JP2006032484A

JP2006032484A - 配線基板の製造方法

Info

Publication number: JP2006032484A
Application number: JP2004206069A
Authority: JP
Inventors: Satoru Akatsuka; 悟赤塚; Tsutomu Abe; 務阿部; Toshishige Nanba; 利成難波
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】信頼性の高い配線基板を効率よく製造する方法を提供する。
【解決手段】チオ尿素及びその誘導体の少なくとも一方を含有するめっき液２０を利用して、ベース基板１０に設けられた配線パターン１２に第１の無電解めっき処理を行って、厚みが０．１μｍ未満のめっき層１５を形成する。アミンを含有する溶剤３０を利用してベース基板１０を洗浄する。ベース基板１０に、めっき層１５を部分的に覆うレジスト層４０を形成する。めっき層１５におけるレジスト層４０からの露出部に、第２の無電解めっき処理を行う。第１の無電解めっき処理工程とレジスト層４０を形成する工程との間では、加熱工程を行わない。
【選択図】図８

Description

本発明は、配線基板の製造方法に関する。

配線基板を製造する際に、無電解めっき工程によって、配線パターンにめっき層を形成することが知られている。信頼性の高い配線基板を製造するためには、めっき層表面のウイスカーの発生を防止することが好ましい。

本発明の目的は、信頼性の高い配線基板を効率よく製造する方法を提供することにある。
特開２００２−１２４５４７号公報

（１）本発明に係る配線基板の製造方法は、ベース基板に設けられた配線パターンに第１の無電解めっき処理を行って、厚みが０．１μｍ未満のめっき層を形成すること、
前記ベース基板に、前記めっき層を部分的に覆うレジスト層を形成すること、及び、
前記めっき層における前記レジスト層からの露出部に、第２の無電解めっき処理を行うことを含み、
前記第１の無電解めっき処理工程と前記レジスト層を形成する工程との間では、加熱工程を行わない。本発明によれば、第１の無電解めっき処理によって、厚みが０．１μｍ未満のめっき層を形成する。そのため、ベース基板（あるいはめっき層）を加熱する工程を行わなかった場合でも、レジスト層を形成するまでにウイスカーが発生することを防止することができる。そのため、効率よく配線基板を製造することができる。
（２）この配線基板の製造方法において、
前記第１の無電解めっき処理工程を、チオ尿素及びその誘導体の少なくとも一方を含有するめっき液を利用して行い、
前記第１の無電解めっき処理工程と前記レジスト層を形成する工程との間に、アミンを含有する溶剤を利用して前記ベース基板を洗浄することをさらに含んでもよい。
（３）この配線基板の製造方法において、
前記第２の無電解めっき処理工程を、チオ尿素及びその誘導体の少なくとも一方を含有するめっき液を利用して行い、
前記第２の無電解めっき処理工程後に、アミンを含有する溶剤を利用して前記ベース基板を洗浄することをさらに含んでもよい。
（４）この配線基板の製造方法において、
前記配線パターンは、接着剤を介して前記ベース基板に固着されていてもよい。

以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。図１〜図８は、本発明を適用した実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明するための図である。

本実施の形態に係る配線基板の製造方法は、図１及び図２に示す、ベース基板１０を用意することを含んでもよい。ここで、図１は、ベース基板１０の平面図であり、図２は、図１のII−II線断面の一部拡大図である。ベース基板１０の材料や構造は特に限定されず、既に公知となっているいずれかの基板を利用してもよい。ベース基板１０は、フレキシブル基板であってもよく、リジッド基板であってもよい。あるいは、ベース基板１０は、テープ基板であってもよい（図１又は図４参照）。ベース基板１０は、積層型の基板であってもよく、あるいは、単層の基板であってもよい。また、ベース基板１０の外形も特に限定されるものではない。ベース基板１０には、図１に示すように、配線パターン１２が設けられてなる。配線パターン１２は、ベース基板１０の表面に設けられていてもよい。配線パターン１２の構造や材料は特に限定されず、既に公知となっているいずれかの配線を利用してもよい。例えば、配線パターン１２は、銅（Ｃｕ）、クローム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタンタングステン（Ｔｉ−Ｗ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケルバナジウム（ＮｉＶ）、タングステン（Ｗ）のうちのいずれかを積層して、あるいはいずれかの一層で形成されていてもよい。配線パターン１２を形成する方法は特に限定されないが、ベース基板１０の表面に導電箔を設け、それをパターニングすることによって形成してもよい。配線パターン１２は、図２に示すように、接着剤１４を介してベース基板１０に固着されていてもよい。接着剤１４の材料は特に限定されないが、エポキシ系の接着剤を利用してもよい。ただし、配線パターン１２は、接着剤を利用せずにベース基板１０に固着されていてもよい（図示せず）。

