| 【発明の名称】 |
回路基板の製造方法および回路基板 |
| 【発明者】 |
【氏名】近藤 正芳
【住所又は居所】秋田県秋田市土崎港相染町字中島下２７−４ 秋田住友ベーク株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】銅はくの薄膜化並びに回路基板が高精度、かつ安価に製造ができる製造方法を提供すること
【解決手段】金属層を有する回路基板の該金属層をエッチングにより所定の厚さにする第１の工程と、 前記第１の工程後に前記金属層を、さらにエッチングして導体回路を形成する第２の工程とを有する回路基板の製造方法であって、前記第１の工程におけるエッチングは、第１のエッチング液貯蔵槽と、前記第１のエッチング液貯蔵槽を包囲するように設けられる第２のエッチング液貯蔵槽とを有するエッチング装置を用いることを特徴とする回路基板の製造方法である。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属層を有する回路基板の該金属層をエッチングにより所定の厚さにする第１の工程と、
前記第１の工程後に前記金属層を、さらにエッチングして導体回路を形成する第２の工程とを有する回路基板の製造方法であって、
前記第１の工程におけるエッチングは、第１のエッチング液貯蔵槽と、前記第１のエッチング液貯蔵槽を包囲するように設けられる第２のエッチング液貯蔵槽とを有するエッチング装置を用いることを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１の工程は、金属層を０．１〜１８μｍ溶解させるものである請求項１に記載の回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記金属層は、銅箔である請求項１または２に記載の回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１のエッチング液貯蔵槽は、液状体流入口と第２のエッチング液貯蔵槽へ液状体を流出する複数の貫通穴を有するものである請求項１ないし３のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記第２のエッチング液貯蔵槽は、第１のエッチング液貯蔵槽から流入した液状体を噴霧する複数の噴霧手段を有するものである請求項１ないし４のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１のエッチング液貯蔵槽に設けられた貫通穴と、前記第２の管状体に設けられた噴霧手段は、ほぼ１８０°に配置した構造を有するものである請求項１ないし５のいずれかに記載の回路基板。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の方法で製造された回路基板。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の製造方法および回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品に使用される回路基板は、小型化、高精細に伴い、更なる配線の細線化が要求されている。一般に両面回路基板を製造するには、スルーホールで貫通穴を形成し、無電解めっきを経て電気銅めっきで両側の銅はくを電気的に接続させる。次に、該銅はくの表面に形成する導体回路の形状にエッチングレジストを形成して、エッチングレジストに覆われていない銅はく部分にエッチング液を接触させて除去し、導体回路を形成する製造方法がある。
【０００３】
この製造方法において、銅はくの厚みは薄いほど導体回路間にエッチング液が入り込みやすく、エッチング液の交換が頻繁であることより、細線回路が精度良く形成できる。例えば片側１２μm の銅はくに電解めっきを７μm 施すと、銅はく厚みは１９μm の厚みとなるが、片側１２μｍの銅はくをエッチングにより５μｍまであらかじめ薄膜化しておく。そして、電解めっきを７μm施すと１２μｍの銅はくとなり、高精度の細線回路基板を形成することができる。
【０００４】
従来、このような銅はくをあらかじめ薄膜化エッチング処理を行う方法として、図５に示すように、従来型のエッチング装置５０１のエッチング液流入口５０２から流入したエッチング液が、エッチング液噴霧手段５０３を通り基板へ噴霧するものであった。しかしながら、この様な形態のエッチング装置では図６の流量分布曲線からも明らかなようにエッチング液流入口５０２から流入した噴霧直下５０４が最も流量が多く、流量のばらつきが大きかった。その結果、銅張積層板の銅はく厚みのエッチング量にばらつきがあり、従来型のエッチング装置の噴霧直下５０４から流出する部分にあたる銅はくが最も薄く、これ以外の部分にあたる銅はくが厚くなった。銅はく厚みに差があることより、導体回路を形成する工程において、エッチング速度が異なり回路幅のばらつきを生じたり、導体高さに違いを生じたりしていた。また、銅はくの厚みが薄い銅張積層板を購入することもできるが非常に高価である。
