Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7746966B2 - Wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7746966B2 - Wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents

Wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method

Info

Publication number
JP7746966B2
JP7746966B2 JP2022172681A JP2022172681A JP7746966B2 JP 7746966 B2 JP7746966 B2 JP 7746966B2 JP 2022172681 A JP2022172681 A JP 2022172681A JP 2022172681 A JP2022172681 A JP 2022172681A JP 7746966 B2 JP7746966 B2 JP 7746966B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
metal
film
solid electrolyte
electrolyte membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022172681A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2024064238A (en
Inventor
圭児 黒田
春樹 近藤
功二 稲垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2022172681A priority Critical patent/JP7746966B2/en
Publication of JP2024064238A publication Critical patent/JP2024064238A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7746966B2 publication Critical patent/JP7746966B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

本発明は、配線基板の製造装置及び製造方法に関し、特に固相電析法を用いた配線基板の製造装置及び製造方法に関する。 The present invention relates to a wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method, and in particular to a wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method using solid-phase electrodeposition.

固相電析法は、金属イオンが含まれるめっき液と接触した固体電解質膜でワークを加圧した状態で、陽極と陰極であるワークとの間に電圧を印加し、固体電解質膜に含まれる金属イオンに由来した金属皮膜をワークの表面に成膜する方法である。この固相電析法を用いた配線基板の製造方法として、例えば下記特許文献1に記載のように、配線パターンに対応する金属皮膜形成エリアに金属皮膜を成膜することにより配線層を形成することが知られている。 Solid-phase electrodeposition is a method in which a voltage is applied between the anode and cathode of the workpiece while the workpiece is pressurized with a solid electrolyte film in contact with a plating solution containing metal ions, and a metal film derived from the metal ions contained in the solid electrolyte film is formed on the surface of the workpiece. A known method for manufacturing wiring boards using this solid-phase electrodeposition method is to form a wiring layer by depositing a metal film in a metal film formation area corresponding to the wiring pattern, as described in Patent Document 1 below, for example.

特開2021-048210号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2021-048210

上述した配線基板の製造方法では、金属皮膜が形成された後、配線基板に残っためっき液を洗浄するために、配線基板を洗浄工程まで搬送する。しかし、配線基板を洗浄工程に搬送する間に、残っためっき液が、形成された金属皮膜の表面に乗った状態であるので、空気中の酸素がこのめっき液に拡散したり、溶解したりする。これに起因し、形成された金属皮膜が酸化して変色する可能性がある。 In the above-mentioned wiring board manufacturing method, after the metal film is formed, the wiring board is transported to a cleaning process to wash away any plating solution remaining on the wiring board. However, while the wiring board is being transported to the cleaning process, the remaining plating solution remains on the surface of the formed metal film, and oxygen in the air diffuses into or dissolves in this plating solution. This can cause the formed metal film to oxidize and discolor.

本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる配線基板の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve these technical problems, and aims to provide a wiring board manufacturing device and manufacturing method that can suppress oxidation of the formed metal film.

本発明に係る配線基板の製造装置は、固相電析法で基材の表面に金属皮膜を形成することにより配線基板を製造する配線基板の製造装置であって、陽極と、前記陽極と陰極である前記基材との間に配置された固体電解質膜と、前記固体電解質膜と対向するように配置されるとともに、前記基材を載置する基材載置エリアを有する載置台と、前記載置台側に開口した開口部が前記固体電解質膜に塞がれ、前記陽極及びめっき液を収容する収容体と、前記陽極と前記基材との間に電圧を印加する電源部と、を備え、前記載置台の前記基材載置エリアの外側には、形成された前記金属皮膜と該金属皮膜に隣接する前記基材の表面の一部とを覆う液膜を前記基材の表面に形成するためのノズルが設けられ、前記載置台の前記基材載置エリアの外側であって前記ノズルよりも前記基材寄り側、又は、載置される前記基材の周縁部には、前記液膜を堰き止める環状の堰き止め部が設けられていることを特徴とする。 The wiring board manufacturing apparatus of the present invention manufactures wiring boards by forming a metal film on the surface of a substrate using a solid-phase electrodeposition method. It includes: an anode; a solid electrolyte membrane disposed between the anode and the substrate (which serves as a cathode); a mounting table disposed opposite the solid electrolyte membrane and having a substrate mounting area on which the substrate is mounted; a container containing the anode and plating solution, the opening of which facing the mounting table is blocked by the solid electrolyte membrane; and a power supply unit that applies voltage between the anode and the substrate. Outside the substrate mounting area of the mounting table, a nozzle is provided for forming a liquid film on the surface of the substrate that covers the formed metal film and a portion of the surface of the substrate adjacent to the metal film. An annular damming unit that dams up the liquid film is provided outside the substrate mounting area of the mounting table, closer to the substrate than the nozzle, or on the peripheral edge of the substrate being mounted.

本発明に係る配線基板の製造装置によれば、載置台の基材載置エリアの外側には、形成された金属皮膜と該金属皮膜に隣接する基材の表面の一部とを覆う液膜を基材の表面に形成するためのノズルが設けられているので、該ノズルを利用し、形成された金属皮膜を覆う液膜を形成することによって、形成された金属皮膜の全体が液膜に覆われる状態になる。このため、成膜後の基材を洗浄するまでの間に、形成された金属皮膜はこの液膜に覆われるので、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる。また、載置台の基材載置エリアの外側であってノズルよりも基材寄り側、又は、載置される基材の周縁部には、液膜を堰き止める環状の堰き止め部が設けられているので、該堰き止め部で液膜の溶液の流出を阻止し、液膜の形状を維持することができる。これによって、形成された金属皮膜の酸化を確実に抑えることができる。 In the wiring board manufacturing device according to the present invention, a nozzle is provided outside the substrate placement area of the placement table for forming a liquid film on the surface of the substrate that covers the formed metal film and a portion of the substrate surface adjacent to the metal film. By using the nozzle to form a liquid film that covers the formed metal film, the entire formed metal film is covered with the liquid film. Therefore, the formed metal film is covered with this liquid film until the substrate is cleaned after film formation, thereby suppressing oxidation of the formed metal film. Furthermore, an annular damming portion that blocks the liquid film is provided outside the substrate placement area of the placement table, closer to the substrate than the nozzle, or on the peripheral edge of the placed substrate. This damming portion prevents the liquid film from flowing out, maintaining the shape of the liquid film. This reliably suppresses oxidation of the formed metal film.

本発明に係る配線基板の製造装置において、前記ノズルは、前記載置台の前記基材載置エリアを取り囲むように複数設けられ、各ノズルは、前記基材載置エリアの中央に向かって傾斜していることが好ましい。このようにすれば、基材載置エリアを取り囲むように設けられた複数のノズルを利用して基材に溶液を供給し液膜を形成することで、例えばノズルが一方向のみから溶液を基材に供給する場合と比べて、液膜を形成するまでの時間を短縮できるとともに、供給される溶液の圧力を小さくできるので、形成された金属皮膜へのダメージを低減することができる。また、各ノズルは基材載置エリアの中央に向かって傾斜しているので、ノズルから供給される溶液が固体電解質膜に直接当たることを防止し、固体電解質膜へのダメージを抑制することができる。 In the wiring board manufacturing apparatus according to the present invention, it is preferable that a plurality of the nozzles are provided surrounding the substrate placement area of the placement table, and each nozzle is inclined toward the center of the substrate placement area. In this way, by using a plurality of nozzles provided surrounding the substrate placement area to supply solution to the substrate and form a liquid film, the time required to form the liquid film can be shortened compared to, for example, when the nozzles supply solution to the substrate from only one direction, and the pressure of the supplied solution can be reduced, thereby reducing damage to the formed metal coating. Furthermore, because each nozzle is inclined toward the center of the substrate placement area, the solution supplied from the nozzles is prevented from directly hitting the solid electrolyte film, thereby minimizing damage to the solid electrolyte film.

