JPS607191A - 回路基板の製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプリント回路等を形成するリジット板、フレキ
シブル板などの回路基板の製造方法及びその装置に関す
る。

プリント回路基板に要求される特性の一つは絶縁基板と
その上の積層される層とが容易にはがれないことである
。

接着剤を用いた従来の方法ではプリント回路基板の性能
が接着剤の性能に依存してしまうことから、最近では絶
縁基板に直接に導電層を積層する方法が提案されている
。例えば絶縁基板上に真空蒸着法、イオンブレーティン
グ法、スパッタリング法により銅を直接積層し或いは下
地金属を介して銅層を積層する方法がそれである。しか
しながら、この様な接着剤を用いない方法においても、
単に従来知られている物理的気相めっきを適用したとい
う段階にとどまっており、強固な接合を得るための具体
的な処理方法や下地金属の選択等につき未だ良好な結果
ないし手段が得られていなかった。

本発明者は上記従来技術を検討し、さらに良好な回路基
板を形成すべく種々試みた結果、２本発明の製造方法及
びその装置を発明するに至った。すなわち、本発明は、
真空中で絶縁基板に対してイオン照射によりスバ・７タ
エツチングし、次に引続いて真空中で前記絶縁基板と密
着性のよい金属を第１層としてスパッタリングし、次ぎ
に引続いて真空中で前記第１層及び表層である鋼種の両
方に密着性のよい金属を第２層としてスパッタリング゛
し、さらに引続いて真空中で前記銅層をスパッタリング
形成することを特徴とする回路基板の製造方法であり、
またその製造方法を実施するため、排気及びガス導入系
を備えた真空室と、該真空室内で被処理体を円軌道に沿
って移動させる移動機構とを備え、前記円軌道の分割さ
れた各円弧位置に被処理体の移動方向に沿ってイオン照
射ガン、第１Ｎ金属のスパッタリングを行うターゲット
、第２層金属のスパッタリングを行うターゲソ］−１及
び銅のスパッタリングを行うターゲットをそれぞれ配置
したことを特徴とする回路基板の製造装置である。

さらに、具体的に説明する。回路基板の製造は絶縁基板
に対してまず穴あけ等の加工を施し、洗滌を行った後に
金属層をめっきすることにより行う。絶縁基板としては
、各種のリジット板やポリイミド等のフレキシブル板が
用いられる。本発明はこの絶縁基板に対してまず、真空
中でアルゴンイオンをイオン照射することにより絶縁基
板をスパッタエツチングし、これにより絶縁基板の表面
を密着性のよい粗面にする。次ぎにスパッタエツチング
された絶縁基板を大気中で取出すことなく、引続き真空
中で該基板に第１層をスパッタリングして積層する。第
１層金属としては絶遠基板との密着性の良好な金属が要
求される。本発明者らは銅のエツチング液である塩化第
二鉄溶液によってエツチングできる金属の中から、前記
要求に応するものとしてモリブデンがポリイミイド絶縁
基板に適していることを見出した。この他、白金、ニッ
ケル、及びそれらの合金でも第１層として採用できる。

次に本発明では第１層形成後、引続き真空中で第２層を
スパッタリングする。これは第１Ｎであるモリブデン等
の上に直接銅層をスパッタリングする場合にはモリブデ
ン層と銅層の接合が強固でないことがテストから判明し
たことがら、第１層と銅層との間にさらに第２層を介在
させて強度を上げるためである。本発明者は前記と同様
に塩化第２鉄でエツチングできる金属の中から種々テス
トした結果、ニッケル含有のステンレス銅、たとえば５
ＵＳ３０４が第２層として良好であることを見出した。

第２層を形成した後、引続き真空中で表層である銅をス
パッタリングすることにより回路基板の積層が完了する
。

本発明の方法において重要なことは、スパッタリングに
よる積層を行う前に絶縁基板をスパッタエツチングする
ことであり、そして、スパッタエツチングそれに続く第
１層、第２層１表層の各積層処理をその間に被処理体が
大気に暴露されることなく行うことである。被処理体の
スパッタエツチング及びそれに続く各積層処理を真空中
で行うためには、実際問題として、これらの処理を同一
真空層内で連続的に行うことが必要となってくる。

