(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の表面に乾式めっき法によりニッケル膜を形成し、このニッケル膜に電磁波照射して回路輪郭部を除去することによって回路形成部および回路非形成部を分離形成し、回路形成部表面に電気めっき法によりニッケル厚膜を形成し、回路非形成部をエッチング処理した後、ニッケル厚膜の表面に電気めっき法により銅層を形成して回路基板を形成することを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
絶縁基板の表面に乾式めっき法によりニッケル膜、およびこのニッケル膜の表面に銅膜を形成し、このニッケル膜及び銅膜に電磁波照射して回路輪郭部を除去することによって回路形成部と回路非形成部とを分離形成し、この回路形成部の表面に電気めっき法により銅層を形成して回路基板を形成することを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項３】
絶縁基板の表面を粗面化しておくことを特徴とする請求項１または請求項２記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
絶縁基板が、母材内部にフィラー材を有する材料から形成され、フィラー材が露出するまで母材を除去することによって絶縁基板表面を粗面化することを特徴とする請求項３記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
絶縁基板が、母材内部にフィラー材を有する材料から形成され、フィラー材が露出するまで母材を除去した後に、露出したフィラー材を除去することによって絶縁基板表面を粗面化することを特徴とする請求項３記載の回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路用の回路基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平７−６６５３３号公報に記載されたような回路基板の製造方法が提案されている。
【０００３】
この回路基板の製造方法は、絶縁基板の表面にめっき下地層を形成し、電磁波光を照射して回路部の境界領域を除去した後、回路部のめっき下地層上にめっきを施して回路基板を形成している。
【０００４】
このような回路基板の製造方法では、絶縁基板の回路非形成部の少なくとも回路部との境界領域に沿って電磁波光を照射しているため、回路非形成部の領域の全面に電磁波光を照射して除去する必要がなく、回路パターンを形成することができる。回路非形成部にめっき下地層上にめっきが形成されても、回路部とは電磁波光の照射によって分離絶縁されており、回路板の回路性能に特に問題は生じない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の回路基板の製造方法では、めっき下地層上にめっき形成するときに、無電解銅めっきを行うと、環境に悪影響を与えないように廃液・排水処理設備が必要になるという問題があり、また、電解めっきを行うと、電解液中に金属などからなるめっき下地層が溶けだし、電解液が汚染され、この溶けだした金属が回路部のめっきに混入するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的とするところは、無電解銅めっきを行わずに電解めっきを行うとともに、電解めっきの際に電解液が汚染されない回路基板の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、絶縁基板の表面に乾式めっき法によりニッケル膜を形成し、このニッケル膜に電磁波照射して回路輪郭部を除去することによって回路形成部および回路非形成部を分離形成し、回路形成部表面に電気めっき法によりニッケル厚膜を形成し、回路非形成部をエッチング処理した後、ニッケル厚膜の表面に電気めっき法により銅層を形成して回路基板を形成することを特徴として構成している。
【０００８】
このような回路基板の製造方法では、回路形成部の表面に電気めっき法により銅層を形成しているため、無電解めっきを行う必要がない。したがって、無電解めっき液の廃液・排水処理設備が不要であるとともに、環境に優しい。また、回路形成部表面に電気めっき法によりニッケル厚膜を形成し、回路非形成部をエッチング処理しているため、回路非形成部のニッケル膜が取り除かれ、ニッケル厚膜の表面に電気めっき法により銅層を形成するときに、ニッケル膜のニッケルが電解液中に溶けだすことが防止でき、電解液の汚れを防止できる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明では、絶縁基板の表面に乾式めっき法によりニッケル膜、およびこのニッケル膜の表面に銅膜を形成し、このニッケル膜及び銅膜に電磁波照射して回路輪郭部を除去することによって回路形成部と回路非形成部とを分離形成し、この回路形成部の表面に電気めっき法により銅層を形成して回路基板を形成することを特徴として構成している。
