(57)【要約】【課題】  ボトムアップにより導体バンプを短時間で析出させ、形状や高さのばらつきが少なく、横方向の広がりの少ない突出した導体バンプの形成方法を提供すること。【解決手段】  導体回路上に電気めっきによって導体バンプを形成する回路基板の製造方法であって、前記導体バンプの水平方向の形成速度に対して、垂直方向の形成速度が２〜１０倍であること、さらに、前記電気めっきの電流密度を、漸増して導体バンプを形成するものであることを特徴とする回路基板の製造方法である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体回路上に電気めっきによって導体バンプを形成する回路基板の製造方法であって、前記導体バンプの水平方向の形成速度に対して、垂直方向の形成速度が２〜１０倍であることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記電気めっきの電流密度を、漸増して導体バンプを形成するものである請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記電流密度が、初期が１〜１０Ａ／ｄｍ2で、最終が１０〜３０Ａ／ｄｍ2である請求項２に記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記電気めっきは、直流電流で行うものである請求項１ないし３のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記電気めっきの工程で、１〜２０Ｌ/分の割合で直径１ｃｍ以下の気泡でエアー攪拌をおこなうことを特徴とする請求項１ないし４に記載の回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記電気めっきの、めっき浴のめっき浴組成が硫酸銅濃度１００〜１６０ｇ／Ｌ、硫酸濃度１００〜１７０ｇ／Ｌ、塩素２０〜８０ｐｐｍを含むものである請求項１ないし５のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項７】
さらには、前記めっき浴に分子量１０００〜３００００の非イオン性ポリエーテル系成分を１〜１０ｍｌ／Ｌと、アニオン性ジスルフィド系成分を０．１〜３ｍｌ／Ｌと、カチオン性アンモニウム系成分を１〜１０ｍｌ／Ｌとを含むものである請求項６に記載の回路基板の製造方法。
【請求項８】
さらには、前記めっき浴のめっき浴温が２５〜４５℃である請求項６または７に記載の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、回路基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高機能化に伴い、配線基板における細線化、ファインピッチ化、高密度実装化への要求が高まってきている。この要求に対し、特にめっき分野では、接続端子の微細化に対応する処理方法が求められており、狭ピッチ対応のマイクロバンプの形成方法や、高密度多層配線板の一括積層のための接続端子としてフィルドビア構造を持つバンプの形成方法が検討されている。
【０００３】
しかし、これらのバンプを銅めっきで形成する場合、従来のものは、電流密度が０．１〜３Ａ/ｄｍ2が一般的で、このため、数百μｍ高さの高アスペクトのバンプ形成においては、１回の処理時間が１〜20時間かかっていた。このため、生産性が悪く実用上の問題があった。さらに、一般に用いられる硫酸銅めっき液は貫通スルーホール内にめっきのレベリング性のよい添加剤が使われており、これをバンプ形成に用いた場合、バンプのXY方向の析出が比較的大きいため、Z方向の所定のバンプ高さを得るために、バンプ径が広がってしまい、狭ピッチのバンプ形成に向いていなかった。さらに、これらのメッキにはパルスメッキなどの特殊な整流方法や、差圧噴流法、回転法、パドル法などの特別な液攪拌が必要とされ、生産する上で設備的、工数的制約を大きく受けていた。（例えば特許文献１）
【特許文献１】特開平０９−２３２７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、生産性がよく、より微小化に適し、より品質の安定した銅バンプを形成するための回路基板の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的は、下記（１）〜（８）に記載の本発明により達成される。
（１）導体回路上に電気めっきによって導体バンプを形成する回路基板の製造方法であって、前記導体バンプの水平方向の形成速度に対して、垂直方向の形成速度が２〜１０倍であることを特徴とする回路基板の製造方法。
（２）前記電気めっきの電流密度を、漸増して導体バンプを形成するものである上記（１）に記載の回路基板の製造方法。
（３）前記電流密度が、初期が１〜１０Ａ／ｄｍ2で、最終が１０〜３０Ａ／ｄｍ2である上記（２）に記載の回路基板の製造方法。
（４）前記電気めっきは、直流電流で行うものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
（５）前記電気めっきの工程で、１〜２０Ｌ/分の割合で直径１ｃｍ以下の気泡でエアー攪拌をおこなうことを特徴とする上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
（６）前記電気めっきの、めっき浴のめっき浴組成が硫酸銅濃度１００〜１６０ｇ／Ｌ、硫酸濃度１００〜１７０ｇ／Ｌ、塩素２０〜８０ｐｐｍを含むものである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
（７）さらには、前記めっき浴に分子量１０００〜３００００の非イオン性ポリエーテル系成分を１〜１０ｍｌ／Ｌと、アニオン性ジスルフィド系成分を０．１〜３ｍｌ／Ｌと、カチオン性アンモニウム系成分を１〜１０ｍｌ／Ｌとを含むものである上記（６）に記載の回路基板の製造方法。
