(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明は、配線パターン間のピッチが小さくなっても、マイグレーションが起こり難い信頼性の高いプリント配線板の製造方法を提供すること。【解決手段】絶縁性基板１に積層された金属箔２にエッチングレジスト３を形成し、エッチングにより配線パターン４を形成する。その後、電着処理により配線パターン４に電着樹脂層５を形成し、電着樹脂層を保護膜として金属箔を溶解する洗浄液６で絶縁性基板を洗浄するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板に積層した金属箔の表面にエッチングレジストを形成し、前記エッチングレジストに被覆されていない前記金属箔の不要部分をエッチングによって除去して配線パターンを形成し、電着処理により前記配線パターンに電着樹脂層を形成し、前記金属箔を溶解する洗浄液で前記絶縁性基板を洗浄することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項２】
絶縁性基板に積層した下地金属層の表面にメッキレジストを形成し、前記メッキレジストに被覆されていない前記下地金属層の表面にメッキ層を形成し、前記メッキレジストを除去し、前記下地金属層をエッチングによって除去して配線パターンを形成し、電着処理により前記配線パターンに電着樹脂層を形成し、前記下地金属層を溶解する洗浄液で前記絶縁性基板を洗浄することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【請求項３】
前記洗浄液が酸化性の中性塩溶液もしくは酸化性の酸溶液であることを特徴とする請求項１，２いずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項４】
前記電着樹脂層をアルカリ性溶液で除去することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のプリント配線板の製造方法。
【請求項５】
絶縁性基板に積層された導電膜をエッチングによってパターニングして配線パターンを形成し、電着処理により前記配線パターンに電着樹脂層を形成し、前記導電膜を溶解する洗浄液で前記絶縁性基板を洗浄することを特徴とするプリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップなどの電子部品を接続する高密度フレキシブル配線板等のプリント配線板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板の製造は、サブトラクティブ法やアディティブ法によって行なわれる。
【０００３】
サブトラクティブ法では、図３に示すように、樹脂やセラミックなどの絶縁性基板１に銅等の金属箔２を積層した基板の表面に、フォトリソグラフィー法や印刷法などによって配線パターン形状のエッチングレジスト３を形成し（図３（ａ）参照）、エッチングにより金属箔２の不要部分を除去した後（図３（ｂ）参照）、エッチングレジスト３を剥離してエッチング配線パターン４を形成する（図３（ｃ）参照）。なお、図３は従来のプリント配線板の製造方法の各工程を示す部分断面図であり、図３において、１は絶縁性基板、２は金属箔、３はエッチングレジスト、４はエッチング配線パターンを示す。
【０００４】
また、アディティブ法は、図４に示すように、絶縁性基板１に積層した薄い下地金属層７の表面に、配線パターン形状に下地金属層７が露出するメッキレジスト８を形成し（図４（ａ），（ｂ）参照）、電解メッキ等により下地金属層７上にメッキ配線パターン９となるメッキ層を充填形成し（図４（ｃ）参照）、メッキレジスト８を剥離除去し（図４（ｄ）参照）、その後、下地金属層７をエッチングにより除去してメッキ配線パターン９を形成する（図４（ｅ）参照）。なお、図４は、従来のプリント配線板の製造方法の各工程を示す部分断面図であり、図４において、１は絶縁性基板、７は下地金属層、８はメッキレジスト、９はメッキ配線パターンを示す。
【０００５】
エッチングの工程は、塩化第二鉄や塩化第二銅等の酸化性の中性塩溶液、又は非酸化性酸や硫酸と過酸化水素の混合溶液のような酸化性の酸をエッチング液として金属箔２及び下地金属層７を化学的に溶解するものである。
【０００６】
近年の電子機器の小型軽量化に沿って電子部品が小型化し、実装基板としてプリント配線板の配線パターンも微細化されて配線パターンの間隔ピッチが小さくなってきている。
