may cause a connection failure.
- FIG. 20I there is no problem if the electroless plating film deposited on the top surface of the metal column G22 and the electroless plating film deposited in the circuit pattern G24 are connected.
- the metal column G22 protrudes from the bottom surface of the circuit pattern G24, it is preferable to avoid the metal column G22 having an upper portion larger than the lower portion.
- the metal column G22 is grown to the height of the upper surface of the insulating layer G20, it is preferable to avoid the metal column G22 having an upper portion larger than the lower portion.
- the metal pillar G22 is formed even if the upper part has a larger diameter than the lower part. There is no problem of poor connection between the second electric circuit G26 and the second electric circuit G26.
- the present invention further relates to a circuit board formed by embedding a circuit layer made of a conductor.
- a circuit board in which a circuit layer made of a conductor is embedded is formed by a CMP method (Chemical Mechanical Polish method) (for example, JP 2000-49162 A).
- CMP method Chemical Mechanical Polish method
- FIG. 33 shows an example of the CMP method.
- the CMP method first, as shown in FIG. 33A, a circuit groove K3 (trench portion) is formed on the surface of the insulating base K1 by laser processing.
- an electroless plating film K6 is formed on the entire surface of the insulating substrate K1 including the circuit groove K3.
- voltage is applied to this electroless electroplating film K6, and the electroplating film K21 is formed in the whole surface of the insulating base material K1.
- the polishing plate K22 is used to polish and remove portions of the electrolytic plating film K21 and the electroless plating film K6 that are present on the surface of the insulating base material K1, thereby removing the insulating base material K1. Expose the surface.
- the circuit board K10 formed by embedding the circuit layer K13 can be obtained by the process as described above.
- the distance between the circuit layers K13 can be set to be narrow, for example, about 25 ⁇ m to 30 ⁇ m, and a highly accurate circuit board K10 can be obtained. is there.
- the surface of the insulating substrate K1 including the circuit groove K3 is plated, and the excess plating film is polished. Therefore, the surface of the circuit board K10 is roughened by polishing.
- FIG. 34C since the polishing force exerted on the insulating base K1 and the plating film by the polisher K22 is different, the surface of the circuit layer K13 formed by removing the plating film and the insulating group There is a possibility that a step is formed on the surface of the material K1, the surface of the circuit board K10 is not smoothed, and the electrical characteristics are deteriorated.
- the filler K11 when the insulating substrate K1 contains the filler K11, the filler K11 is exposed on the surface of the insulating substrate K1, and the exposed filler K11 is destroyed by polishing. Therefore, the filler K11 on the surface cannot maintain the original shape.
- the exposed filler K11 has a high powder fall frequency and may cause contamination by the filler K11 in the subsequent process.
- the surface of the insulating base K1 is polished, there is a risk that microcracks may occur starting from the filler K11 exposed on the surface.
- the filler K11 exposed on the surface is destroyed, there is a possibility that the base material properties such as thermal expansion and strength are deteriorated.
- a transfer method is known.
- a release material having a circuit layer formed on the surface is bonded to the surface of the insulating base material with the circuit layer surface facing, the release material is peeled off from the insulating base material, and the circuit layer is transferred to the insulating base.
- a circuit board is formed by embedding in a material.
- the circuit layer is pressed and embedded from the surface of the insulating base material according to the transfer method, the circuit layer is formed in contact with the resin film on the outer surface of the insulating base material.
- CZ treatment is known as a method for improving the adhesion, but the CZ treatment treats the surface of the metal foil (bottom surface of the circuit layer) provided on the release material, and the adhesion at the bottom surface of the circuit layer is Although it is enhanced, the adhesion on the side surface cannot be improved, so that a sufficient adhesion cannot be obtained when a narrow circuit layer is formed.
- the depth of the circuit layer is generally uniform, and circuit layers having different depths cannot be easily formed.
- in forming a circuit layer by a transfer method there is a limit to shortening the distance between circuit layers, and it is impossible to obtain a high-precision circuit wiring with a short distance between circuit layers.
- the circuit formation can be performed by a conventional general circuit formation method such as a subtractive method or additive method. Since it is formed by a method or the like, it is difficult to form a fine wiring width of 30 ⁇ m or less. Even if fine wiring can be formed, if the adhesion between the release material and the circuit layer is too strong, the transfer cannot be transferred to the insulating base material, and a circuit transfer residue occurs. Moreover, when the adhesion between the release material and the circuit layer is too weak, the circuit layer is peeled off during the circuit formation process or handling.
- the circuit is not formed on the insulating base material, but is formed by transferring the circuit formed beforehand on the release material onto both surfaces of the insulating substrate. It is difficult to align circuit patterns between layers, and it is difficult to align with high accuracy.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and a highly accurate circuit board having high adhesiveness of a circuit layer without the filler being destroyed and exposed to the surface to deteriorate the base material characteristics. It is intended to provide.
- the fifth embodiment of the present invention includes the following.
- the circuit board is characterized in that the contact surface of the circuit layer with the insulating base material is formed in a concavo-convex shape following the protruding shape of the filler to the contact surface.
- Item 5-2 Item 5. The circuit board according to Item 5-1, wherein the contact surface of the circuit layer with the insulating base material is in contact with at least a part of the filler protruding from the contact surface.
- Item 5-3 The circuit board according to Item 5-1, wherein the exposed surface of the insulating base material has no exposed filler.
- Item 5-4 The circuit according to any one of Items 5-1 to 5-3, wherein the contact surface of the insulating base material with the circuit layer is formed into a concavo-convex shape with a filler protruding by laser processing. substrate.
- Item 5-5 The circuit board according to any one of Items 5-1 to 5-4, wherein the circuit layer is formed by plating a conductor.
- Item 5-6 The circuit board according to any one of Items 5-1 to 5-5, wherein the exposed surface of the circuit layer is formed flat and has no step at the boundary with the insulating base material. .
- the filler is filled in the insulating base material while maintaining the shape up to the surface. It is possible to prevent the base material properties such as thermal expansibility and strength from being deteriorated due to destruction.
- the contact surface of the circuit layer with the insulating base material is formed in a concavo-convex shape following the protruding shape of the filler, the circuit layer is in contact with the concavo-convex shape so that the circuit layer It is possible to improve the adhesion between the insulating substrate and the insulating substrate.
- the circuit layer since the circuit layer is in contact with the filler at the contact surface with the insulating base, the circuit layer is in direct contact with the inside of the insulating base without going through the resin layer.
- the adhesion of the circuit layer can be further increased.
- the circuit layer since the circuit layer is formed so as to be in contact with the filler on the bottom surface and the side surface, which are the embedded surfaces, it forms circuit wiring with high adhesion that does not drop off even when formed narrow. Therefore, a highly accurate circuit board can be obtained.
- the filler since the exposed surface of the insulating base material does not expose the filler, the filler is not exposed. Can be prevented from occurring.
- the contact surface with the circuit layer of the insulating base is formed by laser processing, the contact surface can be formed by projecting the filler, and the contact surface is formed in an uneven shape.
- the adhesion can be improved.
- the depth of the circuit layer can be easily set for each circuit layer by laser processing, and a circuit board having circuit layers having different depths can be easily obtained.
- the circuit layer is formed by plating the conductor, whereby the circuit layer can be obtained by easily forming the uneven shape according to the shape of the insulating base material from which the filler protrudes. It is possible to easily obtain a highly accurate circuit board with high adhesion.
- FIG. 28 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the circuit board K10 of the present invention.
- the circuit board K10 is formed by embedding a circuit layer K13 made of a conductor on the surface of an insulating base K1 formed of a resin containing a filler K11.
- a filler K11 a filler having an appropriate shape can be used.
- a spherical filler K11 is used.
- the surface (exposed surface) of the circuit layer K13 is a flat surface. That is, the height T (depth) of the circuit layer K13 is substantially equal over the width W direction of the circuit layer. When the height T of the circuit layer K13 is substantially equal, the electrical characteristics can be enhanced. In the illustrated embodiment, there is no step between the surface of the circuit layer K13 and the surface of the insulating base K1. Thereby, the entire surface of the circuit board K10 is flat, and a thin and smooth circuit board K10 can be obtained.
- the filler K11 is formed without being destroyed. That is, when formed by the CMP method, the filler K11 is broken and exposed as shown in FIG. 34 to form the insulating base K1, but in the illustrated circuit board K10, the insulating base K1 is exposed. The filler K11 existing in the vicinity of the surface exists without breaking and maintaining its shape. The exposed surface of the insulating base K1 does not expose the filler K11. Specifically, a surface resin layer K12 that does not contain the filler K11 is formed on the exposed surface of the insulating base K1.
- the surface resin layer K12 does not contain the filler K11, is made of only a resin component, and is formed as a thin film so as to cover the entire surface of the insulating base K1.
- the resin component is a component other than the filler K11 that forms the insulating substrate K1, and includes components such as a curing agent and a dispersant in addition to the resin, as will be described later.
- the surface resin layer is a layer on the surface side (outer side) with respect to Y '.
- the surface (contact surface with the insulating base material K1) embedded in the insulating base material K1 of the circuit layer K13 is formed in a concavo-convex shape following the protruding shape of the filler K11 to the contact surface. That is, the contact surface of the insulating substrate K1 with the circuit layer K13 is formed in an uneven shape in which the filler K11 is projected, and the uneven shape of the circuit layer K13 is formed following the uneven shape of the insulating substrate K1.
- the contact surface of the insulating substrate K1 with the circuit layer K13 is formed in an uneven shape in which the filler K11 is projected, and the uneven shape of the circuit layer K13 is formed following the uneven shape of the insulating substrate K1.
- the contact surface of the circuit layer K13 with the insulating base K1 may be in contact with the resin layer of the insulating base K1 that does not include the filler K11.
- the circuit layer K13 is the circuit layer K13. Is in contact with the filler K11 protruding toward the contact surface. That is, the surface of the insulating base K1 that contacts the circuit layer K13 (exposed surface of the circuit groove K3 described later) is not provided with the surface resin layer K12, and the filler K11 is exposed.
- a circuit layer K13 is formed in contact with K11.
- the adhesion of the circuit layer K13 can be further increased.
- the filler K11 that is in contact with the circuit layer K13 is preferably in contact with the filler K11 without breaking the filler K11.
- the filler K11 is spherical, it is in contact with the circuit layer K13 with a hemispherical spherical surface protruding without being destroyed.
- Adhesion can be further increased.
- the circuit layer K13 is formed so as to be in contact with the filler K11 at the bottom surface and the side surface, which are the embedded surfaces. That is, in addition to the adhesion at the bottom, the adhesion at the side is increased. Accordingly, even when the circuit layer K13 is formed with a narrow width, the circuit layer K13 is in close contact with the side surface, so that it is possible to form the circuit layer K13 with high adhesion that does not fall off, and the width of the circuit layer K13. A highly accurate circuit board K10 having a narrow W can be obtained. In addition, the width between the circuit layers K13 can be reduced.
- the circuit layer K13 can be formed narrowly.
- the width (W) and height ( The ratio (W / T) to T) is preferably 0.1 to 30. That is, it is preferable that the circuit board K10 has the circuit layer K13 in which W / T falls within this range. Thereby, the width of the circuit layer K13 can be reduced, and a highly accurate circuit board K10 can be obtained. If W / T is smaller than this range, it may become impractical. On the other hand, if W / T is larger than this range, there is a risk that high precision (higher circuit density) cannot be achieved.
- the circuit layer K13 can be formed as a solid electrode or the like, and in that case, the upper limit of (W / T) need not be set.
- the circuit board K10 of the present invention high adhesion can be obtained regardless of the height T of the circuit layer K13. Therefore, the height T (depth) of the circuit layer K13 is easily set for each circuit layer K13. be able to. Therefore, it is possible to easily obtain the circuit board K10 having the circuit layer K13 having different depths.
- the circuit board K10 can be a three-dimensional circuit board K60 as described later. That is, the present invention is not limited to the circuit board K10 in which the circuit layer K13 is formed on the planar insulating base K1. Specifically, if a three-dimensional insulating base K1 having a stepped three-dimensional surface is used as the insulating base K1, a circuit board provided with a circuit layer K13 with accurate wiring as shown in FIG. K10 (steric circuit board K60) can be obtained.
- circuit board manufacturing method A method for manufacturing the circuit board K10 of the present invention will be described.
- the circuit board K10 of the present invention has a coating forming step of forming a resin coating K2 on the surface of the insulating base K1, and a recess having a depth deeper than the thickness of the resin coating K2 with reference to the outer surface of the resin coating K2.
- the manufacturing method is not limited to this method, but it is preferable to use this method to form the circuit board K10 as described above.
- the electroless plating film K6 can be easily formed only on the portion where the plating catalyst or its precursor K5 is to remain, where the plating film is to be formed. can do.
- the highly accurate circuit layer K13 can be easily formed on the surface of the insulating base K1. That is, the outline of the formed circuit can be maintained with high accuracy. As a result, for example, even when a plurality of circuits are formed at regular intervals, it is possible to suppress the remaining pieces of the electroless plating film between the circuits, and thus suppress the occurrence of short circuits and migration. . In addition, a circuit having a desired depth can be formed.
- FIG. 29 is a schematic cross-sectional view for explaining each step in the method of manufacturing a circuit board as described above.
- a resin coating K2 is formed on the surface of the insulating base K1. This process corresponds to a film forming process.
- a recess having a depth deeper than the thickness of the resin coating K2 is formed on the basis of the outer surface of the resin coating K2, and the filler K11 is exposed on the surface to form a circuit.
- a pattern portion is formed.
- the filler K11 is exposed when the recess is deeper than the thickness of the resin coating K2.
- the circuit pattern portion may be a circuit groove K3 in which the insulating base material K1 is dug, and if necessary, the insulating base material K1 may have a through hole as a part of the circuit groove K3. Drilling may be performed to form K4.
- the circuit groove K3 defines a portion where an electroless plating film is formed by electroless plating, that is, a portion where the circuit layer K13 is formed. This step corresponds to a circuit pattern forming step. Hereinafter, the circuit pattern portion will be described focusing on the circuit groove K3.
- a plating catalyst or its precursor K5 is deposited on the surface of the circuit groove K3 and the surface of the resin coating K2 where the circuit groove K3 is not formed. This step corresponds to a catalyst deposition step.
- the resin coating K2 is removed from the insulating base K1.
- the plating catalyst or its precursor K5 can remain only on the surface of the insulating substrate K1 where the circuit groove K3 is formed.
- the plating catalyst or its precursor K5 deposited on the surface of the resin coating K2 is removed together with the resin coating K2 while being supported on the resin coating K2. This process corresponds to a film removal process.
- electroless plating is applied to the insulating substrate K1 from which the resin coating K2 has been removed.
- the electroless plating film K6 is formed only in the portion where the plating catalyst or its precursor K5 remains. That is, as shown in FIG. 29E, an electroless plating film K6 to be the circuit layer K13 is formed in the portion where the circuit groove K3 is formed.
- the circuit layer K13 may be made of the electroless plating film K6, or the electroless plating film K6 is further subjected to electroless plating (fill-up plating) to make it thicker. It may be. Specifically, for example, as shown in FIG.
- a circuit layer K13 made of an electroless plating film K6 is formed so as to fill the entire circuit groove K3 and the through hole K4, and the insulating base material K1 is formed. And the step of the circuit layer K13 may be eliminated. This process corresponds to a plating process.
- the circuit board K10 as shown in FIG. 29E is formed by the above steps.
- the circuit board K10 thus formed is obtained by forming the circuit layer K13 with high accuracy on the insulating base K1.
- the film forming process is a process of forming the resin film K2 on the surface of the insulating base K1.
- the insulating substrate K1 is not particularly limited as long as it is formed of a resin containing the filler K11 (resin substrate).
- the resin can be used without particular limitation as long as it is a resin constituting various organic substrates that can be used in the manufacture of circuit boards.
- epoxy resin acrylic resin, polycarbonate resin, polyimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyphenylene ether resin, cyanate resin, benzoxazine resin, bismaleimide resin, and the like can be given.
- the epoxy resin is not particularly limited as long as it is an epoxy resin constituting various organic substrates that can be used for manufacturing a circuit board.
- bisphenol A type epoxy resin bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, aralkyl epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin , Dicyclopentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, alicyclic epoxy resins, and the like.
- epoxy resin nitrogen-containing resin, and silicone-containing resin that are brominated or phosphorus-modified to impart flame retardancy are also included.
- said epoxy resin and resin said each epoxy resin and resin may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- a curing agent is generally contained in order to cure.
- the curing agent is not particularly limited as long as it can be used as a curing agent. Specific examples include dicyandiamide, phenolic curing agents, acid anhydride curing agents, aminotriazine novolac curing agents, and cyanate resins.
- curing agent a novolak type, an aralkyl type, a terpene type etc. are mentioned, for example.
- curing agent said each hardening
- phenolic curing agent examples include novolak type, aralkyl type, and terpene type. Further examples include phosphorus-modified phenolic resins or phosphorus-modified cyanate resins for imparting flame retardancy.
- curing agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- a resin or the like having good laser light absorption in the wavelength region of 100 nm to 400 nm because a circuit pattern is formed by laser processing is preferable to use.
- a polyimide resin or the like can be given.
- the said insulating base material K1 contains the filler K11.
- the filler K11 may be inorganic fine particles or organic fine particles, and is not particularly limited. By containing the filler K11, it is possible to expose the filler K11 to the laser-processed portion without being broken, and to form an uneven surface by the protrusion of the filler K11, thereby improving the adhesion between the plating and the resin.
- the material constituting the inorganic fine particles include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), silica (SiO 2 ), High dielectric constant fillers such as barium titanate (BaTiO 3 ) and titanium oxide (TiO 2 ); magnetic fillers such as hard ferrite; magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 2 ), Antimony trioxide (Sb 2 O 3 ), antimony pentoxide (Sb 2 O 5 ), guanidine salts, zinc borate, molybdate compounds, zinc stannate, and other inorganic flame retardants; talc (Mg 3 (Si 4 O 10) (OH) 2), barium sulfate (BaSO 4), calcium carbonate (CaCO 3), mica, and the like.
- Al 2 O 3 magnesium oxide
- MgO magnesium oxide
- BN boro
- the said inorganic fine particle may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type. Since these inorganic fine particles have high thermal conductivity, relative dielectric constant, flame retardancy, particle size distribution, color tone freedom, etc., when selectively exerting a desired function, appropriate blending and particle size design should be performed. And high filling can be easily performed.
- the inorganic fine particles may be surface-treated with a silane coupling agent in order to enhance dispersibility in the insulating base material.
- the insulating base material may contain a silane coupling agent in order to increase the dispersibility of the inorganic fine particles in the insulating base material.
- Specific examples of the silane coupling agent include epoxy silane, mercapto silane, amino silane, vinyl silane, styryl silane, methacryloxy silane, acryloxy silane, titanate silane couplings, and the like. Agents and the like.
- the said silane coupling agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- the insulating substrate K1 may contain a dispersant in order to improve the dispersibility of the inorganic fine particles in the insulating substrate.
- a dispersant include alkyl ether-based, sorbitan ester-based, alkyl polyether amine-based, polymer-based dispersants, and the like.
- the said dispersing agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- organic fine particles include rubber fine particles.
- the particle diameter of the filler K11 is preferably an average particle diameter equal to or less than the thickness of the insulating substrate K1, specifically, the average particle diameter is preferably 0.01 to 10 ⁇ m, and the average particle diameter is 0. More preferably, the thickness is from 05 to 5 ⁇ m.
- the particle diameter of the filler K11 falls within this range, the surface resin layer K12 that does not contain the filler K11 can be easily formed on the surface of the insulating base K1, and the circuit groove in which the filler K11 is exposed. The adhesion of the circuit layer K13 at K3 is enhanced. If the average particle size of the filler K11 is smaller than the above range, the adhesion effect due to the protruding and recessed shape of the filler K11 may be reduced.
- the average particle size of the filler K11 is larger than the above range, the filler K11 is fine. There is a possibility that the circuit groove K3 cannot be formed.
- the average particle diameter can be measured by a light scattering method using a laser diffraction particle size distribution meter, and is obtained as a sphere equivalent diameter (number average diameter).
- the shape of the filler K11 is not particularly limited, but a spherical one can be used. In addition, a filler K11 having a crushed shape or the like may be used. Among these, it is preferable to use a spherical filler.
- the content of the filler K11 is preferably 10 to 95% by mass, more preferably 30 to 90% by mass, and 50 to 85% by mass with respect to the total amount of the resin base material K1 after curing. Is more preferable.
- the thermal expansion of the resin base material K1 can be brought close to the thermal expansion of the formed conductor circuit. Board reliability can be improved.
- the content of the filler K11 is lower than this range, the adhesion between the circuit layer K13 and the insulating base material K1 is deteriorated, the thermal expansion is increased, and the substrate reliability during heat may be reduced.
- the content of the filler K11 is higher than this range, the filler K11 is exposed from the surface of the insulating base K1 or the fluidity is poor when the insulating base K1 is laminated with another base and molded. There is a risk of blurring.
- the insulating substrate K1 is formed by appropriately molding a resin composition containing the above components.
- a solvent may be added to the resin composition.
- the surface resin layer K12 which does not contain the filler K11 can be formed on the surface of the insulating base material K1 by adjusting the shape after the insulating base material K1 is fluid and then curing. That is, since the resin composition has fluidity, the filler K11 is not directly exposed on the surface before being cured, and is embedded in the resin composition (layer other than the filler K11). Is formed on the surface of the uncured insulating base K1. And since the insulating base material K1 is formed by curing while maintaining this state, the surface resin layer K12 can be formed, and the filler K11 can be prevented from being exposed on the surface of the insulating base material K1. It is.
- the formation of the surface resin layer K12 is confirmed by observing the surface of the insulating substrate K1 and not exposing the filler K11.
- the surface resin layer K12 is removed by polishing, and the filler K11 close to the surface layer is also polished, so the filler K11 is polished.
- the exposed state is observed by surface observation.
- the form of the insulating base K1 is not particularly limited. Specifically, a sheet
- the thickness of the insulating substrate K1 is not particularly limited. Specifically, in the case of sheets, films and prepregs, for example, the thickness is preferably 10 to 200 ⁇ m, more preferably about 20 to 100 ⁇ m.
- the insulating base K1 may contain inorganic fine particles such as silica particles.
- the resin coating K2 is not particularly limited as long as it can be removed by the coating removal step. Specifically, for example, a soluble resin that can be easily dissolved in an organic solvent or an alkaline solution, a swellable resin film made of a resin that can be swollen with a predetermined liquid (swelling liquid) described later, and the like. Among these, a swellable resin film is particularly preferable because accurate removal is easy. Moreover, as said swelling resin film, it is preferable that the swelling degree with respect to the said liquid (swelling liquid) is 50% or more, for example. By using a resin film having such a swelling degree, the resin film can be easily peeled from the insulating substrate. Therefore, the highly accurate circuit layer K13 can be easily formed on the surface of the insulating base K1.
- the resin coating K2 has a high degree of swelling with respect to the liquid and includes those that dissolve in the liquid.
- the swellable resin film is not limited to a resin film that does not substantially dissolve in the liquid (swelling liquid) and easily peels from the surface of the insulating base K1 due to swelling.
- dissolution is also contained.
- the method for forming the resin coating K2 is not particularly limited. Specifically, for example, it is formed by applying a liquid material capable of forming a resin film on the surface of the insulating base K1 and then drying, or by applying the liquid material to a support substrate and then drying it. And a method of transferring the resin film to be transferred onto the surface of the insulating base K1.
- the method for applying the liquid material is not particularly limited. Specifically, for example, conventionally known spin coating method, bar coater method and the like can be mentioned.
- the thickness of the resin coating K2 is preferably 10 ⁇ m or less and more preferably 5 ⁇ m or less from the viewpoint that a fine circuit can be formed with high accuracy.
- the thickness of the resin coating K2 is preferably 0.1 ⁇ m or more, and more preferably 1 ⁇ m or more.
- a resin film having a swelling degree of 50% or more with respect to the swelling liquid can be preferably used. Furthermore, a resin film having a swelling degree with respect to the swelling liquid of 100% or more is more preferable. In addition, when the said swelling degree is too low, there exists a tendency for a swelling resin film to become difficult to peel in the said film removal process.
- the method for forming the swellable resin film is not particularly limited as long as it is the same as the method for forming the resin film K2 described above. Specifically, for example, a liquid material capable of forming a swellable resin film is applied to the surface of the insulating base K1 and then dried, or the liquid material is applied to a support substrate and then dried. And a method of transferring the swellable resin film formed by the method to the surface of the insulating substrate K1.
- liquid material that can form the swellable resin film examples include an elastomer suspension or emulsion.
- the elastomer include a diene elastomer such as a styrene-butadiene copolymer, an acrylic elastomer such as an acrylate ester copolymer, and a polyester elastomer. According to such an elastomer, the swellable resin film K2 having a desired degree of swelling can be easily formed by adjusting the degree of crosslinking or gelation of the elastomer resin particles dispersed as a suspension or emulsion.
- the resin coating K2 is preferably a resin coating K2 formed by applying an elastomer suspension or emulsion to the surface of the insulating base K1 and then drying. If such a resin film K2 is used, a resin film can be easily formed on the surface of the insulating base K1. Therefore, the highly accurate circuit layer K13 can be easily formed on the surface of the insulating base K1.
- the resin coating K2 is preferably a resin coating K2 formed by transferring the resin coating K2 formed on the support substrate to the surface of the insulating base K1.
- the resin film used for the transfer is more preferably a resin film K2 formed by applying an elastomer suspension or emulsion to the surface of the support substrate and then drying.
- Use of such a resin coating K2 is preferable from the viewpoint of excellent mass productivity because a large number of resin coatings K2 can be prepared in advance.
- the elastomer is preferably selected from the group consisting of a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer having a carboxyl group.
- the diene elastomer is more preferably a styrene-butadiene copolymer. According to such an elastomer, it is possible to easily form a resin film having a desired degree of swelling by adjusting the degree of crosslinking or the degree of gelation. In addition, the degree of swelling of the liquid used in the film removal step can be increased, and a resin film that dissolves in the liquid can be easily formed.
- a film mainly composed of a resin composed of an acrylic resin having a carboxyl group with an acid equivalent of 100 to 800 is also preferably used.
- the swellable resin film is particularly preferably a film whose degree of swelling changes depending on the pH of the swelling liquid.
- the liquid condition in the catalyst deposition step is different from the liquid condition in the coating removal step, so that the swellable resin can be obtained at the pH in the catalyst deposition step.
- the coating maintains high adhesion to the insulating substrate, and the swellable resin coating can be easily peeled off at the pH in the coating removal step.
- the catalyst deposition step includes a step of treating in an acidic plating catalyst colloid solution (acid catalyst metal colloid solution) having a pH in the range of 1 to 3, for example, and the coating removal step has a pH of 12 to 12.
- an acidic plating catalyst colloid solution acid catalyst metal colloid solution
- the coating removal step has a pH of 12 to 12.
- the step of swelling the swellable resin film in an alkaline solution in the range of 14 is provided, the swelling degree of the swellable resin film with respect to the acidic plating catalyst colloid solution is 60% or less, and further 40% or less.
- the resin film preferably has a degree of swelling with respect to the alkaline solution of 50% or more, more preferably 100% or more, and even more preferably 500% or more.
- Examples of such a swellable resin film include photocuring used for a sheet formed from an elastomer having a predetermined amount of carboxyl groups, a dry film resist (hereinafter also referred to as DFR) for patterning printed wiring boards, and the like. And a sheet obtained by curing the entire surface of a curable alkali-developing resist, and thermosetting or alkali-developing sheet.
- the elastomer having a carboxyl group examples include diene elastomers such as a styrene-butadiene copolymer having a carboxyl group in the molecule by containing a monomer unit having a carboxyl group as a copolymerization component; acrylic acid Examples include acrylic elastomers such as ester copolymers; and polyester elastomers. According to such an elastomer, a swellable resin film having a desired alkali swelling degree can be formed by adjusting the acid equivalent, the degree of crosslinking or the degree of gelation of the elastomer dispersed as a suspension or emulsion. .
- the carboxyl group in the elastomer swells the swellable resin film with respect to the alkaline aqueous solution and acts to peel the swellable resin film from the surface of the insulating substrate.
- the acid equivalent is the polymer weight per equivalent of carboxyl groups.
- the monomer unit having a carboxyl group examples include (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, and the like.
- the content ratio of the carboxyl group in the elastomer having such a carboxyl group is preferably 100 to 2000, more preferably 100 to 800 in terms of acid equivalent.
- the acid equivalent is too small, the compatibility with the solvent or other composition tends to decrease, whereby the resistance to the plating pretreatment liquid tends to decrease.
- an acid equivalent is too large, there exists a tendency for the peelability with respect to aqueous alkali solution to fall.
- the molecular weight of the elastomer is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 20,000 to 60,000.
- the molecular weight of the elastomer is too large, the releasability tends to decrease, and when it is too small, the viscosity decreases, so that it is difficult to maintain a uniform thickness of the swellable resin film, and plating pretreatment The resistance to the liquid also tends to deteriorate.
- the resin coating includes (a) at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule and (b) the monomer (a). And a polymer resin obtained by polymerizing at least one monomer that can be polymerized with or a resin composition containing the polymer resin. If such a resin film is used, a resin film can be easily formed on the surface of the insulating substrate K1. Therefore, a highly accurate circuit can be easily formed on the surface of the insulating base material K1. In addition, many of these resin films can be dissolved by the liquid used in the film removal step, and not only peeling and removal but also dissolution and removal can be used effectively.
- the polymer resin may be an essential component as a main resin, and at least one of oligomers, monomers, fillers and other additives may be added.
- a sheet of a resin composition can be used.
- a dry film of a photopolymerizable resin composition as disclosed in JP 2000-231190 A, JP 2001-201851 A, and JP 11-212262 A is used. Sheets obtained by curing, and commercially available as an alkali development type DFR, for example, UFG series manufactured by Asahi Kasei Corporation can be mentioned.
- a resin containing a carboxyl group and containing rosin as a main component for example, “NAZDAR229” manufactured by Yoshikawa Chemical Co., Ltd.
- a resin containing phenol as a main component for example, LEKTRACHEM “104F”
- the swellable resin film was formed on the surface of the insulating substrate by applying a resin suspension or emulsion using a conventionally known application method such as a spin coat method or a bar coater method, followed by drying or a support substrate. After the DFR is bonded to the surface of the insulating substrate using a vacuum laminator or the like, it can be easily formed by curing the entire surface.
- examples of the resin film include the following.
- the following are mentioned as a resist material which comprises the said resin film.
- Properties required for the resist material constituting the resin coating include, for example, (1) resistance to a liquid (plating nucleation chemical) in which an insulating substrate on which the resin coating is formed is immersed in a catalyst deposition step described later. (2) The film coating process described later, for example, the resin film (resist) can be easily removed by the step of immersing the insulating base material on which the resin film is formed in alkali, and (3) High film formability. (4) easy dry film (DFR) formation, (5) high storage stability, and the like.
- the plating nucleation chemical solution As the plating nucleation chemical solution, as will be described later, for example, in the case of an acidic Pd—Sn colloid catalyst system, all are acidic (pH 1-2) aqueous solutions.
- the catalyst imparting activator is a weak alkali (pH 8 to 12), and the others are acidic. From the above, it is necessary to withstand pH 1 to 11, preferably pH 1 to 12, as the resistance to the plating nucleating solution. Note that being able to withstand is that when a sample on which a resist is formed is immersed in a chemical solution, swelling and dissolution of the resist are sufficiently suppressed, and the resist serves as a resist.
- the immersion temperature is from room temperature to 60 ° C.
- the immersion time is from 1 to 10 minutes
- the resist film thickness is from about 1 to 10 ⁇ m, but is not limited thereto.
- an aqueous NaOH solution or an aqueous sodium carbonate solution is common. Its pH is 11 to 14, and it is desirable that the resist film can be easily removed preferably at pH 12 to 14.
- the concentration of the aqueous NaOH solution is about 1 to 10%
- the processing temperature is room temperature to 50 ° C.
- the processing time is 1 to 10 minutes
- the immersion or spray treatment is generally performed, but is not limited thereto.
- a resist is formed on an insulating material, film formability is also important. A uniform film formation without repelling or the like is necessary. Moreover, although it is made into a dry film for the simplification of a manufacturing process, reduction of material loss, etc., the flexibility of a film is required in order to ensure handling property. Also, a dry film resist is pasted on the insulating material with a laminator (roll, vacuum). The pasting temperature is room temperature to 160 ° C., and the pressure and time are arbitrary. Thus, adhesiveness is required at the time of pasting. For this reason, the resist formed into a dry film is generally used as a three-layer structure sandwiched by a carrier film and a cover film to prevent dust from adhering, but is not limited thereto.
- Storability is best when it can be stored at room temperature, but it must be refrigerated or frozen. As described above, it is necessary to prevent the composition of the dry film from being separated at low temperatures or to be cracked due to a decrease in flexibility.
- the resin composition of the resist material may include a main resin (binder resin) as an essential component, and at least one of oligomers, monomers, fillers, and other additives may be added.
- a main resin binder resin
- the main resin should be a linear polymer with thermoplastic properties. In order to control fluidity and crystallinity, it may be branched by grafting.
- the molecular weight is about 1,000 to 500,000 in terms of number average molecular weight, preferably 5000 to 50,000. If the molecular weight is too small, the flexibility of the film and the resistance to the plating nucleation solution (acid resistance) tend to decrease. Moreover, when molecular weight is too large, there exists a tendency for the sticking property at the time of using alkali peelability or a dry film to worsen.
- a crosslinking point may be introduced to improve resistance to plating nucleus chemicals, suppress thermal deformation during laser processing, and control flow.
- composition of the main resin (a) a carboxylic acid or acid anhydride monomer having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule and (b) (a) a monomer that can be polymerized with the monomer It is obtained by polymerizing.
- known techniques include those described in JP-A-7-281437, JP-A-2000-231190, and JP-A-2001-201851.
- Examples of (a) include, for example, (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, maleic acid half ester, butyl acrylate, etc., alone or 2 More than one type may be combined.
- Examples of (b) are generally non-acidic and have (one) polymerizable unsaturated group in the molecule, but are not limited thereto. It is selected so as to maintain various properties such as resistance in the plating process and flexibility of the cured film. Specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, tert. -Butyl (meth) acrylate, 2-hydroxylethyl (meth) acrylate, 2-hydroxylpropyl (meth) acrylates and the like.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene, or a polymerizable styrene derivative may be used. It can also be obtained by polymerization of only a carboxylic acid or acid anhydride having one polymerizable unsaturated group in the molecule.
- a monomer having a plurality of unsaturated groups is selected as a monomer used in the polymer so that it can be three-dimensionally cross-linked, such as an epoxy group, a hydroxyl group, an amino group, an amide group, a vinyl group in the molecular skeleton. Reactive functional groups can be introduced.
- the amount of the carboxyl group contained in the resin is preferably 100 to 2000, preferably 100 to 800, in terms of acid equivalent.
- the acid equivalent means the weight of the polymer having 1 equivalent of a carboxyl group therein.
- compatibility with a solvent or other composition is lowered or plating pretreatment solution resistance is lowered.
- an acid equivalent is too high, there exists a tendency for peelability to fall.
- the composition ratio of the monomer (a) is 5 to 70% by weight.
- Any monomer or oligomer may be used as long as it is resistant to plating nucleation chemicals and can be easily removed with alkali.
- DFR dry film
- a plasticizer as a tackifier.
- a crosslinking agent is added to increase various resistances. Specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, tert.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene, or a polymerizable styrene derivative are also included. It can also be obtained by polymerization of only a carboxylic acid or acid anhydride having one polymerizable unsaturated group in the molecule. Furthermore, a polyfunctional unsaturated compound may be included. Any of the above monomers or oligomers obtained by reacting the monomers may be used.
- this monomer examples include, for example, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, Polyoxyalkylene glycol di (meth) acrylate such as polyoxyethylene polyoxypropylene glycol di (meth) acrylate, 2-di (p-hydroxyphenyl) propane di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (Meth) acrylate, trimethylolpropane triglycidyl ether tri (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether tri (meth) acrylate, 2,2-bis (4-methyl) Methacryloxy penta
- a filler may be contained.
- the filler is not particularly limited. Specifically, for example, silica, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, clay, kaolin, titanium oxide, barium sulfate, alumina, zinc oxide, talc, mica, glass, titanic acid. Examples include potassium, wollastonite, magnesium sulfate, aluminum borate, and an organic filler.
- the resist thickness is generally as thin as 1 to 10 ⁇ m, it is preferable to have a small filler size. Although it is preferable to use a material having a small average particle size and cut coarse particles, the coarse particles can be crushed during dispersion or removed by filtration.
- additives include, for example, photopolymerizable resins (photopolymerization initiators), polymerization inhibitors, colorants (dyes, pigments, coloring pigments), thermal polymerization initiators, and crosslinking agents such as epoxies and urethanes. Can be mentioned.
- laser processing may be used, but in the case of laser processing, it is necessary to impart a laser ablation property to the resist material.
- the laser processing machine for example, a carbon dioxide laser, an excimer laser, a UV-YAG laser, or the like is selected. These laser processing machines have various intrinsic wavelengths, and productivity can be improved by using a material having a high absorption rate for these wavelengths.
- the UV-YAG laser is suitable for fine processing, and the laser wavelength is the third harmonic 355 nm and the fourth harmonic 266 nm. Therefore, it is desirable that the absorptance is high with respect to these wavelengths.
- a material having a somewhat low absorption rate may be preferable.
- the UV light transmits through the resist, so that energy can be concentrated on the underlying insulating layer processing. That is, since the advantages differ depending on the absorption rate of the laser beam, it is preferable to use a resist in which the absorption rate of the laser beam of the resist is adjusted according to the situation.
- the circuit pattern forming step is a step of forming a circuit pattern portion such as a circuit groove K3 on the insulating base material K1.
- the circuit pattern portion may be not only the circuit groove K3 but also the through hole K4.
- the method for forming the circuit pattern portion is not particularly limited. Specifically, for example, the insulating base material K1 on which the resin coating K2 is formed, from the outer surface side of the resin coating K2, laser processing, machining processing such as dicing processing, and mechanical processing such as embossing processing, etc.
- channel K3 of desired shape and depth by giving is mentioned.
- laser processing the cutting depth or the like can be freely adjusted by changing the output of the laser or the like. That is, when the circuit pattern forming step is a step of forming a circuit pattern portion by laser processing, it is preferable because a finer circuit can be formed with high accuracy.
- the cutting depth and the like can be easily adjusted by changing the laser output and the like, and thus the depth of the formed circuit groove K3 and the like can be easily adjusted. Further, by using laser processing, a through hole used for interlayer connection can be formed, or a capacitor can be embedded in the insulating base material K1.
- the embossing for example, embossing with a fine resin mold used in the field of nanoimprinting can be preferably used.
- the circuit pattern forming step is a step of forming a circuit pattern portion using a mold pressing method, it is preferable because the circuit pattern portion can be easily formed by stamping a mold.
- a through hole K4 for forming a via hole or the like may be formed as a part of the circuit groove K3.
- a through-hole that can be used for a via hole or an inner via hole can be formed when the circuit pattern portion is formed.
- a via hole or an inner via hole is formed by electroless plating the formed through hole.
- This step defines the shape of the circuit pattern portion such as the shape and depth of the circuit groove K3 and the diameter and position of the through hole K4. Further, the circuit pattern forming step may dig deeper than the thickness of the resin coating K2, may dig beyond the thickness of the resin coating K2, or may penetrate the insulating base K1. .
- the filler K11 can be exposed on the exposed surface of the circuit groove K3 by this process.
- the circuit groove K3 is formed by a method such as laser processing, the groove can be formed by projecting a part from the exposed surface of the circuit groove K3 while maintaining the shape of the filler K11 without destroying the filler K11.
- the exposed surface of the circuit groove K3 is a surface formed by laser processing the inner layer of the insulating base K1, and the inner layer in which the filler K11 is dispersed is exposed to the outside.
- the inside of the insulating base material K1 is applied to perform electroless plating.
- the circuit layer K13 are in direct contact with each other, and adhesion can be improved.
- the exposure of the filler K11 can be observed by surface observation.
- the width of the circuit pattern portion such as the circuit groove K3 formed in the circuit pattern forming step is not particularly limited. When laser processing is used, a fine circuit having a line width of 20 ⁇ m or less can be easily formed. Therefore, it is preferable that the width of the circuit pattern portion has a portion of 20 ⁇ m or less because an antenna circuit or the like requiring fine processing can be formed. Further, the depth of the circuit groove K3 is the depth of the circuit layer K13 when a step is eliminated between the circuit layer K13 and the insulating base K1 by fill-up plating.
- the catalyst deposition step is a step of depositing a plating catalyst or a precursor thereof on the surface of the circuit pattern portion such as the circuit groove K3 and the surface of the resin coating K2. At this time, when the through hole K4 is formed, the plating catalyst or its precursor is also applied to the inner wall surface of the through hole K4.
- the plating catalyst or its precursor K5 is a catalyst applied to form an electroless plating film only in a portion where it is desired to form an electroless plating film by electroless plating in the plating treatment step.
- Any plating catalyst can be used without particular limitation as long as it is known as a catalyst for electroless plating.
- a plating catalyst precursor may be deposited in advance, and the plating catalyst may be generated after removing the resin film.
- Specific examples of the plating catalyst include, for example, metal palladium (Pd), platinum (Pt), silver (Ag), etc., or a precursor that generates these.
- Examples of the method of depositing the plating catalyst or its precursor K5 include a method of treating with an acidic Pd—Sn colloidal solution treated under acidic conditions of pH 1 to 3 and then treating with an acidic solution. It is done. Specific examples include the following methods.
- the oil adhering to the surface of the insulating base material K1 in which the circuit groove K3 and the through hole K4 are formed is washed with hot water in a surfactant solution (cleaner / conditioner) for a predetermined time.
- a surfactant solution cleaning / conditioner
- a soft etching treatment is performed with a sodium persulfate-sulfuric acid based soft etching agent.
- an acidic solution such as a sulfuric acid aqueous solution or a hydrochloric acid aqueous solution having a pH of 1 to 2.
- a pre-dip treatment is performed in which a chloride ion is adsorbed on the surface of the insulating substrate K1 by immersing in a pre-dip solution mainly composed of a stannous chloride aqueous solution having a concentration of about 0.1%.
- Pd and Sn are aggregated and adsorbed by further dipping in an acidic plating catalyst colloidal solution such as acidic Pd—Sn colloid having a pH of 1 to 3 containing stannous chloride and palladium chloride.
- an oxidation-reduction reaction SnCl 2 + PdCl 2 ⁇ SnCl 4 + Pd ⁇
- the metal palladium which is a plating catalyst precipitates.
- the acidic plating catalyst colloid solution a known acidic Pd—Sn colloid catalyst solution or the like can be used, and a commercially available plating process using an acidic plating catalyst colloid solution may be used. Such a process is systematized and sold by Rohm & Haas Electronic Materials Co., Ltd., for example.
- the catalyst deposition step includes a step of treating in an acidic catalyst metal colloid solution, the predetermined liquid in the coating removal step is an alkaline solution, and the resin coating swells with respect to the acidic catalyst metal colloid solution.
- the degree is preferably 60% or less, and the degree of swelling with respect to the alkaline solution is preferably 50% or more.
- the resin film is hardly peeled off in the catalyst deposition process treated under acidic conditions, and is easily peeled off in the film removal process treated with an alkaline solution after the catalyst deposition process. Therefore, the resin coating is selectively peeled off in the coating removal step. Accordingly, the portion where the electroless plating film is not formed can be accurately protected in the catalyst deposition step, and the resin coating can be easily peeled off in the coating removal step after deposition of the plating catalyst or its precursor. For this reason, more accurate circuit formation becomes possible.
- the plating catalyst or its precursor K5 can be deposited on the surface of the circuit groove K3, the inner wall surface of the through hole K4, and the surface of the resin coating K2.
- the coating removal step is a step of removing the resin coating K2 from the insulating base material K1 subjected to the catalyst deposition step.
- the method for removing the resin coating K2 is not particularly limited. Specifically, for example, after the resin film K2 is swollen with a predetermined solution (swelling liquid), the resin film K2 is peeled off from the insulating substrate K1, or the resin with a predetermined solution (swelling liquid). A method in which the resin film K2 is exfoliated from the insulating substrate K1 after the film K2 is swollen and further partially dissolved, and a method in which the resin film K2 is dissolved and removed with a predetermined solution (swelling liquid) Etc.
- the swelling liquid is not particularly limited as long as it can swell the resin coating K2.
- the swelling or dissolution is performed by immersing the insulating base material K1 coated with the resin coating K2 in the swelling liquid for a predetermined time. And removal efficiency may be improved by irradiating with ultrasonic waves during the immersion. In addition, when it swells and peels, you may peel off with a light force.
- the resin film K2 is peeled off from the insulating substrate K1. It is preferable that it is a process to perform. According to such a manufacturing method, the resin film can be easily peeled from the insulating base material. Therefore, a highly accurate circuit can be more easily formed on the insulating base material.
- the coating removal step is a step of dissolving and removing the resin coating with a predetermined liquid. According to such a manufacturing method, the resin film can be easily removed from the insulating base material. Therefore, a highly accurate circuit can be more easily formed on the insulating base material.
- the swellable resin film K2 can be used without substantially decomposing or dissolving the insulating base material K1 and the plating catalyst or its precursor K5. Any liquid that can be swollen or dissolved can be used without particular limitation. Moreover, the liquid which can swell so that the said swellable resin film K2 can be peeled easily is preferable. Such a swelling liquid can be appropriately selected depending on the type and thickness of the swellable resin coating K2.
- the swelling resin film is an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer, or (a) a carboxylic acid or an acid having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule.
- a polymer resin obtained by polymerizing at least one monomer of an anhydride and (b) at least one monomer that can be polymerized with the monomer (a) or the polymer resin In the case where the resin composition is formed from a carboxyl group-containing acrylic resin, an alkaline aqueous solution such as a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of about 1 to 10% can be preferably used.
- the swelling resin film K2 has a swelling degree of 60% or less, preferably 40% or less under acidic conditions.
- the degree of swelling is 50% or more under alkaline conditions
- elastomers such as diene elastomers, acrylic elastomers, and polyester elastomers, (a) at least one polymerizable unsaturated group in the molecule
- Polymer resin obtained by polymerizing at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one monomer and (b) at least one monomer that can be polymerized with monomer
- it is preferably formed from a resin composition containing the polymer resin and a carboxyl group-containing acrylic resin.
- Such a swellable resin film easily swells and peels off with an alkaline aqueous solution having a pH of 12 to 14, for example, a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of about 1 to 10%.
- an alkaline aqueous solution having a pH of 12 to 14 for example, a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of about 1 to 10%.
- Examples of the method for swelling the swellable resin film K2 include a method of immersing the insulating base material K1 coated with the swellable resin film K2 in a swelling solution for a predetermined time. Moreover, in order to improve peelability, it is particularly preferable to irradiate with ultrasonic waves during immersion. In addition, when not peeling only by swelling, you may peel off with a light force as needed.
- the plating process is a process of performing an electroless plating process on the insulating base K1 after the resin coating K2 is removed.
- an insulating substrate K1 partially coated with a plating catalyst or its precursor K5 is immersed in an electroless plating solution, and the plating catalyst or its precursor K5 is applied.
- a method of depositing an electroless plating film (plating layer) only on the portion may be used.
- Examples of the metal used for electroless plating include copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), and aluminum (Al).
- the plating which has Cu as a main component is preferable from the point which is excellent in electroconductivity.
- Ni is included, it is preferable from the point which is excellent in corrosion resistance and adhesiveness with a solder.
- the film thickness of the electroless plating film K6 is not particularly limited. Specifically, for example, it is preferably about 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably about 1 to 5 ⁇ m. In particular, by increasing the depth of the circuit groove K3, it is possible to easily form a metal wiring having a large thickness and a large cross-sectional area. In this case, it is preferable because the strength of the metal wiring can be improved.
- the electroless plating film K6 is deposited only on the portion where the plating catalyst or its precursor K5 remains on the surface of the insulating base K1. Therefore, it is possible to accurately form the conductive layer only in the portion where the circuit pattern portion is desired to be formed. On the other hand, the deposition of the electroless plating film on the portion where the circuit pattern portion is not formed can be suppressed. Therefore, even when a plurality of fine circuits having a narrow line width with a narrow pitch interval are formed, an unnecessary plating film does not remain between adjacent circuits. Therefore, the occurrence of a short circuit and the occurrence of migration can be suppressed.
- the circuit layer K13 is a conductor layer composed of the plating catalyst or its precursor K5 and the electroless plating film K6. Since the circuit layer K13 is formed by the process as described above, the bottom surface and the side surface in which the circuit layer K13 is embedded are in contact with the filler K11 without passing through other layers to form the circuit layer K13. Sex is obtained. In the illustrated embodiment, there is no step on the surface of the circuit layer K13 and the insulating base K1, but the circuit layer K13 is formed so as to protrude from the insulating base K1, and a part of the circuit layer K13 is insulated. It may be embedded in the material K1.
- the resin coating K2 contains a fluorescent substance, and after the coating removal process, an inspection process for inspecting defective film removal using light emitted from the fluorescent substance. May be further provided. That is, by including a fluorescent substance in the resin film K2, the film removal failure is caused by using light emitted from the fluorescent substance by irradiating the surface to be inspected with ultraviolet light or near ultraviolet light after the film removal step. It is possible to inspect the presence or absence of the film and the location where the film removal is defective.
- the circuit layer K13 having an extremely narrow line width and line interval can be formed.
- the resin film that should originally be removed is completely between the adjacent circuit pattern portions. There is also a concern that it cannot be removed and remains slightly. There is also a concern that the resin film fragments removed during the formation of the circuit pattern portion may enter and remain in the formed circuit pattern portion.
- the electroless plating film K6 is formed in the portion, which may cause migration or short circuit.
- a piece of the resin film K2 remains in the formed circuit pattern portion, it may cause a heat resistance failure and a propagation loss of the circuit layer K13.
- the resin film is made to contain a fluorescent substance as described above, and after the film removal step, only a portion where the resin film remains by irradiating a predetermined light source on the surface from which the film has been removed. By emitting light with the fluorescent substance, it is possible to inspect the presence or absence of the film removal failure or the location of the film removal failure.
- the circuit layer K13 having an extremely narrow line width and line interval is formed, between adjacent circuit wirings K8 formed on the surface of the insulating base K1.
- the resin coating remains without being completely removed.
- the electroless plating film K6 is formed in that portion, which may cause migration or a short circuit. Even in such a case, if the inspection step is provided, it is possible to inspect the presence / absence of a film removal failure and the location of the film removal failure.
- FIG. 30 is an explanatory diagram for explaining an inspection process for inspecting defective film removal using light emission from the fluorescent substance by adding a fluorescent substance to the resin film.
- the fluorescent substance that can be contained in the resin coating K2 used in the inspection step is not particularly limited as long as it exhibits light emission characteristics when irradiated with light from a predetermined light source. Specific examples thereof include Fluoresceine, Eosine, Pyroline G, and the like.
- the part where light emission from the fluorescent substance is detected by this inspection process is the part where the residue K2a of the resin coating K2 remains. Therefore, by removing the portion where luminescence is detected, it is possible to suppress the formation of an electroless plating film on that portion. Thereby, generation
- ⁇ Desmear treatment process> in the manufacturing method of the circuit board K10, after performing the said plating process process, specifically, before performing a fill-up plating, or after performing, you may further provide the desmear process process which performs a desmear process.
- desmear treatment unnecessary resin adhered to the electroless plating film can be removed.
- the surface of the insulating base material where the electroless plating film is not formed is roughened, and the adhesion with the upper layer of the circuit board is improved. Can be improved.
- a desmear process may be performed on the via bottom. By doing so, unnecessary resin adhered to the via bottom can be removed.
- a well-known desmear process can be used. Specifically, the process etc. which are immersed in a permanganic acid solution etc. are mentioned, for example.
- circuit board K10 as shown in FIG. 29 (E) is formed.
- a circuit layer K13 made of an electroless plating film K6 is formed in a deep portion of the insulating base K1 as shown in FIG. Can be formed.
- a circuit can be formed at positions (electroless plating films K6a to 6d in the drawing) having different depths between a plurality of conductive layers.
- the plating process is stopped in the middle of the circuit groove K3, and the electroless plating film K6 has the same thickness.
- the electroless plating film K6 is formed on the bottom and side surfaces of the circuit groove K3.
- a circuit layer K13 is formed so as to embed the circuit groove K3 by electroless plating. (Electroless plating films K6e to 6h in the figure).
- electroless plating films K6e to 6h in the figure Electroless plating films K6e to 6h in the figure.
- the depth of the circuit groove K3 can be set for each circuit layer K13, the circuit layer K13 having a different depth (height T) can be easily obtained.
- FIG. 32 is a schematic cross-sectional view for explaining each step of manufacturing the three-dimensional circuit board K60.
- the insulating base material K1 has a stepped surface formed in a step shape, and the surface of the insulating base material K1 is the stepped surface. That is, the insulating base material K1 has a step surface formed in a step shape, and the coating film forming step, the circuit pattern forming step, the catalyst deposition step, the coating film removing step, and the plating treatment are formed on the step surface. It is also preferable to manufacture the three-dimensional circuit board K60 by performing the process. According to such a manufacturing method, the circuit layer K13 that can overcome the step can be easily formed.
- a resin coating K2 is formed on the surface of a three-dimensional insulating substrate K51 having a stepped portion. This process corresponds to a film forming process.
- the three-dimensional insulating substrate K51 various resin molded bodies that can be used for manufacturing a three-dimensional circuit board known in the past can be used without any particular limitation. It is preferable from the viewpoint of production efficiency that such a molded body is obtained by injection molding.
- the resin material for obtaining the resin molding include, for example, polycarbonate resin, polyamide resin, various polyester resins, polyimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyphenylene ether resin, cyanate resin, benzoxazine resin, bismaleimide resin, and the like. Can be mentioned.
- the filler K11 is contained in the resin molding. In FIG. 32, the filler K11 is omitted.
- the method for forming the resin coating K2 is not particularly limited. Specifically, for example, the same formation method as in the case of the planar circuit board K10 may be used.
- a circuit pattern portion such as a circuit groove K3 having a depth deeper than the thickness of the resin coating K2 is formed on the basis of the outer surface of the resin coating K2.
- the method for forming the circuit pattern portion is not particularly limited. Specifically, for example, the same formation method as that for the circuit board K10 may be used.
- the circuit pattern portion such as the circuit groove K3 defines a portion where the electroless plating film is formed by electroless plating, that is, a portion where the circuit layer K13 is formed. This step corresponds to a circuit pattern forming step.
- a plating catalyst or its precursor K5 is coated on the surface of the circuit pattern portion such as the circuit groove K3 and the surface of the resin coating K2 where the circuit pattern portion is not formed.
- the method for depositing the plating catalyst or its precursor K5 is not particularly limited. Specifically, for example, the same method as in the case of the circuit board K10 may be used.
- This step corresponds to a catalyst deposition step. With such a catalyst deposition process, as shown in FIG. 32C, the plating catalyst or its precursor K5 can be deposited on the surface of the circuit pattern portion such as the circuit groove K3 and the surface of the resin coating K2. it can.
- the resin coating K2 is removed from the three-dimensional insulating substrate K51.
- the plating catalyst or its precursor K5 can remain only on the surface of the portion where the circuit pattern portion such as the circuit groove K3 of the three-dimensional insulating substrate K51 is formed.
- the plating catalyst or its precursor K5 deposited on the surface of the resin coating K2 is removed together with the resin coating K2 while being supported on the resin coating K2.
- the method for removing the resin coating K2 is not particularly limited. Specifically, for example, the same method as in the case of the circuit board K10 may be used. This process corresponds to a film removal process.
- electroless plating is applied to the three-dimensional insulating substrate K51 from which the resin coating K2 has been removed.
- the electroless plating film K6 is formed only in the portion where the plating catalyst or its precursor K5 remains. That is, the electroless plating film K6 that becomes the circuit layer K13 is formed in the portion where the circuit groove K3 and the through hole K4 are formed.
- the method for forming the electroless plating film K6 is not particularly limited. Specifically, for example, the same formation method as that for the circuit board K10 may be used. This process corresponds to a plating process.
- a three-dimensional circuit board K60 in which a circuit layer K13 is formed on a three-dimensional solid insulating base K51 as shown in FIG. 32E is formed as a circuit board K10.
- the three-dimensional circuit board K60 formed in this way can form circuit wiring with high accuracy even if the line width and line interval of the circuit layer K13 formed on the insulating base K1 are narrow.
- the molded circuit board K60 formed in this way is also accurately and easily formed on the surface of the board having the stepped portion.
- the present invention relates to a circuit board comprising further insulating layers, electrical circuits and vias.
- a circuit groove in the insulating layer 1 is recently used by utilizing a CMP (Chemical Mechanical Polish) method (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-49162), which has been used in the manufacture of semiconductor devices in recent years.
- CMP Chemical Mechanical Polish
- the formation of an electric circuit 2 in 4 is being studied.
- the smear L11 is removed as shown in FIG.
- the surface side of the insulating layer L1 is roughened to improve plating adhesion.
- an electroless plating film L10 is formed by performing electroless plating on the surface side of the insulating layer L1.
- an electroplating process is performed on the upper surface of the electroless plating film L10 to deposit a plating layer.
- the via L3 is formed by the plating layer deposited in the through hole L5
- the second electric circuit L2 is formed by the plating layer deposited in the circuit groove L4.
- the plating layer is further deposited so as to cover the entire surface of the insulating layer L1.
- the plating layer on the surface side of the insulating layer L1 is polished and removed by CMP. As a result, the surface of the insulating layer L1 and the surface of the second electric circuit L2 are exposed to the outside.
- the present invention has been made in view of the above points, and provides a circuit board capable of reducing transmission loss of an electric circuit provided in a circuit groove of an insulating layer and connected to a via. Objective.
- the circuit board according to the present invention includes an insulating layer L1, an electric circuit L2 and a via L3 provided in the insulating layer L1, and the insulating layer L1 has a circuit groove L4 and a communication hole communicating with the circuit groove L4. Hole L5 is formed, the electric circuit L2 is provided in the circuit groove L4, the via L3 is provided in the through hole L5, and the surface roughness of the inner surface of the circuit groove L4 is It is characterized by being smaller than the surface roughness of the inner surface of the through hole L5.
- the ratio of the surface roughness of the inner surface of the through hole to the surface roughness of the inner surface of the circuit groove is 1.05 to 200. It is preferable that it is the range of these.
- the inner surface of the circuit groove L4 preferably has a surface roughness (arithmetic average roughness) Ra defined by JIS B0601: 2001 in the range of 0.01 to 0.5 ⁇ m.
- the surface roughness (arithmetic mean roughness) Ra defined by JIS B0601: 2001 on the inner surface of the through hole L5 is preferably in the range of 0.5 to 2 ⁇ m.
- the sixth embodiment of the present invention includes the following.
- Item 6-1 An insulating layer; and an electric circuit and a via provided in the insulating layer.
- the insulating layer includes a circuit groove and a through hole communicating with the circuit groove, and the electric circuit is formed in the circuit groove.
- Item 6-2 The ratio of the surface roughness of the inner surface of the through hole to the surface roughness of the inner surface of the circuit groove (the surface roughness of the inner surface of the through hole / the surface roughness of the inner surface of the circuit groove) is in the range of 1.05 to 200.
- Item 6. The circuit board according to Item 6-1.
- Item 6-3 The circuit board according to Item 6-1 or 6-2, wherein the inner surface of the circuit groove has a surface roughness Ra defined by JIS B0601: 2001 in a range of 0.01 to 0.5 ⁇ m.
- Item 6-4 Item 6-1 to Item 6-3, wherein the inner surface of the through hole has a surface roughness Ra defined by JIS B0601: 2001 in a range of 0.5 to 2 ⁇ m. Circuit board.
- the interface between the circuit groove and the electric circuit inside the circuit groove is smoothed, so that transmission loss in the electric circuit is reduced. Can be reduced.
- FIG. 35 shows an example of the configuration of the circuit board according to the present invention.
- This circuit board has a configuration in which a first insulating layer L6, a first electric circuit L7, an insulating layer L1 (second insulating layer L1), and an electric circuit L2 (second electric circuit L2) are sequentially stacked.
- the upper surface of the first insulating layer L6 is formed flat, and the second electric circuit L2 is laminated on the upper surface of the first insulating layer L6.
- the second insulating layer L1 is laminated on the upper surface of the first insulating layer L6 so as to be in contact with the first insulating layer L6. For this reason, the first electric circuit L7 is embedded in the second insulating layer L1.
- a circuit groove L4 is formed on the upper surface of the second insulating layer L1, and a second electric circuit L2 is provided in the circuit groove L4.
- the second insulating layer L1 is formed with a through hole L5 that communicates the first electric circuit L7 and the second electric circuit L2, and the first electric circuit L7 and the second electric circuit L2 are formed in the through hole L5.
- a conductive via L3 is provided.
- the surface roughness of the inner surface of the circuit groove L4 is smaller than the surface roughness of the inner surface of the through hole L5. For this reason, the smoothness of the interface between the inner surface of the circuit groove L4 and the second electric circuit L2 provided in the circuit groove L4 is increased, thereby reducing the transmission loss in the second electric circuit L2. Become.
- the surface roughness of the inner surface of the circuit groove L4 is preferably in the range of 0.01 to 0.5 ⁇ m, preferably 0.05 to 0.4 ⁇ m. If it is the range, it is still more preferable. Thus, since the surface roughness of the inner surface of the circuit groove L4 is 0.5 ⁇ m or less, particularly 0.4 ⁇ m or less, the interface between the inner surface of the circuit groove L4 and the second electric circuit L2 is sufficiently smooth. The transmission loss is significantly reduced.
- the surface roughness of the inner surface of the through hole L5 is preferably in the range of 0.5 to 2 ⁇ m, more preferably in the range of 0.5 to 1.5 ⁇ m. In this case, the adhesion between the conductor (plating layer) constituting the via L3 and the second insulating layer L1 on the inner surface of the through hole L5 is improved, leading to an improvement in the reliability of the circuit board.
- the ratio of the surface roughness of the inner surface of the through hole L5 to the inner surface of the circuit groove L4 is 1.05 to The range is preferably 200, more preferably 1.2 to 50.
- Such a circuit board can be appropriately manufactured by a method.
- an example of a method of manufacturing this circuit board will be shown.
- First production method 36 and 37 show a first method for manufacturing a circuit board. A first manufacturing method of this circuit board will be described.
- the first insulating layer L6 is not particularly limited as long as it can be used for manufacturing a circuit board. Specifically, for example, it is formed of a resin base material containing a resin.
- organic substrates that can be used for manufacturing a circuit board, for example, a multilayer circuit board, can be used without any particular limitation.
- organic substrates include those conventionally used in the production of multilayer circuit boards, such as epoxy resins, acrylic resins, polycarbonate resins, polyimide resins, polyphenylene sulfide resins, polyphenylene ether resins, cyanate resins, benzoxazine resins, bis Examples include a substrate made of maleimide resin or the like.
- the epoxy resin is not particularly limited as long as it is an epoxy resin constituting various organic substrates that can be used for manufacturing a circuit board.
- bisphenol A type epoxy resin bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, aralkyl epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, alkylphenol novolac type epoxy resin, biphenol type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin , Dicyclopentadiene type epoxy resins, epoxidized products of condensates of phenols and aromatic aldehydes having a phenolic hydroxyl group, triglycidyl isocyanurate, alicyclic epoxy resins, and the like.
- epoxy resin nitrogen-containing resin, and silicone-containing resin that are brominated or phosphorus-modified to impart flame retardancy are also included.
- said epoxy resin and resin said each epoxy resin and resin may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- a curing agent is contained for curing.
- the curing agent is not particularly limited as long as it can be used as a curing agent. Specific examples include dicyandiamide, phenolic curing agents, acid anhydride curing agents, aminotriazine novolac curing agents, and cyanate resins.
- curing agent a novolak type, an aralkyl type, a terpene type etc. are mentioned, for example. Further examples include phosphorus-modified phenolic resins or phosphorus-modified cyanate resins for imparting flame retardancy.
- curing agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- a resin or the like having good laser light absorption in the wavelength range of 100 to 400 nm because a circuit pattern is formed by laser processing.
- a polyimide resin or the like can be given.
- the first insulating layer L6 may contain a filler.
- the filler may be inorganic fine particles or organic fine particles, and is not particularly limited. By containing the filler, the filler is exposed to the laser processed portion, and it is possible to increase the adhesion between the plating due to the unevenness of the filler and the resin.
- the material constituting the inorganic fine particles include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), silica (SiO 2 ), High dielectric constant fillers such as barium titanate (BaTiO 3 ) and titanium oxide (TiO 2 ); magnetic fillers such as hard ferrite; magnesium hydroxide (Mg (OH) 2 ), aluminum hydroxide (Al (OH) 2 ), Antimony trioxide (Sb 2 O 3 ), antimony pentoxide (Sb 2 O 5 ), guanidine salts, zinc borate, molybdate compounds, zinc stannate, and other inorganic flame retardants; talc (Mg 3 (Si 4 O 10) (OH) 2), barium sulfate (BaSO 4), calcium carbonate (CaCO 3), mica, and the like.
- Al 2 O 3 magnesium oxide
- MgO magnesium oxide
- BN boro
- the said inorganic fine particle may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type. Since these inorganic fine particles have high thermal conductivity, relative dielectric constant, flame retardancy, particle size distribution, color tone freedom, etc., when selectively exerting a desired function, appropriate blending and particle size design should be performed. And high filling can be easily performed. Although not particularly limited, it is preferable to use a filler having an average particle diameter equal to or smaller than the thickness of the first insulating layer L6, more preferably 0.01 to 10 ⁇ m, and still more preferably 0.05 ⁇ m to 5 ⁇ m. Should be used.
- the inorganic fine particles may be surface-treated with a silane coupling agent in order to improve dispersibility in the first insulating layer L6.
- the first insulating layer L6 may contain a silane coupling agent in order to improve the dispersibility of the inorganic fine particles in the first insulating layer L6.
- the silane coupling agent is not particularly limited. Specific examples include silane coupling agents such as epoxy silane, mercapto silane, amino silane, vinyl silane, styryl silane, methacryloxy silane, acryloxy silane, and titanate.
- the said silane coupling agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- the first insulating layer L6 may contain a dispersant in order to improve the dispersibility of the inorganic fine particles in the first insulating layer L6.
- the dispersant is not particularly limited. Specific examples include dispersants such as alkyl ether, sorbitan ester, alkyl polyether amine, and polymer.
- the said dispersing agent may be used independently, and may be used in combination of 2 or more type.
- organic fine particles include rubber fine particles.
- the form of the first insulating layer L6 is not particularly limited. Specifically, a sheet
- the thickness of the first insulating layer L6 is not particularly limited. Specifically, in the case of sheets, films and prepregs, for example, the thickness is preferably 10 to 500 ⁇ m, more preferably about 20 to 200 ⁇ m. Further, the first insulating layer L6 may contain inorganic fine particles such as silica particles.
- the first electric circuit L7 is formed on the surface of the first insulating layer L6.
- the first electric circuit L7 can be formed by a conventionally known electric circuit forming method such as a subtractive method or an additive method.
- the second insulating layer L1 is laminated on the surface of the first insulating layer L6. Thereby, the first electric circuit L7 is embedded in the second insulating layer L1.
- the second insulating layer L1 is formed of various organic substrates similar to the first insulating layer L6, for example.
- the second insulating layer L1 may be formed by applying a resin solution on the surface of the first insulating layer L6 and then curing the resin solution.
- a resin solution such as an epoxy resin, a polyphenylene ether resin, an acrylic resin, or a polyimide resin, which has been conventionally used for manufacturing a multilayer circuit board, can be used without any particular limitation. .
- the second insulating layer L1 may be formed by overlaying an insulating base material on the surface of the first insulating layer L6 and performing heat pressing.
- a prepreg as an insulating base material, it is preferable to cure by this heating press.
- a resin film L8 is formed on the surface of the second insulating layer L1 (film formation process).
- the resin film L8 is not particularly limited as long as it can be removed in the film removal step. Specifically, for example, a soluble resin that can be easily dissolved by an organic solvent or an alkaline solution, a swellable resin film L8 made of a resin that can be swollen by a predetermined liquid (swelling liquid) described later, and the like. Among these, the swellable resin film L8 is particularly preferable because accurate removal is easy. Moreover, as said swelling resin film L8, it is preferable that the swelling degree with respect to the said liquid (swelling liquid) is 50% or more, for example.
- the swellable resin film L8 is not limited to the resin film L8 which does not substantially dissolve in the liquid (swelling liquid) and easily peels off from the surface of the second insulating layer L1 due to swelling. Resin coating L8 that swells with respect to the liquid (swelling liquid) and at least partly dissolves and easily peels off from the surface of the second insulating layer L1 due to the swelling or dissolution, or the liquid (swelling liquid) Also included is a resin film L8 that dissolves with respect to and easily peels from the surface of the second insulating layer L1.
- the method for forming the resin film L8 is not particularly limited. Specifically, for example, a liquid material capable of forming the resin film L8 is applied to the surface of the second insulating layer L1, and then dried, or the liquid material is applied to a support substrate and then dried. And a method of transferring the resin coating L8 formed by the method to the surface of the second insulating layer L1.
- the method for applying the liquid material is not particularly limited. Specifically, for example, conventionally known spin coating method, bar coater method and the like can be mentioned.
- the thickness of the resin coating L8 is preferably 10 ⁇ m or less, and more preferably 5 ⁇ m or less. On the other hand, the thickness of the resin coating L8 is preferably 0.1 ⁇ m or more, and more preferably 1 ⁇ m or more. When the thickness of the resin coating L8 is too thick, the accuracy of circuit pattern portions such as the circuit grooves L4 and the through holes L5 formed by laser processing or machining in the circuit pattern forming process tends to be lowered. Moreover, when the thickness of the resin film L8 is too thin, it tends to be difficult to form the resin film L8 having a uniform film thickness.
- the swellable resin film L8 suitable as the resin film L8 will be described as an example.
- a resin film L8 having a swelling degree of 50% or more with respect to the swelling liquid can be preferably used. Furthermore, the resin film L8 whose swelling degree with respect to a swelling liquid is 100% or more is more preferable. In addition, when the said swelling degree is too low, there exists a tendency for the swelling resin film L8 to become difficult to peel in the said film removal process.
- the method for forming the swellable resin film L8 is not particularly limited as long as it is the same as the method for forming the resin film L8 described above. Specifically, for example, a liquid material that can form the swellable resin film L8 is applied to the surface of the second insulating layer L1, and then dried, or the liquid material is applied to a support substrate and then dried. And a method of transferring the swellable resin film L8 formed on the surface of the second insulating layer L1.
- liquid material that can form the swellable resin film L8 examples include an elastomer suspension or emulsion.
- the elastomer include a diene elastomer such as a styrene-butadiene copolymer, an acrylic elastomer such as an acrylate ester copolymer, and a polyester elastomer. According to such an elastomer, the swellable resin film L8 having a desired swelling degree can be easily formed by adjusting the degree of crosslinking or gelation of the elastomer resin particles dispersed as a suspension or emulsion.
- the swellable resin film L8 is particularly preferably a film whose degree of swelling changes depending on the pH of the swelling liquid.
- the liquid condition in the catalyst deposition step is different from the liquid condition in the coating removal step, so that the swellable resin can be obtained at the pH in the catalyst deposition step.
- the coating L8 maintains a high adhesion to the insulating substrate, and the swellable resin coating L8 can be easily peeled off at the pH in the coating removal step.
