プリント配線基板の製造方法
【課題】超ファインピッチの配線としても幅方向の断面（横断面）の表面が平坦となる配線を作製できるプリント配線基板の製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁基材１０の表面に導電性の下地層２３を形成し、該下地層２３の表面にフォトレジスト層３１を形成して該フォトレジスト層３１に所定のパターンを露光・現像してパターニングすることにより前記下地層２３を露出させる凹部３３Ａを形成し、この凹部の下地層２３上に銅めっき層２４を形成し、その後、パターニングされたフォトレジスト層３１を剥離し、次いで、フォトレジスト層３１の剥離により露出した下地層２３を除去して配線パターンを形成するプリント配線基板の製造方法において、前記銅めっき層の形成をＰＰＲ（周期的逆電流パルス）めっき法で行い、その際に硫酸銅五水和物の濃度が５０〜９０ｇ／Ｌで硫酸濃度が１８０〜２１０ｇ／Ｌのめっき液を用い、印加するパルスの電流密度比を正：負＝１：１．２〜１：１．８の範囲のめっき条件とする。
【解決手段】絶縁基材１０の表面に導電性の下地層２３を形成し、該下地層２３の表面にフォトレジスト層３１を形成して該フォトレジスト層３１に所定のパターンを露光・現像してパターニングすることにより前記下地層２３を露出させる凹部３３Ａを形成し、この凹部の下地層２３上に銅めっき層２４を形成し、その後、パターニングされたフォトレジスト層３１を剥離し、次いで、フォトレジスト層３１の剥離により露出した下地層２３を除去して配線パターンを形成するプリント配線基板の製造方法において、前記銅めっき層の形成をＰＰＲ（周期的逆電流パルス）めっき法で行い、その際に硫酸銅五水和物の濃度が５０〜９０ｇ／Ｌで硫酸濃度が１８０〜２１０ｇ／Ｌのめっき液を用い、印加するパルスの電流密度比を正：負＝１：１．２〜１：１．８の範囲のめっき条件とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＯＦフィルムキャリアテープなどのプリント配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁フィルム、接着剤層および導電性金属箔から形成された配線パターンが形成された３層構造のＴＡＢテープあるいは絶縁フィルム上に直接導電性金属箔からなる配線パターンが形成された２層構造のＣＯＦテープなどのプリント配線板の出力側アウターリードおよび入力側アウターリードは、例えば、液晶パネルあるいはリジッドプリント配線板の回路部と異方性導電フィルム（ＡＣＦ； Ａｎｉｓｏｔｏｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）で電気的に接続される。
【０００３】
近年液晶画面の高精細化に伴ってドライバーＩＣチップの金バンプのファインピッチ化が進むに従いＣＯＦなどのＩＣ実装用プリント配線板においてもインナーリードピッチを２０μｍ以下に細線化された回路を形成することが必要になりつつあり、１５μｍピッチも視野に入ってきた。
【０００４】
従来は、このように細線化されたプリント配線板を形成するためには使用する導電性金属箔を薄くする必要があると考えられていた。例えば１０μｍ以下の線幅、配線間隔を１０μｍ以下の回路をエッチングにより形成しようとする場合には、導体となる導電性金属箔（例；電解銅箔）の厚さを線幅以下（例えば５μｍ以下）にしないと所望の細線化された線幅（例えば線幅を６μｍ以上）にすることができないという問題がある。また、線幅が細いとインナーリードボンディングにおけるスズメッキダレによる銅食われによるさらなるＣｕ細りやパターン傾きが発生する可能性がある。
【０００５】
しかしながら、Ｃｕ箔などの導電性金属箔の厚さを５μｍ以下にすると異方性導電フィルム（ＡＣＦ）による接続の信頼性が著しく低下する。これはＣｕ箔のような導電性金属箔の厚さあるいはピッチに対して、異方性導電接着剤中に含有される導電性粒子のサイズが大きいことおよびバインダーとなる接着剤シート厚さが厚いことに起因する機械的制約であると推察されている。
【０００６】
ところが、最近では、セミアディティブ（Ｓｅｍｉ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ）法による超ファインピッチ配線パターンの形成技術が進歩し、この技術によってＣｕなどの導体厚さが８μｍと厚くても２０μｍピッチ以下の配線パターンを形成することが可能になっている。
【０００７】
このようなセミアディティブ法は、絶縁体層上に下地層を形成し、次いで、この上に配線パターンの逆となるレジストパターンを形成した後、電気銅めっきをし、その後、レジストを剥離して下地層を除去して配線パターンを形成するものである。
【０００８】
かかるセミアディティブ法でのめっき工程では、硫酸銅系めっき液を用いるのが主流であり、めっき法としては、直流メッキ法、ＰＣ（定電流）めっき法、ＰＰＲ（周期的逆電流）めっき法などが知られているが、めっき液の管理のし易さなどから直流めっき法が主流となっている。
【０００９】
このようなセミアディティブ法では、銅箔をパターニングする方法と比較して、配線パターンの表面の平坦性が低下することが懸念され、超ファインピッチの配線パターンを精密に観察すると、配線の幅方向に切断した断面で表面が上に凸状になる傾向にあることがわかった。
【００１０】
ここで、セミアディティブ法において、配線パターンの平坦化を考慮した従来技術としては、以下のものがある。
【００１１】
例えば、特許文献１には、セミアディティブ法により、めっきレジストで形作られたビアランドパッド部分および／または配線回路部分に酸性電気銅めっきにより銅を充填して配線回路を形成する際に、リバース電解を行って配線回路表面を平坦化する技術が開示されているが、あくまでもビアランドパット部分の平坦化に関する技術である。
【００１２】
また、特許文献２には、導体パターンをＰＰＲめっきにて必要な厚さより厚めに形成した後、表面の余分なめっき層を研磨により切削することで平坦なパターンを得る技術が開示されている。
【００１３】
特許文献３には、平面コイルの製造に関するものであるが、ＰＰＲめっきによりめっき厚のばらつきを小さくする技術が開示されている。
【００１４】
このように、従来技術においては、セミアディティブ法により超ファインピッチの配線パターンを形成する際に、配線の幅方向の断面の表面が凸状になる問題点を解消する技術はない。
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−１４６３２８号公報
【特許文献２】特開２００２−２４６７４４号公報
【特許文献３】特開２００６−２０３０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上述した事情に鑑み、超ファインピッチの配線としても幅方向の断面（横断面）の表面が平坦となる配線を作製できるプリント配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の態様は、絶縁基材の表面に導電性の下地層を形成し、該下地層の表面にフォトレジスト層を形成して該フォトレジスト層に所定のパターンを露光・現像してパターニングすることにより前記下地層を露出させる凹部を形成し、この凹部の下地層上に銅めっき層を形成し、その後、パターニングされたフォトレジスト層を剥離し、次いで、フォトレジスト層の剥離により露出した下地層を除去して配線パターンを形成するプリント配線基板の製造方法において、前記銅めっき層の形成をＰＰＲ（周期的逆電流パルス）めっき法で行い、その際に硫酸銅五水和物の濃度が５０〜９０ｇ／Ｌで硫酸濃度が１８０〜２１０ｇ／Ｌのめっき液を用い、印加するパルスの電流密度比を正：負＝１：１．２〜１：１．８の範囲のめっき条件とすることを特徴とするプリント配線基板の製造方法にある。
【００１８】
かかる第１の態様では、銅めっき層の形成を所定条件下のＰＰＲ法で行うことにより、横断面の表面が平坦な超ファインピッチの配線を形成することができる。また表面が平坦となるため、配線パターンのＡＯＩ（Automatic Optical Inspection）等の自動検査が容易となる。
【００１９】
本発明の第２の態様は、前記銅めっき層の形成で印加するパルスの印加時間を、正を１８〜２２ｍｓｅｃ、負を０．５〜１．５ｍｓｅｃとすることを特徴とする第１の態様に記載のプリント配線基板の製造方法にある。
【００２０】
かかる第２の態様では、ＰＰＲ法のパルスを所定のパルスとすることにより、さらに確実に平坦な超ファインピッチの配線を製造できる。
【００２１】
本発明の第３の態様は、配線のピッチが３０μｍ以下の配線パターンを形成することを特徴とする第１又は２の態様に記載のプリント配線基板の製造方法にある。
【００２２】
かかる第３の態様では、配線ピッチが３０μｍ以下の配線パターンを形成できる。
【００２３】
本発明の第４の態様は、前記銅めっき層の表面に金めっき層を形成した後、フォトレジスト層を剥離することを特徴とする第１〜３の何れか１つの態様に記載のプリント配線基板の製造方法にある。
【００２４】
かかる第４の態様では、銅めっき層上に金めっきを形成した後、レジスト層を剥離することにより、レジスト層の剥離工程での配線の表面のエッチングが防止され、さらに確実に表面が平坦な超ファインピッチの配線パターンが得られる。
【００２５】