【００１０】
このような回路基板の製造方法では、回路形成部の表面に電気めっき法により銅層を形成しているため、無電解めっきを行う必要がない。したがって、無電解めっき液の廃液・排水処理設備が不要であるとともに、環境に優しい。また、ニッケル膜の表面に銅膜を形成しているため、回路形成部の表面に電気めっき法により銅層を形成するときに、銅膜で保護されたニッケル膜が電解液中に溶けだすことが防止でき、電解液の汚れを防止できる。
【００１１】
また、請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２記載の発明において、絶縁基板の表面を粗面化しておくことを特徴として構成している。
【００１２】
このような回路基板の製造方法では、絶縁基板の表面を粗面化しているため、絶縁基板とニッケル膜との密着度が向上している。
【００１３】
また、請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、絶縁基板が、母材内部にフィラー材を有する材料から形成され、フィラー材が露出するまで母材を除去することによって絶縁基板表面を粗面化することを特徴として構成している。
【００１４】
このような回路基板の製造方法では、母材内部のフィラー材が露出するまで母材を除去することによって、簡単に絶縁基板表面を粗面化している。
【００１５】
また、請求項５記載の発明では、請求項３記載の発明において、絶縁基板が、母材内部にフィラー材を有する材料から形成され、フィラー材が露出するまで母材を除去した後に、露出したフィラー材を除去することによって絶縁基板表面をこのような回路基板の製造方法では、母材内部のフィラー材が露出するまで母材を除去した後に、露出したフィラー材を除去することによって、簡単に絶縁基板表面を粗面化している。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態の回路基板の製造方法を図１乃至図４に基づいて以下に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態の同上と異なる回路基板の製造方法を示し、（ａ）〜（ｈ）は各工程における回路基板を示す縦断面図である。
【００１８】
図１に示すように、この回路基板の製造方法は、絶縁基板１の表面に乾式めっき法によりニッケル膜２を形成し、このニッケル膜２に電磁波１１照射して回路輪郭部１０を除去することによって回路形成部８および回路非形成部９を分離形成し、回路形成部８表面に電気めっき法によりニッケル厚膜３を形成し、回路非形成部９をエッチング処理した後、ニッケル厚膜３の表面に電気めっき法により銅層４を形成して回路基板を形成している。
【００１９】
絶縁基板１として液晶ポリマー、ポリイミド、ＡＢＳ、ポリエーテルイミド、アルミナセラミックス等の電気絶縁材料によって形成したものを用いるものであり、平面状に形成したものや３次元立体状に形成したものを用いることができるが、液晶ポリマーからなる絶縁基板１を用いたものについて以下に説明する。
【００２０】
まず、（ａ）に示すように、同上に示した回路基板の製造方法と同様に、絶縁基板１のアルカリ脱脂、プラズマ処理を行うことによって、絶縁基板１表面の改質およびクリーニングを行う。
【００２１】
次に、（ｂ）に示すように、このプラズマ処理された絶縁基板１表面に乾式めっき法によりニッケル膜２を形成する。乾式めっき法としては特に限定されず蒸着・スパッタリング・イオンプレーティングなどから適宜選択して行えば良い。膜厚は、２００〜４００ｎｍであることが好ましい。
【００２２】