- the catalyst deposition step includes a step of treating in an acidic plating catalyst colloid solution (acid catalyst metal colloid solution) having a pH in the range of 1 to 3, for example, and the coating removal step has a pH of 12 to 12.
- an acidic plating catalyst colloid solution acid catalyst metal colloid solution
- the coating removal step has a pH of 12 to 12.
- the swelling degree of the swellable resin film L8 with respect to the acidic plating catalyst colloid solution is 60% or less, and further 40% or less. It is preferable that the resin film L8 has a swelling degree with respect to the alkaline solution of 50% or more, further 100% or more, and more preferably 500% or more.
- Examples of such swellable resin coating L8 include light used for a sheet formed from an elastomer having a predetermined amount of carboxyl groups, a dry film resist for patterning a printed circuit board (hereinafter also referred to as DFR), and the like. Examples thereof include a sheet obtained by curing the entire surface of a curable alkali-developable resist, and thermosetting or alkali-developable sheet.
- the elastomer having a carboxyl group examples include diene elastomers such as a styrene-butadiene copolymer having a carboxyl group in the molecule by containing a monomer unit having a carboxyl group as a copolymerization component; acrylic acid Examples include acrylic elastomers such as ester copolymers; and polyester elastomers.
- the swellable resin film L8 having a desired alkali swelling degree can be formed by adjusting the acid equivalent, the degree of crosslinking, the degree of gelation, etc. of the elastomer dispersed as a suspension or emulsion. it can.
- the carboxyl group in the elastomer swells the swellable resin film L8 with respect to the alkaline aqueous solution, and acts to peel the swellable resin film L8 from the surface of the insulating substrate.
- the acid equivalent is the polymer weight per equivalent of carboxyl groups.
- the monomer unit having a carboxyl group examples include (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, and the like.
- the content ratio of the carboxyl group in the elastomer having such a carboxyl group is preferably 100 to 2000, more preferably 100 to 800 in terms of acid equivalent.
- the acid equivalent is too small, the compatibility with the solvent or other composition tends to decrease, whereby the resistance to the plating pretreatment liquid tends to decrease.
- an acid equivalent is too large, there exists a tendency for the peelability with respect to aqueous alkali solution to fall.
- the molecular weight of the elastomer is preferably 10,000 to 1,000,000, more preferably 20,000 to 60,000.
- the molecular weight of the elastomer is too large, the releasability tends to decrease, and when it is too small, the viscosity decreases, so that it is difficult to maintain a uniform thickness of the swellable resin film L8 and before plating. There is also a tendency for the resistance to the treatment liquid to deteriorate.
- a sheet of a resin composition can be used.
- a dry film of a photopolymerizable resin composition as disclosed in JP 2000-231190 A, JP 2001-201851 A, and JP 11-212262 A is used. Sheets obtained by curing, and commercially available as an alkali development type DFR, for example, UFG series manufactured by Asahi Kasei Corporation can be mentioned.
- examples of other swellable resin coating L8 include a resin containing a carboxyl group and containing rosin as a main component (for example, “NAZDAR229” manufactured by Yoshikawa Chemical Co., Ltd.) , “104F” manufactured by LEKTRACHEM, etc.).
- the swellable resin film L8 is formed on a surface of an insulating substrate by applying a resin suspension or emulsion using a conventionally known application method such as a spin coat method or a bar coater method, followed by drying or a support substrate. After the DFR is bonded to the surface of the insulating substrate using a vacuum laminator or the like, it can be easily formed by curing the entire surface.
- examples of the resin coating L8 include the following.
- examples of the resist material constituting the resin film L8 include the following.
- the characteristics required for the resist material constituting the resin film L8 include, for example, (1) against a liquid (plating nucleation chemical) in which an insulating base material on which the resin film L8 is formed is immersed in a catalyst deposition step described later.
- the resin film L8 (resist) can be easily removed by (2) a film removal step described later, for example, a step of immersing the insulating base material on which the resin film L8 is formed in an alkali. Examples thereof include high film properties, (4) easy dry film (DFR) formation, and (5) high storage stability.
- the plating nucleation chemical solution As the plating nucleation chemical solution, as will be described later, for example, in the case of an acidic Pd—Sn colloid catalyst system, all are acidic (pH 1-2) aqueous solutions.
- the catalyst imparting activator is a weak alkali (pH 8 to 12), and the others are acidic. From the above, it is necessary to withstand pH 1 to 11, preferably pH 1 to 12, as the resistance to the plating nucleating solution. Note that being able to withstand is that when a sample on which a resist is formed is immersed in a chemical solution, swelling and dissolution of the resist are sufficiently suppressed, and the resist serves as a resist.
- the immersion temperature is from room temperature to 60 ° C.
- the immersion time is from 1 to 10 minutes
- the resist film thickness is from about 1 to 10 ⁇ m, but is not limited thereto.
- an aqueous NaOH solution or an aqueous sodium carbonate solution is common. Its pH is 11 to 14, and it is desirable that the resist film can be easily removed preferably at pH 12 to 14.
- the aqueous NaOH solution concentration is about 1 to 10%
- the processing temperature is room temperature to 50 ° C.
- the processing time is 1 to 10 minutes, but the immersion or spraying is not limited thereto.
- a resist is formed on an insulating material, film formability is also important. A uniform film formation without repelling or the like is necessary. Moreover, although it is made into a dry film for simplification of a manufacturing method, reduction of material loss, etc., the flexibility of a film is required in order to ensure handling property. Also, a dry film resist is pasted on the insulating material with a laminator (roll, vacuum). The pasting temperature is room temperature to 160 ° C., and the pressure and time are arbitrary. Thus, adhesiveness is required at the time of pasting. For this reason, the resist formed into a dry film is generally used as a three-layer structure sandwiched by a carrier film and a cover film to prevent dust from adhering, but is not limited thereto.
- Storability is best when it can be stored at room temperature, but it must be refrigerated or frozen. As described above, it is necessary to prevent the composition of the dry film from being separated at low temperatures or to be cracked due to a decrease in flexibility.
- the resin coating L8 (a) at least one monomer of carboxylic acid or acid anhydride having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule, and (b) the (a) monomer Examples thereof include a polymer resin obtained by polymerizing at least one monomer that can be polymerized with a polymer, or a resin composition containing the polymer resin.
- the polymer resin may be an essential component as a main resin, and at least one of oligomers, monomers, fillers and other additives may be added.
- the main resin is preferably a linear polymer with thermoplastic properties. In order to control fluidity and crystallinity, it may be branched by grafting.
- the molecular weight is about 1,000 to 500,000 in terms of number average molecular weight, preferably 5000 to 50,000. If the molecular weight is too small, the flexibility of the film and the resistance to the plating nucleation solution (acid resistance) tend to decrease. Moreover, when molecular weight is too large, there exists a tendency for the sticking property at the time of using alkali peelability or a dry film to worsen.
- a cross-linking point may be introduced for improving the resistance to plating nucleus chemicals, suppressing thermal deformation during laser processing, and controlling flow.
- composition of the main resin (a) a carboxylic acid or acid anhydride monomer having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule and (b) (a) a monomer that can be polymerized with the monomer It is obtained by polymerizing.
- known techniques include those described in JP-A-7-281437, JP-A-2000-231190, and JP-A-2001-201851.
- Examples of (a) include, for example, (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride, maleic acid half ester, butyl acrylate, etc., alone or 2 More than one type may be combined.
- Examples of (b) are generally non-acidic and have one polymerizable unsaturated group in the molecule, but are not limited thereto. It is selected so as to maintain various properties such as resistance in the plating process and flexibility of the cured film.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene, or a polymerizable styrene derivative may be used.
- a monomer having a plurality of unsaturated groups is selected as a monomer used in the polymer so that it can be three-dimensionally cross-linked, such as an epoxy group, a hydroxyl group, an amino group, an amide group, a vinyl group in the molecular skeleton.
- Reactive functional groups can be introduced.
- the amount of the carboxyl group contained in the resin is preferably 100 to 2000, preferably 100 to 800, in terms of acid equivalent.
- the acid equivalent means the weight of the polymer having 1 equivalent of a carboxyl group therein.
- the composition ratio of the monomer (a) is 5 to 70% by weight.
- Any monomer or oligomer may be used as long as it is resistant to plating nucleation chemicals and can be easily removed with alkali. Further, in order to improve the sticking property of the dry film (DFR), it can be considered that it is used as a tackifier as a plasticizer. Further, a crosslinking agent is added to increase various resistances. Specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, tert.
- esters of vinyl alcohol such as vinyl acetate, (meth) acrylonitrile, styrene, or a polymerizable styrene derivative are also included. It can also be obtained by polymerization of only a carboxylic acid or acid anhydride having one polymerizable unsaturated group in the molecule. Furthermore, a polyfunctional unsaturated compound may be included. Any of the above monomers or oligomers obtained by reacting the monomers may be used.
- this monomer examples include, for example, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, Polyoxyalkylene glycol di (meth) acrylate such as polyoxyethylene polyoxypropylene glycol di (meth) acrylate, 2-di (p-hydroxyphenyl) propane di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (Meth) acrylate, trimethylolpropane triglycidyl ether tri (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether tri (meth) acrylate, 2,2-bis (4-methyl) Methacryloxy penta
- a filler may be contained.
- the filler is not particularly limited. Specifically, for example, silica, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, clay, kaolin, titanium oxide, barium sulfate, alumina, zinc oxide, talc, mica, glass, titanic acid. Examples include potassium, wollastonite, magnesium sulfate, aluminum borate, and an organic filler.
- the resist thickness is generally as thin as 1 to 10 ⁇ m, it is preferable to have a small filler size. Although it is preferable to use a material having a small average particle size and cut coarse particles, the coarse particles can be crushed during dispersion or removed by filtration.
- additives include, for example, photopolymerizable resins (photopolymerization initiators), polymerization inhibitors, colorants (dyes, pigments, coloring pigments), thermal polymerization initiators, and crosslinking agents such as epoxies and urethanes. Can be mentioned.
- laser processing may be used, but in the case of laser processing, it is necessary to impart ablation by a laser to the resist material.
- the laser processing machine for example, a carbon dioxide laser, an excimer laser, a UV-YAG laser, or the like is selected. These laser processing machines have various intrinsic wavelengths, and productivity can be improved by using a material having a high absorption rate for these wavelengths.
- the UV-YAG laser is suitable for fine processing, and the laser wavelength is 3rd harmonic 355 nm and 4th harmonic 266 nm. Therefore, the resist material has an absorption rate of 50% with respect to these wavelengths. It is desirable to be above.
- the resin coating L8 is partially removed and the resin is further removed from the surface of the second insulating layer L1 at the removed portion, thereby forming the second insulating layer L1.
- a circuit groove L4 is formed (circuit groove forming step).
- the method for forming the circuit groove L4 is not particularly limited. Specifically, for example, the second insulating layer L1 on which the resin coating L8 is formed, from the outer surface side of the resin coating L8, machining processing such as laser processing and dicing processing, and stamping processing.
- channel L4 of a desired shape and depth by giving etc. are mentioned.
- laser processing the cutting depth or the like can be freely adjusted by changing the output of the laser or the like.
- the stamping process for example, a stamping process using a fine resin mold used in the field of nanoimprinting can be preferably used.
- This step defines the shape of the circuit groove L4 and the shape of the circuit pattern such as the depth and position.
- the width of the circuit groove L4 formed in this circuit groove forming step is not particularly limited. When laser processing is used, a fine electric circuit L2 having a line width of 20 ⁇ m or less can be easily formed. Further, the depth of the circuit groove L4 is the depth of the electric circuit L2 formed in the present embodiment when a step is eliminated between the electric circuit L2 and the second insulating layer L1.
- the processing conditions are set so that the surface roughness Ra of the inner surface of the circuit groove L4 is preferably in the range of 0.01 to 0.5 ⁇ m.
- a plating catalyst or its precursor L9 is deposited on the outer surfaces of the circuit groove L4 and the resin coating L8 (catalyst deposition step).
- the plating catalyst or its precursor L9 can be deposited on the inner surface of the circuit groove L4 and the entire surface of the resin coating L8 that has not been laser processed.
- the plating catalyst or its precursor L9 is a catalyst applied to form the electroless plating film L10 only on the portion where the electroless plating film L10 is to be formed by electroless plating in the plating process.
- Any plating catalyst can be used without particular limitation as long as it is known as a catalyst for electroless plating.
- a plating catalyst precursor may be deposited in advance, and the plating catalyst may be generated after removal of the resin film L8.
- Specific examples of the plating catalyst include, for example, metal palladium (Pd), platinum (Pt), silver (Ag), etc., or a precursor that generates these.
- Examples of the method of depositing the plating catalyst or its precursor L9 include a method of treating with an acidic Pd—Sn colloidal solution treated under acidic conditions of pH 1 to 3 and then treating with an acid solution. It is done. Specific examples include the following methods.
- the oil adhering to the surface of the second insulating layer L1 in which the circuit groove L4 and the through-hole L5 are formed is washed with hot water in a surfactant solution (cleaner / conditioner) for a predetermined time.
- a soft etching treatment is performed with a sodium persulfate-sulfuric acid based soft etching agent.
- an acidic solution such as a sulfuric acid aqueous solution or a hydrochloric acid aqueous solution having a pH of 1 to 2.
- a pre-dip treatment is performed in which chloride ions are adsorbed on the surface of the second insulating layer L1 by immersing in a pre-dip solution mainly containing a stannous chloride aqueous solution having a concentration of about 0.1%.
- Pd and Sn are aggregated and adsorbed by further dipping in an acidic plating catalyst colloidal solution such as acidic Pd—Sn colloid having a pH of 1 to 3 containing stannous chloride and palladium chloride.
- an oxidation-reduction reaction SnCl 2 + PdCl 2 ⁇ SnCl 4 + Pd ⁇
- the metal palladium which is a plating catalyst precipitates.
- the acidic plating catalyst colloid solution a known acidic Pd—Sn colloid catalyst solution or the like can be used, and a commercially available plating process using an acidic plating catalyst colloid solution may be used. Such a process is systematized and sold by Rohm & Haas Electronic Materials Co., Ltd., for example.
- the plating catalyst or its precursor L9 can be deposited on the inner surface of the circuit groove L4, the inner wall surface of the through hole L5, and the surface of the resin coating L8.
- the resin film L8 is removed by swelling or dissolving with a predetermined liquid (film removal step).
- the plating catalyst or its precursor L9 is left on the inner surface of the circuit groove L4 formed by laser processing, and the plating catalyst or its precursor L9 attached to the other surface of the resin film L8 is removed. can do.
- the method for removing the resin coating L8 is not particularly limited. As a specific method, for example, after the resin film L8 is swollen with a predetermined solution (swelling liquid), the resin film L8 is peeled off from the second insulating layer L1, or a predetermined solution (swelling liquid). After the resin film L8 is swollen and further partially dissolved, the resin film L8 is removed from the second insulating layer L1, and the resin film L8 is dissolved with a predetermined solution (swelling liquid). And the like.
- the swelling liquid is not particularly limited as long as it can swell the resin film L8.
- the swelling or dissolution is performed by immersing the second insulating layer L1 coated with the resin film L8 in the swelling liquid for a predetermined time. And removal efficiency may be improved by irradiating with ultrasonic waves during the immersion. In addition, when it swells and peels, you may peel off with a light force.
- the swellable resin film L8 can be obtained without substantially decomposing or dissolving the second insulating layer L1 and the plating catalyst or its precursor L9. Any liquid that can swell or dissolve can be used without particular limitation. Moreover, the liquid which can swell so that the said swellable resin film L8 can be peeled easily is preferable. Such a swelling liquid can be appropriately selected depending on the type and thickness of the swellable resin film L8.
- the swellable resin film L8 is an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer, or (a) a carboxylic acid having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule or A polymer resin obtained by polymerizing at least one monomer of acid anhydride and (b) at least one monomer that can be polymerized with the monomer (a) or the polymer resin
- an alkaline aqueous solution such as an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of about 1 to 10% is preferably used.
- the swelling resin film L8 has a swelling degree of 60% or less under acidic conditions, and under alkaline conditions.
- an elastomer such as a diene elastomer, an acrylic elastomer, and a polyester elastomer having a degree of swelling of 50% or more, (a) a carboxylic acid or an acid having at least one polymerizable unsaturated group in the molecule
- a polymer resin obtained by polymerizing at least one monomer of an anhydride and (b) at least one monomer that can be polymerized with the monomer (a) or the polymer resin It is preferable that it is formed from the resin composition containing and a carboxyl group-containing acrylic resin.
- Such a swellable resin film L8 is easily swollen and peeled off by an alkaline aqueous solution having a pH of 12 to 14, such as a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of about 1 to 10%.
- an alkaline aqueous solution having a pH of 12 to 14 such as a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of about 1 to 10%.
- Examples of the method of swelling the swellable resin film L8 include a method of immersing the second insulating layer L1 coated with the swellable resin film L8 in a swelling liquid for a predetermined time. Moreover, in order to improve peelability, it is particularly preferable to irradiate with ultrasonic waves during immersion. In addition, when not peeling only by swelling, you may peel off with a light force as needed.
- an electroless plating process is performed on the inner surface of the circuit groove L4 where the plating catalyst or its precursor L9 remains to form an electroless plating film L10 (plating process). Process).
- the electroless plating film L10 is deposited on the inner surface of the circuit groove L4.
- the plating catalyst or its precursor L9 is deposited by immersing the second insulating layer L1 partially coated with the plating catalyst or its precursor L9 in an electroless plating solution.
- a method of depositing the electroless plating film L10 (plating layer) only on the applied portion can be used.
- Examples of the metal used for electroless plating include copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), and aluminum (Al).
- the plating which has Cu as a main component is preferable from the point which is excellent in electroconductivity.
- this metal contains Ni, it is preferable from the point which is excellent in corrosion resistance and adhesiveness with a solder.
- the film thickness of the electroless plating film L10 is not particularly limited. Specifically, for example, it is preferably about 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably about 1 to 5 ⁇ m.
- the electroless plating film L10 is deposited only on the portion of the surface of the second insulating layer L1 where the plating catalyst or its precursor L9 remains. Therefore, the electroless plating film L10 can be accurately formed only in the portion where the electric circuit L2 is to be formed.
- the deposition of the electroless plating film L10 on the portion where the electric circuit L2 is not formed can be suppressed. Therefore, even when a plurality of fine electric circuits L2 having a narrow line width and a narrow line width are formed, an unnecessary plating film does not remain between the adjacent electric circuits L2. Therefore, the occurrence of a short circuit and the occurrence of migration can be suppressed.
- a through hole L5 from the bottom surface of the circuit groove L4 to the surface of the first electric circuit L7 is formed in the second insulating layer L1 by laser processing or the like.
- the smear L11 remains on the surface of the first electric circuit L7 exposed at the bottom of the through hole L5.
- the smear L11 is removed as shown in FIG. 37C by applying a desmear process to the inner surface of the through hole L5.
- the desmear process is not particularly limited, and can be performed using a known desmear process. Specifically, the process etc. which are immersed in a permanganic acid solution etc. are mentioned, for example.
- the resin on the inner surface of the through hole L5 is roughened, and the surface roughness of the inner surface of the through hole L5 is increased, but the inner surface of the circuit groove L4 is covered with the electroless plating film L10.
- the inner surface of the circuit groove L4 is not damaged by the desmear treatment liquid. For this reason, the surface roughness of the inner surface of the circuit groove L4 is smaller than the surface roughness of the inner surface of the through hole L5.
- the inner surface of the circuit groove L4 and the inner surface of the through hole L5 are subjected to electroless plating.
- the electroless plating film L10 existing on the inner surface of the circuit groove L4 and the first electric circuit L7 exposed at the bottom of the through hole L5 act as plating nuclei, and the inside of the circuit groove L4 and the inner side of the through hole L5.
- the plating layer grows.
- the second electric circuit L2 is formed inside the circuit groove L4, and the via L3 that conducts the second electric circuit L2 and the first electric circuit L7 is formed inside the through hole L5.
- a plating layer is deposited from the surface of the first electric circuit L7 exposed at the bottom of the through-hole L5, and this plating layer is filled in the through-hole L5 and the circuit groove L4. L3 is formed.
- the circuit board L10 shown in FIG. 35 is manufactured.
- the second electric circuit L2 having a narrow width of the electric circuit L2 and an interval between the electric circuits L2 is stacked by the build-up method, the second electric circuit L2 in which occurrence of a short circuit or migration is suppressed is formed.
- [Second production method] 38 and 39 show a second method for manufacturing a circuit board. A second manufacturing method of the circuit board will be described. Note that details of matters common to the first manufacturing method are omitted.
- a first electric circuit L7 is provided in the first insulating layer L6, and a second insulating layer L1 is further provided.
- the second insulating layer L1 is subjected to laser processing or the like to form a through hole L5 from the surface of the second insulating layer L1 to the surface of the first electric circuit L7. .
- the smear L11 remains on the surface of the first electric circuit L7 exposed at the bottom of the through hole L5.
- the smear L11 is removed by applying a desmear process to the inner surface of the through hole L5.
- a desmear process By this desmear treatment, the resin on the inner surface of the through hole L5 is roughened, and the surface roughness of the inner surface of the through hole L5 is increased.
- the inner surface of the through hole L5 is subjected to an electroless plating treatment.
- the first electric circuit L7 exposed at the bottom of the through hole L5 acts as a plating nucleus, and a plating layer grows inside the through hole L5.
- a via L3 is formed inside the through hole L5.
- a plating layer is deposited from the surface of the first electric circuit L7 exposed at the bottom of the through hole L5, and this plating layer is filled into the through hole L5, thereby forming a via L3.
- a resin film L8 is formed on the surface of the second insulating layer L1 (film forming process).
- the resin coating L8 is partially removed and the resin is further removed from the surface of the second insulating layer L1 at the removed portion, thereby forming the second insulating layer L1.
- a circuit groove L4 is formed (circuit groove forming step). Since the circuit groove L4 is formed after the desmear process is performed in the through hole L5 as described above, the surface roughness of the inner surface of the circuit groove L4 is smaller than the surface roughness of the inner surface of the through hole L5. At this time, a part of the circuit groove L4 overlaps with the through hole L5, and the upper part of the through hole L5 is integrated with the circuit groove L4.
- the processing conditions are set so that the surface roughness Ra of the inner surface of the circuit groove L4 is preferably in the range of 0.01 to 0.5 ⁇ m.
- a plating catalyst or its precursor L9 is deposited on the outer surfaces of the circuit groove L4 and the resin coating L8 (catalyst deposition step).
- the resin film L8 is removed by swelling or dissolving with a predetermined liquid (film removal step).
- the plating catalyst or its precursor L9 is left on the inner surface of the circuit groove L4 formed by laser processing, and the plating catalyst or its precursor L9 attached to the other surface of the resin film L8 is removed. can do.
- a plating layer is grown inside the circuit groove L4 by applying an electroless plating process to the inner surface of the circuit groove L4 in which the plating catalyst or its precursor L9 remains. To form the second electric circuit L2.
- the second electric circuit L2 is provided in the circuit groove L4, and the second electric circuit L2 and the first electric circuit L7 are electrically connected by the via L3, so that the circuit board L10 shown in FIG. 35 is manufactured.
- [Third production method] 40 and 41 show a third method for manufacturing a circuit board. A third manufacturing method of the circuit board will be described. Note that details of matters common to the first manufacturing method are omitted.
- a first electric circuit L7 is provided in the first insulating layer L6, and a second insulating layer L1 is further provided.
- the resin is removed from the surface of the second insulating layer L1 without providing the resin coating L8 on the second insulating layer L1, so that the circuit groove L4 is formed in the second insulating layer L1. (Circuit groove forming step).
- the processing conditions are set so that the surface roughness of the inner surface of the circuit groove L4 is preferably in the range of 0.01 to 0.5 ⁇ m.
- a plating catalyst or its precursor L9 is deposited on the outer surface of the second insulating layer L1 including the inner surface of the circuit groove L4 (catalyst deposition step).
- the plating catalyst or its precursor L9 can be deposited on the inner surface of the circuit groove L4 and the entire surface of the second insulating layer L1 that has not been laser processed.
- Electroless plating film L10 is formed (plating process).
- the electroless plating film L10 is deposited on the outer surface of the second insulating layer L1 including the inner surface of the circuit groove L4.
- a through hole L5 from the bottom surface of the circuit groove L4 to the surface of the first electric circuit L7 is formed in the second insulating layer L1 by laser processing or the like.
- the smear L11 remains on the surface of the first electric circuit L7 exposed at the bottom of the through hole L5.
- the smear L11 is removed by applying a desmear process to the inner surface of the through hole L5.
- a desmear process By this desmear treatment, the resin on the inner surface of the through hole L5 is roughened, and the surface roughness of the inner surface of the through hole L5 increases, but the inner surface of the circuit groove L4 is covered with the electroless plating film L10.
- the inner surface of the circuit groove L4 is not damaged by the desmear treatment liquid. For this reason, the surface roughness of the inner surface of the circuit groove L4 is smaller than the surface roughness of the inner surface of the through hole L5.
- an electroless plating process is performed on the outer surface side of the second insulating layer L1.
- the electroless plating film L10 and the first electric circuit L7 exposed at the bottom of the through hole L5 act as plating nuclei, and the inside of the circuit groove L4, the inside of the through hole L5, and the second insulating layer L1.
- a plating layer grows on the surface.
- the second electric circuit L2 is formed inside the circuit groove L4, and the via L3 that conducts the second electric circuit L2 and the first electric circuit L7 is formed inside the through hole L5.
- a plating layer grows on the surface of the insulating layer L1.
- the plating layer may be grown by performing an electrolytic plating process while applying a voltage to the first electric circuit L7 and the electroless plating film L10.
- the plating layer on the surface side of the second insulating layer L1 is polished and removed by a CMP (Chemical Mechanical Polish) method. Thereby, the surface of the second insulating layer L1 and the surface of the second electric circuit L2 are exposed to the outside. Through such steps, a circuit board L10 as shown in FIG. 35 is manufactured.
- CMP Chemical Mechanical Polish
- the present invention further relates to a circuit board used in various electronic / electrical devices.
- a circuit board in which circuits are finely and densely wired is desired.
- a groove is formed on the surface of the insulating base material in a pattern shape, and a metal conductor is filled in the groove to form a circuit.
- the circuit by forming the circuit by filling the groove of the insulating base material with the metal conductor, it is possible to prevent disconnection of the circuit even at a fine and high density, and to provide insulation between adjacent circuits.
- the circuit can be secured and a highly reliable circuit can be formed.
- FIG. 48 shows an example of a circuit board formed by filling the groove M2 of the insulating base material M1 with the metal conductor M3 and providing the circuit M4. That is, first, as shown in FIG. 48A, a circuit-forming groove M2 is formed in a pattern shape on the surface of the insulating base M1, and the entire surface of the insulating base M1 including the inside of the groove M2 is formed. A plating catalyst M5 for electrolytic plating is applied as shown in FIG. Next, the electroless plating film M6 can be formed on the surface to which the plating catalyst M5 is adhered by immersing in an electroless plating bath and performing electroless plating.
- the electroless plating film M6 is formed on the entire surface of the insulating base M1 including the inside of the groove M2 as shown in FIG.
- the electroless plating film M6 is formed with a thin film thickness. After forming the electroless plating film M6 in this manner, the electroless plating film M6 is immersed in an electroplating bath while a direct current is applied to the electroless plating film M6. By performing electroplating, an electroplating layer M7 is deposited on the surface of the electroless plating film M6 as shown in FIG.
- the inside of the groove M2 can be filled with the metal conductor M3 composed of the electroless plating film M6 and the electrolytic plating layer M7.
- the insulating base material M1 is formed after the electrolytic plating layer M7 is formed as described above.
- the metal filled in each groove M2 is removed by removing the electroless plating film M6 and the electrolytic plating layer M7 exposed on the surface of the insulating base M1.
- the conductor M3 is made independent, and the circuit M4 can be formed by the metal conductor M3 in the groove M2.
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Abstract
【課題】絶縁基材上に高精度な電気回路が形成された回路基板を提供することを目的とする。 【解決手段】表面に樹脂被膜D2を形成し、前記樹脂被膜D2の外表面を基準として前記樹脂被膜D2の厚み分を超える深さの凹部を形成することによって、所望の形状及び深さの回路溝D3を形成し、前記回路溝D3の表面及び前記樹脂被膜D2の表面にめっき触媒又はその前駆体D5を被着させ、前記樹脂被膜D2を剥離することによって形成された絶縁基材D1と、前記絶縁基材D1に無電解めっきを施すことによって、前記回路溝上に形成された無電解めっき膜D6とを備え、前記無電解めっき膜D6の厚みが、前記回路溝D3の深さに対して、0.5以下である回路基板である。
Description
本発明は、回路基板、及び前記回路基板の製造方法に関する。
携帯電話機等の携帯情報端末機器;コンピュータ及びその周辺機器;各種情報家電製品、等の電気機器において、高機能化が急速に進行している。それに伴って、これら電気機器に搭載される回路基板には、電気回路のさらなる高密度化が要求されている。このような電気回路の高密度化の要求を満たすために、線幅及び線間隔(隣り合う電気回路と電気回路との間の部分の幅)のより狭い電気回路の配線を正確に形成できる方法が求められている。高密度化された回路配線においては、配線間における短絡やマイグレーション等が発生しやすくなっている。また、積層数が増えることにより、回路形成面に生じる凹凸が大きくなることにより、微細回路の形成が困難になってきた。
回路基板の製造方法としては、サブトラクティブ法やアディティブ法等によって、絶縁基材上に電気回路を形成する方法等が知られている。サブトラクティブ法とは、金属箔張積層板の表面の電気回路を形成したい部分(回路形成部分)以外の金属箔を除去(サブトラクティブ)することにより、電気回路を形成する方法である。一方、アディティブ法とは、絶縁基材上の回路を形成部分のみに無電解メッキを施すことにより、所定の回路を形成する方法である。
サブトラクティブ法は、厚膜の金属箔をエッチングすることにより、電気回路を形成したい部分(回路形成部分)のみの金属箔を残し、その他の部分を除去する方法である。この方法によれば、除去される部分の金属を浪費することになるために製造コストの点等から不利である。一方、アディティブ法は、電気回路を形成したい部分にのみ無電解めっきによって金属配線を形成することができる。このために、金属を浪費せず、資源の無駄が少ない。このような点からも、アディティブ法は、好ましい回路形成方法である。
従来の代表的なアディティブ法の1つであるフルアディティブ法により、金属配線からなる電気回路を形成する方法について、図5を参照しながら説明する。なお、図5は、従来のフルアディティブ法による金属配線を形成する各工程を説明するための模式断面図である。
はじめに、図5(A)に示すように、スルーホールD101が形成された絶縁基材D100の表面にめっき触媒D102を被着させる。なお、絶縁基材D100の表面は、予め粗化されている。次に、図5(B)に示すように、めっき触媒D102を被着させた絶縁基材D100上に、フォトレジスト層D103を形成させる。次に、図5(C)に示すように、所定の回路パターンが形成されたフォトマスクD110を介して、前記フォトレジスト層D103を露光させる。次に、図5(D)に示すように、露光したフォトレジスト層D103を現像して、回路パターンD104を形成させる。そして、図5(E)に示すように、無電解銅めっき等の無電解めっきを施すことによって、現像により形成された回路パターンD104の表面及びスルーホールD101の内壁面に金属配線D105を形成させる。上記のような各工程を施すことにより、絶縁基材D100上に金属配線D105からなる回路が形成される。
上述した従来のアディティブ法においては、絶縁基材D100の表面全体にめっき触媒D102が被着される。そのために、次のような問題が生じていた。すなわち、フォトレジスト層D103が高精度に現像された場合には、フォトレジストで保護されていない部分のみにめっきを形成させることができる。しかしながら、フォトレジスト層D103が高精度に現像されなかった場合には、図6に示すように、本来めっきを形成したくない部分に不要なめっき部分D106が残ることがある。これは、絶縁基材D100の表面全体にめっき触媒D102が被着されているために起こる。不要なめっき部分D106は、隣接する回路間に短絡やマイグレーション等を引き起こす。このような短絡やマイグレーションは、線幅及び線間隔の狭い回路を形成する場合にはより生じやすくなる。なお、図6は、従来のフルアディティブ法により形成された回路の輪郭形状を説明するための模式断面図である。
また、上記の回路基板の製造方法とは異なる製造方法としては、例えば、特許文献1及び特許文献2に記載の製造方法等が挙げられる。
特許文献1には、別のアディティブ法として以下のような方法が開示されている。
はじめに、絶縁基板(絶縁基材)に溶剤可溶性の第1の感光性樹脂層とアルカリ可溶性の第2の感光性樹脂層を形成する。そして、第1及び第2の感光性樹脂層を所定の回路パターンを有するフォトマスクを介して露光する。次に、第1及び第2の感光性樹脂層を現像する。次に、現像により生じた凹部を含む表面全体に触媒を吸着させた後、アルカリ可溶性の第2の感光性樹脂をアルカリ溶液で溶解させることにより不要な触媒のみを除去する。そして、その後、無電解めっきを施すことにより触媒が存在する部分にのみ正確に回路を形成する。
また、特許文献2には、以下のような方法が開示されている。
はじめに、絶縁基板(絶縁基材)上に樹脂の保護膜をコーティングする(第1の工程)。次に、前記保護膜をコーティングした絶縁基板上に機械加工あるいはレーザービームの照射により配線パターンに対応した溝及びスルーホールを単独又は同時に描画形成する(第2の工程)。次に、前記絶縁基板全面に活性化層を形成する(第3の工程)。次に、前記保護膜を剥離して前記絶縁基板上の活性化層を除去し溝及びスルーホールの内壁面にのみ活性化層を残す(第4の工程)。次に、前記絶縁基板にめっき保護膜を用いないめっきを施し前記活性化された溝およびスルーホールの内壁面にのみ選択的に導電層を形成する(第5の工程)。
しかしながら、特開昭57-134996号公報に記載の方法によれば、溶剤溶解性の異なる2種の感光性樹脂層を形成し、また、現像時においても2種の溶剤で現像し、触媒を吸着させた後に、さらに、アルカリ溶液で第2の感光性樹脂を溶解させる必要があるなど、製造工程が非常に煩雑であった。
また、特開昭58-186994号公報には、絶縁基板上に保護膜として熱硬化性樹脂をコーティングし加熱硬化させた後、所定の配線パターンに従って保護膜及び絶縁基板を切削加工することや、絶縁基板表面の熱硬化性樹脂を溶剤で除去することが記載されている(特開昭58-186994号公報の第2頁左下欄第16行~右下欄第11行)。
特開昭58-186994号公報に記載された保護膜として用いられる熱硬化性樹脂については、その種類については特に記載されていない。一般的な熱硬化性樹脂は、耐溶剤性に優れているために単なる溶剤では除去しにくいという問題があった。また、このような熱硬化性樹脂は、樹脂基材との密着性が高すぎて、樹脂基材の表面に保護膜の断片を残すことなく、保護膜のみを正確に除去することは困難であった。また、充分に剥離するために強い溶剤を用いたり、長時間浸漬したりした場合には、基材表面のめっき触媒も除去されてしまう。この場合には、めっき触媒が除去された部分には導電層が形成されなくなる。また、強い溶剤を用いたり、長時間浸漬したりした場合には、熱硬化性樹脂からなる保護膜がバラバラになるように崩れ、保護膜中のめっき触媒が溶剤中に再分散されることがあった。このように溶剤中に再分散されためっき触媒は、樹脂基材表面に再付着してしまい、その部分に不要なめっき膜が形成されてしまうおそれもあった。そのために特許文献2に開示された方法のような方法によれば、正確な輪郭を有する回路を形成することが困難であった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、絶縁基材上に高精度な電気回路が形成された回路基板を提供することを目的とする。また、高精度な電気回路を絶縁基材上に容易に形成することができる回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る回路基板は、表面に樹脂被膜を形成し、前記樹脂被膜の外表面を基準として前記樹脂被膜の厚み分を超える深さの凹部を形成することによって、所望の形状及び深さの回路溝を形成し、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させ、前記樹脂被膜を剥離することによって形成された絶縁基材と、前記絶縁基材に無電解めっきを施すことによって、前記回路溝上に形成された無電解めっき膜とを備え、前記無電解めっき膜の厚みが、前記回路溝の深さに対して、0.5以下であることを特徴とする。
上記の構成によれば、樹脂被膜を形成した後、レーザ加工等を用いて所定のパターンの回路溝を形成し、前記樹脂被膜でめっき膜を形成させない部分を保護した状態で、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させ、その後に、前記樹脂被膜を除去することによって、めっき膜を形成したい部分にのみめっき触媒又はその前駆体を残し、その他の部分からは、めっき触媒又はその前駆体を除去された絶縁基材が得られる。その絶縁基材に無電解めっきを施すことによって、前記めっき触媒又はその前駆体が残留する部位である、めっき膜を形成したい部分、つまり、前記回路溝上のみに形成された無電解めっき膜からなる電気回路が得られる。
よって、絶縁基材上に高精度な電気回路が形成された回路基板が得られる。すなわち、形成される回路の輪郭が高精度に維持された回路基板が得られる。その結果、例えば、一定の間隔をあけて複数の回路を形成する場合においても、回路間に無電解めっき膜の断片等が残留することを抑制し、よって、短絡やマイグレーション等の発生を抑制できる。また、所望の深さの回路を形成することができる。
また、前記無電解めっき膜の厚みが、上記のように、前記回路溝の深さに対して小さいので、前記無電解めっき膜によって、回路形成面から突出した凸部が形成されにくく、積層数が増えても、回路形成面に生じる凹凸が小さく、微細回路を容易に形成することができる。
したがって、この点からも絶縁基材上に高精度な電気回路が形成された回路基板が得られる。
また、前記めっき膜の厚みが、前記回路溝の深さに対して、0.25以上であることが好ましい。この構成によれば、絶縁基材上に、欠損の発生を抑制しつつ、より高精度な電気回路が形成された回路基板が得られる。
また、前記めっき膜の厚みが、0.1~10μmであることが好ましい。この構成によれば、絶縁基材上により高精度な電気回路が形成された回路基板が得られる。
また、前記回路溝の深さが、1~5μmであることが好ましい。この構成によれば、絶縁基材上により高精度な電気回路が形成された回路基板が得られる。
また、本発明の一態様に係る回路基板の製造方法は、絶縁基材表面に樹脂被膜を形成する被膜形成工程と、前記樹脂被膜の外表面を基準として前記樹脂被膜の厚み分を超える深さの凹部を形成することにより、前記絶縁基材に所望の形状及び深さの回路溝を形成する回路溝形成工程と、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させる触媒被着工程と、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を除去する被膜除去工程と、前記樹脂被膜が除去された絶縁基材に無電解めっきを施して、無電解めっき膜を形成するめっき処理工程とを備え、前記めっき処理工程において、前記無電解めっき膜の厚みが、前記回路溝の深さに対して、0.5以下となるように無電解めっき膜を形成することを特徴とする。
このような製造方法によれば、絶縁基材上に樹脂被膜を形成した後、レーザ加工等を用いて所定のパターンの回路溝を形成し、前記樹脂被膜でめっき膜を形成させない部分を保護した状態で、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させる。その後に、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を除去することによって、容易に、めっき膜を形成したい部分にのみめっき触媒又はその前駆体を残し、その他の部分からは、めっき触媒又はその前駆体を除去することができる。よって、無電解めっき膜を形成するめっき処理工程を施すことによって、前記めっき触媒又はその前駆体が残留する部位である、めっき膜を形成したい部分にのみ、所定の厚みの無電解めっき膜を容易に形成することができる。
したがって、高精度な電気回路を絶縁基材上に容易に形成することができる。すなわち、形成される回路の輪郭を高精度に維持することができる。その結果、例えば、一定の間隔をあけて複数の回路を形成する場合においても、回路間に無電解めっき膜の断片等が残留することを抑制し、よって、短絡やマイグレーション等の発生を抑制できる。また、所望の深さの回路を形成することができる。
また、前記無電解めっき膜の厚みが、上記のように、前記回路溝の深さに対して小さいので、前記無電解めっき膜によって、回路形成面から突出した凸部が形成されにくく、積層数が増えても、回路形成面に生じる凹凸が小さく、微細回路を容易に形成することができる。
また、前記めっき処理工程において、前記無電解めっき膜の厚みが、前記回路溝の深さに対して、0.25以上となるように無電解めっき膜を形成することが好ましい。この構成によれば、欠損の発生を抑制しつつ、より高精度な電気回路を絶縁基材上に容易に形成することができる。
また、前記被膜除去工程が、所定の液体で前記樹脂被膜を膨潤させた後、又は所定の液体で前記樹脂被膜の一部を溶解させた後に、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を剥離する工程であることが好ましい。このような製造方法によれば、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を容易に剥離させることができる。よって、高精度な電気回路を絶縁基材上により容易に形成することができる。
また、前記樹脂被膜の前記液体に対する膨潤度が50%以上であることが好ましい。このような膨潤度の樹脂被膜を用いることによって、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を容易に剥離させることができる。よって、高精度な電気回路を絶縁基材上により容易に形成することができる。なお、前記樹脂被膜は、前記液体に対する膨潤度が大きく、前記液体に対して溶解するものも含まれる。
また、前記触媒被着工程が、酸性触媒金属コロイド溶液中で処理する工程を備え、前記被膜除去工程における所定の液体が、アルカリ性溶液であり、前記樹脂被膜が、前記酸性触媒金属コロイド溶液に対する膨潤度は50%未満であり、前記アルカリ性溶液に対する膨潤度が50%以上であることが好ましい。
このような製造方法によれば、前記樹脂被膜は酸性条件で処理される触媒被着工程では剥離されにくく、前記触媒被着工程の後のアルカリ性溶液で処理される被膜除去工程では剥離されやすい。よって、前記樹脂被膜は、前記被膜除去工程において選択的に剥離される。したがって、触媒被着工程においては無電解めっき膜を形成させない部分を正確に保護し、めっき触媒又はその前駆体の被着後の被膜除去工程においては樹脂被膜を容易に剥離させることができる。このため、より正確な回路形成が可能になる。
また、前記被膜除去工程が、所定の液体で前記樹脂被膜を溶解させて除去する工程であることが好ましい。このような製造方法によれば、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を容易に除去させることができる。よって、高精度な電気回路を絶縁基材上により容易に形成することができる。
また、前記樹脂被膜が、前記絶縁基材表面にエラストマーのサスペンジョン又はエマルジョンを塗布した後、乾燥することにより形成される樹脂被膜であることが好ましい。このような樹脂被膜を用いれば、絶縁基材表面に樹脂被膜を容易に形成することができる。よって、高精度な電気回路を絶縁基材上により容易に形成することができる。
また、前記樹脂被膜が、支持基板上に形成された樹脂被膜を前記絶縁基材表面に転写することにより形成される樹脂被膜であることが好ましい。また、この転写に用いる樹脂被膜としては、支持基板表面にエラストマーのサスペンジョン又はエマルジョンを塗布した後、乾燥することにより形成される樹脂被膜であることがより好ましい。このような樹脂被膜を用いれば、予め多数の樹脂被膜を準備できるために量産性に優れる点から好ましい。
また、前記エラストマーとしては、カルボキシル基を有する、ジエン系エラストマー,アクリル系エラストマー,及びポリエステル系エラストマーからなる群から選ばれるものであることが好ましい。また、前記ジエン系エラストマーとしては、スチレン-ブタジエン系共重合体であることがより好ましい。このようなエラストマーによれば、架橋度又はゲル化度を調整することにより所望の膨潤度の樹脂被膜を容易に形成することができる。また、前記被膜除去工程において用いる前記液体に対する膨潤度をより大きくでき、前記液体に対して溶解する樹脂被膜も容易に形成することができる。
また、前記樹脂被膜としては、酸当量100~800のカルボキシル基を有するアクリル系樹脂からなる樹脂を主成分とする被膜も好ましく用いられる。
また、前記樹脂被膜としては、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と、(b)前記(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体とを重合させることで得られる重合体樹脂又は前記重合体樹脂を含む樹脂組成物からなるものであることが好ましい。このような樹脂被膜を用いれば、絶縁基材表面に樹脂被膜を容易に形成することができる。よって、高精度な電気回路を絶縁基材上により容易に形成することができる。また、このような樹脂被膜は、前記被膜除去工程で用いる液体で溶解させることができるものが多く、剥離除去だけでなく、溶解除去も有効に用いることができる。
また、前記樹脂被膜において、前記重合体樹脂の酸当量が、100~800であることが好ましい。
また、前記樹脂被膜の厚みが、10μm以下であることが、微細な回路を高精度に形成することができる点から好ましい。
また、前記回路溝の幅が、20μm以下の部分を有することが、微細な加工が要求されるアンテナ回路等の形成ができる点から好ましい。
また、前記回路溝形成工程が、レーザ加工により回路溝を形成する工程である場合には、より微細な回路を高精度に形成することができる点から好ましい。また、レーザの出力等を変化させることにより、切削深さ等を容易に調整することができ、よって、形成される回路溝の深さを容易に調整することができる点からも好ましい。また、レーザ加工を用いることにより、層間接続に用いられる貫通孔を形成したり、絶縁基材内にキャパシタを埋め込むことができる。
また、前記回路溝形成工程が、型押法を用いて回路溝を形成する工程である場合には、型のスタンピングにより容易に回路溝を形成することができる点から好ましい。
また、前記回路溝形成工程において、回路溝形成の際に前記絶縁基材に貫通孔を形成することが好ましい。このような製造方法によれば、回路溝の形成の際にビアホールやインナービアホールに用いられうる貫通孔を形成することができる。そして、形成された貫通孔に無電解めっきすることにより、ビアホールやインナービアホールが形成される。
また、前記絶縁基材が段差状に形成された段差面を有し、前記絶縁基材表面が前記段差面であることも好ましい形態である。すなわち、前記絶縁基材が段差状に形成された段差面を有し、前記段差面に、前記被膜形成工程、前記回路溝形成工程、前記触媒被着工程、前記被膜除去工程、及び前記めっき処理工程を施すことも好ましい形態である。このような製造方法によれば、段差を乗り越えるような回路が容易に形成できる。
また、前記樹脂被膜が蛍光性物質を含有するものであり、前記被膜除去工程の後、前記蛍光性物質からの発光を用いて被膜除去不良を検査するための検査工程をさらに備えることが好ましい。上記のような製造方法においては、線幅及び線間隔が極端に狭くなった場合には、隣り合う回路溝と回路溝との間に、本来除去すべきであった樹脂被膜が完全に除去しきれず、わずかに残留することも懸念される。また、回路溝の形成の際に除去された樹脂被膜の断片が、形成された回路溝に入り込み残留することも懸念される。回路溝間に樹脂被膜が残留した場合には、その部分に無電解めっき膜が形成されてしまい、マイグレーションや短絡等の原因になりうる。また、形成された回路溝に樹脂被膜の断片が残留した場合には、電気回路の耐熱性不良や伝搬損失の原因にもなる。このような場合において、上記のように樹脂被膜に蛍光性物質を含有させ、被膜除去工程の後、被膜を除去した面に所定の発光源を照射して樹脂被膜が残留している部分のみを蛍光性物質により発光させることにより、被膜除去不良の有無や被膜除去不良の箇所を検査することができる。
また、本発明の他の一態様に係る回路基板は、前記回路基板の製造方法により得られたものである。このような構成によれば、高精度な電気回路が絶縁基材上に形成されている回路基板が得られる。
本発明によれば、絶縁基材上に高精度な電気回路が形成された回路基板を提供することを目的とする。また、高精度な電気回路を絶縁基材上に容易に形成することができる回路基板の製造方法を提供することができる。すなわち、無電解めっき膜により形成される電気回路の輪郭を高精度に維持することができる。これにより、回路形成部分以外の部分に、不要な無電解めっき膜の断片等が残留することを抑制することができ、それにより短絡やマイグレーション等の発生を抑制することができる。
以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
[第1-1実施形態]
本実施形態に係る回路基板は、表面に樹脂被膜を形成し、前記樹脂被膜の外表面を基準として前記樹脂被膜の厚み分を超える深さの凹部を形成することによって、所望の形状及び深さの回路溝を形成し、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させ、前記樹脂被膜を剥離することによって形成された絶縁基材と、前記絶縁基材に無電解めっきを施すことによって、前記回路溝上に形成された無電解めっき膜とを備え、前記無電解めっき膜の厚みが、前記回路溝の深さに対して、0.5以下であることを特徴とする。
本実施形態に係る回路基板は、表面に樹脂被膜を形成し、前記樹脂被膜の外表面を基準として前記樹脂被膜の厚み分を超える深さの凹部を形成することによって、所望の形状及び深さの回路溝を形成し、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させ、前記樹脂被膜を剥離することによって形成された絶縁基材と、前記絶縁基材に無電解めっきを施すことによって、前記回路溝上に形成された無電解めっき膜とを備え、前記無電解めっき膜の厚みが、前記回路溝の深さに対して、0.5以下であることを特徴とする。
まず、本発明の第1-1実施形態に係る回路基板を製造する方法について説明する。具体的には、絶縁基材表面に樹脂被膜を形成する被膜形成工程と、前記樹脂被膜の外表面を基準として前記樹脂被膜の厚み分を超える深さの凹部を形成することにより、前記絶縁基材に所望の形状及び深さの回路溝を形成する回路溝形成工程と、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させる触媒被着工程と、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を除去する被膜除去工程と、前記樹脂被膜が除去された絶縁基材に無電解めっきを施して、無電解めっき膜を形成するめっき処理工程とを備え、前記めっき処理工程において、前記無電解めっき膜の厚みが、前記回路溝の深さに対して、0.5以下となるように無電解めっき膜を形成する製造方法である。
まず、本発明の第1-1実施形態に係る回路基板の製造方法について説明する。図1は、第1-1実施形態に係る回路基板の製造方法における各工程を説明するための模式断面図である。
はじめに、図1(A)に示すように、絶縁基材D1の表面に樹脂被膜D2を形成させる。なお、この工程は、被膜形成工程に相当する。
次に、図1(B)に示すように、前記樹脂被膜D2の外表面を基準として前記樹脂被膜D2の厚み分以上の深さの回路溝D3を形成させる。また、必要に応じて、前記絶縁基材D1に、前記回路溝D3の一部として、貫通孔D4を形成するための穴あけを行ってもよい。また、前記回路溝D3によって、無電解めっきによって無電解めっき膜が形成される部分、すなわち、電気回路が形成される部分が規定される。なお、この工程は、回路溝形成工程に相当する。
次に、図1(C)に示すように、前記回路溝D3の表面及び前記回路溝D3が形成されなかった前記樹脂被膜D2の表面にめっき触媒又はその前駆体D5を被着させる。なお、この工程は、触媒被着工程に相当する。
次に、図1(D)に示すように、前記絶縁基材D1から前記樹脂被膜D2を除去させる。そうすることによって、前記絶縁基材D1の、前記回路溝D3が形成された部分の表面にのみめっき触媒又はその前駆体D5を残留させることができる。一方、前記樹脂被膜D2の表面に被着されためっき触媒又はその前駆体D5は、前記樹脂被膜D2に担持された状態で、前記樹脂被膜D2とともに除去される。なお、この工程は、被膜除去工程に相当する。
次に、前記樹脂被膜D2が除去された絶縁基材D1に無電解めっきを施す。そうすることによって、前記めっき触媒又はその前駆体D5が残存する部分にのみ無電解めっき膜D6が形成される。すなわち、図1(E)に示すように、前記回路溝D3が形成された部分に、電気回路D6となる無電解めっき膜が形成される。そして、この電気回路D6は、この無電解めっき膜からなるものであってもよいし、前記無電解めっき膜にさらに無電解めっき(フィルアップめっき)を施して、さらに厚膜化させたものであってもよい。具体的には、前記無電解めっき膜D6の厚みが、前記回路溝D3の深さに対して、0.5以下となるように無電解めっき膜D6を形成すればよい。すなわち、前記無電解めっき膜D6の厚み/前記回路溝D3の深さが、0.5以下となるように無電解めっき膜D6を形成すればよい。また、前記無電解めっき膜D6の厚みが、前記回路溝D3の深さに対して、0.25以上となるように無電解めっき膜D6を形成することが好ましい。すなわち、前記無電解めっき膜D6の厚み/前記回路溝D3の深さが、0.25以上となるように無電解めっき膜D6を形成することが好ましい。なお、この工程は、めっき処理工程に相当する。
上記各工程によって、図1(E)に示すような回路基板D10が形成される。このように形成された回路基板D10は、前記絶縁基材D1上に高精度に前記電気回路D6が形成されたものである。
上述したような、回路基板の製造方法において、前記回路溝D3及び前記無電解めっき膜(電気回路)D6の形状や大きさは、以下のようになる。図2は、前記回路溝形成工程後と前記めっき処理工程後の絶縁基材D1の状態を説明するための図面である。なお、図2(A)は、前記回路溝形成工程後を示し、図2(B)は、前記めっき処理工程後を示す。
まず、前記回路溝D3の形状は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記回路溝D3の長手方向に対して垂直な断面が、矩形状であってもよいし、図2(A)に示すようなU字状であってもよいが、U字状であることが、配線(電気回路)の断面積に対する配線の周の長さが長くなり、伝播損失、特に高周波信号の伝播損失が低減できる点から好ましい。
また、前記無電解めっき膜D6の厚みTは、前記回路溝D3の深さDに対して、所定の関係を満たす厚みであれば、特に限定されない。具体的には、T/Dが0.5以下となるような厚みであれば、特に限定されない。また、前記無電解めっき膜D6の厚みTは、T/Dが0.25以上となるような厚みであることが好ましい。
前記無電解めっき膜D6の厚みTが薄すぎると、電気回路(配線)の電気抵抗が増大する傾向がある。また、前記無電解めっき膜D6の厚みTが厚すぎると、前述した、伝播損失、特に高周波信号の伝播損失が低減できるというメリットが低下する傾向がある。
前記回路溝D3の深さDに対する前記無電解めっき膜D6の厚みT(T/D)が小さすぎると、電気回路(配線)の電気抵抗が増大し、熱履歴等によるオープン不良の危険性が高まる傾向がある。また、T/Dが大きすぎると、前述した、伝播損失、特に高周波信号の伝播損失が低減できるというメリットが低下する傾向がある。
また、前記無電解めっき膜D6の具体的な厚みTは、前記回路溝D3の深さDによって異なるが、例えば、0.1~10μmであることが好ましい。
また、前記回路溝D3の深さDは、上記T/Dの関係を満たせば、特に限定されないが、具体的には、例えば、1~5μmであることが好ましい。
また、前記回路溝D3及び前記無電解めっき膜(電気回路)D6の大きさは、具体的には、例えば、前記無電解めっき膜D6の具体的な厚みTが5μmである場合、前記回路溝D3の深さDが20μmや10μmであることが考えられる。このときの前記T/Dは、0.25や0.5となる。
なお、前記回路溝D3及び前記無電解めっき膜(電気回路)D6の大きさは、例えば、前記回路溝D3の長手方向に対して垂直な断面をSEM観察することによって、測定することができる。
以下、本実施形態の各構成について、説明する。
<被膜形成工程>
被膜形成工程は、上述したように、絶縁基材D1の表面に樹脂被膜D2を形成させる工程である。
被膜形成工程は、上述したように、絶縁基材D1の表面に樹脂被膜D2を形成させる工程である。
(絶縁基材)
前記被膜形成工程において用いる絶縁基材D1は、回路基板の製造に用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、樹脂を含む樹脂基材等が挙げられる。
前記被膜形成工程において用いる絶縁基材D1は、回路基板の製造に用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、樹脂を含む樹脂基材等が挙げられる。
前記樹脂基材としては、回路基板、例えば、多層回路基板の製造に用いられうる各種有機基板が特に限定なく採用可能である。有機基板の具体例としては、従来から多層回路基板の製造に使用される、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂等からなる基板が挙げられる。
前記エポキシ樹脂としては、回路基板の製造に用いられうる各種有機基板を構成するエポキシ樹脂であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、アラルキルエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、難燃性を付与するために、臭素化又はリン変性した、上記エポキシ樹脂、窒素含有樹脂、シリコーン含有樹脂等も挙げられる。また、前記エポキシ樹脂及び樹脂としては、上記各エポキシ樹脂および樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記各樹脂で基材を構成する場合、一般的に、硬化させるために、硬化剤を含有させる。前記硬化剤としては、硬化剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ジシアンジアミド、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミノトリアジンノボラック系硬化剤、シアネート樹脂等が挙げられる。前記フェノール系硬化剤としては、例えば、ノボラック型、アラルキル型、テルペン型等が挙げられる。更に難燃性を付与するためリン変性したフェノール樹脂または、リン変性したシアネート樹脂等もあげられる。また、前記硬化剤としては、上記各硬化剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また特に限定されないが、レーザ加工により回路パターンを形成することから、100~400nm波長領域でのレーザ光の吸収率が良い樹脂等用いることが好ましい。例えば、具体的には、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
また、前記絶縁基材(絶縁層)には、フィラーを含有していてもよい。前記フィラーとしては、無機微粒子であっても、有機微粒子であってもよく、特に限定されない。フィラーを含有することで、レーザ加工部にフィラーが露出し、フィラーの凹凸によるメッキと樹脂との密着をあげることが可能である。
前記無機微粒子を構成する材料としては、具体的には、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、シリカ(SiO2)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化チタン(TiO2)等の高誘電率充填材;ハードフェライト等の磁性充填材;水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、水酸化アルミニウム(Al(OH)2)、三酸化アンチモン(Sb2O3)、五酸化アンチモン(Sb2O5)、グアニジン塩、ホウ酸亜鉛、モリブテン化合物、スズ酸亜鉛等の無機系難燃剤;タルク(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸バリウム(BaSO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、雲母等が挙げられる。前記無機微粒子としては、上記無機微粒子を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの無機微粒子は、熱伝導性、比誘電率、難燃性、粒度分布、色調の自由度等が高いことから、所望の機能を選択的に発揮させる場合には、適宜配合及び粒度設計を行って、容易に高充填化を行うことができる。また特に限定はされないが、絶縁層の厚み以下の平均粒径のフィラーを用いるのが好ましく、更には0.01~10μm、更に好ましくは、0.05μm~5μmの平均粒径のフィラーを用いるのがよい。
また、前記無機微粒子は、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、シランカップリング剤で表面処理してもよい。また、前記絶縁基材は、前記無機微粒子の、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、シランカップリング剤を含有してもよい。前記シランカップリング剤としては、特に限定されない。具体的には、例えば、エポキシシラン系、メルカプトシラン系、アミノシラン系、ビニルシラン系、スチリルシラン系、メタクリロキシシラン系、アクリロキシシラン系、チタネート系等のシランカップリング剤等が挙げられる。前記シランカップリング剤としては、上記シランカップリング剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記絶縁基材は、前記無機微粒子の、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、分散剤を含有してもよい。前記分散剤としては、特に限定されない。具体的には、例えば、アルキルエーテル系、ソルビタンエステル系、アルキルポリエーテルアミン系、高分子系等の分散剤等が挙げられる。前記分散剤としては、上記分散剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(樹脂被膜)
前記樹脂被膜D2は、前記被膜除去工程で除去可能なものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、有機溶剤やアルカリ溶液により容易に溶解しうる可溶型樹脂や、後述する所定の液体(膨潤液)で膨潤しうる樹脂からなる膨潤性樹脂被膜等が挙げられる。これらの中では、正確な除去が容易である点から膨潤性樹脂被膜が特に好ましい。また、前記膨潤性樹脂被膜としては、例えば、前記液体(膨潤液)に対する膨潤度が50%以上であることが好ましい。なお、前記膨潤性樹脂被膜には、前記液体(膨潤液)に対して実質的に溶解せず、膨潤により前記絶縁基材D1表面から容易に剥離するような樹脂被膜だけではなく、前記液体(膨潤液)に対して膨潤し、さらに少なくとも一部が溶解し、その膨潤や溶解により前記絶縁基材D1表面から容易に剥離するような樹脂被膜や、前記液体(膨潤液)に対して溶解し、その溶解により前記絶縁基材D1表面から容易に剥離するような樹脂被膜も含まれる。
前記樹脂被膜D2は、前記被膜除去工程で除去可能なものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、有機溶剤やアルカリ溶液により容易に溶解しうる可溶型樹脂や、後述する所定の液体(膨潤液)で膨潤しうる樹脂からなる膨潤性樹脂被膜等が挙げられる。これらの中では、正確な除去が容易である点から膨潤性樹脂被膜が特に好ましい。また、前記膨潤性樹脂被膜としては、例えば、前記液体(膨潤液)に対する膨潤度が50%以上であることが好ましい。なお、前記膨潤性樹脂被膜には、前記液体(膨潤液)に対して実質的に溶解せず、膨潤により前記絶縁基材D1表面から容易に剥離するような樹脂被膜だけではなく、前記液体(膨潤液)に対して膨潤し、さらに少なくとも一部が溶解し、その膨潤や溶解により前記絶縁基材D1表面から容易に剥離するような樹脂被膜や、前記液体(膨潤液)に対して溶解し、その溶解により前記絶縁基材D1表面から容易に剥離するような樹脂被膜も含まれる。
