(57)【要約】【課題】隣接する導体配線間の短絡やマイグレーションの発生を抑制可能な回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】配線パターン５を有する回路基板１の製造方法は、絶縁性基板２の両面２ａ，２ｂに撥水層３を形成する第１の工程Ｓ１１と、触媒が付着可能な付着層４を撥水層３の所定領域３０１に形成する第２の工程Ｓ１２と、付着層４に触媒を付与する第３の工程Ｓ１３と、無電解めっき処理によって所定領域３０１に配線パターン５を形成する第４の工程Ｓ１４と、を備えている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体配線を有する回路基板の製造方法であって、
樹脂基材の少なくとも一方の主面に撥水層を形成する第１の工程と、
触媒が付着可能な付着層を前記撥水層の所定領域に形成する第２の工程と、
前記付着層に触媒を付与する第３の工程と、
無電解めっき処理によって前記所定領域に前記導体配線を形成する第４の工程と、を備えたことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の回路基板の製造方法であって、
前記第１の工程は、シランカップリング剤を用いて前記撥水層を形成することを含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の回路基板の製造方法であって、
前記撥水層は、前記樹脂基材の前記主面に形成された複数の突起から構成されていることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の回路基板の製造方法であって、
前記第１の工程は、インプリント法、プラズマ照射処理、又は、研磨処理によって前記突起を形成することを含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の回路基板の製造方法であって、
前記突起の高さは、１０〜５００［ｎｍ］であることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の回路基板の製造方法であって、
前記第４の工程の後に、前記樹脂基材の前記主面に残っている前記撥水層を除去する第５の工程をさらに備えたことを特徴とする回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無電解めっき処理によって導体配線を形成する回路基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
絶縁基板上に回路パターンを形成する方法として、めっき触媒を付着させた絶縁基板の表面に所定パターンのフォトレジスト層を形成した後に無電解めっきを施す方法（いわゆるフルアディティブ法）が知られている（例えば、特許文献１（段落［０００５］〜［０００７］及び図５）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３５７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のフルアディティブ法では、回路パターンが微細になるほど、不要なめっきの析出によって、隣接する回路パターン間に短絡やマイグレーションが発生しやすくなるという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、隣接する導体配線間の短絡やマイグレーションの発生を抑制可能な回路基板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］本発明に係る回路基板の製造方法は、導体配線を有する回路基板の製造方法であって、樹脂基材の少なくとも一方の主面に撥水層を形成する第１の工程と、触媒が付着可能な付着層を前記撥水層の所定領域に形成する第２の工程と、前記付着層に触媒を付与する第３の工程と、無電解めっき処理によって前記所定領域に前記導体配線を形成する第４の工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
［２］上記発明において、前記第１の工程は、シランカップリング剤を用いて前記撥水層を形成することを含んでもよい。
【０００８】
［３］上記発明において、前記撥水層は、前記樹脂基材の前記主面に形成された複数の突起から構成されていてもよい。
【０００９】
［４］上記発明において、前記第１の工程は、インプリント法、プラズマ照射処理、又は研磨処理によって前記突起を形成することを含んでもよい。