後述する本発明の製造粗はこの様な処理を行うために案
出されたものである。

次ぎに本発明の方法の実施例、及び実施例による結果と
他方法による結果を説明する。

爽施皿 後述する装置を用い、真空槽内を３Ｘ１０　Ｔｏｌｌｌ
ｔとした後、絶縁基板である２５μｍポリイミドフィル
ムに対してアルゴンイオンガンにてイオン電流２００ｍ
Ａで３０秒イオン照射した。そして引続き同一槽内で第
１層としてモリブデンを５００人、第２層として５ＵＳ
３０４を３００人、表層として銅を３０００λそれぞれ
スパッタリングにより順次積層した。真空槽から被処理
体を取出した後、電気銅メッキを施して３５μｍの回路
基板とした。

この様にして製造した回路基板の９０度ビール強度は　
１．８　ｋｇ／ｃ、であった。

比較例として。ポリイミドフィルム上に銅を直接スパッ
タリングしたもの、モリブデンを介して銅を積層したも
の、５ＩＩＳ３０４を介して銅を積層したもの、及び処
理方法としてイオンガン未使用のもの、イオン照射後一
旦大気にさらしたものについてのビール強度を実施例の
結果と共に表１に示す。

なおビール強度は９０度方向で行った。

表土 表１から明らかなように、下地処理としてイオンガン照
射処理を行ったたものは照射しないものに比較してビー
ル強度がかなり向上した。また、イオンガン照射に続く
第１層、第２層１表層の積層処理を引続き真空中で行っ
たものはさらにビール強度が向上し、イオンガン未使用
のものに比較して２倍以上の強度となった。また、絶縁
基板と接合すべき第１Ｎと表層（Ｃｕ層）との間に第２
層を介在させることにより、基板上に銅層を直接積層す
るもの或いは銅層の下地を一種類の金属だけで構成する
ものに比較して、ビール強度を向上させることができた
。またモリブデンと銅との間には第２層としてニッケル
含有のステンレス銅を介在させることが強度上好ましい
ことが明らかとなった。

本発明の装置について説明する。第１図は本発明の実施
装置の水平断面図で、第２図は縦断面図である。基台１
上に、着脱自在の吊下げ型の容器２を被せて真空槽■を
構成し、その排気管３を真空ポンプ等の排気系に連通し
、ガス導入管４を減圧弁を介してガスボンベ等に連通ず
る。基台１上には外周に歯を刻んだ歯車５がスラストボ
ールベアリング６により回転自在に支持され、モータ７
により直接駆動される小歯車８が歯車５と噛み合い、こ
れにより被処理体Ｇの取付具９の基台となる歯車５が回
転する。取付具９は歯車５上に着脱自在に取付けられる
ことができ、被処理体Ｇの形状等により適当な取付具９
が選ばれる。前記歯車５の回転により取付具９に取付け
られた被処理体Ｇが真空槽Ｖ内を円軌道を描いて移動す
る。

前記容器２は下方が開放され、また天井中央が陥没せら
れた縦断面凹状に形成され、これが吊下げ用の蓋１０の
フック１０ａで吊下げられるようになっている。真空槽
Ｖの形成は被処理体Ｇがセントされた基台１に対して上
方から容器２を降下させて被着する。

容器２の外周壁２ａ及びこれに対して二重壁を構成する
前記陥没部の内周壁２にイオン照射ガン１１、及びスパ
ッタリング用のターゲット１２．１３．１４が備え付け
られる。イオン照射ガン１１とターゲット１２，１３．
１４の取付位置は、第１図の１点鎖線で示す被処理体Ｇ
の移動の軌道に対して、該軌道の分割された各円弧位置
とされる。