次に、（ｃ）に示すように、このニッケル膜２に電磁波１１照射して回路輪郭部１０を除去することによって回路形成部８と回路非形成部９とを分離形成する。電磁波１１としてはレーザの他に、Ｘ線や紫外線等を用いることができるが、レーザが最も好適であるので、以下主として電磁波１１としてレーザを用いたものについて説明する。このレーザとしては例えば第二高調波ＹＡＧレーザ（波長５３２ｎｍ）を用いるものであり、ガルバノミラー等で操作することによってレーザを絶縁基板１の表面に移動させつつ照射するようにしてある。また、レーザの照射は、絶縁基板１の表面のうち回路を形成する箇所である回路形成部８以外の部分、すなわち回路部間の絶縁スペースである回路非形成部９において、行われるものであり、回路非形成部９の少なくとも回路形成部８との境界領域に回路非形成部９のパターンに沿ってレーザを移動させながら照射することによって、回路非形成部９の回路形成部８との境界領域のニッケル膜２を除去するものである。従って、回路非形成部９のニッケル膜２のうち、回路形成部８との境界部分のニッケル膜２は除去され、レーザ非照射部は、回路形成部８のニッケル膜２と共に除去されず残されることになる。レーザの照射エネルギーは例えば１０〜３００μｊ／ｐｕｌｓｅ程度が好ましく、ニッケル膜２と共に絶縁基板１の表面を同時に除去するようにしても良い。
【００２３】
次に、（ｄ）に示すように、絶縁基板１を電解液に浸漬する電気めっき法により回路形成部８のニッケル膜２表面にニッケル厚膜層３を層厚５〜１０μｍ程度形成する。このとき、回路形成部８と回路非形成部９との境界部分はレーザ照射によって除去されているので、回路形成部８と回路非形成部９とのうち、回路形成部８のみに外部電源から通電するようにしておけば、回路形成部８にはニッケル厚膜層３が電気めっきされるが、回路非形成部９のニッケル膜２表面にはニッケル層が電気めっきされない。
【００２４】
次に、（ｅ）に示すように、絶縁基板１を濃度２０％程度の硝酸液に浸漬して回路非形成部９のニッケル膜２をエッチング処理する。このとき、回路形成部８のニッケル厚膜層３がエッチングされすぎないように注意する。
【００２５】
次に、（ｆ）に示すように、絶縁基板１を電解液に浸漬する電気めっき法により回路形成部８のニッケル層表面に銅層４を層厚１５μｍ程度形成する。このとき、上述のエッチング処理によって回路非形成部９のニッケル膜２は除去されているので、回路形成部８と回路非形成部９とのうち、回路形成部８のみに銅層４が電気めっきされる。また、回路非形成部９のニッケル膜２は除去されているので、電解液中にニッケル膜２のニッケルが溶けださない。
【００２６】
次に、（ｇ）〜（ｈ）に示すように、このようにしてニッケル層上に銅層４をめっきして回路形成した後、必要に応じてニッケルめっき、金めっきを各々０．４〜４μｍ程度施すことによって、回路板を仕上げることができる。
【００２７】
このような回路基板の製造方法では、回路形成部８の表面に電気めっき法により銅層４を形成しているため、無電解めっきを行う必要がない。したがって、無電解めっき液の廃液・排水処理設備が不要であるとともに、環境に優しい。また、回路形成部８表面に電気めっき法によりニッケル厚膜３を形成し、回路非形成部９をエッチング処理しているため、回路非形成部９のニッケル膜２が取り除かれ、ニッケル厚膜３の表面に電気めっき法により銅膜７を形成するときに、ニッケル膜２のニッケルが電解液中に溶けだすことが防止でき、電解液の汚れを防止できる。したがって、電解液中に溶けだしたニッケルが銅層４に混入して銅層４の表面に凹凸が生じることがなく、例えば後に銅層４上にニッケルめっき、金めっきしたときに、金めっきの表面の平面度が向上し、金めっき表面上にワイヤボンディングするときなどボンディングワイヤの接合性が向上できる。また、絶縁基板１の表面に乾式めっき法により形成したニッケル膜２に電磁波１１照射して回路輪郭部１０を除去することによって回路形成部８と回路非形成部９とを分離形成しているため、レジストを用いた複雑なエッチング処理を行う必要がないとともに、回路非形成部９の全面に電磁波１１照射する必要がなく、回路形成部８を形成することができる。また、絶縁基板１にニッケル膜２を介して回路形成部８を形成しているため、絶縁基板１と回路形成部８との密着強度が向上している。
【００２８】
図２は、本発明の実施形態の同上と異なる回路基板の製造方法を示し、（ａ）〜（ｉ）は各工程における回路基板を示す縦断面図である。また、図３は、この回路基板の製造方法に用いる絶縁基板の縦断面図であり、（ａ）〜（ｃ）に異なる３種類の絶縁基板を示す。
【００２９】
図２乃至図３に示すように、この回路基板の製造方法は、同上に示す回路基板の製造方法と同様である。異なる点は、絶縁基板１の表面を粗面化しておくことである。ここでは、絶縁基板１表面を粗面化処理についてのみ以下に説明し、他の工程は同上に示す回路基板の製造方法と同様であるため説明を省略する。
【００３０】
