JPS63283097A - パタ−ン形成法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高密度なパターン形成方法に係り、特にプリン
ト基板等に用いられる高密度配線を行うパターン形成方
法に関する。

〔従来技術〕

プリント基板等の導体パターンの形成には、パターンメ
ッキ法が用いられる。第４図は従来のパターンメッキ法
によるパターン形成方法の説明図である。第４図（Ａ）
に示すようにプリント基板の基材７０はエポキシ系樹脂
等の絶縁体で形成された板材であり、基材７０の両面に
は銅箔７２が張り付けられ、基材７０は両面銅張り積層
板として形成される。この銅箔７２は厚さ１８μｍ以下
のものが用いられる。また、第４図（Ｂ）に示すように
基材７０にはスルーホール７４が形成される場合がある
。

基材７０に銅箔７２を張った後、第４図（Ｃ）に示すよ
うに銅箔７２の表面には無電解銅メッキが行われメッキ
膜７６（第４図に於いて無電解銅メッキ膜７６の厚みは
強調されて図示されている）が形成される。メッキ膜７
６上には第４図（Ｄ）に示すように導体部パターンと逆
パターン形状のレジスト層７８．７８が形成される。こ
のレジスト層７８が光硬化性を有する感光性樹脂のドラ
イフィルムの場合、パターンを形成するには、メッキ膜
７６の表面全域にドライフィルムを形成した後、パター
ン作成用のフィルムを重ねて露光、現像して、硬化され
た部分以外を有機溶剤によって溶解させて所定のパター
ンを形成する。

メッキ膜７６の表面にレジスト層７８の所定のパターン
を形成した後、第４図（Ｅ）に示すように銅の電気メッ
キ或いは化学メッキによって２５〜５０μｍの厚い銅層
８０を形成する。従って、　　。

基材７０の表面には銅箔７２、無電解銅メッキ膜７６及
び銅層８０による銅層を得ることができる。

次に第４図（Ｆ）に示すように電気メツキ銅層８０の表
面にはハンダ層８２が電気メッキにより形成される。ハ
ンダ層８２の形成後、樹脂のレジスト層７８は第４図（
Ｇ）に示すように剥離除去される。剥離除去した後、レ
ジスト層７８の剥離部分をアルカリ性のエツチング液を
用いて第４図（Ｈ）に示すようにエツチング処理を行う
。これにより、レジスト層７８の部分を除いて、基板７
０上には銅層の導体パターンが形成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来のパターン形成方法にお
いては、レジスト層７８を剥離除去した後のエツチング
処理において、第４図（Ｈ）に示すように基材７０上に
残す必要のある銅層の側面８６にサイドエツチング゛が
等方的に進行する不具合がある。そこで、このようなサ
イドエンチングを少なくするため、銅張り積層板の銅箔
７２の厚さを薄くすることが考えられるが、極端に薄い
銅箔７２では取り扱いが困難となり、不必要な孔等が形
成される不具合がある。

また、このようなサイドエツチングを解消するために特
開昭５６−８１６７９等の技術が示されている。この技
術によれば、感光性樹脂のレジスト層を上層と下層の２
層に形成し、厚みのある上層のみを剥離した後、銅メツ
キ膜表面（剥離したレジスト層の上層と接する銅層の側
面を含む）にハンダ膜による保護を形成し、エツチング
処理する方法が示されている。しかしながら、このよう
な技術においては、２層のレジスト層の樹脂及びそれ等
を剥離する溶剤の選択が難しく、また二層間を接着する
接着樹脂の選択も難しい。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、プリ
ント基板等の高密度なパターンの形成時に、サイドエツ
チングを少なくして正確にパターンを形成することので
きるパターン形成方法を提案することを目的としている
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記目的を達成するために、基材に形成した薄
銅板或いは薄銅膜面上に銅以外の金属膜或いは酸化金属
膜を形成し、前記金属膜上にドライフィルムやレジスト
インクから成るレジスト層のパターンを形成し、前記レ
ジスト層に覆われない部分に銅層をメッキによって形成
し、次に前記レジスト層を除去してその下層の前記金属
膜を露出させた後に銅と親和性のある有機物の保護膜を
銅層表面に形成し、前記保護膜に覆われていない露出金
属膜の除去及びその下の前記薄銅板或いは薄銅膜をエツ
チング液でエツチング処理して基材に導体パターンを形
成することを特徴とする。

〔作用〕

本発明に係るパターン形成方法によれば、基材に形成し
た薄銅板等の表面に酸化金属膜或いは銅以外の金属膜を
形成し、その金属膜表面に感光性樹脂のレジスト層パタ
ーンを形成したので、後段の処理のレジスト層剥離除去
後のエソチンクにおいて、レジスト層の除去した下層の
金属膜等を除いて、メッキされた銅層のパターンの上面
及びレジスト層と接していた側面を保護膜で保護できる
ようにした。この為、基材上の導体パターンとしての銅
層のサイドエツチングを少なくすることができる。