今、被処理体Ｇの移動方向がＰ矢符方向とすると、第１
層を形成すべく配置されるターゲットが符号１２で、第
２層を形成すべく配置されるターゲットが符号１３で、
また表層である＃Ｊ層を形成すべく配置されるターゲッ
トが符号１４で示されることになる。そしてイオン照射
ガン１１及び各ターゲット１２，１３．１４は円周方向
に適当な間隔をもって配される。これは異なる金属をス
パッタリングする各ターゲット１．２．１３．１４間に
おける影響等を少なくするためである。遮蔽板１５を設
けて影響を少なくすることもできる。ターゲソ１−１２
．１３．１４に対してその背後にマグネトロン型マグネ
ット１２ａ、１３ａ、１４ａを配設してスパッタリング
に磁場を重畳させる。前記ターゲット１２，１３．１４
はそれぞれ図示しない電源に接続されて陰極とされ、こ
れに対して被処理体Ｇを陽極回路に接続することにより
、両者間に直流電圧を印加してスパッタリングを行う。

イオン照射ガン１１、ターゲット１２．１３゜１４は外
周壁２ａ及び内周壁２ｂに設けられることから被処理体
Ｇの表裏両面を一度に処理することもできる。又２枚の
被処理体Ｇの片面を一度に処理できるので有利である。

また容器２は中央部が陥没した形に形成しているので真
空槽Ｖ内の容積が必要最小限となり、排気時間が短くて
すむ。

また中央部を陥没させて内周壁２ｂを形成させているの
でクーゲラ１への配置が可能となり、被処理体Ｇに対す
る両面照射が可能となる。

真空槽Ｖ内に七ソ１−された被処理体Ｇは移動につれて
、まずイオン照射ガン１１に例えばアルゴンイオンを照
射され、次にターゲット１２で第１層金属がスパッタリ
ングされ次にターゲット１３で第２層金属がスパッタリ
ングされ、さらに夕・−ゲソ１へ１４で銅がスパッタリ
ングされ、円軌道を１周したところで処理が完了する。

立釆 本発明の製造方法によれば、イオン照射によるスパッタ
エツチングをスパッタリングに先立って行うようにして
いるので、絶遠基板に対する被覆層の密着強度を向上さ
せることができる。、またスパッタエツチング及びそれ
に続く第１層、第２層９表層の各スパッタリングを引続
き真空中で行うようにしたので被覆層の密着強度を一層
向上させることができる。また絶遠基板との密着性のよ
い金属を第１層とし、これに対して第１層金属及び表層
である銅のいずれにも密着性のよい金属を第２層として
介在させるようにてしいるからさらに密着強度を向上さ
せることができる。

また、本発明の！！Ｊ造装型装置れば、一つの真空槽内
で被処理体の移動方向に沿ってイオン照射ガン、第１層
金属のスパッタリングを行うターゲラ１−５第２Ｍ金属
のスパッタリングを行うターゲット、及び銅のスパッタ
リングを行うターゲットを配置しているので、被処理体
のスパッタエツチング、及びそれに続くスパッタリング
を引続き真空中で行ううことができ、本発明の方法を容
易に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の実施例を示す水平断面図、第２
図は実施例の縦断面図である。 １−基台　２−容器 ３−排気管　４−ガス導入管 ５−歯車　９−取付具 １１−イオン照射ガン １２．１３．１４．−・ターゲット Ｇ−・−被処理体　■−・−真空槽 特許出願人　三容真空工業株式会社 代理人　弁理士西１）新

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空中で絶縁基板に対してイオン照射によりスパ
   ッタエツチングし、次に引続いて真空中で前記基板と密
   着性のよい金属を第１層としてスパッタリングし、次に
   引続いて真空中で前記第１層及び表層である銅層の両方
   に密着性のよい金属を第２Ｎとしてスパッタリングし、
   さらに引続いて真空中で前記銅層をスパッタリング形成
   することを特徴とする回路基板の製造方法。
2. （２）モリブデンをスパッタリングして第１層を形成し
   、ニッケル含有のステンレス鋼をスパッタリングして第
   ２層を形成する特許請求の範囲第１項記載の回路基板の
   製造方法。
3. （３）排気系及びガス導入系を備えた真空槽と、該真空
   槽内で被処理体を円軌道に沿って移動させる移動機構と
   を備え、前記円軌道の分割された各円弧位置に被処理体
   の移動方向に沿ってイオン照射ガン、第１層金属のスパ
   ッタリングを行うターゲ・７ト、第２Ｎ金属のスパッタ
   リングを行うターゲット、及び銅のスパッタリングを行
   うターゲソ１−をそれぞれ配置したことを特徴とする回
   路基板の製造装置。