また、本発明に係る配線基板の製造方法は、固相電析法で基材の表面に金属皮膜を形成することにより配線基板を製造する配線基板の製造方法であって、固体電解質膜で収容体の開口部を塞いだ状態で、前記固体電解質膜を該固体電解質膜と対向する載置台に載置された前記基材に接触させた後、前記収容体にめっき液を供給し、前記めっき液と接触した前記固体電解質膜で前記基材を加圧する加圧工程と、前記基材を加圧した状態で、電圧印加により前記固体電解質膜に含まれる金属イオンに由来した金属皮膜を前記基材の表面に成膜する成膜工程と、前記めっき液を前記収容体から排出した後、前記固体電解質膜を前記基材から離間させる離間工程と、形成された前記金属皮膜と該金属皮膜に隣接する前記基材の表面の一部とを覆う液膜を前記基材の表面に形成する液膜形成工程と、前記液膜が形成された前記基材を前記載置台から取り外し、洗浄する洗浄工程と、を含むことを特徴とする。 The method for manufacturing a wiring board according to the present invention is a method for manufacturing a wiring board by forming a metal film on the surface of a substrate by solid-phase electrodeposition, and includes the following steps: a pressurizing step in which, with the opening of a container sealed with a solid electrolyte film, the solid electrolyte film is brought into contact with the substrate placed on a mounting table facing the solid electrolyte film, and then a plating solution is supplied to the container and the substrate is pressed with the solid electrolyte film in contact with the plating solution; a film forming step in which, while the substrate is pressurized, a metal film derived from metal ions contained in the solid electrolyte film is formed on the surface of the substrate by applying a voltage; a separating step in which the plating solution is discharged from the container and the solid electrolyte film is separated from the substrate; a liquid film forming step in which a liquid film is formed on the surface of the substrate, covering the formed metal film and a portion of the surface of the substrate adjacent to the metal film; and a cleaning step in which the substrate on which the liquid film has been formed is removed from the mounting table and cleaned.

本発明に係る配線基板の製造方法によれば、成膜後、固体電解質膜を基材から離間させ、形成された金属皮膜と該金属皮膜に隣接する基材の表面の一部とを覆う液膜を基材の表面に形成するので、形成された金属皮膜の全体が液膜に覆われる状態になる。従って、成膜後の基材を洗浄するまでの間に、形成された金属皮膜はこの液膜に覆われるので、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる。 In the wiring board manufacturing method according to the present invention, after film formation, the solid electrolyte film is separated from the substrate, and a liquid film is formed on the surface of the substrate, covering the formed metal film and a portion of the surface of the substrate adjacent to the metal film. This results in the entire formed metal film being covered by the liquid film. Therefore, the formed metal film is covered by this liquid film until the substrate is washed after film formation, thereby preventing oxidation of the formed metal film.

本発明によれば、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる。 The present invention makes it possible to suppress oxidation of the formed metal coating.

実施形態に係る配線基板の製造装置の構造を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing the structure of a wiring substrate manufacturing apparatus according to an embodiment. 載置台及び載置されたシード層付き基材を示す概略平面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing a mounting table and a substrate with a seed layer mounted thereon. 液膜の形成を説明するための断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating the formation of a liquid film. 配線基板の構造を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a wiring board. 実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するためのフロー図である。5 is a flow chart for explaining a method for manufacturing a wiring substrate according to an embodiment. FIG.

以下、図面を参照して本発明に係る配線基板の製造装置及び製造方法の実施形態について説明する。それらを説明する前に、配線基板1の構造を簡単に説明する。 Embodiments of a wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Before describing these, the structure of the wiring board 1 will be briefly explained.

図4に示すように、配線基板1は、例えば絶縁基板11と、絶縁基板11の表面に設けられた所定の配線パターンの配線層2とを備えている。配線層2は、絶縁基板11の表面に形成されるとともに導電性を有する下地層12と、下地層12の表面に形成された金属シード層13と、金属シード層13の表面に形成された金属層14とを有する。なお、配線層2は、この内容に限らず、例えば下地層12と金属シード層13との間に形成された拡散層を更に有してもよい。 As shown in FIG. 4, the wiring board 1 includes, for example, an insulating substrate 11 and a wiring layer 2 having a predetermined wiring pattern provided on the surface of the insulating substrate 11. The wiring layer 2 includes a conductive base layer 12 formed on the surface of the insulating substrate 11, a metal seed layer 13 formed on the surface of the base layer 12, and a metal layer 14 formed on the surface of the metal seed layer 13. However, the wiring layer 2 is not limited to this, and may further include, for example, a diffusion layer formed between the base layer 12 and the metal seed layer 13.

[配線基板の製造装置]
図1に示すように、配線基板の製造装置20は、成膜装置ともいい、固相電析法を利用し、配線パターンに対応する金属皮膜形成エリアに金属皮膜を成膜することにより金属層14を形成するめっき装置である。配線基板の製造装置20は、金属製の陽極21と、陽極21と陰極であるシード層付き基材10(後述する)との間に配置された固体電解質膜22と、陽極21及びめっき液Sを収容する収容体23と、陽極21とシード層付き基材10の下地層12との間に電圧を印加する電源部24と、を備えている。下地層12および金属シード層13は導通しているため、陽極21と下地層12との間に電圧を印加すると、成膜時に陽極21と金属シード層13との間に電流が流れる。
[Wiring board manufacturing device]
1 , the wiring substrate manufacturing apparatus 20, also referred to as a film formation apparatus, is a plating apparatus that uses solid-phase electrodeposition to form a metal layer 14 by depositing a metal film in a metal film formation area corresponding to a wiring pattern. The wiring substrate manufacturing apparatus 20 includes a metal anode 21, a solid electrolyte membrane 22 disposed between the anode 21 and a cathode (a substrate 10 with a seed layer, described later), a container 23 that contains the anode 21 and a plating solution S, and a power supply unit 24 that applies a voltage between the anode 21 and the base layer 12 of the substrate 10 with a seed layer. Because the base layer 12 and the metal seed layer 13 are electrically conductive, applying a voltage between the anode 21 and the base layer 12 causes a current to flow between the anode 21 and the metal seed layer 13 during film formation.

陽極21は、板状を呈し、固体電解質膜22と対向して配置されるとともに収容体23の天板部に埋め込まれている。この陽極21は、金属層14と同じ材料(例えばCu)からなる可溶性の陽極、または、めっき液Sに対して不溶性を有した材料(例えばTi)からなる陽極のいずれであってもよい。 The anode 21 is plate-shaped, positioned opposite the solid electrolyte membrane 22, and embedded in the top plate of the container 23. The anode 21 may be either a soluble anode made of the same material as the metal layer 14 (e.g., Cu), or an anode made of a material insoluble in the plating solution S (e.g., Ti).

収容体23は、めっき液Sに対して不溶性の材料からなり、その内部にめっき液Sを収容する空間を有するように形成されている。収容体23は、底部に形成された開口部23cを有する。開口部23cは、収容体23の下方に開口し、固体電解質膜22に塞がれている。収容体23において、陽極21と固体電解質膜22との間には、めっき液Sを収容する上述の空間が形成されている。 The container 23 is made of a material insoluble in the plating solution S and is formed to have a space therein for containing the plating solution S. The container 23 has an opening 23c formed in the bottom. The opening 23c opens downward from the container 23 and is closed by the solid electrolyte membrane 22. In the container 23, the above-mentioned space for containing the plating solution S is formed between the anode 21 and the solid electrolyte membrane 22.

また、収容体23には、めっき液Sが供給される供給口23aと、めっき液Sが排出される排出口23bとが設けられている。供給口23aおよび排出口23bは、配管を介してタンク31に接続されている。タンク31からポンプ32によって送り出されためっき液Sは、供給口23aから収容体23に流入し、排出口23bから排出されてタンク31に戻る。排出口23bの下流側には圧力調整弁33が設けられており、圧力調整弁33およびポンプ32により収容体23内のめっき液Sを所定の圧力で加圧することが可能である。 The container 23 is also provided with a supply port 23a through which the plating solution S is supplied and a discharge port 23b through which the plating solution S is discharged. The supply port 23a and the discharge port 23b are connected to the tank 31 via piping. The plating solution S is pumped from the tank 31 by the pump 32, flows into the container 23 through the supply port 23a, and is discharged from the discharge port 23b before returning to the tank 31. A pressure adjustment valve 33 is provided downstream of the discharge port 23b, and the plating solution S in the container 23 can be pressurized to a predetermined pressure by the pressure adjustment valve 33 and the pump 32.