（８）さらには、前記めっき浴のめっき浴温が２５〜４５℃である上記（６）または（７）に記載の回路基板の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、生産性が高く、高さばらつきが少なく、バンプ径の広がりが少ない微小銅バンプを作成する回路基板の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明するが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。
【０００８】
本発明の、回路基板の製造方法では、絶縁層で囲われた導体回路上に電気めっきでボトムアップにより導体バンプを形成する際、絶縁層表層より突出した導体バンプは水平方向の形成速度に対して、垂直方向の形成速度が２〜１０倍となる。これは以下の方法によって得ることができる。
【０００９】
電気めっきの際、めっきの電流密度を初期の電流密度より漸増させつつめっき析出をおこなう。このときの電流密度の水準は２種類以上あればよく、特に限定されないが、必要な導体バンプ高さや径にあわせ、特に高アスペクトになるほど多くすることが望ましい。そして、各電流密度水準での処理時間は少なくとも０．５μｍ以上めっき析出させることが望ましい。
【００１０】
また、このとき、初期の電流密度は１〜１０Ａ／ｄｍ2の中から選ばれ、選ばれた電流密度から漸増して、最終の電流密度は１０〜３０Ａ／ｄｍ2となるようにする。このとき、漸増する電流密度や処理時間は等間隔、等増率にする必要はなく、必要な導体バンプ高さや導体バンプ径にあわせ、高アスペクトになるほど初期電流密度を低く取り漸増間隔を狭く、低アスペクトになるほど初期電流密度を高めに漸増間隔を広くしてやればよい。
【００１１】
また、これらの電流密度は一般の直流電流でよい。特に微小導体バンプに対するめっきに対しては、極微量な電流制御がおこなえる直流電源を用意する。このとき被めっき物は導体バンプを形成する部分以外は全てめっきレジストで保護してあることが望ましい。
【００１２】
次に、この電気めっきの際におこなわれる液攪拌はエアー攪拌を用いるとより簡便であり、風量１〜２０L／分、望ましくは８L／分で処理されることが望ましい。このとき、エアーバブリングの気泡は液の均一な対流を促すため直径１ｃｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下に調整される。そして陽極と陰極の間に設置され、好ましくは被めっき物から１〜１０ｃｍ離れた位置に被めっき物全体をカバーするように配置されることが望ましい。
【００１３】
さらに、使用するめっき液は硫酸銅浴であり、無機組成は硫酸銅、硫酸、塩素からなる。ここで硫酸銅濃度は１００〜１６０ｇ／L、硫酸濃度は１００〜１７０ｇ／L、塩素２０〜８０ｐｐｍが好ましく、さらに硫酸銅１３０ｇ／L、硫酸１３５ｇ／L、塩素５０ｐｐｍであることが好ましい。さらに、めっき添加剤としては、特に指定されるものではなく、高電流密度に対応したもので、抑制剤、促進剤、レベリング剤の３成分からなり、抑制剤は分子量１０００〜３００００の非イオン性ポリエーテル系の高分子化合物。促進剤はアニオン性のジスルフィド系のイオウ化合物。レベリング剤はカチオン性アンモニウム系の窒素化合物であることが望ましい。
【００１４】
また、これらのめっき液の浴温は２５〜４０℃であり、より高電流域のめっき析出や光沢を安定させるためには４０℃に設定されることが望ましい。
【００１５】
このような方法でえられた導体バンプは、導体回路面に対して垂直なＺ方向に優先的にめっきが析出し、導体回路面に対して水平なＸＹ方向の析出が比較的小さいため、導体バンプが絶縁層表面までめっき析出したときに、径が小さくより突出した高さの均一な導体バンプの形状となる。たとえば４０μm高さの導体バンプを形成する場合、３Ａ／ｄｍ2で１μｍ、次に５Ａ／ｄｍ2で４μｍ、更に１０Ａ／ｄｍ2で５μｍと段階的に電流を上昇させながらバンプを形成していき、最終的に２０Ａ／ｄｍ2で２０μｍ処理することにより、微小径、高アスペクト比の導体バンプであっても、約１３．２分で、高さばらつき、コゲ、ボイド、異常析出の少ない良好なバンプを効率よく形成することができる。
【００１６】
さらに、この方法で得られる導体バンプを絶縁層表層上に突出させた場合、絶縁層表層上の導体バンプは絶縁層面に対して平行なＸＹ方向の析出に対して、絶縁層面に垂直なＺ方向の析出が２〜１０倍の割合で大きい。これによって、導体バンプ径の広がりが小さく、より突出した導体バンプを絶縁層表層上に形成することができる。
【実施例】
【００１７】
銅箔１８μm、ポリイミド２５μmの片面フレキシブル銅張板にＵＶレーザーでポリイミドを除去しトップ径φ５０μｍ、ボトム径φ４０μｍのブラインドビアを形成したものに、硫酸銅濃度１３０ｇ／L、硫酸濃度２４３ｇ／L、塩素５０ｐｐｍ、抑制剤５ｍｌ／Ｌ、促進剤１ｍｌ／Ｌ、レベリング剤５ｍｌ／Ｌの硫酸銅メッキを浴温４０℃、エアー攪拌８Ｌ／分の状態で、銅箔面側をマスキングし、めっき処理電流条件を５A/ｄｍ2で５μｍ、１０Ａ／ｄｍ2で５μｍ、１５Ａ／ｄｍ2で５μｍ、２０A／ｄｍ2で２０μmと段階的に処理し、ポリイミド表層にバンプメッキを形成した。
【００１８】
形成された銅バンプはポリイミド面から平均高さ１７μｍ、平均直径φ５８μｍの突出したドーム状の銅バンプであり、高さばらつきはσ＝０．８μｍ、直径ばらつきはσ＝１．９μｍであった。
【００１９】
また、このバンプの径と高さの関係から、水平方向の析出めっきの広がりが（５８−５０）÷２＝４μｍに対し、垂直方向のめっきの析出が１７μｍであるため、水平方向に対する垂直方向の析出速度が１７÷４≒４倍であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は、電子機器の部品として用いられる配線回路のマイクロバンプ形成用のめっき液に関するものである。