前記樹脂被膜D2の形成方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、前記絶縁基材D1の表面に、樹脂被膜を形成しうる液状材料を塗布した後、乾燥させる方法や、支持基板に前記液状材料を塗布した後、乾燥することにより形成される樹脂被膜を絶縁基材D1の表面に転写する方法等が挙げられる。なお、液状材料を塗布する方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、従来から知られたスピンコート法やバーコータ法等が挙げられる。
前記樹脂被膜D2の厚みとしては、10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。一方、前記樹脂被膜D2の厚みとしては、0.1μm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましい。前記樹脂被膜D2の厚みが厚すぎる場合には、前記回路溝形成工程におけるレーザ加工又は機械加工によって形成される回路溝や貫通孔等の精度が低下する傾向がある。また、前記樹脂被膜D2の厚みが薄すぎる場合は、均一な膜厚の樹脂被膜を形成しにくくなる傾向がある。
次に、前記樹脂被膜D2として好適な膨潤性樹脂被膜を例に挙げて説明する。
前記膨潤性樹脂被膜としては、膨潤液に対する膨潤度が50%以上である樹脂被膜が好ましく用いられうる。さらに、膨潤液に対する膨潤度が100%以上である樹脂被膜がより好ましい。なお、前記膨潤度が低すぎる場合には、前記被膜除去工程において膨潤性樹脂被膜が剥離しにくくなる傾向がある。
前記膨潤性樹脂被膜の形成方法は、特に限定されず、上述した樹脂被膜D2の形成方法と同様の方法であればよい。具体的には、例えば、前記絶縁基材D1の表面に、膨潤性樹脂被膜を形成しうる液状材料を塗布した後、乾燥させる方法や、支持基板に前記液状材料を塗布した後、乾燥することにより形成される膨潤性樹脂被膜を絶縁基材D1の表面に転写する方法等が挙げられる。
前記膨潤性樹脂被膜を形成しうる液状材料としては、例えば、エラストマーのサスペンジョン又はエマルジョン等が挙げられる。前記エラストマーの具体例としては、例えば、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマー、アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルジョンとして分散されたエラストマー樹脂粒子の架橋度又はゲル化度等を調整することにより所望の膨潤度の膨潤性樹脂被膜を容易に形成することができる。
また、前記膨潤性樹脂被膜としては、特に、膨潤度が膨潤液のpHに依存して変化するような被膜であることが好ましい。このような被膜を用いた場合には、前記触媒被着工程における液性条件と、前記被膜除去工程における液性条件とを異なるものにすることにより、触媒被着工程におけるpHにおいては膨潤性樹脂被膜は絶縁基材に対する高い密着力を維持し、被膜除去工程におけるpHにおいては容易に膨潤性樹脂被膜を剥離させることができる。
さらに具体的には、例えば、前記触媒被着工程が、例えば、pH1~3の範囲の酸性めっき触媒コロイド溶液(酸性触媒金属コロイド溶液)中で処理する工程を備え、前記被膜除去工程がpH12~14の範囲のアルカリ性溶液中で膨潤性樹脂被膜を膨潤させる工程を備える場合には、前記膨潤性樹脂被膜は、前記酸性めっき触媒コロイド溶液に対する膨潤度が50%未満、さらには40%以下であり、前記アルカリ性溶液に対する膨潤度が50%以上、さらには100%以上、さらには500%以上であるような樹脂被膜であることが好ましい。
このような膨潤性樹脂被膜の例としては、所定量のカルボキシル基を有するエラストマーから形成されるシートや、プリント配線板のパターニング用のドライフィルムレジスト(以下、DFRとも呼ぶ)等に用いられる光硬化性のアルカリ現像型のレジストを全面硬化して得られるシートや、熱硬化性やアルカリ現像型シート等が挙げられる。
カルボキシル基を有するエラストマーの具体例としては、カルボキシル基を有するモノマー単位を共重合成分として含有することにより、分子中にカルボキシル基を有する、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマー;アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー;及びポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルジョンとして分散されたエラストマーの、酸当量,架橋度またはゲル化度等を調整することにより所望のアルカリ膨潤度を有する膨潤性樹脂被膜を形成することができる。エラストマー中のカルボキシル基はアルカリ水溶液に対して膨潤性樹脂被膜を膨潤させて、絶縁基材表面から膨潤性樹脂被膜を剥離する作用をする。また、酸当量とは、1当量のカルボキシル基当たりのポリマー重量である。
カルボキシル基を有するモノマー単位の具体例としては、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、及びマレイン酸無水物等が挙げられる。
このようなカルボキシル基を有するエラストマー中のカルボキシル基の含有割合としては、酸当量で100~2000、さらには100~800であることが好ましい。酸当量が小さすぎる場合には、溶媒または他の組成物との相溶性が低下することにより、めっき前処理液に対する耐性が低下する傾向がある。また、酸当量が大きすぎる場合には、アルカリ水溶液に対する剥離性が低下する傾向がある。
また、エラストマーの分子量としては、1万~100万、さらには、2万~6万であることが好ましい。エラストマーの分子量が大きすぎる場合には剥離性が低下する傾向があり、小さすぎる場合には粘度が低下するために膨潤性樹脂被膜の厚みを均一に維持することが困難になるとともに、めっき前処理液に対する耐性も悪化する傾向がある。
また、前記樹脂被膜としては、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と(b)前記(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体を重合させることで得られる重合体樹脂又は前記重合体樹脂を含む樹脂組成物からなるものが挙げられる。
前記樹脂組成物としては、メイン樹脂として前記重合体樹脂を必須成分とし、オリゴマー、モノマー、フィラーやその他添加剤の少なくとも1種類を添加してもよい。メイン樹脂は、熱可塑的性質を持ったリニア型のポリマーが良い。流動性、結晶性等をコントロールするためにグラフトさせて枝分かれさせることもある。その分子量としては、重量平均分子量で1000~500000程度であり、5000~50000が好ましい。分子量が小さすぎると、膜の屈曲性やめっき核付け薬液耐性(耐酸性)が低下する傾向がある。また、分子量が大きすぎると、アルカリ剥離性やドライフィルムにした場合の貼り付け性が悪くなる傾向がある。さらに、めっき核付け薬液耐性向上やレーザ加工時の熱変形抑制、流動制御のために架橋点を導入してもよい。
メイン樹脂としての前記重合体樹脂の組成としては、上述したように、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の単量体と(b)前記(a)単量体と重合しうる単量体を重合させることで得られる。公知技術としては、例えば、特開平7-281437号公報や特開2000-231190号公報、特開2001-201851号公報に記載のもの等が挙げられる。
(a)の一例として、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸半エステル、アクリル酸ブチル等が挙げられ、単独、もしくは2種類以上を組み合わせても良い。
(b)の例としては、非酸性で分子中に重合性不飽和基を(一個)有するものが一般的であり、その限りではない。めっき工程での耐性、硬化膜の可とう性等の種々の特性を保持するように選ばれる。具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert.-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類がある。また酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等がある。また上記の重合性不飽和基を分子中に一個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることが出来る。さらには、3次元架橋できるように、重合体に用いる単量体に複数の不飽和基を持つ単量体を選定する、分子骨格にエポキシ基、水酸基、アミノ基、アミド基、ビニル基などの反応性官能基を導入することができる。樹脂中に含まれるカルボキシル基の量は酸当量で100~2000が良く、100~800が好ましい。ここで酸当量とはその中に1当量のカルボキシル基を有するポリマーの重量をいう。その酸当量が低すぎる場合、溶媒または他の組成物との相溶性の低下やめっき前処理液耐性が低下する傾向がある。また、酸当量が高すぎる場合、剥離性が低下する傾向がある。また(a)単量体の組成比率は5~70質量%である。
モノマーやオリゴマーとしては、めっき核付け薬液への耐性やアルカリで容易に除去できるようなものであれば何でも良い。またドライフィルム(DFR)の貼り付け性を向上させるために粘着性付与材として可塑剤的に用いることが考えられる。さらに各種耐性をあげるために架橋剤を添加する。具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert.-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類がある。また酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等がある。また上記の重合性不飽和基を分子中に一個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることが出来る。さらに、多官能性不飽和化合物を含んでも良い。上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。上記のモノマー以外に他の光重合性モノマーを二種類以上含むことも可能である。モノマーの例としては、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、またポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-ジ(p-ヒドロキシフェニル)プロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-メタクリロキシペンタエトキシフェニル)プロパン、ウレタン基を含有する多官能(メタ)アクリレート等がある。上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。
さらに、フィラーを含有してもよい。フィラーは特に限定されないが、シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化亜鉛、タルク、マイカ、ガラス、チタン酸カリウム、ワラストナイト、硫酸マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、有機フィラー等が挙げられる。またレジストの厚みは、一般的に1~10μmと薄いため、フィラーサイズも小さいものが好ましい。平均粒径が小さく、粗粒をカットしたものを用いることが良いが、分散時に砕いたり、ろ過で粗粒を除去することもできる。
その他の添加剤としては、例えば、光重合性樹脂(光重合開始剤)、重合禁止剤、着色剤(染料、顔料、発色系顔料)、熱重合開始剤、エポキシやウレタンなどの架橋剤等が挙げられる。
本発明のプリント板加工プロセスでは、例えば、レーザ加工が用いられる場合があるが、レーザ加工の場合、レジスト材料にレーザによるアブレーション性を付与することが必要である。レーザ加工機は炭酸ガスレーザやエキシマレーザ、UV-YAGレーザなどが選定される。これらのレーザ加工機は種々の固有の波長を持っており、この波長に対して吸収率の高い材料にすることで、生産性を向上させることができる。そのなかでもUV-YAGレーザは微細加工に適しており、レーザ波長は3倍高調波355nm、4倍高調波266nmであるため、これらの波長に対して、吸収率が高いことが望ましい。一方、吸収率がある程度低い材料のほうが好ましい場合もある。具体的には、例えば、UV吸収率の低いレジストを用いると、UV光がレジストを透過するので、下地の絶縁層加工にエネルギを集中させることができる。すなわち、レーザ光の吸収率によって、利点が異なるので、状況に応じて、レジストのレーザ光の吸収率を調整したレジストを用いることが好ましい。
また、DFRとしては、所定量のカルボキシル基を含有する、アクリル系樹脂;エポキシ系樹脂;スチレン系樹脂;フェノール系樹脂;ウレタン系樹脂等を樹脂成分とし、光重合開始剤を含有する光硬化性樹脂組成物のシートが用いられうる。このようなDFRの具体例としては、特開2000-231190号公報、特開2001-201851号公報、特開平11-212262号公報に開示されたような光重合性樹脂組成物のドライフィルムを全面硬化させて得られるシートや、アルカリ現像型のDFRとして市販されている、例えば、旭化成株式会社製のUFGシリーズ等が挙げられる。
さらに、その他の膨潤性樹脂被膜の例としては、カルボキシル基を含有する、ロジンを主成分とする樹脂(例えば、吉川化工株式会社製の「NAZDAR229」)やフェノールを主成分とする樹脂(例えば、LEKTRACHEM社製「104F」)等が挙げられる。
膨潤性樹脂被膜は、絶縁基材表面に樹脂のサスペンジョン又はエマルジョンを従来から知られたスピンコート法やバーコータ法等の塗布手段を用いて塗布した後、乾燥する方法や、支持基板に形成されたDFRを真空ラミネータ等を用いて絶縁基材表面に貼りあわせた後、全面硬化することにより容易に形成することができる。
また、前記樹脂被膜としては、上記のものに加えて、以下のようなものが挙げられる。例えば、前記樹脂被膜を構成するレジスト材料としては、以下のようなものが挙げられる。
前記樹脂被膜を構成するレジスト材料に必要な特性としては、例えば、(1)後述の触媒被着工程で、樹脂被膜が形成された絶縁基材を浸漬させる液体(めっき核付け薬液)に対する耐性が高いこと、(2)後述の被膜除去工程、例えば、樹脂被膜が形成された絶縁基材をアルカリに浸漬させる工程によって、樹脂被膜(レジスト)が容易に除去できること、(3)成膜性が高いこと、(4)ドライフィルム(DFR)化が容易なこと、(5)保存性が高いこと等が挙げられる。
めっき核付け薬液としては、後述するが、例えば、酸性Pd-Snコロイドキャタリストシステムの場合、全て酸性(pH1~2)水溶液である。また、アルカリ性Pdイオンキャタリストシステムの場合は、触媒付与アクチベーターが弱アルカリ(pH8~12)であり、それ以外は酸性である。以上のことから、めっき核付け薬液に対する耐性としては、pH1~11、好ましくはpH1~12に耐えることが必要である。なお、耐えうるとは、レジストを成膜したサンプルを薬液に浸漬した際、レジストの膨潤や溶解が充分に抑制され、レジストとしての役割を果たすことである。また、浸漬温度は、室温~60℃、浸漬時間は、1~10分間、レジスト膜厚は、1~10μm程度が一般的であるが、これらに限定されない。
被膜除去工程に用いるアルカリ剥離の薬液としては、後述するが、例えば、NaOH水溶液や炭酸ナトリウム水溶液が一般的である。そのpHは、11~14であり、好ましくはpH12から14でレジスト膜が簡単に除去できることが望ましい。NaOH水溶液濃度は、1~10%程度、処理温度は、室温~50℃、処理時間は、1~10分間で、浸漬やスプレイ処理をすることが一般的であるが、これらに限定されない。
絶縁材料上にレジストを形成するため、成膜性も重要となる。はじき等がない均一性な膜形成が必要である。また、製造工程の簡素化や材料ロスの低減等のためにドライフィルム化されるが、ハンドリング性を確保するためにフィルムの屈曲性が必要である。また絶縁材料上にドライフィルム化されたレジストをラミネーター(ロール、真空)で貼り付ける。貼り付けの温度は、室温~160℃、圧力や時間は任意である。このように、貼り付け時に粘着性が求められる。そのために、ドライフィルム化されたレジストはゴミの付着防止も兼ねて、キャリアフィルム、カバーフィルムでサンドイッチされた3層構造にされることが一般的であるが、これらに限定されない。
保存性は、室温での保存できることがもっとも良いが、冷蔵、冷凍での保存ができることも必要である。このように低温時にドライフィルムの組成が分離したり、屈曲性が低下して割れたりしないようにすることが必要である。
レジスト材料の樹脂組成は、メイン樹脂(バインダー樹脂)を必須成分とし、オリゴマー、モノマー、フィラーやその他添加剤の少なくとも1種類を添加してもよい。
メイン樹脂は熱可塑的性質を持ったリニア型のポリマーが良い。流動性、結晶性などをコントロールするためにグラフトさせて枝分かれさせることもある。その分子量としては、数平均分子量で1000~500000程度であり、5000~50000が好ましい。分子量が小さすぎると、膜の屈曲性やめっき核付け薬液耐性(耐酸性)が低下する傾向がある。また、分子量が大きすぎると、アルカリ剥離性やドライフィルムにした場合の貼り付け性が悪くなる傾向がある。さらに、めっき核付け薬液耐性向上やレーザー加工時の熱変形抑制、流動制御のために架橋点を導入してもよい。
メイン樹脂の組成としては、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸または酸無水物の単量体と(b)(a)単量体と重合しうる単量体を重合させることで得られる。公知技術としては、例えば、特開平7-281437号公報、特開2000-231190号公報、及び特開2001-201851号公報に記載のもの等が挙げられる。(a)の一例として、例えば、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸半エステル、アクリル酸ブチル等が挙げられ、単独、もしくは2種類以上を組み合わせても良い。(b)の例としては、非酸性で分子中に重合性不飽和基を(一個)有するものが一般的であり、その限りではない。めっき工程での耐性、硬化膜の可とう性等の種々の特性を保持するように選ばれる。具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert.-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類等が挙げられる。また、酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等が挙げられる。また、上記の重合性不飽和基を分子中に一個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることが出来る。さらには、3次元架橋できるように、重合体に用いる単量体に複数の不飽和基を持つ単量体を選定する、分子骨格にエポキシ基、水酸基、アミノ基、アミド基、ビニル基などの反応性官能基を導入することができる。樹脂中にカルボキシル基が含まれる場合、樹脂中に含まれるカルボキシル基の量は、酸当量で100~2000が良く、100~800が好ましい。ここで酸当量とはその中に1当量のカルボキシル基を有するポリマーの重量をいう。その酸当量が低すぎる場合、溶媒または他の組成物との相溶性の低下やめっき前処理液耐性が低下する傾向がある。また、酸当量が高すぎる場合、剥離性が低下する傾向がある。また、(a)単量体の組成比率は、5~70重量%である。
モノマーやオリゴマーとしては、めっき核付け薬液への耐性やアルカリで容易に除去できるようなものであれば何でも良い。またドライフィルム(DFR)の貼り付け性を向上させるために粘着性付与材として可塑剤的に用いることが考えられる。さらに各種耐性をあげるために架橋剤を添加する。具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert.-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類等が挙げられる。また、酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等も挙げられる。また、上記の重合性不飽和基を分子中に一個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることが出来る。さらに、多官能性不飽和化合物を含んでも良い。上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。上記のモノマー以外に他の光重合性モノマーを二種類以上含むことも可能である。このモノマーの例としては、例えば、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、またポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-ジ(p-ヒドロキシフェニル)プロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-メタクリロキシペンタエトキシフェニル)プロパン、ウレタン基を含有する多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。
さらに、フィラーを含有してもよい。フィラーは特に限定されないが、具体的には、例えば、シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化亜鉛、タルク、マイカ、ガラス、チタン酸カリウム、ワラストナイト、硫酸マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、有機フィラー等が挙げられる。またレジストの厚みは、一般的に1~10μmと薄いため、フィラーサイズも小さいものが好ましい。平均粒径が小さく、粗粒をカットしたものを用いることが良いが、分散時に砕いたり、ろ過で粗粒を除去することもできる。
その他の添加剤としては、例えば、光重合性樹脂(光重合開始剤)、重合禁止剤、着色剤(染料、顔料、発色系顔料)、熱重合開始剤、エポキシやウレタンなどの架橋剤等が挙げられる。
本発明のプリント板加工プロセスでは、例えば、レーザ加工が用いられる場合があるが、レーザ加工の場合、レジスト材料にレーザによるアブレーション性を付与することが必要である。レーザ加工機は炭酸ガスレーザやエキシマレーザ、UV-YAGレーザなどが選定される。これらのレーザ加工機は種々の固有の波長を持っており、この波長に対して吸収率の高い材料にすることで、生産性を向上させることができる。そのなかでもUV-YAGレーザは微細加工に適しており、レーザ波長は3倍高調波355nm、4倍高調波266nmであるため、これらの波長に対して、吸収率が高いことが望ましい。一方、吸収率がある程度低い材料のほうが好ましい場合もある。具体的には、例えば、UV吸収率の低いレジストを用いると、UV光がレジストを透過するので、下地の絶縁層加工にエネルギを集中させることができる。すなわち、レーザ光の吸収率によって、利点が異なるので、状況に応じて、レジストのレーザ光の吸収率を調整したレジストを用いることが好ましい。
<回路溝形成工程>
回路溝形成工程は、絶縁基材D1に回路溝D3を形成する工程である。
回路溝形成工程は、絶縁基材D1に回路溝D3を形成する工程である。
前記回路溝D3を形成する方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、前記樹脂被膜D2が形成された絶縁基材D1に、前記樹脂被膜D2の外表面側から、レーザ加工、及びダイシング加工等の切削加工や型押加工等の機械加工等を施すことにより、所望の形状及び深さの回路溝D3を形成させる方法等が挙げられる。高精度の微細な回路を形成する場合には、レーザ加工を用いることが好ましい。レーザ加工によれば、レーザの出力等を変化させることにより、切削深さ等を自由に調整することができる。また、型押加工としては、例えば、ナノインプリントの分野において用いられるような微細樹脂型による型押加工が好ましく用いられうる。
また、前記回路溝D3の一部として、ビアホール等を形成するための貫通孔D4を形成してもよい。
この工程により、前記回路溝D3の形状及び深さや前記貫通孔D4の径及び位置等が規定される。また、前記回路溝形成工程は、前記樹脂被膜D2の厚み分以上掘り込めばよく、前記樹脂被膜D2の厚み分掘り込んでもよいし、前記樹脂被膜D2の厚み分を超えて掘り込んでもよい。
前記回路溝形成工程で形成される回路溝D3の幅は特に限定されない。なお、レーザ加工を用いた場合には、線幅20μm以下のような微細な回路も容易に形成できる。また、回路溝の深さは、フィルアップめっきにより、電気回路と絶縁基材とに段差をなくした場合には、本実施形態で形成する電気回路の深さとなる。
<触媒被着工程>
触媒被着工程は、前記回路溝D3の表面及び前記樹脂被膜D2の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させる工程である。このとき、貫通孔D4が形成されている場合、貫通孔D4内壁表面にもめっき触媒又はその前駆体を被着される。
触媒被着工程は、前記回路溝D3の表面及び前記樹脂被膜D2の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させる工程である。このとき、貫通孔D4が形成されている場合、貫通孔D4内壁表面にもめっき触媒又はその前駆体を被着される。
前記めっき触媒又はその前駆体D5は、前記めっき処理工程において無電解めっきにより無電解めっき膜を形成したい部分にのみ無電解めっき膜を形成させるために付与される触媒である。めっき触媒としては、無電解めっき用の触媒として知られたものであれば特に限定なく用いられうる。また、予めめっき触媒の前駆体を被着させ、樹脂被膜の除去後にめっき触媒を生成させてもよい。めっき触媒の具体例としては、例えば、金属パラジウム(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)等、または、これらを生成させるような前駆体等が挙げられる。
めっき触媒又はその前駆体D5を被着させる方法としては、例えば、pH1~3の酸性条件下で処理される酸性Pd-Snコロイド溶液で処理した後、酸溶液で処理するような方法等が挙げられる。具体的には、例えば、次のような方法が挙げられる。
はじめに、回路溝D3及び貫通孔D4が形成された絶縁基材D1の表面に付着している油分等を界面活性剤の溶液(クリーナー・コンディショナー)中で所定の時間湯洗する。次に、必要に応じて、過硫酸ナトリウム-硫酸系のソフトエッチング剤でソフトエッチング処理する。そして、pH1~2の硫酸水溶液や塩酸水溶液等の酸性溶液中でさらに酸洗する。次に、濃度0.1%程度の塩化第一錫水溶液等を主成分とするプリディップ液に浸漬して絶縁基材D1表面に塩化物イオンを吸着させるプリディップ処理を行う。その後、塩化第一錫と塩化パラジウムを含む、pH1~3の酸性Pd-Snコロイド等の酸性めっき触媒コロイド溶液にさらに浸漬することによりPd及びSnを凝集させて吸着させる。そして、吸着した塩化第一錫と塩化パラジウムとの間で、酸化還元反応(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)を起こさせる。これにより、めっき触媒である金属パラジウムが析出する。
なお、酸性めっき触媒コロイド溶液としては、公知の酸性Pd-Snコロイドキャタリスト溶液等が使用でき、酸性めっき触媒コロイド溶液を用いた市販のめっきプロセスを用いてもよい。このようなプロセスは、例えば、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社からシステム化されて販売されている。
このような触媒被着処理によって、前記回路溝D3の表面、前記貫通孔D4の内壁表面、及び前記樹脂被膜D2の表面にめっき触媒又はその前駆体D5を被着させることができる。
<被膜除去工程>
被膜除去工程は、前記触媒被着工程を施した絶縁基材D1から前記樹脂被膜D2を除去する工程である。
被膜除去工程は、前記触媒被着工程を施した絶縁基材D1から前記樹脂被膜D2を除去する工程である。
前記樹脂被膜D2を除去する方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、所定の溶液(膨潤液)で前記樹脂被膜D2を膨潤させた後に、前記絶縁基材D1から前記樹脂被膜D2を剥離させる方法、所定の溶液(膨潤液)で前記樹脂被膜D2を膨潤させ、さらに一部を溶解させた後に、前記絶縁基材D1から前記樹脂被膜D2を剥離させる方法、及び所定の溶液(膨潤液)で前記樹脂被膜D2を溶解させて除去する方法等が挙げられる。前記膨潤液としては、前記樹脂被膜D2を膨潤させることができるものであれば、特に限定されない。また、前記膨潤又は溶解は、前記樹脂被膜D2で被覆された前記絶縁基材D1を前記膨潤液に所定時間浸漬させること等によって行う。そして、その浸漬中に超音波照射することにより除去効率を高めてもよい。なお、膨潤させて剥離するときには、軽い力で引き剥がしてもよい。
また、前記樹脂被膜D2として、前記膨潤性樹脂被膜を用いた場合について、説明する。
前記膨潤性樹脂被膜D2を膨潤させる液体(膨潤液)としては、前記絶縁基材D1、及び前記めっき触媒又はその前駆体D5を実質的に分解又は溶解させることなく、前記膨潤性樹脂被膜D2を膨潤又は溶解させることができる液体であれば特に限定なく用いられうる。また、前記膨潤性樹脂被膜D2を容易に剥離される程度に膨潤させうる液体が好ましい。このような膨潤液は、膨潤性樹脂被膜D2の種類や厚みにより適宜選択されうる。具体的には、例えば、膨潤性樹脂被膜がジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマーや、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と(b)前記(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体を重合させることで得られる重合体樹脂又は前記重合体樹脂を含む樹脂組成物、カルボキシル基含有アクリル系樹脂から形成されている場合には、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液が好ましく用いられうる。
なお、触媒被着工程において上述したような酸性条件で処理するめっきプロセスを用いた場合には、膨潤性樹脂被膜D2が、酸性条件下においては膨潤度が50%未満、好ましくは40%以下であり、アルカリ性条件下では膨潤度が50%以上であるような、例えば、ジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマー、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と(b)前記(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体を重合させることで得られる重合体樹脂又は前記重合体樹脂を含む樹脂組成物、カルボキシル基含有アクリル系樹脂から形成されていることが好ましい。このような膨潤性樹脂被膜は、pH12~14であるようなアルカリ水溶液、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等により容易に膨潤し、剥離する。なお、剥離性を高めるために、浸漬中に超音波照射してもよい。また、必要に応じて軽い力で引き剥がすことにより剥離してもよい。
膨潤性樹脂被膜D2を膨潤させる方法としては、膨潤液に、膨潤性樹脂被膜D2で被覆された絶縁基材D1を所定の時間浸漬する方法が挙げる。また、剥離性を高めるために、浸漬中に超音波照射することが特に好ましい。なお、膨潤のみにより剥離しない場合には、必要に応じて軽い力で引き剥がしてもよい。
<めっき処理工程>
めっき処理工程は、前記樹脂被膜D2を除去した後の前記絶縁基材D1に無電解めっき処理を施す工程である。
めっき処理工程は、前記樹脂被膜D2を除去した後の前記絶縁基材D1に無電解めっき処理を施す工程である。
前記無電解めっき処理の方法としては、部分的にめっき触媒又はその前駆体D5が被着された絶縁基材D1を無電解めっき液に浸漬して、めっき触媒又はその前駆体D5が被着された部分のみに無電解めっき膜(めっき層)を析出させるような方法等が用いられうる。
無電解めっきに用いられる金属としては、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)等が挙げられる。これらの中では、Cuを主成分とするメッキが導電性に優れている点から好ましい。また、Niを含む場合には、耐食性や、はんだとの密着性に優れる点から好ましい。
めっき処理工程により、絶縁基材D1表面のめっき触媒又はその前駆体D5が残留する部分のみに無電解めっき膜が析出する。そのために、回路溝を形成したい部分のみに正確に導電層を形成することができる。一方、回路溝を形成していない部分に対する無電解めっき膜の析出を抑制することができる。従って、狭いピッチ間隔で線幅が狭いような微細な回路を複数本形成するような場合でも、隣接する回路間に不要なめっき膜が残らない。そのために、短絡の発生やマイグレーションの発生を抑制することができる。
<検査工程>
本実施形態に係る回路基板の製造方法において、前記樹脂被膜D2が蛍光性物質を含有するものであり、前記被膜除去工程の後、前記蛍光性物質からの発光を用いて被膜除去不良を検査するための検査工程をさらに備えていてもよい。すなわち、前記樹脂皮膜D2に蛍光性物質を含有させることにより、被膜除去工程の後、検査対象面に紫外光や近紫外光を照射することによる蛍光性物質からの発光を用いて、被膜除去不良の有無や被膜除去不良の箇所を検査することができる。本実施形態の製造方法においては、線幅及び線間隔が極端に狭い電気回路を形成することができる。
本実施形態に係る回路基板の製造方法において、前記樹脂被膜D2が蛍光性物質を含有するものであり、前記被膜除去工程の後、前記蛍光性物質からの発光を用いて被膜除去不良を検査するための検査工程をさらに備えていてもよい。すなわち、前記樹脂皮膜D2に蛍光性物質を含有させることにより、被膜除去工程の後、検査対象面に紫外光や近紫外光を照射することによる蛍光性物質からの発光を用いて、被膜除去不良の有無や被膜除去不良の箇所を検査することができる。本実施形態の製造方法においては、線幅及び線間隔が極端に狭い電気回路を形成することができる。
線幅及び線間隔が極端に狭い電気回路を形成するような場合、例えば、図3に示すように、絶縁基材D1表面に形成された、隣り合う電気回路8の間に、樹脂被膜が完全に除去されずに残留することが懸念される。このような場合には、その部分に無電解めっき膜が形成されてしまい、マイグレーションや短絡等の原因になりうる。このような場合であっても、上記検査工程を備えていれば、被膜除去不良の有無や被膜除去不良の箇所を検査することができる。なお、図3は、樹脂被膜に蛍光性物質を含有させて、蛍光性物質からの発光を用いて被膜除去不良を検査するための検査工程を説明するための説明図である。
前記検査工程に用いられる、樹脂皮膜D2に含有させうる蛍光性物質は、所定の光源により光を照射することにより発光特性を示すものであれば、特に限定されない。その具体例としては、例えば、Fluoresceine、Eosine、Pyronine G等が挙げられる。
本検査工程により蛍光性物質からの発光が検出された部分は、樹脂皮膜D2の残渣D2aが残留する部分である。従って、発光が検出された部分を除去することにより、その部分に無電解めっき膜が形成されることを抑制できる。これにより、マイグレーションや短絡等の発生を未然に抑制することができる。
<デスミア処理工程>
また、本実施形態に係る回路基板の製造方法において、前記めっき処理工程を施した後、具体的には、フィルアップめっきを施す前又は施した後に、デスミア処理を施すデスミア処理工程をさらに備えていてもよい。デスミア処理を施すことによって、無電解めっき膜に付着してしまった不要な樹脂を除去することができる。また、得られた回路基板を備える多層回路基板を想定した場合、前記絶縁基材の、無電解めっき膜が形成されていない部分の表面を粗し、前記回路基板の上層等との密着性を向上させることができる。さらに、ビア底にデスミア処理を施してもよい。そうすることによって、ビア底に付着してしまった不要な樹脂を除去することができる。また、前記デスミア処理としては、特に限定されず、公知のデスミア処理を用いることができる。具体的には、例えば、過マンガン酸溶液等に浸漬する処理等が挙げられる。
また、本実施形態に係る回路基板の製造方法において、前記めっき処理工程を施した後、具体的には、フィルアップめっきを施す前又は施した後に、デスミア処理を施すデスミア処理工程をさらに備えていてもよい。デスミア処理を施すことによって、無電解めっき膜に付着してしまった不要な樹脂を除去することができる。また、得られた回路基板を備える多層回路基板を想定した場合、前記絶縁基材の、無電解めっき膜が形成されていない部分の表面を粗し、前記回路基板の上層等との密着性を向上させることができる。さらに、ビア底にデスミア処理を施してもよい。そうすることによって、ビア底に付着してしまった不要な樹脂を除去することができる。また、前記デスミア処理としては、特に限定されず、公知のデスミア処理を用いることができる。具体的には、例えば、過マンガン酸溶液等に浸漬する処理等が挙げられる。
上記のような工程を経て、図1(E)に示すような回路基板D10が形成される。
[第1-2実施形態]
前記第1-1実施形態では、平面の絶縁基材上に電気回路を形成して得られる回路基板について説明したが、本発明は、特に、それに限定されない。具体的には、絶縁基材として、段差状の立体面を有するような三次元形状の絶縁基材を用いても、正確な配線の電気回路を備える回路基板(立体回路基板)が得られる。
前記第1-1実施形態では、平面の絶縁基材上に電気回路を形成して得られる回路基板について説明したが、本発明は、特に、それに限定されない。具体的には、絶縁基材として、段差状の立体面を有するような三次元形状の絶縁基材を用いても、正確な配線の電気回路を備える回路基板(立体回路基板)が得られる。
以下、第1-2実施形態に係る立体回路基板を製造する方法について説明する。
図4は、第1-2実施形態に係る立体回路基板を製造する各工程を説明するための模式断面図である。
はじめに、図4(A)に示すように、段差部分を有する立体絶縁基材D51の表面に樹脂被膜D2を形成させる。なお、この工程は、被膜形成工程に相当する。
前記立体絶縁基材D51としては、従来から知られた立体回路基板の製造に用いられうるような各種樹脂成形体が特に限定なく用いられうる。このような成形体は射出成形により得ることが、生産効率の点から好ましい。樹脂成形体を得るための樹脂材料の具体例としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、各種ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂等が挙げられる。
前記樹脂被膜D2の形成方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記第1-1実施形態の場合と同様の形成方法等が挙げられる。
次に、図4(B)に示すように、前記樹脂被膜D2の外表面を基準として前記樹脂被膜D2の厚み分以上の深さの回路溝D3を形成させる。回路溝D3の形成方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記第1-1実施形態の場合と同様の形成方法等が挙げられる。前記回路溝D3によって、無電解めっきによって無電解めっき膜が形成される部分、すなわち、電気回路が形成される部分が規定される。なお、この工程は、回路溝形成工程に相当する。
次に、図4(C)に示すように、前記回路溝D3の表面及び前記回路溝D3が形成されなかった前記樹脂被膜D2の表面にめっき触媒又はその前駆体D5を被着させる。めっき触媒又はその前駆体D5を被着させる方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記第1-1実施形態の場合と同様の方法等が挙げられる。なお、この工程は、触媒被着工程に相当する。このような触媒被着処理により、図4(C)に示すように、回路溝D3の表面、及び樹脂被膜D2の表面にめっき触媒又はその前駆体D5を被着させることができる。
次に、図4(D)に示すように、前記立体絶縁基材D51から前記樹脂被膜D2を除去させる。そうすることによって、前記立体絶縁基材D51の前記回路溝D3が形成された部分の表面にのみめっき触媒又はその前駆体D5を残留させることができる。一方、前記樹脂被膜D2の表面に被着されためっき触媒又はその前駆体D5は、前記樹脂被膜D2に担持された状態で、前記樹脂被膜D2とともに除去される。また、前記樹脂被膜D2を除去する方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記第1-1実施形態の場合と同様の方法等が挙げられる。なお、この工程は、被膜除去工程に相当する。
次に、図4(E)に示すように、前記樹脂被膜D2が除去された立体絶縁基材D51に無電解めっきを施す。そうすることによって、前記めっき触媒又はその前駆体D5が残存する部分にのみ無電解めっき膜D6が形成される。すなわち、前記回路溝D3や前記貫通孔D4が形成された部分に、電気回路となる無電解めっき膜D6が形成される。無電解めっき膜D6の形成方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記第1-1実施形態の場合と同様の形成方法等が挙げられる。なお、この工程は、めっき処理工程に相当する。
上記各工程によって、図4(E)に示すような、三次元形状の立体絶縁基材D51に電気回路D6が形成された回路基板D60が形成される。このように形成された回路基板D60は、絶縁基材上に形成される電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、電気回路を高精度に形成できる。また、本実施形態に係る回路基板は、立体回路基板の段差部を有する面にも、正確且つ容易に回路形成されている。
[第2の実施形態]
本発明は、さらなる回路基板、及び前記回路基板の製造方法に関する。
本発明は、さらなる回路基板、及び前記回路基板の製造方法に関する。
携帯電話機等の携帯情報端末機器、コンピュータ及びその周辺機器、及び各種情報家電製品等の電気機器において、高機能化が急速に進行している。それに伴って、これら電気機器に搭載される回路基板には、電気回路のさらなる高密度化が要求されている。このような回路の高密度化の要求を満たすために、線幅及び線間隔(隣り合う電気回路と電気回路との間の部分の幅)のより狭い電気回路の配線を正確に形成できる方法が求められている。高密度化された回路配線においては、配線間における短絡やマイグレーション等が発生しやすくなっている。
回路基板の製造方法としては、サブトラクティブ法やアディティブ法等によって、絶縁基材上に電気回路を形成する方法等が知られている。サブトラクティブ法とは、金属箔張積層板の表面の電気回路を形成したい部分以外の金属箔を除去(サブトラクティブ)することにより、電気回路を形成する方法である。一方、アディティブ法とは、絶縁基材上の回路を形成したい部分のみに無電解めっきを施すことにより、電気回路を形成する方法である。
サブトラクティブ法は、金属箔張積層板表面の金属箔をエッチングすることにより、電気回路を形成したい部分のみの金属箔を残し、その他の部分を除去する方法である。この方法によれば、除去される部分の金属を浪費することになるために製造コストの点等から不利である。一方、アディティブ法は、電気回路を形成したい部分にのみ、無電解めっきによって金属配線を形成することができる。このために、金属を浪費せず、資源の無駄が少ない。このような点からも、アディティブ法は、好ましい回路形成方法である。
従来の代表的なアディティブ法の1つであるフルアディティブ法により、金属配線からなる電気回路を形成する方法について、図11を参照しながら説明する。なお、図11は、従来のフルアディティブ法による金属配線を形成する各工程を説明するための模式断面図である。
はじめに、図11(A)に示すように、スルーホールA101が形成された絶縁基材A100の表面にめっき触媒A102を被着させる。なお、絶縁基材A100の表面は、予め粗化されている。次に、図11(B)に示すように、めっき触媒A102を被着させた絶縁基材A100上に、フォトレジスト層A103を形成させる。次に、図11(C)に示すように、所定の回路パターンが形成されたフォトマスクA110を介して、前記フォトレジスト層A103を露光させる。次に、図11(D)に示すように、露光したフォトレジスト層A103を現像して、回路パターンA104を形成させる。そして、図11(E)に示すように、無電解銅めっき等の無電解めっきを施すことによって、現像により形成された回路パターンA104の表面及びスルーホールA101の内壁面に金属配線A105を形成させる。上記のような各工程を施すことにより、絶縁基材A100上に金属配線A105からなる回路が形成される。
上述した従来のアディティブ法においては、絶縁基材A100の表面全体にめっき触媒A102が被着される。そのために、次のような問題が生じていた。すなわち、フォトレジスト層A103が高精度に現像された場合には、フォトレジストで保護されていない部分のみにめっきを形成させることができる。しかしながら、フォトレジスト層A103が高精度に現像されなかった場合には、図12に示すように、本来めっきを形成したくない部分に不要なめっき部分A106が残ることがある。これは、絶縁基材A100の表面全体にめっき触媒A102が被着されているために起こる。不要なめっき部分A106は、隣接する回路間に短絡やマイグレーション等を引き起こす。このような短絡やマイグレーションは、線幅及び線間隔の狭い回路を形成する場合にはより生じやすくなる。なお、図12は、従来のフルアディティブ法により形成された回路の輪郭形状を説明するための模式断面図である。
また、上記の回路基板の製造方法とは異なる製造方法としては、例えば、特開昭57-134996号公報及び特開昭58-186994号公報に記載の製造方法等が挙げられる。
特開昭57-134996号公報には、別のアディティブ法として以下のような方法が開示されている。
はじめに、絶縁基板(絶縁基材)に溶剤可溶性の第1の感光性樹脂層とアルカリ可溶性の第2の感光性樹脂層を形成する。そして、第1及び第2の感光性樹脂層を所定の回路パターンを有するフォトマスクを介して露光する。次に、第1及び第2の感光性樹脂層を現像する。次に、現像により生じた凹部を含む表面全体に触媒を吸着させた後、アルカリ可溶性の第2の感光性樹脂をアルカリ溶液で溶解させることにより不要な触媒のみを除去する。そして、その後、無電解めっきを施すことにより触媒が存在する部分にのみ正確に回路を形成する。
また、特開昭58-186994号公報には、以下のような方法が開示されている。
はじめに、絶縁基板(絶縁基材)上に樹脂の保護膜をコーティングする(第1の工程)。次に、前記保護膜をコーティングした絶縁基板上に機械加工あるいはレーザービームの照射により配線パターンに対応した溝及びスルーホールを単独又は同時に描画形成する(第2の工程)。次に、前記絶縁基板全面に活性化層を形成する(第3の工程)。次に、前記保護膜を剥離して前記絶縁基板上の活性化層を除去し溝及びスルーホールの内壁面にのみ活性化層を残す(第4の工程)。次に、前記絶縁基板にめっき保護膜を用いないめっきを施し前記活性化された溝およびスルーホールの内壁面にのみ選択的に導電層を形成する(第5の工程)。
しかしながら、特開昭57-134996号公報に記載の方法によれば、溶剤溶解性の異なる2種の感光性樹脂層を形成し、また、現像時においても2種の溶剤で現像し、触媒を吸着させた後に、さらに、アルカリ溶液で第2の感光性樹脂を溶解させる必要があるなど、製造工程が非常に煩雑であった。
また、特開昭58-186994号公報には、絶縁基板上に保護膜として熱硬化性樹脂をコーティングし加熱硬化させた後、所定の配線パターンに従って保護膜及び絶縁基板を切削加工することや、絶縁基板表面の熱硬化性樹脂を溶剤で除去することが記載されている(特開昭58-186994号公報の第2頁左下欄第16行~右下欄第11行)。
特開昭58-186994号公報に記載された保護膜として用いられる熱硬化性樹脂については、その種類については特に記載されていない。一般的な熱硬化性樹脂は、耐溶剤性に優れているために単なる溶剤では除去しにくいという問題があった。また、このような熱硬化性樹脂は、樹脂基材との密着性が高すぎて、樹脂基材の表面に保護膜の断片を残すことなく、保護膜のみを正確に除去することは困難であった。また、充分に剥離するために強い溶剤を用いたり、長時間浸漬したりした場合には、基材表面のめっき触媒も除去されてしまう。この場合には、めっき触媒が除去された部分には導電層が形成されなくなる。また、強い溶剤を用いたり、長時間浸漬したりした場合には、熱硬化性樹脂からなる保護膜がバラバラになるように崩れ、保護膜中のめっき触媒が溶剤中に再分散されることがあった。このように溶剤中に再分散されためっき触媒は、樹脂基材表面に再付着してしまい、その部分に不要なめっき膜が形成されてしまうおそれもあった。そのために特開昭58-186994号公報に開示された方法のような方法によれば、正確な輪郭を有する回路を形成することが困難であった。
さらに、上述したような従来の各種回路基板の製造方法を用いて、電気回路の高密度化を実現するために線幅及び線間隔の狭い電気回路を形成した場合、以下のような問題が生じる。すなわち、回路の線幅及び線間隔が狭くなるにつれて、電気回路を構成する金属配線が、絶縁基材の回路溝から剥離しやすくなるという問題があった。このような回路の剥離は、電子機器の信頼性を低下させる原因になりうる。
具体的に、携帯電話機をはじめとする携帯情報端末機器に搭載される電気回路基板において起こりうる問題を一例として説明する。
携帯情報端末機器に搭載される電気回路基板には、比較的大きなLSI(Large Scale Integration)が実装される。このようなLSIは、電気回路基板の回路の一部として形成されたランド部分において、半田バンプにより接合される。携帯情報端末機器は、携帯されるために衝撃を受ける機会が多々ある。このような衝撃を受けた場合、実装されたLSIに力が掛かってランド部分を構成する金属配線が絶縁基材から剥離するおそれがあった。
さらに、回路の線幅及び線間隔が狭くなるにつれて、回路を構成する金属配線の強度も低下するという問題もあった。上記の例においては、このことが原因となって、LSIに実装されたLSIに力が掛かってランド部分を構成する金属配線が切断して損傷を受けるおそれがあった。
すなわち、電気回路の線幅及び線間隔が狭くなるにつれて、上記のような回路の損傷は起りやすくなるという問題があった。
上記のような問題を解決するために、回路配線の線幅を広くして、金属配線を補強し、金属配線と絶縁基材との接触面積を広げて、金属配線と絶縁基材との密着性を高める方法が考えられる。しかしながら、このような方法では、回路の高密度化が図れなくなる。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、絶縁基材上に形成される電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、絶縁基材と電気回路との密着性の高く、電気回路が損傷しにくい回路基板を提供することを目的とする。また、前記回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明者等は、絶縁基材と電気回路との密着性を高めるために、絶縁基材の組成に着目した。フィラーを含有していない絶縁基材を用いた場合、レーザ加工又は機械加工することによって形成される回路溝の表面は、フィラーが含有されていないので、平滑になりやすいと考えられる。そして、一般的には、表面が平滑な回路溝のほうが、電気回路を形成しやすいと考え、レーザ加工又は機械加工によって形成される回路溝の表面の平滑性を低めうるフィラーを含有させないと考えられる。
しかしながら、本発明者等は、フィラーを含有していない絶縁基材を用いた場合、前記絶縁基材に形成させた回路溝の表面に触媒金属を被着させた後に無電解めっきを施しても、回路溝上に電気回路となるめっき層が形成されていない箇所や形成されためっき層が剥がれるという現象が生じることを発見した。
そして、本発明者等は、この現象は以下のことによると推察した。
まず、前記回路溝の表面が平滑であるので、前記回路溝の表面に触媒金属を被着させても、充分に被着せず、脱落することによると考えた。
さらに、絶縁基材は、フィラーを含有していないので、熱線膨張係数が大きいことによると考えた。具体的には、温度変化によって、絶縁基材が変形しやすく、その変形によって電気回路にかかる応力が、電気回路と絶縁基材との密着力を上回ってしまうためであると考えた。
そして、レーザ加工又は機械加工によって回路溝を形成する際、絶縁基材にフィラーが含有されていないので、絶縁基材の耐熱性が低く、熱による溶融が発生して、回路溝の形状がいびつになることによると考えた。すなわち、電気回路にかかる応力が、このいびつな形状により不均一になり、電気回路にかかる応力が、電気回路と絶縁基材との密着力を上回ってしまう部分ができるためであると考えた。
そこで、本発明者等は、レーザ加工又は機械加工によって形成される回路溝の表面の平滑性を低めうるフィラーを絶縁基材にあえて含有することによって、以下のような本発明に想到するに到った。
本発明の一態様に係る回路基板は、表面に樹脂被膜を形成し、前記樹脂被膜の外表面側からレーザ加工又は機械加工することによって、所望の形状及び深さの回路溝を形成し、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面に触媒金属を被着させ、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を剥離することによって形成された絶縁基材と、前記絶縁基材に無電解めっきを施すことによって形成された電気回路とを備え、前記絶縁基材が、フィラーを含有することを特徴とする。
上記のような構成によれば、絶縁基材上に形成される電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、絶縁基材と電気回路との密着性の高く、電気回路が損傷しにくい回路基板が得られる。なお、前記電気回路は、具体的には、前記無電解めっきを施すことによって、絶縁基材の回路溝上に形成される。
上述した絶縁基材と電気回路との密着性を高める効果は、以下のメカニズムによると推察される。
まず、前記回路溝を形成する際、絶縁基材にレーザ加工又は機械加工を施すことによって、形成される回路溝の表面が、フィラーに由来する微小な凹凸が形成されると考えられる。そして、この微小な凹凸によって、前記回路溝の表面に被着させた触媒金属の脱落を充分に抑制することができると考えられる。よって、無電解めっきによって、前記回路溝上に形成される電気回路の欠損の発生を充分に抑制することができると考えられる。
さらに、この微小な凹凸によるアンカー効果によって、絶縁基材の回路溝上に形成される電気回路と絶縁基材との密着性を高めることができると考えられる。
また、前記絶縁基材は、フィラーを含有するので、熱膨張係数が小さくなる。よって、温度変化により絶縁基材が変形しにくく、形成される電気回路にかかる応力が少なくなる。したがって、その変形によって電気回路にかかる応力による、電気回路の剥離を抑制することができると考えられる。
さらに、レーザ加工又は機械加工によって回路溝を形成する際、絶縁基材にフィラーが含有されているので、絶縁基材の耐熱性が高く、熱による溶融が発生しにくい。よって、形成される回路溝の形状がいびつになることを充分に抑制できると考えられる。すなわち、回路溝の形状がいびつになることが抑制されるので、電気回路にかかる応力が均一になり、電気回路の剥離を抑制することができると考えられる。
以上のことから、絶縁基材上に形成される電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、絶縁基材と電気回路との密着性の高く、電気回路が損傷しにくい回路基板が得られると考えられる。
また、前記フィラーの含有量が、前記絶縁基材に対して10~90質量%であることが好ましい。このような構成によれば、電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、絶縁基材と電気回路との密着性のより高い回路基板が得られる。
また、前記フィラーの平均粒子径が、0.05~10μmであることが好ましい。このような構成によれば、電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、絶縁基材と電気回路との密着性のより高い回路基板が得られる。
また、前記フィラーの平均粒子径が、前記回路溝の幅、前記回路溝の深さ、及び隣接する回路溝と回路溝との間の部分の幅のうちの最小値に対して、0.25~50%であることが好ましい。このような構成によれば、電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、絶縁基材と電気回路との密着性のより高い回路基板が得られる。
また、前記フィラーが、無機微粒子であることが好ましい。このような構成によれば、電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、絶縁基材と電気回路との密着性のより高い回路基板が得られる。このことは、上記メカニズムのうち、例えば、絶縁基材の熱膨張係数をより小さくすることができることによる寄与をより大きくできると考えられる。すなわち、温度変化により絶縁基材がより変形しにくく、形成される電気回路にかかる応力がより少なくなる。よって、その変形によって電気回路にかかる応力による、電気回路の剥離をより抑制することができると考えられる。
また、前記電気回路が、少なくとも5~30μmの線幅の部分を含むことが好ましい。このような線幅の狭い部分を含む電気回路の場合、充分に高密度化された回路を備える回路基板が得られる。また、このような線幅の狭い電気回路の場合、一般的に、電気回路と絶縁基材との接触面積が狭く、電気回路と絶縁基材との密着性が低くなり、電気回路が絶縁基材から剥離しやすい。上記のような構成にすることによって、上記のような線幅の狭い電気回路の場合であっても、電気回路と絶縁基材との密着性が充分に高く、絶縁基材からの電気回路の剥離を抑制できる回路基板が得られる。
また、本発明の他の一態様に係る回路基板の製造方法は、絶縁基材表面に樹脂被膜を形成する被膜形成工程と、前記樹脂被膜の外表面側から前記絶縁基材にレーザ加工又は機械加工することにより所望の形状及び深さの回路溝を形成する回路溝形成工程と、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面に触媒金属を被着させる触媒被着工程と、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を剥離する被膜剥離工程と、前記樹脂被膜が剥離された絶縁基材に無電解めっきを施すめっき処理工程とを備え、前記被膜形成工程が、前記絶縁基材として、フィラーを含有するものを用いることを特徴とする。
上記の構成によれば、線幅及び線間隔の狭い電気回路を絶縁基材上に形成した場合であっても、絶縁基材と電気回路との密着性の高く、電気回路が損傷しにくい回路基板を製造することができる。
すなわち、本発明の第2の実施形態は以下を包含する。
項2-1.表面に樹脂被膜を形成し、前記樹脂被膜の外表面側からレーザ加工又は機械加工することによって、所望の形状及び深さの回路溝を形成し、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面に触媒金属を被着させ、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を剥離することによって形成された絶縁基材と、
前記絶縁基材に無電解めっきを施すことによって形成された電気回路とを備え、
前記絶縁基材が、フィラーを含有することを特徴とする回路基板。
前記絶縁基材に無電解めっきを施すことによって形成された電気回路とを備え、
前記絶縁基材が、フィラーを含有することを特徴とする回路基板。
項2-2.前記フィラーの含有量が、前記絶縁基材に対して10~90質量%である項1に記載の回路基板。
項2-3.前記フィラーの平均粒子径が、0.05~10μmである項2-1又は項2-2に記載の回路基板。
項2-4.前記フィラーの平均粒子径が、前記回路溝の幅、前記回路溝の深さ、及び隣接する回路溝と回路溝との間の部分の幅のうちの最小値に対して、0.25~50%である請求項2-1~2-3のいずれか1項に記載の回路基板。
項2-5.前記フィラーが、無機微粒子である項2-1~2-4のいずれか1項に記載の回路基板。
項2-6.前記電気回路が、少なくとも5~30μmの線幅の部分を含む請求項2-1~2-5のいずれか1項に記載の回路基板。
項2-7.絶縁基材表面に樹脂被膜を形成する被膜形成工程と、
前記樹脂被膜の外表面側から前記絶縁基材にレーザ加工又は機械加工することにより所望の形状及び深さの回路溝を形成する回路溝形成工程と、
前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面に触媒金属を被着させる触媒被着工程と、
前記絶縁基材から前記樹脂被膜を剥離する被膜剥離工程と、
前記樹脂被膜が剥離された絶縁基材に無電解めっきを施すめっき処理工程とを備え、
前記被膜形成工程が、前記絶縁基材として、フィラーを含有するものを用いることを特徴とする回路基板の製造方法。
前記樹脂被膜の外表面側から前記絶縁基材にレーザ加工又は機械加工することにより所望の形状及び深さの回路溝を形成する回路溝形成工程と、
前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面に触媒金属を被着させる触媒被着工程と、
前記絶縁基材から前記樹脂被膜を剥離する被膜剥離工程と、
前記樹脂被膜が剥離された絶縁基材に無電解めっきを施すめっき処理工程とを備え、
前記被膜形成工程が、前記絶縁基材として、フィラーを含有するものを用いることを特徴とする回路基板の製造方法。
本発明によれば、絶縁基材上に形成される電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、絶縁基材と電気回路との密着性の高い回路基板を提供することができる。また、前記回路基板の製造方法が提供される。
以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
本実施形態に係る回路基板は、表面に樹脂被膜を形成し、前記樹脂被膜の外表面側からレーザ加工又は機械加工することによって、所望の形状及び深さの回路溝を形成し、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面に触媒金属を被着させ、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を剥離することによって形成された絶縁基材と、前記絶縁基材に無電解めっきを施すことによって形成された電気回路とを備え、前記絶縁基材が、フィラーを含有することを特徴とする。
[第2-1実施形態]
まず、本発明の第2-1実施形態にかかる回路基板を製造する方法について説明する。図7は、第2-1実施形態に係る回路基板を製造する各工程を説明するための模式断面図である。
まず、本発明の第2-1実施形態にかかる回路基板を製造する方法について説明する。図7は、第2-1実施形態に係る回路基板を製造する各工程を説明するための模式断面図である。
はじめに、図7(A)に示すように、絶縁基材A1の表面に樹脂被膜A2を形成させる。なお、この工程は、被膜形成工程に相当する。なお、前記絶縁基材A1は、フィラーが含有されている。具体的には、例えば、樹脂とフィラーとを含む基材等が挙げられる。
次に、図7(B)に示すように、前記樹脂被膜A2が形成された絶縁基材A1に、前記樹脂被膜A2の外表面側からレーザ加工又は機械加工することにより所望の形状及び深さの回路溝A3を形成させる。なお、前記回路溝A3を形成させるためのレーザ加工又は機械加工は、前記樹脂被膜A2の外表面を基準として、前記樹脂被膜A2の厚み分を超えて切削する。また、必要に応じて、前記絶縁基材A1に貫通孔A4を形成するための穴あけを行ってもよい。なお、この工程は、回路溝形成工程に相当する。
次に、図7(C)に示すように、前記回路溝A3の表面及び前記回路溝A3が形成されなかった前記樹脂被膜A2の表面に触媒金属(めっき触媒)A5を被着させる。このとき、前記絶縁基材A1に前記貫通孔A4が形成されている場合には、前記貫通孔A4の内壁表面にも前記触媒金属A5が被着される。なお、この工程は、触媒被着工程に相当する。
次に、図7(D)に示すように、前記絶縁基材A1から前記樹脂被膜A2を剥離させる。そうすることによって、前記絶縁基材A1の、前記回路溝A3や前記貫通孔A4が形成された部分の表面にのみ触媒金属A5を残留させることができる。一方、前記樹脂被膜A2の表面に被着された触媒金属A5は、前記樹脂被膜A2に担持された状態で、前記樹脂被膜A2とともに除去される。なお、この工程は、被膜剥離工程に相当する。
次に、図7(E)に示すように、前記樹脂被膜A2が剥離された絶縁基材A1に無電解めっきを施す。そうすることによって、前記触媒金属A5が残存する部分にのみめっき層A6が形成される。すなわち、前記回路溝A3や前記貫通孔A4が形成された部分に、電気回路となるめっき層A6が形成される。そして、電気回路は、このめっき層A6からなるものであってもよいし、前記めっき層A6にさらに無電解めっき(フィルアップめっき)を施して、さらに厚膜化させたものであってもよい。具体的には、例えば、図7(E)に示すように、前記回路溝A3全体を埋めるようにめっき層A6からなる電気回路を形成させ、前記絶縁基材と前記電気回路との段差をなくすようにしてもよい。なお、この工程は、めっき処理工程に相当する。
上記各工程によって、図7(E)に示すような回路基板A10が形成される。このように形成された回路基板A10は、絶縁基材上に形成される電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、絶縁基材と電気回路との密着性の高く、電気回路が損傷しにくい。
上述した絶縁基材と電気回路との密着性を高める効果は、以下のメカニズムによると推察される。
なお、図8は、第2-1実施形態において、前記回路溝形成工程後と前記めっき処理工程中の絶縁基材A1の状態を説明するための図面である。図8(A)は、前記回路溝形成工程後の絶縁基材A1の状態を示し、図8(B)は、前記めっき処理工程中の絶縁基材A1の状態を示す。
まず、前記回路溝形成工程後の絶縁基材A1は、図8(A)に示すように、絶縁基材A1にレーザ加工又は機械加工を施すことによって、回路溝A3が形成されている。そして、前記回路溝A3の表面には、図8(A)に示すように、絶縁基材A1に含有されていたフィラーA11が部分的に露出したり、フィラーA11に基づく隆起が形成されていたりすると考えられる。よって、前記回路溝A3の表面が、フィラーA11に由来する微小な凹凸が形成されると考えられる。そして、前記触媒被着工程によって、前記回路溝A3の表面に被着させた触媒金属は、この微小な凹凸によって、脱落しにくいと考えられる。
その後、前記被膜剥離工程によって、樹脂被膜A2を剥離した後、前記めっき処理工程において、無電解めっきを施すことによって、図8(B)に示すように、前記回路溝A3上に電気回路となるめっき層A7が形成される。このめっき層A7は、前記回路溝A3の表面に被着させた触媒金属の脱落が抑制されているので、欠損の発生を充分に抑制しつつ形成できると考えられる。
さらに、この微小な凹凸によるアンカー効果によって、絶縁基材の回路溝上に形成される電気回路と絶縁基材との密着性を高めることができると考えられる。
また、前記絶縁基材は、フィラーを含有するので、熱膨張係数が小さくなる。よって、温度変化により絶縁基材が変形しにくく、形成される電気回路にかかる応力が少なくなる。したがって、その変形によって電気回路にかかる応力による、電気回路の剥離を抑制することができると考えられる。
さらに、レーザ加工又は機械加工によって回路溝を形成する際、絶縁基材にフィラーが含有されているので、絶縁基材の耐熱性が高く、熱による溶融が発生しにくい。よって、形成される回路溝の形状がいびつになることを充分に抑制できると考えられる。すなわち、回路溝の形状がいびつになることが抑制されるので、電気回路にかかる応力が均一になり、電気回路の剥離を抑制することができると考えられる。
以上のことから、絶縁基材上に形成される電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、絶縁基材と電気回路との密着性の高く、電気回路が損傷しにくい回路基板が得られると考えられる。すなわち、前記めっき層A7にフィルアップめっきを施しても、得られた電気回路は、絶縁基材から剥離されにくいものになると考えられる。
これに対して、フィラーを含有していない絶縁基材A21を用いた場合、本実施形態と同様の方法で、電気回路を形成しても、回路溝上に電気回路となるめっき層が形成されていない箇所や形成されためっき層が剥がれるという現象が生じることを、本発明者等は発見した。以下のようになると推察される。
なお、図9は、フィラーを含有していない絶縁基材A21を用いた場合の絶縁基材A21の状態を説明するため図面である。図9(A)及び図9(B)は、それぞれ、図8(A)及び図8(B)に対応する図面である。
まず、レーザ加工又は機械加工によって、絶縁基材A21に形成された回路溝A23の表面は、平滑であるので、前記回路溝A23の表面に触媒金属を被着させても、充分に被着せず、脱落すると考えられる。
その後、樹脂被膜A22を剥離した後、無電解めっきを施しても、図9(B)に示すように、前記回路溝A23の表面に触媒金属が被着されていない部分に起因する、前記回路溝A23上に電気回路となるめっき層A25が形成されない部分23aが形成されると考えられる。
また、絶縁基材A21は、フィラーを含有していないので、熱線膨張係数が大きくなる。よって、温度変化によって、絶縁基材A21が変形しやすく、その変形によってめっき層A25にかかる応力が、めっき層A25と絶縁基材A21との密着力を上回ってしまい、めっき層A25が剥離した部分A25aが形成されてしまうと考えられる。
そして、レーザ加工又は機械加工によって回路溝A23を形成する際、絶縁基材A21にフィラーが含有されていないので、絶縁基材A21の耐熱性が低く、熱による溶融が発生して、回路溝A23の形状がいびつになると考えられる。よって、めっき層A25にかかる応力が、このいびつな形状により不均一になり、めっき層A25にかかる応力が、めっき層A25と絶縁基材A21との密着力を上回ってしまう部分ができ、めっき層A25が剥離した部分25aが形成されてしまうと考えられる。
以上のことから、電気回路となるめっき層A25が絶縁基材A21の回路溝A23上に形成されなかったり、剥離してしまうと考えられる。すなわち、前記めっき層A25にさらにフィルアップめっきを施した場合、得られた電気回路は、絶縁基材A21からより剥離しやすいものになると考えられる。
以下、本実施形態の各構成について、説明する。
前記絶縁基材A1は、フィラーが含有されている。具体的には、例えば、樹脂とフィラーとを含む基材等が挙げられる。
前記樹脂としては、回路基板の製造に用いられうる各種有機基板を構成する樹脂であれば、特に限定なく用いることができる。具体的には、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂等が挙げられる。
前記エポキシ樹脂としては、回路基板の製造に用いられうる各種有機基板を構成するエポキシ樹脂であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、アラルキルエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、指環式エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、難燃性を付与するために、臭素化又はリン変性した、上記エポキシ樹脂等も挙げられる。また、前記エポキシ樹脂としては、上記各エポキシ樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記各樹脂で基材を構成する場合、一般的に、硬化させるために、硬化剤を含有させる。前記硬化剤としては、硬化剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ジシアンジアミド、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミノトリアジンノボラック系硬化剤等が挙げられる。前記フェノール系硬化剤としては、例えば、ノボラック型、アラルキル型、テルペン型等が挙げられる。また、前記硬化剤としては、上記各硬化剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記フィラーとしては、無機微粒子であっても、有機微粒子であってもよく、特に限定されない。
前記無機微粒子を構成する材料としては、具体的には、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、シリカ(SiO2)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化チタン(TiO2)等の高誘電率充填材;ハードフェライト等の磁性充填材;水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、水酸化アルミニウム(Al(OH)2)、三酸化アンチモン(Sb2O3)、五酸化アンチモン(Sb2O5)、グアニジン塩、ホウ酸亜鉛、モリブテン化合物、スズ酸亜鉛等の無機系難燃剤;タルク(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸バリウム(BaSO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、雲母等が挙げられる。前記無機微粒子としては、上記無機微粒子を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの無機微粒子は、熱伝導性、比誘電率、難燃性、粒度分布、色調の自由度等が高いことから、所望の機能を選択的に発揮させる場合には、適宜配合及び粒度設計を行って、容易に高充填化を行うことができる。
また、前記無機微粒子は、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、シランカップリング剤で表面処理してもよい。また、前記絶縁基材は、前記無機微粒子の、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、シランカップリング剤を含有してもよい。前記シランカップリング剤としては、具体的には、例えば、エポキシシラン系、メルカプトシラン系、アミノシラン系、ビニルシラン系、スチリルシラン系、メタクリロキシシラン系、アクリロキシシラン系、チタネート系等のシランカップリング剤等が挙げられる。前記シランカップリング剤としては、上記シランカップリング剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記絶縁基材は、前記無機微粒子の、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、分散剤を含有してもよい。前記分散剤としては、具体的には、例えば、アルキルエーテル系、ソルビタンエステル系、アルキルポリエーテルアミン系、高分子系等の分散剤等が挙げられる。前記分散剤としては、上記分散剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記有機微粒子としては、具体的には、例えば、ゴム微粒子等が挙げられる。
前記フィラーは、上記各フィラー中でも、無機微粒子が、高充填化を容易に行うことができる点や、凹凸形状によるアンカー効果をより発揮できる点から好ましい。さらに、この中でも、シリカ微粒子が、上記効果に加えて、低膨張化、低吸湿化、低誘電率化、低誘電正接化、高強度化、高弾性率化等を発揮でき、耐熱性を高めることができる点から好ましい。また、得られる回路基板の放熱性を高める必要がある場合は、シリカ粒子だけではなく、シリカ微粒子とともにアルミナ微粒子や水酸化アルミニウム微粒子を含有させることが好ましい。
前記フィラーの含有量は、前記絶縁基材に対して10~90質量%であることが好ましく、30~90質量%であることが好ましく、60~90質量%であることが好ましい。前記フィラーの含有量として、上記範囲内にすると、電気回路、例えば、Cuからなる電気回路の線膨張係数に近づき、低反り及び低応力を実現できる。また、前記フィラーの含有量が少なすぎる場合、めっき層が形成されない部分の発生やめっき層の剥離を充分に抑制できない傾向がある。このことは、前記回路溝や前記貫通孔の表面に、上述したようなフィラー由来の微小な凹凸が形成されにくいことによると考えられる。また、前記フィラーの含有量が多すぎる場合、絶縁基材の平滑性が低下し、よって、被膜剥離工程での樹脂被膜を剥離する際、絶縁基材を損傷してしまう等の不具合が発生する傾向がある。
前記フィラーの平均粒子径は、0.05~10μmであることが好ましく、0.1~7μmであることがより好ましい。また、前記フィラーの平均粒子径が、前記回路溝の幅W、前記回路溝の深さD、及び隣接する回路溝と回路溝との間の部分の幅のうちの最小値に対して、0.25~50%であることが好ましく、0.5~40%であることがより好ましい。なお、ここで平均粒子径とは、体積平均粒子径のことを指し、一般的な粒度計、例えば、粒度計(株式会社島津製作所製のSALD2100)を用いて測定することができる。
前記フィラーが小さすぎると、めっき層が形成されない部分の発生やめっき層の剥離を充分に抑制できない傾向がある。このことは、前記回路溝や前記貫通孔の表面に、上述したようなフィラー由来の微小な凹凸が形成されにくいことによると考えられる。また、前記フィラーが大きすぎると、より高密度化された回路、例えば、線幅及び線間隔が10μm以下の回路を形成する際、所望の回路溝を形成できない傾向がある。さらに、めっき層が形成されない部分の発生やめっき層の剥離を充分に抑制できない傾向もある。このことは、フィラーが大きすぎると、上述したようなフィラー由来の微小な凹凸が形成されにくくなることによると考えられる。
また、フィラーの平均粒子径は、前記回路溝の幅(トレンチ幅)が10μm以下の場合、0.05~3μmであることが好ましく、トレンチ幅が10μmを超え20μm以下の場合、0.05~5μmであることが好ましく、トレンチ幅が20μmを超え30μm以下の場合、0.05~7μmであることが好ましく、トレンチ幅が30μmを超える場合、0.05~10μmであることが好ましい。
また、前記隣接する回路溝と回路溝との間の部分の幅(トレンチ間幅)、及び前記回路溝の深さ(トレンチ深さ)についても、前記トレンチ幅と同様の関係が満たされる。
そして、前記トレンチ幅、前記トレンチ間幅、及び前記トレンチ深さのうちの最小値が、フィラーの平均粒子径の好適範囲を決定する。具体的には、例えば、前記トレンチ幅、前記トレンチ間幅、及び前記トレンチ深さのいずれもが、20μmである場合、平均粒子径が0.05~5μmのフィラーが好適に用いられる。一方、前記トレンチ幅、及び前記トレンチ間幅がいずれも20μmであっても、前記トレンチ深さが10μmであれば、平均粒子径が0.05~3μmのフィラーが好適に用いられる。
また、前記絶縁基材の形態としては、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグ、及び三次元形状の成形体等が挙げられる。前記絶縁基材A1の厚みは、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグの場合には、例えば、10~200μmであることが好ましく、20~100μm程度であることがより好ましい。
前記樹脂被膜A2は、前記被膜剥離工程で剥離可能なものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、有機溶剤やアルカリ溶液により容易に溶解しうる可溶型樹脂や、後述する所定の液体(膨潤液)で膨潤しうる膨潤性樹脂からなる樹脂被膜等が挙げられる。これらの中では、正確な除去が容易である点から膨潤性樹脂被膜が特に好ましい。前記膨潤性樹脂被膜としては、例えば、後述する所定の液体(膨潤液)に対して実質的に溶解せず、膨潤により前記絶縁基材A1表面から容易に剥離するような樹脂被膜等が挙げられる。
前記樹脂被膜A2の形成方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、前記絶縁基材A1の主面に液状材料を塗布した後、乾燥させる方法や、前記絶縁基材A1の主面に予め形成された樹脂フィルム等の樹脂被膜A2になり得るものを貼り合せる方法等が挙げられる。なお、液状材料を塗布する方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、従来から知られたスピンコート法やバーコーター法等が挙げられる。
前記樹脂被膜A2の厚みとしては、10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。一方、前記樹脂被膜A2の厚みとしては、0.1μm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましい。前記樹脂被膜A2の厚みが厚すぎる場合には、レーザ加工又は機械加工することにより形成される溝や孔等の精度が低下する傾向がある。また、前記樹脂被膜A2の厚みが薄すぎる場合は、均一な膜厚の樹脂被膜を形成しにくくなる傾向がある。
次に、前記樹脂被膜A2として好適な膨潤性樹脂被膜を例に挙げて説明する。
前記膨潤性樹脂被膜としては、膨潤液に対する膨潤度が50%以上である樹脂被膜が好ましく用いられうる。さらに、膨潤液に対する膨潤度が100%以上である樹脂被膜がより好ましく、1000%以下である樹脂被膜がさらに好ましい。なお、前記膨潤度が低すぎる場合には、前記被膜剥離工程において膨潤性樹脂被膜が剥離しにくくなる傾向がある。また、前記膨潤度が高すぎる場合には、被膜強度が低下することにより剥離する際に破れる等して剥離が困難になる傾向がある。
前記膨潤性樹脂被膜の形成方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記絶縁基材A1の主面に、膨潤性樹脂被膜を形成しうる液状材料を塗布した後、乾燥させる方法や、支持基板に前記液状材料を塗布した後、乾燥することにより形成される被膜を絶縁基材A1の主面に転写する方法等が挙げられる。
膨潤性樹脂被膜を形成しうる液状材料としては、例えば、エラストマーのサスペンジョン又はエマルジョン等が挙げられる。前記エラストマーの具体例としては、例えば、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマー、アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルジョンとして分散されたエラストマー樹脂粒子の架橋度又はゲル化度等を調整することにより所望の膨潤度の膨潤性樹脂被膜を容易に形成することができる。
なお、前記膨潤性樹脂被膜としては、特に、膨潤度が膨潤液のpHに依存して変化するような被膜であることが好ましい。このような被膜を用いた場合には、前記触媒被着工程における液性条件と、前記被膜剥離工程における液性条件とを異なるものにすることにより、触媒被着工程におけるpHにおいては膨潤性樹脂被膜は絶縁基材に対する高い密着力を維持し、被膜剥離工程におけるpHにおいては容易に膨潤性樹脂被膜を剥離させることができる。
さらに具体的には、例えば、前記触媒被着工程が、例えば、pH1~3の範囲の酸性触媒金属コロイド溶液中で処理する工程を備え、前記被膜剥離工程がpH12~14の範囲のアルカリ性溶液中で膨潤性樹脂被膜を膨潤させる工程を備える場合には、前記膨潤性樹脂被膜は、前記酸性触媒金属コロイド溶液に対する膨潤度が25%以下、さらには10%以下であり、前記アルカリ性溶液に対する膨潤度が50%以上、さらには100%以上、さらには500%以上であるような樹脂被膜であることが好ましい。
このような膨潤性樹脂被膜の例としては、所定量のカルボキシル基を有するエラストマーから形成されるシートや、プリント配線板のパターニング用のドライフィルムレジスト(以下、DFRとも呼ぶ)等に用いられる光硬化性のアルカリ現像型のレジストを全面硬化して得られるシートや、熱硬化性やアルカリ現像型シート等が挙げられる。
カルボキシル基を有するエラストマーの具体例としては、カルボキシル基を有するモノマー単位を共重合成分として含有することにより、分子中にカルボキシル基を有する、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマー;アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー;及びポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルジョンとして分散されたエラストマーの、酸当量,架橋度またはゲル化度等を調整することにより所望のアルカリ膨潤度を有する膨潤性樹脂被膜を形成することができる。エラストマー中のカルボキシル基はアルカリ水溶液に対して膨潤性樹脂被膜を膨潤させて、絶縁基材表面から膨潤性樹脂被膜を剥離する作用をする。また、酸当量とは1当量のカルボキシル基当たりのポリマー重量である。
カルボキシル基を有するモノマー単位の具体例としては、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、及びマレイン酸無水物等が挙げられる。
このようなカルボキシル基を有するエラストマー中のカルボキシル基の含有割合としては、酸当量で100~2000、さらには100~800であることが好ましい。酸当量が小さすぎる場合には、溶媒または他の組成物との相溶性が低下することにより、めっき前処理液に対する耐性が低下する傾向がある。また、酸当量が小さすぎる場合には、アルカリ水溶液に対する剥離性が低下する傾向がある。
また、エラストマーの分子量としては、1万~100万、さらには、2万~6万であることが好ましい。エラストマーの分子量が大きすぎる場合には剥離性が低下する傾向があり、小さすぎる場合には粘度が低下するために膨潤性樹脂被膜の厚みを均一に維持することが困難になるとともに、めっき前処理液に対する耐性も悪化する傾向がある。
また、DFRとしては、所定量のカルボキシル基を含有する、アクリル系樹脂;エポキシ系樹脂;スチレン系樹脂;フェノール系樹脂;ウレタン系樹脂等を樹脂成分とし、光重合開始剤を含有する光硬化性樹脂組成物のシートが用いられうる。このようなDFRの具体例としては、特開2000-231190号公報、特開2001-201851号公報、特開平11-212262号公報に開示されたような光重合性樹脂組成物のドライフィルムを全面硬化させて得られるシートや、アルカリ現像型のDFRとして市販されている、例えば、旭化成株式会社製のUFGシリーズ等が挙げられる。
さらに、その他の膨潤性樹脂被膜の例としては、カルボキシル基を含有する、ロジンを主成分とする樹脂(例えば、吉川化工株式会社製の「NAZDAR229」)やフェノールを主成分とする樹脂(例えば、LEKTRACHEM社製「104F」)等が挙げられる。
膨潤性樹脂被膜は、絶縁基材表面に樹脂のサスペンジョン又はエマルジョンを従来から知られたスピンコート法やバーコーター法等の塗布手段を用いて塗布した後、乾燥する方法や、支持基材に形成されたDFRを真空ラミネーター等を用いて絶縁基材表面に貼りあわせた後、全面硬化することにより容易に形成することができる。
また、前記回路溝形成工程で形成される回路溝の幅は特に限定されない。具体的には、例えば、前記回路溝が、少なくとも5~30μmの線幅の部分を含むことが好ましい。前記回路溝A3によって、無電解めっきによってめっき層が形成される部分、すなわち、電気回路が形成される部分が規定される。具体的には、例えば、ここで形成される回路溝の幅は、本実施形態で形成する電気回路の線幅となる。すなわち、このような線幅の狭い電気回路の場合、充分に高密度化された回路を備える回路基板が得られる。また、このような線幅の狭い電気回路の場合、一般的に、電気回路と絶縁基材との接触面積が狭く、電気回路と絶縁基材との密着性が低くなり、電気回路が絶縁基材から剥離しやすい。上記のような構成にすることによって、上記のような線幅の狭い電気回路の場合であっても、電気回路と絶縁基材との密着性が充分に高く、絶縁基材からの電気回路の剥離を抑制できる回路基板が得られる。
なお、回路溝の深さは、フィルアップめっきにより、電気回路と絶縁基材とに段差をなくした場合には、本実施形態で形成する電気回路の深さとなる。また、レーザ加工を用いた場合には、線幅20μm以下のような微細な回路も容易に形成できる。
前記めっき触媒5は、前記めっき処理工程において無電解めっきによりめっき層を形成したい部分にのみめっき層を形成させるために付与される触媒である。めっき触媒としては、無電解めっき用の触媒として知られたものであれば特に限定なく用いられうる。また、予めめっき触媒の前駆体を被着させ、樹脂被膜の剥離後にめっき触媒を生成させてもよい。めっき触媒の具体例としては、例えば、金属パラジウム(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)等、または、これらを生成させるような前駆体等が挙げられる。
めっき触媒5を被着させる方法としては、例えば、pH1~3の酸性条件下で処理される酸性Pd-Snコロイド溶液で処理した後、酸溶液で処理するような方法等が挙げられる。具体的には、例えば、次のような方法が挙げられる。
はじめに、回路溝A3及び貫通孔A4が形成された絶縁基材A1の表面に付着している油分等を界面活性剤の溶液(クリーナー・コンディショナー)中で所定の時間湯洗する。次に、必要に応じて、過硫酸ナトリウム-硫酸系のソフトエッチング剤でソフトエッチング処理する。そして、pH1~2の硫酸水溶液や塩酸水溶液等の酸性溶液中でさらに酸洗する。次に、濃度0.1%程度の塩化第一錫水溶液等を主成分とするプリディップ液に浸漬して絶縁基材A1表面に塩化物イオンを吸着させるプリディップ処理を行う。その後、塩化第一錫と塩化パラジウムを含む、pH1~3の酸性Pd-Snコロイド等の酸性触媒金属コロイド溶液にさらに浸漬することによりPd及びSnを凝集させて吸着させる。そして、吸着した塩化第一錫と塩化パラジウムとの間で、酸化還元反応(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)を起こさせる。これにより、めっき触媒である金属パラジウムが析出する。
なお、酸性触媒金属コロイド溶液としては、公知の酸性Pd-Snコロイドキャタリスト溶液等が使用でき、酸性触媒金属コロイド溶液を用いた市販のめっきプロセスを用いてもよい。このようなプロセスは、例えば、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社からシステム化されて販売されている。
前記樹脂被膜A2を除去する方法としては、アルカリ溶液等の液に樹脂被膜A2で被覆された絶縁基材A1を所定の時間浸漬することにより、樹脂被膜A2を溶解除去又は膨潤剥離するような方法が挙げられる。アルカリ溶液としては、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等が用いられうる。また、浸漬中に超音波照射することにより除去効率を高めてもよい。なお、膨潤させて剥離するときには、軽い力で引き剥がしてもよい。
また、前記樹脂被膜A2として、前記膨潤性樹脂被膜を用いた場合について、説明する。
前記膨潤性樹脂被膜A2を膨潤させる液体(膨潤液)としては、絶縁基材A1、膨潤性樹脂被膜A2及びめっき触媒5を実質的に分解又は溶解させることなく、膨潤性樹脂被膜A2が容易に剥離される程度に膨潤させうる液体であれば特に限定なく用いられうる。このような膨潤液は、膨潤性樹脂被膜A2の種類や厚みにより適宜選択されうる。具体的には、例えば、膨潤性樹脂被膜がジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマーから形成されている場合には、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液が好ましく用いられうる。
なお、触媒被着工程において上述したような酸性条件で処理するメッキプロセスを用いた場合には、膨潤性樹脂被膜A2が、酸性条件下においては膨潤度が10%以下であり、アルカリ性条件下では膨潤度が50%以上であるような、例えば、ジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマーから形成されていることが好ましい。このような膨潤性樹脂被膜は、pH12~14であるようなアルカリ水溶液、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等により容易に膨潤し、剥離する。なお、剥離性を高めるために、浸漬中に超音波照射してもよい。また、必要に応じて軽い力で引き剥がすことにより剥離してもよい。
膨潤性樹脂被膜A2を膨潤させる方法としては、膨潤液に、膨潤性樹脂被膜A2で被覆された絶縁基材A1を所定の時間浸漬する方法が挙げる。また、剥離性を高めるために、浸漬中に超音波照射することが特に好ましい。なお、膨潤のみにより剥離しない場合には、必要に応じて軽い力で引き剥がしてもよい。
前記無電解めっき処理の方法としては、部分的にめっき触媒5が被着された絶縁基材A1を無電解めっき液に浸漬して、めっき触媒5が被着された部分のみに無電解めっき膜(めっき層)を析出させるような方法が用いられうる。
無電解めっきに用いられる金属としては、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)等が挙げられる。これらの中では、Cuを主成分とするメッキが導電性に優れている点から好ましい。また、Niを含む場合には、耐食性や、はんだとの密着性に優れる点から好ましい。
無電解めっき膜6の膜厚は、特に限定されない。具体的には、例えば、0.1~10μm、さらには1~5μm程度であることが好ましい。特に、前記回路溝A3の深さを深くすることにより、膜厚の厚いめっきであって、断面積が大きい金属配線を容易に形成することができる。この場合には、金属配線の強度を向上させることができる点から好ましい。
めっき処理工程により、絶縁基材A1表面のめっき触媒5が残留する部分のみに無電解めっき膜が析出する。そのために、回路溝を形成したい部分のみに正確に導電層を形成することができる。一方、回路溝を形成していない部分に対する無電解めっき膜の析出を抑制することができる。従って、狭いピッチ間隔で線幅が狭いような微細な回路を複数本形成するような場合でも、隣接する回路間に不要なめっき膜が残らない。そのために、短絡の発生やマイグレーションの発生を抑制することができる。
[第2-2実施形態]
前記第2-1実施形態では、平面の絶縁基材上に電気回路を形成して得られる回路基板について説明したが、本発明は、特に、それに限定されない。具体的には、絶縁基材として、段差状の立体面を有するような三次元形状の絶縁基材を用いても、正確な配線の電気回路を備える回路基板(立体回路基板)が得られる。
前記第2-1実施形態では、平面の絶縁基材上に電気回路を形成して得られる回路基板について説明したが、本発明は、特に、それに限定されない。具体的には、絶縁基材として、段差状の立体面を有するような三次元形状の絶縁基材を用いても、正確な配線の電気回路を備える回路基板(立体回路基板)が得られる。
以下、第2-2実施形態にかかる立体回路基板の製造方法について説明する。
図10は、第2-2実施形態に係る立体回路基板を製造する各工程を説明するための模式断面図である。
はじめに、図10(A)に示すように、段差部分を有する立体絶縁基材A51の表面に樹脂被膜A2を形成させる。なお、この工程は、被膜形成工程に相当する。
前記立体絶縁基材A51としては、従来から知られた立体回路基板の製造に用いられうるような各種樹脂成形体が特に限定なく用いられうる。このような成形体は射出成形により得ることが、生産効率の点から好ましい。樹脂成形体を得るための樹脂材料の具体例としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、各種ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂等が挙げられる。
前記樹脂被膜A2の形成方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記第2-1実施形態の場合と同様の形成方法等が挙げられる。
次に、図10(B)に示すように、前記樹脂被膜A2が形成された立体絶縁基材A51に、前記樹脂被膜A2の外表面側からレーザ加工又は機械加工することにより所望の形状及び深さの回路溝A3を形成させる。なお、前記回路溝A3を形成させるためのレーザ加工又は機械加工は、前記樹脂被膜A2の外表面を基準として、前記樹脂被膜A2の厚み分を超えて切削する。なお、この工程は、回路溝形成工程に相当する。
前記回路溝A3によって、無電解めっきによってめっき層が形成される部分、すなわち、電気回路が形成される部分が規定される。
次に、図10(C)に示すように、前記回路溝A3の表面及び前記回路溝A3が形成されなかった前記樹脂被膜A2の表面に触媒金属(めっき触媒)5を被着させる。なお、この工程は、触媒被着工程に相当する。このような触媒被着処理により、図10(C)に示すように、回路溝A3の表面、及び樹脂被膜A2の表面に触媒金属A5を被着させることができる。
次に、図10(D)に示すように、前記立体絶縁基材A51から前記樹脂被膜A2を剥離させる。そうすることによって、前記立体絶縁基材A51の前記回路溝A3が形成された部分の表面にのみ触媒金属A5を残留させることができる。一方、前記樹脂被膜A2の表面に被着された触媒金属A5は、前記樹脂被膜A2に担持された状態で、前記樹脂被膜A2とともに除去される。なお、この工程は、被膜剥離工程に相当する。
次に、図10(E)に示すように、前記樹脂被膜A2が剥離された立体絶縁基材A51に無電解めっきを施す。そうすることによって、前記触媒金属A5が残存する部分にのみめっき層A6が形成される。すなわち、前記回路溝A3や前記貫通孔A4が形成された部分に、電気回路となるめっき層A6が形成される。なお、この工程は、めっき処理工程に相当する。
上記各工程によって、図10(E)に示すような、三次元形状の立体絶縁基材A51に電気回路A6が形成された回路基板A60が形成される。このように形成された回路基板A60は、絶縁基材上に形成される電気回路の線幅及び線間隔が狭くても、絶縁基材と電気回路との密着性の高く、電気回路が損傷しにくい。また、本実施形態にかかる回路基板は、立体回路基板の段差部を有する面にも、正確且つ容易に回路形成されている。
[第3の実施形態]
本発明は、さらに、多層回路基板の技術分野に属し、アディティブ法を用いた多層回路基板の製造方法及び該製造方法により製造された多層回路基板に関する。
本発明は、さらに、多層回路基板の技術分野に属し、アディティブ法を用いた多層回路基板の製造方法及び該製造方法により製造された多層回路基板に関する。
近年、携帯電話をはじめとする携帯情報端末機器、コンピュータ及びその周辺機器、各種情報家電機器、等の電気機器においては、高機能化が急速に進行している。それに伴い、これら電気機器に搭載される回路基板には電気回路の高密度化がますます要求されている。このような回路基板の高密度化を実現するために、より狭い線幅及び線間隔を有する回路を正確に形成する方法が求められている。高密度化された配線においては、配線間における短絡やマイグレーションの発生が生じ易くなる。また、細い幅の配線においては、配線の機械的強度が低下して、衝撃等により回路切れが生じ易くなる。さらに、積層数が増えることにより、回路形成面に生じる凹凸が大きくなることにより微細回路の形成が困難になる。
従来から、回路基板の回路の形成方法として、サブトラクティブ法やアディティブ法が知られている。サブトラクティブ法は、金属箔張積層板の表面の回路を形成したい部分以外の金属箔を除去(サブトラクティブ)することにより、回路を形成する方法である。一方、アディティブ法は、絶縁基材上の回路を形成したい部分のみに無電解メッキを施すことにより、回路を形成する方法である。
一般に、サブトラクティブ法は、厚膜の金属箔をエッチングすることにより、回路形成部分のみに金属箔を残す方法である。この方法によれば、除去される部分の金属を浪費することになる。一方、アディティブ法は、金属配線を形成したい部分のみに無電解メッキ膜を形成することができるために金属を浪費しない。この点からも、アディティブ法は好ましい回路形成方法である。
従来の代表的なアディティブ法の一つであるフルアディティブ法は、例えば次のようにして行われる。まず、絶縁基材の表面にメッキ触媒を被着させる。次に、メッキ触媒の上にフォトレジスト層を形成する。次に、所定の回路パターンが形成されたフォトマスクを介してフォトレジスト層の表面を露光する。次に、回路パターンを現像する。そして、現像により形成された回路パターンの表面に無電解メッキを施すことにより、回路パターンの部分に金属配線を形成する。このような工程により絶縁基材に電気回路が形成される。
前述した従来のアディティブ法においては、絶縁基材の表面全体にメッキ触媒が被着される。そのために、次のような問題が生じていた。すなわち、フォトレジスト層が高精度に現像された場合は、フォトレジストで保護されていない部分のみにメッキ膜を形成させることができる。しかし、フォトレジスト層が高精度に現像されなかった場合には、本来回路を形成したくない部分に不要にメッキ膜が形成される可能性がある。これは、絶縁基材の表面全体にメッキ触媒が被着されるために起こる。不要に形成されたメッキ膜は、隣接する回路間に短絡やマイグレーションを引き起こす。このような短絡やマイグレーションは、線幅及び線間隔が狭い回路を形成する場合にはより生じ易くなる。
このような問題に対処するために、例えば特開昭58-186994号公報に記載されている次のような技術を適用することが考えられる。まず、絶縁基材上に樹脂の保護膜をコーティングする。次に、前記保護膜でコーティングされた絶縁基材上に機械加工あるいはレーザービームの照射により回路パターンに対応した溝及びスルーホールを描画形成する。次に、前記絶縁基材全面に活性化層を形成する。次に、前記樹脂保護膜を剥離することにより、溝及びスルーホールの内壁面のみに活性化層を残留させる。そして、前記絶縁基材にメッキを施すことにより、前記活性化された溝及びスルーホールの内壁面のみに選択的に導電層を形成する。
この技術に関連して、本願出願人は、無電解メッキのためのメッキ触媒を、例えば回路パターンの部分やスルーホールの内壁面等、無電解メッキをしたい部分のみに高精度に残留させる発明についてすでに特許出願をした(特願2008-118818及びこれを基礎とする特願2009-104086等)。この特許出願に係る回路形成方法を図17を参照して説明する。
まず、図17Aに示すように、絶縁基材aの表面に樹脂皮膜bをコーティングする。次に、図17Bに示すように、樹脂皮膜bでコーティングされた絶縁基材a上に、所望の回路パターンの溝cやスルーホールdを形成する。なお、図17Bでは、溝cの底面は絶縁基材aの表面に一致しているが、溝cを絶縁基材aの表面より深く掘り下げても構わない。次に、図17Cに示すように、溝c及びスルーホールdの表面、並びに樹脂皮膜bの表面にメッキ触媒eを被着させる。ここで、メッキ触媒は、その前駆体を含む概念である。次に、図17Dに示すように、樹脂皮膜bを剥離することにより、溝c及びスルーホールdの表面のみにメッキ触媒eを残留させる。そして、図17Eに示すように、メッキ触媒eを残留させた部分のみに無電解メッキ膜fを形成することにより、溝c及びスルーホールdの内壁面のみに精度よく導電層が形成された回路基板xが得られる。
ところで、近年、高密度化された多層回路基板の製造方法として、各層の電気回路を逐次に一層ずつ形成し、層間接続用孔としてのビアホールを形成しながら積層するビルドアップ法が知られている。しかしながら、そのようなビルドアップ法に、図17A~図17Eで説明したようなアディティブ法を適用すると、以下に説明するような問題が生じる場合がある。この問題を図18を参照して説明する。
まず、図18Aに示すように、第1の電気回路hが形成された回路基板gを準備する。なお、図18Aでは、回路hは回路基板gの上面に載っているが、回路基板gの上面に埋設されていてもよい。また、第1回路hの形成方法もここでは問わない。次に、図18Bに示すように、第1回路hが形成された回路基板gの上面に絶縁層iを形成する。次に、図18Cに示すように、絶縁層iの上面(外表面)に樹脂皮膜jを形成する。次に、図18Dに示すように、形成した樹脂皮膜jの外表面からレーザー加工をすることにより、樹脂皮膜jの厚み以上の深さの回路パターンk及び層間接続用の孔mを形成する。回路パターンkは、配線用の溝や電極用パッド部用の孔等を含んで構成されている。また、層間接続用孔mは、回路基板gの第1回路hまで到達しており、該第1回路hを露出させている。
次に、図18Eに示すように、樹脂皮膜jの表面、回路パターンkの表面、層間接続用孔mの表面、及び露出した第1回路hの表面にメッキ触媒nを被着させる。なお、後述する無電解メッキの観点からは、第1回路hの表面にわざわざメッキ触媒nを被着させる必要はないが、絶縁層iの全体にメッキ触媒nを被着させることで作業の容易化が図られる。次に、図18Fに示すように、樹脂皮膜jを絶縁層iから除去する。そして、図18Gに示すように、絶縁層iを無電解メッキに供することにより、メッキ触媒nが残留する回路パターンkの部分に無電解メッキ膜を形成して絶縁層iに第2の電気回路pを形成する。また、層間接続用孔mの底部の第1回路hから無電解メッキ膜を成長させることにより、層間接続用孔mをメッキ金属で充填して金属柱qを形成する。その結果、絶縁層iの第2回路pと回路基板gの第1回路hとが金属柱qを介して層間接続される。
ところが、このように回路パターンkの部分と層間接続用孔mの部分とを同時に無電解メッキで導体形成しようとすると、回路部分の配線用溝は線幅が微細で深さが浅く、またパッド部用孔も深さが浅いので、どちらも短時間で導体形成が完了するが、層間接続用孔は径が配線用溝の線幅よりも大きく、かつ深さが回路部分よりも深いので、メッキ金属が充填するのに長時間がかかる。したがって、回路部分の導体形成が完了した時点で無電解メッキを終了すると、図18Gに例示したように、層間接続用孔の金属充填が不十分となり、回路と層間接続用孔との接続不良の原因となる。逆に、層間接続用孔が十分金属充填されるまで無電解メッキを続けると、回路部分の導体形成が過剰となって短絡等が起り易くなる。また、層間接続用孔の金属充填が短時間で完了するように層間接続用孔の容積を縮小することが考えられ、そのために、層間接続用孔の深さを浅くしたり、層間接続用孔の径を小さくすることが提案される。しかし、前者は、回路基板の設計上困難な場合が多く、実現が難しい。また、後者は、層間接続用孔と回路との接触面積が小さくなり、層間接続の信頼性が低下する。仮に、層間接続用孔の径を回路パターンの配線用溝の幅と同じかそれ以下に小さくすると、金属充填が短時間で完了するが、その際、メッキ膜が層間接続用孔の内壁面及び底部から成長することに加えて、回路パターン側からも成長してくるので、金属柱の内部にボイドが発生し易くなる。
本発明は、ビルドアップ法により多層回路基板を製造するに際してアディティブ法を適用した場合における上記問題点を解決しようとするものであり、微細な回路パターンと層間接続用孔とが混在していても、層間接続用孔の金属充填が十分かつ良好に行われ、かつ回路部分の過剰な導体形成を回避することができる多層回路基板の製造方法の提供を課題とする。
すなわち、本発明の多層回路基板の製造方法は、相互に接続する電気回路と層間接続用孔とを有する多層回路基板の製造方法であって、第1の電気回路が形成された回路基板の回路形成面に第1の絶縁層を形成する第1絶縁層形成工程、前記第1絶縁層に外表面から孔を形成し、第1の電気回路を露出させる孔形成工程、露出させた第1の電気回路から前記孔をメッキ金属で充填して金属柱を形成する金属柱形成工程、前記第1絶縁層の外表面及び前記金属柱の頂部に第2の絶縁層を形成する第2絶縁層形成工程、前記第2絶縁層の外表面に樹脂皮膜を形成する皮膜形成工程、前記樹脂皮膜の外表面から少なくとも該樹脂皮膜の厚みと前記第2絶縁層の厚みとの合計値以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンを形成する回路パターン形成工程、前記樹脂皮膜の表面及び前記回路パターンの表面にメッキ触媒を被着させる触媒被着工程、前記樹脂皮膜を前記第2絶縁層から除去する皮膜除去工程、及び、前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒が残留する回路パターンの部分及び前記金属柱の露出部分にメッキ膜を形成して前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層に第2の電気回路を形成すると共に、この絶縁層の第2の電気回路と前記回路基板の第1の電気回路とを前記金属柱を介して層間接続するメッキ工程、を備える。
上記構成によれば、回路パターンを形成する前の第1絶縁層形成工程と孔形成工程と金属柱形成工程とにより、予め層間接続用孔だけをメッキ金属で充填するので、回路部分の過剰な導体形成を気にすることなく、層間接続用孔の金属充填を時間をかけて十分に行うことができる。また、回路パターンがまだ形成されていないので、メッキ膜が回路パターン側から成長してくることがなく、ボイドの発生が抑制された良好な金属充填が実現する。そして、層間接続用孔の金属充填を完了した後に、第2絶縁層形成工程と皮膜形成工程と回路パターン形成工程と触媒被着工程と皮膜除去工程とメッキ工程とにより、図17A~図17Eで説明したようなアディティブ法で回路部分の導体形成を行うので、短時間で微細な導体を精度よく形成することができ、回路部分に導体を過剰に形成することが回避される。以上により、微細な回路パターンと層間接続用孔とが混在していても、アディティブ法を良好に適用しつつ、ビルドアップ法により多層回路基板を支障なく製造することができる。
金属柱形成工程で形成する「金属柱」は、電気回路を構成する導体層に比べて厚みが大きく、電気回路に略垂直方向に突設された導電性の凸部であればよく、その形状は特に限定されない。例えば、円柱や角柱のような断面形状が一定の柱状の他、断面形状が長さ方向に変化する円錐台状や角錐台状のものも含まれる。
回路パターン形成工程で形成する回路パターンの「溝」は、主として配線用の溝であり、「孔」は、例えば電極用パッド部用の孔である。ただし、状況に応じて、層間接続用孔(先に金属充填を完了したものとは別の層間接続用孔)であってもよい。
また、上記構成によれば、第1絶縁層の外表面に第2絶縁層を形成し、第2絶縁層の外表面に樹脂皮膜を形成し、少なくとも樹脂皮膜の厚みと第2絶縁層の厚みとの合計値以上の深さの回路パターンを形成した後、樹脂皮膜を除去するので、回路パターンの部分は必ず第2絶縁層が加工されて除去されていることになる。したがって、回路パターンの底面は第2絶縁層の外表面より掘り下げられた位置に位置し、電気回路を構成する導体層は第2絶縁層の外表面に一部又は全部が埋設される状態となる。その結果、導体層の厚みを大きくできて、回路の機械的強度を確保できる。また、導体層の第2絶縁層からの突出量をなくす又は減らすことができて、回路を保護すること、回路の絶縁層からの脱落を抑制すること、回路形成面に生じる凹凸をなくす又は減らすことが可能となる。
本発明では、回路パターン形成工程で、回路パターンの底面から金属柱の頂部が露出し、かつ突出するように回路パターンを形成し、この金属柱の頂部を覆うように形成された第2電気回路の部分を電極用パッド部とすることが好ましい。金属柱の頂部がパッド部の導体層に食い込んで、アンカー効果によりパッド部の脱落が効果的に抑制され、実装部品の重みに十分耐え得るパッド部が得られるからである。
また、本発明では、回路パターン形成工程で、回路パターンの底面から金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないように回路パターンを形成してもよい。この場合は、金属柱の頂部の上に形成される導体層が絶縁層の外表面から突出することが回避でき、回路形成面に生じる凹凸をなくすことが可能となる。
その場合に、金属柱形成工程において、回路パターンの底面となる位置までメッキ金属を充填することにより、回路パターン形成工程において、金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないようにすることが可能である。つまり、回路パターンの底面が第1絶縁層の外表面と一致する場合は、金属柱を第1絶縁層の外表面まで成長させればよい。一方、回路パターンの底面が第1絶縁層の外表面より掘り下げられた位置にある場合には、金属柱を第1絶縁層の外表面まで成長させるのではなく、それより手前の高さで成長を止めるのである。これにより、回路パターン形成工程より前の金属柱形成工程の段階で、回路パターンの底面から金属柱の頂部が突出しないようにすることが容易に達成できる。
あるいは、金属柱形成工程の後、回路パターンの底面となる位置まで金属柱の頂部を除去することにより、回路パターン形成工程において、金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないようにすることも可能である。これにより、金属柱の頂部の位置を修正して、回路パターンの底面から金属柱の頂部が突出しないようにすることが確実に達成できる。
本発明では、金属柱形成工程で、露出させた第1の電気回路から無電解メッキによりメッキ膜を成長させることにより、孔をメッキ金属で充填することができる。導体である電気回路を、無電解メッキのメッキ核に利用するので、合理的に金属柱を形成できる。
また、本発明では、金属柱形成工程で、第1絶縁層の表面、孔の内壁面、及び露出させた第1の電気回路の表面にメッキ触媒を被着させ、メッキ触媒被着部に無電解メッキを施した後、電解メッキを施すことにより、孔をメッキ金属で充填し、その後、第1絶縁層の表面を含む第1絶縁層の外表面側に析出したメッキ金属を除去してもよい。第1絶縁層の表面を含む第1絶縁層の外表面側に形成した無電解メッキ層を、電解メッキで必要な給電層として利用するので、合理的に金属柱を形成できる。
本発明では、樹脂皮膜は、所定の液体で溶解又は膨潤することにより絶縁層から溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂皮膜であることが好ましい。このような樹脂皮膜を用いることにより、絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できる。樹脂皮膜を除去するときに樹脂皮膜を崩壊させると、その樹脂皮膜に被着したメッキ触媒が飛散し、飛散したメッキ触媒が絶縁層に再被着してその部分に不要なメッキ膜が形成される問題がある。絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できるから、そのような問題が防止できる。
そして、本発明の多層回路基板は、以上のような製造方法により製造された多層回路基板である。したがって、微細な回路パターンと層間接続用孔とが混在していても、層間接続用孔の金属充填が十分かつ良好に行われて、回路と層間接続用孔との接続が良好で、かつ回路部分の過剰な導体形成が回避されて、短絡等が起り難い多層回路基板が得られる。
すなわち、本発明の第3の実施形態は、以下を包含する。
項3-1.