固体電解質膜22は、多孔質膜又は多孔質樹脂膜ともいい、一定の可撓性を有する樹脂膜により形成されている。この固体電解質膜22は、めっき液Sに接触させることにより、めっき液Sに含まれた金属イオンをその内部に含浸(含有)する。そして、電圧が印加されたとき、陰極である金属シード層13の表面に金属イオン由来の金属を析出する。固体電解質膜22の厚みは、例えば、約5μm~約200μmである。 The solid electrolyte membrane 22, also known as a porous membrane or porous resin membrane, is formed from a resin membrane with a certain degree of flexibility. When this solid electrolyte membrane 22 comes into contact with the plating solution S, it becomes impregnated (contains) the metal ions contained in the plating solution S. When a voltage is applied, metal derived from the metal ions is deposited on the surface of the metal seed layer 13, which serves as the cathode. The thickness of the solid electrolyte membrane 22 is, for example, approximately 5 μm to approximately 200 μm.

めっき液Sに接触させることにより、金属イオンを内部に含浸することができ、電圧を印加したときに陰極(金属シード層13)の表面において金属イオン由来の金属を析出可能であれば、固体電解質膜22は特に限定されない。固体電解質膜22の材料としては、例えばデュポン社製のナフィオン(登録商標)等のフッ素系樹脂、炭化水素系樹脂、ポリアミック酸樹脂、旭硝子社製のセレミオン(CMV、CMD、CMFシリーズ)等の陽イオン交換機能を有した樹脂を挙げることができる。 The solid electrolyte membrane 22 is not particularly limited as long as it can be impregnated with metal ions by contacting it with the plating solution S and can precipitate metal derived from the metal ions on the surface of the cathode (metal seed layer 13) when a voltage is applied. Examples of materials for the solid electrolyte membrane 22 include fluororesins such as DuPont's Nafion (registered trademark), hydrocarbon resins, polyamic acid resins, and resins with cation exchange functionality such as Asahi Glass's Selemion (CMV, CMD, CMF series).

めっき液Sは、金属層14の金属をイオンの状態で含有する液であり、その金属に、Cu、Ni、Ag、またはAu等を挙げることができ、めっき液Sは、これらの金属を、硝酸、リン酸、コハク酸、硫酸、またはピロリン酸等の酸で溶解(イオン化)したものである。 Plating solution S is a solution containing the metal of metal layer 14 in an ionic state. Examples of such metals include Cu, Ni, Ag, and Au. Plating solution S is prepared by dissolving (ionizing) these metals in an acid such as nitric acid, phosphoric acid, succinic acid, sulfuric acid, or pyrophosphoric acid.

さらに、本実施形態の配線基板の製造装置20は、収容体23の上部に配置されて収容体23を昇降させる昇降装置25を備えている。昇降装置25は、収容体23を昇降させることができるものであればよく、例えば、油圧式または空圧式のシリンダ、電動式のアクチュエータ、リニアガイドおよびモータ等によって構成可能である。 Furthermore, the wiring board manufacturing apparatus 20 of this embodiment is equipped with an elevator device 25 that is disposed above the container 23 and raises and lowers the container 23. The elevator device 25 may be any device that can raise and lower the container 23, and may be configured, for example, by a hydraulic or pneumatic cylinder, an electric actuator, a linear guide, a motor, etc.

さらに、配線基板の製造装置20は、シード層付き基材10を載置する載置台26を備えている。載置台26は、導電性を有する材料からなり、載置されるシード層付き基材10が固体電解質膜22と対向するように、収容体23の下方に配置されている。載置台26は、電源部24の負極に電気的に接続されている(導通している)。電源部24の正極は、収容体23に内蔵された陽極21に電気的に接続されている(導通している)。 The wiring substrate manufacturing apparatus 20 further includes a mounting table 26 on which the seed layer-equipped substrate 10 is placed. The mounting table 26 is made of a conductive material and is disposed below the container 23 so that the seed layer-equipped substrate 10 faces the solid electrolyte membrane 22. The mounting table 26 is electrically connected (conductive) to the negative electrode of the power supply unit 24. The positive electrode of the power supply unit 24 is electrically connected (conductive) to the anode 21 built into the container 23.

図1及び図2に示すように、載置台26の中央には、シード層付き基材10を載置するための基材載置エリア27が設けられている。基材載置エリア27は、シード層付き基材10を嵌め込み可能な直方体状の凹部からなり、例えば配置された状態のシード層付き基材10の下地層12の表面と載置台26の表面26aとが面一になる深さを有する。 As shown in Figures 1 and 2, a substrate placement area 27 for placing the seed layer-equipped substrate 10 is provided in the center of the placement table 26. The substrate placement area 27 consists of a rectangular parallelepiped recess into which the seed layer-equipped substrate 10 can be fitted, and has a depth such that, for example, the surface of the base layer 12 of the seed layer-equipped substrate 10 when placed is flush with the surface 26a of the placement table 26.

また、載置台26の基材載置エリア27の外側には、複数(ここでは、32個)のノズル34が設けられている。これらのノズル34は、基材載置エリア27を取り囲むように、基材載置エリア27の四周に沿って8つずつ配置されている(図2参照)。ノズル34は、シード層付き基材10に形成された金属皮膜と、該金属皮膜に隣接するシード層付き基材10の表面(より具体的には、シード層付き基材10の下地層12の表面)の一部とを覆う液膜15をシード層付き基材10の下地層12の表面に形成するために設けられるものである。そして、各ノズル34は、基材載置エリア27の中央に向かって傾斜するように配置されている。より具体的には、ノズル34は、ノズル34から噴射される溶液が固体電解質膜22に直接当たらないように、基材載置エリア27の中央に向かって傾斜している。 Furthermore, multiple nozzles 34 (32 in this example) are provided outside the substrate placement area 27 of the placement table 26. These nozzles 34 are arranged eight per group along the four periphery of the substrate placement area 27 so as to surround the substrate placement area 27 (see Figure 2). The nozzles 34 are provided to form a liquid film 15 on the surface of the base layer 12 of the seed layer-covered substrate 10, covering the metal coating formed on the seed layer-covered substrate 10 and a portion of the surface of the seed layer-covered substrate 10 adjacent to the metal coating (more specifically, the surface of the base layer 12 of the seed layer-covered substrate 10). Each nozzle 34 is arranged so as to be inclined toward the center of the substrate placement area 27. More specifically, the nozzles 34 are inclined toward the center of the substrate placement area 27 so that the solution sprayed from the nozzles 34 does not directly hit the solid electrolyte membrane 22.

また、固体電解質膜22とシード層付き基材10との接触に影響を与えないように、各ノズル34は載置台26の表面26aから突出しないように載置台26に埋設されている。なお、各ノズル34は、それぞれ配管を介してタンク35に接続されている。配管には、送液ポンプ36が配置されている。形成された金属皮膜へのダメージを抑制するために、送液ポンプ36の回転数を調整可能とされている。すなわち、送液ポンプ36の回転数を調整することで、ノズル34から噴射される溶液の圧力を制御し、噴射される溶液による金属皮膜へのダメージを低減することが可能である。なお、ここでは、配管に圧力調整弁を更に配置してもよい。また、ノズル34から噴射される溶液としては、純水又はめっき液Sを用いることができる。 In addition, to avoid affecting the contact between the solid electrolyte membrane 22 and the seed layer-attached substrate 10, each nozzle 34 is embedded in the mounting table 26 so as not to protrude from the surface 26a of the mounting table 26. Each nozzle 34 is connected to a tank 35 via piping. A liquid supply pump 36 is disposed in the piping. The rotation speed of the liquid supply pump 36 is adjustable to reduce damage to the formed metal film. In other words, by adjusting the rotation speed of the liquid supply pump 36, the pressure of the solution sprayed from the nozzle 34 can be controlled, thereby reducing damage to the metal film caused by the sprayed solution. A pressure adjustment valve may also be disposed in the piping. The solution sprayed from the nozzle 34 can be pure water or plating solution S.