この粗面化は、同上に示す回路基板の製造方法において、絶縁基板１のアルカリ脱脂とプラズマ処理との間で行うことができ、絶縁基板１の表面を水酸化ナトリウム、クロム酸液、ＫＯＨ水溶液又はリン酸液等で処理することによって、微細な凹凸を付与できる。ここでは、内部に多数のフィラー材１ｂを有する母材１ａと、表面にフィラー材１ｂのないスキン層１ｃとからなる液晶ポリマーを絶縁基板１として用い、図３（ａ）〜（ｃ）に３種類の粗面化状態を例示している。（ａ）では、絶縁基板１の表面のスキン層１ｃの表面処理によって絶縁基板１表面を粗面化している。また、（ｂ）では、母材１ａ内部のフィラー材１ｂが露出するまで母材１ａを除去することによって絶縁基板１表面を粗面化している。また、（ｃ）では、フィラー材１ｂが露出するまで母材１ａを除去した後に、露出したフィラー材１ｂを除去することによって絶縁基板１表面を粗面化している。これら（ａ）〜（ｃ）に３種類の粗面化状態の違いは、表面処理を行う液の種類、処理温度、処理時間等によって変化させることができる。例えば水酸化ナトリウムを用いる場合、濃度５００ｇ／ｌ、温度８０℃、時間２０分程度の条件化で表面処理を行うことによって、（ａ）のスキン層１ｃの表面処理を行うことができる。
【００３１】
図４は、本発明の実施形態の同上と異なる回路基板の製造方法を示し、（ａ）〜（ｇ）は各工程における回路基板を示す縦断面図である。
【００３２】
図４に示すように、この回路基板の製造方法は、絶縁基板１の表面に乾式めっき法によりニッケル膜２、およびこのニッケル膜２の表面に銅膜７を形成し、このニッケル膜２及び銅膜７に電磁波１１照射して回路輪郭部１０を除去することによって回路形成部８と回路非形成部９とを分離形成し、この回路形成部８の表面に電気めっき法により銅層４を形成して回路基板を形成している。
【００３３】
絶縁基板１として同上に示した回路基板の製造方法と同様にものを用いることができる。
【００３４】
まず、（ａ）に示すように、絶縁基板１をアルカリ脱脂して表面に付着した油分等の洗浄除去を行う。次に、絶縁基板１を真空チャンバー（図示せず）内に配置し、プラズマ処理して絶縁基板１表面の改質およびクリーニングを行い、絶縁基板１表面の密着強度を向上させる。
【００３５】
次に、（ｂ）〜（ｃ）に示すように、このプラズマ処理された絶縁基板１表面に乾式めっき法によりニッケル膜２、およびこのニッケル膜２の表面に銅膜７を形成する。乾式めっき法としては特に限定されず蒸着・スパッタリング・イオンプレーティングなどから適宜選択して行えば良い。膜厚は、ニッケル膜２が１〜１００ｎｍ、銅膜７が２０〜５００ｎｍであることが好ましく、特に好ましくは、ニッケル膜２が２〜１０ｎｍ、銅膜７が２５０〜３５０ｎｍである。
【００３６】
次に、（ｄ）に示すように、このニッケル膜２及び銅膜７に電磁波１１照射して回路輪郭部１０を除去することによって回路形成部８と回路非形成部９とを分離形成する。電磁波１１としてはレーザの他に、Ｘ線や紫外線等を用いることができるが、レーザが最も好適であるので、以下主として電磁波１１としてレーザを用いたものについて説明する。このレーザとしては例えば第二高調波ＹＡＧレーザ（波長５３２ｎｍ）を用いるものであり、ガルバノミラー等で操作することによってレーザを絶縁基板１の表面に移動させつつ照射するようにしてある。また、レーザの照射は、絶縁基板１の表面のうち回路を形成する箇所である回路形成部８以外の部分、すなわち回路部間の絶縁スペースである回路非形成部９において、行われるものであり、回路非形成部９の少なくとも回路形成部８との境界領域に回路非形成部９のパターンに沿ってレーザを移動させながら照射することによって、回路非形成部９の回路形成部８との境界領域のニッケル膜２および銅膜７を除去するものである。従って、回路非形成部９のニッケル膜２および銅膜７のうち、回路形成部８との境界部分のニッケル膜２および銅膜７は除去され、レーザ非照射部は、回路形成部８のニッケル膜２および銅膜７と共に除去されず残されることになる。レーザの照射エネルギーは例えば１０〜３００μｊ／ｐｕｌｓｅ程度が好ましく、ニッケル膜２および銅膜７と共に絶縁基板１の表面を同時に除去するようにしても良い。
【００３７】
次に、（ｅ）に示すように、絶縁基板１を電解液に浸漬する電気めっき法により回路形成部８の銅膜７表面に銅層４を層厚１５μｍ程度形成する。このとき、回路形成部８と回路非形成部９との境界部分はレーザ照射によって除去されているので、回路形成部８と回路非形成部９とのうち、回路形成部８のみに外部電源から通電するようにしておけば、回路形成部８には銅層４が電気めっきされるが、回路非形成部９の銅膜７表面には銅層４が電気めっきされない。
【００３８】
次に、図１の（ｅ）と同様に回路非形成部９をエッチング処理した後、（ｆ）から（ｇ）に示すように、必要に応じてニッケルめっき、金めっきを各々０．４〜４μｍ程度施すことによって、回路板を仕上げることができる。