相互に接続する電気回路と層間接続用孔とを有する多層回路基板の製造方法であって、
第1の電気回路が形成された回路基板の回路形成面に第1の絶縁層を形成する第1絶縁層形成工程、
前記第1絶縁層に外表面から孔を形成し、第1の電気回路を露出させる孔形成工程、
露出させた第1の電気回路から前記孔をメッキ金属で充填して金属柱を形成する金属柱形成工程、
前記第1絶縁層の外表面及び前記金属柱の頂部に第2の絶縁層を形成する第2絶縁層形成工程、
前記第2絶縁層の外表面に樹脂皮膜を形成する皮膜形成工程、
前記樹脂皮膜の外表面から少なくとも該樹脂皮膜の厚みと前記第2絶縁層の厚みとの合計値以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンを形成する回路パターン形成工程、
前記樹脂皮膜の表面及び前記回路パターンの表面にメッキ触媒を被着させる触媒被着工程、
前記樹脂皮膜を前記第2絶縁層から除去する皮膜除去工程、及び、
前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒が残留する回路パターンの部分及び前記金属柱の露出部分にメッキ膜を形成して前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層に第2の電気回路を形成すると共に、この絶縁層の第2の電気回路と前記回路基板の第1の電気回路とを前記金属柱を介して層間接続するメッキ工程、
を備える多層回路基板の製造方法。
相互に接続する電気回路と層間接続用孔とを有する多層回路基板の製造方法であって、
第1の電気回路が形成された回路基板の回路形成面に第1の絶縁層を形成する第1絶縁層形成工程、
前記第1絶縁層に外表面から孔を形成し、第1の電気回路を露出させる孔形成工程、
露出させた第1の電気回路から前記孔をメッキ金属で充填して金属柱を形成する金属柱形成工程、
前記第1絶縁層の外表面及び前記金属柱の頂部に第2の絶縁層を形成する第2絶縁層形成工程、
前記第2絶縁層の外表面に樹脂皮膜を形成する皮膜形成工程、
前記樹脂皮膜の外表面から少なくとも該樹脂皮膜の厚みと前記第2絶縁層の厚みとの合計値以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンを形成する回路パターン形成工程、
前記樹脂皮膜の表面及び前記回路パターンの表面にメッキ触媒を被着させる触媒被着工程、
前記樹脂皮膜を前記第2絶縁層から除去する皮膜除去工程、及び、
前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒が残留する回路パターンの部分及び前記金属柱の露出部分にメッキ膜を形成して前記第1絶縁層及び前記第2絶縁層に第2の電気回路を形成すると共に、この絶縁層の第2の電気回路と前記回路基板の第1の電気回路とを前記金属柱を介して層間接続するメッキ工程、
を備える多層回路基板の製造方法。
項3-2.回路パターン形成工程では、回路パターンの底面から金属柱の頂部が露出し、かつ突出するように回路パターンを形成し、この金属柱の頂部を覆うように形成された第2電気回路の部分を電極用パッド部とする項3-1に記載の多層回路基板の製造方法。
項3-3.回路パターン形成工程では、回路パターンの底面から金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないように回路パターンを形成する項3-1に記載の多層回路基板の製造方法。
項3-4.金属柱形成工程において、回路パターンの底面となる位置までメッキ金属を充填することにより、回路パターン形成工程において、金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないようにする項3-3に記載の多層回路基板の製造方法。
項3-5.金属柱形成工程の後、回路パターンの底面となる位置まで金属柱の頂部を除去することにより、回路パターン形成工程において、金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないようにする項3-3に記載の多層回路基板の製造方法。
項3-6.金属柱形成工程では、露出させた第1の電気回路から無電解メッキによりメッキ膜を成長させることにより、孔をメッキ金属で充填する項3-1~3-5のいずれか1項に記載の多層回路基板の製造方法。
項3-7.金属柱形成工程では、第1絶縁層の表面、孔の内壁面、及び露出させた第1の電気回路の表面にメッキ触媒を被着させ、メッキ触媒被着部に無電解メッキを施した後、電解メッキを施すことにより、孔をメッキ金属で充填し、その後、第1絶縁層の表面を含む第1絶縁層の外表面側に析出したメッキ金属を除去する項3-1~3-5のいずれか1項に記載の多層回路基板の製造方法。
項3-8.樹脂皮膜は、所定の液体で溶解又は膨潤することにより絶縁層から溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂皮膜である項3-1~7のいずれか1項に記載の多層回路基板の製造方法。
項3-9.項3-1~3-8のいずれか1項に記載の製造方法により製造された多層回路基板。
本発明によれば、微細な回路パターンと層間接続用孔とが混在していても、アディティブ法を良好に適用しつつ、ビルドアップ法により多層回路基板を支障なく製造することができる。しかも、絶縁層に埋設された状態の電気回路が得られるので、回路の機械的強度の確保、回路の保護、回路の絶縁層からの脱落の抑制、回路形成面に生じる凹凸の抑制等が図られる。
[第3-1実施形態]
図13は、本実施形態に係る多層回路基板F1における電気回路F27の構成及び層間接続用孔F21(ないし金属柱F22)の配置等を示すための部分平面図である。図示したように、本実施形態においては、電気回路F27と層間接続用孔F21であるビアホールとが相互に接続している多層回路基板F1が製造される。回路F27は、線幅の微細な配線F27aと、電極用パッド部F27bとを含む。電極用パッド部F27bは、層間接続用孔F21に重ねて設けられている。
図13は、本実施形態に係る多層回路基板F1における電気回路F27の構成及び層間接続用孔F21(ないし金属柱F22)の配置等を示すための部分平面図である。図示したように、本実施形態においては、電気回路F27と層間接続用孔F21であるビアホールとが相互に接続している多層回路基板F1が製造される。回路F27は、線幅の微細な配線F27aと、電極用パッド部F27bとを含む。電極用パッド部F27bは、層間接続用孔F21に重ねて設けられている。
図13中のI-I線は、図14~図16の端面図の切断箇所を示す。図14中、符号F10は回路基板、符号F11は第1電気回路、符号F20は第1絶縁層、符号F21は層間接続用孔、符号F22は金属柱、符号F23は第2絶縁層、符号F24は樹脂皮膜、符号F25は回路パターン、符号F26はメッキ触媒、符号F27は第2電気回路、符号F30は第1絶縁層F20と第2絶縁層F23とを合わせた絶縁層全体を示す。図14Iに示すように、この多層回路基板F1においては、回路基板F10に形成された第1電気回路F11と、回路基板F10の上に積層された絶縁層F30(第1絶縁層F20及び第2絶縁層F23)に形成された第2電気回路F27とが、第1絶縁層F20に形成された層間接続用孔F21(ないし金属柱F22)を介して層間接続されている。
<回路基板準備工程>
本実施形態の製造方法においては、まず、図14Aに示すように、第1電気回路F11が形成された回路基板F10を準備する(回路基板準備工程)。なお、図14Aでは、第1回路F11は回路基板F10の上面に載っているが、回路基板F10の上面に埋設されていてもよい。また、第1回路F11の形成方法もここでは問わない。例えばサブトラクティブ法やアディティブ法等の従来から知られた回路形成方法で形成されたものでよい。さらに、回路基板は、片面のみに回路形成されたものでも、あるいは両面とも回路形成されたものでもよい。また、多層回路基板であってもよい。
本実施形態の製造方法においては、まず、図14Aに示すように、第1電気回路F11が形成された回路基板F10を準備する(回路基板準備工程)。なお、図14Aでは、第1回路F11は回路基板F10の上面に載っているが、回路基板F10の上面に埋設されていてもよい。また、第1回路F11の形成方法もここでは問わない。例えばサブトラクティブ法やアディティブ法等の従来から知られた回路形成方法で形成されたものでよい。さらに、回路基板は、片面のみに回路形成されたものでも、あるいは両面とも回路形成されたものでもよい。また、多層回路基板であってもよい。
回路基板F10としては、従来から多層回路基板の製造に使用される各種有機基板が特に限定なく採用可能である。有機基板の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂等からなる基板が挙げられる。回路基板F10の形態としては、シート、フィルム、プリプレグ、三次元形状の成形体等、特に限定されない。回路基板F10の厚みも特に限定されず、例えば、シート、フィルム、プリプレグ等の場合は、10~500μm、好ましくは20~200μm程度の厚みである。その他、回路基板F10の詳しい説明は、次に記載する第1絶縁層F20の詳しい説明に準じて同様である。
<絶縁層形成工程>
次に、図14Bに示すように、第1回路F11が形成された回路基板F10の上面(回路形成面)に第1絶縁層F20を形成する(第1絶縁層形成工程)。この第1絶縁層F20の形態としては、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグ、及び三次元形状の成形体等、樹脂溶液塗布により形成したもの等が挙げられる。前記第1絶縁層F20の厚みは、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグの場合には、例えば、10~200μmであることが好ましく、20~100μm程度であることがより好ましい。また、前記第1絶縁層F20としては、シリカ粒子等の無機微粒子を含有してもよい。第1絶縁層F20は、例えば、回路基板F10の上面に、シート、フィルム、あるいはプリプレグを積層し、加圧して張り合わせた後、硬化させることで形成できるし、加熱加圧により硬化させることでも形成できる。また、第1絶縁層F20は、回路基板F10の上面に樹脂溶液を塗布した後、硬化させることにより形成することもできる。また、金型及び枠型等を用いて絶縁層となる材料を入れて、加圧し、硬化させることで三次元形状の成形体等を形成してもよいし、シート、フィルム、あるいはプリプレグを打ち抜き、くりぬいたものを、回路基板F10の上面に積層し、加圧張り合わせた後、硬化させること、もしくは、加熱加圧により硬化させることにより三次元形状の成形体等を形成してもよい。
次に、図14Bに示すように、第1回路F11が形成された回路基板F10の上面(回路形成面)に第1絶縁層F20を形成する(第1絶縁層形成工程)。この第1絶縁層F20の形態としては、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグ、及び三次元形状の成形体等、樹脂溶液塗布により形成したもの等が挙げられる。前記第1絶縁層F20の厚みは、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグの場合には、例えば、10~200μmであることが好ましく、20~100μm程度であることがより好ましい。また、前記第1絶縁層F20としては、シリカ粒子等の無機微粒子を含有してもよい。第1絶縁層F20は、例えば、回路基板F10の上面に、シート、フィルム、あるいはプリプレグを積層し、加圧して張り合わせた後、硬化させることで形成できるし、加熱加圧により硬化させることでも形成できる。また、第1絶縁層F20は、回路基板F10の上面に樹脂溶液を塗布した後、硬化させることにより形成することもできる。また、金型及び枠型等を用いて絶縁層となる材料を入れて、加圧し、硬化させることで三次元形状の成形体等を形成してもよいし、シート、フィルム、あるいはプリプレグを打ち抜き、くりぬいたものを、回路基板F10の上面に積層し、加圧張り合わせた後、硬化させること、もしくは、加熱加圧により硬化させることにより三次元形状の成形体等を形成してもよい。
前記第1絶縁層F20は、従来から多層回路基板の製造に使用される各種有機基板が特に限定なく採用可能である。有機基板の具体例としては、従来から多層回路基板の製造に使用される、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂等からなる基板が挙げられる。
前記エポキシ樹脂としては、回路基板の製造に用いられうる各種有機基板を構成するエポキシ樹脂であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、アラルキルエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、難燃性を付与するために、臭素化又はリン変性した、上記エポキシ樹脂、窒素含有樹脂、シリコーン含有樹脂等も挙げられる。また、前記エポキシ樹脂及び樹脂としては、上記各エポキシ樹脂および樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記各樹脂で基材を構成する場合、一般的に、硬化させるために、硬化剤を含有させる。前記硬化剤としては、硬化剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ジシアンジアミド、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミノトリアジンノボラック系硬化剤、シアネート樹脂等が挙げられる。
前記フェノール系硬化剤としては、例えば、ノボラック型、アラルキル型、テルペン型等が挙げられる。更に難燃性を付与するためリン変性したフェノール樹脂または、リン変性したシアネート樹脂等もあげられる。また、前記硬化剤としては、上記各硬化剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また特に限定されないが、レーザー加工により回路パターンを形成することから、100nm~400nm波長領域でのレーザー光の吸収率が良い樹脂等を用いることが好ましい。例えば、具体的には、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
また、前記絶縁基材(絶縁層)には、フィラーを含有していてもよい。前記フィラーとしては、無機微粒子であっても、有機微粒子であってもよく、特に限定されない。フィラーを含有することで、レーザー加工部にフィラーが露出し、フィラーの凹凸によるメッキと樹脂との密着性を向上することが可能である。
前記無機微粒子を構成する材料としては、具体的には、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、シリカ(SiO2)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化チタン(TiO2)等の高誘電率充填材;ハードフェライト等の磁性充填材;水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、水酸化アルミニウム(Al(OH)2)、三酸化アンチモン(Sb2O3)、五酸化アンチモン(Sb2O5)、グアニジン塩、ホウ酸亜鉛、モリブテン化合物、スズ酸亜鉛等の無機系難燃剤;タルク(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸バリウム(BaSO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、雲母等が挙げられる。前記無機微粒子としては、上記無機微粒子を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの無機微粒子は、熱伝導性、比誘電率、難燃性、粒度分布、色調の自由度等が高いことから、所望の機能を選択的に発揮させる場合には、適宜配合及び粒度設計を行って、容易に高充填化を行うことができる。また、特に限定はされないが、絶縁層の厚み以下の平均粒径のフィラーを用いるのが好ましく、更には0.01μm~10μm、更に好ましくは、0.05μm~5μmの平均粒径のフィラーを用いるのがよい。
また、前記無機微粒子は、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、シランカップリング剤で表面処理してもよい。また、前記絶縁基材は、前記無機微粒子の、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、シランカップリング剤を含有してもよい。前記シランカップリング剤としては、特に限定されない。具体的には、例えば、エポキシシラン系、メルカプトシラン系、アミノシラン系、ビニルシラン系、スチリルシラン系、メタクリロキシシラン系、アクリロキシシラン系、チタネート系等のシランカップリング剤等が挙げられる。前記シランカップリング剤としては、上記シランカップリング剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記絶縁基材は、前記無機微粒子の、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、分散剤を含有してもよい。前記分散剤としては、特に限定されない。具体的には、例えば、アルキルエーテル系、ソルビタンエステル系、アルキルポリエーテルアミン系、高分子系等の分散剤等が挙げられる。前記分散剤としては、上記分散剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記有機微粒子としては、具体的には、例えば、ゴム微粒子等が挙げられる。
また、例えば、回路基板F10及び第1絶縁層F20としてプリプレグを用いる場合には、回路基板F10の上面(回路形成面)に第1絶縁層F20を重ね合わせ、加熱プレスすることにより積層し硬化させてもよい。
なお、回路基板F10を構成する素材の種類及び樹脂の種類等と、第1絶縁層F20を構成する素材の種類及び樹脂の種類等とは、互いに異なっていてもよい。ただし、回路基板F10と第1絶縁層F20とを良好に密着させ積層させる観点からは、互いになじみの良い種類同士とすることが好ましく、典型的には同じ種類同士とすることがより好ましい。
<孔形成工程>
次に、図14Cに示すように、第1絶縁層F20の上面(外表面)側からレーザー加工することにより、第1絶縁層F20に上面(外表面)から層間接続用孔F21を形成する(孔形成工程)。このとき、層間接続用孔F21は、回路基板F10の第1回路F11まで到達しており、該第1回路F11を露出させている。その他、レーザー加工及びその周辺技術の詳しい説明は、他の工程で記載するレーザー加工及びその周辺技術の詳しい説明に準じて同様である。
次に、図14Cに示すように、第1絶縁層F20の上面(外表面)側からレーザー加工することにより、第1絶縁層F20に上面(外表面)から層間接続用孔F21を形成する(孔形成工程)。このとき、層間接続用孔F21は、回路基板F10の第1回路F11まで到達しており、該第1回路F11を露出させている。その他、レーザー加工及びその周辺技術の詳しい説明は、他の工程で記載するレーザー加工及びその周辺技術の詳しい説明に準じて同様である。
なお、レーザー加工により露出させた第1回路F11の上には、第1絶縁層F20の樹脂残渣であるスミア(図示せず)が残る。スミアは導通不良の原因となるため、デスミア処理により除去することが好ましい。デスミア処理としては、例えば、過マンガン酸溶液に浸漬することによりスミアを溶解除去する等の公知の方法が限定なく用いられる。ただし、状況に応じて、デスミア処理を省略することもできる。
<金属柱形成工程>
次に、図14Dに示すように、露出させた第1回路F11から、無電解メッキ又は電解メッキにより、前記層間接続用孔F21をメッキ金属で充填して、層間接続用孔F21に金属柱F22を形成する(金属柱形成工程)。なお、無電解メッキの場合は、第1回路F11がメッキ核として機能し、第1回路F11からメッキ膜が成長する。一方、電解メッキの場合は、第1絶縁層F20の表面、孔F21の内壁面、及び露出させた第1回路F11の表面にメッキ触媒を被着させ、メッキ触媒被着部に無電解メッキを施した後、電解メッキを施すことにより、孔F21をメッキ金属で充填し、その後、第1絶縁層F20の表面を含む第1絶縁層F20の外表面側に析出したメッキ金属を除去する。
次に、図14Dに示すように、露出させた第1回路F11から、無電解メッキ又は電解メッキにより、前記層間接続用孔F21をメッキ金属で充填して、層間接続用孔F21に金属柱F22を形成する(金属柱形成工程)。なお、無電解メッキの場合は、第1回路F11がメッキ核として機能し、第1回路F11からメッキ膜が成長する。一方、電解メッキの場合は、第1絶縁層F20の表面、孔F21の内壁面、及び露出させた第1回路F11の表面にメッキ触媒を被着させ、メッキ触媒被着部に無電解メッキを施した後、電解メッキを施すことにより、孔F21をメッキ金属で充填し、その後、第1絶縁層F20の表面を含む第1絶縁層F20の外表面側に析出したメッキ金属を除去する。
金属柱F22の形状、大きさ、間隔等は特に限定されない。具体的には、例えば、略円柱状であって、高さが5~200μm程度、底面の直径が10~500μm程度の金属柱F22が好ましく実現可能である。なお、角柱状や円錐台状あるいは角錐台状等の金属柱F22でも構わない。
なお、図14Dは、この金属柱形成工程で、金属柱F22が第1絶縁層F20の外表面(上面)の高さまで成長した場合を示している。
このような方法によれば、後述する第2絶縁層形成工程で第2絶縁層F23を形成する前及び皮膜形成工程で樹脂皮膜F24を形成する前に、第1回路F11と第2回路F26とを層間接続する層間接続用孔F21に、ボイドの発生が抑制された良好な金属柱F22を十分量充填して形成することができる。
<第2絶縁層形成工程>
次に、図14Eに示すように、第1絶縁層F20の外表面及び金属柱F22の頂部に第2の絶縁層F23を形成する(第2絶縁層形成工程)。第2絶縁層F23は、第1絶縁層F20の場合と同様である。具体的には、第2絶縁層F23は、シート、フィルム、プリプレグ、及び三次元形状の成形体等、樹脂溶液塗布により形成したもの等が挙げられる。前記第2絶縁層F23の厚みは、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグの場合には、例えば、3~50μmであることが好ましく、5~40μm程度であることがより好ましい。また、前記第2絶縁層F23としては、シリカ粒子等の無機微粒子を含有してもよい。
次に、図14Eに示すように、第1絶縁層F20の外表面及び金属柱F22の頂部に第2の絶縁層F23を形成する(第2絶縁層形成工程)。第2絶縁層F23は、第1絶縁層F20の場合と同様である。具体的には、第2絶縁層F23は、シート、フィルム、プリプレグ、及び三次元形状の成形体等、樹脂溶液塗布により形成したもの等が挙げられる。前記第2絶縁層F23の厚みは、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグの場合には、例えば、3~50μmであることが好ましく、5~40μm程度であることがより好ましい。また、前記第2絶縁層F23としては、シリカ粒子等の無機微粒子を含有してもよい。
第2絶縁層F23は、例えば、第1絶縁層F20の外表面にシート及びフィルム、プリプレグを積層し、加圧張り合わせた後、硬化させることで形成してもよいし、また、第1絶縁層F20の外表面に樹脂溶液を塗布した後、硬化させることにより形成してもよい。また、金型及び枠型等を用いて第2絶縁層F23となる材料を入れて、加圧し、硬化させることで三次元形状の成形体等を形成してもよい。
前記第2絶縁層F23は、従来から多層回路基板の製造に使用される各種有機基板が特に限定なく採用可能である。有機基板の具体例としては、従来から多層回路基板の製造に使用される、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂等からなる基板が挙げられる。その他、第2絶縁層F23の詳しい説明は、先に記載した第1絶縁層F20の詳しい説明に準じて同様である。
なお、第1絶縁層F20を構成する素材の種類及び樹脂の種類等と、第2絶縁層F23を構成する素材の種類及び樹脂の種類等とは、互いに異なっていてもよい。ただし、第1絶縁層F20と第2絶縁層F23とを良好に密着させ積層させる観点からは、互いになじみの良い種類同士とすることが好ましく、典型的には同じ種類同士とすることがより好ましい。
<皮膜形成工程>
次に、同じく図14Eに示すように、第2絶縁層F23の外表面に樹脂皮膜F24を形成する(皮膜形成工程)。樹脂皮膜(レジスト)F24は、後述する皮膜除去工程で除去可能なものであれば、特に限定されない。樹脂皮膜F24は、所定の液体で溶解又は膨潤することにより第2絶縁層F23の表面から容易に溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂皮膜が好ましい。具体的には、例えば、有機溶剤やアルカリ溶液により容易に溶解し得る可溶型樹脂からなる皮膜や、所定の液体(膨潤液)で膨潤し得る膨潤性樹脂からなる皮膜等が挙げられる。なお、膨潤性樹脂皮膜には、所定の液体に対して実質的に溶解せず、膨潤により第2絶縁層F23の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜だけではなく、所定の液体に対して膨潤し、さらに少なくとも一部が溶解し、その膨潤や溶解により第2絶縁層F23の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜や、所定の液体に対して溶解し、その溶解により第2絶縁層F23の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜も含まれる。このような樹脂皮膜を用いることにより、絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できる。樹脂皮膜を除去するときに樹脂皮膜を崩壊させると、その樹脂皮膜に被着したメッキ触媒が飛散し、飛散したメッキ触媒が絶縁層に再被着してその部分に不要なメッキ膜が形成される問題がある。絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できるから、そのような問題が防止できる。
次に、同じく図14Eに示すように、第2絶縁層F23の外表面に樹脂皮膜F24を形成する(皮膜形成工程)。樹脂皮膜(レジスト)F24は、後述する皮膜除去工程で除去可能なものであれば、特に限定されない。樹脂皮膜F24は、所定の液体で溶解又は膨潤することにより第2絶縁層F23の表面から容易に溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂皮膜が好ましい。具体的には、例えば、有機溶剤やアルカリ溶液により容易に溶解し得る可溶型樹脂からなる皮膜や、所定の液体(膨潤液)で膨潤し得る膨潤性樹脂からなる皮膜等が挙げられる。なお、膨潤性樹脂皮膜には、所定の液体に対して実質的に溶解せず、膨潤により第2絶縁層F23の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜だけではなく、所定の液体に対して膨潤し、さらに少なくとも一部が溶解し、その膨潤や溶解により第2絶縁層F23の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜や、所定の液体に対して溶解し、その溶解により第2絶縁層F23の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜も含まれる。このような樹脂皮膜を用いることにより、絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できる。樹脂皮膜を除去するときに樹脂皮膜を崩壊させると、その樹脂皮膜に被着したメッキ触媒が飛散し、飛散したメッキ触媒が絶縁層に再被着してその部分に不要なメッキ膜が形成される問題がある。絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できるから、そのような問題が防止できる。
樹脂皮膜F24の形成方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、第2絶縁層F23の外表面(上面)に、樹脂皮膜F24を形成し得る液状材料を塗布した後、乾燥させる方法や、支持基板に前記液状材料を塗布した後、乾燥することにより形成される樹脂皮膜を第2絶縁層F23の表面に転写する方法等が挙げられる。また、別の方法としては、第2絶縁層F23の外表面(上面)に、予め形成された樹脂皮膜F24からなる樹脂フィルムを貼り合せる方法等も挙げられる。なお、液状材料を塗布する方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、従来から知られたスピンコート法やバーコータ法等が挙げられる。
樹脂皮膜F24を形成するための材料としては、所定の液体で溶解又は膨潤することにより第2絶縁層F23の表面から容易に溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂であれば特に限定なく用いられ得る。好ましくは、所定の液体に対する膨潤度が50%以上、より好ましくは、100%以上、さらに好ましくは、500%以上であるような膨潤度の樹脂が用いられる。なお、膨潤度が低すぎる場合には、樹脂皮膜が剥離しにくくなる傾向がある。
なお、樹脂皮膜の膨潤度(SW)は、膨潤前重量m(b)及び膨潤後重量m(a)から、「膨潤度SW={(m(a)-m(b))/m(b)}×100(%)」の式で求められる。
このような樹脂皮膜は、第2絶縁層F23の表面にエラストマーのサスペンジョン又はエマルジョンを塗布した後、乾燥する方法や、支持基材にエラストマーのサスペンジョン又はエマルジョンを塗布した後、乾燥することにより形成される皮膜を第2絶縁層F23の表面に転写する方法等により容易に形成され得る。
エラストマーの具体例としては、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマー、アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルジョンとして分散されたエラストマー樹脂粒子の架橋度またはゲル化度等を調整することにより所望の膨潤度の樹脂皮膜を容易に形成することができる。
なお、このような樹脂皮膜としては、特に、膨潤度が膨潤液のpHに依存して変化するような皮膜であることが好ましい。このような、皮膜を用いた場合には、後述する触媒被着工程における液性条件と、後述する皮膜除去工程における液性条件とを相異させることにより、触媒被着工程におけるpHにおいては樹脂皮膜F24は第2絶縁層F23に対する高い密着力を維持し、皮膜除去工程におけるpHにおいては容易に樹脂皮膜F24を剥離除去することができる。
さらに具体的には、例えば、後述する触媒被着工程が、例えば、pH1~3の範囲の酸性触媒金属コロイド溶液中で処理する工程を備え、後述する皮膜除去工程がpH12~14の範囲のアルカリ性溶液中で樹脂皮膜を膨潤させる工程を備える場合には、前記樹脂皮膜は、前記酸性触媒金属コロイド溶液に対する膨潤度が60%以下、さらには40%以下であり、前記アルカリ性溶液に対する膨潤度が50%以上、さらには100%以上、さらには500%以上であるような樹脂皮膜であることが好ましい。
このような樹脂皮膜の例としては、所定量のカルボキシル基を有するエラストマーから形成されるシートや、プリント配線板のパターニング用のドライフィルムレジスト(以下「DFR」と記す場合がある)等に用いられる光硬化性のアルカリ現像型のレジストを全面硬化して得られるシートや、熱硬化性やアルカリ現像型のシート等が挙げられる。
カルボキシル基を有するエラストマーの具体例としては、カルボキシル基を有するモノマー単位を共重合成分として含有することにより、分子中にカルボキシル基を有する、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマーや、アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー、あるいはポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルジョンとして分散されたエラストマーの、酸当量、架橋度又はゲル化度等を調整することにより、所望のアルカリ膨潤度を有する樹脂皮膜を形成することができる。また、皮膜除去工程において用いる所定の液体に対する膨潤度をより大きくでき、前記液体に対して溶解する樹脂皮膜も容易に形成することができる。エラストマー中のカルボキシル基はアルカリ水溶液に対して樹脂皮膜を膨潤させて、第2絶縁層F23の表面から樹脂皮膜を剥離する作用をする。また、酸当量とは、カルボキシル基1個当たりのポリマー分子量である。
カルボキシル基を有するモノマー単位の具体例としては、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、及びマレイン酸無水物等が挙げられる。
このようなカルボキシル基を有するエラストマー中のカルボキシル基の含有割合としては、酸当量で100~2000、さらには100~800であることが好ましい。酸当量が小さ過ぎる場合(カルボキシル基の数が相対的に多過ぎる場合)には、溶媒または他の組成物との相溶性が低下することにより、無電解メッキの前処理液に対する耐性が低下する傾向がある。また、酸当量が大き過ぎる場合(カルボキシル基の数が相対的に少な過ぎる場合)には、アルカリ水溶液に対する剥離性が低下する傾向がある。
また、エラストマーの分子量としては、1万~100万、さらには、2万~50万、さらには、2万~6万であることが好ましい。エラストマーの分子量が大き過ぎる場合には剥離性が低下する傾向があり、小さ過ぎる場合には粘度が低下するために樹脂皮膜の厚みを均一に維持することが困難になると共に、無電解メッキの前処理液に対する耐性も低下する傾向がある。
また、DFRとしては、例えば、所定量のカルボキシル基を含有する、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、ウレタン系樹脂等を樹脂成分とし、光重合開始剤を含有する光硬化性樹脂組成物のシートが用いられ得る。このようなDFRの具体例としては、特開2000-231190号公報、特開2001-201851号公報、特開平11-212262号公報に開示されるような光重合性樹脂組成物のドライフィルムを全面硬化させて得られるシートや、アルカリ現像型のDFRとして市販されている、例えば、旭化成工業社製のUFGシリーズ等が挙げられる。
さらに、その他の樹脂皮膜の例としては、カルボキシル基を含有する、ロジンを主成分とする樹脂(例えば、吉川化工社製の「NAZDAR229」)や、フェノールを主成分とする樹脂(例えば、LEKTRACHEM社製の「104F」)等が挙げられる。
樹脂皮膜F24は、第2絶縁層F23の表面に樹脂のサスペンジョン又はエマルジョンを従来から知られたスピンコート法やバーコーター法等の塗布手段を用いて塗布した後、乾燥する方法や、支持基材に形成されたDFRを真空ラミネーター等を用いて第2絶縁層F23の表面に貼り合わせた後、全面硬化することにより容易に形成することができる。
樹脂皮膜F24の厚みとしては、例えば、10μm以下が好ましく、5μm以下がさらに好ましい。また、0.1μm以上が好ましく、1μm以上がさらに好ましい。厚みが厚過ぎる場合は、微細な回路パターンF25をレーザー加工や機械加工等により形成する際に精度が低下する傾向がある。また、厚みが薄過ぎる場合は、均一な膜厚の樹脂皮膜F24を形成し難くなる傾向がある。
また、前記樹脂皮膜F24として、例えば、酸等量が100~800程度のカルボキシル基を有するアクリル系樹脂からなる樹脂(カルボキシル基含有アクリル系樹脂)を主成分とする樹脂皮膜もまた好ましく用いられ得る。
さらに、上記のものの他に、前記樹脂皮膜F23として、次のようなものもまた好適である。すなわち、前記樹脂皮膜を構成するレジスト材料に必要な特性としては、例えば、(1)後述の触媒被着工程で、樹脂皮膜が形成された絶縁基材(回路基板や絶縁層等)を浸漬させる液体(めっき核付け薬液)に対する耐性が高いこと、(2)後述の皮膜除去工程、例えば、樹脂皮膜が形成された絶縁基材をアルカリに浸漬させる工程によって、樹脂皮膜(レジスト)が容易に除去できること、(3)成膜性が高いこと、(4)ドライフィルム(DFR)化が容易なこと、(5)保存性が高いこと等が挙げられる。めっき核付け薬液としては、後述するが、例えば、酸性Pd-Snコロイドキャタリストシステムの場合、全て酸性(例えばpH1~3)水溶液である。また、アルカリ性Pdイオンキャタリストシステムの場合は、触媒付与アクチベーターが弱アルカリ(pH8~12)であり、それ以外は酸性である。以上のことから、めっき核付け薬液に対する耐性としては、pH1~11、好ましくはpH1~12に耐え得ることが必要である。なお、耐え得るとは、レジストを成膜したサンプルを薬液に浸漬した際、レジストの膨潤や溶解が充分に抑制され、レジストとしての役割を果たすことである。また、浸漬温度は、室温~60℃、浸漬時間は、1~10分間、レジスト膜厚は、1~10μm程度が一般的であるが、これらに限定されない。皮膜除去工程に用いるアルカリ剥離の薬液としては、後述するが、例えば、NaOH水溶液や炭酸ナトリウム水溶液が一般的である。そのpHは、11~14であり、好ましくはpH12から14でレジスト膜が簡単に除去できることが望ましい。NaOH水溶液濃度は、1~10%程度、処理温度は、室温~50℃、処理時間は、1~10分間で、浸漬やスプレイ処理をすることが一般的であるが、これらに限定されない。絶縁材料上にレジストを形成するため、成膜性も重要となる。はじき等がない均一性な膜形成が必要である。また、製造工程の簡素化や材料ロスの低減等のためにドライフィルム化されるが、ハンドリング性を確保するためにフィルムの屈曲性が必要である。また絶縁材料上にドライフィルム化されたレジストをラミネーター(ロール、真空)で貼り付ける。貼り付けの温度は、室温~160℃、圧力や時間は任意である。このように、貼り付け時に粘着性が求められる。そのために、ドライフィルム化されたレジストはゴミの付着防止も兼ねて、キャリアフィルム、カバーフィルムでサンドイッチされた3層構造にされることが一般的であるが、これらに限定されない。保存性は、室温での保存できることがもっとも良いが、冷蔵、冷凍での保存ができることも必要である。このように低温時にドライフィルムの組成が分離したり、屈曲性が低下して割れたりしないようにすることが必要である。
以上のような観点から、前記樹脂皮膜F24として、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と、(b)(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体と、を重合させることで得られる重合体樹脂、又はこの重合体樹脂を含む樹脂組成物であってもよい。公知技術として、特開平7-281437、特開2000-231190、特開2001-201851等が挙げられる。(a)単量体の一例として、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸半エステル、アクリル酸ブチル等が挙げられ、単独、もしくは2種類以上を組み合わせても良い。(b)単量体の例としては、非酸性で分子中に重合性不飽和基を(1個)有するものが一般的であり、その限りではない。めっき工程での耐性、硬化膜の可とう性等の種々の特性を保持するように選ばれる。具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類がある。また酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等がある。また上記の重合性不飽和基を分子中に1個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることが出来る。さらには、3次元架橋できるように、重合体に用いる単量体に複数の不飽和基を持つ単量体を選定することができる。また、分子骨格にエポキシ基、水酸基、アミノ基、アミド基、ビニル基などの反応性官能基を導入することができる。
樹脂中にカルボキシル基が含まれる場合、樹脂中に含まれるカルボキシル基の量は酸当量で100~2000が良く、100~800が好ましく、100~600がさらに好ましい。酸当量が低すぎると、溶媒または他の組成物との相溶性の低下やめっき前処理液耐性が低下する。酸当量が高すぎると剥離性が低下する。また、(a)単量体の組成比率は5~70質量%が好ましい。
樹脂組成物は、メイン樹脂(バインダー樹脂)として前記重合体樹脂を必須成分とし、オリゴマー、モノマー、フィラーや、その他の添加剤の少なくとも1種類を添加してもよい。メイン樹脂は、熱可塑的性質を持ったリニア型のポリマーが良い。流動性、結晶性などをコントロールするためにグラフトさせて枝分かれさせることもある。分子量としては、重量平均分子量で1,000~500,000程度であり、5,000~50,000が好ましい。重量平均分子量が小さいと膜の屈曲性やめっき核付け薬液耐性(耐酸性)が低下する。また分子量が大きいとアルカリ剥離性やドライフィルムにした場合の貼り付け性が悪くなる。さらに、めっき核付け薬液耐性向上やレーザー加工時の熱変形抑制、流動制御のために架橋点を導入してもよい。
モノマーやオリゴマーとしては、めっき核付け薬液への耐性やアルカリで容易に除去できるようなものであれば何でも良い。またドライフィルム(DFR)の貼り付け性を向上させるために粘着性付与材として可塑剤的に用いることが考えられる。さらに各種耐性をあげるために架橋剤を添加することが考えられる。具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類がある。また酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等がある。また上記の重合性不飽和基を分子中に1個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることが出来る。さらに、多官能性不飽和化合物を含んでも良い。上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。上記のモノマー以外に他の光重合性モノマーを2種類以上含むことも可能である。モノマーの例としては、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、またポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-ジ(p-ヒドロキシフェニル)プロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-メタクリロキシペンタエトキシフェニル)プロパン、ウレタン基を含有する多官能(メタ)アクリレート等がある。上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。
フィラーは特に限定されないが、シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化亜鉛、タルク、マイカ、ガラス、チタン酸カリウム、ワラストナイト、硫酸マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、有機フィラー等が挙げられる。また、レジストの好ましい厚みは、0.1~10μmと薄いため、フィラーサイズも小さいものが好ましい。平均粒径が小さく、粗粒をカットしたものを用いることが良いが、分散時に砕いたり、ろ過で粗粒を除去することもできる。
その他の添加剤として、光重合性樹脂(光重合開始剤)、重合禁止剤、着色剤(染料、顔料、発色系顔料)、熱重合開始剤、エポキシやウレタンなどの架橋剤等が挙げられる。
次に説明する回路パターン形成工程では、樹脂皮膜F23は、レーザー加工等されるため、レジスト材料にレーザーによるアブレーション性を付与することが必要である。レーザー加工機は、例えば、炭酸ガスレーザーやエキシマレーザー、UV-YAGレーザーなどが選定される。これらのレーザー加工機は種々の固有の波長を持っており、この波長に対してUV吸収率の高い材料にすることで、生産性を向上させることができる。そのなかでもUV-YAGレーザーは微細加工に適しており、レーザー波長は3倍高調波355nm、4倍高調波266nmであるため、レジスト材料(樹脂皮膜F24の材料)としては、これらの波長に対して、UV吸収率が相対的に高いことが望ましい。UV吸収率が高くなるほど、レジストF24の加工がきれいに仕上がり、生産性の向上が図れる。もっとも、これに限らず、UV吸収率の相対的に低いレジスト材料を選定するほうがよい場合もあり得る。UV吸収率が低くなるほど、UV光がレジストF24を通過するので、その下の第2絶縁層F23および第1絶縁層F20の加工にUVエネルギーを集中させることができ、絶縁層F20,23が加工しにくい材料である場合等に特に好ましい結果が得られる。このように、レジストF24のレーザー加工のしやすさ、絶縁層F20,F23のレーザー加工のしやすさ、およびこれらの関係等に応じて、レジスト材料を設計することが好ましい。
<回路パターン形成工程>
次に、図14Fに示すように、樹脂皮膜F24の上面(外表面)から少なくとも該樹脂皮膜F24の厚みと第2絶縁層F23の厚みとの合計値(以下「合計厚み」と記す場合がある)以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンF25を形成する(回路パターン形成工程)。回路パターンF25は、レーザー加工、切削加工又は型押加工等により形成される。また、回路パターンF25の溝は、主として配線F27a(図13参照)用の溝であり、回路パターンF25の孔は、例えば電極用パッド部F27b(図13参照)用の孔である。また、状況に応じて、回路パターンF25は、層間接続用孔(すでに金属柱形成工程で金属柱F22が形成された孔F21とは別の層間接続用孔)を含んでもよい。この場合において、合計厚みの分だけ回路パターンF25を形成した場合は、図14Fに示すように、第1絶縁層F20は掘り込まれず、第1絶縁層F20の外表面(上面)に回路パターンF25が載った状態となる。一方、合計厚みの分を超えて回路パターンF25を形成した場合には、第3-2実施形態の図15Fや第3-3実施形態の図16Fに示すように、第1絶縁層F20が掘り込まれて、第1絶縁層F20の外表面(上面)に回路パターンF25が埋設された状態となる。
次に、図14Fに示すように、樹脂皮膜F24の上面(外表面)から少なくとも該樹脂皮膜F24の厚みと第2絶縁層F23の厚みとの合計値(以下「合計厚み」と記す場合がある)以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンF25を形成する(回路パターン形成工程)。回路パターンF25は、レーザー加工、切削加工又は型押加工等により形成される。また、回路パターンF25の溝は、主として配線F27a(図13参照)用の溝であり、回路パターンF25の孔は、例えば電極用パッド部F27b(図13参照)用の孔である。また、状況に応じて、回路パターンF25は、層間接続用孔(すでに金属柱形成工程で金属柱F22が形成された孔F21とは別の層間接続用孔)を含んでもよい。この場合において、合計厚みの分だけ回路パターンF25を形成した場合は、図14Fに示すように、第1絶縁層F20は掘り込まれず、第1絶縁層F20の外表面(上面)に回路パターンF25が載った状態となる。一方、合計厚みの分を超えて回路パターンF25を形成した場合には、第3-2実施形態の図15Fや第3-3実施形態の図16Fに示すように、第1絶縁層F20が掘り込まれて、第1絶縁層F20の外表面(上面)に回路パターンF25が埋設された状態となる。
回路パターンF25における配線F27a用の溝の幅は特に限定されない。なお、レーザー加工を用いた場合には線幅20μm以下のような微細な溝も容易に形成できる。
回路パターンF25を形成する方法は特に限定されない。具体的には、レーザー加工、ダイシング加工等による切削加工、型押加工等が用いられる。高精度の微細な回路パターンF25を形成するためには、レーザー加工が好ましい。レーザー加工によれば、レーザーの出力(エネルギー又はパワー)を制御することにより、第1絶縁層F20の掘り込み深さ等を容易に調整することができる。また、型押加工としては、例えば、ナノインプリントの分野において用いられるような微細樹脂型による型押加工が好ましく用いられ得る。
このように所定の回路パターンF25を形成することにより、後に無電解メッキ膜が付与されて第2電気回路F27が形成される部分が規定される。
なお、第3-2実施形態を示す図15Fは、この回路パターン形成工程で、回路パターンF25の底面から、先の金属柱形成工程で形成された金属柱F22の頂部が露出し、かつ突出するように回路パターンF25を形成した場合を示している。これは、後述するように、レーザー加工により第1絶縁層F20を掘り込んだときに、第1絶縁層F20を構成する樹脂等は容易に除去され得るが、金属柱F22を構成するメッキ金属は除去され難いことにより起る。
<触媒被着工程>
次に、図14Gに示すように、樹脂皮膜F24の表面及び回路パターンF25の表面にメッキ触媒F26を被着させる(触媒被着工程)。つまり、回路パターンF25が形成された樹脂皮膜F24及び絶縁層F30の表面、及び回路パターンF25が形成されなかった樹脂皮膜F24及び絶縁層F30の表面の全体にメッキ触媒F26を被着するのである。なお、後述する無電解メッキの観点からは、金属柱F22の表面にわざわざメッキ触媒F26を被着させる必要はないが、樹脂皮膜F24及び絶縁層F30の全体にメッキ触媒F26を被着させることで作業の容易化が図られる。ここで、メッキ触媒F26は、その前駆体を含む概念である。
次に、図14Gに示すように、樹脂皮膜F24の表面及び回路パターンF25の表面にメッキ触媒F26を被着させる(触媒被着工程)。つまり、回路パターンF25が形成された樹脂皮膜F24及び絶縁層F30の表面、及び回路パターンF25が形成されなかった樹脂皮膜F24及び絶縁層F30の表面の全体にメッキ触媒F26を被着するのである。なお、後述する無電解メッキの観点からは、金属柱F22の表面にわざわざメッキ触媒F26を被着させる必要はないが、樹脂皮膜F24及び絶縁層F30の全体にメッキ触媒F26を被着させることで作業の容易化が図られる。ここで、メッキ触媒F26は、その前駆体を含む概念である。
メッキ触媒F26は、後述するメッキ工程において無電解メッキ膜を形成したい部分のみに該メッキ膜を形成させるために予め付与される触媒である。メッキ触媒F26としては、無電解メッキ用の触媒として知られたものであれば特に限定なく用いられ得る。また、予めメッキ触媒F26の前駆体を被着させ、樹脂皮膜F24の除去後にメッキ触媒F26を生成させてもよい。メッキ触媒F26の具体例としては、例えば、金属パラジウム(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)等の他、これらを生成させるような前駆体等が挙げられる。
メッキ触媒F26を被着させる方法としては、例えば、pH1~3の酸性条件下で処理される酸性Pd-Snコロイド溶液で処理した後、酸溶液で処理するような方法が挙げられる。より具体的には次のような方法が挙げられる。
はじめに、回路パターンF25が形成された樹脂皮膜F24及び絶縁層F30の表面に付着している油分等を界面活性剤の溶液(クリーナー・コンディショナー)中で所定の時間湯洗する。次に、必要に応じて、過硫酸ナトリウム-硫酸系のソフトエッチング剤でソフトエッチング処理する。そして、pH1~2の硫酸水溶液や塩酸水溶液等の酸性溶液中でさらに酸洗する。次に、濃度0.1%程度の塩化第一錫水溶液等を主成分とするプリディップ液に浸漬して樹脂皮膜F24及び絶縁層F30の表面に塩化物イオンを吸着させるプリディップ処理を行う。その後、塩化第一錫と塩化パラジウムを含む、pH1~3の酸性Pd-Snコロイド等の酸性触媒金属コロイド溶液にさらに浸漬することによりPd及びSnを凝集させて吸着させる。そして、吸着した塩化第一錫と塩化パラジウムとの間で、酸化還元反応(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)を起こさせる。これによりメッキ触媒F26である金属パラジウムが析出する。
なお、酸性触媒金属コロイド溶液としては、公知の酸性Pd-Snコロイドキャタリスト溶液等が使用でき、酸性触媒金属コロイド溶液を用いた市販のメッキプロセスを用いてもよい。このようなプロセスは、例えば、ローム&ハース電子材料社からシステム化されて販売されている。
このような触媒被着処理により、図14Gに示したように、樹脂皮膜F24の表面及び回路パターンF25の表面にメッキ触媒F26を被着させることができる。
<皮膜除去工程>
次に、図14Hに示すように、樹脂皮膜F24を絶縁層F30(より具体的には第2絶縁層F23)から除去する(皮膜除去工程)。つまり、樹脂皮膜F24が可溶型の樹脂でなる場合は、有機溶剤やアルカリ溶液を用いて樹脂皮膜F24を溶解し、絶縁層F30の表面から除去する。また、樹脂皮膜F24が膨潤性の樹脂でなる場合は、所定の液体を用いて樹脂皮膜F24を膨潤させ、絶縁層F30の表面から剥離して除去する。
次に、図14Hに示すように、樹脂皮膜F24を絶縁層F30(より具体的には第2絶縁層F23)から除去する(皮膜除去工程)。つまり、樹脂皮膜F24が可溶型の樹脂でなる場合は、有機溶剤やアルカリ溶液を用いて樹脂皮膜F24を溶解し、絶縁層F30の表面から除去する。また、樹脂皮膜F24が膨潤性の樹脂でなる場合は、所定の液体を用いて樹脂皮膜F24を膨潤させ、絶縁層F30の表面から剥離して除去する。
この皮膜除去工程によれば、絶縁層F30において回路パターンF25が形成された部分の表面のみにメッキ触媒F26を残留させることができる。一方、樹脂皮膜F24の表面に被着されたメッキ触媒F26は、樹脂皮膜F24と共に絶縁層F30から除去される。ここで、絶縁層F30から除去されたメッキ触媒F26が飛散して絶縁層F30の表面に再被着することを防ぐ観点から、樹脂皮膜F24は、絶縁層F30から除去されるときにバラバラに崩壊することなく全体が連続したまま除去され得るものが好ましい。
樹脂皮膜F24を溶解又は膨潤させる液体としては、回路基板F10、絶縁層F30及びメッキ触媒F26を実質的に分解や溶解させることなく、樹脂皮膜F24が容易に絶縁層F30から溶解除去又は剥離除去され得る程度に溶解又は膨潤させ得る液体であれば特に限定なく用いられ得る。このような樹脂皮膜除去用液体は、樹脂皮膜F24の種類や厚み等により適宜選択され得る。具体的には、例えば、レジスト樹脂として、光硬化性エポキシ樹脂を用いた場合には、有機溶剤、又はアルカリ水溶液のレジスト除去剤等が用いられる。また、例えば、樹脂皮膜F24がジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマーから形成されている場合、あるいは、樹脂皮膜F24として、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と、(b)(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体と、を重合させることで得られる重合体樹脂、又はこの重合体樹脂を含む樹脂組成物である場合、あるいは、前述のカルボキシル基含有アクリル系樹脂から形成されている場合には、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液が好ましく用いられ得る。
なお、触媒被着工程において上述したような酸性条件で処理するメッキプロセスを用いた場合には、樹脂皮膜F24が、酸性条件下においては膨潤度が60%以下、好ましくは40%以下であり、アルカリ性条件下では膨潤度が50%以上であるような、例えば、ジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマーから形成されていること、あるいは、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と、(b)(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体と、を重合させることで得られる重合体樹脂、又はこの重合体樹脂を含む樹脂組成物から形成されていること、あるいは、前述のカルボキシル基含有アクリル系樹脂から形成されていることが好ましい。このような樹脂皮膜は、pH11~14、好ましくはpH12~14であるようなアルカリ水溶液、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等に浸漬等することにより、容易に溶解又は膨潤し、溶解除去又は剥離除去される。なお、溶解性又は剥離性を高めるために、浸漬中に超音波照射してもよい。また、必要に応じて軽い力で引き剥がすことにより除去してもよい。
樹脂皮膜F24を除去させる方法としては、例えば、樹脂皮膜除去用液体に、樹脂皮膜F24で被覆された絶縁層F30を所定の時間浸漬する方法等が挙げられる。また、剥離除去性又は溶解除去性を高めるために、浸漬中に超音波照射すること等が特に好ましい。なお、剥離除去又は溶解除去し難い場合等には、例えば、必要に応じて軽い力で引き剥がしてもよい。
<メッキ工程>
次に、図14Iに示すように、絶縁層F30に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒F26が残留する回路パターンF25の部分及び金属柱F22の露出部分に無電解メッキ膜を形成して前記絶縁層F30(つまり第1絶縁層F20及び第2絶縁層F23)に第2電気回路F27を形成する。併せて、この絶縁層F30の第2回路F27と回路基板F10の第1回路F11とを前記金属柱F22を介して層間接続する(メッキ工程)。このような無電解メッキ処置により、回路パターンF25が形成された部分のみに精度よく無電解メッキ膜が析出する。
次に、図14Iに示すように、絶縁層F30に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒F26が残留する回路パターンF25の部分及び金属柱F22の露出部分に無電解メッキ膜を形成して前記絶縁層F30(つまり第1絶縁層F20及び第2絶縁層F23)に第2電気回路F27を形成する。併せて、この絶縁層F30の第2回路F27と回路基板F10の第1回路F11とを前記金属柱F22を介して層間接続する(メッキ工程)。このような無電解メッキ処置により、回路パターンF25が形成された部分のみに精度よく無電解メッキ膜が析出する。
無電解メッキ処理の方法としては、部分的にメッキ触媒F26が被着された絶縁層F30を無電解メッキ液に浸漬して、メッキ触媒F26が被着された部分のみに無電解メッキ膜を析出させるような方法が用いられ得る。
無電解メッキに用いられる金属としては、例えば、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)等が挙げられる。これらのうちでは、Cuを主成分とするメッキが導電性に優れている点から好ましい。また、Niを含む場合には、耐食性や、はんだとの密着性に優れる点から好ましい。
無電解メッキ膜の膜厚は、特に限定されない。具体的には、例えば、0.1~10μm、さらには1~5μm程度であることが好ましい。
メッキ工程により、絶縁層F30の表面のメッキ触媒F26が残留する部分のみに無電解メッキ膜が析出する。そのために、第2回路F27を形成したい部分のみに精度よく導体層を形成することができる。一方、回路パターンF25を形成していない部分に対する無電解メッキ膜の析出を抑制することができる。したがって、狭いピッチ間隔で線幅が狭いような微細な配線F27aを複数本形成するような場合でも、隣接する配線F27a間に不要なメッキ膜が残らない。そのために、短絡の発生やマイグレーションの発生を抑制することができる。
このようなメッキ工程により、絶縁層F30の表面のレーザー加工された部分のみに無電解メッキ膜を析出させることができる。これにより、絶縁層F30の表面に新たに第2回路F27が形成されると共に、この絶縁層F30の第2回路F27と回路基板F10の第1回路F11とが、層間接続用孔F21ないし金属柱F22を介して層間接続される。
このような工程を経てあるいは繰り返すことにより、図13に示したような、絶縁層F30の表面に第2回路F27を有する多層回路基板F1が製造される。そして、この多層回路基板F1においては、各層において電気回路F11,27と層間接続用孔F21とが相互に接続していると共に、各層の電気回路F11,27同士が層間接続用孔F21を介して層間接続している。
本実施形態で説明した製造方法を用いれば、絶縁層F30に対する回路パターンF25の深さを調整することにより、第2回路F27の膜厚や深さを自由に調整できる。例えば、第2回路F27を絶縁層F30の深い部分に形成することや、複数の第2回路F27を相互に深さの異なる位置に形成することができる。また、絶縁層F30の深い部分に第2回路F27を形成することにより、厚みの厚い回路F27を形成することができる。厚膜の回路は断面積が大きいために、高い強度及び電気容量を有する。
本実施形態の製造方法においては、回路パターンF25を形成する前の第1絶縁層形成工程と孔形成工程と金属柱形成工程とにより、予め層間接続用孔F21だけをメッキ金属で充填するので、第2回路F27の過剰な導体形成を気にすることなく、層間接続用孔F21の金属充填を時間をかけて十分に行うことができる。また、層間接続用孔F21の金属充填時には、回路パターンF25がまだ形成されていないので、メッキ膜が回路パターン側から成長してくることがなく、ボイドの発生が抑制された良好な金属充填が実現する。そして、層間接続用孔F21の金属充填を完了した後に、第2絶縁層形成工程と皮膜形成工程と回路パターン形成工程と触媒被着工程と皮膜除去工程とメッキ工程とにより、アディティブ法で第2回路F27の導体形成を行うので、短時間で微細な導体を精度よく形成することができ、第2回路F27に導体を過剰に形成することが回避される。以上により、微細な回路パターンF25と層間接続用孔F21とが混在していても、アディティブ法を良好に適用しつつ、ビルドアップ法により多層回路基板F1を支障なく製造することができる。
本実施形態の製造方法においては、第1絶縁層F20の外表面に第2絶縁層F23を形成し、第2絶縁層F23の外表面に樹脂皮膜F24を形成し、少なくとも樹脂皮膜F24の厚みと第2絶縁層F23の厚みとの合計値以上の深さの回路パターンF25を形成した後、樹脂皮膜F24を除去するので、回路パターンF25の部分は必ず第2絶縁層F23が加工されて除去されていることになる。したがって、回路パターンF25の底面は第2絶縁層F23の外表面より掘り下げられた位置に位置し、第2回路F27を構成する導体層は第2絶縁層F23の外表面に一部又は全部が埋設される状態となる。その結果、導体層の厚みを大きくできて、第2回路F27の機械的強度を確保できる。また、導体層の第2絶縁層F23からの突出量をなくす又は減らすことができて、第2回路F27を保護すること、第2回路F27の絶縁層F30からの脱落を抑制すること、回路形成面に生じる凹凸をなくす又は減らすことが可能となる。
本実施形態の製造方法においては、金属柱形成工程で、露出させた第1の電気回路F11から無電解メッキによりメッキ膜を成長させることにより、層間接続用孔F21をメッキ金属で充填することができる。導体である電気回路F11を、無電解メッキのメッキ核に利用するので、合理的に金属柱F22を形成できる。
また、本実施形態の製造方法においては、金属柱形成工程で、第1絶縁層F20の表面、層間接続用孔F21の内壁面、及び露出させた第1の電気回路F11の表面にメッキ触媒F25を被着させ、メッキ触媒被着部に無電解メッキを施した後、電解メッキを施すことにより、層間接続用孔F21をメッキ金属で充填し、その後、第1絶縁層F20の表面を含む第1絶縁層F20の外表面側に析出したメッキ金属を除去してもよい。第1絶縁層F20の表面を含む第1絶縁層F20の外表面側に形成した無電解メッキ層を、電解メッキで必要な給電層として利用するので、合理的に金属柱F22を形成できる。
本実施形態の製造方法においては、樹脂皮膜F24は、所定の液体で溶解又は膨潤することにより第2絶縁層F23(あるいは絶縁層F30)から溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂皮膜であることが好ましい。このような樹脂皮膜F24を用いることにより、第2絶縁層F23の表面から樹脂皮膜F24を容易かつ良好に溶解除去又は剥離除去することができる。樹脂皮膜F24を除去するときに樹脂皮膜F24を崩壊させると、その樹脂皮膜F24に被着したメッキ触媒F26が飛散し、飛散したメッキ触媒F26が絶縁層F30に再被着してその部分に不要なメッキ膜が形成される問題がある。絶縁層F30表面から樹脂皮膜F24を容易かつ良好に除去できるから、そのような問題が防止できる。
本実施形態の製造方法により製造された多層回路基板F1は、微細な回路パターンF25と層間接続用孔F21とが混在していても、層間接続用孔F21の金属充填が十分かつ良好に行われて、回路F11,27と層間接続用孔F21との接続が良好で、かつ回路F27部分の過剰な導体形成が回避されて、短絡等が起り難い多層回路基板F1が得られる。したがって、アディティブ法を良好に適用しつつ、ビルドアップ法により多層回路基板F1を支障なく製造することができる。その結果、形状精度の高い電気回路F27が形成された多層回路基板F1が提供される。このような多層回路基板F1の製造方法を用いることにより、配線F27aの幅及び配線F27aの間隔が狭いICサブストレート、携帯電話用プリント配線板、立体回路基板等の用途に用いられる多層回路基板F1を製造することができる。
なお、多層回路基板の製造方法においては、樹脂皮膜F24に蛍光性物質を含有させることにより、上述した皮膜除去工程の後、検査対象面に紫外光や近紫外光を照射することによる蛍光性物質からの発光を用いて皮膜除去不良を検査することができる。本実施形態の多層回路基板の製造方法においては、配線F27aの線幅及び配線F27aの間隔が極端に小さい金属配線F27aを形成することができる。このような場合においては、例えば、隣接する金属配線F27a間の樹脂皮膜F24が完全に除去されずに残留することが懸念される。金属配線F27a間に樹脂皮膜F24が残留した場合には、その部分にメッキ膜が形成されてしまい、マイグレーションや短絡の原因になり得る。このような場合、樹脂皮膜F24に蛍光性物質を含有させ、皮膜除去工程の後、皮膜除去面に所定の発光源を照射して皮膜F24が残留している部分のみを蛍光性物質により発光させることにより、皮膜除去不良の有無や皮膜除去不良の箇所を検査することができる。
本検査工程に用いられる樹脂皮膜F24に含有させ得る蛍光性物質は、所定の光源により光を照射することにより発光特性を示すものであればとくに限定されない。その具体例としては、例えば、Fluoresceine、Eosine、Pyronine G等が挙げられる。
本検査工程により蛍光性物質からの発光が検出された部分は、樹脂皮膜F24が残留する部分である。したがって、発光が検出された部分を除去することにより、その部分にメッキ膜が形成されることを抑制できる。これにより、マイグレーションや短絡の発生を未然に抑制することができる。
[第3-2実施形態]
図15を参照して、本発明の第3-2実施形態を説明する。なお、第3-1実施形態と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を用い、その説明は省略し、第3-2実施形態の特徴部分のみ説明を加える。
図15を参照して、本発明の第3-2実施形態を説明する。なお、第3-1実施形態と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を用い、その説明は省略し、第3-2実施形態の特徴部分のみ説明を加える。
この第3-2実施形態では、図15Fに示すように、回路パターン形成工程において、樹脂皮膜F24の外表面から樹脂皮膜F24の厚みと第2絶縁層F23の厚みとの合計値を超えて回路パターンF25を形成している。これにより、回路パターンF25の部分においては、樹脂皮膜F24及び第2絶縁層F23が除去された上に、第1絶縁層F20が掘り込まれて、回路パターンF25の底面が第1絶縁層F20の外表面より内方に位置している。そして、この第3-2実施形態では、図15Fに示すように、回路パターン形成工程において、回路パターンF25の底面から、図15Dの金属柱形成工程で形成された金属柱F22の頂部が突出するように回路パターンF25を形成している。これは、レーザー加工により第1絶縁層F20を掘り込んだときに、第1絶縁層F20を構成する樹脂等は容易に除去されるが、金属柱F22を構成するメッキ金属は除去され難いことにより起る。
本実施形態の製造方法においては、回路パターン形成工程で、回路パターンF25の底面から金属柱F22の頂部が突出するように回路パターンF25を形成し、この金属柱F22の頂部を覆うように形成された第2電気回路F27の部分(図15I参照)を電極用パッド部F27bとすることが好ましい(図13参照)。金属柱F22の頂部がパッド部F27bの導体層に食い込んで、アンカー効果によりパッド部F27bの絶縁層F30からの脱落が効果的に抑制され、実装部品の重みに十分耐え得るパッド部F27bが得られるからである。
[第3-3実施形態]
図16を参照して、本発明の第3-3実施形態を説明する。なお、第3-1実施形態と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を用い、その説明は省略し、第3-3実施形態の特徴部分のみ説明を加える。
図16を参照して、本発明の第3-3実施形態を説明する。なお、第3-1実施形態と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を用い、その説明は省略し、第3-3実施形態の特徴部分のみ説明を加える。
この第3-3実施形態では、図16Dに示すように、金属柱形成工程において、金属柱F22が第1絶縁層F20の外表面の高さまで成長していない。代わりに、金属柱F22は、回路パターンF25の底面となる位置(図16F参照)までメッキ膜が成長されて構成されている。すなわち、金属柱F22を第1絶縁層F20の外表面まで成長させるのではなく、それより手前の高さで成長を止めるのである。これにより、回路パターン形成工程より前の金属柱形成工程の段階で、回路パターンF25の底面から金属柱F22の頂部が突出しないようにすることが容易に達成できる。そして、図16Fに示すように、回路パターン形成工程において、回路パターンF25の底面から金属柱F22の頂部が突出しないように回路パターンF25が形成される。この結果、図16Iに示すように、メッキ工程において、金属柱F22の頂部の上に形成される導体層が第2絶縁層F23の外表面から突出することが回避でき、絶縁層F30の回路F27形成面に生じる凹凸をなくす又は減らすことが可能となる。したがって、積層数が増えても、回路形成面に生じる凹凸が大きくならず、微細回路の形成が可能となる。
あるいは、第3-1実施形態の図14Dに示したように、金属柱形成工程で、金属柱F22を第1絶縁層F20の上面の高さまで成長させた後に、回路パターンF25の底面となる位置まで金属柱F22の頂部を例えばソフトエッチング等により除去することにより、図16Fに示すように、回路パターン形成工程において、回路パターンF25の底面から金属柱F22の頂部が突出しないように回路パターンF25を形成することも可能である。これにより、金属柱F22の頂部の位置を修正して、回路パターンF25の底面から金属柱F22の頂部が突出しないようにすることが確実に達成できる。
[第4の実施形態]
本発明は、多層回路基板の技術分野に属し、アディティブ法を用いた多層回路基板の製造方法及び該製造方法により製造された多層回路基板に関する。
本発明は、多層回路基板の技術分野に属し、アディティブ法を用いた多層回路基板の製造方法及び該製造方法により製造された多層回路基板に関する。
近年、携帯電話をはじめとする携帯情報端末機器、コンピュータ及びその周辺機器、各種情報家電機器、等の電気機器においては、高機能化が急速に進行している。それに伴い、これら電気機器に搭載される回路基板には電気回路の高密度化がますます要求されている。このような回路基板の高密度化を実現するために、より狭い線幅及び線間隔を有する回路を正確に形成する方法が求められている。高密度化された配線においては、配線間における短絡やマイグレーションの発生が生じ易くなる。また、細い幅の配線においては、配線の機械的強度が低下して、衝撃等により回路切れが生じ易くなる。さらに、積層数が増えることにより、回路形成面に生じる凹凸が大きくなることにより微細回路の形成が困難になる。
従来から、回路基板の回路の形成方法として、サブトラクティブ法やアディティブ法が知られている。サブトラクティブ法は、金属箔張積層板の表面の回路を形成したい部分以外の金属箔を除去(サブトラクティブ)することにより、回路を形成する方法である。一方、アディティブ法は、絶縁基材上の回路を形成したい部分のみに無電解メッキを施すことにより、回路を形成する方法である。
一般に、サブトラクティブ法は、厚膜の金属箔をエッチングすることにより、回路形成部分のみに金属箔を残す方法である。この方法によれば、除去される部分の金属を浪費することになる。一方、アディティブ法は、金属配線を形成したい部分のみに無電解メッキ膜を形成することができるために金属を浪費しない。この点からも、アディティブ法は好ましい回路形成方法である。
従来の代表的なアディティブ法の一つであるフルアディティブ法は、例えば次のようにして行われる。まず、絶縁基材の表面にメッキ触媒を被着させる。次に、メッキ触媒の上にフォトレジスト層を形成する。次に、所定の回路パターンが形成されたフォトマスクを介してフォトレジスト層の表面を露光する。次に、回路パターンを現像する。そして、現像により形成された回路パターンの表面に無電解メッキを施すことにより、回路パターンの部分に金属配線を形成する。このような工程により絶縁基材に電気回路が形成される。
前述した従来のアディティブ法においては、絶縁基材の表面全体にメッキ触媒が被着される。そのために、次のような問題が生じていた。すなわち、フォトレジスト層が高精度に現像された場合は、フォトレジストで保護されていない部分のみにメッキ膜を形成させることができる。しかし、フォトレジスト層が高精度に現像されなかった場合には、本来回路を形成したくない部分に不要にメッキ膜が形成される可能性がある。これは、絶縁基材の表面全体にメッキ触媒が被着されるために起こる。不要に形成されたメッキ膜は、隣接する回路間に短絡やマイグレーションを引き起こす。このような短絡やマイグレーションは、線幅及び線間隔が狭い回路を形成する場合にはより生じ易くなる。
このような問題に対処するために、例えば特開昭58-186994号公報に記載されている次のような技術を適用することが考えられる。まず、絶縁基材上に樹脂の保護膜をコーティングする。次に、前記保護膜でコーティングされた絶縁基材上に機械加工あるいはレーザービームの照射により回路パターンに対応した溝及びスルーホールを描画形成する。次に、前記絶縁基材全面に活性化層を形成する。次に、前記樹脂保護膜を剥離することにより、溝及びスルーホールの内壁面のみに活性化層を残留させる。そして、前記絶縁基材にメッキを施すことにより、前記活性化された溝及びスルーホールの内壁面のみに選択的に導電層を形成する。
この技術に関連して、本願出願人は、無電解メッキのためのメッキ触媒を、例えば回路パターンの部分やスルーホールの内壁面等、無電解メッキをしたい部分のみに高精度に残留させる発明についてすでに特許出願をした(特願2008-118818及びこれを基礎とする特願2009-104086等)。この特許出願に係る回路形成方法を図23を参照して説明する。