本発明の第５の態様は、前記下地層が、Ｎｉ−Ｃｒ合金からなるシード層と銅薄膜層とで形成することを特徴とする第１〜４の何れか１つの態様に記載のプリント配線基板の製造方法にある。
【００２６】
かかる第５の態様では、下地層をＮｉ−Ｃｒ合金からなるシード層と銅薄膜層とで形成することにより、銅めっき層が良好に形成でき且つレジスト剥離後の下地層の除去が比較的容易であり、より確実に表面が平坦な超ファインピッチの配線パターンが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法を説明する。
【００２８】
図１には、一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法により製造したプリント配線基板であるＣＯＦフィルムキャリアテープを示す。
【００２９】
図１に示す本実施形態のＣＯＦフィルムキャリアテープ１は、ポリイミド層からなる絶縁基材１０上に、導体層からなる所望のパターンを有する配線パターン２０を形成したものであり、配線パターン２０は、一般的には、端子となるインナーリード２１Ａ、２２Ａ及びアウターリード２１Ｂ、２２Ｂを有する配線を具備する。ＣＯＦフィルムキャリアテープ１の絶縁基材１０の幅方向両側には、一般的には、スプロケットホール２が形成され、配線パターン２０のインナーリード２１Ａ、２２Ａ及びアウターリード２１Ｂ、２２Ｂの除く領域には、配線パターン２０を覆うようにソルダーレジスト層３が設けられている。
【００３０】
ここで、図１のプリント配線基板の製造方法について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３１】
図２は、本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程における基板の断面の例を示す図である。
【００３２】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態のプリント配線基板の製造方法では、絶縁基材１０の少なくとも一方の表面に導電性金属薄層からなるシード層２１を形成する。ここで絶縁基材１０は、絶縁性樹脂からなる板、フィルム、シート、プリプレグなど、通常の絶縁基材として使用されているものであれば特に限定することなく使用することができる。ただし、本発明のプリント配線基板をリール・トゥ・リール方式で連続的に製造するためには、この絶縁基材１０が可撓性を有していることが望ましく、また、プリント配線基板を製造する工程において、この絶縁基材１０は、酸性溶液あるいはアルカリ性溶液と接触することがあることから耐薬品性に優れていることが望ましく、さらに、高温に晒されることがあることから耐熱性に優れていることが望ましい。また、この絶縁基材１０を用いてメッキ工程により配線パターンを製造することから、水との接触により、変性あるいは変形しないものであることが望ましい。こうした観点から本発明で使用する絶縁基材１０としては、耐熱性の合成樹脂フィルムを使用することが好ましく、特にポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリエステル樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルム、液晶ポリマー樹脂フィルムなど、プリント配線基板の製造に通常使用されている樹脂フィルムを使用することが好ましく、これらの中でも耐熱性、耐薬品性、耐水性などの特性に優れるポリイミドフィルムが特に好ましい。
【００３３】
また、本発明において絶縁基材１０は上記のようなフィルム状である必要性はなく、例えば繊維状物とエポキシ樹脂などの複合体からなる板状の絶縁基材であっても良い。
【００３４】
本発明では上記のような絶縁基材１０には、スプロケットホール２の他、必要によりデバイスホール、折り曲げ用スリット、位置決め孔など必要な貫通孔を形成することができる。これらの貫通孔はパンチング法、レーザー穿設法などによって形成することができる。
【００３５】
本実施形態では、上述した通り、絶縁基材１０の少なくとも一方の面に導電性金属薄層からなるシード層２１を形成する。このシード層２１は、この表面に電気メッキにより金属層を積層する際の電極になる層であり、通常は、ニッケル、クロム、銅、鉄、ニッケル−クロム合金、Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｚｎ合金などの金属あるいはこれらの金属を含む合金で形成することができる。このようなシード層２１は、絶縁基材１０の表面に上記のような導電性金属が析出する方法であればその形成法に特に制限はないが、スパッタリングにより形成するのが有利である。スパッタリングによりシード層２１を形成することにより、スパッタされる金属あるいは合金が絶縁基材１０の表面に喰い付き、絶縁基材１０とスパッタリングされたシード層２１とが強固に接合する。従って、本発明のプリント配線基板を製造するに際しては絶縁基材１０とシード層２１との間に接着剤層を設ける必要はない。
【００３６】
また、シード層２１の平均厚さは通常は１０〜１０００Å、好ましくは５０〜３００Åの範囲内にある。
本実施形態では、シード層２１は、ニッケル−クロム合金を用いて形成した。
【００３７】
このようにシード層２１を形成した後、図２（ｃ）に示すように、このシード層２１の表面に銅薄膜層２２を形成してシード層２１と併せて下地層２３とするのが好ましい。本発明ではこの銅薄膜層２２は、例えば、スパッタリングすることにより形成するのが好ましい。ただし、この銅薄膜層２２は、スパッタリングに限らず、真空蒸着法、無電解メッキ層など種々の方法で形成することが可能であるが、スパッタリングにより形成された銅薄膜層とした場合には接合力が良好で強度の高い銅金属回路を形成することができる。この銅薄膜層２２は、銅を主成分とする層であるが、この層の特性が損なわれない範囲内で銅以外の金属が含有されていても良い。この銅薄膜層の平均厚さは、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜３μｍの範囲内にある。このような平均厚さで銅薄膜層２２を形成することにより、この銅薄膜層２２の表面に形成されるセミアディティブ法により形成される銅層との親和性が向上する。
【００３８】
上記のようにしてシード層２１上に銅薄膜層２２を形成して下地層２３とした後、そのまま次の工程に移行させることもできるが、銅薄膜層２２の表面には酸化膜などが形成されていることがあるので、硫酸、塩酸などの強酸で銅薄膜層２２の表面を短時間酸洗した後、次の工程に移行させることが望ましい。
【００３９】
本実施形態では、銅薄膜層２２を形成した後、図２（ｄ）に示されるように、この銅薄膜層２２の表面の全面に感光性樹脂からなるフォトレジスト層３１を形成する。このフォトレジスト層３１を形成する樹脂は、光を照射した部分が硬化して現像液で溶解しないネガタイプと、光を照射した部分が現像液で溶解するポジタイプとがあるが、本発明ではいずれのタイプの感光性樹脂を使用することもできる。また、液状に限らず、ドライフィルム等のフィルム状レジストをラミネートして使用してもよい。本実施形態では、ネガタイプのドライフィルムレジストを積層してフォトレジスト層３１とした。
【００４０】
ここで、フォトレジスト層３１は、形成しようとする配線パターン２０の高さと略同一の厚さにすることが好ましく、例えば、フォトレジスト層３１の厚さは、５〜２０μｍ、好ましくは７〜１５μｍである。
【００４１】
次に、フォトレジスト層３１の表面に、図２（ｅ）に示すように、所望のパターンが形成されたフォトマスク３２を配置してフォトマスク３２の上から光を照射してフォトレジスト層３１を感光させ、次いで現像することにより、配線回路を形成する部分の感光性樹脂が除去されてレジストパターン３３が形成される。図２（ｆ）に示すように、こうして形成されたレジストパターン３３の凹部３３Ａの底部には、上記図２の（ｃ）で形成した銅薄膜層２２が露出している。
【００４２】
続いて、本実施形態では、銅薄膜層２２を露出させた状態で、この基板を電気銅メッキ浴に移して銅薄膜層２２を一方の電極としてメッキ浴に設けられた他方の電極との間にパルスからなるめっき電圧を印加して、ＰＰＲめっきを行い、銅薄膜層２２の表面に銅めっき層２４を形成する（図２（ｇ））。
【００４３】
かかるＰＰＲめっき法による銅めっき層２４の形成には、硫酸銅五水和物の濃度が５０〜９０ｇ／Ｌで硫酸濃度が１８０〜２１０ｇ／Ｌのめっき液を用い、印加するパルスの電流密度比を正：負＝１：１．２〜１：１．８の範囲のめっき条件とする。このような条件でのＰＰＲめっき法を実施することにより、銅めっき層２４の表面が平坦となり、特に３０μｍ以下のピッチ、好ましくは２０μｍ以下のピッチで形成された配線の幅方向断面（横断面）の表面が凸状にならずに平坦な配線とすることができる。本件において、正とは銅めっきが試料に付着する方向であり、負とは銅めっきが溶解する方向を意味する。
【００４４】
配線のトップ面が平坦な場合、配線の形成不良をチェックするためにＡＯＩ等を用い、画像処理技術を用いて自動検査を行う場合、配線部と下地との輝度差が大きくなって、欠陥部を検出しやすくなる。なお、印加するパルスの電流密度比が正：負＝１：１．２〜１：１．７では銅めっき層の厚さのバラツキが小さくなり、１：１．２〜１：１．５とすると更に厚さのバラツキが小さくなる。
【００４５】