図示しないが、載置台26には、該載置台26とシード層付き基材10とを導通する導電部材が更に設けられている。導電部材は、例えば金属板を断面Z字状に折り曲げることにより形成されている。導電部材の一端部は載置台26と接触し、他端部はシード層付き基材10の上面(すなわち、下地層12の上面)と接触している。これにより、載置台26は、該導電部材を介して下地層12と導通する。なお、導電部材は、シード層付き基材10に対して脱着可能となっている。 Although not shown, the mounting table 26 is further provided with a conductive member that provides electrical continuity between the mounting table 26 and the seed layer-equipped substrate 10. The conductive member is formed, for example, by bending a metal plate into a Z-shaped cross section. One end of the conductive member contacts the mounting table 26, and the other end contacts the top surface of the seed layer-equipped substrate 10 (i.e., the top surface of the base layer 12). This establishes electrical continuity between the mounting table 26 and the base layer 12 via the conductive member. The conductive member is detachable from the seed layer-equipped substrate 10.

また、シード層付き基材10の周縁部には、取り外し可能な堰き止め部16が設けられている。堰き止め部16は、例えばマスキングテープ、レジスト材料、又は耐めっき性を有する樹脂材料などによって、環状に形成されている。堰き止め部16の高さは、例えば下地層12の表面を基準にして5μm~100μmである。 A removable blocking portion 16 is provided on the peripheral edge of the seed layer-attached substrate 10. The blocking portion 16 is formed in a ring shape using, for example, masking tape, resist material, or a plating-resistant resin material. The height of the blocking portion 16 is, for example, 5 μm to 100 μm from the surface of the base layer 12.

そして、取り外し可能な堰き止め部16を用いる場合、例えばシード層付き基材10を載置台26に載置した後、形成しようとする液膜15を囲むように、下地層12の周縁部にマスキングテープを貼り付けることにより環状の堰き止め部16を形成する。液膜15を形成する際に、ノズル34で堰き止め部16の内側に溶液を噴射し、該堰き止め部16に囲まれた領域に充満するように液膜15の形成を行う。そして、成膜後のシード層付き基材10を洗浄した後に、マスキングテープをはがすことにより堰き止め部16を取り外す。 When a removable damming portion 16 is used, for example, the substrate 10 with the seed layer is placed on the mounting table 26, and then masking tape is applied to the peripheral edge of the base layer 12 so as to surround the liquid film 15 to be formed, thereby forming a ring-shaped damming portion 16. When forming the liquid film 15, a solution is sprayed onto the inside of the damming portion 16 using a nozzle 34, and the liquid film 15 is formed so as to fill the area surrounded by the damming portion 16. Then, after the seed layer-attached substrate 10 has been washed, the damming portion 16 is removed by peeling off the masking tape.

なお、堰き止め部16は、必ずしもシード層付き基材10の周縁部に設けられる必要はなく、例えば載置台26の基材載置エリア27の外側であってノズル34よりもシード層付き基材10寄り側に設けられてもよい。この場合、堰き止め部16は取り外し可能でなくてもよい。 The damming portion 16 does not necessarily have to be provided on the peripheral edge of the seed layer-bearing substrate 10; for example, it may be provided outside the substrate mounting area 27 of the mounting table 26, closer to the seed layer-bearing substrate 10 than the nozzle 34. In this case, the damming portion 16 does not have to be removable.

以上のように構成された配線基板の製造装置20によれば、載置台26の基材載置エリア27の外側には、形成された金属皮膜を覆う液膜15をシード層付き基材10の表面に形成するためのノズル34が設けられているので、該ノズル34を利用し、形成された金属皮膜と、該金属皮膜に隣接するシード層付き基材10の下地層12の表面の一部とを覆う液膜15を形成することで、形成された金属皮膜の全体が液膜15に覆われる状態になる。このため、成膜後のシード層付き基材10を洗浄するまでの間に、形成された金属皮膜はこの液膜15に覆われるので、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる。 In the wiring substrate manufacturing apparatus 20 configured as described above, a nozzle 34 is provided outside the substrate mounting area 27 of the mounting table 26 for forming a liquid film 15 on the surface of the seed layer-equipped substrate 10 to cover the formed metal film. By using this nozzle 34 to form a liquid film 15 that covers the formed metal film and a portion of the surface of the base layer 12 of the seed layer-equipped substrate 10 adjacent to the metal film, the entire formed metal film is covered with the liquid film 15. Therefore, the formed metal film is covered with this liquid film 15 until the seed layer-equipped substrate 10 is cleaned after film formation, thereby suppressing oxidation of the formed metal film.

また、ノズル34は載置台26の基材載置エリア27を取り囲むように複数設けられているので、これらのノズルを利用してシード層付き基材10に溶液を噴射し液膜15を形成することで、例えばノズルが一方向のみから溶液を噴射する場合と比べて、液膜を形成するまでの時間を短縮できるとともに、噴射される溶液の圧力を小さくできるので、形成された金属皮膜へのダメージを低減することができる。 Furthermore, since multiple nozzles 34 are provided surrounding the substrate placement area 27 of the placement table 26, these nozzles can be used to spray the solution onto the seed layer-formed substrate 10 to form the liquid film 15. This reduces the time it takes to form the liquid film compared to, for example, when the nozzle sprays the solution from only one direction, and also reduces the pressure of the sprayed solution, thereby reducing damage to the formed metal coating.

更に、各ノズル34は、基材載置エリア27の中央に向かって傾斜しているので、ノズル34から噴射される溶液が固体電解質膜22に直接当たることを防止し、固体電解質膜22へのダメージを抑制することができる。すなわち、噴射される溶液に起因する固体電解質膜22への負荷を抑えることができる。 Furthermore, each nozzle 34 is inclined toward the center of the substrate placement area 27, preventing the solution sprayed from the nozzle 34 from directly hitting the solid electrolyte membrane 22 and minimizing damage to the solid electrolyte membrane 22. In other words, the load on the solid electrolyte membrane 22 caused by the sprayed solution can be reduced.

更に、載置台26に載置されるシード層付き基材10の周縁部には、液膜15を堰き止める環状の堰き止め部16が設けられているので、該堰き止め部16で液膜15の溶液の流出を阻止し、液膜15の形状を維持することができる。その結果、形成された金属皮膜の酸化を確実に抑えることができる。 Furthermore, an annular damming portion 16 that blocks the liquid film 15 is provided around the periphery of the seed layer-attached substrate 10 placed on the mounting table 26. This damming portion 16 prevents the solution in the liquid film 15 from flowing out, thereby maintaining the shape of the liquid film 15. As a result, oxidation of the formed metal film can be reliably suppressed.

[配線基板の製造方法]
以下、本実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する。図5に示すように、本実施形態に係る配線基板の製造方法は、準備工程S1、加圧工程S2、成膜工程S3、離間工程S4、液膜形成工程S5、洗浄工程S6、及び配線層形成工程S7を含む。
[Method of manufacturing a wiring board]
5, the method for manufacturing a wiring substrate according to this embodiment includes a preparation step S1, a pressure step S2, a film formation step S3, a separation step S4, a liquid film formation step S5, a cleaning step S6, and a wiring layer formation step S7.

まず、準備工程S1では、絶縁基板11の表面に導電性を有する下地層12と所定の配線パターンに応じた金属シード層13とを順次に形成し、シード層付き基材10を準備する。絶縁基板11の表面に下地層12及び金属シード層13を順次に形成する方法として、周知された技術(例えば上記特許文献1に開示された技術)を用いることができる。ここでは、その詳細な説明を省略する。 First, in the preparation step S1, a conductive base layer 12 and a metal seed layer 13 corresponding to a predetermined wiring pattern are sequentially formed on the surface of an insulating substrate 11 to prepare a seed layer-attached substrate 10. Well-known techniques (such as those disclosed in Patent Document 1) can be used to sequentially form the base layer 12 and metal seed layer 13 on the surface of the insulating substrate 11. A detailed description of these techniques will be omitted here.