〔実施例〕

以下添付図面にしたがって本発明に係るパターン形成方
法の好ましい実施例を詳説する。

第１図（Ａ＞乃至（Ｍ）は本発明に係るパターン形成方
法の工程図である。第１図（Ａ）に示すようにプリント
基板の基材１０はエポキシ系樹脂で形成され、基材ｌＯ
の表面には銅箔１２が張付けられる。従って、基材１０
は両面が銅張りにされた積層板として形成される。また
、この銅箔１２は厚さが１８μｍ以下に形成されている
。次に第１図（Ｂ）に示すように銅箔１２を張付けた基
材１０にはスルーホール１４が開口形成される。

次いで第１図（Ｃ）に示すように銅箔１２の表面及びス
ルーホール１４内に無電解銅メッキにより無電解銅メッ
キ膜１６が形成される。次に第１図（Ｄ）に示すように
無電解銅メッキ膜１６の表面には更に銅以外の金属膜１
８が形成される。金属膜１８の材料としては、例えば錫
、亜鉛、ハンダ、ニッケル等の金属及びそれ等の合金が
用いられる。

金属膜１８の形成はメッキによってされるが、金属を表
面に蒸着させて行ってもよい。

次に、第１図（Ｅ）に示すように金属膜１８の表面には
、感光性樹脂からなるレジスト層２０が形成され、レジ
スト層２０の表面には更にパターン作成用フィルム２２
が重ねられる。重ねたフィルム２２を露光、現像し、レ
ジスト層２０の一部は光によって硬化され溶剤に不溶と
なる。従って、溶剤可溶な部分は金属膜１８上から除か
れ、金属膜１８上には第１図（Ｆ）に示すように作成し
ようとする導体パターンと逆のパターンのレジストＦｉ
２０、が形成される。次に、第１図（Ｇ）に示すように
金属膜１８はレジスト層２０て覆われる部分以外が除去
される。この除去においては、金属膜１８が例えば錫の
場合には塩酸或いは水酸化ナトリウム溶液によって溶解
除去される。また、金属膜１８自身が導体パターンの一
部として構成できることになる場合には、この除去処理
工程は省略することができる。

次に第１図（Ｈ）に示すようにレジスト層２０以外の部
分には、電気メッキによりレジストとほぼ同等の厚さの
銅層２４が形成される。尚、電気メツキ以外に化学メッ
キによって行うこともできる。

第１図（Ｉ）に示すようにレジスト層２０が剥離除去さ
れる。、この剥離除去にあたっては、レジスト層２０が
リストン１２２０である場合には塩化メチレン等の溶剤
により溶解剥離することができる。レジスト層２０の剥
離後、第１図（Ｊ）に示すように銅層２４の表面に保護
膜２６が形成される。保護膜２６は保護剤が溶解された
溶液を基材１０に向けてスプレー或いは基材１０を溶液
に浸して形成される。保護膜２６を構成する保護剤は銅
錯体形成可能な有機物が用いられ、例えば特公昭５１−
１８８９６号公報に示されたイミダゾール化合物、特に
アルキル系イミダゾール−銅キーレト剤等が用いられる
。この保護剤は銅以外の金属とは親和性がないため、レ
ジスト層２０の下面と接していた金属膜１８の露出表面
には付着しない。従って、保護膜２６は銅層２４の上面
及び側面に形成される。

次に第１図（Ｋ）に示すように露出していた金属膜１８
は酸或いはアルカリ性溶液で溶解除去される。更に、第
１図（Ｌ）に示すように基板１０はアルカリ性エツチン
グ液に浸されエツチング処理がされる。これにより、保
護膜２６に覆われた部分以外の無電解銅メッキ膜１６及
び銅箔１２が溶解除去される。次に、第１図（Ｍ）に示
すように保護膜２６が取り除かれて導体パターンが形成
される。

前記の如く構成された本発明に係るパターン形成方法に
よれば、第１図（Ｊ）に示すように保護膜２６を形成さ
せた時、レジスト層２０を取り除いた銅層２４の側面は
保護膜２６によって保護される。一方、レジスト層２０
の下面に接していた金属膜１８の表面は、保護膜２６に
保護されないた袷、第１図（Ｌ）に示すようにエツチン
グ液によりエツチングを受けることとなる。この場合に
おいて、サイドエツチングは無電解銅メッキ膜１６及び
銅箔１２の側面だけに起きることになる。