【０００７】
配線パターンと絶縁性基板の密着強度を得るため、絶縁性基板と金属箔及び下地金属層の界面は微細な凹凸を持つように粗面化処理がなされているが、微細な配線パターンほど絶縁性基板との接触面積が小さくなるため、配線パターンの密着強度を得るために適切な粗面が必要とされる。
【０００８】
また、プリント配線板では、湿度環境等の影響によって配線パターン間に付着した水分に絶縁性基板上の残存物が溶出して配線パターンに電圧が印加された状態で導通を起こし、配線パターンを構成する銅などの金属が溶出して移動し絶縁不良となるマイグレーションと言われる現象を起こすことが知られている。残存物としては、金属箔や下地金属層、エッチング液及び溶解生成物が絶縁性基板の凹部に入り込み除去され難くなったもの等がある。
【０００９】
この、残存物を充分に除去するため、エッチングレジスト剥離の後に塩酸や硫酸などの配線パターンを溶解しない酸でプリント配線板を酸洗浄することがある（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
また、マイグレーションの発生を防ぐ為、金等のメッキ被覆を配線パターンに施すことがなされる。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１０−３０３５３２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプリント配線板の製造方法は、配線パターンの間隔ピッチが小さくなるとマイグレーションが起こり易くなるとともに、その影響も顕著になる。イオン化する残存物が存在するとメッキ被覆のピンホールなどの不均一性に起因するマイグレーションの発生を防ぐことが難しい。
【００１３】
また、形成した配線パターンの端子リードを細らせることなく所定の寸法に仕上げるためには、配線パターン間の金属箔や下地金属層を除去する為のエッチング時間が短くなることから、絶縁性基板の微細な凹部に金属箔及び下地金属層やエッチングによる溶解生成物が残存し易くなる。
【００１４】
また、配線パターンを溶解しない酸による酸洗浄ではエッチング後に露出した絶縁性基板の微細な凹部に僅かに残存する金属箔及び下地金属層やエッチングによる溶解生成物等を充分に除去することができない。
【００１５】
本発明は、上記問題点を解決するもので、配線パターン間のピッチが小さくなっても、マイグレーションが起こり難い信頼性の高いプリント配線板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のプリント配線板の製造方法は、電着処理により配線パターンに電着樹脂層を形成し、金属箔を溶解する洗浄液で絶縁性基板を洗浄するものである。
【００１７】
この発明によれば、配線パターンの微細化で配線パターン間のピッチが小さくなっても、マイグレーションが起こり難い信頼性の高いプリント配線板が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、絶縁性基板に積層した金属箔の表面にエッチングレジストを形成し、エッチングレジストに被覆されていない金属箔の不要部分をエッチングによって除去して配線パターンを形成し、電着処理により前記配線パターンに電着樹脂層を形成し、金属箔を溶解する洗浄液で絶縁性基板を洗浄するものであり、エッチングにより形成した配線パターンに選択的に絶縁性の電着樹脂層を形成でき、この電着樹脂層を保護膜として配線パターン形状を維持したまま、配線パターンを構成する金属を溶解する洗浄液で洗浄するため微細な配線パターン形状を維持したまま、配線パターン間の絶縁性基板上の残存物を除去でき、マイグレーションが起こり難い信頼性の高いプリント配線板を得ることができる。
【００１９】
本発明の請求項２に記載の発明は、絶縁性基板に積層した下地金属層の表面にメッキレジストを形成し、メッキレジストに被覆されていない下地金属層の表面にメッキ層を形成し、メッキレジストを除去し、下地金属層をエッチングによって除去して配線パターンを形成し、電着処理により配線パターンに電着樹脂層を形成し、下地金属層を溶解する洗浄液で絶縁性基板を洗浄するものであり、形成した配線パターンに選択的に絶縁性の電着樹脂層を形成でき、この電着樹脂層を保護膜として配線パターン形状を維持したまま、配線パターンを構成する金属を溶解する洗浄液で洗浄するため微細な配線パターン形状を維持したまま、配線パターン間の絶縁性基板上の残存物を除去でき、マイグレーションが起こり難い信頼性の高いプリント配線板を得ることができる。