また、このように印加するパルスは、正が１８〜２２ｍｓｅｃ、負が０．５〜１．５ｍｓｅｃとなるようなパルスとするのが好ましく、電流密度は１〜４Ａ／ｄｍ2とするのが好ましい。このようなめっき条件とすることにより、より確実に表面が平坦な配線を形成できる。
【００４６】
このような銅めっき層２４の厚さは、レジストパターン３３の厚さと同程度まで、好ましくは若干薄くなるようにするのが好ましい。その後のレジストパターン３３の剥離をスムーズに行うためである。
【００４７】
本実施形態では、図２（ｈ）に示すように、銅めっき層２４を形成した後、レジストパターン３３を除去する。このレジストパターン３３の除去には、アルカリ洗浄液、有機溶媒などを使用することができるが、アルカリ洗浄液を用いてレジストパターン３３を除去することが好ましい。アルカリ洗浄液は本発明のプリント配線基板を構成する素材に悪影響を及ぼさず、また有機溶媒の蒸散などによる環境汚染も生じないからである。
【００４８】
次いで、図２（ｉ）に示すように、レジストパターン３３を除去したことにより露出した領域の銅薄膜層２２およびその下にあるシード層２１からなる下地層２３を除去する。具体的には、下地層２３を溶解可能なエッチング液、特に形成された配線回路に悪影響を及ぼさないソフトエッチング液を用いて溶解除去する。また、シード層２１は、本実施形態では、例えばＮｉ−Ｃｒから形成されているが、強酸を含有する水溶液と接触させることにより除去することができる。シード層２１を除去するために、塩酸水溶液を用いた処理と、硫酸・塩酸混合水溶液を用いた処理とを組み合わせて、それぞれ１〜５回、好ましくは２〜４回行うことにより、ＣＯＦフィルムキャリアテープ１が形成されていない絶縁基材１０表面に露出したシード層２１をほぼ完全に除去することができる。なお、上記の酸水溶液による処理は、一回の処理時間を１〜３０秒間、好ましくは５〜３０秒間に設定して行うことができる。
【００４９】
なお、このようにしてシード層２１を除去する処理を行った後、このプリント配線基板を水洗してそのまま使用することもできるが、シード層２１は、前述のようにスパッタリングにより形成したことから、絶縁基材１０の表面にＮｉあるいはＣｒなど金属が残存していることがあり、このような残存金属を不働態化することが好ましい。この不働態化処理には、例えば、アルカリ性に調整した過マンガン酸塩のような酸化性物質を含有する水溶液を用いることが好ましい。このようにして処理することにより、極微量の導電性金属が残留したとしてもこれらの残留金属によってプリント配線基板の特性が変動することがない。
【００５０】
なお、このようなレジストパターン３３の除去部の下地層２３の除去プロセスにおいて、銅めっき層２４の表面に悪影響を及ぼさないために、レジストパターン３３を除去する前に、銅めっき層２４の表面に他の金属めっき層を設けてもよい。このような金属めっき層としては、例えば、金メッキ層、錫メッキ層、ニッケルメッキ層、銀メッキ層、パラジウムメッキ層、ハンダメッキ層および鉛フリーハンダメッキ層などの金属メッキ層、または、これらの金属メッキ層形成金属に他の金属が含有された金属合金メッキ層を挙げることができるが、下地層２３の除去プロセスでの影響とその後の電子部品などの実装を考慮すると、金めっき層とするのが好ましい。
【００５１】
また、このようにして配線パターン２０が形成されたプリント配線基板の表面に、上述したソルダーレジスト層３を形成してＣＯＦフィルムキャリアテープ１とすることができる。
【実施例】
【００５２】
次に本発明の実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００５３】
［実施例１］
厚さ３５μｍのポリイミドフィルムの前処理側表面にＮｉ−Ｃｒ（２０重量％）を２５０Åの厚さでスパッタリングしてシード層を形成した。さらにこのシード層の表面に銅を１．３μｍの厚さでめっきして銅薄膜層を形成した。続いて、銅薄膜層側表面に厚さ１５μｍのネガ型ドライフィルムレジスト（旭化成社製）をラミネータで貼り合わせた。
【００５４】
次いで２０μｍピッチから４６０μｍピッチの範囲で幅１０〜２３０μｍの配線からなる配線パターンを描画したガラスフォトマスクを配置した露光装置（ウシオ電機（株）製）を用いて、１８０ｍＪ／ｃｍ2で紫外線露光した。
【００５５】
露光後、１％炭酸ソーダ溶液により現像して未露光部分を溶解し、各ピッチのフォトレジストパターンを形成した。
【００５６】
こうして感光性樹脂によるレジストパターンが形成された基材テープに、カバーグリームＰＰＲを添加した銅めっき液（メルテックス社製；ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ：７５ｇｒ／Ｌ、硫酸２００ｇｒ／Ｌ）を用い、温度２５℃、電流密度２Ａ／ｄｍ2、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．５）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）で１８分間めっきし、１０μｍ厚さの銅めっき層を形成した。電源には、（株）中央製作所製の高速極性反転パルス電流出力整流器（ＰＰＳ−０５０−１）を用いた。また、アノードには、チタンに酸化イリジウムを被覆した不溶性電極を用いた。
【００５７】
次いで、銅めっき層を形成したサンプルを、２−アミノエタノールを主成分とする５０℃の剥離液中に３０秒間ディッピングし、レジストパターンを剥離した。続いて、硫酸及び過酸化水素系エッチング液で処理し、基材上の１．３μｍ厚の銅薄膜層を全面エッチングにより除去した。次に、５５℃の９％塩酸溶液で１３秒処理し、水洗なしで５５℃の１３％硫酸及び１３％塩酸の混合溶液で１３秒間処理してＮｉ−Ｃｒ層を溶解して各ピッチの配線パターンを形成した。２０μｍピッチの配線の厚さは９μｍであった。
【００５８】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は両断面とも平坦であることがわかった。この横断面の写真を図３に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様に平坦であった。
【００５９】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、縦断面及び横断面の表面は平坦であることが確認された。
【００６０】
また、このときの銅めっき厚を同一ピース内で２０μｍから１２０μｍピッチの配線の範囲で１１箇所、接触式膜厚計で測定したところ、σ（標準偏差）／ｔ（平均銅めっき厚）＝０．０５３であった。
【００６１】
［実施例２］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００６２】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．２）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、１２μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００６３】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は両断面とも平坦であることがわかった。この横断面の写真を図４に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様に平坦であった。
【００６４】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、縦断面及び横断面の表面は平坦であることが確認された。
【００６５】
また、このときの銅めっき厚を実施例１と同様に接触式膜厚計で測定したところ、σ／ｔ＝０．０８０であった。
【００６６】
［実施例３］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００６７】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．８）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、９μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００６８】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は両断面とも平坦であることがわかった。この横断面の写真を図５に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様に平坦であった。
【００６９】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、縦断面及び横断面の表面は平坦であることが確認された。
【００７０】
また、このときの銅めっき厚を実施例１と同様に接触式膜厚計で測定したところ、σ／ｔ＝０．１６０であった。
【００７１】