従って、サイドエツチングされる部分が少ないため、高
密度なパターンの形成が可能となり、正確なパターンを
形成することができる。

前記第１実施例においては、銅以外の金属膜１８を無電
解銅メッキ膜１６の表面に形成したが、これに限るもの
ではなく、金属膜１８の代わりに酸化金属膜４０を形成
してもよい。即ち第２図は本発明に係るパターン形成方
法の第２実施例の要部工程図であり、第２図に示すよう
に無電解銅メッキ膜１６の表面には、金属膜１８の代わ
りに酸化金属膜４０が形成される。尚、その他の工程に
ついては、第１実施例と同様なのでその詳しい鋭明は省
略する。酸化金属膜４０としては、例えば直接無電解メ
ッキ膜１６を酸化して酸化第一銅、酸化第二銅の酸化膜
を形成してもよい。酸化には亜塩素酸ソーダと水酸化ナ
トリウムの混合溶液、又は過マンガン酸カリと水酸化ナ
トリウムの混合溶液等が使用される。このような酸化金
属膜４０は、保護膜２６であるイミダゾール化合物と親
和性がなく、その表面にイミダゾール化合物の保護膜２
６を形成することができない。

第３図は銅及び酸化銅のエツチング処理時間に対するエ
ツチング量を示す特性線図である。第３図に示すように
特性線Ａは銅表面にイミダゾール化合物の保護膜を処理
した特性線である。銅を保護膜２６で保護すると、エツ
チング処理が遅くなり保護されることがわかる。一方、
特性線Ｂは酸化銅をエツチング処理したものであり、特
性線Ｃは酸化銅表面に保護膜２６（イミダゾール化合物
）形成処理したものである。特性線Ｂ及びＣを比較する
と、酸化銅は保護膜２６形成処理の効果が全く見られな
いことがわかる。このため、酸化銅は保護膜２６によっ
て保護されないことがわかる。従って、酸化金属膜４０
は第１実施例と同様に銅以外の金属膜１８と同様な効果
が得られることになる。

尚、前記実施例に於いては、スルーホール１４を形成し
たたわ、銅箔１２に無電解銅メッキ膜１６を形成したが
、これに限るものではなく、直接銅箔１２面に金属膜１
８を形成して所定の導体パターンを形成してもよい。ま
たレジスト層材として感光性樹脂からなるドライフィル
ムを用いたが、これはレンストインクで形成してもよい
。

〔発駅の効果〕

以上説明したように本発明に係るパターン形成方法によ
れば、基材に形成した薄銅板或いは薄銅膜の表面に銅以
外の金属膜或いは酸化金属膜を形成し、該金属膜上にレ
ジスト層を形成して次に導体パターンとしての銅層を形
成したので、銅層形成後、剥離除去されたレジスト層の
下層には金属膜が形成される。このため、保護膜は金属
膜部分以外の銅層の上面及び側面を保護することになる
ので、エツチング処理時に導体パターンとなる銅層のサ
イドエツチングを少なくして正確にパターンを形成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）乃至（Ｍ）は本発明に係るパターン形成方
法の工程図、第２図は本発明に係るパターン形成方法の
第２実施例の要部工程図、第３図は銅表面のエツチング
処理時間とエツチング量の特性線図、第４図（Ａ）乃至
（Ｈ）は従来のパターン形成方法の工程図である。 １０・・基材、　１２・・銅箔、　　１６・・無電解銅
メッキ膜、　　１８・・金属膜、　　２０・・・レジス
ト層、２４・・・銅層、　２６・・・保護膜、　４０・
・・酸化金属膜。 出願人　日立プラント建設株式会社 （Ａ） エツチング処理時開（紗） （Ｂ） （Ｄ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材に形成した薄銅板或いは薄銅膜面上に銅以外
   の金属膜或いは酸化金属膜を形成し、 前記金属膜上にドライフィルム又はレジストインクから
   成るレジスト層のパターンを形成し、前記レジスト層に
   覆われない部分の前記金属膜を除去した後、この部分に
   銅層をメッキによって形成し、 次に前記レジスト層を除去してその下層の前記金属膜を
   露出させた後に銅と親和性のある有機物の保護膜を銅層
   表面に形成し、 前記保護膜に覆われていない露出金属膜の除去及びその
   下の前記薄銅板或いは薄銅膜をエッチング液でエッチン
   グ処理して基材に導体パターンを形成することを特徴と
   したパターン形成方法。
2. （２）前記金属膜は亜鉛、錫、ニッケル、アルミニウム
   又はそれ等の合金のいずれかの膜であることを特徴とし
   た特許請求の範囲第１項記載のパターン形成方法。
3. （３）前記酸化金属膜は酸化第一銅又は酸化第二銅であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパター
   ン形成方法。
4. （４）前記保護膜は銅とキレートを形成する有機物から
   成る膜であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のパターン形成方法。
5. （５）前記銅キレート形成有機物はイミダゾール化合物
   であることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のパ
   ターン形成方法。