まず、図23Aに示すように、絶縁基材aの表面に樹脂皮膜bをコーティングする。次に、図23Bに示すように、樹脂皮膜bでコーティングされた絶縁基材a上に、所望の回路パターンの溝cやスルーホールdを形成する。なお、図23Bでは、溝cの底面は絶縁基材aの表面に一致しているが、溝cを絶縁基材aの表面より深く掘り下げても構わない。次に、図23Cに示すように、溝c及びスルーホールdの表面、並びに樹脂皮膜bの表面にメッキ触媒eを被着させる。ここで、メッキ触媒は、その前駆体を含む概念である。次に、図23Dに示すように、樹脂皮膜bを剥離することにより、溝c及びスルーホールdの表面のみにメッキ触媒eを残留させる。そして、図23Eに示すように、メッキ触媒eを残留させた部分のみに無電解メッキ膜fを形成することにより、溝c及びスルーホールdの内壁面のみに精度よく導電層が形成された回路基板xが得られる。
ところで、近年、高密度化された多層回路基板の製造方法として、各層の電気回路を逐次に一層ずつ形成し、層間接続用孔としてのビアホールを形成しながら積層するビルドアップ法が知られている。しかしながら、そのようなビルドアップ法に、図23A~図23Eで説明したようなアディティブ法を適用すると、以下に説明するような問題が生じる場合がある。この問題を図24を参照して説明する。
まず、図24Aに示すように、第1の電気回路hが形成された回路基板gを準備する。なお、図24Aでは、回路hは回路基板gの上面に載っているが、回路基板gの上面に埋設されていてもよい。また、第1回路hの形成方法もここでは問わない。次に、図24Bに示すように、第1回路hが形成された回路基板gの上面に絶縁層iを形成する。次に、図24Cに示すように、絶縁層iの上面(外表面)に樹脂皮膜jを形成する。次に、図24Dに示すように、形成した樹脂皮膜jの外表面からレーザー加工をすることにより、樹脂皮膜jの厚み以上の深さの回路パターンk及び層間接続用の孔mを形成する。回路パターンkは、配線用の溝や電極用パッド部用の孔等を含んで構成されている。また、層間接続用孔mは、回路基板gの第1回路hまで到達しており、該第1回路hを露出させている。
次に、図24Eに示すように、樹脂皮膜jの表面、回路パターンkの表面、層間接続用孔mの表面、及び露出した第1回路hの表面にメッキ触媒nを被着させる。なお、後述する無電解メッキの観点からは、第1回路hの表面にわざわざメッキ触媒nを被着させる必要はないが、絶縁層iの全体にメッキ触媒nを被着させることで作業の容易化が図られる。次に、図24Fに示すように、樹脂皮膜jを絶縁層iから除去する。そして、図24Gに示すように、絶縁層iを無電解メッキに供することにより、メッキ触媒nが残留する回路パターンkの部分に無電解メッキ膜を形成して絶縁層iに第2の電気回路pを形成する。また、層間接続用孔mの底部の第1回路hから無電解メッキ膜を成長させることにより、層間接続用孔mをメッキ金属で充填して金属柱qを形成する。その結果、絶縁層iの第2回路pと回路基板gの第1回路hとが金属柱qを介して層間接続される。
ところが、このように回路パターンkの部分と層間接続用孔mの部分とを同時に無電解メッキで導体形成しようとすると、回路部分の配線用溝は線幅が微細で深さが浅く、またパッド部用孔も深さが浅いので、どちらも短時間で導体形成が完了するが、層間接続用孔は径が配線用溝の線幅よりも大きく、かつ深さが回路部分よりも深いので、メッキ金属が充填するのに長時間がかかる。したがって、回路部分の導体形成が完了した時点で無電解メッキを終了すると、図24Gに例示したように、層間接続用孔の金属充填が不十分となり、回路と層間接続用孔との接続不良の原因となる。逆に、層間接続用孔が十分金属充填されるまで無電解メッキを続けると、回路部分の導体形成が過剰となって短絡等が起り易くなる。また、層間接続用孔の金属充填が短時間で完了するように層間接続用孔の容積を縮小することが考えられ、そのために、層間接続用孔の深さを浅くしたり、層間接続用孔の径を小さくすることが提案される。しかし、前者は、回路基板の設計上困難な場合が多く、実現が難しい。また、後者は、層間接続用孔と回路との接触面積が小さくなり、層間接続の信頼性が低下する。仮に、層間接続用孔の径を回路パターンの配線用溝の幅と同じかそれ以下に小さくすると、金属充填が短時間で完了するが、その際、メッキ膜が層間接続用孔の内壁面及び底部から成長することに加えて、回路パターン側からも成長してくるので、金属柱の内部にボイドが発生し易くなる。
本発明は、ビルドアップ法により多層回路基板を製造するに際してアディティブ法を適用した場合における上記問題点を解決しようとするものであり、微細な回路パターンと層間接続用孔とが混在していても、層間接続用孔の金属充填が十分かつ良好に行われ、かつ回路部分の過剰な導体形成を回避することができる多層回路基板の製造方法の提供を課題とする。
すなわち、本発明の多層回路基板の製造方法は、相互に接続する電気回路と層間接続用孔とを有する多層回路基板の製造方法であって、第1の電気回路が形成された回路基板の回路形成面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程、前記絶縁層に外表面から孔を形成し、第1の電気回路を露出させる孔形成工程、露出させた第1の電気回路から前記孔をメッキ金属で充填して金属柱を形成する金属柱形成工程、前記絶縁層の外表面及び前記金属柱の頂部に樹脂皮膜を形成する皮膜形成工程、前記樹脂皮膜の外表面から少なくとも該樹脂皮膜の厚み以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンを形成する回路パターン形成工程、前記樹脂皮膜の表面及び前記回路パターンの表面にメッキ触媒を被着させる触媒被着工程、前記樹脂皮膜を前記絶縁層から除去する皮膜除去工程、及び、前記絶縁層に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒が残留する回路パターンの部分及び前記金属柱の露出部分にメッキ膜を形成して前記絶縁層に第2の電気回路を形成すると共に、この絶縁層の第2の電気回路と前記回路基板の第1の電気回路とを前記金属柱を介して層間接続するメッキ工程、を備える。
上記構成によれば、回路パターンを形成する前の絶縁層形成工程と孔形成工程と金属柱形成工程とにより、予め層間接続用孔だけをメッキ金属で充填するので、回路部分の過剰な導体形成を気にすることなく、層間接続用孔の金属充填を時間をかけて十分に行うことができる。また、回路パターンがまだ形成されていないので、メッキ膜が回路パターン側から成長してくることがなく、ボイドの発生が抑制された良好な金属充填が実現する。そして、層間接続用孔の金属充填を完了した後に、皮膜形成工程と回路パターン形成工程と触媒被着工程と皮膜除去工程とメッキ工程とにより、図23A~図23Eで説明したようなアディティブ法で回路部分の導体形成を行うので、短時間で微細な導体を精度よく形成することができ、回路部分に導体を過剰に形成することが回避される。以上により、微細な回路パターンと層間接続用孔とが混在していても、アディティブ法を良好に適用しつつ、ビルドアップ法により多層回路基板を支障なく製造することができる。
金属柱形成工程で形成する「金属柱」は、電気回路を構成する導体層に比べて厚みが大きく、電気回路に略垂直方向に突設された導電性の凸部であればよく、その形状は特に限定されない。例えば、円柱や角柱のような断面形状が一定の柱状の他、断面形状が長さ方向に変化する円錐台状や角錐台状のものも含まれる。
回路パターン形成工程で形成する回路パターンの「溝」は、主として配線用の溝であり、「孔」は、例えば電極用パッド部用の孔である。ただし、状況に応じて、層間接続用孔(先に金属充填を完了したものとは別の層間接続用孔)であってもよい。
回路パターン形成工程で樹脂皮膜の厚みと同じ深さの溝及び/又は孔を形成したときは、回路パターンは絶縁層の外表面の上に留まるので、電気回路を構成する導体層は絶縁層の外表面の上に載る状態となる。一方、樹脂皮膜の厚みを超える深さの溝及び/又は孔を形成したときは、回路パターンの一部又は全部は絶縁層の外表面より掘り下げられた位置に位置するので、電気回路を構成する導体層は絶縁層の外表面に一部又は全部が埋設される状態となる。後者の場合、導体層の厚みを大きくできて、回路の機械的強度を確保できる。また、導体層の絶縁層からの突出量をなくす又は減らすことができて、回路を保護すること、回路の絶縁層からの脱落を抑制すること、回路形成面に生じる凹凸をなくす又は減らすことが可能となる。
本発明では、回路パターン形成工程で、回路パターンの底面から金属柱の頂部が露出し、かつ突出するように回路パターンを形成し、この金属柱の頂部を覆うように形成された第2電気回路の部分を電極用パッド部とすることが好ましい。金属柱の頂部がパッド部の導体層に食い込んで、アンカー効果によりパッド部の脱落が効果的に抑制され、実装部品の重みに十分耐え得るパッド部が得られるからである。
また、本発明では、回路パターン形成工程で、回路パターンの底面から金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないように回路パターンを形成してもよい。この場合は、金属柱の頂部の上に形成される導体層が絶縁層の外表面から突出することが回避でき、回路形成面に生じる凹凸をなくすことが可能となる。
その場合に、金属柱形成工程において、回路パターンの底面となる位置までメッキ金属を充填することにより、回路パターン形成工程において、金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないようにすることが可能である。つまり、回路パターンの底面が絶縁層の外表面と一致する場合は、金属柱を絶縁層の外表面まで成長させればよい。一方、回路パターンの底面が絶縁層の外表面より掘り下げられた位置にある場合には、金属柱を絶縁層の外表面まで成長させるのではなく、それより手前の高さで成長を止めるのである。これにより、回路パターン形成工程より前の金属柱形成工程の段階で、回路パターンの底面から金属柱の頂部が突出しないようにすることが容易に達成できる。
あるいは、金属柱形成工程の後、回路パターンの底面となる位置まで金属柱の頂部を除去することにより、回路パターン形成工程において、金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないようにすることも可能である。これにより、金属柱の頂部の位置を修正して、回路パターンの底面から金属柱の頂部が突出しないようにすることが確実に達成できる。
また、本発明の多層回路基板の製造方法の別の態様は、相互に接続する電気回路と層間接続用孔とを有する多層回路基板の製造方法であって、第1の電気回路が形成された回路基板の回路形成面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程、前記絶縁層に外表面から孔を形成し、第1の電気回路を露出させる孔形成工程、露出させた第1の電気回路から前記孔をメッキ金属で充填して金属柱を形成する金属柱形成工程、前記絶縁層の外表面及び前記金属柱の頂部に樹脂皮膜を形成する皮膜形成工程、前記樹脂皮膜の外表面から少なくとも該樹脂皮膜の厚み以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンを形成する回路パターン形成工程、前記樹脂皮膜の表面及び前記回路パターンの表面にメッキ触媒を被着させる触媒被着工程、前記樹脂皮膜を前記絶縁層から除去する皮膜除去工程、及び、無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒が残留する回路パターンの部分及び前記金属柱の露出部分にメッキ膜を形成して前記絶縁層に第2の電気回路を形成すると共に、この絶縁層の第2の電気回路と前記回路基板の第1の電気回路とを前記金属柱を介して層間接続するメッキ工程、を備え、前記金属柱形成工程において、回路パターンの底面となる位置に到達しない位置までメッキ金属を充填することにより、前記回路パターン形成工程では、金属柱の頂部が回路パターンの底面から突出しないように回路パターンを形成し、前記皮膜除去工程では、金属柱の頂部が回路パターンの底面より後退した位置で露出するように樹脂皮膜を除去し、絶縁層の外表面から回路パターンの底面までの距離をd1、回路パターンの底面から金属柱の頂部までの距離をd2としたときに、0<d2≦d1×30%である。
この別の態様によれば、回路パターン形成工程で、金属柱の頂部が回路パターンの底面から突出しないように回路パターンが形成される。また、皮膜除去工程で、金属柱の頂部が回路パターンの底面より後退した位置で露出するように樹脂皮膜が除去される。この場合も、金属柱の頂部の上に形成される導体層が絶縁層の外表面から突出することが回避でき、回路形成面に生じる凹凸をなくすことが可能となる。
しかも、絶縁層の外表面から回路パターンの底面までの距離(つまり回路パターンの深さ)をd1、回路パターンの底面から金属柱の頂部までの距離(つまり金属柱の頂部が回路パターンの底面より後退した深さ)をd2としたときに、0<d2≦d1×30%であるから、前記後退の深さd2は回路パターンの深さd1に比べて小さい。そのため、回路部分の導体形成と層間接続用孔の金属充填とを十分良好に行うことができ、回路と層間接続用孔とを十分良好に接続することができる。
また、金属柱形成工程において、回路パターンの底面となる位置に到達しない位置までメッキ金属を充填することにより、回路パターン形成工程では、金属柱の頂部が回路パターンの底面から突出せず、皮膜除去工程では、金属柱の頂部が回路パターンの底面より後退した位置で露出するようにしたから、回路パターン形成工程及び皮膜除去工程より前の金属柱形成工程の段階で、金属柱の頂部が回路パターンの底面から突出しないようにすることが容易に達成できる。
本発明では、金属柱形成工程で、露出させた第1の電気回路から無電解メッキによりメッキ膜を成長させることにより、孔をメッキ金属で充填することができる。導体である電気回路を、無電解メッキのメッキ核に利用するので、合理的に金属柱を形成できる。
また、本発明では、金属柱形成工程で、絶縁層の表面、孔の内壁面、及び露出させた第1の電気回路の表面にメッキ触媒を被着させ、メッキ触媒被着部に無電解メッキを施した後、電解メッキを施すことにより、孔をメッキ金属で充填し、その後、絶縁層の表面を含む絶縁層の外表面側に析出したメッキ金属を除去してもよい。絶縁層の表面を含む絶縁層の外表面側に形成した無電解メッキ層を、電解メッキで必要な給電層に利用するので、合理的に金属柱を形成できる。
本発明では、樹脂皮膜は、所定の液体で溶解又は膨潤することにより絶縁層から溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂皮膜であることが好ましい。このような樹脂皮膜を用いることにより、絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できる。樹脂皮膜を除去するときに樹脂皮膜を崩壊させると、その樹脂皮膜に被着したメッキ触媒が飛散し、飛散したメッキ触媒が絶縁層に再被着してその部分に不要なメッキ膜が形成される問題がある。絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できるから、そのような問題が防止できる。
そして、本発明の多層回路基板は、以上のような製造方法により製造された多層回路基板である。したがって、微細な回路パターンと層間接続用孔とが混在していても、層間接続用孔の金属充填が十分かつ良好に行われて、回路と層間接続用孔との接続が良好で、かつ回路部分の過剰な導体形成が回避されて、短絡等が起り難い多層回路基板が得られる。
すなわち、本発明の第4の実施形態は以下を包含する。
項4-1.相互に接続する電気回路と層間接続用孔とを有する多層回路基板の製造方法であって、
第1の電気回路が形成された回路基板の回路形成面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程、
前記絶縁層に外表面から孔を形成し、第1の電気回路を露出させる孔形成工程、
露出させた第1の電気回路から前記孔をメッキ金属で充填して金属柱を形成する金属柱形成工程、
前記絶縁層の外表面及び前記金属柱の頂部に樹脂皮膜を形成する皮膜形成工程、
前記樹脂皮膜の外表面から少なくとも該樹脂皮膜の厚み以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンを形成する回路パターン形成工程、
前記樹脂皮膜の表面及び前記回路パターンの表面にメッキ触媒を被着させる触媒被着工程、
前記樹脂皮膜を前記絶縁層から除去する皮膜除去工程、及び、
前記絶縁層に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒が残留する回路パターンの部分及び前記金属柱の露出部分にメッキ膜を形成して前記絶縁層に第2の電気回路を形成すると共に、この絶縁層の第2の電気回路と前記回路基板の第1の電気回路とを前記金属柱を介して層間接続するメッキ工程、
を備える多層回路基板の製造方法。
第1の電気回路が形成された回路基板の回路形成面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程、
前記絶縁層に外表面から孔を形成し、第1の電気回路を露出させる孔形成工程、
露出させた第1の電気回路から前記孔をメッキ金属で充填して金属柱を形成する金属柱形成工程、
前記絶縁層の外表面及び前記金属柱の頂部に樹脂皮膜を形成する皮膜形成工程、
前記樹脂皮膜の外表面から少なくとも該樹脂皮膜の厚み以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンを形成する回路パターン形成工程、
前記樹脂皮膜の表面及び前記回路パターンの表面にメッキ触媒を被着させる触媒被着工程、
前記樹脂皮膜を前記絶縁層から除去する皮膜除去工程、及び、
前記絶縁層に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒が残留する回路パターンの部分及び前記金属柱の露出部分にメッキ膜を形成して前記絶縁層に第2の電気回路を形成すると共に、この絶縁層の第2の電気回路と前記回路基板の第1の電気回路とを前記金属柱を介して層間接続するメッキ工程、
を備える多層回路基板の製造方法。
項4-2. 回路パターン形成工程では、回路パターンの底面から金属柱の頂部が露出し、かつ突出するように回路パターンを形成し、この金属柱の頂部を覆うように形成された第2電気回路の部分を電極用パッド部とする項4-1に記載の多層回路基板の製造方法。
項4-3.回路パターン形成工程では、回路パターンの底面から金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないように回路パターンを形成する項4-1に記載の多層回路基板の製造方法。
項4-4.金属柱形成工程において、回路パターンの底面となる位置までメッキ金属を充填することにより、回路パターン形成工程において、金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないようにする項4-3に記載の多層回路基板の製造方法。
項4-5.金属柱形成工程の後、回路パターンの底面となる位置まで金属柱の頂部を除去することにより、回路パターン形成工程において、金属柱の頂部が露出し、かつ突出しないようにする項4-3に記載の多層回路基板の製造方法。
項4-6.相互に接続する電気回路と層間接続用孔とを有する多層回路基板の製造方法であって、
第1の電気回路が形成された回路基板の回路形成面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程、
前記絶縁層に外表面から孔を形成し、第1の電気回路を露出させる孔形成工程、
露出させた第1の電気回路から前記孔をメッキ金属で充填して金属柱を形成する金属柱形成工程、
前記絶縁層の外表面及び前記金属柱の頂部に樹脂皮膜を形成する皮膜形成工程、
前記樹脂皮膜の外表面から少なくとも該樹脂皮膜の厚み以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンを形成する回路パターン形成工程、
前記樹脂皮膜の表面及び前記回路パターンの表面にメッキ触媒を被着させる触媒被着工程、
前記樹脂皮膜を前記絶縁層から除去する皮膜除去工程、及び、
無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒が残留する回路パターンの部分及び前記金属柱の露出部分にメッキ膜を形成して前記絶縁層に第2の電気回路を形成すると共に、この絶縁層の第2の電気回路と前記回路基板の第1の電気回路とを前記金属柱を介して層間接続するメッキ工程、
を備え、
前記金属柱形成工程において、回路パターンの底面となる位置に到達しない位置までメッキ金属を充填することにより、前記回路パターン形成工程では、金属柱の頂部が回路パターンの底面から突出しないように回路パターンを形成し、前記皮膜除去工程では、金属柱の頂部が回路パターンの底面より後退した位置で露出するように樹脂皮膜を除去し、
絶縁層の外表面から回路パターンの底面までの距離をd1、回路パターンの底面から金属柱の頂部までの距離をd2としたときに、0<d2≦d1×30%である多層回路基板の製造方法。
第1の電気回路が形成された回路基板の回路形成面に絶縁層を形成する絶縁層形成工程、
前記絶縁層に外表面から孔を形成し、第1の電気回路を露出させる孔形成工程、
露出させた第1の電気回路から前記孔をメッキ金属で充填して金属柱を形成する金属柱形成工程、
前記絶縁層の外表面及び前記金属柱の頂部に樹脂皮膜を形成する皮膜形成工程、
前記樹脂皮膜の外表面から少なくとも該樹脂皮膜の厚み以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンを形成する回路パターン形成工程、
前記樹脂皮膜の表面及び前記回路パターンの表面にメッキ触媒を被着させる触媒被着工程、
前記樹脂皮膜を前記絶縁層から除去する皮膜除去工程、及び、
無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒が残留する回路パターンの部分及び前記金属柱の露出部分にメッキ膜を形成して前記絶縁層に第2の電気回路を形成すると共に、この絶縁層の第2の電気回路と前記回路基板の第1の電気回路とを前記金属柱を介して層間接続するメッキ工程、
を備え、
前記金属柱形成工程において、回路パターンの底面となる位置に到達しない位置までメッキ金属を充填することにより、前記回路パターン形成工程では、金属柱の頂部が回路パターンの底面から突出しないように回路パターンを形成し、前記皮膜除去工程では、金属柱の頂部が回路パターンの底面より後退した位置で露出するように樹脂皮膜を除去し、
絶縁層の外表面から回路パターンの底面までの距離をd1、回路パターンの底面から金属柱の頂部までの距離をd2としたときに、0<d2≦d1×30%である多層回路基板の製造方法。
項4-7.金属柱形成工程では、露出させた第1の電気回路から無電解メッキによりメッキ膜を成長させることにより、孔をメッキ金属で充填する項4-1~4-6のいずれか1項に記載の多層回路基板の製造方法。
項4-8.金属柱形成工程では、絶縁層の表面、孔の内壁面、及び露出させた第1の電気回路の表面にメッキ触媒を被着させ、メッキ触媒被着部に無電解メッキを施した後、電解メッキを施すことにより、孔をメッキ金属で充填し、その後、絶縁層の表面を含む絶縁層の外表面側に析出したメッキ金属を除去する項4-1~4-6のいずれか1項に記載の多層回路基板の製造方法。
項4-9.樹脂皮膜は、所定の液体で溶解又は膨潤することにより絶縁層から溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂皮膜である項4-1~4-8のいずれか1項に記載の多層回路基板の製造方法。
項4-10.項4-1~4-9のいずれか1項に記載の製造方法により製造された多層回路基板。
本発明によれば、微細な回路パターンと層間接続用孔とが混在していても、アディティブ法を良好に適用しつつ、ビルドアップ法により多層回路基板を支障なく製造することができる。
[第4-1実施形態]
図19は、本実施形態に係る多層回路基板G1における電気回路G26の構成及び層間接続用孔G21(ないし金属柱G22)の配置等を示すための部分平面図である。図示したように、本実施形態においては、電気回路G26と層間接続用孔G21であるビアホールとが相互に接続している多層回路基板G1が製造される。回路G26は、線幅の微細な配線G26aと、電極用パッド部G26bとを含む。電極用パッド部G26bは、層間接続用孔G21に重ねて設けられている。
図19は、本実施形態に係る多層回路基板G1における電気回路G26の構成及び層間接続用孔G21(ないし金属柱G22)の配置等を示すための部分平面図である。図示したように、本実施形態においては、電気回路G26と層間接続用孔G21であるビアホールとが相互に接続している多層回路基板G1が製造される。回路G26は、線幅の微細な配線G26aと、電極用パッド部G26bとを含む。電極用パッド部G26bは、層間接続用孔G21に重ねて設けられている。
図19中のI-I線は、図20~図22の端面図の切断箇所を示す。図20中、符号10は回路基板、符号11は第1電気回路、符号G20は絶縁層、符号G21は層間接続用孔、符号G22は金属柱、符号G23は樹脂皮膜、符号G24は回路パターン、符号G25はメッキ触媒、符号G26は第2電気回路を示す。図20Iに示すように、この多層回路基板G1においては、回路基板G10に形成された第1電気回路G11と、回路基板G10の上に積層された絶縁層G20に形成された第2電気回路G26とが、絶縁層G20に形成された層間接続用孔G21(ないし金属柱G22)を介して層間接続されている。
<回路基板準備工程>
本実施形態の製造方法においては、まず、図20Aに示すように、第1電気回路G11が形成された回路基板G10を準備する(回路基板準備工程)。なお、図20Aでは、第1回路G11は回路基板G10の上面に載っているが、回路基板G10の上面に埋設されていてもよい。また、第1回路G11の形成方法もここでは問わない。例えばサブトラクティブ法やアディティブ法等の従来から知られた回路形成方法で形成されたものでよい。さらに、回路基板は、片面のみに回路形成されたものでも、あるいは両面とも回路形成されたものでもよい。また、多層回路基板であってもよい。
本実施形態の製造方法においては、まず、図20Aに示すように、第1電気回路G11が形成された回路基板G10を準備する(回路基板準備工程)。なお、図20Aでは、第1回路G11は回路基板G10の上面に載っているが、回路基板G10の上面に埋設されていてもよい。また、第1回路G11の形成方法もここでは問わない。例えばサブトラクティブ法やアディティブ法等の従来から知られた回路形成方法で形成されたものでよい。さらに、回路基板は、片面のみに回路形成されたものでも、あるいは両面とも回路形成されたものでもよい。また、多層回路基板であってもよい。
回路基板G10としては、従来から多層回路基板の製造に使用される各種有機基板が特に限定なく採用可能である。有機基板の具体例としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂等からなる基板が挙げられる。回路基板G10の形態としては、シート、フィルム、プリプレグ、三次元形状の成形体等、特に限定されない。回路基板G10の厚みも特に限定されず、例えば、シート、フィルム、プリプレグ等の場合は、10~500μm、好ましくは20~200μm程度の厚みである。その他、回路基板G10の詳しい説明は、次に記載する絶縁層G20の詳しい説明に準じて同様である。
<絶縁層形成工程>
次に、図20Bに示すように、第1回路G11が形成された回路基板G10の上面(回路形成面)に絶縁層G20を形成する(絶縁層形成工程)。この絶縁層G20の形態としては、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグ、及び三次元形状の成形体等、樹脂溶液塗布により形成したもの等が挙げられる。前記絶縁層G20の厚みは、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグの場合には、例えば、10~200μmであることが好ましく、20~100μm程度であることがより好ましい。また、前記絶縁層G20としては、シリカ粒子等の無機微粒子を含有してもよい。絶縁層G20は、例えば、回路基板G10の上面に、シート、フィルム、あるいはプリプレグを積層し、加圧して張り合わせた後、硬化させることで形成できるし、加熱加圧により硬化させることでも形成できる。また、絶縁層G20は、回路基板G10の上面に樹脂溶液を塗布した後、硬化させることにより形成することもできる。また、金型及び枠型等を用いて絶縁層となる材料を入れて、加圧し、硬化させることで三次元形状の成形体等を形成してもよいし、シート、フィルム、あるいはプリプレグを打ち抜き、くりぬいたものを、回路基板G10の上面に積層し、加圧張り合わせた後、硬化させること、もしくは、加熱加圧により硬化させることにより三次元形状の成形体等を形成してもよい。
次に、図20Bに示すように、第1回路G11が形成された回路基板G10の上面(回路形成面)に絶縁層G20を形成する(絶縁層形成工程)。この絶縁層G20の形態としては、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグ、及び三次元形状の成形体等、樹脂溶液塗布により形成したもの等が挙げられる。前記絶縁層G20の厚みは、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグの場合には、例えば、10~200μmであることが好ましく、20~100μm程度であることがより好ましい。また、前記絶縁層G20としては、シリカ粒子等の無機微粒子を含有してもよい。絶縁層G20は、例えば、回路基板G10の上面に、シート、フィルム、あるいはプリプレグを積層し、加圧して張り合わせた後、硬化させることで形成できるし、加熱加圧により硬化させることでも形成できる。また、絶縁層G20は、回路基板G10の上面に樹脂溶液を塗布した後、硬化させることにより形成することもできる。また、金型及び枠型等を用いて絶縁層となる材料を入れて、加圧し、硬化させることで三次元形状の成形体等を形成してもよいし、シート、フィルム、あるいはプリプレグを打ち抜き、くりぬいたものを、回路基板G10の上面に積層し、加圧張り合わせた後、硬化させること、もしくは、加熱加圧により硬化させることにより三次元形状の成形体等を形成してもよい。
前記絶縁層G20は、従来から多層回路基板の製造に使用される各種有機基板が特に限定なく採用可能である。有機基板の具体例としては、従来から多層回路基板の製造に使用される、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂等からなる基板が挙げられる。
前記エポキシ樹脂としては、回路基板の製造に用いられうる各種有機基板を構成するエポキシ樹脂であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、アラルキルエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、難燃性を付与するために、臭素化又はリン変性した、上記エポキシ樹脂、窒素含有樹脂、シリコーン含有樹脂等も挙げられる。また、前記エポキシ樹脂及び樹脂としては、上記各エポキシ樹脂および樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記各樹脂で基材を構成する場合、一般的に、硬化させるために、硬化剤を含有させる。前記硬化剤としては、硬化剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ジシアンジアミド、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミノトリアジンノボラック系硬化剤、シアネート樹脂等が挙げられる。
前記フェノール系硬化剤としては、例えば、ノボラック型、アラルキル型、テルペン型等が挙げられる。更に難燃性を付与するためリン変性したフェノール樹脂または、リン変性したシアネート樹脂等もあげられる。また、前記硬化剤としては、上記各硬化剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また特に限定されないが、レーザー加工により回路パターンを形成することから、100nm~400nm波長領域でのレーザー光の吸収率が良い樹脂等を用いることが好ましい。例えば、具体的には、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
また、前記絶縁基材(絶縁層)には、フィラーを含有していてもよい。前記フィラーとしては、無機微粒子であっても、有機微粒子であってもよく、特に限定されない。フィラーを含有することで、レーザー加工部にフィラーが露出し、フィラーの凹凸によるメッキと樹脂との密着性を向上することが可能である。
前記無機微粒子を構成する材料としては、具体的には、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、シリカ(SiO2)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化チタン(TiO2)等の高誘電率充填材;ハードフェライト等の磁性充填材;水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、水酸化アルミニウム(Al(OH)2)、三酸化アンチモン(Sb2O3)、五酸化アンチモン(Sb2O5)、グアニジン塩、ホウ酸亜鉛、モリブテン化合物、スズ酸亜鉛等の無機系難燃剤;タルク(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸バリウム(BaSO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、雲母等が挙げられる。前記無機微粒子としては、上記無機微粒子を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの無機微粒子は、熱伝導性、比誘電率、難燃性、粒度分布、色調の自由度等が高いことから、所望の機能を選択的に発揮させる場合には、適宜配合及び粒度設計を行って、容易に高充填化を行うことができる。また、特に限定はされないが、絶縁層の厚み以下の平均粒径のフィラーを用いるのが好ましく、更には0.01μm~10μm、更に好ましくは、0.05μm~5μmの平均粒径のフィラーを用いるのがよい。
また、前記無機微粒子は、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、シランカップリング剤で表面処理してもよい。また、前記絶縁基材は、前記無機微粒子の、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、シランカップリング剤を含有してもよい。前記シランカップリング剤としては、特に限定されない。具体的には、例えば、エポキシシラン系、メルカプトシラン系、アミノシラン系、ビニルシラン系、スチリルシラン系、メタクリロキシシラン系、アクリロキシシラン系、チタネート系等のシランカップリング剤等が挙げられる。前記シランカップリング剤としては、上記シランカップリング剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記絶縁基材は、前記無機微粒子の、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、分散剤を含有してもよい。前記分散剤としては、特に限定されない。具体的には、例えば、アルキルエーテル系、ソルビタンエステル系、アルキルポリエーテルアミン系、高分子系等の分散剤等が挙げられる。前記分散剤としては、上記分散剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記有機微粒子としては、具体的には、例えば、ゴム微粒子等が挙げられる。
また、例えば、回路基板G10及び絶縁層G20としてプリプレグを用いる場合には、回路基板G10の上面(回路形成面)に絶縁層G20を重ね合わせ、加熱プレスすることにより積層し硬化させてもよい。
なお、回路基板G10を構成する素材の種類及び樹脂の種類等と、絶縁層G20を構成する素材の種類及び樹脂の種類等とは、互いに異なっていてもよい。ただし、回路基板G10と絶縁層G20とを良好に密着させ積層させる観点からは、互いになじみの良い種類同士とすることが好ましく、典型的には同じ種類同士とすることがより好ましい。
<孔形成工程>
次に、図20Cに示すように、絶縁層G20の上面(外表面)からレーザー加工することにより、絶縁層G20に層間接続用孔G21を形成する(孔形成工程)。このとき、層間接続用孔G21は、回路基板G10の第1回路G11まで到達しており、該第1回路G11を露出させている。その他、レーザー加工及びその周辺技術の詳しい説明は、他の工程で記載するレーザー加工及びその周辺技術の詳しい説明に準じて同様である。
次に、図20Cに示すように、絶縁層G20の上面(外表面)からレーザー加工することにより、絶縁層G20に層間接続用孔G21を形成する(孔形成工程)。このとき、層間接続用孔G21は、回路基板G10の第1回路G11まで到達しており、該第1回路G11を露出させている。その他、レーザー加工及びその周辺技術の詳しい説明は、他の工程で記載するレーザー加工及びその周辺技術の詳しい説明に準じて同様である。
なお、レーザー加工により露出させた第1回路G11の上には、絶縁層G20の樹脂残渣であるスミア(図示せず)が残る。スミアは導通不良の原因となるため、デスミア処理により除去することが好ましい。デスミア処理としては、例えば、過マンガン酸溶液に浸漬することによりスミアを溶解除去する等の公知の方法が限定なく用いられる。ただし、状況に応じて、デスミア処理を省略することもできる。
<金属柱形成工程>
次に、図20Dに示すように、露出させた第1回路G11から、無電解メッキ又は電解メッキにより、前記層間接続用孔G21をメッキ金属で充填して、層間接続用孔G21に金属柱G22を形成する(金属柱形成工程)。なお、無電解メッキの場合は、第1回路G11がメッキ核として機能し、第1回路G11からメッキ膜が成長する。一方、電解メッキの場合は、絶縁層G20の表面、孔G21の内壁面、及び露出させた第1回路G11の表面にメッキ触媒を被着させ、メッキ触媒被着部に無電解メッキを施した後、電解メッキを施すことにより、孔G21をメッキ金属で充填し、その後、絶縁層G20の表面を含む絶縁層G20の外表面側に析出したメッキ金属を除去する。
次に、図20Dに示すように、露出させた第1回路G11から、無電解メッキ又は電解メッキにより、前記層間接続用孔G21をメッキ金属で充填して、層間接続用孔G21に金属柱G22を形成する(金属柱形成工程)。なお、無電解メッキの場合は、第1回路G11がメッキ核として機能し、第1回路G11からメッキ膜が成長する。一方、電解メッキの場合は、絶縁層G20の表面、孔G21の内壁面、及び露出させた第1回路G11の表面にメッキ触媒を被着させ、メッキ触媒被着部に無電解メッキを施した後、電解メッキを施すことにより、孔G21をメッキ金属で充填し、その後、絶縁層G20の表面を含む絶縁層G20の外表面側に析出したメッキ金属を除去する。
金属柱G22の形状、大きさ、間隔等は特に限定されない。具体的には、例えば、略円柱状であって、高さが5~200μm程度、底面の直径が10~500μm程度の金属柱G22が好ましく実現可能である。なお、角柱状や円錐台状あるいは角錐台状等の金属柱G22でも構わない。
なお、図20Dは、この金属柱形成工程で、金属柱G22が絶縁層G20の上面(外表面)の高さまで成長した場合を示している。
ただし、これに限らず、金属柱形成工程で、金属柱G22が絶縁層G20の上面に到達しない位置まで成長してもよい。もっとも、後述する回路パターン形成工程で形成される回路パターンG24の底面となる位置を超えて金属柱G22が成長することを条件とする。
このような方法によれば、後述する皮膜形成工程で樹脂皮膜G23を形成する前に、第1回路G11と第2回路G26とを層間接続する層間接続用孔G21に、ボイドの発生が抑制された良好な金属柱G22を十分量充填して形成することができる。
<皮膜形成工程>
次に、図20Eに示すように、絶縁層G20の外表面及び金属柱G22の頂部に樹脂皮膜G23を形成する(皮膜形成工程)。樹脂皮膜(レジスト)G23は、後述する皮膜除去工程で除去可能なものであれば、特に限定されない。樹脂皮膜G23は、所定の液体で溶解又は膨潤することにより絶縁層G20の上面から容易に溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂皮膜が好ましい。具体的には、例えば、有機溶剤やアルカリ溶液により容易に溶解し得る可溶型樹脂からなる皮膜や、所定の液体(膨潤液)で膨潤し得る膨潤性樹脂からなる皮膜等が挙げられる。なお、膨潤性樹脂皮膜には、所定の液体に対して実質的に溶解せず、膨潤により絶縁層G20の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜だけではなく、所定の液体に対して膨潤し、さらに少なくとも一部が溶解し、その膨潤や溶解により絶縁層G20の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜や、所定の液体に対して溶解し、その溶解により絶縁層G20の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜も含まれる。このような樹脂皮膜を用いることにより、絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できる。樹脂皮膜を除去するときに樹脂皮膜を崩壊させると、その樹脂皮膜に被着したメッキ触媒が飛散し、飛散したメッキ触媒が絶縁層に再被着してその部分に不要なメッキ膜が形成される問題がある。絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できるから、そのような問題が防止できる。
次に、図20Eに示すように、絶縁層G20の外表面及び金属柱G22の頂部に樹脂皮膜G23を形成する(皮膜形成工程)。樹脂皮膜(レジスト)G23は、後述する皮膜除去工程で除去可能なものであれば、特に限定されない。樹脂皮膜G23は、所定の液体で溶解又は膨潤することにより絶縁層G20の上面から容易に溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂皮膜が好ましい。具体的には、例えば、有機溶剤やアルカリ溶液により容易に溶解し得る可溶型樹脂からなる皮膜や、所定の液体(膨潤液)で膨潤し得る膨潤性樹脂からなる皮膜等が挙げられる。なお、膨潤性樹脂皮膜には、所定の液体に対して実質的に溶解せず、膨潤により絶縁層G20の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜だけではなく、所定の液体に対して膨潤し、さらに少なくとも一部が溶解し、その膨潤や溶解により絶縁層G20の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜や、所定の液体に対して溶解し、その溶解により絶縁層G20の表面から容易に剥離するような樹脂皮膜も含まれる。このような樹脂皮膜を用いることにより、絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できる。樹脂皮膜を除去するときに樹脂皮膜を崩壊させると、その樹脂皮膜に被着したメッキ触媒が飛散し、飛散したメッキ触媒が絶縁層に再被着してその部分に不要なメッキ膜が形成される問題がある。絶縁層表面から樹脂皮膜を容易かつ良好に除去できるから、そのような問題が防止できる。
樹脂皮膜G23の形成方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、絶縁層G20の上面(外表面)に、樹脂皮膜G23を形成し得る液状材料を塗布した後、乾燥させる方法や、支持基板に前記液状材料を塗布した後、乾燥することにより形成される樹脂皮膜を絶縁層G20の表面に転写する方法等が挙げられる。また、別の方法としては、絶縁層G20の上面(外表面)に、予め形成された樹脂皮膜G23からなる樹脂フィルムを貼り合せる方法等も挙げられる。なお、液状材料を塗布する方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、従来から知られたスピンコート法やバーコータ法等が挙げられる。
樹脂皮膜G23を形成するための材料としては、所定の液体で溶解又は膨潤することにより絶縁層G20の表面から容易に溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂であれば特に限定なく用いられ得る。好ましくは、所定の液体に対する膨潤度が50%以上、より好ましくは、100%以上、さらに好ましくは、500%以上であるような膨潤度の樹脂が用いられる。なお、膨潤度が低すぎる場合には、樹脂皮膜が剥離しにくくなる傾向がある。
なお、樹脂皮膜の膨潤度(SW)は、膨潤前重量m(b)及び膨潤後重量m(a)から、「膨潤度SW={(m(a)-m(b))/m(b)}×100(%)」の式で求められる。
このような樹脂皮膜は、絶縁層G20の表面にエラストマーのサスペンジョン又はエマルジョンを塗布した後、乾燥する方法や、支持基材にエラストマーのサスペンジョン又はエマルジョンを塗布した後、乾燥することにより形成される皮膜を絶縁層G20の表面に転写する方法等により容易に形成され得る。
エラストマーの具体例としては、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマー、アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルジョンとして分散されたエラストマー樹脂粒子の架橋度またはゲル化度等を調整することにより所望の膨潤度の樹脂皮膜を容易に形成することができる。
なお、このような樹脂皮膜としては、特に、膨潤度が膨潤液のpHに依存して変化するような皮膜であることが好ましい。このような、皮膜を用いた場合には、後述する触媒被着工程における液性条件と、後述する皮膜除去工程における液性条件とを相異させることにより、触媒被着工程におけるpHにおいては樹脂皮膜G23は絶縁層G20に対する高い密着力を維持し、皮膜除去工程におけるpHにおいては容易に樹脂皮膜G23を剥離除去することができる。
さらに具体的には、例えば、後述する触媒被着工程が、例えば、pH1~3の範囲の酸性触媒金属コロイド溶液中で処理する工程を備え、後述する皮膜除去工程がpH12~14の範囲のアルカリ性溶液中で樹脂皮膜を膨潤させる工程を備える場合には、前記樹脂皮膜は、前記酸性触媒金属コロイド溶液に対する膨潤度が60%以下、さらには40%以下であり、前記アルカリ性溶液に対する膨潤度が50%以上、さらには100%以上、さらには500%以上であるような樹脂皮膜であることが好ましい。
このような樹脂皮膜の例としては、所定量のカルボキシル基を有するエラストマーから形成されるシートや、プリント配線板のパターニング用のドライフィルムレジスト(以下「DFR」と記す場合がある)等に用いられる光硬化性のアルカリ現像型のレジストを全面硬化して得られるシートや、熱硬化性やアルカリ現像型のシート等が挙げられる。
カルボキシル基を有するエラストマーの具体例としては、カルボキシル基を有するモノマー単位を共重合成分として含有することにより、分子中にカルボキシル基を有する、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマーや、アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー、あるいはポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルジョンとして分散されたエラストマーの、酸当量、架橋度又はゲル化度等を調整することにより、所望のアルカリ膨潤度を有する樹脂皮膜を形成することができる。また、皮膜除去工程において用いる所定の液体に対する膨潤度をより大きくでき、前記液体に対して溶解する樹脂皮膜も容易に形成することができる。エラストマー中のカルボキシル基はアルカリ水溶液に対して樹脂皮膜を膨潤させて、絶縁層G20の表面から樹脂皮膜を剥離する作用をする。また、酸当量とは、カルボキシル基1個当たりのポリマー分子量である。
カルボキシル基を有するモノマー単位の具体例としては、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、及びマレイン酸無水物等が挙げられる。
このようなカルボキシル基を有するエラストマー中のカルボキシル基の含有割合としては、酸当量で100~2000、さらには100~800であることが好ましい。酸当量が小さ過ぎる場合(カルボキシル基の数が相対的に多過ぎる場合)には、溶媒または他の組成物との相溶性が低下することにより、無電解メッキの前処理液に対する耐性が低下する傾向がある。また、酸当量が大き過ぎる場合(カルボキシル基の数が相対的に少な過ぎる場合)には、アルカリ水溶液に対する剥離性が低下する傾向がある。
また、エラストマーの分子量としては、1万~100万、さらには、2万~50万、さらには、2万~6万であることが好ましい。エラストマーの分子量が大き過ぎる場合には剥離性が低下する傾向があり、小さ過ぎる場合には粘度が低下するために樹脂皮膜の厚みを均一に維持することが困難になると共に、無電解メッキの前処理液に対する耐性も低下する傾向がある。
また、DFRとしては、例えば、所定量のカルボキシル基を含有する、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、ウレタン系樹脂等を樹脂成分とし、光重合開始剤を含有する光硬化性樹脂組成物のシートが用いられ得る。このようなDFRの具体例としては、特開2000-231190号公報、特開2001-201851号公報、特開平11-212262号公報に開示されるような光重合性樹脂組成物のドライフィルムを全面硬化させて得られるシートや、アルカリ現像型のDFRとして市販されている、例えば、旭化成工業社製のUFGシリーズ等が挙げられる。
さらに、その他の樹脂皮膜の例としては、カルボキシル基を含有する、ロジンを主成分とする樹脂(例えば、吉川化工社製の「NAZDAR229」)や、フェノールを主成分とする樹脂(例えば、LEKTRACHEM社製の「104F」)等が挙げられる。
樹脂皮膜G23は、絶縁層G20の表面に樹脂のサスペンジョン又はエマルジョンを従来から知られたスピンコート法やバーコーター法等の塗布手段を用いて塗布した後、乾燥する方法や、支持基材に形成されたDFRを真空ラミネーター等を用いて絶縁層G20の表面に貼り合わせた後、全面硬化することにより容易に形成することができる。
樹脂皮膜G23の厚みとしては、例えば、10μm以下が好ましく、5μm以下がさらに好ましい。また、0.1μm以上が好ましく、1μm以上がさらに好ましい。厚みが厚過ぎる場合は、微細な回路パターンG24をレーザー加工や機械加工等により形成する際に精度が低下する傾向がある。また、厚みが薄過ぎる場合は、均一な膜厚の樹脂皮膜G23を形成し難くなる傾向がある。
また、前記樹脂皮膜G23として、例えば、酸等量が100~800程度のカルボキシル基を有するアクリル系樹脂からなる樹脂(カルボキシル基含有アクリル系樹脂)を主成分とする樹脂皮膜もまた好ましく用いられ得る。
さらに、上記のものの他に、前記樹脂皮膜G23として、次のようなものもまた好適である。すなわち、前記樹脂皮膜を構成するレジスト材料に必要な特性としては、例えば、(1)後述の触媒被着工程で、樹脂皮膜が形成された絶縁基材(回路基板や絶縁層等)を浸漬させる液体(めっき核付け薬液)に対する耐性が高いこと、(2)後述の皮膜除去工程、例えば、樹脂皮膜が形成された絶縁基材をアルカリに浸漬させる工程によって、樹脂皮膜(レジスト)が容易に除去できること、(3)成膜性が高いこと、(4)ドライフィルム(DFR)化が容易なこと、(5)保存性が高いこと等が挙げられる。めっき核付け薬液としては、後述するが、例えば、酸性Pd-Snコロイドキャタリストシステムの場合、全て酸性(例えばpH1~3)水溶液である。また、アルカリ性Pdイオンキャタリストシステムの場合は、触媒付与アクチベーターが弱アルカリ(pH8~12)であり、それ以外は酸性である。以上のことから、めっき核付け薬液に対する耐性としては、pH1~11、好ましくはpH1~12に耐え得ることが必要である。なお、耐え得るとは、レジストを成膜したサンプルを薬液に浸漬した際、レジストの膨潤や溶解が充分に抑制され、レジストとしての役割を果たすことである。また、浸漬温度は、室温~60℃、浸漬時間は、1~10分間、レジスト膜厚は、1~10μm程度が一般的であるが、これらに限定されない。皮膜除去工程に用いるアルカリ剥離の薬液としては、後述するが、例えば、NaOH水溶液や炭酸ナトリウム水溶液が一般的である。そのpHは、11~14であり、好ましくはpH12から14でレジスト膜が簡単に除去できることが望ましい。NaOH水溶液濃度は、1~10%程度、処理温度は、室温~50℃、処理時間は、1~10分間で、浸漬やスプレイ処理をすることが一般的であるが、これらに限定されない。絶縁材料上にレジストを形成するため、成膜性も重要となる。はじき等がない均一性な膜形成が必要である。また、製造工程の簡素化や材料ロスの低減等のためにドライフィルム化されるが、ハンドリング性を確保するためにフィルムの屈曲性が必要である。また絶縁材料上にドライフィルム化されたレジストをラミネーター(ロール、真空)で貼り付ける。貼り付けの温度は、室温~160℃、圧力や時間は任意である。このように、貼り付け時に粘着性が求められる。そのために、ドライフィルム化されたレジストはゴミの付着防止も兼ねて、キャリアフィルム、カバーフィルムでサンドイッチされた3層構造にされることが一般的であるが、これらに限定されない。保存性は、室温での保存できることがもっとも良いが、冷蔵、冷凍での保存ができることも必要である。このように低温時にドライフィルムの組成が分離したり、屈曲性が低下して割れたりしないようにすることが必要である。
以上のような観点から、前記樹脂皮膜G23として、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と、(b)(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体と、を重合させることで得られる重合体樹脂、又はこの重合体樹脂を含む樹脂組成物であってもよい。公知技術として、特開平7-281437、特開2000-231190、特開2001-201851等が挙げられる。(a)単量体の一例として、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸半エステル、アクリル酸ブチル等が挙げられ、単独、もしくは2種類以上を組み合わせても良い。(b)単量体の例としては、非酸性で分子中に重合性不飽和基を(1個)有するものが一般的であり、その限りではない。めっき工程での耐性、硬化膜の可とう性等の種々の特性を保持するように選ばれる。具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類がある。また酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等がある。また上記の重合性不飽和基を分子中に1個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることが出来る。さらには、3次元架橋できるように、重合体に用いる単量体に複数の不飽和基を持つ単量体を選定することができる。また、分子骨格にエポキシ基、水酸基、アミノ基、アミド基、ビニル基などの反応性官能基を導入することができる。
樹脂中にカルボキシル基が含まれる場合、樹脂中に含まれるカルボキシル基の量は酸当量で100~2000が良く、100~800が好ましく、100~600がさらに好ましい。酸当量が低すぎると、溶媒または他の組成物との相溶性の低下やめっき前処理液耐性が低下する。酸当量が高すぎると剥離性が低下する。また、(a)単量体の組成比率は5~70質量%が好ましい。
樹脂組成物は、メイン樹脂(バインダー樹脂)として前記重合体樹脂を必須成分とし、オリゴマー、モノマー、フィラーや、その他の添加剤の少なくとも1種類を添加してもよい。メイン樹脂は、熱可塑的性質を持ったリニア型のポリマーが良い。流動性、結晶性などをコントロールするためにグラフトさせて枝分かれさせることもある。分子量としては、重量平均分子量で1,000~500,000程度であり、5,000~50,000が好ましい。重量平均分子量が小さいと膜の屈曲性やめっき核付け薬液耐性(耐酸性)が低下する。また分子量が大きいとアルカリ剥離性やドライフィルムにした場合の貼り付け性が悪くなる。さらに、めっき核付け薬液耐性向上やレーザー加工時の熱変形抑制、流動制御のために架橋点を導入してもよい。
モノマーやオリゴマーとしては、めっき核付け薬液への耐性やアルカリで容易に除去できるようなものであれば何でも良い。またドライフィルム(DFR)の貼り付け性を向上させるために粘着性付与材として可塑剤的に用いることが考えられる。さらに各種耐性をあげるために架橋剤を添加することが考えられる。具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類がある。また酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等がある。また上記の重合性不飽和基を分子中に1個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることが出来る。さらに、多官能性不飽和化合物を含んでも良い。上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。上記のモノマー以外に他の光重合性モノマーを2種類以上含むことも可能である。モノマーの例としては、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、またポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-ジ(p-ヒドロキシフェニル)プロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-メタクリロキシペンタエトキシフェニル)プロパン、ウレタン基を含有する多官能(メタ)アクリレート等がある。上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。
フィラーは特に限定されないが、シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化亜鉛、タルク、マイカ、ガラス、チタン酸カリウム、ワラストナイト、硫酸マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、有機フィラー等が挙げられる。また、レジストの好ましい厚みは、0.1~10μmと薄いため、フィラーサイズも小さいものが好ましい。平均粒径が小さく、粗粒をカットしたものを用いることが良いが、分散時に砕いたり、ろ過で粗粒を除去することもできる。
その他の添加剤として、光重合性樹脂(光重合開始剤)、重合禁止剤、着色剤(染料、顔料、発色系顔料)、熱重合開始剤、エポキシやウレタンなどの架橋剤等が挙げられる。
次に説明する回路パターン形成工程では、樹脂皮膜G23は、レーザー加工等されるため、レジスト材料にレーザーによるアブレーション性を付与することが必要である。レーザー加工機は、例えば、炭酸ガスレーザーやエキシマレーザー、UV-YAGレーザーなどが選定される。これらのレーザー加工機は種々の固有の波長を持っており、この波長に対してUV吸収率の高い材料にすることで、生産性を向上させることができる。そのなかでもUV-YAGレーザーは微細加工に適しており、レーザー波長は3倍高調波355nm、4倍高調波266nmであるため、レジスト材料(樹脂皮膜G23の材料)としては、これらの波長に対して、UV吸収率が相対的に高いことが望ましい。UV吸収率が高くなるほど、レジストG23の加工がきれいに仕上がり、生産性の向上が図れる。もっとも、これに限らず、UV吸収率の相対的に低いレジスト材料を選定するほうがよい場合もあり得る。UV吸収率が低くなるほど、UV光がレジストG23を通過するので、その下の絶縁層G20の加工にUVエネルギーを集中させることができ、絶縁層G20が加工しにくい材料である場合等に特に好ましい結果が得られる。このように、レジストG23のレーザー加工のしやすさ、絶縁層G20のレーザー加工のしやすさ、およびこれらの関係等に応じて、レジスト材料を設計することが好ましい。
<回路パターン形成工程>
次に、図20Fに示すように、樹脂皮膜G23の上面(外表面)から少なくとも該樹脂皮膜G23の厚み以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンG24を形成する(回路パターン形成工程)。回路パターンG24は、レーザー加工、切削加工又は型押加工等により形成される。また、回路パターンG24の溝は、主として配線G26a(図19参照)用の溝であり、回路パターンG24の孔は、例えば電極用パッド部G26b(図19参照)用の孔である。また、状況に応じて、回路パターンG24は、層間接続用孔(すでに金属柱形成工程で金属柱G22が形成された孔G21とは別の層間接続用孔)を含んでもよい。この場合において、樹脂皮膜G23の厚みの分だけ回路パターンG24を形成した場合は、図20Fの左の金属柱G22に示すように、絶縁層G20は掘り込まれず、絶縁層G20の上面(外表面)に回路パターンG24が載った状態となる。一方、樹脂皮膜G23の厚みの分を超えて回路パターンG24を形成した場合には、図20Fの右及び中央の金属柱G22,G22に示すように、絶縁層G20が掘り込まれて、絶縁層G20の上面(外表面)に回路パターンG24が埋設された状態となる。
次に、図20Fに示すように、樹脂皮膜G23の上面(外表面)から少なくとも該樹脂皮膜G23の厚み以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンG24を形成する(回路パターン形成工程)。回路パターンG24は、レーザー加工、切削加工又は型押加工等により形成される。また、回路パターンG24の溝は、主として配線G26a(図19参照)用の溝であり、回路パターンG24の孔は、例えば電極用パッド部G26b(図19参照)用の孔である。また、状況に応じて、回路パターンG24は、層間接続用孔(すでに金属柱形成工程で金属柱G22が形成された孔G21とは別の層間接続用孔)を含んでもよい。この場合において、樹脂皮膜G23の厚みの分だけ回路パターンG24を形成した場合は、図20Fの左の金属柱G22に示すように、絶縁層G20は掘り込まれず、絶縁層G20の上面(外表面)に回路パターンG24が載った状態となる。一方、樹脂皮膜G23の厚みの分を超えて回路パターンG24を形成した場合には、図20Fの右及び中央の金属柱G22,G22に示すように、絶縁層G20が掘り込まれて、絶縁層G20の上面(外表面)に回路パターンG24が埋設された状態となる。
回路パターンG24における配線G26a用の溝の幅は特に限定されない。なお、レーザー加工を用いた場合には線幅20μm以下のような微細な溝も容易に形成できる。
回路パターンG24を形成する方法は特に限定されない。具体的には、レーザー加工、ダイシング加工等による切削加工、型押加工等が用いられる。高精度の微細な回路パターンG24を形成するためには、レーザー加工が好ましい。レーザー加工によれば、レーザーの出力(エネルギー又はパワー)を制御することにより、絶縁層G20の掘り込み深さ等を容易に調整することができる。また、型押加工としては、例えば、ナノインプリントの分野において用いられるような微細樹脂型による型押加工が好ましく用いられ得る。
このように所定の回路パターンG24を形成することにより、後に無電解メッキ膜が付与されて第2電気回路G26が形成される部分が規定される。
なお、図20Fは、この回路パターン形成工程で、回路パターンG24の底面から、先の金属柱形成工程で形成された金属柱G22の頂部が露出し、かつ突出するように回路パターンG24を形成した場合を示している。これは、後述するように、レーザー加工により絶縁層G20を掘り込んだときに、絶縁層G20を構成する樹脂等は容易に除去され得るが、金属柱G22を構成するメッキ金属は除去され難いことにより起る。
<触媒被着工程>
次に、図20Gに示すように、樹脂皮膜G23の表面及び回路パターンG24の表面にメッキ触媒G25を被着させる(触媒被着工程)。つまり、回路パターンG24が形成された表面及び回路パターンG24が形成されなかった表面の全体にメッキ触媒G25を被着するのである。なお、後述する無電解メッキの観点からは、金属柱G22の表面にわざわざメッキ触媒G25を被着させる必要はないが、絶縁層G20の全体にメッキ触媒G25を被着させることで作業の容易化が図られる。ここで、メッキ触媒G25は、その前駆体を含む概念である。
次に、図20Gに示すように、樹脂皮膜G23の表面及び回路パターンG24の表面にメッキ触媒G25を被着させる(触媒被着工程)。つまり、回路パターンG24が形成された表面及び回路パターンG24が形成されなかった表面の全体にメッキ触媒G25を被着するのである。なお、後述する無電解メッキの観点からは、金属柱G22の表面にわざわざメッキ触媒G25を被着させる必要はないが、絶縁層G20の全体にメッキ触媒G25を被着させることで作業の容易化が図られる。ここで、メッキ触媒G25は、その前駆体を含む概念である。
メッキ触媒G25は、後述するメッキ工程において無電解メッキ膜を形成したい部分のみに該メッキ膜を形成させるために予め付与される触媒である。メッキ触媒G25としては、無電解メッキ用の触媒として知られたものであれば特に限定なく用いられ得る。また、予めメッキ触媒G25の前駆体を被着させ、樹脂皮膜G23の除去後にメッキ触媒G25を生成させてもよい。メッキ触媒G25の具体例としては、例えば、金属パラジウム(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)等の他、これらを生成させるような前駆体等が挙げられる。
メッキ触媒G25を被着させる方法としては、例えば、pH1~3の酸性条件下で処理される酸性Pd-Snコロイド溶液で処理した後、酸溶液で処理するような方法が挙げられる。より具体的には次のような方法が挙げられる。
はじめに、回路パターンG24が形成された絶縁層G20の表面に付着している油分等を界面活性剤の溶液(クリーナー・コンディショナー)中で所定の時間湯洗する。次に、必要に応じて、過硫酸ナトリウム-硫酸系のソフトエッチング剤でソフトエッチング処理する。そして、pH1~2の硫酸水溶液や塩酸水溶液等の酸性溶液中でさらに酸洗する。次に、濃度0.1%程度の塩化第一錫水溶液等を主成分とするプリディップ液に浸漬して絶縁層G20の表面に塩化物イオンを吸着させるプリディップ処理を行う。その後、塩化第一錫と塩化パラジウムを含む、pH1~3の酸性Pd-Snコロイド等の酸性触媒金属コロイド溶液にさらに浸漬することによりPd及びSnを凝集させて吸着させる。そして、吸着した塩化第一錫と塩化パラジウムとの間で、酸化還元反応(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)を起こさせる。これによりメッキ触媒G25である金属パラジウムが析出する。
なお、酸性触媒金属コロイド溶液としては、公知の酸性Pd-Snコロイドキャタリスト溶液等が使用でき、酸性触媒金属コロイド溶液を用いた市販のメッキプロセスを用いてもよい。このようなプロセスは、例えば、ローム&ハース電子材料社からシステム化されて販売されている。
このような触媒被着処理により、図20Gに示したように、樹脂皮膜G23の表面及び回路パターンG24の表面にメッキ触媒G25を被着させることができる。
<皮膜除去工程>
次に、図20Hに示すように、樹脂皮膜G23を絶縁層G20から除去する(皮膜除去工程)。つまり、樹脂皮膜G23が可溶型の樹脂でなる場合は、有機溶剤やアルカリ溶液を用いて樹脂皮膜G23を溶解し、絶縁層G20の表面から除去する。また、樹脂皮膜G23が膨潤性の樹脂でなる場合は、所定の液体を用いて樹脂皮膜G23を膨潤させ、絶縁層G20の表面から剥離して除去する。
次に、図20Hに示すように、樹脂皮膜G23を絶縁層G20から除去する(皮膜除去工程)。つまり、樹脂皮膜G23が可溶型の樹脂でなる場合は、有機溶剤やアルカリ溶液を用いて樹脂皮膜G23を溶解し、絶縁層G20の表面から除去する。また、樹脂皮膜G23が膨潤性の樹脂でなる場合は、所定の液体を用いて樹脂皮膜G23を膨潤させ、絶縁層G20の表面から剥離して除去する。
この皮膜除去工程によれば、絶縁層G20において回路パターンG24が形成された部分の表面のみにメッキ触媒G25を残留させることができる。一方、樹脂皮膜G23の表面に被着されたメッキ触媒G25は、樹脂皮膜G23と共に絶縁層G20から除去される。ここで、絶縁層G20から除去されたメッキ触媒G25が飛散して絶縁層G20の表面に再被着することを防ぐ観点から、樹脂皮膜G23は、絶縁層G20から除去されるときにバラバラに崩壊することなく全体が連続したまま除去され得るものが好ましい。
樹脂皮膜G23を溶解又は膨潤させる液体としては、回路基板G10、絶縁層G20及びメッキ触媒G25を実質的に分解や溶解させることなく、樹脂皮膜G23が容易に絶縁層G20から溶解除去又は剥離除去され得る程度に溶解又は膨潤させ得る液体であれば特に限定なく用いられ得る。このような樹脂皮膜除去用液体は、樹脂皮膜G23の種類や厚み等により適宜選択され得る。具体的には、例えば、レジスト樹脂として、光硬化性エポキシ樹脂を用いた場合には、有機溶剤、又はアルカリ水溶液のレジスト除去剤等が用いられる。また、例えば、樹脂皮膜G23がジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマーから形成されている場合、あるいは、樹脂皮膜G23として、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と、(b)(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体と、を重合させることで得られる重合体樹脂、又はこの重合体樹脂を含む樹脂組成物である場合、あるいは、前述のカルボキシル基含有アクリル系樹脂から形成されている場合には、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液が好ましく用いられ得る。
なお、触媒被着工程において上述したような酸性条件で処理するメッキプロセスを用いた場合には、樹脂皮膜G23が、酸性条件下においては膨潤度が60%以下、好ましくは40%以下であり、アルカリ性条件下では膨潤度が50%以上であるような、例えば、ジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマーから形成されていること、あるいは、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と、(b)(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体と、を重合させることで得られる重合体樹脂、又はこの重合体樹脂を含む樹脂組成物から形成されていること、あるいは、前述のカルボキシル基含有アクリル系樹脂から形成されていることが好ましい。このような樹脂皮膜は、pH11~14、好ましくはpH12~14であるようなアルカリ水溶液、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等に浸漬等することにより、容易に溶解又は膨潤し、溶解除去又は剥離除去される。なお、溶解性又は剥離性を高めるために、浸漬中に超音波照射してもよい。また、必要に応じて軽い力で引き剥がすことにより除去してもよい。
樹脂皮膜G23を除去させる方法としては、例えば、樹脂皮膜除去用液体に、樹脂皮膜G23で被覆された絶縁層G20を所定の時間浸漬する方法等が挙げられる。また、溶解除去性又は剥離除去性を高めるために、浸漬中に超音波照射すること等が特に好ましい。なお、剥離除去又は溶解除去し難い場合等には、例えば、必要に応じて軽い力で引き剥がしてもよい。
<メッキ工程>
次に、図20Iに示すように、絶縁層G20に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒G25が残留する回路パターンG24の部分及び金属柱G22の露出部分に無電解メッキ膜を形成して前記絶縁層G20に第2電気回路G26を形成する。併せて、この絶縁層G20の第2回路G26と回路基板G10の第1回路G11とを前記金属柱G22を介して層間接続する(メッキ工程)。このような無電解メッキ処置により、回路パターンG24が形成された部分のみに精度よく無電解メッキ膜が析出する。
次に、図20Iに示すように、絶縁層G20に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒G25が残留する回路パターンG24の部分及び金属柱G22の露出部分に無電解メッキ膜を形成して前記絶縁層G20に第2電気回路G26を形成する。併せて、この絶縁層G20の第2回路G26と回路基板G10の第1回路G11とを前記金属柱G22を介して層間接続する(メッキ工程)。このような無電解メッキ処置により、回路パターンG24が形成された部分のみに精度よく無電解メッキ膜が析出する。
無電解メッキ処理の方法としては、部分的にメッキ触媒G25が被着された絶縁層G20を無電解メッキ液に浸漬して、メッキ触媒G25が被着された部分のみに無電解メッキ膜を析出させるような方法が用いられ得る。
無電解メッキに用いられる金属としては、例えば、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)等が挙げられる。これらのうちでは、Cuを主成分とするメッキが導電性に優れている点から好ましい。また、Niを含む場合には、耐食性や、はんだとの密着性に優れる点から好ましい。
無電解メッキ膜の膜厚は、特に限定されない。具体的には、例えば、0.1~10μm、さらには1~5μm程度であることが好ましい。
メッキ工程により、絶縁層G20の表面のメッキ触媒G25が残留する部分のみに無電解メッキ膜が析出する。そのために、第2回路G26を形成したい部分のみに精度よく導体層を形成することができる。一方、回路パターンG24を形成していない部分に対する無電解メッキ膜の析出を抑制することができる。したがって、狭いピッチ間隔で線幅が狭いような微細な配線G26aを複数本形成するような場合でも、隣接する配線G26a間に不要なメッキ膜が残らない。そのために、短絡の発生やマイグレーションの発生を抑制することができる。
このようなメッキ工程により、絶縁層G20の表面のレーザー加工された部分のみに無電解メッキ膜を析出させることができる。これにより、絶縁層G20の表面に新たに第2回路G26が形成されると共に、この絶縁層G20の第2回路G26と回路基板G10の第1回路G11とが、層間接続用孔G21ないし金属柱G22を介して層間接続される。
このような工程を経てあるいは繰り返すことにより、図19に示したような、絶縁層G20の表面に第2回路G26を有する多層回路基板G1が製造される。そして、この多層回路基板G1においては、各層において電気回路G11,26と層間接続用孔G21とが相互に接続していると共に、各層の電気回路G11,26同士が層間接続用孔G21を介して層間接続している。
本実施形態で説明した製造方法を用いれば、絶縁層G20に対する回路パターンG24の深さを調整することにより、第2回路G26の膜厚や深さを自由に調整できる。例えば、第2回路G26を絶縁層G20の深い部分に形成することや、複数の第2回路G26を相互に深さの異なる位置に形成することができる。また、絶縁層G20の深い部分に第2回路G26を形成することにより、厚みの厚い回路G26を形成することができる。厚膜の回路は断面積が大きいために、高い強度及び電気容量を有する。