絶縁基板11としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されないが、例えばガラスエポキシ樹脂からなる基板、焼成したガラスエポキシ樹脂からなる基板、ポリイミド樹脂等の可撓性を有するフィルム状の基板、またはガラスからなる基板等を用いることが好ましい。 The insulating substrate 11 is not particularly limited as long as it has insulating properties, but it is preferable to use, for example, a substrate made of glass epoxy resin, a substrate made of baked glass epoxy resin, a flexible film-like substrate such as polyimide resin, or a substrate made of glass.

下地層12は、金属層14の形成の際に、金属シード層13に電流を通電するための層である。図1に示すように、シード層付き基材10では、下地層12は絶縁基板11の表面全体にわたって形成されている。下地層12は、酸化物を含む層である。酸化物は、下地層12を構成する金属に由来した酸化物であってもよく、下地層12の本体に付着させた酸化物であってもよい。この酸化物により、後の成膜工程S3では、下地層12の露出部分12aの表面(言い換えれば、下地層12の表面のうち、金属シード層13が形成されていない部分)に、固体電解質膜22が接触しても、金属層14に由来の金属が析出することを抑えることができ、金属シード層13に選択的にその金属を析出させることができる。 The underlayer 12 is a layer for passing current through the metal seed layer 13 during the formation of the metal layer 14. As shown in FIG. 1 , in the seed layer-attached substrate 10, the underlayer 12 is formed over the entire surface of the insulating substrate 11. The underlayer 12 is a layer containing an oxide. The oxide may be an oxide derived from the metal that constitutes the underlayer 12, or it may be an oxide attached to the main body of the underlayer 12. This oxide prevents the metal derived from the metal layer 14 from depositing on the surface of the exposed portion 12a of the underlayer 12 (in other words, the portion of the surface of the underlayer 12 on which the metal seed layer 13 is not formed) in the subsequent film-forming step S3, even if the solid electrolyte membrane 22 comes into contact with the surface of the exposed portion 12a of the underlayer 12 (in other words, the portion of the surface of the underlayer 12 on which the metal seed layer 13 is not formed), and allows the metal to be selectively deposited on the metal seed layer 13.

金属シード層13は、配線基板1の配線パターンに対応するように形成されており、例えば独立した複数の配線パターンを有するように形成されている。シード層付き基材10において、独立した配線パターンは、下地層12を介して互いに導通しているため、後述する成膜工程S3において配線パターンごとに電圧を印加するための引出し線を形成する必要がなく、各配線パターンに同時に金属層14を形成することができる。なお、金属シード層13としては、例えば銀、銅、金、パラジウムおよび白金からなる群より選択される少なくとも1つである。 The metal seed layer 13 is formed to correspond to the wiring pattern of the wiring substrate 1, for example, to have multiple independent wiring patterns. In the seed layer-attached substrate 10, the independent wiring patterns are electrically connected to each other via the underlayer 12. This eliminates the need to form lead wires for applying voltage to each wiring pattern in the film-forming step S3 described below, and allows the metal layer 14 to be formed simultaneously on each wiring pattern. The metal seed layer 13 is made of at least one metal selected from the group consisting of silver, copper, gold, palladium, and platinum, for example.

このような構造を有するシード層付き基材10では、複数の配線パターンを有する金属シード層13の表面は、後の成膜工程S3で金属皮膜が形成されるエリアになり、すなわち、シード層付き基材10の金属皮膜形成エリアである。金属シード層13の表面を除く他の部分(例えば、下地層12の露出部分12aの表面)は、シード層付き基材10の非金属皮膜形成エリアである。 In a seed layer-equipped substrate 10 having such a structure, the surface of the metal seed layer 13 having multiple wiring patterns is the area where a metal film is formed in the subsequent film-forming step S3, i.e., the metal film formation area of the seed layer-equipped substrate 10. The remaining portions of the seed layer-equipped substrate 10 excluding the surface of the metal seed layer 13 (for example, the surface of the exposed portion 12a of the underlayer 12) are the non-metal film formation area of the seed layer-equipped substrate 10.

準備工程S1に続く加圧工程S2では、めっき液Sと接触した固体電解質膜22をシード層付き基材10に加圧する。具体的には、まず、載置台26の基材載置エリア27にシード層付き基材10を載置し、上述の導電部材で載置台26とシード層付き基材10の下地層12の上面とを電気的に接続させる。続いて、形成しようとする液膜15を囲むように、シード層付き基材10の下地層12の周縁部に、例えばマスキングテープを貼り付けることにより環状の堰き止め部16を形成する。 In the pressure application step S2 following the preparation step S1, the solid electrolyte membrane 22 in contact with the plating solution S is pressed against the seed layer-equipped substrate 10. Specifically, the seed layer-equipped substrate 10 is first placed on the substrate placement area 27 of the placement table 26, and the placement table 26 and the upper surface of the base layer 12 of the seed layer-equipped substrate 10 are electrically connected using the conductive member described above. Next, a ring-shaped damming portion 16 is formed around the periphery of the base layer 12 of the seed layer-equipped substrate 10, for example by applying masking tape, so as to surround the liquid film 15 to be formed.

続いて、固体電解質膜22で収容体23の底部に形成された開口部23cを塞ぐように、固体電解質膜22を収容体23の下端に取り付ける。続いて、固体電解質膜22で収容体23の開口部23cを塞いだ状態で、昇降装置25により収容体23を下降させ、固体電解質膜22をシード層付き基材10の金属シード層13の表面と、下地層12の露出部分12aの表面と接触させる。 The solid electrolyte membrane 22 is then attached to the lower end of the container 23 so that it blocks the opening 23c formed in the bottom of the container 23. Then, with the opening 23c of the container 23 blocked by the solid electrolyte membrane 22, the container 23 is lowered by the lifting device 25, bringing the solid electrolyte membrane 22 into contact with the surface of the metal seed layer 13 of the seed layer-attached substrate 10 and the surface of the exposed portion 12a of the underlayer 12.

続いて、ポンプ32を駆動してタンク31に貯留されためっき液Sを収容体23に供給する。これによって、タンク31に貯留されためっき液Sは、供給口23aから収容体23の内部に流れる。そして、めっき液Sの液圧によって、固体電解質膜22は金属シード層13の表面と、下地層12の露出部分12aの表面とを均一に加圧することができる。加圧する圧力は、例えば圧力調整弁33を用いて調整することができる。 Then, the pump 32 is driven to supply the plating solution S stored in the tank 31 to the container 23. This causes the plating solution S stored in the tank 31 to flow into the container 23 from the supply port 23a. The liquid pressure of the plating solution S then uniformly pressurizes the surface of the metal seed layer 13 and the surface of the exposed portion 12a of the base layer 12 of the solid electrolyte membrane 22. The applied pressure can be adjusted using, for example, the pressure adjustment valve 33.

加圧工程S2に続く成膜工程S3では、固体電解質膜22でシード層付き基材10を加圧した状態で、電圧印加によりシード層付き基材10の金属皮膜形成エリアに金属皮膜を成膜する。具体的には、電源部24を用いて陽極21と下地層12との間に電圧を印加し、固体電解質膜22に含有した金属イオンを還元することで、金属シード層13の表面(すなわち、金属皮膜形成エリア)に該金属イオンに由来した金属が析出する。さらに、電圧の印加により、収容体23内のめっき液Sの金属イオンは陰極で還元され続けるので、金属シード層13の表面に金属皮膜が形成される。形成された金属皮膜は、上述の金属層14になる(図3参照)。 In the film-forming process S3 following the pressurizing process S2, a metal film is formed in the metal film formation area of the seed layer-attached substrate 10 by applying a voltage while the seed layer-attached substrate 10 is pressurized by the solid electrolyte membrane 22. Specifically, a voltage is applied between the anode 21 and the underlayer 12 using the power supply 24, reducing the metal ions contained in the solid electrolyte membrane 22, resulting in the deposition of metal derived from the metal ions on the surface of the metal seed layer 13 (i.e., the metal film formation area). Furthermore, as the voltage is applied, the metal ions of the plating solution S in the container 23 continue to be reduced at the cathode, forming a metal film on the surface of the metal seed layer 13. The formed metal film becomes the metal layer 14 described above (see Figure 3).