【００１０】
［５］上記発明において、前記突起の高さは、１０〜５００［ｎｍ］であってもよい。
【００１１】
［６］上記発明において、前記回路基板の製造方法は、前記第４の工程の後に、前記樹脂基材の前記主面に残っている前記撥水層を除去する第５の工程をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、絶縁性基板上の撥水層の所定領域に付着層を形成した後に、その付着層のみに触媒を付与し無電解めっき処理を行って導体配線を形成するので、隣接する導体配線間の短絡やマイグレーションの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態における回路基板の断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における回路基板の変形例を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態における回路基板の製造方法を示す工程図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｄ）は、図３の各工程における絶縁性基板の断面図である。
【図５】図５は、図２のステップＳ１１の変形例を示す絶縁性基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
先ず、本実施形態に係る製造方法によって作製された回路基板１の構成について、図１を参照しながら説明する。図１は本実施形態における回路基板の断面図、図２は本実施形態における回路基板の変形例を示す断面図である。
【００１６】
本実施形態における回路基板１は、図１に示すように、絶縁性基板２と、配線パターン５と、を備えている。この回路基板１は、例えば、フレキシブルプリント配線板、リジッドプリント配線板、インタポーザ等として使用することができる。本実施形態における絶縁性基板２が本発明における樹脂基材の一例に相当し、本実施形態における配線パターン５が本発明における導体配線の一例に相当する。
【００１７】
絶縁性基板２は、電気絶縁性を有する樹脂材料から構成されたフレキシブルな樹脂基材である。この絶縁性基板２を構成する具体的な樹脂材料としては、例えば、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、液晶ポリマ（ＬＣＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）を例示することができる。なお、絶縁性基板２をリジッドな樹脂基材で構成してもよい。
【００１８】
本実施形態では、この絶縁性基板２の上面２ａに、撥水作用を有する撥水層３が配線パターン５に対応するように形成されている。さらに、この撥水層３の上には、無電解めっき処理用の触媒が吸着（付着）可能な付着層４が形成されている。
【００１９】
撥水層３は、例えば、シランカップリング剤を絶縁性基板２上に成膜することで形成されており、単分子〜数分子程度の膜厚を有している。上記のシランカップリング剤は、疎水性の官能基が末端に修飾されており、このため撥水性を発現する。シランカップリング剤としては、アルコキシオリゴマー、シラン、シリルカ剤等を例示することができ、その中でもシランの具体例として例えば、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ、Ｃ６Ｈ１９ＮＳｉ２）等の撥水処理剤を例示することができる。また、シランカップリング剤に代えて、フッ素樹脂やアクリルシリコーン系樹脂で撥水層３を形成してもよい。
【００２０】
なお、図２に示すように、絶縁性基板２の上面２ａに微小な突起３１を配線パターン５に対応するように多数形成することで、撥水層３Ｂを構成してもよい。それぞれの突起３１は、例えば、１０〜５００［ｎｍ］の高さを有しており、インプリント法、プラズマ照射処理、又は、バフ研磨処理等によって形成されている。
【００２１】
図１に戻り、付着層４は、撥水層３上に下地塗料を印刷して硬化させることで形成されている。こうした下地塗料としては、例えば、特開２０１０−９５７７６号公報に記載されたものを用いることができる。この下地塗料は、基材上に無電解めっき法によりパターン化された金属膜を形成するための下地塗料であり、具体的には、導電性又は還元性の高分子微粒子、バインダー及び無機系フィラーを含み、導電性又は還元性の高分子微粒子とバインダーとの質量比が１：１１〜１：６０の範囲であり且つ５０［ｃｐｓ］以上の粘度を有している。
【００２２】