本実施形態の製造方法においては、回路パターンG24を形成する前の絶縁層形成工程と孔形成工程と金属柱形成工程とにより、予め層間接続用孔G21だけをメッキ金属で充填するので、第2回路G26の過剰な導体形成を気にすることなく、層間接続用孔G21の金属充填を時間をかけて十分に行うことができる。また、層間接続用孔G21の金属充填時には、回路パターンG24がまだ形成されていないので、メッキ膜が回路パターン側から成長してくることがなく、ボイドの発生が抑制された良好な金属充填が実現する。そして、層間接続用孔G21の金属充填を完了した後に、皮膜形成工程と回路パターン形成工程と触媒被着工程と皮膜除去工程とメッキ工程とにより、アディティブ法で第2回路G26の導体形成を行うので、短時間で微細な導体を精度よく形成することができ、第2回路G26に導体を過剰に形成することが回避される。以上により、微細な回路パターンG24と層間接続用孔G21とが混在していても、アディティブ法を良好に適用しつつ、ビルドアップ法により多層回路基板G1を支障なく製造することができる。
本実施形態の製造方法においては、回路パターン形成工程で、回路パターンG24の底面から金属柱G22の頂部が突出するように回路パターンG24を形成し(図20F参照)、この金属柱G22の頂部を覆うように形成された第2電気回路G26の部分を電極用パッド部G26bとすることが好ましい(図19参照)。金属柱G22の頂部がパッド部G26bの導体層に食い込んで、アンカー効果によりパッド部G26bの絶縁層G20からの脱落が効果的に抑制され、実装部品の重みに十分耐え得るパッド部G26bが得られるからである。
本実施形態の製造方法においては、金属柱形成工程で、露出させた第1の電気回路G11から無電解メッキによりメッキ膜を成長させることにより、層間接続用孔G21をメッキ金属で充填することができる。導体である電気回路G11を、無電解メッキのメッキ核に利用するので、合理的に金属柱G22を形成できる。
また、本実施形態の製造方法においては、金属柱形成工程で、絶縁層G20の表面、層間接続用孔G21の内壁面、及び露出させた第1の電気回路G11の表面にメッキ触媒G25を被着させ、メッキ触媒被着部に無電解メッキを施した後、電解メッキを施すことにより、層間接続用孔G21をメッキ金属で充填し、その後、絶縁層G20の表面を含む絶縁層G20の外表面側に析出したメッキ金属を除去してもよい。絶縁層G20の表面を含む絶縁層G20の外表面側に形成した無電解メッキ層を、電解メッキで必要な給電層に利用するので、合理的に金属柱G22を形成できる。
本実施形態の製造方法においては、樹脂皮膜G23は、所定の液体で溶解又は膨潤することにより絶縁層G20から溶解除去又は剥離除去が可能な樹脂皮膜であることが好ましい。このような樹脂皮膜G23を用いることにより、絶縁層G20表面から樹脂皮膜G23を容易かつ良好に溶解除去又は剥離除去することができる。樹脂皮膜G23を除去するときに樹脂皮膜G23を崩壊させると、その樹脂皮膜G23に被着したメッキ触媒G25が飛散し、飛散したメッキ触媒G25が絶縁層G20に再被着してその部分に不要なメッキ膜が形成される問題がある。絶縁層G20表面から樹脂皮膜G23を容易かつ良好に除去できるから、そのような問題が防止できる。
本実施形態の製造方法により製造された多層回路基板G1は、微細な回路パターンG24と層間接続用孔G21とが混在していても、層間接続用孔G21の金属充填が十分かつ良好に行われて、回路G11,G26と層間接続用孔G21との接続が良好で、かつ回路部分の過剰な導体形成が回避されて、短絡等が起り難い多層回路基板G1が得られる。したがって、アディティブ法を良好に適用しつつ、ビルドアップ法により多層回路基板G1を支障なく製造することができる。その結果、形状精度の高い電気回路G26が形成された多層回路基板G1が提供される。このような多層回路基板G1の製造方法を用いることにより、配線G26aの幅及び配線G26aの間隔が狭いICサブストレート、携帯電話用プリント配線板、立体回路基板等の用途に用いられる多層回路基板G1を製造することができる。
なお、多層回路基板の製造方法においては、樹脂皮膜G23に蛍光性物質を含有させることにより、上述した皮膜除去工程の後、検査対象面に紫外光や近紫外光を照射することによる蛍光性物質からの発光を用いて皮膜除去不良を検査することができる。本実施形態の多層回路基板の製造方法においては、配線G26aの線幅及び配線G26aの間隔が極端に小さい金属配線G26aを形成することができる。このような場合においては、例えば、隣接する金属配線G26a間の樹脂皮膜G23が完全に除去されずに残留することが懸念される。金属配線G26a間に樹脂皮膜G23が残留した場合には、その部分にメッキ膜が形成されてしまい、マイグレーションや短絡の原因になり得る。このような場合、樹脂皮膜G23に蛍光性物質を含有させ、皮膜除去工程の後、皮膜除去面に所定の発光源を照射して皮膜G23が残留している部分のみを蛍光性物質により発光させることにより、皮膜除去不良の有無や皮膜除去不良の箇所を検査することができる。
本検査工程に用いられる樹脂皮膜G23に含有させうる蛍光性物質は、所定の光源により光を照射することにより発光特性を示すものであればとくに限定されない。その具体例としては、例えば、Fluoresceine、Eosine、Pyronine G等が挙げられる。
本検査工程により蛍光性物質からの発光が検出された部分は、樹脂皮膜G23が残留する部分である。したがって、発光が検出された部分を除去することにより、その部分にメッキ膜が形成されることを抑制できる。これにより、マイグレーションや短絡の発生を未然に抑制することができる。
[第4-2実施形態]
図21を参照して、本発明の第4-2実施形態を説明する。なお、第4-1実施形態と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を用い、その説明は省略し、第4-2実施形態の特徴部分のみ説明を加える。
図21を参照して、本発明の第4-2実施形態を説明する。なお、第4-1実施形態と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を用い、その説明は省略し、第4-2実施形態の特徴部分のみ説明を加える。
この第4-2実施形態では、図21Dに示すように、金属柱形成工程において、金属柱G22が絶縁層G20の上面の高さまで成長していない。代わりに、金属柱G22は、回路パターンG24の底面となる位置までメッキ膜が成長されて構成されている。すなわち、金属柱G22を絶縁層G20の外表面まで成長させるのではなく、それより手前の高さで成長を止めるのである。これにより、回路パターン形成工程より前の金属柱形成工程の段階で、回路パターンG24の底面から金属柱G22の頂部が露出し、かつ突出しないようにすることが容易に達成できる。そして、図21Fに示すように、回路パターン形成工程において、回路パターンG24の底面から金属柱G22の頂部が露出し、かつ突出しないように回路パターンG24が形成される。この結果、図21Iに示すように、メッキ工程において、金属柱G22の頂部の上に形成される導体層が絶縁層G20の上面(外表面)から突出することが回避でき、絶縁層G20の回路G26形成面に生じる凹凸をなくす又は減らすことが可能となる。したがって、積層数が増えても、回路形成面に生じる凹凸が大きくならず、微細回路の形成が可能となる。
あるいは、第4-1実施形態の図20Dに示したように、金属柱形成工程で、金属柱G22を絶縁層G20の上面の高さまで成長させた後に、回路パターンG24の底面となる位置まで金属柱G22の頂部を例えばソフトエッチング等により除去することにより、図21Fに示すように、回路パターン形成工程において、回路パターンG24の底面から金属柱G22の頂部が突出しないように回路パターンG24を形成することも可能である。これにより、金属柱G22の頂部の位置を修正して、回路パターンG24の底面から金属柱G22の頂部が突出しないようにすることが確実に達成できる。
[第4-3実施形態]
図22を参照して、本発明の第4-3実施形態を説明する。なお、第4-1実施形態と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を用い、その説明は省略し、第4-3実施形態の特徴部分のみ説明を加える。
図22を参照して、本発明の第4-3実施形態を説明する。なお、第4-1実施形態と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を用い、その説明は省略し、第4-3実施形態の特徴部分のみ説明を加える。
この第4-3実施形態では、図22Fに示すように、回路パターン形成工程において、樹脂皮膜G23の厚みと同じ深さの溝及び/又は孔を形成して、回路パターンG24を絶縁層G20の上面から掘り下げていない。代わりに、回路パターンG24の底面を絶縁層G20の上面に一致させている。この結果、図22Iに示すように、メッキ工程において、第2回路G26は絶縁層G20の上面に載った状態となる。しかしながら、微細な回路パターンG24と層間接続用孔G21とが混在していても、アディティブ法を良好に適用しつつ、ビルドアップ法により多層回路基板G1を支障なく製造することができる、という本発明の特徴は何ら影響されるものではない。
[第4-4実施形態]
図25を参照して、本発明の第4-4実施形態を説明する。なお、第4-1実施形態と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を用い、その詳しい説明は省略する。また、材料の説明は省略し、工程のみ説明する。
図25を参照して、本発明の第4-4実施形態を説明する。なお、第4-1実施形態と同じ又は相当する構成要素には同じ符号を用い、その詳しい説明は省略する。また、材料の説明は省略し、工程のみ説明する。
<回路基板準備工程>
本実施形態の製造方法においては、まず、図25Aに示すように、第1電気回路G11が形成された回路基板G10を準備する(回路基板準備工程)。
本実施形態の製造方法においては、まず、図25Aに示すように、第1電気回路G11が形成された回路基板G10を準備する(回路基板準備工程)。
<絶縁層形成工程>
次に、図25Bに示すように、第1回路G11が形成された回路基板G10の上面(回路形成面)に絶縁層G20を形成する(絶縁層形成工程)。
次に、図25Bに示すように、第1回路G11が形成された回路基板G10の上面(回路形成面)に絶縁層G20を形成する(絶縁層形成工程)。
<孔形成工程>
次に、図25Cに示すように、絶縁層G20の上面(外表面)からレーザー加工することにより、絶縁層G20に層間接続用孔G21を形成する(孔形成工程)。このとき、層間接続用孔G21は、回路基板G10の第1回路G11まで到達しており、該第1回路G11を露出させている。
次に、図25Cに示すように、絶縁層G20の上面(外表面)からレーザー加工することにより、絶縁層G20に層間接続用孔G21を形成する(孔形成工程)。このとき、層間接続用孔G21は、回路基板G10の第1回路G11まで到達しており、該第1回路G11を露出させている。
<金属柱形成工程>
次に、図25Dに示すように、露出させた第1回路G11から、無電解メッキ又は電解メッキにより、前記層間接続用孔G21をメッキ金属で充填して、層間接続用孔G21に金属柱G22を形成する(金属柱形成工程)。
次に、図25Dに示すように、露出させた第1回路G11から、無電解メッキ又は電解メッキにより、前記層間接続用孔G21をメッキ金属で充填して、層間接続用孔G21に金属柱G22を形成する(金属柱形成工程)。
この第4-4実施形態では、図25Dに示すように、金属柱形成工程において、金属柱G22が絶縁層G20の上面の高さまで成長していない。メッキ金属は、回路パターン形成工程で形成される回路パターンG24の底面となる位置に到達しない位置まで充填されている。
<皮膜形成工程>
次に、図25Eに示すように、絶縁層G20の外表面及び金属柱G22の頂部に樹脂皮膜G23を形成する(皮膜形成工程)。
次に、図25Eに示すように、絶縁層G20の外表面及び金属柱G22の頂部に樹脂皮膜G23を形成する(皮膜形成工程)。
<回路パターン形成工程>
次に、図25Fに示すように、樹脂皮膜G23の上面(外表面)から少なくとも該樹脂皮膜G23の厚み以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンG24を形成する(回路パターン形成工程)。回路パターンG24は、レーザー加工、切削加工又は型押加工等により形成される。
次に、図25Fに示すように、樹脂皮膜G23の上面(外表面)から少なくとも該樹脂皮膜G23の厚み以上の所定の深さ及び所定の形状を有する溝及び/又は孔を形成することにより回路パターンG24を形成する(回路パターン形成工程)。回路パターンG24は、レーザー加工、切削加工又は型押加工等により形成される。
この第4-4実施形態では、図25Fに符号Aで示すように、回路パターン形成工程において、金属柱G22の上に樹脂皮膜G23が残る。つまり、金属柱形成工程において、金属柱G22が回路パターンG24の底面となる位置まで成長していないから残るのである。この残った樹脂皮膜G23は後の皮膜除去工程において除去される。これにより、この回路パターン形成工程では、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面から突出しないように回路パターンG24が形成される。あるいは、回路パターン形成工程において、金属柱G22を覆う樹脂皮膜G23を金属柱G22の頂部が露出するまで除去してもよい。つまり、金属柱G22の上部においては、樹脂皮膜G23を回路パターンG24の底面よりも深く掘り下げるのである。これによっても、この回路パターン形成工程では、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面から突出せず、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面より後退した位置で露出するように回路パターンG24が形成されることになる。この第4-4実施形態ではいずれでもよい。
<触媒被着工程>
次に、図25Gに示すように、樹脂皮膜G23の表面及び回路パターンG24の表面にメッキ触媒G25を被着させる(触媒被着工程)。
次に、図25Gに示すように、樹脂皮膜G23の表面及び回路パターンG24の表面にメッキ触媒G25を被着させる(触媒被着工程)。
<皮膜除去工程>
次に、図25Hに示すように、樹脂皮膜G23を絶縁層G20から除去する(皮膜除去工程)。これにより、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面より後退した位置で露出する。
次に、図25Hに示すように、樹脂皮膜G23を絶縁層G20から除去する(皮膜除去工程)。これにより、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面より後退した位置で露出する。
<メッキ工程>
次に、図25Iに示すように、絶縁層G20に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒G25が残留する回路パターンG24の部分及び金属柱G22の露出部分に無電解メッキ膜を形成して前記絶縁層G20に第2電気回路G26を形成する。金属柱G22の露出部分にはメッキ触媒G25が残留していないが、金属柱G22の金属を起点に無電解メッキ膜が形成され成長する。併せて、この絶縁層G20の第2回路G26と回路基板G10の第1回路G11とを前記金属柱G22を介して層間接続する(メッキ工程)。
次に、図25Iに示すように、絶縁層G20に無電解メッキを施すことにより、メッキ触媒G25が残留する回路パターンG24の部分及び金属柱G22の露出部分に無電解メッキ膜を形成して前記絶縁層G20に第2電気回路G26を形成する。金属柱G22の露出部分にはメッキ触媒G25が残留していないが、金属柱G22の金属を起点に無電解メッキ膜が形成され成長する。併せて、この絶縁層G20の第2回路G26と回路基板G10の第1回路G11とを前記金属柱G22を介して層間接続する(メッキ工程)。
この第4-4実施形態では、図25Fに示すように、回路パターン形成工程で、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面から突出しないように回路パターンG24が形成される。また、皮膜除去工程で、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面より後退した位置で露出するように樹脂皮膜が除去される。この結果、図25Iに示すように、金属柱G22の頂部の上に形成される導体層が絶縁層G20の外表面から突出することが回避でき、絶縁層G20の回路G26形成面に生じる凹凸をなくす又は減らすことが可能となる。
より詳しくは、図26に拡大して示すように、絶縁層G20の外表面から回路パターンG24の底面までの距離(つまり回路パターンG24の深さ)をd1、回路パターンG24の底面から金属柱G22の頂部までの距離(つまり金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面より後退した深さ)をd2としたときに、0<d2≦d1×30%である。
このように、絶縁層G20の外表面から回路パターンG24の底面までの距離(回路パターンG24の深さ)をd1、回路パターンG24の底面から金属柱G22の頂部までの距離(後退の深さ)をd2としたときに、0<d2≦d1×30%であるから、前記後退の深さd2は回路パターンG24の深さd1に比べて小さい。そのため、回路G26部分の導体形成と層間接続用孔G21の金属充填とを十分良好に行うことができ、回路G26と層間接続用孔G21とを十分良好に接続することができる。
なお、d1の値やd2の値、あるいは回路パターンG24における配線G26a用の溝の幅や電極用パッド部G26b用の孔のサイズ等に応じて、0<d2≦d1×30%に代えて、0<d2≦d1×20%や0<d2≦d1×40%等でもよい。
また、金属柱形成工程において、回路パターンG24の底面となる位置に到達しない位置までメッキ金属を充填することにより、回路パターン形成工程では、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面から突出せず、皮膜除去工程では、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面より後退した位置で露出するようにしたから、回路パターン形成工程及び皮膜除去工程より前の金属柱形成工程の段階で、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面から突出しないようにすることが容易に達成できる。
以上により、回路パターンG24を絶縁層G20の上面から掘り下げる場合において、第4-1実施形態は、金属柱G22の頂部が絶縁層G20の上面と同じ高さ~回路パターンG24の底面超えの高さの場合(回路パターンG24の底面から金属柱G22の頂部が突出する場合)の態様、第4-2実施形態は、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面と同じ高さの場合(回路パターンG24の底面から金属柱G22の頂部が突出しない場合)の態様、第4-4実施形態は、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面未満の高さの場合(回路パターンG24の底面から金属柱G22の頂部が突出しない場合)の態様である。
[第4-1実施形態の追加説明]
次に、図27を参照して、第4-1実施形態の(C)孔形成工程、(E)皮膜形成工程、(G)触媒被着工程をより詳細に説明する。
次に、図27を参照して、第4-1実施形態の(C)孔形成工程、(E)皮膜形成工程、(G)触媒被着工程をより詳細に説明する。
第4-1実施形態の金属柱形成工程で説明したように、金属柱G22は、円錐台状や角錐台状でも構わない。図27Cは、第4-1実施形態の(C)孔形成工程において、絶縁層G20の上面側の径が第1回路G11側の径よりも大きい形状の層間接続用孔G21が形成された場合を示している。そのため、図27Eに示すように、第4-1実施形態の(E)皮膜形成工程において、絶縁層G20の上面及び金属柱G22の頂部に樹脂皮膜G23を形成した時点では、層間接続用孔G21に充填された金属柱G22もまた絶縁層G20の上面側の径が第1回路G11側の径よりも大きい形状となっている。つまり、金属柱G22の上部が下部よりも大径となっている。
すると、図27Eに矢印で示すように、回路パターン形成工程で樹脂皮膜G23の上面からレーザー照射したときに、金属柱G22の大径部が陰になり、絶縁層G20において除去されない部分が金属柱G22の側部に生じる。その結果、図27Gに示すように、第4-1実施形態の(G)触媒被着工程において、回路パターンG24の表面にメッキ触媒G25を被着させた時点では、絶縁層G20において除去されなかった部分G20aにメッキ触媒G25が被着される。
そのため、金属柱G22の側面にはメッキ触媒G25が被着されず、金属柱G22の側面には無電解メッキ膜が析出しない。つまり、金属柱G22の側面は第2電気回路G26と接触せず、金属柱G22と第2電気回路G26とが接続不良を起こす可能性がある。もっとも、図20Iに示したように、金属柱G22の頂面に析出した無電解メッキ膜と、回路パターンG24内に析出した無電解メッキ膜とがつながれば問題はない。しかし、回路パターンG24の底面から突出した金属柱G22の頂部の縁にはメッキ触媒G25が乗り難く、したがってメッキが形成され難いので、金属柱G22の頂面に析出した無電解メッキ膜と、回路パターンG24内に析出した無電解メッキ膜とはつながり難いのである。
したがって、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面から突出する第4-1実施形態の場合は、上部が下部よりも大径の金属柱G22は避けたほうが好ましい。特に、金属柱G22を絶縁層G20の上面の高さまで成長させる場合は、上部が下部よりも大径の金属柱G22は避けたほうが好ましい。これに対し、金属柱G22の頂部が回路パターンG24の底面から突出しない第4-2実施形態及び第4-4実施形態の場合は、上部が下部よりも大径の金属柱G22でも金属柱G22と第2電気回路G26との接続不良の問題はない。
[第5の実施形態]
本発明は、さらに導電体からなる回路層が埋設されて形成された回路基板に関する。
本発明は、さらに導電体からなる回路層が埋設されて形成された回路基板に関する。
従来、導電体からなる回路層が埋設された回路基板は、CMP法(Chemical Mechanical Polish法)によって形成されている(例えば特開2000-49162号公報)。
図33にCMP法の一例を示す。CMP法は、まず、図33(A)に示すように、絶縁基材K1の表面にレーザ加工により回路溝K3(トレンチ部)を形成する。次に、(B)に示すように、この回路溝K3を含む絶縁基材K1の表面全体に無電解めっき膜K6を形成する。そして、(C)に示すように、この無電解電気めっき膜K6に電圧をかけて電解めっき膜K21を絶縁基材K1の表面全体に形成する。その後、(D)に示すように、研磨器K22を用いて電解めっき膜K21及び無電解めっき膜K6の絶縁基材K1よりも表面に存在する部位を研磨して除去し、絶縁基材K1の表面を露出させる。
以上のような工程で、回路層K13が埋設されて形成された回路基板K10を得ることができる。この回路基板K10にあっては、回路層K13間の距離を、例えば25μm~30μm程度のように設定して幅狭に形成することができ、高精度の回路基板K10を得ることができるものである。
しかしながら、上記のように形成された回路基板K10は、図34(A)から(B)で示すように、回路溝K3を含む絶縁基板K1の表面をめっき処理し、余分なめっき膜を研磨して除去して形成するため、回路基板K10の表面は研磨によって粗くなる。そして、図34(C)に示すように、研磨器K22が絶縁基材K1とめっき膜とに及ぼす研磨力が異なるために、めっき膜が除去されて形成された回路層K13の表面と絶縁基材K1の表面に段差ができて回路基板K10の表面が平滑にならなくなり、電気特性が低下するといった問題が生じるおそれがある。さらに、(B)で示すように、絶縁基材K1がフィラーK11を含有するものである場合、絶縁基材K1の表面にはフィラーK11がむき出しになり、また、むき出したフィラーK11は研磨によって破壊されるので、表面のフィラーK11は元の形状を維持することができなくなる。そして、むき出しのフィラーK11は粉落ち頻度が高くなり、その後の工程においてフィラーK11による汚染を引き起こすおそれがある。また、絶縁基材K1の表面を研磨しているために、表面にむき出したフィラーK11を起点としてマイクロクラックが生じるおそれがある。また、表面に露出するフィラーK11は破壊されているので熱膨張性や強度といった基材特性が低下するおそれがある。
また、導電体からなる回路層が埋設された回路基板を製造する別の方法として、転写法が知られている。転写法は、表面に回路層を形成した剥離材を、回路層の面を対向させて絶縁基材の表面に貼り合わせ、剥離材を絶縁基材から剥離し、回路層を転写して絶縁基材に埋め込んで回路基板を形成するものである。
しかしながら、転写法によると回路層を絶縁基材の表面から押圧して埋設させているため、回路層は絶縁基材の外表面の樹脂被膜と接して形成されることになり、回路層の絶縁基材への密着性が低いという問題がある。密着性を高める方法としてCZ処理が知られているが、CZ処理は剥離材に設けられた金属箔の表面(回路層の底面)を処理するものであり、回路層の底面での密着性は高まるものの、側面での密着性は高められないため、幅狭の回路層を形成したときには十分な密着性を得ることができない。また、転写法では一般的に回路層の深さは均一なものとなり、深さの異なる回路層を簡単に形成することができない。また、転写法による回路層の形成では回路層間の距離を短くすることには限界があり、回路層間の距離の短い高精度の回路配線を得ることができない。
また転写法の場合、回路層を絶縁基材に転写する前に、剥離材に回路を形成する必要があり、その回路形成は、従来からの一般的な回路形成方法、例えばサブトラクティブ法、アディテイブ法等で形成するため、微細な配線幅30μm以下に形成することが難しい。さらに微細な配線を形成できたとしても、剥離材と回路層の密着が強すぎると、絶縁基材に転写できずに、回路の転写残りが発生してしまう。また剥離材と回路層の密着が弱すぎると、剥離材に回路形成工程中もしくは取り扱い中に、回路層が剥がれてしまう。このため剥離材と回路層との密着を制御するのが非常に難しい。更に微細配線になればなるほど、剥離材と回路層の密着面積は小さくなるため、さらに密着の制御は難しくなり、微細配線の回路層を、絶縁基材に転写できないという問題がある。
また、絶縁基材を多層化する場合に、転写法の場合、絶縁基材に回路形成するのでは、なく、剥離材にあらかじめ回路形成したものを、絶縁基板の両面に転写して形成するため、層間での回路パターンの位置合わせが難しく、高精度で位置あわせすることが難しい。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、フィラーが破壊されて表面にむき出しになって基材特性が低下することがなく、回路層の密着性が高い高精度の回路基板を提供することを目的とするものである。
すなわち、本発明の第5の実施形態は、以下を包含する。
項5-1.フィラーを含有する樹脂により形成された絶縁基材の表面に、導電体からなる回路層が埋設されて形成された回路基板であって、絶縁基材の露出表面はフィラーが破壊されずに形成され、回路層の絶縁基材との接触面は、フィラーの当該接触面への突出形状に追従して凹凸形状に形成されていることを特徴とする回路基板。
項5-2.回路層の絶縁基材との接触面は、当該接触面に突出する少なくとも一部のフィラーと接触していることを特徴とする項5-1に記載の回路基板。
項5-3.絶縁基材の露出表面はフィラーが露出していないことを特徴とする項5-1又は5-2に記載の回路基板。
項5-4.絶縁基材の回路層との接触面は、レーザー加工により、フィラーを突出させた凹凸形状に形成されていることを特徴とする項5-1~5-3のいずれか1項に記載の回路基板。
項5-5.回路層が、導電体のメッキにより形成されていることを特徴とする項5-1~5-4のいずれか1項に記載の回路基板。
項5-6.回路層の露出表面が、平坦に形成されると共に絶縁基材との境界に段差がなく形成されていることを特徴とする項5-1~5-5のいずれか1項に記載の回路基板。
項5-1の発明によれば、絶縁基材の露出表面はフィラーが破壊されずに形成されていることにより、表面まで形状を維持してフィラーが絶縁基材に充填されているので、フィラーが破壊されて熱膨張性や強度などの基材特性が低下することを防止することができるものである。また、回路層の絶縁基材との接触面がフィラーの突出形状に追従した凹凸形状に形成されていることにより、回路層と絶縁基材とが凹凸状に入り組んで接触しているので回路層と絶縁基材との密着性を高めることができるものである。
項5-2の発明によれば、回路層が絶縁基材との接触面においてフィラーと接触していることにより、回路層が樹脂層を介さずに直接絶縁基材の内部と接しているので、回路層の密着性をさらに高くすることができるものである。また、回路層は、埋設された表面である底面と側面とにおいてフィラーと接触するように形成されているので、幅狭に形成したときも脱落することのない密着性の高い回路配線を形成することができ、高精度の回路基板を得ることができるものである。
項5-3の発明によれば、絶縁基材の露出表面はフィラーが露出していないことにより、フィラーがむき出しになることがないので、フィラーが粉落ちしたり、フィラーを起点とするマイクロクラックが発生したりすることを防止することができるものである。
項5-4の発明によれば、絶縁基材の回路層との接触面がレーザー加工により形成されることにより、この接触面をフィラーを突出させて形成することができ、接触面を凹凸形状にして密着性を高めることができるものである。また、レーザー加工により回路層の深さを回路層ごとに容易に設定することができ、異なる深さの回路層を有する回路基板を簡単に得ることができるものである。
項5-5の発明によれば、回路層が導電体のメッキによって形成されることにより、フィラーが突出した絶縁基材の形状に合わせて凹凸形状を容易に形成して回路層を得ることができ、密着性が高く高精度の回路基板を簡単に得ることができるものである。
項5-6の発明によれば、回路層の露出表面を平坦にすることにより、電気特性を向上させることができると共に、回路層と絶縁基材との境界に段差がないことにより、回路基板を平坦なものとすることができ、薄型で平滑な回路基板を得ることができるものである。
図28は、本発明の回路基板K10の実施の形態の一例を示す断面図である。回路基板K10は、フィラーK11を含有する樹脂により形成された絶縁基材K1の表面に、導電体からなる回路層K13が埋設されて形成されている。フィラーK11としては、適宜の形状のものを用いることができるが、図示の形態では、球状のフィラーK11を用いている。
回路層K13の表面(露出表面)は平坦な面となっている。すなわち、回路層K13の高さT(深さ)は回路層の幅W方向に亘ってほぼ等しくなっている。回路層K13の高さTがほぼ等しくなることにより、電気特性を高めることができる。そして、図示の形態にあっては、回路層K13の表面と絶縁基材K1の表面とには段差がない。それにより回路基板K10の表面全体が平坦になっており、薄型で平滑な回路基板K10を得ることができる。
絶縁基材K1の露出表面は、CMP法で形成された場合とは異なり、フィラーK11が破壊されずに形成されている。つまり、CMP法で形成された場合は、図34のようにフィラーK11が破壊され露出して絶縁基材K1が形成されるものであるが、図示の回路基板K10では、絶縁基材K1の露出表面近傍に存在するフィラーK11は破壊されずにその形状を維持したまま存在している。そして、絶縁基材K1の露出表面は、フィラーK11が露出しておらず、具体的には、フィラーK11を含有しない表面樹脂層K12が絶縁基材K1の露出表面に形成されている。表面樹脂層K12は、フィラーK11を含有せず樹脂成分のみからなり、絶縁基材K1の表面全体を覆うように薄膜となって形成されている。ここで、樹脂成分とは、絶縁基材K1を形成するフィラーK11以外の成分のことであり、後述のように、樹脂の他、硬化剤や分散剤などの成分を含むものである。図示では、表面樹脂層はイ-イ’よりも表面側(外側)の層である。この表面樹脂層K12でフィラーK11を覆うことによって、フィラーK11が表面にむき出しになってフィラー落ちが発生したりマイクロクラックが発生したりすることを防止することができる。
また、回路層K13の絶縁基材K1に埋設された表面(絶縁基材K1との接触面)は、フィラーK11のこの接触面への突出形状に追従した凹凸形状に形成されている。つまり、絶縁基材K1の回路層K13との接触面は、フィラーK11を突出させた凹凸形状に形成されており、この絶縁基材K1の凹凸形状に追従して回路層K13の凹凸形状が形成されている。このように凹凸形状が形成されて回路層K13と絶縁基材K1とが接触することにより、回路層K13と絶縁基材K1との密着性が高まり、高精度の回路を形成することができるものである。
回路層K13の絶縁基材K1との接触面は、フィラーK11を含まない絶縁基材K1の樹脂層と接してもよいが、図示の形態にあっては、回路層K13は、この回路層K13の接触面に向かって突出するフィラーK11と接触している。すなわち、この回路層K13と当接する絶縁基材K1の表面(後述の回路溝K3の露出面)は、表面樹脂層K12が設けられておらず、フィラーK11が露出しており、この露出したフィラーK11と接触して回路層K13が形成されている。このように、回路層K13が表面樹脂層K12を介さずに直接絶縁基材K1の内部と接しているので、回路層K13の密着性をさらに高くすることができる。
回路層K13と接触するフィラーK11は、図示のように、フィラーK11が破壊されずにその形状を維持したまま接触していることが好ましい。フィラーK11が球状の場合は破壊されずに突出した半球状の球面で回路層K13と接触するものである。このように、フィラーK11を他の層を介さずに直接的に回路層K13と接触するようにすると、樹脂基材K11の内部に接して回路層K13の底面及び側面が形成されることになり、密着性をより高めることができる。このように、密着性をより高めるために、フィラーK11の一部が回路溝K3の露出面から突出し露出して形成されていることがさらに好ましいものである。
また、回路層K13は、埋設された表面である底面と側面とにおいてフィラーK11と接触するように形成されている。すなわち、底面での密着性に加え、側面での密着性が高まっている。したがって、回路層K13を幅狭に形成したときも、回路層K13が側面で密着しているので、脱落することのない密着性の高い回路層K13を形成することができ、回路層K13の幅Wが狭い高精度の回路基板K10を得ることができる。また、回路層K13間の幅も狭くすることができる。
本発明の回路基板K10では、上記のように密着性が高まっているので、回路層K13を幅狭に形成することができ、具体的には、回路層K13の幅(W)と高さ(T)との比(W/T)を0.1以上30以下にするのが好ましい。すなわち、W/Tがこの範囲となる回路層K13を有する回路基板K10であることが好ましいものである。それにより、回路層K13の幅を狭くすることができ、高精度の回路基板K10を得ることができる。W/Tがこの範囲よりも小さいと実用的でなくなるおそれがある。逆にW/Tがこの範囲よりも大きいと高精度化(回路の高密度化)できなくなるおそれがある。なお、回路層K13をベタ状の電極等に形成することもでき、その場合、(W/T)の上限を設定しなくてもよい。
本発明の回路基板K10では、回路層K13の高さTに関わらず、高い密着性を得ることができるので、回路層K13の高さT(深さ)を回路層K13ごとに容易に設定することができる。したがって、異なる深さの回路層K13を有する回路基板K10を簡単に得ることができるものである。
なお、回路基板K10として平板状のものを図示したが、後述のように、回路基板K10を立体回路基板K60にすることもできる。すなわち、本発明は、平面の絶縁基材K1上に回路層K13が形成された回路基板K10に限定されない。具体的には、絶縁基材K1として、段差状の立体面を有するような三次元形状の絶縁基材K1を用いれば、図32で示すような、正確な配線の回路層K13を備える回路基板K10(立体回路基板K60)を得ることができる。
[回路基板の製造方法]
本発明の回路基板K10を製造する方法について説明する。
本発明の回路基板K10を製造する方法について説明する。
本発明の回路基板K10は、絶縁基材K1表面に樹脂被膜K2を形成する被膜形成工程と、前記樹脂被膜K2の外表面を基準として前記樹脂被膜K2の厚み分よりも深い深さの凹部を形成して回路パターン部を形成する回路パターン形成工程と、前記回路パターン部の表面及び前記樹脂被膜K2の表面にめっき触媒又はその前駆体K5を被着させる触媒被着工程と、前記絶縁基材K1から前記樹脂被膜K2を除去する被膜除去工程と、前記樹脂被膜K2を除去した後の前記めっき触媒又はその前駆体K5が残留する部位にのみ無電解めっき膜K6を形成するめっき処理工程とを備える方法によって得ることができるものである。製造方法としては、この方法に限定されるものではないが、上記のような回路基板K10を形成するにはこの方法によることが好ましいものである。
このような製造方法によれば、容易に、めっき膜を形成したい部分にのみめっき触媒又はその前駆体K5を残し、その他の部分からは、めっき触媒又はその前駆体K5を除去することができる。よって、無電解めっき膜K6を形成するめっき処理工程を施すことによって、前記めっき触媒又はその前駆体K5が残留する部位である、めっき膜を形成したい部分にのみ無電解めっき膜K6を容易に形成することができる。
したがって、高精度な回路層K13を絶縁基材K1表面に容易に形成することができる。すなわち、形成される回路の輪郭を高精度に維持することができる。その結果、例えば、一定の間隔をあけて複数の回路を形成する場合においても、回路間に無電解めっき膜の断片等が残留することを抑制し、よって、短絡やマイグレーション等の発生を抑制できる。また、所望の深さの回路を形成することができる。
図29は、上記のような回路基板の製造方法における各工程を説明するための模式断面図である。
はじめに、図29(A)に示すように、絶縁基材K1の表面に樹脂被膜K2を形成させる。なお、この工程は、被膜形成工程に相当する。
次に、図29(B)に示すように、前記樹脂被膜K2の外表面を基準として前記樹脂被膜K2の厚み分よりも深い深さの凹部を形成し、フィラーK11を表面に露出させて回路パターン部を形成する。凹部が樹脂被膜K2の厚み分よりも深いことによってフィラーK11を露出させるのである。前記回路パターン部としては、前記絶縁基材K1を掘り込んだ回路溝K3であってもよく、また、必要に応じて、前記絶縁基材K1に、前記回路溝K3の一部として、貫通孔K4を形成するための穴あけを行ってもよい。また、前記回路溝K3によって、無電解めっきによって無電解めっき膜が形成される部分、すなわち、回路層K13が形成される部分が規定される。なお、この工程は、回路パターン形成工程に相当する。また、以下、回路パターン部として、回路溝K3を中心に説明する。
次に、図29(C)に示すように、前記回路溝K3の表面及び前記回路溝K3が形成されなかった前記樹脂被膜K2の表面にめっき触媒又はその前駆体K5を被着させる。なお、この工程は、触媒被着工程に相当する。
次に、図29(D)に示すように、前記絶縁基材K1から前記樹脂被膜K2を除去させる。そうすることによって、前記絶縁基材K1の、前記回路溝K3が形成された部分の表面にのみめっき触媒又はその前駆体K5を残留させることができる。一方、前記樹脂被膜K2の表面に被着されためっき触媒又はその前駆体K5は、前記樹脂被膜K2に担持された状態で、前記樹脂被膜K2とともに除去される。なお、この工程は、被膜除去工程に相当する。
次に、前記樹脂被膜K2が除去された絶縁基材K1に無電解めっきを施す。そうすることによって、前記めっき触媒又はその前駆体K5が残存する部分にのみ無電解めっき膜K6が形成される。すなわち、図29(E)に示すように、前記回路溝K3が形成された部分に、回路層K13となる無電解めっき膜K6が形成される。そして、回路層K13は、この無電解めっき膜K6からなるものであってもよいし、前記無電解めっき膜K6にさらに無電解めっき(フィルアップめっき)を施して、さらに厚膜化させたものであってもよい。具体的には、例えば、図29(E)に示すように、前記回路溝K3や前記貫通孔K4全体を埋めるように無電解めっき膜K6からなる回路層K13を形成させ、前記絶縁基材K1と前記回路層K13との段差をなくすようにしてもよい。なお、この工程は、めっき処理工程に相当する。
上記各工程によって、図29(E)に示すような回路基板K10が形成される。このように形成された回路基板K10は、前記絶縁基材K1上に高精度に回路層K13が形成されたものである。
以下、各工程について、説明する。
<被膜形成工程>
被膜形成工程は、上述したように、絶縁基材K1の表面に樹脂被膜K2を形成させる工程である。
被膜形成工程は、上述したように、絶縁基材K1の表面に樹脂被膜K2を形成させる工程である。
(絶縁基材)
絶縁基材K1は、フィラーK11を含有する樹脂により形成されたもの(樹脂基材)であれば、特に限定されない。
絶縁基材K1は、フィラーK11を含有する樹脂により形成されたもの(樹脂基材)であれば、特に限定されない。
また、前記樹脂としては、回路基板の製造に用いられうる各種有機基板を構成する樹脂であれば、特に限定なく用いることができる。具体的には、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂等が挙げられる。
前記エポキシ樹脂としては、回路基板の製造に用いられうる各種有機基板を構成するエポキシ樹脂であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、アラルキルエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、難燃性を付与するために、臭素化又はリン変性した、上記エポキシ樹脂、窒素含有樹脂、シリコーン含有樹脂等も挙げられる。また、前記エポキシ樹脂及び樹脂としては、上記各エポキシ樹脂および樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記各樹脂で基材を構成するには、一般的に、硬化させるために、硬化剤を含有させる。前記硬化剤としては、硬化剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ジシアンジアミド、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミノトリアジンノボラック系硬化剤、シアネート樹脂等が挙げられる。前記フェノール系硬化剤としては、例えば、ノボラック型、アラルキル型、テルペン型等が挙げられる。また、前記硬化剤としては、上記各硬化剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記フェノール系硬化剤としては、例えば、ノボラック型、アラルキル型、テルペン型等が挙げられる。更に難燃性を付与するためリン変性したフェノール樹脂または、リン変性したシアネート樹脂等もあげられる。また、前記硬化剤としては、上記各硬化剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また特に限定されないが、レーザー加工により回路パターンを形成することから、100nm~400nm波長領域でのレーザー光の吸収率が良い樹脂等を用いることが好ましい。例えば、具体的には、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
そして、前記絶縁基材K1には、フィラーK11が含有される。前記フィラーK11としては、無機微粒子であっても、有機微粒子であってもよく、特に限定されない。フィラーK11を含有することで、レーザー加工部にフィラーK11を破壊されない状態で露出させ、フィラーK11の突出による凹凸面を形成してメッキと樹脂との密着性を向上することが可能になる。
前記無機微粒子を構成する材料としては、具体的には、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、シリカ(SiO2)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化チタン(TiO2)等の高誘電率充填材;ハードフェライト等の磁性充填材;水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、水酸化アルミニウム(Al(OH)2)、三酸化アンチモン(Sb2O3)、五酸化アンチモン(Sb2O5)、グアニジン塩、ホウ酸亜鉛、モリブテン化合物、スズ酸亜鉛等の無機系難燃剤;タルク(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸バリウム(BaSO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、雲母等が挙げられる。前記無機微粒子としては、上記無機微粒子を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの無機微粒子は、熱伝導性、比誘電率、難燃性、粒度分布、色調の自由度等が高いことから、所望の機能を選択的に発揮させる場合には、適宜配合及び粒度設計を行って、容易に高充填化を行うことができる。
また、前記無機微粒子は、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、シランカップリング剤で表面処理してもよい。また、前記絶縁基材は、前記無機微粒子の、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、シランカップリング剤を含有してもよい。前記シランカップリング剤としては、具体的には、例えば、エポキシシラン系、メルカプトシラン系、アミノシラン系、ビニルシラン系、スチリルシラン系、メタクリロキシシラン系、アクリロキシシラン系、チタネート系等のシランカップリング剤等が挙げられる。前記シランカップリング剤としては、上記シランカップリング剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記絶縁基材K1は、前記無機微粒子の、前記絶縁基材中での分散性を高めるために、分散剤を含有してもよい。前記分散剤としては、具体的には、例えば、アルキルエーテル系、ソルビタンエステル系、アルキルポリエーテルアミン系、高分子系等の分散剤等が挙げられる。前記分散剤としては、上記分散剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記有機微粒子としては、具体的には、例えば、ゴム微粒子等が挙げられる。
フィラーK11の粒径としては、絶縁基材K1の厚み以下の平均粒径であることが好ましく、具体的には、平均粒径が0.01~10μmであることが好ましく、平均粒径が0.05~5μmであることがさらに好ましい。フィラーK11の粒径がこの範囲になることによって、絶縁基材K1の表面にフィラーK11を含有しない表面樹脂層K12を形成することが容易にできるものであり、また、フィラーK11が露出する回路溝K3での回路層K13の密着性が高まるものである。フィラーK11の平均粒径が上記の範囲より小さいと、フィラーK11が突出した凹凸形状による密着の効果が小さくなるおそれがあり、逆にフィラーK11の平均粒径が上記の範囲より大きいと、微細な回路溝K3を形成できなくなるおそれがある。平均粒径は、レーザー回折粒度分布計を用いた光散乱法により測定することができ、球相当径(個数平均径)として得られる。
フィラーK11の形状は特に限定されるものではないが、球状のものを用いることができる。その他、破砕状の形状等のフィラーK11を用いてもよい。このうち、球状フィラーを用いるのが好ましい。
フィラーK11の含有量としては、硬化後の樹脂基材K1全量に対して10~95質量%であることが好ましく、30~90質量%であることがより好ましく、50~85質量%であることがさらに好ましい。
フィラーK11の含有量がこの範囲に入り、更にはフィラーK11の含有量を上げていくことで、樹脂基材K1の熱膨張を、形成される導体回路の熱膨張に近づけることができ、熱時の基板信頼性を上げることができる。フィラーK11の含有量がこの範囲より低いと、回路層K13と絶縁基材K1との密着が悪くなり、また、熱膨張が大きくなり、熱時の基板信頼性が低下するおそれがある。逆にフィラーK11の含有量がこの範囲より高いと、フィラーK11が絶縁基材K1の表面から露出したり、絶縁基材K1を他の基材と積層して成形する際に、流動性が悪くなりカスレが発生したりするおそれがある。
絶縁基材K1は、上記のような成分を含んだ樹脂組成物を適宜、成形等して形成されるものである。樹脂組成物には溶剤を加えてもよい。その際、絶縁基材K1が流動性のある状態で形状を整えた後、硬化することによって、絶縁基材K1の表面にフィラーK11を含有していない表面樹脂層K12を形成することができる。すなわち、樹脂組成物は流動性を有しているために、硬化前にはフィラーK11は表面に直接露出することはなく内部に埋め込まれているので、樹脂成分(フィラーK11以外の成分)の層が未硬化の絶縁基材K1の表面に形成されている。そして、この状態を維持したまま硬化して絶縁基材K1が形成されるので、表面樹脂層K12を形成することができ、フィラーK11を絶縁基材K1の表面に露出しないようにすることができるのである。
表面樹脂層K12が形成されていることは絶縁基材K1の表面を観察し、フィラーK11が露出していないことにより確認される。なお、CMP法のように、絶縁基材K1の表面を研磨する方法によれば、表面樹脂層K12が研磨により除去され、さらに表層に近いフィラーK11も研磨されるので、フィラーK11が研磨されて露出した様子が表面観察で観察される。
また、前記絶縁基材K1の形態としては、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグ、及び三次元形状の成形体等が挙げられる。前記絶縁基材K1の厚みは、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグの場合には、例えば、10~200μmであることが好ましく、20~100μm程度であることがより好ましい。また、前記絶縁基材K1としては、シリカ粒子等の無機微粒子を含有してもよい。
(樹脂被膜)
前記樹脂被膜K2は、前記被膜除去工程で除去可能なものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、有機溶剤やアルカリ溶液により容易に溶解しうる可溶型樹脂や、後述する所定の液体(膨潤液)で膨潤しうる樹脂からなる膨潤性樹脂被膜等が挙げられる。これらの中では、正確な除去が容易である点から膨潤性樹脂被膜が特に好ましい。また、前記膨潤性樹脂被膜としては、例えば、前記液体(膨潤液)に対する膨潤度が50%以上であることが好ましい。このような膨潤度の樹脂被膜を用いることによって、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を容易に剥離させることができる。よって、高精度な回路層K13を絶縁基材K1の表面により容易に形成することができる。なお、前記樹脂被膜K2は、前記液体に対する膨潤度が大きく、前記液体に対して溶解するものも含まれる。
前記樹脂被膜K2は、前記被膜除去工程で除去可能なものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、有機溶剤やアルカリ溶液により容易に溶解しうる可溶型樹脂や、後述する所定の液体(膨潤液)で膨潤しうる樹脂からなる膨潤性樹脂被膜等が挙げられる。これらの中では、正確な除去が容易である点から膨潤性樹脂被膜が特に好ましい。また、前記膨潤性樹脂被膜としては、例えば、前記液体(膨潤液)に対する膨潤度が50%以上であることが好ましい。このような膨潤度の樹脂被膜を用いることによって、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を容易に剥離させることができる。よって、高精度な回路層K13を絶縁基材K1の表面により容易に形成することができる。なお、前記樹脂被膜K2は、前記液体に対する膨潤度が大きく、前記液体に対して溶解するものも含まれる。
なお、前記膨潤性樹脂被膜には、前記液体(膨潤液)に対して実質的に溶解せず、膨潤により前記絶縁基材K1表面から容易に剥離するような樹脂被膜だけではなく、前記液体(膨潤液)に対して膨潤し、さらに少なくとも一部が溶解し、その膨潤や溶解により前記絶縁基材K1表面から容易に剥離するような樹脂被膜や、前記液体(膨潤液)に対して溶解し、その溶解により前記絶縁基材K1表面から容易に剥離するような樹脂被膜も含まれる。
前記樹脂被膜K2の形成方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、前記絶縁基材K1の表面に、樹脂被膜を形成しうる液状材料を塗布した後、乾燥させる方法や、支持基板に前記液状材料を塗布した後、乾燥することにより形成される樹脂被膜を絶縁基材K1の表面に転写する方法等が挙げられる。なお、液状材料を塗布する方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、従来から知られたスピンコート法やバーコータ法等が挙げられる。
前記樹脂被膜K2の厚みとしては、微細な回路を高精度に形成することができる点から、10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。一方、前記樹脂被膜K2の厚みとしては、0.1μm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましい。前記樹脂被膜K2の厚みが厚すぎる場合には、前記回路パターン形成工程におけるレーザ加工又は機械加工によって形成される回路溝K3や貫通孔K4等の回路パターン部の精度が低下する傾向がある。また、前記樹脂被膜K2の厚みが薄すぎる場合は、均一な膜厚の樹脂被膜K2を形成しにくくなる傾向がある。
次に、前記樹脂被膜K2として好適な膨潤性樹脂被膜を例に挙げて説明する。
前記膨潤性樹脂被膜としては、膨潤液に対する膨潤度が50%以上である樹脂被膜が好ましく用いられうる。さらに、膨潤液に対する膨潤度が100%以上である樹脂被膜がより好ましい。なお、前記膨潤度が低すぎる場合には、前記被膜除去工程において膨潤性樹脂被膜が剥離しにくくなる傾向がある。
前記膨潤性樹脂被膜の形成方法は、特に限定されず、上述した樹脂被膜K2の形成方法と同様の方法であればよい。具体的には、例えば、前記絶縁基材K1の表面に、膨潤性樹脂被膜を形成しうる液状材料を塗布した後、乾燥させる方法や、支持基板に前記液状材料を塗布した後、乾燥することにより形成される膨潤性樹脂被膜を絶縁基材K1の表面に転写する方法等が挙げられる。
前記膨潤性樹脂被膜を形成しうる液状材料としては、例えば、エラストマーのサスペンジョン又はエマルジョン等が挙げられる。前記エラストマーの具体例としては、例えば、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマー、アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルジョンとして分散されたエラストマー樹脂粒子の架橋度又はゲル化度等を調整することにより所望の膨潤度の膨潤性樹脂被膜K2を容易に形成することができる。
このように、前記樹脂被膜K2が、前記絶縁基材K1表面にエラストマーのサスペンジョン又はエマルジョンを塗布した後、乾燥することにより形成される樹脂被膜K2であることが好ましい。このような樹脂被膜K2を用いれば、絶縁基材K1表面に樹脂被膜を容易に形成することができる。よって、高精度な回路層K13を絶縁基材K1表面により容易に形成することができる。
また、前記樹脂被膜K2が、支持基板上に形成された樹脂被膜K2を前記絶縁基材K1表面に転写することにより形成される樹脂被膜K2であることが好ましい。また、この転写に用いる樹脂被膜としては、支持基板表面にエラストマーのサスペンジョン又はエマルジョンを塗布した後、乾燥することにより形成される樹脂被膜K2であることがより好ましい。このような樹脂被膜K2を用いれば、予め多数の樹脂被膜K2を準備できるために量産性に優れる点から好ましい。
前記エラストマーとしては、カルボキシル基を有する、ジエン系エラストマー,アクリル系エラストマー,及びポリエステル系エラストマーからなる群から選ばれるものであることが好ましい。また、前記ジエン系エラストマーとしては、スチレン-ブタジエン系共重合体であることがより好ましい。このようなエラストマーによれば、架橋度又はゲル化度を調整することにより所望の膨潤度の樹脂被膜を容易に形成することができる。また、前記被膜除去工程において用いる前記液体に対する膨潤度をより大きくでき、前記液体に対して溶解する樹脂被膜も容易に形成することができる。
また、前記樹脂被膜としては、酸当量100~800のカルボキシル基を有するアクリル系樹脂からなる樹脂を主成分とする被膜も好ましく用いられる。
また、前記膨潤性樹脂被膜としては、特に、膨潤度が膨潤液のpHに依存して変化するような被膜であることが好ましい。このような被膜を用いた場合には、前記触媒被着工程における液性条件と、前記被膜除去工程における液性条件とを異なるものにすることにより、触媒被着工程におけるpHにおいては膨潤性樹脂被膜は絶縁基材に対する高い密着力を維持し、被膜除去工程におけるpHにおいては容易に膨潤性樹脂被膜を剥離させることができる。
さらに具体的には、例えば、前記触媒被着工程が、例えば、pH1~3の範囲の酸性めっき触媒コロイド溶液(酸性触媒金属コロイド溶液)中で処理する工程を備え、前記被膜除去工程がpH12~14の範囲のアルカリ性溶液中で膨潤性樹脂被膜を膨潤させる工程を備える場合には、前記膨潤性樹脂被膜は、前記酸性めっき触媒コロイド溶液に対する膨潤度が60%以下、さらには40%以下であり、前記アルカリ性溶液に対する膨潤度が50%以上、さらには100%以上、さらには500%以上であるような樹脂被膜であることが好ましい。
このような膨潤性樹脂被膜の例としては、所定量のカルボキシル基を有するエラストマーから形成されるシートや、プリント配線板のパターニング用のドライフィルムレジスト(以下、DFRとも呼ぶ)等に用いられる光硬化性のアルカリ現像型のレジストを全面硬化して得られるシートや、熱硬化性やアルカリ現像型シート等が挙げられる。
カルボキシル基を有するエラストマーの具体例としては、カルボキシル基を有するモノマー単位を共重合成分として含有することにより、分子中にカルボキシル基を有する、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマー;アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー;及びポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルジョンとして分散されたエラストマーの、酸当量,架橋度またはゲル化度等を調整することにより所望のアルカリ膨潤度を有する膨潤性樹脂被膜を形成することができる。エラストマー中のカルボキシル基はアルカリ水溶液に対して膨潤性樹脂被膜を膨潤させて、絶縁基材表面から膨潤性樹脂被膜を剥離する作用をする。また、酸当量とは、1当量のカルボキシル基当たりのポリマー重量である。
カルボキシル基を有するモノマー単位の具体例としては、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、及びマレイン酸無水物等が挙げられる。
このようなカルボキシル基を有するエラストマー中のカルボキシル基の含有割合としては、酸当量で100~2000、さらには100~800であることが好ましい。酸当量が小さすぎる場合には、溶媒または他の組成物との相溶性が低下することにより、めっき前処理液に対する耐性が低下する傾向がある。また、酸当量が大きすぎる場合には、アルカリ水溶液に対する剥離性が低下する傾向がある。
また、エラストマーの分子量としては、1万~100万、さらには、2万~6万であることが好ましい。エラストマーの分子量が大きすぎる場合には剥離性が低下する傾向があり、小さすぎる場合には粘度が低下するために膨潤性樹脂被膜の厚みを均一に維持することが困難になるとともに、めっき前処理液に対する耐性も悪化する傾向がある。
また、前記樹脂被膜としては、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と(b)前記(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体を重合させることで得られる重合体樹脂又は前記重合体樹脂を含む樹脂組成物からなるものが挙げられる。このような樹脂被膜を用いれば、絶縁基材K1の表面に樹脂被膜を容易に形成することができる。よって、高精度な回路を絶縁基材K1の表面により容易に形成することができる。また、このような樹脂被膜は、前記被膜除去工程で用いる液体で溶解させることができるものが多く、剥離除去だけでなく、溶解除去も有効に用いることができる。
前記樹脂組成物としては、メイン樹脂として前記重合体樹脂を必須成分とし、オリゴマー、モノマー、フィラーやその他添加剤の少なくとも1種類を添加してもよい。
また、DFRとしては、所定量のカルボキシル基を含有する、アクリル系樹脂;エポキシ系樹脂;スチレン系樹脂;フェノール系樹脂;ウレタン系樹脂等を樹脂成分とし、光重合開始剤を含有する光硬化性樹脂組成物のシートが用いられうる。このようなDFRの具体例としては、特開2000-231190号公報、特開2001-201851号公報、特開平11-212262号公報に開示されたような光重合性樹脂組成物のドライフィルムを全面硬化させて得られるシートや、アルカリ現像型のDFRとして市販されている、例えば、旭化成株式会社製のUFGシリーズ等が挙げられる。
さらに、その他の膨潤性樹脂被膜の例としては、カルボキシル基を含有する、ロジンを主成分とする樹脂(例えば、吉川化工株式会社製の「NAZDAR229」)やフェノールを主成分とする樹脂(例えば、LEKTRACHEM社製「104F」)等が挙げられる。
膨潤性樹脂被膜は、絶縁基材表面に樹脂のサスペンジョン又はエマルジョンを従来から知られたスピンコート法やバーコータ法等の塗布手段を用いて塗布した後、乾燥する方法や、支持基板に形成されたDFRを真空ラミネータ等を用いて絶縁基材表面に貼りあわせた後、全面硬化することにより容易に形成することができる。
また、前記樹脂被膜としては、上記のものに加えて、以下のようなものが挙げられる。例えば、前記樹脂被膜を構成するレジスト材料としては、以下のようなものが挙げられる。
前記樹脂被膜を構成するレジスト材料に必要な特性としては、例えば、(1)後述の触媒被着工程で、樹脂被膜が形成された絶縁基材を浸漬させる液体(めっき核付け薬液)に対する耐性が高いこと、(2)後述の被膜除去工程、例えば、樹脂被膜が形成された絶縁基材をアルカリに浸漬させる工程によって、樹脂被膜(レジスト)が容易に除去できること、(3)成膜性が高いこと、(4)ドライフィルム(DFR)化が容易なこと、(5)保存性が高いこと等が挙げられる。
めっき核付け薬液としては、後述するが、例えば、酸性Pd-Snコロイドキャタリストシステムの場合、全て酸性(pH1~2)水溶液である。また、アルカリ性Pdイオンキャタリストシステムの場合は、触媒付与アクチベーターが弱アルカリ(pH8~12)であり、それ以外は酸性である。以上のことから、めっき核付け薬液に対する耐性としては、pH1~11、好ましくはpH1~12に耐えることが必要である。なお、耐えうるとは、レジストを成膜したサンプルを薬液に浸漬した際、レジストの膨潤や溶解が充分に抑制され、レジストとしての役割を果たすことである。また、浸漬温度は、室温~60℃、浸漬時間は、1~10分間、レジスト膜厚は、1~10μm程度が一般的であるが、これらに限定されない。
被膜除去工程に用いるアルカリ剥離の薬液としては、後述するが、例えば、NaOH水溶液や炭酸ナトリウム水溶液が一般的である。そのpHは、11~14であり、好ましくはpH12から14でレジスト膜が簡単に除去できることが望ましい。NaOH水溶液濃度は、1~10%程度、処理温度は、室温~50℃、処理時間は、1~10分間で、浸漬やスプレイ処理をすることが一般的であるが、これらに限定されない。
絶縁材料上にレジストを形成するため、成膜性も重要となる。はじき等がない均一性な膜形成が必要である。また、製造工程の簡素化や材料ロスの低減等のためにドライフィルム化されるが、ハンドリング性を確保するためにフィルムの屈曲性が必要である。また絶縁材料上にドライフィルム化されたレジストをラミネーター(ロール、真空)で貼り付ける。貼り付けの温度は、室温~160℃、圧力や時間は任意である。このように、貼り付け時に粘着性が求められる。そのために、ドライフィルム化されたレジストはゴミの付着防止も兼ねて、キャリアフィルム、カバーフィルムでサンドイッチされた3層構造にされることが一般的であるが、これらに限定されない。
保存性は、室温での保存できることがもっとも良いが、冷蔵、冷凍での保存ができることも必要である。このように低温時にドライフィルムの組成が分離したり、屈曲性が低下して割れたりしないようにすることが必要である。
レジスト材料の樹脂組成は、メイン樹脂(バインダー樹脂)を必須成分とし、オリゴマー、モノマー、フィラーやその他添加剤の少なくとも1種類を添加してもよい。
メイン樹脂は熱可塑的性質を持ったリニア型のポリマーが良い。流動性、結晶性などをコントロールするためにグラフトさせて枝分かれさせることもある。その分子量としては、数平均分子量で1000~500000程度であり、5000~50000が好ましい。分子量が小さすぎると、膜の屈曲性やめっき核付け薬液耐性(耐酸性)が低下する傾向がある。また、分子量が大きすぎると、アルカリ剥離性やドライフィルムにした場合の貼り付け性が悪くなる傾向がある。さらに、めっき核付け薬液耐性向上やレーザー加工時の熱変形抑制、流動制御のために架橋点を導入してもよい。
メイン樹脂の組成としては、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸または酸無水物の単量体と(b)(a)単量体と重合しうる単量体を重合させることで得られる。公知技術としては、例えば、特開平7-281437号公報、特開2000-231190号公報、及び特開2001-201851号公報に記載のもの等が挙げられる。(a)の一例として、例えば、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸半エステル、アクリル酸ブチル等が挙げられ、単独、もしくは2種類以上を組み合わせても良い。(b)の例としては、非酸性で分子中に重合性不飽和基を(一個)有するものが一般的であり、その限りではない。めっき工程での耐性、硬化膜の可とう性等の種々の特性を保持するように選ばれる。具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert.-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類等が挙げられる。また、酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等が挙げられる。また、上記の重合性不飽和基を分子中に一個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることが出来る。さらには、3次元架橋できるように、重合体に用いる単量体に複数の不飽和基を持つ単量体を選定する、分子骨格にエポキシ基、水酸基、アミノ基、アミド基、ビニル基などの反応性官能基を導入することができる。樹脂中にカルボキシル基が含まれる場合、樹脂中に含まれるカルボキシル基の量は、酸当量で100~2000が良く、100~800が好ましい。ここで酸当量とはその中に1当量のカルボキシル基を有するポリマーの重量をいう。その酸当量が低すぎる場合、溶媒または他の組成物との相溶性の低下やめっき前処理液耐性が低下する傾向がある。また、酸当量が高すぎる場合、剥離性が低下する傾向がある。また、(a)単量体の組成比率は、5~70重量%である。
モノマーやオリゴマーとしては、めっき核付け薬液への耐性やアルカリで容易に除去できるようなものであれば何でも良い。またドライフィルム(DFR)の貼り付け性を向上させるために粘着性付与材として可塑剤的に用いることが考えられる。さらに各種耐性をあげるために架橋剤を添加する。具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert.-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類等が挙げられる。また、酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等も挙げられる。また、上記の重合性不飽和基を分子中に一個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることが出来る。さらに、多官能性不飽和化合物を含んでも良い。上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。上記のモノマー以外に他の光重合性モノマーを二種類以上含むことも可能である。このモノマーの例としては、例えば、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、またポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-ジ(p-ヒドロキシフェニル)プロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-メタクリロキシペンタエトキシフェニル)プロパン、ウレタン基を含有する多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。
さらに、フィラーを含有してもよい。フィラーは特に限定されないが、具体的には、例えば、シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化亜鉛、タルク、マイカ、ガラス、チタン酸カリウム、ワラストナイト、硫酸マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、有機フィラー等が挙げられる。またレジストの厚みは、一般的に1~10μmと薄いため、フィラーサイズも小さいものが好ましい。平均粒径が小さく、粗粒をカットしたものを用いることが良いが、分散時に砕いたり、ろ過で粗粒を除去することもできる。
その他の添加剤としては、例えば、光重合性樹脂(光重合開始剤)、重合禁止剤、着色剤(染料、顔料、発色系顔料)、熱重合開始剤、エポキシやウレタンなどの架橋剤等が挙げられる。
加工プロセスでは、例えば、レーザ加工が用いられる場合があるが、レーザ加工の場合、レジスト材料にレーザによるアブレーション性を付与することが必要である。レーザ加工機は、例えば、炭酸ガスレーザーやエキシマレーザー、UV-YAGレーザなどが選定される。これらのレーザ加工機は、種々の固有の波長を持っており、この波長に対して吸収率の高い材料にすることで、生産性を向上させることができる。そのなかでもUV-YAGレーザは微細加工に適しており、レーザ波長は3倍高調波355nm、4倍高調波266nmであるため、これらの波長に対して、吸収率が高いことが望ましい。一方、吸収率がある程度低い材料のほうが好ましい場合もある。具体的には、例えば、UV吸収率の低いレジストを用いると、UV光がレジストを透過するので、下地の絶縁層加工にエネルギを集中させることができる。すなわち、レーザ光の吸収率によって、利点が異なるので、状況に応じて、レジストのレーザ光の吸収率を調整したレジストを用いることが好ましい。
<回路パターン形成工程>
回路パターン形成工程は、絶縁基材K1に回路溝K3等の回路パターン部を形成する工程である。回路パターン部としては、上述したように、回路溝K3だけではなく、貫通孔K4であってもよい。
回路パターン形成工程は、絶縁基材K1に回路溝K3等の回路パターン部を形成する工程である。回路パターン部としては、上述したように、回路溝K3だけではなく、貫通孔K4であってもよい。
前記回路パターン部を形成する方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、前記樹脂被膜K2が形成された絶縁基材K1に、前記樹脂被膜K2の外表面側から、レーザ加工、及びダイシング加工等の切削加工や型押加工等の機械加工等を施すことにより、所望の形状及び深さの回路溝K3を形成させる方法等が挙げられる。高精度の微細な回路を形成する場合には、レーザ加工を用いることが好ましい。レーザ加工によれば、レーザの出力等を変化させることにより、切削深さ等を自由に調整することができる。すなわち、前記回路パターン形成工程が、レーザ加工により回路パターン部を形成する工程である場合には、より微細な回路を高精度に形成することができる点から好ましい。また、レーザの出力等を変化させることにより、切削深さ等を容易に調整することができ、よって、形成される回路溝K3等の深さを容易に調整することができる点からも好ましい。また、レーザ加工を用いることにより、層間接続に用いられる貫通孔を形成したり、絶縁基材K1内にキャパシタを埋め込むことができる。
また、型押加工としては、例えば、ナノインプリントの分野において用いられるような微細樹脂型による型押加工が好ましく用いられうる。このように、前記回路パターン形成工程が、型押法を用いて回路パターン部を形成する工程である場合には、型のスタンピングにより容易に回路パターン部を形成することができる点から好ましい。
また、前記回路溝K3の一部として、ビアホール等を形成するための貫通孔K4を形成してもよい。この製造方法によれば、回路パターン部の形成の際にビアホールやインナービアホールに用いられうる貫通孔を形成することができる。そして、形成された貫通孔に無電解めっきすることにより、ビアホールやインナービアホールが形成される。
この工程により、前記回路溝K3の形状及び深さや前記貫通孔K4の径及び位置等の回路パターン部の形状が規定される。また、前記回路パターン形成工程は、前記樹脂被膜K2の厚み分よりも深く掘り込めばよく、前記樹脂被膜K2の厚み分を超えて掘り込んでもよいし、絶縁基材K1を貫通してもよい。
また、この工程により、回路溝K3の露出面にフィラーK11を露出させることができる。そして、レーザ加工のような方法により回路溝K3を形成すれば、フィラーK11を破壊せずにその形状を維持したまま回路溝K3の露出面から一部を突出させて溝を形成することができる。すなわち、この回路溝K3の露出面は絶縁基材K1の内部層がレーザ加工されて形成された面であり、フィラーK11が分散している内部層が外部に露出する。そして、硬化された絶縁基材K1の外表面ではなく、この外部に露出された絶縁基材K1の内部層に、触媒を被着した後、無電解めっきを施すため、絶縁基材K1の内部と回路層K13とが直接接触することとなり、密着性を高めることができるのである。なお、フィラーK11の露出は表面観察により観測することができる。
前記回路パターン形成工程で形成される回路溝K3等の回路パターン部の幅は特に限定されない。なお、レーザ加工を用いた場合には、線幅20μm以下のような微細な回路も容易に形成できる。したがって、前記回路パターン部の幅が、20μm以下の部分を有することが、微細な加工が要求されるアンテナ回路等の形成ができる点から好ましい。また、回路溝K3の深さは、フィルアップめっきにより、回路層K13と絶縁基材K1とに段差をなくした場合には回路層K13の深さとなる。
<触媒被着工程>
触媒被着工程は、前記回路溝K3等の回路パターン部の表面及び前記樹脂被膜K2の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させる工程である。このとき、貫通孔K4が形成されている場合、貫通孔K4内壁表面にもめっき触媒又はその前駆体を被着される。