本実施の形態に係る配線基板の製造方法は、配線パターン１２に、第１の無電解めっき処理を行うことを含む。第１の無電解めっき処理によって、厚みが０．１μｍ未満のめっき層１５を形成する（図３参照）。めっき層１５の厚みは、めっき液の組成や、めっき処理時間等を調整することによって、制御してもよい。めっき処理を行うことによって、半導体チップ等の電子部品と電気的に接続することが容易な、信頼性の高い配線基板を形成することができる。このとき、めっき層１５を、厚みが０．０１μｍ以上になるように形成してもよい。これにより、後述する第２のめっき処理工程の際に、配線パターン１２のえぐれの発生を防止することができ、信頼性の高い配線基板を製造することができる。本工程は、チオ尿素及びその誘導体の少なくとも一方を含有するめっき液２０を利用して行ってもよい。本工程は、ベース基板１０（配線パターン１２）をめっき液２０に浸漬することを含んでいてもよい。めっき液２０は、スズめっき液であってもよい。すなわち、めっき液２０は、スズイオンを含む溶液であってもよい。このとき、配線パターン１２は、銅配線であってもよい。そして、配線パターン１２の表面をスズに置換して、めっき層１５を形成してもよい。この場合、めっき層１５は、Ｓｎ−Ｃｕ合金で形成されてもよい。

ところで、めっき工程の直後は、通常、図３に示すように、ベース基板１０上（接着剤１４上）には、めっき液２０の残渣が存在する。特に、配線パターン１２間に、めっき液２０が残留することがあった。配線基板の品質の劣化防止や、マイグレーションの発生を防止するためには、ベース基板１０上からめっき液２０の残渣を除去することが好ましい。そのため、本実施の形態に係る配線基板の製造方法では、めっき液２０の残渣を取り除くための洗浄工程を行ってもよい。すなわち、本実施の形態に係る配線基板の製造方法は、ベース基板１０を洗浄することを含んでもよい。本工程は、例えば、図４に示すように、リール・トゥ・リール搬送によってベース基板１０を溶剤３０に浸漬することを含んでいてもよい。または、本工程は、シャワー洗浄、浸漬とシャワー洗浄の併用でもよい。そして、本工程によって、図５に示すように、ベース基板１０及び配線パターン１２（めっき層１５）の表面から、めっき液２０を除去する。配線パターン１２が接着剤１４によってベース基板１０に固着されている場合、接着剤１４の表面からめっき液２０を除去してもよい。チオ尿素及びその誘導体の少なくとも一方を有するめっき液で第１の無電解めっき工程を行った場合、洗浄工程を、アミンを含有する溶剤３０を利用して行ってもよい。チオ尿素及びその誘導体の少なくとも一方を含有するめっき液を利用して無電解めっき工程を行うと、めっき工程後、ベース基板１０上に残留するめっき液２０中には、チオ尿素又はその誘導体から形成されたチオ尿素の錯体が存在している。例えば、配線パターン１２の表面が銅である場合、めっき液２０中には銅とチオ尿素の錯体が存在する。従って、チオ尿素の錯体に近い極性を有する溶剤（極性溶媒）を利用すれば、容易にチオ尿素の錯体を溶剤中に溶解させることができ、ベース基板１０上（接着剤１４上）から効率よくめっき液２０を除去することができる。すなわち、チオ尿素の錯体と極性の近い、アミンを含有する溶剤３０を利用することで、効率よくめっき液２０を除去することができる。特に、配線パターン１２が接着剤１４によって固着されている場合、チオ尿素の錯体がイオン化して接着剤１４の表面に引き寄せられ、めっき液２０を除去しにくくなることがあった。しかし、この場合でも、アミンを含有する溶剤３０を利用することで、容易にめっき液２０を除去することができるため、効率よく配線基板を製造することができる。なお、溶剤３０に含有されるアミンは、例えば、エタノールアミン、プロパノールアミン、ブタノールアミン、Ｎ（β−アミノエチル）エタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、イソプロパノールアミン及びＮ−エチルエタノールアミンのうちのいずれか１つ、又は、２つ以上であってもよい。あるいは、溶剤３０は、前記アミン類とエチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールフェニールエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類とを含んでもよい。このとき、溶剤３０に含まれるアミン類の濃度を２０〜５０％の範囲で混合することで、より洗浄効果を高めることができる。また、溶剤３０は、界面活性剤をさらに含んでいてもよい。これによれば、さらに効率よくめっき液２０を除去することができる。また、洗浄工程は、溶剤３０（あるいは、ベース基板１０及び配線パターン１２）を３０℃以上、好ましくは５０〜７０℃に加熱し、攪拌しながら行ってもよい。これによれば、さらに効率よくめっき液２０を除去することができる。洗浄工程は、さらに、ベース基板１０上から、溶剤３０を除去する工程を含んでいてもよい。

本実施の形態に係る配線基板の製造方法は、ベース基板１０に、図６及び図７に示すように、めっき層１５（配線パターン１２）を部分的に覆うレジスト層４０を形成することを含む。ここで、図７は、図６のVII−VII線断面の一部拡大図である。レジスト層４０によって、めっき層１５（配線パターン１２）の腐食やショート等を防止することができるため、信頼性の高い配線基板を製造することができる。レジスト層４０は、図６に示すように、開口４２を有していてもよい。開口４２からめっき層１５（配線パターン１２）の一部を露出させて、半導体チップなどの電子部品との電気的な接続に利用してもよい。本工程は、上述の洗浄工程の後に行う。そのため、ベース基板１０とレジスト層４０との間にめっき液２０が残存することを防止することができ、めっき液２０による品質の劣化や、マイグレーションが発生しにくい、信頼性の高い配線基板を製造することができる。