【特許文献１】特開平０８−０６０３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、その目的は、銅はくの薄膜化並びに回路基板が高精度、かつ安価に製造ができる製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記（１）〜（７）に記載の本発明により達成される。
（１）金属層を有する回路基板の該金属層をエッチングにより所定の厚さにする第１の工程と、 前記第１の工程後に前記金属層を、さらにエッチングして導体回路を形成する第２の工程とを有する回路基板の製造方法であって、前記第１の工程におけるエッチングは、第１のエッチング液貯蔵槽と、前記第１のエッチング液貯蔵槽を包囲するように設けられる第２のエッチング液貯蔵槽とを有するエッチング装置を用いることを特徴とする回路基板の製造方法。
（２）前記第１の工程は、金属層を０．１〜１８μｍ溶解させるものである上記（１）に記載の回路基板の製造方法。
（３）前記金属層は、銅箔である上記（１）または（２）に記載の回路基板の製造方法。
（４）前記第１のエッチング液貯蔵槽は、液状体流入口と第２のエッチング液貯蔵槽へ液状体を流出する複数の貫通穴を有するものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
（５）前記第２のエッチング液貯蔵槽は、第１のエッチング液貯蔵槽から流入した液状体を噴霧する複数の噴霧手段を有するものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
（６）前記第１のエッチング液貯蔵槽に設けられた貫通穴と、前記第２の管状体に設けられた噴霧手段は、ほぼ１８０°に配置した構造を有するものである上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の回路基板。
（７）上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の方法で製造された回路基板。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に従うと、第１のエッチング液貯蔵槽と、前記第１のエッチング液貯蔵槽を包囲するように設けられる第２のエッチング液貯蔵槽とを有するエッチング装置を用いることで、導体厚みのばらつきが小さい銅はくの薄膜化ができるため、回路幅精度の高い回路基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに何ら限定されるものではない。
図１は、金属層をエッチングにより所定の厚さにする第１の工程、図２は第１の工程後にさらにエッチングをして導体回路を形成する第２の工程を示す。図３、４は本発明のエッチング装置を、図５、６は従来型のエッチング装置を示している。
【０００９】
第１の工程では、始めにポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの樹脂を硬化させた絶縁基材１０１の両面に銅はく１０２が付いた両面銅張積層板１０３を準備する（図１（ａ））。
次に両面銅張積層板１０３をローラ上に載置し所定の速度で水平搬送しながらエッチング液を両面銅張積層板１０３の上下から噴霧する工程が行われる。この工程においては、搬送方向の上下に垂直に、かつ並列して設置された噴霧圧力を調整できる第２のエッチング貯蔵槽の噴霧手段３０６からエッチング液を噴霧し、銅はく１０２を所定の厚みに溶解させる。上方に開口部を有する貫通穴３０５を用いることにより、貫通穴３０５から流出したエッチング液は、第２のエッチング貯蔵槽の噴霧手段から均一な圧力でエッチング液が噴霧され両面銅張積層板１０３の幅方向に対し均一なエッチング液量と均一な噴流圧力となる。この工程はディップ処理で行うことがより好ましく、噴霧手段３０６から噴霧したエッチング液が拡散し、隣接の噴霧口間の空洞化する現象が発生せず、エッチング速度のばらつきがなくなり、エッチング量を均一化することができるのでばらつきの小さい銅はく厚みを得る事ができる。
【００１０】