【００２０】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１，２において、洗浄液が酸化性の中性塩溶液もしくは酸化性の酸溶液であるものであり、配線パターン間の絶縁性基板上の残存物の除去率が大きく、マイグレーションが起こり難く信頼性の高いプリント配線板を得ることができる。
【００２１】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１〜３において、電着樹脂層をアルカリ性溶液で除去するものであり、電着樹脂層を剥離しているため、電極パターンへの更なるメッキ処理や絶縁性耐熱耐久層の被覆による配線パターンの絶縁保護等が可能である。
【００２２】
本発明の請求項５に記載の発明は、絶縁性基板に積層された導電膜をエッチングによってパターニングして配線パターンを形成し、電着処理により配線パターンに電着樹脂層を形成し、導電膜を溶解する洗浄液で絶縁性基板を洗浄するものであり、エッチングにより形成した配線パターンに選択的に絶縁性の電着樹脂層を形成でき、この電着樹脂層を保護膜として配線パターン形状を維持したまま、配線パターンを構成する導電膜を溶解する洗浄液で洗浄するため微細な配線パターン形状を維持したまま、配線パターン間の絶縁性基板上の残存物を除去でき、マイグレーションが起こり難い信頼性の高いプリント配線板を得ることができる。
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるプリント配線板の製造方法の各工程を示す部分断面図であり、図１（ａ）は金属箔の表面にエッチングレジストが形成された状態、図１（ｂ）はエッチングレジストに被覆されていない部分の金属箔がエッチングによって除去された状態、図１（ｃ）はエッチングレジストが剥離された状態、図１（ｄ）は配線パターンに電着樹脂層が形成された状態、図１（ｅ）は洗浄している状態をそれぞれ示している。
【００２５】
また、図１において、１は絶縁性基板、２は金属箔、３はエッチングレジスト、４はエッチング配線パターン、５は電着樹脂層、６は洗浄液である。なお、工程間には必要に応じて水洗が入るが図１では省略している。
【００２６】
本発明の実施の形態１におけるプリント配線板の製造方法は、エッチングレジスト形成工程、エッチング工程、エッチングレジスト剥離工程、配線パターンへの電着樹脂層形成工程、洗浄工程の各工程より構成され、洗浄工程の後に電着樹脂層剥離工程を備える。
【００２７】
本発明の実施の形態１におけるプリント配線板の製造方法の工程フローを具体的に説明すると、まず、図１（ａ）に示すように、絶縁性基板１の金属箔２にフォトリソグラフィー法や印刷法等によってエッチングレジスト３を形成する。
【００２８】
次に、図１（ｂ）に示すように、エッチングレジスト３に被覆されていない部分の金属箔２をエッチングして、エッチング配線パターン４を形成する。
【００２９】
そして、図１（ｃ）に示すように、エッチング配線パターン４からエッチングレジスト３を剥離する。
【００３０】
更に、図１（ｄ）に示すように、エッチング配線パターン４に電着樹脂層５を形成する。
【００３１】
そして、図１（ｅ）に示すように、金属箔２を溶解する洗浄液６を用い、電着樹脂層５で被覆されたエッチング配線パターン４を備える絶縁性基板１を洗浄する。
【００３２】
このとき、エッチング工程において金属箔２が完全に除去されずに残留物として絶縁性基板１上のエッチング配線パターン４間に残っていたとしても、金属箔２を溶解する洗浄液６でこの残留物を完全に除去することができる。また、エッチング配線パターン４は電着樹脂層５によって保護されており、洗浄液６の溶解作用は及ばないので、エッチング配線パターン４はその微細な配線パターン形状を維持することができ、絶縁性基板１上の不要な残留物のみが洗浄液６によって除去される。よって、絶縁性基板１上におけるエッチング配線パターン４間には残存物が存在せず、マイグレーションが起こり難い信頼性の高いプリント配線板を提供することが可能となる。
【００３３】
更に、図示はしていないが、エッチング配線パターン４を被覆している電着樹脂層５をアルカリ性溶液で、溶解或いは剥離して除去する。
【００３４】
ここで、絶縁性基板１には、例えば、ポリイミド樹脂を用いることができ、金属箔２には銅箔を用いることができ、エッチングレジスト３は感光性フォトレジストの塗布と配線パターンのマスクを通した露光及び現像により形成することができる。
【００３５】