なお、本発明を適用した実施の形態に係る配線基板の製造方法では、第１の無電解めっき処理工程とレジスト層４０を形成する工程との間では、ベース基板１０を加熱する工程を行わない。先に説明したように、本実施の形態に係る配線基板の製造方法では、第１の無電解めっき処理工程によって、厚みが０．１μｍ未満のめっき層１５を形成する。これにより、第１の無電解めっき処理工程後に加熱工程を行わなかった場合でも、ウイスカーが発生することなく、レジスト層４０を形成することができる。そのため、配線基板を効率よく製造することができる。また、ベース基板に熱ストレスをかける機会を減らすことができるため、信頼性の高い配線基板を製造することができる。

本実施の形態に係る配線基板の製造方法は、めっき層１５におけるレジスト層４０からの露出部に、第２の無電解めっき処理を行うことを含む。第２の無電解めっき処理によって、図８に示すように、めっき層１５におけるレジスト層４０からの露出部に、第２のめっき層１７を形成してもよい。第２の無電解めっき処理を、チオ尿素及びその誘導体の少なくとも一方を含有するめっき液を利用して行ってもよい。このとき、第２の無電解めっき処理工程後に、アミンを含有する溶剤を利用して、ベース基板１０を洗浄してもよい。これにより、効率よく洗浄工程を行えるため、配線基板を効率よく製造することができる。なお、この場合、めっき液２０と同じ組成のめっき液を利用して、第２の無電解めっき処理工程を行ってもよい。

本実施の形態に係る配線基板の製造方法は、ベース基板１０を加熱する工程を含んでいてもよい。このとき、第１及び第２のめっき層１５，１７を加熱してもよい。これにより、ウイスカーが発生しにくい、信頼性の高い配線基板を製造することができる。そして、検査工程や、ベース基板１０を切断する工程等を経て、配線基板１を製造してもよい（図９参照）。ただし、ベース基板１０を切断しない状態を指して、配線基板と称してもよい。

そして、図９には、本発明を適用した実施の形態に係る方法で製造した配線基板１を有する電子モジュール１０００を示す。電子モジュール１０００では、配線基板１に半導体チップ２が実装されてなる。半導体チップ２を実装する方法は特に限定されず、既に公知となっている実装方法のいずれかを適用してもよい。なお、電子モジュール１０００は、表示デバイスであってもよい。表示デバイスは、例えば液晶表示デバイスやＥＬ（Electrical Luminescence）表示デバイスであってもよい。さらに、配線基板１を有する電子機器として、図１０にノート型パーソナルコンピュータ２０００を、図１１に携帯電話３０００を、それぞれ示す。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

図１は、本発明を適用した実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明するための図である。図２は、本発明を適用した実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明するための図である。図３は、本発明を適用した実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明するための図である。図４は、本発明を適用した実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明するための図である。図５は、本発明を適用した実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明するための図である。図６は、本発明を適用した実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明するための図である。図７は、本発明を適用した実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明するための図である。図８は、本発明を適用した実施の形態に係る配線基板の製造方法について説明するための図である。図９は、本発明を適用した実施の形態に係る方法で製造した配線基板を有する電子モジュールを示す図である。図１０は、本発明を適用した実施の形態に係る方法で製造した配線基板を有する電子機器を示す図である。図１１は、本発明を適用した実施の形態に係る方法で製造した配線基板を有する電子機器を示す図である。

符号の説明

１０ベース基板、１２配線パターン、１４接着剤、１５めっき層、１７第２のめっき層、２０めっき液、３０溶剤、４０レジスト層

Claims

ベース基板に設けられた配線パターンに第１の無電解めっき処理を行って、厚みが０．１μｍ未満のめっき層を形成すること、
前記ベース基板に、前記めっき層を部分的に覆うレジスト層を形成すること、及び、
前記めっき層における前記レジスト層からの露出部に、第２の無電解めっき処理を行うことを含み、
前記第１の無電解めっき処理工程と前記レジスト層を形成する工程との間では、加熱工程を行わない配線基板の製造方法。
請求項１記載の配線基板の製造方法において、
前記第１の無電解めっき処理工程を、チオ尿素及びその誘導体の少なくとも一方を含有するめっき液を利用して行い、
前記第１の無電解めっき処理工程と前記レジスト層を形成する工程との間に、アミンを含有する溶剤を利用して前記ベース基板を洗浄することをさらに含む配線基板の製造方法。
請求項１又は請求項２記載の配線基板の製造方法において、
前記第２の無電解めっき処理工程を、チオ尿素及びその誘導体の少なくとも一方を含有するめっき液を利用して行い、
前記第２の無電解めっき処理工程後に、アミンを含有する溶剤を利用して前記ベース基板を洗浄することをさらに含む配線基板の製造方法。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の配線基板の製造方法において、
前記配線パターンは、接着剤を介して前記ベース基板に固着されてなる配線基板の製造方法。