この下地塗料の導電性又は還元性の高分子微粒子の具体例としては、例えば、ポリアセチレン、ポリアセン、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン等を挙げることができる。
【００２３】
また、この下地塗料のバインダーの具体例としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等を挙げることができる。
【００２４】
また、下地塗料の無機系フィラーの具体例としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、シリカ粒子等を挙げることができる。
【００２５】
また、下地塗料の溶媒の具体例としては、例えば、酢酸ブチル等の脂肪族エステル類、トルエン等の芳香族溶媒、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、シクロヘキサン等の環状飽和炭化水素類、ｎ−オクタン等の鎖状飽和炭化水素類、メタノール、エタノール、ｎ−オクタノール等の鎖状飽和アルコール類、安息香酸メチル等の芳香族エステル類、ジエチルエーテル等の脂肪族エーテル類を挙げることができる。
【００２６】
なお、付着層４を、上述の下地塗料に代えて、特開２０１１−２１３０１９号公報に記載されている樹脂層塗布液を印刷して硬化させることで形成してもよい。この樹脂層塗布液は、めっき触媒又はその前駆体と相互作用を形成する官能基（相互作用性基）を有する樹脂を溶媒に溶解させて得られるものである。
【００２７】
こうした相互作用性基を有する樹脂の具体例としては、例えば、ＮＢＲ樹脂を例示することができる。また、この樹脂層塗布液の溶媒の具体例としては、例えば、アセトンやメチルエチルケトン等を挙げることができる。
【００２８】
なお、この樹脂層塗布液を印刷する前に、分子内に光反応性基と熱反応性基を有する低分子化合物からなる層を撥水層３上に形成してもよい。この低分子化合物の具体例としては、例えば、アリルグリシジルエーテルやグリシジルメタクリレート等を挙げることができる。
【００２９】
この付着層４の上に配線パターン５が形成されている。この配線パターン５は、銅（Ｃｕ）から構成されており、無電解銅めっき処理によって形成されている。なお、無電解めっき処理によって配線パターン５を形成するのであれば、当該配線パターン５を構成する金属材料は、特に銅に限定されず、例えばニッケル（Ｎｉ）等であってもよい。
【００３０】
なお、配線パターン５の形状、数、配置等は、図１に示す例に限定されない。また、本実施形態では、絶縁性基板２の片面２ａのみに配線パターン５を形成する例について説明したが、特にこれに限定されない。例えば、配線パターン５を絶縁性基板２の両面２ａ，２ｂに形成してもよいし、絶縁性基板２にスルーホールやバイアホールを形成してもよい。さらに、上述した回路基板１を積層して多層プリント配線板を形成してもよい。
【００３１】
次に、本実施形態における回路基板１の製造方法について、図３〜図５を参照しながら説明する。
【００３２】
図３は本実施形態における回路基板の製造方法を示す工程図、図４（ａ）〜図４（ｄ）は図３の各工程における絶縁性基板の断面図、図５は図２のステップＳ１１の変形例を示す絶縁性基板の断面図である。
【００３３】
本実施形態では、先ず、図３のステップＳ１１において、図４（ａ）に示すように、例えば、ディッピング法や大気中又は真空中での気相成膜法によってシランカップリング剤を絶縁性基板２の両面２ａ，２ｂに付着させる。これにより、単分子〜数分子程度の厚さを有する撥水層３が絶縁性基板２の両面２ａ，２ｂの全面に形成される。
【００３４】
なお、このステップＳ１１において、撥水層３を絶縁性基板２の両面２ａ，２ｂに形成することが好ましい。後述する触媒付与処理Ｓ１３や無電解めっき処理Ｓ１４において絶縁性基板２を液体に浸漬した際に、絶縁性基板２内に水分が浸入すると配線パターン５の密着性が低下する。これに対し、本実施形態では、絶縁性基板２の両面２ａ，２ｂが撥水層３で覆われているので、絶縁性基板２内への水分の浸入を防止することができる。
【００３５】
なお、絶縁性基板２上の撥水層３Ｂを多数の突起３１で構成する場合には、このステップＳ１１において、図５に示すように、インプリント法、プラズマ照射処理、又は、バフ研磨処理等によって絶縁性基板２の両面２ａ，２ｂ全体に突起３１を形成する。
【００３６】
例えば、熱インプリント法によって撥水層３Ｂを形成する場合には、絶縁性基板２を加熱しながら、突起３１の形状に対応した微細な凹部を多数有するインプリントモールドを当該絶縁性基材２の両面２ａ，２ｂに押し付けることで、絶縁性基板２に多数の微細突起３１を形成する。