［実施例４］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００７２】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．５）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１．４ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、９μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００７３】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は両断面とも平坦であることがわかった。この横断面の写真を図６に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様に平坦であった。
【００７４】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、縦断面及び横断面の表面は平坦であることが確認された。
【００７５】
［実施例５］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００７６】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．５）、ＦＲパルス時間（正側３５ｍｓｅｃ、負側２ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、１２μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００７７】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は両断面ともほぼ平坦であるが、詳細に観察すると曲率半径約６０μｍで多少窪んでいることがわかった。また、エッチング処理後の配線表面も同様であった。
【００７８】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、縦断面及び横断面の表面は平坦であることが確認された。
【００７９】
［比較例１］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００８０】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：２）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、１０μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００８１】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は横断面において、曲率半径４９〜５１μｍで幾分窪んでいることがわかった。また、エッチング処理後の配線表面も同様であった。
【００８２】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、２０μｍピッチ部よりは大きな曲率半径であるが、多少窪んでいることが確認された。
【００８３】
［比較例２］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００８４】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：０．５）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、９．７μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００８５】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は横断面において、曲率半径１８〜２１μｍで幾分丸みを帯びた凸面となっていることがわかった。この横断面の写真を図７に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様であった。
【００８６】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、２０μｍピッチ部よりは大きな曲率半径であるが、多少丸みを帯びていることが確認された。
【００８７】
また、このときの銅めっき厚を実施例１と同様に接触式膜厚計で測定したところ、σ／ｔ＝０．１４０であった。
【００８８】
［比較例３］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００８９】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．０）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、１０μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００９０】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は横断面において、曲率半径３１μｍで幾分丸みを帯びた凸面となっていることがわかった。また、エッチング処理後の配線表面も同様であった。
【００９１】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、２０μｍピッチ部よりは大きな曲率半径であるが、多少丸みを帯びていることが確認された。
【００９２】
また、このときの銅めっき厚を実施例１と同様に接触式膜厚計で測定したところ、σ／ｔ＝０．１００であった。
【００９３】
［比較例４］
ＰＰＲめっき法を、下記の直流めっきに変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００９４】
硫酸銅メッキ添加剤（ロームアンドハース社製、カパーグリームＳＴ−９０１）を添加した銅メッキ液（ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ：７５ｇｒ／Ｌ、硫酸１９０ｇｒ／Ｌ）を用いて温度２５℃、電流密度２Ａ／ｄｍ2の条件で１７分間攪拌しながら８μｍの厚さの銅めっき層を形成した。また、アノードにはリンを含む１ｍｍ厚さの圧延銅板を使用した。
【００９５】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は横断面において、曲率半径１０〜１５μｍで円弧状凸面となっていることがわかった。この横断面の写真を図８に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様であった。
【００９６】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、２０μｍピッチ部よりは大きな曲率半径であるが、多少丸みを帯びていることが確認された。
【００９７】
また、このときの銅めっき厚を実施例１と同様に接触式膜厚計で測定したところ、σ／ｔ＝０．０９４であった。
【００９８】
［まとめ］
各実施例及び各比較例の結果、所定の条件とすれば、ＰＰＲめっき法を用いると、直流めっき法と比較すると、配線の表面は丸みを帯びる程度が低減することがわかった。また、ＰＰＲめっき法では、電流密度比（正：負＝１：１）だと、２０μｍピッチの配線の横断面の表面がまだ多少凸状に丸みを帯びているが、電流密度比（正：負＝１：１．５）では、曲率半径が５０μｍより大きくなり、ほぼ平坦な配線となることがわかった。一方、電流密度比（正：負＝１：２）となると、配線表面が窪むようになり、その後の実装などを考慮すると好ましくないことがわかった。よって、電流密度比は正：負が１：１．２〜１：１．８が好ましいことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法で製造したプリント配線基板の一例を示す概略平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程を説明する断面図である。
【図３】実施例１に係る配線の横断面の写真である。
【図４】実施例２に係る配線の横断面の写真である。
【図５】実施例３に係る配線の横断面の写真である。
【図６】実施例４に係る配線の横断面の写真である。
【図７】比較例２に係る配線の横断面の写真である。
【図８】比較例４に係る配線の横断面の写真である。
【符号の説明】
【０１００】
１ ＣＯＦフィルムキャリアテープ（プリント配線基板）
２ スプロケットホール
３ ソルダーレジスト層
１０ 絶縁基材
１１ 補強材
２０ 配線パターン
２１ シード層
２２ 銅薄膜層
２３ 下地層
２４ 銅めっき層
３１ フォトレジスト層
３２ フォトマスク
３３ レジストパターン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＯＦフィルムキャリアテープなどのプリント配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
絶縁フィルム、接着剤層および導電性金属箔から形成された配線パターンが形成された３層構造のＴＡＢテープあるいは絶縁フィルム上に直接導電性金属箔からなる配線パターンが形成された２層構造のＣＯＦテープなどのプリント配線板の出力側アウターリードおよび入力側アウターリードは、例えば、液晶パネルあるいはリジッドプリント配線板の回路部と異方性導電フィルム（ＡＣＦ； Ａｎｉｓｏｔｏｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）で電気的に接続される。