ここで、下地層12が、その露出部分12aの表面(すなわち、非金属皮膜形成エリア)に、上述したように、自然酸化膜または表面処理により形成された酸化膜のような酸化物を含む場合、露出部分12aの表面の絶縁性が高まる。そのため、固体電解質膜22が金属シード層13の表面と下地層12の露出部分12aの表面とに密着している状態では、金属シード層13の表面のみに電流が流れる。これにより、金属シード層13の表面では、固体電解質膜22に含有した金属イオン(例えば、Cuイオン)が還元され、金属(例えば、Cu)が析出する。この結果、下地層12の露出部分12aの表面への金属析出を防止して、金属シード層13の表面に選択的に金属層14が形成される。なお、金属シード層13のみに固体電解質膜22が接触してもよい。この場合は、下地層12の露出部分12aの表面には金属は析出せず、金属シード層13の表面のみに金属層14が形成される。 Here, if the surface of the exposed portion 12a of the base layer 12 (i.e., the non-metallic film formation area) contains an oxide, such as a natural oxide film or an oxide film formed by surface treatment, as described above, the insulating properties of the surface of the exposed portion 12a are enhanced. Therefore, when the solid electrolyte film 22 is in close contact with the surface of the metal seed layer 13 and the surface of the exposed portion 12a of the base layer 12, current flows only through the surface of the metal seed layer 13. As a result, metal ions (e.g., Cu ions) contained in the solid electrolyte film 22 are reduced on the surface of the metal seed layer 13, causing metal (e.g., Cu) to precipitate. As a result, metal precipitation on the surface of the exposed portion 12a of the base layer 12 is prevented, and the metal layer 14 is selectively formed on the surface of the metal seed layer 13. Note that the solid electrolyte film 22 may be in contact only with the metal seed layer 13. In this case, metal is not precipitated on the surface of the exposed portion 12a of the base layer 12, and the metal layer 14 is formed only on the surface of the metal seed layer 13.

成膜工程S3に続く離間工程S4では、固体電解質膜22を成膜後のシード層付き基材10から離間させる。具体的には、金属層14が所定の厚さに形成されると、陽極21と下地層12との間の電圧印加を終了する。続いて、例えば収容体23の内部に圧縮空気を供給し、該圧縮空気を利用して収容体23の内部のめっき液Sを排出口23bから排出する。排出されためっき液Sはタンク31に戻される。続いて、昇降装置25で収容体23を所定の高さまで上昇させて、固体電解質膜22を、金属皮膜(すなわち、金属層14)が形成されたシード層付き基材10から離間させる。 In the separation process S4 following the film formation process S3, the solid electrolyte membrane 22 is separated from the seed layer-attached substrate 10 after film formation. Specifically, once the metal layer 14 has been formed to a predetermined thickness, the application of voltage between the anode 21 and the base layer 12 is terminated. Next, for example, compressed air is supplied to the interior of the container 23, and the plating solution S inside the container 23 is discharged from the outlet 23b using the compressed air. The discharged plating solution S is returned to the tank 31. Next, the container 23 is raised to a predetermined height by the lifting device 25, and the solid electrolyte membrane 22 is separated from the seed layer-attached substrate 10 on which the metal coating (i.e., the metal layer 14) has been formed.

離間工程S4に続く液膜形成工程S5では、形成された金属皮膜と該金属皮膜に隣接するシード層付き基材10の下地層12の表面の一部とを覆う液膜15を、成膜後のシード層付き基材10の表面に形成する。具体的には、送液ポンプ36を駆動してタンク35に貯留された純水をノズル34に供給する。これによって、図3に示すように、タンク35に貯留された純水は、ノズル34から成膜後のシード層付き基材10の表面に噴射され、金属層14と該金属層14に隣接する下地層12の表面の一部(例えば、露出部分12aの表面の一部)とを覆う液膜15を形成する。なお、金属層14を覆うというのは、金属層14の表面のみならず、金属層14の全側面も液膜15で覆う意味である。そして、金属層14は金属シード層13の表面に形成されたため、金属シード層13の全側面も液膜15に覆われることになる。 In the liquid film formation process S5 following the separation process S4, a liquid film 15 is formed on the surface of the seed layer-attached substrate 10 after film formation. The liquid film 15 covers the formed metal film and a portion of the surface of the base layer 12 of the seed layer-attached substrate 10 adjacent to the metal film. Specifically, the liquid supply pump 36 is driven to supply pure water stored in the tank 35 to the nozzle 34. As a result, as shown in FIG. 3 , the pure water stored in the tank 35 is sprayed from the nozzle 34 onto the surface of the seed layer-attached substrate 10 after film formation, forming a liquid film 15 that covers the metal layer 14 and a portion of the surface of the base layer 12 adjacent to the metal layer 14 (e.g., a portion of the surface of the exposed portion 12a). Note that "covering the metal layer 14" means that not only the surface of the metal layer 14 but also all of the side surfaces of the metal layer 14 are covered with the liquid film 15. Furthermore, because the metal layer 14 is formed on the surface of the metal seed layer 13, all of the side surfaces of the metal seed layer 13 are also covered with the liquid film 15.

これによって、金属層14全体だけではなく、金属層14に隣接する下地層12の露出部分12aの表面の一部にも、液膜15が形成される(図3参照)。そして、液膜15は、1つの連続したものである。また、液膜15の形状を維持するために、シード層付き基材10の周縁部に設けられた環状の堰き止め部16の内側に、液膜15を形成する。例えば堰き止め部16の内側に、該堰き止め部16に囲まれた領域に充満するように液膜15を形成する。 As a result, a liquid film 15 is formed not only on the entire metal layer 14, but also on part of the surface of the exposed portion 12a of the base layer 12 adjacent to the metal layer 14 (see Figure 3). The liquid film 15 is a single, continuous film. To maintain the shape of the liquid film 15, the liquid film 15 is formed inside an annular damming portion 16 provided on the periphery of the seed layer-attached substrate 10. For example, the liquid film 15 is formed inside the damming portion 16 so as to fill the area surrounded by the damming portion 16.

液膜15の厚みは、以下の理由で、下地層12の表面を基準にし、5μm~形成される金属皮膜の最大厚みの範囲であることが好ましい。すなわち、液膜15が5μmよりも薄くなると、洗浄までの間に乾燥によって、形成された金属皮膜が酸化する可能性がある。一方、形成される金属皮膜の最大厚みを超えると、成膜後のめっき液の濃度が低下するので、めっき液の再利用ができなくなり、希釈廃液の量が増加してしまう。 For the following reasons, the thickness of the liquid film 15, based on the surface of the base layer 12, is preferably in the range of 5 μm to the maximum thickness of the metal film to be formed. That is, if the liquid film 15 is thinner than 5 μm, there is a possibility that the formed metal film will oxidize due to drying before cleaning. On the other hand, if the liquid film 15 exceeds the maximum thickness of the formed metal film, the concentration of the plating solution after film formation will decrease, making it impossible to reuse the plating solution and resulting in an increase in the amount of diluted waste liquid.

液膜形成工程S5に続く洗浄工程S6では、液膜15が形成されたシード層付き基材10を載置台26から取り外し、水洗槽まで搬送し、水洗槽に入れて洗浄する。洗浄後、金属層14が形成されたシード層付き基材10を乾燥し、マスキングテープをはがすことにより堰き止め部16を取り外す。なお、堰き止め部16の取り外しは、水洗槽に入れる前に行われてもよい。 In the cleaning process S6 following the liquid film formation process S5, the seed layer-equipped substrate 10 on which the liquid film 15 has been formed is removed from the mounting table 26, transported to a water washing tank, and placed in the water washing tank for cleaning. After cleaning, the seed layer-equipped substrate 10 on which the metal layer 14 has been formed is dried, and the masking tape is removed to remove the damming portion 16. Note that the damming portion 16 may be removed before placing it in the water washing tank.

