JPH0548242A - 金属銅皮膜のエツチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 はんだ皮膜をエッチングマスクにしそのエッ
チング対象である金属銅皮膜のサイドエッチングを低減
できるエッチング方法を提供すること。 【構成】 ガラスエポキシ基板１上に形成された銅箔１
０と銅メッキ層２から成る金属銅皮膜をこの皮膜の面上
に設けられたはんだ皮膜３をエッチングマスクにしてエ
ッチングし、金属銅皮膜の膜厚が半分になった時点でエ
ッチングを一旦停止し、次いで上記はんだ皮膜３を加熱
溶融しかつエッチング処理にて露出した金属銅皮膜の端
面１５をこの溶融はんだにより被覆した後、エッチング
を再開させて残りの金属銅皮膜をエッチングする方法。
この方法によると後段のエッチング処理の際、前段のエ
ッチング処理にて露出した金属銅皮膜の端面１５を溶融
はんだが被覆していることからその部位のサイドエッチ
ングが防げるため、全膜厚を一度にエッチングする場合
に較べサイドエッチング量を低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属銅皮膜の面上にパ
ターン状に形成されたはんだ皮膜をエッチングマスクに
して、例えばプリント配線板の製造等に利用される金属
銅皮膜のエッチング方法に係り、特に、エッチング対象
である金属銅皮膜のサイドエッチングを低減できるエッ
チング方法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のエッチング方法は上述したよう
にプリント配線板の製造等に広く利用されているが、以
下、『パネルメッキ法』と称される方法を例に挙げてそ
の概略を説明すると、図９に示すようにその両面に厚さ
３５μｍ程度の銅箔ａが一様に成膜されたガラスエポキ
シ基板ｂの適宜部位にドリル加工を施してスルーホール
ｃを穿設し、かつ、スルーホールｃ内壁面を高圧水洗浄
機により水洗すると共にそのドリルかすを適宜処理剤で
溶解除去した後（図１０参照）、銅による無電解メッキ
処理を施して図１１に示すように厚さ３０μｍ程度の銅
メッキ層ｄを上記銅箔ａ上とスルーホールｃ内壁面に夫
々形成する。

【０００３】次いで、この銅メッキ層ｄの面上に図１２
に示すようにドライフィルムパターンｅを形成すると共
にこのドライフィルムパターンｅから露出する部位には
んだメッキ層ｆを形成（図１３参照）し、かつ、上記ド
ライフィルムパターンｅを除去した（図１４参照）後、
このはんだメッキ層ｆをエッチングマスクにしこのマス
クから露出する銅メッキ層ｄと銅箔ａとをエッチングに
より順次除去してパターン状に配線層ｇを形成し（図１
５〜図１６参照）、かつ、上記はんだメッキ層ｆを加熱
溶融して共晶はんだ組織を完成させると共にオーバーハ
ング（図１５〜図１６においてはんだメッキ層ｆのはみ
出し部分ｆ０）を消滅させる（図１７参照）等してプリ
ント配線板を求めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなエ
ッチング法にて上記配線層ｇを形成した場合、図１５〜
図１６に示すようにガラスエポキシ基板ｂとはんだメッ
キ層ｆとで挾まれた銅メッキ層ｄと銅箔ａの厚み方向の
露出寸法が大きいため（この例では厚さ６５μｍとな
る）、厚さ６５μｍの銅メッキ層ｄと銅箔ａとをエッチ
ング処理する際にこれ等銅メッキ層ｄと銅箔ａの端面が
サイドエッチングを受け易く、その線幅寸法精度が悪く
なる欠点があり、配線密度を高める上で大きな妨げとな
る問題点があった。