【０００３】
近年液晶画面の高精細化に伴ってドライバーＩＣチップの金バンプのファインピッチ化が進むに従いＣＯＦなどのＩＣ実装用プリント配線板においてもインナーリードピッチを２０μｍ以下に細線化された回路を形成することが必要になりつつあり、１５μｍピッチも視野に入ってきた。
【０００４】
従来は、このように細線化されたプリント配線板を形成するためには使用する導電性金属箔を薄くする必要があると考えられていた。例えば１０μｍ以下の線幅、配線間隔を１０μｍ以下の回路をエッチングにより形成しようとする場合には、導体となる導電性金属箔（例；電解銅箔）の厚さを線幅以下（例えば５μｍ以下）にしないと所望の細線化された線幅（例えば線幅を６μｍ以上）にすることができないという問題がある。また、線幅が細いとインナーリードボンディングにおけるスズメッキダレによる銅食われによるさらなるＣｕ細りやパターン傾きが発生する可能性がある。
【０００５】
しかしながら、Ｃｕ箔などの導電性金属箔の厚さを５μｍ以下にすると異方性導電フィルム（ＡＣＦ）による接続の信頼性が著しく低下する。これはＣｕ箔のような導電性金属箔の厚さあるいはピッチに対して、異方性導電接着剤中に含有される導電性粒子のサイズが大きいことおよびバインダーとなる接着剤シート厚さが厚いことに起因する機械的制約であると推察されている。
【０００６】
ところが、最近では、セミアディティブ（Ｓｅｍｉ−Ａｄｄｉｔｉｖｅ）法による超ファインピッチ配線パターンの形成技術が進歩し、この技術によってＣｕなどの導体厚さが８μｍと厚くても２０μｍピッチ以下の配線パターンを形成することが可能になっている。
【０００７】
このようなセミアディティブ法は、絶縁体層上に下地層を形成し、次いで、この上に配線パターンの逆となるレジストパターンを形成した後、電気銅めっきをし、その後、レジストを剥離して下地層を除去して配線パターンを形成するものである。
【０００８】
かかるセミアディティブ法でのめっき工程では、硫酸銅系めっき液を用いるのが主流であり、めっき法としては、直流メッキ法、ＰＣ（定電流）めっき法、ＰＰＲ（周期的逆電流）めっき法などが知られているが、めっき液の管理のし易さなどから直流めっき法が主流となっている。
【０００９】
このようなセミアディティブ法では、銅箔をパターニングする方法と比較して、配線パターンの表面の平坦性が低下することが懸念され、超ファインピッチの配線パターンを精密に観察すると、配線の幅方向に切断した断面で表面が上に凸状になる傾向にあることがわかった。
【００１０】
ここで、セミアディティブ法において、配線パターンの平坦化を考慮した従来技術としては、以下のものがある。
【００１１】
例えば、特許文献１には、セミアディティブ法により、めっきレジストで形作られたビアランドパッド部分および／または配線回路部分に酸性電気銅めっきにより銅を充填して配線回路を形成する際に、リバース電解を行って配線回路表面を平坦化する技術が開示されているが、あくまでもビアランドパット部分の平坦化に関する技術である。
【００１２】
また、特許文献２には、導体パターンをＰＰＲめっきにて必要な厚さより厚めに形成した後、表面の余分なめっき層を研磨により切削することで平坦なパターンを得る技術が開示されている。
【００１３】
特許文献３には、平面コイルの製造に関するものであるが、ＰＰＲめっきによりめっき厚のばらつきを小さくする技術が開示されている。
【００１４】
このように、従来技術においては、セミアディティブ法により超ファインピッチの配線パターンを形成する際に、配線の幅方向の断面の表面が凸状になる問題点を解消する技術はない。
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−１４６３２８号公報
【特許文献２】特開２００２−２４６７４４号公報
【特許文献３】特開２００６−２０３０１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上述した事情に鑑み、超ファインピッチの配線としても幅方向の断面（横断面）の表面が平坦となる配線を作製できるプリント配線基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の態様は、絶縁基材の表面に導電性の下地層を形成し、該下地層の表面にフォトレジスト層を形成して該フォトレジスト層に所定のパターンを露光・現像してパターニングすることにより前記下地層を露出させる凹部を形成し、この凹部の下地層上に銅めっき層を形成し、その後、パターニングされたフォトレジスト層を剥離し、次いで、フォトレジスト層の剥離により露出した下地層を除去して配線パターンを形成するプリント配線基板の製造方法において、前記銅めっき層の形成をＰＰＲ（周期的逆電流パルス）めっき法で行い、その際に硫酸銅五水和物の濃度が５０〜９０ｇ／Ｌで硫酸濃度が１８０〜２１０ｇ／Ｌのめっき液を用い、印加するパルスの電流密度比を正：負＝１：１．２〜１：１．８の範囲のめっき条件とすることを特徴とするプリント配線基板の製造方法にある。
【００１８】
かかる第１の態様では、銅めっき層の形成を所定条件下のＰＰＲ法で行うことにより、横断面の表面が平坦な超ファインピッチの配線を形成することができる。また表面が平坦となるため、配線パターンのＡＯＩ（Automatic Optical Inspection）等の自動検査が容易となる。
【００１９】
本発明の第２の態様は、前記銅めっき層の形成で印加するパルスの印加時間を、正を１８〜２２ｍｓｅｃ、負を０．５〜１．５ｍｓｅｃとすることを特徴とする第１の態様に記載のプリント配線基板の製造方法にある。
【００２０】
かかる第２の態様では、ＰＰＲ法のパルスを所定のパルスとすることにより、さらに確実に平坦な超ファインピッチの配線を製造できる。
【００２１】
本発明の第３の態様は、配線のピッチが３０μｍ以下の配線パターンを形成することを特徴とする第１又は２の態様に記載のプリント配線基板の製造方法にある。
【００２２】
かかる第３の態様では、配線ピッチが３０μｍ以下の配線パターンを形成できる。
【００２３】
本発明の第４の態様は、前記銅めっき層の表面に金めっき層を形成した後、フォトレジスト層を剥離することを特徴とする第１〜３の何れか１つの態様に記載のプリント配線基板の製造方法にある。
【００２４】
かかる第４の態様では、銅めっき層上に金めっきを形成した後、レジスト層を剥離することにより、レジスト層の剥離工程での配線の表面のエッチングが防止され、さらに確実に表面が平坦な超ファインピッチの配線パターンが得られる。
【００２５】
本発明の第５の態様は、前記下地層が、Ｎｉ−Ｃｒ合金からなるシード層と銅薄膜層とで形成することを特徴とする第１〜４の何れか１つの態様に記載のプリント配線基板の製造方法にある。
【００２６】
かかる第５の態様では、下地層をＮｉ−Ｃｒ合金からなるシード層と銅薄膜層とで形成することにより、銅めっき層が良好に形成でき且つレジスト剥離後の下地層の除去が比較的容易であり、より確実に表面が平坦な超ファインピッチの配線パターンが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法を説明する。
【００２８】
図１には、一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法により製造したプリント配線基板であるＣＯＦフィルムキャリアテープを示す。
【００２９】
図１に示す本実施形態のＣＯＦフィルムキャリアテープ１は、ポリイミド層からなる絶縁基材１０上に、導体層からなる所望のパターンを有する配線パターン２０を形成したものであり、配線パターン２０は、一般的には、端子となるインナーリード２１Ａ、２２Ａ及びアウターリード２１Ｂ、２２Ｂを有する配線を具備する。ＣＯＦフィルムキャリアテープ１の絶縁基材１０の幅方向両側には、一般的には、スプロケットホール２が形成され、配線パターン２０のインナーリード２１Ａ、２２Ａ及びアウターリード２１Ｂ、２２Ｂの除く領域には、配線パターン２０を覆うようにソルダーレジスト層３が設けられている。
【００３０】
ここで、図１のプリント配線基板の製造方法について図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３１】
図２は、本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程における基板の断面の例を示す図である。
【００３２】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態のプリント配線基板の製造方法では、絶縁基材１０の少なくとも一方の表面に導電性金属薄層からなるシード層２１を形成する。ここで絶縁基材１０は、絶縁性樹脂からなる板、フィルム、シート、プリプレグなど、通常の絶縁基材として使用されているものであれば特に限定することなく使用することができる。ただし、本発明のプリント配線基板をリール・トゥ・リール方式で連続的に製造するためには、この絶縁基材１０が可撓性を有していることが望ましく、また、プリント配線基板を製造する工程において、この絶縁基材１０は、酸性溶液あるいはアルカリ性溶液と接触することがあることから耐薬品性に優れていることが望ましく、さらに、高温に晒されることがあることから耐熱性に優れていることが望ましい。また、この絶縁基材１０を用いてメッキ工程により配線パターンを製造することから、水との接触により、変性あるいは変形しないものであることが望ましい。こうした観点から本発明で使用する絶縁基材１０としては、耐熱性の合成樹脂フィルムを使用することが好ましく、特にポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリエステル樹脂フィルム、フッ素樹脂フィルム、液晶ポリマー樹脂フィルムなど、プリント配線基板の製造に通常使用されている樹脂フィルムを使用することが好ましく、これらの中でも耐熱性、耐薬品性、耐水性などの特性に優れるポリイミドフィルムが特に好ましい。