【００３９】
このような回路基板の製造方法では、回路形成部８の表面に電気めっき法により銅層４を形成しているため、無電解めっきを行う必要がない。したがって、無電解めっき液の廃液・排水処理設備が不要であるとともに、環境に優しい。また、ニッケル膜２の表面に銅膜７を形成しているため、回路形成部８の表面に電気めっき法により銅層４を形成するときに、銅膜７で保護されたニッケル膜２のニッケルが電解液中に溶けだすことが防止でき、電解液の汚れを防止できる。したがって、電解液中に溶けだしたニッケルが銅層４に混入して銅層４の表面に凹凸が生じることがなく、例えば後に銅層４上にニッケルめっき、金めっきしたときに、金めっきの表面の平面度が向上し、金めっき表面上にワイヤボンディングするときなどボンディングワイヤの接合性が向上できる。また、絶縁基板１の表面に乾式めっき法により形成したニッケル膜２、および銅膜７に電磁波１１照射して回路輪郭部１０を除去することによって回路形成部８と回路非形成部９とを分離形成しているため、レジストを用いた複雑なエッチング処理を行う必要がないとともに、回路非形成部９の全面に電磁波１１照射する必要がなく、回路形成部８を形成することができる。また、絶縁基板１にニッケル膜２を介して銅膜７を形成しているため、絶縁基板１と回路形成部８との密着強度が向上している。
【００４０】
なお、絶縁基板１として液晶ポリマーなどを用いる場合、前述の回路基板の製造方法と同様に、絶縁基板１の表面を粗面化することも好ましい。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、回路形成部の表面に電気めっき法により銅層を形成しているため、無電解めっきを行う必要がない。したがって、無電解めっき液の廃液・排水処理設備が不要であるとともに、環境に優しい。また、回路形成部表面に電気めっき法によりニッケル厚膜を形成し、回路非形成部をエッチング処理しているため、回路非形成部のニッケル膜が取り除かれ、ニッケル厚膜の表面に電気めっき法により銅膜を形成するときに、銅膜で保護されたニッケル膜のニッケルが電解液中に溶けだすことが防止でき、電解液の汚れを防止できる。
【００４２】
また、請求項２記載の発明では、回路形成部の表面に電気めっき法により銅層を形成しているため、無電解めっきを行う必要がない。したがって、無電解めっき液の廃液・排水処理設備が不要であるとともに、環境に優しい。また、ニッケル膜の表面に銅膜を形成しているため、回路形成部の表面に電気めっき法により銅層を形成するときに、銅膜で保護されたニッケル膜のニッケルが電解液中に溶けだすことが防止でき、電解液の汚れを防止できる。
【００４３】
また、請求項３記載の発明では、絶縁基板の表面を粗面化しているため、絶縁基板とニッケル膜との密着度が向上している。
【００４４】
また、請求項４記載の発明では、母材内部のフィラー材が露出するまで母材を除去することによって、簡単に絶縁基板表面を粗面化している。
【００４５】
また、請求項５記載の発明では、母材内部のフィラー材が露出するまで母材を除去した後に、露出したフィラー材を除去することによって、簡単に絶縁基板表面を粗面化している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の回路基板の製造方法を示し、（ａ）〜（ｈ）は各工程における回路基板を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態の同上と異なる回路基板の製造方法を示し、（ａ）〜（ｈ）は各工程における回路基板を示す縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態の同上の回路基板の製造方法に用いる絶縁基板の縦断面図であり、（ａ）〜（ｃ）に異なる３種類の絶縁基板を示す。
【図４】本発明の実施形態の同上と異なる回路基板の製造方法を示し、（ａ）〜（ｈ）は各工程における回路基板を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    絶縁基板
１ａ    母材
１ｂ    フィラー材
１ｃ    スキン層
２    ニッケル膜
３    ニッケル厚膜
４    銅層
５    ニッケルめっき層
６    金層
７    銅膜
８    回路形成部
９    回路非形成部
１０    回路輪郭部
１１    電磁波
【図１】
0003843686.tif 000002
【図２】
0003843686.tif 000003
【図３】
0003843686.tif 000004
【図４】
0003843686.tif 000005