【０００５】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたもので、その課題とするところは、エッチング対象
である金属銅皮膜のサイドエッチングを低減できるエッ
チング方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち請求項１に係る
発明は、金属銅皮膜の面上にパターン状にはんだ皮膜を
形成し、このはんだ皮膜をエッチングマスクにして上記
金属銅皮膜をエッチングする金属銅皮膜のエッチング方
法を前提とし、上記金属銅皮膜をエッチングしその全膜
厚の途中までエッチング処理を施した時点で一旦エッチ
ングを停止し、次いで金属銅皮膜上のはんだ皮膜を加熱
溶融しかつエッチング処理にて露出した金属銅皮膜の端
面をこの溶融はんだにより被覆した後エッチングを再開
させて残りの金属銅皮膜をエッチングすることを特徴と
するものであり、他方、請求項２に係る発明は請求項１
に係る発明を前提とし、金属銅皮膜の膜厚がその全膜厚
の半分になった時点でエッチング処理を一旦停止するこ
とを特徴とするものである。

【０００７】このような技術的手段においてエッチング
の対象となる金属銅皮膜としては、適宜基板上に接着剤
を介して積層された銅箔でもよいしメッキ処理にて成膜
された銅メッキ層でもよくその形成手段にかかわらず任
意の金属銅皮膜がその対象となる。

【０００８】また、この金属銅皮膜の面上にはんだ皮膜
をパターン状に形成する手段としては、上記金属銅皮膜
の面上にドライフィルムパターンやフォトレジストパタ
ーンを予め形成しこのパターンから露出する金属銅皮膜
面上にメッキ法にて選択的に形成する方法を採ってもよ
いし、あるいは金属銅皮膜の面上に適宜方法にてはんだ
皮膜を一様に成膜しかつこの皮膜上にドライフィルムパ
ターンやフォトレジストパターンを形成した後このパタ
ーンから露出するはんだ皮膜を適宜エッチング剤により
溶解除去して選択的に形成する方法を採ってもよくその
形成手段についても任意である。

【０００９】尚、上記はんだ皮膜を構成する『はんだ』
としては、従来法にて利用されているＰｂ−Ｓｎ合金、
Ｐｂ−Ａｇ合金、Ｂｉ−Ｓｎ合金等が適用できる。

【００１０】次に、前段のエッチング処理を停止するタ
イミングについては、金属銅皮膜のエッチングが開始さ
れてその膜厚が減少し始めた後において任意に設定でき
るが、その停止タイミングの具合により前段と後段のエ
ッチングすべき金属銅皮膜の膜厚寸法の差が大きくなる
とその膜厚の大きい分のエッチング処理の際にそのサイ
ドエッチング量が大きくなり好ましくない。従って、金
属銅皮膜の膜厚が全膜厚分の略半分程度になった時点で
停止する方法が望ましい。

【００１１】請求項２に係る発明はこのような技術的背
景から創作されており、上記金属銅皮膜の膜厚がその全
膜厚の半分になった時点でエッチング処理を一旦停止す
ることを特徴とするものである。

【００１２】尚、この技術的手段は、片面プリント配線
板、両面プリント配線板、及び多層プリント配線板等プ
リント配線板の製造法に適用できるが、他の用途の金属
銅皮膜のエッチング法にも当然のことながら適用するこ
とができる。

【００１３】

【作用】請求項１に係る発明によれば、金属銅皮膜をエ
ッチングしその全膜厚の途中までエッチング処理を施し
た時点で一旦エッチングを停止し、次いで金属銅皮膜上
のはんだ皮膜を加熱溶融しかつエッチング処理にて露出
した金属銅皮膜の端面をこの溶融はんだにより被覆した
後エッチングを再開させて残りの金属銅皮膜をエッチン
グしていることから、後段のエッチング処理の際、前段
のエッチング処理にて露出した金属銅皮膜の端面が溶融
はんだにより被覆されているためその部位のサイドエッ
チングを防止でき、従って、金属銅皮膜の全膜厚分を一
度にエッチング処理した場合と較べそのサイドエッチン
グ量の低減を図ることが可能となる。