触媒被着工程は、前記回路溝K3等の回路パターン部の表面及び前記樹脂被膜K2の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させる工程である。このとき、貫通孔K4が形成されている場合、貫通孔K4内壁表面にもめっき触媒又はその前駆体を被着される。
前記めっき触媒又はその前駆体K5は、前記めっき処理工程において無電解めっきにより無電解めっき膜を形成したい部分にのみ無電解めっき膜を形成させるために付与される触媒である。めっき触媒としては、無電解めっき用の触媒として知られたものであれば特に限定なく用いられうる。また、予めめっき触媒の前駆体を被着させ、樹脂被膜の除去後にめっき触媒を生成させてもよい。めっき触媒の具体例としては、例えば、金属パラジウム(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)等、または、これらを生成させるような前駆体等が挙げられる。
めっき触媒又はその前駆体K5を被着させる方法としては、例えば、pH1~3の酸性条件下で処理される酸性Pd-Snコロイド溶液で処理した後、酸溶液で処理するような方法等が挙げられる。具体的には、例えば、次のような方法が挙げられる。
はじめに、回路溝K3及び貫通孔K4が形成された絶縁基材K1の表面に付着している油分等を界面活性剤の溶液(クリーナー・コンディショナー)中で所定の時間湯洗する。次に、必要に応じて、過硫酸ナトリウム-硫酸系のソフトエッチング剤でソフトエッチング処理する。そして、pH1~2の硫酸水溶液や塩酸水溶液等の酸性溶液中でさらに酸洗する。次に、濃度0.1%程度の塩化第一錫水溶液等を主成分とするプリディップ液に浸漬して絶縁基材K1表面に塩化物イオンを吸着させるプリディップ処理を行う。その後、塩化第一錫と塩化パラジウムを含む、pH1~3の酸性Pd-Snコロイド等の酸性めっき触媒コロイド溶液にさらに浸漬することによりPd及びSnを凝集させて吸着させる。そして、吸着した塩化第一錫と塩化パラジウムとの間で、酸化還元反応(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)を起こさせる。これにより、めっき触媒である金属パラジウムが析出する。
なお、酸性めっき触媒コロイド溶液としては、公知の酸性Pd-Snコロイドキャタリスト溶液等が使用でき、酸性めっき触媒コロイド溶液を用いた市販のめっきプロセスを用いてもよい。このようなプロセスは、例えば、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社からシステム化されて販売されている。
また、前記触媒被着工程が、酸性触媒金属コロイド溶液中で処理する工程を備え、前記被膜除去工程における所定の液体が、アルカリ性溶液であり、前記樹脂被膜が、前記酸性触媒金属コロイド溶液に対する膨潤度は60%以下であり、前記アルカリ性溶液に対する膨潤度が50%以上であることが好ましい。
このような製造方法によれば、前記樹脂被膜は酸性条件で処理される触媒被着工程では剥離されにくく、前記触媒被着工程の後のアルカリ性溶液で処理される被膜除去工程では剥離されやすい。よって、前記樹脂被膜は、前記被膜除去工程において選択的に剥離される。したがって、触媒被着工程においては無電解めっき膜を形成させない部分を正確に保護し、めっき触媒又はその前駆体の被着後の被膜除去工程においては樹脂被膜を容易に剥離させることができる。このため、より正確な回路形成が可能になる。
このような触媒被着処理によって、前記回路溝K3の表面、前記貫通孔K4の内壁表面、及び前記樹脂被膜K2の表面にめっき触媒又はその前駆体K5を被着させることができる。
<被膜除去工程>
被膜除去工程は、前記触媒被着工程を施した絶縁基材K1から前記樹脂被膜K2を除去する工程である。
被膜除去工程は、前記触媒被着工程を施した絶縁基材K1から前記樹脂被膜K2を除去する工程である。
前記樹脂被膜K2を除去する方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、所定の溶液(膨潤液)で前記樹脂被膜K2を膨潤させた後に、前記絶縁基材K1から前記樹脂被膜K2を剥離させる方法、所定の溶液(膨潤液)で前記樹脂被膜K2を膨潤させ、さらに一部を溶解させた後に、前記絶縁基材K1から前記樹脂被膜K2を剥離させる方法、及び所定の溶液(膨潤液)で前記樹脂被膜K2を溶解させて除去する方法等が挙げられる。前記膨潤液としては、前記樹脂被膜K2を膨潤させることができるものであれば、特に限定されない。また、前記膨潤又は溶解は、前記樹脂被膜K2で被覆された前記絶縁基材K1を前記膨潤液に所定時間浸漬させること等によって行う。そして、その浸漬中に超音波照射することにより除去効率を高めてもよい。なお、膨潤させて剥離するときには、軽い力で引き剥がしてもよい。
この被膜除去工程は、所定の液体で前記樹脂被膜K2を膨潤させた後、又は所定の液体で前記樹脂被膜K2の一部を溶解させた後に、前記絶縁基材K1から前記樹脂被膜K2を剥離する工程であることが好ましい。このような製造方法によれば、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を容易に剥離させることができる。よって、高精度な回路を絶縁基材上により容易に形成することができる。
また、前記被膜除去工程が、所定の液体で前記樹脂被膜を溶解させて除去する工程であることも好ましい。このような製造方法によれば、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を容易に除去させることができる。よって、高精度な回路を絶縁基材上により容易に形成することができる。
また、前記樹脂被膜K2として、前記膨潤性樹脂被膜を用いた場合について、説明する。
前記膨潤性樹脂被膜K2を膨潤させる液体(膨潤液)としては、前記絶縁基材K1、及び前記めっき触媒又はその前駆体K5を実質的に分解又は溶解させることなく、前記膨潤性樹脂被膜K2を膨潤又は溶解させることができる液体であれば特に限定なく用いられうる。また、前記膨潤性樹脂被膜K2を容易に剥離される程度に膨潤させうる液体が好ましい。このような膨潤液は、膨潤性樹脂被膜K2の種類や厚みにより適宜選択されうる。具体的には、例えば、膨潤性樹脂被膜がジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマーや、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と(b)前記(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体を重合させることで得られる重合体樹脂又は前記重合体樹脂を含む樹脂組成物、カルボキシル基含有アクリル系樹脂から形成されている場合には、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液が好ましく用いられうる。
なお、触媒被着工程において上述したような酸性条件で処理するめっきプロセスを用いた場合には、膨潤性樹脂被膜K2が、酸性条件下においては膨潤度が60%以下、好ましくは40%以下であり、アルカリ性条件下では膨潤度が50%以上であるような、例えば、ジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマー、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と(b)前記(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体を重合させることで得られる重合体樹脂又は前記重合体樹脂を含む樹脂組成物、カルボキシル基含有アクリル系樹脂から形成されていることが好ましい。このような膨潤性樹脂被膜は、pH12~14であるようなアルカリ水溶液、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等により容易に膨潤し、剥離する。なお、剥離性を高めるために、浸漬中に超音波照射してもよい。また、必要に応じて軽い力で引き剥がすことにより剥離してもよい。
膨潤性樹脂被膜K2を膨潤させる方法としては、膨潤液に、膨潤性樹脂被膜K2で被覆された絶縁基材K1を所定の時間浸漬する方法が挙げる。また、剥離性を高めるために、浸漬中に超音波照射することが特に好ましい。なお、膨潤のみにより剥離しない場合には、必要に応じて軽い力で引き剥がしてもよい。
<めっき処理工程>
めっき処理工程は、前記樹脂被膜K2を除去した後の前記絶縁基材K1に無電解めっき処理を施す工程である。
めっき処理工程は、前記樹脂被膜K2を除去した後の前記絶縁基材K1に無電解めっき処理を施す工程である。
前記無電解めっき処理の方法としては、部分的にめっき触媒又はその前駆体K5が被着された絶縁基材K1を無電解めっき液に浸漬して、めっき触媒又はその前駆体K5が被着された部分のみに無電解めっき膜(めっき層)を析出させるような方法等が用いられうる。
無電解めっきに用いられる金属としては、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)等が挙げられる。これらの中では、Cuを主成分とするメッキが導電性に優れている点から好ましい。また、Niを含む場合には、耐食性や、はんだとの密着性に優れる点から好ましい。
無電解めっき膜K6の膜厚は、特に限定されない。具体的には、例えば、0.1~10μm、さらには1~5μm程度であることが好ましい。特に、前記回路溝K3の深さを深くすることにより、膜厚の厚いめっきであって、断面積が大きい金属配線を容易に形成することができる。この場合には、金属配線の強度を向上させることができる点から好ましい。
めっき処理工程により、絶縁基材K1表面のめっき触媒又はその前駆体K5が残留する部分のみに無電解めっき膜K6が析出する。そのために、回路パターン部を形成したい部分のみに正確に導電層を形成することができる。一方、回路パターン部を形成していない部分に対する無電解めっき膜の析出を抑制することができる。従って、狭いピッチ間隔で線幅が狭いような微細な回路を複数本形成するような場合でも、隣接する回路間に不要なめっき膜が残らない。そのために、短絡の発生やマイグレーションの発生を抑制することができる。
この無電解めっき膜K6が形成された部分が回路層K13となる。すなわち、回路層K13は、めっき触媒又はその前駆体K5と無電解めっき膜K6とにより構成された導電体の層である。そして、上記のような工程で回路層K13を形成するので、回路層K13の埋設された底面や側面がフィラーK11と他の層を介さずに接触して回路層K13を形成するため、高い密着性が得られるのである。なお、図示の形態では、回路層K13と絶縁基材K1との表面には段差がないが、回路層K13を絶縁基材K1よりも突出させて形成し、回路層K13の一部を絶縁基材K1に埋設するようにしてもよい。
<検査工程>
回路基板K10の製造方法において、前記樹脂被膜K2が蛍光性物質を含有するものであり、前記被膜除去工程の後、前記蛍光性物質からの発光を用いて被膜除去不良を検査するための検査工程をさらに備えていてもよい。すなわち、前記樹脂被膜K2に蛍光性物質を含有させることにより、被膜除去工程の後、検査対象面に紫外光や近紫外光を照射することによる蛍光性物質からの発光を用いて、被膜除去不良の有無や被膜除去不良の箇所を検査することができる。回路基板の製造方法においては、線幅及び線間隔が極端に狭い回路層K13を形成することができる。
回路基板K10の製造方法において、前記樹脂被膜K2が蛍光性物質を含有するものであり、前記被膜除去工程の後、前記蛍光性物質からの発光を用いて被膜除去不良を検査するための検査工程をさらに備えていてもよい。すなわち、前記樹脂被膜K2に蛍光性物質を含有させることにより、被膜除去工程の後、検査対象面に紫外光や近紫外光を照射することによる蛍光性物質からの発光を用いて、被膜除去不良の有無や被膜除去不良の箇所を検査することができる。回路基板の製造方法においては、線幅及び線間隔が極端に狭い回路層K13を形成することができる。
上記のような製造方法においては、線幅及び線間隔が極端に狭くなった場合には、隣り合う回路パターン部と回路パターン部との間に、本来除去すべきであった樹脂被膜が完全に除去しきれず、わずかに残留することも懸念される。また、回路パターン部の形成の際に除去された樹脂被膜の断片が、形成された回路パターン部に入り込み残留することも懸念される。回路パターン部間に樹脂被膜K2が残留した場合には、その部分に無電解めっき膜K6が形成されてしまい、マイグレーションや短絡等の原因になりうる。また、形成された回路パターン部に樹脂被膜K2の断片が残留した場合には、回路層K13の耐熱性不良や伝搬損失の原因にもなる。このような場合において、上記のように樹脂被膜に蛍光性物質を含有させ、被膜除去工程の後、被膜を除去した面に所定の発光源を照射して樹脂被膜が残留している部分のみを蛍光性物質により発光させることにより、被膜除去不良の有無や被膜除去不良の箇所を検査することができる。
具体的には、例えば、図30に示すように、線幅及び線間隔が極端に狭い回路層K13を形成するような場合、絶縁基材K1表面に形成された、隣り合う回路配線K8の間に、樹脂被膜が完全に除去されずに残留することが懸念される。このような場合には、その部分に無電解めっき膜K6が形成されてしまい、マイグレーションや短絡等の原因になりうる。このような場合であっても、上記検査工程を備えていれば、被膜除去不良の有無や被膜除去不良の箇所を検査することができる。
なお、図30は、樹脂被膜に蛍光性物質を含有させて、蛍光性物質からの発光を用いて被膜除去不良を検査するための検査工程を説明するための説明図である。
前記検査工程に用いられる、樹脂被膜K2に含有させうる蛍光性物質は、所定の光源により光を照射することにより発光特性を示すものであれば、特に限定されない。その具体例としては、例えば、Fluoresceine、Eosine、Pyronine G等が挙げられる。
本検査工程により蛍光性物質からの発光が検出された部分は、樹脂被膜K2の残渣K2aが残留する部分である。従って、発光が検出された部分を除去することにより、その部分に無電解めっき膜が形成されることを抑制できる。これにより、マイグレーションや短絡等の発生を未然に抑制することができる。
<デスミア処理工程>
また、回路基板K10の製造方法において、前記めっき処理工程を施した後、具体的には、フィルアップめっきを施す前又は施した後に、デスミア処理を施すデスミア処理工程をさらに備えていてもよい。デスミア処理を施すことによって、無電解めっき膜に付着してしまった不要な樹脂を除去することができる。また、得られた回路基板を備える多層回路基板を想定した場合、前記絶縁基材の、無電解めっき膜が形成されていない部分の表面を粗し、前記回路基板の上層等との密着性を向上させることができる。さらに、ビア底にデスミア処理を施してもよい。そうすることによって、ビア底に付着してしまった不要な樹脂を除去することができる。また、前記デスミア処理としては、特に限定されず、公知のデスミア処理を用いることができる。具体的には、例えば、過マンガン酸溶液等に浸漬する処理等が挙げられる。
また、回路基板K10の製造方法において、前記めっき処理工程を施した後、具体的には、フィルアップめっきを施す前又は施した後に、デスミア処理を施すデスミア処理工程をさらに備えていてもよい。デスミア処理を施すことによって、無電解めっき膜に付着してしまった不要な樹脂を除去することができる。また、得られた回路基板を備える多層回路基板を想定した場合、前記絶縁基材の、無電解めっき膜が形成されていない部分の表面を粗し、前記回路基板の上層等との密着性を向上させることができる。さらに、ビア底にデスミア処理を施してもよい。そうすることによって、ビア底に付着してしまった不要な樹脂を除去することができる。また、前記デスミア処理としては、特に限定されず、公知のデスミア処理を用いることができる。具体的には、例えば、過マンガン酸溶液等に浸漬する処理等が挙げられる。
上記のような工程を経て、図29(E)に示すような回路基板K10が形成される。
なお、前記回路パターン形成工程において、前記樹脂被膜K2の厚み分を超えて掘り込んでいるので、図31に示すように絶縁基材K1の深い部分に無電解めっき膜K6からなる回路層K13を形成することができる。
具体的には、図31(A)に示すように、複数の導電層間で互いに深さの異なる位置(図中の無電解めっき膜K6a~6d)に回路を形成したりすることができる。この場合、めっき処理を回路溝K3の途中で止めることになり、無電解めっき膜K6は同じ厚みになる。なお、無電解めっき膜K6は回路溝K3の底面と側面とに形成される。
また、図31(B)に示すように、絶縁基材K1において所定の深さを有する回路溝K3を形成した後に、無電解めっき処理により回路溝K3を埋設するように回路層K13を形成することができる(図中の無電解めっき膜K6e~6h)。このように、めっきを回路溝K3にフル充填する場合は、めっきが表面に達するとそれ以上積みあがらずにストップするようにする。この処理は、そのような処理に適するめっき薬液を選択することにより実施できる。この形態は、断面積が大きい回路を容易に形成することができるために、回路の電気容量を増加させることができる点から好ましい。
このように、回路溝K3の深さを回路層K13ごとに設定することができるので、深さ(高さT)の異なる回路層K13を簡単に得ることができるものである。
[立体回路基板の製造方法]
図32は、立体回路基板K60を製造する各工程を説明するための模式断面図である。
図32は、立体回路基板K60を製造する各工程を説明するための模式断面図である。
立体回路基板K60では、絶縁基材K1が段差状に形成された段差面を有し、前記絶縁基材K1表面が前記段差面となっている。すなわち、絶縁基材K1が段差状に形成された段差面を有し、前記段差面に、前記被膜形成工程、前記回路パターン形成工程、前記触媒被着工程、前記被膜除去工程、及び前記めっき処理工程を施すことにより立体回路基板K60を製造することも好ましい。このような製造方法によれば、段差を乗り越えるような回路層K13が容易に形成できる。
はじめに、図32(A)に示すように、段差部分を有する立体絶縁基材K51の表面に樹脂被膜K2を形成させる。なお、この工程は、被膜形成工程に相当する。
前記立体絶縁基材K51としては、従来から知られた立体回路基板の製造に用いられうるような各種樹脂成形体が特に限定なく用いられうる。このような成形体は射出成形により得ることが、生産効率の点から好ましい。樹脂成形体を得るための樹脂材料の具体例としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、各種ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂等が挙げられる。そして、本発明にあっては樹脂成形体にフィラーK11が含まれる。なお、図32ではフィラーK11を省略して記載している。
前記樹脂被膜K2の形成方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、平面状の回路基板K10の場合と同様の形成方法等が挙げられる。
次に、図32(B)に示すように、前記樹脂被膜K2の外表面を基準として前記樹脂被膜K2の厚み分よりも深い深さの回路溝K3等の回路パターン部を形成させる。回路パターン部の形成方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記回路基板K10の場合と同様の形成方法等が挙げられる。前記回路溝K3等の回路パターン部によって、無電解めっきによって無電解めっき膜が形成される部分、すなわち、回路層K13が形成される部分が規定される。なお、この工程は、回路パターン形成工程に相当する。
次に、図32(C)に示すように、前記回路溝K3等の回路パターン部の表面及び前記回路パターン部が形成されなかった前記樹脂被膜K2の表面にめっき触媒又はその前駆体K5を被着させる。めっき触媒又はその前駆体K5を被着させる方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記回路基板K10の場合と同様の方法等が挙げられる。なお、この工程は、触媒被着工程に相当する。このような触媒被着処理により、図32(C)に示すように、回路溝K3等の回路パターン部の表面、及び樹脂被膜K2の表面にめっき触媒又はその前駆体K5を被着させることができる。
次に、図32(D)に示すように、前記立体絶縁基材K51から前記樹脂被膜K2を除去させる。そうすることによって、前記立体絶縁基材K51の前記回路溝K3等の回路パターン部が形成された部分の表面にのみめっき触媒又はその前駆体K5を残留させることができる。一方、前記樹脂被膜K2の表面に被着されためっき触媒又はその前駆体K5は、前記樹脂被膜K2に担持された状態で、前記樹脂被膜K2とともに除去される。また、前記樹脂被膜K2を除去する方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記回路基板K10の場合と同様の方法等が挙げられる。なお、この工程は、被膜除去工程に相当する。
次に、図32(E)に示すように、前記樹脂被膜K2が除去された立体絶縁基材K51に無電解めっきを施す。そうすることによって、前記めっき触媒又はその前駆体K5が残存する部分にのみ無電解めっき膜K6が形成される。すなわち、前記回路溝K3や前記貫通孔K4が形成された部分に、回路層K13となる無電解めっき膜K6が形成される。無電解めっき膜K6の形成方法は、特に限定されない。具体的には、例えば、前記回路基板K10の場合と同様の形成方法等が挙げられる。なお、この工程は、めっき処理工程に相当する。
上記各工程によって、図32(E)に示すような、三次元形状の立体絶縁基材K51に回路層K13が形成された立体回路基板K60が回路基板K10として形成される。このように形成された立体回路基板K60は、絶縁基材K1上に形成される回路層K13の線幅及び線間隔が狭くても、回路配線を高精度に形成できる。また、このように形成された立体回路基板K60は、基板の段差部を有する面にも、正確且つ容易に回路形成されている。
[第6の実施形態]
本発明は、さらなる絶縁層、電気回路及びビアを備える回路基板に関する。
本発明は、さらなる絶縁層、電気回路及びビアを備える回路基板に関する。
携帯電話機等の携帯情報端末機器;コンピュータ及びその周辺機器;各種情報家電製品、等の電気機器において、高機能化が急速に進行している。それに伴って、これら電気機器に搭載される回路基板には、電気回路L2のさらなる高密度化が要求されている。このような電気回路L2の高密度化の要求を満たすために、線幅及び線間隔(隣り合う電気回路L2と電気回路L2との間の部分の幅)のより狭い電気回路L2の電気回路L2を正確に形成できる方法が求められている。
このような回路基板を作製するにあたり、近年、半導体装置の製造などに利用されているCMP(Chemical Mechanical Polish)法(特開2000-49162号公報参照)を利用して、絶縁層1の回路溝4内に電気回路2を形成することが検討されている。
図42に示す例では、まず図42(A)に示される裏面側に第一電気回路L7が設けられている絶縁層L1の表面側にレーザ加工を施すことで、図42(B)に示すように回路溝L4を形成する。このとき、更に回路溝L4の底部にレーザ加工を施すことで、回路溝L4の底部から第一電気回路L7の表面に至る通孔L5を形成する。この通孔L5の底部で露出する第一電気回路L7の表面には、スミアL11が残る。
次に、この絶縁層L1の表面側をデスミア処理液で処理することで、図42(C)に示すように前記スミアL11を除去する。このとき同時に絶縁層L1の表面側を粗面化してめっき付着性を向上する。
次に、図42(D)に示すように、この絶縁層L1の表面側に無電解めっき処理を施して無電解めっき膜L10を形成する。次に、図42(E)に示すように、この無電解めっき膜L10の上面に電解めっき処理を施してめっき層を堆積させる。これにより、通孔L5内に堆積しためっき層によってビアL3が形成されると共に、回路溝L4内に堆積しためっき層によって第二電気回路L2が形成される。また、めっき層は更に絶縁層L1の表面全体を覆うように堆積する。
次に、図42(F)に示すように、CMP法により絶縁層L1の表面側のめっき層を研磨して除去する。これにより絶縁層L1の表面及び第二電気回路L2の表面を外部に露出させる。
しかし、このようにして回路基板を作製すると、絶縁層L1に設けられる第二電気回路L2における伝送ロスが大きくなるという問題があることが明らかとなった。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、絶縁層の回路溝内に設けられると共にビアに接続された電気回路の、伝送ロスを低減することができる回路基板を提供することを目的とする。
本発明者らが、従来技術における電気回路L2の伝送ロスの発生の原因について検討したところ、通孔L5内のスミアL11をデスミア処理により除去する際に、同時に回路溝L4の内面がデスミア処理液によって粗化されてしまうことが判明した。このため図43に示すように、回路基板において電気回路L2と絶縁層L1との界面が粗化され、その結果、電気回路L2に伝送ロスが生じるものと考えられる。当該知見に基づき本発明者らは鋭意研究の結果、本発明の完成に至った。
本発明に係る回路基板は、絶縁層L1と、この絶縁層L1に設けられた電気回路L2及びビアL3とを備え、前記絶縁層L1には回路溝L4と、この回路溝L4に連通する通孔L5とが形成され、前記電気回路L2が前記回路溝L4内に設けられていると共に、前記ビアL3が前記通孔L5内に設けられ、前記回路溝L4の内面の表面粗さが、前記通孔L5の内面の表面粗さよりも小さいことを特徴とする。
本発明においては、前記通孔の内面の表面粗さと、回路溝の内面の表面粗さの比(通孔の内面の表面粗さ/回路溝の内面の表面粗さ)が1.05~200の範囲であることが好ましい。
また、本発明においては、前記回路溝L4の内面の、JIS B0601:2001で規定される表面粗さ(算術平均粗さ)Raが0.01~0.5μmの範囲であることが好ましい。
また、本発明においては、前記通孔L5の内面の、JIS B0601:2001で規定される表面粗さ(算術平均粗さ)Raが0.5~2μmの範囲であることが好ましい。
すなわち、本発明の第6の実施形態は以下を包含する。
項6-1.絶縁層と、この絶縁層に設けられた電気回路及びビアとを備え、前記絶縁層には回路溝と、この回路溝に連通する通孔とが形成され、前記電気回路が前記回路溝内に設けられていると共に、前記ビアが前記通孔内に設けられ、前記回路溝の内面の表面粗さが、前記通孔の内面の表面粗さよりも小さいことを特徴とする回路基板。
項6-2.前記通孔の内面の表面粗さと、回路溝の内面の表面粗さの比(通孔の内面の表面粗さ/回路溝の内面の表面粗さ)が1.05~200の範囲であることを特徴とする項6-1に記載の回路基板。
項6-3.前記回路溝の内面の、JIS B0601:2001で規定される表面粗さRaが0.01~0.5μmの範囲であることを特徴とする項6-1又は6-2に記載の回路基板。
項6-4.前記通孔の内面の、JIS B0601:2001で規定される表面粗さRaが0.5~2μmの範囲であることを特徴とする 項6-1乃至項6-3のいずれか一項に記載の回路基板。
本発明によれば、絶縁層の回路溝の内面の表面粗さを小さくすることで、回路溝と、この回路溝の内側の電気回路との界面が平滑化し、このため電気回路における伝送ロスを低減することができる。
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図35に本発明に係る回路基板の構成の一例を示す。この回路基板は第一絶縁層L6、第一電気回路L7、絶縁層L1(第二絶縁層L1)、電気回路L2(第二電気回路L2)が、順次積層した構成を有している。
第一絶縁層L6の上面は平坦に形成されており、この第一絶縁層L6の上面上に第二電気回路L2が積層して設けられている。第二絶縁層L1は第一絶縁層L6の上面上にこの第一絶縁層L6と接するように積層されており、このため第一電気回路L7は第二絶縁層L1に埋設されている。第二絶縁層L1の上面には回路溝L4が形成されており、この回路溝L4内に第二電気回路L2が設けられている。また第二絶縁層L1には第一電気回路L7と第二電気回路L2とを連通する通孔L5が形成され、この通孔L5内には第一電気回路L7と第二電気回路L2とを導通するビアL3が設けられている。
この回路基板における、前記回路溝L4の内面の表面粗さは、前記通孔L5の内面の表面粗さよりも小さくなっている。このため、回路溝L4の内面と、この回路溝L4内に設けられている第二電気回路L2との間の界面の平滑性が高くなり、これにより、第二電気回路L2における伝送ロスが小さくなる。
この第二電気回路L2における伝送ロスを充分に小さくするためには、回路溝L4の内面の表面粗さが0.01~0.5μmの範囲であることが好ましく、0.05~0.4μmの範囲であれば更に好ましい。このように回路溝L4の内面の表面粗さが0.5μm以下、特に0.4μm以下であることで、回路溝L4の内面と第二電気回路L2との間の界面に平滑性が充分に高くなり、伝送ロスが著しく小さくなる。
また、通孔L5の内面の表面粗さは0.5~2μmの範囲であることが好ましく、0.5~1.5μmの範囲であれば更に好ましい。この場合、通孔L5の内面での、ビアL3を構成する導体(めっき層)と第二絶縁層L1との密着力が向上し、回路基板の信頼性向上につながる。
また、前記通孔L5の内面の表面粗さと、回路溝L4の内面の表面粗さの比(通孔L5の内面の表面粗さ/回路溝L4の内面の表面粗さ)が1.05~200の範囲であることが好ましく、1.2~50の範囲であれば更に好ましい。
このような回路基板は、適宜に方法で製造することができる。以下、この回路基板の製造法の例を示す。
[第一の製造法]
図36及び図37に、回路基板の第一の製造法を示す。この回路基板の第一の製造法について説明する。
図36及び図37に、回路基板の第一の製造法を示す。この回路基板の第一の製造法について説明する。
第一絶縁層L6は、回路基板の製造に用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、樹脂を含む樹脂基材等で形成される。
前記樹脂基材としては、回路基板、例えば、多層回路基板の製造に用いられうる各種有機基板が特に限定なく採用可能である。有機基板の具体例としては、従来から多層回路基板の製造に使用される、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂等からなる基板が挙げられる。
前記エポキシ樹脂としては、回路基板の製造に用いられうる各種有機基板を構成するエポキシ樹脂であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、アラルキルエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等が挙げられる。さらに、難燃性を付与するために、臭素化又はリン変性した、上記エポキシ樹脂、窒素含有樹脂、シリコーン含有樹脂等も挙げられる。また、前記エポキシ樹脂及び樹脂としては、上記各エポキシ樹脂および樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記各樹脂で基材を構成する場合、一般的に、硬化させるために、硬化剤を含有させる。前記硬化剤としては、硬化剤として用いることができるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ジシアンジアミド、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミノトリアジンノボラック系硬化剤、シアネート樹脂等が挙げられる。前記フェノール系硬化剤としては、例えば、ノボラック型、アラルキル型、テルペン型等が挙げられる。更に難燃性を付与するためリン変性したフェノール樹脂または、リン変性したシアネート樹脂等もあげられる。また、前記硬化剤としては、上記各硬化剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また特に限定されないが、レーザ加工により回路パターンを形成することから、100~400nm波長領域でのレーザ光の吸収率が良い樹脂等用いることが好ましい。例えば、具体的には、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
また、前記第一絶縁層L6は、フィラーを含有していてもよい。前記フィラーとしては、無機微粒子であっても、有機微粒子であってもよく、特に限定されない。フィラーを含有することで、レーザ加工部にフィラーが露出し、フィラーの凹凸によるめっきと樹脂との密着性をあげることが可能である。
前記無機微粒子を構成する材料としては、具体的には、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、シリカ(SiO2)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化チタン(TiO2)等の高誘電率充填材;ハードフェライト等の磁性充填材;水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、水酸化アルミニウム(Al(OH)2)、三酸化アンチモン(Sb2O3)、五酸化アンチモン(Sb2O5)、グアニジン塩、ホウ酸亜鉛、モリブテン化合物、スズ酸亜鉛等の無機系難燃剤;タルク(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸バリウム(BaSO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、雲母等が挙げられる。前記無機微粒子としては、上記無機微粒子を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの無機微粒子は、熱伝導性、比誘電率、難燃性、粒度分布、色調の自由度等が高いことから、所望の機能を選択的に発揮させる場合には、適宜配合及び粒度設計を行って、容易に高充填化を行うことができる。また特に限定はされないが、第一絶縁層L6の厚み以下の平均粒径のフィラーを用いるのが好ましく、更には0.01~10μm、更に好ましくは、0.05μm~5μmの平均粒径のフィラーを用いるのがよい。
また、前記無機微粒子は、前記第一絶縁層L6中での分散性を高めるために、シランカップリング剤で表面処理してもよい。また、前記第一絶縁層L6は、前記無機微粒子の、前記第一絶縁層L6中での分散性を高めるために、シランカップリング剤を含有してもよい。前記シランカップリング剤としては、特に限定されない。具体的には、例えば、エポキシシラン系、メルカプトシラン系、アミノシラン系、ビニルシラン系、スチリルシラン系、メタクリロキシシラン系、アクリロキシシラン系、チタネート系等のシランカップリング剤等が挙げられる。前記シランカップリング剤としては、上記シランカップリング剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記第一絶縁層L6は、前記無機微粒子の、前記第一絶縁層L6中での分散性を高めるために、分散剤を含有してもよい。前記分散剤としては、特に限定されない。具体的には、例えば、アルキルエーテル系、ソルビタンエステル系、アルキルポリエーテルアミン系、高分子系等の分散剤等が挙げられる。前記分散剤としては、上記分散剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、前記有機微粒子としては、具体的には、例えば、ゴム微粒子等が挙げられる。
また、前記第一絶縁層L6の形態としては、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグ、及び三次元形状の成形体等が挙げられる。第一絶縁層L6の厚みは、特に限定されない。具体的には、シート、フィルム、プリプレグの場合には、例えば、10~500μmであることが好ましく、20~200μm程度であることがより好ましい。また、第一絶縁層L6としては、シリカ粒子等の無機微粒子を含有してもよい。
この第一絶縁層L6の表面上に第一電気回路L7を形成する。第一電気回路L7は、サブトラクティブ法、アディティブ法等の従来から知られた電気回路形成方法により形成され得る。
図36(A)に示すように、第一絶縁層L6の表面に第二絶縁層L1を積層する。これにより、第一電気回路L7が第二絶縁層L1に埋設される。第二絶縁層L1は、例えば第一絶縁層L6と同様の各種有機基板で形成される。
また、第二絶縁層L1は、第一絶縁層L6の表面上に樹脂溶液を塗布した後、硬化させることにより形成してもよい。このような方法に用いられる樹脂溶液としては、従来から多層回路基板の製造に用いられているような、エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂溶液が特に制限なく用いられ得る。
また、例えば、第一絶縁層L6の表面に絶縁基材を重ね合わせ、加熱プレスすることにより第二絶縁層L1を形成してもよい。絶縁基材としてプリプレグを用いる場合には、この加熱プレスにより硬化させることが好ましい。
次に、図36(B)に示すように、第二絶縁層L1の表面に樹脂被膜L8を形成する(被膜形成工程)。
前記樹脂被膜L8は、被膜除去工程で除去可能なものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、有機溶剤やアルカリ溶液により容易に溶解しうる可溶型樹脂や、後述する所定の液体(膨潤液)で膨潤しうる樹脂からなる膨潤性樹脂被膜L8等が挙げられる。これらの中では、正確な除去が容易である点から膨潤性樹脂被膜L8が特に好ましい。また、前記膨潤性樹脂被膜L8としては、例えば、前記液体(膨潤液)に対する膨潤度が50%以上であることが好ましい。なお、前記膨潤性樹脂被膜L8には、前記液体(膨潤液)に対して実質的に溶解せず、膨潤により前記第二絶縁層L1表面から容易に剥離するような樹脂被膜L8だけではなく、前記液体(膨潤液)に対して膨潤し、さらに少なくとも一部が溶解し、その膨潤や溶解により前記第二絶縁層L1表面から容易に剥離するような樹脂被膜L8や、前記液体(膨潤液)に対して溶解し、その溶解により前記第二絶縁層L1表面から容易に剥離するような樹脂被膜L8も含まれる。
前記樹脂被膜L8の形成方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、前記第二絶縁層L1の表面に、樹脂被膜L8を形成しうる液状材料を塗布した後、乾燥させる方法や、支持基板に前記液状材料を塗布した後、乾燥することにより形成される樹脂被膜L8を第二絶縁層L1の表面に転写する方法等が挙げられる。なお、液状材料を塗布する方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、従来から知られたスピンコート法やバーコータ法等が挙げられる。
前記樹脂被膜L8の厚みとしては、10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。一方、前記樹脂被膜L8の厚みとしては、0.1μm以上であることが好ましく、1μm以上であることがより好ましい。前記樹脂被膜L8の厚みが厚すぎる場合には、前記回路パターン形成工程におけるレーザ加工又は機械加工によって形成される回路溝L4や貫通孔L5等の回路パターン部の精度が低下する傾向がある。また、前記樹脂被膜L8の厚みが薄すぎる場合は、均一な膜厚の樹脂被膜L8を形成しにくくなる傾向がある。
次に、前記樹脂被膜L8として好適な膨潤性樹脂被膜L8を例に挙げて説明する。
前記膨潤性樹脂被膜L8としては、膨潤液に対する膨潤度が50%以上である樹脂被膜L8が好ましく用いられうる。さらに、膨潤液に対する膨潤度が100%以上である樹脂被膜L8がより好ましい。なお、前記膨潤度が低すぎる場合には、前記被膜除去工程において膨潤性樹脂被膜L8が剥離しにくくなる傾向がある。
前記膨潤性樹脂被膜L8の形成方法は、特に限定されず、上述した樹脂被膜L8の形成方法と同様の方法であればよい。具体的には、例えば、前記第二絶縁層L1の表面に、膨潤性樹脂被膜L8を形成しうる液状材料を塗布した後、乾燥させる方法や、支持基板に前記液状材料を塗布した後、乾燥することにより形成される膨潤性樹脂被膜L8を第二絶縁層L1の表面に転写する方法等が挙げられる。
前記膨潤性樹脂被膜L8を形成しうる液状材料としては、例えば、エラストマーのサスペンジョン又はエマルション等が挙げられる。前記エラストマーの具体例としては、例えば、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマー、アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルションとして分散されたエラストマー樹脂粒子の架橋度又はゲル化度等を調整することにより所望の膨潤度の膨潤性樹脂被膜L8を容易に形成することができる。
また、前記膨潤性樹脂被膜L8としては、特に、膨潤度が膨潤液のpHに依存して変化するような被膜であることが好ましい。このような被膜を用いた場合には、前記触媒被着工程における液性条件と、前記被膜除去工程における液性条件とを異なるものにすることにより、触媒被着工程におけるpHにおいては膨潤性樹脂被膜L8は絶縁基材に対する高い密着力を維持し、被膜除去工程におけるpHにおいては容易に膨潤性樹脂被膜L8を剥離させることができる。
さらに具体的には、例えば、前記触媒被着工程が、例えば、pH1~3の範囲の酸性めっき触媒コロイド溶液(酸性触媒金属コロイド溶液)中で処理する工程を備え、前記被膜除去工程がpH12~14の範囲のアルカリ性溶液中で膨潤性樹脂被膜L8を膨潤させる工程を備える場合には、前記膨潤性樹脂被膜L8は、前記酸性めっき触媒コロイド溶液に対する膨潤度が60%以下、さらには40%以下であり、前記アルカリ性溶液に対する膨潤度が50%以上、さらには100%以上、さらには500%以上であるような樹脂被膜L8であることが好ましい。
このような膨潤性樹脂被膜L8の例としては、所定量のカルボキシル基を有するエラストマーから形成されるシートや、プリント回路基板のパターニング用のドライフィルムレジスト(以下、DFRとも呼ぶ)等に用いられる光硬化性のアルカリ現像型のレジストを全面硬化して得られるシートや、熱硬化性やアルカリ現像型シート等が挙げられる。
カルボキシル基を有するエラストマーの具体例としては、カルボキシル基を有するモノマー単位を共重合成分として含有することにより、分子中にカルボキシル基を有する、スチレン-ブタジエン系共重合体等のジエン系エラストマー;アクリル酸エステル系共重合体等のアクリル系エラストマー;及びポリエステル系エラストマー等が挙げられる。このようなエラストマーによれば、サスペンジョン又はエマルションとして分散されたエラストマーの、酸当量,架橋度またはゲル化度等を調整することにより所望のアルカリ膨潤度を有する膨潤性樹脂被膜L8を形成することができる。エラストマー中のカルボキシル基はアルカリ水溶液に対して膨潤性樹脂被膜L8を膨潤させて、絶縁基材表面から膨潤性樹脂被膜L8を剥離する作用をする。また、酸当量とは、1当量のカルボキシル基当たりのポリマー重量である。
カルボキシル基を有するモノマー単位の具体例としては、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、及びマレイン酸無水物等が挙げられる。
このようなカルボキシル基を有するエラストマー中のカルボキシル基の含有割合としては、酸当量で100~2000、さらには100~800であることが好ましい。酸当量が小さすぎる場合には、溶媒または他の組成物との相溶性が低下することにより、めっき前処理液に対する耐性が低下する傾向がある。また、酸当量が大きすぎる場合には、アルカリ水溶液に対する剥離性が低下する傾向がある。
また、エラストマーの分子量としては、1万~100万、さらには、2万~6万であることが好ましい。エラストマーの分子量が大きすぎる場合には剥離性が低下する傾向があり、小さすぎる場合には粘度が低下するために膨潤性樹脂被膜L8の厚みを均一に維持することが困難になるとともに、めっき前処理液に対する耐性も悪化する傾向がある。
また、DFRとしては、所定量のカルボキシル基を含有する、アクリル系樹脂;エポキシ系樹脂;スチレン系樹脂;フェノール系樹脂;ウレタン系樹脂等を樹脂成分とし、光重合開始剤を含有する光硬化性樹脂組成物のシートが用いられうる。このようなDFRの具体例としては、特開2000-231190号公報、特開2001-201851号公報、特開平11-212262号公報に開示されたような光重合性樹脂組成物のドライフィルムを全面硬化させて得られるシートや、アルカリ現像型のDFRとして市販されている、例えば、旭化成株式会社製のUFGシリーズ等が挙げられる。
さらに、その他の膨潤性樹脂被膜L8の例としては、カルボキシル基を含有する、ロジンを主成分とする樹脂(例えば、吉川化工株式会社製の「NAZDAR229」)やフェノールを主成分とする樹脂(例えば、LEKTRACHEM社製「104F」)等が挙げられる。
膨潤性樹脂被膜L8は、絶縁基材表面に樹脂のサスペンジョン又はエマルションを従来から知られたスピンコート法やバーコータ法等の塗布手段を用いて塗布した後、乾燥する方法や、支持基板に形成されたDFRを真空ラミネータ等を用いて絶縁基材表面に貼りあわせた後、全面硬化することにより容易に形成することができる。
また、前記樹脂被膜L8としては、上記のものに加えて、以下のようなものが挙げられる。例えば、前記樹脂被膜L8を構成するレジスト材料としては、以下のようなものが挙げられる。
前記樹脂被膜L8を構成するレジスト材料に必要な特性としては、例えば、(1)後述の触媒被着工程で、樹脂被膜L8が形成された絶縁基材を浸漬させる液体(めっき核付け薬液)に対する耐性が高いこと、(2)後述の被膜除去工程、例えば、樹脂被膜L8が形成された絶縁基材をアルカリに浸漬させる工程によって、樹脂被膜L8(レジスト)が容易に除去できること、(3)成膜性が高いこと、(4)ドライフィルム(DFR)化が容易なこと、(5)保存性が高いこと等が挙げられる。
めっき核付け薬液としては、後述するが、例えば、酸性Pd-Snコロイドキャタリストシステムの場合、全て酸性(pH1~2)水溶液である。また、アルカリ性Pdイオンキャタリストシステムの場合は、触媒付与アクチベーターが弱アルカリ(pH8~12)であり、それ以外は酸性である。以上のことから、めっき核付け薬液に対する耐性としては、pH1~11、好ましくはpH1~12に耐えることが必要である。なお、耐えうるとは、レジストを成膜したサンプルを薬液に浸漬した際、レジストの膨潤や溶解が充分に抑制され、レジストとしての役割を果たすことである。また、浸漬温度は、室温~60℃、浸漬時間は、1~10分間、レジスト膜厚は、1~10μm程度が一般的であるが、これらに限定されない。
被膜除去工程に用いるアルカリ剥離の薬液としては、後述するが、例えば、NaOH水溶液や炭酸ナトリウム水溶液が一般的である。そのpHは、11~14であり、好ましくはpH12から14でレジスト膜が簡単に除去できることが望ましい。NaOH水溶液濃度は、1~10%程度、処理温度は、室温~50℃、処理時間は、1~10分間で、浸漬やスプレイ処理をすることが一般的であるが、これらに限定されない。
絶縁材料上にレジストを形成するため、成膜性も重要となる。はじき等がない均一性な膜形成が必要である。また、製造法の簡素化や材料ロスの低減等のためにドライフィルム化されるが、ハンドリング性を確保するためにフィルムの屈曲性が必要である。また絶縁材料上にドライフィルム化されたレジストをラミネーター(ロール、真空)で貼り付ける。貼り付けの温度は、室温~160℃、圧力や時間は任意である。このように、貼り付け時に粘着性が求められる。そのために、ドライフィルム化されたレジストはゴミの付着防止も兼ねて、キャリアフィルム、カバーフィルムでサンドイッチされた3層構造にされることが一般的であるが、これらに限定されない。
保存性は、室温での保存できることがもっとも良いが、冷蔵、冷凍での保存ができることも必要である。このように低温時にドライフィルムの組成が分離したり、屈曲性が低下して割れたりしないようにすることが必要である。
また、前記樹脂被膜L8としては、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と(b)前記(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体を重合させることで得られる重合体樹脂又は前記重合体樹脂を含む樹脂組成物からなるものが挙げられる。
前記樹脂組成物としては、メイン樹脂として前記重合体樹脂を必須成分とし、オリゴマー、モノマー、フィラーやその他添加剤の少なくとも1種類を添加してもよい。メイン樹脂は熱可塑的性質を持ったリニア型のポリマーが良い。流動性、結晶性などをコントロールするためにグラフトさせて枝分かれさせることもある。その分子量としては、数平均分子量で1000~500000程度であり、5000~50000が好ましい。分子量が小さすぎると、膜の屈曲性やめっき核付け薬液耐性(耐酸性)が低下する傾向がある。また、分子量が大きすぎると、アルカリ剥離性やドライフィルムにした場合の貼り付け性が悪くなる傾向がある。さらに、めっき核付け薬液耐性向上やレーザ加工時の熱変形抑制、流動制御のために架橋点を導入してもよい。
メイン樹脂の組成としては、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸または酸無水物の単量体と(b)(a)単量体と重合しうる単量体を重合させることで得られる。公知技術としては、例えば、特開平7-281437号公報、特開2000-231190号公報、及び特開2001-201851号公報に記載のもの等が挙げられる。
(a)の一例として、例えば、(メタ)アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸半エステル、アクリル酸ブチル等が挙げられ、単独、もしくは2種類以上を組み合わせても良い。(b)の例としては、非酸性で分子中に重合性不飽和基を一個有するものが一般的であるが、その限りではない。めっき工程での耐性、硬化膜の可とう性等の種々の特性を保持するように選ばれる。具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert.-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類等が挙げられる。また、酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等が挙げられる。また、上記の重合性不飽和基を分子中に一個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることができる。さらには、3次元架橋できるように、重合体に用いる単量体に複数の不飽和基を持つ単量体を選定する、分子骨格にエポキシ基、水酸基、アミノ基、アミド基、ビニル基などの反応性官能基を導入することができる。樹脂中にカルボキシル基が含まれる場合、樹脂中に含まれるカルボキシル基の量は、酸当量で100~2000が良く、100~800が好ましい。ここで酸当量とはその中に1当量のカルボキシル基を有するポリマーの重量をいう。その酸当量が低すぎる場合、溶媒または他の組成物との相溶性の低下やめっき前処理液耐性が低下する傾向がある。また、酸当量が高すぎる場合、剥離性が低下する傾向がある。また、(a)単量体の組成比率は、5~70重量%である。
モノマーやオリゴマーとしては、めっき核付け薬液への耐性やアルカリで容易に除去できるようなものであれば何でも良い。またドライフィルム(DFR)の貼り付け性を向上させるために粘着性付与材として可塑剤的に用いることが考えられる。さらに各種耐性をあげるために架橋剤を添加する。具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、iso-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、sec-ブチル(メタ)アクリレート、tert.-ブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレート類等が挙げられる。また、酢酸ビニル等のビニルアルコールのエステル類や(メタ)アクリロニトリル、スチレンまたは重合可能なスチレン誘導体等も挙げられる。また、上記の重合性不飽和基を分子中に一個有するカルボン酸または酸無水物のみの重合によっても得ることが出来る。さらに、多官能性不飽和化合物を含んでも良い。上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。上記のモノマー以外に他の光重合性モノマーを二種類以上含むことも可能である。このモノマーの例としては、例えば、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、またポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、2-ジ(p-ヒドロキシフェニル)プロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-メタクリロキシペンタエトキシフェニル)プロパン、ウレタン基を含有する多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、上記のモノマーもしくはモノマーを反応させたオリゴマーのいずれでも良い。
さらに、フィラーを含有してもよい。フィラーは特に限定されないが、具体的には、例えば、シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、酸化チタン、硫酸バリウム、アルミナ、酸化亜鉛、タルク、マイカ、ガラス、チタン酸カリウム、ワラストナイト、硫酸マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、有機フィラー等が挙げられる。またレジストの厚みは、一般的に1~10μmと薄いため、フィラーサイズも小さいものが好ましい。平均粒径が小さく、粗粒をカットしたものを用いることが良いが、分散時に砕いたり、ろ過で粗粒を除去することもできる。
その他の添加剤としては、例えば、光重合性樹脂(光重合開始剤)、重合禁止剤、着色剤(染料、顔料、発色系顔料)、熱重合開始剤、エポキシやウレタンなどの架橋剤等が挙げられる。
本発明のプリント板加工プロセスでは、例えば、レーザ加工が用いられる場合があるが、レーザ加工の場合、レジスト材料にレーザによるアブレーション性を付与することが必要である。レーザ加工機は、例えば、炭酸ガスレーザやエキシマレーザ、UV-YAGレーザなどが選定される。これらのレーザ加工機は、種々の固有の波長を持っており、この波長に対して吸収率の高い材料にすることで、生産性を向上させることができる。そのなかでもUV-YAGレーザは微細加工に適しており、レーザ波長は3倍高調波355nm、4倍高調波266nmであるため、レジスト材料としては、これらの波長に対して、吸収率が50%以上になることが望ましい。
次に、図36(C)に示すように、樹脂被膜L8を部分的に除去すると共にこの除去した部分において更に第二絶縁層L1の表面から樹脂を除去することで、第二絶縁層L1に回路溝L4を形成する(回路溝形成工程)。
この回路溝L4の形成方法としては、特に限定されない。具体的には、例えば、前記樹脂被膜L8が形成された第二絶縁層L1に、前記樹脂被膜L8の外表面側から、レーザ加工、及びダイシング加工等の切削加工や型押加工等の機械加工等を施すことにより、所望の形状及び深さの回路溝L4を形成する方法等が挙げられる。高精度の微細な電気回路L2を形成する場合には、レーザ加工を用いることが好ましい。レーザ加工によれば、レーザの出力等を変化させることにより、切削深さ等を自由に調整することができる。また、型押加工としては、例えば、ナノインプリントの分野において用いられるような微細樹脂型による型押加工が好ましく用いられうる。
この工程により、前記回路溝L4の形状及び深さ及び位置等の回路パターンの形状が規定される。この回路溝形成工程で形成される回路溝L4の幅は特に限定されない。なお、レーザ加工を用いた場合には、線幅20μm以下のような微細な電気回路L2も容易に形成できる。また、回路溝L4の深さは、電気回路L2と第二絶縁層L1とに段差をなくした場合には、本実施形態で形成する電気回路L2の深さとなる。
このように回路溝L4を形成する際には、この回路溝L4の内面の表面粗さRaが好ましくは0.01~0.5μmの範囲となるように、加工条件を設定する。
次に、図36(D)に示すように,回路溝L4及び樹脂被膜L8の外表面にめっき触媒又はその前駆体L9を被着させる(触媒被着工程)。このような触媒被着処理により、回路溝L4の内面、及びレーザ加工されていない樹脂被膜L8の表面全体にめっき触媒又はその前駆体L9を被着させることができる。
前記めっき触媒又はその前駆体L9は、めっき処理工程において無電解めっきにより無電解めっき膜L10を形成したい部分にのみ無電解めっき膜L10を形成させるために付与される触媒である。めっき触媒としては、無電解めっき用の触媒として知られたものであれば特に限定なく用いられうる。また、予めめっき触媒の前駆体を被着させ、樹脂被膜L8の除去後にめっき触媒を生成させてもよい。めっき触媒の具体例としては、例えば、金属パラジウム(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)等、または、これらを生成させるような前駆体等が挙げられる。
めっき触媒又はその前駆体L9を被着させる方法としては、例えば、pH1~3の酸性条件下で処理される酸性Pd-Snコロイド溶液で処理した後、酸溶液で処理するような方法等が挙げられる。具体的には、例えば、次のような方法が挙げられる。
はじめに、回路溝L4及び通孔L5が形成された第二絶縁層L1の表面に付着している油分等を界面活性剤の溶液(クリーナー・コンディショナー)中で所定の時間湯洗する。次に、必要に応じて、過硫酸ナトリウム-硫酸系のソフトエッチング剤でソフトエッチング処理する。そして、pH1~2の硫酸水溶液や塩酸水溶液等の酸性溶液中でさらに酸洗する。次に、濃度0.1%程度の塩化第一錫水溶液等を主成分とするプリディップ液に浸漬して第二絶縁層L1の表面に塩化物イオンを吸着させるプリディップ処理を行う。その後、塩化第一錫と塩化パラジウムを含む、pH1~3の酸性Pd-Snコロイド等の酸性めっき触媒コロイド溶液にさらに浸漬することによりPd及びSnを凝集させて吸着させる。そして、吸着した塩化第一錫と塩化パラジウムとの間で、酸化還元反応(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)を起こさせる。これにより、めっき触媒である金属パラジウムが析出する。
なお、酸性めっき触媒コロイド溶液としては、公知の酸性Pd-Snコロイドキャタリスト溶液等が使用でき、酸性めっき触媒コロイド溶液を用いた市販のめっきプロセスを用いてもよい。このようなプロセスは、例えば、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社からシステム化されて販売されている。
このような触媒被着処理によって、前記回路溝L4の内面、前記通孔L5の内壁表面、及び前記樹脂被膜L8の表面にめっき触媒又はその前駆体L9を被着させることができる。
次に、図36(E)に示すように、樹脂被膜L8を所定の液体で膨潤又は溶解させることにより除去する(被膜除去工程)。この工程によれば、レーザ加工により形成された回路溝L4の内面にめっき触媒又はその前駆体L9を残留させ、それ以外の樹脂被膜L8の表面に付着されためっき触媒又はその前駆体L9を除去することができる。
前記樹脂被膜L8を除去する方法は、特に限定されない。具体的な方法としては、例えば、所定の溶液(膨潤液)で前記樹脂被膜L8を膨潤させた後に、前記第二絶縁層L1から前記樹脂被膜L8を剥離させる方法、所定の溶液(膨潤液)で前記樹脂被膜L8を膨潤させ、さらに一部を溶解させた後に、前記第二絶縁層L1から前記樹脂被膜L8を剥離させる方法、及び所定の溶液(膨潤液)で前記樹脂被膜L8を溶解させて除去する方法等が挙げられる。前記膨潤液としては、前記樹脂被膜L8を膨潤させることができるものであれば、特に限定されない。また、前記膨潤又は溶解は、前記樹脂被膜L8で被覆された前記第二絶縁層L1を前記膨潤液に所定時間浸漬させること等によって行う。そして、その浸漬中に超音波照射することにより除去効率を高めてもよい。なお、膨潤させて剥離するときには、軽い力で引き剥がしてもよい。
また、前記樹脂被膜L8として、前記膨潤性樹脂被膜L8を用いる場合について、説明する。
前記膨潤性樹脂被膜L8を膨潤させる液体(膨潤液)としては、前記第二絶縁層L1、及び前記めっき触媒又はその前駆体L9を実質的に分解又は溶解させることなく、前記膨潤性樹脂被膜L8を膨潤又は溶解させることができる液体であれば特に限定なく用いられうる。また、前記膨潤性樹脂被膜L8を容易に剥離される程度に膨潤させうる液体が好ましい。このような膨潤液は、膨潤性樹脂被膜L8の種類や厚みにより適宜選択されうる。具体的には、例えば、膨潤性樹脂被膜L8がジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマーや、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と(b)前記(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体を重合させることで得られる重合体樹脂又は前記重合体樹脂を含む樹脂組成物、カルボキシル基含有アクリル系樹脂から形成されている場合には、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液が好ましく用いられる。
なお、触媒被着工程において上述したような酸性条件で処理するめっきプロセスを用いた場合には、膨潤性樹脂被膜L8が、酸性条件下においては膨潤度が60%以下であり、アルカリ性条件下では膨潤度が50%以上であるような、例えば、ジエン系エラストマー、アクリル系エラストマー、及びポリエステル系エラストマーのようなエラストマー、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と(b)前記(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体を重合させることで得られる重合体樹脂又は前記重合体樹脂を含む樹脂組成物、カルボキシル基含有アクリル系樹脂から形成されていることが好ましい。このような膨潤性樹脂被膜L8は、pH12~14であるようなアルカリ水溶液、例えば、1~10%程度の濃度の水酸化ナトリウム水溶液等により容易に膨潤し、剥離する。なお、剥離性を高めるために、浸漬中に超音波照射してもよい。また、必要に応じて軽い力で引き剥がすことにより剥離してもよい。
膨潤性樹脂被膜L8を膨潤させる方法としては、膨潤液に、膨潤性樹脂被膜L8で被覆された第二絶縁層L1を所定の時間浸漬する方法が挙げられる。また、剥離性を高めるために、浸漬中に超音波照射することが特に好ましい。なお、膨潤のみにより剥離しない場合には、必要に応じて軽い力で引き剥がしてもよい。
次に、図37(A)に示すように、めっき触媒又はその前駆体L9が残留している回路溝L4の内面に無電解めっき処理を施して、無電解めっき膜L10を形成する(めっき処理工程)。この工程により、回路溝L4の内面に無電解めっき膜L10が析出する。
前記無電解めっき処理の方法としては、部分的にめっき触媒又はその前駆体L9が被着された第二絶縁層L1を無電解めっき液に浸漬して、めっき触媒又はその前駆体L9が被着された部分のみに無電解めっき膜L10(めっき層)を析出させるような方法等が用いられうる。
無電解めっきに用いられる金属としては、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)等が挙げられる。これらの中では、Cuを主成分とするめっきが導電性に優れている点から好ましい。また、この金属がNiを含む場合には、耐食性や、はんだとの密着性に優れる点から好ましい。
無電解めっき膜L10の膜厚は、特に限定されない。具体的には、例えば、0.1~10μm、さらには1~5μm程度であることが好ましい。
めっき処理工程により、第二絶縁層L1の表面のめっき触媒又はその前駆体L9が残留する部分のみに無電解めっき膜L10が析出する。そのために、電気回路L2を形成したい部分のみに正確に無電解めっき膜L10を形成することができる。一方、電気回路L2を形成していない部分に対する無電解めっき膜L10の析出を抑制することができる。従って、狭いピッチ間隔で線幅が狭いような微細な電気回路L2を複数本形成するような場合でも、隣接する電気回路L2間に不要なめっき膜が残らない。そのために、短絡の発生やマイグレーションの発生を抑制することができる。
次に、図37(B)に示すように、第二絶縁層L1に、回路溝L4の底面から第一電気回路L7の表面に至る通孔L5を、レーザ加工等によって形成する。このとき、通孔L5の底部で露出する第一電気回路L7の表面には、スミアL11が残る。
次に、通孔L5の内面にデスミア処理を施すことで、図37(C)に示すように前記スミアL11を除去する。前記デスミア処理は、特に限定されず、公知のデスミア処理を用いておこなうことができる。具体的には、例えば、過マンガン酸溶液等に浸漬する処理等が挙げられる。
このデスミア処理によって、通孔L5の内面の樹脂が粗されて、この通孔L5の内面の表面粗さが大きくなるが、回路溝L4の内面は無電解めっき膜L10によって覆われているため、回路溝L4の内面はデスミア処理液によって荒らされることはない。このため、回路溝L4の内面の表面粗さは、通孔L5の内面の表面粗さよりも小さくなる。
デスミア処理後、図37(D)に示すように、回路溝L4の内面及び通孔L5の内面に無電解めっき処理を施す。このとき、回路溝L4の内面に存在する無電解めっき膜L10、及び通孔L5の底部で露出する第一電気回路L7がめっき核として作用して、回路溝L4の内側及び通孔L5の内側でめっき層が成長する。これにより、回路溝L4の内側に第二電気回路L2が形成されると共に、通孔L5の内側に第二電気回路L2と第一電気回路L7とを導通するビアL3が形成される。また、第一電気回路L7に電圧を印加しながら電解めっき処理を施してもよい。この場合、通孔L5の底部に露出する第一電気回路L7の表面からめっき層が堆積して、このめっき層が通孔L5内及び回路溝L4内に充填され、第二電気回路L2及びビアL3が形成される。
このような工程を経て、図35に示す回路基板L10が作製される。これにより、ビルドアップ法により、電気回路L2幅や電気回路L2間隔が狭い第二電気回路L2を積層する場合でも、短絡やマイグレーションの発生が抑制された第二電気回路L2が形成される。
[第二の製造法]
図38及び図39に、回路基板の第二の製造法を示す。この回路基板の第二の製造法について説明する。尚、第一の製造法と共通する事項については詳細を省略する。
図38及び図39に、回路基板の第二の製造法を示す。この回路基板の第二の製造法について説明する。尚、第一の製造法と共通する事項については詳細を省略する。
まず、第一の製造法と同様にして、図38(A)に示すように、第一絶縁層L6に第一電気回路L7を設け、更に第二絶縁層L1を設ける。
次に、図38(B)に示すように、第二絶縁層L1にレーザ加工等を施すことで、第二絶縁層L1の表面から第一電気回路L7の表面に至る通孔L5を形成する。このとき、通孔L5の底部で露出する第一電気回路L7の表面には、スミアL11が残る。
次に、図38(C)に示すように、通孔L5の内面にデスミア処理を施すことで前記スミアL11を除去する。このデスミア処理によって、通孔L5の内面の樹脂が荒らされて、この通孔L5の内面の表面粗さが大きくなる。
デスミア処理後、図38(D)に示すように、通孔L5の内面に無電解めっき処理を施す。このとき、通孔L5の底部で露出する第一電気回路L7がめっき核として作用して、通孔L5の内側でめっき層が成長する。これにより、通孔L5の内側にビアL3が形成される。また、第一電気回路L7に電圧を印加しながら電解めっき処理を施してもよい。この場合、通孔L5の底部に露出する第一電気回路L7の表面からめっき層が堆積して、このめっき層が通孔L5内に充填され、ビアL3が形成される。
次に、図38(E)に示すように、第二絶縁層L1の表面上に樹脂被膜L8を形成する(被膜形成工程)。
次に、図39(A)に示すように、樹脂被膜L8を部分的に除去すると共にこの除去した部分において更に第二絶縁層L1の表面から樹脂を除去することで、第二絶縁層L1に回路溝L4を形成する(回路溝形成工程)。このように通孔L5内にデスミア処理を施した後に回路溝L4を形成するため、回路溝L4の内面の表面粗さは、通孔L5の内面の表面粗さよりも小さくなる。このとき回路溝L4の一部が、前記通孔L5と重なるようにし、通孔L5の上部が回路溝L4と一体になるようにする。
このように回路溝L4を形成する際には、この回路溝L4の内面の表面粗さRaが好ましくは0.01~0.5μmの範囲となるように、加工条件を設定する。
次に、図39(B)に示すように、回路溝L4及び樹脂被膜L8の外表面にめっき触媒又はその前駆体L9を被着させる(触媒被着工程)。
次に、図39(C)に示すように、樹脂被膜L8を所定の液体で膨潤又は溶解させることにより除去する(被膜除去工程)。この工程によれば、レーザ加工により形成された回路溝L4の内面にめっき触媒又はその前駆体L9を残留させ、それ以外の樹脂被膜L8の表面に付着されためっき触媒又はその前駆体L9を除去することができる。
次に、図39(D)に示すように、めっき触媒又はその前駆体L9が残留している回路溝L4の内面に無電解めっき処理を施すことで、回路溝L4の内側でめっき層を成長させ、第二電気回路L2を形成する。
これにより、回路溝L4内に第二電気回路L2が設けられると共にこの第二電気回路L2と第一電気回路L7とがビアL3によって導通され、図35に示す回路基板L10が作製される。
[第三の製造法]
図40及び図41に、回路基板の第三の製造法を示す。この回路基板の第三の製造法について説明する。尚、第一の製造法と共通する事項については詳細を省略する。
図40及び図41に、回路基板の第三の製造法を示す。この回路基板の第三の製造法について説明する。尚、第一の製造法と共通する事項については詳細を省略する。
まず第一の製造法と同様にして、図40(A)に示すように、第一絶縁層L6に第一電気回路L7を設け、更に第二絶縁層L1を設ける。
この第二絶縁層L1に、図40(B)に示すように、樹脂被膜L8を設けることなく、第二絶縁層L1の表面から樹脂を除去することで、第二絶縁層L1に回路溝L4を形成する(回路溝形成工程)。
このように回路溝L4を形成する際には、この回路溝L4の内面の表面粗さが好ましくは0.01~0.5μmの範囲となるように、加工条件を設定する。
次に、図40(C)に示すように,回路溝L4の内面を含む第二絶縁層L1の外表面にめっき触媒又はその前駆体L9を被着させる(触媒被着工程)。このような触媒被着処理により、回路溝L4の内面、及びレーザ加工されていない第二絶縁層L1の表面全体にめっき触媒又はその前駆体L9を被着させることができる。
次に、図40(D)に示すように、めっき触媒又はその前駆体L9が被着している回路溝L4の内面を含む第二絶縁層L1の外表面に無電解めっき処理を施して、無電解めっき膜L10を形成する(めっき処理工程)。この工程により、回路溝L4の内面を含む第二絶縁層L1の外表面に無電解めっき膜L10が析出する。
次に、図41(A)に示すように、第二絶縁層L1に、回路溝L4の底面から第一電気回路L7の表面に至る通孔L5を、レーザ加工等によって形成する。このとき、通孔L5の底部で露出する第一電気回路L7の表面には、スミアL11が残る。
次に、図41(B)に示すように、通孔L5の内面にデスミア処理を施すことで前記スミアL11を除去する。このデスミア処理によって、通孔L5の内面の樹脂が荒らされて、この通孔L5の内面の表面粗さが大きくなるが、回路溝L4の内面は無電解めっき膜L10によって覆われているため、回路溝L4の内面はデスミア処理液によって荒らされることはない。このため、回路溝L4の内面の表面粗さは、通孔L5の内面の表面粗さよりも小さくなる。
デスミア処理後、図41(C)に示すように、第二絶縁層L1の外表面側に無電解めっき処理を施す。このとき、無電解めっき膜L10、及び通孔L5の底部で露出する第一電気回路L7がめっき核として作用して、回路溝L4の内側及び通孔L5の内側、及び第二絶縁層L1の表面でめっき層が成長する。これにより、回路溝L4の内側に第二電気回路L2が形成されると共に、通孔L5の内側に第二電気回路L2と第一電気回路L7とを導通するビアL3が形成され、更に第二絶縁層L1の表面でめっき層が成長する。また、第一電気回路L7及び無電解めっき膜L10に電圧を印加しながら電解めっき処理を施してめっき層を成長させてもよい。
次に、図41(D)に示すように、CMP(Chemical Mechanical Polish)法により第二絶縁層L1の表面側のめっき層を研磨して除去する。これにより第二絶縁層L1の表面及び第二電気回路L2の表面を外部に露出させる。このような工程を経て、図35に示すような回路基板L10が作製される。
[第7の実施形態]
本発明は、さらに各種の電子・電気機器に用いられる回路基板に関するものである。
本発明は、さらに各種の電子・電気機器に用いられる回路基板に関するものである。
電子・電気機器の高性能化を実現するために、回路を微細で且つ高密度に配線した回路基板が要望されている。このように微細で且つ高密度に回路を形成するために、絶縁基材の表面に溝をパターン形状に形成し、この溝内に金属導体を充填して回路を形成するようにしたものが提案されている(例えば、特開2009-81211号公報等参照)。
このように、絶縁基材の溝に金属導体を充填して回路を形成することによって、微細且つ高密度であっても、回路の断線を防ぐことができると共に、隣り合う回路間の絶縁性を確保することができ、信頼性の高い回路を形成することができるものである。
図48はこのような、絶縁基材M1の溝M2に金属導体M3を充填して回路M4を設けることによって形成した回路基板の一例を示すものである。すなわち、まず図48(A)のように絶縁基材M1の表面に回路形成用の溝M2をパターン形状に形成し、この絶縁基材M1の表面の全面に溝M2の内部も含めて、無電解めっきのためのめっき触媒M5を図48(B)のように塗布する。次に、無電解めっき浴に浸漬して無電解めっきを行なうことによって、めっき触媒M5が付着した表面に無電解めっき膜M6を形成することができる。無電解めっき膜M6は図48(C)のように溝M2の内部も含む絶縁基材M1の表面の全面に形成される。無電解めっき膜M6は薄い膜厚で形成されるものであり、このように無電解めっき膜M6を形成した後に、無電解めっき膜M6に直流電流を通電しながら、電解めっき浴に浸漬して電解めっきを行なうことによって、図48(D)のように無電解めっき膜M6の表面に電解めっき層M7を析出させる。溝M2内でこのように無電解めっき膜M6の表面に電解めっき層M7を析出させることによって、無電解めっき膜M6と電解めっき層M7からなる金属導体M3で溝M2内を充填することができる。このとき、絶縁基材M1の溝M2以外の表面にも、無電解めっき膜M6や電解めっき層M7が形成されているので、上記のように電解めっき層M7を形成した後、絶縁基材M1の表面を研磨して、図48(E)のように、絶縁基材M1の表面に露出する無電解めっき膜M6や電解めっき層M7を除去することによって、各溝M2内に充填された金属導体M3を独立させ、溝M2内の金属導体M3で回路M4を形成することができるものである。
上記のように、無電解めっき及び電解めっきを行なって、溝M2内に金属導体M3を充填して回路M4を形成することができる。しかし、図48の従来例にあって、溝M2内に充填される金属導体M3はその大部分が電気めっきによって形成されるものであり、このように電解めっきで形成された金属導体M3は、その結晶粒塊が大きくて不均一になる(後述の図47参照)。そしてこのように結晶粒塊が大きく不均一であると、金属導体M3の力学特性、熱特性、電気特性が低くなり、回路M4の信頼性に問題が生じるものであった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、粒塊が均一かつ微細化された結晶で回路形成用溝内の金属導体を形成することができ、回路の信頼性が高い回路基板を提供することを目的とするものである。