洗浄工程S6に続く配線層形成工程S7では、金属シード層13から露出した下地層12の露出部分12aを除去することにより、絶縁基板11の表面に配線層2を形成する。下地層12を除去する方法は、特に限定されるものではないが、例えばプラズマエッチング法、スパッタリング法、化学エッチング法等を用いることができる。 In the wiring layer formation process S7 following the cleaning process S6, the exposed portion 12a of the base layer 12 exposed from the metal seed layer 13 is removed to form the wiring layer 2 on the surface of the insulating substrate 11. The method for removing the base layer 12 is not particularly limited, but may be, for example, plasma etching, sputtering, chemical etching, or the like.

下地層12の露出部分12aを除去することにより、図4に示すように、絶縁基板11の表面に、下地層12のうち露出部分12a以外の部分と、金属シード層13と、金属層14とをこの順で含む配線層2が形成される。これによって、配線基板1が製造される。 By removing the exposed portion 12a of the base layer 12, as shown in Figure 4, a wiring layer 2 is formed on the surface of the insulating substrate 11. The wiring layer 2 includes, in this order, the portion of the base layer 12 other than the exposed portion 12a, the metal seed layer 13, and the metal layer 14. This completes the wiring substrate 1.

本実施形態に係る配線基板の製造方法では、固体電解質膜22を成膜後のシード層付き基材10から離間させ、形成された金属皮膜(すなわち、金属層14)と該金属皮膜に隣接する下地層12の表面の一部とを覆う液膜15をシード層付き基材10の表面に形成するので、形成された金属皮膜の全体が液膜15に覆われる状態になる。従って、成膜後のシード層付き基材10を洗浄するまでの間に、形成された金属皮膜はこの液膜15に覆われるので、形成された金属皮膜の酸化を抑えることができる。 In the wiring board manufacturing method according to this embodiment, the solid electrolyte film 22 is separated from the seed layer-attached substrate 10 after film formation, and a liquid film 15 is formed on the surface of the seed layer-attached substrate 10, covering the formed metal film (i.e., the metal layer 14) and a portion of the surface of the base layer 12 adjacent to the metal film. This results in the entire formed metal film being covered by the liquid film 15. Therefore, by the time the seed layer-attached substrate 10 is cleaned after film formation, the formed metal film is covered by this liquid film 15, thereby suppressing oxidation of the formed metal film.

液膜15のうち、金属皮膜の縁部に対応する部分は比較的に薄いため、該縁部で酸化反応が比較的に起きやすい。そして、形成された金属皮膜と該金属皮膜に隣接する下地層12の表面の一部とを覆うように、連続した液膜15をシード層付き基材10の表面に形成することで、金属皮膜の縁部に対応する液膜の部分を厚くすることができるので、金属皮膜の縁部の酸化を確実に防止することができる。 The portion of the liquid film 15 corresponding to the edge of the metal coating is relatively thin, making it relatively susceptible to oxidation reactions at this edge. By forming a continuous liquid film 15 on the surface of the seed layer-attached substrate 10 so as to cover the formed metal coating and a portion of the surface of the underlayer 12 adjacent to the metal coating, the portion of the liquid film corresponding to the edge of the metal coating can be made thicker, thereby reliably preventing oxidation of the edge of the metal coating.

以下、実施例を挙げて本実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。 The present embodiment will be described below using examples, but the present invention is not limited to these examples.

[実施例及び比較例]
実施例および比較例では、まず、厚み3mmのCu基板を準備し、同じ条件で前処理を行った。Cu基板上の金属皮膜エリアをともに2cm×1cm、すなわち、Cu基板上の成膜面積をともに2cmとした。次に、Cu基板に対し、アルカリ性電解洗浄液(株式会社JCU製、商品名IC-200RM)を用いた陰極電解脱脂を55℃、1minの条件で処理した後、純水を用いて1min洗浄した。続いて、Cu基板に対し、さらに室温で希硫酸(濃度10%)に1min浸漬した後、純水を用いて1min洗浄した。
[Examples and Comparative Examples]
In the examples and comparative examples, first, a 3 mm thick Cu substrate was prepared and pretreated under the same conditions. The metal film area on both Cu substrates was 2 cm x 1 cm, i.e., the film formation area on both Cu substrates was 2 cm² . Next, the Cu substrate was subjected to cathodic electrolytic degreasing using an alkaline electrolytic cleaning solution (manufactured by JCU Corporation, product name IC-200RM) at 55°C for 1 minute, and then washed with pure water for 1 minute. Next, the Cu substrate was further immersed in dilute sulfuric acid (concentration 10%) at room temperature for 1 minute, and then washed with pure water for 1 minute.

続いて、Cu基板に対し、固相電析法で厚み10μmの金属皮膜を成膜した。その際、陽極には無酸素銅板、めっき液には1mol/L硫酸銅と0.2mol/L硫酸を含む溶液をそれぞれ用いた。また、陽極と陰極(すなわち、Cu基板)との電極間距離は2mm、成膜温度は42℃、電流は100mA、加圧1kNであった。 Next, a 10 μm-thick metal film was formed on the Cu substrate using solid-phase electrodeposition. An oxygen-free copper plate was used as the anode, and a solution containing 1 mol/L copper sulfate and 0.2 mol/L sulfuric acid was used as the plating solution. The distance between the anode and cathode (i.e., the Cu substrate) was 2 mm, the film formation temperature was 42°C, the current was 100 mA, and the pressure was 1 kN.

続いて、固体電解質膜をCu基板から離間させた後、純水噴霧で成膜後のCu基板の表面に、金属皮膜と該金属皮膜に隣接するCu基板の表面の一部とを覆うように連続した液膜を形成したものを作製し、それを実施例のサンプルとした。また、液膜を形成しないものを比較例のサンプルとした。 The solid electrolyte film was then separated from the Cu substrate, and a continuous liquid film was formed on the surface of the Cu substrate after film formation by spraying pure water, covering the metal film and a portion of the surface of the Cu substrate adjacent to the metal film. This was used as the example sample. A comparative example sample was also prepared without the liquid film.

続いて、実施例のサンプル及び比較例のサンプルをともに30sec放置した。その後、実施例のサンプル及び比較例のサンプルをそれぞれ純水で洗浄し、洗浄後に変色しないように直ちにエアブローで乾燥した。その後、実施例のサンプル及び比較例のサンプルに対し、変色有無(言い換えれば、酸化の有無)をそれぞれ確認した。 Then, both the example sample and the comparative example sample were left for 30 seconds. After that, the example sample and the comparative example sample were each washed with pure water and immediately dried with an air blower to prevent discoloration after washing. After that, the example sample and the comparative example sample were each checked for discoloration (in other words, for the presence or absence of oxidation).

その結果として、実施例のサンプルの場合、形成された金属皮膜の変色はなかった。それに対し、比較例のサンプル場合、形成された金属皮膜に変色があった。これによって、形成された金属皮膜と該金属皮膜に隣接する基材の表面の一部とを覆う液膜を形成することで、形成された金属皮膜の酸化を防止できることが示された。 As a result, in the case of the example sample, there was no discoloration of the formed metal film. In contrast, in the case of the comparative example sample, there was discoloration of the formed metal film. This demonstrates that oxidation of the formed metal film can be prevented by forming a liquid film that covers the formed metal film and a portion of the surface of the substrate adjacent to the metal film.

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design modifications can be made without departing from the spirit of the present invention as set forth in the claims.