【００３３】
また、本発明において絶縁基材１０は上記のようなフィルム状である必要性はなく、例えば繊維状物とエポキシ樹脂などの複合体からなる板状の絶縁基材であっても良い。
【００３４】
本発明では上記のような絶縁基材１０には、スプロケットホール２の他、必要によりデバイスホール、折り曲げ用スリット、位置決め孔など必要な貫通孔を形成することができる。これらの貫通孔はパンチング法、レーザー穿設法などによって形成することができる。
【００３５】
本実施形態では、上述した通り、絶縁基材１０の少なくとも一方の面に導電性金属薄層からなるシード層２１を形成する。このシード層２１は、この表面に電気メッキにより金属層を積層する際の電極になる層であり、通常は、ニッケル、クロム、銅、鉄、ニッケル−クロム合金、Ｎｉ−Ｚｎ合金、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｚｎ合金などの金属あるいはこれらの金属を含む合金で形成することができる。このようなシード層２１は、絶縁基材１０の表面に上記のような導電性金属が析出する方法であればその形成法に特に制限はないが、スパッタリングにより形成するのが有利である。スパッタリングによりシード層２１を形成することにより、スパッタされる金属あるいは合金が絶縁基材１０の表面に喰い付き、絶縁基材１０とスパッタリングされたシード層２１とが強固に接合する。従って、本発明のプリント配線基板を製造するに際しては絶縁基材１０とシード層２１との間に接着剤層を設ける必要はない。
【００３６】
また、シード層２１の平均厚さは通常は１０〜１０００Å、好ましくは５０〜３００Åの範囲内にある。
本実施形態では、シード層２１は、ニッケル−クロム合金を用いて形成した。
【００３７】
このようにシード層２１を形成した後、図２（ｃ）に示すように、このシード層２１の表面に銅薄膜層２２を形成してシード層２１と併せて下地層２３とするのが好ましい。本発明ではこの銅薄膜層２２は、例えば、スパッタリングすることにより形成するのが好ましい。ただし、この銅薄膜層２２は、スパッタリングに限らず、真空蒸着法、無電解メッキ層など種々の方法で形成することが可能であるが、スパッタリングにより形成された銅薄膜層とした場合には接合力が良好で強度の高い銅金属回路を形成することができる。この銅薄膜層２２は、銅を主成分とする層であるが、この層の特性が損なわれない範囲内で銅以外の金属が含有されていても良い。この銅薄膜層の平均厚さは、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜３μｍの範囲内にある。このような平均厚さで銅薄膜層２２を形成することにより、この銅薄膜層２２の表面に形成されるセミアディティブ法により形成される銅層との親和性が向上する。
【００３８】
上記のようにしてシード層２１上に銅薄膜層２２を形成して下地層２３とした後、そのまま次の工程に移行させることもできるが、銅薄膜層２２の表面には酸化膜などが形成されていることがあるので、硫酸、塩酸などの強酸で銅薄膜層２２の表面を短時間酸洗した後、次の工程に移行させることが望ましい。
【００３９】
本実施形態では、銅薄膜層２２を形成した後、図２（ｄ）に示されるように、この銅薄膜層２２の表面の全面に感光性樹脂からなるフォトレジスト層３１を形成する。このフォトレジスト層３１を形成する樹脂は、光を照射した部分が硬化して現像液で溶解しないネガタイプと、光を照射した部分が現像液で溶解するポジタイプとがあるが、本発明ではいずれのタイプの感光性樹脂を使用することもできる。また、液状に限らず、ドライフィルム等のフィルム状レジストをラミネートして使用してもよい。本実施形態では、ネガタイプのドライフィルムレジストを積層してフォトレジスト層３１とした。
【００４０】
ここで、フォトレジスト層３１は、形成しようとする配線パターン２０の高さと略同一の厚さにすることが好ましく、例えば、フォトレジスト層３１の厚さは、５〜２０μｍ、好ましくは７〜１５μｍである。
【００４１】
次に、フォトレジスト層３１の表面に、図２（ｅ）に示すように、所望のパターンが形成されたフォトマスク３２を配置してフォトマスク３２の上から光を照射してフォトレジスト層３１を感光させ、次いで現像することにより、配線回路を形成する部分の感光性樹脂が除去されてレジストパターン３３が形成される。図２（ｆ）に示すように、こうして形成されたレジストパターン３３の凹部３３Ａの底部には、上記図２の（ｃ）で形成した銅薄膜層２２が露出している。
【００４２】
続いて、本実施形態では、銅薄膜層２２を露出させた状態で、この基板を電気銅メッキ浴に移して銅薄膜層２２を一方の電極としてメッキ浴に設けられた他方の電極との間にパルスからなるめっき電圧を印加して、ＰＰＲめっきを行い、銅薄膜層２２の表面に銅めっき層２４を形成する（図２（ｇ））。
【００４３】
かかるＰＰＲめっき法による銅めっき層２４の形成には、硫酸銅五水和物の濃度が５０〜９０ｇ／Ｌで硫酸濃度が１８０〜２１０ｇ／Ｌのめっき液を用い、印加するパルスの電流密度比を正：負＝１：１．２〜１：１．８の範囲のめっき条件とする。このような条件でのＰＰＲめっき法を実施することにより、銅めっき層２４の表面が平坦となり、特に３０μｍ以下のピッチ、好ましくは２０μｍ以下のピッチで形成された配線の幅方向断面（横断面）の表面が凸状にならずに平坦な配線とすることができる。本件において、正とは銅めっきが試料に付着する方向であり、負とは銅めっきが溶解する方向を意味する。
【００４４】
配線のトップ面が平坦な場合、配線の形成不良をチェックするためにＡＯＩ等を用い、画像処理技術を用いて自動検査を行う場合、配線部と下地との輝度差が大きくなって、欠陥部を検出しやすくなる。なお、印加するパルスの電流密度比が正：負＝１：１．２〜１：１．７では銅めっき層の厚さのバラツキが小さくなり、１：１．２〜１：１．５とすると更に厚さのバラツキが小さくなる。
【００４５】
また、このように印加するパルスは、正が１８〜２２ｍｓｅｃ、負が０．５〜１．５ｍｓｅｃとなるようなパルスとするのが好ましく、電流密度は１〜４Ａ／ｄｍ2とするのが好ましい。このようなめっき条件とすることにより、より確実に表面が平坦な配線を形成できる。
【００４６】
このような銅めっき層２４の厚さは、レジストパターン３３の厚さと同程度まで、好ましくは若干薄くなるようにするのが好ましい。その後のレジストパターン３３の剥離をスムーズに行うためである。
【００４７】
本実施形態では、図２（ｈ）に示すように、銅めっき層２４を形成した後、レジストパターン３３を除去する。このレジストパターン３３の除去には、アルカリ洗浄液、有機溶媒などを使用することができるが、アルカリ洗浄液を用いてレジストパターン３３を除去することが好ましい。アルカリ洗浄液は本発明のプリント配線基板を構成する素材に悪影響を及ぼさず、また有機溶媒の蒸散などによる環境汚染も生じないからである。
【００４８】
次いで、図２（ｉ）に示すように、レジストパターン３３を除去したことにより露出した領域の銅薄膜層２２およびその下にあるシード層２１からなる下地層２３を除去する。具体的には、下地層２３を溶解可能なエッチング液、特に形成された配線回路に悪影響を及ぼさないソフトエッチング液を用いて溶解除去する。また、シード層２１は、本実施形態では、例えばＮｉ−Ｃｒから形成されているが、強酸を含有する水溶液と接触させることにより除去することができる。シード層２１を除去するために、塩酸水溶液を用いた処理と、硫酸・塩酸混合水溶液を用いた処理とを組み合わせて、それぞれ１〜５回、好ましくは２〜４回行うことにより、ＣＯＦフィルムキャリアテープ１が形成されていない絶縁基材１０表面に露出したシード層２１をほぼ完全に除去することができる。なお、上記の酸水溶液による処理は、一回の処理時間を１〜３０秒間、好ましくは５〜３０秒間に設定して行うことができる。
【００４９】
なお、このようにしてシード層２１を除去する処理を行った後、このプリント配線基板を水洗してそのまま使用することもできるが、シード層２１は、前述のようにスパッタリングにより形成したことから、絶縁基材１０の表面にＮｉあるいはＣｒなど金属が残存していることがあり、このような残存金属を不働態化することが好ましい。この不働態化処理には、例えば、アルカリ性に調整した過マンガン酸塩のような酸化性物質を含有する水溶液を用いることが好ましい。このようにして処理することにより、極微量の導電性金属が残留したとしてもこれらの残留金属によってプリント配線基板の特性が変動することがない。
【００５０】
なお、このようなレジストパターン３３の除去部の下地層２３の除去プロセスにおいて、銅めっき層２４の表面に悪影響を及ぼさないために、レジストパターン３３を除去する前に、銅めっき層２４の表面に他の金属めっき層を設けてもよい。このような金属めっき層としては、例えば、金メッキ層、錫メッキ層、ニッケルメッキ層、銀メッキ層、パラジウムメッキ層、ハンダメッキ層および鉛フリーハンダメッキ層などの金属メッキ層、または、これらの金属メッキ層形成金属に他の金属が含有された金属合金メッキ層を挙げることができるが、下地層２３の除去プロセスでの影響とその後の電子部品などの実装を考慮すると、金めっき層とするのが好ましい。