本発明に係る回路基板は、絶縁基材M1の表面に回路形成用溝M2を形成すると共に、回路形成用溝M2内にめっきにより形成された金属導体M3を充填して成り、この金属導体M3の結晶粒塊は平均差し渡し長さが10μm以下であることを特徴とするものである。
このように、回路形成用溝M2内に充填される金属導体M3は、その結晶粒塊の平均差し渡し長さが10μm以下であるので、均一かつ微細化された結晶粒塊で形成されるものであり、金属導体M3の力学特性、熱特性、電気特性を高めることができるものである。
また本発明において、回路形成用溝M2内の金属導体M3は無電解めっきで形成されていることを特徴とするものである。
このように無電解めっきで金属導体M3を形成することによって、上記のように粒塊が均一かつ微細化された結晶で金属導体を形成することができるものである。
すなわち、本発明の第7の実施形態は以下を包含する。
項7-1.絶縁基材の表面に回路形成用溝を形成すると共に、回路形成用溝内にめっきにより形成された金属導体を充填して成り、この金属導体の結晶粒塊は平均差し渡し長さが10μm以下であることを特徴とする回路基板。
項7-2.回路形成用溝内の金属導体は無電解めっきで形成されていることを特徴とする項7-1に記載の回路基板。
本発明によれば、回路形成用溝M2内にめっきにより充填される金属導体M3は、その結晶粒塊の平均差し渡し長さが10μm以下であるので、均一かつ微細化された結晶粒塊で形成されるものであり、金属導体M3の力学特性、熱特性、電気特性を高めることができ、信頼性の高い回路M4を形成することができるものである。
以下、本発明の実施の形態を説明する。
本発明において絶縁基材M1としては、回路基板の製造に用いることができるものであれば、特に限定されることなく使用することができるが、具体的には、例えば、樹脂を含む樹脂基材等を挙げることができる。この樹脂としては、回路基板の製造に用いられる各種有機基板を構成する樹脂であれば、特に限定されることなく用いることができるものであり、具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂等を挙げることができる。
上記のエポキシ樹脂としては、回路基板の製造に用いられる各種有機基板を構成するエポキシ樹脂であればよく、具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、アラルキルエポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、アルキルフェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物のエポキシ化物、トリグリシジルイソシアヌレート、脂環式エポキシ樹脂等を挙げることができる。さらに、難燃性を付与するために、臭素化又はリン変性したエポキシ樹脂、窒素含有樹脂、シリコーン含有樹脂等も用いることができる。これらの各エポキシ樹脂は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記各樹脂で絶縁基材M1を構成する場合、硬化剤を含有させるのが一般的である。硬化剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ジシアンジアミド、フェノール系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミノトリアジンノボラック系硬化剤、シアネート樹脂等を挙げることができる。このフェノール系硬化剤としては、例えば、ノボラック型、アラルキル型、テルペン型等を挙げることができる。更に難燃性を付与するため、リン変性したフェノール樹脂、リン変性したシアネート樹脂等を用いることもできる。これらの硬化剤は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また特に限定されるものではないが、レーザ加工により回路パターンを形成することから、100~400nm波長領域でのレーザ光の吸収率が良い樹脂を用いることが好ましく、例えば、ポリイミド樹脂等を挙げることができる。
絶縁基材M1には、フィラーを含有していてもよい。このフィラーは、無機微粒子であっても、有機微粒子であってもよく、特に限定されない。フィラーを含有することで、レーザ加工部にフィラーが露出し、フィラーの凹凸によるメッキと樹脂との密着をあげることが可能である。
無機微粒子を構成する材料としては、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化マグネシウム(MgO)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、シリカ(SiO2)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、酸化チタン(TiO2)等の高誘電率充填材;ハードフェライト等の磁性充填材;水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、水酸化アルミニウム(Al(OH)2)、三酸化アンチモン(Sb2O3)、五酸化アンチモン(Sb2O5)、グアニジン塩、ホウ酸亜鉛、モリブテン化合物、スズ酸亜鉛等の無機系難燃剤;タルク(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸バリウム(BaSO4)、炭酸カルシウム(CaCO3)、雲母等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの無機微粒子は、熱伝導性、比誘電率、難燃性、粒度分布、色調の自由度等が高いので、所望の機能を選択的に発揮させる場合には、適宜配合及び粒度設計を行って、容易に高充填化を行なうことができる。また特に限定はされないが、表面に上記の樹脂の絶縁層を形成して絶縁基材M1を作製する場合には、絶縁層の厚み以下の平均粒径のフィラーを用いるのが好ましく、特に0.01~10μmの範囲、更に好ましくは0.05μm~5μmの範囲の平均粒径のフィラーを用いるのがよい。
また無機微粒子は、絶縁基材M1中での分散性を高めるために、シランカップリング剤で表面処理してもよい。あるいは絶縁基材M1には、無機微粒子の絶縁基材M1中での分散性を高めるために、シランカップリング剤を含有してもよい。このシランカップリング剤としては、例えば、エポキシシラン系、メルカプトシラン系、アミノシラン系、ビニルシラン系、スチリルシラン系、メタクリロキシシラン系、アクリロキシシラン系、チタネート系等のシランカップリング剤等を挙げることができる。これらのシランカップリング剤は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
さらに絶縁基材M1には、無機微粒子の絶縁基材M1中での分散性を高めるために、分散剤を含有してもよい。この分散剤としては、例えば、アルキルエーテル系、ソルビタンエステル系、アルキルポリエーテルアミン系、高分子系等の分散剤等を挙げることができる。これらの分散剤は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、有機微粒子としては、具体的には、例えば、ゴム微粒子等を挙げることができる。
本発明において絶縁基材M1の形態は、特に限定されないものであり、具体的には、シート、フィルム、プリプレグ、及び三次元形状の成形体等に形成することができる。また絶縁基材M1の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、シート、フィルム、プリプレグの場合には、10~200μmであることが好ましく、20~100μm程度であることがより好ましい。
そしてまず、この絶縁基材M1の表面に回路形成用の溝M2を図44(A)のように形成する。この溝M2は、絶縁基材M1の表面に設ける回路パターンと同じパターン形状で形成されるものである。
この回路形成用溝M2を形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、絶縁基材M1にレーザ加工、ダイシング加工等の切削加工や、型押加工等の機械加工等を施すことにより、所望のパターン形状、幅及び深さで溝加工する方法等を挙げることができる。高精度で微細な回路形成をする場合には、レーザ加工を用いることが好ましい。レーザ加工によれば、レーザの出力等を変化させることにより、切削深さ等を自由に調整することができる。また型押加工としては、例えば、ナノインプリントの分野において用いられるような微細樹脂型による型押加工を好ましく用いることができる。また回路形成用溝M2の一部として、ビアホール等を形成するための貫通孔を形成してもよい。
絶縁基材M1に溝M2を形成するこの工程により、絶縁基材M1に形成する回路M4のパターン形状、幅、厚みが規定される。このように形成される溝M2の幅は特に限定されないが、レーザ加工を用いた場合には、線幅20μm以下のような微細な幅で溝M2を容易に形成することができる。また溝M2の深さは回路M4の厚みとなる。
上記のように絶縁基材M1の表面に回路形成用の溝M2を形成した後、この溝M2を形成した側の絶縁基材M1の表面にめっき触媒M5を付着させる。めっき触媒M5は図44(B)のように溝M2の内周を含む絶縁基材M1の全面に付着されるものである。
めっき触媒M5は無電解めっきを行なう際に、めっき金属を析出させる核となるものである。めっき触媒M5としては、無電解めっき用の触媒として知られたものであれば特に限定なく用いることができるものであり、まためっき触媒の前駆体を被着させて、めっき触媒を生成させるようにしてもよい。めっき触媒M5の具体例としては、例えば、金属パラジウム(Pd)、白金(Pt)、銀(Ag)等、または、これらを生成させるような前駆体を挙げることができる。
めっき触媒(その前駆体を含む)Mを被着させる方法としては、例えば、pH1~3の酸性条件下で処理される酸性Pd-Snコロイド溶液で処理した後、酸溶液で処理するような方法を挙げることができる。具体的には、例えば、次のような方法を挙げることができ。まず、回路形成用溝M2が形成された絶縁基材M1の表面に付着している油分等を界面活性剤の溶液(クリーナー・コンディショナー)中で所定の時間湯洗する。次に、必要に応じて、過硫酸ナトリウム-硫酸系のソフトエッチング剤でソフトエッチング処理する。そして、pH1~2の硫酸水溶液や塩酸水溶液等の酸性溶液中でさらに酸洗する。次に、濃度0.1%程度の塩化第一錫水溶液等を主成分とするプリディップ液に浸漬して絶縁基材M1の表面に塩化物イオンを吸着させるプリディップ処理を行う。その後、塩化第一錫と塩化パラジウムを含む、pH1~3の酸性Pd-Snコロイド等の酸性めっき触媒コロイド溶液にさらに浸漬することによりPd及びSnを凝集させて吸着させる。そして、吸着した塩化第一錫と塩化パラジウムとの間で、酸化還元反応(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)を起こさせる。これにより、めっき触媒である金属パラジウムが析出する。
なお、酸性めっき触媒コロイド溶液としては、公知の酸性Pd-Snコロイドキャタリスト溶液等が使用でき、酸性めっき触媒コロイド溶液を用いた市販のめっきプロセスを用いてもよい。このようなプロセスは、例えば、ローム・アンド・ハース電子材料株式会社からシステム化されて販売されている。
上記のように回路形成用溝M2の内周面も含めて絶縁基材M1の表面にめっき触媒M5を付着させた後、無電解めっき処理を行なう。無電解めっき処理の方法としては、めっき触媒M5が被着された絶縁基材M1を無電解めっき液に浸漬して、めっき触媒M5が被着された部分に無電解めっき金属を析出させる方法等を用いることができる。
無電解めっきに用いる金属としては、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、アルミニウム(Al)等を挙げることができるが、これらの中でも、Cuを主成分とするめっきが導電性に優れている点から好ましい。また、Niを含む場合には、耐食性や、はんだとの密着性に優れる点から好ましい。
そしてこの無電解めっきによって、図44(C)に示すように、薄い無電解めっき膜M6を形成することができる。この無電解めっき膜M6は、めっき触媒M5が被着している溝M2内を含めた絶縁基材M1の全面に形成される。またこの無電解めっき膜M6は無電解めっきの基礎となる厚みの薄い膜でよく、例えば、0.1~1.0μm程度の厚みに形成されるものである。
次に、無電解めっき膜M6を形成したこの絶縁基材M1を、例えば液温を高めてめっき速度を向上させた無電解めっき液に浸漬し、無電解めっきを継続する。このように無電解めっきを継続して行なうことによって、図44(D)に示すように、無電解めっき膜M6の上に無電解めっき金属を析出させて無電解めっき層M8を積層し、この無電気めっき層M8で溝M2内を埋めることができるものであり、無電解めっき膜M6と無電解めっき層M8からなる金属導体M3で溝M2内を充填することができるものである。
このように無電解めっき層M8で溝M2内が埋められるまで無電解めっきの処理を行なう。このとき、無電解めっき膜M6は溝M2の内周以外の絶縁基材M1の表面にも形成されており、絶縁基材M1の表面にも無電解めっき層M8が積層されることになる。そこで、絶縁基材M1の表面を研磨加工することによって、絶縁基材M1の表面に露出する無電解めっき膜M6及び無電解めっき層M8を除去する。この研磨は、特に限定されるものではないが、例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学機械研磨)で行なうことができる。CMPは化学研磨液を流しながら研磨パッドで絶縁基材M1の表面を研磨する方法である。このようにCMPを行なう前に、絶縁基材M1の表面に突出する無電解めっき膜M6及び無電解めっき層M8をエッチング液で大まかに溶解除去しておいてもよい。
上記のように絶縁基材M1の表面の無電解めっき膜M6及び無電解めっき層M8を除去することによって、図44(E)に示すように、各溝M2内に充填されている、無電解めっき膜M6と無電解めっき層M8からなる金属導体M3は、各溝M2ごとに独立することになり、この各溝M2に充填された金属導体M3で回路M4を形成することができるものである。回路M4を形成するこの金属導体M3は、研磨によって、その表面が絶縁基材M1の表面と面一になっている。そしてこの回路M4を形成する金属導体M3は、上記のように無電解めっきで形成されているので、金属導体M3は粒塊が均一かつ微細化された結晶で形成されるものであり(後述の図46参照)、金属導体M3の力学特性、熱特性、電気特性を高めることができ、信頼性の高い回路M4を形成することができるものである。
ここで、金属導体M3の結晶粒塊の大きさは、平均差し渡し長さが10μm以下に設定されるものであり、5μm以下であることがより好ましく、3μm以下であることがさらに好ましい。結晶粒塊の平均差し渡し長さは小さいほど好ましく、下限は設定されない。結晶粒塊の平均差し渡し長さがこのように小さいことによって、金属導体M3の結晶粒塊は均一かつ微細化されたものに形成されるものであり、金属導体M3の力学特性、熱特性、電気特性を高めることができるものである。この平均差し渡し長さは、後述の図46や図47のように得られるSIM画像上の任意の箇所に、100μmの長さの直線を引き、この100μmの直線上に配置される各結晶粒塊について、100μmの直線上に沿った長さを測定し、この各結晶粒塊の長さの測定値の平均値をいうものである。つまり、100μmの直線上に配置される結晶粒塊の数を求め、100μmをこの結晶粒塊の数で割った値として、結晶粒塊の平均差し渡し長さを求めることができる。
図45は本発明の他の実施の形態を示すものである。上記の図44の実施の形態では、めっき触媒M5を図44(B)のように形成した後、図44(C)のように薄い無電解めっき膜M6を形成し、この無電解めっき膜M6の上に無電解めっき層M8を形成するようにしたが、図45の実施の形態では、図45(A)のように溝M2内も含めて絶縁基材M1の表面にめっき触媒M5を付着させた後、絶縁基材M1を無電解めっき液に継続して浸漬することによって、図45(B)のように、薄い無電解めっき膜M6を形成することなく、無電解めっき層M8だけで溝M2内を埋めて充填し、無電解めっき層M8だけで溝M2内に金属導体M3を充填するようにしてある。この場合も無電解めっき層M8は溝M2内だけでなく、絶縁基材M1の表面にも形成されるので、絶縁基材M1の表面に露出する無電解めっき層M8を研磨して除去することによって、図45(C)のように各溝M2に充填された金属導体M3で回路M4を形成することができるものである。
以下、本実施形態の製造方法を実施例により、さらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施例により何ら限定されて解釈されるものではない。
(実施例1)
厚み100μmのエポキシ樹脂基材(パナソニック電工(株)製のR1766)の表面に2μm厚のスチレン-ブタジエン共重合体(SBR)の被膜を形成した。なお、被膜の形成は、前記エポキシ樹脂基材の主面に、スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)のメチルエチルケトン(MEK)サスペンジョン(日本ゼオン(株)製、酸当量600、粒子径200nm、固形分15%)を塗布し、80℃で30分間乾燥することにより行った。
厚み100μmのエポキシ樹脂基材(パナソニック電工(株)製のR1766)の表面に2μm厚のスチレン-ブタジエン共重合体(SBR)の被膜を形成した。なお、被膜の形成は、前記エポキシ樹脂基材の主面に、スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)のメチルエチルケトン(MEK)サスペンジョン(日本ゼオン(株)製、酸当量600、粒子径200nm、固形分15%)を塗布し、80℃で30分間乾燥することにより行った。
そして、被膜が形成されたエポキシ樹脂基材に対して、レーザ加工により幅20μm、深さ20μmの、図1(B)に示すような形状の溝形成加工を行った。なお、レーザ加工にはUV-YAGレーザを備えたESI社製のMODEL5330を用いた。
次に、溝形成されたエポキシ樹脂基材をクリーナーコンディショナー(界面活性剤溶液、pH<1:ローム&ハース電子材料(株)製C/N3320)中に浸漬し、その後、水洗した。そして、過硫酸ナトリウム-硫酸系のpH<1のソフトエッチング剤でソフトエッチング処理した。そして、PD404(シプレイ・ファーイースト(株)製、pH<1)を用いてプリディップ工程を行った。そして、塩化第一錫と塩化パラジウムを含むpH1の酸性Pd-Snコロイド溶液(CAT44、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬することにより、無電解銅めっきの核となるパラジウムをスズ-パラジウムコロイドの状態でエポキシ樹脂基材に吸着させた。
次に、pH<1のアクセラレータ薬液(ACC19E、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬することにより、パラジウム核を発生させた。そして、エポキシ樹脂基材を、pH14の5%水酸化ナトリウム水溶液中に超音波処理しながら10分間浸漬した。これにより、表面のSBR被膜は膨潤し、きれいに剥離された。このとき、エポキシ樹脂基材表面にSBR被膜の断片等が残っていなかった。そして、エポキシ樹脂基材を無電解めっき液(CM328A,CM328L、CM328C、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬させて無電解銅めっき処理を行った。
無電解銅めっき処理により、厚み5μmの無電解銅めっき膜が析出した。な無電解銅めっき処理されたエポキシ基材表面をSEM(走査型顕微鏡)により観察したところ、切削加工された部分のみに、正確に無電解めっき膜が形成されていた。
なお、膨潤性樹脂被膜の膨潤度は、以下のように求めた。
離型紙上に膨潤性樹脂被膜を形成するために塗布したSBRサスペンジョンを塗布し、80℃で30分間乾燥した。これにより2μm厚の樹脂被膜を形成した。そして、形成された被膜を強制的に剥離することにより、試料を得た。
そして、得られた試料0.02g程度を秤量した。このときの試料重量を膨潤前重量m(b)とする。そして、秤量された試料を20±2℃の水酸化ナトリウム5%水溶液10ml中に15分間浸漬した。また、別の試料を同様にして、20±2℃の塩酸5%水溶液(pH1)10ml中に15分間浸漬した。
そして、遠心分離器を用いて1000Gで約10分間遠心分離処理を行い、試料に付着した水分等を除去した。そして、遠心分離後の膨潤した試料の重量を測定し、膨潤後重量m(a)とした。得られた、膨潤前重量m(b)及び膨潤後重量m(a)から、「膨潤度SW=(m(a)-m(b))/m(b)×100(%)」の式から、膨潤度を算出した。なお、その他の条件は、JIS L1015 8.27(アルカリ膨潤度の測定方法)に準じて行った。
このとき、pH14の水酸化ナトリウム5%水溶液に対する膨潤度は750%であった。一方、pH1の塩酸5%水溶液に対する膨潤度は3%であった。
(実施例2)
スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)のメチルエチルケトン(MEK)サスペンジョン(日本ゼオン(株)製、酸当量600、粒子径200nm、固形分15%)の代わりに、カルボキシル基含有重合体(日本ゼオン(株)製、酸当量500、重量平均分子量25000、固形分20%)を用いた以外、実施例1と同様に行った。
スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)のメチルエチルケトン(MEK)サスペンジョン(日本ゼオン(株)製、酸当量600、粒子径200nm、固形分15%)の代わりに、カルボキシル基含有重合体(日本ゼオン(株)製、酸当量500、重量平均分子量25000、固形分20%)を用いた以外、実施例1と同様に行った。
このとき、pH14の水酸化ナトリウム5%水溶液に対する膨潤度は1000%であった。一方、pH1の塩酸5%水溶液に対する膨潤度は30%であった。
以上のように、本実施形態に係る製造方法を用いれば、膨潤性樹脂被膜を剥離することにより、基材表面の回路形成したい部分のみにめっき触媒を被着させることができる。従って、めっき触媒を被着させた部分のみに正確に無電解めっき膜が形成される。また、膨潤性樹脂被膜は膨潤作用により容易に剥離させることができるために、被膜除去工程も容易かつ正確に行うことができる。
そして、上記のようにして得られた回路基板の、形成された回路溝の長手方向に対して垂直な断面を、SEM(走査型顕微鏡)を用いて観察した。その形成された無電解めっき膜の厚みTは、約5μmであり、回路溝の深さDは、約20μmであった。このとき、T/Dは、約0.25であった。
(第2実施例)
以下、本実施形態の製造方法を実施例により、さらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施例により何ら限定されて解釈されるものではない。
以下、本実施形態の製造方法を実施例により、さらに具体的に説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施例により何ら限定されて解釈されるものではない。
(実施例2-1)
まず、絶縁基材として、平均粒子径0.5μmのシリカ粒子(株式会社アドマテックス製のSO-C2)と、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製の850S)と、硬化剤としてのジシアンジアミド(日本カーバイド工業株式会社製のDICY)とからなる基材を用意した。なお、前記絶縁基材は、前記シリカ粒子の含有量が前記絶縁基材に対して30質量%であり、厚みが100μmの基材であった。
まず、絶縁基材として、平均粒子径0.5μmのシリカ粒子(株式会社アドマテックス製のSO-C2)と、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製の850S)と、硬化剤としてのジシアンジアミド(日本カーバイド工業株式会社製のDICY)とからなる基材を用意した。なお、前記絶縁基材は、前記シリカ粒子の含有量が前記絶縁基材に対して30質量%であり、厚みが100μmの基材であった。
次に、前記絶縁基材の表面に、2μm厚のスチレン-ブタジエン共重合体(SBR)の被膜(樹脂被膜)を形成した。なお、被膜の形成は、前記絶縁基材の主面に、スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)のメチルエチルケトン(MEK)サスペンジョン(日本ゼオン(株)製、酸当量600、粒子径200nm、固形分15%)を塗布し、80℃で30分間乾燥することにより行った。
そして、樹脂被膜が形成された絶縁基材に対して、レーザ加工により幅20μm、深さ20μm、長さ30mmの略長方形断面の回路溝の形成を行った。なお、レーザ加工には、UV-YAGレーザを備えたレーザ光照射装置(ESI社製のMODEL5330)を用いた。
次に、回路溝が形成された絶縁基材をクリーナーコンディショナ(界面活性剤溶液、pH<1:ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製のC/N3320)中に浸漬し、その後、水洗した。そして、過硫酸ナトリウム-硫酸系のpH<1のソフトエッチング剤でソフトエッチング処理した。そして、PD404(シプレイ・ファーイースト株式会社製、pH<1)を用いてプリディップ工程を行った。そして、塩化第一錫と塩化パラジウムを含むpH1の酸性Pd-Snコロイド溶液(CAT44、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬することにより、無電解銅めっきの核(触媒金属)となるパラジウムをスズ-パラジウムコロイドの状態で絶縁基材に吸着させた。
次に、pH<1のアクセラレータ薬液(ACC19E、シプレイ・ファーイースト株式会社製)に浸漬することにより、パラジウム核を発生させた。そして、絶縁基材を、pH14の5%水酸化ナトリウム水溶液中に超音波処理しながら10分間浸漬した。これにより、表面のSBR被膜は膨潤し、きれいに剥離された。このとき、絶縁基材表面にSBR被膜の断片等が残っていなかった。そして、絶縁基材を無電解めっき液(シプレイ・ファーイースト株式会社製の、CM328A,CM328L、CM328C)に浸漬させて無電解銅めっき処理を行った。
前記無電解銅めっき処理により、前記回路溝上に厚み5μmのめっき層が形成された。さらに、無電解銅めっき処理(フィルアップめっき)を、前記回路溝を埋めるまで行った。なお、膨潤性樹脂被膜の膨潤度は、以下のように求めた。
離型紙上に膨潤性樹脂被膜を形成するために塗布したSBRサスペンジョンを塗布し、80℃で30分間乾燥した。これにより2μm厚の樹脂被膜を形成した。そして、形成された被膜を強制的に剥離することにより、試料を得た。
そして、得られた試料0.02g程度を秤量した。このときの試料重量を膨潤前重量m(b)とする。そして、秤量された試料を20±2℃の水酸化ナトリウム5%水溶液10ml中に15分間浸漬した。また、別の試料を同様にして、20±2℃の塩酸5%水溶液(pH1)10ml中に15分間浸漬した。
そして、遠心分離器を用いて1000Gで約10分間遠心分離処理を行い、試料に付着した水分等を除去した。そして、遠心分離後の膨潤した試料の重量を測定し、膨潤後重量m(a)とした。得られた、膨潤前重量m(b)及び膨潤後重量m(a)から、「膨潤度SW=(m(a)-m(b))/m(b)×100(%)」の式から、膨潤度を算出した。なお、その他の条件は、JIS L1015 8.27(アルカリ膨潤度の測定方法)に準じて行った。
このとき、pH14の水酸化ナトリウム5%水溶液に対する膨潤度は750%であった。一方、pH1の塩酸5%水溶液に対する膨潤度は3%であった。
(実施例2-2)
前記シリカ粒子の含有量が30質量%の絶縁基材から、50質量%の絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
前記シリカ粒子の含有量が30質量%の絶縁基材から、50質量%の絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
(実施例2-3)
平均粒子径が0.5μmのシリカ粒子を含有する絶縁基材から、平均粒子径が1.5μmのシリカ粒子を含有する絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
平均粒子径が0.5μmのシリカ粒子を含有する絶縁基材から、平均粒子径が1.5μmのシリカ粒子を含有する絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
(実施例2-4)
平均粒子径が0.5μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が30質量%の絶縁基材から、平均粒子径が1.5μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が50質量%の絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
平均粒子径が0.5μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が30質量%の絶縁基材から、平均粒子径が1.5μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が50質量%の絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
(実施例2-5)
平均粒子径が0.5μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が30質量%の絶縁基材から、平均粒子径が1.7μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が75質量%の絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
平均粒子径が0.5μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が30質量%の絶縁基材から、平均粒子径が1.7μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が75質量%の絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
(実施例2-6)
平均粒子径が0.5μmのシリカ粒子を含有する絶縁基材から、平均粒子径が0.05μmのシリカ粒子を含有する絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
平均粒子径が0.5μmのシリカ粒子を含有する絶縁基材から、平均粒子径が0.05μmのシリカ粒子を含有する絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
(実施例2-7)
平均粒子径が0.5μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が30質量%の絶縁基材から、平均粒子径が0.05μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が50質量%の絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
平均粒子径が0.5μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が30質量%の絶縁基材から、平均粒子径が0.05μmのシリカ粒子を含有し、その含有量が50質量%の絶縁基材に代えたこと以外、実施例1と同様である。
(比較例2-1)
絶縁基材として、フィラーを含有しない絶縁基材[ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製の850S)と、硬化剤としてのジシアンジアミド(日本カーバイド工業株式会社製のDICY)とからなる基材]を用いること以外、実施例1と同様である。
絶縁基材として、フィラーを含有しない絶縁基材[ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製の850S)と、硬化剤としてのジシアンジアミド(日本カーバイド工業株式会社製のDICY)とからなる基材]を用いること以外、実施例1と同様である。
前記実施例2-1~7及び比較例2-1を以下のように評価した。
(回路溝の形状)
まず、回路溝を形成した後の絶縁基材を、前記回路溝の延びる方向に垂直な方向に、7箇所、切断した。その切断面をマイクロスコープ(株式会社ハイロックス製のKH-7700)を用いて観察した。そして、以下の評価基準で評価した。
まず、回路溝を形成した後の絶縁基材を、前記回路溝の延びる方向に垂直な方向に、7箇所、切断した。その切断面をマイクロスコープ(株式会社ハイロックス製のKH-7700)を用いて観察した。そして、以下の評価基準で評価した。
◎:樹脂の溶出が確認された箇所が全くなかった(0箇所であった)
○:樹脂の溶出が確認された箇所が、7箇所中、1箇所であった
△:樹脂の溶出が確認された箇所が、7箇所中、2箇所であった
×:樹脂の溶出が確認された箇所が、7箇所中、3箇所以上であった。
○:樹脂の溶出が確認された箇所が、7箇所中、1箇所であった
△:樹脂の溶出が確認された箇所が、7箇所中、2箇所であった
×:樹脂の溶出が確認された箇所が、7箇所中、3箇所以上であった。
(めっき未着)
前記無電解めっきによって、絶縁基材の回路溝(幅20μm、長さ30mm)上に形成されためっき層を、フィルアップめっきを行う前に、マイクロスコープ(株式会社ハイロックス製のKH-7700)を用いて、形成しためっき層全体を観察した。そして、以下の評価基準で評価した。
前記無電解めっきによって、絶縁基材の回路溝(幅20μm、長さ30mm)上に形成されためっき層を、フィルアップめっきを行う前に、マイクロスコープ(株式会社ハイロックス製のKH-7700)を用いて、形成しためっき層全体を観察した。そして、以下の評価基準で評価した。
◎:めっき層が形成されていないと確認された箇所が全くなかった(0箇所であった)
○:めっき層が形成されていないと確認された箇所が、1箇所であった
△:めっき層が形成されていないと確認された箇所が、2箇所であった
×:めっき層が形成されていないと確認された箇所が、3箇所以上であった。
○:めっき層が形成されていないと確認された箇所が、1箇所であった
△:めっき層が形成されていないと確認された箇所が、2箇所であった
×:めっき層が形成されていないと確認された箇所が、3箇所以上であった。
(めっき剥離)
前記無電解めっきによって、絶縁基材の回路溝(幅20μm、長さ30mm)上に形成されためっき層を、フィルアップめっきを行う前にマイクロスコープ(株式会社ハイロックス製のKH-7700)を用いて、形成しためっき層全体を観察した。そして、以下の評価基準で評価した。
前記無電解めっきによって、絶縁基材の回路溝(幅20μm、長さ30mm)上に形成されためっき層を、フィルアップめっきを行う前にマイクロスコープ(株式会社ハイロックス製のKH-7700)を用いて、形成しためっき層全体を観察した。そして、以下の評価基準で評価した。
◎:めっき層が剥離していると確認された箇所が全くなかった(0箇所であった)
○:めっき層が剥離していると確認された箇所が、1箇所であった
△:めっき層が剥離していると確認された箇所が、2箇所であった
×:めっき層が剥離していると確認された箇所が、3箇所以上であった。
○:めっき層が剥離していると確認された箇所が、1箇所であった
△:めっき層が剥離していると確認された箇所が、2箇所であった
×:めっき層が剥離していると確認された箇所が、3箇所以上であった。
上記評価結果を、表1に示す。
表1からわかるように、フィラーであるシリカ粒子を含有する絶縁基材を用いた場合(実施例2-1~7)は、フィラーを含有しない絶縁基材を用いた場合と比較して、回路溝を形成する際に、回路溝内に発生する樹脂の溶出を抑制されていた。さらに、実施例2-1~7は、比較例2-1と比較して、めっき未着やめっき剥離が抑制されていた。これらのことから、実施例2-1~7によれば、電気回路と絶縁基材との密着性の高い回路基板が得られることがわかった。
(第3の実施例)
(A)回路基板準備工程:硬化した銅張積層板(パナソニック電工株式会社製の「R1515T」)の銅箔をエッチング除去して所定の電気回路が形成された回路基板(厚み:500μm)を準備した。
(A)回路基板準備工程:硬化した銅張積層板(パナソニック電工株式会社製の「R1515T」)の銅箔をエッチング除去して所定の電気回路が形成された回路基板(厚み:500μm)を準備した。
(B)第1絶縁層形成工程:この回路基板の回路形成面上にエポキシ樹脂シートでなる第1絶縁層を積層させた。すなわち、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製の「850S」)と、硬化剤としてのジシアンジアミド(日本カーバイド工業株式会社製の「DICY」)と、硬化促進剤としての2-エチル-4-メチルイミダゾール(四国化成工業株式会社製の「2E4MZ」)と、無機フィラーとしての溶融シリカ(電気化学工業株式会社製の「FB1SDX」)と、シランカップリング剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製の「A-187」)と、溶剤としてのメチルエチルケトン(MEK)及びN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)とを含む樹脂組成物からなるシート(厚み:60μm)を、前記回路基板の回路形成面上に載置し、さらに、この樹脂組成物からなるシートの外表面にPETフィルム(東洋紡績株式会社製の「TN100」)を載置し、この積層体を、0.4Pa、100℃で、1分間、加圧加熱成形し張り合わせた後、さらに、175℃で、90分間、加熱硬化した後に、前記シートを硬化させた。その後、PETフィルムを剥離することにより、回路基板の上に第1絶縁層を積層させた積層体を得た。
(C)孔形成工程:前記第1絶縁層に対して、外表面から、レーザー加工を行うことにより、50μmの径の孔を第1回路の上に形成し、第1回路を露出させた。レーザー加工は、UV-YAGレーザーを備えたレーザー光照射装置(ESI社製の「MODEL5330」)を用いて行った。
(D)金属柱形成工程:孔を形成した後、基板を硫酸系のエッチング液に35℃で5分間浸漬し、基板の孔の形成により露出した第1回路の表面の酸性クリーナー処理を行った。さらに、水洗いをした後に、基板の孔形成箇所に金属柱を形成するために、無電解銅メッキ液(上村工業株式会社製の「SP-2」)に、70℃、7~8時間、基板を浸漬し、孔の底部の第1電気回路部からメッキを析出成長させて金属柱を形成した。
(E)第2絶縁層形成工程及び皮膜形成工程:次に、前記第1絶縁層形成工程と同様にして、第1絶縁層と同様の第2絶縁層(厚み:10μm)を、前記第1絶縁層の外表面及び前記金属柱の頂部の上に積層させ形成した。次に、この第2絶縁層の外表面にスピンコート法を用いて、スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)のメチルエチルケトン(MEK)サスペンジョン(日本ゼオン(株)製、粒子径200nm、固形分15%)を塗布し、80℃で30分間乾燥することにより、2μm厚の樹脂皮膜を形成した。
(F)回路パターン形成工程:次に、樹脂皮膜が形成された積層体に対して、レーザー加工により所定の位置に幅20μm、深さ15μmの微細溝を回路パターンとして形成した。なお、レーザー加工にはUV-YAGレーザーを備えたESI社製のMODEL5330を用いた。
(G)触媒被着工程:次に、レーザー加工された積層体をクリーナーコンディショナー(C/N3320)中に浸漬した後、水洗した。そして、付着されるスズ-パラジウムコロイドの分解を抑制するために、PD404(シプレイ・ファーイースト(株)製)を用いてプリディップ工程を行った。そして、キャタリスト液(CAT44、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬し、無電解銅メッキの核となるパラジウムをスズ-パラジウムコロイドの状態で樹脂皮膜が形成された積層体に吸着させた。
(H)皮膜除去工程:次に、スズ-パラジウムコロイドが吸着された積層体を、5%水酸化ナトリウム水溶液中に超音波処理しながら10分間浸漬することにより、表面のSBR皮膜を膨潤させることにより、樹脂皮膜を剥離除去した。次に、積層体表面に紫外光を照射した。このとき、紫外光の照射により部分的に蛍光発光が認められた。蛍光部分が認められた部分は、布でラビングすることにより除去した。
(I)メッキ工程:次に、積層体をアクセレータ薬液(ACC19E、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬することにより、パラジウム核を発生させた。そして、積層体を無電解メッキ液(CM328A,CM328L、CM328C、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬させて無電解銅メッキ処理を行った。これにより、厚み3μmの無電解銅メッキ膜が析出した。さらに、前記回路溝を埋めるまで、無電解銅メッキ処理(フィルアップめっき)を行った。
上述のような無電解メッキ処理された積層体表面をSEM(走査型顕微鏡)により観察したところ、レーザー加工された溝部分には、無電解メッキ膜により形成された金属配線が高精度に形成されていることが確認できた。
なお、樹脂皮膜の膨潤度は、以下のように測定した。すなわち、離型紙上に、絶縁基材上に樹脂皮膜を形成するために塗布したSBRサスペンジョンを塗布し、80℃で30分間乾燥することにより、エポキシ樹脂基板に形成した厚みと同様の厚みである、2μm厚の皮膜を形成した。そして、形成された皮膜を強制的に剥離したものを試料とした。そして、得られた試料0.02g程度を秤量した。このときの試料重量を膨潤前重量m’とする。そして、秤量された試料を20±2℃の水酸化ナトリウム5%水溶液10ml中に15分間浸漬した。そして、遠心分離器を用いて1000Gで約10分間遠心分離処理を行い、試料に付着した水分等を除去した。そして、遠心分離後の膨潤した試料の重量を測定し、膨潤後重量mとする。得られた、膨潤前重量m’及び膨潤後重量mから、「膨潤度SW=(m-m’)/m’×100(%)」の式から、膨潤度を算出した。なお、その他の条件は、JIS L1015 8.27(アルカリ膨潤度の測定方法)に準じて行った。このとき、得られた膨潤度は約750%であった。
(第4の実施例)
(A)回路基板準備工程:硬化した銅張積層板(パナソニック電工株式会社製の「R1515T」)の銅箔をエッチング除去して所定の電気回路が形成された回路基板(厚み:500μm)を準備した。
(A)回路基板準備工程:硬化した銅張積層板(パナソニック電工株式会社製の「R1515T」)の銅箔をエッチング除去して所定の電気回路が形成された回路基板(厚み:500μm)を準備した。
(B)絶縁層形成工程:この回路基板の回路形成面上にエポキシ樹脂シートでなる絶縁層を積層させた。すなわち、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製の「850S」)と、硬化剤としてのジシアンジアミド(日本カーバイド工業株式会社製の「DICY」)と、硬化促進剤としての2-エチル-4-メチルイミダゾール(四国化成工業株式会社製の「2E4MZ」)と、無機フィラーとしての溶融シリカ(電気化学工業株式会社製の「FB1SDX」)と、シランカップリング剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製の「A-187」)と、溶剤としてのメチルエチルケトン(MEK)及びN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)とを含む樹脂組成物からなるシート(厚み:60μm)を、前記回路基板の回路形成面上に載置し、さらに、この樹脂組成物からなるシートの外表面にPETフィルム(東洋紡績株式会社製の「TN100」)を載置し、この積層体を、0.4Pa、100℃で、1分間、加圧加熱成形し張り合わせた後、さらに、175℃で、90分間、加熱硬化した後に、前記シートを硬化させた。その後、PETフィルムを剥離することにより、回路基板の上に絶縁層を積層させた積層体を得た。
(C)孔形成工程:前記絶縁層に対して、外表面から、レーザー加工を行うことにより、50μmの径の孔を第1回路の上に形成し、第1回路を露出させた。レーザー加工は、UV-YAGレーザーを備えたレーザー光照射装置(ESI社製の「MODEL5330」)を用いて行った。
(D)金属柱形成工程:孔を形成した後、基板を硫酸系のエッチング液に35℃で5分間浸漬し、基板の孔の形成により露出した第1回路の表面の酸性クリーナー処理を行った。さらに、水洗いをした後に、基板の孔形成箇所に金属柱を形成するために、無電解銅メッキ液(上村工業株式会社製の「SP-2」)に、70℃、7~8時間、基板を浸漬し、孔の底部の第1電気回路部からメッキを析出成長させて金属柱を形成した。
(E)皮膜形成工程:次に、絶縁層の外表面にスピンコート法を用いて、スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)のメチルエチルケトン(MEK)サスペンジョン(日本ゼオン(株)製、粒子径200nm、固形分15%)を塗布し、80℃で30分間乾燥することにより、2μm厚の樹脂皮膜を形成した。
(F)回路パターン形成工程:次に、樹脂皮膜が形成された積層体に対して、レーザー加工により所定の位置に幅20μm、深さ15μmの微細溝を回路パターンとして形成した。なお、レーザー加工にはUV-YAGレーザーを備えたESI社製のMODEL5330を用いた。
(G)触媒被着工程:次に、レーザー加工された積層体をクリーナーコンディショナー(C/N3320)中に浸漬した後、水洗した。そして、付着されるスズ-パラジウムコロイドの分解を抑制するために、PD404(シプレイ・ファーイースト(株)製)を用いてプリディップ工程を行った。そして、キャタリスト液(CAT44、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬し、無電解銅メッキの核となるパラジウムをスズ-パラジウムコロイドの状態で樹脂皮膜が形成された積層体に吸着させた。
(H)皮膜除去工程:次に、スズ-パラジウムコロイドが吸着された積層体を、5%水酸化ナトリウム水溶液中に超音波処理しながら10分間浸漬することにより、表面のSBR皮膜を膨潤させることにより、樹脂皮膜を剥離除去した。次に、積層体表面に紫外光を照射した。このとき、紫外光の照射により部分的に蛍光発光が認められた。蛍光部分が認められた部分は、布でラビングすることにより除去した。
(I)メッキ工程:次に、積層体をアクセレータ薬液(ACC19E、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬することにより、パラジウム核を発生させた。そして、積層体を無電解メッキ液(CM328A,CM328L、CM328C、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬させて無電解銅メッキ処理を行った。これにより、厚み3μmの無電解銅メッキ膜が析出した。さらに、前記回路溝を埋めるまで、無電解銅メッキ処理(フィルアップめっき)を行った。
上述のような無電解メッキ処理された積層体表面をSEM(走査型顕微鏡)により観察したところ、レーザー加工された溝部分には、無電解メッキ膜により形成された金属配線が高精度に形成されていることが確認できた。
なお、樹脂皮膜の膨潤度は、以下のように測定した。すなわち、離型紙上に、絶縁基材上に樹脂皮膜を形成するために塗布したSBRサスペンジョンを塗布し、80℃で30分間乾燥することにより、エポキシ樹脂基板に形成した厚みと同様の厚みである、2μm厚の皮膜を形成した。そして、形成された皮膜を強制的に剥離したものを試料とした。そして、得られた試料0.02g程度を秤量した。このときの試料重量を膨潤前重量m’とする。そして、秤量された試料を20±2℃の水酸化ナトリウム5%水溶液10ml中に15分間浸漬した。そして、遠心分離器を用いて1000Gで約10分間遠心分離処理を行い、試料に付着した水分等を除去した。そして、遠心分離後の膨潤した試料の重量を測定し、膨潤後重量mとする。得られた、膨潤前重量m’及び膨潤後重量mから、「膨潤度SW=(m-m’)/m’×100(%)」の式から、膨潤度を算出した。なお、その他の条件は、JIS L1015 8.27(アルカリ膨潤度の測定方法)に準じて行った。このとき、得られた膨潤度は約750%であった。
(第5の実施例)
(実施例5-1)
まず、支持体基板上に絶縁基材K1を形成した。
(実施例5-1)
まず、支持体基板上に絶縁基材K1を形成した。
絶縁基材K1の材料としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製の「850S」)と、硬化剤としてのジシアンジアミド(日本カーバイド工業株式会社製の「DICY」)と、硬化促進剤としての2-エチル-4-メチルイミダゾール(四国化成工業株式会社製の「2E4MZ」)と、無機フィラーとしての球状の溶融シリカ(電気化学工業株式会社製の「FB1SDX 」平均粒径1.7μm)と、シランカップリング剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製の「A-187」)と、溶剤としてのメチルエチルケトン(MEK)及びN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)とを含む樹脂組成物を用いた。
この樹脂組成物からなるシート状の絶縁基材K1(厚み60μm)を、支持体基板の回路形成面上に載置し、さらに、この樹脂組成物からなるシートの外表面にPETフィルム(東洋紡績株式会社製の「TN100」)を載置し、この積層体を、0.4Pa、100℃で、1分間、加圧加熱成形し張り合わせた後、さらに、175℃で、90分間、加熱硬化した後に、前記絶縁基材K1を硬化させた。その後、PETフィルムを剥離することにより、支持体基板の上に絶縁基材K1を積層させた積層体を得た。この絶縁基材K1は、硬化後の絶縁基材K1に対してフィラーを75wt%含むものである。
また、絶縁基材K1の表面および断面を光学顕微鏡によって観察したところ、フィラーK11が露出しておらず、表面樹脂層K12が形成されていることが確認された。
そして、絶縁基材K1の表面に2μm厚のスチレン-ブタジエン共重合体(SBR)の樹脂被膜K2を形成した。なお、樹脂被膜K2の形成は、前記エポキシ樹脂基材の主面に、スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)のメチルエチルケトン(MEK)サスペンジョン(日本ゼオン(株)製、酸当量600、粒子径200nm、固形分15%)を塗布し、80℃で30分間乾燥することにより行った。
そして、樹脂被膜K2が形成された絶縁基材K1に対して、レーザー加工により幅20μm、深さ30μmの略長方形断面の溝形成加工を行い、回路溝K3を形成した。なお、レーザー加工にはUV-YAGレーザーを備えたESI社製のMODEL5330を用いた。レーザー加工後の表面を光学顕微鏡で観察したところ、レーザー加工された絶縁基材K1の表面(回路溝K3の露出表面)にフィラーK11が露出する様子が確認された。
次に、回路溝K3が形成された絶縁基材K1をクリーナーコンディショナー(界面活性剤溶液、pH<1:ローム&ハース電子材料(株)製C/N3320)中に浸漬し、その後、水洗した。そして、過硫酸ナトリウム-硫酸系のpH<1のソフトエッチング剤でソフトエッチング処理した。そして、PD404(シプレイ・ファーイースト(株)製、pH<1)を用いてプリディップ工程を行った。そして、塩化第一錫と塩化パラジウムを含むpH1の酸性Pd-Snコロイド溶液(CAT44、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬することにより、無電解銅めっきの核となるパラジウムをスズ-パラジウムコロイドの状態で絶縁基材K1に吸着させた。これにより、めっき触媒又はその前駆体K5が絶縁基材K1の表面と樹脂被膜K2の表面とに被着された。
次に、pH<1のアクセラレータ薬液(ACC19E、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬することにより、パラジウム核を発生させた。このパラジウム核は、無電解めっきのめっき核となるものである。
そして、絶縁基材K1を、pH14の5%水酸化ナトリウム水溶液中に超音波処理しながら10分間浸漬した。これにより、表面の樹脂被膜K2(SBR被膜)は膨潤し、きれいに剥離された。このとき、絶縁基材K1の表面に樹脂被膜K2の断片等が残っていなかった。そして、絶縁基材K1を無電解めっき液(CM328A,CM328L、CM328C、シプレイ・ファーイースト(株)製)に浸漬させて無電解銅めっき処理を行った。
無電解銅めっき処理により、厚み3~5μmの無電解銅めっき膜K6が析出した。無電解銅めっき処理された絶縁基材K1の表面をSEM(走査型顕微鏡)により観察したところ、切削加工された部分のみに、正確に無電解めっき膜K6が形成されていた。この無電解めっき膜K6が回路層K13となる。
なお、膨潤性樹脂被膜の膨潤度は、以下のように求めた。
離型紙上に膨潤性樹脂被膜を形成するために塗布したSBRサスペンジョンを塗布し、80℃で30分間乾燥した。これにより2μm厚の樹脂被膜を形成した。そして、形成された被膜を強制的に剥離することにより、試料を得た。
そして、得られた試料0.02g程度を秤量した。このときの試料重量を膨潤前重量m(b)とする。そして、秤量された試料を20±2℃の水酸化ナトリウム5%水溶液10ml中に15分間浸漬した。また、別の試料を同様にして、20±2℃の塩酸5%水溶液(pH1)10ml中に15分間浸漬した。
そして、遠心分離器を用いて1000Gで約10分間遠心分離処理を行い、試料に付着した水分等を除去した。そして、遠心分離後の膨潤した試料の重量を測定し、膨潤後重量m(a)とした。得られた、膨潤前重量m(b)及び膨潤後重量m(a)から、「膨潤度SW=(m(a)-m(b))/m(b)×100(%)」の式から、膨潤度を算出した。なお、その他の条件は、JIS L1015 8.27(アルカリ膨潤度の測定方法)に準じて行った。
このとき、pH14の水酸化ナトリウム5%水溶液に対する膨潤度は750%であった。一方、pH1の塩酸5%水溶液に対する膨潤度は3%であった。
以上のような工程により、図28のような回路基板K10を得ることができた。
(実施例5-2)
樹脂被膜K2として、スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)のメチルエチルケトン(MEK)サスペンジョン(日本ゼオン(株)製、酸当量600、粒子径200nm、固形分15%)の代わりに、カルボキシル基含有重合体(日本ゼオン(株)製、酸当量500、重量平均分子量25000、固形分20%)を用いた以外、実施例1と同様に行った。
樹脂被膜K2として、スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)のメチルエチルケトン(MEK)サスペンジョン(日本ゼオン(株)製、酸当量600、粒子径200nm、固形分15%)の代わりに、カルボキシル基含有重合体(日本ゼオン(株)製、酸当量500、重量平均分子量25000、固形分20%)を用いた以外、実施例1と同様に行った。
このとき、pH14の水酸化ナトリウム5%水溶液に対する膨潤度は1000%であった。一方、pH1の塩酸5%水溶液に対する膨潤度は30%であった。
これにより、図28のような回路基板K10を得ることができた。
以上のような実施例の製造方法を用いれば、膨潤性樹脂被膜を剥離することにより、基材表面の回路形成したい部分のみにめっき触媒を被着させることができる。従って、めっき触媒を被着させた部分のみに正確に無電解めっき膜が形成される。また、膨潤性樹脂被膜は膨潤作用により容易に剥離させることができるために、被膜除去工程も容易かつ正確に行うことができる。
(第6の実施例)
第一絶縁層L6として厚み100μmのエポキシ樹脂基材(パナソニック電工株式会社製のR1766)を用い、この第一絶縁層L6の一面上に、サブトラクティブ法により銅からなる厚み20μm、幅50μmの第一電気回路L7を形成した。
第一絶縁層L6として厚み100μmのエポキシ樹脂基材(パナソニック電工株式会社製のR1766)を用い、この第一絶縁層L6の一面上に、サブトラクティブ法により銅からなる厚み20μm、幅50μmの第一電気回路L7を形成した。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(DIC株式会社製の「850S」)と、硬化剤としてのジシアンジアミド(日本カーバイド工業株式会社製の「DICY」)と、硬化促進剤としての2-エチル-4-メチルイミダゾール(四国化成工業株式会社製の「2E4MZ」)と、無機フィラーとしての球状の溶融シリカ(電気化学工業株式会社製の「FB1SDX」平均粒径1.7μm)、と、シランカップリング剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製の「A-187」)と、溶剤としてのメチルエチルケトン(MEK)及びN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)とを含む樹脂組成物からなる厚み100μmのシートを、前記第一絶縁層L6の第一電気回路L7が設けられた面上に載置し、さらに、この樹脂組成物からなるシートの外表面にPETフィルム(東洋紡績株式会社製の「TN100」)を載置し、この積層体を、0.4Pa、100℃で、1分間、加圧加熱成形し貼り合わせした後、さらに、175℃で90分間加熱硬化した後に、PETフィルムを剥離することにより、第二絶縁層L1を積層した。
この第二絶縁層L1の表面にスチレン-ブタジエン共重合体(SBR)で2μm厚の樹脂被膜L8を形成した。なお、樹脂被膜L8の形成は、前記エポキシ樹脂基材の主面に、スチレン-ブタジエン共重合体(SBR)のメチルエチルケトン(MEK)サスペンジョン(日本ゼオン株式会社製、酸当量600、粒子径200nm、固形分15%)を塗布し、80℃で30分間乾燥することにより行った。
そして、樹脂被膜L8が設けられた第二絶縁層L1に対して、レーザ加工により幅20μm、深さ30μmの略長方形断面の回路溝L4を形成した。なお、レーザ加工にはUV-YAGレーザを備えたESI社製のMODEL5330を用いた。
このように形成された回路溝L4の内面の表面粗さRaは0.2μmであった。
次に、溝形成された第二絶縁層L1の外表面をクリーナーコンディショナー(界面活性剤溶液、pH<1:ローム&ハース電子材料株式会社製C/N3320)中に浸漬し、その後、水洗した。そして、過硫酸ナトリウム-硫酸系のpH<1のソフトエッチング剤でソフトエッチング処理した。そして、PD404(シプレイ・ファーイースト株式会社製、pH<1)を用いてプリディップ工程を行った。そして、塩化第一錫と塩化パラジウムを含むpH1の酸性Pd-Snコロイド溶液(CAT44、シプレイ・ファーイースト株式会社製)に浸漬することにより、無電解銅めっきの核となるパラジウムをスズ-パラジウムコロイドの状態で回路溝L4の内面及び樹脂被膜L8の表面に吸着させた。次に、pH<1のアクセラレータ薬液(ACC19E、シプレイ・ファーイースト株式会社製)に浸漬することにより、パラジウム核を発生させた。
次に、第二絶縁層L1の外表面を、pH14の5%水酸化ナトリウム水溶液中に超音波処理しながら10分間浸漬した。これにより、表面の樹脂被膜L8は膨潤し、きれいに剥離された。このとき、第二絶縁層L1の表面に樹脂被膜L8の断片等が残っていなかった。
次に、第二絶縁層L1を無電解めっき液(CM328A,CM328L、CM328C、シプレイ・ファーイースト株式会社製)に浸漬させて無電解銅めっき処理を行った。無電解銅めっき処理により、厚み3~5μmの無電解銅めっき膜が析出した。無電解銅めっき処理された第二絶縁層L1をSEM(走査型顕微鏡)により観察したところ、回路溝L4の内面のみに、正確に無電解めっき膜L10が形成されていた。
次に、回路溝L4の底部にレーザ加工を施すことで、この回路溝L4の底部から第一電気回路L7の表面に至る直径50μmの通孔L5を形成した。
次にデスミア溶液(スウェリングディップセキュリガントP、コンセントレートコンパクトCP アトテック社製)により、膨潤80℃5分、エッチング80℃10分の条件でデスミア処理を施した。
デスミア処理後の通孔L5の内面の表面粗さは1.4μmであった。
次に、第二絶縁層L1を無電解めっき液(CM328A,CM328L、CM328C、シプレイ・ファーイースト株式会社製)に浸漬させて無電解銅めっき処理を行った。無電解銅めっき処理により、通孔L5内及び回路溝L4内にめっき層が堆積し、ビアL3及び第二電気回路L2が形成された。
このようにして得られた回路基板における第二電気回路L2の伝送ロスをネットワークアナライザー(アジエント社製8753E)により測定した。また、この実施例1において回路溝L4の内面をデスミア処理により粗化して得られた回路基板についても、同様に第二電気回路L2の伝送ロスを測定した。その結果、その結果、実施例1では、第二絶縁層L1に形成した回路溝L4の内面をデスミア処理により粗化した回路基板よりも伝送ロスが低減されることが確認された。
(第7の実施例)
(実施例7-1)
絶縁基材M1として、厚み100μmのエポキシ樹脂基材(パナソニック電工(株)製のR1766)を用いた。そしてこの絶縁基材M1の表面にレーザ加工により、幅20μm、深さ30μmの略長方形断面の溝M2を形成する加工を行なった(図44(A)参照)。なお、レーザ加工にはUV-YAGレーザを備えたESI社製のMODEL5330を用いた。
(実施例7-1)
絶縁基材M1として、厚み100μmのエポキシ樹脂基材(パナソニック電工(株)製のR1766)を用いた。そしてこの絶縁基材M1の表面にレーザ加工により、幅20μm、深さ30μmの略長方形断面の溝M2を形成する加工を行なった(図44(A)参照)。なお、レーザ加工にはUV-YAGレーザを備えたESI社製のMODEL5330を用いた。
そして、この溝M2を形成した絶縁基材M1を、クリーナーコンディショナー(界面活性剤溶液、pH<1:ローム&ハース電子材料(株)製C/N3320)中に38℃の条件で5分間浸漬して、クリーナーコンディショナー処理し、その後、50℃の湯で1分間水洗した。次に、PD404(シプレイ・ファーイースト(株)製、pH<1)を用いて、38℃、1分の条件でプリディップ工程を行ない、水洗した。そして、塩化第一錫と塩化パラジウムを含むpH1の酸性Pd-Snコロイド溶液(CAT44、シプレイ・ファーイースト(株)製)に38℃の条件3分間浸漬することにより、無電解銅めっきの核となるパラジウムをスズ-パラジウムコロイドの状態で絶縁基材M1に吸着させるキャタリスト処理を行ない、水洗した。次に、pH<1のアクセラレータ薬液(ACC19E、シプレイ・ファーイースト(株)製)に38℃の条件で7分間浸漬することにより、めっき触媒M5としてパラジウム核を発生させるアクセレータ処理を行なった(図44(B)参照)。
この後、このようにめっき触媒M5を付着した絶縁基材M1を、無電解銅めっき液(CM328A,CM328L、CM328C、シプレイ・ファーイースト(株)製)に、38℃の条件で15分間浸漬させることによって無電解銅めっき処理を行ない、膜厚1μmの無電解銅めっき膜M6を析出させた(図44(C)参照)。次いで、60℃で15分間乾燥し、180℃で60分間加熱してアニールした。
次に、上記のように無電解銅めっき膜M6を形成した絶縁基材M1を酸性クリーナーで、40℃、5分の条件で洗浄し、40℃の湯で1分間水洗した。次いで硫酸系エッチング処理液を用い、25℃で0.5分間処理してマイクロエッチングを行ない、水洗した。さらに25℃で1分間、酸洗処理し、水洗した。
この後、無電解めっき液(CM328A,CM328L、CM328C、シプレイ・ファーイースト(株)製)に、70℃の条件で300分間浸漬させることによって無電解銅めっき処理を行ない、膜厚35μmの無電解銅めっき層M8を析出させ、溝M2内をこの無電解めっき層M8で完全に埋めるようにした(図44(D))。次いで、60℃で15分間乾燥した。
次に、絶縁基材M1の表面をCMP法により研磨して、溝M2内に充填された無電解銅めっき膜M6及び無電解銅めっき層M8を除いて、絶縁基材M1の表面に露出する無電解銅めっき膜M6及び無電解銅めっき層M8を除去した(図44(E))。このようにして、溝M2内に充填された無電解銅めっき膜M6及び無電解銅めっき層M8からなる金属導体M3によって回路M4を形成した、回路基板を得た。
回路M4を形成する金属導体M3はこのように無電解銅めっきによって形成されているものであり、金属導体M3の結晶をSIM(Scaning Ion Microscope:走査イオン顕微鏡)で観察したところ、図46に示すように、結晶粒塊は均一で且つ微細化されたものであった。そして図46のSIM画像に基づいて、既述の方法で測定した結晶粒塊の平均差し渡し長さは4μmであった。
(比較例7-1)
実施例1と同様にして、絶縁基材M1の表面に溝M2を加工し(図48(A)参照)、また実施例1と同じ条件で処理して、絶縁基材M1の表面にめっき触媒M5を形成した(図48(B)参照)。さらに実施例1と同じ条件で処理して、絶縁基材M1の表面に無電解銅めっき膜M6を形成した(図48(C)参照)。
実施例1と同様にして、絶縁基材M1の表面に溝M2を加工し(図48(A)参照)、また実施例1と同じ条件で処理して、絶縁基材M1の表面にめっき触媒M5を形成した(図48(B)参照)。さらに実施例1と同じ条件で処理して、絶縁基材M1の表面に無電解銅めっき膜M6を形成した(図48(C)参照)。
このように絶縁基材M1に無電解銅めっき膜M6を形成した後、酸性クリーナーで、40℃、1分の条件で洗浄し、40℃の湯で1分間水洗した。次いで25℃で1分間、酸洗処理し、水洗した。
この後、無電解銅めっき膜M6に電流密度1A/dm2の直流電流を通電して、電解銅めっき液(上村工業社製「EVF-UF」)に、25℃の条件で90分間浸漬させることによって電解銅めっき処理を行ない、膜厚35μmの電解銅めっき層M7を析出させ、溝M2内をこの電解銅めっき層M7で完全に埋めるようにした(図48(D))。次いで、60℃で15分間乾燥した。
次に、絶縁基材M1の表面をCMP法により研磨して、溝M2内に充填された無電解銅めっき膜M6及び電解銅めっき層M7を除いて、絶縁基材M1の表面に露出する無電解銅めっき膜M6及び電解銅めっき層M7を除去した(図48(E))。このようにして、溝M2内に充填された無電解銅めっき膜M6及び無電解銅めっき層M7からなる金属導体M3によって回路M4を形成した、回路基板を得た。
回路M4を形成する金属導体M3はこのように電解銅めっきによって形成されているものであり、金属導体M3の結晶をSIMで観察したところ、図47に示すように、結晶粒塊が大きく、不均一なものであった。そして図47のSIM画像に基づいて、既述の方法で測定した結晶粒塊の平均差し渡し長さは12μmであった。
D1,D21 絶縁基材
D2,D22 樹脂被膜
D3,D23 回路溝
D4 貫通孔
D5 めっき触媒又はその前駆体
D6 無電解めっき膜(電気回路)
D10 回路基板
D11 フィラー
D51 立体絶縁基材
D60 回路基板
A1,A21 絶縁基材
A2,A22 樹脂被膜
A3,A23 回路溝
A4 貫通孔
A5 触媒金属
A6 めっき層(電気回路)
A7 めっき層
A10 回路基板
A11 フィラー
A51 立体絶縁基材
A60 回路基板
F1 多層回路基板
F10 回路基板
F11 第1電気回路
F20 第1絶縁層
F21 層間接続用孔
F22 金属柱
F23 第2絶縁層
F24 樹脂皮膜
F25 回路パターン
F26 メッキ触媒
F27 第2電気回路
F27a 配線
F27b 電極用パッド部
F30 絶縁層(絶縁層全体)
G1 多層回路基板
G10 回路基板
G11 第1電気回路
G20 絶縁層
G21 層間接続用孔
G22 金属柱
G23 樹脂皮膜
G24 回路パターン
G25 メッキ触媒
G26 第2電気回路
G26a 配線
G26b 電極用パッド部
K1 絶縁基材
K2 樹脂被膜
K3 回路溝
K4 貫通孔
K5 めっき触媒又はその前駆体
K6 無電解めっき膜
K10 回路基板
K11 フィラー
K12 表面樹脂層
K13 回路層
K51 立体絶縁基材
K60 立体回路基板
L1 絶縁層(第二絶縁層)
L2 電気回路(第二電気回路)
L3 ビア
L4 回路溝
L5 通孔
M1 絶縁基材
M2 回路形成用溝
M3 金属導体
M4 回路
D2,D22 樹脂被膜
D3,D23 回路溝
D4 貫通孔
D5 めっき触媒又はその前駆体
D6 無電解めっき膜(電気回路)
D10 回路基板
D11 フィラー
D51 立体絶縁基材
D60 回路基板
A1,A21 絶縁基材
A2,A22 樹脂被膜
A3,A23 回路溝
A4 貫通孔
A5 触媒金属
A6 めっき層(電気回路)
A7 めっき層
A10 回路基板
A11 フィラー
A51 立体絶縁基材
A60 回路基板
F1 多層回路基板
F10 回路基板
F11 第1電気回路
F20 第1絶縁層
F21 層間接続用孔
F22 金属柱
F23 第2絶縁層
F24 樹脂皮膜
F25 回路パターン
F26 メッキ触媒
F27 第2電気回路
F27a 配線
F27b 電極用パッド部
F30 絶縁層(絶縁層全体)
G1 多層回路基板
G10 回路基板
G11 第1電気回路
G20 絶縁層
G21 層間接続用孔
G22 金属柱
G23 樹脂皮膜
G24 回路パターン
G25 メッキ触媒
G26 第2電気回路
G26a 配線
G26b 電極用パッド部
K1 絶縁基材
K2 樹脂被膜
K3 回路溝
K4 貫通孔
K5 めっき触媒又はその前駆体
K6 無電解めっき膜
K10 回路基板
K11 フィラー
K12 表面樹脂層
K13 回路層
K51 立体絶縁基材
K60 立体回路基板
L1 絶縁層(第二絶縁層)
L2 電気回路(第二電気回路)
L3 ビア
L4 回路溝
L5 通孔
M1 絶縁基材
M2 回路形成用溝
M3 金属導体
M4 回路
Claims (24)
- 表面に樹脂被膜を形成し、前記樹脂被膜の外表面を基準として前記樹脂被膜の厚み分を超える深さの凹部を形成することによって、所望の形状及び深さの回路溝を形成し、前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させ、前記樹脂被膜を剥離することによって形成された絶縁基材と、
前記絶縁基材に無電解めっきを施すことによって、前記回路溝上に形成された無電解めっき膜とを備え、
前記無電解めっき膜の厚みが、前記回路溝の深さに対して、0.5以下であることを特徴とする回路基板。 - 前記無電解めっき膜の厚みが、前記回路溝の深さに対して、0.25以上である請求項1に記載の回路基板。
- 前記無電解めっき膜の厚みが、0.1~10μmである請求項1又は請求項2に記載の回路基板。
- 前記回路溝の深さが、1~5μmである請求項1~3のいずれか1項に記載の回路基板。
- 絶縁基材表面に樹脂被膜を形成する被膜形成工程と、
前記樹脂被膜の外表面を基準として前記樹脂被膜の厚み分を超える深さの凹部を形成することにより、前記絶縁基材に所望の形状及び深さの回路溝を形成する回路溝形成工程と、
前記回路溝の表面及び前記樹脂被膜の表面にめっき触媒又はその前駆体を被着させる触媒被着工程と、
前記絶縁基材から前記樹脂被膜を除去する被膜除去工程と、
前記樹脂被膜が除去された絶縁基材に無電解めっきを施して、無電解めっき膜を形成するめっき処理工程とを備え、
前記めっき処理工程において、前記無電解めっき膜の厚みが、前記回路溝の深さに対して、0.5以下となるように無電解めっき膜を形成することを特徴とする回路基板の製造方法。 - 前記めっき処理工程において、前記無電解めっき膜の厚みが、前記回路溝の深さに対して、0.25以上となるように無電解めっき膜を形成する請求項5に記載の回路基板の製造方法。
- 前記被膜除去工程が、所定の液体で前記樹脂被膜を膨潤させた後、又は所定の液体で前記樹脂被膜の一部を溶解させた後に、前記絶縁基材から前記樹脂被膜を剥離する工程である請求項5又は請求項6に記載の回路基板の製造方法。
- 前記樹脂被膜の前記液体に対する膨潤度が50%以上である請求項7に記載の回路基板の製造方法。
- 前記触媒被着工程が、酸性触媒金属コロイド溶液中で処理する工程を備え、
前記被膜除去工程における所定の液体が、アルカリ性溶液であり、
前記樹脂被膜が、前記酸性触媒金属コロイド溶液に対する膨潤度は50%未満であり、前記アルカリ性溶液に対する膨潤度が50%以上である請求項7に記載の回路基板の製造方法。 - 前記被膜除去工程が、所定の液体で前記樹脂被膜を溶解させて除去する工程である請求項5又は請求項6に記載の回路基板の製造方法。
- 前記樹脂被膜が、前記絶縁基材表面にエラストマーのサスペンジョン又はエマルジョンを塗布した後、乾燥することにより形成される樹脂被膜である請求項5~10のいずれか1項に記載の回路基板の製造方法。
- 前記樹脂被膜が、支持基板上に形成された樹脂被膜を前記絶縁基材表面に転写することにより形成される樹脂被膜である請求項5~10のいずれか1項に記載の回路基板の製造方法。
- 前記エラストマーが、カルボキシル基を有する、ジエン系エラストマー,アクリル系エラストマー,及びポリエステル系エラストマーからなる群から選ばれる請求項11に記載の回路基板の製造方法。
- 前記ジエン系エラストマーが、スチレン-ブタジエン系共重合体である請求項13に記載の回路基板の製造方法。
- 前記樹脂被膜が、酸当量100~800のカルボキシル基を有するアクリル系樹脂からなる樹脂を主成分とする請求項5~14のいずれか1項に記載の回路基板の製造方法。
- 前記樹脂被膜が、(a)分子中に重合性不飽和基を少なくとも1個有するカルボン酸又は酸無水物の少なくとも1種類以上の単量体と、(b)前記(a)単量体と重合しうる少なくとも1種類以上の単量体とを重合させることで得られる重合体樹脂又は前記重合体樹脂を含む樹脂組成物からなる請求項5~10のいずれか1項に記載の回路基板の製造方法。
- 前記重合体樹脂の酸当量が、100~800である請求項16に記載の回路基板の製造方法。
- 前記樹脂被膜の厚みが、10μm以下である請求項5~17のいずれか1項に記載の回路基板の製造方法。
- 前記回路溝の幅が20μm以下の部分を有する請求項5~18のいずれか1項に記載の回路基板の製造方法。
- 前記回路溝形成工程が、レーザ加工により回路溝を形成する工程である請求項5~19のいずれか1項に記載の回路基板の製造方法。
- 前記回路溝形成工程が、型押法を用いて回路溝を形成する工程である請求項5~19のいずれか1項に記載の回路基板の製造方法。
- 前記回路溝形成工程において、回路溝形成の際に前記絶縁基材に貫通孔を形成する請求項5~21のいずれか1項に記載の回路基板の製造方法。
- 前記絶縁基材が段差状に形成された段差面を有し、前記絶縁基材表面が前記段差面である請求項5~22のいずれか1項に記載の回路基板の製造方法。
- 前記樹脂被膜が蛍光性物質を含有するものであり、
前記被膜除去工程の後、前記蛍光性物質からの発光を用いて被膜除去不良を検査するための検査工程をさらに備える請求項5~23のいずれか1項に記載の回路基板の製造方法。
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