【００３７】
次いで、図３のステップＳ１２において、図４（ｂ）に示すように、撥水層３の所定領域（配線形成予定部位）３０１に、上述の下地塗料を印刷して硬化させることで、付着層４を形成する。
【００３８】
下地塗料を撥水層３上に印刷する方法の具体例としては、例えば、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷、グラビアオフセット印刷、パッド印刷等を挙げることができる。なお、撥水層３をフォトリソグラフィとエッチングによって形成してもよい。
【００３９】
次いで、図３のステップＳ１３において、特に図示しないが、無電解銅めっき処理用の触媒（例えば、パラジウム（Ｐｄ）等）を付着層４に付与する。
【００４０】
本実施形態における触媒付与処理（触媒化処理）Ｓ１３は、例えば、キャタライジング工程と、アクセラレイティング工程と、から構成されている。
【００４１】
キャタライジング工程では、絶縁性基板２をキャタリスト（パラジウムコロイド溶液）に浸漬することで、付着層４のみにパラジウムコロイド（Ｐｎ−Ｓｎ化合物）を吸着（付着）させる。この際、絶縁性基板２上における所定領域３０１以外の領域３０２では、撥水層３の撥水作用によってパラジウムコロイドの吸着が妨げられる。
【００４２】
次いで、アクセラレイティング工程では、絶縁性基板２をアクセラレータ（例えば、硫酸とホウフッ酸を主成分とする溶液）に浸漬することで、パラジウムコロイドの保護コロイド成分（Ｓｎ化合物）を除去して、パラジウム触媒を活性化させる。
【００４３】
なお、触媒付与処理Ｓ１３における処理内容は、上記のキャタライジング工程やアクセラレイティング工程に限定されない。
【００４４】
次いで、図３のステップＳ１４において、絶縁性基板２を無電解銅めっき液に浸漬する。これにより、図４（ｃ）に示すように、絶縁性基板２の両面２ａ，２ｂにおいて付着層４のみに銅が析出して配線パターン５が形成される。
【００４５】
次いで、図３のステップＳ１５において、図４（ｄ）に示すように、絶縁性基板２の両面２ａ，２ｂに対して紫外線を照射して、絶縁性基板２上で配線パターン５から露出している撥水層３（領域３０２）を除去すると共に、絶縁性基板２の下面２ｂ全体から撥水層３を除去することで、回路基板２が完成する。このステップＳ１５の処理により、回路基板１の表面にカバーレイを貼り付ける場合や、回路基板１を多層化する場合に、密着性の向上を図ることができる。
【００４６】
なお、このステップＳ１５において、紫外線照射に代えて、研磨処理や薬液処理により撥水層３を絶縁性基板２から除去してもよい。また、回路基板１へのカバーレイの貼付や回路基板１の多層化を行わない場合には、このステップＳ１５を省略してもよい。
【００４７】
また、撥水層３Ｂを多数の突起３１で構成した場合には、このステップＳ１５では、例えば、突起３１をエッチングすることで撥水層３Ｂを除去する。
【００４８】
以上のように、本実施形態では、絶縁性基板２上の撥水層３の所定領域３０１に付着層４を形成した後に、この付着層４のみに触媒を付与し無電解めっきを行って配線パターン５を形成する。このため、不要なめっきの析出が抑制されるので、配線パターン５が微細になっても、隣接する配線パターン５間の短絡やマイグレーションの発生を抑制することができる。
【００４９】
また、上述した従来のフルアディティブ法と比較して、本実施形態ではフォトリソグラフィ工程が不要となるので、回路基板１の製造方法において工程数の削減も図ることができる。
【００５０】
本実施形態における撥水処理Ｓ１１が本発明における第１の工程の一例に相当し、本実施形態における付着層形成処理Ｓ１２が本発明における第２の工程の一例に相当し、本実施形態における触媒付与処理Ｓ１３が本発明における第３の工程の一例に相当し、本実施形態における無電解めっき処理Ｓ１４が本発明における第４の工程の一例に相当し、本実施形態における除去処理Ｓ１５が本発明における第５の工程の一例に相当する。
【００５１】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００５２】
１…回路基板
２…絶縁性基板
２ａ…上面
２ｂ…下面
３，３Ｂ…撥水層
３０１…所定領域
３０２…所定領域以外の領域
３１…突起
４…付着層
５…配線パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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