【００１４】また、請求項２に係る発明によれば、金属
銅皮膜の膜厚がその全膜厚の半分になった時点でエッチ
ング処理を一旦停止していることから、前段と後段のエ
ッチングすべき金属銅皮膜の膜厚寸法が同一となり、各
エッチング時におけるサイドエッチング量が略等しくな
るためこれ等のサイドエッチング量を最少限に抑えるこ
とが可能となる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を両面プリント配線板の製造に
適用した実施例について図面を参照して詳細に説明す
る。

【００１６】まず、その両面に厚さ３５μｍの銅箔１０
が貼り合されたガラスエポキシ基板１の適宜部位にドリ
ルマシーンにてスルーホール１１を穿設し、このスルー
ホール１１内壁面を高圧水洗浄機により水洗し、かつ、
内壁面に融着したドリルかすを過マンガン酸カリと水酸
化ナトリウムの混合溶剤で溶解除去（デスミア処理）し
た後、銅による無電解メッキ処理を施して上記銅箔１０
とスルーホール１１内壁面に薄膜の銅メッキ層を成膜
し、続いて硫酸銅による電解メッキ処理を施し全体とし
て厚さ２５μｍの銅メッキ層２を成膜した（図２参
照）。

【００１７】次に、上記銅メッキ層２の面上にメッキ処
理にてＰｂ−Ｓｎ合金より成る厚さ３０μｍのはんだ皮
膜３を一様に成膜し（図３参照）、かつ、この面上に通
常の処理にて厚さ２０μｍのドライフィルム４をラミネ
ータ機により貼り合わせた（図４参照）後、このドライ
フィルム４面へ回路パターンを露光しかつ現像処理を施
して図５に示すようにドライフィルムパターン４０を形
成した。

【００１８】次いで、市販のはんだエッチング液を用い
て上記ドライフィルムパターン４０から露出するはんだ
皮膜３をエッチングにより除去し、かつ、ドライフィル
ムパターン４０を剥離して図６に示すように残留するは
んだ皮膜３を露出させた後、このはんだ皮膜３をエッチ
ングマスクとし銅エッチング剤を用いて２５μｍ厚の銅
メッキ層２と３５μｍ厚の銅箔１０より成る全膜厚６０
μｍの金属銅皮膜をエッチング処理した。そして、エッ
チングされた膜厚がその全膜厚の半分（すなわち３０μ
ｍ）になった時点でエッチング処理を一旦停止し、か
つ、エッチング部位を水洗処理にて十分に洗浄すると共
に残留する非水溶性の不純物を希硫酸にて数秒間溶解処
理した後、再度水洗処理により十分な洗浄を行った（図
７参照）。この際、上記エッチング処理を金属銅皮膜の
膜厚が半分になった時点で一旦停止しているため、金属
銅皮膜の全膜厚を一度にエッチング処理する場合と較べ
てエッチングすべき皮膜の膜厚が相対的に薄くなり、そ
の分、図１（Ａ）に示すようにそのサイドエッチングを
低減できる利点を有している。

【００１９】次いで、金属銅皮膜上のはんだ皮膜３を遠
赤外加熱装置により加熱溶融し、かつ、エッチング処理
にて露出した金属銅皮膜の端面１５（図１Ａ参照）をこ
の溶融はんだにより被覆した（図１Ｂ参照）。尚、上記
金属銅皮膜の端面１５を溶融はんだにより確実に被覆さ
せるため、上記加熱処理条件は２３０℃、３分間とし
た。

【００２０】そして、上記金属銅皮膜の端面１５を溶融
はんだにより被覆した状態でエッチング処理を再開し、
残り３０μｍ厚の金属銅皮膜をエッチング（図８参照）
し、かつ、市販のはんだ剥離液にてはんだ皮膜３を剥離
させて銅箔と銅メッキ層から成る回路パターンを得た。
この後段のエッチング処理の際、上記金属銅皮膜の端面
１５が溶融はんだにより被覆されているためこの部位の
サイドエッチングは防止されることになる。そして、後
段のエッチング処理においてサイドエッチングを受ける
部位は、この後段のエッチング対象である残り３０μｍ
厚の金属銅皮膜の端面のみになるため、前段のエッチン
グ処理と同様、図１（Ｃ）に示すようにそのサイドエッ
チングを低減できる利点を有している。