【００５１】
また、このようにして配線パターン２０が形成されたプリント配線基板の表面に、上述したソルダーレジスト層３を形成してＣＯＦフィルムキャリアテープ１とすることができる。
【実施例】
【００５２】
次に本発明の実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００５３】
［実施例１］
厚さ３５μｍのポリイミドフィルムの前処理側表面にＮｉ−Ｃｒ（２０重量％）を２５０Åの厚さでスパッタリングしてシード層を形成した。さらにこのシード層の表面に銅を１．３μｍの厚さでめっきして銅薄膜層を形成した。続いて、銅薄膜層側表面に厚さ１５μｍのネガ型ドライフィルムレジスト（旭化成社製）をラミネータで貼り合わせた。
【００５４】
次いで２０μｍピッチから４６０μｍピッチの範囲で幅１０〜２３０μｍの配線からなる配線パターンを描画したガラスフォトマスクを配置した露光装置（ウシオ電機（株）製）を用いて、１８０ｍＪ／ｃｍ2で紫外線露光した。
【００５５】
露光後、１％炭酸ソーダ溶液により現像して未露光部分を溶解し、各ピッチのフォトレジストパターンを形成した。
【００５６】
こうして感光性樹脂によるレジストパターンが形成された基材テープに、カバーグリームＰＰＲを添加した銅めっき液（メルテックス社製；ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ：７５ｇｒ／Ｌ、硫酸２００ｇｒ／Ｌ）を用い、温度２５℃、電流密度２Ａ／ｄｍ2、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．５）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）で１８分間めっきし、１０μｍ厚さの銅めっき層を形成した。電源には、（株）中央製作所製の高速極性反転パルス電流出力整流器（ＰＰＳ−０５０−１）を用いた。また、アノードには、チタンに酸化イリジウムを被覆した不溶性電極を用いた。
【００５７】
次いで、銅めっき層を形成したサンプルを、２−アミノエタノールを主成分とする５０℃の剥離液中に３０秒間ディッピングし、レジストパターンを剥離した。続いて、硫酸及び過酸化水素系エッチング液で処理し、基材上の１．３μｍ厚の銅薄膜層を全面エッチングにより除去した。次に、５５℃の９％塩酸溶液で１３秒処理し、水洗なしで５５℃の１３％硫酸及び１３％塩酸の混合溶液で１３秒間処理してＮｉ−Ｃｒ層を溶解して各ピッチの配線パターンを形成した。２０μｍピッチの配線の厚さは９μｍであった。
【００５８】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は両断面とも平坦であることがわかった。この横断面の写真を図３に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様に平坦であった。
【００５９】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、縦断面及び横断面の表面は平坦であることが確認された。
【００６０】
また、このときの銅めっき厚を同一ピース内で２０μｍから１２０μｍピッチの配線の範囲で１１箇所、接触式膜厚計で測定したところ、σ（標準偏差）／ｔ（平均銅めっき厚）＝０．０５３であった。
【００６１】
［実施例２］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００６２】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．２）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、１２μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００６３】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は両断面とも平坦であることがわかった。この横断面の写真を図４に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様に平坦であった。
【００６４】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、縦断面及び横断面の表面は平坦であることが確認された。
【００６５】
また、このときの銅めっき厚を実施例１と同様に接触式膜厚計で測定したところ、σ／ｔ＝０．０８０であった。
【００６６】
［実施例３］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００６７】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．８）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、９μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００６８】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は両断面とも平坦であることがわかった。この横断面の写真を図５に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様に平坦であった。
【００６９】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、縦断面及び横断面の表面は平坦であることが確認された。
【００７０】
また、このときの銅めっき厚を実施例１と同様に接触式膜厚計で測定したところ、σ／ｔ＝０．１６０であった。
【００７１】
［実施例４］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００７２】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．５）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１．４ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、９μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００７３】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は両断面とも平坦であることがわかった。この横断面の写真を図６に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様に平坦であった。
【００７４】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、縦断面及び横断面の表面は平坦であることが確認された。
【００７５】
［実施例５］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００７６】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．５）、ＦＲパルス時間（正側３５ｍｓｅｃ、負側２ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、１２μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００７７】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は両断面ともほぼ平坦であるが、詳細に観察すると曲率半径約６０μｍで多少窪んでいることがわかった。また、エッチング処理後の配線表面も同様であった。
【００７８】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、縦断面及び横断面の表面は平坦であることが確認された。
【００７９】
［比較例１］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００８０】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：２）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、１０μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００８１】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は横断面において、曲率半径４９〜５１μｍで幾分窪んでいることがわかった。また、エッチング処理後の配線表面も同様であった。
【００８２】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、２０μｍピッチ部よりは大きな曲率半径であるが、多少窪んでいることが確認された。