本発明で用いるエッチング装置３０１について、図３を用いて説明する。エッチング装置は２つの槽から成り立っており、第１のエッチング液貯蔵槽３０２は流入したエッチング液が一時滞留し、第２のエッチング液貯蔵槽３０３へエッチング液を流出する貫通穴３０５を有する。第２のエッチング液貯蔵槽３０３は、第１のエッチング液貯蔵槽３０２から流入したエッチング液を噴霧する噴霧手段３０６があり、噴霧手段の形状は、特に限定はされないが、穴明き円筒型、又は穴明き円錐型の形状から選ばれる。この中でも特に穴明き円筒型が好ましい。エッチング液流入口３０４の形状としては、特に限定しないが穴明き円筒型が好ましい。第１の貫通穴３０５、第２部の噴霧手段３０６の穴は１列構造を図示しているが、２列以上の場合も含まれる。
第１のエッチング液貯蔵槽貫通穴と第２のエッチング液貯蔵槽３０２の噴霧手段は、ほぼ１８０°回転方向の位置に配置するのが好ましい。この範囲を外れると第１のエッチング液貯蔵槽の貫通穴３０５から第２のエッチング液貯蔵槽の噴霧手段３０６へのエッチング流速を均一化する効果が充分に得られず、好ましくない。
図４に本発明のエッチング装置３０１の第２のエッチング液貯蔵槽の噴霧手段３０６からのエッチング液の流量分布、図６に従来型のエッチング装置５０１のエッチング液噴霧手段からのエッチング液の流量分布を示す。図４に示すように本発明のエッチング装置３０１の流量分布が均一なことが判る。
第２の工程では、両面銅張積槽板１０５、ＮＣドリル又はレーザ法によりスルーホール２０１又はブラインドビアホールを形成する（図２（ａ））。無電解めっきを経て、電解めっきを施しスルーホールめっき２０２又はフィルドビアめっきを形成する（図２（ｂ））。次いで、銅はく２０２をエッチングにより導体回路２０３を形成し（図２（ｃ））、回路基板２０４を得る。
【００１１】
第１の工程で用いるエッチング液は、従来から用いられている過硫酸ナトリウム、硫酸過酸化水素などでよく、エッチング液の温度は、従来と同様に、２５〜４０℃が好ましい。
第２の工程で用いるエッチング液は、従来から用いられている塩化第二銅、塩化第二鉄、アルカリエッチャントなどでよく、エッチング液の温度は、従来と同様に、３５〜６０℃が好ましい。
【００１２】
以下、本発明を実施例で具体的に説明する。なお本発明は、本実施例のみに限定されるものではない。
【００１３】
第１の工程において、本発明のエッチング装置と従来型エッチング装置を用いて、表１の条件で処理をした。得られた基板のエッチング量を表２に示し、精度を比較した。本発明のエッチング装置は、エッチング量のばらつきが小さく良好であることが分かる。
【００１４】
第２の工程において、表３の条件で処理を行い、回路基板の回路幅を表４に示す。本発明のエッチング装置は、第１の工程でエッチング量のばらつきが小さいため、第２の工程後の回路幅精度も良好であることが分かる。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の工程。
【図２】第２の工程。
【図３】本発明のエッチング装置の側面、断面図を示す。
【図４】本発明のエッチング装置の噴霧手段の底面図および流量分布を示す。
【図５】従来型のエッチング装置の側面、断面図を示す。
【図６】従来型のエッチング装置の噴霧手段の底面図及び流量分布を示す。
【符号の説明】
【００２０】
１０１：絶縁基材
１０２：銅はく
１０３：両面銅張積層板
１０４：第１の工程後の銅はく
１０５：第１の工程後の両面銅張積層板
２０１：スルーホール
２０２：銅めっき
２０３：導体パターン
２０４：回路基板
３０１：本発明のエッチング装置
３０２：第１のエッチング液貯蔵槽
３０３：第２のエッチング液貯蔵槽
３０４：本発明のエッチング装置のエッチング液流入口
３０５：貫通穴
３０６：噴霧手段
５０１：従来型のエッチング装置
５０２：従来型のエッチング装置のエッチング液流入口
５０３：従来型のエッチング装置の噴霧手段
５０４：従来型のエッチング装置の噴霧直下
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２１４１
【氏名又は名称】住友ベークライト株式会社
【住所又は居所】東京都品川区東品川２丁目５番８号
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| 【出願日】 |
平成１６年３月２６日（２００４．３．２６） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００５−２７７２８８（Ｐ２００５−２７７２８８Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１７年１０月６日（２００５．１０．６） |
| 【出願番号】 |
特願２００４−９１６９０（Ｐ２００４−９１６９０） |
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