エッチングは、例えば、塩化第二銅溶液のスプレー噴霧を用いることができ、エッチングレジスト３の剥離には、水酸化ナトリウム溶液を用いることができる。
【００３６】
そして、電着樹脂層５は、樹脂塗料中に浸漬し電極に直流電流を印加することによりその電極に樹脂塗装する電着法によって形成される。具体的には、樹脂塗料中に浸漬し、エッチング配線パターン４を電極として直流電流を印加することにより、エッチング配線パターン４に、例えば、アクリル電着樹脂層を形成する。電着樹脂層５はその形成法の特徴より導電性のエッチング配線パターン４の表面のみに、例えば、約３μｍの厚さで薄く均一に形成される。
【００３７】
洗浄液６は、例えば、酸化性の中性塩溶液である塩化第二鉄水溶液を用いることができ、スプレー噴霧により配線パターン４間に残留した絶縁性基板１上の残存物を除去できる。
【００３８】
エッチング配線パターン４を電着樹脂層５で保護しているため、洗浄液の濃度、液温、スプレー圧、処理時間などを、配線パターン間の残存物を充分に除去できる条件を選択して洗浄できる。
【００３９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２におけるプリント配線板の製造方法の各工程を示す部分断面図であり、図２（ａ）は絶縁性基板の表面に下地金属層が形成された状態、図２（ｂ）は下地金属層上にメッキレジストが形成された状態、図２（ｃ）はメッキレジストに被覆されていない部分の下地金属層上にメッキによってメッキ層が充填された状態、図２（ｄ）はメッキレジストが剥離された状態、図２（ｅ）はメッキ層に被覆されていない部分の不要な下地金属層がエッチングによって除去された状態、図２（ｆ）は配線パターンに電着樹脂層が形成された状態、図２（ｇ）は洗浄している状態をそれぞれ示している。
【００４０】
また、図２において、１は絶縁性基板、５は電着樹脂層、６は洗浄液、７は下地金属層、８はメッキレジスト、９はメッキ配線パターンである。なお、工程間には必要に応じて水洗が入るが図２では省略している。
【００４１】
本発明の実施の形態２におけるプリント配線板の製造方法は、下地金属層形成工程、メッキレジスト形成工程、メッキ工程、メッキレジスト剥離工程、下地金属層エッチング工程、配線パターンへの電着樹脂層形成工程、洗浄の各工程より構成され、洗浄工程の後に電着樹脂層剥離工程を備える。
【００４２】
本発明の実施の形態２におけるプリント配線板の製造方法の工程フローを具体的に説明すると、まず、図２（ａ）に示すように、絶縁性基板１に下地金属層７を形成する。
【００４３】
次に、図２（ｂ）に示すように、絶縁性基板１上の下地金属層７にフォトリソグラフィー法や印刷法等によってメッキレジスト８を形成する。
【００４４】
更に、図２（ｃ）に示すように、電解メッキ等により下地金属層７上にメッキ配線パターン９となるメッキ層を形成する。即ち、メッキレジスト８に被覆されていない部分の下地金属層７上にメッキ層を充填する。
【００４５】
そして、図２（ｄ）に示すように、下地金属層７からメッキレジスト３を剥離する。
【００４６】
更に、図２（ｅ）に示すように、メッキ配線パターン９に覆われていない不要部分の下地金属層７をエッチングにより除去する。
【００４７】
次に、図２（ｆ）に示すように、メッキ配線パターン９に電着樹脂層５を形成して、これを被覆する。
【００４８】
そして、図２（ｇ）に示すように、下地金属層７を溶解する洗浄液６を用い、電着樹脂層５で被覆されたメッキ配線パターン９を備える絶縁性基板１を洗浄する。このとき、下地金属層エッチング工程において下地金属層７が完全に除去されずに残留物として絶縁性基板１上のメッキ配線パターン９間に残っていたとしても、下地金属層７を溶解する洗浄液６でこの残留物を完全に除去することができる。また、メッキ配線パターン９は電着樹脂層５によって保護されており、洗浄液６の溶解作用は及ばないので、メッキ配線パターン９はその微細な配線パターン形状を維持することができ、絶縁性基板１上の下地金属層７の残留物のみが洗浄液６によって除去される。よって、絶縁性基板１上におけるメッキ配線パターン９間には残存物が存在せず、設計外の導通を完全に遮断するとともに、マイグレーションが起こり難い信頼性の高いプリント配線板を提供することが可能となる。
【００４９】
更に、図示はしていないが、メッキ配線パターン９を被覆している電着樹脂層５をアルカリ性溶液で、溶解或いは剥離して除去する。
【００５０】