【００８３】
［比較例２］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００８４】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：０．５）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、９．７μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００８５】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は横断面において、曲率半径１８〜２１μｍで幾分丸みを帯びた凸面となっていることがわかった。この横断面の写真を図７に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様であった。
【００８６】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、２０μｍピッチ部よりは大きな曲率半径であるが、多少丸みを帯びていることが確認された。
【００８７】
また、このときの銅めっき厚を実施例１と同様に接触式膜厚計で測定したところ、σ／ｔ＝０．１４０であった。
【００８８】
［比較例３］
ＰＰＲめっき法の条件を変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００８９】
ＰＰＲめっきは、ＦＲ電流密度比（正：負＝１：１．０）、ＦＲパルス時間（正側２０ｍｓｅｃ、負側１ｍｓｅｃ）の条件として１８分間めっきし、１０μｍ厚さの銅めっき層を形成した。
【００９０】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は横断面において、曲率半径３１μｍで幾分丸みを帯びた凸面となっていることがわかった。また、エッチング処理後の配線表面も同様であった。
【００９１】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、２０μｍピッチ部よりは大きな曲率半径であるが、多少丸みを帯びていることが確認された。
【００９２】
また、このときの銅めっき厚を実施例１と同様に接触式膜厚計で測定したところ、σ／ｔ＝０．１００であった。
【００９３】
［比較例４］
ＰＰＲめっき法を、下記の直流めっきに変更した以外は実施例１と同様に実施して配線パターンを作製した。
【００９４】
硫酸銅メッキ添加剤（ロームアンドハース社製、カパーグリームＳＴ−９０１）を添加した銅メッキ液（ＣｕＳＯ4・５Ｈ2Ｏ：７５ｇｒ／Ｌ、硫酸１９０ｇｒ／Ｌ）を用いて温度２５℃、電流密度２Ａ／ｄｍ2の条件で１７分間攪拌しながら８μｍの厚さの銅めっき層を形成した。また、アノードにはリンを含む１ｍｍ厚さの圧延銅板を使用した。
【００９５】
上述したレジストパターン剥離後の２０μｍピッチの配線の縦断面及び横断面を観察した結果、配線の表面は横断面において、曲率半径１０〜１５μｍで円弧状凸面となっていることがわかった。この横断面の写真を図８に示す。また、エッチング処理後の配線表面も同様であった。
【００９６】
なお、同様に、４０μｍピッチの断面を観察したところ、２０μｍピッチ部よりは大きな曲率半径であるが、多少丸みを帯びていることが確認された。
【００９７】
また、このときの銅めっき厚を実施例１と同様に接触式膜厚計で測定したところ、σ／ｔ＝０．０９４であった。
【００９８】
［まとめ］
各実施例及び各比較例の結果、所定の条件とすれば、ＰＰＲめっき法を用いると、直流めっき法と比較すると、配線の表面は丸みを帯びる程度が低減することがわかった。また、ＰＰＲめっき法では、電流密度比（正：負＝１：１）だと、２０μｍピッチの配線の横断面の表面がまだ多少凸状に丸みを帯びているが、電流密度比（正：負＝１：１．５）では、曲率半径が５０μｍより大きくなり、ほぼ平坦な配線となることがわかった。一方、電流密度比（正：負＝１：２）となると、配線表面が窪むようになり、その後の実装などを考慮すると好ましくないことがわかった。よって、電流密度比は正：負が１：１．２〜１：１．８が好ましいことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法で製造したプリント配線基板の一例を示す概略平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプリント配線基板の製造方法の各工程を説明する断面図である。
【図３】実施例１に係る配線の横断面の写真である。
【図４】実施例２に係る配線の横断面の写真である。
【図５】実施例３に係る配線の横断面の写真である。
【図６】実施例４に係る配線の横断面の写真である。
【図７】比較例２に係る配線の横断面の写真である。
【図８】比較例４に係る配線の横断面の写真である。
【符号の説明】
【０１００】
１ ＣＯＦフィルムキャリアテープ（プリント配線基板）
２ スプロケットホール
３ ソルダーレジスト層
１０ 絶縁基材
１１ 補強材
２０ 配線パターン
２１ シード層
２２ 銅薄膜層
２３ 下地層
２４ 銅めっき層
３１ フォトレジスト層
３２ フォトマスク
３３ レジストパターン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基材の表面に導電性の下地層を形成し、該下地層の表面にフォトレジスト層を形成して該フォトレジスト層に所定のパターンを露光・現像してパターニングすることにより前記下地層を露出させる凹部を形成し、この凹部の下地層上に銅めっき層を形成し、その後、パターニングされたフォトレジスト層を剥離し、次いで、フォトレジスト層の剥離により露出した下地層を除去して配線パターンを形成するプリント配線基板の製造方法において、前記銅めっき層の形成をＰＰＲ（周期的逆電流パルス）めっき法で行い、その際に硫酸銅五水和物の濃度が５０〜９０ｇ／Ｌで硫酸濃度が１８０〜２１０ｇ／Ｌのめっき液を用い、印加するパルスの電流密度比を正：負＝１：１．２〜１：１．８の範囲のめっき条件とすることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記銅めっき層の形成で印加するパルスの印加時間を、正を１８〜２２ｍｓｅｃ、負を０．５〜１．５ｍｓｅｃとすることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項３】
配線のピッチが３０μｍ以下の配線パターンを形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記銅めっき層の表面に金めっき層を形成した後、フォトレジスト層を剥離することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記下地層が、Ｎｉ−Ｃｒ合金からなるシード層と銅薄膜層とで形成することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項１】
絶縁基材の表面に導電性の下地層を形成し、該下地層の表面にフォトレジスト層を形成して該フォトレジスト層に所定のパターンを露光・現像してパターニングすることにより前記下地層を露出させる凹部を形成し、この凹部の下地層上に銅めっき層を形成し、その後、パターニングされたフォトレジスト層を剥離し、次いで、フォトレジスト層の剥離により露出した下地層を除去して配線パターンを形成するプリント配線基板の製造方法において、前記銅めっき層の形成をＰＰＲ（周期的逆電流パルス）めっき法で行い、その際に硫酸銅五水和物の濃度が５０〜９０ｇ／Ｌで硫酸濃度が１８０〜２１０ｇ／Ｌのめっき液を用い、印加するパルスの電流密度比を正：負＝１：１．２〜１：１．８の範囲のめっき条件とすることを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記銅めっき層の形成で印加するパルスの印加時間を、正を１８〜２２ｍｓｅｃ、負を０．５〜１．５ｍｓｅｃとすることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項３】
配線のピッチが３０μｍ以下の配線パターンを形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記銅めっき層の表面に金めっき層を形成した後、フォトレジスト層を剥離することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のプリント配線基板の製造方法。
【請求項５】
前記下地層が、Ｎｉ−Ｃｒ合金からなるシード層と銅薄膜層とで形成することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のプリント配線基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２９５９５７（Ｐ２００９−２９５９５７Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２４６０８（Ｐ２００８−３２４６０８）
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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