【００２１】従って、２５μｍ厚の銅メッキ層２と３５
μｍ厚の銅箔１０より成る金属銅皮膜の全膜厚分（６０
μｍ）を一度にエッチング処理した場合に較べてそのサ
イドエッチング量を低減できるため、線幅寸法精度が向
上しその配線密度を高められる利点を有している。事
実、銅箔と銅メッキ層から成る上記回路パターンはドラ
イフィルムパターン４０の再現性が良く、３５μｍ銅箔
にて５０μｍラインアンドスペースを良好に形成でき
た。

【００２２】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、後段のエ
ッチング処理の際、前段のエッチング処理にて露出した
金属銅皮膜の端面が溶融はんだにより被覆されているた
めその部位のサイドエッチングを防止でき、上記金属銅
皮膜の全膜厚分を一度にエッチング処理した場合と較べ
そのサイドエッチング量の低減を図ることが可能とな
る。

【００２３】従って、従来法に較べてエッチング精度の
向上が図れるため、例えばプリント配線板の製造等にこ
の方法を適用した場合に配線密度を高められる効果を有
している。

【００２４】また、請求項２に係る発明によれば、前段
と後段のエッチングすべき金属銅皮膜の膜厚寸法が同一
で各エッチング時におけるサイドエッチング量が略等し
くなるためこれ等のサイドエッチング量を最少限に抑え
ることが可能となり、従って、エッチング精度を更に向
上できる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１Ａは実施例に係る前段のエッチング工程の
説明図、図１Ｂははんだ皮膜の加熱溶融工程の説明図、
図１Ｃは後段のエッチング工程の説明図。

【図２】実施例に係るエッチング方法の工程図。

【図３】実施例に係るエッチング方法の工程図。

【図４】実施例に係るエッチング方法の工程図。

【図５】実施例に係るエッチング方法の工程図。

【図６】実施例に係るエッチング方法の工程図。

【図７】実施例に係るエッチング方法の工程図。

【図８】実施例に係るエッチング方法の工程図。

【図９】実施例に係るエッチング方法の工程図。

【図１０】従来のエッチング方法の工程図。

【図１１】従来のエッチング方法の工程図。

【図１２】従来のエッチング方法の工程図。

【図１３】従来のエッチング方法の工程図。

【図１４】従来のエッチング方法の工程図。

【図１５】従来のエッチング方法の工程図。

【図１６】図１５の部分拡大図。

【図１７】はんだメッキ層を加熱溶融させた状態を示す
説明図。

【符号の説明】

１ ガラスエポキシ基板 ２ 銅メッキ層 ３ はんだ皮膜 １０ 銅箔 １５ 端面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属銅皮膜の面上にパターン状にはんだ
   皮膜を形成し、このはんだ皮膜をエッチングマスクにし
   て上記金属銅皮膜をエッチングする金属銅皮膜のエッチ
   ング方法において、 上記金属銅皮膜をエッチングしその全膜厚の途中までエ
   ッチング処理を施した時点で一旦エッチングを停止し、
   次いで金属銅皮膜上のはんだ皮膜を加熱溶融しかつエッ
   チング処理にて露出した金属銅皮膜の端面をこの溶融は
   んだにより被覆した後エッチングを再開させて残りの金
   属銅皮膜をエッチングすることを特徴とする金属銅皮膜
   のエッチング方法。
2. 【請求項２】 上記金属銅皮膜の膜厚がその全膜厚の半
   分になった時点でエッチング処理を一旦停止することを
   特徴とする請求項１記載の金属銅皮膜のエッチング方
   法。