絶縁性基板１には、例えば、ポリイミド樹脂を用いることができ、下地金属層７には無電解銅メッキ層を用いることができ、メッキレジスト８は感光性フォトレジストの塗布と配線パターンのマスクを通した露光及び現像により形成することができる。
【００５１】
メッキ配線パターン９を形成するメッキは、例えば、電解銅メッキを用いることができ、メッキレジスト８の剥離は水酸化ナトリウム溶液を用いることができ、下地金属層７のエッチングは、例えば、硫酸と過酸化水素水の混合溶液を用いて、下地金属層７がほぼ除去できかつメッキ配線パターン９の溶解よる形状変化が少ないエッチング量で行なう。
【００５２】
そして、電着樹脂層５はメッキ配線パターン９を樹脂塗料中に浸漬し電極に直流電流を印加することにより電極に樹脂塗装する電着法によって、メッキ配線パターン９を電極として形成する。電着樹脂層５は導電性であるメッキ配線パターン９の表面のみに数μｍの厚さで薄く均一に形成される。
【００５３】
洗浄液６は、例えば、酸化性の中性塩溶液である塩化第二鉄水溶液を用いることができ、スプレー噴霧によりメッキ配線パターン９間に残留した絶縁性基板１上の残存物を除去できる。
【００５４】
メッキ配線パターン９を電着樹脂層５で保護しているため、洗浄液の濃度、液温、スプレー圧、処理時間などを、配線パターン間の残存物を充分に除去できる条件を選択して洗浄できる。
【００５５】
なお、以上説明した本実施の形態において、プリント配線板は、絶縁性基板としてポリイミド樹脂で構成されるフィルムを用い、エポキシ系接着剤を介して、配線パターンを構成する導電膜として銅箔を積層した構成があげられ、このポリイミドフィルム、エポキシ系接着剤、銅箔からなる組み合わせは、加工適正、汎用性に優れるものであり好ましい形態と言える。なお、ポリイミドフィルム以外にも、従来公知のプリント配線板に使用される絶縁性基板材料を用いることもできる。また、この絶縁性基板は、連続加工、巻き取り加工を行う場合には、可撓性、柔軟性を有していることが好ましい。また、その接着剤もエポキシ系接着剤以外に、他の熱硬化性接着剤を用いることができるのは言うまでもない。更に、接着剤を設けなくてもよい。接着剤を使用せず銅箔に絶縁性樹脂をキャストして形成するタイプのものは、その後の加工で接着剤の影響を排除できるので特に好ましい。また、配線パターンを構成する材料としては銅以外にも、アルミニウム等のエッチング加工の可能な他の導電性を有する金属材料を用いてもよい。また、エッチングレジスト及びメッキレジストとして、感光性フォトレジストの他に印刷法や転写法によるレジストを用いることができる。また、洗浄液としては塩化第二銅等の酸化性の中性塩溶液、あるいは硫酸と過酸化水素の混合溶液のような酸化性の酸を用いることができる。
【００５６】
なお、本発明における、配線パターンを電着樹脂で被覆し、この配線パターンを構成する材料を溶解する洗浄液を用いて、不要な残留物を除去する工程は、その配線パターンを形成するエッチングが化学的エッチングのみならず、場合によっては、物理的エッチングを行って得られた配線パターンにも適用することも可能である。即ち、物理的エッチングによって形成した配線パターン間に残留する材料に対し、配線パターンを電着樹脂で被覆した後の洗浄工程によって、これを除去することによっても、本発明の効果を得ることが可能となる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明のプリント配線板の製造方法によれば、金属箔及び下地金属層を効率よく除去する洗浄液と洗浄条件で配線パターン間のイオン溶出を引起す残存物を除去でき、配線パターン間のピッチが小さくなっても、マイグレーションが起こり難い信頼性の高いプリント配線板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるプリント配線板の製造方法の各工程を示す部分断面図
【図２】本発明の実施の形態２におけるプリント配線板の製造方法の各工程を示す部分断面図
【図３】従来のプリント配線板の製造方法の各工程を示す部分断面図
【図４】従来のプリント配線板の製造方法の各工程を示す部分断面図
【符号の説明】
１  絶縁性基板
２  金属箔
３  エッチングレジスト
４  エッチング配線パターン
５  電着樹脂層
６  洗浄液
７  下地金属層
８  メッキレジスト
９  メッキ配線パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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