1:配線基板、10:シード層付き基材、11:絶縁基板、12:下地層、12a:露出部分、13:金属シード層、14:金属層、15:液膜、16:堰き止め部、20:配線基板の製造装置、21:陽極、22:固体電解質膜、23:収容体、23a:供給口、23b:排出口、23c:開口部、24:電源部、25:昇降装置、26:載置台、26a:表面、27:基材載置エリア、31:タンク、32:ポンプ、33:圧力調整弁、34:ノズル、35:タンク、36:送液ポンプ
1: wiring substrate, 10: base material with seed layer, 11: insulating substrate, 12: underlayer, 12a: exposed portion, 13: metal seed layer, 14: metal layer, 15: liquid film, 16: damming portion, 20: wiring substrate manufacturing apparatus, 21: anode, 22: solid electrolyte film, 23: container, 23a: supply port, 23b: discharge port, 23c: opening, 24: power supply unit, 25: lifting device, 26: mounting table, 26a: surface, 27: base material mounting area, 31: tank, 32: pump, 33: pressure regulating valve, 34: nozzle, 35: tank, 36: liquid supply pump

Claims (3)

固相電析法で基材の表面に金属皮膜を形成することにより配線基板を製造する配線基板の製造装置であって、
陽極と、
前記陽極と陰極である前記基材との間に配置された固体電解質膜と、
前記固体電解質膜と対向するように配置されるとともに、前記基材を載置する基材載置エリアを有する載置台と、
前記載置台側に開口した開口部が前記固体電解質膜に塞がれ、前記陽極及びめっき液を収容する収容体と、
前記陽極と前記基材との間に電圧を印加する電源部と、
を備え、
前記載置台の前記基材載置エリアの外側には、形成された前記金属皮膜と該金属皮膜に隣接する前記基材の表面の一部とを覆う液膜を前記基材の表面に形成するためのノズルが設けられ、
前記載置台の前記基材載置エリアの外側であって前記ノズルよりも前記基材寄り側、又は、載置される前記基材の周縁部には、前記液膜を堰き止める環状の堰き止め部が設けられていることを特徴とする配線基板の製造装置。
A wiring board manufacturing apparatus for manufacturing a wiring board by forming a metal film on a surface of a substrate by a solid phase electrodeposition method,
an anode;
a solid electrolyte membrane disposed between the anode and the substrate serving as a cathode;
a mounting table disposed opposite the solid electrolyte membrane and having a substrate mounting area on which the substrate is mounted;
a container having an opening on the mounting table side and closed by the solid electrolyte membrane, the container containing the anode and the plating solution;
a power supply unit that applies a voltage between the anode and the substrate;
Equipped with
a nozzle is provided outside the substrate mounting area of the mounting table to form a liquid film on the surface of the substrate, the liquid film covering the formed metal coating and a portion of the surface of the substrate adjacent to the metal coating;
A wiring substrate manufacturing apparatus characterized in that a ring-shaped damming portion for damming the liquid film is provided outside the substrate mounting area of the mounting table, closer to the substrate than the nozzle, or on the peripheral portion of the substrate to be mounted.
前記ノズルは、前記載置台の前記基材載置エリアを取り囲むように複数設けられ、
各ノズルは、前記基材載置エリアの中央に向かって傾斜している請求項1に記載の配線基板の製造装置。
a plurality of the nozzles are provided so as to surround the substrate placement area of the placement table,
The wiring substrate manufacturing apparatus according to claim 1 , wherein each nozzle is inclined toward the center of the substrate placement area.
固相電析法で基材の表面に金属皮膜を形成することにより配線基板を製造する配線基板の製造方法であって、
固体電解質膜で収容体の開口部を塞いだ状態で、前記固体電解質膜を該固体電解質膜と対向する載置台に載置された前記基材に接触させた後、前記収容体にめっき液を供給し、前記めっき液と接触した前記固体電解質膜で前記基材を加圧する加圧工程と、
前記基材を加圧した状態で、電圧印加により前記固体電解質膜に含まれる金属イオンに由来した金属皮膜を前記基材の表面に成膜する成膜工程と、
前記めっき液を前記収容体から排出した後、前記固体電解質膜を前記基材から離間させる離間工程と、
形成された前記金属皮膜と該金属皮膜に隣接する前記基材の表面の一部とを覆う液膜を前記基材の表面に形成する液膜形成工程と、
前記液膜が形成された前記基材を前記載置台から取り外し、洗浄する洗浄工程と、
を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。
A method for manufacturing a wiring board by forming a metal film on a surface of a substrate by a solid phase electrodeposition method,
a pressurizing step of bringing the solid electrolyte membrane into contact with the substrate placed on a mounting table facing the solid electrolyte membrane while the opening of the container is closed with the solid electrolyte membrane, supplying a plating solution to the container, and pressing the substrate with the solid electrolyte membrane in contact with the plating solution;
a film-forming step of forming a metal coating derived from metal ions contained in the solid electrolyte membrane on the surface of the substrate by applying a voltage while the substrate is pressurized;
a separating step of separating the solid electrolyte membrane from the substrate after the plating solution is discharged from the container;
a liquid film forming step of forming a liquid film on the surface of the substrate to cover the formed metal coating and a portion of the surface of the substrate adjacent to the metal coating;
a cleaning step of removing the substrate on which the liquid film has been formed from the mounting table and cleaning the substrate;
A method for manufacturing a wiring substrate, comprising:
JP2022172681A 2022-10-27 2022-10-27 Wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method Active JP7746966B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022172681A JP7746966B2 (en) 2022-10-27 2022-10-27 Wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022172681A JP7746966B2 (en) 2022-10-27 2022-10-27 Wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2024064238A JP2024064238A (en) 2024-05-14
JP7746966B2 true JP7746966B2 (en) 2025-10-01

Family

ID=91034650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022172681A Active JP7746966B2 (en) 2022-10-27 2022-10-27 Wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7746966B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7764833B2 (en) * 2022-10-27 2025-11-06 トヨタ自動車株式会社 Wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method
JP7764843B2 (en) * 2022-11-28 2025-11-06 トヨタ自動車株式会社 Post-treatment method for plated substrates

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7238712B2 (en) * 2019-09-18 2023-03-14 トヨタ自動車株式会社 Wiring board manufacturing method and wiring board
JP7456330B2 (en) * 2020-08-21 2024-03-27 トヨタ自動車株式会社 Manufacturing method of wiring board
JP7484865B2 (en) * 2021-10-14 2024-05-16 トヨタ自動車株式会社 Metal film forming apparatus and method for forming metal film
JP7786332B2 (en) * 2022-10-27 2025-12-16 トヨタ自動車株式会社 Method for manufacturing a wiring board
JP7764833B2 (en) * 2022-10-27 2025-11-06 トヨタ自動車株式会社 Wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024064238A (en) 2024-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7786332B2 (en) Method for manufacturing a wiring board
JP7746966B2 (en) Wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method
EP0252139B1 (en) A process and apparatus for electroplating copper foil
PH12015500543B1 (en) Method for metallization of solar cell substrates
JP7484865B2 (en) Metal film forming apparatus and method for forming metal film
US6370768B1 (en) Circuit board, a method for manufacturing same, and a method of electroless plating
TWI450816B (en) A polyimide complex coated with a metal, a method for producing the composite, and a manufacturing apparatus for the composite
JPH0466399B2 (en)
CN103339291B (en) Stainless steel substrate with gold-plated layer and method for forming partial gold-plated pattern on stainless steel substrate
US20150191843A9 (en) Plating cup with contoured cup bottom
EP2980281A1 (en) Apparatus and method for forming metal coating film
EP1427869B1 (en) Regeneration method for a plating solution
CN208104544U (en) A kind of smoothed profile copper foil surface roughening treatment device
JP7764833B2 (en) Wiring board manufacturing apparatus and manufacturing method
CN109716506A (en) The manufacturing method of electronic component
JP7831406B2 (en) Method for forming a metal film and apparatus for forming the same
JPH02217429A (en) Plating method and apparatus
JP7715119B2 (en) Metal film forming apparatus and method
JP7831325B2 (en) Method for forming a metal film and apparatus for forming the same
JP4156087B2 (en) Electrodeposition processing equipment
JP3880704B2 (en) Manufacturing method of circuit board having bump contacts and jet plating apparatus used therefor
CN120138756A (en) A wafer electroplating process and process equipment for improving bonding strength between composite coatings
JP2025030998A (en) Film forming equipment
CN110517960B (en) Method for manufacturing high-strength bump of COF substrate
US20050121329A1 (en) Thrust pad assembly for ECP system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20241016

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250722

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250819

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20250901

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7746966

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150